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三维数字化论文8篇

时间:2022-06-17 20:17:46

三维数字化论文

三维数字化论文篇1

关键词:三维技术;数字地形图;测绘工程

1.引言

地形图是对客观存在的特征的一种科学的概括(综合)和抽象。由于其客体是一个丰富多彩、千姿百态的三维空间实体,所以,人们一直在探讨一种既能全面、准确和直观地反映这个实体,又能在其上面方便地进行分析、规划和设计的“地形图”。随着数字地形图的广泛应用,为了便于进行空间方面的量测和分析,人们对它表示地物和地貌高程的方法和精度提出了更高的要求,为此,在借鉴二维数字地形图和数字地面(或高程)模型优点的基础上,克服二维数字地形图在空间表示和应用方面的不足,提出了测绘三维数字地形图的想法。

本论文主要结合三维技术,将三维技术应用于数字地图测绘方面,以期从中找到合理有效的三维数字地图测绘技术的应用方法与经验,并以此和广大同行分享。

2.三维数字地图概述

三维数字地形图具有如下特征:

①它既能反映制图区域内地球自然表面的高低起伏,又能反映其上地物立体形状。

②它是用三维离散点表示地形或地貌以及地物空间立体形态的矢量地图,在反映地物的平面位置或大小与竖直方向的高程或高度(所谓高度就是地面上空一点沿铅垂线到地面的距离)时,都是按1:1或同一比例尺表示的。

③它在反映空间地理信息时都是比较精确、细致和详细的,用比例尺(或空间分辨率)的概念表示就是大比例尺(或高分辨率)的,如1:500(或0.05米)、1:1000(或0.1米)和1:2000(或0.2米),且通常都是小区域的。

④它只能是数字或电子形式的,不能是纸质的。

三维数字地形图是基于抽象符号的三维空间数据显示和可视化表达,它对客观世界的表达更完整准确,它以立体造型技术向用户展现地理空间现象,可以全面准确的反映地理实体的空间特性,不仅能够表达空间对象间的平面关系,而且能描述和表达地面的高程和地物的高度,极大地提高了数字地图的空间表现能力和量测水平,从而提高了地图的空间认知能力和空间分析能力。所以,我们可以将其应用于许多工程项目当中去,尤其在复杂地形里更会体现其应有的价值,它包括查询任意特征点的平面坐标和高程即三维坐标,测量或查询任意两个特征点之间的倾斜距离、水平距离、高差、坡度、水平方位角和空间方位角;计算或查询电线、公路、铁路、灌渠等线状地物的空间长度等三维量测;以及空间两点的通视分析,灯光照射范围分析等三维分析。这给各种工程规划和设计带来了许多方便,而且其效果是立竿见影的。另外,以三维数字地形图为基础制作各类三维影像地图或进行三维空间数据的可视化,可以使它们更加逼真、更加准确。就像二维数字地图是二维GIS的基础一样,三维数字地图也是三维GIS的基础。因此,三维数字地图是三维空间数据显示和管理技术――虚拟现实技术和三维GIS的数据基础和技术基础,研究三维数字地图将有力地推动虚拟现实技术和三维GIS的发展。

3.三维数字地图测绘关键技术探讨

3.1 三维空间数据的实时获取

(1) 卫星导航定位技术

卫星定位和全站仪集成的技术将是未来测量技术发展的一个方向。传统的控制测量是一件十分辛苦的事,特别是在地面测量控制点缺乏,地标不明显的时候,测量工作格外困难。GPS定位无需仰仗地面控制点,只要在没有遮蔽的情况下,几乎不受地形、地物、天气的限制,抗干扰性能好,实时定位速度快,所以使用GPS作为控制测量的工具,大大改善了传统测量的不便。事实上,GPS已成为我国控制测量的主要手段,在精密工程测量中也得到了广泛应用。从GPS技术出现之时起,科研人员就在不断地探索希望能够提高GPS的定位精度并拓宽其应用的领域。差分GPS技术的出现,大大提高了原有GPS的精度。随着定位精度的进一步提高,此后又产生了实时动态测量技术(Real Time Kinematic,RTK)用来满足广大用户实时、高效的需求。但是GPS RTK的应用受制于城市中卫星信号接受不足以及高程异常的缺陷,在获取地物的高度值h时有一定难度。

(2) 激光测量技术

随着激光技术和电子技术的发展,激光测量技术已经从静态的点测量发展到动态的实时跟踪测量再到三维立体量测领域。上个世纪末期,美国的CYRA公司和法国的MENSI公司率先将激光技术应用到3D测量领域。它通过采用高速激光扫描测量的方法,大面积、高分辨率地快速获取被测空间对象表面的三维坐标数据(x ,y, z),为快速构建目标物体的三维模型提供了一种全新的技术手段。由于其具有快速性,不接触性,穿透性,高密度、高精度,实时、动态、主动性,数字化、自动化等等诸多优点,其广泛的推广应用会像GPS一样引起测量技术的又一次革命。

3.2 地图特征要素的提取

要实现三维数字地形图的测绘,关键是要实现对地形图建筑物等三维物体的数字建模,而如何有效获取地形图的特征要素,无疑是提高三维数字地形图模型的精度的最直接有效的方法。提高三维数字地形模型建模的精度,有两种最有效的方法:

(1)改善原始数据的精度,原始数据中地形采样点的分布、密集程度都会直接影响到三维数字地形的精度,可以通过在原始数据中增加高程控制点的方法来改善其精度。

(2)特征地形要素的提取,通过采集或者原有的数据提取的地形表面的点、线特征数据(包括地形特征点、谷脊线、断裂线以及构造线等),然后将这些特征地形要素数据加入到原始高程控制点数据中参与建模的整个过程,可以更加真实、逼真的反映地形信息。在实际工程应用中,由于新地形采样点的加入或者目标对象的动态变化例如道路改建、地表深陷或隆起等,就需要提取新的特征地形要素即插入新的采样点或者删除已变化的采样点,实现对三维数字地形图的动态修改和更新。

三维规则格网模型Gird在表达特殊地形方面有更大的优势例如陡崖(坎/岸)、凹陷、隆等地形起伏明显的地方,不用像二维数字地形图一样用二维符号来表示,而用三维规则格网地形模型就直观的显示,一目了然,省略了符号表示的复杂和不直观性。

4.结语

三维数字地形图在工程应用中有着的重要地位和广泛前景,是一种较新的三维绘图技术,目前正处于初始探讨研究阶段,本文开展了三维数字地形图测绘技术理论和方法的研究,详细探讨了三维数字地图测绘实现的关键技术问题,对于今后进一步提高三维数字测绘地形图技术的应用具有较好的借鉴和指导意义。

参考文献:

[1] 郭岚,杨永崇.三维数字地形图及其应用的研究[J].测绘通报,2002,(2):57-62.

[2] 郭岚,杨永崇,唐红涛.地理信息的三维表达理论与技术的研究[J].工程勘察,2009,37.

