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關鍵詞:虛擬現實(VR);虛擬環境人機交互
一、引言
在信息技術發展的今天,人們的交流越來越多的依靠網絡、廣播、電視等媒體得到相關的信息資料,但是這些媒體提供的信息往往是經過抽象的,在很大程度上人們不能及時有效的進行理解吸收,解決這一問題人們只能借助于實物模型,但隨著計算機技術的迅猛發展,使得人與計算機的交互成為可能,虛擬現實(VR)技術就是借助于這個基礎上實現了人機交互,操作者可以通過鍵盤、鼠標、頭盔、數據手套等工具與計算機間的交互,真正成為虛擬環境中的一員,較真實的感知和操作虛擬世界中的各種對象,達到理解和掌握知識、為生產生活服務的目的。
二、虛擬現實技術簡介
虛擬現實(簡稱VR),又稱靈境技術, 是以浸沒感、交互性和構想為基本特征的計算機高級人機界面,是迅速發展的一項綜合性計算機、圖形交互技術。它綜合利用了計算機圖形學、仿真技術、多媒體技術、人工智能技術、計算機網絡技術、并行處理技術和多傳感器技術,模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感官功能,使人能夠沉浸在計算機生成的虛擬境界中,并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進行實時交互,創建了一種適人化的多維信息空間。使用者不僅能夠通過虛擬現實系統感受到在客觀物理世界中所經歷的“身臨其境”的逼真性,而且能夠突破空間、時間以及其他客觀限制,感受到在真實世界中無法親身經歷的體驗。
計算機技術的迅速發展為我們提供了許多解決問題的新方法。虛擬現實技術的產生與發展也同樣如此,目前虛擬現實系統的研究現狀主要涉及到三個研究領域:依靠計算機圖形方式建立實時的三維視覺效果、構建對虛擬世界的觀察界面和使用虛擬現實技術加強其在現實世界中的應用。
三、虛擬現實技術特征及其系統的關鍵技術
從本質上說,虛擬現實就是一種先進的計算機用戶接口,它通過給用戶同時提供諸如視、聽、觸等各種直觀而又自然的實時感知交互手段、最大限度地方便用戶的操作,從而減輕用戶的負擔、提高整個系統的工作效率。因此虛擬現實技術具有以下四個重要特征。
(一)多感知性
所謂多感知性就是指導包括視覺感知外, 還包括聽覺、力覺、觸覺和運動感知、甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。
(二)存在感
又稱臨場感,它是指用戶感到作為主角存在于模擬環境中的真實程度。理想的模擬環境應該達到使用戶難以分辨真假的程度。
(三)交互性
它是指用戶對模擬環境內物體的可操作程度和從環境得到反饋的自然程度(包括實時性)。我們借助與我們8的感覺器官,在虛擬的環境中體驗真實的環境。
(四)自主性
是指虛擬環境中物體依據物理定律進行動作的程度。虛擬現實系統的關鍵技術主要由動態環境建模技術、實時三維圖形生成技術、立體顯示和傳感器技術、應用系統開發工具和系統集成技術等五個方面組成。其中動態環境建模技術的目的是根據應用的需要獲取實際環境的三維數據, 并利用獲取的三維數據建立相應的虛擬環境模型。而三維圖形的生成技術關鍵是如何實現“實時”生成。立體顯示和傳感器技術是虛擬現實中實施交互能力的關鍵。
四、當今虛擬現實技術的應用領域
虛擬現實技術的應用前景十分廣闊。目前在娛樂、教育及藝術領域的應用占據主流,其次是軍事與航空、醫學領域,機器人和商業領域都占有一定比例,另外在可視化計算、制造業等領域也有相當的比重。下面簡要介紹其部分應用。
(一)娛樂、藝術與教育領域
豐富的感覺能力與3D顯示環境使得VR 成為理想的視頻游戲工具。如Chicago(芝加哥) 開放了關于3025 年的一場未來戰爭的世界上第一臺大型可供多人使用的VR娛樂系統;1992年的一臺稱為“LegealQust”的系統由于增加了人工智能功能,使計算機具備了自學習功能,大大增強了趣味性及難度,使該系統獲該年度VR 產品獎。
作為傳輸顯示信息的媒體,VR所具有的臨場參與感與交互能力可以將靜態的藝術轉化為動態的,可以使觀賞者更好地欣賞作者的思想藝術,提高了藝術表現能力。
(二)軍事與航天工業領域
模擬與練一直是軍事與航天工業中的一個重要課題,這為VR提供了廣闊的應用前景。美國國防部高級研究計劃局DARPA自80年代起一直致力于研究稱為SIM NET的虛擬戰場系統,以提供坦克協同訓練,該系統可聯結200多臺模擬器。另外利用VR技術,可模擬零重力環境,以代替現在非標準的水下訓練宇航員的方法。
(三) 醫學領域
VR在醫學方面的應用具有十分重要的現實意義。在虛擬環境中,可以建立虛擬的人體模型,借助于跟蹤球、HMD、感覺手套,學員們可以很容易了解人體內部各器官結構,這比現有的采用教科書的方式要有效得多。
Pieper及Satara等研究者在90年代初基于兩個SGI工作站建立了一個虛擬外科手術訓練器,用于腿部及腹部外科手術模擬。這個虛擬的環境包括虛擬的手術臺與手術燈,虛擬的外科工具(如手術刀、注射器、手術鉗等),虛擬的人體模型與器官等。借助于HMD及感覺手套,使用者可以對虛擬的人體模型進行手術。
