绘制方法（共11篇）
绘制方法 篇1
1 弯曲变形内力图绘制方法介绍
1.1 3个微分关系的应用
在画内力图时, 较简捷的方法是运用3个微分关系来处理, 即这里, 当q为常数时, 弯矩方程为二次函数, 在弯矩图中反映为抛物线。画抛物线时注意其要点, 其对称轴和顶点在SF0处, 其开口方向与q的方向相反 (此时弯矩坐标轴正向与q的方向相同) 。
1.2 绘制内力图的步骤
一般我们将弯曲变形的内力图分为如下几步进行:
1) 计算支反力;
2) 分段;
3) 计算控制截面内力值;
4) 描点、连线。
1.3 杆端荷载的处理
在实际画内力图时, 经常会遇到杆端荷载。对于杆端的集中力, 如其使杆端产生顺时针转动, 则在该截面处的剪力为正, 大小与此集中力相等;反之, 剪力为负。对于杆端的集中力偶, 如其使杆端下边缘受拉, 则在该截面处的弯矩为正, 大小与此集中力偶相等;反之, 弯矩为负。
1.4 重要说明
两点说明:画剪力图时, 一般是从左向右, 这时, 向上的外荷载产生正的剪力, 向下的外荷载产生负的剪力;画弯矩图时, 计算控制截面的弯矩, 易将隔离体看作悬臂梁形式 (详见应用举例) 。
2 应用举例
如图1所示梁的内力图。
解:
1) 求支反力 (图2所示) ;
2) 分段AB、BC、CD;
3) 计算控制截面内力值;
这里只需计算B与C截面弯矩。计算B截面弯矩时, 取AB段为隔离体, 其受力与图3所示悬臂梁一致, 20kN的集中力使梁上部受拉, 60kN的集中力偶使其下部受拉;计算C截面弯矩时, 取CD段为隔离体, 将其看作图4所示悬臂梁, 8kN/m的分布荷载使其上部受拉。其弯矩分别为
4) 描点、连线。
剪力图 (图5所示) :杆端荷载20kN使A点产生逆时针转动, 故此时A右截面的剪力为-20kN, AB段无荷载作用, 该段剪力为-20kN, 剪力图为水平直线;B支座反力向上, 该处右截面剪力为27-20=7 (kN) ;BC段有分布荷载作用, 剪力图逐步下降, 降至7-8×4=-25 (kN) ;C支座反力向上, 该处右截面剪力为41-25=16 (kN) ;CD段有分布荷载作用, 剪力图逐步下降, 降至16-8×2=0 (kN) ;从另一方面看, D截面无集中力作用, 该处剪力也应为0。
弯矩图 (图6所示) :力偶60kNm使A截面下边缘受拉, 该处右截面弯矩为60kNm;B与C截面弯矩分别为20kNm和-16kNm;D截面无集中力偶作用, 该处弯矩应为0。AB段无荷载作用, 其弯矩图用斜直线连接;BC段有分布荷载作用, 其弯矩图用抛物线连接, 抛物线开口与q方向相反, 对称轴在剪力为0即E截面处, CE/BE=25/7, CE=3.125m, DE=5.125m, Mmax=ME=41×3.125-8×5.125×5.125/2=23.1 (kNm) ;CD段有分布荷载作用, 其弯矩图用抛物线连接, 抛物线开口与q方向相反, 对称轴在剪力为0即D截面处。
3结论
现行材料力学和结构力学教材中, 对绘制弯曲变形内力图有一些方法, 但笔者觉得本文的方法解决此类问题更有效。本文介绍的方法可作为相关专业学生学习和教师教学的参考。
参考文献
[1]孙训方, 方孝淑, 关来泰.材料力学 (上册) [M].高等教育出版社, 2002.
[2]刘鸿文.材料力学 (上册) [M].高等教育出版社, 2004.
[3]李廉锟.结构力学 (上册) [M].高等教育出版社, 2004.
绘制方法 篇2
stp1.从一张白纸(一般是A4纸)的中心开始绘制，周围留出空白。
stp2.用一幅图像或图画表达你的中心思想。
stp3.在绘制过程中使用颜色。
stp4.将中心图像和主要分支连接起来，然后把主要分支和二级分支连接起来，再把三级分支和二级分支连接起来，依次类推。
stp5.让思维导图的分支自然弯曲而不是像一条直线。
stp6.在每条线上使用一个关键词。
stp7.至始至终使用图像。
二、思维导图绘制的技巧
就像画画需要技巧一样，绘制思维导图也有一些自己独特的技巧要求。下面所列出的只是最为基本的几点
1.先把纸张横过来放，这样宽度比较大一些。在纸的中心，画出能够代表你心目中的主体形象的中心图像。再用水彩笔尽任意发挥你的思路。
2.绘画时，应先从图形中心开始，画一些向四周放射出来的粗线条。每一条线都使用不同的颜色这些分枝代表关于你的主体的主要思想。在绘制思维导图的时候，你可以添加无数根线。在每一个分枝上，用大号的字清楚地标上关键词，这样，当你想到这个概念时，这些关键词立刻就会从大脑里跳出来。
3.要善于运用你的想象力，改进你的思维导图。
比如，可以利用我们的想象，使用大脑思维的要素——图画和图形来改进这幅思维导图。“一幅图画顶一千个词汇”，它能够让你节省大量时间和经历，从记录数千词汇的笔记中解放出来!同时，它更容易记忆。要记住：大脑的语言构件便是图像!
在每一个关键词旁边，画一个能够代表它、解释它的图形。使用彩色水笔以及一点儿想象。它不一定非要成为一幅杰作——记住：绘制思维导图并不是一个绘画能力测验过程!
4.用联想来扩展这幅思维导图。对于每一个正常人来讲，每一个关键词都会让他想到更多的词。例如：假如你写下了“橘子”这个词，你就会想到颜色、果汁、维生素C等等。
根据你联想到的事物，从每一个关键词上发散出更多的连线。连线的数量取决于你所想到的东西的数量——当然，这可能有无数个。
三、思维导图绘制过程中的几个关键步骤：
1、原始信息的重组
记忆之前首先要对原始信息按规律重组，把原始信息按重新归纳的顺序去记忆。也有人把这种记忆方法称作分类或归类记忆法。
从心理学上讲，分类或归类就是依据事物的某些内在联系或某些外部特征，把杂乱无序的事物重新组合成不同层次的类别的过程。
通过分类或归类，使分散的信息趋于集中，零碎的信息组成系统，杂乱的信息构成条理，从而使需记信息更加趋于系统化、条例化、概括化，这便于记忆。
只有系统化(有条理)的信息才能在大脑中形成系统化的神经联系，识记内容也显得好记一些;
而孤单单的识记材料所形成的暂时神经联系则是个别的、独立的、零碎的、分散的，不容易记忆，即便是记住了，也难以保持很久。
2、总结七以内的分类大块
哈佛大学的米勒发现一个成年人往往可以一下子记住大约七种分散的“点滴”信息的事实之后认为，记忆的诀窍在于：你在筛选分类的过程中，可以总结出七个或者七以内的分类大块，这样我们大脑可以一下子记住这些分散的信息，然后通过联想再有序的记忆这七个类别里面的所属信息。
这种方法的运用可以事半功倍。其要点是善于分析与综合，通过表面现象找出简化后的内部关系。
3、转录为图表
专家认为，如果没有脑中图像的话，人类的记忆力是没什么价值的。因此转录为图表对记忆的重要性是不言而喻的。
绘制方法 篇3
关键词：野外露头 信手剖面图 原则 步骤 方法技巧
露头是地层、岩体、矿体、地下水等露于地表的部分。野外露头观察及描述是获取原始地质资料最直接的方法，对找矿及其他地质研究具有重要的指导意义。
信手剖面图是以目测的方法勾画出露头外形，并记录一系列重要地质信息的图件。露头上一些用冗长文字无法描述清楚的地质现象，均可用信手剖面图直观、形象地记录下来。虽然摄影也能获得这种效果，但它受光线、镜头取景范围等影响较大，且主次不明，难以突出露头上的重要地质信息。因此，绘制信手剖面图仍然是地质工作者必须掌握的一项基本技能。
一、信手剖面图的绘制原则
不同于普通的风景素描图，野外露头信手剖面图的绘制需要遵循以下几点原则：
1.快
在野外地质调查过程中，地质工作者在每个露头上停留的时间有限，所以要求他们在较短时间内完成图件绘制。因此，地质工作者可直接用铅笔或钢笔在野外记录本上勾画，不要求精工细作。
2.准
露头上地质现象纷繁杂乱，在绘图时，地质工作者必须加以选择，突出重点。在如实描绘客观现象的基础上表达必要的地质信息，忌用夸张、想象等手法对图件进行艺术加工。
3.全
信手剖面图必须包含必要的地质信息，才能体现其价值。根据野外工作中的习惯用法，信手剖面图要求尽可能注明以下几项内容：①图名；②比例尺；③信手剖面图一端的方位；④地质界限、地质符号、岩层信息及相应说明；⑤图例。
二、信手剖面图的绘制步骤和方法技巧
野外露头信手剖面图绘制常采用“远近结合”的方式。地质工作者先从远处观察露头外形，圈定绘图区域、勾画露头轮廓线，再近距离观察、记录露头上重要的地质体特征，丰富图件地质信息。
为了更好地阐明野外露头信手剖面图的绘制步骤与方法技巧，下面以青海大柴旦五彩煤矿中某露头为例加以说明（如图1所示），笔者于2013年9月在柴达木盆地开展野外地质调查时绘制该露头信手剖面图（如图2所示）。
1.圈定绘图区域
野外地质调查针对性较强，观察重点未必遍布整个露头。因此，地质工作者应在露头上圈定绘图区域，确保图件能够清晰反映重要的地质信息。如为了记录大煤沟组（J1d）及采石岭组（J3c）不整合面及上下地层特征，地质工作者在露头上圈定绘制区域（如图3所示）。
2.确定比例尺
要绘制出可信度极高的信手剖面图，地质工作者常选择易于估算真实长度的标志物（如电线杆、树干、汽车等）确定图件比例尺。如笔者选取露头前方的汽车为标志物，车长约5米，在图框内画一个长2厘米的汽车，可确定该剖面图比例尺为1∶250。
3.勾画露头轮廓线
露头轮廓线包括露头外形及其中的重要地质体。根据露头外形、重要地质体与标志物的大小比例及相对位置关系，可勾画出露头轮廓线。如笔者已确定剖面图的比例尺是1∶250，根据人眼看东西近大远小的特点，笔者站在远处拿一支笔对着汽车，当笔看起来与汽车一样长时，保持这个距离度量露头外形尺寸。汽车所在路面为剖面图的底边界，底长约35米、竖高约20米，汽车离左边界约23米，离右边界约5米。根据比例尺及汽车所在的位置，笔者在图框中勾画出露头外形。然后，运用相同的方法度量，J1d及J3c之间不整合面约在汽车上方13米处，略微倾斜。至此，剖面图框架基本建立。最后，笔者用相同方法可勾画出各岩层厚度及形态。
4.丰富地质信息
信手剖面图的描述对象不同，需要补充的地质信息也不同。如果图件描述对象是地层，则地质工作者需要近距离观察露头上各地层岩性特征、矿层特征、风化壳、化石、地层接触关系，测量岩层产状，并记录到剖面图上，不能直接反映的地质信息可在旁边做文字说明；如果图件描述对象是断层、节理、褶皱及其他构造现象，地质工作者应着重描绘可充分显示构造现象的标志层以及构造特征。如褶皱两翼地层产状、反映断层上下盘移动方向的标志层、断层面产状、节理面夹角及产状等。
5.完善方位、图例、图名等
方位即剖面走向，可直接用罗盘测量。
图例是地质图中的习惯用法，地层岩性、地质年代、构造现象、矿床等均有统一图例标准。在野外制图时，一些常见地层岩性、地质年代和构造现象的图例可省略。
为了反映剖面位置，突出剖面图描述对象，信手剖面图图名常以“剖面位置+描述对象+剖面图”方式命名。此外，地质工作者可以按照实际需要，增加其他地质信息。
三、结语
信手剖面图的难点是如何在图件中真实地反映露头上的重要地质信息，即使没有绘画基础，只要遵循一定的方法技巧，就可完成高质量的信手剖面图。
參考文献：
[1]兰淇峰，宋姚生等.野外地质素描[M].北京：地质出版社，1983.
