面向CPMS的數(shù)字化車(chē)間中性能優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2022-12-18 20:51
在工業(yè)4.0的引領(lǐng)下,各個(gè)國(guó)家都致力于打造智能化的工廠,促進(jìn)制造業(yè)及各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域也的得到了迅速發(fā)展,全面提升制造業(yè)的生產(chǎn)效率。作為中國(guó)2025十大發(fā)展領(lǐng)域之一的數(shù)控機(jī)床,也廣泛采取智能化管理方式,打造面向CPMS的三維可視化的數(shù)字化車(chē)間來(lái)監(jiān)控管理。在實(shí)現(xiàn)數(shù)字化車(chē)間仿真系統(tǒng)的過(guò)程中由于場(chǎng)景較復(fù)雜,在加載時(shí)存在卡頓、不能夠流暢運(yùn)行,用戶體驗(yàn)較差等問(wèn)題。本文針對(duì)上述問(wèn)題,通過(guò)研究仿真系統(tǒng)的相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù),從兩個(gè)方面著手對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行優(yōu)化,一方面是通過(guò)研究Unity3D的內(nèi)存管理機(jī)制,使用四叉樹(shù)算法將場(chǎng)景分層、分塊進(jìn)行細(xì)化工作后,根據(jù)模型所處的位置與攝像機(jī)所處的位置關(guān)系,將近處的模型加載,遠(yuǎn)離攝像機(jī)的卸載出內(nèi)存,實(shí)現(xiàn)了模型資源的動(dòng)態(tài)調(diào)度。另一方面是針對(duì)頻繁訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù),大量的I/O操作影響了系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間,提出使用Redis內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)作為系統(tǒng)的緩存層,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)緩存服務(wù),加快訪問(wèn)效率。本文通過(guò)資源動(dòng)態(tài)調(diào)度算法有效控制某時(shí)刻內(nèi)存中加載的數(shù)據(jù)量,有效降低了I/O總量,避免了漫游移動(dòng)時(shí)造成的內(nèi)存顛簸,使系統(tǒng)的運(yùn)行更加流暢。同時(shí)Redis緩存服務(wù)對(duì)本系統(tǒng)在頻繁請(qǐng)求數(shù)據(jù)時(shí)有較好的優(yōu)化效果。通過(guò)原系統(tǒng)與改進(jìn)系...
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
1.2.1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)
1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容及意義
1.3.1 課題主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 課題的研究意義
1.4 本章小結(jié)
第2章 數(shù)字化車(chē)間仿真系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究
2.1 數(shù)字化車(chē)間仿真系統(tǒng)工具
2.1.1 3DMax三維建模工具
2.1.2 Unity3D開(kāi)發(fā)引擎
2.2 Unity3D場(chǎng)景優(yōu)化技術(shù)
2.2.1 視錐體裁剪技術(shù)
2.2.2 遮擋剔除技術(shù)(OcclusionCulling)
2.3 數(shù)據(jù)的采集
2.4 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)
2.5 常用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)介紹
2.5.1 Memcached
2.5.2 Redis
2.5.3 Memcached和Redis比較
2.6 本章小結(jié)
第3章 數(shù)字化車(chē)間性能優(yōu)化方案研究
3.1 Unity3D內(nèi)存優(yōu)化
3.1.1 Untiy3D資源管理方式
3.1.2 Unity3D內(nèi)存的種類(lèi)
3.1.3 Unity3D內(nèi)存優(yōu)化方法
3.1.4 Unity3D內(nèi)存管理機(jī)制
3.2 基于四叉樹(shù)算法的場(chǎng)景細(xì)化
3.2.1 LOD算法
3.2.2 四叉樹(shù)算法原理
3.3 資源動(dòng)態(tài)調(diào)度算法原理
3.4 Redis緩存對(duì)數(shù)據(jù)操作性能提升
3.4.1 高性能Redis
3.4.2 MySQL與Redis的緩存架構(gòu)
3.5 本章小結(jié)
第4章 數(shù)字化車(chē)間性能優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 資源動(dòng)態(tài)調(diào)度算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1.1 四叉樹(shù)算法的實(shí)現(xiàn)
4.1.2 動(dòng)態(tài)資源調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)
4.2 Redis緩存服務(wù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
4.2.2 緩存架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.3 本章小結(jié)
第5章 數(shù)字化車(chē)間性能優(yōu)化實(shí)現(xiàn)與測(cè)試
5.1 數(shù)字化車(chē)間場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)
5.1.1 模型及場(chǎng)景的構(gòu)建
5.1.2 控制模型的運(yùn)動(dòng)軌跡
5.2 資源動(dòng)態(tài)調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)與測(cè)試
5.3 Redis緩存服務(wù)的實(shí)現(xiàn)與測(cè)試
5.3.1 Redis緩存服務(wù)的實(shí)現(xiàn)
5.3.2 Redis緩存服務(wù)的測(cè)試
5.4 本章小結(jié)
結(jié)束語(yǔ)
