计算场景

2024-11-07

计算场景(通用8篇)

计算场景 篇1

核设施退役是核设施使用期满或因其他原因停止服役后,为了充分考虑工作人员和公众的健康与安全及环境保护而采取的行动。目前世界上有442座核电机组正在运行,在建核电机组65座,其中有相当一部分正面临退役[1,2]。此外,在核能大规模利用之际,核工业中一大批早期的核设施,包括军工核设施、研究堆和核电试验堆、示范堆,已达到设计寿期,正在进行着退役或完成了退役。据IAEA估计,全世界约有2 800座核设施需要在未来的几十年中退役[1,2]。因此,核设施退役及相关技术已成为各有核国家普遍关注的焦点。

核设施退役作业过程具有高放射性,且复杂程度高,需要在前期开展大量的相关科研工作。在制定具有安全性、可靠性、经济性的退役工程计划过程中[3,4],核设施退役环境中三维辐射场大量的可靠性计算与数据的采集至关重要。考虑到作业人员受到的照射保持在尽可能低的水平、退役费用的节省, 将虚拟现实技术运用到核设施退役过程中三维辐射场的计算和评估,不仅在人员的安全性上有足够的保障,而且在经济性和可靠性上具有突出优势[5—7]。对于给定的核设施退役作业过程场景,构建了目标问题动态三维辐射场模型; 并对辐射剂量场进行了蒙特卡洛数值模拟计算和全范围可视化。

1 核设施退役作业过程场景建模

针对核设施退役环境中三维辐射场,实现核设施退役作业过程三维辐射场建模与计算路线如图1所示。

利用三维造型软件对所需的核设施退役三维环境进行建模。在建模过程中,既要兼顾核设施退役的工作场景及机械作业过程中的真实性; 又要保证模型尽量简化,以缩短后续辐射场计算时间、核设施退役的工程周期,提高实际工程问题的工程速度和经济性。

模型原点( 0,0,0) 设在房间内的一角,房间内部空间为6 m×20 m×5 m的空间,房间墙壁均为1 m厚的混凝土,该环境下共存在5个放射源,源项具体说明,如表1所示。

为客观的反映出在工程实践中出现的较为复杂的源项问题,选取了不同物质材料的中子源与γ源作为模拟源项,并同时取用单一和离散的能谱分布形式。其中3、4、5号源能量为单一能谱分布,分别为1. 17 Me V、3 Me V、1 Me V,而1、2号源能量分布如表2所示。

模型中5个放射源的几何中心在XOY平面的投影位置,如表3所示。

建模后的效果图,如图2所示。

图中1 ~ 5为放射源,6为屏蔽体,7为一辆在该核设施退役场景中进行作业的工程作业车。

2 目标问题动态三维辐射场计算

在充分考虑核设施退役场景中的几何结构及源项情况,例如源项能谱分布、类型、位置及形状大小等各种几何结构后,利用核与辐射输运计算自动建模软件( MCAM)[8]与蒙特卡洛计算软件( MCNP) , 得到目标问题三维辐射场计算结果。对于较为复杂的源项,在辐射场的计算过程中需要对每个源项逐个计算,再对整个核设施退役环境中的辐射场进行整体求和。

由于要求对三维辐射场进行可视化,则要对核设施退役环境进行布点测量三维辐射场的粒子注量率或能量注量率,随着测量点数量的增加,可视化的辐射场愈精确,但随着测量点数目的增加,辐射场的计算时间也将同时增加,这无疑是降低了其工程速度和经济性,因此需要找到一个适当的测量点数量, 在保障辐射场准确性和可靠性的前提下,尽量减少测量点的数目。虚拟仿真中设定的测量点间距为10 cm,因此得到一个60×200×50的测量点阵,获得整个核设施退役环境的辐射场分布。

3 计算结果与分析

3. 1 三维辐射场可视化

通过对核设施场景的建模和计算得到一个关于整个核设施退役环境辐射场三维的矩阵,利用辐射虚拟仿真系统( RVIS)[8]将该矩阵和核设施退役场景的三维模型相耦合,实现该核设施退役场景中三维辐射场的可视化[9],效果如图3所示。

3. 2 作业机械关键零部件在不同步长时瞬时粒子 注量率

因为电子电路中含有仪控仪表、半导体等易受辐照损坏的电子元件,在退役作业过程中作业机械接受的辐射剂量同样也需要考虑,虚拟仿真中设定工程作业车以每2 m一个步长沿直线前进,模拟计算以控制仪表及电路中半导体材料为例的作业机械关键零部件位于工程作业车顶部半球,且被一层钨镍合金的屏蔽材料包裹,模拟计算得到作业机械关键零部件不同步长的瞬时粒子注量率结果统计如图4所示。在模拟计算时,每个源项均选择109个粒子进行模拟 计算,光子的粒 子注量率 误差范围 在1. 04% ~ 3. 52% ,中子的粒子注量率误差范围在0. 07% ~ 1. 58% 。

图中看出作业机械关键零部件在不同步长时瞬时中子注量率、光子注量率的变化与虚拟仿真得到可视化的三维辐射场相吻合,中子注量率在4步长时达到最大值,光子注量率在2步长时达到最大值, 在6、7步长时略有升高。

3. 3 模拟计算结果的理论验证

当测量点与辐射源的距离比源本身几何尺寸大5倍以上,即可以将辐射源看成是点源,为了验证虚拟现实技术应用于核设施退役中三维辐射场计算结果的准确性和可靠性,本文选用空气中照射量率理论计算公式对选取的验证点进行理论验证,选取的验证点在空气中照射量率理论计算公式为:

式中Ai为第i个源的放射性活度,Γ为放射性核素的照射量率常数,r为选取的测量点到点源的距离。

选取Q1( 380,1 650,500 ) 、Q2( 380,1 700, 500) 、Q3( 380,1 750,500) 、Q4( 380,1 800,500) 、Q5 ( 380,1 850,500) 进行验证,将验证点的照射量率与虚拟现实技术模拟计算的照射量率进行做比,结果如图5所示。

从图5中可以看出,验证点的照射量率与虚拟现实技术模拟计算的照射量率之比范围为0. 89 ~ 1. 2,模拟计算值与理论值较为一致,虚拟现实技术模拟计算的三维辐射场具有可靠性、可行性和真实性。

4 结束语

核设施退役过程中工况复杂,退役作业过程中的源项及周围环境在时刻发生变化,本文采用专业软件针对给定的核设施退役作业过程场景进行了合理建模,对目标问题的三维动态辐射场进行了模拟计算与可视化,并对模拟结果进行了分析与验证,仿真结果能够直观反映核设施退役场景中剂量的分布情况。本研究工作可为下一步建立核设施退役工程虚拟仿真综合平台,实现最优退役途径选择,退役方案优化,退役作业过程中人、机、环境辐射剂量评估提供软件基础与数值依据。

参考文献

[1] Reisenweaver D,Laraia M.Preparing for the end of the line-Radioactive residue from nuclear decommissioning.IAEA Bulletin,2000;42(3):51—54

[2] IAEA.Innovative and adaptive technologies in decommissioning of nuclear facilities:final report of a coordinated research project2004—2008.IAEA-TECDOC-1602.Austria:IAEA,2008

