三维物体数字化与可视化技术在考古学中的应用毕设论文
密级：公开
NANCHANG UNIVERSITY
学士学位论文
THESIS OF BACHELOR
（2009—2013年）
题目三维物体数字化与可视化技术在考古学中的应用
学院：机电工程系：机械工程
专业：机械设计制造及其自动化
班级：机制094班
学号：5901109182
学生姓名：杨科
指导教师：吴禄慎教授
起讫日期：2013.2.25——2013.6.08
南昌大学
学士学位论文原创性申明
本人郑重申明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。
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摘要
三维物体数字化与可视化技术在考古学中的应用
专业：机械设计制造及其自动化学号：5901109182
姓名：杨科指导老师：吴禄慎
摘要
古代文物是人类文明与智慧的结晶, 历史悠久的人类文化遗产的保护、修复和重建是一项艰苦复杂的系统工程。随着信息化技术在考古学及文物保护领域中应用的深入，三维物体数字化及可视化技术在考古和文物保护领域的应用具有重大的现实和历史意义,能够真实记录考古文物数据，有利于文物的还原。
本文通过研究三维物体数字化及可视化技术在考古学中的应用，学习并掌握三维物体数字化及可视化技术在考古学中所涉及的关键技术，学习并掌握使用投影法快速、准确获取文物表面各种数据的方法、经过逆向工程软件Geomagic的点云预处理和曲面重构的方法等等。继而通过研究获得的数据模型达到文物成型和文物复制的目的。
关键词：考古文物、三维物体数字化、投影法、点云处理、
Application of 3D digitization and visualization
technology in archaeology
Abstract
Ancient artifacts are crystallization of human civilization and wisdom, has a long history of human cultural heritage protection, restoration and reconstruction is an arduous and complicated system engineering. With the application of information technology in the field of Archaeology and cultural relics protection continuously, 3D digitization and visualization technology is of great practical and historical significance in the application of archaeological and cultural relics protection field, can the real record of archaeological data, reduction in favor of cultural relics.
In this paper, through the application of 3D digitization and visualization technology in archaeology, key technology study and master the 3D digitization and visualization techniques involved in archaeology, learning and mastering the use of projection method is rapid, accurate method for obtaining, various surface relics data through the reverse engineering software Geomagic point cloud pre-processing and surface reconstruction method etc.. The data model and then through the study of cultural relics and artifacts acquired forming the purpose of reproduction.
Key Words: Cultural relics and Archaeology，Three-dimensional digital，method of projection，Point cloud processing
目录
摘要 (Ⅰ)
Abstract (Ⅱ)
第一章绪论 (1)
1.1、选题的依据及意义 (1)
1.2、国内外研究现状及发展趋势 (1)
1.3、主要研究内容 (3)
第二章三维数据测量 (5)
2.1、三维数据测量简介 (5)
2.2、投影栅相位法的基本原理 (5)
2.3、测量设备介绍 (7)
第三章实验 (9)
3.1、实验介绍 (9)
3.2、仪器系统的标定 (9)
3.3、文物杯点云数据的获取 (13)
第四章点云预处理 (14)
4.1、点云预处理的原因 (14)
4.2、点云除噪 (15)
4.3、点云删除 (16)
4.4、点云拼接 (17)
第五章自由曲面重构 (18)
5.1、曲面重构简介 (28)
5.2、点阶段 (20)
5.3、多边形阶段 (21)
5.4、曲面阶段 (24)
第六章总结与展望 (27)
6.1、总结 (27)
6.2、展望 (27)
参考文献 (28)
致谢 (29)
第一章绪论
1．1、选题的依据及意义
1.1.1选题的依据
三维数字建模技术是近年来发展起来的一项高新技术，它通过高速激光扫描测量的方法，以被测对象的采样点、离散点集合——称之为“点云”的形式获取物体或地形表面的阵列式几何图像数据。可以快速、大量的采集空间点位信息，为快速、精确地获取物体的三维信息，并进而建立起科学准确的数据模型提供了一种全新的技术手段。正是基于这些优点，近年来，在文物考古领域也开展了一系列三维数字建模技术应用实践工作，如故宫博物院正在开展的古建筑数字建模项目，洛阳龙门石窟研究院利用三维技术建立的数字档案。这些实践工作为三维数字建模技术在文物考古领域的进一步深入开展都是有益的探索和实践。引入三维数字建模技术，对考古遗址的相关信息进行同步采集和处理，并进而建立数字模型，不仅可以满足考古发掘过程中科学、准确获取遗址各类信息的要求，同时也为后期研究、保护、考古资源管理、公众教育奠定了重要的基础。
1.1.2选题的意义
三维物体数字化技术与可视化技术在考古学中的应用，不仅能够准确获取文物遗址的各类信息，而且与其他信息技术相结合可以拓展考古遗址三维数字模型的应用范围，如文物遗址的数字化存储、测绘、文物修复、考古现场及遗址中的文物管理与监测以及虚拟研究和展示等方面的应用。
妥善而永久地保存文物遗址信息是文物考古工作的基本需求，三维数字建模技术提供的文物数字化存储，是当前满足这一需求的最佳手段。通过三维数字建模技术可以建立高精度的文物遗址数字模型，包括外部几何信息、结构信息以及局部细节信息，还可以为文物的数字测绘、辅助修复、管理以及虚拟现实等拓展应用提供最基础的支撑。
1.2、国内外研究现状及发展趋势
关于考古信息技术研究的进展
1.全球定位系统与电子全站
2.仪测绘数字摄影测量与三维激光扫描
3.仪遥感考古
4.考古地理信息系统（gis）
5.空间信息可视化与虚拟
6.现实空间信息可视化与虚拟现实
从目前发展状况看,考古数字化项目存在以下问题:
①利用大型计算机实时描绘虚拟现实图像, 设备昂贵,场地限制大;
②模型数据的大量简化和全景照片的使用可以满足普通硬件的需求, 但场景的逼真度和沉浸感较差;
③目前互联网提供的展示功能, 缺乏三维沉浸感和交互性;
④模型数据仅具有展示功能, 难以满足维修重建的工程技术参考需要
目前，国内外对此类工作的相关研究多集中在古建筑的测绘号恢复方法上，并且由于测量对象有限，尚无系统的工作方法与规范。H．Sternberg等使用三维激光扫描技术对汉堡市政大厅内的Kaisersaal和Grober Festsaal两个有着悠久历史的大厅进行了三维扫描并建立了模型Ⅲ；C．Ahuntas使用三维激光扫描技术为Konya考古博物馆进行了测量和建模，用彩色和灰度模式可视化了由点云生成的表面模型[ ；国内清华大学使用三维激光扫描仪对山西陵川县西溪二仙庙的部分建筑和北京的佛光寺东大殿进行了扫描，绘制出了梁架平面、剖面理想图，并与现状点云作比，从而得出量化的残损变形评估闰。
