Полная версия

Главная arrow Информатика arrow Имитационные исследования в среде моделирования GPSS STUDIO

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

РАЗРАБОТКА ФОРМЫ ВЫВОДА РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ В ВИДЕ АНИМАЦИИ

Еще одной формой вывода результатов моделирования в GPSS STUDIO является «Анимационная форма». Такое представление результатов моделирования более реалистично передает функционирование модели. Анимация позволяет выйти на принципиально новый уровень в презентабельности и глубине анализа результатов. Она позволяет в доступном виде донести до руководителей и собственников те новые возможности и проблемы, которые могут возникнуть при проектировании и модернизации системы. Для разработчика это дополнительное средство верификации и тестирования модели. Сразу видны ошибки в логике функционирования модели, если вы сделали что-то не так или ввели неправильные данные. Анимация не только обладает «генеральским» эффектом при показе результатов работы, но и является прекрасным методом подтверждения факта адекватности модели и ускоряет процесс проведения имитационного исследования. И наконец, анимация служит популяризации имитационного моделирования, привлечения внимания к нему.

Сейчас больше популярна ЗЭ-анимация. В GPSS STUDIO пока предлагается 20-анимация, работы по создания трехмерной анимации пока еще ведутся. Во многих случаях для демонстрации возможностей модели, проверки логики ее работы, анализа узких мест двумерной анимации вполне достаточно.

Следует отметить, что пользователь должен заранее продумать сценарий — подобрать изображения, графические образы и примитивы для создания виртуального пространства, наметить пути возможного движения динамических объектов, продумать логику их движения и т.д. Причем необходимо проектировать виртуальное пространство и динамику его жизни так, чтобы оно было узнаваемо, подобно моделируемой системе, и понятно аналитику. Другими словами, и сценарий, и виртуальное пространство модели должны быть максимально приближены к реальной системе. Это даст существенно больший эффект, чем применение условных схем. Хотя в некоторых случаях проще построить упрощенное представление, даже оно может дать достаточную информацию для анализа.

После подготовки сценария исследователь готов к построению виртуального пространства, которое должно визуализировать функционирование системы.

Базисными принципами технологии конструирования анимации, реализованной в среде моделирования GPSS STUDIO, являются:

  • 1) конструирование виртуального пространства модели. Основой этого виртуального пространства является плоское изображение сцены (подложка формы), на которой будут происходить все действия в модели. Это может быть схема, карта, чертеж, фотография или другой графический образ. Средства подсистемы анимации позволяют создавать свою систему координат пространства, осуществлять масштабирование (времени и изображения);
  • 2) получение из модели информации о передвижении динамических объектов (транзактов) между блоками. Эти передвижения в реальности определяют развитие каких-то процессов в системе во времени. Они обеспечивают анимацию данными об изменении координат динамических объектов модели внутри создаваемого виртуального графического пространства;
  • 3) создание траекторий движения динамических объектов в этом пространстве. Это задание направлений, характеристик и параметров траекторий, а также привязка динамических объектов системы к конкретным транзактам модели;
  • 4) представление длительности (скорости) и направлений перемещения этих транзактов в соответствии с логикой, реализованной в модели;
  • 5) обеспечение пользователя при построении анимации графическими шаблонами (примитивами) динамических объектов, параметрами их раскраски, всплывающей информацией о типе объекта и т.д.;
  • 6) формирование ролика анимации по результатам анимации с указанной пользователем дискретизацией процесса по времени, с возможностью просмотра этого ролика по завершении эксперимента;
  • 7) предоставление возможностей управления просмотром ролика — изменение скорости просмотра, изменение масштаба изображения, переход по указанному модельному времени, обратная прокрутка и т.д.

Основой для анимации являются блоки ADVANCE. Если время, заложенное в блоке ADVANCE, означает время передвижения объекта из точки А в точку В, то в сценарии анимации можно указать траекторию в рамках созданного виртуального пространства. Важным моментом для построения качественной анимации является возможность детализации этого движения. Это достигается посредством разбиения блока ADVANCE на ряд более мелких элементов, с соответствующей привязкой к участкам траектории. Благодаря этому можно в рамках выделенного модельного времени управлять скоростью и плавностью передвижения.

