施工图绘制论文（共11篇）
施工图绘制论文 篇1
AutoCAD是一个交互式绘图软件, 广泛用于二维及三维图形的设计和绘制。它的应用领域非常广泛, 包括机械、城市规划、建筑、土木、测绘、电子、航空、造船、汽车等领域, 因此对AutoCAD进行合理的设置, 从而使它能够准确、清晰、高效的绘制建筑施工图是非常必要的。
AutoCAD自带了多个样板文件, 样板文件包含了绘制不同类型的图形所需的基本设置, 但是AutoCAD自带的这些样板文件都不符合建筑施工图的绘制要求。建筑施工图主要表明建筑物的外部形状、内部布置和装饰构造等情况。建筑施工图除了要符合投影原理以及正投影图、剖面和断面等图示方法外, 还应严格遵守建筑制图国家标准GB/T 50001-2001房屋建筑制图统一标准) 、GB/T 50103-2001总图制图标准和GB/T 50104-2001建筑制图标准中的有关规定。
1图形界限和绘图单位的设置
1.1 图形界限的设置
图纸是有一定尺寸规格的, 单位大多是毫米或英寸。常用的图纸规格有A0～A4[1], 一般称为0号～4号图纸。选用图纸的大小反映到AutoCAD中就是绘图的界限, 绘图界限应设置为与选定图纸的大小相等或略大。由于使用AutoCAD绘制建筑施工图常常采用1∶1的比例绘图, 所以绘图界限要不小于绘制图形的实际尺寸。
使用AutoCAD新建文件时选择默认的“acadiso.dwt”样板文件, 然后绘制一个足够长的水平直线, 这个水平直线的长度要不小于绘制图形的实际水平长度, 然后使用【缩放】菜单下的【范围】命令将直线在当前窗口中全部显示出来, 再将直线删除即可。这样就快速的设好了绘图区域, 而不必使用【格式】菜单下的【图形界限】命令。
1.2 绘图单位的设置
一般来说, 绘图单位应该在使用AutoCAD绘图前设置。单击【格式】菜单下的【单位】命令, 将长度精度改为0即可, 见图1。但是对于初学者建议将精度改为小数点后2位～4位, 用AutoCAD绘制建筑施工图, 准确是第一位的。比如绘制一条长900的线段, 常常有初学者将其画成了899.92之类长度的线段。绘图单位精度如果是0的话, 这么小的误差是无法发现的。
2图层的设置
图层相当于没有厚度的透明纸, 可以在每一层上绘制工程图形的同类信息, 把这些透明纸重叠起来就是一张工程图。图层是整个AutoCAD软件最为关键的设置。AutoCAD默认设置下只定义了一个图层:0层。要使用多个图层, 需要另外新建图层。
新建图层时要遵循在够用的基础上越少越好的原则。建筑施工图就平面图而言, 一般分为定位轴线、墙、柱、门窗、尺寸标注、文字说明、家具等图层。画图的时候将对应的对象绘制到相应的图层中去就可以了。图层不用分的很细, 比如门和窗, 虽然不是一类东西, 但是根据《房屋建筑制图标准》, 它们的线宽、线型都是一样的, 所以完全可以划分为一个图层。图层太多也会降低绘图的效率。
一般不同的图层使用不同的颜色。这样做可以让整张图看起来很清晰。另外图层的颜色应根据打印时线宽的粗细来选择。线宽越宽的就用越亮的颜色, 反之线宽越细的就用越暗的颜色。另外白色是0层的颜色, 其他图层最好不要用白色。
线型线宽要根据《房屋建筑制图统一标准》的规定, 不能随意设置。点画线和虚线线型要加载得到, 一般使用ACAD-IS002W100作为虚线, ACAD-IS004W100作为点画线。图线的线宽b, 宜从下列线宽系列中选取:2.0 mm, 1.4 mm, 1.0 mm, 0.7 mm, 0.5 mm, 0.35 mm[1]。
3对象捕捉的设置
在绘图的过程中, 经常要指定一些对象上已有的点, 例如端点、圆心和两个对象的交点等。如果只凭观察来拾取, 不可能非常准确地找到这些点。在AutoCAD中, 可以通过【工具】菜单下的【草图设置】命令设置对象捕捉, 迅速、准确地捕捉到某些特殊点, 从而精确地绘制图形。常用的对象捕捉模式有端点、中点、圆心、节点、象限点、交点、延伸和垂足。
4文字样式的设置
AutoCAD可以使用的字库有两种:一种是AutoCAD专有字库, 这个字库下的字体扩展名是.shx;另一种是Windows通用字库, 字体扩展名为.ttf, 除了AutoCAD, Office等软件也是采用这个字库。一般情况下推荐使用AutoCAD专有字库, 因为这种字库占用系统资源小。如果需要输入的文字样式比较特别, 无法使用.shx字体完成时可考虑使用.ttf字体。
在《房屋建筑制图统一标准》中规定文字的字高应从如下系列中选用:3.5 mm, 5 mm, 7 mm, 10 mm, 14 mm, 20 mm。为了使AutoCAD绘制的建筑施工图符合国家标准, 应按以下方法进行设置。
单击【格式】菜单中的【文字样式】命令, 新建一个样式名为“jz”的文字样式, SHX字体选择“gbeitc.shx”, 大字体选择“gbcbig.shx”字体, 高度设为0, 用文字命令输入文字时需输入字高。宽度因子改为0.7。
5尺寸样式的设置
尺寸分为总尺寸、定位尺寸、细部尺寸三种。绘图时, 应根据设计深度和图纸用途确定所需注写的尺寸[2]。AutoCAD定义一个完整的尺寸是由尺寸线、尺寸界限、尺寸箭头和尺寸文本四要素组成。AutoCAD默认的尺寸样式不适合标注建筑图形。应根据《房屋建筑制图统一标准》和《建筑制图标准》相关规定设置尺寸样式。打开【格式】菜单下的【标注样式】命令, 选择【新建】以ISO-25为基础样式进行创建。一般需要更改的内容有:
1) 【基线间距】为7～10。2) 【超出尺寸线】为“2”, 【起点偏移量】为“2”。3) 线性尺寸箭头形式为【建筑标记】, 圆弧、角度的尺寸箭头形式为【实心闭合】。4) 尺寸文本的高度为3.5, 为尺寸文本建立的文字样式可使用“jz”样式。5) 【使用全局比例】按出图比例调整, 如按1∶100出图, 就应该将【使用全局比例】设为100。6) 【主单位】线型标注的精度为“0”。
6保存样板图
在设置好了图形界限、绘图单位、图层、文字样式和标注样式后, 再用另存为命令存盘, 文件保存类型为.dwt, 即保存为样板图。以后利用AutoCAD绘制建筑施工图时就可以直接打开样板图绘图而不必再设置单位、图层等。
摘要：结合GB/T 50001-2001房屋建筑制图统一标准, GB/T 50104-2001建筑制图标准等相关规范, 详细介绍了绘制建筑施工图时设置AutoCAD建筑样板图的方法, 以指导绘图人员熟练使用AutoCAD软件准确、清晰、高效的绘制建筑施工图。
关键词：建筑施工图,AutoCAD,样板图
参考文献
[1]GB/T 50001-2001, 房屋建筑制图统一标准[S].
[2]GB/T 50104-2001, 建筑制图标准[S].
[3]邢海霞.浅谈CAD软件应用与建筑结构设计[J].山西建筑, 2008, 34 (7) :365-367.
