三维立体效果图（通用9篇）
三维立体效果图 篇1
Photoshop是美国Adobe公司开发的一款功能强大、操作便捷、应用最广泛的平面图像设计软件,多年来一直深受平面设计者的青睐。在其功能不断强化的同时,应用领域也逐渐扩大。从广告、网页、工业产品形象的主流应用,到三维图像的材质制作、效果图后期处理、数码照片处理等,都发挥着不可替代的作用。利用Photoshop确实可以帮助我们完成许多优秀的作品,尽显商业价值。然而,随着网络技术的不断发展与深入,各式各样传播媒体的介入,以及广告受众审美标准的提高,PS作品在充分的展示自身优势的同时,也面临许多挑战,特别是平面效果不能更好的带给读者身临其境的感受,无法满足读者的想象与联想。
平面设计作品是在平面空间上以各种不同场景、色彩和质感的事物进行修饰、合成、设计或创造出新的艺术作品,利用PS进行平面作品的创作,在一定程度上,更多讨论的是如何完成二维效果的设计,换句话说,PS中的“三维”概念只是一种幻觉,只是在二维空间里形成的一种错觉,在本质上还是二维的。倘若作品能在更加真实的空间形式中,传达复杂多变的信息,在PS的二维空间中,巧妙地利用三维立体创意,必将作品的信息和内涵以一种强大的视觉力度传达出去,以达到震撼人心的视觉魅力,并留下深刻影响力的视觉效果。
1 元素的变化关系
元素,指在PS中,用于构成作品的点、线、面、体、色彩、状态、光线等,元素的变化包括大小、位置、高低、远近、实虚、渐变、对比等。人类生活在空间世界中,无时无刻不在体验着三维立体空间带给我们的想象与联系,于是,从大小与实虚的位置变化中,容易使人产生远近感,在状态消失的瞬间中,使人产生结束感,在充满规律的线条间,使人产生节奏感等,这种感觉的形成,帮助我们完成元素变化的构思。
1)破“屏”而出。如图1所示,该作品把破“屏”面出的瞬间体现得淋漓尽致,侧面角度的选择,帮助读者更加清楚的观察到这个瞬间暴发所带来的视觉与心灵的震撼,绝美的享受,有一种尝试的冲动。
2)立体幻象。即运用能使画面形象在二维空间的平面上呈现出三维的幻想,极大地拓宽了平面设计的表现空间,给人意想不到的强烈视觉新意感。图2是智利圣地亚哥JWT公司06年10月份为福特皮卡(Ford Ranger)创作的户外广告。该广告就是借助元素的位置及大小的变化,反应给读者是一种由近及远的意境,在远近视觉对比的错觉中,让司机突然觉得好像车子要经历一段“崎岖不平”的路面。事实上,路面没有任何变化,依然平稳如初。而这正是福特要告诉浏览者的:当你驾驶福特皮卡行驶在如此“坎坷”的路面上时依然会觉得如履平地。在这些路段旁都竖着黄色“警示”牌:“这正是你感受到的,福特皮卡。”[1],所以这个作品,最大限度调动观众的视觉观赏功能,在有效的传达产品信息的同时,极力传达出一种使用或拥有产品的信心与决心。
3)移花接木。PS运用“移花接木”旨在营造视觉错位,目的是完成图像的创意合成。图3、4是用于合成的素材,图5是移花接木的效果。合成后的作品,将树、雾、山顶、天空随着图中的近景、中景、远景变化,实景交错,层层叠加,近景的迎客松非常的翠绿清晰,接着是一层厚厚烟雾笼罩山间,在山的那一头,只能隐约看到山顶的一些岩石,在山的背后,是湛蓝的天空,厚厚的云层能让人感知山与天的距离,再现大自然的雄伟与壮观,合成之后,将实景处理成一种清晰、模糊的不同状态,在位置与距离的变化中,使原本平面的图形,骤然延伸到了画面的空间之中。这种对平面作品的各元素位置的刻意安排,是人类追求的层次感、真实感和立体感。
4)瞬间状态。书籍装帧艺术的形式既是立体的,又是平面的。读者在阅读过程中的每一次停顿、每一瞬间的阅读,都是一次静止的美的享受。所以,书籍装帧的封面、书脊、封底、内文版式上的平面的视觉形象,与外在的书籍立体形态融合在一起,构成了书籍装帧艺术的整体设计的魅力。如图6,作品附以了书籍更多的展示空间,在人的两手与双眼之间,手与眼的距离是书籍的最佳展示距离,手眼合作与书籍之间产生了一种独特的空间状态。这种瞬间状态的捕捉,显现作品无限的情趣与韵味。图7中,把网球被击打的瞬间到球的落点所形成完美弧线表现得十分完美,随便球位置和大小的变化,读者感爱到的是速度与力量的碰撞,传达的是运动与激情,活力与动感。
2 光线阴影应用
PS的光照效果和图层样式的功能,为设计者在光线及阴影的应用中提供了无限的可能,现实空间里,凡是目光所及,光线和阴影无处不在。观察到的任何东西都反射回光线,也都或多或少产生阴影。光线和阴影帮助我们去感知我们的所见,并且帮助我们感受色彩强烈、材质纹理、尺寸长短以及位置高低。
图8中,光源从左上角直射而下,在阳光的普照下,水珠变得格外的晶莹剔透,水珠在贴近竹叶的部分,比较厚实,所以落下阴影,最晶亮的地方,添加了高光,即产生光源反射,强烈的衬托,给人感觉水珠会瞬间滚落,让人禁不住要用手去接住它,作品的带给人真实而有富有想象的体验。同样的,在图9中,本来是四张名片两两叠放在一个背景中,但是经过光线的投射、阴影的产生和斜线角度的摆放,瞬间把上层的两张名片悬浮于空中,背景变成了地面,整个作品产生了强烈的层次与立体感。
3 肌理材质的选择
材质肌理:材质,指材料本身的质地;肌理,指材料表面的纹理。选择合适肌理,表现逼真的材质,结合作品的主题,可以创造出意想不到的效果。如图10所示,这是一则汽车户外广告,大幅的广告是以一块很不规则的石头作为背景,再加上主体汽车的摆放及阴影的制造,让浏览者仿佛驾驶于沙漠和偏僻的野外,极具挑战与冒险的刺激,三维错觉的产生,画面生动而有冲击力,最大限度调动观众的视觉观赏功能,在紧张情绪的背后,传达的是一种超越与可靠的信念,丰富主题的审美内涵,增强设计的表现力和艺术感染力。作为户外高立柱广告,必将给瞬间经过的人们,留下深刻的印象。
4 结束语
总而言之,Photoshop在图像处理和平面设计中,表现出色,平面作品的表现形式多种多样,在二维的世界里,营造三维效果,将成为设计者追求的作品创意的一个手法,而利用Photoshop进行三维效果的营造,当技术与艺术的碰撞,内容与形成的融合,多种感觉交织在一起时,必将给PS作品带来无限的生机与想象,必将给读者带来更震撼的视觉享受和空间体验,从而传达设计的目的。
摘要：该文探讨了在Photoshop中如何通过作品构成元素的变化关系、光线阴影效果和肌理材质的应用营造三维立体效果,从而创造出更富有吸引力、感染力和想象力的作品。
关键词：立体效果,变化关系,光线阴影,肌理材质
参考文献
[1]王维.photoshop7.0平面设计[M].上海:华东师范大学出版社,2006.
[2]苏霍姆林斯基.给教师的建议[M].北京:北京教育科学出版社,2005.
