三维数字化技术的传统工艺设计论文

2024-12-18|版权声明|我要投稿

三维数字化技术的传统工艺设计论文(精选8篇)

1.三维数字化技术的传统工艺设计论文 篇一

山东电力工程咨询院有限公司 (以下简称“山东院”) 采用AVEVA PDMS三维数字化设计平台, 通过大量的基础性积累, 形成自有的企业级三维数据库。在顺利升级PDMS三维数字化设计平台的基础上, 走通三维接口集成工具, 实现了工艺管道计算、提资、实际坡度布置、保温、实体支吊架等三维数字化设计。本文基于山东院的经验, 对工艺管道的三维数字化设计进行研究探讨。

1、工艺管道三维数字化设计技术

山东院在构建标准化元件库的基础上, 集成CaesarII、PipeNet、Glif应力分析软件, 通过程序开发将计算软件所需数据与三维管道模型属性相匹配, 将计算结果返回PDMS用于荷载提资及支吊架设计。同时集成工艺管道提资工具, 使用三维实体的模型元件表示预埋件、荷载、孔洞位置, 直接在三维的环境下实现了资料传递。另外工艺管道按实际坡度布置、添加保温层及实体支吊架, 改变了以往三维设计中管道布置过于理想化的模式, 使三维模型与现场施工趋于一致, 实现“无差错设计、无碰撞施工、无缝隙移交”。

2、工艺管道三维数字化设计过程

2.1 三维数字化设计的程序化

鉴于三维数字化设计对模型精细度和信息完整性的要求, 编制了《三维数字化设计作业程序》, 对三维数字化设计中各岗位职责、工作流程、工作节点等进行规定, 规范了三维数字化设计过程, 保证了三维数字化设计质量。

2.2 系统图绘制

编码是数字化数据关联的纽带, 数据之间的关联查询需要编码的支撑, 因此在系统图绘制之前对工艺管道编码进行整体规划, 并采用AVEVA VPE P&ID系统绘制系统图, 添加管道的编码、温度、压力等属性, 以及阀门的编码、型号等属性, 既可以在数字化发布平台中与三维模型进行数据关联, 也可以从系统图中批量抽取带有阀门编码、型号等信息的阀门清册, 保证了数据的完整性和可靠性。下图为VPE P&ID绘制的开式循环水系统图 (图1) :

2.3 三维数字化模型

根据数据分类规划及数据关联的要求, 应对模型的数据结构层次进行规范的划分。采用工艺管道三维数字化设计技术进行计算、提资、实际坡度布置、保温、实体支吊架等设计, 达到三维数字化设计深度和精度的要求。同时, 工艺管道模型的属性设置应满足数字化要求, 下表为三维模型中PIPE层的属性设置:

2.4 数据关联

完成三维设计后, 三维模型与设计图纸、文档转换成数字化发布平台所需的数据格式, 再进行数字化的数据关联, 包括:建立三维模型与设计图纸、文档、编码对照表, 并利用转换工具生成关联文件, 完成三维模型与二维数据资料的有效关联;VPE P&ID系统绘制的系统图与三维模型中的管道、阀门进行关联, 使用户获取管道、阀门的相关位置及在系统中的用途。下图为三维模型关联的效果 (图2、图3) :

3、结语

工艺管道的三维数字化设计不仅能够提高设计效率和质量, 还可为电厂的建设、安装、运行提供强有力的支持:在电厂施工、安装、调试阶段可以对复杂部件进行模拟安装;在电厂运行阶段可以与电厂数据库链接, 为电厂其他管理运行系统提供必要的属性和可视化信息;也可以作为培训员工的手段, 提高培训水平。因此, 对工艺管道进行三维数字化设计, 为打造数字化和智能化的电厂创造了有利的条件。

参考文献

2.三维数字化技术的传统工艺设计论文 篇二

【关键词】救援直升机;仿真;PRO/E

近些年来,世界各地的自然灾害频繁发生。所有的自然灾害面前,灾后救援手段非常之多,最为行之有效的救援手段,应该是航空救援。而航空救援的主要工具就是救援直升机。救援直升就可以高速、有效的对灾区进行第一时间救援,而且还能不受地理环境的束缚,所以航空救援现在成为全世界公认的最有效的救援手段。但是,我国的多数救援直升机都是对原有的直升机进行改造。救援效果一般,救援速度也慢,功能性也差,效果也不是很理想。针对实际当中救援直升机存在救援过程中遇到的一些问题,扩展救援直升机的功能和用途,对救援直升机舱门和尾部结构提出改进方案,通过pro/e进行仿真。

1.救援直升机舱门设计

飞机的机身设计的特点分别是飞机的驾驶舱和飞机的机身下方的支撑架。对汽车吊车的观察发现,操作者在操作室里可以看见起吊情况。地震现场小型救援直升机的起吊部分在飞机的尾端,要想便于观察起吊过程,就必须有和飞机尾部同方向的操作室,我们便设计了旋转式的操作室。打开飞机的舱门,操作室可旋转到飞机舱外。这时,飞机的尾部和操作室是同一方向,可以直接观察起吊情况,方便对起吊工作进行操作;飞机的机身另一个设计亮点是飞机进行起吊工作时,支撑架全部打开,稳定重心。为了使支撑架不与起落架发生干涉,为此设计了六节支撑架,最后打开的支撑架在起落架的两边,起到了稳定重心的作用。这六节支撑架环环相扣,尺寸匹配。在PRO/E中,我们做了运动仿真。仿真了飞机舱门打开,操作室旋转以及支撑架的放落过程。以下是展示这一过过程的图片。如图所示。

飞机舱门开启过程

2.飞机尾部伸缩设计

图片展示了操作室和支撑架的运动过程。飞机的机尾部分,由一组可伸缩的起吊臂和小型螺旋桨组成。起吊臂一共有三节组成。起吊臂的升起、降落、伸出、缩回都是由液压能提供动力。小型螺旋桨固定在最粗的起吊臂上,小型螺旋桨有自身重量,因此,需要更多的液压能。将设计好的三节起吊臂用PRO/E的组件功能组合在一起,并对起吊臂的升起、伸出、收缩、降落这一个过程做了运动仿真。这个过程也是此次设计的特点。以下是展示这一过程的部分图片,如下图所示,救援直升机尾部伸缩架展开全过程。

