1. 研究目的与意义（文献综述）
当今处在一个信息化时代，随着数字技术的普及和发展，以及计算机技术的不断成熟，人们可以更加方便的运用功能强大的计算机进行设计和编程来用可视化的模拟系统来虚拟现实世界中的实物系统。随着计算机软硬件技术突飞猛进的发展，计算机图形学在各个行业的应用得到迅速普及和深入。目前，计算机图形学已进入三维时代，三维图形渗透在人们生活的方方面面。研究人员可以通过图形建模工具结合程序编程，构建出虚拟现实的系统，集中地将参数与现实场景严格匹配，建立出与现实实物相差无几的虚拟对象。这样就能方便地对虚拟对象设置试验参数，创建模拟实验环境，用计算机的软件、硬件来搭建虚拟实验室。
在车辆设计、地理景观研究、“vr”虚拟现实游戏制作、军事模拟等方面，这种可视化模拟仿真的研究不断向前推进，从简单到复杂、从2d到3d，相关领域的广大学者们一直追求更加真实、精确的可视化仿真系统。例如：在研究水土流失方面，已经有基于3d模拟技术的水土流失模型，对降雨强度、土壤可侵蚀性、标准小区构建、作物覆盖及管理因素等进行虚拟仿真，且仿真结果能较好地模拟水土流失过程，能对地形变化进行较好地实时观测。
而在汽车制造行业，这种可视化的计算机模拟技术为研发新的车辆电子生态系统提供了更低成本、更高效率的途径。我们现在可以通过设计一个基于真实实验数据的计算机可视化仿真系统，用来开发和测试车辆电子控制系统性能。比如：用仿真环境来模拟真实的交通工况和极限驾驶工况，用于验证车辆电子控制系统中的控制算法，也可以将硬件系统集成到环境里进行硬件的在环仿真。这样，我们就充分运用了计算机的高速计算性能，对车辆的多种驾驶情况进行模拟仿真。虽然用实物车辆进行测试实验所得数据结论更具有真实性、可靠性，但是却要损耗大量的人力、物力、财力，而且基于成本限制，不能进行次数庞大的实验。对比于实物测试实验，这种计算机3d模拟仿真具有高效性、经济性和易操作性，不仅节约了成本，还缩短了车辆电子的研发周期，具有十分深远的意义。
2. 研究的基本内容与方案
基于对现实车辆电子仪表的相关数据参考，拟用计算机图形建模工具绘制仪表线路实物模型。然后，用集成软件开发平台进行数据信息的关联，在仪表盘与其对应的测量部位之间建立信息通道，如：水箱的水温数据联系到水温表上，水温表根据实时水温显示出对应的数值。除此之外，此设计方案还对仪表线路的断路、短路等故障进行检测，并能对故障产生的原因和部位进行分析和锁定，最后提示操作人员进行故障排查和处理。
本次设计将利用3ds max建立三维汽车仪表线路模型，包括转速表、车速表、水温表，在visual studio等可视化开发平台上开发数据流与三维模型互动的软件，基于direct3d进行程序设计，最终实现检测汽车仪表电路模拟故障的产生与处理的功能。
最后的预期设计效果：在汽车的三维仪表线路模型中，手动改变一个测量部位的参数时，仪表盘能够精准、快速地响应对应部位的参数变化。人为地制造一个电路故障时，系统能够检测出故障的原因和部位，并能自动处理故障或向操作人员提供故障排查指导。
3. 研究计划与安排
i.学习和使用3ds max计算机辅助设计软件，完成汽车仪表线路三维建模，导出网格模型；
ii.学习和使用visual studio、directx等软件，设计软件系统框架图和子模块流程图，编程实现功能；
iii.查阅国内外文献，整合各种信息，完善设计细节；
4. 参考文献（12篇以上）
[1] 徐亮. 基于direct3d的库区景观显示技术研究[d].郑州大学,2013.
[2] 刘云松. 基于directx技术的降雨侵蚀黄土模拟研究[d].西安电子科技大学,2014
[3] 朱晴. 3d游戏开发技术设计与应用[d].上海交通大学,2009.
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