数字仿真技术范文精选

摘 要：为了更好的提高数字电子技术教学效果，将Proteus仿真软件应用于教学之中。文章在理论分析、设计基础上，通过元器件的选取，相关参数的设置，建立相应的仿真实例，得到直观的仿真结果。通过仿真实例能激发学生的学习兴趣，使学生很方便快捷的检查自己设计是否正确合理，进而对数字功能电路的设计有更深层次探索与思考。

关键词：数字电子技术；Proteus；组合逻辑；时序逻辑

引言

数字电子技术课程是电气、通信、电子信息、计算机、机电等相关专业的一门基础课，此课程工程实践性特别强，是培养学生创新实践能力的一门重要课程。数字电子技术主要分为：组合逻辑电路和时序逻辑电路两部分。在教学中，学生普遍认为数字电子技术相对模拟电子技术容易掌握，课程难度偏小。尽管如此要想扎实掌握数字电子技术这门课程也有一定困难，数字电路多采用封装好的芯片，学生想很好的验证自己的设计结果实施起来比较困难。学生自行设计的硬件系统和软件系统，一般会存在某方面的不足，当给出设计任务后，学生就算能顺利完成，其中所涉及的有些方式也不能在自己的设计中充分领悟。采用Proteus软件进行虚拟数字电路仿真优势明显，如涉及内容全，硬件投入少，可自行实践，过程几乎无损耗，与工程实践最为接近。

Proteus软件是英国 Labcenter Elecronics 公司开发的EDA仿真软件，已有多年历史，该软件集成了原理图布局，仿真工具，PCB设计等功能。可以实现一个完成的电子设计系统。它是一种混合设计仿真工具。Proteus软件由ISIS和ARES两个部分构成，其中的ISIS是一款便捷的电子系统仿真软件，拥有超过8000多个元件库，能很好的完成数字电路相关仿真，仿真结果直观明了。

1 Proteus相关设计实例

文章从计算机辅助教学出发，讨论如何利用Proteus软件提高数字电子技术教学与实践效果。通过Proteus软件构建一些形象、直观的数字电路，演示仿真结果，“虚实”结合，让学生在有限的时间内，对数字电路中的组合、时序逻辑电路分析与设计有充分的理解和掌握。学生能够在很短实践掌握有关功能器件的特别和典型应用，以及注意事项，激发学生的学习热情、提高学生的实践动手能力、工程设计思想等。

1.1 555组成的秒时基电路仿真

随着现代化智能电网的建设规模越来越大，电网结构和运行方式日趋复杂，使得各级检修及运行人员必须不断提高专业技能及运行管理水平以适应电网的快速发展。有效防范灾难性大停电事故的发生。建设一套与实际相结合的变电站仿真系统可以实现各级检修及运行人员的离线技能培训，通过仿真模拟变电站的真实运行工况及各类型故障，提高相关人员的技能水平。本文主要介绍贵阳供电局与北京科东电力控制系统有限责任公司合作开发的多级联合仿真培训系统TS2000的总体结构，阐述了该系统若干关键技术的实现以及现场应用效果。

1系统结构

变电站数字物理混合仿真培训系统的总体结构如图1所示。其中数字仿真系统实现变电站及相关局部电网的实时仿真数据量的模拟。原有的变电站测控系统实现对全站工况的的监控与报警。数字仿真系统产生的数字信号通过高速总线发送给接口及模拟部分。从而实现与真实变电站一致的培训环境。数字仿真系统基本功能简介如下：（1）实时电网及全电网仿真服务器。实时电网服务器负责运行教学变电站相关的电磁暂态仿真程序，由双CPU构成，一个CPU用于仿真计算，另一个运行通信及协调软件，为信号输入输出接口提供准确、可靠的数字信号源。（2）调度员学员台。该子系统为学员提供真实的控制中心环境和SCADA软件功能。实时电网仿真程序模拟前置机向SCADA系统发送仿真电网的遥信遥测数据。调度员学员台可仿真数据采集和更新、派生数据计算和数据处理、越限和变位监视、拓扑着色、报警处理和人机界面等SCADA软件功能。