救援直升机尾部伸缩架展开全过程

3.飞机底部支撑架运动设计

飞机进行起吊工作时,支撑架全部打开,稳定重心。为了使支撑架不与起落架发生干涉,为此设计了六节支撑架,最后打开的支撑架在起落架的两边,起到了稳定重心的作用。这六节支撑架环环相扣,尺寸匹配。具体的支架的展开过程如图所示。飞机底座全部展开过程如图所示。

救援直升机支撑架展开过程

本文在救援直升机功能扩展方面进行了研究和探索,通过救援直升机的结构改进,使救援直升机集成了新的救援功能,扩展了救援直升机的应用范围,提高了救援效率。为了说明具有新的救援功能的直升机的结构,还设计了直升机结构的验证和演示模型,完成了模型虚拟样机和缩小比例实物模型的制作。本文旨在探索救援直升机结构设计的一种新的思路,为新型救援直升机的开发提供一些参考和启示。随着强度高、重量轻的新型复合材料在救援直升机上的应用,在救援直升机上必将集成越来越多的新结构和新功能。对本文制作的新型救援直升机结构模型,还可进一步开发应用于其他领域,如作为具有一定教育意义的救援直升机玩具组装模型的前期工作,在此基础上开发出启迪儿童智力的玩具组装模型产品。

【参考文献】

[1]张德强主编.CAXA数控铣CAD/CAM技术.北京:机械工业出版社,2005.

[2]于位灵,万军.虚拟制造技术的发展与应用研究(第30卷).制造业自动化,2008,(02).

3.三维数字化技术的传统工艺设计论文 篇三

分析3DGIS特点,提出将3DGIS技术与数字油田建设相结合的.思想,并通过一个典型的三维数字油田虚拟展示实例,介绍Skyline技术的应用流程.

作 者:王钰 高志亮 马智民 姚卫华 陈石 郭花利 WANG Yu GAO Zhiliang MA Zhimin YAO Wehua CHEN Shi GUO Huali  作者单位:王钰,高志亮,马智民,郭花利,WANG Yu,GAO Zhiliang,MA Zhimin,GUO Huali(长安大学地球科学与国土资源学院,陕西,西安,710054)

姚卫华,YAO Wehua(中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安,710021)

陈石,CHEN Shi(中国科学院研究生院计算地球动力学实验室,北京,100049)

刊 名:地理空间信息 英文刊名:GEOSPATIAL INFORMATION 年,卷(期):2009 7(4) 分类号:P208 关键词:数字油田   3DGIS   Skyline技术   地物建模  

★ 天然气流量测试技术进展探讨

★ 三维可视化技术在吉和油田开发中的应用

★ 新疆油田存储“虚拟”整合应用案例

★ 新疆油田启动《石油天然气管道保护法》宣贯月活动

★ 论文:建筑节能技术及其应用窥探

★ 现代教育技术应用工程实施方案

★ PS/2接口协议解析及应用

★ 浅谈天然气输送管道铺设施工的安全技术的论文

★ 探地雷达技术应用综述

4.三维数字化技术的传统工艺设计论文 篇四

摘要:在我国传统民族文化中,传统美术集结着中华民族伟大智慧,在诸多传承文化中可被称作一绝。在我国的现代设计中,有许多灵感都来自于中国传统文化,并汲取了传统工艺美术的特点与优势,形成别具一格设计作品,为中国的现代设计走向世界提供有力支持。为此,本文首先就传统工艺美术对现代化设计的影响以及创新应用进行阐述,然后在此基础上就传统工艺美术创新的发展路径,希望能产生积极影响。

关键词:传统工艺美术;现代设计;路径

工艺美术是指通过特殊的技艺以及材料进行设计创造,构建一个人工建筑造型。这一技艺文化的诞生为的是满足人们日益增长的物质需求以及精神需求。工艺美术在中国的发展史有很长,其特点带有强烈的民族性以及地域性,并对世界工艺美术的发展起着重要作用。每一区域、民族的美术发展既是独立的,又相互影响着,在这个民族数量多、国土辽阔的国家,中国工艺美术发展史是一部伟大的作品,集结着中国人的智慧,其每一件作品都带有一定的思想,蕴藏着中国哲学。另外,随着时代的进步与发展,中国传统工艺美术所具有的独特元素被大量运用至现代设计中,形成独具中国特色的中国设计。

一、传统工艺对现代设计的“型式”影响

(一)造型元素的应用

在进行现代设计时,设计师往往会从传统工艺美术中寻找素材,并逐渐引发自己的创作灵感。例如传统工艺美术中的图腾文化,现代设计可以通过大量的图腾形象以及抽象的文字图形来追求设计中古典美,这大多应用在平面装饰设计中,追求传统纹样的线条感和镂空风格。在传统工艺美术中,构图的形式美主要体现以下几点:统一对称、稳定和谐,这也非常符合中国人的思想。而在我国的现代设计中,许多设计都采用了稳定对称的“黄金比例”方式进行构图,这在许多图标设计中均有体现。

(二)色彩元素的应用

中国传统艺术非常多样化,不仅体现在工艺产品的造型设计上,色彩上也常常给人一种强烈的视觉冲击。人们的想象力与创造力为这些工艺品赋予了灵魂,这一灵魂蕴藏着中华民族的传统美德与精神,在结合多样化的色彩,更添几分光彩。在中国传统工艺美术中,非常讲究色的互补搭配,例如红配绿,紫配黄等等,并且通过强烈的色彩感来体现工艺设计品的原生气息以及地域风情。传统工艺美术色彩的应用,不仅给人留下深刻印象,同时也为现代设计的色彩搭配以及色彩补色等应用设计产生深刻影响。