施工图绘制论文 篇2
绘制建筑施工图的步骤和方法
1．确定绘制图样的数量根据房屋的外形、层数、平面布置和构造内容的复杂程度，以及施工的具体要求，确定图样的数量，做到表达内容既不重复也不遗漏。图样的数量在满足施工要求的条件下以少为好。
2．选择适当的比例。
3．进行合理的图面布置图面布置要主次分明，排列均匀紧凑，表达清楚，尽可能保持各图之间的投影关系。同类型的、内容关系密切的图样，集中在一张或图号连续的几张图纸上，以便对照查阅。
4．施工图的绘制方法绘制建筑施工图的顺序，一般是按平面图━━立面图━━剖面图━━详图顺序来进行的。先用铅笔画底稿，经检查无误后，按“国标”规定的线型加深图线。铅笔加深或描图上墨时，一般顺序是：先画上部，后画下部；先画左边，后画右边；先画水平线，后画垂直线或倾斜线；先画曲线，后画直线。
建筑施工图画法举例
1．建筑平面图的画法步骤
1）画所有定位轴线，然后画出墙、柱轮廓线。
2）定门窗洞的位置，画细部，如楼梯、台阶、卫生间等。
3）经检查无误后，擦去多余的图线，按规定线型加深。
4）标注轴线编号、标高尺寸、内外部尺寸、门窗编号、索引符号以及书写其他文字说明。在底层平面图中，还应画剖切符号以及在图外适当的位置画上指北针图例，以表明方位。
最后，在平面图下方写出图名及比例等。
2．建筑立面图的画法步骤建筑立面图一般应画在平面图的上方，侧立面图或剖面图可放在所画立面图的一侧。
1）画室外地坪、两端的定位轴线、外墙轮廓线、屋顶线等。
2）根据层高、各种分标高和平面图门窗洞口尺寸，画出立面图中门窗洞、檐口、雨篷、雨水管等细部的外形轮廓。
3）画出门扇、墙面分格线、雨水管等细部，对于相同的构造、做法（如门窗立面和开启形式）可以只详细画出其中的一个，其余的只画外轮廓。
4）检查无误后加深图线，并注写标高、图名、比例及有关文字说明。
3．剖面图的画法步骤
1）画定位轴线、室内外地坪线、各层楼面线和屋面线，并画出墙身轮廓线。
2）画出楼板、屋顶的构造厚度，再确定门窗位置及细部（如梁、板、楼梯段与休息平台等）。
3）经检查无误后，擦去多余线条。按施工图要求加深图线，画材料图例。注写标高、尺寸、图名、比例及有关文字说明。
4．楼梯详细的画法步骤
（1）楼梯平面图
1)首先画出楼梯间的开间、进深轴线和墙厚、门窗洞位置。确定平台宽度、楼梯宽度和长度。
2)采用两平行线间距任意等分的方法划分踏步宽度。
3)画栏杆（或栏板），上下行箭头等细部，检查无误后加深图线，注写标高、尺寸、剖切符号、图名、比例及文字说明等。
（2）楼梯剖面图的画法步骤
1)画轴线、定室内外地面与楼面线、平台位置及墙身，量取楼梯段的水平长度、竖直高度及起步点的位置。
2)用等分两平行线间距离的方法划分踏步的宽度、步数和高度、级数。
3)画出楼板和平台板厚，再画楼梯段、门窗、平台梁及栏杆、扶手等细部。
4)检查无误后加深图线，在剖切到的轮廓范围内画上材料图例，注写标高和尺寸，最后在图下方写上图名及比例等。
装饰工程施工图
概论
装饰工程施工图是按照装饰设计方案确定的空间尺度、构造做法、材料选用、施工工艺等，并遵照建筑及装饰设计规范所规定的要求编制的用于指导装饰施工生产的技术文件。装饰工程施工图同时也是进行造价管理、工程监理等工作的主要技术文件。装饰工程施工图按施工范围分室内装饰施工图和室外装饰施工图。
装饰工程施工图的特点
装饰工程施工图的图示原理与前述房屋建筑工程施工图的图示原理相同，是用正投影方法绘制的用于指导施工的图样，制图应遵守《房屋建筑制图统一标准》
（GB/T50001—2001）的要求。装饰工程施工图反映的内容多、形体尺度变化大，通常选用一定的比例、采用相应的图例符号和标注尺寸、标高等加以表达，必要时绘制透视图、轴测图等辅助表达、以利识读
建筑装饰设计通常是在建筑设计的基础上进行的，由于设计深度的不同、构造做法的细化、以及为满足使用功能和视觉效果而选用材料的多样性等，在制图和识图上装饰工程施工图有其自身的规律，如图样的组成、施工工艺及细部做法的表达等都与建筑工程施工图有所不同。
装饰设计同样经方案设计和施工图设计两个阶段。方案设计阶段是根据业主要求、现场情况，以及有关规范、设计标准等，以透视效果图、平面布置图、室内立面图、楼地面平面图、尺寸、文字说明等形式，将设计方案表达出来，经修改补充，取得合理方案后，报业主或有关主管部门审批，再进入施工图设计阶段。施工图设计是装饰设计的主要程序。装饰工程施工图的组成装饰工程施工图一般由装饰设计说明、平面布置图、楼地面平面图、顶棚平面图、室内立面图、墙（柱）面装饰剖面图、装饰详图等图样组成，其中设计说明、平面布置图、楼地面平面图、顶棚平面图、室内立面图为基本图样，表明装饰工程内容的基本要求和主要做法；墙（柱）面装饰剖面图、装饰详图为装饰施工的详细图样，用于表明细部尺寸、凹凸变化、工艺做法等。图纸的编排也以上述顺序排列。
装饰工程施工图的有关规定
（一）图样的比例
由于人的活动需要，装饰空间要有较大的尺度，为了在图纸上绘制施工图样，通常采用缩小的比例。绘图时应优先采用常用比例。所谓可用比例是指在绘图时采用常用比例不易表达时可选用的比例。
（二）图例符号
装饰工程施工图的图例符号应遵守《房屋建筑制图统一标准》
（GB/T50001—2001）的有关规定。
（三）字体、图线等其他制图要求
字体、图线等其他制图要求与建筑工程施工图相同。
（四）图纸目录及设计说明
一套图纸应有自己的目录，装饰施工图也不例外。在第一页图的适当位置编排本套图纸的目录（有时采用A4幅面专设目录页），以便查阅。图纸目录包括图别、图号、图纸内容、采用标准图集代号、备注等。
在装饰工程施工图中，一般应将工程概况、设计风格、材料选用、施工工艺、做法及注意事项，以及施工图中不易表达、或设计者认为重要的其他内容写成文字、编成设计说明。
第二节平面布置图
平面布置图是装饰施工图中的主要图样，它是根据装饰设计原理、人体工学以及用户的要求画出的用于反应建筑布局、装饰空间及功能区域的划分、家具设备的布置、绿化及陈设的布局等内容的图样，是确定装饰空间平面尺度及装饰形体定位的主要依据。
一、平面布置图是假想用一个水平剖切平面，沿着每层的门窗洞口位置进行水平剖切，移去剖切平面以上的部分，对以下部分所作的水平正投影图。剖切位置选择在每层门窗洞口的高度范围内，剖切位置不必在室内立面图中指明。平面布置图与建筑平面图一样，实际上是一种水平剖面图，但习惯上称为平面布置图，其常用比例为1：50、1：100和1：150。
平面布置图中剖切到的墙、柱轮廓线等用粗实线表示；未剖切到但能看到的内容用细实线表示，如家具、地面分格、楼梯台阶等。在平面布置图中门扇的开启线宜用细实线表示。
二、平面布置图的识读
（1）先浏览平面布置图中各房间的功能布局、图样比例等，了解图中基本内容。
（2）注意各功能区域的平面尺度、地面标高、家具及陈设等的布局。客厅是住宅布局中的主要空间。
（3）理解平面布置图中的内视符号。
（4）识读平面布置图中的详细尺寸。平面布置图中一般应标注固定家具或造型等的尺寸。在平面布置图的外围，一般应标注两道尺寸：第一道为房屋门窗洞口、洞间墙体或墙垛的尺寸，第二道为房屋开间及进深的尺寸。当室外房屋周围有台阶等构配件时，也应标注其定形、定位尺寸。
平面布置图决定室内空间的功能及流线布局，是顶棚设计、墙体设计的基本依据和条件，平面布置图确定后再设计楼地面平面图、顶棚平面图、墙（柱）面装饰立面图等图样。
三、平面布置图的图示内容
平面布置图通常应图示以下内容：
1）建筑平面图的基本内容，如墙柱与定位轴线、房间布局与名称、门窗位置及编号、门的开启方向等。
2）室内楼（地）面标高。
3）室内固定家具、活动家具、家用电器等的位置。
4）装饰陈设、绿化美化等位置及图例符号。
5）室内立面图的内视投影符号（按顺时针从上至下在圆圈中编号）。
6）室内现场制作家具的定形、定位尺寸。
7）房屋外围尺寸及轴线编号等。
8）索引符号、图名及必要的说明等。
室内设计中除去漂亮的效果图，非常重要却容易被忽略的6个方面有：
1、提供符合使用要求的室内声、光、热效应，以满足室内环境物质功能的需要；
2、具有造型优美的空间构成和界面处理，宜人的光、色和材质配置，符合建筑物性格的环境气氛，以满足室内环境精神功能的需要；
3、采用合理的装修构造和技术措施，选择合适的装饰材料和设施设备，使其具有良好的经济效益；
4、符合安全疏散、防火、卫生等设计规范，遵守与设计任务相适应的有关定额标准；
5、随着时间的推移，考虑具有适应调整室内功能、更新装饰材料和设备的可能性；
绘制大脑的“工兵” 篇3
他是中科院心理所人脑功能连接组与发展实验室的左西年博士。对于科研，左西年博士认为，任何对科研感兴趣的人都可以学有所成，这当中勤奋、体力和机遇的作用要超过智商。眼下，自己作为一名科研工作者，会脚踏实地，搞好科研；作为一名普通人，会在关心“圣贤书”之余，主要的时间都“和家人在一起”。
10月25日，记者专程到中科院心理所拜访了这位年仅35岁的年轻学者。记者刚进左西年博士的办公室，就看到房间的墙壁上贴满了大脑的各种图片。并且图片的下方，还有一些对于详细研究情况的文字说明。其中，对于自己最新的研究，他还批注了由一句或一段话概括的简单文字。他说，这么做有利于跟不同领域的科研同仁以及大众介绍自己的研究成果。