三维数字化论文篇2

关键词:数字化;淮剧文化;保护

淮剧又名江淮戏,源于清代,是流行于江苏、上海和安徽部分区域的一种古老戏曲剧种。最初淮剧多为汉族人民的生活小戏,是由农民号子和田歌发展而成的一种说唱艺术,形式为一人单唱或二人对唱,并配合以竹板击节。后与苏北汉族区域流行的香火戏结合,再受到徽戏和京剧的影响,在唱腔、表演和剧目等方面逐渐丰富,最终形成了淮剧。近年由于淮剧文化因为受众市场下降,生存环境变得恶劣,这种传统文化艺术形式正面临着消亡的威胁,急需通过不同手段给予科学有效地保护与传承。

数字化是以计算机信息处理技术为基础,以传播学理论和当代艺术理论为指导,以图、文、声、像为形式,对社会各个领域的信息进行的采集、存取、加工和应用的过程。淮剧文化的数字化保护研究,以研究淮剧这个传统文化为切入口,将极大地促进戏剧文化的保护与传承,并可以积极促进我国以非物质文化遗产为主题的文化创意产业及其相关产业的发展,促进文化原创产品的设计于应用。另一方面将促进数字化技术本身不断的发展和提高,在淮剧数字化文化保护上的实践与应用中取得的经验,让数字化影像技术、虚拟现实技术、多媒体交互技术得到更好的更快速的发展,促进数字化时代的发展。淮剧的数字化保存促进了文化和科技的深度融合,具有深远的意义。

我国的数字化技术经历了从静态摄影、无声影像、数字摄像、动作采集、虚拟现实等不同历史阶段。传统的数字化主要以图片和视频为手段文件进行保存,都是有限的二维角度的保护,如果需要对其进行修改,需要演员重新进行表演,具有很大局限性。近年来动作捕捉技术的完善,多种交互展示手段的开发,三维数字化淮剧文化产品,通过网络供人们学习研究,更进一步的发展了淮剧的数字化保存。为更好地进行淮剧数字化保护,必须克服现在非物质文化保护中存在的问题:

(1)数字化保护理论匮乏。现存的数字化体系研究还没有构建起文化保护传承的数字化体系支持。数字化信息技术相关理论支持不足,使得文化保护数字化变成无本之木、无源之水。数字化采集与保护的流程、规范等方面还要更深的理论研究。

(2)数字化技术手段有待提高。数字化技术的革新改变了传统的文化遗产数字化保护和开发方式。虽然三维技术得到了快速的发展,但是在实际应用上还存在设备昂贵、生产效率低下的问题,但是我国现阶段数字化层次还比较低。因此,需要积极完善技术的弊端,把多种多样的数字化保存技术和手段实践应用。

(3)文化内涵知识未体现。数字化文化保护主要是对非物质文化的数字化再现,运用图像、视频、三维等技术可以得知文化的表演形式及其内容,但是我国文化中很多知识是隐形、系统的。面对不同文化的不同区域特点、时间特点、无法完整地反映文化中深厚的知识联系,其应该具备的历史文化价值也得不到充分的挖掘。

面对我国文化遗产数字化中许多不完善的地方。淮剧的数字化技术和应用研究,需要根据淮剧的特点进行重点的保护,有些是以舞蹈动作为主,有些是需要耍道具配合、有些是需要耍乐器伴奏、有些是需要耍伴奏与音乐结合。这要求我们在数字化保护中提取角色、服饰、道具、动作、器乐等不同信息,以计算机能识别的格式分别进行编码。因此,在数字化过程中,可从模型、动作、声音、视频四方面进行研究:

(1)模型数字化技术。淮剧的数字化保护包括与其相关的人物角色、场景环境、道具等物质性资源。为了满足对淮剧形式真实的再现,需要通过数字化技术,对其形象进行三维虚拟还原再现。参考数字化技术队中模型数据的要求,建立模型数据的规范化采集和保存。三维建模包括模型建立,材质处理。模型是需要按照真实作品建立,材质需要通过图像处理技术把真实物品的颜色取下来了,最后贴图到三维模型上。

(2)动作数字化技术。戏剧演员动作语言在淮剧文化中有着重要的地位,对其进行数字化保护有利于非物质文化遗产的广泛传播和展示。尤其对于以舞为主的淮剧曲种等非物质文化遗产项目,对动作数据的采集不仅是必不可少的,而且是最重要部分。动作的保存主要通过运动捕捉技术来实现动作数字化的真实性。淮剧的运动作捕捉技术是通过在淮剧演员的关键部位放置跟踪器或者标记点,在运动的场地周边放置很多用于动作捕捉的摄像头,在演员进行淮剧动作表演的同时,摄像头捕捉标记点的空间位置和运动轨迹,电脑通过运动处理软件将数据记录,并在三维空间中对虚拟的淮剧演员角色模型进行关联,实现动作还原,最后完成淮剧等动作的数字化集。

(3)声音数字化技术。声音是戏剧文化中的重要组成部分,保持淮剧文化的一种重要途径。我国现在对戏剧文化的声音保护中,有一大批伴奏音乐和淮剧现场表演的音频包资料,这是一种成功的方式,但是存在着很多问题,如格式不统一、质量参差不齐。数字化声音保护应该更加注意音频资源采集规范和元数据规范。而且应该根据淮剧表演主要是在室内表演的特点,结合淮剧对乐器伴奏、唱词唱腔的表演需求,参考更标准的数字化音乐相关技术,指导淮剧音频资源的数字化保护。

(4)视频数字化技术。视频是现在戏剧文化数字化保护的最主要形式,但数字化视频技术仍然需要改进,其中存在着视频格式、清晰度、视频压缩、视频编码等方面的差异,阻碍了淮剧资源的保存和信息的共享。因此,如何在淮剧数字化视频采集上找到一条切实可行的高操作性技术规范十分重要。提出淮剧的视频数字化保存是应该坚持多机位多角度拍摄,从多方面还原淮剧文化的真实性原则。根据这个核心原则注意在实践中不断完善拍摄技巧,以满足淮剧文化数字化保存的需要。

我国文化遗产数字化技术不规范统一、不完善的问题,需要借鉴数字化技术的发展来不断提升,淮剧文化的保护更是要根据自身的特点,结合数字化采集技术和保存规范来实现。文章从四个方面,将研究指导完善淮剧文化数字化技术规范的建设,促进戏剧类非物质文化遗产数字化技术的发展及应用,提升淮剧保护的技术水平,促进淮剧文化知识的学习交流与传承创新。

参考文献:

[1] 黄永林,谈国新.中国非物质文化遗产数字化保护与开发研究[J].华中师范大学学报,2012(02).