近几年，3维激光扫描技术和CCD成像技术在大遗址数字化中发挥重要作用，相关技术不断报道?。以三星堆遗址的一号祭祀坑为例，采用RieglLMS．Z420i 3维激光扫描仪和尼康D100数码相机分别获取几何点云数据与纹理数据，并通过Poly—Works软件实现多站点点云数据配准与3维建模，给出从数据采集、数据加工到模型建立大遗址数字化的合理工艺流程。以河南省开封市的国家级重点保护文物“铁塔”为研究对象为例，以古建筑的数据采集与处理、三维模型重建、数据库建立、系统设计为主要研究内容，初步设计了基于三维激光扫描技术、GIS 技术和虚拟现实技术的古建筑数字化保护系统。即通过数据与方法的集成，建立基于三维激光扫描仪等现代信息技术条件下的古建筑数字化保护系统；通过整理、挖掘相关历史文档资料，形成古建筑属性数据库；通过GIS技术与虚拟现实等技术的整合，对数字化建筑构成要素进行精确分析，建立古建筑空间数据库。
投影摄像系统的整体缺陷In．speck结构光成像系统是由机械光栅、单一光谱组成的。一般而言，光栅越密，精度越高，但高密光栅对加工工艺的要求近乎苛刻。另一方面，由于使用单光谱，高密光栅会降低光强，影响投射效果。三维成像系统依靠计算投射在物体表面的明暗条纹来获得空间位置信息，而环境光会影响明暗条纹的形成，因此该成像系统还需要一个良好的光环境。
三维激光扫描技术具有以下优点：(1)速度快：几千～几十万点／秒；(2)
信息丰富：它包含大量物体表面的被测点，每个点均带有三维坐标和激光反射强度值，能真实地展现物体的外貌，可有效解决对形状复杂物体的观测问题；(3)精度高：精度为毫米级；(4)有益保护被测物体：属于看到即可的非接触式测量；f5)节省资金：很少需要搭建脚手架；f6)数据价值高：数字化的资料能够长久保存，古建筑点云具有广泛的应用性。
三维数字建模技术是近年来发展起来的一项高新技术，它通过高速激光扫描测量的方法, 以被测对象的采样点(离散点)集合——称之为“点云”的形式获
取物体或地形表面的阵列式几何图像数据。可以快速、大量的采集空间点位信息, 为快速、精确地获取物体的三维信息，并进而建立起科学准确的数据模型提供了一种全新的技术手段。近年来，在文物考古领域也开展了一系列三维数字建模技术应用实践工作，如故宫博物院正在开展的古建筑数字建模项目，洛阳龙门石窟研究院利用三维技术建立的数字档案。这些实践工作为三维数字建模技术在文物考古领域的进一步深入开展都是有益的探索和实践。而秦俑二号坑遗址三维数字建模项目的工作实践表明，在考古发掘与文物保护工作的同时，引入三维数字建模技术，对考古遗址的相关信息进行同步采集和处理，并进而建立数字模型，不仅可以满足考古发掘过程中科学、准确获取遗址各类信息的要求，同时也为后期研究、保护、考古资源管理、公众教育奠定了重要的基础。
三维激光扫描技术是近几年逐步发展成熟的最新测量技术，它具有其它测量技术无法比拟的优势。尤其是非接触式的测量手段，不会对考古文物造成损坏。。此外，该技术明显降低了对考古文物的测量工作的难度和工作量，所得数据的可挖掘性强，多用性好。随着三维扫描技术同GIS等相关技术的结合，必将不断增强其在古建筑保护领域的应用价值和潜力。前段时间见识的Creaform公司的Handyscan三维扫描仪更是将三维激光扫描技术的有点发挥的淋漓尽致。从文物扫描——获取准数据——建立数据库，都更方便了。Handyscan三维扫描仪对于小型考古文物的研究确实有其它技术不可比拟的优势。通过曲线曲面扫描，全面质量检查；曲线曲面扫描，逆向工程；三维数据采集建立数据库；激光雕刻。快速成型。具有质量高，精确度高，分辨率高，快捷等优点。
1.3、主要研究内容
本论文采用以光栅扫描测量技术为基础，以文物杯的数字化扫描系统为手段，准确获取文物杯表面的各种数据，通过点云的数据处理和曲面重构等方法，获得物体数字化模型。基于以上考虑，本论文主要研究一下内容：
第一章：绪论。本章主要阐述选题的依据、课题的研究意义、国内外研究的现状及主要应用领域和发展趋势。
第二章: 三维数据测量。本章主要介绍常用的三维测量方法及本课题所采用的方案等。为后续的数据采集提供理论依据，使所选出的方案比其他测量方法更适合该课题的研究。
第三章：点云预处理。本章主要研究对获取的点云数据进行处理的工作，主要包括：点云除噪、点云插补、删除、最佳拼接、消差等，为下一步的曲面重建作准备工作。
第四章：曲面重构。对离散数据转换为连续的曲面，完成自由曲面的重建工作。
第五章：实验。依据硬件设备和软件设施，完成对文物杯的数据获取、数据处理、自由曲面的重建工作。
第六章：总结与展望。对本文的主要研究内容和主要创新点进行总结，对本文尚需进一步研究的若干问题提出参考建议。
第二章三维数据测量
2.1、三维数据测量简介
数据测量，又称产品表面数字化，是指通过特定的测量设备和测量方法，将物体的表面形状转换成离散的几何点坐标数据，在此基础上，就可以进行复杂曲面的建模、评价、改进和制造。三维型面检测技术在新产品开发、破损零件还原、工业产品外形设计、产品质量检测、医学检查、艺术品鉴定及三维动画设计等许多方面都有着广泛的应用。
目前，用来采集物体表面数据的测量设备和方法多种多样，其原理也各不相同。按照传统的划分，数据测量主要有接触式和非接触式两种测量方法。接触式测量方法的典型代表是三坐标测量机，它通过探测头上的探针与样件表面的接触情况进行数据采集，这种方法有很高的精度，对物体的边界测量相对准确，但由于其接触式的测量，使其易于损伤物体和测头，而且速度慢，对软质材料难以测量，存在测头半径的三维补偿，而且价格昂贵，这就限制了其应用，主要应用于制造、电子、汽车和航空航天等工业中。非接触式方法主要是基于光学原理进行数据采集，典型方法有激光三角法、激光测距法、结构光法等，特点是不与样件接触因而有较高的测量速度，可测量软质材料，可用于实时测量，适用范围广，但精度稍低。本文采用非相干光源，利用投影栅相位法原理进行三维数据测量。
2.2、投影栅相位法的基本原理
投影光栅相位法与其它三维测量方法相比有处理方法简单、测量速度快、不受物体材质影响、成本低和易于操作等优点，但精度低于接触式三坐标机测量，且一般要在被测物体表面进行喷涂改色处理。
投影光栅相位法测量的工作原理是从获取的包含物体高度信息的二维光栅图像中恢复出真实的三维空间信息。它主要分为三个步骤：
（1）、相位调制：即通过投影光栅扫描设备获得三维物体表面的变形光栅图像，它包含物体高度信息。
（2）、相位解调：即求解出所获取的变形光栅图像中的精确相位。
（3）、相位展开：即求取包含物体高度信息的光栅绝对相位值。
投影栅相位法的的原理光路图如图2-1所示。投影系统光轴与摄像系统光轴
相交于参考平面R上的O点，投影光栅为正弦光栅，
E'和p E分别表示投影系统
p
的入瞳和出瞳，
E和c E'分别表示摄像系统的入瞳和出瞳，p E和c E到参考平面R c
的距离相等，均为L ，正弦光栅G 的栅线垂直于图平面[1]
。
图2.1投影栅相位法的的原理光路图
首先通过投影系统将计算机生成的虚拟正弦光栅投影到被测物体表面，投影系统通过计算
()()
()[]{}∑∞-∞=?+π=n 0n y ,x n x nf 2j exp A y ,x r y ,x g （2-1）
式中r(x,y)为物体表面反射率分布函数，()y ,x ?为物体表面高度变化引起的调制位相。由投影光路的简单几何关系，得到
()()()y ,x y ,x y ,x 0?-?=?? （2-2）
(),x y ??中包含了物体的高度信息，但此相位是包裹的，需通过相位去包裹得到连续的相位，再代入高度公式
()()()]d f 2y ,x y ,x L y ,x h 0π-????= （2-3）
即可得到物体的高度数据。
2.3、测量设备介绍
2.3.1、硬件设备
实体轮廓的数据采集是获取实体几何形状信息的首要环节。数据采集的速度、点数、精度是影响结构光三维视觉测量系统工作质量的最重要的技术指标。不同的采集方式，具有不同的采集速度和精度。