最近，左西年博士与他的国际合作者一起，在著名的《大脑皮质》杂志上报告了一项最新的研究成果——人脑功能连接组及其中心度。左西年介绍，此次绘制的这张大脑功能连接图，将人脑功能组绘制精细到4毫米。此前对于大脑的研究大多停留在非常大的空间精度水平。比如把前额叶划分为一整块，将人脑划分为100多块类似的“功能区”，绘制出人脑网络结构。
然而，这并不足以表现出作为人体“司令官”的大脑表现出的复杂功能，消耗的巨大能量以及个体差异性和复杂性。因此，左西年研究员认为，绘制出高精度的人脑功能连接组，将会极大程度地改善目前我们对人脑复杂功能的理解。
这次的研究一个最有意思的结果是，随着我们逐渐变老，大脑全局功能连接没有出现下降的趋势。也就是说，大脑的总体链接都很好，是一个正常发挥功能的脑子。但是，从局部来看的话，特别是在与老年痴呆功能退化相关的楔前叶和后扣带皮层，局部功能连接随老化呈现出显著的下降。这个研究成果将来可以为临床诊断提供辅助材料。
左西年博士早年一直钟情于数学，本科到博士都是数学专业，2006年才转入神经科学领域。如今从事的研究，大多是数学与神经科学融合的结果。他称为自己为“工兵”，因为在他看来，科研需要努力工作，不努力，在国际上就没有竞争力；说得更直白一点，就是体力要好；“在纽约工作期间，我的合作导师年近60却连续3天熬夜的情形，让我深深理解了痴迷的力量和体力的重要。”另外一个重要因素就是“机遇”，从硕士到博士，再到博士后和国外工作期间，“我是一个运气不错的人，我的导师都非常open，都是科研人，他们给我提供了非常好的机遇和环境。”
另外，左西年觉得，好奇驱动科研。当然，这次的最新研究就有很多的好奇成分在内。有一次，《纽约时报》上报道了一个国外研究者将Google的网页排序技术应用到食物链的研究当中。左西年和他的合作者也灵光一闪，如果把大脑想象成一个像互联网一样的复杂网络，就能按照大脑的定位信息，搜索自己想要的东西。于是，左西年发挥自己的数学特长，采用数学上的稀疏矩阵理论，将一个有几万个节点的人脑功能连接组图谱在个人电脑上快速地绘制完成，并使用PageRank技术来刻画人脑功能连接。去年，在巴塞罗那召开的国际大脑图谱会议邀请左西年就此作了15分钟的报告《Googling the Brain》。
未来，左西年及其实验室的研究，将集中在中国人脑功能，希望在不远的将来，我们到医院体检，医生可以自信地对着上述图谱的常模曲线，告诉我们脑功能的健康状况。
左西年
施工图绘制论文 篇4
计算机辅助设计技术广泛应用于煤炭行业。采区车场施工图是井下巷道设计的重要组成部分, 由于受地质、技术等条件的影响, 井下车场形式种类繁多, 即使在同一生产系统中, 设计工程人员也需根据现场条件绘制多种采区车场施工图。由于采用手工绘制, 计算任务繁重, 绘图精度不高, 费时、费力[1,2]。为此, 笔者设计了一种基于AutoCAD的采区车场施工图绘制系统, 该系统采用模块化的程序设计方法, 车场线路计算、车场线路绘制、道岔特征表、车场硐室等均可以由相应的程序模块来完成, 设计人员只需输入相应的参数即可快速生成车场施工图, 提高了工作效率。
1 开发语言
Visual LISP语言的前身是Auto LISP语言, Auto LISP是嵌套于AutoCAD内部的一种解释性语言, 是AutoCAD与LISP语言有机结合的产物[3]。Visual LISP语言是为了适应编程语言发展的需要, 在Auto LISP的基础上添加了对ActiveX对象模型的支持而形成的具有面向对象功能的编程语言, 集Auto LISP语法和ActiveX对象模型于一体, 功能更为强大[4]。
Visual LISP提供的集成开发环境由程序代码编辑器、跟踪窗口、控制台窗口、菜单栏、工具栏和状态栏等组成。图1为利用Visual LISP开发中部甩车场 (双侧双道斜面线路二次回转甩入平巷式) 的编制程序的界面。在Visual LISP集成环境下可以便捷、高效地开发Auto LISP, 可以得到运行效率更高、代码更加紧凑、源代码受到保护的应用程序。Visual LISP的用户界面良好, 用过Microsoft软件的用户只需很短的时间即可掌握它。在Visual LISP中, 用户可以在单个环境中完成绝大多数必要的操作, 其中包括文本编辑、程序调试以及与AutoCAD和其它应用程序的交互等。
2 系统结构
基于Auto CAD的采区车场施工图绘制系统根据绘制矿图的实际需要, 本着简单实用、数据共享的基本原则, 将系统分为7个模块:系统主界面、绘图环境设置、采区上部车场施工图绘制、采区中部车场施工图绘制、采区下部车场施工图绘制、巷道断面施工图绘制、交岔点施工图绘制模块, 系统总体结构框图如图2所示。
(1) 系统主界面模块:
系统主界面采用AutoCAD的传统模式, 即下拉菜单的控制模式, 由采区上部车场施工图绘制、采区中部车场施工图绘制、采区下部车场施工图绘制、巷道断面施工图绘制、交岔点施工图绘制5个下拉菜单组成。系统安装后, 系统下拉菜单取代AutoCAD自带菜单, 用户通过选择需要绘制的施工图即可快速完成制图。
(2) 绘图环境设置模块:
该部分包括系统变量、图层、线形及颜色的设置, 绘图比例及注记字体大小的设定, 常用函数和工具的定义等。
(3) 采区车场施工图绘制模块:
分析各类采区车场的结构, 建立采区车场设计模型, 构造采区车场结构参数表, 进行轨道线路计算, 编制了采区上部车场、采区中部车场和采区下部车场施工图的绘制程序, 达到了施工设计的深度。采区上部车场施工图绘制模块可以完成单、双道顺向平车场, 单、双道起坡逆向平车场, 上部单、双侧甩车场等7种车场形式的施工图自动绘制。采区中部车场施工图绘制模块可以完成单、双道起坡, 斜面线路一次、二次回转, 甩入平巷、石门、绕道式等12中车场形式的施工图自动绘制。采区下部车场施工图绘制模块可以完成大巷装车、石门装车、绕道装车式, 顶、底板绕道, 立式、卧式、斜式等12种下部车场形式的施工图自动绘制。
(4) 巷道断面施工图绘制模块:
根据煤矿生产实际巷道特征, 可以绘制圆弧拱、半圆拱、三心拱形拱、矩形和梯形等比较常用的巷道断面施工图, 基本满足设计要求。
(5) 交岔点施工图绘制模块:
通过对煤矿施工中常见的9种类型交岔点的结构分析, 进行交岔点平面尺寸计算, 构造相关参数表, 建立道岔尺寸数据库, 准确绘制交岔点施工图。
3 软件设计
3.1 基本思路
根据采区车场的设计要求和图形的结构特点, 采区车场施工图绘制采用模块化的程序设计方法[5]。车场施工图的几个主要程序模块包括主程序控制模块、参数输入模块、轨道线路计算模块、车场外廓绘制模块、道岔特征表绘制模块、巷道断面图模块、联络巷道模块、车场构件 (硐室) 模块等。
(1) 主程序控制模块:
由于采区车场的结构不同, 其输入参数也不同, 车场的轨道线路计算也大不相同。因此, 该模块根据用户选择的车场类型参数, 选择相应的输入参数结构, 确定车场轨道线路的计算模式[6]。
(2) 参数输入模块:
该模块采用对话框的形式, 提示用户输入车场绘制的各类参数, 其对话框界面如图3所示。
(3) 轨道线路计算模块:
该模块主要用来计算线路连接过程中的各种参数, 构造轨道线路的参数表, 从中优化出最佳设计方案。根据计算的参数绘制采区车场的轨道线路平面图。
(4) 车场外廓绘制模块:
根据车场轨道线路的连接情况, 结合交岔点的外廓设计模式, 进行巷道扩帮计算, 绘制车场巷道的外廓形状。
(5) 道岔特征表绘制模块:
道岔特征数据是车场线路中必不可少的数据, 该模块根据车场施工图的实际需求, 通过读取外部道岔特征表数据库, 将相关道岔的参数导入程序中, 自动生成道岔特征表。
3.2 模块程序流程
采区车场施工图绘制程序流程如图4所示。
4 系统特点
(1) 采用模块化结构和层次结构, 各程序模块之间相互独立, 便于对系统进行修改和扩充。
(2) 界面友好, 在设计过程中, 可随时进行人机
对话和人工干预, 全部汉字化菜单提示, 操作简单, 易于采矿设计人员接受和使用。
(3) 具有查错、排错和容错处理功能, 当工程设计人员输入所有参数后, 模块根据结构的约束条件进行判断。如果出现错误, 通过对话框提示错误信息, 模块跳转到参数输入口, 提示用户重新输入, 直到输入正确或用户确定退出。
(4) 采用通用的系统管理模式, 使交互式和程控有机融为一体, 使系统运行速度快、绘图精度高、安全可靠。
5 结语
基于AutoCAD的采区车场施工图绘制系统采用模块化和参数化的设计方法, 实现了采区车场施工图、交岔点施工图和巷道断面施工图的自动绘制功能, 在一定程度上不仅减轻了工程设计人员的工作量, 提高了工作效率和工作质量, 而且使矿图设计规范化、标准化, 值得推广应用。
参考文献
[1]王玉琨, 康全玉, 原东方, 等.矿图设计、绘制与管理信息系统[R].焦作:焦作工学院, 2001.
[2]张顺心, 曹东兴, 张建军.计算机辅助设计绘图[M].北京:机械工业出版社, 2002.
[3]曾刚, 江东.AutoLISP编程技巧与实用程序[M].成都:四川大学出版社, 1997.
[4]李长勋.AutoCAD Visual LISP程序开发技术——AutoCAD应用程序开发系列[M].北京:国防工业出版社, 2005.
[5]王小平, 林在康, 李向阳.煤矿采掘工程图形CAD管理系统软件的研制[D].徐州:中国矿业大学, 1996.
