齿轮加工的图形学仿真 硕士学位论文

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齿轮加工的图形学仿真第-章绪论
§1.1计算机仿真技术
计算机技术是20世纪最重要的技术之-，它把人类带入了丰富多彩的信息
社会，缩短了人与人之间的联系，方便了人们之间的交流。计算机应用于社会
生活的各行各业，对人类生活质量的提高和生产力的发展起到了巨大的促进作
用。在21世纪，计算机必将扮演着更加重要的角色。计算机仿真是计算机技术
应用的重要领域之-，它可以使人们更方便地对生活、生产中的现象进行模拟、
研究和验证，加快新产品的研制，并对事物运动规律产生更深刻的认识。
仿真是在研究问题的过程中，根据相似原理，运用各种技术手段，对实物模
型或者根据物理运动规律建立的数学模型进行分析和研究，以便发现并解决问
题的-种方法。仿真在社会生产和科学研究中的应用非常广泛，当前的研究热
点集中在利用计算机的数字求解能力，结合三维图形显示技术，进行图形可视
化仿真方面。
-种新产品的开发总要经历设计、分析、计算、修改的反复过程。即使这样，
也不能保证设计的产品完全达到预期的要求。通常要制造样机，进行试验，检
测产品性能指标，确定设计方案的优劣。如果有问题，则要修改方案或参数，
重新制造样机，重新试验，致使产品的开发周期长、投资大，无形中增加了产
品的成本。更为严重的情况是有些产品的性能测试十分危险，或者根本无法实
施样机试验。因此，迫切需要有-种方法和技术改变这种状况，仿真理论和技
术正是为此应运而生的。
仿真是指通过对现实环境的模拟，进行试验去研究-个存在或设计中的系
统，其原理如图1所示。仿真的关键在于建立从实际系统抽象出来的仿真模
犁。
图1仿真原理
根据所使用模型的特点，仿真可以分为物理仿真和数字仿真(即计算机仿