三维立体效果图 篇2
巧家一中 生物组 徐嘉佳
一、教学目的：
1、制作动物细胞三维立体模型。
2、加深学生对细胞结构和功能的理解和应用。
3、培养学生的动手操作能力和团队合作精神，启发学生的想象，充分发挥他们的自主创造力，利用各种材料制作动物细胞的三维立体模型。
二、准备工作：
（一）材料：用泡沫削成半球型（买不到琼脂，可到广告公司买8cm厚的泡沫，经济而且可重复使用）；购买彩泥（制作细胞结构）；大头针（固定彩泥）。
（二）分组：6人一组，让学生商量后选出组织能力强的人担任组长。
（三）复习细胞的结构和功能：可让学生画动、植物细胞结构模式图，对比动植物细胞的区别，复习各种细胞结构的功能。
三、开展教学活动：
（一）强调制作模型的要求：
1、活动目的：“制作动物细胞三维立体模型”
问：动、植物细胞的区别是？
学生答：中心体、细胞壁、叶绿体、液泡。问：制作动物细胞模型时那些结构不能做？ 学生答：细胞壁、叶绿体、液泡。
2、要保证模型知识点正确。
3、注意细胞结构之间大小比例问题。如，核糖体不应做得太大。
4、要知道自己用彩泥做的模型代表细胞的什么结构，小组内要统一看法。
（二）实施活动: 将事先准备的材料发给学生，让小组长协调，分配任务到每个成员，合作完成模型的制作。
随时视察各小组制作进度，对做得好的、有创意的给予鼓励，对有知识错误的地方给予指正。并提问彩泥的各部分代表什么。尽量激发学生的创造欲，不要束缚学生的思维，只要能给出合理解释，像不像不太重要。另外尽量让每个学生参与进来，对于乱窜的学生让组长批评，不参与回答问题的学生要及时提醒。
模型做好后集中放到讲台，让各小组观看其他小组的成果，取长补短，相互学习。
四、教学反思：
1、对做得好的小组应给予更多的鼓励。
2、在提问时可以连带问各个细胞结构的功能，这样不仅让学生通过制作模型巩固了对细胞结构的理解，还复习了细胞器的功能。
三维立体效果图 篇3
应用领域:家庭影院, 三维游戏, 互动教学, 医疗显示, 地理空间显示, 等对立图像和复杂数据显示效果要求较高的领域。
合作方式:商业融资, 技术入股
项目负责人简介:孙小卫, 1998年于香港科技大学博士毕业, 现任职于新加坡南洋理工大学电子与电机工程学院。主要研究项目包括氧化锌以及显示技术。并任南洋理工大学微电子中心副主任, 国际信息显示学会 (Society for Information Display) 新加坡/马来西亚分会主席。
英语教学法论文： 三维立体教学 篇4
-----论外语立体化教学法的应用
摘要： “立体化教学法” 是以学生、目的语（外语）、和环境为轴，以经济发
展为底，跨国文化为底的三维立体性质的外语教学法体系。本文通过
立体化教学法在多媒体网络教学中的实践应用，阐述了多媒体网络教
学最大程度地实现了立体化教学理论。并探讨这一模式在英语教学改
革中的成效。
关键词： 立体化教学网络教学整体性
Multimedia Network Teaching On Three Dimensions
— OnApplication of the “Three Dimensional Methodology”
Qu Xiaoli
(School of Foreign Languages and Cultures, Ningxia University,Yingchuan750021, China)
Abstract: The paper presents that the multimedia network teaching
realizes the “Three Dimensional Methodology” at the most
degree, and probes into the model in English language
teaching.Key words: three dimensional methodology, multimedia network teaching,the integration
1.引言：
多媒体网络教学是以外语立体化教学理论为依据,最大程度地体现了以学生、目的语和教学环境为一体的教学模式。多媒体网络教学克服了平面教学的顾此失彼，正确处理了要素和要素与系统的关系。
2.“立体化教学法”的学习论基础
2.1外语是学得的，习得只起辅助作用。
外语教学是由学生、语言、教育环境等要素构成的系统，其建构应用多种学科的理论。语言习得（acquisition）指人类自然学会母语的过程；语言学习（learning）指掌握了母语的人由不会使用另一种语言到学习使用的过程。正如张正东（2003）教授指出的，外语是在学习者内部，外部环境下进行。从外部环境讲，外语教学必须在学校环境中，在班级授课制下，在规定的时间内，按照 1
教师组织的内容和方式进行。从内部环境讲，外语学习需要具备译码能力、语法敏感能力、归纳类推能力和联想记忆能力，所以它不可能是习得，而是以学得为主。因此，外语立体化教学法认为学生学习外语主要靠学得，而习得只起辅助作用，这具有很大的理论和实践意义。
2.2 教学是一个系统。
外语立体化教学法是以学生、目的语（外语）和环境为轴，而以经济发展为底，跨国文化为顶的三维立体性质的外语教学法体系。在这个全方位的系统里，教学主体（学生）、教学客体（语言）和教学环境（教师、母语、教材、手段、条件等）三要素正好是外语教学的三维，三者缺一不可。三要素之间依据实际情况，密切结合和相互照应，从而发挥“1+1+1>3”的整体效应。
(1)学生系统
近年来，外语界一直致力于“以学者为中心”的教学理论与实践操作的研讨，尝试找出一条激发学生能动性，并使之成为教改主要力量的教学方案。因为，学生是一切教学活动的中心。
(2)语言系统
作为外语教学的要素，语言系统的内容可概括为处理、输入和输出。语言处理主要指对目的语进行挑选、改动、编排以适应教学的需要。输入指学生通过听说读写活动接受目的语话语材料；输出则是学生用目的语进行听说读写活动（听说要运用业以掌握的语言技能，所以也含输出活动）。因此，要将三者有效地结合，对外语教学中目的语加以选择、加工、传播、吸收及应用。
(3)环境系统
环境是与整体发生相互联系和作用的全部外部条件的总和。在教学环境这个系统里，教师是维持内稳定的最活跃的因素。因为教师是最重要的信息源和活动组织者，他要进行指导、调控，以便教学系统的正常运行。母语时刻都在影响着学习活动，是联系最紧，影响最大的环境因素。教材是按照不同的层次与要求，从语言系统中筛选出健康、规范的语言材料并经过重新组合后使之成为一个有机的整体，以便适时、适量地传输给学生。因此，它是语言系统的载体。教学设备手段等亦是其中不可或缺的组成部分。
3.立体化教学法与多媒体网络教学
3.1立体化教学为多媒体网络教学提供了理论基础。
多媒体教学技术的应用体现了立体化教学法的特点。多媒体教学技术的使用是培养学生创新思维的先进手段，对探索教学更好地适应学生，具有现实的意义。多媒体教学的应用与教学相结合，不仅是先进的模拟实际的教学，而且是对传统的教学方法的补充和完善。借助多媒体课件和网上资源，学习者可自主进行双向交流，具有很强的交互性。从而增强了学生的积极性和创造性,也激发了学生学习语言的趣味性和娱乐性。多媒体网络计算机辅助教学改变了局限于一支粉笔,一块黑板,一本教材这种单
一、封闭的教学环境。使教材全面，多样化，更富有立体特色。教师和学生根据自身的需要选择使用教材，而不是千方百计地起适应某一特定，某一单理论为指导的教材。同时，采用多媒体教学与常规教学相结合的手段，使得一切教学手段和方法的使用、创造都能从立体的角度出发，兼顾共