绘制战略地图 篇5
20世纪90年代，当我们第一次设计平衡记分卡的时候，是从一片空白开始的。我们通过高层访谈和内部研讨会使收集到的战略信息在4个角度内充分显现。至今我们通过对上百张记分卡的分析，将其结构设定为一个框架模式，我们称其为战略地图。
平衡计分卡的战略地图可以使得战略假设清晰化。每一个指标都成为连接战略目标和驱动因素的因果逻辑链条中的重要元素。战略地图清晰描述了将无形资产转化为有形的客户和财务成果的过程，它为高层管理者提供了知识经济条件下战略描述和战略管理的框架。
战略是连续体中的一个步骤
战略不应该是一个孤立的管理流程。实际上存在一个连续体，其起点是组织的使命，为了协同个人行动并支持使命的执行，使命必须能够被清晰地解释并传达。管理系统则需保证能够有效地完成这个任务。连续体将组织高层次的使命陈述转化为一线和后勤员工所负责的工作，而战略就是这个逻辑连续体中的一个步骤。
如果我们要建立统一的战略描述架构，我们就必须拥有一套统一的方式来将其与其他的管理流程进行关联和定位。组织的愿景为组织的未来发展方向描绘了一幅蓝图，帮助员工理解为什么和如何为组织的发展提供支持。同时，它还实现了从稳定的使命和核心价值向连续的下一步骤——动态战略的转化。战略会根据真实世界不断变化的环境应运而生并不断进化。
格里·艾森于1993年临危授命接管了濒临倒闭的信诺集团财产及意外险事业部。在此之前事业部业务损失连年递增，艾森接手后至1998年，事业部的赢利能力使其在行业内占据了重要地位，同时有多项业务被列为“前四分之一”绩效。艾森需要创造一张清晰的图画，描述这个组织在接下来的5年将会变成怎样。他用“专业化”这个词来定义战略的基本变化，而这些变化正是缔造成功的因素。“前四分之一”定义了一种成功，虽然这在公司处于破产边缘时人们难以理解，但这种成功仍意味着人们应该为自己是这个组织的一分子而自豪。“五年计划”的目标事实提供了一种对比加以说明的视角。
艾森掌管的事业部的愿景已经具备，但缺乏保障，所以需要制定一套显示如何实现这个愿景的战略。艾森采用了一个非常简单而聪明的做法：将愿景量化。保险行业使用一个指标“综合赔付率”来代替利润率，公司为战略的每一个部分都设置了具体的时间表以及降低综合赔付率的大致目标，这样一来，看起来很难达到的目标就被分解成了多个小目标，然后一一攻克。现在组织便能够理解艾森的愿景究竟如何才能实现了。
互补的战略主题
根据经验，高层管理者总是将他们的战略分成数个聚焦的主题。例如：某一保险公司将其战略围绕3个主题来建立：
1．提高运营效率。
2．在核心的细分市场增加可获利的保费。
3．开发一个新的以缴费为基础的解决方案业务。
一个农业企业定义了4个主题：
1．通过供应链流程改造提高运营利润。
2．降低已动用资本的成本。
3．通过改善零售渠道联盟提高销售。
4．通过帮助农民采用新农艺提高销售。
这些聚焦主题可以帮助组织处理长期与短期以及增长与利润之间的优先次序冲突。
总得来说，战略主题反映了管理团队所认为的与战略成功密不可分的事情。它们并不会反映财务成果，如“增加股东价值”或者“客户成果”，如“更高的客户保留率”和“更高的市场份额”等。战略主题的内容是那些高层管理者认为如果要完成战略成果，组织内部必须做的事情，所以，主题都与内部业务流程相关。
战略主题同时还提供了将战略细分为多个类别的方式。
1．开发新产品和市场：长期的价值创造，开发新产品和服务、进入新市场的细分客户。
2．增加客户价值：拓展、加深或重新定义与现有客户的关系，如交叉销售服务，成为可信任的顾问等。
3．达成优异运营：短期的价值创造，通过内部生产效率和供应链管理，组织可以有效、零缺陷并且及时地生产和配送现有产品和服务的客户。
4．成为优秀的企业公民：管理好与外界利益相关者之间的关系，特别是对于涉及法规、安全以及环境风险等行业的企业。
4个战略主题分别为战略提供了一个支柱，包括它自己的战略假设、一套因果关系，甚至有时有它的记分卡。这种建立在战略主题基础上的架构如此清晰，以至于很多管理团队用这些主题来分配战略执行的责任。
战略地图模板
客户角度是整个战略的核心，定义了增长是如何实现的。价值定位明确了获利新客户或提高现有客户业务份额的具体战略。清晰的价值定位是开发战略地图最关键的一步。内部流程角度解释了组织的业务流程和具体的行为，组织必须借助他们才可实现对客户价值定位的支持。学习和成长角度明确了支持高优先级的流程和活动所需的能力、方法、技术和氛围。通过合理的构建，战略地图勾勒出了如何达成战略系统的逻辑路径。
在我们的咨询工作中，我们已经开发了不同行业和不同类别的通用战略地图模板。例如，我们曾为一家以产品创新为战略的化学公司开发了战略地图。这些模板只是战略地图设计流程的一个起点，然后还需要根据组织的特性进行定制化的修改。针对某一个行业，当我们还没有行业模板的时候，我们可以参考通用模板。这可以帮助管理层描述他的战略，并极大地提高他们的洞察力；也可以帮助管理层更精确地定义客户价值定位，并提高对内部流程、能力和技术的统一认识。
模板对于分析或重新改良一个现有的记分卡也是很有帮助的。一张设计优秀的平衡计分卡应该能够清晰地体现出战略。因此如果你拿到了一张记分卡，你就应该可以利用反向逻辑推导出战略。
衡量体系的含义
典型的绩效考核系统都是一些单个衡量指标的集合，如资本回报率、客户满意度和次品率等。每个指标可能都具有权威文献或实践经验，甚至咨询公司的研究和支持。公司会举行相关会议来说明这些指标的妙处和如何应用。但孤立的衡量指标很难描述和管理组织的价值创造过程。
举个人力资源指标的例子，如员工流失率。这个指标可以被改进，根据员工对组织重要性的不同，衡量不同类别员工的流失率。如某个公司前一段时期某类员工的流失率为10%，这一比例可能对公司的发展是有好处的。公司可以与同行业或者同地区的其他公司进行比较，这种标杆方法可以进一步提高人们对这一观点的认识。如果同类公司的流失率达90%，那么10%的流失率就已经很好了。但这种标杆方法并没有体现出降低核心员工流失率的价值所在。它的真正价值在于，通过保持核心员工，可以增加客户满意度和忠诚度，从而提高公司收入。组织的价值不是来源于无形资产或内部流程中某些指标的改善，而是通过这些指标的改善影响到客户和财务成果，从而创造价值。
如果只用孤立的衡量指标就不能反映出无形资产和内部流程的改善对提高绩效的意义。战略地图内含的因果关系有助于清晰地理解这种转换关系和价值创造的过程。一个公司一般会提出3类战略主题，也是对公司几年内不同时期的定位：近期，实现优异运营；中期，提高客户价值；长期，开发新产品、新市场。这3个主题合在一起，能帮助管理团队管理和平衡短期与长期的绩效驱动因素。
利益相关者和关键绩效指标记分卡
很多组织都声称他们已经拥有平衡计分卡，因为他们使用了财务和非财务混合的衡量方法。当然，这样的衡量方法要比之前采用的单一财务指标“平衡”了一些。然而，这些所谓的平衡计分卡内含的假设与理念和我们所阐述的战略记分卡完全不同。在现实中最常用的其他记分卡有两类：利益相关者，关键绩效指标记分卡。
利益相关者明确了组织的主要委托者：股东、客户和员工。此外，还经常包括供应商和社区。记分卡定义了公司为三类不同利益相关者实现目标，并设定相应的衡量指标和目标值。
例如西尔斯百货公司（Sears）的第一张记分卡就是围绕3个主题开发的。
1．极具吸引力的购物场所
2．极具吸引力的工作场所
3．极具吸引力的投资场所
这些公司衡量系统的构建都是以3类主要利益相关者为核心的：客户、股东和员工，尤其是对客户和员工满意度的衡量，可以确保他们感觉到了公司对他们的关注和重视。从这个角度看，他们好像实现了平衡。然而，这类记分卡没有说明如何实现这些相互平衡的目标。愿景描述了理想的结果，战略必须说明如何实现这些结果，如何使员工、客户和股东都满意。因此，利益相关者记分卡不足以描述出组织的战略，也不能作为管理系统的基础。
利益相关者记分卡缺少的一个关键因素是，它没有说明达成目标的驱动因素是什么，如清楚的价值定位、开发新产品和新服务的创新流程、客户管理流程、技术或者员工达成战略所需的技能和素质。对于一张设计良好的记分卡来说，客户角度的价值定位，内部流程角度的所有流程，以及学习和成长角度的全部内容，都明确了组织将如何实现战略目标，这3个角度和财务角度都对战略同等重要。
而关键绩效指标记分卡在生产和医疗保健类组织中最常见，当这些公司向“平衡计分卡”体系转化时，他们通常基于已经建立的体系，把现有的指标归类到平衡记分卡的4个角度。如果是信息技术部牵头设计的记分卡，我们发现很多都是关键绩效指标记分卡，因为它们喜欢把公司数据库视为项目的核心。
施工图绘制论文 篇6
