三维数字化论文篇1

1.2贴图烘焙技术贴图烘焙技术是一种模型预处理技术，把光照信息渲染成贴图的方式，然后将烘焙后的贴图再贴回到场景中的技术［6］。经处理后的模型含有场景中的光照信息和模型自身的纹理信息，软件在进行渲染时，不需进行光照计算便可保持模型的显示效果，大大提高系统运行效率。烘焙一般包含两种类型：CompeteMap烘焙贴图和Light－ingMap烘焙贴图。

1.3地理特征数据库技术FDB的数据组织采用了标准的三级层次结构，分别为数据源（DataSource），数据集（Data－set），要素类（FeatureClass）三个层级。数据源是当前FDB的一个实例，包括了当前FDB实例的所有数据；数据集是数据源的一个逻辑分组，所有的数据使用同一个模型库、贴图库和相同的坐标参考系；要素类是指在数据集中，负责具体组织管理不同的要素。

1.4CityMakerSDKCityMakerSDK采用标准的COM控件技术，提供了3DGIS应用所需的相机控制、三维漫游交互、空间分析、地形分析、特征要素绘制等功能接口，可满足不同用户的开发需要。

2总体技术思路

彬县大佛寺石窟三维数字化档案建设是利用CAD建模技术［7］、三维激光扫描技术、虚拟现实技术等手段完成彬县大佛寺石窟博物馆周边的地理环境、内部各类地物以及各个洞窟的数字化工作，利用CityMaker软件创建三维地理信息数据库，借助CityMakerSDK组件进行三维数字化档案系统研发，形成真实、客观、准确的三维数字化档案，为后期的日常管理、文物立体展示奠定技术基础。包括彬县大佛寺石窟博物馆的三维数字化、数据整合入库、系统研发。

2.1三维模型的创建彬县大佛寺石窟三维数字化档案建设中需要的三维模型数据包括石窟造像三维模型、大佛寺石窟遗址区域地势模型、大佛寺石窟场景模型。石窟寺中含有较多的佛龛造像，并且大小不一，雕刻细致程度不同，为精确记录石窟造像三维数据，采用三维激光扫描仪对其进行精细扫描，基于激光扫描建模方法构建石窟造像模型；为确保数据现势性，采用无人机航空影像数据经加工获取数字正射影像［8］，将其叠加到高精度的数字高程模型得到大佛寺石窟遗址区域地势模型；根据三维激光扫描数据提取建筑物、路灯、广告牌、石凳等场景内地表以上的各类地物立面三维几何信息，结合基础地理信息资料，制作大佛寺石窟场景模型。所有数据均是以已有的1∶500地形图为参考，纹理照片应满足CityMak－er三维模型制作要求。文物工作者对三维数字化的文物要求，主要有以下几个方面：几何精度高；造像神态与实物相符；场景内的各类地物，尤其是标志性建筑，要能表现出深厚的历史文化气息。为创建逼真文物三维模型，提升软件运行效率，需引入贴图烘焙技术，同时在场景中布置合理的灯光，增强模型的显示效果。

2.2数据整合及入库数据制作完成后，需要对数据进行入库前检查，检查的主要内容是模型坐标轴是否置中、单个模型以及纹理文件的大小是否满足要求、模型及纹理的命名、模型的制作效果、坐标是否统一等。地理特征数据库技术采用面向对象的数据组织管理方法，能够真正实现对三维地理特征数据、三维模型和贴图数据的一体化管理［9］。由于数据来源丰富、种类繁多，因此，在三维数字化档案建设过程中，采用地理特征数据库（FDB）技术对各类地理信息数据进行组织管理，真正实现数据的二三维一体化管理（图1）。最终入库时用到的模型数据格式为osg，纹理数据格式为dds，矢量数据格式为shp，栅格数据格式为tif。

2.3入库后数据检查由于不同的软件具备不同的渲染方式，因此，同一种数据在不同软件中的显示效果不同，为了保证三维模型数据在入库前后效果的一致，逼真再现石窟寺原貌，需要对模型显示效果进行对比分析。解决的方法是对建好的模型数据进行烘焙贴图，批量导出为OSG格式的模型数据，然后在CityMakerBuilder中编辑光照信息，增强立体效果。

3系统设计与实现

3.1系统架构系统采用C／S架构，以三维模型数据和基础地理信息数据为数据基础，利用GIS组件提供的GIS应用服务和三维服务研发三维数字化档案系统，实现三维场景漫游、信息查询分析、精确量测和三维展示等功能。

3.2系统开发环境系统采用基于GIS组件的二次开发方法，GIS工具平台采用CityMaker软件，借助于City－MakerSDK组件进行三维数字化档案系统开发，可视化开发平台采用VisualStudio2008，开发语言选用C＃．net。

3.3系统功能彬县大佛寺石窟三维数字化档案系统实现对彬县大佛寺石窟的真三维虚拟展示，为大佛寺石窟的管理和保护工作提供科学的手段，系统功能主要包括用户管理、三维漫游、空间量测、属性查询、信息输出等［10］。（1）用户管理功能记录用户的基本信息及操作信息，对用户的权限、帐号、密码等进行维护记录。（2）三维漫游功能实现在三维场景中不同方式的漫游，包括洞窟内、洞窟外、步行、飞行及设定特定漫游路线等。同时，可以对洞窟外场景数据和洞窟内模型数据进行全方位、多角度的精细查看。（3）空间量测功能对模型数据的几何尺寸进行精确量测，包括长度、宽度、高度、投影面积、体积等。（4）属性查询功能三维数字化档案系统中包含了大量的属性信息，为实现快速查询，系统中提供了根据不同的属性字段对三维数据进行快速查询检索。（5）信息输出功能用户可根据需要，将石窟寺三维模型以图表形式输出，方便日后查询和管理。

三维数字化论文篇2

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：

三维数字化论文篇3

21世纪，伴随着人类的文明进步和科技的飞速发展，世界上的许多发达国家开始出现数学危机。序列的阿拉伯数字常常在生物、物理、化学等科学领域遇无限的瓶颈。中国青年报于2014年、2015年曾先后两次报道了数学危机的事件――当前有学生因缺乏对数学兴趣而放弃报考有数学科目的研究生专业，并有中学生开始厌倦代数学。