性和个性的需要。主体、客体、环境是外语立体化教学法的三维，三维并重而立足于从实际出发，正是外语立体化教学发的核心观点。
3.2．多媒体网络教学体现了语言学习的整体性
外语立体化教学法认为学习语言的活动是一个系统，含听、视、动、触觉活动等要素，各个要素也含多层次的下级要素而自成系统。语言知识的学习，认知活动和言语技能的操作、运用活动是一个整体。要紧紧抓住知识-技能-运用三个环节的教学活动，用听说读写的全面训练达到学生能够听说读写的终级目标。听说读写融合为整体的纽带是言语技能训练，由于各分课教学都立足于言语技能训练，而各种言语技能又是互补的。多媒体与传统课堂教学相互补充，有效地对学习内容（教学客体）进行分-合处理，解决了语言是一个整体，而学习语言却只能一部分一部分地积攒这一矛盾。外语多媒体网络教学具有众多的优势,使得听、说、读、写各种语言技能得到综合运用,提高了个人学习效率和教学效果,保证了大学英语教学的高质量的发展。多媒体课堂讲授可根据不同教学内容，合理选择媒体，将有声教材与无声教材的配合, 听说读写顺序的灵活安排, 补充材料的附加等教学环节以迅捷、新颖、生动的方式展示，为学生提供良好的语言学习环境与条件。多媒体网络教学有利于丰富课堂教学内容,提高学生的听说语言能力。在外语多媒体网络教学课堂里,教师不仅可以开发课本的内容,还可以利用已开发出的有关语言学习的材料,使学生对课堂内容的理解和接受变得多渠道、多元化。
3.3 立体系统中的主体----学生：个性化、自主性的学习
3.3.1多媒体网络教学为真正意义上的个性化学习提供了可能。
传授式教学的教是教师的“独白”，传授式教学的学是学生的“静听”。传授式教学的最大弊端忽视学生的主体地位和作用。学生在教学中的主动性、能动性和创造性得不到发挥
多媒体的特点之一就是具有很强的交互性。它把电视机的视听合一功能和计算机的交互功能相结合，产生出一种全新的，图文并貌的，人机交互式的学习方式。在多媒体计算机交互学习方式中，学生可以根据自己的学习基础，选择自己的学习内容，甚至选择自己的学习模式。
多媒体网络教学学生可以在任何地点,任何时候开展学习。需要学多少时间就可学习多少时间。并且可以按自己的水平和需要,自由选择不同的级别和水平的学习材料。可以自己设定标,可以通过自测反馈信息,立即知道自己的学习结果,发现问题以及时调整自己的学习难度和进度。
3.3.2多媒体外语教学要求学生学习的自主性增强。
网络外语教学从传统的“以教师为中心”的教学方式转变为“以学生为中心”的教学方式要求学生必须是主动积极的语言学习者。多媒体模式的班级提供了每周两节课的自主学习时间,学生在教师精辟简练的讲解指导下, 根据教学要求和教师的布置,以及自己的英语语言水平,有针对性地重点学习词汇用法、篇章结构和背景知识,对于听读等需要反复操练的训练项目,可以不受时间约束,反复练习,并通过自我检测,得到及时的反馈。学生可以按照自己的需要完全自主地安排自己的学习,这样,学习优秀的同学可以避免“吃不饱”,基础稍差的同学也可以从光盘材料中找到他们所必需的学习材料。
3．4 立体化教学环境
立体系统中的教学环境包括教师、教材、教学手段及条件等因素。
3.4.1教师指导作用的发挥
外语教学是在学校环境下进行的。教师虽然是教学媒体，但他是连接各媒体的“电脑”，是教学活动的组织者，对教学有指导作用。外语立体化教 学理论认为在研究和发挥教师作用的时候，必须考虑主体和客体的因素。教师指导作用的发挥往往受学习主体、客体和其他环境的制约。
多媒体网络技术在外语教学中的应用改变了长期来以教师为中心、单纯传授语言知识技能的传统教学模式,突破了课堂时间的限制，多媒体网络技术运用在外语课堂上,为教学活动提供了生动、直观的语境,唤起了学生对学习英语的亲切感和积极性。同时多媒体的使用使教师开阔了视野,更多地了解先进的教学方法和理念为更好地发挥教师的指导作用奠定了一定的基础。,网络外语教学中,教师利用多媒体网络教学节省了大量的课堂时间,这就要求教师必须针对授课时间减少,在全方位预见学生自习结果的基础上进行创造性的教学活动。教师必须在明确学生不同需要的前提下为他们寻找、挑选和提供不同的信息,让学生自己来重组和再造,鼓励学生成为积极的参与者,成为语言的探索者、实践者和再造者。多媒体教学中学生的自主性增强了,学习某种语言材料的难易是什么，用什么方法能使他们学习起来是倍功半。所有这些都要求教师更认真负责的指点和引导。在备课中, 教师不仅要准备英语语言方面的资料, 还要设计各种各样既能引起学生兴趣、又能锻炼学生所学知识的课堂活动。安排学生课余从网络汲取大量内容并加以整理，借助幻灯、图片，课堂上再充分讨论。教师在这种教学模式中,只是起组织、引导和释疑的作用,而学生却能充分发挥自己的主动性、积极性和首创精神。这也进一步说明，只有用立体化观点把主体、客体和教学环境结合起来，使它成为一个整体，教师才能真正发挥指导作用，做到“导而勿牵”。
3.4.2 具有立体特色的教材
外语立体化理论主张，教材的编写，必须从教学主体、客体和环境因素出发，突出立体化的特色。根据具体情况，使教材全面和多样化。外语立体化教学要求充分利用学生的视、动、味、触觉器官, 使语言的音、形、义合为一体, 师生的作用相互交流。根据不同教学内容，合理选择媒体，将有声教材与无声教材的配合, 听说读写顺序的灵活安排。
多媒体教学利用文字、图形、图像、动画、视频、音频一体化界面加大了对学生的感官刺激,使得教学变得形象化、立体化,和生动化,从而提高了学生的学习兴趣。根据自己教学的实际需要,把教学内容融入多媒体网络课件的设计制作中。教师可结合多媒体和教材的特点,设计出具有多媒体特色,有助于学生参与、思考、探索的多媒体课堂教学软件。教学光盘为学生提供课文学习所需要的教学资料,如背景知识、词汇、课文详解、例句并配备发音不仅具有影视和听觉效果,而且信息量大。在同样课时内,传统课堂上的粉笔和黑板是不可能做到的。外语多媒体网络教学课堂里,教师不仅可以开发课本的内容,还可以利用已开发出的有关语言学习的材料,使学生对课堂内容的理解和接受变得多渠道、多元化。
教师与教材的关系也发生了根本的变化。教师不再是教材的奴仆，而是教材的主人。教师既可以充分利用教材中的教育资源，又可充分利用教材以外的资源，给教师创造性地使用教材提供了时间、空间。教师和学生根据需要选择使用教材，而不是千方百计地去适应某一特定的、从单一理论为指导的教材。在教材的使用和处理方面，敢于增删挪移，打破照本宣科式讲授。这就是“因材施教”，实际上也是教学环境收到教学主体和客体的制约。
3.4.3： 立体化的教学管理
一切教学手段和方法的使用、创造也必须从立体的角度考虑，务必从实际需要与可能出发，扬长避短。在教学活动中，面对具有不同智力因素与非智力因素特征的一个个具体的教学主体。这就要求我们必需从主体、客体和环境的具体情况出发，采用立体化教学管理。多媒体网络教学实现了立体化的网络教学管理环境：教学硬件资源自主学习中心，精品课程网站，远程学习答疑，为学生提供了多元化，多方位的学习条件。动态化的教学模式，同时采用电教与常规教学手段，兼顾共性与个性的需要。个性化的大学英语课程体系：三大模块（先导课、选修课、必修课）、第二课堂（演讲辩论协会，英语俱乐部，模拟辩论），充分发挥了学习主体的主动性和个性，为立体化教学法的实施提供了必要的条件。双轨制、多元化的教学评估体系的创建使教学评价更客观、更准确。由教师、督导、学生共同参与的评估有效地促进了教学改革和提高。这一方法进一步强调了学生、教师和环境三要素相互作用的重要性。
结束语