Для воспроизведения в анимации логики работы модели используются и другие блоки. С этой целью при построении дерева блоков анимации производится разложение GPSS-модели на четыре группы блоков:

  • 1) блоки создания транзактов (GENERATE, SPLIT). Предназначены в анимации для фиксации места и момента зарождения движения динамического объекта и привязки к нему некоего графического образа (примитива);
  • 2) блоки уничтожения транзактов (TERMINATE, ASSEMBLE). Служат в анимации для фиксации места и момента завершения движения или выхода из системы динамического объекта;
  • 3) блоки входа и выхода из устройств и памятей (ENTER, SEIZE, LEAVE, RELEASE). Позволяют идентифицировать на сцене анимации момент начала задержки динамического объекта и привязки его к реальному объекту системы;
  • 4) блоки логической задержки и ветвлений (ALTER, CLOSE DISPLACE, EXAMINE, FUNAVAIL, EXECUTE, GATE, GATHER, LINK, LOOP, MATCH, PREEMPT, REMOVE, SCAN, SELECT, TEST, TRANSFER, UNLINK, WRITE). Позволяют изменять в анимации траектории движения динамических объектов в соответствии с процессами, происходящими в модели.

Обработав соответствующим образом все временные и логические задержки в модели, создав соответствующее виртуальное пространство, можно средствами подсистемы разработать полноценный сценарий анимации — алгоритм и логику передвижения динамических объектов в виртуальном пространстве во времени.

В каждом конкретном случае построение анимации — это индивидуальный процесс и очень сильно зависимый от предметной области. При анализе транспортных систем и логистики — это организация передвижения транспортного средства по дороге, в воздушном пространстве, по реке или морю (на схеме или карте). В информационной системе — распространение сигнала по структурной или электрической схеме. В сборочном производстве — передвижение сборочных элементов между цехами с постепенным укрупнением изделия (на условных схемах и технологических чертежах). В бизнес-процессе — передвижение по IDEF-диаграмме, BPMN-схеме либо по другим абстрактным схемам. В системах массового оказания государственных или развлекательных услуг — движение клиентов по очереди, вход и выход на обслуживание или мероприятие с использованием условных схем. И таких примеров использования анимации можно привести множество.

Для построения анимации необходимо прежде всего знать свою модель. И знать нужно очень детально. Необходимо попытаться представить каждый объект виртуально, как он выглядит и движется в реальной системе. Качественно и быстро пока это может сделать только профессионал в области имитационного моделирования, разработчик модели. Специалиста предметной области также необходимо привлекать к концептуальной разработке сценария анимации и к отладке этого сценария в уже построенном виртуальном пространстве. В этом случае разработанный сценарий будет более понятен и аналитикам, и руководителям.

Переход к созданию анимации в среде моделирования GPSS STUDIO осуществляется посредством ввода команды «Анимационная форма» с панели инструментов редактора форм. В результате на панели инструментов редактора форм будут активизированы специальные инструменты (команды) для конструирования и построения анимации. В правом верхнем углу вкладки «Анимационная форма» будет высвечено дерево блоков анимации для установления связи с моделью, а в рабочей области документов — выведена готовая к заполнению анимационная форма в соответствии со сценарием, созданным пользователем (рис. 5.56).

Анимационная форма вывода результатов

Рис. 5.56. Анимационная форма вывода результатов

В табл. 5.3 приведены команды, доступные пользователю при построении анимационной формы.

Таблица 5.3

Команды для построения анимации

Группа «Правка»

Указатель

Команда «Указатель» — выделение и перемещение графических элементов и выполнение над ними действий, запускаемых из контекстного меню

Навигация

Команда «Навигация» — передвижение видимой области по полотну, которая имеет больший размер, чем рабочая область документов редактора форм

Путь

Команда «Путь» — создает элемент, который будет представлять движение транзактов в создаваемом виртуальном пространстве

Б

/зображгное

Команда «Изображение» — размещает элемент для ввода близких по смыслу сценария изображений (схем, картинок, фотографий) на указанном месте

Старт

Команда «Старт» — служит для описания процесса создания транзакта и задания его свойств

Временная

задержка

Команда «Временная задержка» — служит для описания действия транзакта, связанного с задержкой в блоке ADNAVCE

Логическая

задержка

Команда «Логическая задержка» — служит для описания действия транзакта, связанного с блоками логической задержки и ветвлений

Конец

Команда «Конец» — служит для описания действий по уничтожению транзакта

Чтобы овладеть правилами реализации сценария анимации, нужно подробно изучить соответствующий раздел руководства пользователя GPSS STUDIO. Поэтому не будем описывать детали построения анимации, а лишь ограничимся демонстрацией результата построения анимационной формы на примере модели «Железнодорожный участок» (рис. 5.57).

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>