设计与现实

设计与现实（精选12篇）

设计与现实 篇1

一、海报设计中理想和现实关系的理论依据

“一个广告如果没有创意就不成其为广告, 只有创意, 才赋予广告以精神和生命力。”著名广告公司DDB广告公司的创始人之一威廉·伯恩巴克曾经这样说过。这句话在海报的设计中也同样适用, 海报设计和广告的设计一样, 都对设计作品的创意性有着极高的要求, 可以说, 创意, 就是一个海报设计作品的灵魂所在。而所谓的创意, 也就是我们通常所说的想法。我们在设计一张海报作品的时候, 首先, 就必须要有一个好的想法, 要有一个既有新意又能够贴合主题的构思。那么, 好的想法又从哪里来呢?

1. 现实到理想

马克思主义哲学关于感性认识和理性认识的辩证关系原理告诉我们, 认识来源于实践, 理性认识依赖于感性认识。没有感性认识的积累。理性认识就是无源之水, 无本之木。这是认识论中的唯物论。运用在海报设计上, 感性认识, 就是我们所说的素材, 以及我们对作品外界材料的感官认识, 而理性认识, 则是我们在对素材的加工, 思索和总结的基础上所发展出来的构思, 也就是说, 我们对作品的想象是源于现实的, 在形成理性认识后, 又将作用于我们的海报创作。这就要求我们在进行海报设计的过程中, 千万不能脱离实际。好的构思, 固然是与一个人的超凡的想象力和渊博的知识密切相关的, 但是我们还是可以为作品的创作提供最基础条件, 也就是尽可能多的收集与作品主题相关的感性材料。

在有很好的构思之前, 我们应该根据海报作品的主题进行基础材料的收集。例如, 了解相关设计该海报的公司的人文地理情况, 了解该公司的由来, 了解它的公司文化、公司精神, 了解它的主题产品, 以及其产品的特殊象征意义, 还有, 就是要全面地收集与该公司及其产品相关的图片资料, 了解它的产品及其周边。在充分准备的基础上, 我们就可以尽情地发挥想象力, 去思考如何设计海报。

2. 理想到现实

马克思主义哲学同样告诉我们:理论与实践的关系是实践上升成理论, 理论又反作用于实践, 指导实践。没有理论的实践是盲目的实践, 没有实践的理论是空洞的理论, 二者是相互联接不可分割的。实践是发展的, 永无止尽的。

有了好的构思, 还必须付诸于实际, 通过特定的艺术形式把自己的构思思想尽可能完美的表现出来。另外还涉及到应用软件的熟练度和排版的水平等等。通过团队合作, 大到布局, 小到小细节如一个点一条线, 都力求做到尽善尽美, 忠实体现构思。

二、联系实际作品的创作过程分析理想与现实的差异

1. 现实到理想

如笔者参与的青奥会海报设计, 口号为“分享青春, 共筑未来”。如果对这个海报设计时, 仅单纯为了体现出“青春”“未来”这几个字, 便没有真正去想:青奥会到底是一个是什么样的运动会?它有着怎样的精神内涵?在作构思之前, 笔者回看了往届青奥会的录像, 在图书馆翻看与青奥会有关的书籍, 并至附近学校的小型运动会现场体验气氛。随后得到点子:既然是要表达是在中国举办的青奥会, 那就要具备一些中国韵味很强的元素。青奥会顾名思义是青少年的运动会, 那就是要体现出青少年的感觉。只有细致的理解和研究了青奥会的内涵, 才会离好的点子越来越近, 直至形成完美的构思。

回顾设计过程, 如何找到好的点子是设计的中心任务, 设计师不能闭门造车, 只有身临其境, 深入了解设计主题, 才能获得好的构思。

2. 理想到现实

找到好的点子固然重要, 而要找到能够表达出设计思想的现实元素也很难。

如上文所提及的青奥会海报设计, 在艺术形式上笔者选择了国粹书法, 来表达自己的设计理念, 感情及作品的信息。在寻找字体的过程中, 并未发现与笔者构想相吻合的字体, 便选择自己手写。具体来讲, 是用中国的篆书, 加以变形, 结合体育运动图标设计出具有中国韵味的图。没有好的载体, 便不能忠实反映作者的原意。一个好的载体, 一个特定的艺术形式, 可以完美的将构思从无形变为有形。

三、今后如何改进海报设计中理想和现实存在的差距

在海报设计中, 只有认识到了理想和现实存在的差距, 并加以重视, 缩短差距, 才能不论在寻找素材, 构思画面, 还是文字处理、色彩处理等方面, 都做到得心应手。

1. 现实到理想

加强平常对理论的重视和学习, 以及对现实元素的积累, 不过分依赖软件, 不去啃枯涩的理论知识。这就好比一个作家一样, 如果他只知道整日呆在房间里动手写作, 却不出去采集, 不了解民间的风土人情。“纸上得来终觉浅, 绝知此事要躬行。”即使他文笔再好, 也不可能写出能够体现出人民群众真实心态的那种文章。

在平时的生活中, 一定要养成细心观察以及深入思考的习惯。不平凡的美丽往往都隐藏在平凡的生活之中, 关键是要有一双善于发现美的眼睛。画者也好, 设计者也好, 一定要善于发现并细心收藏这些隐藏在平凡中元素, 这样才不会在面临实践的时候因为找不到能够体现自己思想的元素而捉襟见肘。

素材要改进, 尽可能选择拍摄清晰的高质图片。在寻找素材时, 要扩散思维, 从多方面入手, 借助多种媒体工具, 以解决元素难于寻找的问题。平时要养成收集良好素材的习惯, 以备不时之需。

2. 理想到现实

如果说好的想法是一部作品的灵魂的话, 那么操作软件对于设计者来说, 就好比是画画的手, 再好的构思也需要画出来才行, 熟练地操作软件相当必要。

在排版时, 应多参考一些大师的作品和作品集。

团队合作精神也相当重要, 好的作品往往是多人齐心协力、各尽所长完成, 良好的沟通和合作, 默契的协调配合是好的作品得以完成的关键。

海报设计中的理想和现实也同样在设计中的方方面面有所体现。我们要从现实着手, 从而达到思想上的升华, 再由理想转化为现实。不管现实和理想存在的多少差异, 我们都应竭尽全力去分析, 研究, 认认真真完善作品, 吸收和采纳多元素的作品加以改进自身的不足, 才是真正地领会到现实和理想的差异。

设计与现实 篇2

竞晖学校 余璐

一．学情分析

九年级的学生开始对自己的未来作出较明确的设想，但不知道如何实现自己的理想，面临社会的竞争压力，一些学生出现长时间的心理疲惫，文化的多元性导致了价值观的迷茫，他们有时感到无所适从。部分学生升学无望，感到前途渺茫，自暴自弃，对未来缺乏信心，缺乏远大的人生奋斗目标。因此对即将毕业的九年级学生进行理想教育，帮助他们认识理想在人生成长过程中的重要作用，明白有了正确的理想才会有前进的动力，才会努力去拼搏，从而实现人生的价值。因此理想的教育对于成长中的即将毕业初中生来讲更有现实意义。

二．教材分析

1．本节课“正确对待理想和现实”是人教版九年级思想品德课第十课第一框的内容，本课的内容设计是帮助学生解决人生发展阶段中一个重要问题——实现个人理想的问题，体现了对学生未来的关注，因而本课在本单元中占有中重要地位。

2．本框分两部分，第一，“给未来插上翅膀”。教材首先创设了大量的情境，引导学生自主探究与合作交流说画理想树，并指出理想的含义、作用，为后面学习的内容做好铺垫。第二部分“通向理想之路。” 教材通过开展探究活动，分析理想和现实之间总会有些差距，要实现自己它的理想，必须要对人生作出规划，并在适当时候根据实际情况

进行调整，鼓励学生为实现自身理想坚持不懈，不断提高自己。

三．教学目标

1．知识目标：让学生理解理想的含义，理想的重要作用，实现理想的途径。

2．能力目标：理解理想的重要性；能找到自己理想与现实之间的差距性，掌握实现理想的方法。

3．情感态度与价值观：树立人生理想，激励自己不断超越自己，感受实现自身价值的喜悦；愿意通过自己不断的努力，全力以赴地来实现自己的理想。

四．教学重点和难点

1．重点：理想的重要作用

2．难点：理解理想与现实之间的差距，掌握实现理想的方法

五．教学工具

多媒体

六．教学过程

（一）导入新课

通过材料“如此差异”启发学生思考，得出结论：“理想是指路明星，没有理想就没有前进的方向；没有坚定的方向，就没有生活。志不立，天下无可成之事。”引出课题，激起学生求知的欲望。

（二）讲授新课

1、给未来插上翅膀

活动一：通过看历史上一些名人伟人的理想，归纳总结理想的含义。

目的：引导学生回顾小时候的理想，明确现在的理想，懂得理想包括方方面面的目标。使学生对自己将来的生活有全方位的设想，帮助学生树立更为明确的目标。

活动二：小张刚考进大学的时候，与别的同学一样，处于新奇和兴奋中。上大学的愿望已经实现，下一步的目标还未确定，在轻松中度过两年后，小张决定考研究生不少同学偷偷嘲笑他：“他就那资质，还想考研究生？”每天傍晚，小张背着书包上晚自习；周末，别人忙着跳舞、结伴外出游玩，他坚持准时走进教室。两年后，小张如愿以偿，考上了名牌大学的研究生。那些自认为与他水平差不多甚至比他还优秀的同学，都很羡慕他。设问：

a.在决定报考研究生以前，小张的生活状态是怎样的? b.面对别人的嘲笑，小张为什么能一笑置之？

c.在确定了报考研究生的目标后，小张的行为发生了哪些变化？（学生回答，教师总结）

理想在一个人的生活中起着重要的作用，a、理想总是指向未来,对人的行为有导向、驱动和调控的作用。如果缺乏理想，就会使人缺少一种稳定、持久的内在激励，容易受各种因素干扰„„迷失方向。b、在人生发展的过程中，理想激励着我们不断超越自己，让我们充满了实现自身价值的喜悦，使我们的人生充满幸福。

（多媒体同时显示相应的名言，加深学生对理想的作用的感受）活动三：提问（抢答）：在现实生活中有许多这样的事例，谁能举例

说明理想的作用？（例举历史上名人伟人的理想，通过例举事例证明大家对理想的作用都有一定的认识）师生共同总结理想的作用 2．通向理想之路

活动四：课件展示课本129页的三个情境，组织学生参与辩论-他们的理想能实现吗？

分小组探讨后面的问题，每个人充分发表意见。

柏惠的理想有可能实现，韩澎和宋哲的理想难以实现。因为理想实现的因素很复杂，有些是个人无法控制的外在因素，如社会环境、机遇、家庭背景等；有些属于个人自身条件的限制，如性格、智力、身高等。韩澎受到自身条件的限制、宋哲受到外在因素的限制，因此他们的理想很难实现。

（他们应全面分析有利条件和不利条件，学会调整自己的奋斗目标。）在全班进行交流，教师总结理想和现实之间存在差距的原因。目的是引导学生认识到，由于外在环境和自身条件的局限，理想和现实之间总会有些差距，要实现自己的理想，需要掌握正确的方法，付出艰辛的努力。

过渡：我们都希望实现自己的理想，但由于外在环境和自身条件的局限，理想和现实之间总会有些差距。要实现自己的理想，我们该做些什么呢？

活动五：通过观察总结实现理想的途径

（1）.日本有一个叫做山田本一的马拉松选手曾两次获得过世界马拉

松大赛的冠军，当记者问起他成功的经验时，这位内向的选手并没有明确说出答案。但十年后，人们在他的自传中找到了答案，他在自转中是这么说的：起初，我把我的目标定在40多公里外的那面旗帜上，结果我跑到十几公里时就疲惫不堪了，我被前面那段遥远的路程给吓倒了。后来，我每次比赛前都要乘车把比赛的路线仔细看一遍，并把沿途比较醒目的标志做为目标画下来，比赛开始后，我先朝第一个冲，冲过第一个目标后，又朝第二个目标努力。就这样，40多公里的赛程，就被我分解成几个小目标轻松地跑完了。