多媒体网络教学主要是同时抓住了作为教学主体的学生，作为教学客体的教学内容，以及制约教学活动的教学环境。在主体方面激发了学生的学习动力和改善了学习方法和习惯;在客体方面针对学生的实际和教学规律进行了恰当的分合处理； 教师，教材，手段，条件等所构成的外语教学存在的环境，使学生的学习得以实现。这些正体现了外语立体化教学关于主体，客体，环境三维构成教学整体的理论。立体化教学法为多媒体教学提供了可靠的理论依据，多媒体教学不谋而合地把它实践了。所以，在我们的教学实践中，我们还可以进一步运用外语立体化教学法并加以深入研究。
参考文献：
[ 1 ]张正东、杜培俸。外语立体化教学的原理与模式 [M].北京： 科学出版
社，1999
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教育出版社，1996
[ 3 ]何高大。现多媒体辅助教学的理论与应用研究 [M].万人出版社，2001，（5）
[ 4 ] 邓星辉.基于多媒体视角下的外语教学[J ].外语与外语教学,2003 ,(9):28-
三维立体效果图 篇5
关键词：三维重建,机器视觉,全自动,三维立体模型拼接
摄影测量是从摄影影像和其他非接触传感器系统获取所研究物体,并对其进行记录、量测、分析与应用表达的科学和技术[1]。摄影测量和遥感学科是地理空间信息学科的有机组成部分,为数字地球提供实时、动态、全球、廉价而且其他方法都无法取代的空间框架图像及从中导入语义与非语义信息的唯一技术手段[2]。作为基于影像的空间信息科学, 摄影测量除了将继续在影像城市、虚拟数字地球和地理环境中得到应用之外,还有很大的潜力用于工业制造、医学诊断、文化遗产保护等方面[3]。本文就是973文化遗产数字化保护项目中,针对建立完整的敦煌莫高窟三维立体模型提出的解决办法。
三维重建是建立完整的三维立体模型的前期过程。对真实场景的三维重建一般有两种方法: 一是通过三维扫描设备的三维重建技术; 二是基于图像的三维重建技术[4]。由于利用激光扫描费时费力, 而且对周围环境的光照要求很高,通常选用第二种方法。基于图像的三维重建依此要经过相机标定、 三维点云数据获取和简化、曲面重构以及纹理映射这几个步骤[5]。
目前,专业人士已经通过综合利用3S技术以及摄影测量技术,将卫星传输的数据形成数字式三维地球。但是由于地球范围广,卫星数据传输的延迟性,三维地球模型拼接时的精度只能停留在米( m) 级[6]。而本文是针对某些具体的小范围场景的三维重建,旨在实现快速地、高精度地、全自动拼接出完整的三维立体模型。
只要研究出两个三维立体模型拼接的方法,就可以举一反三,实现多个三维立体模型的拼接。本文主要介绍两个三维立体模型的自动拼接方法。
三维立体模型的自动拼接体现在自动地提取特征点、自动地匹配特征点、自动地计算RT矩阵。图1为两个三维立体模型拼接流程图。
1特征点的自动提取
三维立体模型是具有图像纹理的,三维立体模型特征点的提取就利用上了图像特征。图像特征有很多,通常是提取图像角点。首先在三维立体模型对应的左右两幅图像上提取角点,再将左右图像上的角点匹配起来,计算出该点的空间坐标,也就得到了需要的特征点。
1.1图像的角点提取
图像上角点的检测算法历史悠久,且与时俱进, 不断改进完善。较早的有1977年Moravec提出利用灰度方差的Moravec算法[7],1995年由牛津大学的S. M. Smith和J. M. Brady提出的SUSAN算法[8],接着Harris等人在Moravec的基础上改进的Harris算法[9,10],最新崛起的也有SIFT算法[11]等等。虽然SIFT算法有着尺度不变、稳定等优势[12]; 但是由于Harris算法检测速度快,抗噪声抗干扰能力强、检测效果好,而且有函数可以直接调用等等的优点,足够满足本文角点提取的要求,最终选择选择Harris算法。
1.2图像的角点匹配
角点匹配的精度直接影响了特征点提取的好坏。为了使得左右图像上角点快速地自动匹配,充分利用上了三维立体模型的点云数据。三维点云数据包括各个点分别在左右两幅图像上的图像坐标以及它的三维空间坐标。若左图像的某个角点附近有点云数据,则其在右图像的匹配点必定也在这些点云附近。确定图像上一个角点的匹配点在另一图像上的搜索区域后,对该区域里的所有角点利用区域相关法计算相似度[13]。
式( 1) 中是相关窗口内所有像素灰度值的平均值:
取相似度Ni,j最大的点,而且Ni,j大于一定域值的点为最终的匹配点。
1.3特征点空间坐标计算
将一个三维立体模型的左右图像的角点与匹配之后,离该模型特征点的获取就差计算特征点的空间坐标了。当已知了同一个点在左右两幅图像上的图像坐标,根据相机标定的知识[14],可以列出以下方程:
根据方程可求出点的空间坐标 ( X,Y,Z) 。
2特征点的自动匹配
通过特征点的获取得到两个三维立体模型的特征点点集,通过以下两个步骤可以将这两组特征点一一匹配起来。
2.1粗匹配
粗匹配与特征点获取时的角点匹配一样,都是根据图像的灰度信息进行区域相关法匹配,称之为平面约束。不同的地方是此处不能在利用三维点云数据确定匹配点的搜索区域,因为两个三维立体模型的三维点云数据都是不相关的。只能采用遍历法寻找匹配点,这就大大增加了计算时间。粗匹配之后得到两组点集{ pi} { qi} ,两点集中的点都是一一对应的。
2.2精匹配
粗匹配不仅耗时,匹配精度也值得怀疑。精匹配就是将粗匹配后误匹配点剔除。精匹配利用的是空间两点距离客观不变这一条件,也称为空间约束法。
点集{ pi} 里第i点与j点的距离dpipj对应于点集 { qi} 里两点距离dqiqj误差最小的两对匹配点,即可认为它们分别真实代表着同一个点,当做参考点 { pa,pb} 、{ qa,qb} 。经过实验证明: 此处的距离误差用绝对误差较相对误差科学,点的匹配精度只和点的位置有关,与两点距离无关。
判断pi和qi为正确的匹配点的方法是: 参考图2,记pi到pj的距离与qi到qj距离误差为| dpipj- dqiqj| , 当| dpipa- dqiqa|和| dpipb- dqiqb|同时小于一定的域值时,则认为pi和qi为正确的匹配点; 否则当做误匹配点,从点集{ pi} { qi} 中剔除。
2.3匹配精度
为了直观检验两种匹配方法的匹配效果,拟定了一个验证某种方法的匹配精度的表达式:
Δ 表达的意思是在两个模型上,任意两对匹配点之间的空间距离的绝对误差。由于距离dpipj、dqiqj的单位均为米( m) ,Δ 的单位也为米( m) 。Δ 越小,精度越高。
3RT矩阵计算
计算空间坐标变换系数时,理论上已知四对匹配点对即可。而此时,已知了远远超过四对匹配点, 那是因为每对匹配点都是存在误差的。传统的方式是利用 所有的匹 配点对数 据,在利用最 小二乘[15,16]、四元组等数学算法,计算出RT矩阵。在这里提出一种大胆的想法,在所有的匹配点对里,挑选出最合适的四对匹配点来计算RT矩阵。所谓最合适,得满足三个要求: 1四对匹配点匹配精度要高; 2四对匹配点在各自的空间坐标系里分布不能太紧密; 3四对匹配点在各自的空间坐标系里不能共面。
如何描述匹配点对的匹配精度,这是个问题。 每个点的真实匹配点均是未知的,无法将算法寻找的匹配点与真实点作比较,算出误差,得到精度。在这里,继续利用上特征点精匹配时的两对参考点 { pa,pb} 、{ qa,qb} ,它们之间的距离误差在任意两点中是最小的,认为这两对点是匹配正确的点。匹配点对的精度可以利用精匹配的判定标准,某对匹配点的匹配精度:
Δi越小,表示匹配精度越高。
如果四对匹配点在各自空间坐标系分布太密集,坐标系变换时旋转误差将被放大,这并不是我们期待的结果。这时候就得考虑四个点的分布问题。将点集{ pi} 与{ qi} 中的匹配点对按以上匹配精度排序之后,在精度靠前50对匹配点中,组合四对匹配点。最终取四点最小间距最大的一组用作RT矩阵计算。