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]智能制造及其核心信息設(shè)備的研究進(jìn)展及趨勢(shì)[J]. 趙升噸,賈先. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2017(01)
[2]基于Unity3D的內(nèi)存優(yōu)化的研究[J]. 劉克,李建方. 中國(guó)傳媒大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(05)
[3]基于Unity引擎的地形塊動(dòng)態(tài)調(diào)度算法研究[J]. 耿肖,韓志偉,廖峰. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2016(09)
[4]智能制造新模式下“中國(guó)制造”面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[J]. 伏琳. 機(jī)床與液壓. 2016(09)
[5]國(guó)內(nèi)外智能制造研究熱點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王友發(fā),周獻(xiàn)中. 中國(guó)科技論壇. 2016(04)
[6]智能制造——“中國(guó)制造2025”的主攻方向[J]. 周濟(jì). 中國(guó)機(jī)械工程. 2015(17)
[7]遮擋剔除技術(shù)在Unity場(chǎng)景優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 張紹江. 安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(04)
[8]基于FOCAS的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化集成系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[J]. 劉培躍,張亞寒. 機(jī)床與液壓. 2014(22)
[9]智能制造裝備的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 傅建中. 機(jī)電工程. 2014(08)
[10]基于Unity3D的多平臺(tái)虛擬校園設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 張典華,陳一民. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2014(02)
碩士論文
[1]中國(guó)智能制造業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力影響因素及其提升策略研究[D]. 李松.安徽財(cái)經(jīng)大學(xué) 2017
[2]基于iOS平臺(tái)的城市軌道交通駕駛視景仿真[D]. 吳昊.西南交通大學(xué) 2017
[3]數(shù)控機(jī)床智能監(jiān)控技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 劉勁松.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所) 2017
[4]數(shù)控機(jī)床狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[D]. 郭興.山東大學(xué) 2016
[5]基于Redis的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)緩存系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王景佩.華中科技大學(xué) 2016
[6]牽引變電站3D培訓(xùn)仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)[D]. 耿肖.西南交通大學(xué) 2016
[7]基于內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)Redis的眾包系統(tǒng)性能優(yōu)化[D]. 李詩(shī)云.浙江大學(xué) 2016
[8]Redis緩存技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 邱書(shū)洋.鄭州大學(xué) 2016
[9]基于動(dòng)態(tài)LOD地形渲染的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 江益.武漢科技大學(xué) 2015
[10]基于Unity和3dmax的虛擬實(shí)驗(yàn)室三維建模設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 方沁.北京郵電大學(xué) 2015
本文編號(hào):3722742
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
1.2.1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)
1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容及意義
1.3.1 課題主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 課題的研究意義
1.4 本章小結(jié)
第2章 數(shù)字化車(chē)間仿真系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究
2.1 數(shù)字化車(chē)間仿真系統(tǒng)工具
2.1.1 3DMax三維建模工具
2.1.2 Unity3D開(kāi)發(fā)引擎
2.2 Unity3D場(chǎng)景優(yōu)化技術(shù)
2.2.1 視錐體裁剪技術(shù)
2.2.2 遮擋剔除技術(shù)(OcclusionCulling)
2.3 數(shù)據(jù)的采集
2.4 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)
2.5 常用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)介紹
2.5.1 Memcached
2.5.2 Redis
2.5.3 Memcached和Redis比較
2.6 本章小結(jié)
第3章 數(shù)字化車(chē)間性能優(yōu)化方案研究
3.1 Unity3D內(nèi)存優(yōu)化
3.1.1 Untiy3D資源管理方式
3.1.2 Unity3D內(nèi)存的種類(lèi)
3.1.3 Unity3D內(nèi)存優(yōu)化方法
3.1.4 Unity3D內(nèi)存管理機(jī)制
3.2 基于四叉樹(shù)算法的場(chǎng)景細(xì)化
3.2.1 LOD算法
3.2.2 四叉樹(shù)算法原理
3.3 資源動(dòng)態(tài)調(diào)度算法原理