2关键技术及其实现

数字物理混合仿真接口技术数字物理混合仿真接口保证了实时地将数字量转换为模拟量。系统采用PCI总线技术将各功能模块紧密集成。数字模拟转换器精度为16位，具有多路同步D/A转换输出的能力。实时操作系统通过软件信号驱动数字模拟转换器、开关量输入输出器，电网实时仿真数字信号经数模转换、电流和电压功率放大器处理后转换为足以驱动变电站实际二次设备的电流、电压模拟量。实际设备的位置辅助触点连接至开关量输入器，当位置发生变化时，辅助触点的电位发生变化，开关量输入器根据采集端子的电位可以判断出状态变化并将其转换为0或1的数字量。同时，中断服务例程定时通过PCI总线读取开关数字量，从而实现开关或刀闸状态的采集。

3小河教学基地实施方案

在原有的小河教学变电站二次回路中，接入仿真系统，模拟现场CT、PT二次侧电压电流，采集相关开关量状态，将变电站二次设备驱动起来。其他一、二次设备均采用原有综合自动化设备不做改动。3.1 硬件系统配置3.1.1仿真服务器为了满足系统性能要求，实时仿真计算机的具体配置为CPU：2颗2.13GHzIntelXeon四核4MBCache，4GB内存，146GBSAS硬盘，15KRPM，网络适配器：100/1000MBAdapter2块3.1.2教员机教员机主要用于教案编制、运行方式的整定、一二次故障设置、系统维护管理、数据组织和对学员的监管等功能。采用DELLOPTILEX960MT，具体配置为：英特尔(R)酷睿(TM)4核处理器Q94002.9GHZ，2G内存，250GB硬盘，PCI1000M网卡，显卡：ATIRadeonHD4870512M独立显卡，键盘、鼠标、电源线，19寸宽屏液晶显示器，操作系统软件为windowsXPprofessionaledition操作系统。3.1.3信号输入输出接口装置信号输入输出接口装置是I/O信号扩展转换箱，高速、高精度同步输出数字模拟转换器，高速通信及开关量输入输出系统，电流、电压功率放大器构成。3.2 软件配置操作平台采用Linux实时操作系统，应用软件根据小河教学变实现功能的情况配备：仿真软件支撑平台软件，交互式、全过程电磁暂态仿真软件，I/O接口软件。

4现场应用情况

摘要：在数字电子技术理论教学中应用仿真电路进行辅助教学，使抽象的理论变得直观、生动，可增强学生的学习兴趣，实现实验与理论的有机结合。通过仿真电路演示，可使学生迅速掌握电路的功能，有助于学生轻松理解基本概念和电路工作原理，提高理论教学效果，还可以通过教学互动让学生积极参与操作验证，从而加深对电路工作原理的理解和掌握。

关键词：数字电子技术；仿真电路；电路工作原理

一、引言

数字电子技术是电类各专业的主要专业基础课，是学习后续专业课程及今后从事电类专业所必需的基础和技能，具有理论性、实践性强的特点，该课程理论知识比较抽象，仅仅靠教师在课堂上讲授理论知识会使学生感到枯燥无味，理论分析中的一些烦琐公式缺乏直观性，学生感到难以理解和接受，产生畏难情绪。另外，由于受实验室设备和场地等条件的限制，学生无法及时领略电路的实际应用。比如，实验课内容与理论教学内容难以同步，学生动手实践的机会有限等，导致理论教学效果受到影响。笔者在多年教学实践活动中摸索发现，在理论教学过程中引入电路仿真软件进行辅助教学，可使抽象的理论知识变得直观、易懂，还可以增强学生对电路的感性认识，明显改善教学效果，提高课堂效率。

二、仿真电路有助实现理论和实验的有机融合

目前电子技术教学采用理实一体化教学模式，让学生在“学中做、做中学”。随着计算机软件技术的迅速发展，电路仿真软件的种类越来越多，功能越来越强大，使得实验室搬进课堂的梦想成为现实。利用仿真软件进行辅助教学，具有直观而形象的特点，可使实验与理论有机地结合，在教学中寓教于乐，提高学生的学习兴趣，帮助学生轻松理解概念和电路工作原理。

应用仿真电路的连接和演示在理论教学中增加了动手实践环节，教师通过教学互动引导学生积极参与搭建仿真电路，一边学理论，一边动手连接电路，一边观察电路现象，验证实验结果，并分析电路工作原理，使理论课教学不再枯燥，使抽象的概念变得具体、直观、生动，学生易于理解和掌握，加强了对理论知识的理解，加深了对电路工作原理的理解和掌握，提高了电路分析能力，实现理论与实验的有机结合。仿真电路的引入极大地提高了课堂教学效率，激发了学生的学习兴趣，