禀赋历史使命、立志破解世界数学发展瓶颈的李达科老师，历经军旅，后投身地方建设。近30余年孜孜不倦，利用工作之余，遍阅古今中外数学文献及著作；立足数学数论研究领域，以国际通用规范的米、平方米、立方米单位为依据，以一维线性线段、二维平面方格、三维立体方块的直观模型为数论研究对象，以序列的阿拉伯数字为依据，发现、发明创新了序列数字与序列模型完全吻合的序列三维、序列二维、序列一维的大小写英文字母为代数符号，形成了符合自然哲学逻辑法则的代数符号运算系统。

李达科老师借鉴古今中外数学先辈的思想与理念，独辟蹊径，以简单的三十个代数符号一一对应序列的阿拉伯数字，推理出了三维立体数论方程大系，二维平面数论定理方程中系，一维线性数论定理方程小系，二次根式、三次根式定理方程细系的数学科学理论体系，用纯洁无暇的数论代数符号，铸就了一把金光闪闪的数论钥匙，打开了尘封了千年历史的数学大门，破译了诸如哥德巴赫猜想、黎曼猜想、2N=P1+P2、倍立方、方化圆、圆周率与0除以0等于1等世界数学难题。他就是用这些简单的代数符号，揭示了0除以0等于0、中国剩余定理、丢番图方程、费马大定理、爱因斯旦质量关系式方程等数理之谜。他就是用这些简单的代数符号，印证了勾股定理、八卦与太极数学等，解决了历代数学家不能解决的数学难题。

站在五彩缤纷、七彩班的数论殿堂，终极破译了“哥德巴赫猜想”的数学奥秘，证明了哥德巴赫猜想世界数学难题。李达科老师立志用纯粹的数论符号铸就数论利剑，来划破传统数学的天空，突破传统数学的领域，开创了数论新时代，为人类数学科学理论竖起了一座创新的数论丰碑，用纯粹的数论符号筑就了一座数论帝国大厦，为世人创造共同的数学财富，为实现中华民族的伟大复兴，开启世界数论新时代，圆中国梦……

人物链接：

李达科，男，汉族，客家人，1955年5月出生，1974年8月入党，1974年12月入伍，1983年转业，1989年毕业于广州师范学院历史系，2005年获“深圳市十大书香家庭”殊荣，2015年中国未来研究会授予“影响中国学者”，2016年广东省科技厅授予“南粤功勋”，现为《深圳市达科格位数论代数运算系统研究所》所长。中国伏羲文化研究会会员，广东省伏羲文化研究会会员，中国管理科学研究院特约研究员，深圳市华商企业创新研究院专家。已出版《达科格位数论代数运算系统》专著。

2016年在西部科技杂志社主编的《科教兴国之三》文献第157～187页发表“用自然科学逻辑法则证明哥德巴赫猜想1+1”论文。

三维数字化论文篇4

中图分类号：G45 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）05（a）-0194-02

新媒体时代，数字媒体的表现形式越来越多样化，媒体的受众对于数字媒体的艺术性与表现性的期待越来越高。这些环境的变化促成了艺术的发展与创新，而数字媒体技术专业培养人才的理念与思路也应该与时俱进。新媒体的发展要求数字媒体的形式更为多样，传播更加快捷，内容更加炫酷与震撼眼球。

分形理论强调整体对部分的依赖性，它超越了传统构成学，揭示了艺术形态新的构成规律[1]。分形艺术图形不仅丰富了传统的图形样式，更是以新技术、新方法、新理念引导着图形艺术的数字化转型。数字媒体技术专业应该把握这一良机，将分形几何的理论，分形艺术的设计工具，分形动画的制作等引入到教学中，引领学生学习多维的艺术设计工具与理念。

1 分形艺术的特性

与传统的数字媒体设计相比，基于分形的数字媒体设计具有如下特性。

（1）数字分形艺术节省了存储空间，各种美丽复杂的分形图形不再由像素组成，而是有数学分形算法的不同参数计算渲染生成。存储图形只需要存储几个简单的参数以及迭代吸引子即可，一张分形图片渲染后的结果可能几M，但是参数与算法的存储却只要几K，存储空间的压缩比达到上千。

（2）降低了美学的门槛，曾几何时，艺术作品的生成至少需要十几年的艺术积淀，数字分形艺术可以让算法生成艺术作品，这样没有绘画功底也可以通过各种分形软件调整参数生成符合自己需要的分形仿真作品，如闪电，地毯，山脉，迷宫等，这对游戏与动画领域是一个福音。

（3）分形算法可以节省运算时间，分形作品具有自相似性，局部与整理具有相似的特性，因此对于分形图像而言，可以渲染局部，然后扩展复制到整体，可以较好地优化空间。

（4）性能配置灵活，比如在三维游戏贴图中，传统的方式需要准备三种不同画质和加载效率的图，往往低效图看起来画质很差，而在数字分形图像用于贴图时，针对不同的运行环境，可以根据需要调高或者调低画质，只需要修改分形的维度参数，生成的分形艺术图都照样清晰。

因此，将分形理论与分形艺术引入数字媒体教学是十分必要的，分形艺术图形的冲击可以带动传统艺术在空间形态上的延展与数字化转变，激发学生的创意与灵感，使其在数字化的图形与二维三维的动画创作中采用更广阔的表达与更创意的思维。

2 基于分形艺术的专业教学改革

2.1 分形数字化转型的教学改革

分形图形是以整体与局部的自相似性为特点的，当一个复杂、精美的图形以多次重复迭代的方式拼贴形成一个复杂的具有冲击力的图像。这种不规则的图形是由数学公式生成，且多个不同的数学公式可以进行拼贴，为图形的外观赋予更多的、更复杂的变换[2]。将这些数学公式按照不同的取值赋予不同的颜色，就可以生成色彩炫丽的分形艺术图。