另外,在遠距離遙控外科手術,復雜手術的計劃安排,手術過程的信息指導,手術后果預測及改善殘疾人生恬狀況,乃至新型藥物的研制等方面,VR技術都有十分重要的意義。
(四)管理工程領域
VR 在管理工程方面也顯示出了無與倫比的優越性。如設計一新型建筑物時,可以在建筑物動工之前用VR技術顯示一下;當財政發生危機時,可以幫助分析大量的股票、債券等方面的數據以尋找對策等等。
以上僅列出虛擬現實的部分應用前景,可以預見,在不久的將來,虛擬現實技術將會影響甚至改變我們的觀念與習慣, 并將深入到人們的日常工作與生活。
五、虛擬現實技術的進一步展望
虛擬現實從其萌芽到今天的日漸成熟已經走過了相當長的一段風雨歷程。目前它的研究內容涉及到多項學科領域。我們同時也認識到,這個領域的技術具有巨大的潛力和廣闊的應用前景。
關鍵詞 VR技術;發展現狀;游戲設計
中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2016)172-0239-01
1 VR技術
VR技術全稱為Virtual Reality,中文稱之為虛擬現實技術,部分研究人員還稱VR技術為靈境技術。從虛擬現實技術在實際應用角度分析,該技術是一種能夠將計算機技術、多媒體技術、網絡技術、仿真技術等多種技術綜合在一起的技術,是計算機領域研究中的最為先進技術之一,其中還包含了數學、光學、力學等多個學科的專業知識。虛擬現實技術在實際應用中能夠以模擬的方式為人們營造一個虛擬性的環境,讓用戶能夠得到視覺、聽覺、觸覺等等感知能力的體驗,能夠在虛擬環境與虛擬環境相互作用。
2 VR技術發展現狀
VR技術在實際應用中需要依托計算機作為基礎,是計算機領域中一種重要計算工具及分析工具,對于計算機領域中存在的問題能夠有效解決。VR技術在研究及發展過程中,也存在著一定問題,因此本文主要從國內外對于VR技術發展現狀進行分析。
2.1 國外VR技術發展現狀
2.1.1 美國研究VR技術發展現狀
VR技術源頭就是在美國產生,因此美國擁有主要的VR技術研究機構,在眾多VR技術研究機構中NASA Ames實驗室作為VR技術源頭,一直帶領著世界各國VR技術的發展。在20世紀80年代中,美國實驗室就已經開始基礎研究空間信息領域,在80年代的中期創建了虛擬視覺環境研究工程,后來有創建了虛擬界面環境工作機構。現階段,美國VR技術研究機構主要研究對象落實在虛擬行星探索方面,這個研究工作主要就是通過虛擬技術放在對于遙遠行星的研究工作中。例如,波音公司所生產的波音777運輸機在設計中使用的就是全無紙化設計模式,通過VR技術作為設計基礎,設計人員通過虛擬環境加工波音777運輸機上的工件,大幅度降低了加工流程。
2.1.2 VR技術在歐洲的發展現狀
目前,歐洲的英國研究公司所研究設計中DVS系統中引領著部分VR技術在各領域實際應用中的標準化,并且該公司還為VR技術在實際編輯中設計了先進的環境編輯語言。在編輯語言中將VR技術編輯方式分別3個方面,分別是對于實際環境檢測、虛擬環境控制、虛擬環境顯示。不同編輯語言在實際應用中都擁有相對應的操作模型,因此DVS系統不同操作流程能夠讓VR技術產生不同功能。英國在對于VR技術部分方面研究工作都是較為領先的,特別是在對于VR技術的處理、輔助設備設計研究方面。
2.2 國內VR技術發展現狀
我國在對于VR技術研究時間及成果上與世界發達國家之間存在著一定差距,在對于VR技術研究工作中需要大量的資金及先進技術作為基礎。但是伴隨著我國計算機技術等先進技術的快速發展,VR技術已經在我國得到了各領域重視,拓寬我國對于VR技術研究的深度及廣度。我國科委國防科工委部已經將VR技術作為國家科研工程中的核心工程,各大科研機構及高校也逐漸參與到VR技術研究工作中,并且已經獲得了較為顯著的成果。例如,北京航空航天大學是我國最早高校參與到VR技術高校,也是我國對于VR技術研究較為權威性機構,主要針對VR技術中的三維動態數據庫及分布式虛擬環境等方面研究工作,主要就是在探索VR技術中物體特點的處理模式。
3 VR技術發展趨勢
伴隨著VR技術在各領域內不斷的應用深入,對于VR技術要求也越加嚴苛,為了能夠滿足不同領域對于VR技術應用的需求,VR技術在發展中主要向低經濟成本及高性能方面。VR技術的發展趨勢主要表現在一下幾個方面。
3.1 動態環境建模技術
VR技術是由多個技術結合而成,在眾多技術中核心技術就是動態環境建模技術。動態環境建模技術主要就是幫助VR技術在實際應用中擁有三維數據方面的支撐,為創建虛擬環境模式奠定基礎。
3.2 實時三維圖形生成和顯示技術
在VR技術的眾多技術中,三維圖形生產技術是研究相對于成熟的技術之一,但是三維圖形生成技術的關鍵就是怎樣能夠將圖形顯示,在保證圖形質量及復雜水平的情況下,提高圖形刷新效率將是VR技術在三維圖形生產和顯示技術的主要發展方向。與此同時,VR技術在實際應用中需要依賴于立體顯示及傳感技術的研究水平,但是目前的研究工作并不能夠滿足VR技術的應用,因此還需要增加對于三維圖形生成及現實技術的研究工作。
3.3 媒介與人的融合
智能化的不斷發展中,人們最終都將擺脫管理程序化的控制,讓人們的身心發展都得到一次提升,促進人們的全面發展。VR技術在發展中,社會也在快速建設,創建高度文化社會已經成為社會發展的必然,因此VR技術在發展中應該越加人性化設計。
4 VR技術在游戲設計的影響