对于要求3,四点不能共面。四点共面概率是很小的,如若真的遇上,RT矩阵是计算不出来的。
同样的,为了直观检验RT矩阵计算出来之后拼接的效果,拟定了一个拼接精度的表达式:
这里不考虑三维立体模型特征点匹配时的误差,认为匹配点对都代表着同一个空间点。Δ拼越小, 拼接精度越高,其单位为米( m) 。
4实验结果验证
实验的硬件环境都是物理内存为2 G、32位Win7系统、奔腾处理器的三星台式电脑,软件环境均为Visual C++ 6. 0平台,利用Open Cv1. 0的库函数。
4.1Harris角点提取
实验处理的是四目测量系统在同一个视角下不同相机拍摄的两幅图像,两图像的像素为6 016 × 4 000,大小为7 M左右,格式为JPG文件。
匹配的精度和效率很大程度上受特征点提取的影响。没有必要把不在公共区域的角点掺合进来。 在提取角点前,先选定区域,可以达到事半功倍的效果。
角点提取函数cv Good Features To Track( ) 的参数quality_level设定的是0. 06,min_distance设定的是20个像素。图3是图像上的角点提取结果。
图3提取出的角点效果还是比较可观的,像佛像眼角、眉角、嘴角等地方的角点提取的都比较准确。
4.2角点匹配
在角点提取的基础上,进行角点匹配。
区域相关法的矩形窗口大小为15 × 15个像素, 相似度域值设定为0. 8。图4为二维图像角点匹配结果。图4中红色的叉点为利用cv Good Features ToTrack( ) 提取出的的特征点,白色叉点为利用三维点云数据匹配好的角点。
从图4可以看出,利用三维点云数据很成功的把两幅图像的角点匹配起来。肉眼几乎挑不出错误。
4.3特征点匹配
实验处理的是四目测量系统在不同视角下同一个相机拍摄的两幅图像,两图像的像素为6 016 × 4 000,大小为7 M左右,格式为JPG文件。
粗匹配时用区域相关法时的窗口大小是15 × 15,设定的域值是0. 8。
图5为利用平面约束和空间约束后特征点的匹配的结果: 绿色叉点是导入的三维立体模型的特征点,而且是未匹配上特征点的,红色叉点为平面约束后的粗匹配点,白色叉点为空间约束后的精匹配点。
肉眼可以定性地看出精匹配精度高于 粗匹配,为了进一步 定量描述 精匹配与 粗匹配的 差距,在两个三维立体模型提取了三组不同的特征点来匹配,计算式( 4) 的匹配精度 Δ,进行比较分析。
从表1可以看出,精匹配精度达到了mm,比粗匹配提高了两个数量级。
4.4三维立体模型拼接
为了具有比较性,分别利用最小二乘法、四元组法、四点法三种方法计算RT矩阵,进行三维立体模型拼接。图6为两个独立的三维立体模型的点云、三角网格、3D图; 图7为两个模型拼接之后的完整模型。
三种方法计算出的RT矩阵拼接效果用肉眼是看不出差别的。同样的,分别计算出三种方法的拼接精度[式( 6) 的 Δ拼],实验结果见表2。
从表2可以看出,三种方法的拼接精度顺序由高至低是: 四点法、四元组法、最小二乘法。在此,可能便会产生疑问,最小二乘法和四元组法的计算原理就是让误差最小,为什么拼接精度却比不上只用四对点来计算的四点法。这是一个比较容易走进的误区。 最小二乘 和四元组 法让误差 最小是
5结束语
提出了一种新型的对中小范围的真实场景的三维立体模型快速、高精度、全自动的拼接方法。
( 1) 特征点提取过程中的角点匹配利用三维点云数据,提高速度以及精度。
( 2) 特征点匹配时利用两点空间距离客观存在条件有效剔除误匹配点,保证匹配精度。
( 3) RT矩阵计算时,仅仅利用四对匹配点对, 突破常规。
养猪场三维立体驱虫方式 篇6
根据寄生虫的生活特征, 制定三维立体驱虫方式, 不妨一试。
1口服+注射
在驱虫过程中, 很多养殖场入了一个误区, 每半年驱虫1~2次, 驱虫的时候发现死的寄生虫才算有效, 其实这时候寄生虫已经给猪场造成了很大的危害。以蛔虫为例, 蛔虫虫卵在外界发育35 d左右即成为感染性虫卵, 被猪吞食后幼虫会钻过肠壁随着血液进入肝脏, 完成蜕皮的幼虫会在肝脏造成乳斑肝;幼虫通过心脏进入肺脏, 造成蛔虫性肺炎———这也是很多猪出现被毛焦燥、持续性咳嗽的根本原因。有的幼虫会进入支气管继续随着痰液经咽喉, 被猪吞咽后经食道和胃进入肠道, 这时的蛔虫成虫才是在粪便中看到的虫体。所以说, 当在猪的粪便中发现虫体时, 寄生虫已经在猪体内生长了5~10周, 已经给生猪健康带来了很大伤害。
而采用口服 (或注射) 的给药方式保持猪体内的血药浓度, 在蛔虫幼虫刚开始吸食血液的时候, 血液的药物浓度就可以将其杀死, 把寄生虫给猪造成的伤害降到最低。建议猪场最好每3个月驱虫1次, 这样能覆盖蛔虫的整个生活史, 有效地控制寄生虫。
2体外喷淋
体外喷淋是针对于蜱、疥螨等体外寄生虫采取的有效措施, 同时, 圈舍的栏杆、墙缝都会有螨虫的存在, 该方法对其同样有效。喷雾驱虫前应先将猪体表冲洗干净, 待猪体表干燥后才能进行。喷雾时要均匀、全面, 尤其是确保下腹部、肷部等较隐蔽的部位接触到药液。
3环境消毒
驱虫后必须对猪舍进行严格的冲洗消毒, 以有效地切断寄生虫的传播途径, 同时提供猪群不同阶段的营养需要量, 提高猪群机体的抵抗力。为保证驱虫效果, 应将驱虫后的粪便清扫干净堆积起来进行发酵, 利用产生的生物热杀死虫卵和幼虫。
三维立体效果图 篇7
我们说, 教学目标包括认知目标、能力目标和情感目标.认知目标中, 对于数学概念, 要了解其定义, 能够利用他们的主观感觉, 比如几何图形中识别几何的有关概念, 并通过解释和验证其定义和定理, 再应用它进行简单的计算和说理.能力目标, 是通过数学定义和定理的学习, 增强类化推理和发散思维能力.情感目标是通过将复杂的数学问题转化为简单的数学问题, 然后使学生体会化归思想的应用方法, 从而提高分析问题和解决问题的能力.通过将复杂的问题和简单的问题进行联系与区别, 并作出进一步的分析研究, 培养学生辩证唯物主义观点和激发学生学习几何的兴趣.其中, 以知识目标为主线, 能力、情感目标渗透于知识目标中来体现.确定此目标基于以下几点:新课程标准要求、教材编写意图、七年级学生实际、素质教育需要、布卢姆目标分类理论等.为完成教学目标, 设计知识线、诱导线、思维线三线合一的教学链.当然, 能力的问题, 即情感、态度、价值观的问题, 都是依附于知识的发生、发展过程之中的, 是在探索知识的过程中得以形成和发展的实际上在整个教学过程中, 情感、态度、价值观是始终存在的, 只不过我们过去没有关注而已.
反思我们以往的教学, 数学教育究竟应该给学生留下些什么呢?笔者以为, 数学教育应该是一种乐趣、一种享受、一种数学奇境的探索和渴望, 也就是“知识与技能, 过程与方法, 情感、态度和价值观”三维目标的有机整合, 只有这样才能做到“以学生的发展为本”, 使课堂成为有生命的课堂.
一、课堂教学是获得知识的一个快乐过程
传统的教学方式, 主要是以教师讲授为主, 方式枯燥、单一, 没有激发课堂气氛的思路, 缺乏积极学习的热情和活力, 每节课都在沉闷中度过.实际上, 学生才是课堂的主人, 要把学习知识的主动权交还学生, 课堂才能保持活力, 才能保持旺盛的生命力.学生自己在感受知识、体验知识过程中, 自主学习的能力也在不断增强.尤其是对于一些比较抽象的概念和理论性较强的数学知识点, 很多教师重复多次, 一节课讲个不停, 生怕学生不懂, 可学生也只有呆呆听着的份儿.这样的讲授方式, 学生又何尝能理解呢?越是抽象的知识, 就越要让学生自己去摸去碰, 只有爱过挫折后才会逐渐成长.
