数字化辅助设计

数字化辅助设计（精选12篇）

数字化辅助设计 篇1

摘要：本文以某重点型号为研究应用的对象, 对试飞任务单数字化辅助生成系统进行详细设计。该系统包括了面向应用的用户信息库以及面向对象的基础信息、课题科目信息以及动作信息、试验点信息等, 最后实现了试飞任务单的数字化生成, 辅助试飞工程师完成试飞任务规划。目前试飞任务单数字化辅助生成系统已经在某重点型号的试飞中得到了良好的应用。

飞行试验是航空武器装备研制中十分重要的环节, 其在航空武器装备研制周期中的比重达到了1/3到1/2, 信息时代的飞行试验也必然要借助计算机技术、通讯技术、网络技术、数据库等信息技术, 来改造和加快飞行试验事业的发展。利用信息技术来加强对飞行试验资源的管理和合理调配, 帮助飞行试验任务的设计, 制定科学高效的试飞计划, 跟踪管理飞行试验计划的执行和落实, 增强对飞行试验相关数据的综合处理能力, 从而形成一个飞行试验资源管理和任务辅助设计的系统平台, 可以加强科研试飞各个环节上的信息互通、资源调配和协同工作的能力, 全面提高整体飞行试验水平, 加快新型航空武器研制的速度。

本文以典型型号试飞为应用典型, 全面管理和规划型号飞行试验任务、试验对象及其技术要求, 研究综合优化算法, 实现试飞试验点、试飞动作的设计编排, 结合技术数据库对任务数据信息进行智能评判和评估, 规避技术风险, 实现试飞任务单的数字化辅助设计、综合, 促进型号试飞任务的管理与执行。

需求分析

目前试飞计划的制订和执行缺乏各个专业的综合试飞, 试飞计划往往没有从全局出发进行综合和调整, 试飞计划的优化、试飞动作的编排也停留在手工阶段, 往往依靠人的主观经验, 没有形成合理的技术沉淀与归纳机制, 缺乏有效的、科学的工具和手段。此外, 飞行试验资源的管理和合理调配、飞行试验计划执行和落实的跟踪与管理等总体上还处于人工处理阶段。任务单数字化辅助设计系统力求解决以下问题。

1) 试飞大纲计划分解

按照型号试飞任务的应用需求, 将试飞任务单的执行过程进行详细的分解。首先要按照试飞大纲分解试飞状态点。在型号任务正式试飞前, 试飞大纲作为指导试飞的纲领性文件, 试飞任务的安排都以试飞大纲作为依据, 试飞大纲需要明确每个专业试飞的架次, 每个架次中要包含的试飞内容, 试飞状态点是各专业试飞内容的直接体现。

通过状态点的标志信息, 将试飞任务量细化到最小单元, 并精确管理, 避免试飞信息的遗漏、重复, 便于试飞任务的安排和统计。

2) 试飞动作的标准化

飞行试验涉及的专业多, 达50多个, 每个专业的试飞动作从几个到十多个不等, 因此试飞任务安排中要涉及数百个试飞动作。在规划设计试飞任务时, 由于专业知识、工作经验和工作能力的差异, 不同的试飞工程师对试飞动作的理解不完全相同, 在参考国军标设计试飞动作时, 有可能会出现相同的试飞任务在试飞任务单中有不同的描述。因此必须建立标准的试飞动作库来作为试飞任务设计的标准来源和依据。

在标准动作库中, 除了准确规范描述试飞动作外, 还定义了该动作试飞的考核目的、要求的测试参数、要求的判据参数、对试飞动作的其它要求等。另外, 每个试飞动作还关联了试飞动作剖面图库。在设计试飞任务时, 通过直接引用试飞动作库, 使飞行试验安排更加合理, 以便于试飞员更容易理解试飞工程师或课题主管的要求, 提高试飞效率。

3) 实现任务设计的初步自动化

试飞任务设计是安全、高效完成型号任务的关键环节, 是试飞工程师最重要的工作之一。试飞任务中所需的所有因素, 例如结构更改情况、本次飞行限制数据、起飞、着陆、所需设备、仪器、起飞前检查、注意事项及安全措施、构型、燃料、起飞重量、飞行时间等因素都将实现自动化生成, 降低人为错误。在进行试飞动作编排时, 我们将建立初步的任务设计规则, 例如先高高度再低高度, 先高风险再低风险等规则来实现试飞动作的自动化编排, 同时根据任务编排自动生成剖面图, 初步实现任务设计的自动化。

4) 初步实现多项目综合化设计

在安排飞行起落时, 以一个专业科目为主, 按照试验机的特性特征, 利用综合优化算法, 设计试验点综合方案, 从数据库中把那些与该科目要求相近的科目试验点都融入同一飞行起落中, 利用飞行起落编排系统编排飞行起落, 以在各种约束条件下规避试飞风险、最小化用于试飞动作过渡所需的油耗和时间, 最后生成试飞任务单。在试飞任务单的生成过程中, 必须综合试飞技术要求、试验机技术限制条件、任务执行情况等综合因素。自动化综合设计的数字化试飞任务单, 通过试飞任务单推演、风险分析、人工调配分析, 以及与试飞员及相关专家进行协调、讨论后, 交由试飞协同平台进行发布和实施。把任务单的执行情况反馈给任务单辅助设计系统后, 即完成了一个任务单数字化设计的过程。

5) 技术风险初评

建立试飞状态点库, 可以有效防止试飞超包线、超限制等等不安全因素的发生, 在危险限制在试飞设计的萌芽阶段。同时, 分析试飞任务中的动作风险以及每个动作的油耗信息, 能够做到风险的预先性控制。

系统设计

系统设计的总体目标

以现有试飞任务设计流程为基础, 以信息技术为手段, 以规避试飞风险、更好利用飞行测试中可用的时间与燃油资源为目标, 规范和标准化各流程环节中的数据描述与处理, 提高其效率, 完成全局意义上的综合试飞, 并在此基础上不断改进与提升现有流程。

系统的流程设计

试飞任务单数字化辅助生成系统的处理流程如图1所示:由试飞大纲中的试验内容要求生成试验点, 将试验点指派至试飞动作, 将试飞动作组织为飞行起落, 最后根据飞行起落形成试飞任务单, 这一流程各环节的目的均在于规避试飞风险、更好利用飞行测试中宝贵的时间与燃油资源, 有序递进地完成型号试飞。

在安排飞行起落时, 以一个专业科目为主, 按照试验机的特性特征, 利用综合优化算法, 设计试验点综合方案, 从数据库中把那些与该科目要求相近的科目试验点都融入同一飞行起落中, 利用飞行起落编排系统编排飞行起落, 以在各种约束条件下规避试飞风险、最小化用于试飞动作过渡所需的油耗和时间, 最后生成试飞任务单。在试飞任务单的生成过程中, 必须综合试飞技术要求、试验机技术限制条件、任务执行情况等综合因素。自动化综合设计的数字化试飞任务单, 通过试飞任务单推演、风险分析、人工调配分析, 以及与试飞员及相关专家进行协调、讨论后, 交由试飞协同平台进行发布和实施。把任务单的执行情况反馈给任务单辅助设计系统后, 即完成了一个任务单数字化设计的过程。