在游戲設計中應用VR技術對于游戲設計人員而言并不陌生,游戲也在應用VR技術中獲得了無限可能。也就是說在游戲設計中應用VR技術能夠讓玩家感受到游戲環境,為玩家創建真實虛擬游戲世界。
在VR技術研究還沒有先進這樣相對于成熟中,游戲甚至電影在設計制作中還有與VR技術相識的技術存在,網絡游戲在未來設計中主要目標就是為玩家提供一個虛擬真是的環境。
從VR技術對于游戲設計的影響角度而言,VR技術主要對于游戲設計的兩個方面進行影響。首先就是增加玩家與游戲環境之間的互動,這就需要依托與先進的技術作為支撐,突破空間上的約束,早期游戲設計中僅僅能夠采取光槍模式拓寬游戲內容,但是伴隨著體感技術的不斷發展,游戲與玩家之間的互動也在逐漸加強,目前通過虛擬性環境就能夠最大幅度還原玩家在游戲中的代入感。其次就是對于游戲環境的塑造。VR技術之所以讓人們如此向往,就是在游戲內容不發生任何改變的情況下,VR技術還是能夠為玩家提供不同的游戲體驗。
5 結論
綜上所述,VR技術研究工作已經取得了顯著性成果,但是伴隨著科技技術的發展,VR技術目前存在的問題將得到有效解決。本文對于VR技術在游戲設計的影響簡單性分析,探索了VR技術對于游戲設計的影響,但是VR技術并不能夠僅僅局限于游戲設計,對于不同領域發展都會帶來翻天覆地的改變。
參考文獻
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關鍵詞:土木工程;發展現狀;發展趨勢
中圖分類號:K82 文獻標識碼:A
1 土木工程發展的重要意義
土木工程建設在和自然斗爭中不斷地前進和發展。城市的高樓大廈拔地而起,各種橋梁、水利工程、四通八達的公路貫穿各個省市。土木工程是保證人類居住和交通的支柱產業,完善土木工程的建設和發展,實現經濟、社會、環境統一協調發展,成為目前土木工程的關注熱點。人類為了爭取生存,為了爭取舒適的生存環境,預計土木工程必將有重大的發展。
2 土木工程的發展現狀
了解土木工程的發展現狀對其未來發展有著重要的意義。本章節在經過筆者多年來的施工經驗中得出些結論,并形成了文字,具體如下。
2.1 土木工程理論的發展
土木工程的發展包括兩個部分,即土木工程理論和土木工程設計,理論是基礎、設計是理論的體現,只有建立堅實的理論基礎,才能讓土木工程設計得到最大的進步。土木工程理論包括力學、統計學、計算機等學科,需要對每個學科綜合加固,切實保證理論基礎的可靠性。計算機技術的發展也給土木工程帶來了極大的飛躍,針對建筑、道路、鐵路、橋梁、隧道等專業開發了相應的計算軟件,這給土木工程的設計帶來了很大的突破。隨著信息化進程的加快,土木工程發展的信息交流得到了很好的進步,對于國家各個建設項目、甚至國際項目的優勢理論都可以與同行進行交流學習。
2.2 土木工程設計的發展
土木工程設計和規劃改變了憑借經驗設計的慣例,趨利避害地全面考慮土木工程的安全、環境、經濟等所有因素。隨著新材料、新結構、新工藝、新施工方法的出現,人類更有可能從事更大規模的土木工程修建,高層建筑不僅在數量上越來越多,超高層、超大跨橋梁和大跨結構等大型復雜結構的興建,結構設計呈現更長、更高、更柔的發展趨勢。土木工程設計是建立在堅實的理論基礎上的,隨著對土建項目要求的增長,土木工程設計也更加向更復雜的方向發展,只有把握好新技術、新優勢才能把土木工程設計想更加完善的方向發展。目前,土木工程設計發展取得了一定的成績,在形式、受力等方面取得了進步。
2.3 土木工程施工的發展
土木工程施工的發展體現在施工材料、施工設備和施工工藝三個方面。施工材料出現了復合材料高強鋼材等全新建筑材料,如碳纖維、玻璃纖維增強塑料、雙層中空玻璃、鎂合金、鍍膜玻璃、鋁合金、各種節能混凝土等,新型材料在工業和民用建筑中得到廣泛使用,為復雜大型土木工程提供了重要物質基礎。工程實施的設備、工具不斷地向自動化、機械化、科學化發展,使得大規模復雜的土木工程不斷發展并得以實現,推進了土木工程的科學快速發展。城市地下工程建設主要施工方法有明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構法、沉管法、凍結法及注漿法等,也為地下空間開發提供了寶貴的經驗。
總之,我國土木工程的設計、施工和理論研究方面取得了很大的進步,但是與發達國家還是有一定的差距。未來土木工程不僅要加強新型結構型式、新型建筑材料、新的技術手段的理論探索和應用研究,更要加強土木工程理論和技術的融合與滲透,實現土木工程的更大突破。
3 土木工程的發展趨勢
前文根據筆者的實際經驗,已經闡述了土木工程的發展現狀。經過論證得出,土木工程理論的發展,土木工程設計的發展及土木工程施工的發展三者是息息相關的,互補關系,在具體施工中起到非常重要的作用,并不斷得到施工人員的喜愛。
3.1 向信息化趨勢發展
加快信息化建設并帶動工業化,這是我們的國家提出的新時代的奮斗目標。信息化建設是利用計算機技術、網絡通信技術、智能信息處理技術、自動化控制技術等進行改造。通過信息化建設,使傳統控制方式下一些較難實現的高難度項目成為可能,信息化技術將全面革新設計技術和施工技術,在土木工程界已發揮了巨大的作用。以數字化信息處理技術的網絡通信技術為背景的技術服務系統,工程設計的傳統過渡到基于網絡的并行設計和協同控制,解決這一復雜設計系統的管理與協調需要協同技術。信息化的社會背景為只能建筑的興起提供了更為廣闊的空間,對信息資源和對使用者的信息服務及其與建筑的優化組合,使人們獲得投資合理,都將被納入計算機輔助施工技術系統之中。
