动态艺术效果

动态艺术效果（共7篇）

动态艺术效果 篇1

摘要：随着科学技术的不断发展,互联网普及的范围越来越大,面对数字化时代的到来,信息传播行业也面临巨大的变革。网页是互联网的重要产物,对于人们所需要的信息而言是一种必备的载体,其中视觉传达信息的编排与归类是网页设计中最重要的一部分,同时也是一名设计者必备的基本素质。

关键词：视觉传达,网页设计,动态艺术效果,技术

视觉传达设计是以大众传媒为载体,互联网为视觉传达设计提供了一个良好的条件,两者之间具有密切的联系,相互促进又相互制约。设计者应该对网页的概念有所界定,分析用户对网页页面的视觉体验,熟悉网页设计中视觉涉及的一些原则,探讨在网页设计中实现视觉传达的动态艺术效果。

1 网页中的视觉传达简介

网页中的信息不是以传统媒体的形式进行传递的,而是以超媒体的形式进行传递的,与视觉传达的内容与方法息息相关。以计算机为媒介的网页中视觉传达效果是通过互联网获得信息的,从本质上讲就是视觉信息的传递,网页中的视觉传达设计技术与理念是现代设计进步的一个重要标志,同时也实现了人们在设计领域的一个重大跨越。

2网页中的动态艺术设计

2.1 动态艺术设计具有多维性

多维性主要体现在网页设计中的导航设计,来源于超链接,超链接打破了人们从前线性接收信息的方式,使网页的组织结构具有更大的丰富性,实现了浏览者在各个网页中的跳转。将网页的组织结构分为序列结构、复合结构、网状结构以及层次结构等多种,这种方式使页面之间的关系更加复杂了,对于浏览者而言对于信息的检索以及查找增加了难度,同时也为设计者的网页设计工作增加了难度,因此,为了吸引更多的浏览者必须要降低信息检索与查找的难度从而缩短找到信息所需要的时间,设计者必须要设计快捷并且完善的导航设计。

2.2 动态艺术具有交互性与持续性

与传统媒体相比网页具有信息动态更新的及时性与即时交互性,尤其是即时的交互性作为网页设计中一个重要的内容,是设计者必须要考虑的问题。对于当今这个网络大环境而言,人们不再像从前那样只是信息的被动接受者,对于信息而言更多的是参与者,并且还参与到信息的加工处理与发布之中,这种方式使网页设计具有持续的交互性,网站的设计人员在进行网页设计时更多的是要考虑到每个阶段用户的反馈信息,之后以网站的经营策略为基础对网页进行不同阶段的改进与调整。从而使网页的内容更加能够满足用户的需求,保持浏览者对网页的新鲜感,当前许多网站都是依靠这种方式通过不断改进网页的排版等方法,不断创新出新的作品,从而提高网页的关注度与知名度。

2.3 技术与艺术的结合体

设计是主观和客观因素共同作用的结果,关于艺术创意主要表现为主观因素,而网络技术主要表现为客观因素,对于一件事来说应该将主观与客观因素相结合才能做到全面的考虑,一名优秀的网页设计者要做到艺术与技术的紧密结合,从而满足用户对网页信息的高质量要求。网络技术与艺术创意相互结合之后可以使平面的设计更加立体,关于网页的效果也不只是局限于报纸、书刊等形式,更多的是趋向于电影、电视的观赏效果,从而为浏览者设置了一个虚拟的世界,使其在这个虚拟的世界中既获取了自己所需要的信息,思想与心理上又得到了满足。

3 视觉传达在网页设计中动态艺术效果的实现

3.1 明确主题

网页设计要解决的是主题明确问题,明确网站建立的目的,了解用户的需求以及他们的基本情况,网站的建设者根据所收集到的信息确立一个明确的网站主题。根据主题进行网页内容的选择,内容的传达做到目的明确,针对性强,只有如此在进行网页设计时才能够提高视觉传达的的成功率。另外,在实现网页主题方面要做到全面性,即网站所涉及的内容都应该向主题方向靠拢,所有的设计过程也都应该以所选主题为方向。

3.2 合理运用多媒体技术

多媒体技术使人机交互的的方式更加自然,此外,多媒体技术还使人机交互的技术更加偏向于人的方向发展,使信息更加多样化和多维化,在交互的过程中具有更加广阔的空间。另外,对于多媒体技术而言信息的多维化目前还包括了视觉和听觉两个部分,同时也使计算机向着更加拟人化的方向发展。运用多媒体技术的主要原因就是可以设计出更加能够吸引观众眼球的网页,在用户打开网页时可以被眼前丰富的表现形式所吸引,进而有兴趣进行更加深入的了解。

3.3 使信息之间的关系更加优化

网页设计的目的就是进行信息的传递,在进行信息设计时需要对原始的信息进行加工,满足用户的需求,信息加工的第一步就是进行多层次的信息分类。另外,针对信息量大这个特点来说还可以将同一组信息根据使用者的经验与个人爱好进行多种组织方式,这样不同的使用者可以根据自身的爱好习惯找到适合自己的信息传递方式。

4 结语

网页设计使网络与视觉传达结合在一起,设计视觉效果鲜明,吸引更多的浏览者以及更多的浏览量。设计者要针对视觉传达在网页设计中的动态效果表现技术有所了解,在设计时要明确主题,结合多媒体技术进行信息的优化,从而使网页设计更加吸引用户。

浅析舞蹈艺术之精髓——动态美 篇2

关键词：舞蹈艺术,动态美,韵律,造型,节奏

舞蹈是一门以审美为终极目的的艺术形式, 无论是从创作、表演还是鉴赏等层面来看, 我们都是把传达、创造和获得独特的审美体验作为最终的旨归。动态美是舞蹈审美最重要的特征之一, 是指舞蹈以人体的躯干和四肢做主要工具, 并通过各种动作姿态和造型来形象地反映客观事物和人物的精神世界、塑造舞蹈形象, 从而使欣赏者得到审美体验。那么如何把握舞蹈艺术的精髓和核心呢?本文将从舞蹈艺术的动态美中所体现的韵律美、造型美和节奏美这三个方面作浅析, 以求探究其更多的内在涵义。

一、舞蹈动态美中蕴含的韵律美

舞蹈用身体的律动表现出人们复杂的思想情感和丰富的内心世界, 在舞蹈中必须凭借演员韵化了的形体运动和动作组合来体现。舞蹈韵律和舞者的呼吸、气脉融为一体, 在情感和气息自然流动的过程当中舞蹈动作随之变得流畅自然、连绵不断。

另外, 舞蹈韵律又是一个多种艺术手段在舞蹈表现中的综合体现。舞蹈中的道具、服饰的广泛运用既可以准确地反映出作品所处的特定地域、时代和民族, 更为重要的是, 它们还可以极大地丰富舞蹈的艺术语汇, 加强运动人体的动态表现从而完成舞者内心世界及情感的表达, 增强作品的气韵, 体现出独特的韵律美。设计者将两个舞蹈者的服装设计成了孔雀的样子, 最有特色的是舞裙长而大的下摆非常像孔雀的尾巴, 但是演员的上身却是紧身的贴着些许羽毛的薄纱, 和演员脸上的彩绘自然结合, 使人们仍然能清晰的感觉到傣族舞蹈韵味的同时又有了现代感;另外, 这样下摆繁复而上身利索的设计, 恰好能给杨丽萍那灵活的手指动作带来发挥的空间, 也能够把人们的视线焦点很好的聚集在那优美的手部舞姿上。

