Обзор средств визуализации инженерных и научных расчетов
Описание библиотеки функций Array Visualizer
Разработка программы визуализации
Подпрограммы помощи: Help() и Stat(): в реализации этих подпрограмм нет ничего сложного – они просто выводят информацию с помощью оператора write
Описание интерфейса между программой визуализации и прикладной инженерной программой
Создание интерфейса пользователя
Построение собственных математических моделей
Создание интерфейса пользователя
Оценка конкурентоспособности
Требования к производственному освещению
Электробезопасность
Психофизиологические опасные и вредные производственные факторы
Format (E12.5)
Навигация
Визуализация инженерных и научных расчетов
Визуализация инженерных и научных расчетов
112439
знаков
9
таблиц
11
изображений
Государственный комитет РФ по высшему образованию.
Московский Государственный Институт Электронной Техники (Технический Университет).
Факультет ЭКТ.
Кафедра ПКИМС.
Пояснительная записка к Дипломному Проектуна тему
«Визуализация инженерных и научных расчетов»
Москва 2002г.
Оглавление
Введение
Раздел 1. Специальный раздел. Создание средств визуализации научных и инженерных расчетов.
Введение
1.1 Обзор средств визуализации расчетов
1.2 Описание визуализатора Compaq Array Visualizer
1.3 Описание библиотеки Array Visualizer
1.4 Разработка программы визуализации
1.5 Работа программы визуализации
1.6 Описание интерфейса между программой визуализации и прикладной инженерной программой.
1.7 Тестирование программы и результаты тестовых расчетов.
Заключение
Раздел 2. Технологический раздел. Технология создания программного обеспечения для визуализации.
Введение.
2.1 Этапы разработки программного обеспечения для визуализации инженерных расчетов.
2.2 Постановка задачи.
2.3 Создание структуры данных и интерфейса с расчетной программой.
2.4 Построение математической модели отображаемой информации.
2.4.1 Использование готовых библиотек.
2.4.2 Построение собственных математических моделей.
2.5. Создание интерфейса пользователя.
Заключение.
Раздел 3. Организационно-экономический раздел. Оценка целесообразности создания ПО с применением методики оценки конкурентоспособности.
Введение
3.1 Понятие конкурентоспособности.
3.2 Оценка конкурентоспособности.
Заключение.
Раздел 4. Производственно-экологическая безопасность и охрана труда. Анализ нормативных документов при работе с ПК.
Введение
4.1 Требования к производственному освещению
4.2 Защита от излучений
4.3 Электробезопасность
4.4 Пожарная безопасность
4.5 Защита от шума и вибраций.
4.6 Психофизические опасные и вредные производственные факторы.
4.7 Расчет воздухообмена.
Заключение
Литература ПЭБ
Выводы по дипломному проекту.
Используемая литература.
Приложение 1. Листинг программы console.
Введение
Язык Фортран – является одним из первых языков высокого уровня. Изначально он предназначался для инженерных и научных прикладных задач. С его помощью написано множество программ расчетов, решений уравнений и матричных преобразований. Этот язык предоставляет мощные математические средства не только при работе с действительными числами, но при работе с комплексными числами. По этой причине многие инженеры и ученые имеют свои библиотеки программ и подпрограмм на Фортране для решения своих задач. Помимо этого Фортран не стоял все эти годы на месте, а развивался (первая версия языка – Фортран-56, далее Фортран-77 и последняя Фортран-90 разработанная в 1993 году). Однако не смотря на развитие язык остается достаточно бедным в планах графического вывода и организации интерфейса пользователя. Для решения таких вопросов компании выпускающие компиляторы Фортрана создают для него свои графические библиотеки и визуализаторы. Наиболее современной версией Фортрана является Compaq Visual Fortran v.6.6. А визуализатором этой среды программирования является отдельный пакет Compaq Array Visualizer v1.5.
На производственной и преддипломной практике мне была поставлена задача изучить язык программирования Фортран и возможности визуализатора Compaq Array Visualizer и написать расширение возможностей этого пакета, для его настройки под специфические нужды разработчиков инженерных программ для моделирования работы полупроводниковых приборов. Изначально такое расширение проектировалось как библиотека подпрограмм Фортрана, но в последствии я пришел к выводу, что выгоднее и удобнее седлать отдельную программу. К тому же отдельная программа проектировалась как способная воспринимать не только результаты Фортран-программ, но и результаты C++, Pascal программ.