3.2向虛擬現實技術發展
溝通的虛擬現實技術在土木工程提供了一種新觀點和方法,結合計算機技術、傳感器技術、網絡技術和多媒體技術等高新技術的綜合。虛擬技術是一種新的人機交互技術,讓人仿佛置身在現實世界中,一方面,將廣泛應用于工程項目招標投標、施工過程和方法可以很好的進行清算,其計算在結構設計和施工過程仿真、復雜的計算過程更有其獨特的優勢。但環境模擬技術及相應的實驗設備是目前瓶頸耐久性土木工程研究。通過實現虛擬技術來解決這些問題是一個最可能的是未來的發展方向。這種方法受到信息接收者經驗的限制,使得使用這種方法交流起來比較困難。虛擬技術是一種新的人機交互技術,可以將施工過程和方法很好的變現出來,通過虛擬技術的實現來解決這些問題是未來最可能的發展方向之一。
3.3 向超大型土木工程方向發展
在21世紀,隨著新材料、新結構、新技術的出現,新的施工方法將更大規模土木工程建設、實現新突破。近年來,隨著大規模生產優質水泥、纖維和玻璃纖維混凝土和聚合物浸漬混凝土混凝土發達,帶來了土木工程結構,新開發的設計理論和施工技術等。碳纖維的應用研究,土木工程領域中的另一個重大突破。如何合理使用高強度鋼也是一個重要的研究課題,和其他高性能混凝土復合材料也將朝著輕、強、良好的韌性和使用性能方面的開發,既從數量的高層建筑鋼結構和用法的高性能材料需要進一步增加。
3.4 向地下、太空、沙漠、海洋空間發展
空間資源越來越緊張,開發地下、太空、沙漠和海洋空間是解決當前空間和土地資源緊張的一個有效途徑。為了綜合利用地下空間資源,地下空間開發逐步向深層發展,在地下空間開發中的應用將加強。美籍華裔林銅柱博士就提出在月球上利用它上面的巖石生產水泥并預制混凝土構件來組裝太空試驗站,這也表明土木工程的活動將有可能向太空發展。世界未來學會對下世紀初設想將西亞和非洲的沙漠改造成綠洲,研究開發使用沙漠地區太陽淡化海水的經濟上是可行的方案。許多國家將建筑空間向海洋拓寬,船上設有小型噴氣式飛機的跑道、醫院、旅館、超市、飯店、理發店和娛樂場等。
結語
綜上所對土木工程發展的重要意義,土木工程的發展現狀及未來趨勢所述,土木工程行業是我國的支柱產業,影響我國基本建設的行業,高新技術對土木工程這一傳統專業的改造及影響。因而我們對土木工程的研究和實踐也更加重視。
筆者認為,隨著國民經濟的發展,土木工程行業是我國的支柱產業,影響我國基本建設的行業,高新技術對土木工程這一傳統專業的改造及影響。如何順應這一科技革命與創新的潮流,并研發新工藝、新技術、新型材料是未來土木工程發展的必然趨勢。我國土木工程的設計、施工和理論研究方面取得了很大的進步,但是與發達國家還是有一定的差距。未來土木工程不僅要加強新型結構型式、新型建筑材料、新的技術手段的理論探索和應用研究,更要加強土木工程理論和技術的融合與滲透,實現土木工程的更大突破。
參考文獻
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關鍵詞:虛擬庫存;物流配送;信息技術;物流行業
一、虛擬庫存管理技術概述
虛擬庫存技術是指將自身在未來生產運營所需的原料、生產要素等建立相關的信息,對其名稱、規格、價格、數量等信息進行仔細的統計和整理,在需要時對信息進行篩選,并以這些信息為依據進行原料和生產要素的調動。虛擬庫存的特點是不占用實物空間,也就是在倉庫內不一定存在這一資源,但是出現資源需要時,社會資源就成為一個大的倉庫,因這一倉庫儲備都是虛擬性的,也因此將這一儲備稱為虛擬倉庫和虛擬庫存。虛擬庫存發揮自身的效用也需要一定的條件,在固定的經濟狀態下才能真正出現虛擬倉庫和庫存的管理意義。首先,互聯網等信息技術手段是虛擬庫存技術的技術基礎,在技術的支持和不斷拓展中優化虛擬庫存技術;其次,需要穩定的市場環境,尤其是買方的市場環境,穩定、有序的市場環境也是虛擬庫存實現的重要外部環境;最后,企業自身的組織方法也對虛擬庫存管理技術有著更加直接的影響。只有所有條件都具備時,虛擬庫存技術才會在企業的生產運營中實現自己的價值。
二、虛擬庫存管理技術在國內發展現狀和趨勢
物流行業在改革開放以來尤其是近幾年逐步興起并壯大,在迅速發展的同時,也在摸索著逐漸適應市場,為國民經濟發展做出突出貢獻。但是,與歐美發達國家相比,仍然存在問題,物流信息系統分散、物流信息共享性比較低、管理標準不一致、基礎設施分布不均勻等現象,都能從不同方面體現出我國物流行業的發展水平相對較低,在國際市場上的競爭力比較薄弱。我國人口數量眾多,是一個極具潛力的市場,目前的技術水平還沒有完全將物流行業的經濟價值激發出來,需要大范圍地建立起一個完善、暢通的物流配送系統,改善物流信息傳遞不及時、運輸效率低下的缺點,通過虛擬庫存管理、協同配送等組織管理手段,使資源配置更加專業化,在提高效率的基礎上,節約時間成本,增強自身的競爭力,提高經濟效益。虛擬庫存管理技術與協調物流配送能夠實現各環節的流暢運作,實現產業的整體性,為改變物流行業的發展有著十分重要的作用。
三、虛擬庫存管理及協同物流配送的重要意義
