虚拟数字

虚拟数字（共12篇）

虚拟数字 篇1

摘要：利用数字地球平台GoogleEarth的基础地理框架和高分辨率卫星照片底图,使用建模工具进行三维建筑群模型建立,通过KML语法实现地理数据显示,实现了虚拟城市的建设和实施。实验证明,数字地球平台凭借其在地理资源、三维显示、网络传输等方面的优势,是实现数字城市建设的有效工具。

关键词：数字地球,数字城市,三维建模,GoogleEarth,KML

1 数字地球概述

“数字地球”(Digital Earth)作为一个名词,由前美国副总统戈尔于1998年1月31日在美国加利福尼亚科学中心发表的题为“数字地球:认识21世纪的人类星球”的讲演中正式提出。随后,“数字地球”受到人们的普遍关注,种种迹象表明:“数字地球”时代到来了。“数字地球”,即把整个地球作为研究对象,以地理坐标为依据的、具有多分辨率和多维特征的、由海量数据组成的虚拟地球。其技术体系结构共包括五部分:1)据获取与更新子系统。2)数据处理与存储子系统。3)数据与信息传播子系统。4)应用子系统。5)标准化和其他子系统。其中,数据获取与更新子系统主要以全球定位系统(GPS)和遥感(RS)技术为依托来实现;数据处理与存储子系统主要以地理信息系统(GIS)的方式来实现。

2 数字城市概述

随着“数字地球”概念的提出,引起了近年来一系列数字化建设理念。数字城市的概念是从“数字地球”发展而来的,是数字地球在城市管理中的应用。关于数字城市的概念,目前正处在一个发展和演变的过程。以下几个数字城市的定义,就是从不同的着眼点和侧重点概括阐述了对数字城市的不同认识和理解。

2.1 数字城市是城市建设和管理数字化的终极目标

数字城市是一个三维的、可视化的城市;是综合运用地理信息系统、遥感、遥测、网络、多媒体及虚拟仿真等技术,对城市的基础设施、功能机制进行自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的技术系统。通俗一点说,数字城市就是指在城市规划建设与运营管理以及城市生产与生活中,充分利用数字化信息处理技术和网络通信技术,将城市的各种信息资源加以整合并充分利用。城市规划者和管理者可以在有准确坐标、时间和对象属性的三维虚拟城市环境中进行规划、决策和管理。

2.2 数字城市,是广义上的城市信息化

数字城市工程将通过建设宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台,整合城市信息资源、建立电子政务、电子商务、社会劳动保障等信息化社区,逐步实现全市国民经济和社会信息化,使城市在信息化时代的竞争中立于不败之地。

2.3 数字城市是“虚拟城市”,强调城市管理的技术系统

从城市规划、建设和管理的狭义角度看,数字城市可概括为“43VR”。即“地理数据4D化;地图数据三维化;规划设计VR化”。地理数据4D包括数字线划图(Digital Line Graph,DLG)、数字栅格地图(Digital Raster Graph,DRG)、数字高程模型(Digital Elevation Modal DEM)、数字正射影像图(Digital Orthophoto Map,DOM)。地图数据三维化是指地图数据由现在的二维结构转换为三维结构。规划设计VR(Virtual Reality)化是指规划设计和规划管理在4D数据、三维地图数据支撑下,将现有的二维作业对象和手段升级为三维和VR结合作业对象和手段。

2.4 数字城市,是一种新的社会经济系统

从信息社会发展的角度来认识数字城市,数字城市是指一种新的社会经济系统,通过它人们能够实现自由创造、共享文化、工业、经济、自然、环境、信息和知识,享受和谐的日常生活。它是相对目前的大规模生产和消费系统而言的,可称之为数字革命。实际意义上的数字城市建设,是指将有关城市的信息,包括城市自然资源、社会资源、基础设施、人文、经济等各个方面,以数字的形式进行获取、存储、管理和再现,通过对城市信息的综合分析和有效利用,为提高城市管理效率、节约资源、保护环境和城市可持续发展提供决策支持。

在实践的过程中,数字城市的理念得到了逐步完善和扩充。数字城市在现实城市的基础上构建可视化的虚拟城市,它是一种基于地球地理坐标系建立的关于城市的空间信息模型,通过信息网络将现实城市的各种信息的收集、整理、归纳、存储、分析和优化,进而对城市的各种资源、生态环境、社会环境等方面的实体和现象进行模拟、仿真、表现、分析和深入认识。利用不同技术和方法建立的虚拟城市在我国已经出现很多,多数是从底层建立地理框架,或者直接用平面模型粗略代替地形建模.其费时、费力,建设成本高。以GoogleEarth为代表的数字地球平台的出现,给此类数字工程建设提供了一条科学、高效的建设方案。

3 GoogleEarth数字地球平台

GoogleEarth数字地球平台是以高分辨率空间影像数据为基础(Quick Bird数据),以统一的坐标投影系统为框架,以开放的XML为数据交换标准,以空间数据基础设施为支撑,以三维可视化技术为手段,以分布式网络为纽带,集地球空间数据采集、存储、传输、转换、处理、分析、检索、表达、输出为一体的开放、共享的计算机辅助决策系统。GoogleEarth作为能够体现数字地球平的产物,是空间信息技术发展的重要成果。数字城市技术是虚拟现实技术的具体实用。虚拟现实的基础框架是基于空间位置的地理坐标框架。所以,利用数字地球平台来展示空间三维虚拟模型,搭建空间虚拟环境是新兴虚拟现实技术与空间信息技术的有力结合。基于数字地球平台开展虚拟城市的建设,有利于城市形象的展示,并对城市的进一步建设和远景规划提供了逼真的可视化平台。以数字地球平台(GoogleEarth、World Wind等)为三维展示平台,将三维模型按照标准导入到该平台上进行显示,更好地解决空间关联问题,实现了空间信息的共享。并且可以利用其强大的空间分析功能进行统计和建模分析,如面积计算、缓存区分析、最短路径分析等,也能为更科学地实现数字区域、数字旅游线路产品等研究工作提供基础和保障,具有重要的理论和现实意义。

4 虚拟城市建设

4.1 基础地理信息的获取

基础地理信息的获取是建立数字城市的前提和基础。本课题虚拟城市建设所建立的基础地理信息和建筑物等地面设施主要以数字地球平台的基础地理信息为主要内容,具体是以GoogleEarth上免费获取的高分辨率空间影像数据(Quick Bird数据)为底图(见图1),采用直接面向设计过程的,并与Google Earth有很好关联协作性的专业设计建模软件Google SketchUp进行三维数字化虚拟城市的建设。此软件可以直接获取GoogleEarth当前窗口遥感图像,并自动设置空间地理坐标,无需截图、方便快捷、定位准确。利用GoogleSketchUp即可直接获取当前查看。当然,也可以先建立好模型,再获取底图进行位置调节。此外,软件提供了常用建模工具的模型格式接口,可以导入多种文件类型,如dwg、dxf、3ds、dem、ddf、jPg、png、tif、bmp、tga等格式。

4.2 基于KML的地理数据表示

4.2.1 KML实现的功能

1)使用图标和标注来区分每一个地点;

2)为每一视图创建不同的视点;

3)使用屏幕或地理位置的贴图;

4)在具体地理位置使用具有特定结构的三维模型;

5)为特定种类的要素(Feature)定义显示样式;

6)为要素(Feature)指定基于简单HTML语法的描述,支持超级链接和图片嵌入;

7)使用层叠夹(Folder)对要素进行层次性的分组管理;

8)动态加载本地或远程网络地址的KML文件;

9)当GoogleEarth客户端视图变化时,自动将视图信息发送给指定的源服务器并从服务器获取相关的信息。

4.2.2 KML提供的常用的地理元素

1)Coordinates元素,即坐标序列元素,一个地理坐标对定义为:经度,纬度,高度。坐标序列的坐标对之间用以空格为分隔符。

2)Point元素,即点元素,用来编码几何点类,每一个Point元素包括一个coordinates元素,包括一个而且仅仅一个坐标对。

3)LineString元素,即折线元素,是由一序列的坐标对所组成的直线段连接起来的折线。

4)LinearRing元素,即环元素,是一个简单的线形闭合环,是由起点坐标与终点坐标相同的一序列的坐标对所组成的直线段连接起来的折线环。

5)Polygon元素,即多边形元素,是一个连接的平面,按面域之间的包含关系可分为无岛面域、有岛面域,其外边界由outerBoundaryIs定义,内边界由innerBoundaryls定义。

6)MultiGeometry元素,即复合对象元素,作为包含任意几何元素(点、线、面等几何图形)的容器。一个MultiGeometry元素可以包含基本的几何元素如:Point、LineString、Polygon等,甚至包括其它MultiGeometry元素。

4.3 三维模型建立

建筑物三维模型的建立是三维可视化的重要组成部分。为了更好地展示城市内不同建筑物的外形特征,采用了直接面向设计过程并与Google Earth高分辨率Quick Bird数据影像图和具有良好交互性的软件Google SketchUp进行每个建筑物的独立建模(见图2)。

三维建模由几何建模与纹理建模两部分组成,首先对某一建筑进行分析,包括搜集目标建筑物建筑数据资料、实地考察并对其进行数码拍摄等(用作贴图材质);对图片进行处理,使其成为符合要求的贴图材质,根据得到的建筑资料对建筑物进行三维建模,然后进行建筑物表面的贴图,简单建模的过程大致分为如下步骤:

1)绘图单位选取与设置。通常的建筑单位都设定为十进制,精度设为1mm。

2)建立基准坐标系和基准面。三维空间的建模是基于二维平面基础图的拉伸。

3)简单几何体的构造。根据尺寸材料按比例进行几何建模,建立的几何模型为多边形建模类型。对于复杂的一些几何形体还采用了拆分以及合并的方法进行建模。

4)纹理贴图与场景渲染。为模型表面赋予材质、贴图。目前已经有许多自动化的建模方法,如通过生成数字影像产品并在其基础上建模,或者通过激光扫描资料进行建模,但是如何与影像配合,如何从密集的高程信息中提取规则几何要素及其他信息等方面还存在许多待解决的问题。Google SketchUp具备了3DSMax、Maya、SoftImage等多款软件建模能力及渲染能力,是直接面向设计过程的建模(见图3)。

4.4 三维模型层次细化

3D图形生成速度是虚拟现实场景,实现实时交互时能否流畅的重要影响因素之一,人机交互延迟会使访问者产生不连续和跳动感,严重影响虚拟现实的效果。本课题主要采用了细节层次LOD(Level of Detail)技术来平衡浏览速度与模型真实性两者之间的关系。所谓细节层次LOD技术就是在实时显示系统中采取的细节省略(DetailElision)技术。它的基本原理是:在不影响画面视觉效果的条件下,通过逐次简化景物的表面细节来减少场景的几何复杂性,从而提高绘制算法的效率。该技术通常对每一原始多面体模型建立几个不同逼近精度的几何模型,与原模型相比,每个模型均保留了一定层次的细节。当从近处观察物体时,采用精细模型;从远处观察物体时则采用较为粗糙的模型。模型越真实,相应的文件就越大,就要影响浏览器的浏览速度,耗费大量的CPU资源从而直接影响到视景的实时运行速度。而LOD技术能够解决这一问题,可以对不同的景物做出不同细致程度的刻画,比较近的景物用比较精细的描述,比较远的景物用比较粗糙的描述,分级程度完全根据浏览者与景物的相对距离而定,从而提高浏览速度。制作过程中,针对一个全细节的模型,通过顶点删除、边压缩、面片收缩等一系列技术以简化操作,生成低级LOD模型。LOD(Level of Detail)技术,根据多分辨率模型生成的时机可分为离散LOD技术和连续LOD技术。连续LOD能提供不同分辨率模型之间的平滑过渡,而且对于每个区域分辨率层次的选取是实时动态生成的,不需要象离散LOD那样需要预先生成多个多分辨率模型。因此,实时绘制时,离散LOD浪费内存资源而节省CPU资源;与此相反,连续LOD浪费CPU资源而节省内存资源。前者适用于视点跳跃性变化的应用环境下,后者适用于视点平滑变化的应用中。通过这样的处理,大大降低了场景中多边形数量,达到了大规模场景模型的实时交互漫游效果。

5 结束语

在数字城市的建设中我们以卫星影像作为数字城市的基础地理信息和建筑物三维建模的主要数据源,直接导入建模软件中进行三维建模,高效、低成本地实现了数字城市的三维虚拟建设;运用细节层次LOD技术解决了大规模场景模型的实时交互传输的速度问题;又以数字地球平台GoogleEarth作为三维可视化平台将三维模型按照交换标准导入到该平台上进行漫游显示,凭借平台上丰富的行业数据,低费用性、开放性、共享性、应用性等特征,强大的空间分析和表达功能,实现了新一代三维虚拟数字化城市的建设。进行三维虚拟建模的目的不仅仅是为了浏览,还必须与GIS系统相连接,赋予查询、分析等功能,使数字城市的功能得到进一步的扩充。

参考文献

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[8]KML2.2chema[EB/OL].http://code.google.com/apis/kml/schema/km122beta.xsd.