二、舞蹈动态美中蕴含的造型美

舞蹈造型性能让舞蹈在动作的连续流动过程中, 给人以明晰的美的感受, 并且在片刻的停顿和静止时呈现出舞蹈内在的韵味。静态的造型往往是感情集中的表现, 动态造型常常是感情的发展过程, 然而动和静的对比变化, 是生活的规律, 同时也是艺术的规律。

静态造型包括三种方式: (1) 中国古典舞的特定舞姿造型。比如中国古典舞里的双飞燕、小射燕等标准的舞姿等; (2) 特定的民族、地区的舞姿形象。比如傣族人民喜爱孔雀, 就把它作为舞蹈造型的素材; (3) 表现一定思想、境界、情事、气氛或美感的群体舞蹈的画面造型。

动态的舞蹈造型包括舞蹈动作和步伐造型, 分为五大类: (1) 特定的民族地区人物的典型舞蹈动作以及舞蹈组合中的步伐造型。比如, 兼容南北风韵的安徽花鼓灯里“兰花”的基本步伐与封建社会妇女“缠足”密切相关, 其舞蹈组合中的步伐造型拧、倾结合, 丰富多姿, 有以拧为主的曲线型、以倾为主的直线型。 (2) 舞剧中一些主人公表达内心情感、叙述故事情节的主题动作。如舞剧《红梅赞》中江姐受刑后的一段独舞, 其一系列的双腿跪起直至站立的主题动作就把江姐受刑后的痛苦以及内心强大的抗争精神给表现的淋漓尽致。 (3) 动态造型还通过流动舞台调度和队形构图、状物言情表现。

三、舞蹈动态美中蕴含的节奏美

节奏美是舞蹈动态美的一种重要体现, 它是舞蹈的动作规律, 只有“动”才能直接地、最鲜明地传达出人体的美, 让自己的形体随着不同的节奏动得“自由”、“自如”、“绝妙”。舞蹈的节奏有内和外之分:内在节奏, 即人的各种情绪和情感在人肌体内部所引起的各种不同的有规律性的变化, 正如内心情感一样, 人有了内心节奏才能体现出外在的情感 (外在节奏) 。听觉的节奏, 指听觉对象在时间上作有规律的变化;而视觉的节奏则是视觉对象在空间上作有规律的变化。如东北秧歌在热烈欢快的气氛中带有机敏而俏皮的动作特点, 即出脚快, 落地稳, 膝盖带哏劲, 是一种强烈的外在动作瞬间转化为节奏的训练。可以看出, 舞蹈节奏对人们的刺激和感染的强烈程度, 更胜于舞蹈形象对人们的视觉感官的刺激和感染程度。

舞蹈艺术的动态美实质上反映了人们用实践行动去变革现实的要求, 这是发展变动的人生观、宇宙观的形象体现。舞蹈创作和演绎都需要紧紧把握住动态美的核心审美特征, 只有在动态美的基础上才能完成其它美感的演绎, 也只有这样才能使舞蹈作品得以完成艺术的绽放。

参考文献

[1]张谷平.论动态美[J].固原师专学报, 1994.

[2]仝妍.试析中国传统舞蹈的审美特征[J].北京舞蹈学院学报, 2011.

[3]何维.舞蹈艺术的韵律美和意境美[M].艺海, 2004.

[4]章梦.浅析舞蹈艺术中造型性审美特征的重要性[M].戏剧之家 (上半月) , 2012.

[5]缪从军.论舞蹈的节奏性[M].大众文艺, 2009.

动态护理质量管理的应用效果 篇3

关键词：动态质量控制,护理质量,护理管理

医疗护理质量不但关乎患者的生命安全与健康, 也关乎医院的社会形象, 确保护理质量是护理管理的中心任务和主要工作目标[1]。 有效提高护理质量, 使之处于持续改进的状态一直是护理管理的热点[2]。 为切实满足社会和患者的护理需求, 我院在护理质量管理中不断总结和探索, 通过建立护理部-科护士长-护士长三级质量控制管理体系, 对病区护理质量管理进行了细化, 自2013 年1 月采用责任制护理模式进行动态的护理质量管理, 即由责任护士-责任组长-病区单项质量控制组长在日常护理工作过程中进行动态的质量监控, 使护理质量管理前移, 强化了病区内部的三级质量监控, 经过1 年多的实践, 取得一定的成效。 现报道如下。

1 一般资料

我院是一所二级甲等综合医院, 开放床位500 张, 护理单元15 个, 护士242 名。 学历:本科73 名, 大专152 名, 中专17 名;职称:副主任护师6 名, 主管护师54 名, 护师61 名, 护士121 名。将2012 年1 月~2012 年12 月护理质量检查人数867 例作为实施前的对照组, 男性562 例, 女性305 例。 年龄为2~92 ( 52.26±14.42) 岁, 将2013 年1 月~2013 年12 月护理质量检查人数935例作为实施后的观察组, 男性618 例, 女性317 例。 年龄为4~89 ( 50.47±12.13) 岁。 两组研究对象基本情况差异无统计学意义 ( P>0.05) , 具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 建立病区内三级质量控制组织

全院10 个护理单元采用动态护理质量控制病区护理管理。每个护理单元根据科室实际, 按照护士弹性排班, 将护士分成2~3 个责任小组, 同时根据护士的工作能力及职称等将护士分成四级 ( N1~N4) 责任护士, 做到护士能级高低与患者病情的危重程度相对应, 每名责任护士负责6~8 例患者。 每个病区根据护理质量控制内容成立5 个单项护理质量控制小组, 每组设组长1 名, 由责任心强、管理及业务经验丰富业务骨干担任, 每组有2~3 名成员, 形成由责任护士-责任组长-单项质量控制组长组成的病区内护理质量控制的三级组织。

1.2.2 质量控制实施内容与方法

病区一级质量控制由责任护士承担, 质量控制的重点:以护理规范为指南, 按照护理核心制度, 遵循《 二级甲等综合医院评审标准》 , 全面、全程负责患者治疗及护理工作, 确保患者安全, 每日实时进行质量控制。 病区二级质量控制由责任组长承担, 质量控制重点:评估和监管所负责的组内3~5 名责任护士护理工作质量控制的关键环节 ( 患者身份识别、输血、患者交接等) , 通过床头交接班、日常查房及操作示范等指导和监督责任护士的工作质量及核心制度的落实情况, 落实有效的质量控制信息反馈, 随时对组内责任护士进行质量监管, 及时纠错并进行成效评价, 责任小组内进行护理质量追踪及持续改进。 病区三级质量控制由单项质量控制组长承担, 单项质量控制, 包括护理文书、消毒隔离、病房管理、基础护理、特一级护理等质量控制, 质量控制重点:对所负责的内容每周进行一次护理质量控制, 将存在的问题及时反馈给责任护士、责任组长, 及时组内追溯, 并将质量控制问题及时反馈给护士长, 护士长在全科每月的质量控制例会上进行通报、反馈及讨论持续改进措施。 建立由病区护士长指导下的责任护士、责任组长及单项质量控制组长的病区内三级组织的新的质量控制模式, 体现在平时护理工作过程中实施随时、随地、及时、动态的质量监控。 护士长根据情况参加各单项质量控制组的质量控制, 对全病区的护理质量管理进行动态监控, 落实非惩罚性不良事件报告制度, 对严重事件进行根本原因 ( RCA) 分析, 持续完善流程指引。