(一)提高物流行業服務質量。物流運輸行業從產品上分析屬于服務行業,服務的質量是企業和組織體現競爭力和整體水平的關鍵,在激烈的物流行業競爭中,快捷、安全的特點才能真正使物流行業得到客戶的認可。虛擬庫存管理以及協同配送能夠為企業提供精準的信息,減少組織安排的時間,在保證安全的情況能夠更快速進行工作的流程,從而提高自身的工作效率,利用信息技術將運輸、配送、儲存等多種功能同時發揮,擴大物流運輸行業服務領域,讓物流運輸行業的資源得到優化配置。虛擬庫存管理及協同物流配送為物流行業的服務質量提高提供了技術支持,成為拉動整個行業服務質量的動力。
(二)為企業節約生產成本。虛擬庫存技術與傳統的庫存管理技術相比具有突出的優越性,這一優越性表現在多個方面,尤其是減少成本,虛擬的庫存只需要借助互聯網技術進行操作和控制,并不會真正占用企業的倉庫空間,為企業節約了一定的生產成本。其次是產品不會積壓、過期,虛擬庫存中的資源都有詳細的信息登記,在產品的調用過程中,不會出現產品過期的現象,減少資源浪費。同時,對于企業而言,利用虛擬庫存管理技術可以規避囤貨的風險,減少資金的投入,以整個社會資源為庫,在生產過程中根據自身的實際生產需求和周圍市場的變化,進行庫存產品的調整和交換,實現資源優化配置,最大限度的利用信息,為企業自身的生產環節節約更多的成本,提高自身的經濟效益,更有利于實現企業的經濟生產目標。
(三)實現管理模式的調整。虛擬庫存管理技術以及協調配送理念的運用和構成,能夠促進中國市場經濟模式的一體化。信息技術和互聯網技術的不斷推進和發展,使得原來的配送系統出現質的改變,從原來容易造成積壓的各級倉儲和運輸逐漸在信息技術的支持下,變成網絡的虛擬庫存,企業的管理者可以通過網絡渠道對整個配送過程進行管理和監控,同時也可以通過網絡迅速反饋出運營過程中的問題,以便于及時解決和調整,為自身的服務和工作提供時間保障,提高管理工作的效率,在相關產業鏈條的形成道路上逐漸培養管理者之間相互配合的默契,在競爭與合作中相互提高,從而實現“雙贏”,在增加相關企業集成程度的同時,提高各個企業的工作效率,為實現中國市場經濟一體化的目標發揮重大作用。
四、結論
虛擬庫存管理以及協調配送在新興的物流行業中產生了非常明顯的積極效用,為提高服務質量、工作效率等各個方面都體現出規范化、一體化的引導性作用,為未來的行業集成、相關產業鏈條的形成奠定了堅實的基礎。本文從虛擬庫存管理技術的概述、國內發展現狀與趨勢、虛擬庫存管理及協同物流配送的重要意義三方面進行論述,更加細致地了解虛擬庫存管理的優越性以及協調配送理念在實現市場一體化中的積極作用。以信息技術為基礎的虛擬庫存管理技術與管理工程技術相結合可以為我國的大型物流運輸、遠航企業、鐵路系統、民航服務行業等帶來更多的價值體驗,這一技術的推廣將會為社會的進步發展,以及技術模式創新發揮不可估量的作用。
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【關鍵詞】三維動漫 虛擬現實結合技術 研究
三維動漫制作與虛擬現實相結合能夠有效的推動動漫制作產業的健康發展。通過對三維制作與虛擬現實相結合,能夠更好的研究前沿的虛擬現實和動漫技術。在傳統動漫制作的過程中,可以利用先進的計算機圖形技術,在專業的技術人員對角色進行美工、建模和動畫等等基礎上,采用多種軟件對其進行制作,這會加大制作成本的投入,還會延長制作的時間。因此,要在傳統動漫制作的基礎上挖掘新型的動漫制作方式和技術,采用先進的運動捕捉和三維掃描儀等系統,切實提高三維動漫制作效率,更好的提高三維動畫的靈活性和逼真程度。
1 三維動漫技術發展現狀分析
一般來說,可以講三維動漫制作劃分為這樣三個階段:一是三維動漫前期制作,這是動漫制作最為關鍵的環節,所制作的主要內容包括對角色進行模型設計和場景設計等等。二是三維動漫中期制作,這個階段主要有材質貼圖、設置關鍵幀以及渲染輸出等方面的處理和制作。三是三維動漫的后期制作,這個階段的主要內容是對前期工作進行的整合,從而可以形成一個較為完整的動畫。
1.1 我國三維動漫制作技術的發展現狀分析
相較于發達的歐美國家來說,我國的三維動漫制作技術的發展比較落后,在三維動漫制作技術方面之所以落后于歐美國家與我國科學技術的發展是有一定的關系的。伴隨著近些年來我國科學技術和國民經濟的不斷發展,極大的促進了我國三維動漫制作技術的發展,并且還廣泛運用在動畫、游戲和廣告等方面。不過目前我國動漫制作方面的專業人才還顯得比較缺乏,從長遠來看這會限制我國三維動漫制作產業的良好發展。
1.2 國外三維制作技術的發展現狀分析
歐美國家是最早出現和使用三維動漫制作的,并且伴隨著三維動漫技術的發展和進步,歐美國家在三維動漫制作方面也取得了顯著地成果。動漫行業日益受到人們的廣泛關注,隨后發展起來的一些國家比如說韓國和日本等在三維動漫技術方面也有了很大的進步和提高。
2 三維動漫制作與虛擬現實技術研究
伴隨著計算機網絡技術的飛速發展,信息技術為動漫制作奠定了優良的和功能強大的軟件和硬件基礎。因此,三維動漫制作技術與虛擬現實技術都取得了顯著的進步。但是,要對三維動漫制作與虛擬現實技術進行研究,要將三維動漫制作和VR設備二者相結合起來,更好的進行三維動漫虛擬系統的開發和設計,從而能夠實現動漫技術、VR設備、三維建模制作系統和計算機網絡技術的有機結合,這樣能夠為三維動漫制作更好的發展提供虛擬環境。