虚拟数字 篇2

21世纪，没有任何一家企业能够漠视或放弃网络的营销作用，而虚拟网络社区则是最佳的营销体验平台――

“花花公子”在SECONDLIFE中所进行的虚拟营销，设计了高级派对、浪漫情人谈心、正式商务会议等不同场景，网民可以根据自己感兴趣的场境，将自己化身为某场景中的人物，体验不同“花花公子”服饰所带来的奇妙感受，

腾讯的QQ虚拟社区已经成为众多企业争相采用的虚拟产品互动平台，其内有购物街，出售的产品琳琅满目，应有尽有。

统一、康师傅、INTEL、DELL、百事可乐、IBM、耐克、索尼、丰田等世界著名企业也纷纷将自己的品牌植入网络游戏之中。一个新的营销模式――数字营销横空出世。

数字营销是指企业借助于互联网、数字电视、手机等数字交互式媒体来实现营销目的的一种营销模式。数字营销几乎将最新的营销理念囊括殆尽，它是一对一营销、直复营销、分众营销、顾客导向营销、顾客参与式营销、互动营销、体验营销、娱乐营销、无店铺营销、无纸化交易等众多新营销观念的整合。

相对于传统的营销模式，数字营销的先进之处不在于它倚重的高科技，而在于它比传统的营销模式更加回归人的本质属性。

二、“模仿”是人类天性的本质表现――数字营销何以风靡全球

数字营销模式的核心理念是模仿和体验。

从本质上讲，人类天生有一种回避(掩盖)真实的心理倾向，对真实性的回避已经成为人类从幼年时代就已经烙上的一个种族“集体无意识”，从文化人类学的角度来讲，这可能是出于原始先民对于“死亡”这一人类最终真实归宿的回避，对真实的天然回避心理产生了模仿。网络游戏和虚拟社区营销都是一种模仿，但模仿的东西比现实的东西更加让人着迷，就是因为人类有喜欢模仿的天性。

人类为什么回避真实而喜欢模仿?因为真实往往意味着对某些令人不愉快的后果的承担，而模仿能够让我们获得一种在现实世界找不到的纯粹的精神快感，人类的终极快感不是来自现实，而是来自虚拟。如果说，传统营销是一种针对人的“消化系统”进行的营销，那么，数字营销则是一种针对人的“神经系统”进行的营销，如果说传统营销是“面包供应商”，数字营销就是“毒品提供者”，

一旦触网，人们可以不吃“面包”，但是绝不能拒绝“注射”。

人类的终极快感是幻觉，消费者的终极真实是模仿，这是一种在幻觉中体验“真实”但又不必付出任何“真实”代价的消费感受。模仿背后的深层心理机制不是“参与”，而是在“局外人”的前提下获得“成为”他人的精神快感。例如在网络游戏中成为超人、勇士或赛车手。

正是由于人类喜欢模仿的天性和模仿带来的心理快感，使得网络世界中由数字流构成的虚拟天地成为现代人体验终极快感的精神家园。

三、体验是对客观真实的最高模仿――数字营销的“品牌粘连”效应

模仿的最高阶段是体验，体验是对客观真实的最高模仿。曾经有一个小故事：皇帝悬赏征集“史上最神奇的一句话”，要求它能让高兴的人听了难过，难过的人听了高兴。群臣百思不得其解。这句史上最神奇的话就是：“这一切都会过去”。

这就是“体验”的本质――在某种特定的时间内成为别人，过了这段时间再回到自己。人类的终极快感是幻觉，即使来到现实世界，我们依然希望延续那种幻觉体验中最纯粹的美好感受，为了不让“这一切都会过去”，我们自然会拼命延续这一感受。

因此，如果你在网络上玩过极品飞车的游戏，如果你在游戏中驾驶一辆最新款的本田跑车呼啸驰骋，当某一日你决定去购买一辆真正的汽车时，你的第一选择往往会倾向于本田品牌，因为该品牌曾让你在最纯粹的状态下体验过“最真实”的快感，而你自然舍不得让“这一切都会过去”，于是，延续这种“真实”的最有效做法就是离开网络之后去购买一辆真正的本田，在真实的世界中继续体验模拟的快感。

体验永远是一种暂时性的美好感受，由于意识到自己总还会回归到现实世界中，体验便衍生出一种“移情”功能，从数字世界到现实购买，尽管环境变了，但是我们依然会用“移情”这一鹊桥把二者粘连在一起，从这个意义上讲，虚拟体验造成“品牌粘连”是一种最高层次的“品牌占位”行为，这就使得数字营销和传统营销在“品牌忠诚”这一点上联系起来，只不过传统营销模式苦苦追求的“品牌忠诚”在数字营销中却成为一种消费者难以剥离的“品牌粘连”效应。

数字技术与电影中的虚拟人物 篇3

[关键词]虚拟人物数字技术后人类

据北美电影票房排行榜官方网站(www.boxofficemojo.corn)报道，2004年北美电影票房排行的前5名依次是《史莱克2》、《蜘蛛侠2》、《耶稣受难记》、《拜见岳父大人》《超人特攻队》，2005年北美电影票房排行的前5名依次是《星战前传3》、《纳尼亚传奇：狮子、女巫与魔衣橱》、《哈利波特4》、《世界大战》《金刚》，2006年北美电影票房排行的前五名依次是《加勒比海盗2》、《汽车总动员》、《x战警3》《博物馆之夜》《达·芬奇密码》。

从最近连续三年北美电影票房排行前五名的影片中，我们注意到，百分之八十以上的影片都有虚拟人物出场。这种绝非偶然的现象引发了我们对于电影中虚拟人物的角色思辩。

虚拟人物一词有广义和狭义之分，广义的虚拟人物指一切非真实的、虚构的人物形象，狭义的虚拟人物通常指运用数字技术制作出来的人物形象。狭义的虚拟人物主要强调的是其技术实现的手段，它可能是有物理空间对应者的，如虚拟的梦露，也可能是没有物理空间对应者的，如《最终幻想》中的安琪·罗斯。本文论述的虚拟人物取其狭义，并且特指应用在电影中的虚拟人物。

电影史上第一个由电脑制作的虚拟人物，出现在1982年迪斯尼公司的《电子世界争霸战》里。之后，电脑动画专家一直致力于技术上的开发，曾誓言将在银幕上塑造出毫不逊色于真人的人类角色。并且除了新人物和动物之外，电脑动画专家还尝试用数字技术让已作古的著名演员“起死回生”。或让垂垂老矣的演员重现青春光彩等。到目前为止，传统真人演员所能完成的表演，虚拟人物几乎都能完成，而且还有许多是无法拍摄的表演(如动物表演)。因此，从发展眼光看，虚拟人物是对传统电影表演的一种颠覆。尽管以现在的技术水平，虚拟人物还不足以带来实质性的威胁，但这必定是一个发展趋势。

一、虚拟人物产生的驱动因子

作为一种表演角色，虚拟人物是当代电影中的～个新元素，因此我们有必要探讨一下其产生的驱动因子。

(一)电影技术的发展

电影诞生在技术的怀抱，并且永远无法摆脱技术的制约与诱惑。雷蒙德·菲尔丁曾强调技术在电影发展中的决定作用，他说：“至少在近几年中，我作为历史学家所做的工作都产生于下述前提：电影——作为艺术形式，作为传播媒介，作为工业的历史，从本质上是由技术革新及其报偿来决定的……

技术的不断进步是电影不断发展的动力之一。数字技术的出现及其在电影制作中的运用，使电影进入了数字时代。数字时代的电影运用数字技术，营造出传统技术所难以企及的视觉奇观。而虚拟人物正是依托计算机影像生成技术、动作捕捉技术、表演捕捉技术、人工智能动画技术等的综合运用而制作出来的，是数字技术发展到一定阶段的产物。

尽管当前技术下的虚拟人物身上还有很多不尽人意之处，还不足以使观众在感情上完全接受他们，但随着数字技术的进一步发展，电脑动画专家一定会使虚拟人物和真实人物在感觉层面上的界限逐渐缩小直至消失。

(二)电影本体论的革命

19世纪末，电影诞生初期，电影的两大传统或者说两大类型就已经初步形成，一个是以爱迪生为代表的技术主义：一个是以卢米埃尔为代表的写实主义。技术主义与写实主义分别对应着电影的奇观性和真实性。

电影理论界向来推祟电影的叙事特征。却忽略了电影艺术的另一个特性——奇观性。数字技术介入电影以后，使电影艺术进入了一个崭新的时代——数字时代。数字时代的电影与传统电影的本质区别在于：它给我们看的，可以不是被涂抹在带状透明醋酸片基上的澳化银粉末，通过光学透镜与机械运动所纪录的现实物质世界中的光影变化，而是运用计算机，通过数字组合而成的视觉魔幻。像《侏罗纪公园》中逼真得令人恐怖的恐龙、《泰坦尼克号》中冰海沉船的壮观场面、《透明人》中人体逐渐变为透明的细致入微的纹理、《终结者2审判日》中劈开头颅的惊人效果……这些数字化的影像使得银幕丰富多彩。更使奇观性作为电影艺术的特性，表现得突出和明显。虚拟人物正是数字技术所创造的奇观影像之一。

从受众观影期待的角度来看，受众渴望看到这些奇观影像，尤其对于在“读图时代”下成起来的受众而言，电影艺术的叙事魅力已经大打折扣，他们期望电影在视觉、听觉上更加强烈的冲击力和震撼力。对于很多受众而言，他们不是面对影像，而是沉浸在影像之中，是对视觉奇观的体验与享受。虚拟人物恰好迎合了受众追求奇观的心理。

(三)电影产业对经济利润的追求

其实，应用虚拟人物仅仅是当代电影的众多制作手段之一。没有虚拟人物的电影也可以长足发展。可尽管如此，虚拟人物在创造银幕奇观影像方面仍然是功不可没的。设想一下，如果没有那栩栩如生的“再生”恐龙，《侏罗纪公园》的影响力必将大打折扣。我们在前面列举的连续三年北美电影票房排行前五名的影片中，百分之八十以上的影片中都应用了虚拟人物，这证明虚拟人物所创造的奇观影像在吸引受众方面起到了相当大的作用。对于电影制作者而言，这种吸引作用意味着票房。当然，技术和票房之间并不存在必然的联系，技术本身并不是成功的充足条件，但它的确在许多影片的成功中起过决定性的作用。

数字技术催生出的虚拟人物无疑已成为了现代电影产业一个非常重要的利润增长点。在利润的召唤下，电影必然需要虚拟人物以及他们所创造的奇观影像。

(四)人类的“木乃伊情结”

早期的电影理论家安德烈·巴赞认为，人类的潜意识中存在一种战胜时间、以生抗死的“木乃伊情结”，人们希望记录自己的生活，把自己的某一时刻的生存状态固定下来，并使之再现。翻开人类的历史，我们不难看出，这种与生俱来的“木乃伊情结”一直在刺激着人类的想象力。

人类的这种集体无意识情结可以上溯到原始时代，其佐证就是遍布于各大洲岩洞里的原始壁画。此后，古代埃及人的尸体保存技术、古代西方绘画和雕刻艺术的发展方向，以及伴随着工业革命而出现的照相技

术，直到电影技术的出现，更为人类战胜时间提供了有力的武器。巴赞的“木乃伊情结”揭示了人类与生俱来的、挥之不去的，并且是千古不变的复制、延伸自身的；中动。

数字技术无疑为人类的“木乃伊情结”注入了一剂史无前例的兴奋剂，目前，出于种种目的运用数字技术复制、再现人类自身的努力已经在各研究领域中如火如荼地展开，这是个一发便不可逆转的浪潮，因为它点燃的是人类的元欲望。应该说，电影中的虚拟人物不过是这个浪潮中的一部分。

二、虚拟人物的角色思辨

(一)从技术哲学的视角看虚拟人物

数字技术对现实生活的影响，引发了真实被虚拟入侵的恐慌和虚拟会使人知觉升腾的狂喜。与此同时，主体与客体、真与假等重要的哲学概念都在不同程度上受到了冲击。要全面理解数字技术下的虚拟人物，还须从主观和客观、主体和客体关系的视角加以思考。

让·博德里亚在《完美的罪行》中对虚拟技术进行了许多论述。他认为：虚拟技术的发展已经使得客体、个人和情境都成为一种虚拟的“制成品”，虚拟的社会现实正在发展为一种“完美的罪行”。影像不再能让人想象现实，因为它就是现实。影像也不再能让人幻想实在的东西，因为它就是其虚拟的实在。博德里亚认为虚拟技术使想象具体化，破坏了主体对实在的丰富想象力，即虚拟技术使主体按照程序的预处理去认知实在，这会使主体自身的认知能力和想象力退化。但是，他仅仅看到了客体的作用，而忽视了主体的主动性和创造性，没有看到主体对真实与虚拟的辨别能力，以及主体与客体之间的交互过程。

虚拟人物作为当代电影中的一个新元素，是定位于知觉层面的，而知觉是一个主体与客体相互作用的过程。虚拟人物身上的许多元素，都含有主体感受差异等难以量化的数据，这就意味着虚拟人物的创造过程不是一个完全由设计者规定的单向生成过程，而是需要依据不同使用者的主观感受进行调节的过程。也就是说，使用者本身也是设计者之一。所以数字技术所创造的虚拟人物，是一个由设计者、使用者、技术因素、人文因素等共同建构的过程。在这个共建的过程中，融入了人类对真实世界的反观、审视以及修正与改造。因此我们说，虚拟人物实际上是对真实实在的透视，而不是替代。从制作者的角度而言，电脑动画专家希望制造出不仅能够体现人的意志，更能够发挥人(指真人演员)的作用的存在物。而对于受众来说，虚拟人物不仅是一个个真实实在的拟象，更意味着一种另类演员(表演角色)的存在形式。