1.3 评价标准

单项护理质量控制, 包括护理文书、消毒隔离、病房管理、基础护理、特一级护理, 各单项满分为100 分。

1.4 统计学方法

使用SPSS 16.0 统计软件包进行统计分析, 计数资料采用相对数进行描述, 实施前后比较采用 χ2检验。 计量资料采用均数、标准差进行描述, 实施前后比较采用t检验。

2 结果

2.1 实施动态质量控制前后各项护理指标得分比较, 见表1。

2.2实施动态质量前后护理质量检查不达标率比较, 见表2。

3 小结

3.1 提高了护理质量

本研究结果显示, 在病区中实施动态护理质量控制后各项护理指标均提高。 护理质量的高低取决于护理群体的质量意识和质量监控的参与情况。 在临床护理实践中, 护士是各项工作的直接和最终执行者, 也是护理质量控制的主要对象, 以往的质量控制关注的是终末质量, 所发现的问题已是过去式, 新的质量控制模式将质量控制的职责融入到责任护士的岗位职责中, 使全体护士都参与护理质量控制活动, 在临床实践中自觉将质量控制的标准落实到日常工作中, 随时监控, 及时发现问题、反馈、现场督促整改, 落实追踪机制, 既强调预防, 又强调质量控制管理动态的全过程及持续改进, 使护理工作随时处于受控状态。 促进护理质量控制活动规范化和常态化, 避免了应对突击检查带来的问题, 促进护理质量的持续改进和逐步提高。

3.2提高了护士对护理质量控制的满意度

护理服务满意度的高低是护理质量的反映, 是护理质量评价的重要手段[3]。 动态护理质量控制做到全员、全面、全程、动态的质量管理, 促使护士按照优质护理的标准积极参与质量控制。 因为成为质量控制者必须掌握质量控制的标准, 促使护士主动学习质量控制相关知识, 改变以往护士对护理质量控制的反感和抵触情绪, 形成了比、学、赶、帮、超的质量控制管理的氛围。

3.3 提高了护士对护理质量控制反馈信息的知晓率

责任组长是动态护理质量控制的二级结构, 起着承上启下的桥梁作用, 尤其是重点环节的实时监控, 因责任组长与组员在工作中接触密切, 可使护理隐患尽早被发现, 使其消除在萌芽状态。使质量控制反馈信息及时传达给责任护士, 责任组长将质量控制情况及整改情况随时传达给一线的责任组长, 实施现场监管, 使质量控制时间前移到护理服务的实施过程中, 保证追踪落实的及时性和有效性。 强调责任护士首次就按照护理标准进行日常工作, 并使其贯穿于护理工作的全过程及动态质量控制, 抓重点、抓关键, 变被动应对为主动预防, 促进管理效率的提高。

3.4 降低了护理质量的不达标率

本研究结果显示, 实施动态护理质量控制降低了护理质量不达标率 ( P<0.01) 。 人人参与的动态护理质量控制, 使责任护士严格以护理核心制度、 技术规范及操作指引为护理质量的标准进行日常工作, 一次就把事情做好, 把好质量监管第一关;责任组长对所负责的2~3 名责任护士起督促作用, 及时评估高危患者、疑难技术及操作, 及时指导责任护士, 防范护理不良事件的发生, 把好质量监管的第二关; 单项质量控制组长通过单项质量控制检查, 更能全面掌握责任护士护理质量情况, 把好质量监管的第三关;护士长充分利用病区质量控制例会, 及时分析点评质量控制情况, 把好质量监管的全局关, 形成病区动态的整体责任制质量控制三级追踪, 有效降低了病区护理质量不达标率, 保证了护理的质量水平。

动态护理质量控制是一种创新性的临床护理质量控制管理模式, 在病区管理中应用, 与科室优质护理的各项实施活动紧密结合, 有利于从护理的各个环节实施质量控制监管。 形成了有目标、有压力、有质量意识和管理意识良好氛围, 全员参与, 有效提高护理质量管理水平, 促使优质护理服务的可持续发展[6], 促进护理管理效率的提高, 保障患者的安全, 提高护理质量。

参考文献

[1]肖晓玲, 张华东, 高建智.分组单项质量控制在病区护理质量管理中的应用效果探究[J].中国护理管理, 2011, 11 (12) :65-66.

[2]彭刚艺, 陈伟菊.护理工作管理规范[M].广州:广东科技出版社, 2011:96-98.

[3]梁雁芳, 梁业梅.护理质量控制反馈系统的建立与应用研究[J].护士进修杂志, 2012, 27 (6) :986-987.

[4]李惜华.护理质量控制体系前移管理效果探究[J].护理学杂志, 2010, 25 (10) :52-53.

[5]聂圣肖, 焦静, 刘华平, 等.北京市优质护理服务患者满意度调查分析[J].护理管理杂志, 2012, 12 (4) :246-248.

动态艺术效果 篇4

Authorware是一个功能强大的基于流程线和图标的多媒体制作软件。在Authorware中, 除了可以用绘图工具箱绘制基本图形外, 还可以用绘图函数来实现一些图形, 如直线、矩形和圆。和一般的多媒体制作工具, 如Powerpoint一样, 得到的这些图形都是静态的。如果绘制的图形能 动态地出 现或消失 , 势必能增 加作品的 欣赏性和 吸引力。Authorware中的显示图标与擦除图标其属性都有特效设置 , 类似于Powerpoint中的动画设置与过渡效果 , 能够实现一些动态效果。但除此之外, 若以函数绘图并借以循环语句, 在Authorware中也可以实现动态图形效果。本文以动态圆为例, 建立动态图形创作的一般模型。

1 动态圆实例

1.1 扇形圆

首先以一个沿扇形展开的圆为例。整个动态图形可以视为在一个定点与圆周上的动点之间以定长画直线, 此为动画创作思路 (模型) 。以扇形展开即以定长为半径扫过360°而形成一个圆。扇形圆利用的是定点到动点之间的距离, 这无数的动点构圆的圆周, 整个圆是由许多条线段组成的。动态的过程即为变量变化的过程, 亦即绘图函数重复操作的过程。变量设为所画直线与水平线的夹角, 变化范围为0~360°。

根据以上思路, 设计窗口如图1所示。第一个计算图标取名为“变量初始化”, 其代码为:

程序的运行效果为一个沿顺时针扇形展开的一个红色的圆, 如图2所示。图中的数字为变量j, 其不断变化直至360° (注 :图1中流程线上省去了用来显示角度变化的显示图标) 。圆展开的快慢取决于“循环”计算图标中j的增量大小。