[3] 刘中坤,彭敏俊,朱海山,等.核设施退役虚拟仿真系统框架研究.原子能科学技术,2011;45(9):1080—1086Liu Zhongkun,Peng Minjun,Zhu Haishan,et al.Research on framework of virtual simulation system of nuclear facilities decommissioning.Atomic Enemy Science and Technology,2011;45(9):1080—1086

[4] 陈式.退役安全的几个问题.辐射防护通讯,2007;27(6):5—8Chen Shi.Some issues concerning decommissioning safety.Radiation Protection Bulletin,2007;27(6):5—8

[5] 谢小龙,胡国辉.虚拟现实技术在核设施退役中的应用.科技创新导报,2013;(8):93—94Xie X L,Hu G H.Application of virtual reality technology in decommissioning of the nuclear facilities.Science and Technology Consulting Herald,2013;(8):93—94

[6] 熊万春,王希涛,陈宝维,等.虚拟现实技术在辐射防护领域中的应用.辐射防护通讯,2007;27(2):13—17Xiong Wanchun,Wang Xitao,Chen Baowei,et al.VR technology application in the field of radiation protection.Radiation Protection Bulletin,2007;27(2):13—17

[7] Kim S K,Park H S,Lee K W,et al.Development of a digital mockup system for selecting a decommissioning scenario.Annals of Nuclear Energy,2007;33(14):1227—1235

[8] Wu Y.FDS team,CAD-based interface programs for fusion neutron transport simulation,Fusion Engineering and Design,2009;84(7—11 ):1987—1992

[9] Tang Z,Long P,Huang S,et al.Real-time dose assessment and visualization of radiation field for EAST Tokamak.Fusion Engineering and Design,2010;85(7—9):1591—1594

计算场景 篇2

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如何进行场景描写 篇3

请看法国作家雨果的笔下的场景描写:

不能再继续下去了。大炮仿佛在想:“好了!该结束了!”于是停下来。结局临近了。大炮处于暂停状态, 似乎在酝酿———因为在众人眼中它是有生命的———凶残的念头。猛然间, 它朝炮手扑过去, 炮手朝旁边闪身, 让它过去, 而且笑着喊道:“再来一次!”

大炮愤怒了, 撞坏了左舷的一门炮, 接着又像从看不见的投石器上射出的石弹, 朝右舷冲过去, 他手闪开了, 但有三门大炮倒坍了。此刻, 大炮仿佛成了瞎子, 不知自己在干什么, 背朝着炮手, 从后向前冲, 撞坏了艄柱, 在船首墙上撞出了一条裂缝。炮手躲在楼梯下面, 与目睹这一切的老人只隔几步远。他举着橇棍。大炮似乎看见了他, 不掉头就向后急退, 直扑向他, 像斧子一样迅速。炮手被逼到船板前, 必死无疑。全船的人都惊呼起来。

一直站立不动的老人此时扑了过去, 比凶残的撞击更为迅速。他抓住一包伪指券, 冒着被压死的危险, 将纸包扔到了大炮的轮子中间。这是个关键性的危险动作, 但他做得利索而精确, 即使熟悉这罗瑟尔的《海炮操作规程》全部内容的人也很难做到。那个小包起到了缓冲作用。一粒小石子可以制止一个大东西, 一根树枝可以阻止雪崩。那门大炮踉跄了一下。炮手抓住这可怕的东西, 将铁律伸进后轮的辐条之间。大炮停住了。

这是《炮兽》中一个撼人心魄的场景———人炮搏斗的场景。

场景描写就是我们常说的“场面描写”, 不同于环境描写, 是以人物为中心的环境描写, 一般由人物、事件和环境组成, 具有鲜活的空间感。在这段经典的场景描写中, 人与炮兽的搏斗是事件, 炮兽肆虐, 环境恶劣, 气氛紧张, 全船人是衬托, 先前与炮兽搏斗者也是衬托, 制服炮兽的老人方是这个场景的中心。

场景描写以人物 (活动) 为中心, 一般要做到点面结合, 既要表现个体的活动, 也要表现整体的动态, 既有具体描写, 也有整体概括;在点与面的描写中, 表现场景的气氛, 是肃穆庄严的, 还是热烈喜庆的, 是平和安详的, 还是激烈喧闹的, 是温馨的还是可怕的;渲染气氛既可以正面描写, 也可以侧面烘托。另外要注意考场上场景描写一般采用总分总、总分、分总的结构。我们可以先参考一下2014 年北京高考考试说明样题:

阅读下面的材料, 按要求完成微写作。

清晨, 36 名身着戎装的国旗护卫队员和62 名武装军乐团队员护卫着国旗从天安门拱形门洞走出, 跨过金水桥和长安街来到天安门广场举行升旗仪式。现场演奏三遍国歌, 国旗升起时, 在四周观看的各族同胞, 凡是军人要行军礼, 少先队员要行队礼, 其他人也应立正行注目礼。天安门广场的国旗从地面升到杆顶需2 分零7 秒, 而这个时间正好是升旗时奏三遍国歌的时间。

参照上述材料, 写一段200 字左右的描写天安门广场升旗仪式场景的文字。 (要注意描写的对象和特定的氛围, 要综合运用多种表达方式。)

对此题, 在“评分说明”中非常明确地指出最高等级的标准:“8-10 分:描写对象必须有物 (国旗) 有人 (升旗人、奏乐人、广场民众) ;表达方式描写为主, 间以抒情等;时间是清晨, 地点是天安门广场, 氛围是庄严肃穆, 激动人心;场面描写要有面 (全景式的场景描写) 有点 (具体描写对象的具体描写) ;语言通畅, 比较生动, 不少于150 字。”

这一标准虽然是针对这道样题的, 但是加以提炼后却具有普适性, 基本上适用于所有场景描写:有时间地点, 有人有物有气氛, 有点有面有描写有抒情, 语言生动流畅。

2014 年江西省高考中就有这样一道考查场景描写的题:

请按以下要求写一段话, 描写春节期间的某个场景。

(1) 集中表现出喜庆祥和的气氛。

(2) 运用疑问句和排比修辞表达情感。

(3) 最后一句能概括全段内容。

(4) 结构相对完整, 语言连贯, 得体。

(5) 不少于200 字, 不要透露个人信息。

首先细致解读上述真题中小作文的五点具体要求: (1) “集中表现出喜庆祥和的气氛”, 这是情感基调的确定, 要求表现喜庆祥和的气氛, 就不能写出悲伤凄冷的基调; (2) “运用疑问句和排比表达情感”, 这是对修辞使用的要求, 属于表达效果的范畴, 在一个场景描写中自然使用要求中的修辞手法, 有与无、是与不是便是衡量考生水平的重要尺度了; (3) “最后一句话能概括全段内容”, 就不能采用“总分”的结构。这是段与句的关系问题, 具体到考查考生的概括能力, 这是关照段与句的逻辑关系问题, 要求很高; (4) “结构相对完整, 语言连贯、得体”, 这是所有书写文段时对语言表达的基本要求; (5) 是字数要求和考试规则的明示, 因为文题指向学生生活, 提醒同学们不要忘记了考试这一特定环境。