系统功能设计

根据试飞任务单数字化辅助生成系统的基本需求, 系统的功能框架图如图2所示。

1) 型号数据管理

管理该型号相关的使用限制数据, 对试验样机的分工、结构更改情况、仪器设备情况、临时限制和可用外挂构型进行管理, 含可用外挂构型和重量重心包线数据, 这些数据信息与任务单辅助设计密切相关。

2) 课题管理

管理该型号试飞所涉及的所有专业、课题和科目。

3) 标准机动动作管理

对该型号已提炼出的标准机动动作进行按型号管理。

对已提炼出的标准机动动作按型号专业或课题进行分类管理。

4) 飞行包线数据管理

对该型号的设计及扩展包线进行管理

5) 试验点信息管理

将试验大纲化为各试飞科目试验点, 进行单次或批量录入试验点及基本动作, 在录入过程中实时进行包线校验, 并提供必要的计算工具箱。

6) 试验点查询

根据飞机构型、试验点信息、动作名称、试验点状态等查询各专业、课题及科目下的试验点及动作信息, 并可查看所查询试验点在设计和扩展包线内的分布情况。

7) 编排飞行起落

浏览和查询各专业、课题或科目下的试验点及试飞动作, 人工或依据经验规则对其进行编排和推演, 生成飞行起落, 也可打开已编排的飞行起落进行重新编排, 在编排过程中可随时查询试验点的包线分布情况。在编排过程中, 可浏览和查询要求相同或相近的试验点进行综合, 以编排综合试飞任务单。

8) 试飞任务单基本配置及任务单生成

根据具体型号、试验机、专业、课题或科目, 配置任务单模板, 根据试飞任务单要求, 将飞行起落以试飞任务单形式输出。

9) 任务单状态管理

浏览或查询各专业、课题或科目试飞任务单, 根据试飞结果对试飞任务单状态及相关试验点状态进行管理。

10) 试飞进度查询

对各专业、课题或科目在指定时间段内的试验点及试飞动作完成情况进行查询, 并生成可打印报表。

11) 用户权限管理

依据三员认证安全管理需求完成基于用户角色的权限管理, 三员职责相互独立、相互制约。要求细化至专业、课题和科目。

总结

试飞任务单数字化辅助生成系统统已经部署应用, 协助试飞工程师设计生成试飞任务单使用, 反响良好。系统有助于试飞工程师的任务设计和实施;有助于提升试飞任务设计的成熟度;有助于型号技术的沉淀和发展;有助于未来试飞数字化的深入开展, 促进试飞任务设计的数字化水平的提高。

数字化辅助设计 篇2

根据当前市场对称重仪表的实际需求,以STC89C52单片机为核心,结合等臂全桥差动电阻应变式称重传感器、三运放仪表放大器、MAX111A/D转换器等功能设计出一种具有高精度、高可靠性、动态响应好、现场适应能力强等特点的新型数字化称重仪表.

作 者：刘海俊  作者单位：内蒙古科技大学信息工程学院 刊 名：科技信息 英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(12) 分类号：G64 关键词：称重仪表   数据采集   STC89C52单片机   MAX111A/D转换器  

数字化辅助设计 篇3

2、网页版式设计

网页版式设计是指在有限的屏幕空间内，按照一定的艺术规律将文字、图像、色彩、动画、视频等多媒体传达要素进行有机的排列组合，使其形成整体视觉印象，最终达到有效传达信息的视觉设计。设计师将理性思维与感性思维个性化的表现出来，给人以视听上的美感和精神上的享受，是创造性、艺术性地传达信息的过程。

任何网页的版式设计都要依据主题内容来设定其风格与表现形式，只有形式与内容的完美统一，才能达到最佳宣传效果。网页风格的形成主要依赖于其版式设计，包括色调搭配，图文的组合形式等。目前网页主要分类有：新闻机构、政府机关、科教文化、娱乐艺术、电子商务等。性质不同的行业体现出的风格各异。新闻网页风格一般比较简洁有序；娱乐行业则动感活泼；文化教育类风格庄重严谨、高雅大方；商务网页则偏理性及现代化。

网页的版式设计同报纸杂志等平面媒体的版式设计都有着相同的视觉传达和审美目的，但又有诸多差异。印刷品都有固定的规格尺寸，网页是静、动态版面。由于表现形式、运行方式、社会功能和心理感受的不同，网页艺术设计的版式设计又有其自身的特殊规律。表现形式的不同，网页版式设计的主题更加鲜明；运行方式的不同，网页版式设计简洁而整体；[1]社会功能的不同，网页版式设计强调页面各组成部分的共性因素；心理感受的不同，网页版式设计更具互动的愉悦感。可以说，网页是一张特殊的“纸”。

3、网页版式设计的设计原则

目前国内网页中的版式设计存在着诸多的不足：① “堵”， 版面五花八门，不分主次，缺乏条理，极易造成排斥感及视觉疲劳，更无艺术美感可言。② “花”，页面五彩缤纷极不和谐，无整体感，不仅弱化了实用功能，还严重干扰了信息浏览和愉悦感的获取。③“千篇一律”，尤其是很多新闻网站，单调而乏味，缺乏特色，十分雷同。综合以上的分析，网页的版式设计应遵循以下五点设计原则。

（1）网页版式设计的布局要合理化

即设计主题鲜明突出，主体形象成为视觉中心，以确切的表达主题的思想。通过分类编排，合理规划各构成要素，使布局单纯、简练、清晰和准确，达到页面的形式与内容的有机统一，具有整体美感。

（2）网页版式设计要符合视觉流程规律

即符合人的视觉习惯，保持视觉引导的节奏感和流畅感。不单要保证有效的传达信息，更要突出主要信息。在进行网页设计时必须考虑到人们视觉流向的心理和生理特点，确定各种视觉构成元素之间的视觉关系和主次秩序，[2]并通过精心安排从而影响、引导受众的视线移动。

（3）网页版式设计要动态化

动态化是网页的特殊存在方式，在画面上表现为构成元素轮廓的不规则、张扬或是构成元素有动态动势，或是画面色彩的鲜明跳跃。[3]由于网页信息的更新和即时交互性，须经常地对网页版式进行调整和修改，来提高网站的关注率和新鲜度。

（4）网页版式设计要符合人的视觉心理空间

视觉心理空间是通过各个构成元素的比例关系、大小变化、色彩变化以及动静变化等空间因素表现出来的。它不仅是物理空间的使用，更多的是通过各种视觉手段去改变浏览者的视觉心理感受，以创造出舒适、和谐的视觉心理空间。[4]

（5）网页版式设计要符合审美需求

在满足功能需要的前提下，针对审美情趣的不断提高，需要采取一些美的形式去提升网站的形象使其赏心悦目。加入美的因素，要遵循一定的形式美法则。即：变化与统一、条理与反复、对比与调和、均齐与平衡、节奏与韵律等最贴近网页版式设计的形式美的规则。

4、网页设计中版式设计的应用

网页版式的基本类型主要有骨骼型、满版型、分割型、中轴型、曲线型、倾斜型、对称型、焦点型、三角型、自由型十种。其艺术表现手法、原则与平面设计中的基本相同，故而略之。本文从版式设计中点、线、面的关系、色彩的处理、文字的编排来对网页版式设计进行归纳总结。