由这个动态圆的例子可以总结出要实现动态图形就应先有一个模型, 然后展开“三部曲”:变量初始化———按模型画图形———循环。

1.2 放大圆

模型就是不断画圆, 半径依次增大。第一个图标“变量初始化”, 代码为:

运行的效果是一个逐渐变大的红色的圆, 最后圆的半径为100。

1.3 缩小圆

与前面类似, 这是一个不断画半径逐渐减小的同心圆的过程, 但是注意的是在画下个半径较小的圆之前要将上个半径较大的圆擦除且要考虑填充效果。

第一个图标“变量初始化”, 代码为:

r:=100--最大圆半径为100

第二个计算图标“按模型画圆”, 代码为:

第三个计算图标“循环”其代码为:

程序运行的效果是一个红色逐渐变小的红色的圆, 最后消失。

2 总结

在Authorware中可以用绘图函数和循环语句实现图形的动态效果。关键是要建立一个合适的模型 , 然后就可根据“变量初始化———按模型画图形———循环”三部曲来实现。Authorware中动态图形的展示提高了作品欣赏性 , 也弥补了该多媒体创作工具中动画一般依靠移动图标来实现的不足。

摘要：本文介绍了在Authorware中运用绘图函数和循环语句实现图形的动态效果, 建立了动态图形函数绘图的一般模型和方法 。

关键词：Authorware,动态图形,绘图

参考文献

[1]袁海东.Authorware7.0教程[M].电子工业出版社, 2013.

数字化车身设计与效果静动态展示 篇5

在汽车行业迅速发展的今天, 汽车的种类日益繁多, 样式各异。不同汽车有着自己独特的外观设计, 这些展示汽车魅力的重要造型直接影响了消费者的购买趋向。因而汽车所涉及到的造型美学也成为一款汽车车身设计优劣至关重要的衡量标准。

1.1 数字化车身设计流程

1.1.1 汽车车身各零部件的分块建模

本文建模以奥迪R 8汽车模型为例子, 讲述相关数字化设计建模和渲染效果制作过程。一般在设计时会根据具体的设计任务, 充分利用汽车车身的C A D技术, 通过计算机虚拟建立的三坐标系统, 将车身的不同部位进行数字化建模, 由于汽车的流线型造型, 无法简单的用一个曲面就完成一个构件的设计, 所以往往会对一个大的曲面进行细分, 通过对各个细分曲面的建模, 然后进行曲面的光顺性等质量进行分析, 在得到达到标准的各细分曲面后, 再将它们进行拼接联系, 从而形成预先所要求的造型, 同时, 对形成的大曲面进行光顺性等质量进行分析, 以此来完成车身各个构件的设计。

1.1.2 汽车车身各零部件的装配流程

在机械设计模块的装配设计子模块中进行车身的数字化装配。通过产品结构工具中的“现有部件” (或者“具有定位的现有部件”) 导入一个部件作为基准, 并给予约束, 使之固定。本文选取左前轮作为基准, 然后通过偏移约束 (偏移尺寸为总体设计时所定前后轴轴距数值) 来完成后轮位置的定位装配。然后使用相合和偏移约束, 完成右边前后轮的约束。接下来使用进行相合, 偏移命令, 完成前脸装配, 然后通过角度约束完成挡风玻璃的装配, 分别使用接触, 偏移, 角度等相关约束的操作, 完成汽车车身及其附件的数字化装配。

2 汽车车身设计展示效果开发

2.1 效果制作的重要性

车身设计的效果, 通过简单的模型很难以直观的感受出, 通过专业的软件的渲染, 我们能够得到近乎真实的材质效果, 从而更加直观逼真地展示车身的设计效果。给设计者一种数字化的展示, 省去了油泥模型塑造的时间, 缩短了车身的开发周期。同时, 专业的效果展示也能够作为后期汽车销售的宣传资料, 为消费者提供直观的静、动态展示, 逼真的效果也能促进消费者的购买欲望。

2.2 平面效果的开发

2.2.1 模型数据交换

在3ds m ax2014软件中, 已经有了相对于C A TIA V 5的数据接入口, 可以直接通过导入菜单选项中选择catiav5保存数据格式的模型快速导入。特别注意的是:由于在设计好零件之后, 会在装配设计模块中进行精确的装配, 保存下来的是C A TProduct格式 (C A TIA默认装配格式) , 而无缝对接接口只支持C A TPart格式 (C A TIA默认零件格式) 文件, 所以需要在装配设计模块下, 将装配好的整车数字模型装配三维图进行零件格式生成, 在工具选项下选择“从产品生成C A TPart”选项, 生成新的整车模型零件格式, 然后再在3ds m ax2014中利用导入功能将生成的模型实体倒入, 进而进行整车真实渲染。实际的渲染效果需要利用材质实现, 所以会利用3ds m ax自身集成功能强大的m ental ray渲染器, 或者外置V-ray渲染插件, 进行高级别的专业渲染, 两者渲染操作流程类似, 本文就以V-ray插件为例进行渲染设置。

2.2.2 材质的设置

在3ds m ax的菜单中调出材质面板, 选择一个材质球, 点击standard弹出V-ray材质的标准材质库, 选择V-ray车漆材质, 后进行V-R A Y材质具体调整, 调节车漆的颜色, 光泽度, 折射, 反射, 高光等物理参数属性, 赋予汽车车身。然后给前风窗设置为对应的玻璃材质, 轮辋设置成光亮的钢材质, 轮胎为橡胶材质, 以对应设计部件实际材料, 设置相对应部位的具体材质和颜色。

当使用同一材质的部件过多时候, 可以根据相同喷漆的部位, 使用“组”命令, 将这些部件整合在一起, 方便管理。其次, 进行场景的灯光布置, 在创建面板下的灯光创建选项中, 选择标准类型灯光, 通过创建点光灯、聚光灯等各种类型灯光, 并在参数面板中设置好灯光的强弱, 颜色的大小等参数。

2.3 动态效果的开发

在动态效果图制作之前, 首先第一步是确定一种展现汽车外观实际的的运动, 可以通过汽车的旋转, 行驶等状态从各个角度呈现汽车的细节。然后在3ds m ax的进行动画的帧数设置, 可以通过调节关键帧, 或者通过设置骨骼系统, 进行蒙皮设置, 调整动画参数, 使之能够完成相关的动作, 本文以汽车原地360°旋转为例, 将下方的帧数位置移动到一百帧的位置, 然后将整车原地旋转360°, 就可以实现汽车在这一百帧内自动旋转360°的动作。然后可根据具体展示的细节, 设置相关的灯光类型, 利用天光, 点光, 泛光等不同类型灯光, 做出不同的光效。营造出不同的氛围, 使渲染的效果更富含意蕴。

3 确定最后的设计效果

完成相关的静动态的效果图的原始文件渲染输出后, 可以将原始输出的平面静态效果图导入PH O TO SH O P中对其进行颜色、色相、亮度, 对比度, 饱和度等参数的细微调节, 得到最终的效果图保存。也可以加入其他元素图层, 给效果图增加一定的艺术表达力。动态的效果视频, 可以在aftereffects软件中进行细微调整, 或者为其添加一定的特殊效果, 创造出更好的氛围, 让车身设计的成果在设定的环境中, 或者相关的特效中, 展现出更加逼真的感觉。完成最终的效果设计。