二、过程与方法不能流于形式
集体的力量是不可战胜的, 而且在学习上, 学困生也很需要其他优秀学生的帮助, 所以在教学重点、难点时我们总喜欢采用小组活动的形式开展学习.但小组学习是否节节课都适用、用了能达到一定的效果吗?小组合作学习确实给课堂带来了生机, 培养了学生多种能力, 诸如思维能力、口头表达能力、合作和交流能力.但是仔细观察, 也发现有不少学生仅仅停留在形式上, 往往是老师一宣布小组讨论, 满教室都是嗡嗡的声音, 四人小组里, 每人都在张嘴, 谁也听不清谁在讲什么.所以在教学中我们不要为了突出过程与方法, 而采用一些不必要的教学手段.
知识技能、过程与方法、情感、态度和价值观这个三维目标构成一个稳定的三角形底座, 三者相辅相成, 共同作用支撑起人的智慧和素养.单单有了知识、技能不等于形成智慧和素养.而“情感、态度、价值观不是可以独立传授的, 而是只有和知识与技能、过程与方法融为一体才是有生命力的”.要想让学生在课堂中“活”起来, 让课堂再一次充满生机, 那就要求我们有效地把三维目标真正落实到课堂上.
三、能力问题是学生学习中最重要的方面
三维目标中, 能力问题是不容忽视的, 虽然知识与技能是不可或缺的, 是新课程重要的目标, 但情感、态度、价值观等问题, 都是依附于知识的发生、发展过程之中的, 是在探索知识的过程中得以形成和发展的.实际上在整个教学过程中, 情感、态度、价值观的问题, 对一个人的一生影响更加深远.学生在学习过程中, 总是有一个态度、情感倾向的, 积极的人生态度, 是推动个人事业发展的根本保证;而消极的人生态度, 会影响整个人生选择和对价值观的判断.
(一) 培养学生运用数学知识解决实际问题的能力
加强数学能力的培养, 就是对学生思维能力、运算能力、空间概念的培养, 以及应用所学知识培养分析问题、解决问题的实际能力.比如一些应用性、开放性与创新意识较强的试题, 它强调试题的新颖和时代气息.
(二) 注重培养学生实际的动手和操作能力
通过实际动手培养学生解决问题的能力.
针对初中数学课程改革的三维目标, 我们在着实提高学生运用数学知识解决问题能力入手上大作文章, 作好文章.三维立体目标, 体现了数学的技术教育功能和文化教育功能.素质教育的重点是培养学生的创新精神和实践能力, 将素质教育的重点落实在教学目标中, 是教师对数学教育有深入理解的体现.
参考文献
[1]张国栋, 李建华.数学思想与数学教育[J].中学数学教学, 1998.
[2]李同胜.数学素质教育新体系的实验研究报告[J].教育研究, 1997 (6) .
[3]綦春霞.数学课程论与数学课程教材改革[M].北京师范大学出版社, 2001.
三维立体效果图 篇8
2007年9月教育部颁发的《大学英语课程教学要求》1 (以下简称《课程要求》) 指出, 各高等学校应充分利用现代信息技术, 采用基于计算机和课堂的英语教学模式, 改进以教师讲授为主的单一教学模式。传统的以教师讲授为主的课堂教学模式已不能满足大学英语教学的要求, 培养学生个性化学习方法和自主学习能力成为大学英语教学改革的重要内容。在《课程要求》的指导下, 全国各高校积极进行教学模式改革, 纷纷建设网络自主学习中心或者自主学习平台, 但是当前我国高校大学英语课程普遍开展的自主学习, 多数实质上是局限于依托网络和多媒体教室的自主学习, 这只是自主学习的一种手段和途径, 忽略了课堂外教学的其他环节和媒介。我国学界对于大学英语课程的自主学习研究也局限于网络自主学习方面, 这与自主学习理论的本质偏差较大。
韩清林 (2000) 认为, 自主学习是指学生通过多种手段和途径, 进行有目的、有选择的学习活动, 从而实现自主性发展。教师的科学指导是前提条件, 学生是教育的主体;学生能动的创造性的学习是教育教学活动的中心, 是教育的基本方式和途径;实现自主性发展是教育教学活动的目的, 是一切教育教学活动的本质要求。本文根据大学英语的《课程要求》, 结合普通本科院校学生的特点, 构建“网络自主学习平台+第二课堂活动+学生自办媒体”三维立体的大学英语自主学习模式, 推进大学英语课程教学模式改革。
二、自主学习的本质
上世纪50年代以来, 学界从不同角度对自主学习进行了广泛的探讨:以维果茨基为代表的学派认为, 自主学习本质上是一种言语的自我指导过程, 是个体利用内部语言主动调节自己学习的过程;以斯金纳为代表的行为主义学派认为, 自主学习本质上是一种操作性行为, 是基于外部奖赏或惩罚而做出的一种应答性反应。自主学习包括自我监控、自我指导、自我强化三个子过程;现代认知建构主义学派认为, 自主学习实际上是元认知监控的学习, 是学生根据自己的学习能力、学习任务的要求, 积极主动地调整学习策略和努力程度的过程 (刘昕2012) 1。2007年教育部颁布《课程要求》促使大学英语自主学习成为高校教学改革研究的热点问题。近年来, 我国学者对自主学习的内涵与本质也相继提出了各种主张。
杨明等 (2012) 、杜顺 (2010) 及谭小平 (2009) 探讨了大学英语自主学习中教师的地位和作用。岳好平和施卓廷 (2009) 进行了元认知实证研究和学习者自我效能感实证研究。以“大学英语网络自主学习”为关键词在知网上搜索2007年至今的期刊论文数达到548篇, 涉及大学英语网络自主学习的策略、模式、监控和评价等多方面内容, 但是对于大学英语课程非网络自主学习的其他形式和媒介研究较少, 这与自主学习理论的本质相去甚远。
三、如何培养自主学习能力
(一) 激发学习动机
目前许多高校都有自主学习中心, 为学生的自主学习提供了丰富的网络资源, 但是网络学习环境不同于师生面授, 缺乏情感交流和及时反馈, 自控力差的学生往往不能合理利用网络中海量的信息, 反而在自主学习时间进行网上聊天、网上游戏等与英语学习无关的事情。培养学生自主学习意识并非一日之功, 在大学英语自主学习教学的初期, 实施一些硬性措施杜绝学生在自主学习中心聊天、玩游戏是十分必要的, 但是更加重要的是利用多维度的自主学习活动创设丰富的情境, 通过学习任务驱动学生学习, 有助于激发学生的学习动机。
在创设情境时, 一是注意从知识目标和能力目标出发提出问题, 在知识建构的过程中提高网络学习的技能。二是考虑学习者的知识及经验基础, 使学习者通过一定的努力能达到目标, 增加学习者的信心。同时, 问题也要具有挑战性, 既可以启发学生思维, 也可以激发其学习兴趣。三是考虑到不同层次水平的学生, 设计的问题应由浅入深。在教学中创设贴近生活的情境, 让学生们如同身临其境一般亲自去体验和发现新奇、有趣的东西, 并主动探索答案, 让他们在探索中获得知识和快乐, 提高自主参与的意识和能力。同时, 合作学习给每个学生都提供了思考和表现的机会, 小组成员在相互依赖的学习环境中接受新信息, 既锻炼了思维又开阔了视野。
(二) 加强学习者的控制权