4.1 网页版式设计中的点、线、面

对网页的各形态要素进行点、线、面的分割组合，是网页版式设计的基本方法之一。点线面之间相互作用可以构成多种多样的视觉形象，形成变化万千的视觉空间。点由于大小、形态、位置的不同，所产生的视觉效果和心理作用也不同。点的缩小起着强调和引起注意的作用，而点的放大有面之感。线的分割产生各种比例的空间，同时也形成各种比例关系的面。面在版面中具有平衡、丰富空间层次、烘托及深化主题的作用。多数情况下，点与线、线与面、面与点之间都是相对的，是相互依存、相互渗透的关系。

德国斯图加特大学的网页是德国最优秀的网页设计之一（见图1），运用点线面构成将其分成四栏，也就是将其版面分成了四个面。通过四个不同色面的交叉位置置入学院logo，其右侧平行导入学校标题使右下角板块成为版面中活跃的视觉焦点，这种突出主题的方式不同于其他的通过跨栏或者是专门的一栏线来划分。图片区可理解为面的密集或重复形成了线。在艺术性网页的版面安排中，文字以点、线、面的性质存在，以点成线，以线带面，或组成不同的形状，或留有大片的空间给人以遐想，以形成风格迥异的视觉形式，从而给人留下深刻的印象。[5]整个版面布局简洁明快，主次关系、呼应关系和形式关系确保了良好的视觉秩序感，带有浓厚的艺术特色，内容和形式既有机统一又有强烈的形式美在里面。

图1 德国斯图加特大学网页

4.2 网页版式设计中的色彩处理

色彩在网页设计中是最先被人感知的信息元素。优秀的网页设计除了首先应考虑其内容上的精益求精，合理有效的视觉编排外，其次就是对整体色彩的把握。如色相、明度、纯度的整体性、和谐性搭配，使基于色彩设计所表现的网页风格与情感得到统一，使信息之间产生必要的视觉联系，取得形象饱满而富有特色的目的。一个具有自身鲜明特色的，整体统一中发挥创造性和实施变化的和谐。

色彩是为主题服务的，总的应用原则是“总体协调，局部对比”。也就是，网页的整体色彩效果应该是和谐的，只有局部的、小范围的地方可以有一些强烈色彩的对比。在以实现对内容的组织和导航。优秀的网站无论是主题色还是辅助色，它们的位置面积、形式以及控制力都是基于对色彩的物理反应加以详细分析而得出的方案。[6]如儿童网页版式设计，要将复杂的信息进行大胆的分类与归纳是不容易的。儿童网站的趣味性，夸张性，色彩的多样性决定了网页的色彩不能是优雅恬淡的，不能是冷漠严肃的。它需运用大量高纯度，高明度，对比反差较明显，跳跃的色彩大来充分体现了儿童天真烂漫的特性。色彩多但并不杂乱无章法，符合儿童对色彩审美的需要。而一款商业性的化妆品网页设计，需运用纯度较低，对比反差较小，有序的色彩。在满足方便快捷地查看商品和进行交易的同时，以冷暖色调局部对比来渲染气氛，似乎能从画面中嗅到化妆品清新淡雅的味道，体现了女性的高贵柔美。

4.3 网页版式设计中的文字编排

网页设计中文字，包含标题字、副标题字、引文、说明文、正文等。与传统的版式设计相比，网页中的文字设计一方面在艺术原则、艺术处理手法上与传统的平面设计有共通之处。另一方面，它的艺术表现手法必然受到网络技术条件的制约，强调科学性、审美性、功能性三者的紧密结合。在设计时，其标题性字体或其他需要强调的地方选择以大方、醒目、突出的字体为宜，宋体、黑体等是其首选字体，也可根据不同需求选择比较有创意的艺术字体。

视觉经验告诉我们，正文大段的文字排版如果只分一栏，用户会产生疲劳和错行等问题。根据受众的视觉认知特征，通常将文字分栏处理为双栏、三栏和四栏或多栏等，既免了版面的繁杂零乱，又活泼而富于变化。此外，文字编排质量取决于文字部分与非文字部分之间的关系，应适当的考虑文字的行距、空间的安排，给眼睛一个休息的地方。忽略了文字编排外的空白空间是专业上不成熟的一个标志。所以每一种文字版面布置方法在设计过程中都要深思熟虑，以保持页面的整体性。

5、网页版式设计发展趋势

网络技术的革新发展，不同时代不同的设计审美观念和美学特征，客观上将网页设计推向了更高层的表现境界，通过新的设计观念、方法、元素构造新的视觉形式，各类网站的版式设计呈现多样化、个性化的特点，如个人类和门户类网站。结合平面版式的实际特征，作者分析了网页版式设计的发展趋势：

印刷式网页版式设计将占主导。印刷设计向来都是网页设计的灵感来源及参照。印刷版式的易读性、大标题的使用，极简化艺术风格等优势，将使更多的印刷样式的排版作为设计元素重点。由于技术功能上的限制和视觉心理的要求使网页字体等设计呈现为固定化的模式，辖制了艺术性的表达空间，网页版式形式远不如传统版式自由多变，设计师不得不寻找一个微妙的折中方案。随着越来越多的技术性改进，许多障碍将会得到解决，印刷式版式设计方法与审美将巧妙地融进网页中。

兼容手机网页的版式设计方兴未艾。在网络高速公路无处不在的信息时代，随着移动网络的茁壮成长，它的传播力、影响力渐强，许多公司都推出了适于手机等便携式载体的网页设计，其整体结构具有足够的灵活性兼容这种变化。虽然目前消费者还未对电视终端上网形成习惯，但相信未来网络电视的普及，会刺激更多适用于电视等大屏幕的网页版式设计新形象的出现。

结语

网页中的版式设计是一种新的视觉表现方式，在我国发展的时间不长，但它兼容了传统版式设计的特征，又具备其没有的优势，是对传统版式设计的延续和革新，就更离不开科学技术的发展。总之，版式设计在整个网页的艺术设计中占据着重要的地位。在顺应国际化发展趋势的同时，我国的网页设计师们应该不断探索具有本民族特色的网页设计视觉语言，不断发掘中国传统文化的精髓，按照美的要求进行合目的的设计，营造自己独特的风格，推动网页设计达到技术与艺术的统一、功能与审美的完美结合。

[1]彭辉.网页艺术设计中的版式设计原则[J].光盘技术,2007, 2:59-60

[2]彭刚等编著.网页艺术设计[M].北京: 高等教育出版社,2006,9

[3]曲美亭,伊延波.论网页设计中的视觉传达[J].赤子,2009 ,20

[4]张爽.浅谈网页设计中的版式设计[J].科技信息,2008,13:56

[5]郭欣欣.现代网页设计中静态文字的艺术表现[J].洛阳师范学院学报,2007,3:102-103

数字化三维工艺设计 篇4

在制造企业的生产流程中,工艺工作贯穿于整个流程当中。工艺设计工作不仅涉及到企业的生产类型、产品结构、工艺装备、生产技术水平等,甚至还要受到工艺人员实际经验和生产管理体制的制约,其中的任何一个因素发生变化,都可能导致工艺设计方案的变化。如何提升工艺设计工作的高效性,寻求一种新的设计思想和设计模式来实现“短周期、高质量、低成本’’的理想一直是制造行业的目标。

2 国内外工艺设计现状分析

工艺设计处于产品设计和加工制造的中间环节,它是生产技术准备工作的关键步骤。现在使用的CAPP软件,虽然部分替代了人的手工劳动,缩短了工艺设计时间,降低了劳动强度,提高了工艺文件的质量,缩短了生产准备周期,但它没有根本改变传统的串行工艺设计模式。工艺人员根据产品图纸、工艺标准、工装、设备等,所做的工艺设计在车间实际生产(试制)时,还是要不断的更改,不能保证其工艺设计的合理性、适用性。