4 结论

在现今汽车行业飞速发展的时代, 车身造型的好坏已经起到举足轻重的重要性。好的造型不仅可以吸引消费者的眼睛, 更能增加汽车的美感, 为销售量奠定良好的基础。当然, 汽车开发的周期随着科学技术的发展, 日渐缩短, 而三维工程、艺术软件, 运动、分析软件等在汽车设计中的应用更是为设计者提供了诸多便利, 所以良好的运用相关软件, 可以方便直观, 快速高效地进行车身设计, 并对车身设计效果进行及时, 良好, 具体展现, 这种轻便化的设计方式, 必然会在今后的汽车行业受到更多的重视和应用。数字化三维设计和效果制作, 定会为汽车车身设计带来更多便利和效率, 达到设计的高效化, 具体化, 形象化。同时为汽车的设计相关后续事务奠定必要的基础。

摘要：伴随着汽车行业的发展日益加快, 不同品牌的车型不断涌现, 并且更新换代的周期逐渐缩短, 作为汽车最形象的外观展示, 车身的设计显得尤为的重要。而现代化社会中, 制造业开始逐渐告别传统的设计制造方式。在车身造型的数字化设计中提供及时有效的展示方式, 解决数字化设计阶段的效果展示不充分等问题。希望对缩短车身造型设计周期, 提升设计效率、设计质量、经济效益有所借鉴帮助。

关键词：CATIA,3DSMAX,数字化,车身设计,效果展示

参考文献

[1]付璐.汽车车身造型设计美学研究[D].吉林:吉林大学, 2009.

动态艺术效果 篇6

目前, 在工程设计领域, 普遍采用3dsmax三维可视化平台制作静态效果图, 用于工程项目的展览展示和设计方案的虚拟再现。这些传统的静态效果图对展示设计方案起到了一定的作用。但是, 利用3dsmax自带渲染工具渲染而成的静态效果图, 所有建筑物都在一个图层上, 不能携带任何属性信息, 也不能进行用户交互, 这些先天性缺陷限制了静态效果图的应用范围和展示效果, 用户体验性能较差。

为弥补静态效果图的缺陷, 更好地展示设计方案, 亟需研发一种能够携带属性信息、并能提供用户交互体验的新型效果图, 以满足工程项目推介, 特别是工程设计投标工作的高层次需求。

2 名词解释

(1) 3dsmax--是Autodesk公司推出的基于PC系统的三维建模、动画与效果图渲染的软件工具, 提供3dsmax Script开发接口。

(2) AutoCAD--是Autodesk公司推出的国际上最为流行的计算机绘图工具软件, 提供Autolisp开发接口。

(3) Photoshop CS--简称PS, 是Adobe公司推出的国际上最为流行的的图形图像处理软件, 从Photoshop 8.0开始, 改称Photoshop CS, 提供Java Script开发接口。

(4) Flash CS--是Adobe公司推出的用于创建动画和交互式应用的强大的创作平台。提供Action Script开发接口。

(5) Xml--可扩展标记语言 (Extensible Markup Language) , 是Internet环境中跨平台的, 依赖于内容的技术, 是当前处理结构化文档信息的有力工具。

3 现有技术及存在问题

要把静态效果图改造成具有用户交互体验和属性信息提示功能的交互式动态效果图, 理论上需要经过以下四个步骤:

(1) 从静态效果图上截取每一建筑并保存为图片:使用PS工具手工将每一个建筑物从静态效果图中分离出来, 然后单独保存为一个背景透明的图片文件。其中精确选取建筑物边界极其困难, 要把升压站从效果图中提取出来, 几乎是不可能的。

(2) 导入并定位图片文件作为交互热区:将抠图出来的所有建筑物图片文件按原来的位置导入Flash开发平台, 作为交互热区使用, 手工拼图很难准确定位。

(3) 输入建筑物属性信息:建筑物一览表位于AutoCAD绘制的总平面布置图内, 包含所有建筑物的属性信息, 手工输入这些属性信息, 效率低且容易出错。

(4) 制作交互式动态效果图:需要在Flash系统平台内手工实现各种交互动作和属性信息提示功能, 对个人技术水平要求很高, 手工制作交互式动态效果图不是人人都能胜任的。

基于以上原因, 交互式动态效果图一直未能在工程设计领域推广应用。

4 解决方案

4.1 目录结构规划

“交互式动态效果图”可在不同环境下浏览。通过Buildings.xml文件调用所有建筑物分层图片。

index.exe已嵌入Flash player播放器, 可独立运行。

index.html浏览器运行, 运行时自动调用index.swf。

index.swf在Flash player播放器或各种浏览器环境下运行。

4.2 建筑物命名

在3dsmax建模过程中, 以建筑物序号而不是以建筑物名称为每一个建筑物命名, 这样, 使用3dsmax的分层渲染工具就会自动把每一个建筑物渲染在以其序号命名的图层上, 并保存为psd分层图片文件, 使用Photoshop的图层导出工具自动将psd文件的每个图层导出为一个以其序号命名的独立图片文件。

4.3 规划xml文件格式

xml文件的全部属性信息分两次自动写入, 两者没有顺序要求。在psd文件导出独立图片文件时, 写入每一建筑的图片名及其定位坐标、宽高信息等;在解析dwg文件的建筑物一览表时, 补充写入建筑名及备注信息;

5 结论

研发成功3dsmax的自动分层渲染工具、Photoshop的图层自动导出工具、AutoCAD的表格自动导出工具和“交互式动态效果图”自动生成工具, 实现了交互式动态效果图制作的全过程自动化。

“交互式动态效果图”既可以以网页形式发布到互联网上, 也可作为桌面程序单机运行。可广泛应用于工程项目与设计产品的网上互动展示、企业形象宣传、三维数字化网上展馆、RIA (富互联网应用) 网站建设、互动多媒体演示等领域。

摘要：“交互式动态效果图自动生成平台”是一组利用计算机程序自动生成交互式动态效果图的工具, 主要包括:3dsmax模型的自动分层渲染工具、Photoshop的PSD图层自动导出独立图片文件和xml文件、AutoCAD的表格自动导出xml文件、基于Flash+xml交互式动态效果图浏览平台等。实现了交互式动态效果图制作的全过程自动化。