二、传统工艺美术在现代设计中的创新应用

(一)传统工艺美术在工业设计中的创新应用

在现代设计中,工业设计非常特殊,是建立在工学、美学以及经济学等学科基础上上发展而来的工业产品设计,且必须按照工业的发展以及劳动分工来进行,因此工业设计是结合了各个学科知识、专业技术以及特殊的审美理念的综合性设计,是为了更好的找到人类、产品以及环境间发展的平衡点,回归与生产实际中,将艺术与科学更好的统一的设计。但就目前工业设计发展状况来看,工业设计在在一定程度上虽然得到了人们的重视,获得了某些突破性的进展,但工业设计仍然流于形式,忽略了艺术与科学结合的重要性,一味的模仿西方工业设计,这样的工业设计发展难以在精神上,乃至功能上满足人们对于工业设计上的高要求、高标准,更别说人、物以及环境三者之间的平衡。而传统工艺美术在工业设计中的应用无疑是工业发展中重要的突破口。因此,寻找工业设计传统工艺美术两者间的相似点是目前非常急需的。为此,工业设计师在进行工业设计的过程中,可以选择性借鉴传统工艺美术,根据自己的设计思路、模型构造以及纹样色彩的选择,来选择性的借鉴工艺传统美术中极具生命活力的`元素;其次可以就工艺美术进行深层次的内涵挖掘,结合其内在实质,设计出独具中国特色的符号语言,例如祥云火炬的设计。

(二)传统工艺美术在室内设计中的创新应用

在现代设计中,室内设计是以人为本,对室内空间环境进行设计构造的设计艺术,在功能上注重实用性以及舒适性,在精神上注重审美性,因此室内设计是一项综合性非常高的设计艺术。传统工艺美术的诞生与发展同样是为了满足人们日益增长的物质与精神需求,因此在现代化的室内设计中,汲取传统工艺美术的精华,并且可以借助传统元素与现代设计中的差异性产生一定的反差,这极大的增强室内设计的对比冲突性,同时也大大增强室内设计的时代感与民族特色。但在进行室内设计的过程中,设计师一定要立足于室内空间结构的功能与形式,结合传统工艺美术中的诸多元素,并采用现代化装饰手法,来提升室内空间环境的时代感、民族特色以及地域风情。例如,在对室内环境中客厅部分进行设计的过程中,这一部分是人们进行日常生活的主要空间,同时,这很大程度也决定着整个室内空间的装饰风格。因此,根据设计风格进行装饰,如果想要构建一个中式风格的室内空间,客厅的装饰可以选取组合式的总是雕花沙发与茶几,然后再根据实际需要进行搭配设计。客厅墙壁则可以选取带有中国元素的风景画进行装饰,这样设计能有效的提升室内空间整体的中式韵味。另外,陶瓷等艺术作为我国独特的民族艺术,都能在室内室内设计中进行应用,且都能发挥出良好效果,因此传统工艺美术在室内设计中的应用,不仅开拓了室内设计的思路,同时也更好的为人们提供服务需求。

(三)传统工艺美术在包装设计中的创新应用

近年来,我国包装设计艺术发展迅速,但相比于西方国家,仍存在一定的差距。因此想要提升我国包装设计艺术的国际竞争力,首先要充分发扬我国包装艺术中的民族特色、地域风情、传统特点以及独特魅力。传统工艺美术是随着人们日益增长的物质与精神需求的增长而发展,因此传统工艺美术非常符合人们的审美理想,且这一审美形式也在不断的改变中国、改变世界,向着更美好的生活前进。而这与包装设计的发展理念同宗同源,并能为包装设计提供大量的设计素材,设计师能从其中获得大量的设计灵感,从而提升现代化包装设计的艺术性、实用性以及审美性。在传统工艺美术中,青铜器、壁画、建筑、玉石、陶瓷以及剪纸等等素材,都逐渐被应用至包装设计中,且对现代化包装设计的发展其中重要影响。例如陶瓷器皿上的花纹涂饰,被大量应用至产品外包中,同时配以现代化技术、材料,大大提升了产品的商业价值与欣赏价值。

三、传统工艺美术的创新发展路径

工艺美术一直都是对着人们不断变化的需求而发展者,设计师与艺术家们也一直为此努力前行。随着时代的进步与科技技术的不断创新,这对工艺美术的革新带来了巨大影响,为了更好的追逐时代的步伐,笔者就传统工艺美术的创新发展路径进行以下归纳总结:增强表现力,旨在满足不同层次的需求,因此需求增添各种新鲜元素,针对高端人士,需求融合高端元素,针对低端消费群体,则需求增强工艺品的实用性以及审美效果,在满足这些要求的同时,要适当结合当下时尚流行的元素进行添加设计,这样既能保留传统文化特色,有大大提升了工艺品的时尚性等特征;发挥民族性,传统工艺美术的发展是我国伟大智慧的体现,很多现代设计的创作灵感都得益于此,因此充分发挥传统工艺美术中的民族性,将其中的本土文化和地域风情融入自己的设计作品中,让自己的作品在这片辽阔的艺术环境中得到熏陶,不断的提升创作作品的艺术性,另外,将民族文化与现代设计中的表现手打进行结合,为自己的作品增添新的思想与魅力,同时也更符合现代人的审美观,从而提升其自身价值。另外,为了更好提升我国传统工艺美术在国际上的影响力,提升我国工艺品的国际竞争力,必须适当的汲取国外优秀作品中的优秀元素,只有如此才能更好的跟随时代的步伐前行。

四、结语

我国传统工艺美术一味的模仿,永远不会走在世界前沿,只有充分发挥我国传统工艺美术中的本土文化、地域风情以及民族特色等元素才能更好的向世界展示自己,同时也要融入时尚新鲜的元素,增强设计的表现力,设计的作品才能更好的符合人们的审美观,才能更好的提升其价值。

参考文献:

[1]段笔耕.传统工艺美术在现代设计中的创新应用[J].包装工程,,38(08):214-217.