虚拟人物是一种存在样式，它为人类构造了一个独特的观省自身的视角，让人类重新审视和观察自身。

当今时代，技术已经越来越多地融入到我们的生存之中，成为我们的生存依托，昭示着我们的生存状态及其流变。事实上，当受众沉浸于虚拟人物所创造的奇观影像之中时，受众已经在不知不觉中处在了一种与虚拟人物“共在”的生存环境之中。

(二)从观众审美体验的视角看虚拟人物

体验，是一种生命活动的过程，体现为人的主动、自觉的能动意识。在体验的过程中，主客体融为一体，人的外在现实主体化，人的内在精神客体化，即在体验的过程中，人需要用身体去感受客体——人的外在现实主体化。而在大脑中形成的感受是对客体的认识，并进而在以后影响人对客体的认识——人的内在精神客体化。而审美体验就是对形象的直觉。所谓直觉是指直接的感受。不是间接的、抽象的概念思维。所谓形象是指审美对象在审美主体大脑中所呈现出来的形象，它既受到审美对象本身的状态和现象的制约，也因受到审美主体的性格和情趣的影响而发生变化。因此，审美是一种基于审美主体文化意识、鉴赏能力等不同“前结构”的心理过程。正因为如此，优秀的艺术作品必须深深植根于文化的土壤之中。

虚拟人物不仅是一种视觉符号，成功的虚拟人物会被融入社会文化，甚至成为一个民族文化的代表。

当我们看到早期的孙悟空、哪咤、阿凡提等这些广义虚拟人物的时候，会意识到它们是中国文化的代表，因为这些虚拟人物性格忠奸分明、正邪不两立，代表了中国文化对英雄的诠释。再加上与中国受众心理期待相吻合的好人获胜、恶人得报的大团圆结局，所有这些便构成了受众获得视觉快感和审美体验的基础。再如美国早期的虚拟人物米老鼠，更以其“乐观进取、天真快乐”的形象表征着美国精神。《史莱克》的主角史莱克身上所体现的个人英雄主义色彩，同样也是美国文化的特色。这些也都和美国的娱乐文化审美观有着密切的关系。因为如此，纯娱乐的形式、西方式的幽默、注重动作效果的表达，几乎己经成了美国虚拟人物角色设计的特定规则。这也就是为什么在美国领跑国际动画市场的今天，众多虚拟人物都极具娱乐性和个人英雄主义色彩的原因。因为美国的电脑动画专家在通过这些虚拟人物宣扬美国精神与美国文化。

无论是东方还是西方，早期创造出来的虚拟人物(广义的)身上所渗透的人文内涵，以及对受众意识形态的影响是显而易见的。

此外，虚拟人物作为一种特殊的信息载体，其所传递的信息、所营造的奇境也会超出故事本身的含义。例如《极地特快》是美国式的童话、《侏罗纪公园》暗示了生态文化的含义，《木乃伊归来》的形象符号传达的是神秘文化，《指环王》表现的是魔幻文化，《哈里波特》体现的是巫术文化，《最终幻想》创造的是超自然文化境界，《终结者》呈现的是人类悲剧文化，《虚拟偶像西蒙尼》反映了现实生活文化等等。

在现今高超数字技术下制作出来的虚拟人物，其技术含量及视听效果已与早期的虚拟人物不可同日而语。可是技术的进步并不一定表征文化的进步。一个不容回避的事实是，现今一些斥巨资，运用高科技创造出来的虚拟人物及其电影本身，有些却并不如所期望的那样受观众所喜欢，《最终幻想》在票房上的惨败就是一个例证。一方面是极尽全力，一方面却是反应平平，这样的反差值得深思。制作者在着力追求技术含量的同时，却忽略了虚拟人物及影片本身的文化负载与思想深度，这恐怕是这类影片没有获得预期效果的重要原因之一。

(三)从社会传播的视角看虚拟人物

从社会传播的角度讲，虚拟人物是具有双重属性的。

一方面，从生理上讲，虚拟人物具有“非人”的属性，它们的身体是无机的，是不占有物理空间的比特：另一方面，虚拟人物具有“人”的属性，它们在承担真人演员的传播角色。对于受众而言，无论是观看真人的表演还是虚拟人物的表演，都是银幕上的影像角色在表演，真人演员的精彩表演可以让观众产生共鸣，甚至令受众产生忘我的沉浸感，虚拟人物的精彩表演同样可以达到相同的效果。人们可以崇拜真人明星，更可以像崇拜真人明星一样去崇拜虚拟人物，例如像《古墓丽影》中安吉莉娜·朱丽扮演劳拉那

样，去演艺虚拟人物的生活，甚至可以对虚拟人物产生深厚的情感，《最终幻想》的虚拟女主角安吉·罗斯就登上了2001年度美国《男人帮》杂志的封面，成为该年度美国男性心目中最富吸引力的性感女神。

的确，虚拟人物与真人演员相比是特殊的传播角色。它们完全是由其所属的制作公司控制的。作为传播信息的主体，虚拟人物的制作者已经巧妙地把传播目的、动机隐蔽在它们身上。一方面，虚拟人物与受众具有很多的相似点——“人”的属性，使受众产生“自己人效应”，进而引发心灵上的共鸣，更好的接受它们：另一方面，制作者还会根据受众的心理期待，通过改变虚拟人物的性别、年龄、个性、职业等特征，使其按着受众的期望展露在受众的感知环境中，完美地完成“议程设置”，最终达到理想的传播效果。因此，只要对虚拟人物运用得当，就不会招来负面的影响。并且通过多方面的意见反馈，虚拟人物形象还会越来越趋于完美。而作为真人演员是很难改变其自身属性的。

当然，就现阶段的技术水平而言，虚拟人物作为信息传播的载体，虽然有许多优于真人演员的优势，但同时也存在着许多不尽人意之处。例如，虚拟人物的表演都是事先设定好的，无法像真人演员一样进行即兴表演，等等。因此，要想使作为特殊传播角色的虚拟人物能够真正与真人演员相匹敌，与其外在逼真度同样重要的，还有虚拟人物的智能化。不过以目前的技术水平来看，制作者们还是有一段路需要去走的。

三、虚拟人物应用前景展望

(一)需要突破的技术瓶颈

就目前的虚拟人物制作技术而言，最关键的是运动控制技术和渲染技术。

运动控制技术主要包括虚拟人物的动作和表情，渲染技术主要包括虚拟人物的身体(包括头发、皮肤等)和衣着(包括动物的皮毛等)的质感。二者追求的目标都是达到逼真自然的效果，尤其体现在以《最终幻想》为代表的追求逼真性风格的影片中。

就目前情况看，渲染技术在以《最终幻想》、《指环王》、《金刚》等为代表的一系列影片中已经解决得相当不错了，并且可以说，只要有足够的时间和资金就可以达到很满意的效果。而在运动控制技术方面，虽然《最终幻想》和《最终幻想7－圣子降临》都各有所长地做到了目前所能做到的最好，但仍然没有达到令人十分满意的自然效果。比如《最终幻想》中对虚拟人物的面目表情应该说已经做得很精细了，但仍旧多少给人以“木头演员”的感觉，《最终幻想7－圣子降临》中人物在交谈时的表情也仍然不够生动。再如费了老大劲摆弄动作捕捉器的《极地特快》中，虚拟人物的动作也老像有鼠标牵制似的，眼睛也空洞无神，有人讽刺地形容说像“死鱼眼”。

为什么所有这些虚拟人物，观众只要稍微仔细一看就知道是假的，和真人表演总是存在一定的差距呢?逼真性问题一直是“3D动画”的技术难题。从运动控制角度来看，自然界中的物体随便一个运动，都饱含着难以计数的轨迹点。而我们目前的动作捕捉器的数据处理能力仍然是有一定局限性的，再加上计算机是根据动作捕捉器的数据来模拟生成动作，做得再好也仍受硬件条件限制等等，因此目前在运动方面的逼真性问题，还不是资金能够解决的。《黑客帝国2》中尼奥大战100个史密斯的场景，算是将硬件功能提升到目前业界的顶级水准了，但当使用数字替身的时候，我们仍然可以看得出人物的动作有微小的滞碍和跳跃，简而言之，就是还远未达到行云流水的境界。

总之，要实现理想的三维动画效果，首先需要能提供无比运算能力的硬件平台，这就是硬件技术本身的不断发展和时间的问题了。

其次，光有超强的硬件平台还不够，要创造出逼真的虚拟人物形象，还得靠各种各样功能强大的图形图像软件来实现，在运动控制上更是如此。我们知道，虚拟人物的运动机理与真实人物的生物解剖学是不相符的。虚拟人物的动作是由骨架驱动的，而不是肌肉组织驱动。这样，真实人物运动时全身肌肉的拉伸与隆起、皮毛的褶皱与交错等很平常的自然现象，在由数字技术制作的虚拟人物身上就都变成极其复杂而繁琐的事情，这要求动画师要了解掌握生物解剖学和雕塑艺术等相关知识，并通过平时的大量观察和生活积累，练就了较高的把握能力后。才有可能塑造出一个生动逼真的具有生命质感的虚拟人物。据悉，目前世界上较为前卫的动画软件，已经开始尝试建立并完善动物骨骼和肌肉的模拟关联，从解剖学的角度，自行模拟角色的肌肉和毛皮的运动属性，从而简化创作虚拟人物时的工作量和难度，让我们拭目以待吧。

(二)虚拟人物新的应用空间。

现代技术下的虚拟，可以是对真实存在的虚拟再现，也可以是对真实存在的创造性虚拟，还可以是对现实中根本不存在的事物的虚拟。

纽约视觉艺术学院Ken·F·Pingold的作品《头》，在2000年的the ALIENINTELLGENCE exhibition上展出，并被kiasma当代艺术博物馆收藏。在一张桌子上放着一个逼真的、活动的人头，它望着天空不时地眨着眼睛，似乎具有意识。它能理解口头英语，并能与人交谈。它具有一种独特而又复杂的个性，说起话来有时像吟诗，有时像发表宣言。

在这个后现代和解构的时代，艺术家正在创造这样一种艺术形式：虚拟人物与现实交互的数字艺术。

尽管当下的虚拟人物技术还存在许多不足，尽管现在许多劳民伤财制作出的虚拟人物还不能如所期望的那样被接受。但虚拟人物技术绝不会就此停止，虚拟人物的应用也绝不会止于电影，一定会有更大的“生存”空闺。

要拓展虚拟人物新的应用空间，必须在两个维度上寻求大的突破。一方面，由复杂的三维动画软件辅助，赋予虚拟人物精致细腻的视觉效果，达到外表造型、体态举止及运动状态等都酷似真人般的写实境界。另一面，更要朝着向内在拟真的技术目标深入探索，即内在的人工智能研发技术，从而研发出外貌酷似真人又能够模拟人类思考的新一代虚拟人物。当然在这个过程之中，还要注重虚拟人物身上所负载的文化内涵，真正体现出虚拟人物的传播优势。前面提到的Ken·F·Pingold的作品《头》已经是一个不错的开始了，它在某种程度上成功地表征了后现代文化的某些特色。

我们可以设想，遵循上面的维度发展。随着新型互动式人工智能虚拟人物的开发与应用，一部不需要剧本、不需要真人演员的影片，将有可能在不是很久远的将来呈现在受众眼前。由于这些具有人工智能的虚拟人物，早已在其人工智能程序中被赋予了性格、记忆、成长背景、人际关系网等“前结构”，所以只要将它们放置在设定好的控制环境中，再给定一个外在的诱因，就可以引发虚拟人物之间“人际关系”的张力扩散、联系、冲突，从而使整部影片的情节得以延伸、发展…·而这种史无前例的全新电影，将极有可能成为未来互动式电影发展的新里程碑。

美国学者N·Katherlne·Hayles在他的著作《How We Became Posthuman》中，将那些具有虚拟身体(virtual bodles)和人类智慧(人工智能)的“人物”称为“后人类”，上述的新一代虚拟人物应该属于这个范畴。试想，当这些被赋予了更加先进的人工智能的虚拟人物，栩栩如生地登上大荧幕，令人无法分辨其为真人还是虚拟人物时，相信人们对于虚拟人物的认知将不再只是人类手中的傀儡戏偶，“他(她)们”将成为拥有相当程度的“自主类人性”，且具有与真人进行互动的“直觉应对”机制的“后人类”。这意味着未来的人类将与这些“后人类”为伍，这也将是未来学中最艰深难懂的新课题，因为其所指涉的范围将涵括电脑视觉学、人工智能学、心理学、人体工学、资讯工程学等等。

虚拟数字 篇4

我们行走在热闹都市的楼宇之中、纵横于繁华的商业中心里, 是否曾被一组雕塑或一组景观小品所吸引, 是否曾被小小的震撼过一次, 答案也许是肯定的, 但是作为建筑景观艺术的辅助——城市景观、雕塑、小品确实正越来越多的出现在我们日常的生活环境中, 影响着我们对所在环境的感受, 他们甚至是完全由计算机计算出的一组数据制出的, 也许是毫无意义的虚拟物品, 我们应该如何认识它, 如何利用好这一建筑设计中必不可少的元素, 是我论述此文的目的之所在。

二、虚拟数字化设计的发展

将许多想法数字化、虚拟化是我们设计师目前经常采用的设计手段。数字、虚拟化能将头脑中的念头在很短的时间内转化成可视的数字化图像, 它不受环境、时间、空间的限制, 可随时随地调整现有方案效果, 其实城市规划一直是全面的可视化多角度需求最为迫切的领域之一。我认为虚拟现实技术可应用于城市设计的各个方面, 并同时带来切实和可观的现实利益, 例如数字化城市管理便是近些年普及各大城市的一项尖端技术。也正是在此项技术普及的今天, 还有相当多的人们认为数字化还有相当长的路要走, 甚至是一条走不通的路。