动态艺术效果 篇7

目前,城市路网交通拥堵信息的实时发布主要是由集中式交通信息中心,对各种固定及移动式路况采集设备汇集而来的原始采集信息进行数据分析与融合处理,并由路面大屏幕诱导显示屏、车载显示终端,以及无线交通广播等,向行驶车辆进行路况信息的实时动态发布[1,2];此种交通信息系统模式对现有常规状态下的道路交通运行起着巨大作用。然而此种方式依赖于庞大的固定式交通流采集与发布设施,同时所有信息的采集与发布集中于1个固定式交通信息中心进行统一的数据处理。因而从整个交通信息系统的造价成本、数据处理设备计算速度与处理能力、自然灾害与恐怖袭击,以及现有系统故障等特殊情况下拥堵信息的发布等方面,存在一定的不足及风险。为此,国内外一些智能交通专家及学者开始提出并研究各种基于车车通信的交通拥堵信息自主采集与实时传播模式,并取得初步进展。其中具有代表性的系统模式有:通过路侧设备与车辆的信息交互,对车辆提供安全驾驶及拥堵信息的路车通信模式[3,4];借鉴蚁群释放信息素回避拥堵路段的行走模式而研究的基于对向车传播前方拥堵信息的系统模式[5,6];针对路网路况信息的采集与传播而提出的自组织交通信息系统模式 (self-organizedtrafficinformationsystem,SOTIS)[7,8,9]以及进一步面向大中城市路网而提出的智能车载交通信息系统(IVTIS)模式[10,11]。其中路车通信模式研究相对较早且已取得较大进展,其特点是必需借助路侧通信平台进行信息传播;而单纯基于车车通信的系统模式目前尚处研究探索阶段,其拥堵信息的采集方式、数据融合处理精度、信息传播内容及通信方式、路网信息传播速率、信息丢包率对传播效果的影响等诸多方面有待进一步深入研究和综合完善。

针对现有基于车车通信的车载交通信息系统存在的不足及相关问题,在笔者前期提出的基于VANET的面向路网交通拥堵信息自主采集、融合处理、自动传播与动态更新的智能车载交通信息系统(IVTIS)初期模式[10]基础上,进行了理论模型算法的进一步改进和完善,并通过Vissim交通仿真软件的二次开发,重点对直路和路网情形下不同仿真环境的交通拥堵信息动态传播效果进行了仿真分析与综合评价,验证并分析了该系统模型的合理性、有效性及路网传播的整体效果。

IVTIS模式的研究与应用,将为下一代交通信息系统提供1个新型交通信息系统参考模式及特定交通环境及应急条件下的替代补充方式。

1智能车载交通信息系统 (IVTIS)模式描述

智能车载交通信息系统(intelligentvehiculartrafficinformationsystem,IVTIS)是为解决集中式交通信息系统存在的不足而提出的1种基于车载自组网 (vehicularadhocnetworks,VANET)及车流自身信息资源,实现路网交通拥堵信息自主采集与动态传播等功能的新型交通信息系统。其整体流程见图1,功能包括可实现实时交通拥堵信息的自主采集与传播,并可在车载信息终端自动生成和动态更新整个路网的交通拥堵信息。其主要特点如下。

1)交通路况信息的采集、融合处理与传播是各车辆按路段分别独自进行。

2)车辆之间通过车载自组网(VANET)广播方式进行信息传播[12]。

3)车辆在路段中的位置信息由车载GPS卫星定位方式,结合道路GIS地图确定。

4)车辆原始采集信息为通过某路段时获得的该路段行驶时间或平均行驶速度(该路段称为采集路段)。

5)交通拥堵信息的收发与融合处理是在该车辆原始信息采集路段后的路段内间隔性地持续进行。

6)路段交通拥堵信息是由各采集车辆对其自身拥有的原始采集信息集合进行融合处理,并按现行路网拥堵速度的划分规定简化而成。

7)各车辆信息传播对象分为同一采集路段的车辆及不同采集路段的车辆两类,传播对象车辆对所接收的信息内容自行筛选处理。

8)路网交通拥堵信息是由各车辆车载信息终端独自生成,其信息内容由自身采集路段融合处理后的交通拥堵信息,以及通过信息广播接收到的其它路段最新简化拥堵信息构成。

9)各车辆拥有的路网交通拥堵信息的更新分为自身拥有的原始采集信息集合的更新,以及自身采集路段之外其它路段简化拥堵信息的更新两部分。

该系统模式的1个重要特点就是利用路网中的行驶车辆对其所经路段自主进行原始路况信息的采集,并通过车车通信方式进行相互间的信息传播,以此扩大或更新各车辆原始采集信息集合;进而通过信息融合处理,将其结果以简化拥堵信息形式向其他采集路段车辆进行传播,以此实现信息接收车辆对自身拥有的路网拥堵信息的实时更新。此种系统模式可使 车辆在路网行驶过程中,通过车载信息终端自主实现交通拥堵信息的实时采集、传播及路网拥堵信息的生成与更新,并通过车载显示终端人性化地供驾驶人实时参考。

2智能车载交通信息系统模型

基于上述IVTIS系统模式,笔者构建了如下智能车载交通信息系统相关模型。

2.1交通拥堵信息采集模型

当某路段采集车辆驶离该路段后,通过GPS定位方式和道路GIS便可获得通过该路段起点和终点的相应时刻,并由此可计算出通过该路段的行驶时间(见式(1)),以及平均行驶速度(见式(2)),由此构成该车辆在此路段采集的原始路况信息(后称原始采集信息)。当某车辆获得自身原始采集信息后,通过车车通信方式也将接收到同一采集路段其它车辆传播而来的原始采集信息,由此便构成1个该车独自拥有的原始采集信息集合及其原始信息的采集车辆集合(后称原始采集车辆集合)。通过对该车原始采集信息进行数据融合处理,便可计算出其采集路段的平均行驶速度,见式(3)。进而参考现有集中式交通信息系统发布路况信息时所依据的拥堵速度划分规定,可将车辆计算出的该采集路段平均行驶速度按其划分规定划归为较为简便的交通堵塞、行驶缓慢及道路畅通3种路况情形(后称简化拥堵信息),具体模型见式(4)。

式中:Tp(i)为采集车辆p通过路段i的行驶时间;tp,1(i),tp,2(i)分别为车辆p通过路段i的起点和终点时刻;Ok(i)为采集车辆k拥有的路段i原始采集车辆集 合;N为路网含 有的路段 总数;Vp(i)为采集车辆p采集的路段i的平均行驶速度;L(i)为路段i的长度;V珚k(i)为路段i的采集车辆k对其原始采集信息集合进行信息融合处理后的平均行驶 速度;nk(i)为原始采 集车辆集 合Ok(i)的车辆总数;V’k(i)为路段i的采集车辆k信息融合处理后得到的简化拥堵信息;Vc,Vs分别为对交通拥堵及行驶缓慢所划定的速度上限。

2.2交通拥堵信息传播模型

某路段采集车辆向其他车辆发布的交通信息分为2类;1是面向同一采集路段的其他采集车辆发布其自身拥有的原始采集信息集合 (路段i的采集车辆k自身拥有的原始采集信 息集合为{Vp(i)|p∈Ok(i)}),包括该车自身原始采集信息以及通过VANET接收的同一采集路段其他车辆自身原始采集信息;2是面向不同采集路段的车辆发布其自身拥有的路网拥堵信息,即该车对自身采集路段信息融合处理后的简化拥堵信息(路段i的采集车辆k信息融合处理后的简化拥堵信息为{V’k(i),tk,3(i)}),通过VANET接收的由不同车辆转播而来的其他路段最新简化拥堵信息,以及各简化拥堵信息融合处理后初次发布的时刻(路段i的采集车辆k转播的其它路段j的最新简化拥堵信息为{V’q(j),tq,3(j)})。2类信息合之,即路段i的采集车辆k发布的所有交通路况信息内容为