山田本一的做法对于你树立和实现自己的理想有什么启示？（教师总结）实现理想，需要对人生作出规划，这个规划要尽可能长远，这样我们就不会在人生的某个阶段找不到目标而迷失方向；这个规划还要尽可能具体，可以把它划分为若干个阶段性目标，这样一步步付出努力，理想就不会仅仅是我们的美好愿望。（2）.多媒体显示了鲁迅和孙中山的理想变化

（教师总结）在理解树立和实现过程中，我们要根据自己的能力、兴趣等实际情况出发，进行适当调整，以缩短理想和现实之间的距离，推动理想的实现。正如每个初三年级的同学都希望能提高成绩，我们应当根据实际情况制定出符合自己在每个阶段实际情况的目标和学习计划。

(3).漫画说明实现理想就要脚实地、全力以赴、不屈不挠、坚持不懈等

（三）课堂小结

回顾本课的主要内容

（四）课堂练习

对本框一些重要知识点进行考察，了解学生对本堂课所学知识的掌握程度。

（五）结束语

青春的未来不是梦，而是理想。今天我们共同学习了理想，认识到理想对人生的重要意义，但理想和现实之间总会有差距，要实现自己的理想，就要对人生作出规划，学会调整；就要脚踏实地，全力以赴，不屈不挠，坚持不懈。只有这样才能在将来的升学和就业过程中充分发挥自己的能力，创造属于自己的辉煌。

七．板书设计

正确对待理想与现实

一、给未来插上翅膀

1、什么是理想

2、理想的作用

二、通向理想之路

1、理想和现实之间总会存在差距

2、实现理想的途经

（1）实现理想，需要对人生作出规划（2）根据实际情况，对理想进行调整

（3）通向理想之路：脚踏实地，全力以赴

八．作业

设计与现实 篇3

【摘要】同传统机务训练方式相比，机务虚拟训练具有演示形象生动、操作灵活等优点，能有效的缩短培训周期、减少培训资源浪费。针对某型飞机机务维护虚拟训练系统的功能需求，给出了一种基于UDK的虚拟训练系统开发流程，并详细介绍了系统开发中主要技术问题的解决方法，最后通过系统实现说明了本文提出方法的可行性和有效性。

【关键词】机务维护  UDK  虚拟训练  虚拟现实

【中图分类号】G77                                  【文献标识码】A      【文章编号】2095-3089（2016）11-0233-04

Designing and Realization of a Type Aircraft Maintence Virtual Reality Training System

GUO Wei，WANG Hong-qiang，WANG Xu-dong

（1. China PLA 95997 Unit， Beijing Fengtai 100076）

【Abstract】Compared with the traditional aircraft maintence training mode， virtual reality training has the presentation of vivid， flexible operation， etc.， and it can effectively shorten the training cycle and reduce the waste of training resources. According to the functional requirements of the aircraft maintence virtual reality training system of a certain type of aircraft， this paper presents a virtual training system development process that based on the UDK， and introduces the methods to solve the key technical problems during system development in detail. Finally， through an system example to illustrate the feasibility and effectiveness of the proposed method.

【Keywords】 Aircraft Maintence; UDK; Virtual Reality Training; Virtual Reality

一、引 言

航空机务工作是对飞机及其装备在使用过程中进行维护和修理的保障工作，是航空兵部队战斗、训练保障工作的一个重要组成部分。飞机上的各种装备比飞机有更快的发展，不仅更为高级、精密和复杂，而且在数量和种类上成倍增长，其维护难度大，对作业人员的操作技术和专业素质要求较高。

传统的机务培训模式主要采用理论学习和实装训练相结合，存在许多缺陷。如理论学习不够形象、生动，造成培训效果差;实装训练影响装备寿命，训练过程中稍有不慎，容易造成装备损坏，存在巨大的安全隐患;同时实装训练受到装备数量和训练场地空间的限制，一次性培训人员较少，培训周期过长，造成大量人力、物力、财力的浪费。

虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术是一种先进的数字化人机接口技术，利用计算机技术生成一个逼真的，具有视、听、触等多种感知的虚拟环境，用户通过使用各种交互设备，同虚拟环境中的实体相互作用，使其产生身临其境的交互式视景仿真和信息交流。

目前虚拟现实技术已经在人工智能、CAD、军用和民用图形仿真、模拟训练、遥感、游戏娱乐等方面得到了广泛应用[1-3]，同时采用虚拟现实系统进行虚拟拟训练已成为一种重要的军事训练手段[4-6]，并开始应用于航空机务维护人员培训，取得了良好的培训效果。

二、机务虚拟训练系统的需求分析

针对该系统而言，实现机务虚拟训练就是研制模拟训练的虚拟仿真系统，完成该型飞机机械、特设和电子等专业的维护操作科目的学习、练习和考核等功能，并提供相应的人员信息管理功能。

虚拟训练软件在计算机上创设三维虚拟训练场景，操作人员通过鼠标点击场景中的物品、设备、部附件等进行操作，以完成各项科目的学习和训练。运行环境为运行训练软件所必需的硬件设备，包括计算机、网络设备等。

根据训练系统功能要求，系统主要划分为人机交互、模式选择、数据库、模型库、知识库和核心工作引擎等部分，其中模式选择部分根据使用情况选择不同的模式，可以完成教学模式、练习模式和考核模式等不同模式的设定。其基本组成如图1所示。

图1  训练系统的基本组成

人机交互部分将操作人员的操作指令变换为虚拟训练的动作指令，并在训练系统中显现出来。根据训练层次不同，操作人员可以选择教学模式、练习模式、考核系统模式满足不同操作人员的使用要求。核心工作引擎是虚拟维修训练系统的基础平台，包含模型控制、通信、数据生成和动作跟踪等核心功能，通过对接口的封装，屏蔽了对模型的读取、控制等具体操作，上层应用系统不需要和三维仿真平台直接交互，简化了应用系统的设计，实现了系统设计的通用性和可扩展性。模型库中存储了仿真系统运行需要的设备、人员、工具及其他物品的三维模型。数据库中包含了训练系统维护科目的操作内容、检查标准、操作代码、分数、人员信息等内容。知识库中包含了操作考核所需的操作过程及评价标准。

三、系统开发流程

UDK（Unreal Development Kit）是Epic公司对外发布的虚拟环境引擎，它提供了完全集成的编辑环境，所有主要工具都可以通过UnrealEd访问，使得管理网格物体、材质、声效及动画等资源比以前更加容易，并能使虚拟环境呈现出前所未有的生动真实的效果[7]。UDK在视景仿真、训练模拟、教育培训等方面都有较好的应用[8，9]，具有很大的灵活性。

基于UDK开发的机务虚拟训练系统的技术开发流程为：3ds Max等软件完成三维模型建模;Photoshop等图片处理软件完成贴图的处理和制作;Flash/Scaleform技术完成软件界面资源的制作;VS2010等软件完成底层代码的编写;UDK编译代码;三维模型和软件界面资源导入UDK后，在UDK中制作关卡文件;最后由UDK进行软件的打包发布。

依据开发虚拟训练系统的特点，具体制定的实现仿真系统的技术路线如图2所示。

图2  仿真系统的技术路线

四、主要技术问题及解决方法

1.三维物体建模及导入

三维建模是整个虚拟维修训练系统的前提和基础，实体模型在虚拟维修训练环境下的有效表达是构建整个虚拟维修训练环境的重要因素，并且对实体模型的维修操作仿真和工作过程仿真也是构建整个系统的关键。

在本系统软件中，三维虚拟场景中的实体模型均为三维模型，都需要应用三维建模软件进行建模。本系统采用3ds Max三维建模软件对各物体进行三维建模，并根据真实场景中的材质、尺寸、重要标识等进行贴图坐标设定。本系统三维建模对象包括机体及部附件、保障器材及车辆、人物角色、机场建筑及附属设施、树木等。下图为部分模型的建模结果。

图3  模型建模结果

三维模型的导出/导入可以分为静态网格物体和骨骼物体两类。相比静态网格物体，骨骼物体就是带有动作或动画的物体，比如人物角色、有动作显示的设备、移动车辆等等。由于UDK不接受骨骼的缩放，因此任何骨骼动画都只能看作骨骼的旋转，设定UDK中的骨骼为动画物体之间的层级关系，比如制作打开舱门的动画，就可以舱门轴为根物体，其他部件都链接其上，形成层级关系，然后制作各部件动作，大大简化了动态模型的制作。

2.材质制作及其动态显示

材质是UDK三维环境形成的基本单元，它能够使物体看起来凹凸不平、闪闪发光、反射光源与折射光源，甚至可以让人产生错觉，以为材质所提供的皱纹、疤痕和毛孔等细节都是物体在建模过程中做出来的。在UDK中制作材质，可以看作对贴图进行一系列变换。按照材质的光照模型，常用的贴图有漫反射贴图、高光贴图和法线贴图，这些贴图的制作是制作材质的关键点，也往往是难点所在，往往需要对照片、图片进行多次变换和修改，如不同尺寸、拍摄角度的照片进行拼合，改变图片的色调、对比度，添加特殊效果，去除杂斑等等。

下图为飞机上的大气温度传感器实物照片，以及分别使用了材质文件和一般贴图的模型的对比，从图中可以看到，相比于只是应用了一般贴图的物体模型，采用了材质文件的模型在真实度上效果非常明显。

图4  设备实物图片

图5  使用了材质和贴图的几何体对比

在UDK三维引擎的材质设计中，系统允许用户重写在材质上定义的参数，来创建给定材质的自定义实例。这样通过在环境的材质中使用一些材质表达式，设计者能够以每个实例为基础来提供参数。对参数的编辑使用是通过UDK中的一个可视化脚本设计系统Kismet实现的，它允许用户快速简便地创设复杂的脚本序列，而无需具有改动底层的编程代码。

在Kismat中添加一个关于颜色控制的Matinee组件，添加新的材质参数控制轨迹，并在特定时刻设置想要设置的参数值，如下图所示。这样在虚拟场景中，操作人员的相应操作可以影响到材质实例参数得数值，材质实例参数的变化可以影响材质显示出的结果，在场景中就变现为操作人员通过相应的操作得到了设备的显示现象。

图6  颜色控制组件的设置

3.运动建模

维护工作中的运动建模包括车辆运动建模、设备的运动建模和操作仿真中飞机附件的运动过程以及工具使用过程中的运动建模。这些运动建模可以增加仿真的真实程度，达到更好的仿真效果。

在UDK中一种完成运动建模的方法是使用Matinee，它是一种为场景中Actor的属性随着时间变化设置关键帧的工具。运动建模的实现可以有多种方式，训练系统采用了制作AnimeSet动画文件进行运动物体设置。对三维物体建模后，分析其运动的方式，在位移运动及旋转运动的部位分别设置骨骼及定点，通过建模软件的动画功能，设置关键帧完成动画设置，如下图所示。

图7  三维建模软件中设置关键帧

动画设置好以后，将其数据输出，导入到UDK中，形成动画文件。Matinee与Kismet紧密集成，它显示为Kismet中的一种Action（操作）类型，将它的一个输入端连接到关卡中的某个事件，便可开始播放动作了。如下图为使用动画文件及动画显示效果。

图8  Matinee模块中使用动画文件

图9  实现的登机门动画

4.虚拟操作实现

虚拟操作是整个维修作业的重要过程，虚拟操作技术是利用虚拟现实技术，建立的虚拟环境，通过分析、可视化数据表示等技术帮助维护人员进行操作工作。在虚拟维护仿真系统中，对虚拟装备进行操作，其操作顺序主要凭借用户的感观与经验来进行判定，具有一定的盲目性和不确定性;另外当设备零件数目过多时，交互操作易使用户产生疲劳，难以保证操作序列的正确性和最优性，为此还需借助操作序列生成方法，来设置具有一定操作规则的设备操作序列。