2010年2月21日谷歌在全球范围内推行的“数字图书馆”计划引发了各国热议。日本学者山田健太对此表示, 反对谷歌将作品数字化。他认为, 不应将美国的规则强加于人, 应该尊重地区的实际情况。日本笔会的言论表现委员长、专修大学准教授山田健太反对谷歌将书面作品数字化, 18日在纽约联邦地方法院还进行了意见陈述。他在接受“共同社”采访时表示, 谷歌未经许可擅自进行数字化, 要求作者接受既成事实, “我代表对谷歌的这种做法感到担忧的日本作者陈述了意见。”如果要在日本提供相关服务, 就应该与相关人士进行协商, 在达成共识后方可推行。不应将美国的规则强加于人, 应该尊重地区的实际情况,

谈到数字化可能带来的问题, 山田健太表示, 以前都是“精英”才能写书出书。而数字时代谁都可以发送信息。手机小说的情节会依据读者反映而改变, 实现了双向互动。很多时候都不知道谁才是真正的作者、谁来为作品的质量负责, 有必要认真思考数字时代的问题。

说到这里我们不由的为此感叹, 我们的东瀛邻居对于传统的珍视和爱护, 而反衬出对于虚拟事物的极端蔑视。我国伟大哲学家老子曾说:世间事物均为“有”与“无”之统一, “有、无相生”, 而“无”为基础, “天下万物生于有, 有生于无”。其实, 笔者认为这就是朴素的辩证唯物主义观点, 不应完全否定虚拟化所带来的便利, 也不应不尊重二者存在的价值。

三、景观小品与数字雕塑

景观、雕塑在人类长期生存过程中扮演着重要的角色, 它美化了人类生活的环境, 抒发了人类对心中向往与目标的追求, 同时也是探索艺术与追求艺术的一种表现方式 (图1) , 景观小品是景观中的点睛之笔, 对空间起点缀作用。小品既具有实用功能, 又具有精神功能, 包括建筑小品——雕塑、壁画、亭台、楼阁、牌坊等;生活设施小品——座椅、电话亭、邮箱、邮筒、垃圾桶等;道路实施小品——车站牌、街灯、防护栏、道路标志等。但目前在我国景观小品常常被忽视其精神功能, 粗制滥造, 缺乏美感。其实, 景观的总体效果是通过大量的细部艺术加以体现, 好比给一个人化妆。如果他的眉毛化的不合适, 那么就会影响整体妆容。因此, 景观中的细部处理一定要做到位, 因为在大的方面相差不大的情况下, 一些细节更能体现一个城市的文化素质和审美情趣。

雕塑按使用材料可分为木雕、石雕、牙雕、骨雕、漆雕、贝雕、根雕、冰雕、泥塑、面塑、陶瓷雕塑等;另外铁艺等金属雕塑也是重要的一大类, 尤其是青铜雕塑。最新的一类就是我们前面提到的数字化雕塑, 他是新技术艺术形式的代表, 在人们日常生活中接触类别最接近的就是数字效果图、建筑效果图 (图2) 、工业产品虚拟效果图等。

可能数字雕塑被很多人尤其是专业人士认为是不入流、不艺术的创作形式, 因为其推翻了手工制作胎具、磨具、成型这样的传统创作过程, 不过从视觉上来说, 实物造型跟虚拟造型并没有什么差别, 数字雕塑介于平面绘画跟立体造型之间。绘画是平面的雕塑, 雕塑是立体的绘画。人们固有的思想可能认为数字雕塑不能像传统雕塑那样可以触摸, 所以不能算做雕塑。不过随着信息技术的进步, 机器加工设备的精度不断提高, 这样的界限会越来越模糊。就像雕刻机一样, 从过去的平面雕刻到现在的立体式雕刻 (甚至现在国外出现的立体打印机等技术) 。利用计算机数字化技术进行计算并付诸实现的雕塑造型。它是模仿现实手法对存在或不存在的物体进行雕塑。在一定程度上, 该种方式可以对创作的类型和形式进行合理的改进和研究, 由本人根据波浪数据制作的数字雕塑, 目前已经实现并落成在某滨海城市 (图3) 。在虚拟的世界中, 数字雕塑家可以使用软件对任一一个现实的或虚拟的完全基于自己想象的事物雕塑, 甚至是纯数字的模型, 可以使人更加直观的观察到数学的形态, 因为他是许多人类探索自身奥秘的最便捷手段, 例如DNA模型。

四、结语

也许在不远的将来, 景观雕塑小品艺术会进化成两种类型, 一类叫材料景观雕塑小品, 另一类就叫数字景观雕塑小品或数字景观。它们的区别就是, 在相同的材料的情况下, 一类是用传统手工的方式在材料上创作雕刻出作品, 一类是在计算机中制作出数字模型, 用计算机控制加工设备在材料上制作出作品, 或者直接存储在硬盘中随时进行动态展示。材料景观雕塑小品跟数字景观最接近的就是精确比例塑胶模型和金属雕塑 (图4) , 因为这类雕塑基本上都是先泥塑或建模然后翻模再浇注金属液或者雕刻金属磨具, 最终的成品实际上已经是通过翻模这个媒介而变成了第三方成品。数字景观道理也非常接近, 通过电脑和机器设备把虚拟造型克隆成具象成品。从这个角度来说, 数字景观就是一种新的材料雕塑, 不过是创作过程不同而已。其实只要我们在创作的过程中是真正的艺术创作和思维工作, 那么做出的作品就是艺术景观, 他的用途甚至超出了观赏的层次, 也许还会推进相关技术的进步和创造。材料雕塑制作低效但独一无二, 这就是它的价值。数字景观制作高效却可以复制, 这也是它的价值。数字景观因为不确定性所以更有艺术价值, 数字景观因为可控及确定性所以更有工艺价值。现在应用数字景观方式最接近生活的地方可能就是精确比例模型 (图5) , 以后手办树脂模型也有可能从手工制作方式转变成数字模型。不过就像材料雕塑有艺术雕塑的魅力一样, 手工也有手工的价值, 数字景观只会是一种高效的工艺之一, 它和材料雕塑的关系不是孰优孰劣, 也不是谁将会替代谁, 在未来二者是人们都可以自由选择的创作手段, 艺术家可以借此更好的发挥艺术创作, 科学家可以借此更好的表现科研成果。

摘要：本文旨在探讨城市及建筑景观中新兴起的创作形式——数字化虚拟景观设计。数字虚拟化丰富了设计师的创作手段, 同时又给创作者带来了新的灵感源泉。数字化服务于艺术景观、雕塑、小品, 艺术景观的创作给力于数字化图像, 使其赋予生命感。任何新生事物都有成长的过程, 一方面重视传统, 一方面也应给新生事物以生长空间。

虚拟数字 篇5

2015年 03 月 16日 虚拟样机

1.1 虚拟样机的定义

虚拟样机技术就是用来代替真实的物理样机(模型)的技术。在常规的产品开发过程中,物理样机模型是用来验证设计思想,选择设计产品,测试产品的可制造性和展示产品的。虚拟样机要替代物理样机,首先至少要具备上述功能。这样看来,虚拟样机应该可以用来测试产品的外形和行为,并且可以用来进行一系列的研究。另外,物理样机可以使人对一个产品有一种感观的评价,如颜色、外形、美学特性、触觉和舒适性等。要替代物理样机的这些特性,人和产品的交互应该包含在虚拟样机技术里。（定义：虚拟样机就是用来代替物理产品的计算机数字模型,它可以像真实的物理模型一样,用来对所关心的产品的全寿命周期,如设计、制造、服务、循环利用等,进行展示、分析和测试。这种构造和使用虚拟样机的技术就叫虚拟样机技术。）

1.2虚拟样机的组成

一个虚拟样机应该至少包括以下3种类型的模型：一个三维实体模型、一个人产品的交互模型、与产品的测试相关的可视化模型。

虚拟样机技术的系统结构如图1所示。从图1可以看出,为了显示、分析和测试一个产品,建立了一系列相关的模型。用户接口作为一个核心的组成部分,通过它可以有效地控制模型,还可以从它那里得到系统的一些重要信息。对于一个具体的应用实例来说,由于具体的应用目的不同,其系统结构可能有一些区别。

1.3虚拟样机的优缺点

1.3.1优点: ①减少了设计费用。②可以辅助物理样机进行设计验证和测试。③可以减少产品开发过程中所需的时间,使产品尽快上市。④可以在相同的时间内“试验”更多的设计方案,这是物理样机无法比拟的。⑤可以减少产品开发后期的设计更改,进而使得整个产品的开发周期最小化。⑥与常规的仿真相比,它涉及的设计领域广,考虑也比较周全,因而可以提高产品的质量。⑦由于虚拟样机技术支持并行设计,使得设计小组之间的沟通变得便捷。1.3.2缺点：

①虚拟样机技术复杂应用难度大，例如复杂产品涉及的学科领域多，开发过程复杂，涉及团队、管理、技术诸多要素的集成和优化，涉及信息流、工作流、物流的集成和优化。②限制虚拟样机发展的因素，有些技术本身的不成熟，方法的不完善，限制了虚拟样机的发展。例如有限元方法是利用离散的简单图形去逼近实际的连续域，图像处理中的延迟时间、数值计算中得到的近似解，等等这些方法上的不精确，会影响最终结果的精确性。③虚拟样机无法完全取代物理样机，在复杂产品的开发中，虚拟样机技术能够为产品开发提供技术支持，但不能取代物理样机，而是应与物理样机相结合，虚拟样机的分析结果可以指导物理样机的制造，物理样机的试验数据可以指导虚拟样机模型的修改，两者相互结合可有效的缩短 开发周期，提高开发效率。

1.4结论

产品竞争的日益激烈，要求制造业在方法上进行革新，虚拟样机技术为制造技术的革新提供了新的设计方法，并已在制造业中发挥了不可忽视的作用，虚拟样机技术的优势使其日益受到机械领域的重视，虚拟样机技术的合理应用，将大大提高我国的制造水平。

2数字化设计制造

2.1数字化设计与制造的定义

数字化设计与制造是指利用数字化技术完成产品设计和制造的全过程,包括产品的三维(3D)设计、虚拟装配、仿真、虚拟制造、虚拟检测和通过数字化机床加工出实际产品。它是先进制造技术的核心技术。

2.2数字化设计制造的组成

数字化设计与制造主要包括用于企业的计算机辅助设计（CAD）、制造（CAM）、工艺设计（CAPP）、工程分析（CAE）、产品数据管理（PDM）等内容。其数字化设计的内涵是支持企业的产品开发全过程、支持企业的产品创新设计、支持产品相关数据管理、支持企业产品开发流程的控制与优化等，归纳起来就是产品建模是基础，优化设计是主体，数控技术是工具，数据管理是核心。它们之间的关系见图1所示。

由于通过CAM及其与CAD等集成技术与工具的研究，在产品加工方面逐渐得到解决，具体是制造状态与过程的数字化描述、非符号化制造知识的表述、制造信息的可靠获取与传递、制造信息的定量化、质量、分类与评价的确定以及生产过程的全面数字化控制等关键技术得到了解决，促使数字制造技术得以迅速发展，这些关键技术之间具体关系见图2所示。

2.3应用

三维数字化设计制造主要包括三维数字化设计、维数字化工艺和三维数字化检测等。三维数字化设计指工程技术人员以三维模型为核心来完成产品设计过程中的各项工作!如零件设计、装配设计、工程分析等。以达到提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品成本的目的、传统的产品设计是基于物理样机试验验证为主的产品设计方法。

二维和三维并行的设计制造模式向全三维的设计制造模式的转变，以数字量为主、以模拟量为辅的协调工作法（(或者模拟量为主、数字量为辅的协调工作法)向全 数字量传递的协调工作法的转变），真正并行和协同的实现。

2.4结论

先进的三维数字化设计制造技术己成为国外军工产品研制中不可或缺的手段，并推动了军工产品研制模式发生重大变革。国内军工企业也提出了全三维设计、三维到工艺、三维到设备的三步走战略。实施三维数字化设计制造不仅是用三维模型取代大量的二维三维转换，而是要通过设计与工艺协同以及大量的建模与仿真技术，达到大幅提升产品设计和工艺设计能力的目的。目前国内企业实施三维数字化设计制造技术过程中，有些企业把三维装配工艺仿真片而理解为三维装配工艺，有的企业过于强调三维模型下车间、强调三维工艺必须是以三维为主的工艺规程，没有认识到三维数字化设计制造技术带来的研制模式和研制流程的变革，以及三维数字化设计制造技术带来的从传统的以经验为主的设计模式向基于建模和仿真的科学设计模式的重大转变。

3产品全生命周期管理

3.1定义

代竞争不仅表现在终端的有形产品上,而且扩展到包括服务等各个领域,因而人们越来越关注产品设计、制造及服务等的各个方面,即产品全生命周期的各个阶段。产品全生命周期的内涵随着管理技术与开发技术的不断发展而不断扩展。目前国内外研究人员普遍认为,广义的产品全生命周期是指产品从市场需求分析、工程设计、制造装配、包装运输、营销、使用到报废的整个生命过程,是从产品整个生命周期内质量及可靠性、价值链等角度出发提出的,产品的生命周期框图见图1。