本课题采用的是非接触式光栅扫描法，该方法操作简单，对硬件环境要求不高，扫描速度快，有较高的实用性。由于投影光栅法是一次性瞬间获取物体表面形状的三维信息，并且投影光模式可变，因而具有很高的测量速度和较高的精度，而且采集到的数据空间分辨率高，设备要求简单，比较易于在实验室中实现。实验室采用的是3DCamega三维数字化扫描系统，本硬件设备包括一台进行数据处理的计算机，DCF系列的单机两台，控制盒一个，标定块一块，与三脚架配套使用。该系统采用无接触式白光三维扫描，具有以下优点：
（1）、无接触扫描，可以更加方便和精确地测量文物杯表面。
（2）、照相式扫描，可以方便实现所见即所测的结果。
（3）、白光扫描，避免了传统的激光扫描对文物杯的潜在伤害。
（4）、扫描时间短，点云数量大，可以提高扫描的可靠性。
（5）、针对文物杯特征设定参数，更有效，更精确求解文物杯三维数据。
图2.2转台与标定块
图2.3文物杯与三维光栅图像采集系统
2.3.2、软件设施
1、系统控制软件CPC.exe，用于控制双机系统的参数、显示效果以及运行动作的。
2、三维点云反求软件Winmoire，主要用于从二维图像到三维图像的反求、观察以及自动拼接。
3、点云处理软件Cloudform，用于对点云的预处理及数据保存格式的转换。
4、逆向工程软件Geomagic，主要进行三角网格划分、四边形网格剖分和曲
面拟合，生成高精度的NURBS曲面，完成曲面的重建工作。
第三章实验
3.1、实验介绍
本实验在南昌大学机电工程学院三维图像测量技术与逆向工程研究室完成，采用3DCamega三维数字化扫描系统对文物杯进行光栅扫描，获得文物杯双光栅图像，经软件解相等处理获得点云数据。在Cloudform软件中对获得的点云进行除噪、消差等预处理，并将转换的IGES格式文件导入逆向工程软件Geomagic中进行多边形和曲面处理，完成面部曲面的重构工作。
本实验的目的就是获得准确地文物杯三维点云数据，根据实验目的及实验所采用仪器系统的特点，可以把实验分为两大步骤：仪器系统的标定和文物杯三维点云数据的获取。
3.2、仪器系统的标定
（1）设备组装及连线
1）整套设备由四部分组成：一台XP电脑，两台相机，一台专用光栅投影仪，转台。电脑与其他设备进行连接。其中两根USB接口线，一根链接电脑与转台控制盒，另一根链接电脑与CPU扫描头，转台自身附带一根串口线接连到控制盒，转台和控制盒还有一根串口线连接，两个24伏电压。
2）完成上面步骤后，如第一次使用，会弹出相应硬件驱动安装的提示，根据提示安装驱动。
3）确认第二屏幕已经启用，并设般只有一个用来连接显示器的VGA接口，这是需要另一个显卡来提置分辨率为1024X768。
注意：在1）中，投影仪与电脑的连接在硬件条件容许的情况下是直接以VGA 接口接入，但在常规台式电脑上，一供一个VGA接口，也可以利用V2U转换卡将VGA接口转换成USB接口，可直接接上投影仪。
CPC控制程序界面如下图3.1所示
图3.1 CPC控制程序主框架
CPC控制程序主界面主要分为四大区域，上边是菜单，左边是控制面板，中间是预览区域，下边是信息区。控制面板主要分为系统控制面板和转台控制面板。
相接连接处可以任意勾选两个相机，类似于左相机和右相机，两相机有内置编号，且具有唯一性。勾选两相机可以选择性的查看某个相机的预览视图，连续拍照可同时获得两个相机的一组特定照片。
（2）设备调整及参数调整
视场选取，光圈调整，光源补偿，投影条纹调整。
根据市场范围标定距离有两种：1、相机在外侧时，距离为780；2、相机在内侧时，距离为420.镜头可以分为5组：1、400和200视场，2、300和150视场，3、100和50视场，4、600视场，5、25视场。
光源检测
投影灰度的理论值与市级灰度只有差异性，而且相机采集得到的灰度会加大这种差异。于是，我们在这里做光源补偿使投影灰度与采集得到的灰度保持一致，即相机一定要调整清晰，投影条纹也要调整清晰。
1）打开控制程序，点击开投光灯，把视频跳到120左右，再打开控制面板把条纹切换成对焦条纹，开始对焦。
2）在条件容许的情况下关灯找一面实惠百强或者白板，根据视场大小让投影仪透出明亮清晰图形。
3）调整相机角度，让相机中线与投影中线重合，最重要的是尽量让相机视图内部全都在投影范围内
4）条纹调整。先把控制程序里的条纹切换成23或其他小一些的条纹，调整相机
光圈1使得界面最清晰，前面光圈为最清晰，调整到条纹明暗特别清晰为好。5）市场视角调好后调整光圈。打开CPC控制软件，先把条纹切换成白图，点击“光源检测”会弹出光源检测对话框，左上角的滑块可调节相机的采集区域大小，滑动快下方矩形颜色为当前投影灰度，黄色矩形框表示滑块标定的采集区域。
选择“光圈调整”点击“开始”右边显示出当前两个相机采集到的灰度，数值为量化表示，蓝色部分为图形化表示，这是“开始”变为“暂停”。
在投影灰度为250的情况下，调整两相机光圈值采集灰度值为100至200之间，两相机调到基本一致。带相机光圈调整后，点击“暂停”。
（3）1.相机标定
根据你所选择的视场，选择适当的标定块。注意标定过程中标定快的正确摆放方向。
1）先把打包中的kernel文件全部复制到D盘至mk7dat至kernel中，再把对应视场的参数拷贝到相应的文档，200或以下视场拷贝到D盘至mk7dat至kernel 至TGSpointXYZ.txt，300或以上拷贝到D盘至mk7dat至kernel至TGpointXYZ.txt。
2）将标定快放置稳定，之力或靠后倾斜一定角度。打开CPC控制软件和winmoire，先把CPC控制软件的条纹调为对焦条纹，移动三脚架让对焦线和标定快的中心重合，再把CPC控制软件的条文调为白图，调节相机的高度让标定块中心跟视图中心尽量想和。
3）切换到winmorire，在菜单“Cal/Align”下点击“LR Cal5”，弹出如下图所示对话框。当视场选择为300或以上时LR Target Type后面的框选择1，当视场选择为200或以下时LR Target Type后面的框选择2.
图3.2 LR Cal5对话框
点击“Ok”，出现新的对话框。手工移动到相机标定块，先左偏10度左右，点击OK；再右偏10度左右，点击OK；然后点击NO，带右上角出现正确的标定结果即完成标定。
2，转台标定
根据选取的视场大小，选择合适的转台标定板置于转台上，将CPC控制程序界面打开，点击加载转台，让转台位置置零。在winmoire中选择菜单“Param”下的“Machine Param”，弹出如下图所示的对话框，
图3.3 Machine Param对话框
将“Machine Type”取值为5.在选择菜单“Cal/Align”下的“Camera Table Align”，弹出如下图所示对话框
图3.4Camera Table Align对话框
点击“Calc Param”即可完成自动标定过程。待得出正确标定结果后即可完成转台的标定，但这时候要注意务必避免破坏两相机与转台这三者的相对位置关
系。
3、打开“Cal/Align”→“Camera Align”,会出现如图3.5所示的界面，因为我们使用的是双机，所以在界面上会有两个“View”,这个界面就是双机系统的标定界面。
图3.5双机系统标定界面
3.3、文物杯三维点云数据的获取
（1）光栅图像采集
确认校准完毕后，则进行文物杯的光栅图像采集。本实验采用文物杯做为实验对象，对其进行三维点云数据采集。
将文物杯摆放于光栅的正前方，将文物杯摆放端正，调整被测物与三维采集系统的相对位置，使被拍摄部位图像处于图像矩形窗内，且左右对称。
利用图像拼接的方法进行文物杯点云数据的拼接。应该注意的是，在进行分区域拍摄时，相邻的区域必须将他们公共的标志点拍摄入内，否则不利于后续的点云拼接工作的进行。
在计算机中开启光栅，开启闪光灯，进行图像拍摄。拍摄完成后查看文件是否保存。一次拍摄将会有六张图片，其中一张为原始图像，另外三张为光栅每移动π/2的光栅图像。
（2）生成文物杯三维点云
完成文物杯光栅图像采集后，在计算机中打开winmoire软件，设置保存目录后，开始拍摄。图像拍摄完成后，选取图像中合适的区域生成点云。这样可减少噪声点对三维文物杯点云的影响，大大降低图像处理的难度，同时也减少了图像处理的工作量。
生成文物杯三维数据点云后，利用cloudform软件将其打开，如图3.6所示点云图。将多次测量的点云进行拼接，拼接完成后以IGS格式输出点云，以便于在geomagic软件中进行点云的处理以及曲面重构。
图3.6 cloudform软件中打开的文物杯点云图
第四章点云预处理
4.1、点云预处理的原因