国外在先进制造技术的驱动下,已经率先采用数字化制造技术,并且提出虚拟制造的概念,数字化制造以及数字化装配技术的发展,国外在先进制造业已经走向领先地位,已经把工艺设计工作从模拟量转变为数字量传递,已经从根本上改变了工艺设计工作的模式,提出三维数字工艺分析的概念。国外大型航空公司利用数字化技术,取得了可观的效益,通过数字化技术,可以真正实现从设计到工艺的并行方案,并且无差错的实现虚拟装配到物理装配。

3 并行工程

并行工程是对产品及其相关过程进行并行、集成化处理的系统方法和综合技术。它要求产品开发人员从一开始就考虑到产品全生命周期内各阶段的因素,并强调各部门的协同工作,通过建立各决策者之间的有效的信息交流与通讯机制,综合考虑各相关因素的影响,使后续环节中可能出现的问题在设计的早期阶段就被发现,并得到解决,从而使产品在设计阶段便具有良好的可制造性、可装配性、可维护性及回收再生等方面的特性,最大限度地减少设计反复,缩短设计、生产准备和制造时间。

4 数字化装配技术

数字化装配技术是在产品零部件三维数字化实体模型的基础上,利用现代计算机技术、信息技术和人工智能技术,借助于虚拟现实等人机交互手段,来规划与仿真产品的实际装配过程。它可以克服传统的装配工艺设计中主要依赖于人的装配经验和知识,以及设计难度大、效率低、优化程度低等问题,通过建立一个高逼真度的多模式交互装配操作仿真环境,装配规划人员根据经验、知识和实际条件在计算机虚拟环境中交互地建立产品零部件的装配序列空间装配路径,选择工、卡具和装配操作方法,并通过多种传感器装置分析装配过程中的各种人机工程问题,可视化地和可感知地分析各种工艺方法的优劣和实用性,最终得到一个合理、经济、实用、符合人机工程要求的产品装配方案。从而达到优化产品设计、避免或减少物理模型制作、缩短开发周期、降低开发风险、降低成本,提高装配操作人员的培训速度、提高装配质量和效率的目的。

由于飞机结构零件数量多,装配关系极其复杂,又需要有大量的制造资源支持,致使装配工艺设计难度很大,仅凭工艺工程师的个人经验,在数字化装配工艺过程设计中就难免会有各种工艺设计错误或工艺设计不合理的情况,如果这些错误在产品实际装配过程才发现的话,就会造成大量的产品、资源返工和工艺修改,甚至整个工艺布局和装配流程的调整,给制造周期、生产成本等都将带来不可估量的损失。所以三维数字化装配过程仿真是产品实物在实施装配以前对装配工艺进行验证的最佳方法,它时间短、费用低。

5 三维工艺设计软件Delmia

Delmia为设计师和制造工程师提供了同一个桌面,使得数字化三维工艺设计与产品设计同步进行。Delmia的基于模块加工计划实现了最优经验制造、资本化和重用。Del mia工具创造和证实了虚拟建造和维护过程,通过工厂的虚拟安装和生产工程数据对工厂基层的影响明显的节约了成本。Delmia工具套件提供了从工厂的产品工程到自动化的无缝的端对端工作流程。

6 如何在新机研制中实现三维工艺设计工作

三维数字化装配工艺设计系统,是以飞机全机数字样机为基础,工艺流程为中心,在产品的制造过程中,完全以数字量传递。但飞机是通过数字化模型来表达的,各阶段可共享模型数据,因此在产品设计同时,可进行工装设计、工艺设计、可制造性分析,并进行数字化传递,为并行工程创造了条件。

6.1 数字化三维工艺分析平台

数字化三维工艺设计工作站主要采用网络技术,建立三维工作站,主要负责采集三维数字化模型数据。CATIAD系列软件中ENVOIA软件CATIA和DELMIA的数据管理系统,ENOVIA利用集成的PLM采购扩展协同的能力,协同企业采购(CES)将工程和采购功能合并到一个协同的桌面环境中,使得产品生命周期早期及贯穿产品生命周期的面向供应的设计、零件重用和报废管理成为可能。

6.2 各部们协商共同搭建平台建设

并行工作组内的装配工艺设计人员与设计人员进行协同产品设计开发的内容与方法,即时协同设计人员沟通,以确保制造过程中数据信息的完整性和广泛性。在协同设计的过程中,在现有技术的基础上,及时提出新工艺、新方法、新材料的应用,并能提出在使用新工艺、新方法的过程中,需要设计人员协同的工作。

6.3 装配设计可视化协同仿真平台

建立一个基于虚拟现实技术的计算机装配工艺规划仿真分析环境,利用产品的C AD模型,在不制造实际模型的情况下,由装配工艺规划人员在计算机环境中对产品的装配工艺过程进行交互式的定义和分析,同时,系统提供装配工艺过程动画录制功能,将规划好的装配工艺以三维动画形式纪录下来,并可以通过安装在装配现场的浏览终端,展示给装配人员,以三维工艺来指导三维装配,从而使装配操作人员能更加直观、准确、高效地完成装配工作,提高装配质量和效率,降低时间和成本。

7 结语

本文通过对数字化三维工艺设计技术的分析,对比国内外的现状,提出采用软硬结合的方法改变传统的工艺设计思路,从根本上解决了现有工艺技术落后,周期长的缺点。希望在新机研制中能够采用更为先进的工艺设计分析技术,减小与国外大型航空制造公司的差距。

摘要：随着现代化设计与先进制造技术的发展,数字化设计、制造、装配、数字化装配仿真,以及到现在的数字化三维工艺设计,从以前的模拟量传递到现在的数字量传递,这些技术的发展在国外应用非常广泛,而且给制造业带来了巨大的变革。我国目前研制的新型飞机,应该彻底改变以往的设计—制造模式,应该把并行工程的概念引入,做到设计与工艺并行。这就要求充分利用现有的资源,从飞机研制初期就应该提出数字化的概念和具体的工作,把设计与工艺通过软件联系在一起,使三维产品设计和三维工艺设计得到并行协同进展。

数字化地形图测绘技术设计 篇5

为满足海安工业园区建设用地的需要，受海安工业园区规划部的委托，我公司对小焦港河以西东海大道(四环路)两侧东西约500米南北约900米的测区进行1：500数字地形图测绘工作。整个测绘过程将于2005年11月结束。

测区概况：

测区位于海安镇平桥村十九组与海南村六、七、八、十组。地形图测绘具体范围：东至小焦港，南至东海路南600米，西至永安南路延伸段，北至海安镇二里村界河。

地理位置：东经：120º27′-28′，北纬：32º30′。

测区地貌：测区地势平坦，平均高程在4.0米左右，以水浇地、菜地为主，地面附着物以民用建筑及其附属设施为主，测区交通便利，沟渠纵横。

作业时间为9、10、11三个月，因受季风气候影响，加以测区内草木茂盛，给测绘工作带来一定的难度。

测区地形困难类别定为一般地区I类。

第二章 编制方案的技术依据

1、中华人民共和国标准《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314-2001以下简称《GPS规范》

2、中华人民共和国标准《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》GB/T7929-1995（以下简称《图式》）