自主学习过程中应该加强学习者对自己的学习目标、学习内容、学习方法以及使用的学习材料的控制权。师生的角色区别于传统课堂教学:首先, 自主学习的教授方式应由“控学”转向“导学”, 教师的角色应由单纯的知识传播者转变为指导学生正确获取信息的引导者和学习任务的设计者和促进者。其次, 教师应引导学生转变思想, 着重培养学生制订学习计划、安排学习时间、适应无教师监督的学习环境, 鼓励学生利用QQ、BBS、MSN、E-mail等网络工具开展小组合作学习。再次, 将英语教学模式革新、学习资源利用与建设、教师与学生关系等融合到系统之中, 为学生提供与课堂教学同步的教学资源如优秀课件、教学参考资料及练习题等, 以便学生自主学习。最后, 在自主学习任务设计和实施的全过程, 充分考虑学生的个体差异性及由此产生的不同学习方式、学习地点、学习时间、学习方法等, 增强自主学习的灵活性、多层次性和可操作性。
(三) 打造个性化自主学习模式
自主学习应该是在教师的指导和总体教学目标的宏观调控下, 学生根据自身条件和需要制订并完成具体学习目标的学习模式。大学英语课程教学内容多但课时少, 高效的课后学习方法是学好英语的关键。在对学生学习方法进行指导时, 教师既要提供一些具有共性的学习方法, 又不能忽视个体差异, 要引导学生根据自己的实际情况总结出适合自己的学习方法。
个性化自主学习模式根据学生不同的语言程度和自学能力, 采用课内教学与网络课后自主学习接轨、分级和大小班教学相结合、第二课堂活动加自办媒体、学习型社团加群组合作学习的方式, 充分拓展教学空间, 丰富学习形式和学习内容, 为学生提供真实、丰富、多层次的学习资源和情景, 满足学生多层次的需求, 最大限度地激发学生的学习动机。
四、“三维立体”的自主学习
当前大学英语课程单纯以网络自主学习平台作为学生自主学习的渠道和评价依据, 但网络自主学习平台的监管难度大、学生网络学习的积极性不高等情况, 严重影响了自主学习的效果。我国大学英语教学改革应贯彻分类指导、因材施教的原则, 充分发挥计算机和网络技术的特点, 兼顾语言学习的灵活性及特殊性, 融合教师个性化教学和学生自主学习, 既满足不同学习者的学习需求又适应不同的教学实际情况, 从而较快提高学生英语综合应用能力。
(一) 开展分级教学和依托群组的自主学习
实施分级教学和群组学习教学, 帮助学生在自主探索和合作交流的过程中, 感受和体验教学内容, 真正理解和掌握英语语言文化知识和语言技能, 从而实现教学过程中教师和学生“双主体”的教育理念, 同时发挥教师主体和学生主体两者的主观能动性, 优化教师个性化教学和学生自主学习, 促进教与学的协调有效发展。
我国高校招生规模扩大, 大学英语课程呈现大班化的趋势, 班额普遍为60人以上。由于受地区和城乡差异等客观因素的影响, 学生的英语水平参差不齐, 谢春林 (2008:89-90) 认为,
大学英语分级教学, 就是本着因材施教、提高教学效果的原则, 根据学生实际英语水平及其接受英语知识的潜能, 将学生划分为不同层次, 确定不同的培养目标, 制定不同的教学目标、教学计划、学生管理制度等, 采用不同的教学方法进行教学活动, 在讲授、辅导、练习、检测和评估等方面充分体现层次性。
采用大班小班结合的模式, 大班着重语言知识点的讲解, 提高读写课的教学效率;小班授课注重语言知识的巩固和应用, 着力培养学生的听说交际能力。兼顾语言输入的量和语言输出的质。大班教师应组织能力强、课堂驾驭能力强, 而小班教师要口语流利、善于与学生沟通。
建立群组自主学习机制, 每个班可以下设多个小组, 以每组10~15人为宜, 既可以方便老师调控又能让每个学生充分参与。小组的建立兼顾优、中、差学生, 要遴选出一名精干、接受能力强的学生担任组长, 全班选出两名优秀学生担任科代表, 在教师和各个组长之间起到很好的上传下达和协调的作用。群组学习机制能够加强教师对学生自主学习的监管, 引入群组间竞争和增强学生在群组内的贡献意识和自豪感, 将提高网络教学平台的利用率, 培养学生自主学习能力, 对第一课堂形成有益补充。
(二) 精心打造第二课堂活动
将第一课堂教学与第二课堂活动有机结合, 弥补第一课堂课时有限、语言输入不足、班额过大的缺憾, 充分发挥第二课堂开放、灵活和广泛的优势特点, 通过第二课堂活动, 调动学生的主动性和创造性, 全面提高学生的综合素质。
开展丰富多彩的第二课堂活动, 营造浓厚的英语学习氛围。第一, 开展各类英语竞赛活动。例如, 英语朗诵大赛、英语演讲比赛、电影配音大赛、英语话剧比赛、英语翻译大赛、英语歌曲大赛、英语辩论赛、英语国家文化知识大奖赛、手抄报比赛、英语写作大赛、英语书法比赛、单词王大赛等。力争每月组织一次竞赛活动, 学生自主选择参加。第二, 组建各种英语社团, 定期开展活动。举办英语角、英语晚会、英语文化节、诗歌朗诵会等活动, 特别是在西方传统的圣诞节和万圣节, 举行圣诞晚会、化装舞会, 让学生亲身感受浓浓的西方文化。第三, 开设英语读书会, 每月一本双语读物或者一篇美文, 由任课教师推荐给学生阅读, 每月末主办读书会活动, 集体讨论该书或者文章。教师作为嘉宾参与讨论, 学生分班轮流主持该活动, 培养学生自主阅读的习惯, 根据学生的兴趣也可变通成为英文影视欣赏俱乐部。第四, 开设英语讲座, 拓宽学生的知识面。束定芳和庄智象 (1996:134) 指出,
要想学好一个民族的语言, 就必须了解一个民族的脾性、心理状态、文化特点、风俗习惯、社会关系等方面信息。而了解一个民族的文化仅靠课堂的语言知识的传授是远远不够的。教师必须努力为学生创造有利于教学的氛围, 提高学生的语言敏感度, 使学习者对目的语社团文化有比较深刻的认识。
总之, 第二课堂活动由社团统筹安排, 学生分班轮流组织, 在很大程度上能够提高学生的学习热情。
(三) 开设自办媒体
将学校调频台与大学外语教研室进行优化组合, 建立校英语广播台, 利用网络开办英语学习报 (网络版) , 由学生分班轮流播音和采编广播台节目, 学生分班分小组负责英语学习报纸的各个板块, 形成学生当主编、教师负责定稿和监管的模式, 教师将完成的情况作为学生大学英语自主学习的评价依据之一。将自办媒体的规划和建设的工作纳入推进大学外语教学计划之中, 拓展应用范围, 发挥更大作用, 使英语广播台和英语学习报纸工作成为大学外语教学活动的重要环节。内容丰富多样的英语节目和贴近学生生活的英语文章, 为语言学习提供了生动活泼、轻松有趣的环境, 不但充实了学生的学习生活, 又培养了学生英语语言运用能力, 增强了学生的自主学习能力。
总之, 学生的自主学习是多元化的、多层次的、多渠道的, 同时自主学习依托班级和小组完成, 可以增强学生的群组合作能力和自信心。
五、结语
教育的终极目标是培养学生的自主学习能力, 语言学习中的自主学习是大学英语教学改革的重点, 是“对传统课堂教学过程的解构, 也是一次教学观念的洗礼” (朱玉梅2007:49) 。大学英语教学应该充分利用先进的网络自主学习平台, 整合优势教学资源, 融合教师个性化教学和学生自主学习, 创造性地开展第二课堂活动, 充分利用校园广播台和自办的英语学习报, 建构能帮助学生达到最佳学习效果的三维立体的大学英语教学新模式, 推进大学英语课程教学模式改革。该教学模式不仅能帮助学生培养良好的英语语感和多元文化思辨能力, 增强其语言应用能力, 还能有效地促进提高其文化功底和对目的语的文化认知, 造就其强烈的跨文化意识, 从而切实帮助学生建构其语言体系、发展其语言能力、提高其综合文化素养, 使学生的语言综合应用能力得到全面的发展。
参考文献
杜顺.2010.大学英语自主学习中教师的地位与作用[J].中国成人教育 (24) :145-146.