在对获取的数据进行CAD反求建模时，由于多方面原因，譬如被测对象表面的粗糙度、波纹以及其它一些表面缺陷等，以及测量系统本身和测量环境（比如透光比较严重）产生的影响，在数据采样过程中，不可避免地在真实数据点中混有不合理的噪声点，其结果将导致重构曲线、曲面不光滑。当物体的几何形状复杂或者尺寸较大时，我们难于通过一次测量完成整个测量，此时需要对各个视角获取的点云数据进行拼接。而且由于拍摄角度的影响，会导致物体某些部位数据的缺失或不完整，这时我们要对它进行点云插补。所以，在曲面重建前，需要对三维点云数据进行一些必要的处理，以获得可以满足要求的点云数据。
4.2、点云除噪
由于实际测量过程中受到各种人为和随机因素的影响，使得测量结果中包含噪声。尤其是尖锐边和产品边界附近的测量数据，不可避免地会引入数据误差。测量数据上的坏点，可能使该点及其周围的曲面面片偏离原曲面，为了降低后消除噪声对后续建模质量的影响，必须对原始数据进行去噪处理，以去掉坏点。
在Cloudform软件中，支持三种基本除噪模式以及一种增强式除噪模式：最小包围球模式、最佳平面模式、临近关系模式、三种叠加模式。
除噪处理：
图4.1除噪前文物杯三维点云数据图
图4.1中红色部分为选中状态，点击除噪，红色部分删除。选择后一片，全
3D打印技术的应用毕业论文
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三维数字化设计论文
Maya人物完整头像之细致调整班级：11级财务管理姓名：朱俊学号：1102121092 [摘要]Maya可以说是当今三维动画领域之王，在这几年，它已逐步发展成 故事电影、动画片制作行业的创立者和领先者。它具有非常著名的全能建模工具，强大的角色动画与特效制作能力，它是一款及其深奥和可扩展的软件系统，具有极强的协作开发能力。下面来具体介绍下利用Maya软件制作模型的过程。 一、创建基本的头像模型 将人物头像进行基本的创建 二、细致建造完整的头部模型 1、调整头部轮廓 将这些点向外扩散，将面进行挤压选择点进行捕捉，对侧视图进行调整。
将头部的侧边进行挤压、缩放。将各个点用同样的方法进行捕捉，调整一下它的形状，回到前视图，进行调整。 按键盘上的向上键选择点调整。调整完成后切换到侧视图。选择脸部边上的边，实行挤压，将它挤出。使用同样的方法将它创建。一起将它挤出，再进行调整。捕捉点，选择边，进行挤压。然后会出现一个五边形，使用添加多边形编辑工具。 再回到侧视图进行调整，将三角形进行改变一下，使用分割多边形命令，在这里添加一条线，调整一下，这样它就是四边形。再选择分割多边形命令，将三角形进行改变，这样就全部都是四边形了。 再来进行调整，再回到侧视图，调整一下。调整完成后，再回到侧视图。接下来将它的眼睛、鼻孔和嘴的细节部分进行创建。为了观察它的形状更加的准确，可以使用光滑代理。打开代理对话框，实行命令，则对边会出现一个圆滑过的结果。切换到显示图看一下。 2、调整眼睛部分 处理一下眼睛的厚度。首先选择眼睛的外圈边界线，在选择菜单下选择边界线，执行挤压命令，将挤压出来的线向后拖动，在这里就会出现一个厚度。再来挤压一次，同样将它向后移动一些。使用键盘上的4键，这样可以看到更清楚一些。
全国三维数字化创新设计大赛策划
第四届全国三维数字化创新设计大赛西南交通大学峨眉校区选拔赛 策 划 书 主办单位：西南交通大学峨眉校区团委 机械工程系团总支 承办单位：机械专业软件应用协会
一、活动背景 “全国三维数字化创新设计大赛”由科技部高新技术发展及产业化司、教育部科学技术司、国家制造业信息化培训中心等部门共同指导，国家制造业信息化培训中心3D 办与3D 动力（全国3D 技术推服务与教育培训联盟）主办，简称“3D 大赛（3DDS）”。“全国三维数字化创新设计大赛”以“推动3D 技术普及、提升自主创新能力”为主题，以“学3D！用3D！我创造！我快乐！”为口号，以“以赛促教、以赛促训、以赛促用、以赛促新”为宗旨，弘扬创新文化，推动人才培养，选拔优秀院校、应用人才和成功案例，在3D 技术应用企业与3D 人才培训院校间搭建桥梁，引领创新实践与就业创业，掀起全民创新热潮，支撑产业升级和发展方式转变，践行创新型国家建设。 二、活动目的 “全国三维数字化创新设计大赛”以推动“设计实践、全民创新”为目标，鼓励学生参与设计、科技创新，并以数字仿真方式进行设计实践活动。弘扬创新文化，推动人才培养领创新实践与就业创业，掀起全民创新热潮，支撑产业升级和发展方式转变，践行创新型国家建设。 三、活动步骤 1、比赛的筹划准备（社团内部合理分工，其中秘书处负责邀请老师评奖和活动的策划、总结；办公室负责喷绘制作；项目部负责宣传比赛、组织报名及收集整理作品）。 2、比赛的报名（本次大赛旨在针对本校全体全日制本科在读学
生）。 3、比赛的举办（赛前项目部做好宣传报名工作，参赛学生须在规定期限内提交作品，由项目部做好比赛作品的收集整理）。 4、作品的评阅（评阅组委会由机械工程系专业老师组成，本着公平公正的原则，赛后如对自己作品有异议，可以向大赛组委会询问有关事宜）。 5、由组委会评出相关奖项。 6、比赛结束，颁发相关奖项，社团内部对本次活动作出详细的总结，认真分析得与失，不断提高工作质量。 四、作品设计要求 1、按参赛方向分组：大赛分工业工程组和数字表现组两个组别； 1.1、工业工程组：面向生产制造等工程应用为目的的设计， 包括产品造型、结构设计、模具设计、数字样机、仿真 优化、数控加工编程等； 1.2、数字表现组：面向视觉表现等文化创意为目的的设计， 包括艺术外观造型，动漫、动画制作，装饰、装潢设计 渲染，游戏、虚拟现实交互等。 2、参赛作品须应用三维数字化技术（3D技术）完成，可以使用一款或多款软件完成设计，软件种类不限。学生组复赛、决赛阶段参赛作品须由团队协同完成。
浅谈数字化时代与文学艺术论文
浅谈数字化时代与文学艺术论文 文学艺术起源于远古时代人类的生产劳动。劳动推动人的思维和语言发展，导致手的完善，使文学艺术的产生成为可能。原始人在协同劳动中伴随劳动的节奏发出的劳动号子，形成了最初的音乐和诗歌。旧石器时代晚期洞壁描绘狂奔的野猪、猛犸象和鹿群，中石器时代的岩画表现手持弓箭追猎山羊的人群。都说明原始艺术是直接生产劳动，是这些活动在艺术上再现。以下是今天 ___为大家精心准备的浅谈数字化时代与文学艺术相关：数与美绘制的时代镜像。内容仅供参考，欢迎阅读! 文学艺术是时代的花朵。每个时代都会培育出自己时代所独有的绚丽多姿的奇葩。文学艺术又是时代的镜像。莎士比亚在他的著名悲剧《哈姆莱特》中就借主人公之口说过：“自有戏剧以来，它的目的始终是反映，显示善恶的本来面目，给它的时代看一看它自己嬗变发展的模型。”[1](p68)优秀的文学艺术作品总是映显出时代，以其独特的神韵和风采而成为“一个时代的缩影。”[1](p58) 我们正在走进一个信息化、数字化的时代。 高的发展，电子的发明和运用，多媒体网络的逐渐普及，信息高速公路的建立，使一个拥有60亿人口的世界逐渐变成了一个“地球村”。信息化、数字化的高度发展，是人类社会走向现代文明的重
要标志。它对世界各国的经济、、、和文学艺术都已发生了深远的影响。 信息化、数字化使整个世界被把握为图像了。当代德国著名哲学家、家马丁·海德格尔指出：“倘若我们沉思现代，我们就要追问现代的世界图像。”[2](p81)“现代的基本进程乃是对作为图像的世界的征服过程。”[2](p90)信息图像进入我们的储存、检索、阅读、欣赏、传送的工作平台并显示在的屏幕上，它的快速、清晰、变化多样，给接受者带来了无穷的愉悦和享受。 数与美有着久远的关系。早在公元前六世纪，毕达哥拉斯就把数与美联系起来，将数看作是美的本源，认为“事物由于数而显得美”，一切艺术都产生于数，甚至整个天空都是一个音乐的音阶和一个数[3](p113-114)。我们今天所说的数字化是建立在0-1的二进制的数的关系的基础之上。数字化时代的到来，对美的创造、美的欣赏和审美教育，对文学艺术的发展，创造了古人无法想像的有利条件。它使歌德、马克思、恩格斯提出和论述的“世界文学”的预言变成了生活的现实。人类在几千年创造的文学艺术珍品，真正成了世界各族人民的共同财富。这给作家、艺术家、美学家相互学习、相互对话交流、相互吸取融合，提供了广阔自由的空间。信息数码图像的创造、掌握与普及，大大有益于读者大众的审美素质和
数字化设计技术 小论文
上海大学2013 ～2014 学年秋季学期研究生课程考试 （小论文） 课程名称： CIMS专题课程编号： 09SAS9005 论文题目: 数字化设计技术 研究生姓名: 王栋学号: 13721445 论文评语: 成绩: 任课教师: 评阅日期:
数字化设计技术 王栋 （上海大学机电工程与自动化学院，上海） 摘要：产品设计是制造业的灵魂。近年来，信息技术的迅猛发展使得传统的设计方法逐渐为现代设计方法所取代，大批学者对现代设计方法进行了研究。数字化设计技术涵盖了现代设计的最新技术,同时又是现代设计的前提,所以如何综合运用数字化技术手段，对缩短研制周期、降低研究成本、提高产品质量等，具有十分重要的意义。本论文结合ZX1型自转旋翼机设计需求，在设计过程中对数字化设计技术手段进行了综合应用研究。本论文的主要工作和研究内容如下：分析了曲面造型技术现状及造型原理和造型方法，提供了一种工程上行之有效的外形设计方法，并借助数字化设计软件通过对人机关系的协调、对机身的总布局，完成了 ZX1 型旋翼机气动外形设计。 关键字：数字化设计技术；ZX1型自转旋翼机；外形设计 Digital Design Technology WANG Dong (School of Mechanical and Electrical Engineering and Automation, Shanghai university, Shanghai,,China) Abstract:The design of product is the soul of the manufacturing industry. In recent years, the rapid development of information technology makes the traditional design method is being replaced by the modern design method, a large number of scholars have studied the modern design method. Digitized design technology covers the latest technology in modern design and is the premise of modern design at the same time, so how to use of the integrated digital technology, to shorten the development cycle, reduce research cost and improve product quality, has the very vital significance.This paper combined with the ZX1 type rotor rotation machine design requirements, and have an integrated application research in the design process of digital design technology .The main work of this paper and the research content is as follows: Analysis the present situation of surface modeling technology and modelling principle and modelling method, provides an effective design method in engineering, and with the aid of digital design software of man-machine relationship coordination, the total layout of the fuselage, completed the ZX1 type rotorcraft aerodynamic shape design; Key words: Digital design technology; The ZX1 rotation rotor machine;Appearance design
三维数字化解决方案
三维数字化解决方案—— 自研金属3D打印机及3D打印应用产业化项目计划书 无锡南美生态科技发展有限公司 2016年3月 <引言> 3D打印机(3D Printers)是一位名名恩里科.迪尼(Enrico Dini)的发明家设计的一种神奇的打印机,它甚至可以”打印”出一幢完整的建筑. 3D打印机可以用各种原料打印三维模型,使用3D辅助设计软件,工程师可以设计出一个模型或原型之后,无论设计的是一所房子还是人工心脏瓣膜还是人工关节都能通过3D打印机进行打印.打印的原件可以是有机或无机的材料，例如金属、橡胶、塑料甚至是人体器官，不同的打印机厂商所提供的打印材质不同。 3D打印机的应用对象可以是任何行业，只要这些行业需要模型的原型。3D 打印机需求较大的行业包括政府、航天和国防、医疗设备、高科技、教育业及制造业。 一、项目介绍 1、无锡南美生态科技发展有限公司将通过股权转让方式收购前知智能科技3D 打印机制造公司和伟卓奥科3D打印三维数字化产品公司。并投资扩大3D打印机研发、生产规模和3D打印三维数字化产品应用领域和市场份额。 2、伟卓奥科公司专业从事3D影像处理及3D打印行业系统解决方案的研发和多领域应用推广工作。在医疗领域，伟卓奥科多年来致力于整合国际先进的医疗器械，数字化解决方案，3D打印设备，积极拓展基于云服务架构的3D影像及3D 打印医疗应用，以满足不同医疗机构的需求，改善提升医疗服务质量和用户体验，并对移动医疗、远程医疗、区域医疗的实施提供支持。 伟卓奥科拥有一支专业的国际化技术团队，在法国巴黎、美国西雅图、加拿大蒙特利尔、中国苏州分别设有研发基地，融合中际知名医院及专家的建议，采用国际标准的系统开发模式和先进的系统流程及技术，实现了对标准医学图像的获取采集、交换、三维重建，三维显示，3D打印处理及输出打印全过程全面数字化处理以及三维医学影像的存储和传输。伟卓奥科拥有基于云架构的三维重
浅谈数字化时代与文学艺术论文
浅谈数字化时代与文学艺术论文 浅谈数字化时代与文学艺术：数与美绘制的时代镜像全文如下： 【内容提要】以网络信息技术为主要标志的数字化时代为文学 艺术的繁荣和人的全面发展开辟了广阔的前景，艺术的审美思维、 文学创作、语言形象、文学批评等一系列文学课题在新的社会语境 中都发生相应的变化。本组笔谈从不同侧面为数字化时代文学艺术 的发展提供新的认识和理解，希望能引起读者对这一问题的重视和 讨论。 【摘要题】数字化时代与文学 【关键词】数字化时代/文学/审美思维/仿真 我们正在走进一个信息化、数字化的时代。 数字化一方面使世界图像化了，另一方面，又使文学艺术这面时代的镜子，呈现出了一些新的审美特征。 1.各种艺术的交融性和审美的共通感。这是经过数字化处理的文艺作品的一个鲜明特色。 2.作家和读者互为主体，相互之间具有一种互动性。 作家是创造的主体，读者既是接受的主体，又是参予创造的主体，他可以直接参加到文本的创造过程之中。读者与作家之间形成一种 全新的自由、平等、民主的对话、交流关系。多媒体互联网打破了 传统的独语局面，它给世界带来了一个真正称得起是复调的、多声 部的丰富多彩、万紫千红的局面。互动性是数字化时代在网上创作、批评、交流、对话的根本特性。正如保罗·莱文森所说，“网上的 文本使我们有能力进行迅疾的互动。”[4](p166)互动既有同一时间 的互动交流，又有不同时间、地点的互动。“非同步的互动在网上 的节奏是几分钟、几小时、几天，而不是几天几个月”，这种非同 步性的互动，可以在网络上强化混合媒介的冲击力[4](p167)。