[2]蔡二兰.MAPGIS在地质制图中的应用技巧[J].华北国土资源，2006，（4）.
弯矩图绘制新方法——面积法 篇4
在拉、压、剪、扭、弯几种基本变形中, 弯曲变形是最为复杂的, 从而弯曲内力图中的弯矩图往往给初学者带来很大的困难。对于采用剪力、弯矩方程法作图, 当梁段上方程表示不一时, 费时繁琐, 易出错。目前大多数学者绘制内力图
均采用简易法作图法, 这种方法不需要逐段列出剪力方程、弯矩方程, 只需根据载荷和支座情况直接画图, 比较简便、易行。但是在绘制内力图的过程中, 需要通过截面法计算控制面的内力值, 对于较复杂的梁, 计算量较大, 仍容易出错。
其实通过剪力和弯矩的微分关系, 可以看出剪力图和弯矩值存在一定的内在联系, 这种联系可以大大减少计算工作量, 很大程度上提高作图的效率和准确率。即, 利用剪力图面积法绘制弯矩图。
1 面积法绘制弯矩图理论基础
1.1 理论基础微分关系
现已证明剪力、弯矩和载荷集度之间的微分关系为:
通过上述微分关系, 结合高等数学分析, 可得到梁上载荷、剪力图、弯矩图之间的一般规律, 如表1
1.2 理论基础面积关系
结论:B截面的弯矩, 等于A截面的弯矩加上A、B两截面之间剪力图面积 (代数量)
2 绘图原则及步骤
2.1 绘图原则
基本原则:以梁轴线位置为横坐标, 以横截面上的内力为纵坐标, 剪力图和弯矩图正值均画在坐标轴的上侧, 标出关键截面上的内力值。
作图需注意:表1中的当外力有集中力集中力偶作用时, 相应的剪力图弯矩图的变化规律, 只适用于从左向右作图的情况。如若从右向左绘图, 该规律相反。
2.2 绘图步骤
(1) 利用静力学平衡方程, 确定梁上所有外力 (求支座反力) ;
(2) 利用简易法绘制剪力图 (即, 载荷集度和剪力的微分关系) ;
(3) 利用微分规律判断梁各段弯矩图的形状;
(4) 利用剪力图面积计算各控制点的弯矩值大小;
(5) 按照形状连接各个控制点的值, 得弯矩图。
控制点:端点、分段点 (外力变化点) 和驻点 (极值点) 等。
3 实例
梁的受力情况如图所示, 利用简易作图法作出该梁的剪力、弯矩图。
解:
(1) 确定梁上所有外力 (略)
(2) 分段;根据梁上外力情况, 将该梁分为AB、BC、CD、DE、EF、FG六段
(3) 利用q、F s、M三者的微分关系, 以及表1的规律, 判断出各段剪力图、弯矩图的形状, 并画出剪力图 (图2) 。
(4) 利用剪力图的面积确定控制点弯矩值。 (面积法)
(5) 按照第 (3) 步判断出的形状, 依次连接第 (4) 步计算的控制点的值画出弯矩图 (图2) 。从图中可以看出最大正弯矩发生在B和C两个截面: ;最大负弯矩发生在EF段的截面:。 。
4 总结
用面积法绘制弯矩图无需分段列出弯矩方程。只需记住根据剪力、弯矩、载荷集度之间的关系得到的表 (1) 中弯矩图的特征, 再根据之前所述的面积关系, 计算出所需控制点的弯矩值。就可以快速画出各种载荷情况下的弯矩图。大大提高了绘制弯矩图的效率和准确率。所以在授课的过程中教师非常有必要向同学们传授利用面积法绘制弯矩图。这是一种值得推广的绘制弯矩图的新方法。
参考文献
绘制部落勇士 篇5
第一章：阿兹特克人
使用软件：Photoshop
概述
阿兹特克民族生活在墨西哥中部，在14到16世纪显赫一时。他们的文明在艺术和建筑上取得了很多成就，历史悠久，传统深厚。也许他们最为世人所知的传统便是活人献祭，这在当时的很多文献中都有记录。那个年代显然没有任何照片可供参考，所以我们只能指望那些流传下来的画稿和节日服装了。我想以历史记录和手稿为基础，结合一点想象的元素，创作出一个半写实的角色会是件很有意思的事情。
绘制草图
鉴于阿兹特克文化和社会形态的丰富多彩，以及他们当时生活的环境，我立马决定采用大量高饱和度的色彩来进行绘制。寻找参考资料的时候，我为他们服装的精致丰富、珠宝的美丽耀眼所折服。这些大都用于庆典场合；不过我想把我的战士用类似的东西装饰一下，让他看起来更有趣。我的脑海中随即浮现出一位身着宗教或节日服装的战士形象。
我画树叶的笔刷如图02所示，勾选了散布和双重画笔。我使用的另一个画笔如图03所示。在这个阶段我们所做的就是填满空白的画布， 为后面的工作打下基础。
既然背景层和角色层是分开的，那么这个时候朦胧一点也是可以接受的，因为随着绘画的深入背景也是需要不断修改的。
在粗略的绘制了背景之后我开始着手人物（图04）。身体的大部分都是采用同一种中间色调绘制的。有了底色，我就可以在上面绘制阴影和高光了。
构建细节
如图05所示，在接下来的步骤中，我在新图层上添加了衣服和配饰。如果大家从事游戏行业的话，给你的作品分层是一个好习惯，可以方便修改。在不同的图层上为角色添加服装意味着修改起来会很轻松。你的美术总监或许会要求你对服装进行一些改动，所以将各种元素分开能节省大量的时间和头疼的麻烦。
我涂上了羽冠，这样的装饰在阿兹特克人的艺术作品中非常常见，也是我很想加入的一种外观。同时我也绘制了角色的五官，光是画面的左边照过来的。
我用带材质的粉笔笔刷来绘制肌肉结构（图06），同时把角色轻轻上移，并且让他更靠近画面的右端，否则人物会显得有点扁。
我在他的节日头饰上又加了点东西，在图07中可以看到。为了表现出阳光直射在左边所形成的高光，我把复制了画好的高光层，然后把混合模式调成“滤色”（内插1）。接着我有用橡皮把不受阳光直射的部分擦掉，只留下一小块区域（内插2）。
我想在我的战士身上加上一些打仗时用的伪装颜料。因此我新建了一层，这样我就可以在不影响主体地情况下尽情的尝试颜色和混合模式。我从脸部开始着手，最后还是采用了正常的混合模式。为了保证画面效果和光照一致，我使用橡皮工具将高光区域擦出半透明的感觉。（图08）。
皮肤的色调有些单调了，为了加强对比，我添加了一层亮度/对比度调整图层。将亮度和对比度各增加30之后，我便使用黑色绘制蒙版，把调整图层的范围限制在角色左手一侧的范围内（图09左）。大家会注意到，我在角色的脖子和下巴附近加上了一些装饰物。我把它们放在了Layer3（图层3）上，正好在“tattoos（刺青）”层之上。
我想让我的战士周身刺上一些纹身，所以脸部完成后新建了一层拿进行试验。叠加模式大概是最合适的选择了；我用青绿色在躯干和四肢上画了一些图样（图10内插）。大家可以看到图层混合模式改变之后刺青的最终效果。
在时候，整体的光照效果是又一个让我发愁的地方——看起来死气沉沉，没有我当初想要的那种活力。为了修正错误，我把之前两个调整层和角色层合并在一起，接着新加了两个调整层：曲线和亮度/对比度。左面是调整前的效果，右边是调整后的效果。大家可以看到，整体的配色更加丰富，光线也更暖和了，带着更浓厚的热带气息。
随着绘画的深入，我发现右腿有些别扭，小腿的弯曲有些过了。于是我决定用选区选中膝盖和小腿，然后转个角度（图11）。当然了，大家也可以用PS的变形工具，尽管它有时候会导致图像轮廓的失真。两种方法都不错，看你的喜好了。
大家想必已经注意到了，我去掉了红色的羽冠——在我看来它破坏了画面的平衡。我对这部分服装很敏感，于是把它换成了小一些的辫子（图12）。
虽然我们的角色穿着节日服装，但是他依旧是个战士，所以我琢磨着给他加上一件典型的阿兹特克武器——马夸威特（黑曜石砍刀）才是最合适的。这是一种用木头制作的介于棍子和剑之间的武器，边缘镶嵌着黑曜石碎片（一种火山岩）。这种材料结实又锋利，实数居家旅行，砍瓜切菜的必备利器。
临门一脚
到这个时候，绘制已经接近尾声了，不过还有一些可以调整提高的地方。虽然我想把重点放在表现人物而不是背景上，但是还是觉得一些逼真的纹理能够帮助表现树枝叶的感觉。我浏览了3DTotal免费提供的图像库，找到了两张表现力绝佳的素材：
http://freetextures.3dtotal.com/preview.php?i mi=13022&s=c:Leaf&p=2&cid=17
http://freetextures.3dtotal.com/preview.php?i mi=13018&s=c:Leaf&p=2&cid=17
于是，我选择了第一张图片前景里的一大片叶子，把它们粘到了画里（图13）。两张图都粘好了之后，我降低了它们的对比度，并减少了第二张的饱和度。
我还发现了一张有用的图：带有零星草皮的一块地，于是我决定把它叠到地面上（图14）。我在垂直方向上使用了变形工具，这样就能形成正确的透视效果；接着我把混合模式调成了柔光（下图）。
我决定用曲线层增加画面的对比度，然后新建了一层，添加了人物右侧的反光。这样，整幅画就大功告成了！
Richard Tilbury