分形艺术图是形象艺术与数学相融合的产物，是以数字化的方程作为基本的作图元，拼贴组合成具有无数变化可能的带有分形特质的艺术图。用分形的方式作图可以激发学生的数字化想象力，也可以将复杂的图形用简单的数学公式符号进行存Γ极大地节省了存储空间，也实现了传统图形向数字化艺术创作的转型。

2.2 打破维度的分形空间应用

传统的艺术图形总是以二维或者三维的形式出现，而分形的物体打破的传统整数维的理论。分形的空间在不断的迭代重复过程中，可以对空间进行无限的分割，从而生成非整数的多维效果[3]。电影《奇异博士》中对于分形的空间维度理论有着很好的应用，奇异博士对空间的折叠、时间的操控等都呈现了炫酷的分形效果。

2.3 基于分形动画的教学改革

新媒体时代的图像与动画生成正逐渐向动态而具有视觉冲击力的多元化表现方式发展。传统的媒体正在数字化，而艺术的传播形式正逐渐轻量级地数字化。对传统的动画而言，是存储的实实在在的图像信息，图像信息随着时间的变换形成了动画效果，一部动画成品的实现需要大量的人力进行关键帧的创作与绘制，耗时耗钱耗人力。而利用分形软件制作的分形动画艺术感强，且动画的生成是通过数学公式的参数调整完成的，存储容量小而且动画效果炫酷。

由于分形可以对大自然的具有自相似的分形图形进行仿真和模拟，因此对于植物、山峰、火焰等场景的生成也可以使用分形进行模拟，同时将过程通过参数调节做成动画[4]，产生的分形效果视觉冲击力强。如电影《奇异博士》中大部分的特效都应用了分形技术与分形的空间维度理论。分形的理论与技术近年来已被大量地应用于影视特效、舞台美术、影像装置等多个动态视频领域。

由于分形图像的生成是通过数学公式迭代拼贴而成，因此要想改变图像的外观只要改变公式的参数即可[5]。而分形动画的生成就可以在关键帧中改变参数，存储的数据量也即使数学公式及其对应的参数取值，数据量非常小，还可以保证图片的精美画质，数据传输快，数据视觉效果好，充分体现了数字媒体相对于传统媒体的实时性与高效性。

3 分形仿真引领教学改革

图像与动画、视频是数字媒体专业进行新媒体创新的主要载体，要培养面向新媒体时代的新型人才，需要打破传统媒体的创作方式，不局限于绘制图像、建模图像的传统方式，将媒体的创作与设计向数字化、动态化、交互化转型是数字媒体技术专业进行教学改革的重要课题。

分形艺术以数学公式引领艺术的潮流，既可以对大自然的实物进行仿真，又可以创新地设计具有分形美与混沌美的图像与动画视频，拓展了数字化媒体的创新形式。数字分形研究融合了科学与艺术，力争发挥科技的魅力，为艺术注入新的思潮与途径，为数字艺术带来了许多优势，也为数字媒体技术的教学革新带来了新思路。

4 结语

该文针对数字媒体时代对多维、动态的数字化作品的需求，提出了应用数字分形解决当下数字媒体技术专业培养创新型人才转型所面临的问题。数字分形研究融合了科学与艺术，力争发挥科技的魅力，为艺术注入新的思潮与途径，为数字艺术带来了许多优势，为数字媒体技术的教学革新提供了新的方向。

参考文献

[1] 朱华，姬翠翠.分形理论及其应用[M].北京：科学出版社，2010.

[2] 王令中.艺术效应与视觉心理――艺术视觉心理学[M].北京：人民美术出版社，2011.

三维数字化论文篇5

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。

三维数字化论文篇6

关键词： 古文物；三维艺术造型；数字展示

Key words: ancient artifacts；modeling of three-dimensional art；digital display

中图分类号：P315.69 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）21-0279-02

0 引言

展示，英文翻译为“display”，就是在一定的空间利用各种技巧和方法将物品统筹配置或组合，并以一种美的艺术形式体现出物品的外在和内涵。“一个好的展览不是简单的器物堆列，而是借助艺术手法，适当的予以展现。”[1] 现代科学技术的发展拓展了展示设计的新领域。随着计算机技术发展的日趋成熟，多媒体技术、网络技术和虚拟现实技术的广泛应用，现代文物展示设计的概念和思维方式也发生了很大的变化，已经从传统的“文物+图片+说明”单一形式向科技与艺术融于一体的数字化展示设计转化。这种现代化形式的展示设计，高效、快捷并拉近了受众者与文物视觉上的距离感，为提升古文物鉴赏过程的真实感受、文化感受达到了一个新的高度。本文从古文物三维艺术造型的数字展示设计类别、氛围的营造、展示规划三个方面进行论述。

1 数字展示设计类型

古文物三维艺术造型数字化展示，是以数字化的方式去表现和承载文物本体，但是其展示和设计的艺术原则仍然和现实世界的方法原则相同，是展示艺术的数字化，其基本要素离不开“图”“文”“声”“像”这些方面，主要可分为静态展示、动态展示和动静结合展示三个类型。

1.1 静态展示 将古文物艺术造型以数字化图像形式点击翻看的展示方式逐帧鉴赏。静态展示的数字图像，利用三维扫描技术及高精度数码影像技术，获取原文物艺术造型相关信息，如质地、材料、形态、色彩、纹饰、装饰手法等数据，进行二次复制，存入计算机内，再优化结构，可以说是原文物艺术造型及相关信息的忠实仿真。相对于观众，静态展示的数字图像以及展示空间都是静态的。

1.2 动态展示 利用数字技术、多媒体技术、虚拟现实技术对数字化图像进行动态处理，并以各种动态、静态化以及声音的非线性编辑制作，形成生动形象的虚拟真实的动画形式展示。文物艺术造型数字化动态展示，实现了文物信息的多元化、立体化包装和展示，更利于解读和传播。