3.文学镜像呈现出多维性与立体化的特点。 4.超越时空的开放性和自由性。 5.数码图像的复制性与仿真性。 数字图像高速、清晰、直接、仿真是前所未有的。它的复制功能与印刷术、照相术相比，也进入了一个全息、多维、具有创造性的 新阶段。在发达国家正在建立的数字图书馆中，我们看到，它不仅 能复制、储存古今中外海量的文化珍品，而且可以制成光盘、VCD、 轻便地携带，长久地保存。在复制过程中，适应受众的需要，还可 以配上音、光、色、电、图画、语言，生动地表达出艺术作品的高 远深邃的意境。如经数码图像复制显示出的李白的《望庐山瀑布》，朱自清的《荷塘月色》，贝多芬的《英雄》、《命运》、《田园》 的交响乐章等世界文学艺术珍品，比我们仅仅从诗集、散文集和听 音乐会得到的审美感觉，丰富得多。数码图像的复制者的具有创新 性的制作，自然会在情感上引起受众对作品的共鸣。 数与美绘制的时代镜像是丰富多样而又迷人的。但是我们又不能忘记，数字化本身是一柄双刃剑。如果我们仅仅看到它给世界带来 的福音的一面，而忽视它的负面效应，那就会陷入一种新的陷阱。 为此，《技术帝国》一书的作者特意发出了一个警告，他说：“我 们所面临的21世纪将越来越受制于世界的数字化。”[7](p103)就 文学艺术的发展来讲，有几个问题应特别引起我们的重视。 1.复制性、标准化与独创性的矛盾。 文学艺术作品最重要的价值就是它的独创性。艺术最忌雷同化、标准化、模式化、理性化。爱德华·杨格在《试论独创性作品》中 指出：“独创性作品是最最美丽的花朵。模仿之作成长迅速而花色 暗淡。……有些作品比别的更有独创性;而且，我认为，它们越有独 创性越好。独创性作家是、而且应当是人们极大的宠儿，因为他们 是极大的恩人，他们开拓了文学的疆土，为它的领域添上一个新省区。”[8](p82)杨格认为，模仿的、机械工艺复制的作品，永远无 法超越蓝本，因为原作来到这个世界上的时候，它们个个“都是独 特无二的：没有两张面孔、两个头脑是一模一样的，一切都带有自
数字化论文
建筑设计方法浅思 ——比较传统设计方法和数字建筑设计方法建筑设计是一门工艺。在古代，匠人营国，建造房屋，制作木作，便都是工匠的职责。传统的设计方法，是从下向上设计：先设计好平面，几间几进，划分空间。而外国古代设计师也大多如此。建筑设计更是一门艺术，曾经设计的重点经常放在屋顶已经房屋外的装饰上，古代建筑装饰的精美与华丽，既反映了当权者的实力，也让我们看到了当时人们的思想文化状况，是我们重要的宝物。 而随着科技的发展，建筑的形式也有了多种多样的变化，曾经的设计方法以及难以满足日益增长的建筑形式的需求了，新的设计方法应运而生。现代派建筑师要求我们不仅考虑平面的合理性，更要注重空间的品质，重视逻辑。人们不再需要大的古典式样的盖子下的不合尺度的建筑，反而是更符合人体尺度的、简洁明了的建筑更受欢迎。 作为21世纪的建筑生，虽然我们的设计还没定型，大多数都是东拼西凑而来，有着各个建筑大师的影子，有种折中主义的感觉，不过我们也学会一些设计方法，指导我们进行设计。 一用过的设计方法。 刚开始学设计的时候，总是以平面为主要出发点，探讨推敲平面基本上从设计初一直到最后，在出图前才会考虑立面设计。比如第一个设计小住宅，感觉就一直处于推敲平面的状态，或许这虽然与我们刚接触设计，从平面入手才是最好的方法有关。 从平面入手建筑，这种方法的优点便是设计直接，简单快捷，对于空间想象能力一般的人来说，可以将空间化简为二维先进行设计，进而在立面设计的时候再考虑空间；同时，在手绘建筑推敲的时代，空间不太容易想象，平面的设计绘制更加方便，尺寸都在图上可以标出。然而，这样设计的缺点便是建筑空间太过单调，只是简单的方体圆柱体空间，对于建筑的造型也较难产生变化，总体建筑较为单调，只能是适用，而非精彩的设计。 从空间入手建筑，当时老师所推荐的便是顾大庆老师的《空间、建构与设计》，在经历过一系列空间设计之后，我们的平面思维开始向空间转换，线面体的有机结合让建筑的设计更加多样。这是现代建筑设计的方法，更多的适用于小住宅和公共建筑。空间的思考让建筑更富有多样性，不再是呆板的平面-立体生成方式，而是一开始便以功能划分好了空间，再根据功能的要求同时设计有构成感的平面立面。这便是现代建筑设计中要求的“形式随从功能”。说到空间设计建筑的不足，便是需求的思考量很大。一个空间的生成，若是出现改动，便需要重新再画一份，非常麻烦。若是较小体量的建筑还好，当设计是一个商场或者博物馆时，便会有非常大的工作量。现阶段的建筑设计是将3D的建筑转变为2D的三视图，制图多且效率低，且对于造型复杂的建筑缺乏表达能力，有时为了表达一个曲线扭转的形体，往往要画几十个甚至上百个平面，但仍然不能直观的表现建筑的真实面貌。造型复杂，尤其是结构、内部空间复杂的建筑，如果采用传统的设计流程很容易发生错漏碰缺的情况。同时结构的构件还存在空间定位不准确的情况，如果采用传统的二维设计方式将非常难以描述，在施工过程中也很难精确定位，无法保障后续施工。
工业产品数字化设计与制造赛项
工业产品数字化设计与 制造赛项 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
附件7： 高职装备制造大类工业产品数字化设计与制造赛项技能竞赛规程、评分标准及选手须知 一、竞赛内容 竞赛总时间为小时，分为两个阶段进行。第一阶段为“数据采集、建模与创新设计”，含四个竞赛任务，本阶段竞赛时间为小时。第二阶段为“创新产品加工、装配验证”，含3个竞赛任务，本阶段竞赛时间为2小时，不限制每个阶段内各项任务的完成时间。第一、二阶段成绩分别占总成绩的70%和30%。 1．第一阶段：数据采集、建模与创新设计 任务1：实物三维数据采集。参赛选手使用现场提供的三维扫描设备和辅助用品等，对给定的实物进行三维数据采集，要求扫描点云数据完整，按点云完整比例评分，并使用专业软件将扫描点云数据与标准模型进行精确度自动比对，以精确度等级进行评分。该模块主要考核选手利用三维扫描设备进行数据采集的能力。 任务2：三维建模。参赛选手根据任务1三维扫描所采集的数据，选择合适的三维建模软件，对上述产品外观面进行三维数据建模，其中包含点云数据处理和建模。该模块主要考核选手的三维建模能力，特别是曲面建模能力。 任务3：结构创新优化设计。参赛选手在完成任务2的基础上，选择合适的三维建模软件，进行结构创新优化设计：以上结构创新优化设计要求依据零件结构工艺性等机械制造知识，很好地控制成本，并适应大批量生产的需求。该模块主要考核选手应用机械综合知识进行机械创新设计的能力。 任务4a：数控编程与加工（编程）。根据任务2和任务3建立的三维数字模型和赛场所提供的机床类型、毛坯规格和刀具清单进行工艺设计，并选择合适的软件对产品进行数控编程，生成加工程序，并编制加工工艺卡。该模块主要考核选手工艺编制和程序编制方面的能力。 2．创新产品加工、装配验证 任务4b：数控编程与加工（加工）。参赛选手根据（第一阶段）制定的加工工艺方案和数控程序，并根据赛场提供的机床、刀具、毛坯等，对该产品(零件)进行数控加工（第二阶段不再提供编程软件）。主要考核选手选用刀具、工
论水墨艺术的数字化传达论文
论水墨艺术的数字化传达论文 论水墨艺术的数字化传达全文如下： 伴随着21世纪的到来，数字技术时代已经悄然而至，潜移默化地被应用到各个领域，当然不乏艺术领域。数字媒体艺术作为一门新兴的艺术表达手段，正日益成为艺术领域的 重要组成部分。水墨这种传统的艺术形式也受到了数字技术的影响，在近年来平面设计作 品或是广告宣传片中无论是以二维或是三维技术来完成的设计作品，表现形式日益呈现出 多样化的发展态势，而水墨作为设计创作中的视觉元素则是其中的一朵奇葩。 数字媒体技术作为一种新型的艺术形式，体现了艺术与科学相结合的时代特征和人们 对当代艺术发展的新的诉求。将传统水墨与现代计算机图形技术的融合，使传统水墨在当 代有了新发展。 那么，如何在数字媒体语境下使用数字技术手段来进一步更好的发展水墨艺术，如何 运用数字技术介入到水墨作品的创作中，以丰富水墨创作的语言和形式。包括将现代视听 媒体技术、虚拟现实技术、互动艺术、计算机图形图象处理等数字手段作为表现语言应用 于水墨创作中，而且综合水墨艺术的形式语言、情感、文化等等因素，通过系统地分析与 归纳，使水墨创作在数字媒体语境下得到不断的创新和展示。 一、水墨表现语言的当代性 中国有着五千年的文明史，文化底蕴深厚，传统水墨画的数量众多、题材丰富、形式 多样。从文献的记载和现存实物资料的显示，水墨作为一种独立的艺术形式，在唐代时期 就已经形成，并且经过几个朝代的发展达到了极高的艺术水平。随着时代的发展，尤其是 数字媒体技术的不断提高与进步，水墨画俨然已经改变了原来的样貌，作为设计上的元素 被频繁的应用到各个领域。 著名的设计大师靳埭强先生所创作的许多作品中都把传统的水墨最为视觉元素应用到 设计之中，在其大量设计作品中，我们不难看出作为设计家对简约空灵的水墨语言的精妙 阐释。 深圳国际水墨双年展，到2021年已经成功举办七届，双年展力图较全面展现水墨艺 术的当代形态，研究传统水墨画在当今文化与技术语境下的生存和转型的问题，探索其传 承和革新的新途径。推动具有鲜明的时代特色、民族特色水墨不断地与数字媒体技术相结合。 “相信品牌的力量水墨篇”是广而告之合众国际广告有限公司在今年为央视广告部创 意制作的一条形象广告。不仅融合了中国传统文化，还使中国传统的水墨画与现代的动画 技术结合，创造出一场视觉盛宴。水墨是中国所特有的一种艺术表达形式，它代表了深邃 的中国传统文化。中国传统的水墨画，与现代的动画技术结合，本身就是突破传统，赋予 中国文化以新的生命力。“相信品牌的力量水墨篇”有力地诠释出品牌打造过程中“从无