此艺术家更多信息请参见：
http://www.richardtilburyart.com
或者联系他们：
ibex80@hotmail.com
第二章：毛利人
使用软件：Photoshop
我通常用色块来开始绘画，使用色相相近的颜色起草高度概括的形状。由于我要绘制的画面是设置在一片雨林里，因此使用绿色、蓝色和黄色应该比较合适（还要加一点红色和紫色取得平衡）。这阶段我倾向于用很多大毛躁边缘的笔触，以便得到一些随机形状，可能可以触发某些灵感，帮助完善概念上的设计（图01）。
在作画的早期就加入人物很重要，这能帮助保持颜色上以及布局形式上的统一。这一步通常有些棘手，因为你必须同时考虑布局、叙事性、尺度、气氛等。我在画面中暗示出了光源方向和强度，因为我想先看看画面潜在的戏剧性（图02）。
设计眼睛的动态非常重要，这里我想做的是创造一些兴趣点和视觉波噪。我使用自定义笔刷来制造视觉波噪。我喜欢绘制质感，因此这阶段是我感到最有意思的（图03）。
当我想要把波噪大量增加到画面里时，我在Photoshop里新建一层并留下很多带锯齿的笔触。然后我创建一个蒙版，使用较小的带材质笔刷来蒙除一些部分（图04）。
中间的老兄（最右侧那个）在画面里位置十分居中，因此具有很好的视觉吸引力，那么他基本上就会是情节上的主角，所以我首先从他开始细化（图05）。
随着不断推进画面，我时不时尝试调整颜色和明度等以便保持视觉新鲜感。有时候我可以因此找到一些不错的色彩设置。我还设置了两个快捷键来翻转画布；一个用来垂直翻转，另一个水平翻转，这个方法是我用来为自己找出问题的重要手段（图06）。
我想要光柱把部落人物间隔开来而制造一些空间感和戏剧性。照到林中地面的光也同时能调动观看者的视线在画面上移动。我加上一支垂直方向的长矛同时也为背景处的人们做出空间上的限定。把长矛画在那里其实是赌一把，很可能我后面会发现还是移除掉好一些，但总的来说不断试错是好事，可以帮助自己更加完善（图07）。
每当我开始绘制光滑表面如皮肤或树叶的时候我会尽量使用最少的笔画。我感觉当我在同一处叠加笔触的时候总是把那一块画砸。我就养成个习惯，每画一下就走开去看。当我是绘制作品细节的时候我时常缩小画布去看这些笔触是有用的还是不合适的。我还喜欢经常眯缝眼睛审视作品，这可以略去细节看出整体效果（图08）。
我开始给前景处的野蛮人做一些设计上的推测了。他的轮廓和姿态将会非常重要，所以我肯定会多次对他进行改进。
我希望他看起来很强壮，所以我使用拉索工具选择他，复制粘贴到新图层，然后编辑修改他的体型，给他一个脸部的起草（图09）。
这时我还开始翻检我收集的参考图，确保我的设计师遵循了适合于当前情景的武器和装束等，对了，还有纹身——如果没有这些纹身就不像毛利人了
（这是重点；不论你画什么都要找到这个亮点并且尽量使之显眼）（图10）。
我最终还是去掉了长矛兵并增加了一些树枝树叶。绘制树叶又快又好的办法是使用拉索工具。这能给你带来犀利的边缘，并且有不少修改自由，同时不怕画坏画面的其他地方。我一般不用树叶笔刷，因为觉得只要稍微没用好，它们看上去就太不自然太显眼。况且画树叶这么有趣，干嘛不从事这件有趣的事呢（图11）！
对于中间的人物没有很好地和观者产生互动，我感到不满意，所以我又修改了他。他身上也有太多重复涂抹的地方，因此我也想重新画过（图12）。
我注意到现在场景中的光线有些减弱效果了，所以我创建新图层设置为滤色。然后我取用一种偏黄色的橙色，用喷笔把光线加强。喷绘光线的时候很容易画过头，所以我还是决定尝试把这个工作留到后面。
对于细节工作，我保持绘制时的画笔半径尽量大，不断编辑调整笔刷属性适应需要。这也帮助我发现在看图的时候视线会如何走动，据此加以润饰（图13）。
我现在再次改进一些关键地方，使它们尽量易于辨识。我还十分频繁地翻转画布，更多地检查以防有任何的遗漏，现在这阶段已经快完成了。
在画面中游走时我看到还有很多小的空间可以让我藏入更多色彩和噪波。我用了不少的污点工具；通常我会先来两三笔，然后在笔触之间混淆过渡一下以便（至少尝试地）创造新的笔触（图14）。
最后一步是加入最后的收尾用笔，尽我所能地使画面统一起来。我少许调整了色彩和明度，把色彩跨度拉大。最后我还用了有微弱羽化效果的蒙版来突出一些边缘（我发现犀利程度和画面尺寸有关系——图幅越大=锐化力度越小）。加入柔和光线和一些尘埃颗粒的工作要在画面整体锐化度调节和色彩调节之后，因为你需要尽可能多地控制光感。然后我觉得这样就完成了（图15）。
Chase Toole
更多信息请访问：
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或者联系他们：
chasetoole@gmail.com
美洲土著
使用的软件：Photoshop
在角色设计中涉及到描绘历史性思维定势的形象时总是很棘手。到底要对这个概念描绘得多精确？我要把它绘制得完全历史化还是保留一点艺术发挥的空间，加入一些自己的想法，使它变得更吸引人一些？
你同时还得考虑错误的发挥会带来文化上的冒犯，这让人很头疼。上次我试了一下，没人喜欢这种头疼。
美洲土著的题材已经成为西方文化中不可或缺的一部分，经历了数十年的演化，现在它已经拥有了自己独特的发展体系。一开始仅仅是被想象为未开化的野蛮人形象，如今的美洲土著战士仍然被认为是野蛮的战士，但同时具有强烈的荣誉感与智慧。同时他们还与自己土生土长的土地，与当地的动植物紧紧相连。他们更像是留守的幸存者而不是野蛮人。
对于我能否驾驭这个主题，让我们拭目以待。就任何的历史题材来讲，最重要的就是一开始就找大量的参考资料！当然包括网络搜索，同时也不要忽略了相关的书籍。书籍更加简明扼要，因为往往书籍包含准确的插图和详尽的文字描述。
也不要忘记看看电影和记录片。这是你想保持准确度的最好筹码，但是如果你希望它更奇幻一点，那么一本相关题材的史诗剧本可能也会帮上忙。不管怎么说，上板子开始画吧。
我通常会从这样放松的草图开始，尽管看起来潦草不堪，但是绘制时比看上去要用心得多（图01a）。在这一阶段，我尝试把握战士的姿势和情绪。我甚至还考虑了后期合成，但是一想到我马上要继续修改，所以就不太担心这些具体的问题了。我直接在 Photoshop里用一支圆头笔刷绘制草图，笔头设成压力感应。
我还尝试了一种更为动态的姿势。我不知道这样效果会不会更好，可能会吧，但是对于第一个姿势，我已经有了进一步的想法，并且想画出来看看（图01b）。
这也许不是开始一张作品最好的方式，至少从我的经验上说来是这样。通常，角色连带场景一起设计的话，那么最好先确定画面的主色调和主光源。这就意味着先要进行背景设计，然后才是主角。通过这样的方式，背景的颜色会自然的影响到主角的色调。是的这次的作画，我在最后想把主角融合到背景中时经历了痛苦的过程。
谈到这个战士，你可以看到，我简单的确立了大明暗关系和肤色的颜色倾向（图 02）。我主要注意力仍然留在造型上。我在设想他刚刚猎杀了一只水牛，并且站在他的战利品上。我不希望他看起来傲气十足，仅仅是原生态的气质。有点像：这就是他，朴实的他。
在这一阶段，有些东西效果不是很好，但是我没有管这些，我继续绘制了水牛的草稿，并且把他们俩绘制到了新的图层上（图03）。
我在水牛的外皮上使用了些暖色，我不太确定这是不是个好主意，因为我不希望被杀死的水牛皮比人的肤色更温暖。我尝试用有暗角的光感为场景增加一些戏剧性。画草的时候，我使用硬边圆笔头，开启双重画笔选项，然后调节一下双重画笔的选项直到它显得合适为止。真的，这种画草的办法简直弱爆了——我使用它的唯一原因是颜色和光感看起来不错。以后还会修改的，先不急。
接下来我着重解决了我最关心的问题：他是站在他的战利品上。看起来挺酷的，但是像我之前说的那样，我寻求的不是傲慢而是自信的神态。站在死掉的水牛身上可能体现不出来这一点，我把他放下来，放到了水牛的前面（图04）。从动态方面，弱了一些，但是我知道这有办法补救。至少他现在看起来不那么得意洋洋的。
最终，在推迟了很长时间以后，我开始背景的绘制了。我想像的是平原上乌云密布，长风当空，暴雨将至的场景。我使用CS5内置的扇型猪鬃毛笔头。如果你有手绘板这种笔头会非常好使，因为它会预览笔头的旋转，而不仅仅是倾斜。副作用是它一直有一个预览窗口不停的弹出来，不管我关它多少次（图05）。
为了重建画面的张力我选择把画面倾斜了大约20%，我选中了所有的图层，进入编辑>自由变换>旋转。我还进一步深化了战士，让他微微前倾。我还想把他缩小一点，因为似乎有点太壮了（图06）。我接下来构思他身上的饰物，我想尽量弄的简洁一些，不要太花哨。这样这个姿势看起来就不会被各种细节抢掉风头。我进一步绘制水牛，外皮绘制得更暗，更蓬松。我开始考虑要不要把眼睛全部涂黑并且把反光去掉，因为现在这样很难理解成是死的。