三维数字化论文篇3

摘要:平安社区是和谐社区建立的基石,和谐的社会应由众多平安的小社区组成。坚持科学发展观,建立一套科学合理的平安社区构建体系,对于提高平安社区管理的效率,促进平安社区的稳定和协调发展有着至关重要的意义。研究的目的是以三维数字化平安社区平台为基础框架,建立三维空间地理信息、人口管理信息、实时视频监控、科普知识体系、电子健康档案等信息数据平台,实现综合治安管理、人口信息管理、物业服务管理、居民健康管理、科普知识推广等各项工作的有效开展。

关键词:平安社区;构建体系;三维数字化;三维空间地理信息;基础框架

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)19-4567-04

1 概述

基于三维数字化平安社区平台基础上,完成综合治安管理、人口信息管理、物业服务管理、居民健康管理、科普知识推广等五大功能系统的建设,可以有效地解决社区管理及服务中存在的重复劳动、工作效率低、各单项工作资源不能共享等问题,再造工作流程,提高行政效能,将社区人口、物业小区、居民楼院、社区公共服务等纳入系统管理,在三维全景可视化的环境下,社区的各类基本情况一览无余,使社区管理真正实现了三维数字化、全方位可视化、全面信息化管理[1]。

2 三维数字化平安社区建设研究的主要内容

2.1 平安社区管理模式的研究与创新

当前, 进一步完善和谐社区建设必须有效进行社区管理与服务体制和机制的创新, 必须找准基本的着力点,因此,我们在建设和谐社区的基础上,提出了建设三维数字平安社区这一创新型的理论。

平安社区的建设,既是和谐社区的建设,又是健康社区的建设。所谓和谐社区, 是指在坚持以人为本的基础上, 发展社区物质文明、精神文明政治文明、生态文明, 促进社区各构成要素自身的发展以及相互之间关系的和谐, 最终达到人与自然、人与社会, 以及人与人人的自我身心内外和谐统一的社区[2]。所谓健康社区,是指既从技术上解决社区居民的健康评估和个性化量化干预指导,又形成一套完整的政府投入与商业营运相结合、依托基层卫生资源积极开展居民健康管理的机制。

同时,平安社区建设的理论,又是建设三维数字化平安社区平台的基石,因此,三维数字化平安社区平台的体系,既包括了理论的创新,也包括了创新技术的应用。

2.2 三维数字化平安社区平台的研究与建设

三维数字化平安社区平台综合应用三维数字化、GIS、实时视频监控、传感与自动控制、网络与数据库等技术,遵循GML规范,生成三维空间地理信息系统,将传统社区管理的各项功能以空间可视化、管理智能化的形式集成于本平台,以构建政府主导与社区自治相结合的平安社区管理体系[3]。

2.2.1 三维数字化社区模型的建立

建立三维数字化社区的GIS系统,利用三维工具软件对小区所有建筑物等设施建立三维全景立体模型,配以精确的数据标识,采用专用的摄像头视频采集工具车进行三维视角的小区遍历。并将模型导入交互软件开发平台。

2.2.2 三维数字化平安社区平台模块系统的建设

三维数字化平安社区平台由社区规划、社区综合治安、计生管理、社区健康管理、三维应急信息处理、社区交通、社区服务、社区事故处理等系统模块组成, 重点完成社区综合治安、计生管理、社区健康管理、社区服务、社区事故处理等系统模块的建设。

2.2.3 各类基础信息库的建立

在三维数字化平安社区平台的建设中,为实现上述系统模块的功能,需要完成包括人口信息(常住、流动、计生、特殊人群)、楼宇(包括水、电、气等传感设施)信息、车辆信息、居民电子健康档案信息、安保设施(防火、防震、防涝)信息、视频监控设施信息、科普(电子图书、图像、视频)信息等基础数据库的建设。

2.2.4 六大应用系统的规划与设计

即综合治安管理、人口信息管理、社区服务管理、居民健康管理、社区信息、科普知识推广等六大系统的规划与设计。这六大应用系统,涵盖了社区工作的全部内容,这些系统借助三维数字化社区的GIS系统,可以直接、精确地体现社区工作的各个层面,使得社区工作更具立体化、直观化。

2.2.5三维数字化平安社区中基础设施的规划与实施

在三维数字化平安社区中,为使得上述各项系统有效实现,需要进行各类(有线、无线)传感器设备的规划与安装实施,包括视频监控传感器、(电、水、气)监测传感器、停车区域定点传感器等[4]。

3 三维数字化平安社区平台功能模块介绍

“三维数字化平安社区”平台,包括了社区工作的各个层面,具体功能系统模块如图1,现对各个子系统模块分别说明。

3.1社区规划子系统

主要是应用于社区规划的可视化系统, 建立有关规划的三维模型, 供人们对了解社区的建设布局和安全布局,并指出布局的不足之处, 以便进行改进。

3.2人口管理子系统

主要是应用于社区中有关人口信息的可视化系统,具体包括常住人口管理、流动人口管理、育龄妇女管理、计生宣传管理、避孕节育服务等功能。

3.3社区事故处理子系统

主要是将社区内建筑、人口、生命线的可视化系统、交通等基础数据录人系统中, 并针对特定的事故灾害收集相关数据, 通过各相关专业人员共同努力, 建立事故的分析和评价模型, 并利用进行分析, 达到有效地预防和消除灾害, 并有针对、胜的提出应急救援的方案。

3.4社区综合治安子系统

主要建立社区安全防范系统, 并应用三维数字化技术, 使安全防范系统达到高效和可靠程度。其中包括治安的综合管理、预防恐怖主义,以及对重点设备设施的监控, 以使社区内的居民的居住环境更加安全。

3.5社区交通子系统

用智能型交通监控装置, 对社区内的道路和车辆进行控制。解决社区交通、停车场等管理问题, 避免不必要的拥挤和塞车在灾害发生时负责指导人们逃生的路径和方向, 排除路上可能遇到的障碍, 也可以指导救援队伍快速抵达事故发生区域[5]。

3.6社区服务子系统

社区服务子系统, 主要提供安全方面的教育,解决供水、供电、供气等物业项目的管理。对保安进行教育管理和日常管理工作。

3.7社区健康管理子系统

社区健康管理子系统是公共卫生和社区建设的重要组成部分,居民电子健康档案是开展社区卫生服务的依据之一。在此基石出上, 对居民的健康进行分析, 并确定重点人群管理范围。同时还要监测社区的卫生状况和传染病, 普及健康教育。

3.8三维应急信息处理子系统

三维应急信息数字化子系统的功能主要是针对各种可能发生的灾害提供应急计划、应急资源配备、医疗救助、公共广播和向外部求援。通过调用该系统, 可以使应急管理者及时了解应对事故灾害的计划和应急资源的配置情况, 以便在第一时间指挥应急和传达消息如果需要增援, 可以及时与外部相关部门联络。

4 三维数字化平安社区平台架构

通过对基层社区工作的需求特点分析,为实现上述需求目标,推动社区工作向三维数字化、信息化方向发展,三维数字化平安社区平台由以下几个部分组成,如图2。

4.1信息流控制

是模型数据库信息获取、交流、更新以及与其他GIS系统、MIS系统交换信息的核心,起着信息枢纽和安全控制的作用,信息流控制平台通过一系列接口和服务,实现信息实时调用, 授权共享[6]。

4.2信息维护

在整个系统的建设中有重要的意义,是系统正常高效运行的保障。信息维护平台包括地图数据的维护和基础信息的维护。

4.3综合信息

由三维空间数据库、三维模型数据库、人口信息数据库、健康档案数据库和物业设施数据库等五个部分组成。

4.4决策支持

决策支持平台是系统的最高级的应用平台, 主要为区领导提供各种决策支持。在决策支持平台上实现以下高级应用:GIS综合查询、GISOLAP综合分析、统计分析与支持等。