数字媒体艺术论文
HUBEI UNIVERSITY OF EDUCATION 高等教育自学考试毕业设计（论文） 题目现代的数字媒体艺术 专业班级08级数字媒体艺术 学号017608200043 姓名艾余超 指导教师姓名、职称唐克石讲师 所属助学单位继续教育学院教学一部 2012年 2月9日
目录 摘要 1绪论 1.1 本题的理论及实际意义 1.2 综述国内外有关本题的动态和自己的见解 1.3 本题的主要内容及写作提纲 2 数字媒体的发展,现状和应用发展方向 2.1 数字媒体艺术的发展历史 2.2 数字媒体艺术的现状 2.3. 数字媒体艺术的应用发展方向 3 数字媒体的影响 3.1新媒体对于艺术创作的影响 3.2新媒体与传统媒体最大的区别 3.3新媒体艺术的表现形式 4 数字媒体的发展性 4.1数字媒体的前景 4.2专业方向专业方向 4.3数字媒体艺术的就业方向 5结论
摘要 科学的发明和发现被大量运用带给人类前所未有的便捷与刺激。如今,一种跨媒体的,具有独特艺术形式和语言的新艺术——数字媒体艺术在技术与艺术紧密结合下深深地影响了人类对世界的认知。数字媒体艺术正在为越来越多的人们所认识,同时也在深刻影响着社会的发展和人们的生活。而人类艺术发展史就是一部媒体与科技的演变史。数字媒体艺术归根结底属于艺术，具有艺术价值，不同于完全功利性的商品。“观照数字技术的人本内核，数字媒体艺术的成熟首先有赖于人机共生，换句话就是人脑和电脑的生命性整合。”而且对于从事数字媒体艺术行业的人，也有一定具体要求，必须具备良好的艺术化修养。该专业旨在培养具有良好的科学素养以及美术修养、既懂技术又懂艺术、能利用计算机新的媒体设计工具进行艺术作品的设计和创作的复合型应用设计人才。使学生能较好地掌握计算机科学与技术的基本理论、知识和技能，熟悉图形图像处理的基本算法，熟练掌握各种数字媒体制作软件，具有较好的美术素养和扎实的编程能力，能应用新的数字媒体创作工具从事平面设计、网络媒体制作、游戏、动画制作、数码视频编辑以及动画、游戏、虚拟现实等领域的应用研发。“数字媒体艺术”那当然就是艺术类专业，与我们一般理解的、传统意义上的“艺术”所不同的，只是这个专业的定位在学科领域有一定的交叉和细化，是关于媒体领域的，表现方式为数字化的，也就是“换笔”了的艺术类专业。在国家2011年的学科目录中，“数字媒体艺术专业”属于艺术学的“1305 设计学(可授艺术学、工学学位)”。这的确是一个新专业，她充分体现了社会分工的细化、融合和时代的进步与发展。事实上，当我们从工业社会迈进信息社会门槛的时候，艺术家与科学家都不约而同地猛然发现，艺术与科学竟然同处一个载体中，以至于达到密不可分的程度。这种密不可分的现象，几乎遍及艺术与科学的任何一个领域，舞蹈、音乐、绘画、戏剧、影视……一切都离不开新技术，有了新技术，传统的艺术形式才更加绚丽多彩。艺术需要借助科学技术来塑造形象，创造更新、更奇、更异的艺术效果；科学也同样需要调动一切艺术手段，证明和推销自己的新技术，依赖艺术无边的想象来创新。信息社会为艺术与科学的结合，提供了更广阔的天地；艺术与科学也在这个广阔的新天地里，上演着更加引人入胜的一幕。数字媒体艺术专业应运而生，她理所当然地走在了艺术与科学携手的最前沿。 关键词：数字媒体艺术；艺术
全国三维数字化创新设计大赛规则全国三维数
3D-CAD-VR 全国三维数字化创新设计大赛 规则 1总则 1.1“全国三维数字化创新设计大赛”由科技部高新技术发展及产业化司、教育部科 学技术司、国家制造业信息化培训中心等部门共同指导，国家制造业信息化培训 中心3D办与3D动力网（全国3D-CAD-VR技术推广服务与教育培训联盟）主办， 简称3D大赛（3DDS）。大赛组委会下设秘书处与专家委员会，全面负责大赛事项； 并按省/自治区/直辖市设立分赛区，组建赛区组委会，在全国大赛组委会指导下，具体负责赛区大赛工作的组织与协调。 1.2“全国三维数字化创新设计大赛”以“推动三维数字化技术普及、提升自主创新 能力”为主题，通过以赛促教、以赛促训、以赛促用、以赛促新，推动制造业信 息化专业人才培养，促进工业化与信息化“两化”融合，选拔优秀院校、应用人 才和成功案例，掀起全国“学3D、用3D、我创造、我快乐!”的热潮，并在3D技 术应用企业与3D人才培训院校间搭建直通就业的桥梁，促进就业，推动创新。 1.3“全国三维数字化创新设计大赛”以“三维数字化”与“创新设计”为特色，突 出体现三维数字化技术对创新实践的支持和推进。要求首先是实用创新的设计活 动，同时必须基于三维数字化技术平台或使用三维数字化技术工具实现，并且体 现现代三维数字化设计方法与流程，最终以三维数字化形式表现设计结果。 1.4“全国三维数字化创新设计大赛”以“3D FOR ALL”的理念，设置“工业工程组” 与“数字表现组”两个方向，鼓励多元应用。大赛着重考察设计文档、设计过程、
设计源文件及设计结果（形式），评审标准包括视觉美观性、工程实用性、技术复 杂性、设计创意性等因素。 1.5“全国三维数字化创新设计大赛”以推动“设计实践、全民创新”为目标，设置 “学生组”与“职业组”两个组别。鼓励学生参与设计、科技创新，并以数字仿 真方式进行设计实践活动。鼓励企业在职人员进行创新设计，使社会涌现更多面 向实际、面向市场的平民创新人物。 1.6“全国三维数字化创新设计大赛”每年举办一届，分宣传动员（3-4月）、初赛选 拔（5-6月）、复赛评审（7-10月）和全国现场总决赛与颁奖典礼（11月）四个赛 程。为体现现代协同设计理念和团队合作精神，大赛复赛、决赛以团队形式参赛。 1.7“全国三维数字化创新设计大赛”以3D大赛之“跨入3D新纪元”百校巡回系列 讲座、3D大赛之“我行我秀”作品展秀、3D大赛之“华山论剑”擂台争霸、系列 培训课程、3D动力讲坛、大赛论坛、技术与人才峰会、3D博览会、就业推荐与签 约等系列配套活动，并携手行业媒体与合作伙伴，共同开启中国3D新纪元！ 1.8大赛官方网站为，并指定3D动力网为大赛独家网络承办。 2参赛对象与报名 学生组： 2.1“全国三维数字化创新设计大赛”学生组参赛对象为全国各类高校在校学生。学 生参赛须在指导教师组织下，以院校（院校或院校下设二级院、系）团体方式报 名参赛。大赛不接纳学生个人报名。 2.2大赛采用网上报名。报名网址。学生组由学生个人或教师代表院校报名，大赛秘 书处将与相关教师及院校进行核实确认。报名成功后，大赛秘书处将及时通知报
数字媒体应用技术论文文库
数字媒体应用技术论文文库 数字媒体应用技术在生活中的应用与其发展 随着当今社会的快速发展，信息技术的应用也进入了前所未有的发展高潮期，不断淘汰与更新的电子设备正无声的表达着人们对于现今信息技术的支持与期待。 所以作为信息技术大军中的一员，数字媒体应用技术也在如今的时代中扮演着不可或缺的角色。根据网上的信息所谓数字媒体技术主要是指运用计算机信息处理技术(计算机相关文件)声、光、电、磁信号转化成数字信号，然后把语音、文字、图像及其余信息转化成数字代码，用于传输和处理的过程中。那么数字媒体的艺术设计就是在数字化技术和发展基础上发展起来的一种新型艺术形式，主要与视觉艺术、人机界面、信息沟通、数字媒体技术、网络、数字动画、广告和游戏、虚拟场景、虚拟产品的设计密切相关。数字媒体技术展现了艺术思维与高科技的完美结合，它特指一种数字艺术的创作过程，也就是指数字显示模式下的艺术作品，可以这么说，数字化技术的应用带来了一场翻转世界的变化和前所未有的革命，影响力和效果性可见一斑，在数字技术时代的艺术设计领域和数字艺术设计领域影响空前。 由此可见数字媒体技术在现今生活中的所能起到的广泛作用，数字媒体技术技术是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术，是新一代电子技术发展和竞争的焦点。数字媒体技术技术融计算机、声音、文本、图像、动画、视频和通信等多种功能于一体，借助日益普及的高速信息网，可实现计算机的全球联网和信息资源共享，因此被广泛应用在咨询服务、图书、教育、通信、军事、金融、医疗等诸多行业，并正潜移默化地改变着我们生活的面貌。随者计算机数字媒体技术技术的突飞猛进，数字媒体技术凭借着自身的优势越来越受到广泛关注和应用，它的出现已经改变了传统意义上的人们的工作与生活方式，给人们带来了极大的便利,对人类社