我把整个作品又转回到一个均衡的角度。我不确定这样是不是最好，但是仍然在寻求合成的方式。倾斜后看起来不太稳定，但是我还是有点喜欢的，因为它很吸引我的注意力（图07）。把这些先放在一边，我继续绘制细节，以及一些明亮的颜色（从头发中出来的红飘带）这些会吸引注意力到面部。回到倾斜的构图（图08）。我决定就这样了，因为我对这问题已经开始觉得头晕了。我重新修改了天空，使用了之前提到过的猪鬃毛笔刷。我保持笔触很松撒，因为我希望用天空的动态来抵消两个主题的静态。这样做很有道理因为在生活中动得越快的东西模糊会越强。我还增加了一些边缘背光来提升光感。所有这些都使用硬圆笔头。我还裁切了画布，因为我感觉主题离镜头太远了。
我又开始绘制草地了，我使用Photo- shop内置的草叶笔刷，根据我的需要调整倾斜的方向。我还设置了不规则大小和间隔。笔刷设置好了我就开始在地面上一层层的刷。对于这个没有特别的技巧；你仅需要研究多一些草地的参考图，然后考虑在自己的图上实现多少真实感。我追求的是半真实，保留一点它的奇幻感。在我完成铺草之后。我使用硬边圆笔刷，调整大小抖动和透明度为压力感应，修饰一下草地的质感。从这里开始剩下的就是一些修饰性的工作了。
这就是准成品了（图09）。我从没觉得我的作品是完整的，这次也是如此。还有非常多的地方我希望加工，但是作为教程来讲必须适可而止。我基本上把所有的细节都过了一遍。云的体积感增强了一些，给牛增加了一些细节，明确它的形体。我通过调整圆笔刷设置了一种块状的笔触。要达到这个效果只需设置笔头的分散选项，调整一下滑条。也要记得调整间距属性以得到更好的效果。
我还加上了一些服饰的设计，但是都不能盖住过多的身体，我认为对于一个战士来说，最重要的工具（也许除了头脑以外）就是身体；身体越强壮，战力越惊人。对于敏捷的主角来说，看到身体是最重要的。
对于草地，我复制了一层，设为叠加模式来增加对比度，并且继续在新层上作画。这样增加了亮暗的层次。我还制作了身体的叠加图层，并且用斑点笔刷轻轻擦一下来增加皮肤的机理。
好了，完成了，对于标志性的美洲土著，这只是一个很简单的尝试。我希望你在绘制自己的作品的时候一切顺利！
注：为了增加一些趣味，我还尝试了一个下雨的版本（图10）。不是很准确——皮肤需要更反光，颜色也过于温暖了——但是只是玩玩而已。我在不同的图层上使用斑点画笔，然后使用滤镜>模糊>动感模糊。
然后我进一步绘制了细节和镜头近处的雨滴，记得保持它们的模糊。
Branko Bistrovic
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第四章：维京人
使用软件：Photoshop
在接到制作关于维京人的概念插画教程的任务后，我为自己准备了一些关键词。和光照、氛围一样，这些词能帮助我确定画面的艺术风格（艺术基调）。我打算把角色塑造得很壮，并把他放到一个危机四伏、阴冷残酷的环境之中。这些都能帮助我找到合适的姿势和表情。在绘制的每个阶段，我都会找参考资料；与画面感觉相辅相成的音乐也必不可少。希望大家能从教程中学到东西！
体块和剪影
就这张画而言，我想让角色拥有一个强有力的剪影，而且越有“维京味儿”越好。维京式角盔是一个明显而又好用的物件。在涂出粗略的体块之后，我会开始思考如何去完善这些乱糟糟的草稿，比如加上胳膊或者武器什么的（图1）。接着我为橡皮设置了相同的笔刷，用来擦出想要的形状（图2）。
故事设计
设计完主角之后，我开始设想他当时的行动。起初我脑中有一个受伤的维京人，他疲于防守，正拼尽力气准备最后一击。然后我接着塑造体块，并移动了元素的位置（比如那把剑）。我想，把他描绘成一个刽子手的感觉一定会很有意思。随后，一个手臂前伸的男子应运而生（图3）。他的手势说明了一切；配合维京人挥剑的角度，画面的真实感大增。在这样的环境下，对立的元素能够很好地衬托出彼此的存在感。如果维京人剁的是树而不是人，尽管姿势和服装没有变化，画面表达的意思却不同了。
另外一个能交代情节的因素就是角色的服装。为角色穿上有时代和区域特征的服装，就意味着要研究角色是如何去穿衣服、做头盔、装饰他们的盾与宝剑。你需要尽可能的去消化和吸收服饰的风格。
天气和动态
在对画面所讲述的故事感到满意之后，我开始思考如何为画面增加更多戏剧感。现在我还不想深入刻画场景中的光线；于是我开始处理画面中那些潦草的边缘，并添加一些烟和雾气效果，以增加场景的深度和动感（图4）。
这里我创建了一些云雾形状的自定义笔刷，并配合橡皮进行使用。另外还需要调整画笔的流量，这样就能慢慢的构建出笔触的感觉，为你的笔刷带来不一样的效果（图5）。
构图法则
在这个阶段，我意识到构图看起来有点太“靠边”了。我知道我得为角色创造出一种强烈的形式感，以此保证画面的趣味性。负形和构图线可以帮助我找到那些有趣的抽象形，比如斧子和手周围的负形。我试着避免任意两条构图线交叉成标准的“X”形。你可以在例图中看到由持剑的手、斧子和胳膊-腿的连线所构成的三角形。如果所有的线都交汇与同一点，构图就会索然无味并且令人厌烦。一个重要的构图法则就是学习Loomis所著的《非常规构图》（“Informal Composition”）（图6）。
一个练习构图的好方法就是利用三个圆圈的组合。先把它们简洁整齐（也可以说是呆板）地排列在画面之中，接着创建一系列“迷你构图”，尽你所能来构建出各种充满变化的组合吧（图7）！
使用正片叠底绘制场景
我一开始有意识的给场景留白，主要出于两个原因。我想先尽可能地集中精力去刻画角色；我也知道我可以在之后通过正片叠底的方式来彻底搞定它。所以在对画面的构图和故事性满意之后，我在所有图层的最上面创建了一个正片叠底层。既然背景是纯白的，就只能往暗里刻画了。使用正片叠底模式可以得到一个很好的变暗的图层效果。通过大号喷枪和之前做的云雾自定义笔刷，我开始专注于刻画光线的渐变效果。接着我会擦掉角色上面那些看起来过暗的部分。这就是我渲染氛围和整体光照的方法（图8）。
图9再现了我绘制的全过程。首先画出基本的物体，然后在正片叠底的图层上进行绘制，最后删除那些罩在高光部分的区域。
叠加，色彩平衡以及强光
我在为一块区域添加颜色的时候通常会用到不同的图层模式。在这张图上，我加入了一层蓝色，辅以橙。色，这样就确定了画面基本的色温关系（冷暖）。接着使用强光图层，在最暗的区域里加上纯的红色。叠加模式是无法实现这个效果的，因为它不能影响纯黑和纯白的部分。然而强光模式可以有效提升黑色部分的亮度。然后我使用色彩平衡调整层，把画面逐步调成我想要的色调（图10）。
图11为大家展示了在黑白图像上使用叠加图层后所呈现的有趣颜色。一个很好的后续处理就是在所有层之上，画上不透明的实色（普通图层）。这样就去掉了之前那种明显的叠色感。
皮肤色调
有时候在使用叠加和高光图层的时候，很难得到正确的肤色，容易让皮肤变得死气沉沉。这通常都是由于某种色相在角色皮肤上的重复使用。皮肤色相和灰度的层次都十分丰富，想要画的真实还需做很多工作。大量的练习必不可少，这样才能把角色画得饱满。于是我又回到画面当中，集中精力描绘皮肤，丰富层次。我把之前叠加时使用的那些颜色都存到了色板里，留着以后备用。当我对皮肤颜色感到满意之后，就重新使用那些颜色进行绘制，回到之前那种阴冷泛蓝的调子（图12）。
研究明白子面散射，你就能理解肤色的本质，离画出逼真的皮肤也不远了。图13里，一号球体只能看到一种色相的明暗变化。在二号球体上，不但存在色相的变化，饱和度也随着明度的降低而升高。
姿势调整
接下来我根据参考资料为角色增添并提炼了一些维京特色的细节，比如皮圈、腰带、钉饰和盔甲。每到绘制的这个阶段，我都会停下来，回顾之前的步骤。我会试着调整角色的姿势，尽可能保证一切协调。这里我移动了那个可怜农夫的脑袋和手的位置，不过后来又改回来了。维京人的脑袋一直困扰着我。于是我选中了他的整个头部，使用复制粘贴大法得到了一个易于自由变换的选区。多次尝试以后，我对头部的位置和角度做了细微调整（图14）。这样就加强了他挥剑的感觉。每做完一个细小的调整，你都应当清楚它到底是削弱了画面，还是加强了画面。
粒子以及最终效果
提笔之前我就在脑中为画面构想了足够的深度和视觉效果。既然天气看起来沉闷而阴冷，我想加上一些雨水便合适不过了。雨水能够很好地烘托气氛，并且增添更多的反射、高光、粒子以及泼溅效果。为了绘制雨水，我以标准的硬边圆头笔为基础做了一个自定义笔刷，尽可能地提高圆度抖动，并且调整了散布的数值。我同时也利用其它粒子条特效笔刷来绘制图中诸如沙石和泥土的效果。为这些元素加上一点动态模糊可以有效地提升景深（图15）。最后我做了一个聚焦效果，让视觉中心变清晰，次要元素变模糊。