3.4 Redis緩存對(duì)數(shù)據(jù)操作性能提升
3.4.1 高性能Redis
3.4.2 MySQL與Redis的緩存架構(gòu)
3.5 本章小結(jié)
第4章 數(shù)字化車(chē)間性能優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 資源動(dòng)態(tài)調(diào)度算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1.1 四叉樹(shù)算法的實(shí)現(xiàn)
4.1.2 動(dòng)態(tài)資源調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)
4.2 Redis緩存服務(wù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
4.2.2 緩存架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.3 本章小結(jié)
第5章 數(shù)字化車(chē)間性能優(yōu)化實(shí)現(xiàn)與測(cè)試
5.1 數(shù)字化車(chē)間場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)
5.1.1 模型及場(chǎng)景的構(gòu)建
5.1.2 控制模型的運(yùn)動(dòng)軌跡
5.2 資源動(dòng)態(tài)調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)與測(cè)試
5.3 Redis緩存服務(wù)的實(shí)現(xiàn)與測(cè)試
5.3.1 Redis緩存服務(wù)的實(shí)現(xiàn)
5.3.2 Redis緩存服務(wù)的測(cè)試
5.4 本章小結(jié)
結(jié)束語(yǔ)
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]智能制造及其核心信息設(shè)備的研究進(jìn)展及趨勢(shì)[J]. 趙升噸,賈先. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2017(01)
[2]基于Unity3D的內(nèi)存優(yōu)化的研究[J]. 劉克,李建方. 中國(guó)傳媒大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(05)
[3]基于Unity引擎的地形塊動(dòng)態(tài)調(diào)度算法研究[J]. 耿肖,韓志偉,廖峰. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2016(09)
[4]智能制造新模式下“中國(guó)制造”面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[J]. 伏琳. 機(jī)床與液壓. 2016(09)
[5]國(guó)內(nèi)外智能制造研究熱點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王友發(fā),周獻(xiàn)中. 中國(guó)科技論壇. 2016(04)
[6]智能制造——“中國(guó)制造2025”的主攻方向[J]. 周濟(jì). 中國(guó)機(jī)械工程. 2015(17)
[7]遮擋剔除技術(shù)在Unity場(chǎng)景優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 張紹江. 安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(04)
[8]基于FOCAS的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化集成系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[J]. 劉培躍,張亞寒. 機(jī)床與液壓. 2014(22)
[9]智能制造裝備的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 傅建中. 機(jī)電工程. 2014(08)
[10]基于Unity3D的多平臺(tái)虛擬校園設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 張典華,陳一民. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2014(02)
碩士論文
[1]中國(guó)智能制造業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力影響因素及其提升策略研究[D]. 李松.安徽財(cái)經(jīng)大學(xué) 2017
[2]基于iOS平臺(tái)的城市軌道交通駕駛視景仿真[D]. 吳昊.西南交通大學(xué) 2017
[3]數(shù)控機(jī)床智能監(jiān)控技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 劉勁松.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所) 2017
[4]數(shù)控機(jī)床狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[D]. 郭興.山東大學(xué) 2016
[5]基于Redis的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)緩存系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王景佩.華中科技大學(xué) 2016
[6]牽引變電站3D培訓(xùn)仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)[D]. 耿肖.西南交通大學(xué) 2016
[7]基于內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)Redis的眾包系統(tǒng)性能優(yōu)化[D]. 李詩(shī)云.浙江大學(xué) 2016
[8]Redis緩存技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 邱書(shū)洋.鄭州大學(xué) 2016
[9]基于動(dòng)態(tài)LOD地形渲染的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 江益.武漢科技大學(xué) 2015
[10]基于Unity和3dmax的虛擬實(shí)驗(yàn)室三維建模設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 方沁.北京郵電大學(xué) 2015
本文編號(hào):3722742
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