[2]赵红云.浅谈我国传统工艺美术在现代设计中的创新应用[J].美术教育研究,(03):98.

5.三维数字化技术的传统工艺设计论文 篇五

3.1以形取神:品味传统文化的精髓

设计绝不应是简单的复制。如果设计师将传统工艺美术中的图案直接搬到茶叶的包装设计之中是没有任何意义的,只有真正懂得传统工艺美术的内涵,从中获取传统工艺美术的精神,才能够给茶叶包装注入传统工艺美术的神韵。因而,在茶叶的包装设计中,设计师们要深入的学习传统工艺美术的来源以及背景,读懂传统工艺美术中独特的寓意,并结合茶文化具体的内容,将茶企的核心内涵以及茶文化的精髓“镌刻”在茶叶的包装纸上。中国工艺美术十分注重打造事物的意境之美,擅长含蓄的表达事物的美感,创造让人想要一探究竟的念头。在茶叶的包装设计之中,设计师们可以运用传统的留白手法,给消费者留下更多思考的空间。而留白的手法也能够使茶叶的包装显得干净与大气,给消费者留下深刻的印象。

3.2创新立意:摒弃传统工艺美术中的杂质

中国传统工艺美术中也有一些不可避免的杂质,在对中国传统工艺美术进行运用之时,设计师应该去取精华,去其糟粕,摒弃其中陈旧迂腐的设计观念。更重要的是,设计师要从传统的工艺美术中汲取灵感,并结合现代化的设计理念,设计出既具有传统文化韵味,又符合现代审美的包装设计。这不仅是对设计师艺术功底的考验,也是对他们文化功底的考验。只有合理地运用中国工艺美术中的元素,既不盲目照搬,也不一味地否定,才能够将茶叶的包装设计得更加生动。在设计的过程中,设计师也应该注意茶叶质量与包装的一致性,因为再精美的设计包装也遮掩不住味道低劣的茶味。茶叶包装的存在是为了凸显茶叶的品质,给茶叶加分,而不仅仅是为了提升茶叶的销量。只有秉持这样的设计理念,设计师才能够将茶香融入到茶叶的包装设计之中,让人们品味到独一无二的中国味道。

3.3突出地域:欣赏千回百转的艺术层次

在中国传统工艺美术之中,地域的特色十分明显。而在我国的茶文化中,不同地区的茶文化的品种和味道也大不相同,体现的文化秉性也略有差异。这都是受到了地域的影响。如果仅将茶叶的包装统一归类,不仅不尊重我国文化格局的多样性,也糟蹋了上天的恩赐。因而,在茶叶的包装中,设计师应该加重的突出地域的文化特色,给茶叶的包装打上独一无二的地域标签,让消费者感受到不同的地域风情。例如:江南地区的茶叶包装可以以杨柳为背景,体现江南的地域特色。当消费者看到它时,江南的柔美也扑面而来。可见,在对茶叶的包装进行设计之时,针对不同地区的茶叶,设计师应该有不同的想法。而借用隐喻的设计手法,也可以增加茶叶包装的艺术感染力,给人与众不同的亲切感,拉近与消费者之间的距离。同时,具有地域风情的茶叶包装能够让消费者更加全面地欣赏到不同地域的风土人情,进而充实消费者的内心世界。而在茶叶包装材质的选择上,设计师也可以用一些地方性的材料,让人们更加真切的感受到地域的味道。

3.4主题鲜明:体现社会的核心价值观

作为传统文化的精髓,茶叶的包装不仅要满足大众的审美,更应该能够传达出中华传统文化的核心价值观。设计师应该在茶文化中挑选出符合当前国情和核心价值观的内涵,以文字的形式将其运用在茶叶的包装设计上,这样的茶叶包装不仅更具有现代化的气息,也能够成为社会核心价值观宣传的渠道。茶道精神一直是我国先进精神文明的代表,以茶养性更是不少国人的生活方式,同时,做工精巧的茶具也体现了我国工艺美术的魅力,将茶道精神的精神体现在茶叶的包装设计之中也能够表达我国与时俱进的设计理念。而只有将传统与现代紧密的结合在一起,我们的茶叶才能够走出国门,成为不可替代的东方经典。

作者:姚鹏 单位:石家庄学院美术学院

参考文献

[1]罗文.中国传统元素在茶叶包装设计中的应用研究[D].河北师范大学,:28-30.

[2]王晓萍.浅谈传统工艺美术特征以及保护和发展[J].大舞台,(11):36-37.

[3]刘闻捷,韩枫.浅析中国传统工艺美术与现代设计的关系[J].天中学刊,,23(5):92-93.

[4]孟尧.中国传统元素在现代包装设计上的应用研究[D]山西师范大学,2015:32-35.

6.三维数字化技术的传统工艺设计论文 篇六

关键词 数字艺术设计 三维动画 发展

中图分类号:TP3 文献标识码:A

其实通俗地说,数字技术就是计算机技术,但是计算机技术涉及的范围更广,而数字技术主要是将各种程序化为二进制的0和1这两个数字,也就是说,任何计算机中运行的软件都可以转化为0和1组成的编码,所以就称之为数字技术。数字技术的革新给很多领域都带来了翻天覆地的变化,特别是对于艺术设计来说,传统的艺术设计和数字艺术设计可以说是完全不同的两个概念。而先进的数字设计手段,也给三维动画的设计带来了更多的可能性,在一定程度上也促进了三维动画领域的发展。

1数字艺术设计和三维动画设计概述

数字技术是跟计算机技术紧密相连的一个概念,广义的范围内,二者是一致的,通常的数字技术指的就是计算机技术。但是狭义地数字技术仅仅是计算机技术的一种,它指的是通过一定的硬件及软件,将所有的图画、文字、声音、动态的图像都基于一定的标准转化为两个数字——0和1,然后将这些不同的0和1进行重组、加工、还原,形成原来的图画、文字、声音和动态图像。