1.3 动静结合展示 以上两种形式以人机对话的方式，灵活的获取静态的或动态的古文物三维艺术造型数字化图像进行观赏。动静结合展示，巧妙地运用幻灯、全息摄影、激光、录像、电影等多媒体技术，结合数字技术及虚拟现实技术，使古文物三维艺术造型的静态展示得到拓展，造成生动活泼、气氛热烈的展示环境，使参观者具有身临其境的效果，达到全面的了解古文物三维艺术造型的“图”、“文”、“声”、“像”。

三维数字化论文篇7

［中图分类号］TP39［文献标识码］A［文章编号］1009-5349（2010）11-0144-01

引言

计算机辅助工业设计(Computer Aided Industrial Design，CAID)，是现代工业设计与计算机技术相结合产生的新技术，是CAD的一个分支，并且以CAD技术为依托。但迄今为止，研究CAID系统平台构建的理论和方法仍然缺少，而真正意义上辅助设计师系统设计工作的三维CAID软件很少。

一、CAID的工作流程分析

从工业设计系统论来看，CAID工作流程一般分三阶段进行：

（一）初建数字模型阶段。有两种形式，一是凭设计师手绘概念草图在三维软件里建立三维数字模型；二是用油泥等材料制作出三维设计模型，通过激光扫描成数字点云，再用三维软件生成三维数字模型。

（二）赋予三维模型材质，渲染出具有真实质感的效果图。（如果公司或客户要求，还可将这个三维数字模型用快速成型的方法制作出真实的外观模型。）

（三）移交结构工程师进行结构设计，经过机电和加工工艺等，最后生成一套完整的设计方案交给生产部门去实施。

这样看，CAID要完成六项工作：1.绘制概念设计草图；2.建立三维数字模型；3.从点云生成三维数字模型；4.赋材质，渲染成效果图；5.快速成型；6.与工程师合作。

二、基于CAID平台的构建

主要满足以下三方面：

（一）信息采集能力。CAID系统中的信息可以分为数字信息和非数字信息两类。数字信息有：产品造型的尺寸、结构、色彩、材料、人机尺度等涉及产品或人的生理和物理属性；非数字信息有：设计评价、创意、形式带来的心理反应等涉及人心理的属性，是复杂并且多变的。数字信息间都是可以交换的，而非数字信息是暂时不能交换的。非数字信息与数字信息集成在一个统一的数据模型中，非数字信息与数字信息集成可以建立起完备的产品CAID模型。可以实现CAID与CAX的CIMS（现代集成制造系统）集成。

（二）拥有核心模块。从系统论来看，CAID系统应有形态设计、色彩设计、人机设计和设计评价四个最核心的功能模块。这些模块也是CAID平台的主要组成部分。在设计实践中，CAID的实际流程要复杂得多。例如人机设计与形态设计之间存在一定相关性，需要共同完成，同时设计评价也是始终贯穿在这个设计中的，随时可能启用。为解决这一问题，建议使用并行管理程序。CAID的平台就成为产品形态、色彩和人机等信息不断充实和完善的平台。在装配中实现数字化装配，将最终方案输出到加工设备，加工出产品，投放到市场，之后再收集有关信息，反馈到CAID平台，实现再设计。

（三）三维建模功能。为了提高CAID系统平台开发的效率，可借助于成熟的CAD造型系统进行开发。工业设计师所使用的三维设计软件绝大多数是国外开发的CAD软件系统，它们分为两大类型：一类是具有强大草图绘制和自由曲面建模功能的“准CAID系统”，如Alias、Rhino、3DS Max等；另一类是可以支持CAID建模的工程设计软件，如CATIA、UG、Pro/E、SolidWorks和CAXA等。采用基于组件的工具集开发方法，强调CAID工具之间的高聚合、低耦合特性，降低CAID工具对特定CAD造型平台的依赖性，以便于移植，实现跨平台集成应用。

三、小结

工业设计与计算机技术结合，产生了CAID技术。CAID的本质就是对设计对象的CAID的相关信息获取、变换和传输等。设计师的主要作用将体现在设计评价和决策层面，通过决策过程实现与辅助设计系统的交互。随着技术的进一步发展，产品设计模式在信息化的基础上，必然朝着数字化、集成化、网络化、智能化的方向发展。工业设计师与工程设计师正逐步融合，走向统一化。

【参考文献】

[1]孙守迁,黄琦,潘云鹤.计算机辅助概念设计研究进展[J].计算机辅助设计与图形学学报, 2003,15(6):643-650.

[2]方兴.计算机辅助工业设计[M].武汉:华中科技大学出版社,2006.

[3]薛澄岐.工业设计CAD[M].南京:东南大学出版社,2001.

三维数字化论文篇8

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：

三维数字化论文篇9

您的研究方向：管理

是否有数据处理要求：否

您的国家：北京

您的学校背景：北京理工大学

要求字数：6000 (开题报告)

论文用途：硕士毕业论文

是否需要盲审(博士或硕士生有这个需要)：否

补充要求和说明：先要一个开题报告! 正式毕业论文的要求 学校还没通知 开题报告要求 见 附件 题目方向是 三维制造工艺 对机加企业(车间) 的影响 或 数字化制造 对机加企业(车间)的影响 (最好是针对航天制造企业)

北京理工大学研究生院工程硕士学位论文开题报告：基于三维模型的工艺对技术对航天制造企业生产效率的影响

一、学位论文选题的目的和意义

1.1 选题背景

进入21世纪,数字化设计制造技术在国际航空制造业新产品研制中发展迅猛,传统的以模拟量传递为基础的设计制造手段，已经逐渐被以数字量传递为基础的数字化手段所代替,通过全面采用数字化产品定义、数字化预装配、产品数据管理、并行工程和虚拟制造技术,极大缩短了机型研制周期、提高了产品质量。

二、本选题研究领域历史、现状、发展趋势分析

三、研究方案

四、研究计划进度表

五、经费预算

六、参考文献

[1] masuzwa t, fujino m, kobaryashik. wire elctro-discharge grinding for micro-machining [j]. annals of the cirp, 1985, 34(1): 431-434.

[2] yan b h., chung tsai h, yuan huang f. the effect in edm of a dielectric of a urea solution in water on modifying the surface of titanium [j]. international journal of machine tools and manufacture, XX, 45(2): 194-200.