式中:Gi(k)为路段i的采集车辆k拥有的所有简化拥堵信息的采集路段集合;tk,3(i),tq,3(j)分别为路段i的采集车辆k及路段j的采集车辆q信息融合处理后初次发布其简化拥堵信息的时刻。

2.3路网拥堵信息生成与更新模型

各车辆通过自身信息采集与融合处理,以及通过VANET不断接收其他车辆发布的简化拥堵信息,便可在自车车载信息终端生成相应的局部路网拥堵信息,同时随着时间的推移及与其他车辆信息交互次数的增加,便可迅速生成该车辆自身拥有的整个路网交通拥堵信息,由此可供驾驶人行驶过程中实时参考。路段i的采集车辆k在当前时刻t所拥有的最新路网拥堵信息集合为

随着车辆在路网中的行驶移动以及不断交替着车载自组网,各车辆将不断地接收由其他车辆传播(或转播)而来的路网不同路段最新简化拥堵信息,并以此来实时更新自车拥有的路网拥堵信息集合。根据不同情形,路网拥堵信息的动态更新模型分别如下。

1)车辆k与车辆k’属于相同采集路段i,且车辆k’的原始采集车辆集合中含有车辆k所没有的原始采集车辆时,则更新车辆K的原始采集车辆集合。

2)路段i的采集车辆k与车辆k’不属于同一采集路段,或虽属同一采集路段i但车辆k’传播的是路段i之外其他路段j的交通拥堵信息时,则分以下3种情形进行交通拥堵信息的更新。

1)若车辆k不拥有车辆k’所拥有的某路段交通拥堵信息时,则补充其至车辆k。

2)若车辆k与车辆k’都拥有某路段交通拥堵信息时,则比较其交通拥堵信息的新旧而对车辆k进行信息更新。

3)考虑到交通拥堵信息的时效性,当车辆k拥有的某路段交通拥堵信息在规定的 一定时间(时效)内没有得到更新时,则认为其失去参考价值,自动摒弃。

3交通仿真与评价

为了验证智能车载交通信息系统模式及其模型的可行性 与合理性,笔者利用 交通仿真 软件Vissim对相关系统模型进行了二次开发编程,并由此对IVTIS模式及其系统模型进行了交通仿真及分析评价。

Vissim是一款功能强大的交通仿真软件,通过其COM接口可实现外部模型算法在其仿真平台上的各种仿真运行及结果输出。Vissim软件的COM接口提供 了大量对 象列表 (Links,Nodes,Vehicles等),每个对象都提供一系列相应的数据读取及控制方法。笔者主要通过构建外部程序调用相应对象来实现本系统模型中的车辆原始信息采集、融合、传播、路网拥堵信息生成及动态更新等功能。即在每一步仿真运行中将已构建的模型程序嵌入到每辆车中,由此赋予其信息采集、数据融合、信息传播及数据更新等相应能力。

3.1交通仿真环境

1)路段情形。

(1)路段设定。以城市一般道路双向路段为虚拟仿真对象,长度10km,双向各2车道,1000m1个采集路段。路段9(右行方向)设置减速带模拟施工拥堵地段(通行速度4~6km/h)。仿真路段示意图见图2。

(2)车流量设定。右行车流:400,800,1200辆/h,左行车流:0,100,200,300辆/h。

2)路网情形。

(1)路网设定。以 城市路网 为虚拟仿 真对象,路网示意图见图3。其中:路段长度均为950m,路口宽度均为50m。在路段7设置减速带模拟施工拥堵地段。

(2)信号灯设定。各路口均设置信号灯,其间无相位差,周期为90s,南北及东西方向均为:绿灯27s、黄灯3s、红灯30s。

(3)车流量设定。路网各入口初始设定的流入车流量见图3;在此基础上增加的车流量分别为:50%,100%。

(4)路口流入 车流。直行50%、左右转各25%。

3)车车通信方式。采用VANET广播协议,广播通信范围:300m,车辆发布信息间隔:1,3,5s。

4)交通仿真时间。35 min,拥堵设定时间:仿真开始15min。

5)其他设定。道路限速60km/h;车辆按泊松分布由路网入口随机发生。交通拥堵速度划定范围:Vc=20km/h,Vs=40km/h;拥堵信息存留时效:T0=15min。

3.2仿真结果分析评价

针对上述路段与路网2种情形,对车辆发布信息间隔为1s时的仿真情形进行了综合评价,并对不同车流情况下,交通拥堵信息在各路段的车辆接收率、交通拥堵信息的最短传播时间及最大传播速率等评价指标进行了比较分析。其主要仿真结果如下。

3.2.1路段情形

以图2右侧箭头行驶方向的车辆(右行车流)为主体,仿真对向车流(左行车流)为0及不同车数时拥堵信息向其后方车辆传播的效果。由整体仿真结果来看,基于智能车载交通信息系统模式构建的系统模型基本合理,仿真效果符合预期,其具体结果及分析如下。

1)交通拥堵信息车辆接收率。交通拥堵信息车辆接收率是指:在某时间段内各路段通过的交通流中接收到交通拥堵信 息的车辆比率。图4、图5分别为图2中路段9发生交通拥堵后,其后方各路段对于交通拥堵信息的车辆接收率(统计时间5min)。

图4表示右行车流为800辆/h,左行车流为0(无对向车)时的单行道情形,其交通拥堵信息的传递仅靠同向行驶车辆进行;而图5表示右行车流不变,适当增加对向(左行)车流,使得拥堵路段的交通拥堵信息可借助对向车向后方路段进行传递。

由图4可见,距拥堵路段越近,接收其交通拥堵信息的车辆比率越大,而随着距离的增加,其比率逐渐降低;而图5中,通过借助对向车传播交通拥堵信息的方式将可提高拥堵后方路段车辆的接收比率,同时随着对向车流由0~100辆/h、200辆/h的增加,其车辆接收比率也相对增加,并当对向车流增加到200辆/h以上时,其车辆接收率基本趋于稳定。

2)交通拥堵信息最短传播时间。交通拥堵信息最短传播时间是指交通拥堵信息发布后,最快传播到各路段或相应地点的时间。图6、图7分别表示对应不同行驶方向、不同车流量情形,图2中路段9发生交通拥堵后,驶出该拥堵路段的车辆将其采集及融合处理后的交通拥堵信息向后方路段车辆传播的最短时间曲线。

由图6可见,在无对向车时,由于车流密度不是很大,车间距疏密不等,则发生了因车距过大而造成的信息断链情况;而当后续车辆追上并进入前方车辆的信息传播范围时,断链信息被链接,拥堵信息继续向后传播;此类现象的出现使得交通拥堵信息最短传播时间曲线出现跳变,整体传播时间相应增加。当引入和增加对向车流时,信息断链现象得到改善,且交通拥堵信息的最短传播时间随对向车流的增加而逐渐减小,当对向车流增加至200辆/h以上时最短传播时间曲线的变化趋势逐渐趋于稳定;其拥堵信息传播至9km左右处的最短传播时间将小于39s。

图7为对向 (左行)车流量一 定 (设为300辆/h),而右行车流量不同时的仿 真情形。由其结果看出,车辆行驶方向的车流量越大,车流密度越大,信息断链现象越少,其交通拥堵信息的最短传播时间越小;在其车流量为1200辆/h时,交通拥堵信息的最短传播时间由车流量为800辆/h时的39s缩短为35s。