3.2组成

任何工业企业的产品生命周期都是由产品定义、产品生产和运作支持这三个基本的紧密交织在一起的生命周期组成。

(1)产品定义生命周期

该阶段开始于最初的客户需求和产品概念, 结束于产品报废和现场服务支持, 产品定义作为企业知识财富, 定义产品是如何设计、制造、操作和服务等信息的。

(2)产品生产生命周期

该阶段主要是发布产品, 包括与生产和销售产品相关的活动。ERP 系统是企业在该阶段的主要应用。该周期包括如何生产、制造、管理库存和运输, 其管理对象是物理意义上的产品。

(3)运作支持生命周期

该阶段主要是对企业运作所需的基础设施、人力、财务和(制造)资源等进行统一监控和调配。

3.3PLM的作用

P LM 核心功能可为用户提供数据存储、获取和管理的功能。不同的用户使用不同的功能集合。这些功能包括：

(1)数据存储

P LM 将通过建立一个单一的数据逻辑视图, 提供一种安全、透明、一致的数据存取机制, 而不论数据在物理上分布在什么地方。数据存储与管理将具备基本的数据检入/检出、发布管理、元数据管理和一致性维护等功能。(2)工作流管理

它可以使设计人员跟踪整个产品的开发过程, 包括设计活动、设计概念、设计思路和设计变更等, 将数据和信息发送给商业过程执行中相关的用户、组或角色, 支持业务流程的自动化。

(3)结构管理

它支持产品配置和BOM 表的创建与管理, 并能跟踪产品配置的变化, 跟踪其版本和设计变形。同时, 产品配置管理也需要按照不同的领域需求生成专门的产品定义视图。

(4)分类管理

它允许相似的或标准的零件、过程及其他设计信息, 按照公共的属性进行分组和检索, 提高数据的标准化程度, 支持设计的重用。

(5)计划 管 理

通 过 项 目工 作 分 解结 构(WBS), 定义项目所包含的活动和资源, 进行规划、跟踪和管理。

典型应用：(1)变更管理

(2)配置管理(3)工作台(4)文档管理(5)项目管理(6)产品协同(7)产品构型

3.4发展趋势

目前，PLM 的研究正在从基本概念、体系扩展到面向企业生命周期整体解决方案的技术和实施方法上, 希望为企业提供支持产品全生命周期协同运作的支撑环境和功能、提供标准化的实现技术和实施方法。因此, 与整体解决方案相关的技术和应用,将成为 PLM近阶段的研究重点, 主要包括企业基础信息框架、统一产品模型、单一数据源、基于 Web的产品入口, 以及 PLM 标准与规范体系。P LM 是近几年在工业领域得到大力推广应用的 IT 技术之一, 也是增长最快的 IT 应用系统, 其技术和产品都取得了巨大的发展。然而, 实现产品生命周期管理是所有以产品为核心的制造企业的一个长期战略目标, 其内容和程度根据企业的具体需求可以不断地改变和提高。它不是一个通过一次性的投入就可以完成的项目。因此对于一个企业, 必须制定自己的产品生命周期管理战略和目标。与传统的工具软件相比, PLM 最复杂和最困难的一点在于实施。成功的 PLM 系统一定是技术、人员和管理方法的成功结合, 用户一定要注意根据自己的需求和公司未来的发展战略, 选择合适的 PLM 产品和技术。本文的目的就是希望通过对 PLM 基本概念的介绍, 使用户对 PLM 的定义、内涵、地位和作用, 及其基本的技术体系有一个正确的认识, 以辅助企业制定和实施其产品生命周期管理战略。参考文献

虚拟数字 篇6

2016国际消费电子展CES新增了3000多位新观众。有意思的是，这些新增的观众不是电子行业的同行，而是数字营销领域的人士。CES专门为数字营销和数字内容公司设立的C-Space项目，今年的参展面积扩大了一倍。

CES很有机会成为即西南偏南SXSW和戛纳国际创意节之后的第三大数字营销“盛会”。CES在数字营销圈爆红主要原因是CES上展示的消费电子产品和技术趋势，可以为数字营销提供新的工具，更预示并推动新的消费趋势。

比如，360°全息视频以及更加犀利的虚拟现实技术。

在过去三年里，虚拟现实装备屡次面临“跳票”的传言。但是终于有了和增强现实不同的“现实”。在CES大会上，有三款主流增强现实设备宣布马上就要开卖了。最受关注的虚拟现实装备Oculus Rift的美国市场定价为599美元，价格不菲，而且你还需要一个游戏主机才能完美体验Oculus Rift。这意味着你还要起码花900美刀才能彻底玩转Rift。HTC的Vive以及索尼的PlayStation VR也将在年内开售。

与此紧密相关的360°全景视频相机和内容设备也纷纷亮相，这将为虚拟现实设备提供海量的内容。这是虚拟现实从极客领域走向大众消费领域的关键点。一直以来，虚拟现实的内容来源和虚拟现实设备的市场化是虚拟现实面临的最大的两个瓶颈。

尽管增强现实（Augmented Reality）比虚拟现实有更光明的未来，但从现实来看，虚拟现实走的更快一些。无论是国际大鳄还是国内土豪，都在虚拟现实领域挥金如土。1月Google的全球布局多了一个负责虚拟现实的VPo在此之前，Google和GoPro达成了360°全息视频内容合作的协议，并宣布旗下的Youtube视频网站支持虚拟现实视频内容。借助手机或者GoogleCardboard，用户就可以观看虚拟现实视频。

命运多舛的虚拟现实将在2016年迎来自己的春天。这是虚拟现实的一大步，也是数字营销的一大步。从内容形态到体验模式，虚拟现实正在推动数字营销从移动营销（Mobile Marketing）到Virtual Marketing（虚拟营销）的演进。

广告的时代就要结束，体验的时代就要到来。公关广告公司的“新生意”

尽管我们还不确定虚拟现实是否会成为下一个主流的社交平台，但这并不能阻止我们对虚拟现实心甘情愿的跪舔。

最明显的一个例子是，戛纳国际创意节毫不犹豫地把移动营销大奖颁给了Google Cardboard，即使它看起来像是小学生的手工作业。

是金子就会闪光，是技术就能赚钱。数字营销机构从来就不会放过拿新技术忽悠客户的机会。包括Framestore、BBDO和Sapient在内的数字营销公司早就开始探索虚拟现实与品牌内容的结合，以及在数字营销领域更广泛的应用。

虚拟现实已经成为全球范围内公关、广告和数字营销公司潜心专研的新生意。营销技术的“爆炸”让这些公司意识到，在PPT上写上“云计算”、“物联网”和“整合营销”就能忽悠的时代过去了，创意结合技术才是新的赚钱模式。能吹起猪的大风也能吹灭蜡烛，只能说不能做的乙方都会死在全球经济变革的寒冬里。只有那些勇敢拥抱技术变革的公司才能在未来有一席之地。

在虚拟现实领域布局已久的创意公司Framestore已经紧锣密鼓地开班授课，向合作伙伴开设虚拟现实培训班。培训内容包括虚拟现实硬件知识、内容策略、内容制作以及效果监测和衡量。

其中最有意思的一个课程是如何说服客户不要盲目上马虚拟现实。该公司的数字总监Mike Woods解释说，自从该公司帮助HBO为其热播剧《权利的游戏》制作了90秒钟的虚拟现实游戏后，他的邮箱就被爆掉了，太多的客户死乞白赖求着做虚拟现实项目。客户并不缺少预算，而是缺少花钱的去处。

BBDO把自己的数字营销实验室改名为“×实验室”。在此之前这个实验室都是干着“下载一个Snapchat，然后看看它如何工作”的无聊体力活。而现在，虚拟现实让这个工作室真正变成了“体验设计工作室”。这个实验室为创意人员和非创意人员配备了虚拟现实设备，让他们了解虚拟现实远远不止是简单的内容制作。

与之类似，创意公司Huge建立了虚拟现实“中心”，展示之前和现在所有的虚拟现实项目，并让每一个新员工在虚拟现实“中心”接受培训。该公司的创意总监和创意设计人员都需要去这个中心熟悉虚拟现实。因为，10个客户有9个都会向你询问虚拟现实的方案。剩下的一个还可能是增强现实的狂热信徒。

相比Framestore和BBDO，SapientNitro的速度更快、胃口更大。从Google Cardboard、GearVR到Oculus，SapientNitro的虚拟现实开发项目已经涵盖了所有主流的平台。SapientNitro早早就勾搭上了STEM虚拟现实控制系统的开发商Sixense，开发全新的沉浸式零售购物体验。他们正在向零售品牌兜售“虚拟电商（VCommerce）”的理念，帮助客户开发虚拟在线商店。坐拥众多国际大牌客户的SapientNitro有天然的优势去拿客户的预算做自己想做的事情。何况，这要比建官网拍广告更有意思。

世界上没有毫无缘由的爱。公关、广告和数字营销营销公司对虚拟现实的追逐来自自信的判断。强劲的品牌需求和虚拟现实生态圈的成熟让虚拟现实从novelty成为hype。

首先，虚拟现实的内容生产系统正在逐渐成熟。诺基亚的OZO以及GoPro的VR rig，为第三方制作公司提供专业而实惠的内容制作工具。这也赋予普通用户拍摄和制作虚拟现实内容的能力，这是虚拟现实能够从极客应用变为大众玩具的基础。

其次，过去40年的技术革新和积累以及成本的下降，让虚拟现实设备从奢侈品变为消费品。技术的不断迭代将让虚拟现实设备像手机一样普及，更重要的是拍摄虚拟现实内容将像手机拍照一样简单，为虚拟现实网络世界提供海量内容。

最后，出版商、品牌、制作方和运营方构成的虚拟现实生态正在形成。包括《纽约时报》、HBO以及Youtube在内的出版商和内容平台都在加速内容的“虚拟化”。以FrameStore，Wevr和Sixense为代表的虚拟现实方案提供商正在不断优化虚拟现实的内容制作周期和成本，并扩大应用领域。

品牌的新工具

从文字，到图片，到视频，数字营销的历史其实就是内容进化的历史。

现在，品牌终于找到了内容营销的终极武器——虚拟现实。虚拟现实不仅让内容更形象、更生动，还解决了长久以来困扰品牌内容的难题——“体验”和“互动”。讲故事（Storytelling）将从一个痛苦的过程变成一个享受过程。品牌与用户的沟通不再靠“猜”，而是靠“触摸”和“体验”。

全球创意和营销智库PSFK发布的虚拟现实报告，指出虚拟现实的品牌营销应用主要集中在7大领域，包括健康医疗、旅游、商业零售、艺术、文化体育、新闻娱乐以及游戏。

在零售领域，诸如耐克、The North Face、联合利华、欧莱雅等传统数字营销大玩家已经把虚拟现实作为营销的标配。The North Face的“The North Face：Climb”手机VR用虚拟现实让顾客“亲身”体验登山过程，以此刺激购买欲望；酒类品牌Patron的虚拟现实短片“The Art of Patron”替代了原有的说明书和视频，用更真实的内容向顾客展示龙舌兰酒的制作全过程。

除了绝佳的位置、舒服的大床、柔软的毛巾和可口的实物，酒店还能为客人提供什么样的服务？酒店连锁品牌Marriott给出的答案是“身在酒店，心在别处”。

Marriott为酒店客人提供“虚拟房间服务（Vroom Service）”服务，你可以免费使用酒店提供的虚拟现实装备，欣赏360度全景音乐视频、旅游纪录片甚至电影。这只是Marriott用虚拟现实提升客户体现的一个项目。在此之前，他们还推出了“Teleporter”电话亭，混搭黑客帝国和Oculus高科技元素，可以把旧金山酒店的客人“发送”到夏威夷海滩，或者把伦敦酒店的客人“运送”到太空。

Marriott酒店负责品牌的全球副总裁Michael Dail是虚拟现实技术的粉丝，也是“体验经济”的信徒。他解释使用虚拟现实技术提升用户体验时说：“和大多数品牌一样，Marriott是一个知名品牌，但仅此而已。当人们谈到你时，没有恶意，也谈不上喜欢，因为你没有什么能让人记住并谈论的话题。虚拟现实是一个实验，帮助我们重新定位我们的品牌。虚拟现实帮助我们打造4D的感官体验，帮助发掘用户的需求。我们需要用户记住我们，不是通过解释我们是谁，而是通过他们自己的体验或者别人分享的体验。更重要的是，每一次虚拟旅行都可以触发真实的旅行需求。”

当然，虚拟现实更可以模拟真实，实现互动。沃尔沃汽车在推出新车型XC90的时候，顺便发布了Volvo Reality虚拟现实试驾体验。特效制作公司Landmark Entertainment Group甚至打算用虚拟现实技术搭建一个虚拟的主题乐园。

虚拟现实技术更富想象力的应用场景在于我们完全可以建造一个类似黑客帝国的世界，而且不受机器控制。

我们唯一的担心是，当虚拟现实从小众走向主流，商业侵蚀也将随即而至。无论是《纽约时报》的全息新闻还是Youtube上的虚拟现实视频，都可能被插入更强大更隐蔽的广告。从所有主流社交媒体的发展轨迹来看，这注定要成为现实。

虚拟客户社区的数字化生存之路 篇7

虚拟客户社区的多重角色

根据国内外的实践, 虚拟客户社区至少扮演了以下几种角色:

1.信息提供者。

“非典”疫情对许多产品的紧急特殊需求, 使更多的企业重视信息网络建设。现今产品更新换代加快、生命周期缩短和日趋多元化, 企业需要产品革新创意的新来源, 而融入了消费者智慧的产品将更具有生命力, 更符合市场需求。因此, 企业需要从消费者群体中选择合适的客户作为企业的信息源, 并与他们保持经常性的联系。