在建筑安装工程中, 最常用的描述施工进度的工具就是横道图 (Ganntt Charts) , 最早由Henrry L.Ganntt于1917年提出的。[2]所以在施工进度控制中, 对流水施工原理的理解, 绘制Ganntt Charts进度计划是一项最基本的工作。
1 流水施工原理的介绍
流水施工原理从本质上讲就两句话:“同一施工过程在个各个施工段上实现连续施工, 相邻施工过程实现最大限度的搭接。”如果没有特殊要求, 同一施工过程在各个施工段上是连续施工的, 通常采用前后搭接关系, 即前者全部结束后者才可能开始。[3]一般情况下不会出现前后两个施工段“搭接”或“等待”的情况。对于“相邻施工过程实现最大限度搭接”而言, 即尽我们的最大努力, 在满足各方面要求的前提下, 尽量前后两个施工过程实现“搭接”。这时“搭接”Dki-j有三种情况:DMi-j>0;DMi-j=0DMi-j<0。如下图所示:
Di-j>0
Di-j=0
Di-j<0
(DMi-j表示第i个施工过程与第j个施工过程在第M个施工段的搭接) 。
可见实现最大限度搭接, 可能真正搭接了 (Di-j>0) ;可能前后正好衔接上 (Di-j=0) ;可能中间有时间间隔 (Di-j<0) 也就是“间歇”。
2 无节奏流水施工的特点及基本要求
无节奏流水施工是指同一施工过程在各个施工段的流水节拍不完全相等, 不同施工过程之间的流水节拍也不完全相等的流水施工方式。
2.1 特点
(1) 同一施工过程在各个施工段上持续时间不完全相等也不成倍数关系;
(2) 不同施工过程之间各施工段上持续时间不完全相等也不成倍数关系;
(3) 每个施工过程均由一个专业施工班组独立完成工作, 即专业班组N等于施工过程数n。
(4) 各专业施工班组能够连续作业, 施工段可能有闲置。
2.2 基本要求
各施工班组尽可能在各施工段上连续施工, 这也是流水施工的基本要求;满足工艺要求不允许出现工艺顺序颠倒的现象。
3 非节奏流水施工原理介绍
3.1 潘特考夫斯基原理简介
利用潘特考夫斯基方法, 关键是确定非节奏流水施工中的相邻两个专业工作队先后进入第一个施工段开始施工的时间间隔, 即他们之间的流水步距。
3.2 潘特考夫斯基法的表达
用一句话概括为:“累计相加, 错位相减, 取最大值”。具体表示3步骤:
(1) “累计相加”。依据各专业工作队在各施工段上的流水节拍, 把每专业工作队在各施工段的持续时间累计相加, 形成一数列。例如:如果有m个施工段, 这一专业队所对应数列有m个元素组成, 每个元素一次是把流水节拍相加得到的。
(2) “错位相减”。根据施工顺序把相邻两个施工过程各自形成的数列列成算术竖式, 使两个数列相互错开一位 (空位用0补齐) (详见下面例题) 。然后对两个新数列元素对应相减, 形成一新的数列。
(3) “取最大值”。对由上一步骤形成的新数列中的元素进行比较, 取最大值即为这两个相邻施工过程的流水步距 (实现Di-j=0或Di-j<0) 。
3.3 潘特考夫斯基法的基本原理介绍
总述:在没有特殊要求情况下 (组织间歇、技术间歇或搭接等) , 满足同一施工过程在各个施工段上连续, 相邻施工过程在各相应施工段上至少有一个施工段上连续, 而在其他相应施工段上不存在搭接等现象。
案例:××工程项目有A、B、C、D四个施工过程组成, 在平面上划分为四个施工段, 在各个施工段上的流水节拍见下表1所示。试编制该工程流水施工方案。
通过本案例找其中规律。
先看A、B两个施工过程:
B1过程:满足A、B施工过程在 (1) 施工段对应连续;
(1) 施工段在A、B施工过程之间满足“真正连续”;
B2过程:满足A、B施工过程在 (2) 施工段对应连续;
(1) 施工段在A、B施工过程之间有搭接, 没有实现“真正连续”; (否掉)
B3过程:满足A、B施工过程在 (3) 施工段对应连续;
(1) 、 (2) 施工段在A、B施工过程之间均有搭接, 没有实现“真正连续”; (否掉)
B4过程:满足A、B施工过程在 (4) 施工段对应连续;
(1) 、 (3) 施工段在A、B施工过程之间均有搭接, 没有实现“真正连续”; (否掉)
可见:由A、B施工过程的分析过程发现:我们首先分四种情况考虑 (m个施工段就有m个情况) , 分别单独满足 (1) 、 (2) 、 (3) 、 (4) 各施工段正好连续施工;再把满足某一施工段连续, 而其他施工段有搭接的情况否掉;剩下的那一种情况就是满足要求的情况 (至少有一施工段上两施工过程恰好实现连续, 其他施工段上两施工过程没有搭接) 。
整个过程就是“累计相加, 错位相减, 取最大值”。错位相减后所得到的新的数列, 最后一元素为负, 其他全为正。为正值的元素从左到右分别表示仅实现第1、2……m施工段恰好连续时, 相邻两施工过程进入同一施工过程的时间间隔。取最大值就表示这一时间间隔恰能实现至少有一施工段上两施工过程恰好实现连续, 其他施工段上两施工过程没有搭接理想情况。
同样的道理分析其他施工过程如下。
B、C施工过程:
C1过程:满足B、C施工过程在 (1) 施工段对应连续;
(1) 施工段在B、C施工过程之间满足“真正连续”;
C2过程:满足B、C施工过程在 (2) 施工段对应连续;
(1) 施工段在A、B施工过程之间有搭接, 没有实现“真正连续”; (否掉)
C3过程:满足B、C施工过程在 (3) 施工段对应连续;
(1) 施工段在A、B施工过程之间均有搭接, 没有实现“真正连续”; (否掉)
C4过程:满足B、C施工过程在 (4) 施工段对应连续;
(1) 、 (2) 、 (3) 、 (4) 施工段在B、C施工过程之间均无搭接, 实现“真正连续”;
可见:C1过程、C4过程均满足条件, 而且两种过程得到的结果都一样, 流水步距为5天。
C、D施工过程:
D1过程:满足C、D施工过程在 (1) 施工段对应连续;
(1) 施工段在C、D施工过程之间满足“真正连续”;
D2过程:满足C、D施工过程在 (2) 施工段对应连续;
(1) 施工段在C、D施工过程之间无搭接;
D3过程:满足C、D施工过程在 (3) 施工段对应连续;
(1) 施工段在A、B施工过程之间均有搭接, 没有实现“真正连续”; (否掉)
D4过程:满足C、D施工过程在 (4) 施工段对应连续;
(1) 、 (2) 、 (3) 、 (4) 施工段在C、D施工过程之间均无搭接;
可见:D1过程、D2过程、D4过程看似均满足条件。
但是对于D1过程而言 (2) 、 (4) 施工段有搭接, 否掉;对于D2过程而言 (4) 施工段有搭接, 否掉。对于D4过程而言, (4) 施工段恰好实现连续施工, (1) 、 (2) 、 (3) 施工段有一定时间间隔。所以只有D4过程满足流水施工的要求, 可以接受 (详见横道图4) 。
以上的探索过程正好印证了:同一施工过程在各个施工段上连续, 相邻施工过程实现最大限度搭接的本质思想。
上面的例题利用潘特考夫斯基法完成如下:
解:由潘特考夫斯基原理进行如下安排:
(1) 求各施工过程在各施工段上的流水节拍累加数列:
(2) 错位相加, 取差中最大值:
注:如果有特殊要求 (例如:组织间歇等) , 另行调整。
所以:KA-B=4天、KB-C=5天、KC-D=7天
不考虑特殊的要求, 所绘制的进度计划横道图如下:
4 结论:
以上介绍了非节奏流水施工的特点, 通过案例具体分析了潘特考夫斯基的基本原理, 对“累计相加, 错位相减, 取最大值”结合具体案例进行了深入剖析。由相邻两个施工过程的分析不难得出, 对分别单独满足每一施工段在相邻两个施工过程搭接为0时, 分别对应单独一流水步距, 从m个施工段对应的m个流水步距中取最大值, 就是相邻两个施工过程之间实现真正流水施工的流水步距。
得到n个施工过程的n-1个流水步距, 先把第一各施工过程在各个施工段上的持续时间依次画出 (前后各施工段正好连续) , 再根据得到的流水步距画出各施工过程在各个施工段上的持续时间。
参考文献
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高斯衰减体绘制 篇7
随着医学成像设备的快速发展,设备产生的数据量急剧增加。利用体绘制技术,医生可以对可疑病灶部位进行直观三维观察,有效地掌握不同部位或组织的空间结构信息,从而提高诊断精度与效率,医学图像的三维可视化方法[1]研究近年来又再次成热点。在临床实践中,利用体绘制技术的辅助,医生可以对可疑病灶部位进三维观察,有效地掌握不同部位或组织的空间结构信息;但在很多情况下,直接体绘制的显示效果并不理想,如头部血管造影获得的CT数据。头颅内部血管组织的某一部分是医生观察的重要组织,但由于头骨的灰度值和造影后血管的灰度值比较接近,传统体绘制很难对其进行有效的分类,在成像结果中会出现血管组织被头骨遮挡或血管成像质量被减弱的现象。