[3] assarzadeh s, ghoreishi m. neural-network-based modeling and optimization of the electro-discharge machining process[j]. XX, 39(5): 488-500.

[4] soni j s. micro-analysis of debris formed during rotary edm of titanium alloy(ti 6a1 4v) and die steel(t 215 cr12)[j]. wear, 1994, 177(1): 71-79.

[5] murti v s r, philip p k. an analysis of the debris in ultrasonic-assisted electrical discharge machining[j]. wear, 1987, 117(2): 241-250.

[6] 冯新明,张固.数字化技术在新支线项目研制中的应用[j].航空制造技术,XX(10):56-59

[7] 中航商用飞机有限公司.arj21数字化样机实施规定[g].新型涡扇支线飞机项目,XX

[8] 杨玺.基于单一产品数据源的飞机制造信息管理研究[d].北京航空航天大学博士学位论文,XX.

[9] 卢鹊.大型飞机的并行数字化定义技术研究[d].北京:北京航空航天大学,XX.

三维数字化论文篇10

前言：

三维电子地图研究的核心问题包括地图数据获取、地图数据结构、地图三维可视化及三维地图空间分析。其中，三维电子地图数据的获取方式是地图研究的前提，主要有人工采集、机载或航拍等获取方式，并利用三维建模软件对采集的数据进行人工建模，将各个孤立的三维模型集成到一个三维地图系统中。此类方法花费人工量大、制作周期长且地图信息不易更新，不同获取方式得到的数据格式多种多样，使三维地图的数据融合、存储、表达及对三维对象间宏大的拓扑关系的描写困难重重。

1.三维电子地图的发展历史

传统纸质地图包含的信息量有限，购买新地图是数据唯一的更新方式。电子地图是利用计算机技术，以数字方式存储和查阅地理信息的媒介。利用电子地图，不但可以对普通地图的内容要素进行任意形式的组合、拼接，形成新的地图，还可以按照任意比例尺和范围输出电子地图信息。电子地图不但明显缩短了成图时间，还可以很方便地与卫星影像、航空照片等其他信息源结合，生成新的图种。三维地形建模是计算机图形学领域三维可视化技术的重要研究内容。已经历了线划三维地形图、实体型三维地形图和高度真实感地形图三个发展阶段。三维地形数据的五种获取方式分别为：由地形图等高线及高程数据生成、直接使用地图数据库中的数字高程模型数据生成、通过处理航拍摄影像生成、由机载激光扫描仪直接扫描并经后续处理得到、用干涉合成孔径雷达获取等。基于图像的建模方法主要是地形图像的叠加，通过对多幅图像进行处理，以消除重复的部分产生三维的特征。这种建模技术出现的较晚，由于是基于真实的图像，所以具有极强的真实感。但同时，这种技术具有离散及计算和存贮量大的特性，对硬件的性能要求极高，生成的三维环境不便于实时动态的漫游，立体感也不够强，所以目前地形的实时绘制主要采用基于图形的建模方法。

2.建筑物数据获取方法

按建筑物楼层数目粗略求算建筑物高度。这种方式主要用在使用二维地图数据库的数据来生成三维地图信息方面，这种方法可以利用已有的 2D GIS 数据，是对已有数据的二次利用，避免繁琐的人工信息采集，但是依赖建筑物楼层数据估计高度，精度极低，不适于三维地图的长远发展。从遥感影像中直接提取建筑物高度。这种方法主要有两个研究方向：利用立体像对进行立体量测、通过单幅影像获取高度信息。立体像对量测方法，可以使用成熟的商品化数字摄影测量系统，这些数字测量系统已具备自动空中三角测量、DEM 的自动采集及正射影像的快速制作等功能。通过单幅影像获取方法，以算法推导为主，研究地物阴影和高度的关系，或者研究单幅影像成像姿态与地面高程信息的几何关系。

3.基于遥感图像的建筑物提取方法

从遥感影像中提取建筑物信息并对这些信息进行三维重建，不仅是遥感领域所关心的课题，也是计算机视觉领域的一个重要研究方向。建筑物提取主要有自动提取和半自动提取两类方法。近年来，研究者提出了一些新方法用于建筑物的自动三维重建。前期，阴影分析主要从单张相片检测建筑物，后来逐渐被基于多张具有重叠度的影像获取方法所取代。基于多重叠度影像的建筑物获取方法，是从多张具有重叠度的影像上提取三维线索，以及包括颜色、现有的 GIS 数据、数字表面模型等多种线索，屋顶三维重建出来后直接投影到 DTM 上，并加上垂直的墙面，得到建筑物的三维模型。此外，有人尝试从雷达数据和高分辨率的遥感影像自动提取和重建建筑物。

4.基于高分辨率遥感图像的建筑物提取

遥感图像是三维城市地图中建筑物的重要数据来源，基于遥感图像的建筑物轮廓提取是近年来三维城市地图研究的热点。有效的图像分割是建筑物轮廓提取的重要前提，遥感图像具有多灰度级、信息量大、目标结构复杂等特征，至今没有一种算法能够有效分割获取途径不同的遥感图像。分水岭算法能够对图像进行完整分割，尤其在目标区域分辨率低且具有弱边缘时仍能够提供闭合的轮廓线，但在存在大量噪声时会产生严重过分割。

5.三维地形景观

5.1地形数据格式转换

DEM 是数字高程模型的简称，它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，是数字地形模型的一个分支。数字地形模型是描述包括高程在内的各种地貌因子如坡度、坡向、坡度变化率等在内的线性和非线性组合的空间分布，其中 DEM 是零阶单纯的单项数字地貌模型，其他如坡度、坡向、坡度变化率等地貌特征可在 DEM 基础上派生。

5.2地形场景实现

Ogre 的场景管理器提供了两种不同（却类似）的场景读取方式直接从磁盘文件载入数据以及从任意的数据流载入数据。其中使用数据流的方式允许你在程序中把网格模型包装构造成通用或者私有的地图格式，并直接发送到场景管理器中。但是大多数情况还是使用从磁盘中读取地图的方法，在这种方法里世界地图文件通常是能直接打开和载入的磁盘上的独立文件。

结语：

在图像处理技术基础上，结合遥感技术，进行图像分割，边缘提取，三维重建，目前是一个很有潜力的研究方向。当前已有的遥感数据获取技术往往受自然和人为等各种因素的限制，存在着不足和缺陷，还有很多值得研究的课题等待人们去解决。可以预见的是，未来的三维地图，将会朝着多元信息化、数据获取自动化、数据更新及地图漫游实时化的方向发展，而对于遥感数据的处理将是这一趋势不可或缺的重要环节。

参考文献：

[1]高翔，赵冬玲，张蔚.利用高分辨率遥感影像获取建筑物高度信息方法的分析.测绘通报.2008.（03），43.