题目要求写春节期间的某个特定场景, 而且要求“集中”表现喜庆祥和的气氛, 因此要扣住春节某个具体时间地点, 比如年夜饭、跨年放烟火、全家人看春节晚会、围炉夜话、看花灯等, 不能分散写几个时间地点。再构思有哪些人, 在做哪些事情, 哪些具体写, 哪些简略写, 什么时候用疑问句, 什么时候用排比, 用什么样的句子概括整段话……

从美感和便于描写的角度, 我们就选择“跨年放烟火”这个时间节点来进行场景描写。首先要用一句话交代时间地点人物:距离新年钟声敲响还有10 分钟的时候, 守岁的一家人都来到屋外的空地上。

由于字数限制, 紧接着就要进入场景描写, 前面讲到场景描写一般要点面结合, 尽量采用多种表达方式, 并且注意落实题目中对修辞手法的要求:此时已经能听到附近迎接新年的鞭炮声, 还能看到不远处的天空已有烟火绽放了自己美丽的身姿, 难道它们也迫不及待地要迎接新年吗? (整体描写, 渲染气氛, 使用反问句) 弟弟、堂弟、堂妹几个调皮的小朋友你追我赶, 叫着笑着;爸爸和二叔乐呵呵地把烟花摆好, 爸爸一声呼唤:“小的们, 快过来, 要点烟花了!”一家人马上就围在一起, 只听见“嗖”地一声, 天空上便开出了朵朵美丽的花儿, 五颜六色、五彩缤纷地点亮了天空, 点亮了新年, 也点亮了新生活。 (具体描写, 使用排比) 此时, 四面八方不约而同地响起了噼里啪啦的鞭炮声, 数不清的烟火把整片天空映得通红, 也映照着我们每个人的脸红扑扑的。 (整体描写, 照应前文)

最后按照题目要求, 用一句话概括收束整段话, 而且也要传达祥和喜庆的气氛:我撇过头, 看见每个人的眼角眉梢都流淌着笑意, 就让我们把这笑意当做礼物送给新的一年吧!

至此, 我们基本上已经完成了这道场景描写题目的解答, 但是还是要注意字数要求, 对遣词造句稍加斟酌修改, 逐一对照题目要求, 看是否落实到位, 然后修改个别字词句, 经过整理, 我们就可以确定最终定稿:

新年钟声即将敲响的时候, 守岁的一家人都来到屋外的空地上。此时已经能听到迎接新年的鞭炮声, 不远处的天空已有烟火绽放了自己美丽的身姿, 难道它们也迫不及待地要迎接新年吗?弟弟、堂弟、堂妹几个调皮的小朋友你追我赶, 叫着笑着;爸爸和二叔乐呵呵地把烟花摆好, 爸爸一声呼唤:“小的们, 快过来, 要点烟花了!”一家人马上就围在一起, 只听见“嗖”地一声, 天空上便开出了朵朵美丽的花儿, 五彩缤纷地点亮了天空, 点亮了新年, 也点亮了新生活。零点整, 四面八方不约而同地响起了噼里啪啦的鞭炮声, 数不清的烟火把整片天空映得通红。我撇过头, 看见每个人的眼角眉梢都流淌着笑意, 就让我们把这笑意当做礼物送给新的一年吧!

浅析戏曲动画场景 篇4

一、动画场景

在动画片的创作中, 剧情的展开都是通过角色活动带动的, 而角色的活动在镜头画面中绝不是孤立的存在, 它存在于一定的具体环境当中, 那么, 在动画中为动画角色提供表演的环境就是动画场景。

二、戏曲动画场景

中国传统戏曲以丰富的剧种剧目、精湛的表演技艺、独特的表演体系在世界剧坛独树一帜。戏曲动画是中国独有的动画类型, 主要是以戏曲作为动画大背景, 一部分用动画的形式表现戏曲, 保留了原汁原味的戏曲唱段, 一部分是提取戏曲的审美元素, 使其融入到动画片中, 这两种不同类型的动画片都可以称之为戏曲动画。戏曲动画场景的创作方式与一般动画的基本相同, 也是根据剧本的内容和分镜头画面来确定场景设置, 同样, 戏曲动画的场景是为戏曲动画角色提供表演的环境, 在设计时要紧紧的围绕角色进行设计, 为其提供充足的表演空间。有所不同的是, 在设计场景时要考虑到传统戏曲的表演的程式性、虚拟性的特征, 结合“守旧”、“砌末”等不同的舞台装置, 设计出能准确表达戏曲所要展现不同审美情趣的风格各异的场景。

(一) 语言提示时空关系

在传统戏曲中, 广泛运用了念白、对白、唱词等语言形式描述时空关系, 一般来讲, 会在唱词开始有一两句简洁和明确的客观性时空的描述, 还有一种就是根据剧中人物情感的发展使其用主观感受来描绘时空特征。

1. 客观描述

如《浔阳楼》中, 宋江:“昨日里在江楼把酒饮, 只吃得醉醺醺转回牢城。

迈步儿且把小营房进, 等待了戴贤弟把话来云。”1

2. 主观感受

如《西厢记》中, “碧云天, 黄花地, 西风紧, 北雁南飞。晓来谁染霜林醉?总是离人泪。”2这几句话主要描写了莺莺在送别张生的路上, 对暮秋郊外景色的感受, 抒写出莺莺内心深深的依恋、痛苦、怨恨、忧虑之情。

这样的主观感受的描述, 不但能够形象的表现客观景物, 同时也可以抒发角色的情感, 观众通过这样的语言描绘, 可以在脑海中想象出与情感统一的时空关系, 情景合一, 寓情于景。

(二) 动作展现时空关系

戏曲演员在舞台上的表演, 比如“跑圆场”, 代表了走过很长的一段路程, 这时舞台背景是不变的, 但是观众可以凭借这个程式性的动作, 配合唱词, 就知道剧中的角色这时达到了什么地方。

(三) 道具表明地理位置

例如桌椅依照放置方法的不同 , 可以表示不同的地点和环境。一张桌子可以代表餐桌、床、灵堂等 , 一把椅子可以是窑门、水井、石墩等 , 一桌一椅的組合可以是客厅、公堂、书房等。

三、戏曲动画场景的作用

(一) 动画场景的作用

动画场景的首要任务是为角色的表演提供空间, 使角色所处的位置以及运动时的行动路线尽可能的合理化, 通过镜头处理好角色与空间的关系, 交代人物活动和场面调度的关系。动画场景不仅仅是为了呈现客观空间, 同时还承载着刻画角色的性格, 表现角色的心理活动以及营造特定的气氛效果等等。所以说场景与动画角色之间是互动的关系, 跟角色的活动、动画的情节紧密联系在一起, 对丰满角色性格、推动剧情发展起着重要的作用。

(二) 表现时空关系

塑造时空关系其实就是表现客观物质存在的同时为角色提供表演的空间, 也常被人们称之为客观空间。场景设计要根据剧本的内容和剧情的发展, 体现剧中所涉及事件发生的历史时代风貌、民族文化特征以及特定的地域特点等等。通过对镜头的构图、视角、景别的设计, 为角色的运动、镜头的调度提供良好的基础。