Jon McCoy
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绘制定向运动地图的方法研究 篇6
关键词：OCAD,定向地图,简易步骤,比例尺地物
前言
定向运动从起源到现在一百多年时间, 在这短短一百多年时间里, 定向运动快速发展, 运动项目也随之增多;定向运动绘图技术不断进步, 从手绘制图到现在的OCAD专业制图软件;定向地图也在飞快的改进, 定向图的颜色从起初的单色到现在的专业八色;地图比例尺也从1:20万到现在的1:500, 甚至更大;定向地图的图例的不断增多;定向图绘制范围也从原来的原始森林到现在的公园、校园等等, 这些改变无不显现出定向运动已摆脱了起初的军事化类型特点, 更多的体现出了它的娱乐性、健身性。通过了解定向运动地图的发展过程, 学习掌握定向制图的要点, 尝试自学制图。在我国, 现在比较常用的是OCAD10.0, 在国际上更为先进的OCAD11.0也已经面世。
1、定向地图的发展历史
1.1、定向制图的起源历史
定向地图是一种附加了地面妨碍通行信息和易跑性的信息, 用磁北方向线定向的详细地形图。初始, 定向地形图为手工绘制的单色图或使用小比例尺的普通地图。二战后, 西欧一些国家开放1:20万地形图, 当地的一些的军队、警察引进定向越野作为训练课目, 与此同时, 军用地图进入定向运动中。但是实际上以等高线为主地形图比例尺不适合于定向越野比赛, 组织者常采取手工蒙绘地形图再到现场修测, 创造了一些灵活的符号。1968年世界锦标赛中才统一使用1:25000五色地形图, 图例符号60余个, 也就是首次统一的第一个标准ISOM1969, 但是由于地域局限, 所用的符号仅仅是以体现当地地物为主。上世纪70年代, 国际军体理事会接纳定向运动, 同时将绿色加入地图中, 以表示地表植物与通行度、通视度。1976年世锦赛上出现了1:15000六色定向地形图, 国际定向联合会也通过了大会确定的地图制图规范, 俗称75规范。
1.2、现代定向图的形式
1982年和1990年又两次修订规范, 增加了灰色及紫红色为定向地形图第7、8种颜色。随着定向运动的发展, 公园定向、校园定向等小区域的比赛形式出现, 定向比例尺也由1:15000逐步扩大到1:7500至1:500不等。针对定向制图的发展改进, 国际定联地图委员会专门制定了相应的制图规范, 其常用版本为ISOM2000和ISSOM2007, 在制作大比例尺地图时, 即可参照此标准ISSOM2007。专门的定向地图的地貌、地物符号要求更准确精细的表示实际地形中的状况, 且用各种颜色和颜色符号表示不同的地貌、地物符号, 以及实际地形的可通行状况。定向运动竞赛地图一般由地图比例尺、地貌符号、地物符号、磁北方向线、地图颜色和地图图例注记六大要素组成。
2、定向制图的简易步骤 (图1)
2.1、寻找符合定向地图测绘要求的底图
国家基本地形图、工程测绘图、部门规划图、航片地图、旧定向地图等比例尺从1:200到1:10000的大比例地形图都是可以作为定向运动测绘的底图。底图的选用制作区域中, 要具有丰富的且能够被标识在地图上的物体的区域, 同时要保证没有主干道从中穿过, 并且能够明显区分开边界。不仅如此, 地图的区域选择还要取决于赛事的目的, 针对不同性质的比赛, 要选择好相应合适的场地。
2.2、确定地图比例尺
地图的比例尺应该根据赛事的需要及场地的实际情况来确定:对于森林定向, 最好选用A4或A3纸张大小, 比例尺一般可以在1:10000至1:15000之间;对于公园定向, 最好选用A4或A3纸张大小, 比例尺一般可以在1:5000至1:10000之间;对于校园定向, 最好选用A4纸张大小, 比例尺一般可以在1:2000至1:5000之间。在实地测绘过程中, 使用的底图, 尽可能按整数倍数放大复制, 一般为实际印刷地图的2倍。例如, 成图比例尺为1:10000, 那么底图比例尺宜放大为1:5000[图1——— (1) 、 (2) ]。
2.3、标注磁北线
在开始制作定向地图之前, 必须在底图上标注磁北线。可以按最新的本地磁偏角资料校验或参照底图的原有磁北线, 通过实际测绘校正, 在地图上用平行线法绘出若干磁北线 (间隔5-10厘米) [图1——— (3) ]。在野外或公园, 一般先在地图上选取两个点状地物并绘制连线, 测得连线的磁方位角, 再通过使用磁北线, 可以标出磁北线;在校园里, 由于线状地物多为直线, 标注过程比较简单。在实际操作过程中, 为了尽可能减小误差, 应该多标注几次进行校正, 要将误差控制在+/-1%以内。在进行磁北线标注时要注意回避金属物质 (围栏、铁门、钥匙串、手表、手机等) 以及电缆区域, 以免影响指北针的准确性。
2.4、制作底图网格
在磁北方向确定后, 下一步就要将底图栅格化, 也就是建立以磁北线为基础的坐标网格:将磁北线进行若干等分[图1——— (4) ]。以1:5000的底图为例, 选取2厘米为一个网格单位画横线, 然后每画段做垂直线。底图 (1:5000) 网格距离为2厘米, 成图 (1:10000) 后的长度就是1厘米, 那么实地的距离就是100米。
2.5、进行实地勘测
在实地勘测中, 一般先要确定线状地物, 再添加点状特征, 然后添加面状地物, 最后完成等高线的勘测[图1——— (5) (6) (7) (8) (9) ]。线形地物主要包括各种道路、溪流、输电线、围墙等, 它们的长度是依比例尺缩绘在地图上的, 宽度没有依比例尺, 这类符号通常被称为半依比例尺标识的符号。但是在现在的大比例尺 (大于1:10000) 情况下, 有体现宽度的线状地物 (如道路等) 是依比例尺地物, 无需体现的线状地物 (如输电线、围墙等) 是半依比例尺地物。确定线性地物后, 要添加点状地物 (如塔、独立坟、独立树、石块、井等) , 添加点状地物要从距离线状地物由近至远顺序添加。点状地物常被称为不依比例尺表示的地物, 这类符号在实地中的面积、体积较小, 但它们却有明显的方位作用。这类符号拥有自己的“定位点”, 即地物在现地的精确位置。面状地物在实地的面积通常较大, 包括区域性植被、水塘、河流、湿地、建筑群等, 它们用依比例尺描绘的符号或轮廓符号表示, 称为依比例尺表示的地物符号。对于面状地物, 要利用底图上已有的线性符号及点状符号确定其边界及拐点。在完成地物的勘测后, 添加修改等高线, 底图就可以完成。
2.6、扫描底图
在完成底图的勘测后, 要及时进行复查, 查看是否存在遗漏。然后依照一定比例复印缩成成图的比例, 稍作修改, 就可以将底图扫描到电脑里, 扫描底图时要选用大于100分辨率。扫描时要尽量将底图的磁北线与扫描仪的边缘平行, 在使用OCAD调整模版的角度时, 调整度数小, 相对方便准确。
2.7、使用OCAD制作地图
OCAD是目前世界上居于主流地位的矢量定向地图制作软件, 它同时还具有比赛路线设计、检查点说明表制作功能。在使用OCAD软件制图时, 要遵循一定的操作程序。绘图的一般顺序:先绘水系地物, 再绘岩石及人工地物, 然后是等高线及地貌, 最后绘植被。在同一类地物中要先绘制点状物体, 再绘线状物体, 最后绘面状物体, 这样可以避免面状物体覆盖底图上的点状和线状物体。同时还要注意在地图制作过程中的取舍、概括、夸大、移位[图2]等技术手法, 正确反映定向图上的各要素的相对独立性和相互关系。在用软件将底图所有物体描绘结束后, 下一步要整饰地图。在图上选择合适位置添加地图名称、数字比例尺、等高距、套版线、磁北线及磁北线距离尺、地图制作日期、制作人员等。
2.8、打印地图
完成所有操作, 注意调整打印输出的比例, 同时要注意留有适当的纸边空白, 不能少于5毫米。
3、小结
想成为一名定向制图员, 不仅要对地图的构成要素了解透彻, 更应合理全面掌握各要素间的独立性与相关性。在不同的比例尺下, 同一地区的定向图会有较大区别, 合理取舍构成因素, 做到准确直观。针对相同的地区, 不同的制图员会有不同的绘制结果, 在准确基础上一定要依照国际定向制图规范, 通过加强相互沟通与学习, 提高对国际制图规范理解的一致性, 同时还要加强与参赛者沟通, 在定向运动的测绘过程中, 更多的站在参赛者的角度去考虑问题。
参考文献
[1]张晓威.定向越野[M].北京:星球地图出版社, 2003.
[2]亓美健.不同运动负荷对定向越野运动大脑识图能力影响的研究[D]吉林大学, 2010.