4.5功能服务

应用三维数字化可视技术,实现平台的各项功能,有效进行社区各项常规管理的工作。

4.6权限管理

对各类人员分配和设置不同的访问权限。

5 结论

社会管理的重心在基层,社会稳定的根基也在基层。加强创新社会管理,必须大力加强基层社会建设。近几年来,通过深化基层民主、推进村(居)民自治、加强城乡社区建设、搭建基层服务平台等方式,有效提升了基层社会的管理能力。但基层社会管理网络还不完善,城乡社区自治和服务体系、功能还有待增强[7]。为此,我区投入大量人力物力财力打造“三维数字化社区”平台,通过这一平台可以全方位了解社区的基本情况:将辖区人口、地理地况、资源、环境、辖区单位等复杂信息建立电子数据,实现地理信息由平面向立体三维的转变,实现工作方式由分割向统筹发展的转变。“三维数字社区”平台,实现了辖区居民的人口数据、婚姻状况、生育节育状况等相互关联、资源统一共享;“三维数字化社区”平台与WIS、GPL系统相结合,实现了街道、社区计生工作的规范化、精细化、数字化,落实了“以现居住地管理为主,户籍地管理为辅”的人口管理模式,为多部门联动齐抓共管提供了便利。

综上所述“三维数字化平安社区”平台实现了“五个转变”: 一是实现了社区管理的网格化,使街道社区工作由被动应对向主动服务型转变;二是实现了社区管理的数字化,使街道社区工作由传统模式向电子技术转变;三是实现了社区管理的动态化,使街道社区工作由滞后型向动态管控型转变;四是实现了社区管理的精细化,使街道社区工作由粗放型向精细化方向转变;五是实现了社区管理的信息化,使街道社区工作由管理型向服务型转变,对于推进和谐社区建设、提升街道社区管理和服务水平,落实以人为本的服务理念,具有重要的现实意义[8]。 通过“三维数字化平安社区”平台来实现我们基层社区管理,在国内还是首创,是社会基层管理模式伟大创新,有效解决基层政务管理与服务中存在的重复劳动,重复投入、工作效率低、各项工作相互分离、资源不能共享等问题,充分体现我区领导干部群众通过深入学习科学发展观,落实科学发展观,不断探索社会基础创新管理模式一大举措。

参考文献:

[1] 闫丽萍,师明德.WebGIS和VRML结合在数字化社区中的实现[J].科学之友,2009(18).

[2] 覃兰.数字化社区服务平台[C].第四届中国数据广播高峰论坛,2005.

[3] 卢信文.虚拟现实平台的开发及其应用领域的研究[D].电子科技大学,2008.

[4] 向红梅.城市空间基础数据的建库方法与技术[J].工程勘察,2008(11).

[5] 戚晓明.基于GIS组件和视景仿真技术的社区信息管理通用平台[J].北京测绘,2002(3).

[6] 东凯,方裕.空间数据库模型概念与结构研究[J].地理信息世界,2004,2(2).

三维数字化论文篇4

广东省南海市石门中学 王 跃

美国教育技术CEO论坛(The CEO Forum on Educational Technology)认为,通过把数字技术与课程整合的方式,将数字化内容有效地与课程进行整合,创造数字化的学习环境,把数字资源和学习方式纳入学生的学科课程学习过程中,使学生可以有效地运用信息技术的各种形式,实现对信息技术的充分运用,使用合作、富有创意和生动的方式进行学习,从而达到培养学生创新精神和创造能力的教育目标。

一、数字化学习资源与学科课程的整合——开发数字化学科课程

数字化学习资源是指经过数字化处理、可以在多媒体计算机或网络环境下运行的多媒体材料,包括数字视频、数字音频、多媒体软件、CD-ROM、网站、电子邮件和数据文件等。整合数字化学习资源与学科课程,可以有以下几个途径:

1.充分利用网络学习资源

即以现有的课程为基础,在教学过程中,充分、有效地利用因特网上丰富的学习资源。例如,在英语教学中,我们可以补充与课文相关的背景材料,这样既可以使学生更深刻地理解课文,还可以扩大学生的阅读量、提高学生的阅读能力。

2.开发多媒体教材

教材是课程的具体表现形式之一。目前我们所用的教材主要是“印刷品”,整合数字技术与学科课程有必要开发多媒体教材。与“印刷品”教材比较,多媒体教材有着显著的优势:首先,容量大。一张普通的光盘可以容得下1000多张图片、3张光盘就可以容得下一套自1768年第一版以来至今已有十五版、足以放满一间屋子的《大英百科全书》。而且,随着技术的更新,光盘的容量和运行速度还在不断地提高。其次,多媒体教材可以将不同媒体所记载和表达的信息融为一体,提供文本、图像、声音和视频等多种呈现方式的学习材料,满足学习者视觉、听觉等多种感官的需要。这些学习材料也很容易分解、组合、检索、提取与利用,为知识的获取和保存提供了极大的便利。

3.开发网络课程

网络是数字技术的核心。开发网络课程就是要利用网络技术,将学习的内容编成超文本结构的HTML或Java语言,存放在Web服务器上,学习者可以通过浏览器在网上进行学习。网络课程为教师和学生提供了一个跨越时间和空间的学习环境,有利于学生的自主学习和合作学习。网络课程也为生生之间、师生之间的交流提供了多种途径,如可以通过E-mail、聊天室、电子论坛和BBS等方式实现网上讨论、网上答疑和网上作业等学习形式。

二、数字化学习工具与学科课程的整合——掌握数字化学习方式

数字技术为学习者提供了全新的学习工具:获取信息的工具,如搜索引擎、专业网站等,利用这些工具,可以非常容易地获取各种信息资源;加工处理信息的工具,主要指各类软件,如用来编辑文档的 Word、开发多媒体课件的Authorware、处理数据的Excel和制作动画的Flash等;传递信息的工具,如E-mail等;保存信息的工具,如光盘、硬盘和软盘等;协作学习的工具,如BBS、聊天室、网上传真和论坛等;模拟情景的工具——虚拟技术。

将数字化学习工具整合到课程中,必将引起学习方式的革命,这种革命显著表现在被认为是人类文化之鼎的三足——阅读、写作和计算方式的革新上,从而产生了数字化时代人类文化的新三足:数字化阅读、数字化写作和数字化计算。

1.数字化阅读

数字化阅读从表面上看,只不过是阅读的载体发生了变化,由印刷文本走向了基于计算机和网络的超文本、超媒体。但透过现象究其本质,我们发现数字化阅读方式对读者产生了革命性的影响。吴伯凡在《从“死书”到“活书”——超文本技术及其文化意义》一文中,比较了印刷文本和超文本的差别:印刷媒体可以说是一种“只读媒体”,其文本是一种“只读文本”,或者说是一种线性的等级森严的文本。超文本的特征是“非线性、非等级、无疆界和面向对象”。他还指出,“作者主权”的阅读模式在这个过程中被瓦解,代之而起的是“读者主权”的阅读模式。作者再也无法强行划定“读者”的视野,再也无法高高在上地将单一的形式和固定的内容“推”向读者,相反,“读者”是从信息库中把自己感兴趣的信息“拖”出来,作者只是素材的提供者。可见,超文本的出现和使用,使读者由被动地、线性地“读”变成了主动地、互动地和反馈性地“读”。

2.数字化写作

数字化写作的特点首先表现在书写工具上。用笔书写的方式演变为用键盘输入、扫描输入或语音输入等。书写工具的变化不仅提高了书写的速度,而且使书写具有极大的灵活性,作者可以随意修改、复制、增补、删除和打印等,这就将作者从大量的抄写劳动中解放了出来。其次,数字化写作的思维方式有了变化。以前作者是以线性的文本结构来构思的,而在超文本环境中,作者必须用网络化的思维方式来构思,如制作脚本、制作课件和制作网页等就是用这种思维方式来进行写作的。再次,在数字化写作过程中,作者不只是用文字,还可以用符号、图像、声音、动画和视频等来表达思想。另外,作者也不再是单向地表达,同时也是在与读者进行沟通、交流和相互理解、相互探讨。