2.合作生产者。

在美国软件业, 像微软和SAP这样的高端开发商还经常邀请客户代表作为产品开发组成员, 为其出谋划策或合作生产。由于“非典”肆虐时对各类防护服需求激增, 北京蓝天制衣也依靠其客户群协助企业进行产品设计决策和订单生产, 不过客户成为合作生产者的前提是其已掌握了必要的产品专业知识、技术知识。企业应该及时捕捉客户的创意, 洞察他们的想法, 保持高度的敏感性。

3.产品支持者。

客户对产品和服务的及时反馈可以帮助企业发现问题, 改善产品质量;老主顾向亲友推荐产品, 发挥口碑行销的优势, 客户会如滚雪球般地增加。企业如风随形的关怀进一步激发客户支持产品的积极性, 提高忠诚度。华北制药通过企业与客户之间, 客户与客户之间互动的合作平台显示, 抗“非典”的重组人干扰素等基因工程新药供不应求。

一直以来, 国内企业习惯采用举办座谈会和调查问卷等固定方式从客户那里获取信息, 客户缺乏主动与企业沟通或与其他客户交流的渠道。而虚拟客户社区的优势毕现, 它利用网络建立了互动的基础。社区内合作开发、合作生产, 关系行销等商务机制便应运而生。企业通过虚拟社区倾听客户意见, 并仔细研究他们的反应和选择转换产品的理由, 确保不断改进产品, 取得革新。因“非典”催生的杭州龙网www.hzlw.com形成了网上农产品集市, 很多农民从这里迈向国内、国际市场;经过“非典”的特殊洗礼也使更多市民养成网上购物的习惯, 杭州龙网声誉鹊起。鼠标一点, 万千世界, 或许在五到十年内, 大众传播、大量生产的传统消费时代会悄然消退, 客户则在网络世界的模拟市场上重新找回情感依依的桃花源。

既然虚拟客户社区是“后非典”时期决胜商场的关键, 国内企业当然要卯足全力打赢这一场商战。但到今天成熟的虚拟客户社区有多少?该如何构建?这都是亟待回答的问题。

虚拟客户社区的设计构想

设计主题之一:知识传播

虚拟客户社区绝不只是谈天说地、讨论区、精华版而已, 企业要为客户提供深入的专业知识和信息。企业可以通过: (1) 知识库模式, 将产品信息、技术知识存入数据库中, 设置搜索引擎和智能代理, 方便客户随时进入“产品百科全书”查找资料。将产品演示分类归档, 为客户查询提供便利。例如广西南化股份是综合性化工企业, 在其虚拟社区中储存了所有用户对产品用途和性能咨询的内容以及专家的解释。因此自主生产的TCCA用于“抗非”化学消毒液需求火爆。 (2) 网络互动模式, 建立社员与专家之间的直接联系。例如美国的一家叫做Mar Shall的电子元件公司在其虚拟社区中列出了所有工程师名单及其从事领域, 并支持客户与Mar Shall工程师就产品开发、故障排除、外观设计等方面的问题进行24小时在线讨论。该公司还提供在线培训, 帮助客户掌握电子元件的使用方法。

设计主题之二:信息获取

客户在使用产品的过程中, 经常会萌发革新产品外观设计或用途的想法, 但这些想法往往只存在于客户的脑海中无法明确表达。企业可以在客户社区中构建多媒体认知系统, 有效地支持文本、图形、声音、视频、三维动画乃至触觉感受等信息手段, 丰富客户表现思维的方式, 目前国外许多企业的虚拟社区甚至利用网络游戏来帮助客户挖掘创意。企业还可以通过间接的方式获取信息, 比如做一种链接来调查客户对产品新性能的潜在偏好, 客户点中链接时, 会显示“正在建设中”或是“很快将会上市”的字幕。通过对点击次数进行分析, 公司可以测出客户对产品性能的兴趣。

设计主题之三:客户交流

如何有效开展交流?企业在设计虚拟社区时要采用不同的方案。对于前两个角色, 即信息提供者和合作生产者, 由于是企业发起, 邀请客户参与, 其与客户的交流是任务导向型的, 多有一定的时间限制, 要求企业在设计虚拟社区时建立严格的时间构架。

而产品支持则是通过与客户之间的长期沟通实现的, 企业可以逐次累积历史上客户与企业之间、客户与客户之间的交流记录, 并将它刊登在网上。这不仅为现实客户和潜在客户提供了阅读的内容, 而且还让他们感受到交流是长期有效的, 社区是稳定的, 增加会员对虚拟社区的满足感、参与感、认同感及归属感, 进一步激发他们参与产品支持的积极性。

设计主题之四:会员激励

社区成功的关键在于能够激发会员产生社群意识, 进而产生合作意识和社群忠诚度, 所以各商家都要想办法提出激励措施。企业应该让客户意识到, 由于他们的参与使产品的质量或外观设计有了很大的改观, 企业可以向会员提前通报产品信息, 邀请他们参加产品演示会, 免费提供体验新产品的虚拟环境。

另外, 企业要向社区活跃分子提供奖励, 也许是给予他们某个讨论组的主持人的称号和权利, 或是更实际的报酬———提供您产品的特别折扣。比如微软实行的“MVP计划”, 就授予那些在虚拟社区中经常解答其他会员技术问题的活跃分子以荣誉称号。不过, 对于角色不同的客户要采用不同的激励机制或激励机制组合, 对作为信息提供者与合作生产者的客户要尽量满足他们获取优质产品和服务的需求, 而对作为产品支持者的客户, 除上述需求外, 还要实现其交友联谊的愿望。

设计主题之五:口碑行销

传播理论指出, 每个人的决策大多受到他人的影响, 尤其是所谓高参与度的商品。如高价值的汽车、房屋以及代表个人品味的服饰、化妆品, 推销员说得再专业、再详尽, 人们也未必相信, 一定要自己信任的人推荐才敢放心购买。在行销手法上, 这就是口碑行销。虚拟社区内因为有社员间的相互信任, 老主顾上网把对产品的心得公布出来, 除了有一种温馨的感觉外, 更是开展口碑行销的理想场所。

例如, 美国杰克丹尼尔酿酒厂鼓励老主顾传播个人意见。公司每年收到超过13万封来信, 并将其发布在虚拟社区的老主顾留言区上, 忠诚社员告知亲朋好友, 使企业不用刊登广告就可以在适当时机与客户进行互动。为了预防非典, 许多国家的消费者对具有杀菌消毒的家电表现出强烈的购买欲望, 海尔集团通过互联网电话网局域网“三网合一”的即时传输, 加快出口, 口碑行销真可谓是虚拟社区的独门利器。

为数字化生存买单

三维虚拟数字化校园技术实现研究 篇8

随着虚拟现实技术和网上三维虚拟环境的发展, 以及数字地球概念的提出和广泛应用, 对现实大学校园的数字化和虚拟化, 即对虚拟校园的研究与构建也越来越多。

虚拟校园 (virtual campus) 是基于地理信息技术、虚拟现实技术、计算机网络技术等高新技术, 将校园地理信息和其他校园信息结合, 以三维可视化和虚拟现实场境界面实现校园景观、校园信息的浏览、查询, 并可上载到计算机网络, 提供远程用户访问的一个新的校园空间。

虚拟校园中所用到的地理信息技术是一项以计算机为基础的新兴技术, 围绕着这项技术的研究、开发和应用形成了一门交叉性、边缘性的学科, 是管理和研究空间数据的技术系统, 在计算机软硬件支持下, 它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理、对数据的有效管理、研究各种空间实体及相互关系。

1 系统实现

作为一所有110 余年办学历史的老校, 信阳职业技术学院在办学规模、人才培养等方面取得了卓越的成就, 学院新校区占地2000 多亩, 为提升办学内涵, 加快学院发展, 学院拟建设虚拟数字化校园系统。系统实现分为以下六个过程:

1.1 数据收集

数据收集主要包括建筑平面图、侧面图、立面图、路和路灯等。此外, 如果追求真实感, 需要建筑物侧、立面真实照片充当材质。除以上之外还需要总平面布置图, 最后摆放模型时用于放置模型。

1.2 数据预处理

将数据导入计算机内储存, 用CAD二维软件进行处理。

1、立面图处理

只留建筑轮廓、窗户、门以及必须的参考线。标注等多余的都需要删除。

2、平面图处理

只留建筑轮廓线, 其余的全部删除。最后用PL线 (多段线) 描绘轮廓线, 并且闭合。这里也可以新建图层直接用PL线直接描绘轮廓线, 最后删除其他图层。

3、地形图处理

只留等高线, 其余的标注全部删除。

1.3 三维模型的建立

Sketchup建模的模型主要分为建筑模型、地形模型、地物模型。

1、建筑模型建模

A、在Sketchup里选择文件--导入, 文件类型选择ACAD Files, 定位到修改好的平面图位置, 选择确定。继续选择文件--导入, 定位好修改好的立面图位置, 选择确定。

B、旋转立面图, 与平面图相对位置垂直。

C、移动平面图或立面图, 使他们底面相同位置重合。

D、以平面为参考, 绘制建筑轮廓线。拉伸建筑, 高度与立面相等。

E、以立面为参考, 绘制窗户等细节模型描绘窗户等细节。

F、材质贴图, 完成作品。

2、地形模型建模

A、导入地形图

B、沿Z轴方向将等高线以一定距离平移

C、选择窗口--参数设置--扩展栏--SU地形工具栏

D、全选地形数据, 单击用等高线生成

E、选择等高线, 右键--实体信息--隐藏, 地形模型就建立好了

3、地物模型建模

地物的主体主要包括树木、花草等。

1.4 材质和贴图

模型创建完成以后, 为能够真实的再现, 需要对模型添加材质贴图。添加材质贴图的过程是选定需要添加对应材质的模型, 打开修改器列表中的UVW贴图选项, 用于调整贴图的方式、位置以及坐标等, 有助于材质正确地附着到模型上;然后打开材质编辑器, 选择材质, 获取贴图, 为模型指定材质。

1.5 编程实现

VRML本身具有一定的交互能力, 当用户只是需要一些简单而且单一的动画时, 不需要再借助其他的程序语言。但在实际情况中, 特别是在实现复杂的交互行为时, 仅仅采用VRML将难以胜任, 目前主要借助于第三方语言来补充, 如Javascript、Java等。本系统考虑采用功能强大的Java高级程序设计语言来实现。

1.6 系统发布

待系统设计全部结束之后, 应打包发布, 对应用系统进行处理, 将其制作成安装程序。在安装有.NET Framework 2.0 的Windows Server 2003 操作系统中, 通过在web服务器上配置I-IS和创建FTP远程管理账号, 可实现对系统的发布。三维数字校园效果图5 所示。

2 结束语

结合信阳职业技术学院校园规划、建设实际, 本文探讨了三维数字化校园的实现技术, 对系统进行了分析、设计和实现。虚拟现实技术与虚拟校园二者联系紧密, 相辅相成, 虚拟现实技术是虚拟校园系统的技术支持, 虚拟校园又是虚拟现实技术在教育领域的实际应用;在某些特定不能身临其境的情况下, 虚拟校园漫游系统提供了一种很好的仿真环境, 再现了真实校园的景观。用户可以进入虚拟校园中进行自由地游览, 并且在漫游的过程中进行一些交互。虚拟现实技术是当下最热门的研究方向之一, 因此对虚拟校园的研究具有相当的现实意义。

摘要：随着虚拟现实技术的不断发展, 三维虚拟校园的建设成了数字化校园建设的一项重要项目。三维虚拟校园不仅可以帮助校园的规划管理, 还可以作为学校的宣传名片, 甚至还可以进行多媒体教学, 发展虚拟教学课堂。文章就三维虚拟校园实现的关键技术进行了研究, 分别从数据收集、数据处理、三维建模、材质贴图、编程实现、Web发布等方面进行了探讨。

关键词：虚拟校园,建模,材质贴图

参考文献

[1]杨娇, 吕开云;国内外虚拟校园建设技术的比较研究[J]数字技术与应用, 2013, (5) :129-130

[2]杨宏艳, 史卓, 钟艳如;基于虚拟现实的数字化校园漫游系统设计[J];桂林电子科技大学学报, 2011, 31 (4) :287-291;

[3]洪亮, 杨和娇, 杨昆;基于Sketch Up和Arc GIS的三维数校园设计与实现[J].地理空间信息2014 (2) :84-86.

[4]黄铭, 肖明虹;基于Sketch Up和Arc GIS的城市三维建模技术研究[J].测绘与空间地理信息2012 35 (8) :151-154.