数字艺术设计顾名思义就是基于数字技术进行的艺术设计工作。我们知道,艺术设计是一项集功能性和艺术性为一体的活动,数字艺术设计就是借助于数字技术,并且不仅仅将其作为一种工具,还将数字技术和艺术设计充分结合在一起,形成一种具有鲜明特色的设计风格。

三维动画其实就是我们常说的3D动画,通俗地讲就是区别于以往的动画的更富立体感的动画形式。三维动画的立体感容易让人产生身临其境的感觉,带来了与平面的动画截然不同的感官体验。三维动画设计十分繁琐,画面定格到每一帧,其动画画面都是三维的空间,这在传统的动画设计方式下根本无法实现,必须依赖于数字技术的发展。

2数字艺术设计中的三维动画设计分析

数字艺术设计中的三维动画设计主要应用于下面的几个领域中:

第一,影视。影视是三维动画最早也应用的最为广泛的领域。三维动画设计在影视中通常以两种形式出现,一是三维的卡通片,二是真人影视剧中的特技和特效镜头。前者其实就是将三维的动画放映出来,人们欣赏到的和想要去观赏的就是动画本身,而后者则是因为现实拍摄中的条件限制或者是剧情需要又或者是科幻性质的影片在现实中根本没有的事物,只能通过三维动画设计来满足要求。特别是近些年科幻大片和3D影片的盛行,三维动画设计在这个阶段十分流行。

第二,广告。三维动画出现较多的场景还有广告中。广告的三维动画设计类似与影视中的三维动画设计,但是其区别是相对于影视中大量的动画镜头,广告的时间很短,需要的三维动画设计其实在绝对的标准上比影视上要宽松的多,但是因为广告比起影视来说多了个商业属性,要让三维动画体现出要宣传的商品的特点,还要在短短的数十秒中吸引人的注意,其实创作的难度要比影视三维动画设计还要高的多。

第三,游戏。近些年来,计算机和网络的不断发展也进一步促进了游戏行业的发展,人们对游戏的体验要求也从游戏本身的可玩性上升到游戏可玩性加上画面的优美,也就是人们对游戏画面的追求更高了。这种前提下,仅仅做一个动画的宣传片是不够的,人们需要看到的是游戏人物本身就是三维的,游戏场景也是三维的,这样才有更强的代入感。

第四,建筑。在建筑领域,三维动画的设计主要是在建筑尚未完工阶段将建筑的效果图以360度的三维动画展现出来,人们不再拘泥于之前的平面图画,而是能够通过对立体图形的观看对整个建筑的外观设计有一个初步的印象。当前建筑行业的发展突飞猛进,人们对建筑的要求也越来越高,三维动画在建筑展示方面起到的作用也越来越大。

3结语

随着时代的发展和相关技术的进步,以及人们对三维动画的需求,未来三维动画的发展将越来越快,三维动画将不仅存在于电影电视中,还将更广泛地应用于更多的民生领域和人们的生活之中。当前的三维动画设计依赖于数字技术的发展,是数字艺术设计的一种,仅凭手工难以做出高质量的三维动画。三维动画设计者要把握数字艺术设计的特点,开阔思维,积极借鉴其他先进的经验,积极创新,设计出更多质量更高的、成本更低的、能够被大众接受的、可以应用与多领域的三维动画,为我国的社会主义文化发展贡献自己的力量。

参考文献

[1] 沈庆伟,陈杰,栾庆磊,何晓红.Flash在《数字电子技术》CAI课件中的应用[J].电脑与信息技术,2004.02.

[2] 孟男,孟程,郭泽.《三维动画设计》新课程标准与教学设计[J].群文天地,2011.02.

[3] 于勇.基于Web2.0的《三维动画设计》精品课程网站的建设[D].北京林业大学,2011.07.

[4] 李琴.基于Virtools数字电路实验教学系统的设计与实现[D].电子科技大学,2011.

7.三维数字化技术的传统工艺设计论文 篇七

[摘 要]三维数字建模技术是数字媒体技术专业必修的专业课程。可以结合高校转型发展的背景,针对三维数字建模技术课程教学中存在的问题,提出“把企业引进课堂,把职业标准写进教学计划”的观点,开发基于职业标准的三维数字建模技术课程体系。实践表明,该教学模式对学生基本技能、专业技能和工程能力的培养具有重要意义。

[关键词]职业标准;教学模式;课程体系;工程实践

[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)09-0154-03

一、前言

三维数字建模技术是数字媒体技术专业必修的专业课程,该课程要求学生掌握三维建模技术的基本原理、常用的建模方法、灯光技术、渲染技术、动画技术等内容,与CAD、图像处理基础、建筑动画、角色设计、骨骼与角色动画、高级动画课程形成一个完整的课程模块。[1]其在数字媒体技术专业课程体系中起着承上启下的作用,能为后续课程打下坚实的基础。

本文结合高校转型发展的背景,针对三维建模技术教学中存在的问题,提出“把企业引进课堂,把职业标准写进教学计划”的观点,开发了基于职业标准的三维数字建模技术的课程体系。该课程体系已经在教学中实践6年,对培养学生的基本技能、专业技能和职业技能具有重要意义。

二、三维数字建模技术课程与职业岗位对接现状

三维建模技术受新专业建设背景的影响,师资力量还不是很强大,教学资源相对薄弱。这种情况下,如果仍然采用普通课程的讲授方法,教师的理论讲授与学生的实验操作相分离,会造成学生因为没有亲身体会而无法理解相应的命令;如果学生在实验操作时遇到问题,又不能得到及时的指导,那么学生的学习效果将会事倍功半。按此方式培养出来的人才,和市场需求必然是脱节的。可见,三维数字建模技术课程的教学改革势在必行。[2]

近年来,随着国家一些指导性文件的出台,一些高校,尤其是职业院校在课程改革中逐渐开始注重与职业标准的对接,诞生了很多特色专业和精品课程,甚至是大规模开放性课程(MOOC)。[3]但真正能把课程内容和职业标准紧密联系在一起,从职业标准内涵出发安排课程内容的却寥寥无几。