3.数字化计算

数字化计算的特点首先表现在计算工具上。传统的通过心、笔、算盘或计算器来进行的计算转向了功能强大的计算机,从而把人从繁琐的计算劳动中解放了出来。其次是表现在计算的概念上。在传统的观念中,计算是和数字或数学学习联系在一起的;而在数字化环境中,计算越来越与社会生活的各个方面联系在一起,并使社会生活越来越“数字化”,从而大大拓宽了计算的概念。再次是表现在计算思维过程中。在传统的计算过程中,思维的重点在于计算的准确性和速度,即计算本身;而数字化计算的思维重点不再在于计算准确性和速度,因为它们可以由计算机代劳,它的思维重点在于思考“怎么算”,数学思维的重点发生了转移。

三、数字化学习环境与学科课程的整合——构建数字化学习模式

1.数字化学习环境

数字化学习环境应当包括硬环境和软环境两个方面。硬环境指数字化学习的技术基础,包括:⑴ 设施,如多媒体计算机网络教室、校园网和因特网等;⑵ 资源,如多媒体教材、网络课程和应用软件等;⑶ 平台,向学习者展现的学习界面,实现网上教与学活动的软件系统;⑷ 通信,实现远程协商讨论的保障;⑸ 工具,学习者进行知识构建、创造实践和解决问题的学习工具。硬环境为知识显示多媒体化、传输网络化、信息处理智能化和教学环境虚拟化提供了技术基础。

数字化学习的软环境是数字化学习的理论基础。建构主义在现代学习理论中独树一帜,它的创立被认为是当代教育心理学的一场革命。建构主义学习理论认为,学习不应是被动地接受外部刺激和被灌输知识,而应当是信息的主动加工和知识意义的主动建构,而且知识的建构应当在更接近、更符合实际情况的学习活动、学习情境中。由于多媒体和网络技术能够提供图文声像并茂的情境,能提供有利于协作学习的交互式学习环境,还能够提供有利于激发学生主动发现、主动探索的大量资源,所以,“多媒体和网络技术的普及,实际上为实现建构主义的学习环境提供了最理想的条件”(何克抗,《网络教学结构与网络教学模式探讨》,2001.8)。同时,建构主义学习理论也为多媒体和网络技术在教育领域的应用提供了强有力的理论支持。

数字化学习环境和学科课程的整合就是将学科课程学习的内容置于数字化学习的技术环境和理论环境之中,进行学科课程学习的一种新型学习模式。

2.对数字化学习模式的探索

数字化的学习模式主要有以下三类:

⑴ 基于多媒体学习工具的“创设情景—自主学习”的意义建构模式。这种模式是把多媒体计算机作为认知学习的辅助工具,强调教师的引导和学生的自主学习两个方面。这种学习模式有利于知识的吸收和掌握。具体操作步骤如下:

① 教师利用多媒体技术,在充分研究学生的认知特点和知识结构的基础上,制作图文声像并茂的课件,创设学习情境。

② 学生利用多媒体学习工具,结合情境和教材,进行思考、讨论、实践和探索。

③ 教师参与学生的学习过程,给予必要的引导和帮助,力促学生对已有的知识和新知识进行重组,实现意义构建。

⑵ 基于数字化学习资源的“问题发现—资源利用”的开放性学习模式。这种学习模式强调对网络资源的利用,其目的在于使学生的视野从“死抠”教材转向广阔的网络信息背景,锻炼学生在具有海量信息的网络资源中搜索、发现、分析、整理、加工和利用信息的能力,从而提高学生的信息素养,培养学生自主、自立和自强的品质。具体操作步骤如下:

① 教师指导学生在更广阔的知识背景中去发现问题,确定“感兴趣”的对象。

② 学生利用网络资源进行收集、探索,从中辨别出对自己有用的东西,获取自己需要的资料。

③ 利用数字化学习工具,对所获取的资料进行整理、加工、重组和分析,提出解决问题的假说。

④ 验证假说。

⑶ 基于网络学习环境的“主题探究—小组协作”的研究性学习模式。这种学习模式是协作组成员围绕同一个主题,在平等、自由和民主的氛围里进行讨论、交流,它强调学生的参与、体验、想像和探究。这种学习模式有利于培养钻研精神、协作精神,有利于锻炼辩证思维、发散思维和求异思维等。具体操作步骤如下:

① 进入问题情境阶段。通过开设讲座、组织参观访问和上网浏览等,创设一定的问题情境,做好背景知识的铺垫,调动学生原有的知识和经验。

② 具体解决问题阶段。搜集、整理、分析和提取信息资料,根据设计的研究方案和确定的研究方法,进行调查研究,获取结果,利用网络工具进行初步的交流。

③ 成果的交流和表达阶段。归纳、整理、总结和提炼,形成书面成果。表达成果的方式可以是实验报告、调查报告,还可以是在辩论会、研讨会上发言,在展板、墙报、刊物和网站发表。

以上探讨了数字技术与学科课程整合的三种途径。如果说将数字化学习资源、数字化学习工具与学科课程进行整合还属于单方面的、局部的整合的话,那么数字化学习环境与学科课程的整合则属于全方位的、全过程的整合,它不仅要求将信息资源、信息技术整合到学科课程中,更要求学科课程的教学建立在现代学习理论基础之上,从而建构数字化学习模式。所以,数字化学习模式是现代信息技术与课程整合的核心。

参考文献

1.李克东:《数字化学习(上、下)——信息技术与课程整合的核心》,载《电化教育研究》,2001. 8、9。

2.何克抗:《网络教学结构与网络教学模式探讨》,sijiehe.com/articledigest10/net-instruction.htm。

3.吴伯凡:《从“死书”到“活书”——超文本技术及其文化》,载《微电脑世界》,1998.4。

4.桑新民:《当代信息技术在传统文化、教育基础中引发的革命》,载《中国电化教育》,1997.12。

三维数字化论文篇5

随着社会的发展,印刷制造业飞速提升也加快了世界经济前进的脚步。然而,印刷业作为一个具有着悠久历史的行业,在不断的进步和历史的变革下已经发展成为一个横跨多领域、融合多种技术的新时代产业。数字印刷,是将设计好的作品文件直接转印在承印物上,区别于传统印刷的工艺过程的一种全新印刷方式,省去了传统印刷的制作菲林片、制版等繁杂工艺,大大提高了成品印刷的速度。在二十世纪九十年代,Indigo和Xeikon两企业相继推出各自的第一台数字印刷设备,成为全球最早的数字印刷机。数字印刷在简化了传统印刷工艺过程的基础上,真正实现编辑、印刷一体化。

二、数字印刷的发展现状

(一)国外数字印刷发展现状

据中国产业信息量的统计,在2012年数字印刷产值占比全球印刷总值的12%。其中数字印刷总产值为800亿美元,应用数字印刷技术最广泛的是户外广告业,占比约为25%;截至2014年12月,数字印刷占印刷行业的产值比例翻番,由2004年的12%上升到30%左右。换句话说,全球印品的三分之一均适合由数字印刷技术来完成。国外发达国家的数字印刷技术在市场中纷纷找寻着合适于其国情并且附带有足够进步空间的发展方向。到2014年6月为止,澳大利亚印刷业产值为79.69亿澳元,比上年同期下降了2.7%,行业年增长率预计为-4.3%。在未来5年内,预测降幅会缩小至2.6%。日本的数字印刷市场在不断增长,2014年日本数字印刷产值达到2940.58亿日元,占整个印刷市场的6.5%。数字印刷的需求增长,说明在不断的技术革新下越来越多的印刷品被数字印刷市场所兼容。