[3]叶朝忠.线状地物与半依比例尺地物的关系[J].山东体育科技, 2004, (4)
绘制方法 篇7
但在虚拟现实系统中,由于图像生成采用针孔相机模型,即采用小孔代替镜头,使得从三维场景到二维平面的映射变为点对点的线性映射,所以生成的都是清晰场景,即景深是无穷大的。这与人眼视觉习惯中,关注的内容清晰,其他内容模糊的性质不一致,从而影响虚拟场景中用户的沉浸感。
为增加虚拟场景的真实感,研究人员开始有意将原本清晰的场景变模糊,并随距离焦平面的距离而变化,以期更符合人眼的视觉习惯,从而对景深的研究也越来越深入。
1 相关工作
目前对于景深效果的绘制,按照绘制原理的不同大体上分为两种方法:一种是基于物体空间(object-space)的方法。另一种是基于图像空间(imagespace)的方法。
物体空间方法是在虚拟场景中模拟光线的分布,COOK在提出分布式光线跟踪方法的同时,提出利用这种方法进行景深效果的绘制[1],与传统的光线跟踪只追踪一条光线不同,分布式光线跟踪同时追踪多条光线,最终结果由得到的多条光线共同决定。这种方法虽然可以获得精确的模糊效果,但时间消耗量巨大。虽然后续研究人员对分布式光线跟踪方法做了改进,但绘制效率提升有限。真实的相机模型也被应用到景深效果的绘制,Kolb等[2]提出使用一系列虚拟镜头的组合来模拟真实的成像系统,获得了较好的效果。2010年Lee等[3]使用简化的薄透镜模型对景深效果进行了实时模拟,并可以进行聚焦的控制,但绘制效果存在人为痕迹。
图像空间的方法是先是使用传统的计算机图形学绘制方法生成清晰的场景图像,然后针对图像进行处理,从而生成模糊的具有景深效果的图像,也成为后处理(post process)方法。Kosloff等[4]在2009年使用将场景分层的方法,将场景按照距离分成不同的层次,按层次绘制图像,从而形成景深效果。这种方法在遮挡关系处理上存在问题,可能存在后景色渗透的现象。Igarashi等[5]在2008年使用点扩散的方法实现了景深效果的模拟,在清晰图像上按照固定的点扩散函数进行模糊程度的控制,这种方法可能会出现深度不连续的现象。
2 弥散圆的直径
在具有真实感的景深效果模拟过程中,通常使用薄透镜模型作为成像系统的简化模型。薄透镜系统的成像原理如图1所示。对于焦距为,物距为,像距为的透镜系统,由透镜成像原理可知符合式(1)的等式。
此时在图像平面上,对于物距为的物体呈现最为清晰的像点,因为此时物体与所成像之间是点到点的线性映射关系,对于非聚焦位置的像点来说,随着光线的扩散,一个点随着距离焦平面位置的变大逐渐成为一个光斑,在图像上成为一个模糊的区域,即弥散圆。
对于人眼的感知能力而言,弥散圆的直径在一定范围以内时,人眼无法区别像素点与弥散圆,此时人眼感知的图像仍是清晰的;只有当弥散圆的直径大于人眼感知范围时,才会感觉到图像的模糊。景深的本质也就是在渲染过程中,求解弥散圆的直径。
设透镜半径为,对于不考虑衍射等其他光学效果的薄透镜模型,弥散圆的半径可以用式(2)进行近似模拟计算[6]。
进一步变换到物体空间则有
式(3)中,u和f分别为聚焦在焦点上时的物距和像距。
3 部分遮挡的景深效果绘制
3.1 部分遮挡场景
正确的部分遮挡效果是影响景深绘制真实感的一个重要因素[7]。在真实的图像中,在后景物部分可见时,模糊的前景物体具有柔和的边缘,这种现象称为部分遮挡(partial occlusion),如图2所示。因为此时后景物只有一部分被前景物遮挡住了,只有部分未被遮挡的部分能够在成像面上成像,如图2中阴影部分。因为后处理方法将针孔相机模型图像作为输入,在这种情况下就很难正确处理部分遮挡。通常使用已知的后景物颜色插值出被遮挡部分。
3.2 基于图像空间的景深效果绘制
采用图像空间的处理方法进行常规景深效果的绘制,使用FBO在显存中开辟多块浮点帧缓冲区,分别作为景深效果绘制过程中每遍的渲染目标,以存储场景前表面深度,后表面深度,清晰的场景图像,以及经过处理后的场景信息等,从而将这些信息从几何空间转化到便于GPU编程的图像空间。
进行场景绘制时,首先处理场景的前表面。通过顶点着色器进行坐标变换,在像素着色器中采用绘制到纹理技术将插值后的世界坐标系下的位置坐标同时输出到多个缓冲区。获取的场景中物体的前后表面深度信息,并保存在FBO中,如图3所示。
在获取场景的前表面深度后,继续绘制场景,得到清晰的场景效果图作为纹理同样存储到FBO中。然后结合FBO中场景的前表面深度图,根据式(3)计算弥散圆的直径。由于在Cg程序中的顶点程序和片段程序在传递参数过程中需要对计算结果进行插值,所以在颜色通道内的值必须限定在[0,1]范围内。因为在Open GL环境中将可见区域裁剪为平截头体,与屏幕平行的两个裁剪面分别为和,两个裁剪面上的弥散圆直径记为和,则弥散圆直径归一化过程可用式(4)进行计算。
在得到屏幕上点所对应的弥散圆直径后,根据每一点对应的弥散圆直径对FBO中清晰的场景纹理进行采样,通常的采样包括线性滤波和等效滤波等方法[8],如图4所示。但这些方法并没有考虑三维场景中空间的相对关系,所以在处理部分遮挡物体的时候可能会出现渗色或者遮挡错误。
在计算得到弥散圆的直径后,对弥散圆所覆盖的区域进行采样时,结合物体前表面和后表面深度值,对采样区域的边缘进行遍历,并对边缘两侧的前后表面深度值进行比较。如果两侧差异不明显,则认为弥散圆边缘内外为同一区域,那么对这部分区域进行全区域常规采样,如果边缘两侧差异明显,则认为弥散圆的边缘位于遮挡物的边缘。因为景深效果在模糊的前景物边缘处有一定的遮挡虚化效果,所以当弥散圆边缘内外不属于同一区域时,需要进行判断,当前景物处弥散圆直径大于后景物处时,即前景物模糊而后景物清晰时,需要赋予后景物采样点更大的权重,以保证能够突出遮挡边缘处后景物的少量信息;反之当后景物模糊前景物清晰时,清晰的边缘应该是锐利的,应当赋予前景物采样点更大的权重。即采样过程中,遮挡区域要赋予弥散圆直径较小的部分更大的采样权重。
对于弥散圆边缘两侧差异的度量,如果阈值设置的太大,则可能导致边缘距离较远,会造成景深深度的跳跃;而阈值设置的过小,可能导致遮挡关系的缺失,从而造成后景物颜色的泄露。我们将阈值与场景平截头体的和之间的距离进行关联,计算方法如式(5)所示。
在采样结束后,使用混合功能将采样后的颜色按照权重进行混合,即可得到最终的具有景深效果的虚拟场景图像。
4 实验结果
本文在CPU为Intel Core2 P7350(2.0GHz),2G内存,显卡为NVIDIA Ge Force GT 240 M(512 M显存),Windows 7 32位操作系统的实验环境中,使用VS2005,结合Cg(C for graphics)语言进行显卡操作,对虚拟场景中部分遮挡的景深效果进行了模拟。未加景深效果的清晰图如图5所示,具有景深效果的如图6所示,其中具有景深效果的场景聚焦在前方第2个小球处。图中心处的红色小球表示光源的位置。
由实验结果可以看出,在没有加入景深效果的图5场景中,所有位置都是清晰的,而在图6中加入了景深的效果,使得场景具有层次感,重点也更加突出。因为弥散圆半径小的具有更高的采样权重,所以在第2个小球与第3个小球的遮挡交界处,小球的边界很明确。
在上述实验条件下,场景的绘制帧率保持在35帧左右,可以保证实时的绘制效果。除景深效果外,程序还包含了透明小球的反射、折射以及焦散效果的实现。在几种效果全部打开的情况下能够保证实时的绘制效率,说明了本文方法良好的高效可靠以及良好的兼容性。
5 结论
景深效果的绘制对虚拟现实系统在增强用户沉浸感方面具有很大影响。对于真实场景中不同情况下景深效果的绘制也不尽相同。以场景深度信息作为部分遮挡场景景深效果的基础是一种很有效的实现方式。
景深效果与多方面因素有关,比如在摄影系统中,光圈越小,景深越大,焦距越小,景深越大,而物距越大,景深越大。如何将以上3种影响因素融合考虑,更直观更真实的进行景深效果的控制和绘制,将是后续的研究内容。
参考文献
[1] Cook R L,Porter T,Carpenter L.Distributed ray tracing.ACM SIGGRAPH Conference Proc,1984:137—145
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[3] Lee S,Eisemann E,Seidel H P.Real time lens blur effects and focus control.ACM Transactions on Graphics(TOG),2010:65—72
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用VB编程绘制图形的方法和技巧 篇8
一、程序分析
该程序的第一个要求是：用图形把y=a*x^3+b*x^2+c和y=m*log (x)在常规的坐标系中显示出来。我们首先要设置坐标系，把坐标系设置成常规的坐标系使用的方法是：Scale方法。具体要求如图1所示。
y=a*x^3+b*x^2+c和y=m*log (x)的图形的绘制采用Pset方法，对于每一个x都有一个y值对应，这样在屏幕上连续地把这些点一画出来就可以把整个图形画出来了。
程序的另外一个要求是：a, b, c, m都是可以通过用户输入而改变的值，y随着x的变化而变化。对于这个要求我们可以使用文本框来实现。通过在文本框中输入a, b, c, m的值，然后生成一个三次函数和一个对数函数，最后根据这两个函数把图形绘制出来。
二、程序界面设计
程序运行后的界面如图2所示。
在窗体上放置了一个图片框(Picture Box)、13个标签控件、4个文本框和1个按钮。运行后程序可以达到以下目的：
1. 在文本框中输入a, b, c, m的值后，单击“绘制图形”按钮就把图形绘制在图片框中。
2. 再一次改变a, b, c, m的值后，单击“绘制图形”按钮，首先把上一次绘制的图形清除掉(坐标系统作为背景保存下来)，然后再把当前值下的图形绘制出来。
三、程序代码
四、程序总结
上述程序使用了图形方法在屏幕上画图。通过这个程序我们要理解以下几点：
1. 如何设置坐标系。
在这个程序中我们设置的坐标系和日常所见的坐标系是一样的。坐标原点在图片框的中心点，X坐标系从-10到10, Y坐标系从-10到10。
2. 使用图形方法画图。
在这个程序中使用了Line方法把坐标系画出来，使用了Print方法给坐标系标了刻度，还使用了Pset方法画出数学模型。要记住的是VB中画图是使用了一连续的画笔来进行的，画笔当前位置用Current X, Current Y属性表示。画笔每画完一图形其位置也发生了改变。
3. AutoRedraw属性的灵活运用。
程序中把AutoRedraw属性设置为False表示把Form_load事件中画的坐标设为背景，这样使用Cls方法就不能清除坐标。
摘要：本文阐述了Visual Basic可视化编程方法进行图形程序设计的简便方法, 以具体实例说明了Visual Basic图形处理过程中坐标设置、像素点、图形绘制的技术和方法, 并给出绘制图形的应用程序。
关键词：VB编程,绘制图形,方法
参考文献
[1]姚茂群.Visual Basic可视化编程中图形处理方法[J].硅谷, 2009, (4) .
[2]王晋棠, 朱昊.VB中建立用户自定义图形坐标系统的方法[J].电脑学习, 1999, (5) .