1. 自然环境

自然环境一般是动画中所涉及的完全描绘大自然景象的或者是对自然景象进行提炼夸张而设计出的场景。

2. 社会环境

社会空间环境主要是动画片中体现剧情发展的地域、时代特征以及特定的文化背景。

3. 个人环境

动画中场景的绘制都不是随心所欲的, 要根据整个故事的情节以及角色的需要设计场景, 个性空间相对于社会环境更狭小、更私人、更具体, 角色处于独特的个人环境中, 可以充分体现他的身份、职业、性格、喜好等等。在动画片中, 一般不会只出现一种类型的场景, 都会既有自然环境又有社会人文环境, 同时为了表现角色性格, 又会有围绕特定角色的独特个性空间。只有做到这样多层次多方位的场景, 才能充分的展现剧情中所要表现的空间时空关系。

4. 幻想空间

幻想空间是人类凭借想象创造的空间, 虽说动画片本身就是人们创造的产物, 但是, 幻想空间是完全脱离人类生存生活的时空关系, 当然, 这样的场景同样也是为主人公提供表演空间, 对故事情节发展起推动作用的。

(三) 塑造角色性格

动画片场景跟角色是互相联系的, 角色存在于场景中, 那么, 如果这个场景是独立的个人空间的话, 它的布置和摆设就能够体现主人公的生活习惯、兴趣爱好、职业特质和性格, 甚至可以窥探到角色的人生观、价值观以及世界观。

(四) 展示角色心理活动

设计师在设计动画片场景的时候, 需要通过画面的构图、色调、角度以及镜头的运用使场景能够烘托主人公的心理变化和内心情感世界, 将角色的情绪外化成场景, 使场景成为心理活动的延伸, 以此把角色刻画的更加丰满。

(五) 渲染气氛揭示主题

场景设计师通过对剧本的分析, 把握影片想要传达的主题, 运用画面的构图、色调、光效、场面调度等综合元素构建出能够隐喻主题、渲染气氛的成功的场景设计。

四、戏曲动画场景的作用

戏曲动画根据不同的创作意图分为三类不同的表达方式, 那么我们讨论戏曲动画场景的作用, 就要根据这三类分别分析其场景所起到的不同作用。

(一) 传统戏曲舞台的作用

传统戏曲舞台上的造型延续了戏曲舞台几百年的历史, 继承了一桌二椅、上下场门和帐幔布城等等各种固定的装置。不过只是这些简单的砌末是远远不能够达到景物所要完成的任务的, 传统舞台戏曲往往会借助演员的表演来完成剧情所描绘的景色。比如在《坐楼杀惜》中, 舞台上并没有上下楼层之分, 通过宋江的上下楼梯的动作, 观众可以想象出舞台上的上下楼的装置;比如《秋江》中, 老翁和道姑的表演, 让观众可以联想到舞台就是湖面, 演员是在船上完成演出。所以, 在创作还原戏曲舞台的戏曲动画场景时, 就要求设计者要更加充分的了解舞台的知识, 了解演员表演的知识, 在画面中为角色提供一个表演的空间, 比较写实的还原舞台演出的原貌。

(二) 现代戏曲舞台的作用

现代戏曲舞台是相对于传统戏曲舞台而生的, 对于简单的传统戏的舞台装置, 现代戏曲舞台把塑造景物造型作为了重点去发展。“上海戏剧学院孙浩然认为:‘舞台美术的功能应该是能动的, 它会给舞台生命力。除了状物、叙事之外, 还应能表达自己的感情, 能说话, 即抒情。’这就是舞美功能的状物、叙事、抒情的三轮点。”3所以, 现代戏曲舞台比传统戏曲舞台复杂的多, 因此在还原现代戏曲舞台时设计师要考虑的因素也相对复杂, 包括灯光、舞美装置的造型和材质等。

(三) 述说戏曲故事的戏曲动画场景

很多戏曲动画的创作灵感来源于丰富的戏曲故事, 创作者运用动画的思维对戏曲舞台表演进行改编, 这里, 我们可以借鉴戏曲影视的创作, 分析戏曲在改编成影视作品时, 场景时如何处理的。

1. 棚内拍摄

要拍摄戏曲影视作品, 必须要给演员提供一个表演的场所, 所谓的棚内拍摄, 就是搭建一个适合拍摄此剧的摄影棚, 棚内的景物造型是通过设计者精心设计, 并且要考虑场面调度的合理性。

2. 实景拍摄

实景拍摄顾名思义就是所拍摄的景物不是设计师创造的, 而是实实在在存在的景物, 它能更加真实的反映剧情发展, 达到电影所需要的拍摄效果。

讲述戏曲故事的戏曲动画片很多, 这种动画片在创作上没有戏曲舞台美术的束缚, 而是完全根据戏曲故事改编, 创作者自由发挥的空间十分充足, 因此, 不乏有优秀的作品问世。

(四) 戏曲音乐动画场景

这一类的戏曲动画一般来讲其创作意图不是为了舞台表演也不是为了讲故事, 而是根据戏曲的一个唱段, 为其配上相符合的画面, 使观众在欣赏戏曲唱段的同时又有画面的刺激, 带来听觉上和视觉上的双重享受, 通常改编唱段的要求是旋律优美并且故事性不强。

在设计戏曲动画场景时, 要考虑到其能够体现出影片的时代、社会背景以及具体的自然环境、地域特征等。动画场景设计对于决定影片的风格起着极其重要的作用, 所以, 一部影片质量的好坏直接受场景的影响。好的动画影片都具有出色的场景设计, 它们的构思、构图、色彩及气氛渲染都为影片增光增色, 使观众在欣赏紧张剧情的同时, 视觉上给人留下深刻的印象和美的享受。

摘要:戏曲动画场景在动画创作中是必不可少的一项内容。研究戏曲动画场景, 需要对动画场景、戏曲影视美术和戏剧舞台美术做系统的分析比较, 借鉴其相通之处, 创作出根据不同剧种、不同剧目改编的戏曲动画场景。

关键词:戏曲场景,戏曲动画

注释

11.选自《中国京剧戏考》浔阳楼。

22.选自《中国古典四大名著》中国华侨出版社2002年9月第1版西厢记第四本草板店梦莺莺杂剧, 第三折。

《呼啸山庄》场景分析 篇5

艾米丽·勃朗特的小说《呼啸山庄》以奇妙的构思、独特的设计诠释了爱与恨的真谛,表现了呼啸山庄与画眉田庄三代人之间的错综复杂的关系,作品用屈指可数的场景塑造了几位丰富饱满的艺术形象。所以尽管艾米丽·勃朗特仅有一部《呼啸山庄》流传于世,但仍被誉为天才作家。《呼啸山庄》主要场景包括呼啸山庄、画眉田庄、荒原、凯瑟琳的坟墓和潘尼斯顿岩崖,各个场景在作品中的地位和作用不可或缺,意义与价值各不相同。本文对此加以分析。