(二)国内数字印刷发展现状

在中国,根据国家印刷总局2014年印刷企业年度核验的统计,截至2013年年底,中国印刷业总产值达10398.5亿元,整体规模位居全球第二位。全行业资产总额10624.7亿元,利润总额796.2亿元,对外加工贸易额837.5亿元。2013年全国2488家主营与兼营数字印刷的企业年印刷总量为103亿元。目前国内印刷业主要集中在三大沿海地带:以广东为中心的珠三角印刷产业带、以上海和苏浙为中心的长三角印刷产业带、以京津为中心的环渤海印刷产业带。而中国的西北则为印刷技术产业相对薄弱的地带,以新疆为例,新疆作为中国的多语种印刷大省,根据中国产业信息网的统计,50年来新疆累计用维、哈、蒙、柯、锡伯、汉等多种文字出版各类图书3.82万种,其中少数民族文字图书2.67万种,占出版总数的70%,新疆少数民族出版物占到全国少数民族出版物总数的一半,但数字印刷设备资产却不及发达片区的1%。截至2014年新疆,市场上目前较为主流的几大品牌(惠普、柯达、富士施乐)的大型数字印刷设备覆盖量勉强破百台,远不及国内其他省市的平均水平。

(三)新疆数字印刷发展滞后的原因分析

造成滞后问题的原因是多方面的:首先,新疆经济的起点较低是影响数字印刷工业发展的因素之一,经济基础差造成地方社会贫富差距明显;其次,工业发展依赖于经济增长和科技技术的革新,然而在新疆这历史悠久的农牧片区,实现起来无疑是缓慢的;另外,在国家政策的鼓励下和市场需求的刺激下,除了国企和大型的民营企业也出现了一批又一批的印刷业厂商加盟和投资,从发展的角度讲是好事,同时也带来了问题,实力强的企业能立足于市场形成垄断,造成小型企业让利求存,使得市场上产生价格乱像;最后,人才的紧缺也是制约企业、行业发展的关键瓶颈,新疆带有印刷专业的技校、中专、高等院校较少,人才培养量严重不足,具有一定理论水平、掌握较高专业技能的生产一线人才成为了行业内中坚力量。按照目前教育的培养速度比较行业发展速度,专业人才缺口将愈发明显。

三、新疆的民族文化对数字印刷业的影响

新疆的民族文化比较具有代表性,其内容丰富,类型多样。对于具有代表性的民族文化作品在印刷工作时也具有特殊性。正是这份特殊性给新疆的印刷业带来了新的“色彩”——不同种类的民族文化作品在给数字印刷工艺提出新的要求的同时也带给人们对数字印刷新的体验,直接影响着数字印刷未来的发展方向;民族文化精神间接影响了一代代印刷专业人仕的创业热情,在保持着严谨的印刷素质基础上创新出新的工作方式,横向扩大市场,让产业在祖国的西部稳步发展。

(一)民族文化的特殊性

以新疆为例,生活在新疆这片土地上的维吾尔、哈萨克、回、蒙古、柯尔克孜、锡伯、塔吉克、乌孜别克等47个少数民族,各有自己特殊的历史发展经济生活和,因此,他们的文学艺术也各具自己的特色。以维吾尔族为例,维吾尔族的民族特点丰富多样,与生俱来的热情好客,在浓郁的西北边塞风情渲染下,让维吾尔族人民普遍带有豪爽的性格。

(二)民族文化作品突出实现数字印刷技术色彩管理功能

维吾尔族所独有的艺术审美观是奔放的,创作素材中偏好浓烈艳丽的颜色,对视觉有强烈的冲击感。特别是绘画作品和带有民族特色的图书类作品中暖色调的颜色成为主流,带着西域的奔放风格,画风也彰显热情,画面更加饱和。在完成此类作品的印刷工作时往往出现不同的数字印刷设备所生产出的同类作品具有明显色差的问题。此类问题引起了数字印刷企业越来越多的关注,原因在于不同的设备对于原稿色彩的辨识度不同,计算机所遵照的颜域不同,针对每一种设备颜色的算法也不同,为了追求原汁原味的民族化作品,把作品色彩更加准确的呈现出来,对不同的印刷设备中的色域做标准化的统一就产生了一项新的功能——色彩管理。色彩管理的意义在于将作品原始的颜色由数字印刷设备中的CMS色彩管理模块来进行解析,将解析的结果与ICCProfile进行找寻匹配,将结果与设备特性文件(设备所能识别的色域文件)进行对应的转换;这一功能对于不同的颜色,数字印刷设备用统一化的标准,将颜色原有的Lab数值转化为CMYK数值来定义,同时用Lch的数据来对应颜色约束,就像给每一种颜色标记了“身份证号”,在统一标准下定义每一种颜色的数值,无论怎样的数字印刷设备都能准确的解析识别出作品中原汁原味的颜色。色彩管理功能将颜色数值化,不同品牌的数字印刷设备在印刷同一种颜色时,都能将原稿颜色准确无色差地输出,真正做到数字印刷设备不会出现色差。

(三)开发优化的民文信息处理软件

与汉字不同的有各类民族文字,以维吾尔语言文字为例;维吾尔语是主要分布于中国新疆维吾尔自治区的维吾尔族使用的语言,使用人口约有1,200万;维吾尔人信奉伊斯兰教之后,逐渐改用以阿拉伯字母为基础的文字。这种文字经过不断改进和补充,迄今已成为维吾尔族全民通用的文字。维吾尔文在维吾尔族的文化发展上起了很大作用,并由它保存了丰富的文化遗产。在民文信息处理领域,民文文字区别与汉语的是文字书写和排版顺序,以维吾尔文字为例,其书写特点突出行笔的流畅,字体缜密隽秀。维吾尔文字在书写时,相邻字母在同一水平线上有连接时均可连笔书写;而维文文字宽度和高度亦没有统一的标准约束,比较随意,甚至同一个字符的不同书写形式也会造成宽、高不相等的情况;另外,印刷品通常是文字与插图相结合的呈现形式,因此,这对印刷维文图文资料时排版工序带来了不便,要把此类文字呈现出印刷体的整齐统一是不易的。在现有微软Word软件中相连接的字符之间利用插入水平线的方式调整字符宽度,虽然能解决文字输入时水平线上的整齐问题,但相对图文结合的部分仍是会产生一定的难度;印刷体的维文文字既要表现出印刷体的严整、统一,又要有独特的风格,洋洋洒洒。为解决此类问题,数字印刷的业内人士针对不同民族的文字开发出各语言文字的输入法。截至目前主流的维文输入法有:Alkatip、Hiyal、Alpida等软件。这类软件中维哈柯文字符支持Unicode5.1、ISO10646、GB18030及新疆维吾尔自治区信息交换用维吾尔文、哈萨克文及柯尔克孜文标准;维哈柯文键盘标准符合国家标准,同时满足完全与计算机windows系统兼容。另外,维文不同于中文的读写顺序在排版方面也有不同的要求。在文章中,维文的读写顺序是由右至左的,那么排版时也就要按照相应的顺序进行。由于微软的Word软件在处理此类问题时单纯追求维文的按词断行,在版式整齐的条件约束下只能使用两端对齐,这就导致了词与词之间的空格宽度不一致,行间距不统一,缩进量不同,致使文章版式错乱无章,为阅读者带来视觉的干扰和烦躁情绪。为能更好地解决此类问题,更具兼容性的各类维文排版软件广泛的应用于新疆的数字印刷市场,针对断行要求,衍生出按音节断行的设定功能,使得维文字符在断行时自动拉长、连音符控制行格撑满等功能,排版时文字与文字间缜密相连,行间距统一,更好的满足维文排版视图饱满、行间整齐的要求。目前市场广泛应用的维文排版软件有:方正飞腾、超捷等。