在操作过程中，并不是任务开始时所有设定的操作物体都可以触发相应的操作事件的，也就是操作任务中要设定一定的操作序列。使用UDK的Kismat设定操作任务时要使用一定的控制变量完成操作任务的操作序列。同时在设定复杂序列会遇到的一个问题，就是可能需要从很多地方、在序列层次的任何点上引用一个变量，这里可以使用“命名变量”简化设计流程。

UDK场景中不同的物体将会支持产生不同的事件。比如，Trigger（触发器）支持Touch（触摸）和 Untouch（未触摸）事件。这样，通过设置操作任务中的物体的事件，就可以为操作任务设定一定的触发事件。一个典型的操作序列通过Kismat实现，可以得到如图的操作序列。图中包含了Kismat中的创建事件、创建变量、命名变量、层次划分、对象注释等内容。一个典型的操作序列如下图所示。

图10  利用Kismat设计的操作序列

五、系统实现

系统根据训练要完成的功能，结合操作任务模式选择等，设计训练系统的界面。系统界面分为菜单界面和操作界面两部分。菜单界面的设计选择了动态型较好的Scale from技术，可以完成任务种类、操作模式、操作人员登录、服务器选择、系统退出等功能，限于篇幅，这里就不详细介绍了。操作界面作为虚拟训练中的人机交互界面，主要显示操作过程中的一些数据，包括操作名称、评价文字、操作错误数、操作得分、选择的工具名称及图标显示。根据选择的模式的不同，操作界面显示的内容会有一定的差别。

在操作训练进行的过程中，操作人员还可以根据操作的情况选择打开一些临时窗口，比如操作标准信息、操作过程信息、操作科目的得分信息等，通过查看这些信息，操作人员可以尽快的熟悉练习科目的要求和步骤，更好的掌握操作训练过程和操作维护标准。

六、结论

本训练系统应用UDK引擎、3D建模等技术，解决了三维物体建模、物体材质控制、物体运动建模、训练交互控制等技术问题，较为真实的模拟了某型飞机的机务任务场景，实现了机务常作科目的操作训练，满足了研制要求。在使用的过程中训练效果好，能使学习人员掌握机务维护技能，了解操作规范，熟悉机务工作任务内容，掌握操作的质量标准。因此应用本训练系统能很大程度上改善训练飞机培训器材短缺、无法进行实装训练的现状，成为机务训练中改善训练条件、提高训练效果的有效手段。

参考文献：

[1]傅涛，杜建卫，赵志峰，张志谦.通信设备仿真中3D仿真技术的研究与实现[J].甘肃科技，2014，30（3）：8-10

[2]杨宇航.基于虚拟现实技术的中医针灸教学系统[J].系统仿真学报，2007，26（1），31-34.

[3]马麟，吕川.虚拟维修技术的探讨[J].计算机辅助设计与图形学学报，2005，17（12）：2729-2733.

[4]袁华.训练模拟系统发展现状及启示[J].国防科技，2009，30（1）：62-65.

[5]杨宇航.基于虚拟现实的导弹维修训练系统[J].兵工学报，2006，27（2）：11-17.

[6]龙玉国，赵红武.门式起重机虚拟仿真培训系统研究[J].计算机仿真，2003，20（5）：120-122，

[7] Jason Busby，Zak Parrish，Joel Van Eenwyk.精通Unreal引擎技术—关卡设计艺术[M].沙鹰，李羽中，童寅山等译.北京：人民邮电出版社，2007.

[8]宋柏峰.UDK虚拟仿蒸系统在矿山的应用初探[J].文艺生活， 2012（6）：276-277.

设计与现实 篇4

一、可行性分析

采用Eclipse开发平台与SQLite数据库相结合, 通过SQLite数据库搭建AR数据库, 存储兴趣点的相关信息, 诸如经纬度, 名称, 图像等内容;通过Google Maps在地图上展示出来, 显示用户所在位置周围的兴趣点;在摄像头的图层之上显示用户周围的物体信息, 达到增强现实的效果。系统从技术方面来讲是可以实现的。

二、需求分析

1. Google Maps地图功能

定位功能。系统将通过GPS确定用户当前所在位置, 在地图上显示出来;

地图缩放。Google Maps将提供不同级别的缩放, 分级显示相应的内容;

地图平移。用户可通过鼠标拖动地图, 实现地图数据的快速平滑漫游;

地图查询。用户可以输入查询关键字, 查询周围的兴趣点的相应信息;

兴趣点显示。系统将在Google Maps相应位置显示有关兴趣点的信息, 诸如名称, 介绍等等;

2. 增强现实功能

用户可以通过摄像头对准周围的建筑, 如果SQLite存储有这个坐标, 将会在建筑物上添加浮动的标注, 手机界面下方将会显示该建筑物的详细信息, 包括类型, 介绍, 图像等。且用户可在列表界面和地图界面间切换, 最大程度的减少操作的复杂度, 为用户提供良好的操作体验。

三、系统设计

系统采用分层的体系结构。层与层之间相互进行数据通信, 互相调用, 方便以后的维护, 修改与升级。系统分别由数据访问层、用户界面层以及逻辑管理层构成。数据访问层主要出来对SQLite数据库的操作, 逻辑事务层主要处理系统中的逻辑判断以及通信、事件的管理, 界面层主要负责把数据以良好的UI展示给用户。这种设计便于以后的维护更改等操作, 且各层间相互隔离, 有益于保证系统的安全性和稳定性。

四、详细设计与实现

系统分为以下三个模块:列表展示模块、增强现实展示模块、地图展示模块。

首先为列表展示模块添加布局文件, 主要用来处理文字, 图像和按钮的分布位置, 以及字体的格式等信息。下一步为List View绑定数据。先从SQLite中的AR数据库中读取兴趣点的相关信息, 然后通过适配器为List View绑定即可。

增强现实模块的实现。这一模块主要结合用户摄像头的内容, 在摄像头内容之上添加一个新的图层。在新的图层之上显示周围物体的相关信息。由于要在摄像头图层之上添加新的图层, 因此在程序中要动态的加载新的图层。同时控制事件的触发。同时, 这一部分, 首先通过GPS确定用户所在的具体位置, 然后要通过传感器获取手机摄像头的朝向。通过这样, 确定手机姿势, 然后判断手机所在位置与建筑物所在位置连线构成的与正北方向的夹角与手机的方位角是否相等, 如果相等, 则在摄像头上加载相应的信息, 否则不显示。

地图展示模块。该模块主要是通过Google Maps展示用户所在位置周围的兴趣点。地图上会以不同的图像展示不同类型的兴趣点, 这些兴趣点都是从SQLite数据库读取出来的。要先通过Location Manager进行定位分析, 当用户的位置发生改变之后, GPS数据将相应的改变。其次, 在地图上展示, 用户当前所在的位置, 在通过Overlay Item添加兴趣点的具体信息以及图标等, 并且要为图像的按钮添加触发事件。

五、测试与性能分析

通过设计, 本文的目的基本实现。基于Android 4.0系统分别在学校空旷的地方多次进行GPS定位测试, 得到不错的结果。在确定了用户所在位置之后, 进行增强现实测试, 当手机摄像头对准建筑物的时候, 在屏幕的响应位置能正确显示有关信息, 达到了设计的目的。

六、结论

在现在智能手机高速发展的今天, 手机应用程序的互动性已经越来越重要。增强现实应用现在已经成为智能手机的一个研究热点。本论文基于Android平台给出了一个初步的设计方案, 并实现基本的功能。通过SQLite数据库实现快速访问兴趣点的相关信息, 利用GPS确定用户所在的位置, 分析手机传感器的数据, 最终确定在用户周围展示哪些具体的信息。最终不仅实现了兴趣点的信息的展示, 而且确保了展示的准确性和具体性。

摘要：随着移动终端应用的发展, 能实时实地获取周边信息越来越重要。近年来新兴的增强现实 (AugmentedReality) 技术最有可能实现这个功能。本文介绍了如何在Android系统上设计和实现增强现实的功能。实验验证了该系统的有效性和稳定性。

关键词：Android,信息查询,增强现实

参考文献

[1]朱淼良, 姚远, 蒋云良.增强现实综述[J].中国图象图形学报A辑, 2004, 9 (7) .

[2]程志, 金义富.智能手机增强现实系统的架构及教育应用研究[J].中国电化教育.2012 (8) :134-138.

设计与现实 篇5

关键词：虚拟现实；工业设计；融合

随着计算机技术的快速发展，虚拟现实技术在工业设计领域的应用越来越广泛，它的出现颠覆了以往产品单一的表现形式，能够带给参与者“真实”的体验，成为现代工业设计领域的强大工具与重要手段。

1虚拟现实技术的概述

设计与现实 篇6

关键词：虚拟现实；工业设计；融合

0 引言

随着计算机技术的快速发展，虚拟现实技术在工业设计领域的应用越来越广泛，它的出现颠覆了以往产品单一的表现形式，能够带给参与者“真实”的体验，成为现代工业设计领域的强大工具与重要手段。

1 虚拟现实技术的概述

虚拟现实技术（Virtual Reality）产生于20世纪80年代，由美国VPL公司创始人拉尼尔（Jargon Lanier）提出；因此，可以说美国是虚拟现实技术研究的发源地。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。[1]即利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟。[2]虚拟现实是多种技术的综合，包括实时三维计算机图形技术，广角（宽视野）立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。

其发展史大体上可以分为四个阶段且拥有三个核心特征：沉浸感（Immersion）、交互性（Interactivity）、构想性（Imagination）。其中，沉浸感是虚拟现实技术最重要的基本特征，参与者能够完全沉浸于虚拟的三维空间中，强调的是虚拟现实境界的逼真性；交互性是虚拟现实的实质特征，通过硬件和软件设备进行人际交互，强调的是虚拟现实系统的可操纵性；构想性是虚拟现实的最终目的之一，强调的是对人类认知范围的扩展。

2 我国虚拟现实技术在工业设计中的应用及发展情况

工业设计是一种创造性的活动，以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行设计。[3]我国作为农业大国，长期以来的工业设计发展水平并不高，在与国外企业的比较中，过度模仿抄袭、缺乏创新意识、能力不足、设计水平低等仍是我们不得不面临的问题。

随着我国经济实力的发展，众多企业将虚拟现实技术引入工业设计领域中，虽然工业发展和进程与发达国家仍存在一定差异，但是我国的工业设计也有了很大的发展。

目前，我国许多科研单位已将虚拟现实技术列为攻关项目，不少高校与企业也投入这一技术到开发与研究当中。21世纪将是虚拟现实技术的时代，就工业设计领域而言，其为空客Airbus设计的虚拟座舱，就可以进行虚拟现实的设计；SONY公司Trans Vision，利用虚拟现实技术可增强现实样机系统等；据悉，谷歌公司刚刚成立了虚拟现实技术部门。从整体来看，虚拟现实技术已不再是遥不可及了。

3 虚拟现实技术对工业设计的影响与作用

工业设计具有一定专业性和复杂性，且涉及的领域较为广泛，传统的二维平面设计方式和模式，设计样式单一、老套，已无法满足市场需求。但是，虚拟现实技术却不同，作为运用计算机对复杂数据进行的一种可视化操作，它突破了二维平面设计的束缚，以创新的可视化模式让设计师能够轻松构建互动体验，提供直接的图形程序化接口。虚拟现实技术让产品的功能、性能和质量在三维空间中完美地呈现给用户。它颠覆了以往产品单一的表现形式，使设计者在工业设计过程中可以将灵感发挥得淋漓尽致。

工业设计中虚拟现实技术的引入，使设计者在进行工业产品设计时，可以更为直观地观察到产品的效果及表现情况，以便及时发现不足、解决问题，这大大提高了设计者的设计效率；同时，在三维空间中，虚拟现实技术以视觉形式更准确地反映了设计者的思想与理念。

总而言之，虚拟现实技术的引用使工业设计在思想上有了质的飞跃，它的崛起将我国工业设计推向了更远的未来，在工业设计领域具有独特的应用价值。

4 虚拟现实技术与工业设计互融的发展未来

对于设计师来讲，作为高集成的计算机技术，虚拟现实不仅是一个演示媒体，更是一个设计工具。虚拟现实技术已成为现代工业设计中不可或缺的手段之一。目前，虚拟现实被写进了“十三五规划”，表明了国家层面对虚拟现实的鼓励和扶持态度，以及肯定了该行业的价值和空间。继小米、乐视、腾讯之后，阿里也表明了对虚拟现实的积极态度，VR阵营又多了一名重量级的参与者。[4]作为专业设计师，以往传统的表现形式很难让客户充分理解设计师的细节处理与良苦用心；但在未来，进入VR虚拟时代之后，我们终于可以采用一种更加直观、有趣的方式来展示产品设计的魅力了。[5]

虚拟现实技术正逐渐走向成熟，这一方兴未艾的计算机技术必将产生巨大的生产力。未来我们还会需要更多类似于虚拟现实技术的高新科技，它们的崛起，需要一代又一代的设计师继续努力。

5 结语

虚拟现实技术与现代工业设计互融具有十分重要的现实意义，它不仅为工业设计的发展注入了新鲜血液，还带来了崭新的设计模式，更推动了现代经济的发展。在不久的将来，虚拟现实技术必然能为工业设计创造出新的天地。

参考文献：

[1][DB/OL]http：//baike.baidu.com/link？url=FlDc_q8yI0Mqt86YQfMxodaaykFgmXHbKEX91Zc0lnH-zI7zLr-cgpV0OFVUNMtkNA-F6xpn6MkDhJX_0P_hbXQPHWX4sdyiOHVleKG7gWOeFBHluJl30OJCLzKbSF3F.