三维设计论文
三维设计的发展前景 学院：农学院姓名：宋云峰学号：20090106310017 摘要：人在设计零件时的原始冲动是三维的，是有颜色、材料、硬度、形状、尺寸、位置、相关零件、制造工艺等等相关概念的三维实体，甚至是带有相当复杂的运动关系的三维实体。如果能直接以三维概念开始设计，在现有的软件支持下，这个模型至少有可能表达出设计构思的全部几何参数，整个设计过程可以完全在三维模型上讨论，对设计的辅助就很容易扩大到全过程，设计的全部流程都能使用统一的数据。 关键词：三维设计前景 CAD 优点 近期，关于“三维设计是否能够替代二维设计？”的讨论非常激烈，这个讨论既让人高兴又让人担犹。让人高兴的是，讨论说明有很多人关心三维软件的应用发展，很多人认识到应用三维软件辅助设计的迫切性，希望通过讨论寻找到合理的三维应用方案。在三维软件的推广过程中有质疑声也是很正常的，回顾历史，每一次进步都是在质疑中获得的。远的不说，二维软件在推广之初就受到了很多怀疑。然而，这个讨论也有让人担忧的地方。部分人没有认识到三维软件的应用将对计算机辅助设计概念本身所产生的革命性影响，而花过多地时间与精力去比较三维软件和二维软件的出图性能，进而匆匆忙忙抛出一些草率的论点。 1、关于二维设计、三维设计的概念剖析 设计的概念 设计，创建、策划、构思之谓也。设计是个相当复杂的、只有经过专业训练的、有一定天赋的人脑才能实现的过程，设计中各个相关要素（在装配下的零件、在零件上的结构、在结构中的形状和尺寸......），在设计全过程中要反复调整、配凑，这是设计全过程中始终存在的动作。 从广义上讲，设计指设计人员从接收设计任务到输出设计成果这一时间段内完成所有工
数字化技术艺术论文
数字化技术与艺术 摘要：数字化艺术是数字技术与艺术相结合的一门交叉学科，是数字化时代新兴的艺术形式。本文从数字化技术与艺术的基本特点出发，阐述了数字化艺术在当代艺术设计中几个主要的应用领域。 关键词：数字化艺术；平面艺术；动画艺术；电影特效技术 中图分类号：j0 文献标识码：a 文章编号： 1007-9599(2011)22-0000-01 digitalization technology and art yao yu (xi’an academy of fine arts,office of academic affairs,xi’an 710100,china) abstract:digitalization art is a cross discipline between digital technology and art and an emerging form in digital times. the article begins with the basis features of digital tech and art, and explains the major applications of digital art in modern art design. keywords:digitalization art;plane art;animation art;film visual effect “计算机不再只和计算有关，它决定我们的生存”，20世纪90年代美国科学家尼葛洛庞帝在他的《数字化生存》一书中的给出了这一观点。十几年的时间过去了，数字技术逐渐成为人类的一种生
水利水电工程三维数字化设计平台建设及实践分析
第16卷 第12期 中 国 水 运 Vol.16 No.12 2016年 12月 China Water Transport December 2016 收稿日期：2016-09-20 作者简介：汪小军，上饶市科信水利水电勘察设计咨询有限公司。 水利水电工程三维数字化设计平台建设及实践分析 汪小军 （上饶市科信水利水电勘察设计咨询有限公司，江西 上饶 334000） 摘 要：现阶段，我国水利水电基建工程建设规模不断的扩大，传统勘测设计方式已经远远不能满足水利水电工程的实际需求。三维数字化设计平台具有众多性能优势，如适用范围广、技术标准、协同能力强以及数据兼容能力强等，被广泛的推广和应用在水利水电工程领域。因此，文章针对水利水电工程三维数字化设计平台的建设进行了分析，并探析了水利水电工程三维数字化设计平台的工程应用以及效果，以供参考。 关键词：水利水电工程；三维数字化设计平台；建设；实践 中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2016）12-0230-02 一、前言 水利水电工程设计内容众多，主要包括施工、给排水、机械、建筑、土木、地质以及测绘等专业，各个专业之间不仅设计相互影响，而且数据也存在频繁的交互，即各个专业之间存在密切的关联，这就要求设计成果具有较高的共享程度。水利水电工程的上述特点和要求，要求设计的平台必须具有以下性能：易于推广和普及、技术规范、专业覆盖范围广、协同设计能力以及较强的数据兼容能力等。文章研究一种基于Bentley MicroStation 的三维数字化平台，该三维数字化平台能够实现跨专业、跨业务。 二、水利水电工程三维数字化设计平台的建设 1．平台架构 HydroStation 平台架构主要包括三个部分，即三维设计标准体系、三维设计应用软件以及基础框架，按照工程专业协同领域进行划分，主要包括三个方面：①工厂三维设计系统，如给排水工程、暖通工程、照明工程、电气工程、水机工程等。②枢纽三维设计系统，如观测、地质、施工、厂房以及大坝等。③地质三维勘察系统，如岩土、物探、水文、地质以及测绘等。工厂、枢纽以及地质三维数字化协同设计的整体解决方案是一体的，通过协同平台ProjectWise 与CAD 平台MicroStation 共同完成交叉设计中模型校审以及资料互提等工作。该平台能够有效的满足水利水电工程未来水电站全生命周期管理、网络运行、设计标准管理、异地协同管理以及多专业交叉等需求。水利水电工程三维数字设计平台的基本框架主要包括：数据服务架构（基于ECFramework 数据总线技术）、核心模型储存架构（采用DGN 格式）、图形基础和系统平台（基于ProjectWise 与MicroStation）。系统架构包括四层，即专业应用层、应用平台层、中间层以及服务层：①专业应用层，该层主要包括三个板块，即工程系统、工程枢纽以及地质勘测，根据专业应用环境完成相应的三维软件设计工作。②应用平台层，该部分由ECFramework 的数据访问框架和MicroStation 共 同组成，进而为设计人员提供统一的数据服务架构以及基础环境，保证信息模型创建的统一性。③中间层，该层主要是为三大系统提供相关的数据支撑服务，实现各专业设计的无缝共享。④服务层主要包括专业数据库服务、托管工作空间服务以及ProjectWise 组成，职责是为三大系统提供推送服务、设计标准管理、数据服务以及协同服务等。 2．三维设计软件 该平台采用SQL Server 、ProjectWise 以及MicroStation 等基础软件构建，组成部分包括新技术标准体系、三维设计应用软件以及基础框架，其中基础框架主要包括成果自动发布、技术标准推送以及数据库访问中间件等。现阶段，平台的核心软件包括五个方面：①ReStation，由统一平台架构组成具有材料报表再符号化、钢筋图自动化输出、布筋随结构变化动态更新以及设计标准自检等功能的三维设计系统，能够和多种结构分析软件进行无缝连接。②Digital Elements，由统一平台架构组成带有设备属性、出图符号以及三位模型的元件库，对国内新的产品标准进行整合，包含给排水、暖通工程、电气工程等众多元器件。③Plant Designer，由统一平台架构组成包括图纸自动标注、电气埋管设计、建筑装修以及设备布置等功能的工厂三维设计系统，能够实现水机工程、暖通工程、电气工程以及厂房的三维协同设计，并且还能够解决传统水利水电工程设计过程中绘图工作量大、漏洞问题突出以及流程复杂等问题。④Civil Designer，由统一平台架构组成包括地块、洞群以及边批设计等功能的枢纽三维设计系统，可以完成贯穿枢纽布置设计、地质全信息三维模型以及地形协同设计，有效的解决传统布置方案一体化仿真计算、方案比选速度慢等问题。⑤GeoStation，由统一平台架构组成具有网络查询统计、模型计算分析、数据驱动建模、数据库管理等功能的地质三维系统，能够实现水利水电工程勘测、设计三维协同一体化设计。 3．标准体系 标准化是水利水电工程协同设计的前提和基础，同时也