(四)民族审美观推动创意类印刷包装的发展

各类极具民族特色的外包装制品广泛流通在市场,以维吾尔族特色为例,从民族特色的审美观得到灵感,维吾尔族特色的四方帽,美丽丝绸上印制的艾德莱斯条纹都被应用在了数字印刷的行业。各类市场货品的包装盒,被数字化十字折页机做成四方帽的造型,美观大方;各类民族商家的广告牌、商品、装潢建材等被艾德莱斯元素的美丽条纹渲染,符合少数民族的审美标准;民族文化的审美思想与数字化的设备碰撞,打开了新的包装业市场,为印刷包装品注入了新的血液。

四、将印刷专业的知识民族化

(一)改变传统的观念意识,推动行业发展

数字印刷要实现稳步发展,针对西部地区要做的有很多。在政策的鼓励下,要让少数民族的精神文化继续流传,同时也要弘扬少数民族人民的勤劳务实的劳动精神,参与印刷行业,让印刷成为提升经济和致富家庭的一份稳定保障;在政府的支持和帮助下开设试点工程,在地州市、县级单位开展建设数字印刷企业的活动,面向中亚、东欧的国家,加强民族文化合作交流,共同提升行业产品质量。

(二)提高地区专业文化水平

三维数字化论文篇6

21世纪信息技术的迅猛发展为电力工业带来了前所未有的机遇和挑战。建设数字化电厂,深化信息技术的应用,使发电效益最大化,已成为电厂建设的目标和任务。作为国家基础设施产业的电力工业,本着“信息化带动工业化,工业化促进信息化”的方针,正由传统工业向高度集约化、高度知识化、高度技术化工业转变,实现电力企业生产运营的现代化、数字化,信息化已迫在眉睫。 

2 数字化电厂的概念及建设目标 

数字化电厂的概念从二十世纪末出现,一直是国内电力行业建设者热衷的话题和追逐的目标,许多电力建设者、系统解决方案提供者从不同的认识角度出发,给出了数字化电厂若干种概念和解决方案。如:有人认为德国Niederaussem电厂(单机出力达到1012MW)仪控系统采用了现场总线技术,管理信息、设备维修信息等也通过现场总线进入DCS和上层IT系统,实现了机组优化操作及优化维修管理,是一个典型的数字化电厂;也有人认为将信息系统的数据、设备检修备品备件库与三维模型双向关联实现数字化的运行维护,能在三维模型下进行可视化的施工是数字化电厂;在我国电力行业标准《火力发电厂热工自动化术语》DL/T701-2012中将数字化定义为“数字化电厂是电厂数字化到达一定程度的概念。电厂各控制系统和管理系统(包括现场设备等基础单元)均进入数字化后成为数字化电厂”;我们认为数字化电厂是通过对电厂物理和工作对象的全生命周期量化、分析、控制和决策,提高电厂价值的理论和方法。这一理论和方法研究的对象是电厂的物理对象和工作对象,其方法是从整个生命周期出发研究如何对其进行量化、分析、控制和决策。其作用是可以降低发电成本、提高上网电量、减少设备故障,最终实现电厂的安全、经济运行和节能增效。 

数字化电厂的概念不是一成不变的,是一个动态的、随着技术发展不断丰富其内涵的动态发展的概念。 

数字化电厂建设的目标是在确保安全的前提下,深化信息技术的应用,以数字化信号为载体,以信息技术为基础,以计算机及网络系统为支撑,优化人力资源配置,提高劳动生产率,降低投资及运行维护成本,使发电效益最大化。 

3 数字化电厂的模型及结构 

3.1 数字化电厂的模型 

根据国际标准化组织数字化企业和数字化工厂的模型规则,即: 

*生产管理和经营决策构建数字化企业 

*管控一体化构建数字化工厂 

*热工、电气设备全面数字化构建自动化设备资产 

数字化电厂模型层次如下: 

3.2 数字化电厂的结构 

结合电厂特点和国际上数字化工厂和数字化企业概念,提出一个具有四个层次,四个支持系统的数字化电厂结构模型。 

四个层次:经营决策层、生产监控层、控制层和现场设备层。 

四个支持系统:信息系统、计算机网络支持系统、电厂标识系统、三维模型支持系统。 

从数字化发电厂的概念出发,建设数字化电厂是方法实现的过程,建设数字化电厂,需要采用以下三个方面的方法实现: 

*数字化电厂设计和建设 

*数字化电厂运行 

*数字化电厂智能化管理和维护 

4 数字化电厂的设计和建设 

4.1 利用三维数字化设计技术 

采用以国际主流设计软件为核心,集成一套涵盖电厂设计、采购全过程的系统,称为工程项目管理集成系统。包括系统图设计、布置设计、各种计算软件、项目资源管理系统。 

采用以三维技术为核心的数字设计手段在完成一个物理电厂的同时,提供一个数字电厂。 

4.2 利用工程设计协作平台 

利用工程设计协作平台对电厂设计过程实现全面的数字化管理,包括:任务分解、资料管理、进度管理等。采用三维设计技术,进行多专业协同设计,以提高设计工作效率和质量,为实现数字电厂向业主的快速、无缝移交打下坚实基础。 

从初步设计阶段开始,按照“项目定制-系统设计-布置设计-详图设计”的流程,以三维模型为核心开展工程设计工作。 

在施工图详图设计阶段,生成最终的智能PID和三维模型,直接从三维模型中抽取管道安装图和平剖面图纸,已满足现场施工需要。 

4.3 数字化采购和数字化施工 

采用专业化的设计软件,通过系统设计――布置设计,将生成智能PID和本阶段的三维模型供设计评审,同时可以生成主要设备明细表和初步的材料清单。并可提供多种不同类型的材料统计清单: 

1)整个系统的材料汇总表,可用于做材料计划; 

2)管线预制清单,按每条管线安装所需材料汇成清单,方便领料和物资部控制材料发放; 

3)管线装配清单,方便班组的分配工作,发放材料和领料,更好的做到“工完,料尽,场地清”。 

利用三维系统,可以模拟施工组织方案,合理组织施工、理顺施工工艺、减少施工准备时间,减少施工交叉,机具调整,加快施工进度。 

三维数字化论文篇7

【关键词】数字艺术;包装设计;教育改革

引言

包装代表的是一个产品的外在形象,也是让人们了解不同品牌以及产品信息内容的重要体现。一个优秀的产品包装能够提升产品的吸引力,同时能够加强消费者对产品的印象,激发消费者购买的欲望,使产品达到高效率的销售目的。在伴随我国包装设计教育进入改革阶段后,包装设计传统的教育模式已无法满足现代产品的包装需求,这意味着包装设计教育需结合时展,将现代化设计理念及技术融入教学当中,并根据市场所需积极引进三维数字艺术教育,改变以往的平面式设计教学,从技术及教学方式进行着手改革,使包装设计教育能够成功进入新的发展阶段。