通过转换函数[2,3,4,5,6]的调节,用户可以抑制非感兴趣区域,突出感兴趣区域。但转换函数的方法是一种不断试探尝试的过程,比较耗时且人机交互性比较差。剖切方法是去除遮挡组织的直观方法。Weiskopf[7,8]等提出构建任意的剖切曲面,用户通过对剖切曲面的选择来实现感兴趣区域上下文信息的保留,但复杂剖切曲面的构建需要过多的人机交互,简洁的人机交互是剖切方法研究的重点;另外采用剖切方法去除遮挡物,在视点发生变化的时候需要重新构建剖切曲面,不利于用户多方位对感兴趣组织的观察。
保留上下文[9,10]的可视化方法主要是通过提取空间几何信息或三维数据场本身的信息来构建不透明度衰减函数,对每个采样点的不透明度进行修正。Zhou[11]等提出采用距离来增强和减弱不同组织,其主要思想是引入感兴趣点(或焦点),通过当前采样点到感兴趣点的距离作用于当前采样点的不透明度;感兴趣点的引入可以确定用户目标区域,有利于快速锁定三维空间中的感兴趣点。基于焦点和保留上下文的可视化方法,在视点改变后不需要重新调整参数,可以方便用户多方位对感兴趣组织进行观察,另外减少了人机交互的频率,可以提高操作的效率。
为了突出显示医生感兴趣的组织或部位,对感兴趣组织或部位进行定位,快速锁定观察的重点区域,本文提取定位点与用户当前观察视点之间几何结构信息,利用这些几何结构信息构建动态的高斯不透明度衰减函数,去除遮挡感兴趣部位的组织,提高感兴趣组织或部位的成像质量,同时保留了更多的感兴趣区域上下文信息,方便用户对感兴趣区域的重点观察。
1 直接体绘制
光线投射算法[12]的成像结果精度比较高,所以直接体绘制中通常采用该算法。设三维连续数据场用f(Pn)表示, Pn表示三维数据场中采样点的坐标,在采样点Pi处的灰度值和梯度为fPi、gPi=∇f(Pi), ‖gPi‖[0,1]为归一化后梯度的模。
光线投射算法过程中,沿光线方向采用离散近似积分由前向后对采样点的光学特性进行合成,最后得到该视线在成像平面上一点的颜色值和不透明度值。离散化后具体的合成公式如下:
其中α(Pi)和c(Pi)为当前采样点的不透明度和颜色值,αi-1、ci-1为视线进入当前采样点之前累积的不透明度和颜色值,αi、ci为视线穿过当前采样点后的累积不透明度和颜色值,αtf()、ctf()为不透明度和颜色传递函数;L(Pi)为当前采样点的光照亮度,一般采用Phong-Blinn模型。
通常在直接体绘制中采样点的不透明度仅与该采样点处的值和不透明度转换函数有关,但为了增强不同组织之间的边界,可以对不透明度进行修正,修正公式如式(5)。
式(5)中m(Pi)是要构建的不透明度衰减函数,一种常见的方法是利用梯度算子对不透明度进行修正,此时m(Pi)=‖gPi‖[0,1],但单纯引入梯度算子,渲染的结果中,不同的组织边界会重叠在一起,容易造成成像结果模糊。
2 高斯衰减体绘制
2.1 高斯衰减体绘制模型
针对感兴趣组织在三维数据场中所占空间比率较小的特点,引入定位点可以快速锁定感兴趣区域,进行有针对性的观察。另外将当前采样点与定位点的空间距离,作为判断与感兴趣组织上下文信息相关的程度,一般情况下,距离焦点的距离越近,说明该组织对观察者了解感兴趣区域有较大的意义,应予以保留或增强;而距离越远,则说明该组织与感兴趣组织的空间关联性越小,具有较小的意义。梯度信息也是非常重要,梯度的改变往往意味着不同组织的边界。将以上三种因素考虑在内,结合当前视点的空间位置,构建高斯不透明度衰减函数,图1是具体的模型示意图。
图1是高斯体绘制模型示意图,其中黑色立方体为三维数据场,深蓝色的区域为数据场中用户的感兴趣区域,红色的点是由用户标定的感兴趣区域内的焦点;浅蓝色的区域为数据场中的其它组织。由视点(眼睛)射出的光线称为视线,图1中带箭头的线为视线。当视线进入三维数据场并开始采样后,白色的圆点为当前的采样点,将该采样点与焦点相连,该线段与视线的夹角为θPi, θPi越小说明该采样点对感兴趣区域内组织的遮挡就越大,应予以衰减或去除;θPi越大,则说明该采样点对感兴趣区域内组织的遮挡就越小,应该予以保留或增强。当焦点位于视线上时,这一情况并不符合上面的描述,为了克服这一特殊情况,引入了当前采样点到焦点的距离dPi进行限制。当前采样点到焦点的距离dPi越小,说明该采样点与焦点的空间关联越大,应予以保留;相反,则予以减弱或去除。图1中深蓝色区域和浅蓝色区域的边界信息,用梯度‖gPi‖[0,1]来近似,当前采样点的梯度越大,则说明当前采样点可能位于不同组织的边界上,对于观察组织的形态结构有很重要的意义,应予以增强;相反则予以减弱或去除。
为了有效地将上述信息整合在一起,引入高斯函数,具体整合公式如下:
当0°≤θPi<90°时:
当90°≤θPi时:
当0°≤θPi<90°时,说明当前采样点对感兴趣区域有遮挡,采用高斯衰减体绘制进行渲染;当90°≤θPi时,当前采样点对焦点无任何遮挡,不再采用公式(6)—式(8)对当前采样点的不透明度进行衰减,而是进行直接体绘制。另外针对高斯函数的输出会出现大于1的情况,作如下处理:当高斯函数的输出大于1时,就对输出进行截取,使高斯函数的输出最大值为1。
2.2 高斯衰减函数分析
图2是不同输入和方差下的高斯函数曲线分布图,横坐标是高斯函数的输入dPi,纵坐标是高斯函数的输出,不同的颜色代表不同方差下的高斯曲线。其中红色曲线表示的高斯函数的峰值会出现超过1的情况,这时将该高斯函数的输出作用于当前采样点的不透明度时,当前采样点的不透明度值可能会大于1,渲染结果会出现亮斑或黑斑现象,为了克服这一现象的出现,采用对公式(6)中对高斯函数的输出进行截取,如果公式(6)的输出大于1,则对其进行截取,赋予1,;如果高斯函数的输出小于等于1,则按照其输出值作用于当前采样点的不透明度。高斯函数的输入为当前采样点到焦点的距离dPi, dPi越大,高斯函数的输出就越小,对该采样点的衰减就越大;反之高斯函数的输出就越大,对该采样点就起到增强的作用。高斯函数的方差δPi与θPi成正比,方差δPi决定了高斯函数曲线的陡峭程度。当前采样点与焦点连线和视线的夹角越小,则对该采样点予以较大衰减,这个时候高斯函数的方差δPi会变小,高斯曲线比较陡峭,距离起主要作用;相反,则方差越大,高斯曲线越平滑,距离起次要作用。
3 实验结果与分析
本文实验使用Intel■CoreTM 2 Quad CPU 2.33 GHz,DDR3 2 GB内存,显卡:Quadro FX 1700,编程环境为Windows XP系统下Visual Studio C++. NET 2008以及OpenGL,渲染语言采用的是NVIDIA公司的Cg。
图3是腹部血管造影数据的显示效果,腹部数据内部骨骼较少,基本上没有其它组织的灰度值和造影后血管组织的灰度值比较接近,如果不需要显示皮肤组织,则通过对一维转换函数的调节就可以达到很好的血管显示效果。图3是在显示多组织情况下,直接体绘制方法和本文方法的对比,本文方法可以在显示皮肤组织的同时,有效地显示腹部内部的不同组织,方便用户在整体上对不同组织间空间结构的理解。与直接体绘制方法相比, 本文方法的渲染效果可以在突出显示感兴趣区域的同时,呈现给用户更多的全局信息。
图4是不同空间位置下对头部CT数据的成像效果。当用户需要从不同的空间位置对同一感兴趣区域进行观察时,视点改变后,用户不需要像剖切方法一样重新构建剖切面,就可以直接观察到感兴趣区域,略去了参数调节步骤,减少了人机交互的次数,提高了工作的效率,同时可以突出显示感兴趣区域,保留更多的上下文信息。
4 结束语
本文的主要工作是根据用户标定的感兴趣区域来提取相关的几何特征和数据本身的属性,充分结合了空间和数据的信息,进而构建高斯衰减函数,并作用于当前采样点,从而克服了直接体绘制方法中,感兴趣区域与非感兴趣区域彼此重叠或遮挡的现象,提高了感兴趣区域的成像质量;在交互方面,简化了人机交互的步骤,当用户视点发生改变时,不需要重新构建衰减函数就可以直接观察到感兴趣区域内的组织,极大地提高了用户的工作效率。
摘要：为了解决医学数据中感兴趣组织易被非感兴趣组织遮挡的问题,提出了一种高斯衰减体绘制方法。首先对感兴趣组织进行空间定位,以快速确定观察区域。然后根据当前采样点与定位点连线和投射光线的夹角,以及当前采样点到定位点的空间距离来构建高斯衰减函数。最后将该高斯函数作用于当前采样点的不透明度。可以有效地减弱非感兴趣组织对感兴趣组织的影响和遮挡,突出感兴趣组织的空间结构信息。实验结果表明,方法具有简洁高效的人机交互,且对感兴趣区域可以进行有效地增强显示。
关键词：转换函数,高斯函数,不透明度,体绘制
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利用AutoCAD绘制实体 篇8