[2]贾晶晶.论虚拟现实艺术[J].中国电子商务，2013.

[3]郭睿.产品设计的文化内涵和艺术表现的研究[D].工业设计工程，2013.

[4]研报：国元证券：VR写进“十三五规划”有望异军突起[DB/OL].中国电子商务研究中心，http：//b2b.toocle.com/detail--6328705.html.

[5]深度报告：VR全产业链趋势分析，哪些厂商值得投资？[DB/OL].爱微帮，http：//www.aiweibang.com/yuedu/12170

8811.html.

设计与现实 篇7

科技型企业是知识密集、技术密集的经济实体, 主要生产具有电子信息、生物技术、新材料和高效节能等功能的科技产品。我国当前的情况是: 科技企业以中小型企业为主体。

科技型中小企业有别于劳动密集型以及其他类型的企业: 首先是企业改革频繁以适应高速发展的世界对科技的不同需求; 其次该类型企业的主要管理对象为知识性员工; 第三是一线人员多为技术性或营销操作性人员。

我国科技型企业起步晚, 与世界其他国家相比, 差距较为明显的。美国硅谷———旧金山所形成的大规模科技型创新性企业集聚, 世界500强更是枚举不胜。谷歌、苹果、惠普、搜狐等现今执世界科技创新型企业牛耳的科技型企业均发轫于此。不可否认, 我国当前科技型企业的确无法与之相提并论。但是我国科技型中小企业却潜能无限。当前我国的科技型中小企业作为处于成长过程中的科技型企业, 虽然企业规模或产能较小, 但最具活力和前景。它们享受我国政府政策的优待 ( 尽管优待程度地区间具有差距) , 新《公司法》的修改, 取消注册资本门槛的限制, 为科技型中小企业的创立提供了契机。因此, 我们不难得出结论: 具有美好前景的科技型中小企业是未来高新技术大企业发展的萌芽和基础。

二、当前我国科技型企业组织构建的合理性分析

我国科技型企业多采用有限责任公司的组织形式, 设有董事长、总经理及根据其需要所设立的不同部门。但是这并不表示我国科技型企业理想的企业组织形式仅是有限责任公司。企业的组织形式选择必须根据企业自身状况加以考量。

对于初设立的又或是处于发展阶段的科技型企业, 采取有限责任制是明智之举。一方面, 注册资本要求放宽, 企业设立便利; 另一方面, 承担的风险少, 每个股东以其认缴的出资额为限对公司承担责任。同时, 公司的经营和财务会计也无须向社会公示, 公司发展经营的外界压力小, 适合初期阶段的科技型中小企业。因此采取有限责任公司的组织形式具有合理性, 既控制了风险, 又减小了压力, 使企业管理者能更收放自如地进行企业建设和发展。

需要指出的是对于规模大, 发展迅速, 实力强的科技型企业来说, 一味追求自身内部构建稳定, 选择有限责任公司的组织形式则显得过于保守。因为其自身的资金、技术、知识产权等方面所具备的优势, 使其具备承担较大风险和社会各方面压力的能力。选择股份有限公司的企业组织形式更适合企业的发展, 因为其在股东数量上限制被打破。至于选择募集式股份有限公司还是发起式股份有限公司, 基于科技型企业自身定位的不同会有差异。一般来看, 选择募集式设立的股份有限公司高利润与高风险并存。阿里巴巴在美国上市, 其所发出的的信号看, 募集式的股份有限公司很可能会是科技型大企业最终的选择, 当然这并不是绝对的。

三、政策倾斜的必要性分析

政策倾斜意味着部分人能享受优待。从公平角度来看, 政策倾斜并不合理。因为一方享有优待, 意味着某种权利, 或某种资源不能公平被分配。这不符合我们所提倡的公平原则。

“公平 ( fairness) 带有明显的工具性, 并不带有价值取向, 意思是说对待同一事物不要采取双重标准, 而是强调衡量标准的同一性, 这与《辞源》对其的解释是一致的, 即‘不偏袒’。” (1) 公平反映了人们对待相互利益关系的一种态度。具体地讲, 它是一种讲求利益均衡的中庸之道, 即“于利益不自取过多, 而与人过少, 于损害亦不自取过少而与人过多”。 (2) 但是公平是相对的。科技型企业由于具有高成长、高风险、高收益并行的特征, 这些很大程度上会阻碍科技型企业的设立和发展。在我国, 科技型企业一般都是尚未进入成熟发展阶段的成长型中小企业, 不为其提供便利, 吸引其涉足科技型企业的建设发展, 将阻碍我国科学技术的发展和研发创新能力的提升, 直接堵死了我国当前经济转型的道路。可以说, 政策倾斜于科技型企业是必要的。

吴晓波在总结2014 年中提到值得欣喜的事是年轻人眼里有欲望。诚然, 就表面来看, “欲望”这此具有贬义色彩。但从客观认知出发, 有欲望确实是一件令人惊喜的事。因为欲望, 人们才愿意去冒险尝试; 因为欲望, 经济发展的各种方式才能被人们接受。针对科技型企业自身固有的风险, 用政策倾斜去激发人们眼里的欲望, 有利于科技型企业的设立与发展。

当然, 我们必须防范打着科技型企业的名头, 享受各种政策倾斜的福利, 却未将科技的发展落于实处的行为。对于能够享受政策倾斜待遇的科技型企业, 对其技术成果在制度上应加以规定, 使科技型企业技术创新意识不流于形式。

四、结语

我国当前科技型企业的发展仍以科技型中小企业为主体, 我国商事法律所提供的企业组织形式能基本适应现有状况, 政策倾斜上亦较为合理。“科学技术是第一生产力”, 不过就当前我国科技型企业的状况而言, 其价值不应被高估。哈耶克曾说, 经验和利益的偶然结合往往会向人们揭示出事件中人们还很少了解的方方面面 (3) 。我国当前科技型企业发展的经验不足, 科技型企业所体现的利益并未在社会范围引起足够的人们关注, 经验与利益的偶然结合根本没有条件, 势必造成对科技型认识的不足。我们必须要有“矛盾频仍, 问题丛生”的意识, 对未知的可能有防范、有警惕。

参考文献

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[2]付景远.后金融危机时代科技型中小企业核心竞争力的打造——基于人力资源管理模式下的思考.科技进步与对策, 2009.12.

[3]严汇.在效率与公平之间——中共分配理念的嬗变[J].江西教育学院学报 (社会科学版) , 2012 (4) :65.

[4]梁慧星.民商法论丛 (第二卷) [M].北京:法律出版社, 1999.66.

设计与现实 篇8

目前, 绝大多数的餐饮企业的点餐过程仍然停留在单一、乏味的文字或图案菜谱上, 无法展现菜式的详细信息, 仅凭稀奇古怪的菜名常常让客户不知所云;其次, 传统的点餐方式需要服务员借助笔、纸张和计算器等工具, 不仅破坏了自由点餐的空间, 也耗费了大量的人力和物力;再者, 基本上每家餐厅都需要定期更换菜谱, 而传统的菜谱制作费时费力;最后, 传统的点餐方式缺少分享和推送功能, 不利于餐饮企业特色菜、招牌菜的推广。

本文将增强现实技术应用到餐饮企业的点餐过程中, 对传统菜谱进行适当修改, 再利用手机、平板等移动设备的摄像头作为数据采集装置, 将采集到的图像数据上传到服务器, 服务器端对接受到的数据经过数据预处理、提取特征值和分类判别等步骤识别出菜式, 再利用投影变换矩阵原理, 实时注册跟踪并在客户移动设备的屏幕上叠加接近真实的三维菜色模型。从而可以让用户对菜色的外观、味道、成份和用户评价等信息有一个清晰直观的了解, 有效地增强客户就餐的服务体验。

1 系统的体系结构

本文设计系统的体系结构如图1所示。厨房终端是普通的PC机, 通过B/S模式访问, 采用Ajax技术实时更新客户的订单信息。客户移动终端可以是手机、平板等带有摄像功能的移动设备。

客户在移动终端上运行系统的Android应用程序之后, 将摄像头对准餐厅的菜谱, 将拍摄到的图片上传到服务器, 服务器通过对图片进行去噪、滤波和平滑等预处理, 提取图片的特征值, 然后以数据挖掘的算法进行分类, 识别出对应的菜式, 随后从数据服务器取出该菜式对应的三维模型和相关信息。最后移动终端接受该菜式的信息, 利用投影变换矩阵原理, 实时注册跟踪并在客户移动设备的屏幕上叠加接近真实的三维菜色模型和相关信息。

2 系统的工作原理

本系统涉及两个重要的过程。一是识别文字菜谱的过程, 只有正确识别出客户指定的菜式, 才能提供正确的增强现实信息;二是实时跟踪注册过程, 需要通过投影变换矩阵技术, 实时计算出摄像头与菜谱标识物的相对位置, 才能准确的加载虚拟的三维模型, 以达到虚实结合的效果。

2.1 菜谱识别过程

2.1.1 传统菜谱的修改

首先需要对传统的文字菜谱进行适当修改, 以满足增强现实标识物简单、易区分、易识别的特点。在修改过程中, 需要满足以下两条原则。

菜谱上的菜式可以是任意的文字或图案, 但一定不能中心对称或轴对称, 否则虚拟物体会上下或左右倒置。

菜谱上的菜式的文字或图案应该越简单越好, 越简单识别速度越快。其中, 黑白相间的图案可以有效地加速标识物的边缘探测。

2.1.2 数据预处理

从客户移动终端的摄像头获取到图像后, 在移动终端进行初步的处理, 将图像进行灰度化处理和适当压缩。上传到服务器之后, 对图像进行去噪、滤波、平滑和提取边缘等处理。

2.1.3 提取特征值

提取特征值过程实质上是在图像上检测“兴趣点”, 然后对这些“兴趣点”转换为特征向量。这里我们采用SURF算法[2]生成一个64维的向量, 该算法提取的特征向量对光照和视角变换的影响很小, 对平移, 旋转和缩放也能保持不变性[4]。

2.1.4 分类判别分析

因为SVM能较好地解决小样本、非线性、高维数的分类问题, 在图像识别上有先天的优势[2]。在使用SVM分类器进行分类时, 包含以下两个阶段:

模型训练阶段, 首先需要预先将菜谱中的菜式图案上传到服务器, 服务器端对这些图片进行预处理, 提取特征值生成特征向量之后, 输入到SVM模型中进行训练。

在线识别阶段, 客户移动终端将获取到的图像上传到服务器, 服务器端对图片进行预处理, 提取特征值生成特征向量作为之前训练好的SVM模型的输入, 输出即为分类结果。

2.2 跟踪注册过程

2.2.1 投影矩阵变换原理

在进行标识物的跟踪注册时, 涉及到三个坐标系统, 分别是客观世界绝对坐标系, 摄像头坐标系和标识物平面坐标系, 如图2所示。

为了获取摄像头的位置和方向, 可以通过式 (1) [5]将菜谱坐标 (Xmc, Ymc, Zmc) 转换到摄像头坐标 (Xcc, Ycc, Zcc) 。式 (1) 中, 变换矩阵由一个旋转矩阵V3×3和一个平移矩阵V3×1组成。

在摄像头的定标过程中, 可以由公式 (2) [5]获得摄像机的透视投影矩阵P, 即摄像头坐标系到绝对世界坐标系的转换矩阵。

式 (2) 中, f为摄像头镜头焦距;Sx与Sy分别为X轴、Y轴方向的比例因子, (x0, y0) 为人眼坐标系中Z轴的位置[1], K是校准参数。

因为菜谱对应的矩形区域四个顶点的坐标是确定的, 移动终端屏幕显示区域四个顶点坐标也可以实时获得。在确定了V3×3矩阵之后, 就可以计算出从菜谱坐标系到摄像头坐标系的转换矩阵。此外, 由于标识物的图案是不对称的, 利用它可以确定摄像头的方向。

2.2.2 叠加虚拟图像

利用Open GL ES的矩形运算和图形绘制函数库, 将事先设计好的菜式三维模型实时加载到真实环境中, 以达到虚实结合。

3 总结和展望

本文设计的基于增强现实的电子点餐系统, 具有用户体验好、更换菜谱方便和实现成本低等特点。但目前该系统还有很大的提升空间, 例如菜谱识别的准确性, 摄像头定标的稳定性以及虚拟物体的加载速度等。

摘要：目前大部分的餐饮企业的点餐过程依然停留在单一、乏味的菜谱上, 点餐过程耗时耗力, 客户体验不佳。本文将增强现实技术应用到点餐过程中, 阐述了菜谱识别和注册跟踪两个重要步骤, 提出了通过SVM分类器进行自然图像识别的方法, 探讨了通过投影变换矩阵实时加载三维图像的原理。

关键词：增强现实,数据挖掘,在线点餐,android

参考文献

[1]周见光, 石刚等.增强现实系统中的虚拟交互方法[J].计算机工程, 2012, 38 (1) :251-253

[2]刘太安.基于支持向量机的空间数据挖掘方法及其在旅游地理经济分析中的应用[D].徐州:中国矿业大学, 2012.

[3]钟志鹏.移动增强现实博物馆导览应用研究[D].北京:北京理工大学, 2011.

设计与现实 篇9

当今, 虚拟现实技术已进入了成熟发展期, 由此带动了信息数字化的强势推进。“数字校园”的概念也随之应运而生。而在此基础上衍变更新的“智慧校园”甫一面世, 即已成为学界宠儿, 获得了多方的瞩目及关注。“智慧校园”是通过对于校园的三维建模, 在计算机中构建出校园的整体模型, 而后通过一些交互手段来实现用户对于数字校园的操控, 具有信息集中化、界面可视化、操作简便化等优势特征。目前大部分学校均已展开有关3D数字校园建设的研究, 本文即在此背景下, 推出一套设计方案, 致力于为各所高校的校园数字化建设提供一种更加可靠高级的建模与交互方法。

传统的平面地图以及简单的用户操作体验已经逐渐难以满足用户日益增长的需求。本文即以上海海洋大学为案例, 设计出的3D智慧校园不仅可以使校内的同学轻松在自己的电脑上模拟行走学校路况, 熟悉地形以及各个建筑物的用途, 有效利用学校各种资源。不仅如此, 还可以将其作为一个对外宣传推广的平台, 对外界更加真实立体地传播校园的实际情况, 使人们有如身临其境, 并获得有关学校的直接贴切的第一手珍贵观感资料。与此同时, 本文也提供了一个效果良好的3D智慧校园实际案例, 在建模、贴图、引擎以及用户操作方面, 都具有一定的创新价值。

整个软件主要由三维建模以及引擎设计两个方面来完成。在建模方面, Vega、Auto CAD、3D MAX、Arc GIS、CCGIS、Maya、VRP等都是各具特点的建模软件。这些软件或技术在三维数字校园的开发上, 其在诸如开发成本、建模速度、建模精度、数据量、工作量、逼真度、沉浸感、实时性、交互性、兼容性、开发周期、实现的难易程度等方面均是各有优劣, 难判高下。具体使用时, 则需根据实际情况来进行判断。而智慧校园模型的贴图以及引擎的搭建也已有多款软件可供研究者自主选择使用[1,2]。

结合开发成本、开发周期、以及学校的一些特殊情况, 本项目选择了真实感、操作感、沉浸感等方面更胜一筹的maya为其模型基础, 再通过Photoshop以及Illustrator进行美工图片处理, 完成后则利用Unity 3D作为整个数字校园的运行引擎来最终实现上海海洋大学的3D智慧校园。

1 软件功能与规划

1.1 软件实现流程

(1) 需求分析与功能构想。该流程是整个项目的关键, 不仅需要考虑项目最终达到的效果, 即传递智慧校园在时下学生校园生活的应用便利, 还需要多方面考虑完成项目所需的人力、物力、时间, 由此制定完善的项目设计规划;

(2) 采集校园建筑数据、平面图。通过google地图等工具, 多角度采集校园平面数据图, 该流程是随后建立模型的基础, 模型的比例、模型的材质都与采集的素材密切相关;

(3) 基于Auto Maya进行3D建模;

(4) 利用Photoshop等软件制作模型与贴图。一方面为前期制作的3D模型选择材质、绘制纹理贴图, 另一方面为Unity引擎设计的软件设计界面UI;

(5) 基于Unity引擎搭载3D智慧校园虚拟环境。利用javascript或C#程序设计语言, 以第三人称为视角搭载3D智慧校园软件;

(6) 评价调试与功能拓展。Bug检测与功能改善。

1.2 软件模块架构分述

整个软件主要分为两大模块, 分别是建模与引擎搭建。前期主要以3D建模为主, 后期主要是基于Unity3D平台程序设计, 通过C#和javascript编程语言设计GUI界面, 同时提供给用户交互功能体验。

1.2.1 建模模块

校园模型构造大体分为三个阶段, 如图1所示。

1.2.2 基于Unity3D引擎设计模块

在3D建模初具所成之后, 便可以开启Unity3D引擎的搭载进程, 其界面显示以2D与3D相结合的手法实现, 用户导航等功能界面将以2D、GUI进行设计, 而在3D虚拟环境中则以3D进行布局。在此过程中, 可以将前期Maya中设计的模型导出为obj格式或者fbx格式, 导入到Unity3D引擎中进行程序控制。整个程序功能模块如图2所示。

1.3 功能实现

基于3D引擎的搭载主要实现以2D界面的形式宣传与介绍校园信息, 以3D模式进行虚拟环境用户操控与体验, 且重点以3D功能搭建为例进行介绍:实现以第三人称视角控制虚拟人物在数字校园环境中的游览;以基本符合现实的比例构建数字校园环境, 力求自然、逼真;构建数字校园水环境, 包括不同透明度和折射度的湖、喷泉、瀑布等;仿真多种物理效应, 诸如从高空坠落的重力效应、刚体碰撞试验、对于楼梯还是墙壁的分析以判定其是否可以向上攀爬等机制;营造环境3D声效, 增强现实感;大小地图切换、定位、导航等基于虚拟数字校园的功能模块;模拟一天24小时不同时间段的光线的环境氛围。

2 校园3D建模的设计

2.1 数据资料的收集

在数据资料的收集中, 上海海洋大学各个教学楼的设计图纸, 实地照片, Google earth的俯视图, 地形图, 剖面图等, 这些都可以作为后期建模的基本数据。学校各建筑的平面图则如图3所示。

2.2 多边形建模实例

在Maya建模中, 大量的运用布尔操作, 而布尔操作具体来说可分为三种, 分别是:Union、Difference、Intersection。在建模过程当中, 楼梯的制作也是通过多边形建模的整合进行实现的, 多个立方体的参数设置如表1所示。

如果要做11阶台阶。Y方向每一次改变 (6.4-0.8) /11=0.5, Z方向每一次改变[6.4- (-0.5) ]/11=0.6, 于是就有11组数据, 具体将代表11个长方体的位置。之后, 多次使用Mesh->Booleans->Difference命令即可得到楼梯, 如图4所示。

2.3 材质与纹理贴图

在对模型建模以后, 便要对建模设定材质, 选取贴图。材质是指定制物体对灯光所做出的自然折射状态。而贴图则表示物体表面的色彩, 好的贴图会增加物体的真实性, 逼真性。Maya中常用的材质如表2所示。

贴图主要分为2D和3D贴图, 如表3所示。

在Maya中的2D贴图主要分为3种方式:Normal、Projection和Stencil;这些不同的贴图方式, 主要用来处理贴图和物体表面之间的关系。而本文获得贴图的主要步骤为:获取UV———>将UV导入到PS中->根据UV绘制贴图[3]。

3 基于Unity3D引擎的校园人机交互的搭建

3.1 主场景设计与实现

利用人物模型, 模拟真实的场景效果。主界面右下角为场景中的应用菜单, 具体如图5所示。

3.1.1 小地图导航的设计与实现

在主界面的左下方是场景中的小地图模式, 点击地图按钮后, 小地图便将从最左边呈现出来如图6所示的效果。

图中圆点表示人物在校园中所在的位置, 同时小地图右边的“+”与“-”符号按钮, 通过“-”符号按钮可以调节小地图的视野范围。

小地图的设计原理:采用在场景中另设一个摄像头的机制, 将新设立的摄像机命名为Camera0, 而将原主场景中的摄像机设为Main Camera;Main Cameara负责主场景中景色的渲染;再将Camera0摄像机放在高空中, 其镜头对向地面, 小地图的成像实际就是高空摄像机对地面的投影;此后再将摄像机的X、Z坐标与场景角色的X、Z坐标完成绑定, 由此就实现了小地图的设计[4]。

3.1.2 Unisky插件的有效使用

利用Unisky插件可以在场景中模拟不同的天气, 不同的时间段场景中的景色, 其视像可如图7所示。

3.1.3 设置界面多参数的调控

设置界面中, 有五个参数是可以调控的, 分别是音效、音乐、行走速度、旋转速度以及时间轴。研究中采用滚动条的方式进行调控, 如图8所示。

由图8可见, 左下角的与时间同步滑动条是可以调控的, 以决定进入场景时的时间景色是否与系统时间保持一致, 由此看家在不同时间段进入各自场景中的呈现均是不同的。

3.2 角色操纵与调控

3.2.1 角色移动控制程序

首先判别控制的角色是否在地面, 倘若处于地面, 则可以通过按键控制角色移动, 同时调用封装好的角色行走动画。实现代码如下:

同时, 也可以对人物失重后的预设场景, 模拟重力加速度, 代码如下:

通过以上代码便实现了利用键盘W、A、S、D键对场景中任务的控制。此外, 配合Unity引擎自带的Smothfollow脚本, 将会使Main Camera总是跟随场景人物移动。

3.2.2 角色视角调控

滑轮调节远近视角、Q、E键调解视角的高低, 代码如下:

3.2.3 刚体碰撞试验与重力效应模拟

刚体碰撞参数设置如图9所示。

在设置模型时勾选generate colliders, 从而给模型添加刚体, 这样当场景中的人物接触建筑时, 便不会穿过建筑了。

利用下面的条件语句可判断人物是否落地:if (controller.is Grounded==true) {}倘若人物没有落地, 则movedirection.y-=gravity*Time.delta Time;否则, 人物即可判定为落下。

另外, 也可以定义浮点型变量gravity作为重力系数, 重力系数越大, 人物落下去的速度越快。也就是, 将以此来模拟人物的降落特效[5]。

4 结束语

文中基于Auto Maya 3D建模与Unity3D引擎搭载, 提出了构建3D校园虚拟与现实人机交互的新思路。该平台对于各大高校建立数字校园具有很强的指导意义, 功能拓展性强, 可以将校园信息与3D数字校园进行有机结合, 甚至可以与时下电子商务彼此结合。该项目对于高校实用性强, 可提高学校的知名度与推广度。日后可以进一步深入挖掘U3D的功能与应用, 其研究成果将具有良好的应用前景。本文研究给3D数字校园环境与用户间开拓了一种较为新颖的交互思路, 为虚拟现实技术在校园中的实际应用提供了一种可用性较高的实现模式。

参考文献

[1]李芳, 肖洪, 杨波, 等.三维数字校园的设计与实现[J].系统仿真技术, 2010 (1) :71-75.