1三维数字艺术在包装设计教育改革中的应用

(1)三维数字艺术在包装设计教育改革中的应用理念。三维数字艺术是一项以视觉效果为主的现代教学技术,该技术在经过不断应用及发展后,成为当前包装设计的关键媒介。在二十一世纪来临后,传统的社会文化开始因信息技术的融入步入多元化发展道路,科技开始影响人们的生活、工作及学习,为人们带来了更多的便捷。以包装设计创作来说,包装设计创作在传统的创作方式及渠道上主以辅助工具来完成,但在现代化科技的影响与支持下,包装设计的呈现方式开始趋向于多元化,创作渠道也十分丰富,这使得包装设计教育开始面临新的改革挑战。传统的包装设计教育模式主以理论为主,实践过程较少,且教学内容缺乏与时俱进,这使得包装设计教育难以实现高效开展[1]。

对此,高校在开展包装设计教育时,首先需从教育方式及教育理念进行改革,结合时代所需,以职业道路为教学导向,将现代三维数字艺术设计理念融入包装设计教学当中,并充分融入现代化科技教学模式,有效改革传统包装设计教育模式[2]。

(2)三维数字艺术在包装设计教学模式中的应用。三维数字艺术与传统包装设计教育具有较大差别,因此,包装设计教育在融入三维数字艺术教育时,需从教学模式进行创新,科学规划教学内容,并结合实际引入三维数字艺术案例进行分析,将软件设计实践作为课程主要内容,加强对实践课程的安排,开展以实践为主,以理论为辅的教学模式。在包装设计的知识教育上,教师需着重将其与软件操作技能进行结合教学,并利用多媒体技术播放动态教学模式,且根据市场需求引入市场设计作品,拓展学生的眼界及知识面,使学生通过这些作品案例激发想象力及创造力[3]。

(3)树立三维数字艺术设计理念。由于三维数字艺术设计属于一项新的设计模式,教师在实施包装设计教学时,需加强对三维数字艺术的运用理念及表现方式的教学,并根据当前市场对包装设计的需求来针对性培养学生的实践技能,应用三维数字艺术对包装设计作品进行多维度、多视角的思考,使学生能够摆脱对包装设计作品的传统设计理念,使其掌握包装设计的立体设计技能,将平面设计理念变为立体设计理念,并通过自身所学技能呈现出立体真实的包装效果,同时,教师在融入三维数字艺术教学时,需根据学生实际技能水平来实施教学,将其由简单的理论教学至技能教学分为多个阶段实施教学,从基础上提升学生的技能水平。

结语

综上所述,三维数字艺术的应用给传统包装设计专业教育带来了革命性变化,颠覆了传统平面的包装设计教学模式,也有效打破了传统意义上的包装设计方式,为包装设计教育带来了新的设计理念,因此,高校在开展包装设计教育时,需结合市场发展方向及教学所需融入三维数字艺术模块,并根据三维数字艺术构建与时俱进的包装设计教育模式,为人才未来的发展道路打下扎实的基础。

参考文献

[1]张智铭.从“图案设计”到“视觉传达设计”――对中国平面设计学科转型的探讨,南京艺术学院.2011,(04):47-48.

[2]李梓源.形象包装设计在电视栏目整合推广中的应用研究――以综艺栏目为例[J].昆明理工大学,2014,(11):223-224.

三维数字化论文篇8

关键词:数字图像;巨屏显示;处理技术

中图书分类号:TP309 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)32-7736-02

Abstract:With the rapid development of computer media technology,Network technology has been widely applied ,Each field hope to get giant screen disply;They hope rech colors、high resolution and a huge picture,The development trend of kind of product is better .This paper is mainly to the the application of giant screen digital image processing technology elaborate, and presents the analysis data.

Key words: digital image; giant screen disply; media technology

近几年来较为流行的一个基于计算机数字图像处理技术的图形学制作技术是新技术领域,此技术与传统的拍摄制作方式相比,其表现力极强,能够制作出从前无法达到的过去世界、未来世界、微观世界、外太空世界等一切人类未知或无法拍摄到的世界。IMAX影片共分为三种,矩形巨幕、IMAX 3D巨幕以及球型巨幕。其中矩形银幕可高达七八层楼,宽20米。球形银幕直径可长达30米,图像逼真、震撼力巨大。

据了解近年我国已建成和正在筹建的巨屏影院约有三十余家,北京的IMAX发展在国内相当迅速,短短几年已经发展到6家专业影院,包括:中国科技馆、电影博物馆、万达影城等。随着影片形式的丰富和影片题材的扩展,基于计算机数字图像处理技术的图形学制作技术应运而生且发展迅速。

1 巨屏显示技术的研究现状

DMR技术由加拿大IMAX 公司研发;即数字再作技术DMR(Digital Re-mastering Technology),此技术使用对基本影片扫描、存储、差值、放大、去噪、增强等方法进行处理,将普通35mm 胶片转换成IMAX 格式的70mm 胶片,可以将三维数字制作的影片转为IMAX 巨幕显示格式。IMAX 公司DMR核心技术保密,且需要近三百万美元的昂贵的费用;而对于将三维数字制作的影片转换成OmniMAX 球幕电影,目前尚且没有提供解决方案。

2 数字图像技术在巨屏显示中的应用

数字化的显示结果需要精准的描述物体原始形态,如文玩,要求符合科学性、历史性、文化性,如古生物,应该以生物化石和考古研究数据为依据。这样才能保证三维数字化的真实度,需要数字化图像处理的纹理的精度、色彩的精度。无论数字化的对象在现实中是否存在原型,都必须满足客观性的要求。因此我们需要通过研究数据采集、三维数字化以及实时三维绘制的架构和方法,提高输出分辨率,

巨屏显示的清晰度取决于影片的输出分辨率和设备、场地等因素;物体的几何精度、三维物体的纹理分辨率、三维物体与镜头距离决定了输出分辨率的高低,投影机设备分辨率和投影机的个数即通道数是输出分辨率设备因素,而屏幕尺寸、观众与屏幕的距离是场地因素,以上几项技术指标决定着输出分辨率。

数字制作过程中必须面临三维数字化的周期,即从三维数字绘制图形图像到后期特效制作过程。

3 结论

综上所述巨屏显示技术目前达到屏幕最大、声音画面效果最好的显示形式,利用DMR和DLP技术可以展现清晰、稳定、真实的画面带给观众,同时伴随多路逼真数字立体声,给予观众超强烈的临场效果。从第一部巨屏影片首映至今,全世界已建立了240多家IMAX影院。数字图像处理技术在巨屏显示中的应用研究是在承担教学验证性课题过程中提出的,面对各种教学题材。此项技术的研究在职业教育教学中上、在大型影视娱乐应用前景上都具有非凡的价值。

参考文献:

[1] 谢经明,周祖德,等. 基于现场总线的开放式数控系统图形结构研究[J].华中科技大学学报.

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