3、中华人民共和国标准《国家三、四等水准测量规范》GB12898-914、中华人民共和国行业标准《城市测量规范》GJJ8-99（以下简称《规范》）

第三章 已有测绘资料的利用方案

一、平面控制点资料

测区附近有我公司2003年施测的E级点D002、C级点HA002两个GPS点。经踏勘检查，标志完好。

成果可供利用。

二、高程控制点资料

在测区附近有我公司2005年6月测的SW09和WD10两个国家四等水准成果。经踏勘检核无误。

成果可作为本次测量起算成果。

三、地图资料

测区有1997年1:10000的海安县土地利用详查图，可以参考进行测区技术设计、控制网布设和踏勘选点工作。

四、现有电子地形图资料

测区内有为四环路规划服务的1：500平面图，可作为本次工程的一部分使用。

第四章 坐标系统和高程系统一、平面坐标系统：采用1954年北京坐标系

本次平面控制测量将采用中央子午线为120º的3度带投影的1954年北京坐标系，将测区附近的C、E级GPS点作为起算点。

二、高程系统：采用85国家高程基准。

第五章、地形图的比例及成图方法

本测区成图比例尺为1：500，基本等高距0.5m。

野外采用带有内存的全站仪进行施测，内业用计算机数字化成图。

第六章 采用的软件系统

本测区数字化成图采用南方公司的CASS6.0数字化地形地籍成图软件。

软件系统的运行环境：①Windows XP professional操作系统②Autocad软件2002版本

第七章平面控制测量

一、以C级GPS点HA002为起算点，使用我公司为海安城区所计算的国际第五推荐参考椭球与克拉索夫斯基参考椭球之间的转换参数。使用RTK（9800）直接布设图根点，以测区内D002（E级）进行测区校正。

图根点相对于D002，点位中误差不得大于5㎝。

测站点相对于邻近图根点的点位中误差，不得大于15cm。

二、控制点的命名、编号

图根点编号为S01、S02„等。

三、控制点的设置

控制点应选在符合观测条件，通视良好，便于长期保存以及便于以后扩展的地方，在硬性路面宜埋石的点，打入铁钉（桩顶直径1.5㎝以上）作标志,在铁钉顶用小钉凿出小眼,并在路面上用红漆圈示；在农田中埋设木桩,桩顶钉入钢钉作为中心标志。

四、野外数据采集

野外观测采用南方公司的天王星9800型GPS动态接收机（标称精度为±2cm+1PPm）。经省测绘专用仪器计量站年检合格。

第八章 高程控制测量

以测区东侧的四等水准点WS09为起算点附合到测区北侧的四等水准点WD10。采用DSZ3（S3级）自动安平水准仪进行施测。

测量方法:中丝读数法，读上、下丝计算距离，观测顺序为后-后-前-前。

图根点相对于D002，高程中误差不得大于5㎝。

测站点相对于邻近图根点的高程中误差不得大于5cm。

第九章 地形测量与成图

第一节 地形测量

1.1图根控制及其技术要求

因测区内农田较多，工矿居民点成条形分布，故直接在图根点上发展支导线，支导线须观测左、右角（具体技术要求详见下表）

图根支导线的主要技术要求

项目 要求

支导线最长 900m

单边最大边长 300m

支导线最多边数 3

测角回数 1

圆周角闭合差 ≤±40〃

测边回数 单向1测回

1.2地形图测绘

1.2.1地形图测绘方法

碎部点数据采集采用TOPCON GTS-211D及TOPCON GTS-311型全站仪在测站上直接采集碎部点坐标,存储在仪器内,现场实时绘制测站草图,供数字化成图时参考。

碎部点数据采集主要技术要求如下：

项目 要求

图根点数/k㎡ 60

最大测距 地物点320m

地形点500m

角度读至 1〃

距离读至 1mm

测站定向角检核 ≤1′

固定方向归零检查 ≤1′

仪器对中误差 2mm

1.2.1.1 地形测图时,每一测站上的文件以当天日期命名。仪器架设在测站上,以较远的一点定向,用其它点进行检核,其角度检测与原角值之差不应大于1′。检测值超限时,应查明原因,在记录手薄上应写明。每站定向和检核后,可选远处目标固定明显、成像清晰的尖状构筑物(如电视塔顶、避雷针等)或房角为固定方向,测图过程中,应随时检查固定方向,固定方向归零差不应大于1′。定向点、检核点方向值以及每次固定方向检查值应存进测站文件中。当固定方向归零差超限时,应将固定方向值配置至原来方向值。碎部点测量从上一次固定方向归零检查处重测。

1.2.1.2 测站点至碎部点的距离一般不得大于定向边的长度,特殊情况不得大于定向边长2倍。

1.2.1.3 测量地物点时,应尽量多采集它们轮廓明显点坐标；测量地形点时,应尽量多采集地形特征点坐标。对于少数施测困难的地方,可用钢尺量取尺寸到厘米,在草图上标明,最大量距为30米。

1.2.1.4 测量碎部点时,棱镜应尽量放置在所测点最近处,仪器应照准碎部点,测取碎部点坐标；对电杆以及近处的地物点进行偏心观测。

1.2.2 地物、地貌要素测绘及《图式》运用

地物、地貌的各项要素的表示方法和取舍原则按《图式》规定执行。

1.2.2.1 测量控制点

图根点用《图式》3.1.8表示。

1.2.2.2 居民地和垣栅

（1）房屋的轮廓应以墙基外角连线为准,对房屋不同层次、不同结构性质、主要房屋和附加房屋之间的关系,都应用分割线区分表示出来。

（2）房屋基脚轮廓线凹凸在图上小于0.4mm,简易房屋小于图上0.6mm时,可适当综合取舍。

（3）居民住房不注结构性质,只注层次。对房屋楼层高度低于2.2m和该层实际投影面积不足下层楼房面积范围1/2的假楼可不反映。图上房屋层次注记从2层起注。

（4）已建屋基或虽然基本成型但未建成的房屋,应绘出墙基外角的连线并加注“建”说明注记。

（5）居民院内高度不超过正常围墙高度的房屋,破坏房屋,面积小于2㎡的房屋,临时性的围墙、工棚,可搬移的售货亭不表示。

（6）凡土墙以及用草、油毛毡、石棉瓦、塑料制品等材料层顶和用铁皮构建的房屋,均用简易房屋符号表示。

（7）房屋没有支柱的檐廊可不表示；有柱的檐廊用《图式》4.1.7表示,支柱配置表示,不代表实际位置；两端有支撑墙而中间无支柱的檐廊,用《图式》4.3.1.3表示；建筑部分超出房屋墙基的楼层称挑层,涉及三种情况,表示方法如下：a、挑层宽度大于1m,挑层与主体房屋的分界线用虚线表示；当挑层宽度大于3m时,挑层应注记起、止楼层。b、挑层小于1m时,虚线不绘,房屋的轮廓线以挑层的投影为准。c、挑层下若有支柱,支柱配置表示,不代表实际位置。