2.1 三維建模系統
在制作動漫的過程中,可以通過建模來對現實世界的環境進行模擬,從而能夠形成模型數據。在進行建模的過程中,需要注意將建模對象和相關的領域相結合起來。一般來說,在對動漫制作進行建模時候,使用最為頻繁的方法是以景物外觀來進行建模。它主要是對圖形幾何和材質光照信息等方面進行建模。它是基于物理建模的主要目的是提高制作出來的圖像的逼真效果。
2.2 運動捕捉系統
為了顯著的提高動畫的真實性和逼真性,在進行動漫制作時候,要提高工作效率,縮短制作時間,較少投資成本。近些年以來,通過運用運動捕捉系統發現這個系統能夠顯著的提高動畫制作效果,還能夠有效的節約制作時間。和傳統的制作方式相比有很大的進步,節約了資源。
2.3 運動數據調節技術
該技術主要是研究人體骨骼運動,通過對人體進行捕捉、識別、追蹤,從骨架轉換到骨架調整。但是單純的依靠技術是不能很好的滿足動漫制作的需求,還需要利用一些輔助技術加以綜合處理,在三維動漫制作的過程中,利用運動學中的反向運動學原理有助于更好的制作三維動漫,形成人體動畫。由于相對復雜的人體動作容易使圖像不夠逼真,這就對運動協調的模擬造成了限制。相應的運動細節還不足,所以可以利用運動捕捉技術與光學、機械、圖形學和電子等技術相結合起來,將跟蹤器置于運動物體內部,可以更好的追蹤運動物體,借助計算機技術和處理軟件對數據進行處理。能夠更好的滿足用戶需求,產生動畫制作數據。通過運動捕捉系統,能夠直接將數據用在三維動畫驅動模型中,并且能夠進行適時的編輯處理。在對三維動畫數據進行調節時候,要根據數據的特點進行多次的調節,這樣能夠更好的滿足數學的基本要求,在研究調節技術時候需要結合一套三維動畫制作規范,在應用運動數據調節技術時,要把握好復雜程度和功能強化的平衡,更好的將各項技術相融合起來。
3 三維動漫制作與虛擬現實結合的意義
3.1 促進三維動漫產業快速發展
三維動漫制作與虛擬現實相結合,能夠促進三維動漫產業實現快速穩定的發展。傳統的說那位動漫制作是利用計算機技術進行前期和后期的制作,在這個制作過程當中要耗費大量的人力物力財力,需要花費大量的時間,這就阻礙了三維動漫技術的快速發展,而且沒有取得十分理想的制作效果。通過三維動漫制作與虛擬現實結合,在制作過程中使用三維掃描儀和運動捕捉等,能夠提高制作效率,節省制作時間,節約投資成本,提高制作效果,從而有力的促進了三維動漫產業的快速和穩定的發展。
3.2 適應社會發展的需要
三維動漫制作與虛擬現實結合更好的適應社會發展的需要。受到社會快速發展的影響,人們對三維動漫制作的要求也越來越高,三維動漫制作與虛擬現實結合能夠提高制作效率,拓寬了應用的范圍,從而更加適應社會發展的需要。
4 結語
伴隨著我國國民經濟的飛速發展和科學技術水平的進步,我國三維動漫制作有了更為有利的發展環境,三維動漫制作與虛擬現實相結合能夠有效的推動動漫制作產業的健康發展,三維動漫制作與虛擬現實結合技術研究日益得到了社會的關注,這為我國動漫產業的良好發展提供了堅實的基礎。在信息網絡技術和計算機軟件的支持下,三維動漫制作產業在未來將會有更好的發展和進步。
參考文獻
[1]羅詩敏.三維動漫制作與虛擬現實結合技術研究[J].信息技術,2014.
作者簡介
麻興東(1967-),北京市人。碩士學位。現為海南科技職業學院信息工程學院講師。研究方向為三維動漫設計、虛擬現實與增強現實、數據挖掘、軟件工程。
關鍵詞:工程機械技術;智能化;信息化;發展趨勢;研究
分析作為行業發展的重要技術支持,工程機械技術影響著我國城鎮、工業和信息等多領域的發展速度和規劃。我國作為工業技術興起較晚的發展中國家,各行業對工程機械技術的智能化和信息化發展趨勢認識不夠深入,工程機械技術人員對智能化和信息化技術掌握程度有待加強,一定程度上制約了我國工程機械技術智能化和信息化的發展。我們需要通過合理化的途徑與措施加強改善工程機械技術在實際應用中的整體效果。工程機械是用于工程建設的機械設備的統稱,是各行業建設設備的統稱。工程機械包括的機械種類繁多,如挖掘機、壓路機、起重機和混凝土攪拌機等,這些機械設備通常被應用于電力建設、路面鋪設、礦山開采、港口物流和國防建設等重要的大型工程領域。本文中所講的工程機械技術,是對工程機械涉及的力學、材料學、工程設計等學科綜合應用的實用性技術。
一、國內外工程機械技術發展現狀
(一)國外工程機械技術發展現狀長期以來,國際上使用的先進高效的工程機械設備大都是產自美國、俄羅斯、德國等國家,理論上講,這些與之相關的核心技術的研發均掌握在這些技術發達的先進國家,壟斷了核心工程機械技術的國家在推動技術發展的進程中發揮著重要的作用,以卡特彼勒的998H型輪式裝載機為例,雖然是最早型的裝載機,但直至今天它仍然憑借著先進的節省燃油的燃油管道系統、發動機怠速停機和降檔功能、負載控制系統和自動限位系統等諸多優點活躍在各個國家的工程建設中[1]。總而言之,國外工程機械技術仍舊處于行業發展的前列,為工程機械技術的發展不斷創新研發出新的核心技術,推動著行業技術的更新與突破。