三、三维数字建模技术课堂教学中存在的问题

(一)课程内容与职业技能存在一定差距

三维数字建模技术是一门综合交叉课程,涉及计算机科学、设计学、美学、色彩学等学科的背景知识,主要学习三维模型设计与制作两个方面的内容,设计环境是3dsmax和Maya。这两个软件环境复杂,参数设置复杂、功能模块强大,部分功能模块之间关联性不大,给学生学习带来很大的困难。该课程面对的职业岗位也比较多,主要有三维建模师、三维渲染师、三维动画师等。如此复杂的软件环境对应多个工作岗位,这样在教学案例的选取上就需要多个案例支撑实践教学环节。[4]但是,由于新专业教师大多缺乏行业工作的经历,课堂上讲解的知识,所使用的教学案例不能完全反映出职业岗位的真实特征,造成课程内容与职业岗位不能实现无缝对接。[5]

(二)只注重三维制作技能,不重视培养学生的创意创新

三维数字建模技术表面上看是在通过三维软件进行建模和创建三维动画,好像只注重操作,但事实上在创建模型之前融入的是设计者的创意,这需要了解人体功能学和人体运动学规律。[6]有的教师在上课过程中,只注重软件的应用,没有向学生讲述设计的思想,没有强调创意的重要性,更没有说明操作的原理。这样课程结束时学生只学会了使用三维软件,缺乏设计意识,不能够做到举一反三,更不能融入自己的创意。

(三)课程实训环节效果不理想

自2004年浙江大学申报第一个数字媒体技术专业以来,三维数字建模技术的课程实训就受到了广泛的关注,各个学校纷纷开展该课程的实验、上机实习、综合实训等实践教学环节。但是由于没有企业参与,实训内容没有行业真实项目作支撑,也没有行业标准作为参考,要想达到学生对职业岗位的认知就很困难。这种情况严重影响了校内实训的教学效果。[7]

四、把企业引进课堂,在教学内容中融入职业标准

三维数字建模技术在教学中存在的问题,需要寻找原因,探讨面向职业标准的课程模式。把企业引进课堂,在教学内容中融入职业标准,这对学生专业技能和工程能力的培养具有重要意义。笔者所在的学校正处于高校转型发展时期,学校层面大力提倡校企合作,利用这个有利的形势,课程组教师积极筹划课程改革,主要开展了以下几个方面的工作。

(一)明确课程对应的职业岗位

三维数字建模技术这门课程要求学生掌握以多边形建模方法为主的模型创建方法和动画制作能力,同时能够了解制作过程当中的行业要求与规范。结合三维数字建模技术课程对应的职业岗位,本课程在职业能力培养方面应该具有专业技能和基本能力。专业技能包括三维空间思维能力、三维动画造型设计能力、动画场景设计制作能力、动画合成与编辑基本能力;通用能力主要包括勇于创新创业的敬业精神、学习专业知识能力、媒体制作能力、数码应用能力、自我发展能力、沟通能力、团队意识和解决问题的能力。[8]

(二)基于职业岗位的课程设计

在三维数字建模技术的教学设计中,以企业岗位职业资格标准作为参照,构建课程体系、安排教学内容、制订考核方案,强化课程的质量。

1.完善任务驱动的模块化教学体系

将三维数字建模技术划分为不同的知识模块,如表1所示。

表1中每个知识模块都有对应的任务,学生在做中学,学中做,知识模块结束时,学生必须完成相应的任务。这些任务来源于本地特色,可以是一个传说或故事,把它改编成原创剧本,并整理形成教学案例,把各种知识点迁移到教学案例中。同时,注重培养学生的创新意识,在动手实践和课程设计中,鼓励学生的个性化创作,让学生在学习中获得成就感,以此激发他们的学习主动性,提高他们的专业技能。

2.基于职业岗位组织课程内容

根据企业岗位标准,将三维数字建模技术课程分为三维模型设计、材质设计、灯光设计、动画设计、粒子系统、渲染输出、基础剪辑合成等六大模块,合理分配各个模块的课时和任务。六大模块分别与职业岗位对应(如图1所示),这样学生学习目标比较明确。同时建立多层次的教学资源库与知识模块相互衔接,打造学生立体化知识体系。

3.实施双师型教学,企业工程师走进课堂

为了引进企业真实的案例,以真实的工作任务为驱动进行教学实践,使学生经历“完整的工作过程”,学校与企业进行深层次的合作,让企业工程师走进课堂。具体做法是:由校内任课教师讲授教学内容和教学案例,学期的最后一个月,由企业工程师以真实的项目为背景,综合梳理所学知识,促进学生知识升华。目前,在三维数字建模技术课堂上授课的是国家新媒体基地和上海第九城市集团。经历过企业项目以后,学生对即将面对的职业岗位会有一个深刻的认识,对自己的职业生涯也有一个统一的规划。

在企业工程师走进课堂的同时,课程组教师也深入到相关企业参观学习,主动参与企业项目的制作和研发,提高实践制作能力,掌握行业的一手资料。本课程坚持“德育为先、技术为主、团队合作”的理念,打造自己的双师型教学团队,目前授课的教师全部具有行业资格。[9]

4.与企业共建精品课程资源

在教学的同时,不断加强课程资源建设,利用学校教学资源平台和企业的案例项目,加强三个领域的交流,即教师与企业工程师的交流,教师之间的交流,师生之间的交流,答疑解难。建立以培养职业能力为中心的课程标准,共同拟定教学大纲,共建设课程资源,共同开发工学结合教材,共同建立试题库,共同拟定考核方案。在精品课程网站上提供一些企业的成功案例,展示行业高端技术,增加学生对专业的认知,提高学生的学习兴趣。同时不断增加新的教学资源以提高网络资源的使用效率,扩大课程的影响力。