数字动画虚拟性的表现方式研究 篇9

关键词：数字动画,虚拟,符号,数字,创造性思维

数字动画的虚拟性从艺术角度与技术角度来看, 我们把它界定为“符号”和“数字”, 而从思维方式上来看它却不仅仅是“超越现实实在性的一种创造性思维活动”这么简单。数字动画它不是“对物质现实的复原”, 而是对物质现实的再创造。这种再创造有的是对现实的虚拟、有的是超越现实的虚拟、有的则是完全虚幻的。数字动画的虚拟性通过不同的表现方式, 凸现出了一种陌生化的视觉体验, 再创造了一个虚拟的世界, 使得它与电影、摄影等其它一些艺术形式用镜头真实的描绘客观存在, 复原物质现实本身产生了显著的不同, 这也就极大限度的满足了观众娱乐、好奇和幻想的心理需求。

因此, 对虚拟性的表现方式, 从思维方式角度我认为应该从以下三个方面来理解:

(一) 现实性的虚拟

现实性的虚拟首先就是依赖于现实, 对现实进行模拟和仿真, 运用绘画的手段或者漫画的形式创造动画中的一切造型形象, 从而构成一个人造的虚拟世界。虽然这个虚拟世界也是对客观现实的一种反映, 但它与在电影与摄影中用镜头真实的反映现实不同, 电影与摄影是用真实的相机或摄影摄像机拍摄画面, 拍出来图形图像是完全真实的, 而现实性虚拟它是参照现实画出来的真实。所以从这一点上看, 动画的现实性虚拟与电影摄影相比, 它们只不过是表达技法的不同, 目的却是一样的, 都是为了反映现实。也从这一点上我们可以断定, 动画的现实性虚拟它也有真实的一面。

其次, 这种虚拟它是完全假定的, 是客观世界根本不存在的影像, 它以客观物质现实为参考模板, 象征性的传达现实中的某种信息与符号, 从而实现对现实社会的认识。它追求的是一种虚拟世界的神似, 而非貌似。从这一点上又可以看出它数字动画它有着假定性的一面, 对现实的模拟与仿真的过程就是对现实性假定产生的过程, 它不是现实本身, 却反映了现实, 它是现实的升华。所以这种虚拟是通过动画形象思维而得到的一种富有创造性的虚拟。

(二) 超越现实的虚拟

超越现实的虚拟指的就是超出现实原有的界限, 冲破、打破、打乱事物固有的自然形态、运动方式、规律和限度, 而任由人的主观意志对事物进行改造和变形。在这一虚拟中主要包括两个方面, 一是对现实的变形, 二是对现实的超越, 对数字动画超越现实虚拟性的理解正是从这两个方面展开的。

1. 对现实的变形

现实中的每个事物, 都有他固有的形态, 动画艺术创作本身就是一个发现、挖掘、改变、再创造的过程。其中变形, 就是再创造的方式之一。动画是“画”出来的艺术, 所以在动画艺术创作中, 这种“画”, 它是对现实的一种变形, 它不是摹拟人类正常的生活状态, 而是创作者根据自己的喜好, 需求, 对事物原来的形态进行变形, 使它在形式上偏离原来固有的特征, 从而创造出具有表现力的新颖的艺术形象。

西方美学史中, 毕达哥拉斯学派认为, “美在于各部分之间的对称和适当的比例”。1而在动画艺术创作中, 常常为了创作出有创意有特色的好作品, 就需要人们打破某种常规与传统、改变原有的思维方式, 打破事物旧有的比例关系, 改变事物的体积、色彩、质感, 从而打破原先创作中死板僵化、机械划一的模式, 创造出颠覆客观的新的形态, 这些新形态它是创作者创造性思维的结果, 它部分地脱离了自然常态, 部分地进行了再创造, 是一种半想像, 半依赖于现实的创作行为, 这种虚拟性既可以让人产生真实的感觉, 又可以让人达到一种虚幻的效果。在动画作品中, 我们看到的这样的例子应该很多。

2. 对现实的超越

数字动画超越现实的虚拟除了一部分表现在对现实的变形之外, 另一部分就表现在对现实中的具体事物的一种超越, 这种超越有的是超越其客观本质形态的, 有的是超越了时间和空间的概念, 有的是超越了人的自身能力, 有的还表现在对事物超前的一种反应上。下面我们就分别详细的来加以阐释。

我们知道在具体的现实世界中, 所有存在的物体都只以两种形态存在, 那就是动态和静态。静态事物必须靠外力的作用才会移动, 或者说发生变化, 像山脉城堡等。而动态的事物一般自己就具有运动或者变化的本能, 它不依靠外力作用。这就是事物本身具有的特征, 若是超越了这种具有的特征, 使本不会运动的物体发生了移动, 使本该只能在陆地上行走的事物改变成可以在空中飞翔, 那么这就是一种超越, 一种对现实客观本质形态的超越。

时间是固定的, 人为不能改变的, 要想改变, 除非改变月球或地球的运动周期。空间是事物可依赖的环境, 是环境就有一定的物质存在, 它和时间一样都是具体的, 相对的, 并且正常运行的, 如果跨越了时间、空间的物质性界限, 随心所欲的穿越时空, 它就是一种对时空的超越。

每个人的能力都是有限的, 即便他智慧再高, 知识再广博, 聪明秀出、胆力过人、有凌云壮志的英雄, 那也是有一定限度的。但是在动画片中, 我们总能看到许多超越常人能力的形象, 他们几乎无所不能, 这就是一种对人的力量的超越。

动画艺术对现实的超越还表现在对事物的超前反应, 主要指对科学技术的发展和未来生活的状态和情景做出超前性的预测。这种预测利用先进的科学技术发现、发明和创造了人类目前还未到达的领域。这种预测和描绘实际是人类对眼前生存状态的超越, 目的在于对科技进行一定的科学实践从而为人类造福音。

从以上对现实的变形与超越的分析研究中, 我们看出, 超越现实的虚拟, 它的一个重要的特点就是创造性, 理想性, 前瞻性。它既是现实的超越, 也是理想境界的追求, 更是高于现实的创新。

(三) 完全虚幻

动画是一门利用非现实元素作为造型元素而不具备摄影机纪录性的艺术形式。所以我们在动画片里看到的许多动画元素中, 有些是完全虚幻的, 是一种理想的虚拟。它不反映具体的事物, 而是将现实中的某些要素高度提炼成一些抽象的符号, 完全摆脱具象形态的表现, 只遵从一些物质运动的规则。我们常常会看到许多科幻类型的动画片, 他们以一些无生命的物质符号为表现形态, 它们可以将古今转换于须臾, 现在未来交替于一瞬;他们将宇宙之大, 粒子之微的转换都在一瞬之间实现。他们随心所欲的想像, 随心所欲的表现, 这正是一种富有创造性的、理想的、进行了设计的虚拟。这种理想的创造性的虚拟, 它完全没有现实依据, 是创作者创造性思维的结果。

一般来说, 无论哪种表现形式的虚拟, 它都是虚幻的, 不真实的, 动画由剧本到画面, 再到连续运动的幻影经剪辑、配音等程序构成声画结合的运动影像, 每一步都是虚幻的, 它完全背离了现实, 超越了物理性的时空局限。由此制造出的各种各样的惊奇、怪异、新鲜、神秘的景象、使观众感受到了日常生活中不曾有过的情趣, 极大限度的满足了观众娱乐与喜欢幻想的心理需求。

参考文献

[1]常虹《艺术动画》浙江·浙江大学出版社2007年8月第1版

[2]乔东亮, 张文红《动漫概论》北京·高等教育出版社2007年9月第1版

[3]王健《动画艺术概论》湖南·湖南师范大学出版社2008年8月第1版

[4]姚君喜.审美与艺术研究.兰州·甘肃人民出版社, 2003年5月第1版.

[5]佟婷.动画艺术论.北京·中国传媒大学出版社, 2007年7月第1版.

虚拟数字图书馆的浏览设计探讨 篇10

关键词：虚拟数字图书馆,浏览设计,Web3D技术

随着计算机科学技术和信息网络技术的发展, 图书馆需要保存和传播的信息量越来越大, 信息的种类和传播形式也越来越复杂, 传统的图书馆已经很难满足这些日益增长的信息量的保存和传播的需求。随着网络虚拟技术的发展, 数字图书馆这一设想开始出现并且逐渐投入到实际的使用中。数字图书馆实际上是以模拟真实图书馆的形式, 将大量信息和数据储存起来, 用户可以通过互联网来获取和查阅这些信息, 是一种最新的网络图书馆形式。数字图书馆是传统图书馆在网络信息时代的新形式, 它不仅有传统图书馆的可供用户查阅信息的功能, 还具有储存信息, 信息共享等全新的图书馆功能。随着3D模拟技术的迅速发展, 基于3D技术的虚拟图书馆必将成为未来数字图书馆发展的主流。虚拟数字图书馆可以最大程度地模仿真实图书馆的场景, 而且具有真实图书馆所缺乏的很多便捷的信息查询, 信息共享和服务功能。虚拟数字图书馆的发展, 将给用户一种前所未有的全新的浏览体验, 将是图书馆界的一场革命。

虚拟数字图书馆的浏览设计是数字图书馆建设中的重要组成部分。近年来, 随着信息科学技术的发展和广泛应用, 出现了大量的数字浏览技术, 其中, 以Web3D技术的应用最为普遍。Web3D技术被广泛地用于最新的数字图书馆的建设中, 其中以数字图书馆的浏览设计最为普遍。Web3D技术以其特有的形象化展示、强大的交互及其模拟功能, 为数字图书馆的使用者提供了真实方便的阅读体验, 受到广泛的关注。

一、Web3D技术的背景及介绍

1.虚拟现实技术。虚拟现实 (Virtual Reality) 技术是一种逼真地模拟人在自然环境中的视觉、听觉、运动等行为的人机界面技术。该技术综合了计算机图形系统和各种显示、控制等接口设备, 是一种可提供沉浸感觉和交互操作的计算机三维技术。20 世纪80 年代, 美国VPL公司的创始人Jaron Lanier最早提出了“虚拟现实”这一概念, 它是以“3I”为主要特征的综合性信息技术, “3I”指的是沉浸 (Immersion) , 交互 (Interaction) , 构想 (Imagination) 。

2.Web3D技术的应用。Web3D目的就是在网络上实现实时三维模型的浏览, 并可以实现动态效果和实时交互。它的提出是直接针对网络的, 所以应用领域非常广泛。Web3D有着独特的技术特色, 它以较低的成本获得一定程度的虚拟现实体验, 它在立体空间的展示, 立体物体的展示, 展品的介绍, 虚拟空间的营造与构建, 虚拟场景的构造等方面有着独特的优势。目前这种非沉浸式的网络虚拟现实系统Web3D技术在电子商务、远程教育、计算机辅助设计、工程训练、娱乐游戏业、企业和虚拟现实展示、虚拟社区等领域已经获得了广泛的应用, 并取得了许多可喜的研究成果。

3.Web3D的实现技术。Web3D的实现主要是通过网络编程语言和软件来实现的。这些网络编程语言主要包括:虚拟现实建模语言VRML, 网络编程语言JAVA3D, viewpoint等, 这些编程语言需要强大的软件和数据库的支持。Java3D实际上是Java语言在三维图形领域的扩展, 是面向对象的编程。它可以实现生成物体、颜色贴图和透明效果、模型变换及动画等功能。JAVA3D技术用户在使用的时候, 不需要安装插件, 初次使用只需要安装一个JAVA解释包就可以。JAVA是需要MICROSOFT公司支持, 当MICROSOFT公司宣布不再支持此技术, 在常用的系统Windows XP也没有内建JAVA虚拟机, 所以JAVA 3D运用于Windows XP系统时必须安装JAVA虚拟机。

作为非常受专业人士欢迎的Virtools, 是由法国Virtools公司研发的3D/VR设计及企划人员广泛使用的软件及开发平台, 由于其完全可视化接口与高度逻辑化编辑方式, 能轻松把互动模块融入一般的3D模块中的特质, 非常适合非程序设计出身的设计员。Virtools的开放式的架构, 灵活的特征, 开发者可以灵活使用模块的脚本, 可以实现对象的交互设计和管理。而作为非程序设计出身的普通的开发者可以直接利用鼠标拖放脚本, 通过人机交互图形化用户界面, 同样可以制作高品质图形效果和互动内容的作品。这个系统可以很好地用于虚拟图书馆的图书检索系统和人机交流系统的设计中。

而另一项技术Viewpoint, 由美国Viewpoint公司推出的, 全称Viewpoint Experience Technology (简称VET) , 由于它生成的文件格式非常小, 三维多边形网格结构具有可伸缩和流质传输等特性, 使得它非常适合于在网络上应用。用户可以在它的3D数据下载的过程中看到一个由低精度的粗糙模型逐步转化为高精度模型的完整过程。VET可以和用户发生交互操作, 通过鼠标或浏览器引发一段动画或是一个状态的改变, 从而动态地演示一个交互过程。VET除了展示三维对象外还犹如一个能容纳各种技术的包容器, 它可以把全景图像作为场景的背景, 把Flash动画作为贴图使用。

二、Web3D在虚拟数字图书馆浏览设计中的应用

1. 浏览设计应用软件的选择。Web3D系统建设所应用的软件有:Cult3D应用软件, Java3D编程软件和Virtools应用软件及开发平台。Cult3D是瑞典的Cycore公司开发的一款软件, 是一种跨平台的3D渲染引擎, 它能适用于目前的各种浏览器, 从普通的个人电脑到苹果的各种机型, 从普通的Windows操作系统到Unix、Linux等操作系统。Cult3D为3D产品添加交互性动作并把完成后的3D文件压缩, 它可以把3D产品嵌入到Office、Adobe的Acrobat和网页以及用于支持Active X的软件开发中。由于采用了先进的压缩算法, Cult3D最后生成的以.co为扩展名的文件很小, 非常适合于在网络上传输, 由于Cult3D是使用Java语言开发出来的, 所以它生成的文件可以无缝地镶嵌到网页中。这款软件可以用于虚拟图书馆的网页和网络平台设计上面。Java3D实际上是Java语言在三维图形领域的扩展, 是面向对象的编程。它可以实现生成物体、颜色贴图和透明效果、模型变换及动画等功能。它主要用于构造图书馆整体环境, 馆内设备以及人物角色的动画设计等, 创造和虚拟一个逼真的图书馆环境。