(二)國內工程機械技術發展現狀1991年1月國家啟動了“863計劃”,開始了對挖掘機和推土機機器人化的研究與開發,并號召各大高校、科研所和研究院共同參與到技術的改良與推進中。這一階段性的創新推動了我國的工程機械技術的發展,實現了從依賴國外進口到先進技術引進再到國內各企業自主研發的轉變,現如今經過二十多年的改革研發,我國已經可以實現自主生產,走向高速發展的新階段。
二、工程機械技術的應用與分析
(一)電子智能化控制技術電子智能化控制技術是指操作者可以通過電子系統計算機控制,可以實現坐在駕駛室就能對機械設備進行操作和控制,以達到靈活多變、方便操作的目的。電子智能化控制技術包括轉向裝置和行走裝置,主要是通過電子系統對設備進行操作和指揮,這一過程不僅簡化了現有機械設備的電路系統,還可以提高機械設備的穩定性和生產工作效率。
(二)虛擬樣機技術虛擬樣機技術是由當今最先進的計算機技術發展而來的,其工作原理是通過運用計算機的仿真軟件對其受力、運動、設計進行分析,以此來檢驗生產成果是否能夠達到預期效果[2]。在此之前,工程機械設備生產出來的產品需要人為的對其進行檢驗和分析,具有檢驗難度大、人力成本高、花費時間較長、準確度和科學性較低的缺點,現如今,隨著虛擬樣機技術的研發與使用,技術人員可以通過建模、運動、分析和優化來獲得理想的參數,在此數據參數的基礎上制作出最優的方案。虛擬樣機技術不僅可以彌補原有技術的不足,更可以精進工作程序,科學化智能化的完成每一個環節的銜接,提高工作效率。
(三)混合動力技術工程機械設備大都體積較大,需要較高的推動力才能完成設備的驅動和工作,這一點導致生產過程中需要消耗大量的能源,導致資源的浪費[3]。使用混合動力技術主要是通過動力系統將多余的有可能會被浪費的能量與能源進行轉換,這種技術可以減少能源的浪費和不必要的消耗,將這些能源轉換至其他機械設備的工作流程使用,提高能源的合理化利用和利用效率,減少對發動機工作的依賴。
三、工程機械技術的發展趨勢
隨著科學技術的發展,互聯網信息技術已經成為未來工程發展必須依托的基礎,智能化和信息化是工程機械技術未來發展的必然趨勢。對此,技術人員應以三點為主要研發重點:首先,以電子化和自動化結合為發展方向,有利于提高生產效率,節約生產成本;其次,以遠程操控為技術研發方向,有利于節約人力資源,避免資源的浪費;第三,注重虛擬化和機群控制的多技術融合,有利于獲得理想參數,制定出最優方案。促進工程機械技術向智慧化和信息化方向發展,有利于提高機械設備的生產效率和精準率。
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我國動漫產業正處于剛起步的階段,基礎相對薄弱,創新元素不足,一定程度上限制了動漫產業的發展。計算機技術運用,有效完善了動漫設計,通過對圖像的處理以及三維場景的營造,給人們帶來了更強烈的視覺沖擊和真實感受,對我國動漫事業的發展起到了重要作用。
1動漫產業的發展現狀及前景
1.1發展現狀
我國動漫產業起步較晚,在動漫產業人才和動漫計算機技術方面都較為缺乏。為了推動動漫產業發展,我國政府已經出臺了多項產業政策,動漫企業不斷增加,消費者也在與日俱增。但是現階段動漫產業發展中還存在著一些不足之處,例如動漫產業的低年齡誤區,一些動漫將消費者群體定位成低齡兒童,忽略了青少年和成人群體,失去了一部分的市場。再加上國內原創動漫并不充足,缺乏創意、品牌意識和創新型人才,導致國內動漫產業的競爭力下降。
1.2動漫產業發展前景
隨著我國計算機技術的不斷發展,動漫產業也出現了一定的轉變,三維動畫、FLASH動畫等動漫形式相繼出現,以動漫、游戲、卡通等為代表的動漫產業日趨繁榮,迎來了新的局面,在全球經濟的增長中,發揮著越來越大的作用,并成為了與軟件開發產業比肩的重要支柱產業。我國的動漫產業市場前景光明,國內的動漫產業基地也開始逐漸形成,動漫產業市場競爭日益激烈。各動漫產業基地逐步形成了集產學研于一體的產業鏈。同時負責動漫衍生產品開發、動漫制作、動漫發行等。
2計算機技術在動漫產業的運用
計算機技術主要包括系統的機構技術、管理技術、維護技術和應用技術。計算機技術主要用于動漫的繪圖、后期處理等。現階段的計算機技術已經實現了3D化,通過三維設計,能夠使動漫效果更具流暢性和舒適性,有效豐富的視覺信息,為觀眾提供更為優質的圖像。基于虛擬現實技術,將三維用戶的感官現實化。觀眾能夠通過三維畫面,實現與虛擬世界的交互,例如手語交流等。使觀眾能夠真實地感受到動漫世界中的多種元素。傳統動漫的畫面缺乏真實性,現代計算機技術能夠利用動力學,使畫面的視覺效果更加真實,畫質更加完美,通過圖形處理系統,提升動漫畫面的效果,并利用建模軟件構建動畫元素,如3Dmax軟件,由于其強大的操作性能,能夠使動漫中的元素更加協調完美,因此被廣泛運用于動漫制作中。隨著計算機技術的不斷進步和繪畫軟件的不斷增多,動漫產業工作人員應加強對計算機操作的熟練度,并能夠利用計算機技術進行動漫的繪畫制作,加強對計算機技術的研究。動漫企業也應提升員工對計算機技術的重視程度和運用能力,推動動漫產業的進一步發展。
3計算機技術對動漫產業創新性的推動
動漫產業的創新離不開計算機技術的運用,計算機計數對動漫創新具有重要的推動作用,可從兩個層面加以理解:
①基于計算機技術平臺可構建虛擬現實技術,而虛擬現實技術的進步則對動漫產業的創新提供了強有力的技術支持,是推動動漫產業創新性發展的重要動力,以計算機為基礎的虛擬現實技術充分將新興技術與藝術融為一體,為藝術創作提供了新的途徑,尤其是三維技術的創新性,為動漫的發展開創了前所未有的局面,通過對現實的虛擬來構建仿真圖像,創作出身臨其境的動畫效果,增強了視覺沖擊力,使動畫場景變得更為真切和自然,如在圖像上,借助計算機技術可實現動漫設計的3D化,使動畫圖像變得更為優質、流暢,畫面更具真實性,其涉及到的仿真計數和計算機圖像計數均屬于動漫設計領域的前沿技術,為動漫產業的創新性發展奠定了良好的基礎。
②基于虛擬現實計數可實現動漫設計及相關產業的創新性發展,該計數融合了計算機多種先進計數,為動畫設計及其創新性發展提供了原動力,尤其是三維技術的廣泛應用更是引領了動漫產業的發展潮流,無論是從動畫場景設計還是動漫市場定位方面來考慮,動漫發展的基本面均已經形成,隨著相關設計平臺的成熟,動漫創新性發展將成為現實。
4結論
關鍵詞 機械制造 發展歷程 發展趨勢
中圖分類號:TH12 文獻標識碼:A
受到經濟全球化的影響,國與國之間的實力競爭日趨激烈,現代機械制造技術不單單是國家工業發展的支持和動力更是國家制造實力的重要代表。機械制造業是國民經濟各部門技術裝備最主要的來源,也是工業制造業最重要的組成部分,起到了完善我國原有的工業體系的作用。我國雖然在近年來致力于創新,但是同發達國家相比在這一方面仍存在不小的差距,它不僅僅局限于簡單的機械生產,為了提高自身的競爭力與效益,現代機械制造技術必須涵蓋機械研究設計,機械生產,售后維修等各個方面。現在各個國家都把機械制造技術列為重要發展方面,許多國家都將科學技術的發展重心轉移到機械制造技術的開發與研究方面。所以,了解其含義還要探索一條中國特色的機械制造的發展方向。
1 機械設計的發展歷程
國民經濟的重要基礎是機械制造業,而機械制造技術的基礎和動力則是機械制造技術的創新。從發展至今機械制造業的發展歷程大致可以分為五種類型。第一、勞力密集型。大多數工業生產依靠人工勞動,工業生產類型也是手工制造業為主。第二、設備密集型。工業生產依賴于機械設備進行,諸如汽車生產的流水線生產方式開始被研發應用。第三、信息密集型。這類的機械制造生產技術與高新發展的電子計算機技術相結合,是現在運用比較廣的技術。這種生產方式利用信息交換來完成機電一體化的設備的生產,在生產中依靠的是操作人員與機械設備的信息交換,通過將信息輸入機械來完成產品的精準加工,是簡便快捷的生產技術。第四、知識密集型。這種生產方式的制造理念比較先進,現在應用的較好的是計算機的集成制造技術,這種機械制造的生產技術是應用前途較廣的。第五、智能密集型。這種技術是市面上比較受關注的新型生產技術,現代社會生產的急劇變化要求適應性比較強的機械生產技術去適應變化,目前該仍在不斷的研發階段。
2 現代機械制造技術的未來發展趨勢
現代新興的機械制造技術依靠于傳通的機械制造技術,但更重要的是實現了對傳統技術的更新與發展。現代機械生產技術的發展趨勢主要是虛擬化,全球化,綠色化與制造業信息化的方向。
(1)虛擬化
虛擬化技術是現代社會生產中運用較廣的技術,所謂虛擬化指的是以計算機技術為支撐所形成的最新生產技術。制造業現在在生產中主要實現的是設計與制造中的虛擬化。在機械制造設計時可以通過虛擬化技術測試設計是否可行,而在機械制造時,通過虛擬化技術可以完成對產品的性能分析,對產品進行合理性的模擬與測試,發現產品的不足,優化產品的性能,同時也能保證產品的質量。
(2)全球化
機械制造技術的全球化是時代的要求,當代經濟全球化的發展不僅聯系的是各個國家之間的經濟,更有的是國家之間信息與技術的相互交流。當代國家之間實力的競爭日趨激烈各種行業之間的競爭也是越來越多,在國際市場上許多企業為了避免倒閉,往往選擇的是加強與其它企業的合作,這種企業間的共同合作擴大了機械制造業在國際上的范圍。機械制造的最終目的是取得盈利的最大化,許多機械制造企業為了取得盈利都選擇在不同的地方生產機械產品,當代交通與信息的發展使得機械制造可以完成異地生產,這也就實現了機械制造的全球化生產。
(3)綠色化
當代制造業的生產越來越表現出向綠色化發展的趨勢,當今的綠色環保理念深入人心,工業生產中也越來越要考慮到生產時的環保效益,機械制造技術生產的產品最終要運用到工業生產中,所以機械制造也要考慮到生產的環保。從機械制造的材料到最終的包裝都要選擇綠色產品,最大程度上的減小機械生產對環境的危害,提高機械設備生產時材料的合理利用,實現資源的保護。
(4)制造業信息化
信息爆炸的時代,機械制造想要在這樣的環境下取得發展就要改變發展方式。不是依靠于大規模的投資,而是依靠于最新的信息。通過信息來了解全球化的制造業最新發展動態與方向,引進最新的科技項目,規范生產。
3結束語
現代機械制造技術是一個國家制造業水平的重要標志,是現代技術和工業創新的集成,是一個國家工業的支柱和基礎。我國是一個制造大國,卻并不是制造強國,這主要反映在我國的現代制造技術基礎薄弱、重大裝備缺少自主創新和研發的能力。因此作為我國的機械制造業而言,應該抓住發展機遇,了解我國機械制造技術的發展現狀,把握現代機械制造技術的發展動向,不斷的更新理念,使我國的機械制造業能夠有效利用發達國家的成果與發達國家的機械制造業一起騰飛。
參考文獻
[1] 劉唐根.我國現代機械制造技術現狀及發展趨勢淺析[J].中國高新技術企業,2012,Z3:18-20