在Auto CAD软件中,三维图形的表达可分为三种形式:线框模型、表面模型、实体模型。线框模型是以物体的轮廓线架表达物体的,模型结构简单,但用该法得来的三维图形不具有面、实体的性质,不能消隐、渲染、着色等处理。表面模型是用面来组成和描述三维物体的,具有面的信息,没有实体信息,可进行消隐、渲染、着色等处理。实体模型是三种模型中最高级的一种,既具有面的性质,也具有体的信息,可以进行质量、重心等计算,也可进行消隐、渲染、着色等处理。而且具有绘图迅速、准确、可以自动生成三视图的功能。用Auto CAD绘制实体模型大致有以下四种基本方法。
其一,直接利用绘制实体命令快速画出基本几何体,然后利用布尔逻辑运算进行编辑、修改成为叠加、切割类的组合体(零件)。
如下例切割体(见图2):
在西南等轴测图状态下:利用“BOX”命令画出下部长方体(见图1);使用“UCS”命令,将坐标系置于下部大长方体的前端面上;利用“CYLINDER”命令画出上部小圆柱体;利用布尔运算中的“减集”可以自动生成切割后的图形;利用“渲染”命令及利用着色面命令将前部染成红色(见图2)。
再如下例叠加类实体:
在西南等轴测图状态下:利用“CYLINDER”命令画出下部大圆柱体;利用“CYLINDER”命令画出上部小圆柱体;利用布尔运算中的“并集”可以自动生成相贯线;利用渲染命令“RENDER”并选择照片级真实感渲染类型,可得到富有真实感的图像。
利用剖切的方法绘制切割体。在实际生产中,机件的结构形状是多种多样的,我们主要用视图来表达机件的外部结构形状,而复杂的内部结构则由剖视图来表达,这就需要对内部复杂的实体进行剖切。剖切时可以选择[3点]、[Z轴上点]、[XY面]、[XZ面]、[ZY面]等选项进行剖切。如切割球(见图4),在西南等轴测图状态下:利用“SPHERE”绘制出球体;利用剖切命令“SLICE”在“YZ”“XY”“ZX”投影面方向进行三次剖切(过球心);进行消隐处理。
其二,可采用拉伸的方法创建规则的几何体和不规则的机件。拉伸时可以沿高度、路径两种方式进行拉伸。
沿高度方向创建规则的几何体:利用“EXTRUDE”命令可以沿高度方向拉伸出棱柱体、圆柱体、棱锥体、圆锥台(体)等,其高度方向与Z轴方向一致,此时要及时灵活调整UCS的设置,使Z轴方向与几何体的高度方向一致。如图5,可以方便的生成多边形棱柱、棱锥体。
沿高度方向创建不规则的机件:在现实生活和生产中,经常遇到不规则形体,此时需在世界坐标系中画出基本轮廓线,并且一定编辑成多段线,然后沿高度方向才能进行拉伸并转换到等轴测图状态下。如扳手(见图6):画出扳手的基本轮廓,并编辑成多段线;拉伸成一定的厚度;转换到东南等轴测图状态下,并进行渲染及利用着色面将上部染成绿色。
沿路径曲线方向拉伸不规则物体:沿路径曲线拉伸,大大扩展了创建实体的范围,利用它可以绘制管路、钩子等,绘制时应注意下列原则:路径曲线不能和拉伸轮廓共面;在拉伸时,拉伸轮廓处处与路径曲线垂直。
如钩子(见图7),在世界坐标系下:画出路径曲线的形状(见图7);输入“PEDIT”,将图中的曲线转化为多段线,并转化为轴测图状态;将坐标轴Y轴旋转90°(保证路径曲线不能和拉伸轮廓共面);输入“CIRCLE”,其圆心捕捉钩子的尾端点,画出钩子的端面圆;点击“EXTRUDE”,可以将端面圆沿路径曲线拉伸为钩子;点击“视图”→“渲染”,进行渲染处理。
其三,可以采用三维旋转的方法构建回转体零件。盘套类、轴类零件零件均属于回转体零件,我们可以方便的使用该命令生成轴测图。如轴承支座轴测图(见图8),在世界坐标系下:画出轴承支座的截面形状及回转中心线(见图8);使用“绘图”→“实体”→“旋转”命令,将轴承支座的截面绕回转中心线360°;转换成西南等轴测状态,并用“修改”→“三维操作”→“三维旋转”命令,使图形绕X轴旋转180°;使用“视图”→“消隐”命令,进行消隐处理。
其四,熟练运用三维阵列、三维旋转、三维镜像操作命令绘制复杂物体。运用三维阵列命令“3DARRAY”可以将某一部分实体结构按照环形、矩形排列复制成若干相同部分,避免了使用“COPY”命令时操作繁琐,需要确定粘帖位置的缺点。运用三维旋转命令“ROTATE3D”可以将某一部分实体结构进行必要的旋转,一般使用绕[X轴]、[Y轴]、[Z轴]这些选项旋转即可满足要求。如吊扇(见图9):画出扇体(一个圆台与二个圆柱叠加,绘制时即时定义用户坐标系的位置);拉伸出一个厚度很小的长方体叶片;使用命令“3DARRAY”生成均布的三个叶片。(阵列中心点为扇体轴线);使用命令“ROTATE3D”将每个叶片旋转一定角度;进行渲染处理。
运用三维镜像“MIRROR3D”命令有助于绘制一些对称的实体结构,调用该命令时,Auto CAD提示用户选择对象和镜像面,在选择镜像面时有[XY面]、[XZ面]、[YZ面]、[3点]等选项,我们可以根据需要复制出对称的另一端。如图10(拱桥),具体画图步骤如下:画出拱形桥墩端面、护栏端面并各自编辑成多段线,还要画出上端辅助弧线,并且八等分弧线(见图11);将图形绕Y轴旋转90°,并将坐标系定义在桥墩左端点;用“EXTRUDE”命令拉伸桥墩、护栏至一定桥宽一半尺寸,见图12;画出护栏上的一个立柱,注意柱子上端球心应定位在辅助弧线上的节点上,并以该节点为基点复制出七个立柱在其余七个节点上,使用并集命令将八个柱子、桥身、护栏合并;运用“MIRROR3D”命令将图中所有结构生成对称的前后两部分,镜像平面选择过I点的XY面,运用并集命令将桥体合并为一体。
弯曲变形内力图绘制方法 篇9
1.1 3个微分关系的应用
在画内力图时, 较简捷的方法是运用3个微分关系来处理, 即这里, 当q为常数时, 弯矩方程为二次函数, 在弯矩图中反映为抛物线。画抛物线时注意其要点, 其对称轴和顶点在SF0处, 其开口方向与q的方向相反 (此时弯矩坐标轴正向与q的方向相同) 。
1.2 绘制内力图的步骤
一般我们将弯曲变形的内力图分为如下几步进行:
1) 计算支反力;
2) 分段;
3) 计算控制截面内力值;
4) 描点、连线。
1.3 杆端荷载的处理
在实际画内力图时, 经常会遇到杆端荷载。对于杆端的集中力, 如其使杆端产生顺时针转动, 则在该截面处的剪力为正, 大小与此集中力相等;反之, 剪力为负。对于杆端的集中力偶, 如其使杆端下边缘受拉, 则在该截面处的弯矩为正, 大小与此集中力偶相等;反之, 弯矩为负。
1.4 重要说明
两点说明:画剪力图时, 一般是从左向右, 这时, 向上的外荷载产生正的剪力, 向下的外荷载产生负的剪力;画弯矩图时, 计算控制截面的弯矩, 易将隔离体看作悬臂梁形式 (详见应用举例) 。
2 应用举例
如图1所示梁的内力图。
解:
1) 求支反力 (图2所示) ;
2) 分段AB、BC、CD;
3) 计算控制截面内力值;
这里只需计算B与C截面弯矩。计算B截面弯矩时, 取AB段为隔离体, 其受力与图3所示悬臂梁一致, 20kN的集中力使梁上部受拉, 60kN的集中力偶使其下部受拉;计算C截面弯矩时, 取CD段为隔离体, 将其看作图4所示悬臂梁, 8kN/m的分布荷载使其上部受拉。其弯矩分别为
4) 描点、连线。
剪力图 (图5所示) :杆端荷载20kN使A点产生逆时针转动, 故此时A右截面的剪力为-20kN, AB段无荷载作用, 该段剪力为-20kN, 剪力图为水平直线;B支座反力向上, 该处右截面剪力为27-20=7 (kN) ;BC段有分布荷载作用, 剪力图逐步下降, 降至7-8×4=-25 (kN) ;C支座反力向上, 该处右截面剪力为41-25=16 (kN) ;CD段有分布荷载作用, 剪力图逐步下降, 降至16-8×2=0 (kN) ;从另一方面看, D截面无集中力作用, 该处剪力也应为0。
弯矩图 (图6所示) :力偶60kNm使A截面下边缘受拉, 该处右截面弯矩为60kNm;B与C截面弯矩分别为20kNm和-16kNm;D截面无集中力偶作用, 该处弯矩应为0。AB段无荷载作用, 其弯矩图用斜直线连接;BC段有分布荷载作用, 其弯矩图用抛物线连接, 抛物线开口与q方向相反, 对称轴在剪力为0即E截面处, CE/BE=25/7, CE=3.125m, DE=5.125m, Mmax=ME=41×3.125-8×5.125×5.125/2=23.1 (kNm) ;CD段有分布荷载作用, 其弯矩图用抛物线连接, 抛物线开口与q方向相反, 对称轴在剪力为0即D截面处。
3结论
现行材料力学和结构力学教材中, 对绘制弯曲变形内力图有一些方法, 但笔者觉得本文的方法解决此类问题更有效。本文介绍的方法可作为相关专业学生学习和教师教学的参考。
参考文献
[1]孙训方, 方孝淑, 关来泰.材料力学 (上册) [M].高等教育出版社, 2002.
[2]刘鸿文.材料力学 (上册) [M].高等教育出版社, 2004.