（8）房屋中间或一角凹进,且上有盖顶,凹进部分外廓用虚线表示。

1.2.2.3 道路及附属设施

道路测绘,要求等级分明、位置正确,应按真实路边线位置表示,线段曲直和交叉位置的形式要反映逼真,道路通过居民地不宜中断,可根据实际情况正确表示。

（1）等级公路应绘出铺面线、路基线。路肩宽度图上大于1mm依比例尺表示；小于1mm时以1mm绘出,并在图上每隔15-20cm注出公路技术等级代码,并加注材质。

（2）宽度在3m-4m,能通行手扶拖拉机的道路,用大车路符号表示（《图式》6.4.1）。

（3）乡村路较密集时,可视通行情况依小路符号表示（《图式》6.4.3）,但应成网,并反映疏密特征。双线道路下的涵管选取主要的表示。

（4）图上宽度1mm以上的桥梁依比例尺用《图式》6.6.4a表示,其余的不依比例尺,用《图式》6.6.4b表示。

（5）宽度大于1m的涵洞用《图式》6.5.1a表示,小于1m的涵洞用《图式》6.5.1b表示。

（6）单位内部道路用《图式》6.4.4表示,并注记材质。

1.2.4 管线及附属设施

（1）永久性的电力线、通讯线均表示,电杆、铁塔均按真实位置测绘。同一杆架上有多种线路时,只表示主要的一种,但在分叉、中断处需交待清楚。电力线、通讯线图内不连线,但应在杆架处和内图廓处绘出10KV以上电力线连线方向。进入房屋的简易线路可不表示。

（2）主要道路上、两边及单位内部的上水、下水、电力、通讯等检修井宜测绘表示。消防栓均应逐个表示。

1.2.5 水系及附属设施

（1）池塘岸边线以上边线内侧绘出。水塘、鱼塘应加注“塘”或“鱼”,有水生作物的水塘,应加注水生作物名称。

（2）沟渠宽度超过0.5m以上以双线依比例尺表示。小于0.5m以单线表示,有堤的沟渠,其堤高出地面0.5m以上,按有堤岸沟渠用《图式》8.3.2表示。所有河流、沟渠均应绘出水流方向,单线沟渠在单线上注明水流方向。

1.2.6 地貌

（1）等高线不绘制。

（2）比高大于0.5m的堤、坎、坡等均应表示。各种陡坎、斜坡图上长度小于5mm的可不表示；当坎、坡较密时可适当取舍。

（3）田埂宽度大于0.5m的用双线符号表示,其余用单线表示。田埂较密时可适当取舍。

1.2.7植被

（1）沿道路、沟渠、土堤、河流、水塘等成行排列的树林以行树符号表示。

（2）一年内分几季种植不同作物的耕地，应以夏季主要作物为准配置符号表示；其它旱地、水生经济作物以及园地均按《图式》规定表示。房前屋后、单位院子里的零星菜地不表示。植被符号按“品”字型标注,间距应均匀。

（3）居民住宅前的水泥场地面积大于图上1C㎡的用地类界表示其范围,并加注“水泥”,有线状地物的其范围以线状地物代替。

1.2.8 碎部点高程测注

（1）高程注记点用RTK直接施测。

（2）高程注记点应尽量分布均匀,高程注记点间距15-23m。

（3）对于田角、房角、桥中心、道路交叉转折点、地形起伏变化处、单位的主要出入口等地形特征点应优先测注高程,双线道路、主要堤堆顶,图上每隔10-15cm测注一点。

1.2.9 地理名称和注记

（1）工矿企业单位、机关、学校、医院、以及有名称的桥、闸、河流都应正确注记名称。

（2）村组名称以村组合并后名称为准。全名称较长者可省略注出,但含义要确切。

（3）所有名称应使用国务院批准的简化字,方言字、地方字应注出拼音字母和汉字谐音。

（4）注记字体要清晰易读,指向明确。

1.2.10 避让原则

地形图上各种要素配合表示,采用次要地物避让重要地物的方法,应符合下列规定：

（1）当房屋等建筑物边线与陡坎、斜坡、围墙等边线重合时,应以房屋等建筑物为准,其它地物可避让,位移0.3mm(图上,下同)表示。当简易房、棚房以围墙为其墙时,以围墙表示简易房、棚房的墙。

（2）当两个地物中心重合或接近,难以准确表示时,可将重要的地物准确表示,次要地物移位0.3mm或缩小1/3表示。

（3）房屋、围墙等高出地面的建筑物与道路(双线路边线、单线路中心线)重合时,以建筑物边线为准,道路可移位0.3mm。

（4）独立性地物与道路、水系等其它地物重物时,可中断其它符号,间隔0.3mm,将独立性地物完整绘出。

（5）双线路边与双线沟边重合时, 双线沟边移位0.2mm表示；双线路边与单线沟边重合时,单线沟移位0.3mm表示；单线路边与双线沟边、单线沟边重合时,单线路移位0.3mm表示。

（6）地类界与地面上有实物的线状符号（如道路、河渠、围墙等）重合,可省略不绘；与地面无实物的线状符号（如境界、电力线、通线线等）重合时,可将地类界移位绘出，不得省略；当植被为线状符号分割时，应在每块被分割的范围内至少绘出一个能说明植被属性的相应符号。

第二节 数据、图形编辑

2.1 测量数据编辑

野外采集数据存储在全站仪内,应及时传输到计算机中,数据传输软件采用南方CASS6.0数字化地形地籍成图软件。对野外采集的原始数据,不得作任何删改。计算机中所存传输进的野外数据文件名,应与全站仪内所存文件名相同,各天所采集数据以前一天点号+1向后延续或在展点号后以不同色彩加以区别,以便于数字地形图的编辑。

2.2 数字化地形图成图

2.2.1 数字化地形图成图采用南方CASS6.0数字化地形地籍成图软件。

2.2.2 地形图分层,按下表执行

地形要素分层及各层主要内容

层名 主要内容

KZD GPS点、平面控制点、高程控制点

GCD碎部高程注记点

JMD 一般房屋、简单房屋、棚房、厕所、建筑中房屋等

GXYZ 电力线、铁塔、电杆、变压器、通信线、通信杆、路灯、消防栓、上水、下水等

DLDW 工业设备、水塔、抽水机站、田埂、窑、坟地等

DLSS 公路、大车路、小路、路涯、桥梁、涵洞等

SXSS 河流边线、水涯线、池塘、沟渠、水闸、流向等

DMTZ 陡坎、斜坡等

ZBTZ 水稻田、旱地、菜地、果园、桑园、绿化带、行树、地类界等 TK 图廓、坐标格网线、图廓外注记

ZJ 地名、单位名、道路名、河流名、桥梁名、各种说明、注记等 JJ 境界线如：县界、乡镇界、村界、组界

ZDH 展点号

0 其它未列入上述图层的要素

2.2.3 数字化成图的线条、注记应清晰美观,线型、线宽以及注记的规格、字体、字向、字距、字列按《图式》12.1-12.5规定执行。

2.2.4 居民地建筑物及面状附属物的边线应严格闭合,建筑物及其附属物的边线相交联结时必须使用“捕捉”方式生成。

第十章 检查验收

一、对本工程各项成果实行小组自查互校基础上的专职检查人员、技术负责人二级检查制度。

二、作业小组对所做成果必须要全面地进行自查，确认无误后方可上交专职检查人员检查。

三、产期间，作业组必须加强过程检查，专职检查人员严格把住质量关，保证成果的质量。

四、对成果质量检查的比例是：作业小组必须达到100%；专职检查人员室内检查100%，室外不低于20%的检查；检查验收室外检查应达到10%。

第十一章 提交资料

应上交的成果资料及附图：

1技术设计书壹份

2控制点成果表壹份

3控制点点位略图壹份

4数字化地形图(格式为DWG图形数据文件格式)