二、呼啸山庄

呼啸山庄是作品的主场景,作品人物的主要活动场所。作品的开幕和结局都在此发生,故事的主要情节也在此展开。“呼啸山庄是希斯克厉夫府宅的名称。‘呼啸’是当地一个意味深长的形容词,描述这地方的狂风暴雨的日子里,空气的骚动不安之声”。“瞧一瞧房舍尽头的那几棵朝一边倒过去的矮矮的枞树,以及一排憔悴的荆棘朝着一个方向伸手伸脚,仿佛正在向太阳乞讨恩赐似的,北风吹过树篱的威势,便也可想而知了”。(艾米丽·勃朗特,2010:2)作品一开始就给呼啸山庄在读者心目中作了如此的定位。呼啸山庄在自然环境之中处于风口,立于风暴的中心,在情感的世界里也绝不输于自然。生活在呼啸山庄的厄恩肖家族都性情狂暴,就连老主人从利物浦街头捡来的弃儿希斯克厉夫也深有厄恩肖家族的性格特色。他们爱可以轰轰烈烈,恨可以刻骨铭心。呼啸山庄既是爱的源泉,又是恨的巢穴。老主人厄恩肖能从利物浦街头捡来脏兮兮黑得小鬼似的吉卜赛弃儿,但对亲生儿子却严厉苛刻。亨德雷对希斯克厉夫的折磨凶狠残暴,对妻子的早逝却难以释怀,以致自暴自弃。希斯克厉夫对凯瑟琳的爱感天动地,对亨德雷的报复却毫不留情。凯瑟琳把希斯克厉夫看得比自己还重要,但对艾德加的爱熟视无睹。呼啸山庄的爱是深刻的,但又混乱无序;呼啸山庄的恨是彻底的,就像风暴来临前的漆黑的夜一样铺天盖地。

三、画眉田庄

画眉田庄是作品次要人物的生活场所,但却不是可有可无的,他们是故事的推进者,是作品必不可少的建构型材。没有林顿兄妹就没有希斯克厉夫与凯瑟琳的分离,也就没有如此强烈的由爱及恨的情节转折,故事的走向就会走向另一个不可知的方向。如果艾米丽·勃朗特是造物者,那她给林顿兄妹安排的命运着实有些残忍。画眉田庄相比于呼啸山庄简直就是温室,林顿兄妹自小生活在宁静和谐之中,在父母的关心呵护之下长大,以为造物者就是为他们准备的,性情犹如苗条瘦弱的身体脆弱,没有血性,但艾德加的爱是细腻温柔的,凯瑟琳嫁入画眉田庄,“逃出一个乱糟糟浑身不自在的家,去到一个富足体面的家庭里面”。如果凯瑟琳能够把现实的婚姻生活与虚幻的爱情分割开来,能够同艾德加相亲相爱,那凯瑟琳就相当于过上了天堂一般的生活,然而凯瑟琳不适宜在天堂,被天使扔了出来,“摔在呼啸山庄高顶的荒野之中”。(艾米丽·勃朗特,2010:81—82)凯瑟琳嫁入画眉山庄后尚不能忘记希斯克厉夫,时常会恍惚迷惘,艾德加由于担心凯瑟琳旧病复发而迁就忍让。希斯克厉夫在出走三年回来后,肆无忌惮地闯入画眉田庄,闯入稍微平静的凯瑟琳的生活。画眉田庄由于凯瑟琳的嫁入不再宁静,由于希斯克厉夫的闯入不再和谐稳定。凯瑟琳在热病发作时,心神也要飞离幸福宁静的天堂,仿佛看到呼啸山庄点亮的烛光,凯瑟琳不属于温馨的画眉山庄,她属于狂暴的呼啸山庄。最后她在虚幻的梦境中飞回到呼啸山庄,飞回到希斯克厉夫的身边。画眉田庄与呼啸山庄一样,也被希斯克厉夫使用邪恶的手段攫取到了自己的手里,画眉田庄在作品中完成了自己的历史使命。

四、荒原

作品中的荒原正如宽阔的大舞台,主要人物频频在其中亮相。地形和气候特点决定了英国北部的荒原特色,宽阔而且高大茂密的树木稀少,生长的都是低矮的灌木丛或草本植物,狂风刮在上面毫无阻挡,可以直达呼啸山庄。荒原是少年希斯克厉夫和凯瑟琳的避难所,在那里他们可以躲避亨德雷对他们的折磨和约瑟令人难以忍受的教义灌输,在荒原上他们才能感受到无拘无束的自由和幸福,也正是在荒原上两个人情感日笃。哪里又能比荒原为艾德加排解思念妻子愁怀更好的去处呢?荒原又是希斯克厉夫释放无穷无尽的对凯瑟琳爱所引起的烦恼的场所,他逡巡在失去凯瑟琳的荒原上,甚至去打扰亡灵,打开凯瑟琳的坟墓。即便呼啸山庄和画眉田庄老死不相往来,但是他们都会到荒原去排解愁绪和思念,荒原承载和见证着呼啸山庄和画眉田庄两家人的无尽的爱恨情仇。

五、凯瑟琳的坟墓

无论轰轰烈烈、高贵不平凡的一生,还是默默无闻、卑微低贱的一生,最终的归宿都是一座坟墓而已,最终都会在此谢幕,躲到幕后欣赏新人的表演。凯瑟琳的爱的冲击波摧毁了希斯克厉夫的一生,也改变了艾德加的命运,更过早地葬送了自己的生命。正是凯瑟琳的爱使她在希斯克厉夫出走时自我摧残,被狂风暴雨浇透后得了热病,神志昏迷。由于希斯克厉夫闯入凯瑟琳的家中,而且要实施对伊莎贝拉的阴谋欺骗,引起艾德加的攻击,夹缝中的凯瑟琳旧病发作,如果没有艾德加的精心护理几乎失去生命。尚未恢复的凯瑟琳在与希斯克厉夫见面时,由于激动而彻底地失去了生命,她是在宁静中离开了人世:“她的眉头舒展开来,眼睑闭上了,嘴唇带着微笑的表情”,不禁使人“看到一种无论尘世还是地狱都不能打破的安息,并且感觉到一种保证,保证一个没有穷尽,没有阴影的将来,他们进入的永恒的世界里,生命的延续没有边界,爱情无限和谐,欢乐无限充溢”,呼啸着的一生终于趋于宁静。然而凯瑟琳的坟墓“既不是在教堂里在林顿家族的铭文石碑下,又没有在教堂外她自己家人的坟墓侧畔。它挖在一面青青的山坡上,在墓园的一角”。(艾米丽·勃朗特,2010:164—168)谢幕后的凯瑟琳被艾德加和希斯克厉夫同时思念着,艾德加每到凯瑟琳的忌日和小凯瑟琳的生日那天都要去她的坟前悼念。希斯克厉夫则爱得更加疯狂,如果没有在挖掘凯瑟琳坟墓时耳畔轻轻的呼唤和感觉到的微微的气息,他甚至妄想打开棺木将逝去的凯瑟琳拉到台前。凯瑟琳临死之前说正是希斯克厉夫杀死了自己,希斯克厉夫也甘愿死后的凯瑟琳纠缠着自己。如他所愿,死后的凯瑟琳一直陪伴着希斯克厉夫,一直到临死之前,精神分裂的幻听幻视已经使他嫉妒亢奋、不能自已。就是这样他还是安排掘墓人将自己葬在凯瑟琳的坟墓边上,并把紧挨着自己的凯瑟琳的棺木抽掉,达到两人死后同穴的邪恶目的。至于说在阴雨夜两人时常游荡出没在荒原上,对无神论者来说,这绝不是两人还想到台前表演,只是艾米丽·勃朗特深受哥特式文学写作手法的安排而已。