[2]谭仁春，三维城市模型的研究现状综述，城市勘测，2007，（03），42-46.

三维数字化论文篇11

检 索：.cn

Abstract ：In February 2011，Three-dimensional printing technology（3DP）was published on "The economist" journal， The impact of 3DP is equivalent to the invention of printing technology in 1450，steam engine in 1750 and the transistor in 1950， 3DP technology has a very broad application in industrial molding， character molding， gifts design， jewelry design and concept sculpturing and so on， The paper illustrates the techniques of digital Chinese chess model to real chess pieces ， based on 3DP technology，3D scanning， digital molding and other related technology .The paper concluded with a new manufacture process of molding art.

Keywords ：Chinese Chess， Digital Molding， Three-Dimensional Printing Technology

Internet ：.cn

运用先进的计算机造型软件能非常快速的实现各种数字造型，中国象棋数字造型经过缜密细致的前期设计，顺利完成数字造型制作，尽管这些数字造型方案的展示非常直观和全面，但始终只是通过显示屏幕留下的“视觉印象”。三维打印技术与数字造型技术相结合，为设计者与用户之间提供了一种可测量、可触摸的新手段。[1]借助三维打印技术能够自动、快速、直接、精确地将中国象棋数字造型转化为真实物理实体，提供直观样品参照，有效地缩短产品的研发周期，提高产品质量、缩减产品成本。

一、中国象棋

英国人威廉・琼斯曾仅凭中国不产大象为由，在其所著《象棋史》中定义中国象棋由印度传入，足见武断结果的粗浅可笑。早在两千四百多年前的《楚辞・招魂》中便有象棋一词的出现，说明中国象棋具有自身悠久的起源，并历经不断演化发展至今，成为群众基础非常广泛的益智体育运动。

二、数字造型

受到制作材质和生产数量等因素的限制，至今仍未有立体造型的中国象棋文物出土，但是，借此而唐代牛僧孺《玄怪录》中所述“宝应象棋”立体造型纯属子虚乌有，未免会犯下与英国人威廉・琼斯类似的错误，至少可以说，对于中国象棋数字造型的再设计动机来源，绝非模仿国际象棋立体造型而作出纯外观方式的改变，更多是对中国象棋内蕴传统文化的沿袭，从而引发利用数字技术进行再设计的思考与尝试。

（一）数字造型的概念与特性

随著数字造型软件和硬件的发展，数字造型的概念在不断的动态外延，仅凭视觉维度上的划分方式已经远远不够说明其全貌，因此，现阶段要给数字造型概念作一个静态描述很困难，但可以肯定的是数字造型与雕塑、建筑、绘画等一样，属于造型艺术的范畴，所以，暂定义数字造型概念为：按照各种视觉艺术原理和设计规律，运用数字技术作为实践手段，创建可视静态空间形象。

以数字造型软件为工具，设计者利用程序和模块，进行二维图像绘制，三维模型搭建等工序，从而获得直观、逼真的造型视觉呈现效果，当然，这并不会对其数学方式描述下的抽象性实质产生任何改变。另外，与其他传统的造型艺术以实物作为材料不同，数字造型建立在数字造型软件程式化构筑形象的基础上，这使得数字造型具有鲜明的虚拟性表象，通俗些说，就是看得见，摸不着。

（二）数字造型的优势

正是数字造型在视觉上仅能“看得见”的虚拟特性，方便设计者只需利用数字造型软件就能够快速对造型参数进行实时调整，获得更为完善的造型成品数据，较之传统造型方式繁琐的工艺流程而言，具有明显的降低制作成本而获得的高效性；一张普通的DVD容量数据光碟能保存成百上千个高精度数字造型文件，抽象实质的数据和代码存储方式不仅带来便捷，还能增强数字造型的恒定性和持久性；数字造型通过互联网或其他传输方式进行数据交换，使其具有迅速而广泛的传播性，以上都是数字造型相对于其他传统造型艺术无法比拟的优势。

（三）中国象棋数字造型

通过前期对于中国象棋相关历史和文化的资料收集、整理，通过二维数字造型软件绘制雏形并逐步完善，最后运用三维数字造型软件进行制作，完成中国象棋的数字造型（帅方），如图1所示，这些模型的表面多边形网格数量不多，细节表现也并不丰富，却具有良好的整体外观比例和布线，将模型导入ZBrush、Mudbox等高精度三维造型雕刻软件中，通过多边形网格的细分增加表面细节，结合各种特殊笔刷雕刻复杂表面起伏、转折以及后续表面质感附着，直到完成三维数字造型成品，如图2所示。

三、三维打印技术

三维打印（Three Dimesional Printing，3DP）技术是当今最具生命力的快速成型（Rapid Prototyping，RP）技术，3DP技术同其他RP相比，具有设备价格便宜、运行和维护成本低、操作简单、成形速度快、制件精度高、成形过程无污染，适合办公室环境使用等优点，[2]通过三维打印机对数字造型信息数据进行识别，完成三角网格数据转换，3DP技术将虚拟的数字造型转变为现实的物理实体，这种能将数字造型的虚拟性、抽象性转化为真实存在的物理性、具象性的三维打印技术，不愧被2011年2月10日出版的英国《经济学人》冠以三维打印技术改变世界的标题。

