我國計算機仿真技術(shù)行業(yè)發(fā)展趨勢分析
來源：中金普華產(chǎn)業(yè)研究中心
發(fā)布時間：2019 / 01 / 03
計算機仿真技術(shù)是以控制論、系統(tǒng)論、相似原理和信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機和專用物理效應(yīng)設(shè)備為工具， 借助系統(tǒng)模型對實際或設(shè)想設(shè)備進行動態(tài)試驗研究的綜合性技術(shù)。計算機仿真技術(shù)采用建模和物理的方法對真實環(huán)境中客觀事物進行抽象、影射、描述和復(fù)現(xiàn)，基于系統(tǒng)原理和數(shù)據(jù)，應(yīng)用計算機技術(shù)建立仿真環(huán)境，對客觀事物(包括真實環(huán)境中的實體或系統(tǒng)、自然環(huán)境、以及人的行為等)進行研究，具有經(jīng)濟、安全、可重復(fù)和不受氣候、場地、時間限制的優(yōu)勢。按照仿真技術(shù)的應(yīng)用特點可分為計算機仿真測試、仿真模擬訓練、虛擬制作等領(lǐng)域。
計算機仿真行業(yè)的上游行業(yè)主要為計算機、計算機軟件以及電子元器件等行業(yè)。下游為國防、電子信息、機械制造、航空、航天、船舶、汽車、電力、石化、物流等行業(yè)。
應(yīng)用領(lǐng)域
1.軍事領(lǐng)域
計算機仿真技術(shù)最先應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，其貫穿了武器裝備的設(shè)計、研制、生產(chǎn)以及使用維護等全過程。在設(shè)計階段，利用計算機仿真技術(shù)將需要設(shè)計的實物進行仿真模型試驗，能夠降低產(chǎn)品設(shè)計的風險;在研制過程中，利用仿真技術(shù)對項 目進行調(diào)試、檢測，避免出現(xiàn)不必要的生產(chǎn)工序，同時能夠加快研制進龐 在生產(chǎn)階段，采用仿真模型來測試武器裝備的結(jié)構(gòu)部件、工位以及出廠測試，確保產(chǎn)品質(zhì)量達標;使用維護階段，可以通過仿真模型，建立產(chǎn)品保障預(yù)控方案，對產(chǎn)品性能進行綜合評估。計算機仿真技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠加快軍事武器裝備的研制周期，節(jié)約生產(chǎn)成本，降低產(chǎn)品風險，提高產(chǎn)品的綜合性能，對促進軍事行業(yè)的發(fā)展具有極其重要的意義。
2.教育教學領(lǐng)域
計算機仿真技術(shù)在教育教學領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠提高課堂教學效率和質(zhì)量。通過計算機仿真模型的動態(tài)試驗和教學試驗仿真訓練相結(jié)合，使課程教學內(nèi)容更加直觀形象地展現(xiàn)在學生面前，將抽象化的課程內(nèi)容實體化，使學生更深入的理解網(wǎng)絡(luò)模型和仿真計算方法的復(fù)雜過程，從而起到良好的教學效果。
3.工業(yè)領(lǐng)域
隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域涉及的大量系統(tǒng)、項目等，都具有一定的復(fù)雜性和特殊性，為了提高工業(yè)生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟性，采用計算機仿真技術(shù)，能夠發(fā)現(xiàn)工業(yè)項目生產(chǎn)的規(guī)律和機理，為提高工業(yè)產(chǎn)品的性能指標提供有效的理論依據(jù)。其主要應(yīng)用于汽車、電子產(chǎn)品、設(shè)備儀器、能源以及石油化工等多個領(lǐng)域，計算機仿真技術(shù)在不同產(chǎn)品和項 目建設(shè)的前期研究和實際需求的分析過程中起到至關(guān)重要的作用。
4.其它領(lǐng)域
隨著計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，在交通、醫(yī)學旅游等行業(yè)領(lǐng)域中也得到廣泛應(yīng)用。在交通領(lǐng)域，建立了交通流特征以及交通質(zhì)量的仿真軟件平臺，以此實現(xiàn)對交通規(guī)劃、設(shè)計、控制以及工程建設(shè)方案等相關(guān)內(nèi)容的綜合評估。在醫(yī)學領(lǐng)域，建立人體生物學模型和三維視覺模型，為進一步拓展生命機理研究和遠程醫(yī)療提供強有力的支持。在旅游行業(yè)，通過計算機仿真技術(shù)能夠?qū)β糜尉包c的發(fā)展前景做出預(yù)判，也可以利用該項技術(shù)來建立虛擬的景點模型，并在立體的電影放映廳播放，以此實現(xiàn)旅游景觀的虛擬展現(xiàn)。
計算機仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢
自從計算機仿真技術(shù)誕生以來，就受到世界各國的廣泛關(guān)注和高度重視。它是以計算機為基礎(chǔ)，根據(jù)問題對象的實際要求，建立真實的數(shù)學模型，并將其轉(zhuǎn)換成仿真模型。在不同的決策問題下，利用計算機系統(tǒng)來演示運行狀態(tài)，從而將抽象問題真實地展現(xiàn)在計算機系統(tǒng)顯示器上，它涉及計算理論、控制理論以及各種實際系統(tǒng)的專業(yè)理論知識，并且綜合多學科領(lǐng)域的一項綜合陛技術(shù)。當前，計算機仿真技術(shù)在國防、能源、交通、航空航天等軍事領(lǐng)域和其它領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。計算機仿真技術(shù)起源于美國，后來被多個國家引進和推廣，并且將該項技術(shù)列為國防軍事重點發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，由此可見，計算機仿真技術(shù)在現(xiàn)代科學技術(shù)領(lǐng)域中的地位和作用。
計算機仿真行業(yè)的上游行業(yè)主要為計算機、計算機軟件以及電子元器件等行業(yè)。下游為國防、電子信息、機械制造、航空、航天、船舶、汽車、電力、石化、物流等行業(yè)。
應(yīng)用領(lǐng)域
1.軍事領(lǐng)域
計算機仿真技術(shù)最先應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，其貫穿了武器裝備的設(shè)計、研制、生產(chǎn)以及使用維護等全過程。在設(shè)計階段，利用計算機仿真技術(shù)將需要設(shè)計的實物進行仿真模型試驗，能夠降低產(chǎn)品設(shè)計的風險;在研制過程中，利用仿真技術(shù)對項 目進行調(diào)試、檢測，避免出現(xiàn)不必要的生產(chǎn)工序，同時能夠加快研制進龐 在生產(chǎn)階段，采用仿真模型來測試武器裝備的結(jié)構(gòu)部件、工位以及出廠測試，確保產(chǎn)品質(zhì)量達標;使用維護階段，可以通過仿真模型，建立產(chǎn)品保障預(yù)控方案，對產(chǎn)品性能進行綜合評估。計算機仿真技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠加快軍事武器裝備的研制周期，節(jié)約生產(chǎn)成本，降低產(chǎn)品風險，提高產(chǎn)品的綜合性能，對促進軍事行業(yè)的發(fā)展具有極其重要的意義。
2.教育教學領(lǐng)域
計算機仿真技術(shù)在教育教學領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠提高課堂教學效率和質(zhì)量。通過計算機仿真模型的動態(tài)試驗和教學試驗仿真訓練相結(jié)合，使課程教學內(nèi)容更加直觀形象地展現(xiàn)在學生面前，將抽象化的課程內(nèi)容實體化，使學生更深入的理解網(wǎng)絡(luò)模型和仿真計算方法的復(fù)雜過程，從而起到良好的教學效果。
3.工業(yè)領(lǐng)域
隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域涉及的大量系統(tǒng)、項目等，都具有一定的復(fù)雜性和特殊性，為了提高工業(yè)生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟性，采用計算機仿真技術(shù)，能夠發(fā)現(xiàn)工業(yè)項目生產(chǎn)的規(guī)律和機理，為提高工業(yè)產(chǎn)品的性能指標提供有效的理論依據(jù)。其主要應(yīng)用于汽車、電子產(chǎn)品、設(shè)備儀器、能源以及石油化工等多個領(lǐng)域，計算機仿真技術(shù)在不同產(chǎn)品和項 目建設(shè)的前期研究和實際需求的分析過程中起到至關(guān)重要的作用。
4.其它領(lǐng)域
隨著計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，在交通、醫(yī)學旅游等行業(yè)領(lǐng)域中也得到廣泛應(yīng)用。在交通領(lǐng)域，建立了交通流特征以及交通質(zhì)量的仿真軟件平臺，以此實現(xiàn)對交通規(guī)劃、設(shè)計、控制以及工程建設(shè)方案等相關(guān)內(nèi)容的綜合評估。在醫(yī)學領(lǐng)域，建立人體生物學模型和三維視覺模型，為進一步拓展生命機理研究和遠程醫(yī)療提供強有力的支持。在旅游行業(yè)，通過計算機仿真技術(shù)能夠?qū)β糜尉包c的發(fā)展前景做出預(yù)判，也可以利用該項技術(shù)來建立虛擬的景點模型，并在立體的電影放映廳播放，以此實現(xiàn)旅游景觀的虛擬展現(xiàn)。
計算機仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢
自從計算機仿真技術(shù)誕生以來，就受到世界各國的廣泛關(guān)注和高度重視。它是以計算機為基礎(chǔ)，根據(jù)問題對象的實際要求，建立真實的數(shù)學模型，并將其轉(zhuǎn)換成仿真模型。在不同的決策問題下，利用計算機系統(tǒng)來演示運行狀態(tài)，從而將抽象問題真實地展現(xiàn)在計算機系統(tǒng)顯示器上，它涉及計算理論、控制理論以及各種實際系統(tǒng)的專業(yè)理論知識，并且綜合多學科領(lǐng)域的一項綜合陛技術(shù)。當前，計算機仿真技術(shù)在國防、能源、交通、航空航天等軍事領(lǐng)域和其它領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。計算機仿真技術(shù)起源于美國，后來被多個國家引進和推廣，并且將該項技術(shù)列為國防軍事重點發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，由此可見，計算機仿真技術(shù)在現(xiàn)代科學技術(shù)領(lǐng)域中的地位和作用。