六、潘尼斯顿岩崖上的夕阳

潘尼斯顿岩崖上的夕阳在作品中着墨不多,但却有着深刻的象征意义。作品中这样描写:“潘尼斯顿岩崖的陡峭的石壁尤其使她兴趣十足,特别是夕阳夕照,射在它和群山的峰峦之上,其他的景观全都隐没在阴影里边的时候。”(艾米丽·勃朗特,2010:188)首先,它代表着小凯瑟琳的虚幻的梦想。13岁从前从未跨出园林一步的小凯瑟琳,完全与外界隔绝,抬头就能看到的夕阳光明和动物本能的趋光特点尤其引起人外面世界无穷的幻想,这都驱动着小凯瑟琳去探索外面的世界,然而幻想是虚幻的,现实是残酷的,踏出田庄的结果却成就了希斯克厉夫的邪恶目标。其次,这其中表达出的是宗教的神圣。无论中外的宗教,神灵和天使的光环都萦绕在他们的顶端,在作品中约瑟代表的宗教的传播者却令人生厌,这只说明了宗教的邪恶不在于宗教本身而在于手握着宗教的人,艾米丽在其中表达的是一种暗示。最后,这夕阳的光明象征的是小凯瑟琳的未来。当呼啸山庄和画眉田庄由于爱恨情仇人口逐渐消亡,两家都各剩最后一人:哈里顿·厄恩肖和凯瑟琳·林顿的时候,黑暗却被冲散,光明终将到来,希斯克厉夫的邪恶阴谋却将两家的最后的希望汇聚到一起,两人相亲相爱了,这正像潘尼斯顿岩崖上的夕阳的光明,在周边都进到阴影中的时候,这份光明给人希望和梦想。

七、结语

《呼啸山庄》中的人物在不多的几幅场景之中穿梭,上演了这出情感大剧。里面有善良的天使,也有邪恶的魔鬼。由爱生恨,由爱生仇,有可歌可泣的爱情,有凶暴残忍的复仇。然而上帝是公平的,无论是施暴者还是复仇者最终归于尘土,复仇者也为自己的残暴付出代价,在忏悔之中自我毁灭,这也许是轮回和报应的作用,呼啸山庄和画眉田庄最后又回到了合法主人的手里。

摘要:艾米丽·勃朗特的《呼啸山庄》以奇妙的构思、独特的设计诠释了爱与恨的真谛, 表现了呼啸山庄与画眉田庄三代人之间的错综复杂的关系, 作品用屈指可数的场景塑造了几位丰富饱满的艺术形象。各个场景在《呼啸山庄》中的地位和作用不可或缺, 意义与价值各不相同。

关键词:《呼啸山庄》,场景,分析

参考文献

计算场景 篇6

各种或西方或传统的艺术、人文的活动以“集市”的方式不断地被请进购物中心……

市集开始在上海流行,从国外跳蚤市场演变而来,原先多聚兴特色小马路,商户和消费者的流动性很强,商户多跟兴趣、感觉走,以个人为主,二手、原创的产品都有。早期的市集主要集中在上海市中心,规模很小,往往只在周末成市。经媒体助推,好些成为上海人文风景。

商场希望引进一些新鲜的内容,开始利用中庭等室内广场尝试引进或自己承办一些市集。敏锐看到商机的市集运营商开始有了更大的舞台!

这两年,实体商业为和电商争夺客源,在商场现场氛围营造上,动足脑筋,原来主要用来品牌产品路演的中庭之类的,开始走“集市”模式,营造更吸引用户场景。

集市运营模式越来越丰富,主要有:

线上线下互动方式

营运商已经有专门的移动应用端作为线上平台,用于商户管理和作为线上导流工具,消费者在现场参加活动时,会收到应用端分发的商户优惠券等,这类市集更多侧重体验互动,参与的商户有花艺课、插花、现场手绘纹身、多肉DIY、甜品美食摊位等,就目前来看,形式和体验内容相对单一、简单。观察这类营运,好像是“项庄舞剑”可能更多注重线上数据……

以赚取摊位费为核心

这类营运开始从市集演变“集市”因为有些已经成为“固定集市”。这类商户多是兼职的文艺青年、手工艺人,也是所谓的线下C2C。开始的品质和效果不错,但随着进驻商场数量增加,对商户的数量要求增大,优质商户供不应求,品质和特色难以保证。

此类市集商业模式是以赚摊位费为核心,商场收取市集运营方固定的场地费,运营方再收取商户固定的摊位费,一般600元/天,提供一个固定规格的桌子,类似会展的形式。

以门票营收为核心

作者推崇这种模式,认为这种“集市”才是“互动体验”最具黏度的。有个德国人伍德茨托克去年开始在北京等举办一个美食类市集,仿照美国“布鲁克林吃货节”的形式,场地上千平方米,市集里不只有美食,还有乐队表演、艺术展、设计师作品等等。伍德茨托克从去年3月份开始,在春天、夏天和冬天各办了一场,向参与的顾客收取门票。

这类集市应具更大规模,不太适合与常规商场合作,更适合商圈操作,频次不宜过密,盈利模式则更多元化。因为是需要消费者主动购票实现“集市”效应,对集市营运要求很高,而购票行为如果转化,忠实度最佳。

商场引进“互动体验”只为招揽人流吗?

商场为了给消费者带来新鲜感,引进集市或者各种体验活动,效果参差不齐,也有一些活动过于艺术,拔得太高了。

譬如尚嘉中心的“稀捍行动”。尚嘉中心又被称为“靴子楼”、“LV大厦”,它配合公益组织做主题活动,“稀捍行动”是其中之一,即把苗绣、造纸技术等在现场展示,消费者可以报名参加,周末固定时间有体验活动。尚嘉本就是一个很高冷的商场,这种过于原生态、传统艺术的活动很难有效吸引人气。

随着城市中产阶层的崛起,对品质生活和精神层面的追求提升,反而贴近日常生活的手工艺品更加有市场。以漆器为例,原来主要是给酒店、大企业做大型装置,屏风画,在公共空间陈列。但其实漆器在日本,日常生活中使用频率很高,碗、杯子、筷子、扇子等都会用到。

一些手工艺课老师,由商场零租金找他们开店,条件非常优惠。商场为的就是营造互动“场景”,吸引消费者。而这些“老师”能否教课赚钱,则是这些老师们的问题。

浅谈动画场景设计 篇7

动画场景设计是指设计师在动画场景设计总体造型创作中, 对单元空间环境的设计, 每部动画都由若干组剧情的单元场景空间环境组成, 而这些场景又可以细分到若干的小场景。场景应体现动画剧本的规定情境, 有利于刻画角色和情节描述。从商业的角度来说场景和角色在动画中的存在是相辅相成、缺一不可的。