数字化设计还需多方合力 篇6

“经过多年的努力，设计领域已经完成了从手工制图到计算机辅助制图这个转变，下一个转变就是从传统的分散式的设计思路向集成了各种数据、各种信息的三维设计转变。应该说，目前各个设计院、工程公司都在朝这个方向努力。这个转变需要时间，可能会有很多阻力。”河南省电力勘测设计院数字化工程中心主任潘诚告诉记者。

应该说，目前数字化设计已经迎来了一个非常好的时机。首先，从工程设计方的角度看，大多数有一定规模的工程公司、设计院都已经具备应用数字化设计、数字化工程应用的能力，虽然在整体解决方案方面可能还有待完善，在效率上也有待提高。其次，从三维软件供应商的角度来看，目前，绝大多数供应商都提供三维设计软件，并且将三维设计作为战略重点。

“Bentley公司一方面不断优化和改进三维设计软件本身，如采用了新的图形平台和新的数据库等，提高三维设计的效率；同时，我们还与中国本地合作伙伴共同开发更能满足本地特殊需求的解决方案。”Bentley公司建筑、电力及工厂行业全球副总裁Ken Adamson在接受本报记者采访时表示，本地化已经成为Bentley的一个重要战略。

值得一提的是，Bentley还推出了一些创新性的技术来支持数字化设计和数字化交付，i-model就是其中之一。i-model是Bentley发布的一种带有工程信息的信息发布格式，借此可以很方便地浏览、查看一个图形或者模型。

“三维信息模型设计强调对信息的创建、校核及优化。当信息模型被传递时，并不是所有的信息都有用，在这一点上，i-model可以将无用的冗余信息去除，简化模型的表达，从而使数据轻量化。同时，i-model具有自我解释的功能，即不依赖于任何设计环境就可以被其他客户端及应用端查看。”Ken Adamson解释说，i-model技术对信息模型的数字化交付非常有帮助，可以将信息模型完整地进行传递和表达，从而避免了过去单纯图纸而造成的理解差异和信息丢失，通过移动设备或通用的客户端就可以查看完整的信息模型，从而保证了信息的正确性，提高了项目实施的效率。

不过，数字化设计的普及当前还面临很多困难，其中一个阻力就是中国设计、施工分离的体制，其次是国家层面还缺乏有关数字化交付的标准，另外，在解决方案方面也有待完善。

“目前，设计单位采用数字化设计的主动不足，因为绝大多数业主要求交付的都是二维图而不是三维图，也不会为三维设计多支付设计费，而采用三维设计是会增加成本的。这不利于三维设计的普及。”潘诚说。

潘诚认为，实际上，数字化设计的最大受益者恰恰是业主，其次是施工单位，而设计院受益最少。值得期待的是，目前设计单位都在向工程公司转型，集设计、施工于一体，这将有利于三维设计的普及。

数字化辅助设计 篇7

《数字化图像的设计与加工》是教育科学出版社出版的高中信息技术必修《信息技术基础》第五章第一节第二个主题的内容, 通过第一主题的学习学生了解了多媒体的概念, 图像作为多媒体的一种表现形式, 因为它的独特魅力, 使得学生们对图像的设计与加工很感兴趣, 这节课既是上一节课的延续, 也为后续学习图像的简单合成奠定了基础。

二、教学目标

知识与技能———让学生了解图像的独特魅力、图像的类型、常见图像加工工具的功能特点及适用性;让学生理解绘制电子七巧板的方法, 能设计图像表达信息。

过程与方法———通过一些有感染力的图片使学生体会到图像表达信息的独特魅力;教师组织、引导、点拨学生利用专题学习网站自主学习图像的基本知识;任务驱动, 学生小组协作完成电子七巧板的绘制及利用七巧板设计图像表达信息。

情感、态度与价值观———锻炼学生的自主学习能力, 培养良好的协作精神, 达到让学生熟悉七巧板的绘制和设计图像的方法;精选2010年世博会会徽图像, 让学生体验图像的独特魅力同时激发学生的爱国热情。

三、教学重点与难点

教学重点———了解图像的两种主要类型;利用Flash软件简单设计、加工图像。

教学难点———设计图像表达信息。

四、教学方法

直观演示法、任务引导法、小组协助法、分层教学法、赏识教育法。

五、教学媒体

多媒体网络教室、极域电子教室、PPT课件、专题学习网站、沙画1张、玩具七巧板26袋。

六、教学模式

以任务驱动为基础, 借助于专题学习网站的自主协作学习模式。

七、教学流程及设计意图

(一) 情境启发, 引入新知

教师通过PPT提问“什么是数字化图像?”并组织学生就2010年世博会会徽 (如图1) 这幅图像进行讨论、回答“通过这幅图像能够获取哪些信息?”

学生短暂思考并回答问题, 给出自己的答案, 数字化图像是利用计算机借助专门的软件设计加工成的图像。上海世博会会徽的主体是一个“世”字, 这幅图表明了上海举办世博会的时间、主题、文化特色等。

教师:图像是信息的载体, 图像在信息的交流过程中有着重要的作用, 那么作为信息的载体———图像在和其他信息的载体如语言、文字等比较过程中又有着哪些自己的特点呢?让我们一起来欣赏图像的独特魅力吧!

(设计意图:利用情境引导, 激发学生的学习兴趣和情绪, 营造轻松、活跃的学习氛围, 让学生主动地参与到课堂中来, 积极思考, 同时把相应的知识点暗含其中自然过渡到新课。)

(二) 自主协作, 探究新知

知识点1:图像的独特魅力

学生打开专题学习网站<http://192.9.204.100> (界面如图2) 的“学习任务”栏目体验图像的独特魅力。

教师要求学生完成学习任务一。

【学习任务一】从以下几个方面对六幅图片 (如图3) 进行观察、研究、回答。

(1) 每幅图片都能表达什么意思?

(2) 这些图片是否很容易被人们看懂?

(3) 这些图片在不同地区具有不同语言的人是否都能够看懂?

学生观察、分析图像, 小组讨论协商给出答案。

教师与学生一起分析答案, 并对学生的答案给予评价。

师生总结:通过观察和分析同时和语言载体、文字载体的比较中我们体会到了图像所具有的两个非常独特的魅力:信息丰富, 形象直观;跨越障碍, 增进交流。图像作为一种视觉媒体已成为全人类的共同语言。

(设计意图:挖掘日常生活中的素材, 让学生感受生活的数字化, 体验图像的独特魅力, 使学生对信息技术有一种亲近感, 感到信息技术与生活同在, 并不神秘, 并且, 也会激起学生探求新知的强烈愿望。)

知识点2:图像的类型

教师组织、引导学生完成学习任务二, 了解图像的基本知识。

【学习任务二】利用如下两种软件画一个太阳并放大800%显示, 比较两个软件做出的图片有什么区别 (观察太阳边缘放大失真否) ?

(1) 用画图软件画太阳 (显示网格) 。

(2) 用Flash软件画太阳。

学生动手操作完成位图和矢量图的绘制, 观察、分析比较后给出自己的答案, 并提交到专题学习网站中, 再查看同学的答案, 交流学习。

教师巡视, 提醒学生利用“扩展资源”解决问题, 同时点拨学生图像分为点阵图像和矢量图形两类, 点阵图像 (位图) 是由许多像素点组成的, 当许许多多不同色彩的像素点组合在一起后便构成了一幅完整的图像。矢量图形 (向量图) 以数学的向量方式记录图像内容, 描述一幅图中所含的基本图形, 如直线、圆、弧线的大小、形状和色彩。

学生打开专题学习网站中“学习资源”, 自主学习点阵图和矢量图的概念、特点。

教师拿出一幅漂亮的蝴蝶沙画, 引导学生观察从远处看沙画和从近处看沙画的不同, 并回答沙画属于点阵图还是矢量图?