一种心肌应变图的快速绘制方法 篇9
超声影像技术以实时无创检测心脏为优势,心肌的弹性图像为位移图和应变图,即组织的位移或应变数值进行编码后,以伪彩色图像显示。心肌超声弹性图像可以评价收缩或舒张过程中的心肌组织[2]。
心脏由心肌构成,具有左心房、左心室、右心房、右心室四个腔。B超图像可以清楚地观察心脏的解剖结构; 但不能直接评价心肌功能。彩色应变图像显示的是组织的生物力学信息,但心肌组织与背景组织不易区分。目前对于已配有弹性成像功能的超声设备,无论是准按压弹性成像,还是剪切波弹性成像,其绘制技术都是将规则形状的感兴趣区的弹性图像覆盖到灰度B超图上,这样就会遮挡住部分背景组织和心腔,影响观察整个心脏。且在超声图像中心肌组织呈不规则形状,如何将不规则形状的心肌弹性图像快速绘制到灰度B超图像上成为难点。
然而多数研究没有详细地讨论如何快速绘制心肌应变图。在前期研究中,我们发现以传统的像素点遍历方法进行着色,当像素点较多时,绘制的时间较长[3]。针对此问题,提出一种整体映射方法,将需要着色的心肌区域内所有点的坐标保存下来,然后根据坐标矩阵,在灰度B超图上整体绘制心肌区域的应变图。实验结果表明,该绘制方法可实现快速绘制,满足临床对实时观察心肌的要求。
1 方法
实验使用Sonix RP超声系统,受试者为一正常男性成年人( 23 岁) 。超声检查时,受试者取侧卧位,待其心跳保持稳定后( 心率68 次/min) ,将中心频率5 MHz、深度15 cm的探头放置在胸骨旁位置来获取左心室长轴图。连续采样6 s,帧频为11 fps。
1. 1 重建灰度B超图与计算应变图
实验保存心脏的超声射频信号( RF信号) ,射频信号相对于B型灰度图信号更加原始,保留更多的心肌信息。射频信号经过希尔伯特变换之后得到重建后的B型超声图[图1( a) ]。
利用动态规划和最小化解析方法[4,5],处理一系列的心脏收缩起始至收缩末期的超声图像,获得不同时间点的位移图。动态规划方法是将复杂问题分解为相对简单的子问题来求解的方法。在计算位移过程中,定义一个与位移相关的代价函数,在一定范围内计算各点的代价函数,求使得代价函数值为最小时的位移,即为所求点的位移。动态规划方法实现整数级别的位移计算,最小化解析方法基于动态规划方法做出了改进,可以实现小数级别的位移的计算。位移图经多项式拟合方法[5]得到相应的应变图。图2为心脏收缩后约230 ms的应变图。
图1 ( a) 由超声射频信号重建的左心室长轴灰度图; ( b) 图( a) 中白色直线所指示位置处的心肌的超声射频信号; ( c) 图( b) 的超声射频信号经希尔伯特变换得到包络信号Fig. 1 ( a) The left ventricular long-axis view of the heart reconstructed with the RF signals; ( b) A line of the RF signal from the white line in ( a) ; ( c) The envelope signal of the RF signal in ( b)
1. 2 勾画心肌轮廓
如图3( a) 所示,在B型超声图上手动勾画心肌的边界,勾勒出心肌的轮廓。通过角度累加法[6],判断像素点是否在不规则的心肌区域内。角度累加法是将某一点和多边形的各个点相连,计算各个相邻直线之间所成的夹角的和。本文设定,若某一夹角 β ≤ - 180°,令 β = β + 360°; 若夹角 β≥180°,令β = β - 360°。 计算所有夹角相加的和,若和为360°,则点在多边形之内; 若和为0°,则点在多边形之外。令心肌边界内像素点的值为1,边界外像素点的值为0,这样由勾画好的灰度图[图3( a) ]可得到二值化图[图3( b) ]。经过二值化之后,将值为1的所有点的坐标,即心肌区域内各点的坐标,保存于矩阵A。
另外,将重建后的B超图的灰度值复制三次,保存到三维矩阵C中,为绘制心肌的彩色应变图到灰度B超图做准备。
1. 3 转换彩色应变图的数值为0 ~ 1
RF信号重建灰度B超图时,其灰度值范围为[0,1],因此彩色应变图也需要将彩色的RGB( red,green,blue) 值转换到0 ~ 1 范围之内。将彩色应变图中最大值赋值为1,最小值赋值为0,其他像素值根据线性转换原则,将应变图所有点的RGB值分别转换成0~1之间的值,保存于三维矩阵D。
图3 心脏左心室长轴B型图,手动勾画心肌区域( a) ; 心肌的二值化图( b) ; 灰度B型超声图覆盖着彩色心肌应变图( c)Fig. 3 The left ventricular long-axis view of the heart with the manually sketched outline of the myocardium ( a) ; The binary image of the myocardium ( b) ; The color-coded axial strain map of the myocardium superimposed onto the grayscale B-mode image ( c)
1. 4 快速绘制心肌应变图
经过1. 1 ~1. 3 三个处理步骤,可得到三个矩阵,分别是心肌区域内点的坐标矩阵A、由灰度图复制所得的三维灰度矩阵C,以及彩色应变矩阵D。往灰度B超图的心肌区域绘制彩色应变图时,采用整体映射方法,根据矩阵A所保存的心肌区域内点的坐标,将矩阵D中对应坐标的R、G、B值分别取代灰度矩阵C中三个维度下相应坐标的灰度值。这样,矩阵C的心肌区域内各像素点的值分别为彩色应变图的R、G、B值,而心肌区域外各像素点的值仍为灰度值。最后,显示处理后的矩阵C,即可得到灰度B超图与彩色心肌应变图的复合图,如图3( c) 所示。
超声弹性图像的绘制由Matlab 7. 11 软件自编程序完成,具体实现流程框图如图4 所示。
2 结果
为了测试应变图的绘制速度,计算不同大小的勾画区域时的应变图绘制速度。心肌勾画区域内为1 × 106个像素点时,彩色应变图的绘制时间为0. 24s; 若心肌勾画区域为2 × 106个像素点时,绘制时间增加到0. 67 s。对于3 × 106个像素点的心肌勾画区域,彩色应变图的绘制时间为1. 30 s; 对于4 ×106个像素点的勾画区域,绘制时间则为2. 40 s。可见,所提出的整体映射方法可快速绘制心肌弹性图像。
利用整体映射方法,处理心跳周期内一系列图像,可获得动态心肌应变图。图5 所示的是心肌开始收缩后约30 ms、130 ms和230 ms时刻的心肌应变图,可看出,心肌在不同时刻的收缩形变状态,从而实时追踪评价心肌收缩功能。
图5 心肌收缩开始后约30 ms( a) 、130 ms( b) 、230 ms( c) 时刻的心肌应变图的绘制结果Fig. 5 The color-coded axial strain map of the myocardium superimposed onto the grayscale B-mode images at ~ 30ms ( a) , ~ 130 ms ( b) ,and ~ 230 ms ( c) after the beginning of the ventricle systole
3 讨论
本文基于超声RF信号跟踪心肌形变,绘制心肌弹性图像。重建的灰度B超图像可包含4 000 ×4 000个像素点。重建图像的像素点数越大,心肌区域所包含的像素点也越大,绘制心肌弹性图像所需要的时间就越长。前期研究曾采用各点遍历绘制方法,耗费时间长,绘制心肌区域为3 × 106个像素点的应变图需要近30 min,而应用本文所提出的整体映射方法,绘制同样大小的心肌区域仅需约1. 30 s,绘制时间节约千倍。
由于心肌组织的轮廓呈不规则形状,且与背景组织不易区分,因此,基于灰度超声图像准确地分割出心肌组织是一项比较困难分割任务。为了检验整体映射方法的绘制速度,采用手动勾画得到心肌边界,以保证心肌区域分割得较为准确。2007 年Luo等人提出一种自动追踪心肌变化的连续勾画方法[7],手动勾画第一帧心肌区域而得到相应的边界点之后,通过计算每个边界点的位移,自动调整边界点的坐标,得到下一帧中心肌的边界点,从而实现自动追踪心肌边界区域。
另外,仅观测了正常男性的心脏左心室长轴图,通过动态规划和最小化解析方法[4,5]处理,获得位移图,然后通过线性拟合的方式得到应变图[5]。初步结果表明我们所提出的整体映射方法可快速完成心肌弹性图的绘制,满足临床对实时跟踪心肌组织形变的要求。今后研究将提高采样帧频、实现自动跟踪动态心肌,为识别存活心肌( viable myocardium) 奠定研究基础。已有研究表明存活心肌的发现有利于改善心脏整体收缩功能和患者的预后[8],存活心肌组织的特性及其准确评判方法的研究依然是心肌梗死领域所关注的焦点。
4 结论
灰度B型超声图可以显示心脏的解剖结构,应变图可以反映心肌的力学信息。因此,心肌区域的应变图与灰度B超图混叠显示,有助于观察心肌的变化。本文所提出的心肌应变图的整体映射绘制方法,费时少,可以实现实时观察心肌的形状和弹性信息。
参考文献
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自己绘制精彩人生 篇10
在萨姆赛?毛姆的小说《人生的枷锁》中写到贝鲁特地毯的事。贝鲁特地毯的图案十分复杂,没有两张是一样的。本书的主人公说:“我想描绘的美丽图案是在死的时候,看着自己编织的图案说这是幸福。”
确实,如何生活,走过怎样的人生,是给予本人的最重要课题。我认为自己的人生不属于任何人,而是属于自己,所以自己的人生自己考虑是不言而喻的。但是看看周围的人,确有许多过着他人支配的生活,真令人惊诧不已。
“我那样为公司做过贡献,公司应该照顾。”
“我交了那么多税,国家更应该照顾。”
有这种想法的人很难说会有幸福的人生。依靠他人的人生不是自己的东西,因此如果比照贝鲁特地毯的话,就等于图案是由别人来织的。在临死之际,看着别人织的地毯能说“美丽”吗?自己的人生不是自己开拓、终生织就的作品,很难说是“美丽”的。
完全放弃自己的人生、自己的生命、自己的人格,由他人支配终了一生的人,好像在日本人中特别多。高龄者的问题应该从这方面转换思考方式。
医学界正宣讲着生命的尊严或伦理,做着勉强延长寿命的治疗。我就不想听医生说三道四,死的时候,凭自己的意志去死。不能选择生,至少让我能选择死,有生的自由就应该有死的自由,这是我的想法。可以说有能够选择死的自由,才能积极地度过人生。
几年前,水江龙子要进行葬前聚会,成了热门话题。实际上,我在此前就有这种想法,想开一个死前的“欢送会”。打算在还健康的时候,召集以前照顾过我的人,总结一下自己的人生。我出聚会的费用。我的心愿是对照顾过自己的人聊表谢意。但是,召集来的人会送很多礼钱,如果那时我穷困的话就充满感激之情收下来,如果腰包充裕,就将其全部捐献出去。总之,我想那一天和亲密的人一起大吃大喝、欢谈一番。等到确实去了那个世界时,就不通知任何人,只是亲戚们静悄悄地举办个葬礼。
在某个阶段,摒弃希望,给伙伴们留个好印象,让他们说:“这小子挺有意思。”倏然而去,这难道不是最好的人生吗?