2. 建模工具的选择。在虚拟数字图书馆的浏览设计中, VRML是经常会使用到的建模语言。Virtual Reality Modeling Language (VRML) 是一种基于真实世界场景或是人类生活的三维空间场景的建模语言, 该语言与平台无关, 它逐渐成为因特网上的基于万维网互动网站制作的主流语言。VRML的本质是面向web面向对象的解释性三维造型语言, 其主要对象是结点, 所以子结点可以构成复杂的景物, 对结点进行复用, 并赋予指定名字, 即可建立动态的VR (虚拟世界) 。通过VRML建模软件的应用, 建立各种三维模型, 再通过组合和模拟场景形成系统的虚拟现实世界。

3.系统设计与实施流程。在虚拟图书馆的浏览界面设计方面, 学界大多认为虚拟浏览环境应该具有场景逼真和用户交互两大特点。在场景逼真上, 应该通过3D模型的建立来模拟真实的浏览环境, 并保证视图转换和浏览动作的流畅性, 同时, 还应该具有设定用户信息, 声音和用户动作反应等功能。在用户交互方面, 要通过系统的设计, 使用户能够对虚拟环境中所有对象和行为实施有效的控制, 如视图的切换, 控制对象的行为和导航等功能, 实现用户对于虚拟场景的有效控制, 为用户创造一种自由的、能随心所欲地在虚拟场景中进行浏览的虚拟环境。

4.图书馆浏览系统建模。 (1) 虚拟图书馆场景建模。虚拟图书馆场景建模, 是指通过3D建模技术, 利用建模软件, 将图书馆的场景及设备进行建模, 创造出一个近似于真实环境的虚拟数字图书馆。虚拟图书馆建模, 首先要进行实物的建模。要对图书馆中需要的各种实物进行建模, 包括图书, 座椅, 书架, 阅览室等设备进行建模, 通过拍照和3D建模技术, 对于这些设备在电脑上进行创造, 以便在后期对整体图书馆进行整体构造。其次, 要建立图书馆整体的三维模型。通过3D建模软件, 创造出一个与真实图书馆相似的虚拟图书馆场景, 包括馆内各项设施和设备的模拟, 根据现实图书馆中的场地布置情况和楼层设置在虚拟图书馆进行场景重现, 为读者在浏览时创造一个逼真的图书馆场景和环境。另外, 在场景建模时, 要注意图书馆灯光以及浏览环境的布置。为了给浏览者更好的浏览体验, 为他们创造出一个接近于真实浏览环境的虚拟数字图书馆, 在对图书馆灯光的设计以及浏览环境的设计上, 要尽量与真实的图书管环境相接近。 (2) 人物角色的建模。在图书馆浏览系统建模中, 还要使用到人物角色的建模这一技术。在虚拟图书馆的导航系统中, 要设置男女两种角色模型, 以便读者进行选择, 并且对这些角色的动作和语言进行设计, 尽量创造出真实的人物效果。在人物角色建模中, 首先要建立人物角色的大体模型, 通过创建骨骼、皮肤、器官等, 模拟出一个惟妙惟肖的人物框架。另外, 要根据人物的性别进行语言和动作的设计, 尽量使人物的动作和语言能够将近于真实效果, 给浏览者一种真实的浏览体验。

参考文献

[1]翟彤.虚拟现实在工程技术中的实现[J].武汉工业学院学报, 2006 (3) .

[2]孙文霞.VRML在构建三维虚拟校园中的应用研究[J].电脑知识与技术, 2008 (10) .

虚拟数字 篇11

关键词：数字艺术；电影影像；审美

一、刺激电影创作者的想象力

电影艺术的出现，使人类的想象力得到了充分发挥，也正是由于电影创作插上了想象的翅膀，才能够呈现给观众美轮美奂的视听盛宴。

爱因斯坦不仅是伟大的科学家，同时在艺术上也有很深的造诣，他认为，想象力对于人类来说甚至比知识更为重要，正是人类无限的想象力才能够对世间的一切进行概括，并成为人类社会进化的重要原动力。这一论断显然也适用于电影创作领域，由于数字艺术的产生和发展，电影本身在经历虚拟与现实相互融合的过程中，也不断刺激和丰富着电影艺术家的创作灵感，促使他们不断挖掘想象力的潜能，从而进一步丰富着电影题材与内容，并改变电影的表现样式。虚拟现实主义电影就是在数字艺术的推动下，电影艺术家思维日渐活跃、想象力日趋丰富的背景下产生的电影艺术形式。特别是虚拟现实主义电影中展示的往往是现实中不存在的物质空间，创作者对其中的景象几乎没有任何现实经验可供借鉴，因此，要将此类景象具象化为具有视觉真实特征的影像，没有丰富的想象力显然是不可能的。

传统电影艺术由于受技术的限制，创作者脑海里未知的事物的想象，并不都能“成像”为现实的电影画面，这也成为制约虚拟现实主义电影产生和发展的重要因素。随着数字技术特别是计算机虚拟图像生成技术的产生和发展，上述想象力的具象化成为现实，并给虚拟现实主义电影创作提供了强有力的技术工具，进一步丰富了电影的视觉语言形式。

二、叙事结构的拓展

在传统电影领域，由于技术限制了创作者想象力的充分发挥，传统电影的时间叙事较为简单，体现出单一线性变化特征。

在数字艺术的作用下，虚拟现实主义电影的整体叙事由单一时空序逐步向多元化叙事转化，一部电影对一个事件的不同结果可能会做出多种不同的叙述，影片《罗拉快跑》中关于拯救男朋友这一事件产生了三个不同的叙事维度，就是典型的例证，因此，无论是数字艺术催生的网状叙事还是分叉叙事，都体现出影片叙事发展的多向性和多维度。虽然多种结局设计下一千个哈姆雷特就有一千个标准，但是从深层上看，电影创作者更需要进行事前的预判，根据观众认可和喜爱的剧情来进行叙事选择。

数字艺术的超前性发展导致了叙事视角的迅速演化，当前优秀的影片已经突破了传统电影的固定化视角，并体现出以下两方面的特征。首先，叙事视角进一步发散，体现出多维度叙事空间。特别是3D技术的广泛采用，可以实现宽银幕以上的旋转视角，这种发散视野中的人物不仅极具立体感，同时也便于观众多角度观察。其次，叙事视角更具现场感。由于虚拟现实技术的全面应用，可以使虚拟影像具有更多的逼真性，从而极大提升观众对角色叙事的参与，并随着电影人物命运的变化进行选择，从而完成故事。

三、对传统电影理论的消解与影响

在数字艺术的支持下，当代电影的影像创作已经不再需要镜头前的客观实体，甚至摄影机也不再是必须的。现代的电影正在向一种复杂的计算程序演化，将来只需要精准的数据以及创作者丰富的想象力，就可以得到一切想要的影像。或许在数字艺术的视角下，影像的概念需要些许修正：影像只是客观实际的一个版本，但并不是其本身，其本质是通向真实世界的一扇窗户。演员是传统电影艺术中不可或缺的重要元素，一切成功的电影和影像塑造都离不开人的表演活动。

数字艺术的不断发展，也使这一基本的电影观念受到了“侵犯”。抛开近几年的高技术虚拟现实主义电影暂且不论，就是传统形式上的电影《泰坦尼克号》中，也可以随处找到漫步的乘客、高处坠落的人群等虚拟数字人的身影。虽然人类最熟悉的影像莫过于自身，但对这些庞大数量的数字人，仍然是真假难辨。无论是真人的仿真模拟还是虚拟数字人，其不仅代表着电影创作领域的技术突破，从人与技术的关系来看，也使演员的地位遭到前所未有的挑战。

参考文献：

[1]高楠. 数字艺术对当代虚拟现实主义电影创作的影响[J]. 电影评介，2015，16：67-69.

[2]丁蕾. 数字媒体语境下的视觉艺术创新[D].南京艺术学院，2013.

[3]张晓慧. 论中国当代电影的“奇观化”转向[D].山东大学，2007.

[4]曾志刚. 虚拟现实技术在现当代电影中的应用及其影响研究[D].重庆大学，2015.

[5]曹智. 我国数字化电影的美学审视[D].中南大学，2010.

[6]夏进军. 数字化设计艺术审美探析[D].武汉理工大学，2006.

虚拟数字 篇12

随着科学技术的发展, 教学手段实时更新, 利用虚拟实验系统进行实验教学是目前实验教学中采用的一种新型的教学模式。传统的《数字逻辑》实验教学在许多方面都滞后于形势的发展, 成为教育现代化和创新人才培养的阻力。EDA仿真技术在进入21世纪后, 得到了很大的发展, 同时也冲击和改变着传统的《数字逻辑》实验教学, 给提高《数字逻辑》实验教学的质量和创新人才的培养带来了新的机遇。

1传统《数字逻辑》实验教学的局限性

《数字逻辑》实验教学目的是让学生掌握掌握数字逻辑电路基本概念、基本理论、基本方法, 巩固理论教学成果, 同时培养学生系统设计的能力、自主开发能力和创新能力。但由于传统的教学模式存在一定的局限性, 从而影响了实验教学的效果, 主要表现在如下几个方面:

1.1过分强调实验结果, 而忽略了学生自主设计的过程。在传统实验的过程中, 很多学生只是机械的按照实验指导书上的电路图连线, 不能自主地参与到设计中去, 从而造成了知其然而不知其所以然的情况。

1.2对于一些较复杂的实验, 学生需要投人大部分的精力和时间进行电路连接和线路的检查, 而用于对实验出现的问题进行分析、解决的时间明显不足, 实验效果不理想, 不利于学生从实验整体上进行把握。

1.3实验室储备的电子元器件有限, 无法满足各种电路的设计和试验要求, 实验的规模有限, 从而限制了学生自主开发能力和创新能力。

由于传统实验教学以上的弊端, 建立《数字逻辑》虚拟实验教学系统就成为必然。

2《数字逻辑》虚拟实验教学系统的构建

虚拟实验利用虚拟现实技术, 根据物理性的实验原理, 在计算机软件平台上实现对实验器材、实验过程及实验结果等信息的模拟, 使其产生在功能、行为和感官等特性方面与实际物理性实验尽可能相同的效果, 是目前一种新型的实验教学模式。针对《数字逻辑》实验教学的特点, 笔者给出了一种基于Web技术和EDA仿真技术的《数字逻辑》虚拟实验教学系统。

2.1利用Web技术建立虚拟实验室虚拟实验室 (Virtual Laboratory) 概念是由美国弗吉尼亚大学的威廉·沃尔夫 (William Wolf) 教授于1989年首先提出的, 它描述了一个基于网络通信技术和多媒体仿真技术的虚拟实验室环境。基于Web技术建立的虚拟实验室, 突破了空间和时间的限制, 为学生创造了一个开放友好的实验平台, 还极大方便了资源共享和信息交流, 使实验内容更丰富, 实验更高效。笔者根据实际教学经验设计了虚拟实验室, 如图1, 该实验室不仅提供虚拟实验教学涉及的资料以及难点提示等, 同时注重学生与老师之间的交流, 从而使实验达到很好的效果。

2.2利用EDA仿真技术进行实验EDA是电子自动化 (Electronic De s ign Autom ation) 的缩写, 是现代电子设计技术的核心, EDA技术是依托强大的计算机, 在EDA工具软件平台上, 完成逻辑设计、逻辑编译、逻辑简化、逻辑分割、逻辑综合、结构综合及优化和仿真测试, 实现所有系统设计的要求。

在传统《数字逻辑》实验教学中, 受元器件的影响, 实验规模有限, 同时器件翻新和淘汰十分迅速, 造成了实验室器件跟不上时代的发展, 而EDA技术具有数以万计的元器件和各类精度极高的虚拟仪器仪表, 给学生提供了广阔的设计资源, 学生的设计能真正做到随心所欲、百花齐放, 有效的提高了学生自主动手能力和创新能力。

EDA仿真技术常用的软件平台是MAXPLUS II, 学生可以使用MAXPLUS II来进行仿真设计, 而设计图、程序代码、波形图等可以传到基于Web的虚拟实验室里供教师检查, 这样EDA仿真设计和虚拟实验室就构成了一个完整的《数字逻辑》虚拟实验教学系统, 如图2。

3数字逻辑虚拟实验教学评价

在传统的数字逻辑实验教学评价中, 对学生实验评价的指标过于单一, 过分依赖于学生的实验文档;而在虚拟实验系统教学评价中, 教师除了评价学生的实验文档, 分析实验操作的逻辑性、完整性之外, 还将学员在虚拟教室里参与的情况纳入评价范畴来考虑, 比如学员参与讨论的次数、与其他同学网上协作的情况、与教师互动的状况等, 虚拟实验系统对虚拟试验教学的全过程实现了自动记录和控制, 这就为虚拟实验教学效果的评价提供了很好的客观依据。

4结束语

利用Web技术和EDA仿真技术构建《数字逻辑》虚拟实验教学系统, 克服了传统实验模式的局限性, 给学生提供了一个广阔、开放的实验平台, 在加深学生对这门课理论知识掌握的同时, 极大地锻炼了学生的交流能力、动手能力和创新能力, 有益于全面提高了学生的实验素质。

摘要：本文分析了高校传统《数字逻辑》实验教学的局限性, 提出了一种利用Web技术和EDA仿真技术构建的虚拟实验教学系统, 有效地解决了传统《数字逻辑》实验教学的种种弊端, 对提高实验教学效果和培养学生实验素质能起到明显的促进作用。

关键词：虚拟试验,Web技术,EDA仿真技术

参考文献

[1]张晓晖, 杜学东.EDA仿真技术在《数字逻辑》实验教学中的应用.科技信息.2008.26 (20) :220-221.

[2]曾芬芳.虚拟现实技术[M].上海交通大学出版社.1997.