5.与地方电视台合作建立动漫创新创业基地

由于新的培养方案压缩了很多课时,因此除了要完成课堂教学任务意外,还应辅以大量的课外训练和项目实践。地方电视台因为栏目包装的需求,也要融入大量的三维设计。另外,他们还肩负着挖掘民俗文化、地方特色文化、非物资文化遗产等任务,急需大量的三维人才。根据这样的需求,课程组教师主动联系电视台成立了“动漫创新创业基地”,创造出一个开放的环境,给学生提供工作和实践的机会,使学生在校期间就能积累相当于两年的工作经验和经历,以满足企业和社会需求。[10]

(三)基于职业标准的教学案例设计过程

教学案例设计是以工作过程为导向的,其参照三维建模技术的职业标准,将理论融于实践,理论实践一体化。案例内容完全按照岗位工作任务,按照“从行动领域到学习领域,再到学习情境”的步骤,一步一步归纳提炼而来。

表2列举了1个典型的岗位工作任务的教学案例设计,融入哪些知识点是通过与企业人员沟通得到的。

(四)在课程考核中引入行业认证

我们进一步完善了课程考核体系,使课程考核与职业资格认证相结合,使得教学行为与学习目标有公开的评价尺度。在三维设计行业,“Autodesk认证”是业界广泛认可的专业资质认证考试,如果考试通过,可以获得“Autodesk 3ds Max动画设计师(二级)”和“Autodesk 3ds Max游戏动画设计师”证书。课程组经过努力,从Autodesk公司申请到了组织“Autodesk认证”考试的资格,三维数字建模技术课程以认证考试代替课程考核,通过的学生可以获得优秀等级,没有通过的学生可以再次申请,刷新学分绩点。这样,学生在获得学历证书的同时,也获得了行业资格证书,学生的就业竞争力提高了。

(五)教学改革的效果

许昌学院正处在转型发展时期,基于职业标准的教学模式已在各个专业中进行了全面实施,效果显著。基于职业标准的三维数字建模技术教学改革实施两年来,学生已经完成了包括许昌学院虚拟三维校园系统、反映许昌特色的动画片《金火圣母》等在内的多部作品。实践证明,该教学模式不仅充分调动了教师实践教学案例研究的积极性,激发了学生的学习主动性,提高了学生按照三维虚拟漫游技术的原理、方法、标准和规范进行综合项目开发和项目管理的能力,学生的综合素质也得到了明显提高,特别是在基本技能、团队协作、资料收集、人际交流、项目规划等方面,学生的能力明显得到了加强,这更加强化了学生就业方面的竞争力。

课程组就三维数字建模技术课程的有关情况进行了问卷调查,此次调查发放调查表120份,回收有效调查表120份,调查结果如图2和图3所示。

图3对学生综合项目设计能力进行调查,通过实训,89%的学生认为综合能力得到了培养和提高。调查结果还显示,56%的学生认为知识系统性得到了提升,40%的学生认为在设计思想方面得到了锻炼。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 李术蕊,白维,孙号龙.引企入校创佳绩 人才强校谱新篇——访陕西省电子工业学校校长伊逊智[J].中国职业技术教育,2013(34):18-23.

[2] 赵居礼.高职人才培养模式的实践与探索[J].机械职业教育,2010(11):8-10.

[3] 李顺娟.浅谈高职院校非艺术类专业基于项目的3DSMAX课程内容设计[J].现代企业教育,2013(9):72-73.

[4] 崔岩.基于行业标准的高职特色专业建设研究与实践[J].教育与职业,2011(20):27-28.

[5] 马巧梅,杨秋翔,刘爽英.基于双主线结构的网络工程专业实践教学体系的建设[J].中国电力教育,2011(14):120-121.

[6] 杨柳,胡志刚,李玺,等.面向CDIO的“操作系统”教学改革探讨与实践[J].计算机教育,2009(7):24-26.

[7] 李银玉.基于现代三维建模技术重构机械制图课程的思考与实践[J].电子制作,2013(17):89-90.

[8] 邹蕾,王水萍.3ds Max课程教学的改革与探索[J].河南教育,2015(4):56-57.

[9] 张光明,王泽忠,傅骏.“铸造工艺CAE技术”课程改革实践[J].机械职业教育,2013(8):65-68.

[10] 丛红艳.构建动画专业“产学研用”实践体系的探索[J].中国校外教育,2014(4):131-132.

8.三维数字化技术的传统工艺设计论文 篇八

1面临的问题

当今汽车设计制造技术飞速发展,焊装工艺技术作为轿车白车身生产的重要技术,其发展同样面临升级换代。以往传统的二维手工进行焊装工艺规划的模式已经无法适应数字化时代汽车白车身生产的需求。同时随着汽车市场竞争的加剧,如何利用构建焊装工艺规划体系实现白车身的高质量、高效率、低成本制造,实现效益最大化,都需要我们开拓思路、寻求有效的方法与手段。而数字化虚拟制造技术的发展,为白车身焊装工艺规划实现跨越式发展提供了全新的解决方案。

2解决方案

基于行业技术发展方向及公司自身发展需求,某企业依托西门子公司的Process De-signer (简称PD) 软件建立了数字化焊装工艺规划平台体系,为白车身焊装工艺规划实现数字化、三维化、标准化、协同化的发展提供了整体解决方案,实现了主机厂和供应商协调利用该平台对白车身的制造过程进行规划设计、模拟仿真,实现信息共享、传递与发布,实现了规划制造过程的可视化、系统化和智能化。

在焊装项目运行过程中通过建立逼真的虚拟现场环境,对整个焊装工厂、焊装生产线和单个生产工位的每个操作、工作内容、工装设备等进行整体工艺规划与协同管理,并综合利用各种管理工具实现焊装工艺过程的优化。

3实施过程

在焊装项目启动前期,主机厂利用Pro-cess Designer软件平台进行焊装项目前期的数字化焊装工艺规划,这个阶段规划内容主要进行整体工艺方案与线体工位布局的分析与验证,确定产品工艺分配、采购设备的数量与种类、焊接工艺、人员、电气控制形式、工艺布局等项内容,实现对项目技术方案、设备构成、成本预算等的综合规划,为项目招标做好技术准备。