1、场景与背景的区别

背景是在角色的后面衬托角色的空间概念, 它给出了角色所处的环境和时代特征。而场景是在背景里加入了时间, 通过各种的镜头语言运用, 利用了空间的手段来表现时间。场景作为视听语言的一部分, 从构图上、色彩上、光影上、镜头的移动和剪辑以及透视中得到体现。这样的全方位顾及才能把场景的氛围给完整地表现出来。

2、动画场景设计的意义与作用

动画场景不仅仅是单纯的绘景, 它是动画前期设计中极为重要的环节之一, 它的好坏往往决定了一部动画的美术效果和视觉风格, 是一门为展现故事情节、完成戏剧冲突、刻画人物性格的时空造型艺术。我们在设计场景时, 往往要根据剧本的剧情和时代背景来确定风格和色彩基调, 在构思场景画面总体空间造型基础上确定总体布局, 再根据总体结构来分类成若干的单元场景。场景设计作为美术设计的一部分, 在动画影片制作中的作用是很重要的。好的场景设计能够产生一种“场”的作用, 能营造气氛, 当景与物都笼罩在这种氛围中时, 场景便对观众产生了吸引力。这一方面可以在日本的很多动画中得到体现。如宫崎骏所绘制的动画场景能让我们从它清新画面中得到感染, 感受动画中清新明亮的色彩和大自然的完美结合, 欣赏动画的同时能让人心旷神怡。

二、商业动画市场中场景设计存在的两大风格阵营

美国和日本作为商业动画的代表影响着整个动漫市场和一代接一代的动画爱好者。美国作为商业动画的出口大国, 对世界动画的影响与贡献是巨大的, 而迪斯尼则是这个国家商业动画的代表。迪斯尼在商业动画上的探索印证了美国动画发展的历程。商业性决定了其在动画风格上追求的一贯性、统一性和传统性, 同时也积累了一套成熟的风格模式, 形成了自己的制作流程方式。场景的设计紧紧围绕整体剧情的需要, 很好地营造了动画氛围。场景设计上即使场面浩大却不显复杂, 剧情的简单风趣适合各个年龄阶层的人们, 富有亲和力的设计更易于被大众所接受。

日本作为另一阵营的动画制作大国, 动漫产业已经是该国的支柱产业之一。对产品制作要求高和制作的细腻是日本一贯的传统, 场景的设计也不例外。谈到日本动画, 不能不提到吉卜力公司的代表性人物宫崎骏。他所制作的动画片里, 将人类和大自然的矛盾斗争作为作品的核心, 企图寻找两者和谐统一的方法, 而关怀的是人类与自然的共存, 而在他的场景设计中也深深地体现了这一点。从宫崎骏的水彩场景草图中可以体会到一种亲切、朴实的氛围, 唯美地将主体思想中的“人”与“自然”永远不能相互妥协的两个极端和谐统一于画面中。他的场景有很重的水彩风格, 却能在他的动画中感觉到犹如史诗般的凝重。

三、动画场景设计的具体方法

1、分析剧本、收集资料、从整体出发

拿到文学剧本后要首先分析好剧本的内容, 对动画的主题、风格、角色等都要有明确的看法, 与导演相互研究取得一致的意见, 做到心中有数。场景设计中的整体造型观念很重要, 总体把握住动画的美术风格, 充分考虑场面调度, 根据分镜头和剧情来进行探索和设想。广泛地收集好相关的资料也是很重要的基础工作, 作为创作的源泉, 资料收集的好坏关系到设计的优劣和成败。没有丰富的素材和资料根本无法进行设计创作的, 凭空捏造的结果只会是乏味和空洞的。

2、主体基调的把握和选择恰当的造型形式

在进行场景设计时, 必须紧紧把握住作为影片的灵魂的主题, 要把抽象的主题, 直观形象地用视觉画面展现在人们面前, 就得找出影片的基调。而基调往往是通过人物情绪、造型风格、情节节奏、气氛、色彩等表现出来的一种情绪特征。要想让内容和形式完美地结合, 特别是作为体现影片整体形式风格和艺术追求的场景设计。动画部分体现了影片中活动的一面, 静态的场景部分则要体现出影片整体的空间结构、色彩结构、绘画风格, 而设计者就得从整体来分析和平衡整部影片的布局。在造型上形成影片的基本风格, 比如是偏写实的还是偏夸张的卡通造型等等。

3、故事的时代背景和地域特征的考虑

任何场景设计都要有鲜明的时代背景和地域特征。时间和地点可以是真实的, 也可以是虚拟的, 无论是古代、现代还是未来, 以及季节的变化都得有明确的定义。在地域方面则要考虑到各个地区的风土人情、地形地貌、建筑风格等特征。不要过多地耗费在华丽外表材质上, 而应该是多收集真实的场景资料来进行提取和融合创作, 可以由此来提高场景设计的可信度和生动性。

4、主场景的确立和细节考虑

主场景是展开剧情和主要角色活动的特定空间环境。主要场景的确立对整部动画起着决定性的作用, 在设计时就要考虑好风格和色彩基调。确立好了主场景才能围绕其展开其他场景和细节的设计, 并依据剧情、角色出现和活动的情节来绘制带比例关系的平面图、鸟瞰图以及有效的活动路线、空间和场景的立面图。每部动画的主要场景都是依据剧本的场次来划分的, 根据主要角色的生活环境和地点以及故事发展的地点来考虑, 所以一部动画中主要场景往往不止一处。主角和场景的比例关系也不能忽略, 考虑到场景的多方位因素, 同时场景中的细节部分也是必不可少的, 有时更能起到画龙点睛的作用。在一部动画中, 丰富贴切的细节不仅能推动和辅助情节的发展, 同时也能传达导演的意图和审美观。

四、在场景设计中三维技术的应用

过去传统的动画都是在纸上进行描绘和上色, 费时、费量, 又费力。电脑的出现彻底地颠覆了这一传统, 无纸动画到三维动画的出现, 很好地印证了这一点。不仅仅是人物角色的应用, 在场景中也极为突出, 过去一些动画的场景用传统手法来实现电影中的效果是很难达到的, 但三维的虚拟却能将其做到接近完美的地步。目前在商业动画领域里, 传统意义上完全的纯二维手绘场景似乎已经不能占主导地位了, 现今更多的则是二维和三维的结合利用, 它们之间的结合起到了取长补短的作用。

日本动画《恶童》就是采用了最新CG技术制作, 其中东西方文化的交融、最新技术的结合, 使影片增加了很多看点。《恶童》中铅笔线条细致, 绘色也更为浓厚, 场景更是无可挑剔的细腻。简洁的人物形象恰到好处的细节特征, 在动作和背景的处理上更是细致入微。场景中表现的街景, 参考了大量日本、中国香港、越南的建筑, 绝妙地展现出亚洲风味。整个场景的设计都很细致, 无论是主体还是细节都得到很好的处理。为了最大程度地呈现漫画版的视觉风格, 制作团队采用的实景作为场景设计的参考, 在吉祥寺等地拍摄与设定相符的街景, 考虑到纵深、比例以及光影与时间的关系后再将所有可用元素结合制图。