韩清林.2000.自主学习教改实验的若干基本问题[J].教育研究 (5) :55-59.
束定芳, 庄智象1996.现代外语教学——理论、实践与方法[M].上海:上海外语教育出版社.
谭小平.2009.大学英语自主学习模式下教师角色的转换[J].中国成人教育 (13) :119-120.
谢春林.2008.大学英语分级教学中的因材施教法探究[J].湖北成人教育学院学报, 14 (3) :89-90.
杨明, 张兴梅, 韩梅.2012.大学英语自主学习模式下的教师角色转变[J].语文学刊:外语教育教学 (4) :110-112, 116.
岳好平, 施卓廷.2009.大学英语自主学习中学习者自我效能感实证研究[J].外国语文, 25 (5) :157-160.
X3D室外三维立体场景设计 篇9
X3D三维立体X3D室外景观场景设计是利用软件工程思想开发设计，采用先进的渐进式软件开发模式对虚拟现实X3D室外景观场景进行开发、设计、编码、调试和运行。虚拟现实X3D室内景观场景设计按照软件工程思想，从需求分析、总体设计、详细设计、编码和测试过程中，循序渐进不断完善软件的项目开发。
X3D室外景观场景设计，利用虚拟现实语言X3D中的几何节点、复杂节点、效果节点、纹理图像绘制技术以及动态智能感知节点等，创建一个X3D室内三维立体场景和造型。使用复杂节点和造型外观材料节点创建一个山脉造型，利用动态智能感知节点实现动画效果。
2 X3D室外立体场景
虚拟现实X3D室外场景设计是利用虚拟现实程序设计语言开发室外场景设计、布局和装饰等三维立体场景。采用软件工程设计思想，融合传统软件开发模式和先进的渐进式软件开发模式。创建逼真的虚拟现实X3D室外设计场景，使现实空间与虚拟空间相融合，感受虚拟现实技术的无穷魅力。
虚拟现实X3D室外景观场景开发与设计，主要对自然景观、人造景观场景进行虚拟现实仿真。运用软件项目开发技术和计算机前沿软件开发工具X3D语言，对虚拟现实室外场景进行开发与设计。X3D室外设计包括自然景观和人造景观，如广场设计、绿化设计以及装饰灯场景设计等。利用虚拟现实程序设计语言中各种基本节点、复杂节点以及智能动态感知节点实现三维立体场景的设计和动画制作，感受虚拟世界独特魅力的动态交互和身临其境的沉浸感。
虚拟现实X3D室外场景设计是采用先进的渐进式软件开发模式，对虚拟现实场景和造型进行开发、设计、编程及调试。利用虚拟现实程序设计语言X3D开发工具对三维立体场景进行编码、测试和运行。利用结构化、模块化、组件化以及面向对象的开发设计思想，采用循序渐进的策略，开发虚拟现实软件工程项目。
3 X3D室外场景造型设计
虚拟现实X3D室外场景造型设计是利用软件工程思想开发设计，采用渐进式的软件开发模式对虚拟现实X3D室外场景造型进行开发、设计、编码、调试和运行。虚拟现实X3D室外场景造型设计按照需求分析、设计和编码的过程，循序渐进不断完善软件的项目开发。
虚拟现实X3D室外场景造型设计由广场设计、装饰灯、台阶和绿化带设计等组成，创建室外造型场景设计。采用模块化、组件化设计思想，层次清晰、结构合理的虚拟现实X3D室外场景造型设计。虚拟现实X3D室外场景造型设计层次结构，如图1所示。
X3D室外三维立体场景设计：利用几何节点的纹理贴图技术和造型外观材料节点进行颜色绘制设计，运用动态智能感知节点，实现X3D室外三维立体场景设计的绚丽景观设计。X3D室外三维立体场景设计由X3D头节点与场景(Scene)根节点构成。任何X3D场景或造型都由X3D节点、场景(Scene)根节点、基本几何节点、纹理节点以及动态感知节点构成，将几何节点进行纹理绘制、造型外观颜色设计，构造出生动、逼真、鲜活的X3D室外三维立体场景和造型。
4 程序实例
虚拟现实X3D室外场景造型设计利用虚拟现实程序设计语言X3D对虚拟现实室外三维立体场景进行设计、编码和调试。利用现代软件开发的极端编程思想，采用绝对编程、自动测试、简单设计以及先测试后设计开发理念，融合结构化、组件化和模块化的设计思想，使软件开发设计层次清晰、结构合理。利用虚拟现实语言的各种节点创建生动、逼真的X3D室外三维立体场景和造型。
使用背景节点、视点节点、组节点、坐标变换节点、内联节点、重定义节点、重用节点以及复杂节点等进行设计和开发，利用内联节点实现子程序调用，实现模块化和组件化设计。使X3D室外三维立体场景和造型在虚拟现实场景中更加逼真、鲜活和生动。
利用X3D-Edit专用编辑器或记事本编辑器直接编写*.x3d源程序，在正确安装X3D-Edit专用编辑器前提下，启动X3D-Edit专用编辑器进行编程。利用X3D基本几何节点、背景节点、内联节点和复杂节点等编写X3D源程序。
虚拟现实X3D室外三维立体场景和造型设计px3d8-2.x3d源程序，利用X3D几何节点、内联节点以及复杂节点进行开发与设计编写源程序，使用X3D背景节点、几何节点、内联节点、纹理节点以及动态感知节点等设计编写，源程序展示如下：
虚拟现实X3D室外三维立体场景设计运行程序，首先，启动BS Contact VRML-X3D浏览器，然后打开“X3D源程序实例/px3dmain.x3d”，即可运行虚拟现实X3D室外三维立体场景造型程序，如图2所示。
5 展望
虚拟现实X3D大有一统网络三维立体设计趋势。X3D在三维节点的基础上，又增加了新的二维节点，并且可以很方便地加入新的参数化图元，在X3D标准中还可以很方便地引入NURBS等新的对复杂几何体的描述方式。在交互和程序整合方面，X3D也对此做了重大改进。为了适应软件项目的开发，还建立了相应的工作组。如CAD工作组就在进行X3D/CAD标准交换格式的研究。MPEG4工作组也在进行MPEG4中应用二维和三维交互的研究。此外各个X3D公司还开发了工具包以提供给X3D的应用程序使用。
虚拟现实X3D有着巨大的市场开发空间和应用前景，X3D交互式三维图形技术解决了网络上大规模应用程序的开发问题。X3D成为国际三维图形标准和规范，采用构件化、组件化的设计思想，具有很强的可扩充性，在电子商务、可视化仿真、数据库可视化、科研、教育以及娱乐等领域都有很好应用前景。由于X3D本身的平台无关性、易扩展性、实用性和灵活性，尤其是与XML的集成，非常适合于分布式虚拟环境系统的开发，对虚拟城市的网络化起到极大的推动作用。X3D的出现为分布式虚拟城市系统的开发和实现提供了一个良好的契机。X3D的组件化、可扩展、可定制的特点将大大扩展X3D技术的应用。X3D将不局限于桌面电脑平台上的应用。X3D可以应用到包括手机、PDA、机顶盒、CAVE设备、头盔显示器、数据手套、三维打印机、三维扫描仪等不同的高端与低端设备上。
参考文献
[1]张金钊, 张金镝, 张金锐.虚拟现实三维立体网络程序设计语言.清华大学和北京交通大学出版社, 2004.
[2]张金钊, 张金锐, 张金镝.VRML编程实训教程.清华大学和北京交通大学出版社, 2005.
[3]张金钊, 张金锐, 张金镝.X3D虚拟现实设计.电子工业出版社, 2007.
[4]张金钊, 张金锐, 张金镝.虚拟现实与游戏设计.冶金工业出版社, 2007.
[5]张金钊, 张金锐, 张金镝.X3D三维立体动画与与游戏设计.电子工业出版社, 2007.
[6]张金钊, 张金锐, 张金镝.X3D三维立体网页设计 (立体动画游戏设计) .中国水利水电出版社, 2009.