[2]王国栋, 任钢.基于虚拟现实技术的应急推演沙盘系统的设计和实现[J].软件, 2012 (8) :23-27.

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[4]亚峰, 于复兴.Unity3D游戏开发技术详解与典型案例分析[M].北京:人民邮电出版社, 2012.

设计与现实 篇10

1 绿色建筑设计简析

人、建筑和环境属于永恒主题。近几年,全球环境日益恶化,涌现出了一系列生态问题,人们更加重视未来生存的问题。在这一条件下,绿色建筑随之出现。绿色建筑评价规范中给出了绿色建筑的基本内涵:即对建筑而言,在全寿命周期范围内,有效节约资源,全面保护环境,尽可能的降低环境污染,改善生活环境,为人们打造舒适、安全、和谐的使用空间,实现共生,构建出共生型建筑。简单来说,绿色建筑主要指在迎合基本使用要求的基础上不影响环境条件,也不干扰生态平衡,同时还不会对自身健康产生任何损害,可有效运用自然资源,并在此之上形成的建筑。

2 现实意义

(1)扩大材料的使用面。绿色建筑设计区别于传统建筑设计理念,在建筑材料方面提出了严格的要求,因此,我们应深入探索建筑材料,逐步优化建筑材料。同时,不断缩短淘汰周期。而绿色建筑设计所用建筑材料都应具备环保特性,所以,传统的能耗较高的建筑材料一定会被淘汰,这也促进了新材料的进一步应用,例如保温材料,在最初的推出阶段并没有市场,然而,自从绿色建筑设计以后,大大促进了这一材料的具体应用,为建筑行业带来了新的机遇。

(2)改善生活环境。因现代建筑功能日益多样,外加生活追求的全面提升,迫切要求打造全新的建筑活动空间,而绿色建筑恰好能够迎合这一要求,绿色建筑凭借健全、适宜的功能创建了多样、稳定、优异的生活条件,具体如下:1建筑物增添了环保特性,维护了生态健康,绿色建筑凭借环保、和谐的特性与传统建筑设计相区分,不管是建筑设计,还是基础设计,均符合绿色环保要求,消除了建筑施工带来的不良危害;2绿色建筑的整体外部环境有所改善,优化了生活环境。对绿色建筑设计而言,其更加突显资源的均衡分配,它主要借助科学的设计达到自然资源的充分利用,以植被为例,被赋予了绿色设计理念,并将其整合至现实生活,变成建筑物的基本组成,极大地改善了生存环境。

(3)优化资源的使用。从资源使用的角度来说,采用绿色建筑设计意义重大,具有巨大作用:一方面,绿色建筑设计优化了资源的使用情况,建筑施工材料以及建筑器械设备均选取可回收材料,规避了资源浪费问题;另一方面,绿色建筑设计促成了建筑功能的多次利用,例如,太阳能取暖设备利用太阳能达到了资源的高效利用,防范了由于传统高耗能所引发的环境污染,促进了环境治理工作的开展。

3 绿色建筑设计方法

(1)节能设计。以北方地区为例,其被寒冷气团所笼罩,冬天气温普遍不高,且冷天持续时间长。为此,应强化建筑保温,改善供暖设施,这在提升室内温度和减少能源使用方面具有重大意义。我们应增强建筑物自身的隔热性能,改善制冷情况。而节能技术依据内容一般能够划分成外围节能和绿化节能等不同技术。

(2)节地设计。珍惜土地资源,科学利用。从建筑层面而言,节约用地指代房屋建造应有效缩减地表使用面积,尽可能降低绿化损失,最好能保证不出现任何损失。但我们应明确节约用地并不等同于不用地,实际上是应改善土地利用、促进土地利用。一般采用下述节地举措:构建多层以及高层建筑,增加建筑容积率,并减小建筑密度;重视地下空间,有效利用,扩大城市容量,优化城市环境;增加集约性,推动持续发展,拓展绿地面积,优化生态环境;无论是城镇,还是乡村建设均应遵循因地制宜的根本原则,重视环境保护,让建筑及自然环境实现互生共融,扩大绿化面积,深入开发、系统研究节地材料。

(3)充分运用再生能源。我们可借助空调冷凝热充当热水的主要热源之一,借助太阳能提供生活热水,借助太阳能保证生活用电。对于建筑表材经由多功能组织完成呼吸,能够改进建筑内部空气质量,控制温度。另外,建筑表面应用的太阳能电池能够进行采暖及照明。不管采用哪一种技术,各个绿色建筑均表现在节约资源、重复利用和反复生产中。同时,绿色建筑采用的形式一定要可促进能源收集,且建筑外层不再充当内外分界的角色,这是一种功能齐全的界面,所用材料及形式均十分多样,特别是外层材料。高新技术的大力发展,加快了现代技术在建筑行业中的整合,为居民打造了舒适、安全、稳定的建筑环境。

4 实践路径

通过上述探讨可知,绿色建筑设计具有重大意义,不仅可优化生活环境,而且可改善能源利用情况。下面本文将以工业建筑为例,探讨绿色设计的具体实践路径。

(1)整体环境设计。将绿色设计理念整合至设计活动中,冲出原设计理念的束缚,达到现有资源条件的有机融合。同时,厂房构建应保持开放性与统一性。一般从建设成本减少、工厂使用率增加和资源共享中着手。为达到该要求,设计人员应摒弃以线性空间分布设置的模式,引入动态设计,让使用面积得到扩大,借助空间布局科学编排生产设备,以此来改善生产。另外,还应强调厂房及邻近环境的完全整合。实际设计应坚持科学发展观,进而达到完全整合,通过借景和填景等达到环境改善,为职工提供温馨、舒适的工作环境。

(2)多层设计。为节约用地、减少建设成本投入、达到实际需求,各个企业更加青睐多层,且变得越来越普遍,依据多层的结构多样、层数多和面积广等属性,在绿色设计过程应科学布设空间面积,最大限度利用每一个房屋,并合理规划空调系统,确保整体通风顺畅、排气优良。

(3)单体设计。首先,围绕室内空间实施弹性设计。因厂房区别于其它建筑,所以,在具体的设计过程让厂房空间可进行弹性变化,具体指代结合实际要求不断调整厂房的空间;其次,进行智能设计。近些年,现代技术不断提升,达成厂房设备的智能化已成为绿色设计的基本方向,还是互联网以及生产活动有机整合的产物,而智能设计除能够减少人工劳动力,还可改善工业生产;最后,开展外墙节能设计活动。以单体建筑为例,其外墙消耗在总消耗中的比重超过了50%,由此可知,我们应面向外墙开展绿色设计。具体是借助环保型空心砖完成外墙砌筑任务,并针对空心砖外侧引入保温材料,以此来提升导热性,增强保温能力。

(4)建筑构造。不管是何种形式的建筑结构,它们均属于混凝土结构。目前,混凝土结构在建筑设计中占据着较大的比重,基于此,绿色防腐建筑应全面思量这一问题。近些年,混凝土配制日益完善,绿色建筑也能够应用不同的防腐结构。钢筋混凝土作为基本建筑结构形式,要求设计人员应参照生产要求慎重选择。

5 结束语

因经济条件、社会环境和健康状况等因素的作用,绿色建筑蓬勃发展。为此,我们提倡让更多的设计师参与绿色建筑设计活动,强调引入不同的生态技术,大力发展绿色建筑,明确其现实意义。这除能促进环境品质的优化外,还可提升生活水平。我国作为能源大国,不管是从环境层面,还是从能源层面而言这都具有巨大意义。

摘要：近年来,绿色建筑在建筑领域掀起了一场热潮,特别是环境资源短缺形势的加剧,使得绿色建筑成为工程人员关注的焦点,并是达成可持续发展的有效手段。毋庸置疑,绿色建筑设计可促进工程设计,推动技术更新,但如何贯彻绿色建筑设计亟待思考。文章首先简单介绍绿色建筑设计,然后探讨其现实意义和设计方法,最后剖析实践路径。

关键词：推动,绿色建筑设计,实践路径,现实意义

参考文献

[1]李义.基于绿色建筑理念的夏热冬冷地区小型公共建筑节能设计实践[D].湖南工业大学,2013.

[2]曹欣.绿色住宅建筑评价体系本土化研究[D].河北工业大学,2014.

捍卫者 设计接轨现实 篇11

设计正是在借实用性，更简单直接地促成了其使用人群的某种美学倾向和价值取向。但现实是，很多设计师选择了抛离原本设计的核心，即实用性的基础，而将艺术性摆于首位。因此，我们决定回归设计之初衷，寻找一群选择遵循设计核心价值的设计师。在实用性的基础上，他们用自己的再创造，捍卫了设计原本的面貌。

1 石汉瑞是香港的第一代平面设计师。早在上世纪六十年代，他便在一片贫瘠的香港土地上种下了设计的种子。正是这样一个拥有中文名字、在香港生活了51年的奥地利裔美国人，引领了香港乃至亚洲数十年的设计风潮。

2012年12月7日下午，一位身着西装的老人出现在香港国际会展中心设计营商周的现场。这天晚上，他将在这里被香港设计中心授予“亚洲设计终身成就大奖”的荣誉。他个头不高，头发花白，精神却非常饱满，说起话来中气十足，丝毫不像是一位已经78岁的老人。几乎没有人发现，眼前这位老人，就是开香港平面设计先河，有着“香港设计之父”之称的石汉瑞。

“在维也纳出生的人，谁能不被艺术氛围所熏陶呢？”四岁那年，石汉瑞在街头第一次邂逅了“设计”这个词：踩着脚踏三轮车在路边玩耍的他，突然被马路对面的一个花花绿绿的大招牌吸引住了—那是当地一个肥皂公司在户外搭建的广告海报。小男孩不顾家人的劝阻，骑着三轮车就直冲过马路，在招牌下歪头看了老半天。日后，石汉瑞回忆那个画面时说，“那看上去就像是一个梦境”。

自那以后，石汉瑞就对平面设计产生了浓厚的兴趣。大学时，他开始学习绘画。“我懂得如何下笔画一幅油画，却始终无法理解油画当中的神韵，无法融入这种艺术。”大学毕业后，一位他十分敬重的老师看到了石汉瑞的设计天分，并询问他是否愿意跟着自己学习设计。“我当下的回答是—听上去不错，但设计到底是什么？”当时的石汉瑞对“设计”二字依然是一头雾水，却依然选择跟从老师，进入耶鲁的平面设计系就读研究生，同时也奠定了他从事平面设计的基础。这位老师，正是后来被石汉瑞誉为“灵魂导师”的国际设计大师Paul Rand。