虚拟场景建模技术研究 篇8

虚拟场景的设计和实现十分复杂,仅视景系统的开发,其复杂程度也是传统的应用程序开发所无法相比的。虚拟环境的开发设计、组织和管理采用先进的建模方法进行,研究虚拟现实系统的设计和实现需要站在软件设计方法论的角度,在虚拟环境的开发设计中就显得尤为重要[1,2,3,4]。在多维信息空间内创造一个更适应于人的信息处理环境,是虚拟环境的实质,这对软件技术有一些特殊的要求,目前虚拟现实系统的主要设计方法,是面向对象技术在一定的程度上去适应虚拟环境设计对软件技术的这种特殊要求,面向智能体技术是对面向对象技术的改进,目前正处于发展阶段。本文将对以上技术进行深入的讨论。

1 面向对象的方法

虚拟系统所处理的是包括各种模型、信号的多媒体信息,其目标是创建一个更适应于人的信息处理环境,[5]把各种处理的对象都归纳为一种统一规范的“对象”,就是对这种处理系统的最本质的抽象,这种处理遵循的原则和过程近似与人认识客观事物的规律。目前,绝大多数的虚拟环境开发工具、软件都是面向对象的。如:Division公司的dvise、dvs、provision、SGI公司的opengl inventer等。面向对象技术已经成为了虚拟现实系统设计的基本方法。

面向对象技术一般包括的特性有以下几个方面:(1)数据抽象。数据抽象是建立一个超类的过程,它从较为特殊的类或对象中抽出一般属性。在数据抽象的过程中,要解决的问题需要研究目标程序以及组成该问题的概念性的实体,从中找出一些对解决问题有所帮助的特性,进而得到对这一问题的抽象结果。(2)封装。封装是把数据和方法在同一对象中放置,对象之间通过消息进行交互,程序的其他部分不能直接作用于此对象的数据,对数据的存取只能通过该对象本身的方法进行。(3)继承性。在面向对象的程序设计中,一个类可以定义其自己的数据成员和成员函数来实现其特定的功能。而且这个类可以继承另一个类中的所有数据成员和成员函数。(4)多态性。多态性与类的继承性密切相关,它通常是指同一消息被不同的对象接收后解释为不同的含义和功能。它利用多态性,用户可以通过发送统一的消息,并由各个接收者来完成不同的实现细节。(5)动态连接。动态连接是指将程序各组成部分在运行时连接起来的过程,通过继承和多态性可以实现动态连接。把数据以及与它相关的过程包括在一个对象之内,面向对象的软件设计,从而使对象成为比数据和过程的结构层次更高的计算实体。对象既可以像过程一样去描述处理的流程和细节,又可以像数据一样的被处理。由于面向对象的处理过程和所遵循的原则与人的认识客观事物的过程非常接近,因此,越是大型的、复杂的仿真,越能体现出面向对象方法的优越性。面向对象的方法首先在建模和仿真中得到重视和应用。

2 面向智能体的方法

面向对象技术与结构化的软件技术相比,可在一定程度上满足实现对软件技术和虚拟现实系统设计的一些特殊要求,面向对象技术随着虚拟现实技术的发展,也在一些方面表现出了它的不足。主要表现在[6]:(1)不能满足对多维信息所描述的对象进行表示的要求。(2)不能满足对多维信息所描述的对象进行实时处理的要求。(3)不能满足对多个多维信息所描述的对象进行并发处理的要求。专业研究人员近年来从不同的应用领域对面向对象技术进行了改进,这些改进主要是在保留对象原有的特性的基础上,使对象具有实时处理的功能或更强的实时通信能力、能够根据环境的变化改变自身的特性。这种对面向对象技术的改进就被统称为面向智能体技术(agentoriented technology)[7,8]。由于所用的术语、定义都不尽相同,研究人员在不同的应用领域对面向对象技术进行改进,但基本上都使用了智能体这一概念。它的聪明之处在于其不但能够表示知识,还能够从外部吸收新的知识,进行推理。可以说智能体就是一种聪明的对象,如果把对象表示为:对象=属性+方法;智能体则可以表示为:agent=知识表示结构+处理方法。

3 面向对象建模步骤

本节将讨论虚拟现实建模的各个方面。

3.1 几何建模

几何建模描述了虚拟对象的形状(多边形、三角形、顶点和样条)以及外观(表面纹理、表面光强度和颜色)。

3.2 运动建模

设置完对象的形状和外观后,接下来要做的是运动建模。运动建模主要用于确定三维对象在世界坐标系中的位置以及它们在虚拟世界中的运动。对象运动受父子层次关系的制约,父对象的运动会影响子对象。运动建模的另一个方面就是设置观察世界的方式,即虚拟相机的运动。最后,照相机图像需要经过变换投影到二维显示窗口中,为用户提供视觉反馈。

3.3 物理建模

几何建模和运动建模之后,下一步是综合体现对象的物理特性,包括重量、惯性、表面硬度、柔软度和变形模式等。这些特征与对象的行为一起,给虚拟世界的模型带来更大的真实感。

3.4 行为建模

到目前为止,所有的讨论都只局限于对象外观、运动和物理特性的数据模型。只要对象参与交互,都可以假设它是由用户控制的。可以对不依赖于用户动作的对象的行为建模。在超大规模仿真环境中,用户不可能控制环境中发生的所有交互,因此行为建模是非常困难的。

3.5 模型管理

对一个拥有很多对象的虚拟世界来说,几何模型、运动模型、物理模型和行为模型构成了一个非常复杂的大模型,由此带来的巨大计算负载使VR引擎几乎不可能做到实时处理。此外,复杂世界对存储空间的大量要求,也是现有的存储器无法满足的。这就导致了昂贵的存储交换,需要从较为缓慢的硬盘存储器上调入数据。这种存储访问方式影响了仿真的帧刷新率,从而妨碍了最后的视觉表现(场景会出现暂时的冻结)。

4 结束语

虚拟场景建模技术是虚拟现实技术中最重要的技术领域,也是虚拟现实技术中的关键技术之一。本文介绍了几种常用的虚拟场景建模技术,实际应用中要最大限度地提高仿真效果,需要综合采用以上多种技术。

参考文献

[1]曾建超,俞志和.虚拟现实技术及其应用[M].清华大学出版社,1996.

[2]杨克俭,刘舒燕,陈定方.分布交互三维视景行为-特征建模方法研究[J].计算机辅助设计与图形学学报,2000.12(11):845-850.

[3]Florian Schroder,Patrick Robbaach.Managing the Complexity of DigitalTerrainModels.Computer Graphics,1994,18.pp.775-783.

[4]Latta JN.Oberg DLA conceptual virtual reality model.IEEE CG&A.January 1994,23-29.

[5]Barbars S.The value of Virtual Product Development[J].Journal ofComputer-octorber 2002.

[6]Perry A Appino,Bryan Lewis Lawrence Koved Daniel et Al.Anarchitecture for virtualworlds.presence,winter 1992,1(1):1-17.

[7]Hagsand.Interactive multi-user VEs in the DVE system.IEEEMultimedia,1996,3(1):30-39.

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使用场景10-27

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