三、仿真电路可弥补实验室实验的不足

【摘 要】 本文分析了目前数字电路实验教学的现状，并从作者的实践角度出发，把EDA仿真技术引入到数字电路实验教学中。通过实例分析，阐述了EDA仿真技术在实验教学中起到的显著作用。

【关键词】 数字电路 EDA 教学改革 实验教学

“数字电路”是高等院校电类专业的一门重要的专业基础课，具有较强的应用性和实践性。因此数字电路的实验教学在课程中占有很重要的地位。传统的实验教学方法已经不能满足技术发展的需求。引入EDA仿真技术可以弥补传统方法的不足，加深学生对所学知识的理解，同时提高了学生的学习兴趣。

1 数字电路课程实验的现状

传统的数字电路实验多以验证性实验为主，配以少数的综合性设计实验，验证性实验如常用组合逻辑电路及常用时序电路等；综合性的设计实验往往以课程设计的形式进行。实验的方法是用面包板和导线进行搭接电路，配合试验箱进行调试，这就是实验的全过程。虽然传统的数字电路实验模式在培养学生实际动手能力等方面起到了一定的作用，但还存在一些不足。

（1）实验课时有限，学生往往只能在有限的时间内完成规定的简单实验，而加大实验难度重复验证则根本没有时间完成，达不到对所学知识举一反三的目的。

（2）实验经费短缺，实验的器件往往是重复利用，而且器件的种类也比较少，学生接触新产品、新器件的机会较少，难以适应当前电子技术的发展。

（3）数字电路课程设计内容相对复杂，需要大量器件来实现，设计过程中还要反复验证，因此设计周期长，效率低，器件的损耗也较多。

摘要：针对数字电子技术课程的基本理论枯燥、实践性很强的教学特点，将Multisim仿真技术应用到教学中，弥补了传统教学手段的不足。通过在数字电子技术的理论教学、验证性实验和设计性实验环节中的具体电路应用，阐述了Multisim仿真技术在数字电子技术教学各个环节中发挥的重大作用。

关键词：数字电子技术；Multisim；仿真；实践教学；理论教学

中图分类号：G431文献标识码：A文章编号文章编号：1672-7800（2013）012-0200-02

作者简介：孙利华（1979-），女，硕士，中国地质大学江城学院讲师，研究方向为电子和EDA技术。

0引言

数字电子技术是高等院校电子信息、通信、自动化类专业的一门学科基础课，实用性很强[1]。该课程的教学目标是让学生理解数字电路的工作原理与逻辑功能，掌握数字电路的分析与设计方法，最终能根据要求设计出较合理的电路。所以，该课程既包含了逻辑性强的理论又包含了很多具体实践应用环节。在讲授数字电子技术时要特别注意理论与实践教学结合，但实际教学中受实验硬件条件的限制，实验课课时安排较少或时间安排不合理，无法做到老师讲的同时让学生操作，使学生缺乏对基本原理和概念的直观认识。Multisim 软件为数字电子技术课程教学提供了一个很好的平台，可作为传统教学手段的有力补充。借助Multisim 软件对数字电路工作进行仿真演示，使理论和实践教学内容更加紧密地结合起来，既可以提高学生的学习兴趣，又能帮助学生更好地掌握数字电子技术的基本理论，为后续课程打下坚实的基础。

1Multisim10概述

Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。Multisim向用户提供一个全方位功能强大的电子虚拟实验平台[2]。软件自带了型号丰富的元件库和功能齐全外形逼真的各类主流虚拟仪器，可完成对模拟电路、数字电路、单片机电路的设计与仿真调试，用户只需轻点鼠标即可观看到逼真的电路运行。该软件简单易学，利于激发学生的学习兴趣，目前已被广泛应用到各高校电子类课程的教学中，取得了良好的教学效果。

摘 要：本文叙述了数字相位调制及解调的基本原理和方法，并用MATLAB软件仿真其算法，最后用数字信号处理芯片（DSP）实现了BPSK调制与解调。

关键词：数字移相键控调制解调；MALTAB仿真；数字信号处理器

通信技术自从进入第二代移动通信以后有了飞速的发展，可谓是日新月异，数字通信代替模拟通信是其关键原因之一，调制技术是数字通信系统中必备的技术，调制解调模块也是数字通信系统中必不可少的一部分。虽然在现在的数字通信系统中使用的数字调制技术主要是GMSK和QPSK，但是PSK（数字移相键控，本论文主要介绍的是2PSK及2DPSK）作为数字相位调制技术中最为简单，最易实现的一种也有着其独特的优点，比如占用带宽仅为FSK的一半，确有着比包括FSK在内的许多种调制技术更好的抗噪声性能以及抗码间干扰能力。而且其他的具有更优良性能的数字相位调制技术如QPSK也是在其基础上改进而来的，因此对PSK做一定的研究和分析也是必要的。