主机厂利用PD文件作为招标介质进行焊装项目的公开招标,供应商同样要利用PD软件平台进行设备及项目总体报价,整个过程均实现了统一的全数字化的数据交换。

焊装项目招标完成后,进入焊装项目的设计制造正式启动阶段。根据主机厂的技术任务要求进行焊装项目的`详细工艺规划,这个阶段同样需利用Process Designer数字化工艺规划平台系统来开展工作。进行焊装详细工艺规划的工作目标是要结合开发车型的生产纲领、节拍、自动化程度、投资预算等对白车身的上件工艺顺序、焊点分配、节拍计算、工艺设备布局、物流等方面进行分析和验证,同时利用Process Simu-late、 Robcad、 Plant Simulation 等仿真软件平台对生产线、工装设备、机器人等进行详细的模拟仿真、验证、优化,以满足焊装制造工艺的可行性,优化生产线工艺布局,优化产品物流传递,实现焊装高效率生产及高品质制造。

建立完整的焊装数字化虚拟制造体系要完成以下内容:

(1)软件平台架构的建立

主机厂以及配套供应商首先要完成软件平台架构的建立,按照工艺规划技术人员比例配置相应的工艺规划及仿真软件,组建数字化工艺规划及仿真团队,开展相应的软件技术培训。

(2) 数值化工艺规划标准建立

建立企业数字化工艺规划标准,对数据结构、资源命名规则、图标表示、数据存放层级管理等进行定制,形成企业标准。

(3)建立焊装工艺资源数据库模型

主机厂以及配套供应商根据自身发展的要求,建立了自己的焊装工装资源库和操作资源库,这是完成下一步数字化焊装工艺规划工作的前提和基础。建立完善的焊装资源数据库,才能进行工位与生产线的2D和3D布局,才能进行焊接工艺的模拟与仿真,才能进行焊装投资成本分析。

(4)开展数字化工艺规划软件应用导航项目

利用真实项目进行导航式项目应用实践。体系构建之初需选择技术实力较强的软件供应商进行技术培训与导航陪伴。利用已完成的焊装项目或新的焊装工程项目,对焊装规划及仿真人员进行数字化工艺规划导航培训,辅助规划员一步一步掌握焊装项目工艺规划的操作过程,真正在实践中学会利用数字化手段进行工艺规划的技能。

在导航过程中,利用Process Designer软件体系进行焊装产品的工艺分配,进行焊点的工艺分配、进行焊接设备的选型、进行生产线的形式选择与三维布局、对生产线及操作进行节拍分析,同时配合应用Process Simulate软件模块对焊接工艺及布局进行优化与验证,包括对机器人可达性、干涉碰撞的验证。通过以上的仿真检验,可以对焊装工艺规划方案中的焊接设备的选择、夹具设计、生产线布局、是否合理、生产纲领节拍能否满足要求等进行优化改进。

规划工作后期通过输出机器人的仿真验证结果,利用RCS接口生成离线程序,输入到实际机器人控制器中,现场调试过程中仅需要微调即可实现机器人的示教,可大大缩短了现场安装调试时间。

(5)建立虚拟试生产实验体系

当下汽车企业都面临着:如何降低新车开发成本、提高整车质量,缩短产品推出周期的挑战。数字仿真技术已经在实际工程项目实施中扮演了重要的角色。

通过建立虚拟试生产技术智能实验室,配备相应的软件与硬件设备,即可系统的开展柔性生产线数字化工艺规划、机器人模拟仿真与电气自动化控制编程调试技术的集成应用,实现数字化规划、三维设计、模拟仿真、电气编程调试虚拟化全流程的纵向技术联通。实现工装生产线产品的虚拟试生产技术应用,缩短产品设计到生产的转化的时问,提高产品的可靠性与成功率,缩短制造调试周期,满足多品种、多车型智能化、自动化、高柔性生产的需要。

虚拟制造技术正逐步成为汽车焊装装备企业的核心技术,对提升焊装制造技术水平有重大的推动作用。

(6)进行软件应用二次开发,提高规划仿真效率

企业建立了数字化虚拟制造技术平台后,要积极重视根据企业自身需求进行客制化的二次开发工作。例如一汽大众在新捷达招标过程中率先运用了数字化规划系统,并进行了招投标报价模块的定制化开发,利用该报价模块系统生成工装、工位、生产线投资列表,在工装设备调整过程中,其成本分析系统自动更新,输出与其相对应的数据。对于工位中的每一个部件,都会根据以往的投资数据给出一个准确的数值,系统会自动生成该工位的所有工装投资和所在生产线的所有工装投资。由于投资分析的准确性,对于供应商的报价,起到了极好的监控作用。

每个企业以及不同专业,对虚拟制造技术平台的需求是多样化的,只有配合二次开发才能更好的推进软件体系的应用效果不断提升,提高规划、仿真、报价、评审、输出等项工作的效率。

4对企业专业技术发展带来的益处

Process Designer数字化工艺规划软件体系是按照虚拟制造的原理开发的系统,它为企业规划制造的数字化提供了从设计、工艺、制造、装配、分析等全过程的仿真,是企业实现虚拟制造的强有力的工具。为企业缩短新产品新车型的上市时问、降低开发成本、优化规划设计方案、提高生产效率和产品质量的提高重要支撑。

数字化虚拟制造技术的推广应用,克服了以往白车身焊装生产线工艺规划没有统一的规划平台的弊端,改变了以往依靠人工手段二维规划为主、工艺规划人员之问难以协同工作的局面。现在同一焊装项目所涉及的各条生产线、自动区域,工艺规划、机械设计、电气控制、输送设计、物流规划、机器人仿真等相关技术人员可以依托统一的技术平台,共享规划资源进行工艺规划验证与布局优化,极大地便了项目技术交流与研讨,对项目规划质量和效率提升起到极大的推动作用。

5结束语

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