“香港在哪里？是个怎样的城市？我不知道—我甚至不知道‘香港’两个字是什么概念。”1961年，石汉瑞第一次来到香港。到达香港前，他从未听说过这个地方。在一片毫无设计概念的贫瘠土地上试图种出点果子，其困难可想而知，而石汉瑞决定孤身一人去奋战。“要说当时的香港有一点设计的元素，肯定要数电影院外满大街的手绘电影海报，确实非常漂亮。”然而，正处于经济崛起年代的香港，旅游业、服务业、通讯业、金融业及制造业都在蓬勃发展，而像手绘电影海报这样相对落后的广告宣传手段，根本无法满足商业的需求，无法跟随时代的脚步。在这样举步维艰的境况下，石汉瑞开始做起平面设计，一步一步成为后来人们口中的“香港平面设计第一人”。

“很多人认为，设计必须带有时尚性。但在我看来，设计和时尚无关。时尚可以基于你天马行空的想法，但设计不能。设计必须是针对于功能所提出的—就像你设计了一款看着非常漂亮的明信片，但你完全读不懂，那有什么用？好的设计一定是建立在辅助人们生活的功能性上。”如今，香港街头到处遍布着石汉瑞的设计作品—香港赛马会、汇丰银行、联合利华的标志，甚至到港人日常生活中最不可或缺的钞票。迄今为止，他已经为香港设计了五套通用钱币。最早邀请他设计纸币的是汇丰银行。“八九十年代，我们所能看到的钱币都是古典的设计—纸币上的女人都穿着长裙，男的则戴着头盔。”石汉瑞不想重复这种风格，他要做的，是让港币变得“港”，变得独一无二。于是他在港币设计中的图样中，选取了最直观的香港汇丰银行建筑外观，同时还添加了石狮、龙等具有香港本土文化特色的元素—这正是他最喜欢干的事：将接地气的文化传统灌输到自己的设计中去。

在石汉瑞的钱包里，放着一套他为渣打银行设计的港币。五款钞票选取了金、绿、蓝、红、棕色，分别代表五行金、木、水、火、土。由二十元到一千元的面额，分别按次序绘有鲤、鳌、麒麟、凤、龙的灵兽符号。什么能代表本土的文化？如何做才将文化传统和设计理念结合到一起？这是他在设计中最常思考的问题。设计这套灵兽港币之前，石汉瑞特地来到北京，逛了一趟故宫。这趟行程让他对中国古代文化传统有了新的认识，而他一直以来希望在港币设计中彰显的中国元素形象也变得越发清晰。“即便两地的人们对各自社会的认知不一样，但对于历史传统遗留下来的对祥瑞的憧憬却是相同的。”石汉瑞说，“认真看，这五种动物按照顺序，是从水底到陆地，再到天空，有步步高升的意思。”选取中国古代传说中的灵兽，一是取其吉祥之意。再者，动物是拟人化的东西，却又没有鲜明的指代性，同时也能契合香港和内地市民的共同文化传统特征，找到一种精神上的共鸣。

虽然会给自己的设计赋予很多深层次的文化思考，但石汉瑞却不愿意在设计作品中打上自己鲜明的个人烙印。在他的眼里，自己是一个设计师，而不是一个艺术家。“艺术家可以按照自己的想法去创作，但是设计师如果只按照自己的想法和风格去做设计，在每件作品上盖上自己的印章，那就会变成个人化的事情。私人化的设计，会逐渐变成一种限制。设计师不应有固定的风格，否则会规范了设计。只是一味的重复自己，无法接受更新的理念，这在我看来是相当无趣的。”

“就像人的左右脑—左脑是诗歌，右脑是数字，也可以协调得很好。设计也是一样，可以兼顾实用性与艺术性，两者并不冲突。”但在石汉瑞眼中，实用性必然是排在第一位的。他当然有他的道理—包豪斯提倡的“形式追随功能”，是石汉瑞数十年来坚持的信念。“不是说艺术性不重要，但无需过度强调。设计永远是在实用性的基础上去做艺术化的修饰。”说话间，他端起咖啡轻轻抿了一口，然后掏出口袋中的手机，饶有兴致的展示给大伙儿看—居然还是当年最旧的款式。“小、方便、实用，所以我一直用了好多年。设计也是一样，目的是为了制造一种对人们来说更为便利的生活。”

2 他热衷于一切美好的事物—美食、美酒、音乐，还有设计。灯光师、音乐人、设计师，Johannes Trope在玩乐之中把这些身份都做到了极致。人们称他为“天才”，但这位只接受过三年正式教育的设计师并不认同，“我不是天才，我只是比别人更加努力。”

“快把香槟拿出来！”在动感的音乐声中，Johannes Trope登场。香港设计营商周邀请来的讲者中，他是当之无愧的大红人，也是唯一在论坛上朝台下观众手舞足蹈的设计师。在主持人介绍这位丹麦籍的国宝级设计师时，用的可是“摇滚明星”的头衔。是的，在设计师的身份之外，他还是一个国际著名的音乐制作人。

Johannes Torpe成长于丹麦的一个嬉皮士公社。父亲从事音乐，母亲是个画家。他的童年游走在哥本哈根附近的乡村田园间。无拘无束的嬉皮士公社周围散发的自由空气，给了他一个天马行空的大脑。“当年父亲凭着一把吉他遇到了我妈妈、我弟弟的妈妈，以及我妹妹的妈妈。”他调侃道，“所以我也决定选择一样乐器作为泡妞的武器—打鼓。但是，后来我发现，每当我把鼓架架好，姑娘们都已经走得不见人影了。”

他和自己同父异母的弟弟组建了一个电子乐队，每个月都在哥本哈根举办音乐会，通常持续五个小时连续表演，甚至尝试过连续表演七个小时。14岁那年，他开始了自己的首次欧洲巡演。更让他骄傲的是，他制作的音乐曾两度获得有着丹麦格莱美之称的BMI音乐大奖。到目前为止，他制作的专辑已经在全球发行超过了75万张。

对设计的痴迷也从那个时候开始萌芽。他的第一次设计经历正是从他的音乐创作中延伸而来。12岁那年，他来到哥本哈根，筹备和弟弟的演唱会。为了创造更棒的舞台效果，他开始自己设计表演舞台的照明灯光，当年就在丹麦以“神童”之称声名大噪。“年轻的时候并没有过多考虑，凭着直觉就一头栽进了设计和音乐之中，最大的烦恼就是我该如何利用我的时间。”

如今，即将迈入不惑之年的Johannes Torpe开始思考如何合理利用时间了。目前，他在北京、丹麦、意大利以及纽约都开设了自己的设计工作室，同事们都叫他“空中飞人”—他的大部分时间都是在飞机上度过的，他还一度跟人调侃说自己就住在飞机上。“我的设计生意非常繁忙。”谈及自己的事业，Johannes Torpe用了“生意”这个字眼。对这个跨领域的创作天才来说，设计不仅仅是创作。“我们的目标是，通过设计赋予品牌标识形象，而品牌通过设计能够得到整体感官的提升，塑造品牌身份象征，从而得到更持续性的发展。这就是我们所强调的‘品牌空间’的概念。就像哥本哈根的AGNES CUPCAKE，我们将设计深入到品牌形象的方方面面。从店内外的装饰到餐具到包装到菜单再到蛋糕的外观和味道。要知道，一个设计师参与的环节越多，这个产品成功的可能性就越大。”

在Johannes Torpe懂得的为数极少的中文里，“关系”是他说话间出现的最频繁的一个词汇。他知道和中国人谈生意要在饭局上，而且还要喝白酒。“中国人非常地注重‘关系’，人际交往间的关系。在中国，‘关系’是人与人之间内心深处的交流与沟通的过程，是人与人之间的互动，而不是机械式、程序化的交流方式。”这也正是Johannes所欣赏的中华文化的一部分，也是他将工作室带到中国的重要原因之一。

“关系”—这正是Johannes Torpe和俏江南集团合作的原因。在看过一本介绍餐厅设计的书后，汪小菲一眼就爱上了Johannes Torpe的设计。在和汪小菲、张兰见面后，Johannes Torpe决定接下俏江南餐厅的设计，成为继Philip Starks之后与俏江南集团合作的第二位国际设计师。“如果他们不是很好的人，当时我可能会转身就离开。所幸聊天后，我发现他们俩都是很好的人。”Johannes Torpe建立“关系”的基础，是对方的真诚。在他遍布世界各地的设计室里，聚集了来自19个国家的优秀设计师，但是把这些人招聘进来的时候，他从未仔细看过他们的简历。“我只寻找那些没有戴面具的人。”他说。

“以前我的团队卖的是我的设计，现在他们卖的是我。作为一个鲜活的、能动的、有生命的产品存在，也是很有趣的。”Johannes Torpe是设计界少有的既懂得包装、同时也在坚守设计本职功能的设计师。“但我并不希望自己的设计有Johannes Torpe的标记。”在他看来，这种明星效应是无意义的。“比起设计一个专属于Johannes Torpe的艺术品，我更愿意去设计一个能让大众满意、而且有能力去生产和购买、并在市场上取得成功的产品。”

Johannes Torpe希望别人将其看成是设计界的“威利·旺卡”—电影《查理和巧克力工厂》中，威利·旺卡拥有一个神奇的巧克力工厂，而人们在这里看到的，是超乎想象的惊喜和从未泯灭的童心。“有一颗随时能够自由玩乐的心，就是我的灵感源泉。”

3 如果说热衷于在玩乐中设计的Johannes Trope是设计界的特例，那么Richard Sapper就是设计师中的另一个极端：哲学家的思辨和科学家的理性在他的身上体现得淋漓尽致，而他的设计则不可避免地渗透出独属于德国人骨子里头的严谨、执着、实事求是。

Richard Sapper的设计室在米兰中部，去到工作室的途中要搭坐一部上百年历史的电梯，电梯已经开始咯咯作响了，周围镶嵌了古老的黑木。每当有访客到来，陈旧的齿轮和皮带就会缓缓地把人送到四楼—那里是Richard Sapper办公的地方。和他古旧的设计室一样，Richard Sapper已经在设计的阵地坚守了六十年。在这六十年里，他无数次被设计界邀请，向年轻人传授设计之道。

当出现在香港营商周讲坛的舞台上，面对演讲台上供嘉宾操作展示幻灯片的电脑，这位曾经设计过多款计算机的设计师显得有点手足无措。但这丝毫没有成为他的负担。他依然气定神闲，骄傲的向人们讲述着他手下诞生的一个个“宝物”。事实上，即便已是八十岁的高龄，这个业界公认的设计先锋并没有停步在过去，时至今日，他还在继续设计。

生于德国慕尼黑的Richard Sapper在大学期间学的是哲学。但他很快发现，哲学家的身份并不适合自己。“当我决定要成为一个设计师的时候，其实我并不知道自己是否有这样的天分。但我知道自己喜欢设计，而且希望自己能够在这个领域有所成就。”大学时对哲学的钻研，也让他有了勤于思辨的头脑。“哲学让我懂得了我该如何去思考。这是最重要的。当我设计时，所有想法都在我的脑子里打转—这是一个设计师必须具备的能力。”

毕业后，Richard Sapper以其过人的天分，被奔驰的设计部选中。从此，他的设计之门赫然打开—从汽车船只，到牙刷手表，再到台灯家具……他的设计作品不仅仅得到了市场的认可，更以独特的艺术价值被博物馆列为永久收藏品。“Richard Sapper是少有的可以在每家每户都能看到他的作品的设计大师。”纽约现代艺术博物馆的馆长如是说。

“艺术价值和市场反应有时候是冲突的。市场固然重要，但我的设计不是为了迎合大众，而是创造前所未有的东西。”2005年，Richard Sapper设计的一款工作台灯（Halley）拿到了设计大奖，但是因为这盏灯的成本很高，销售情况不理想。对此，Richard Sapper并不在乎。他沉浸在自己的设计世界里，而市场则只是他的实验室。“我只是按照自己的判断标准，去做出我认为好的设计。我并没有想去影响大众，也没有想过让他们去接受我的对错判断。” 作为一个设计师，Richard Sapper说自己的影响是有限的。“大众在没见到一个具体的物品之前，根本不知道自己需要的是什么。只有在看到一个优秀的设计的瞬间，他们才会顿悟，这就是他们想要的。所以，一个设计师是要去创造，而不是跟随。”