由图6,7的2种情形的仿真结果来看,借助对向车进行交通拥堵信息的传播将明显减少信息断链情况,减少交通拥堵信息的整体传播时间。

3)交通拥堵信息最大传播速率。交通拥堵信息最大传播速率是指交通拥堵信息发布后,最快传播到各路段或相应地点的最大速率。同上述交通拥堵信息最短传播时间的分析相同,不同仿真情形时交通拥堵信息的最大传播速率比较曲线如图8、图9所示。

由图8看出,无对向车时,由于交通拥堵信息在传播时发生信息断链情况,则其交通拥堵信息最大传播速率曲线出现向下跳变现象,整体传播速率明显降低;

而当引入和增加对向车流量后,其信息断链现象逐渐消除,其最大传播速率随对向(左行)车流的增加而增大,且在对向车流增加至200辆/h以上时基本趋于稳定;其拥堵信息 传播至9km左右处的最大传播速率约为230m/s。从整体来看,距拥堵路段较近时由于车流密度较大,其最大传播速率相对较高;而随着传播距离的增加,最大传播速率逐渐降低,并趋于平缓。

图9为对向(左行)车流量一定(设为300辆/h),而车辆行驶方向车流量不同时交通拥堵信息的最大传播速率。由其结果看出,随着车流量的增加,其交通拥堵信息的最大传播速率整体相应增大;在车流量为1200辆/h时,交通拥堵信息传播到9km左右处的最大速率达到256m/s。

3.2路网情形

城市路网发生交通拥堵时,其拥堵路段后方车辆往往对该拥堵信息有较大需求,由于驶往该拥堵路段方向的车辆位于路网不同位置,且拥堵信息的传播可能经由不同路径,则本文基于前述模式及系统模型,重点仿真和分析交通拥堵信息在各路段的车辆接收率,以及通过不同路径传播至路网各路段和路口的最短传播时间。

当图3中路段7发生交通拥堵后,其拥堵信息将由采集车辆发布而迅速向周围不同方向传播,图10为初始设定的路网流入车流量情形下交通拥堵信息在各路段的车辆接收率(统计时间5min)。

从交通拥堵 信息的最 短传播时 间分析,图11、图12分别对应初始设定的路网流入车流量及增加50%与100%车流量时交通拥堵信息的最短传播时间。图中路段内数字为路段编号,路口及路段旁数字表示交通拥堵信息由最早发布到传播至该路口或路网边缘路段端口的最短时间。

由仿真结果看出,交通拥堵信息不仅可沿直线路段向后传播,也可跨越路口向不同方向传播。由此当某路段信息断链或传播速度较慢时,交通拥堵信息可通过其它路径绕行而快速传播至其后方路段。此外,交通拥堵信息的传播时间与各路段距拥堵路段的距离、路网车流密度及分布等密切相关,整体来说,距拥堵路段越远、车流密度越小、以及车流分布越不均匀,其所需的传播时间也越长。

对比图11、图12所涉及的3种不同情形仿真结果:在初始设定的路网流入车流量情形下,交通拥堵信息从路段7传播至路段23入口处的最短时间为47s(见图11);当路网流入车流量整体增加50%时,其最短传播时间缩短为32s,进而增加100%时,其交通拥堵信息的最短传播时间仅需19s(见图12)。由此看出,随着路网车流量的增加,拥堵信息扩散至路网各处所需的最短传播时间相对减少,传播速度相对加快。同时从交通拥堵信息的整个路网覆盖情况来看,对于可能驶向拥堵路段的路网边缘各流入口处车辆,整体最快接收到交通拥堵信息的(最短传播)时间分别为:48,32,19s。

然而,现有车载终端的数据处理能力与通信速度可能尚未达到较高的理想水平,则本文除上述设定的车辆发布信息间隔为1s外,进而对其增大到3s、5s时的交通仿真结果一同进行了综合比较,并重点分析了其对交通拥堵信息最短传播时间及最大传播速率的影响程度。为方便起见,仅对单路车流为右行800辆/h、左行300辆/h及路网初始流入车流量增加50%时的仿真情形进行比较分析和评价。

图13、图14分别为单路情形下车辆发布信息间隔分别为1、3、5s时交通拥堵信息的最短传播时间和最大传播速率比较曲线。由图13看出,当发布信息间隔增加至3s和5s时,交通拥堵信息的最短传播时间相应增加,其传播至9km左右处的最短传播时间由发布信息间隔为1s时的39s相应增加到111s和180s;

而由图14可以看出,随着发布信息间隔的增加,最大传播速率的降低速度逐渐放缓,由发布信息间隔为1s时的231m/s递减到81m/s和49m/s。

图15为车辆发布信息间隔为3s和5s时,交通拥堵信息传播至各路口及路网各流入口的最短传播时间比较图。与图12同时比较看出,当发布信息间隔由1s增加至3s和5s时,交通拥堵信息从拥堵路段7传播至各路口及各流入口的最短时间整体增加。其中传遍路网所有路口时的最短时间分别为12,66,70s,而传遍整个路网所有流入口时的最 短时间分 别为:32,132和130s。由于通往各路口的传播路径有多条,并且汇集各流入口的车流在路网交错行驶使得车流密度相对较大,则传遍路网所有路口时的最短时间较传遍各流入口时的最短时间小很多;而对于后者而言,传遍路网各流入口时的最短传播时间整体上相对增加,但由于车辆按概率流入造成的车辆间隔和车流密度不均、以及车辆信息传播也与对向车流大小及密度等因素相关,则个别路段(路段23和20)偶现例外乃属正常。

由以上仿真结果可看出,车载终端的数据处理能力与通信速度对交通拥堵信息的传播时间和传播速度有较大影响。同时观察车辆发布信息间隔为3s的仿真结果,传遍整个路网各路口的最短传播时间大约为1min左右,由此拓展,这对1个以路口为高效信息传播及路径诱导地点的城市路网而言具有一定价值的参考作用。由仿真结果看出,IVTIS模式将可适用于一般城市路网,同时随着车载终端性能的提高,车辆发布信息间隔的缩短将可进一步改善信息传播速率,并可面向更大路网规模。

4结束语

针对基于集中式交通信息中心的交通信息系统存在的不足及局限性,本文在笔者前期研究提出的1种基于VANET方式的智能车载交通信息系统初期模式(IVTIS)基础上,构建了相应系统模型;同时基于交通仿真软件Vissim的COM接口对系统模型进行了二次开发编程;并对单路路段及路网情形下不同车流量及信息发布间隔时的交通拥堵信息传播效果进行了仿真评价。通过对交通拥堵信息的车辆接收率、交通拥堵信息最短传播时间及最大传播速率指标进行综合分析与比较,IVTIS模式显示出较好的自主采集与动态传播效果,其路网覆盖范围将随着现代电子通信技术的发展逐步适于未来城市路网,尤其是车辆密度较大的路网区域;同时区别于集中式交通信息系统,该系统模式将可在应急环境和特定条件下实现交通信息的自主采集与传播,起到交通信息系统的补充或替代作用。