（一）三维打印机基本工作原理和方式简述

常见三维打印方式可分为喷墨粘粉式和熔融挤压式两种，随着3DP技术的持续发展，目前还有先进的压电喷墨式、气动式、电动式以及混合式等（最新还有激光液态成型式）。三维打印机工作的成型原理相对简单，即3DP实际是断层扫描的逆过程，断层扫描是把部件切成大量叠加的片，3DP逐片打印（片越薄精度越高，耗费的打印时间也相应增加），最后片累加到一起，完成实体，如图3所示。以熔融挤压式打印机工作方式为例，三维打印机分析数字造型数据后，结合切层模块确定摆放方位和切层路径，并进行切层工作和相关支撑材料的构造，接着，使用喷头将固态成型材料加热至半熔融状态之后挤出来（挤出半径越小精度越高，耗费的打印时间也相应增加），沿着支撑材料自下而上逐层构铸成最终实体。

（二）喷墨粘粉式和熔融挤压式打印样品结果比对分析

选用中国象棋“仕”数字造型成品作为源文件，在进行三维打印之前，还必须对“仕”数字造型进行数据格式转换、生成实体物理尺寸控制、多边形减面数量控制、打印精度设置等一系列前期处理，然后分别采用喷墨粘粉Z Corporation 450型打印机和熔融挤压式Objet24型打印机两种方式进行三维打印，获得三个样品（左、中、右），如图4所示，由于Z Corporation 450型配置彩墨喷头，样品可以直接附着颜色（左）；而熔融挤压则不能直接上色（中、右），这是三个样品在视觉直观上最大的区别；喷墨粘粉样品质地脆硬类似石膏，表面触摸有细微颗粒感，呈色效果比原有数字方案颜色整体暗沉，由于打印样品只有高7cm尺寸大小，渐变颜色效果不太明显，且外观色彩受外力容易剥落，随时间推移还会出现褪色现象，需要在表面喷刷专用透明漆加以固化；熔融挤压使用ABS材料0.3毫米精度（中），打印尺寸高为10cm，样品构造尤其面部细节表现很粗糙，其他部位需要进行二次打磨；熔融挤压光敏树脂材料0.1毫米精度（右），仅高5cm，样品质地坚固，表面顺滑，细节清晰可见。显而易见，相对中国象棋常规尺寸和造型细节表现而言，光敏树脂样品的效果是最佳选择，此外，中国象棋不同于纯粹的工艺品，喷墨粘粉存在不进行漆化会褪色的缺陷外，其太过易碎的质地也不适合实现中国象棋的游戏功能，所以采用最后一个样品（右）作为批量打印成型方案，再通过对样品的后期手工上色，完成整个中国象棋数字造型实体。

（三）三维打印技术对于数字造型的影响

数字造型和物理实体，不论是形成过程，还是体验方式都是完全不同的，因此，虚拟再现与现实再造的必然差异对于造型设计方案会产生相应影响，这意味着中国象棋数字造型成品不再只是通过显示器“可供观看”的图像，而是可以放在用户手中“可供把玩”的实体物件，所以，不可避免存在对某些造型局部的修正：比如纤细结构需要适当的加粗增厚，避免生成的实体不抗力而断裂；细微的数字造型间隔结构需要合理填充或密闭，避免实体在后期不易于人工上色操作等等，正是根据对三维打印实体样品的直观判断和量化考量，才能逆推到数字造型上做更为合理、有效的调整，将数字造型方案达到最佳状态。

四、依托三维打印技术的新型工艺制作流程展望

传统造型艺术的价值毋庸置疑，其耗费的材料、繁琐的工序和人工的投入，积淀成内化在艺术品中，可以满足精英文化在意识形态上的享受，然而，不能否定大众文化在信息时代疾速而庞大的需求，加之高效生产还须兼顾节能环保的限制，无疑对现有传统工艺流程提出更高的要求。依托三维打印技术，将数字造型通过三维打印机直接转化成物理实体，整个生产流程快捷、环保，如图5所示，在时间、效率、能耗和产量之间获得良好的平衡。

数字科技的不断进步，使得三维打印技术在打印速度、尺寸、精度等性能方面大大提升，而高数据处理能力三维扫描仪的出现，完美的衔接了传统造型艺术与数字造型，形成具有强大生命力的新型工艺制作流程，提出由传统造型艺术-三维扫描技术-数字造型-三维打印技术的新构想，能把甚至不懂任何计算机操作的造型艺术家与数字造型实体之间建立的无缝的对接。在未来，硬件设备将更加先进并逐步达到普及性价格，拥有完整新型工艺制作流程的艺术工作室、科研实验室和商业公司会大量出现，这将极大的促进数字造型的发展，从而对整个造型艺术的产生深远的影响。

五、结论

中国古代造型艺术有“铸鼎象物”和“触象而构”之说，两者都是中国独特的造型意识和创作方式，[3]中国象棋数字造型借鉴传统造型思维和方法，通过计算机造型技术进行全新的数字造型设计，再运用先进的三维打印技术，实现中国象棋由数字造型向物理实体的转化，使数字造型从虚拟图示快速转变为现实产品，经由这个转化的过程，探索对于改善传统造型艺术制作流程的新方式，即依托终端三维打印技术以及前端三维扫描、中期数字造型技术而构建的快速高效、经济环保的新型工艺制作流程，为数字造型艺术在科技时代的飞跃式发展提供强大的支持。

该论文为深圳职业技术学院校级科研课题《中国象棋基于三维数字技术再设计应用研究》结题成果

注释

[1] 张文毓.快速成形技术及其应用[j].航空制造技术，2011（9）：53.

[2] 刘厚才：机械科学与技术[M].27卷，2008：1186.

[3] 胥建国 著：中国彩塑艺术[M]北京：清华大学出版社，2012：5.

参考文献

1 陆君玖著.彩塑[M].上海：上海科技教育出版社，2006.

2 胥建国著.中国彩塑艺术[M].北京：清华大学出版社，2012.