1 数字移相调制技术（PSK）的基本原理

图1表示数据a=[1 0 0 0 1 1 1 1]的2PSK基带信号波形、其对应的调制信号波形、其对应的2DPSK基带信号波形和调制信号波形，2DPSK波形定义首字符为0，调制时以一个周期调制一个码元，图1第一个波形表示a的2PSK基带信号波形，第二个波形表示经码变换后的以0开始的2DPSK基带波形，第三个波形表示a的2PSK调制信号波形，第四个波形为a的2DPSK调制信号波形。

由图1可以看出PSK是以相位来区分0、1码元的，2DPSK和2PSK之间的区别仅仅在于：2PSK是直接利用载波的相位来表示0、1代码，2DPSK是用载波的相对相位来区分码元0、1的，如上图用一个周期表示一个码元时，当调制信号的两个相邻周期的相位相同时表示代码1，相位不同时表示代码0。在实际的2DPSK调制实现是这样的：先对信号码元进行码元变换，然后再进行2PSK调制。

2 数字移相键控（PSK）的MATLAB仿真

上图为滤波后信号与载波相乘后的信号波形，也就是调制程序输出的已调信号。从图中我们可以看出，输入信号在基带波形成型后进行了极性变换，原来的码元0变换为了-1、1则仍为1。并且这个程序是对一个码元采样八个点的。根升余弦滤波主要是对基带波形做了变换，使得原基带波形变得比较圆化，并且有一定的滤波时延和拖尾，在这个程序中因为采用的是51阶滤波，所以时延为3个码元。载波调制后输出的已调信号是通过余弦波形的相位来区分码元的，其中相位0表示码元1，相位180度表示码元1。并且该程序使用的是2PSK调制，没有使用2DPSK，如果要进行2DPSK调制，只需要在基带波形成型前对输入信号进行码元变换，在解调程序的判决输出后，对码元进行反变换就可以实现了。

摘要：随着网络技术和数字技术的发展，数字水印在版权保护、数据鉴别、数字产品认证领域有着广泛的应用前景。本文介绍了数字水印的基本原理，并选取了离散余弦变换(DCT)算法在MATLAB环境下实现了数字水印的嵌入和提取。

关键词：水印；DCT算法matlab；仿真

1　引言

数字技术的迅速发展以及互联网的普及给人们的工作和生活带来了极大的便利，但是也正是由于数字化多媒体信息本身具有的易于加工、复制简单的优点，使其极其容易被非法拷贝或复制，从而导致数字产品的版权、完整性得不到保证。以将特定的数字标志隐藏在数字作品中为特征的数字水印技术在此方面发挥了巨大的作用。

2　数字水印的基本原理

从图像处理的角度来看，嵌入水印信号可以视为在强背景下叠加一个弱信号，只要叠加的水印信号强度低于人类视觉模型HVS(Human Vision System)的对比度门限，HVS就无法感到信号的存在。从数字通信的角度看，水印嵌入可理解为在一个宽带信道(载体图像)上用扩频技术传输一个窄带信号(水印信号)。尽管水印信号具有一定的能量，但分布到信道中任一频率上的能量是难以检测到的。水印的检测就相当于是一个有噪声信道中弱信号的检测问题。

3　基于MATLAB的仿真算法

(1)嵌入算法

摘要：

针对传统教学中存在内容抽象、理论无法联系实践、复杂难学等诸多问题，提出以Proteus仿真技术为基础，从理论教学、实验教学、实践教学三个方面进行了改革实践，经过几年的实践表明，提高了学生对本专业的学习热情、工程实践能力和创新能力，教学质量得到很大改善。

关键词：

数字电子技术基础；Proteus仿真；教学改革

1PROTEUS软件介绍

PROTEUS软件是英国LabcenterElectronics公司开发的电路分析与实物仿制及印制电路板设计软件，是一个电子设计的教学平台、实验平台和创新平台，覆盖了电工电子实验室、电子技术实验室，单片机应用实验室等全部功能。它可以对模拟电路、数字电路、单片机及其电路组成的系统仿真，并进行功能验证，通过动态器件如电机、LED，LCD开关等，配合系统配置的虚拟仪器，实时观看运行后的输入输出的效果。