为自由生活去“健身、存钱、交友”
在欧美管退休叫“幸福的退休”。认为这是漫长人生中后半生可喜之事。所以,当退休来临,人们以期盼已久的心情、明朗的表情迎接这一天,周围的人们都羡慕地送他离去。一点没有日本那样的悲凄、阴暗的气氛。
退休形象的差异,大概是因为欧美与日本退休形象的差异,大概是因为欧美比日本的社会福利完善、退休后的生活没有什么不安定造成的。但也不光如此,欧美人从年轻时起,就有着退休后想干的种种事情。下功夫种植喜欢的花啦,培育新品种的玫瑰啦,打遍美国所有的高尔夫球场啦,学习日语,接触一下东方的神秘啦,等等。每个人都站在各自的立场,以个人的想法准备着退休之后的生活。
所以,当退休来临,只有欢乐,没有悲哀。与此相反,日本却是以寂寞的心情来迎接退休的,这是因为几乎没有那样的准备。为此,很多人由于长年的习惯,早上很早就起床,却发现无处可去,寂寞之情油然而生。一些人为了排遣这种寂寞,就到已无事可做的原来单位的周围走来走去。
没有任何准备当然就会这样。我的哥哥就充分知道这一天会到来的。在快退休时,他退掉了每天早上来接他的公司的车,先步行再坐电车上班。因此,退休到来时,他也没有寂寥之感,一点也不在乎。
退休后的生活是否幸福是根据自己的心理准备来定的。如果您现在还没退休,就要在能干时拼命干活、攒钱,学习欧美人制定退休后的生活计划。
巧妙把握时间
在紧张的现职商人时期,其使用时间的方法与其说是获得“人生的价值”,不如说是获得每天的生活食粮,即是在“零售时间”。然而退休后,即使再就业,但还是在“零售时间”工作,对精神和肉体都没有好处。相反,漫不经心地度过,就像松了的水龙头滴答的水一样,这也是一种浪费。对还有的二三十年人生,或满足于现状,或丧失理想,说“我自己再不指望什么”,这种人会老得很快,而原因恐怕在自己。
我在这里想说的是,对于“所持时间”有限的人生,明白“处理时间的方法”,是使第二人生快乐的关键。埋头于爱好或和意气相投的伙伴喝酒时,就会忘了时间的流逝。常常会说“不知不觉到了这个钟点啦”。和客观流逝的时间相比,怎樣创造出密度大的时间就在于“处理时间的方法”。
关于这一点,法国的哲学家柏格森说,时间之流可以用密度的大小来表示。实际上,表针所指的时间密度也因人或大或小。当然,这种密度大的时间如果能在任何时候、任何地点都感受得到的话,人生就会越发充实。就是说“欢乐之事=快乐=充实的时间”,“巧妙地处理时间的方法=充实的人生”。这不是支离破碎的,而是浑然一体的。
如果测量中老年/成熟一代的人是否是“能人”,其尺度就是他“处理时间的方法”。
在以中老年/成熟年龄层为对象的意识调查中,对“处理时间”有信心的人均认为“对自己的人生有着明确的看法或概念”。
在“处理时间的方法”上没有信心的人,对如何度过所持有的时间总是左右摇摆,犹豫不决,所以首先要选择具体的、特别是自己所喜爱的事物。只有那些想在生活中遇到什么就做什么的人才会度过无意义的时间。
另一方面,对“处理时间的方法”有信心的人,比如说“70岁之前攀登‘日本一百座名山’”,“一年写出个人史”,只要有着一个明确的意识,按着这个想法考虑时间并行动,就可以在每天的生活中勤奋努力。
总之,人投入某种事物,有了信心或想法,就会涉及到他的整个生活,就能度过洋溢着精彩和有张有弛的人生。对于中老年/成熟年龄层的人来说,这种“处理时间的方法”一定会给生活带来巨大的影响。
(摘编自《六十岁正当年》)
链接
绘制方法 篇11
虚拟现实技术包括沉浸式与非沉浸式虚拟现实技术。通常沉浸式虚拟现实技术是主要依赖特殊硬件来实现的, 而非沉浸式虚拟现实技术是依赖专门的软件来实现的。采用非沉浸式虚拟现实技术较为经济实用。尽管是借助键盘、鼠标、显示器等标准外设来营造一个窗口式的虚拟环境, 但还是可以应用软件技术使其尽可能接近较理想的虚拟现实环境。它可采用基于图形 (几何建模) 的方法或基于图像的方法实现。
由于基于传统的计算机图形学方法建立虚拟现实有明显的缺点, 近年来出现了利用实际拍摄图像来建立虚拟现实环境的方法, 即基于图像的建模和绘制技术。
2 基于图像的VR
基于图像的绘制方法是一种可实时生成真实感图像, 且生成图像的质量独立于场景复杂度的方法。它主要分为以下几类:
2.1 电影图法
Lippman制作的Movie-map[1]系统是最早的基于图像的绘制系统之一。该系统还可以围绕固定的视点左右、上下的摇动镜头, 或者将景物拉近、推远, Movie-map方法可以解释为基于表的方法, 大多数基于图像的系统都具有这种类似数据库的结构。导航电影是另一种电影图方法, 它除了提供上述功能外, 还可以实现参与者绕着场景中某个实体的经度和纬度方向观察。
2.2 图像变形及视图变形
图像变形技术 (Image Morphing) 是指如何有效的从两幅给定图像通过形状和色彩的2D插值产生中间图像, 达到从一幅图像变形到另一幅图像的技术, 美国斯坦福大学与威斯康星大学是这一领域的领先者。该技术已广泛应用于影视特效。
Beier[2]提出了基于特征的变形, 这种变形技术的优势在于操作者可灵活的定义特征对应关系, 变形按照操作者的意图进行, 但计算量以及在指定特征之外的区域无法控制。
Nishita[3]提出基于2D样条网格映射的图像变形方法, 该方法速度快, 能局部控制, 但变形控制较困难。
Seitz提出了视图变形方法 (View Morphing) [4], 该方法人为的认为起始图像和最终图像不是互不相关的两幅图像, 而是对应不同视点的同一景物的投影图像, 则中间图像 (对应于中间视点) 可以由起始图像和最终图像根据视点方位插值得到。
2.3 视点插值法
视点插值法是利用存储好的相邻视点的图像生成它们中间的图像。Chen和William提出的视点插值法, 用不完整的全景样板和图像流场重建任意观察点的场景, 重建过程使用了有关样板的局部临近关系的信息。
2.4 全光函数
Adelson和Bergen的全光函数 (Plenoptic function) 为基于图像的绘制技术提供了一个精确的问题表述[5]。它描述了从观察者的视点所能感受到的所有辐射能量。在指定某一时刻t, 从空间中的任一视点 (Vx, Vy, Vz) , 选择某一方位角和仰角 (θ, Φ) 及频带波长λ, 我们可以将全光函数表示成:
p=P (θ, Φ, λ, Vx, Vy, Vz, t) 用计算机图形学术语来说, 全光函数描述了给定场景的所有可能的环境映射的集合, 也就是说, 可以把全光函数看成是场景的一种表示方式。
L.Mc Millan和G.Bishop提出了一种基于对全光函数进行采样、重构和重新采样的基于图像的绘制系统[5]。
2.5 流明图
流明图是描述在所有位置所有方向的光流的完整全光函数的一个子集。借助于流明图, 可以很快的产生物体的新图像, 而与场景或物体的几何形状或光照的复杂度无关。
2.6 光场重建技术
M.Levog和P.Hanrahan[6]阐述了一种产生新视图的简便易行的方法, 不用深度信息或特征匹配, 只须将各参考图像加以结合并重新采样, 就可以由任意相机位置产生新视图。这项技术的关键在于将输入图像解释为一个四维函数, 称为光场的二维切片。光场函数可完全刻画在一个具有固定照明的静态场景中, 穿过不受遮挡的空间的光流。光场是在没有遮挡物的空间区域中作为位置和方向的函数的光辐射。
2.7 层次图像存储技术
Jonathan Shade[7]等提出的叠层深度图像 (LDI) 是由某一视点的景物图像生成的场景视图, 它的特征是, 沿着每一视线方向有多个深度像素点。在这个方法中, 用一个二维阵列来存储叠层的深度像素值。一个叠层的深度像素按由前向后的顺序存储沿某一视线的多个深度像素。当用LDI进行绘制时, 如果新视点偏离原来的LDI视点, 就可显示出第一层中看不到的表面。
2.8 基于图像的视件凸包
Chris Buehler等不用几何方法计算物体的视见凸包, 而是采用基于图像的视见凸包表示方法[8]。这种表示方法是相对于视见凸包观察区域中某一视点的轮廓像而构造的。对该轮廓像的每一个像素点, 存储着一个占用区间列表。如果某一个像素不属于该轮廓像, 则对应列表为空格。否则, 该列表存储的是沿视点至该像素点的射线上物体的视见凸包所占的各个区间。存储这种基于图像的表示方法节省存储空间, 计算效率高, 容易绘制等优点。该算法可直接通过视见凸包计算来产生图像。
2.9 基于全景图的方法
基于全景图的方法是基于图像绘制的方法中比较经典的方法, 主要用于构造快速全景浏览系统, 目前, 主要有柱面全景图, 球面全景图, 立方体面全景图等方法。Quick Time VR是一种比较成熟的柱面全景图方法, 且已经得到了商业化应用。全景图可以有效的应用于飞行模拟、训练模拟、人体展示、产品展示及二维半虚拟演播室的基本应用等领域, 总的来说, 该方法比较适用于浏览类型的系统。
与基于几何建模的方法相比较, 基于图像的方法有实感强, 不需繁琐的建模工作, 数据量小, 实时性好的优点。同时, 也面临一定的局限性, 譬如预处理时间长, 存储空间大, 采样间隔, 自由漫游困难, 只能实时浏览, 而不能进行实时操纵等局限性。
3 结论
虚拟现实技术有很好的应用前景, 如虚拟房地产考察, 建筑物可视化, 虚拟商店, 虚拟博物馆、艺术、工程、娱乐等, 2010年的网上世博会就是虚拟现实技术应用的一个例子。总之, 虚拟现实技术已广泛应用于军事、商业、医疗、教育培训、工程设计等领域。
摘要：虚拟现实的实现方法有基于图形的和基于图像的。介绍了基于图像绘制的实现方法, 并对这些方法做了介绍和比较。
关键词：虚拟现实,图像绘制,全景图
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