三维数字化论文篇12

3D产业的先行者

专注于三维数字化与3D打印技术的杭州先临三维科技股份有限公司，已经是是国内相关技术领域综合实力最强、销售规模最大、技术种类最多、服务保障能力最强的三维成像技术企业，其服务的客户主要来自制造业、医疗、文化创意、教育等领域。

作为3D行业的标杆企业，先临三维的发展历程，也是3D打印产业从无到有、从小到大的发展缩影。

先临三维成立于2004年12月，经过两年的刻苦研发后，于2006年开始销售经营，当年的营业额不过几百万，而随着3D技术的成熟和市场的扩大，公司营业额连年翻番。“公司去年的营业额有6000万，今年肯定是要破亿的。”该公司公司营销策划部经理王红梅告诉本刊记者。

目前，先临三维有员工近200人，在华东、华南、北方、西南等区域设有分公司和服务机构，申请和授权专利近30项，软件著作权近20项，在综合实力、销售规模、技术种类、服务保障能力等多方面均处于行业领先水平，该公司的软件企业三维成像系统通过荣获“国家重点新产品”称号，是行业中第一个获此殊荣的公司，并被评为国家火炬计划重点高新技术企业，承担着国家重点新产品、国家创新基金项目以及承担10多项国家、省、市科研计划。先临三维通过了ISO9001全面质量管理体系和ISO14000环境质量管理体系开展生产和管理工作，多数产品获得CE或FCC认证。

先临三维以其强大的实力、领先的技术水平，在业内享有较高声望。先临三维是国家白光三维测量系统（三维扫描仪）行业标准的第一起草单位，浙江省工业设计协会副会长单位，建有省级“三维数字化”技术研发中心，，是“中国3D打印技术联盟副理事长单位”，并与浙江大学建有三维数字化技术联合实验室。

愿意为某些新技术、新产品做长期的储备和投资是先临三维能够一直处于行业前列的根本原因。王红梅介绍说：“比如我们的齿科专用三维扫描仪，在国内还没有任何产品的情况下，我们花了两年时间来研发，一面市就引起了轰动，很多同行竞相开始研发类似产品。”

三维技术的一体化解决方案

先临三维的主营业务是三维扫描仪、三维激光雕刻机、3D打印机及相关软件与服务。目前，国内从事三维技术的企业，一般只生产三维扫描设备或3D打印设备，而先临三维致力于提供从扫描到数据处理到打印的一体化解决方案，优势明显。

从高精度三维数字化（三维数据的准确获取）、三维软件建模/检测（三维数据的高效处理）到3D打印/快速制造（三维数据输出）、三维动态展示，先临三维的三维数字技术综合解决方案已经成功运用汽车制造、航空航天、模具制造、电子电器、消费品、牙科、骨科、文物古建、雕刻、建筑、能源、科研、职业教育等，帮助这些行业的客户降低产品开发制造成本，缩短产品交付周期，并有效提高产品和服务品质。

三维扫描技术水平，是决定3D打印质量的最关键的因素。扫描仪能够在数秒内精确地测得物体的立体数字模型，3D打印之所以精确，就在于使严格按照数字模型来打印的。扫描仪的精度决定了模型的精密度，只有高精密度的扫描仪，才能保证模型的高精密度。

先临三维的三维扫描产品门类齐全，居全国首位。无论是多范围、大范围扫描装置、高端扫描仪以及应用于医学的牙齿扫描仪等，先临三维的技术，均处于领先水平。

“我们的三维扫描仪产品型号有10来种，面向工业制造、医疗和教育多个领域的客户，年销量几百台。在工业制造领域，我们的三维扫描仪在汽车、航空航天、模具、电子电器、雕刻、服饰、玩具、建筑、能源等行业有很广泛的应用。在医疗领域的应用，我们也有很多成功案例，目前着重在齿科、骨科、医疗设备与医疗器械、人造骨骼与器官的3D打印研究等方面。”王红梅说。如今，无论是海上舰艇雷达天线的快速精准检测、汽车座椅的二次开发还是波音737-NG飞机尾翼的厚度测量、大型风力发电机轮毂的高精度检测，先临三维都提供了有力的技术支持。

近年来，先临三维在3D打印与文化创意领域相结合的方面做了大量工作，使3D打印及快速成型技术介入文物保护、复制及衍生品开发领域，并延伸到传统的油画、雕塑、陶瓷、紫砂、竹木牙角、玉石翡翠等艺术创作及营销领域，利用该公司技术复原或制作的艺术品均神形俱备，令人叹为观止。如西汉瓦当、东汉辟邪、北魏佛像等文物的复制，均是成功的案例。

据王红梅介绍，先临三维的3D打印客户覆盖各个应用领域，涉及汽车、摩托车、家电、通讯产品、航空航天、轻工业、医疗、国防等行业。在3D打印机的研发方面，先临三维已经有了突破性进展：“我们在今年4月份了第一款自研的FDM技术的桌面式3D打印机，至今已经热销近50台，供不应求。”王红梅透露，近期该公司还将一款专业领域的3D打印机，但出于保密的需要，暂时不能透露具体技术类型。

为客户创造价值

作为三维数字领域的先行者与标杆企业，先临三维对于自己所承担的对产业和社会的责任有着深刻的认识。

先临三维既是国家白光三维测量系统行业标准的第一起草单位，也是中国3D打印技术产业联盟的副理事长单位，无论是在三维扫描领域还是3D打印领域，都积累了丰富的经验，技术实力雄厚。对3D打印技术的产业化应用，先临三维有足够的研究与掌握，一直在致力于使客户能够真正体会到3D打印的价值，从而实现产业的发展和社会生产力的进步。

以“为客户创造价值”为企业宗旨，坚持“求精，务实，创新，共赢”理念的先临三维，客户遍布国内外，拥有成都飞机设计院航天材料与工艺研究所、、中材国际材料股份有限公司、西安世园投资集团公司、浙江大学、北京理工大、学上海飞机制造有限公司、中国计量科学研究院、东营万迪诺制动系统有限公司、西安茂陵博物馆美克美家（天津）、温州医学院北京航空航天大学等众多知名客户。