2理论教学改革

根据我校地处偏远且为农林院校的特殊情况和实际工程需要，教学内容上舍去复杂的理论分析，注重理论分析结果的应用，减少有关器件内部结构的分析过程，着重介绍器件（或集成元器件）的作用、主要参数、使用方法。全系教师根据各路反馈信息，确定数字电路基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲波形产生于整形，AD/DA和DA/AD转换电路五大教学项目，每个大项目又分为几个小的教学模块，同时弱化或忽略掉其它相关内容。《数字电子技术基础》是学生第一次接触与以往截然不同的逻辑电路，其中涉及到很多电路的原理和繁琐抽象名词术语，这些无论板书或者多媒体课件，都会使学生觉得枯燥无味，丧失学习激情。如果教学时根据教学内容，在理论教学过程中利用多媒体讲解原理、用法，再穿插Proteus仿真,可使理论知识直观、形象、生动，促进学生对知识的理解和记忆。例如，刚接触常用组合逻辑电路8线-3线优先编码器74HC148时，学生对什么是编码器，选通输入端、低电平有效等名词一头雾水，更难以想象对输入的编码其输出是怎样的，如果有几路信号同时输入，究竟对哪一路优先编码输出，怎样实现利用功能端实现扩展编码？单靠多媒体讲解，这些问题在学生脑海里像一盘浆糊，一片茫然，无疑加大了学生的理解难度。这时，教师可以在Proteus界面上形象地演示编码器74HC148的逻辑功能，改变各个输入端和控制端的输入，即可用发光二极管形象的表现出74HC148输出端的状态，结合仿真现象形象讲解，使得原来难以理解的芯片功能表也变得容易，会起到事半功倍之效，为后面的学习打下夯实的基础。实践表明，通过在课堂上现场穿插PROTEUS仿真教学，学生很轻松学习地译码器、数据选择器、数据比较器等常用组合逻辑电路，各种触发器、常用时序逻辑电路和555定时器的运用，以及AD,DA转换器，对《数字电路基础》的畏难情绪一扫而光。

摘要：针对传统教学中存在内容抽象、理论无法联系实践、复杂难学等诸多问题，提出以Proteus仿真技术为基础，从理论教学、实验教学、实践教学三个方面进行了改革实践，经过几年的实践表明，提高了学生对本专业的学习热情、工程实践能力和创新能力，教学质量得到很大改善。

关键词：数字电子技术基础；Proteus仿真；教学改革

1PROTEUS软件介绍

PROTEUS软件是英国LabcenterElectronics公司开发的电路分析与实物仿制及印制电路板设计软件，是一个电子设计的教学平台、实验平台和创新平台，覆盖了电工电子实验室、电子技术实验室，单片机应用实验室等全部功能。它可以对模拟电路、数字电路、单片机及其电路组成的系统仿真，并进行功能验证，通过动态器件如电机、LED，LCD开关等，配合系统配置的虚拟仪器，实时观看运行后的输入输出的效果。

2理论教学改革

根据我校地处偏远且为农林院校的特殊情况和实际工程需要，教学内容上舍去复杂的理论分析，注重理论分析结果的应用，减少有关器件内部结构的分析过程，着重介绍器件（或集成元器件）的作用、主要参数、使用方法。全系教师根据各路反馈信息，确定数字电路基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲波形产生于整形，AD/DA和DA/AD转换电路五大教学项目，每个大项目又分为几个小的教学模块，同时弱化或忽略掉其它相关内容。《数字电子技术基础》是学生第一次接触与以往截然不同的逻辑电路，其中涉及到很多电路的原理和繁琐抽象名词术语，这些无论板书或者多媒体课件，都会使学生觉得枯燥无味，丧失学习激情。如果教学时根据教学内容，在理论教学过程中利用多媒体讲解原理、用法，再穿插Proteus仿真,可使理论知识直观、形象、生动，促进学生对知识的理解和记忆。例如，刚接触常用组合逻辑电路8线-3线优先编码器74HC148时，学生对什么是编码器，选通输入端、低电平有效等名词一头雾水，更难以想象对输入的编码其输出是怎样的，如果有几路信号同时输入，究竟对哪一路优先编码输出，怎样实现利用功能端实现扩展编码？单靠多媒体讲解，这些问题在学生脑海里像一盘浆糊，一片茫然，无疑加大了学生的理解难度。这时，教师可以在Proteus界面上形象地演示编码器74HC148的逻辑功能，如图1所示，改变各个输入端和控制端的输入，即可用发光二极管形象的表现出74HC148输出端的状态，结合仿真现象形象讲解，使得原来难以理解的芯片功能表也变得容易，会起到事半功倍之效，为后面的学习打下夯实的基础。实践表明，通过在课堂上现场穿插PROTEUS仿真教学，学生很轻松学习地译码器、数据选择器、数据比较器等常用组合逻辑电路，各种触发器、常用时序逻辑电路和555定时器的运用，以及AD,DA转换器，对《数字电路基础》的畏难情绪一扫而光。