那么，究竟什么是好的设计？Richard Sapper 认为设计的好坏是无法区分的，因为不同的人，会有不同的判断标准。“人们无法定出衡量一张画的标准。一张好的画作和一张坏的画作之间到底有什么区别，这是无解的。在我看来，好的设计就是你自己喜欢的设计。”

而当被问及设计过的最复杂的作品时，Richard Sapper却笑说是一个勺子。“千万别小看一个勺子的设计，这是一桩看似简单实际上却很复杂的工作。”也许是因为曾经学习过哲学、解剖学、工程学、经济学以及平面设计等诸多不同领域的学科，Richard Sapper总是不忘在通过设计引领科技创新的同时，唤醒人们对于产品人性化的诉求。“你当然可以把一个勺子设计得很简单。但我设计的时候，考虑的是在使用它的过程中，如何能让使用者感觉到舒适—你握着勺子，它能贴合你的手感；你将食物送入嘴里，它能贴合你的触感。这不是简单的‘质感’两个字可以概括的。这种人性化的设计，才是真正能触动你的东西。”

4 罗伟基应该是最标准的设计师成功典范。他几乎没有走过弯路，从小便认清了自己的方向，从此朝着梦想一步步迈进。今天，他已经是华人世界里最为重要的汽车设计师。

在香港设计营商周的颁奖晚宴上，汽车设计师罗伟基成了大众的焦点。除了同行，许多政商界名人也来到他的身边，向这位被冠以“世界杰出华人设计师大奖”头衔的设计师举杯致敬。温文儒雅的他一次次的从椅子上起身，微笑着向来人举起香槟。华人世界中具有国际视野的高档车设计师屈指可数，而罗伟基已经在这个行业里耕耘了三十年。

香港长大的罗伟基从小便迷上了汽车。“当时的香港就是个汽车的天堂。每天都能看到各种各样的车子在马路上奔流不息。”在父辈的耳濡目染下，小小年纪的罗伟基终日在汽车杂志中寻找乐趣。中学的时候，罗伟基就曾在作文中写到自己的理想，是成为一名汽车设计师。“那时候，我其实并不知道汽车设计是什么。但却对自己的这个梦想非常坚定。”和其他喜欢汽车的孩子一样，罗伟基经常动手做汽车模型。但不同的是，他做模型，不仅仅是拼凑出汽车原本的样子，还会在模型中加入自己的创意，让车子变得与众不同。

罗伟基非常清楚，汽车设计将是他的事业，是他的整个未来—哪怕当时中国并没有汽车工业。在香港理工大学完成工业设计课程后，他远赴英国攻读汽车设计硕士课程。他的天赋很快被许多国外汽车品牌所肯定。毕业后，他在德国、日本、法国等地工作，担任莲花、奥迪、奔驰、萨博等汽车品牌的设计师，如今，他已经是雷诺品牌的汽车外观设计副总裁。

和其他设计不同，汽车设计除了基于功能之外，还会受到许多技术上的限制。“汽车是机械，不像其他设计品般独立，因此不能将设计功劳归于一人。”在罗伟基的眼中，设计不只是提出创意和概念，而需要更为复杂的思考和运作，包括和不同团队的合作和沟通，才能让整个设计获得成功。

“汽车并不是一件简单的摆设，设计师必须明白所有运作。”作为汽车外观设计师，罗伟基甚至必须考虑汽车里头用的材料对环境会产生怎样的影响。汽车工业带来的污染是近些年环境恶化的因素之一，因此在设计新车概念的时候，设计师也必须把环保的考虑放在首位。

设计结合生活是一个必然的趋势。“汽车的设计并不是单纯的打造一个概念，而是要配合人们的生活习惯来综合考虑。”现代人对于生活的追求越来越高，汽车不再仅仅是交通出行的工具，而是一种生活品位的象征。因此，罗伟基会在设计的过程中，考虑人们对色彩、机械以及生活方面的不同需求，打造出各种适合不同人群的汽车。

几年前，罗伟基曾经在通用担任过前景设计师，这是一项和汽车外观设计截然不同的工作。“你要先考虑五年后的世界会是怎样的，届时的汽车工业又进展到怎样的一个阶段；然后则要做更长远的规划，考虑十五年后会有什么新的技术出现，为了配合当时的技术发展，汽车工业应该做出怎样的改进。”简单说来，这项工作就是预测并设计规划汽车的未来—也就是人类的未来。“要在设计中保持先进地位，就必须引领潮流，而不是跟随潮流。”罗伟基说。

罗伟基相信，设计在潜移默化的影响着生活，即使设计师一开始并没有抱着这样的初衷。汽车工业发展到这一步，改变了人们生活中的许多习惯，但这依然不够。

设计与现实 篇12

虚拟现实技术是发展到一定水平上的计算机技术与思维科学相结合的产物,它的出现为人类认识世界开辟了一条新途径。虚拟现实技术改变了过去人类除了亲身经历,就只能间接了解环境的模式,从而有效的扩展了自己的认知手段和领域。虚拟现实不仅仅是一个演示媒体,而且还是一个设计工具,它以视觉形式产生一个适人化的多维信息空间,为我们创建和体验虚拟世界提供了有利的支持。

1 虚拟现实技术的基本概念

虚拟现实(Virtual Reality,VR),是指利用三维图形生成技术、多传感交互技术、多媒体技术、人工智能技术、人机接口技术以及高分辨显示技术等高新技术,生成三维逼真的虚拟环境。虚拟现实技术能够产生一种逼真的效果,接近实景场所,同时人与虚拟环境之间可以进行多维信息的交互作用,使人从特定的虚拟环境中获得对客观世界的感性和理性的认识,从而深化认识和建构新的构思和创意。虚拟现实技术所创生的逼真“虚拟环境”,使得用户在感知上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉,这就是虚拟现实技术的浸没感(Immersion)或临场参与感。随着阿兰H韦斯“远程沉浸”理想的提出,虚拟现实技术与网络技术开始融合。所谓“远程沉浸”就是通过技术手段使身处不同空间位置的人们产生身处统一物理空间的感觉,克服了空间距离,进行时空的信息与情感交流。

2 虚拟现实技术研究目前存在的问题

(1)国外研究水平存在不同的差异性。虚拟现实技术国外研究起步较早,取得的成果较为丰富。美国是虚拟现实技术研究的发源地,目前美国在该领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。在欧洲,英国在VR开发的某些方面,特别是在分布并行处理、辅助设备(包括触觉反馈)设计和应用研究方面。在欧洲来说是领先的。日本的虚拟现实技术的发展在世界相关领域的研究中同样具有举足轻重的地位,它在建立大规模VR知识库和虚拟现实的游戏方面做出了很大的成就。

(2)我国与发达国家研究水平有较大差距。我国VR技术研究起步较晚,与国外发达国家还有一定的差距,但现在已引起国家有关部门和科学家们的高度重视,并根据我国的国情,制定了开展VR技术的研究计划。九五规划、国家自然科学基金委、国家高技术研究发展计划等都把VR列入研究项目。在我国虚拟现实技术的研究和一些发达国家相比还有很大的一段距离,随着计算机图形学、计算机系统工程等技术的高速发展,虚拟现实技术已经得到了相当的重视,引起我国各界人士的兴趣和关注,研究与应用VR,建立虚拟环境,虚拟场景模型分布式VR系统的开发正朝着深度和广度发展。

(3)现实需求与供给之间存在不平衡。随着虚拟现实技术在城市规划、军事等方面应用的不断深入,在建模与绘制方法、交互方式和系统构建方法等方面,对虚拟现实技术都提出来更高的需求。为了满足这些新的需求,近年来,虚拟现实相关技术研究遵循“低成本、高性能”原则取得了快速发展,表现出一些新的特点和发展趋势。随着虚拟现实技术的发展,对虚拟现实产品有巨大的市场需求,一个方便快捷的虚拟现实开发公共服务平台将必不可少。然而,国内外的虚拟现实软件及相关平台虽然比较多,但是技术水平参差不齐。国外个别虚拟软件产品技术相对成熟,但是价格昂贵,引进比较困难,尤其没有办法在国内大范围使用。诸多客观因素影响,国内虚拟现实软件平台产品更是少的可怜,而且技术不成熟,试用的领域相当有限。

以上诸多原因考虑开发虚拟现实可视化开发公共服务平台就变得非常有必要,一方面提高国内虚拟软件开发的整体技术实力,一方面汲取国外优秀软件的诸多优点,发展国人虚拟平台,提高中国在互联网虚拟的整体地位。稳定、全方位的虚拟现实制作开发服务平台。

3 虚拟现实三维开发服务公共技术平台的主要技术

虚拟现实三维动画开发公共服务平台建设,建立了一套高质量高速度的虚拟现实制作平台,实现基于行业的敏捷设计流水线作业,将目前VR作品的制作速度提高200%。本平台主要应用于教育行业,如各专业仿真教学、虚拟实训、包括,虚拟旅游、虚拟景区、导游设计虚拟等;机械加工、工控仿真、虚拟制造、虚拟装配等;向沈阳市以及辽宁省内虚拟现实开发以及应用用户提供安全、稳定、全方位的虚拟现实制作开发服务平台。

虚拟现实三维动画开发公共服务平台,具体包括:

(1)虚拟现实三维动画建模系统;

(2)虚拟现实三维动画WEB应用系统;

(3)虚拟现实三维动画模型的导入导出系统;

(4)虚拟现实三维动画模型高精度物理碰撞模拟系统;

(5)虚拟现实三维动画编辑器;

(6)虚拟现实三维动画文件发布系统。

虚拟现实三维动画开发公共服务平台所提供的主要有以下一些技术:

(1)动态环境建模技术

虚拟环境的建立是VR技术的核心内容,动态环境建模技术的目的是获取实际环境的三维数据,并根据应用的需要,利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。三维数据的获取可以采用CAD技术(有规则的环境),而更多情况则需采用非接触式的视觉建模技术,两者的有机结合可以有效地提高数据获取的效率。

(2)实时三维图形生成技术

三维图形的生成技术已经较为成熟,而这里的关键是如何实现“实时”生成。为了达到实时的目的,至少要保证图形的刷新频率不低于15帧/秒,最好是高于30帧/秒。在不降低图形的质量和复杂程度的前提下,如何提高刷新频率将是该技术的研究内容。

(3)应用系统开发工具

VR应用的关键是寻找合适的场合和对象,即如何发挥想象力和创造性。选择适当的应用对象可以大幅度地提高生产效率、减轻劳动强度,提高产品质量。为了达到这一目的,必须研究VR的开发工具。例如,VR系统开发平台、分布式VR技术等。

(4)系统集成技术

由于VR系统中包括大量的感知信息和模型,因此系统的集成技术起着至关重要的作用。集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别与合成技术等等。

(5)基于WEB的虚拟现实应用:具有独特的压缩技术、真实的画面表现、丰富的互动功能,三维网页无需下载,只需输入网址,即可直接在互联网上浏览三维互动内容。

4 结束语

本平台的研制解决动作的制作工作量大,解决专业模型虚拟现实制作困难的技术难题。改变我国虚拟现实制作周期长。降低制作成本、制作周期及制作强度,提高视觉效果,并带动其他领域如影视、网络、设计规划行业及其它领域科技进步与发展,使更多的制作公司特别是一些中小型公司都能在短的时间内生产出高质量的作品。从技术实现上来看,采用2D/3D高效图形处理技术、VRP技术的嵌入、客户端技术、分布式计算技术、数据库技术、动态内核机制技术、网络数据加密技术等。开发出了职业教育实训系统的多媒体制作平台,实现了网络多媒体实训教学。

参考文献

[1]刘振华.虚拟现实技术在教育领域的应用研究[J].滨州职业学院学报.2006.

[2]高建华,邓亚明.虚拟现实技术在现代教学中的应用研究[J].2011.