Второй задачей на дипломный проект было изучение и составление технологии создания визуализаторов. В Разделе 2 представлены этапы разработки программ и их подробное описание.
В организационно-экономическом разделе будет рассмотрена методика оценки конкурентоспосбоности и ее применение к системам и программам визуализации включая созданное программное обеспечение.
В производственно-экологическом разделе рассмотрены нормативы и нормативные документы при работе с персональными компьютерами. Рассмотрены вопросы освещения, защиты от излучений, электро- и пожаробезопасности, защиты от шума и вибрации, психофизические опасные и вредные факторы. Произведен расчет воздухообмена производственного помещения.
В приложении приведен листинг разработанной программы. Комментарии к нему и описание работы с программой приведены в специальном разделе.
Раздел 1. Специальный раздел. Создание средств визуализации научных и инженерных расчетов.
Введение
В наше время невозможно представить себе процесс проектирования без вывода результатов расчетов в графическом виде. Такой вид отображения гораздо более нагляден и удобен чем алфавитно-цифровой. Последние версии всех САПР имеют такую возможность. Но если прибор моделируется не в рамках какой-либо САПР, а собственной программой инженера, то вывод приходится организовывать самому. Работа с графикой, к тому же трехмерной очень сложна и требует специальных навыков, а так же времени создания таких подпрограмм и их тестирования и отладки.
Разрешить эту проблему помогают различные пакеты для графического отображения данных. Одним из таких пакетов является Compaq Array Visualizer v1.5.(далее AV) Этот пакет удобен в использовании. К тому же имеет ряд преимуществ по быстродействию на слабых машинах (тестирование производилось на P166 с 32Mb ОЗУ) и, в тоже время может работать и с последними технологиями в графических системах, такими как OpenGL.
Однако AV имеет достаточно сложный и развитый API для передачи данных из программы. Это опять же приводит к задаче изучения дополнительных функций. Целью данной дипломной работы является создание программы, использующей AV и данные программы инженера, позволяющее более просто, без дополнительного обучения, просматривать результаты в AV, т.е. организация более простого интерфейса между рассчитывающей программой и графическим пакетом.
К тому же моделирование может иметь много шагов и требовать просмотра полученных данных в разных представлениях. Таким образом созданная программа должна уметь запоминать все шаги и представлять графической оболочке те данные, которые в данный момент необходимы инженеру.
Похожие работы
... системам линейных алгебраических уравнений с более чем одной неизвестной; MATLAB решает такие уравнения без вычисле-ния обратной матрицы. Хотя это и не является стандартным математическим обозначением, система MATLAB использует терминологию, связанную с обычным делением в одномерном случае, для описания общего случая решения совместной системы нескольких линейных уравнений. Два символа деления / ...
... концентрических окружностей с уменьшающимся радиусом по мере затухания колебаний скорости и момента. Аналогичная картина наблюдается при ступенчатом набросе нагрузки. 5. РАЗРАБОТКА ВИРТУАЛЬНОЙ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ НА БАЗЕ ВИРТУАЛЬНОЙ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ Иную возможность анализа АД представляет специализированный раздел по электротехнике Toolbox Power System Block. В его библиотеке имеются блоки ...
... - в группе переменных, «зажатых в кулак», но этот «кулак», как мы уже отмечали, легко разжать, выводя на дисплей найденные значения с «первородной» размерностью массы (kg), длины (m) и времени (sec): пакет MathCAD «разжимает» и сам вектор, м составные размерности, приписывая к числам комбинации основных физических единиц. Но не только этим хороша размерность в задачах. Главное то , что она ...
... де-факто, чему способствовала и их большая универсальность). Таким образом, именно Microsoft Excel был выбран мной для разработки средства автоматизации расчетов в лабораторной работе «Предварительные вычисления в триангуляции». Поэтому другие средства построения электронных таблиц здесь не рассматриваются, но зато уделяестся внимание некоторым специфичным средствам Excel. Возможности EXCEL ...
0 комментариев