3实验教学改革

在我校人才培养方案中该课程实验教学10学时，因受到实验场所、时间、设备和管理等多方面因素的限制，几乎不可能提供学生太多的实践机会。而且，传统的《数字电子技术基础》实验往往以验证性实验为主，实验课上学生机械第按照实验指导书连线，观察实验结果，完全没有独立思考和动手设计的机会，学生的实践能力和创新能力被严重制约。自从在教学中引进PROTEUS仿真后，实验教学也进行了大刀阔斧的改革。首先，在讲解相关理论内容时，提前给大家布置实验内容，要求学生利用课余时间先进行PROTEUS仿真，并把仿真文件传给教师，进行检查指导，然后实验课上再完成硬件连接。再次，加大设计实验力度。为了提高学生的创新能力，实验内容不再以验证性试验为主，加大设计实验内容，重点放在各种芯片的应用设计上。增加用数据选择器设计测试输血和受血血型匹配的电路实验，74LS138译码器和与非门设计控制发电机工作的逻辑电路、电子秒表实验等设计型实验。例如，图2就是实验时学生利用74LS153芯片设计的血型匹配电路。图中，A、B代表输血者，C、D代表受血者（她们的取值00代表O型血，01代表A型血，10代表B型血，11代表AB型血），根据四个变量的取值，在输出端用发光二极管表示是否匹配，二极管亮表示血型匹配，二极管熄灭表示血型不匹配。最后，加大实验考核力度。为了促进学生动手做实验的热情，试验成绩在课程考核成绩中所占比重加大，由过去的15%，加大30%。另外，不再完全根据实验报告和考勤给实验成绩，而是组织专门考试。学生现场抽取预先准备好的题目，当场做实验，根据实验结果和学生讲解，教师现场给成绩。

摘 要：随着计算机的发展，3D数字仿真技术也取得了突飞猛进的进步，目前3D数字仿真技术在城市服务中的应用越来越广泛。文章主要对3D数字仿真技术的特点以及发展状况方面进行分析，并具体分析其当前在一些城市建设领域以及工业产品领域的应用情况。虽然3D数字仿真技术当前的应用领域很多，但是该技术领域依然存在一些还未攻克的技术难点。作为下一世纪重要技术竞争点，3D数字仿真技术需要给予更多的重视。

关键词：3D数字仿真技术；城市服务；应用

1 概述

3D数字仿真技术主要是通过计算机技术，为用户创造一个逼真的虚拟环境，既可以是对现实环境的虚拟，也可以是对一些想象的物体的虚拟。目前在城市建设以及工业产品等领域中的发展比较广泛。本文主要通过分析3D数字仿真技术的发展情况，探讨其在当前的城市服务中的应用情况。

2 3D数字仿真技术概述

2.1 3D数字仿真技术概念及特点

3D（三维）数字仿真，一般也称虚拟仿真，主要是通过计算机技术生成一个无限逼近现实的虚拟环境，该环境中存在视、听、触、味等多种感知，用户则通过各种传感器设备接收自身自然反应的行为、活动，从而实现与虚拟世界中的个体产生联系的一种技术。

3D数字仿真技术一般具备三个特点：（1）沉浸感。由于3D数字仿真技术创造出了一个虚拟的现实世界，单从视觉效果上来看，用户很容易产生一种置身于这种虚拟环境的感受。（2）多感知性。虽然目前的3D数字仿真技术能够实现的感知只有视觉、听觉发展的比较成熟。但是理想状态下，3D数字仿真技术还应该具备味觉、嗅觉以及触觉等在现实生活中存在的多种人类感知行为，为人类营造一个真正逼近现实的虚拟环境。（3）交互性。所谓交互性是指用户可与虚拟环境中的实体进行交流、操作等行为，而且通过这些行为可以得到实时的反馈。