中国绘制海底地貌 篇10
近日，国家海洋局对外宣布，我国科学家经过多年努力，全面更新了我国近海海底环境基础数据和资料，编制了近海大比例尺海底地形图和地貌图。
“此次调查首次实现了对我国陆地与海域的全国地貌条件调查，编制出版了海陆一体化的《中华人民共和国地貌图集（1:100万）》，填补了该领域国内外空白。”中国科学院地理科学与资源研究所程维明副研究员告诉《北京科技报》。
我国是世界上海岸线最长的国家之一，大陆岸线长18000多公里。海洋渔场面积200多万平方公里，大陆架面积130多万平方公里，拥有丰富的滩涂资源、海洋渔业资源、海洋矿产资源、港湾资源、海洋旅游资源、海洋能源等海洋自然资源。
“在陆地资源日益匮乏的今天，人们把目光更多地投向了海洋。在对海洋资源进行开发和利用之前，首先要对海底的地形地貌进行探测，绘制海底地形图。”中科院院士、同济大学汪品先教授说。
“很多人不知道，在平静的海平面下面，海底地表的起伏比陆地上还要大，地形地貌要复杂得多，除了高耸的海山，起伏的海丘，绵长的海岭，深邃的海沟，也有坦荡的深海平原。但由于技术原因人们对海底世界的认识还很少。”汪品先说。陆地上最高的山是珠穆朗玛峰8848米多，海底最深的沟是11034米，最高的山还填不满最深的海沟。
我国有渤海、黄海、东海和南海四大海区，从陆地朝海洋方向随着海水深度的逐渐加深，其大的地貌类型依次为陆架地貌、陆坡地貌、沟弧盆系地貌、深海盆地地貌等。
“和陆地一样，海底也同样分布有平原、台地、丘陵和山地等地貌形态类型，如海底石油资源的分布受控于海底地貌和海底地质构造等因素。”程维明说。
程维明还表示，海底地形图和地貌图反映了我国近海地形地貌特征的分布变化规律，展示了各种地形地貌的形态、结构、成因等类型，这些成果将为我国近海资源开发、国防安全与建设、科学研究、海洋考古等工作以及海洋交通运输、海洋工程建设等海洋产业发展提供海底基础测绘资料。
海图是地图的一种，是以海洋为主要描述对象，包括航海图、海底地形图和各种专用地图。素有航海人员的“眼睛”之称。而海底地形图对于游弋于海底的潜艇、海底光缆的铺设和跨海大桥的修建来说更加重要。
其实，人类对海底地形地貌的认识是逐步积累的。汪品先说，人类早期从事的捕鱼、航海和海上战争，主要活动于海面，对海底地貌了解甚微。现在人们利用遥感技术可以到太空去拍各种星球的照片，但是拍照穿不过水层，水深3000多米的下面就拍摄不到，所以我们对海底还不够了解。
“与绘制陆地地形图不同，海底地形图绘制的难度要大很多。”汪品先说。以前人们认为海底是平的，测海水深度的方法是在帆船上，用绳子绑住废弃的炮弹壳丢到海底去，碰到底了再捞上来，量绳子的长度，这样来测量水深。
第一次大战以后，德国人发明了回声测深仪，把声音发到海底去然后反射回来，据此来计算出水深，这样一来就比较有效地测出了水深。
19世纪末以来，为满足铺设海底电缆、潜艇活动以及开发海底石油的需要，特别是回声测深仪、旁侧声纳、深潜器、海洋遥感技术等探测海底地貌仪器的发展和应用，海底地貌的基本形态逐渐为人们所认识。它已经成为舰船安全航行、海洋军事工程建设、海底声纳站布设、水中布雷和设置水下障碍物、海底资源开发、国际海洋法上的海洋划界等活动中必须研究的重要内容。
中国海洋大学刘忠臣教授告诉《北京科技报》，现在测量海底地形地貌多采用多波束条带测深仪。同样是一条测量船，装有传统回声测深仪的船只，所测量的图形是一条线，测得的深度数据也只是正下方的海水深度，对周围的深度仍然是未知数，因此无法得出一个高质量的海底地形图。而装有多波束条带测深仪的船只就不同了，它在航测过程中不断向海底发射超宽声音波束，海底反向散射信号通过空间处理技术形成几十个到上千个测深波束，实现对海底地形的采样和测量。测量覆盖范围是海水深度的几倍甚至十几倍，测深精度以及分辨率都高。
“多波束条带测深仪对海底地形地貌的测绘从过去的‘由线到面’已发展到‘由面到立体’的新阶段。”刘忠臣说。
近年来，随着各个国家对海洋资源开发的重视，海底地图的绘制除了科研目的外，附加了很多政治因素。
2007年，俄罗斯首先在北极北冰洋洋底发现了丰富的资源后，其深潜器穿过冰层将国旗插到4000米深的北冰洋海底宣示主权。俄罗斯这一举动在国际社会，尤其是在其他四个毗邻北冰洋的国家——美国、加拿大、丹麦和挪威引起轩然大波。
“海底地形和地貌图的用途包括民用和国防等多个方面。”程维明说。摸清海陆地貌条件和分布情况的重要性具有重要意义，程维明说，地貌条件与国民经济建设、环境保护等关系十分密切。发展农、林、牧、渔业等生产，进行城镇和交通建设，以及开采矿山、修筑水库、道路、沟渠等都离不开对区域地貌条件的分析和利用。
“地貌不仅可为生产建设创造资源或地域条件，反过来它也会给生产建设带来一定的影响。”程维明说。比如，构建海水浴场要考虑海滩的物质类型、地理位置、海水质量等多个因素。
程维明同时指出，我国近海海滩存在过度开发现象，目前诸多砂质海滩都存在不同程度的沙化现象，将影响到海滩的环境状况。
被称为“天下第一湾”的海南省亚龙湾就存在过度开发现象，目前，7公里多的海岸线上已有12家酒店，以及中心广场、贝壳馆、蝴蝶谷等景观。同样，琼海市帝国花园因建设超过了最高潮位线，后遭海水冲刷、侵蚀，帝国花园大部分地基崩塌，墙体断裂，给沿海生态景观造成严重破坏。琼海市政府不得不将其拆除，以恢复海岸生态景观。
刘忠臣告诉记者，除了近海海底地图，我国已经完成了对我们专属经济区和大陆架进行地质勘测，绘制出海底地形地貌图。
据悉，目前只有美国和俄罗斯拥有全球范围的海底地形图。这就是美国和俄罗斯的潜水艇可以在全世界海底游弋的前提。
利用Matlab绘制云模型 篇11
1 云模型
假如U是精确数值表示的定量论域, 且X哿U, 同时在空间U上有一个定性概念T, 若元素x (x∈X) 对应T的隶属度即CT (x) ∈ [0, 1] 是一个具有稳定分布的随机数 (式1) , 则T从U到区间[ 0, 1] 映射在数域空间中的分布, 就定义为云 (Cloud)
这个定义还可以扩展到N维云, 即U是N维论域, 且X⊆U, 则N维元素x= (x1, x2, …, xn) (x∈X) 对T的隶属度CT (x) ∈ [0, 1] 也是一有稳定分布的随机数[4]。
上面这个定义确定了一维及多维云的数学理论基础。 云模型的数学公式可以通过期望Ex (Expected Value) 、 熵En (Entropy) 、 超熵He (Hyper Entropy) 来表示。
2 一维和二维正向云发生器算法
2.1 一维正向云发生器
最基本的云模型是一维正态云模型, 其数字特征为 (Ex, En, He) 。其产生过程见图1。
一维正向云实现的算法[1]。
输入:云模型的3 个数字特征 (Ex, En, He) 以及需要产生的云滴数目i (i为正整数) 。
输出:i个二维点 (xi, ui) , 这些点即为所产生的云滴。
1) 计算x = Normrnd (Ex, En) , Normrnd为正态随机数生成函数[3], 可以产生期望值为Ex, 标准差为En的正态随机数。
2) 计算En' = Normrnd (En, He) , 生成期望值为En, 标准差为He的正态随机数。
4) 重复上述 (1) ~ (3) 的步骤i次, 即可得到i个云滴 (xi, ui) 。
2.2 二维正向云发生器
二维云模型的数字特征为6 个数值 (Ex, Enx, Hx, Ey, Eny, Hy) , 其计算模型见第109 页图2。
二维正向云实现的算法。
输入:二维正态云模型的参数 (Ex, Enx, Hx, Ey, Eny, Hy) 和云滴的数目n。
输出:数目为n的三维云滴坐标 (Xn, Yn, Un) 。
1) 计算 (Xi, Yi) =Pnormrnd (Ex, Enx, Ey, Eny) , Pnormrnd是二维随机数生成的函数, 用于生成期望值为 (Ex, Ey) 、标准差为 (Enx, Eny) 的二维正态随机数 (Xi, Yi) [5]。
2) 计算 (Enxi, Enyi) =PCG (Enx, Hx, Eny, Hy) 。
4) 重复上述 (1) ~ (3) 步骤n次, 可生成n个云滴坐标 (Xn, Yn, Un) 。
3 Matlab绘制云模型
3.1 绘制一维云模型
在自然语言中, 例如, “20 岁左右的人”是一个不确定的信息。利用一维云模型, 可以定性地描述这个概念。给定它的数字特征为Ex=20, En=2, He=0.15。利用Matlab绘制的代码和图形见图3。
在图3 中, 越靠近中间的点, 越能表示 “20 岁左右的人”这个概念。
3.2 绘制二维云模型
对于 “重约60 kg, 高约1.7 m的人”这个概念, 就不能直接用一维云模型来表示, 因这个概念包含了 “体重”和 “身高”2 个因素。这时就要用到二维云模型。给定二维云模型的参数为:Ex1=60, En1=6, H1=0.1, Ex2=1.7, En2=0.5, H2=0.01。
在第110 页图4 中, 越靠近中心的点, 它的隶属度就越高, 更能准确地表达二维的模糊概念。
4 结论
自然科学中很多问题没有精确解, 它们包含着大量的模糊性和随机性。有时, 需要把定性的概念转换为定量的描述, 云模型就是一种有效的转换工具, 它实现了一维和二维正向云模型的绘制, 并给出了具体的代码。云理论现在还在发展和完善中, 以后它将会有更广泛的应用。
参考文献
[1]李德毅, 孟海军, 史雪梅.隶属云和隶属云发生器[J].计算机研究与发展, 1995, 32 (6) :15-20.
[2]杨朝晖, 李德毅.二维云模型及其在预测中的应用[J].计算机学报, 1998, 21 (11) :961-969.
[3]刘桂花, 宋承祥, 刘弘.云发生器的软件实现[J].计算机应用研究, 2007 (1) :46-48.
[4]李德仁, 王树良, 李德毅.空间数据挖掘理论与应用[M].北京:科学出版社, 2006.