学生讨论、分析、回答问题, 远看到画面细腻多彩, 近看到组成画面的每粒沙子以及每粒沙子单纯的颜色, 属于点阵图。

教师对学生的答案给予肯定, 并补充点阵图的特点, 色彩、层次丰富, 适用于逼真照片或细节要求精细的图像外, 但文件较大。

师生总结:向量图的特点, 放大时不失真, 文件相对较小, 但向量图色彩、层次相对不丰富, 适合设计抽象的图形、标志。

(设计意图:由学生自己动手绘制点阵图和矢量图, 一方面巩固了以前的知识, 又引入了新的教学内容, 另一方面使学生对点阵图和矢量图有一个感性的认识, 更容易理解它们的优缺点, 加上沙画的展示更进一步帮助学生巩固了点阵图的知识, 从而突出了重点。)

知识点3:常见图像加工工具

师:如何制作出我们所需的图像, 常见加工工具有很多, 下面就请同学们来自主学习这一知识点。

学生打开专题学习网站“学习资源”自主学习常见图像加工工具的功能特点及适用性。

教师引导学生和学习任务二中使用的画图、Flash两种软件结合起来分析、比较图像加工工具的功能特点, 并鼓励学生完成学习任务三来巩固知识点。

【学习任务三】完成有关常见图像加工工具的6道单项选择题, 并查看结果。

学生协作完成学习任务三并查看成绩检查知识点的掌握情况。

教师巡视, 提醒学生看好题目选好答案, 并表扬完成得既快又好的学生, 以此激励其他学生。

师生总结:简易型图像软件、普及型图像软件、专业型图像软件的功能特点及适用性。

教师:图像加工工具种类繁多, 我们应根据实际需要和图像加工目的来合理有效地选择图像加工工具。比如:为了实现图像缩放不失真, 我们选用Flash软件来绘制矢量图形。下面我们就来设计图像表达信息。

(设计意图:通过6道单项选择题的自测练习来帮助学生了解常见图像加工工具的功能特点及适用性, 并使学生逐步养成自主学习习惯。)

知识点4:设计图像表达信息

教师引出学习任务四, 同时分发玩具七巧板 (两个学生一袋) 。

【学习任务四】利用Flash软件完成下列任务, 学生4人一小组, 小组竞赛, 每个小组用七巧板构建不同的造型, 组内每个成员都要为本小组添砖加瓦, 看哪个小组做得又多又好, 得到老师和同学肯定的小组将有奖励。

学生与同伴交流、拼图。

教师示意学生停止手中七巧板的拼图, 广播绘制电子七巧板构建相应造型的加工思路, 先画出七巧板的整体模样, 再做细部切分、着色, 然后移动和变换各个部分组成一幅幅生动的运动造型。演示利用Flash软件构建七巧板造型“鱼”的过程, 同时构建“小鱼找朋友”这一主题 (如图4) , 并应用童年的儿歌“一条鱼, 水里游, 孤孤单单在发愁;两条鱼, 水里游, 游来游去找朋友;三条鱼, 水里游, 快快乐乐做朋友。”引导学生小组协作学习, 共同完成任务。

学生观看、赞叹, 跃跃欲试。

教师组织、引导学生操作。

启动Flash软件, 画一个正方形, 使用直线切分成七块, 使用颜料桶着色, 选用橡皮擦工具擦除线条。

教师巡视, 提醒学生遇到问题“学习专题学习网站的Flash资源”、“向组里同学请教”或“到专题BBS论坛发贴子向组外同学请教”, 对于个别基础差的学生给予个别指导。

教师提示学生操作时出现的主要问题, 借助于SHIFT键可以画正规的正方形、画直线、画45度直线、画90度直线等;只有封闭的区域才可以填充颜色;擦除线条借助于橡皮擦工具, 但选项一定要选“擦除线条”等。

学生恍然大悟, 改正后完成。

学生移动、变换各个部分组成造型。

教师巡视, 提示学生用箭头工具小心移开每个板块, 注意移动过程中不要将两个色块叠放;对于变形有两种方法, 一种是通过任意变形工具来变形, 另一种是通过“修改/变形”菜单来变形, 如实现水平翻转。

学生悉心研究, 开动脑筋, 相互讨论, 协作设计图像表达信息。

教师发现学生的闪光点要肯定, 鼓励学生为自己的小组增添活力。对于完成作品数量多、质量好的小组要表扬, 以此来激励其他小组。同时教师做记录, 主要记录少数未完成的学生。

教师提示学生将完成的作品导出为JPG图像, 以自己的学号为文件名上传到教师机上。

(设计意图:发给两个学生一袋玩具七巧板, 一方面激起了学生的童心, 激发了学习兴趣, 另一方面更加强了学生之间的协作。另外, 通过任务拆分 (入门级任务、大众级任务、专家级任务) 以实现分层次教学, 对基础较薄弱的学生可以只完成入门级任务, 基础稍好的学生完成大众级任务, 而已经熟练应用的学生可以完成专家级任务, 增强学生探求的兴趣, 同时让学生形成自主学习意识、与他人协作意识, 养成勤于思考和在实践中不断发现问题、解决问题的良好习惯, 从而制作出创意作品。)

(三) 作品展示, 交流评价

师:教师展示各组学生作品 (图5所示为第3组和第6组同学作品) , 引导学生对本班最有创意的作品及最优小组 (作品数量多质量好的小组) 分别投上一票。

学生欣赏、评议、赞叹, 为最有创意的作品及最优秀的组分别投上一票, 并给出评语, 提交到专题学习网站中。

师生共同评出本次最有创意作品及最优小组, 并及时给予设计者奖励。

教师总评学生的学习表现, 特别表扬操作有独特亮点、主题语言有独特亮点、乐于助人和操作能力强的学生。

(设计意图:让学生学会评价和欣赏他人的作品, 同时通过评选促进学生的协作意识。被评出有创意作品的同学平时分加3分, 被评为优秀作品的小组, 小组中每个同学相应得到3分的平时分, 并将他们的作品发布在校园网上, 从而激发学生后续学习的热情。)

(四) 师生总结, 激励升华

师生总结:通过本节课的学习, 我们了解了图像的独特魅力、图像的类型 (点阵图和向量图的概念、特点等) 、常见图像的加工工具、设计图像表达信息 (利用Flash软件构建七巧板造型) 。

教师播放Flash动画———“快乐七巧板.SWF”激励学生, 只要你有想法, 通过努力, 就可以成功!

数字化辅助设计 篇8

从上个世纪80年代以来, 现代制造业进入了新的发展时期, 呈现出许多新的发展趋势, 全球化、数字化、敏捷化、网络化、虚拟化、绿色化成为企业追求的目标。企业只有在生产中同时获得极高的生产率、极佳的产品质量、很大的生产柔性和快速响应市场的能力, 使用户在整个产品生命周期中感到满意, 才能在市场竞争中立于不败之地。信息化技术的主要方面是数字化、智能化的快速设计系统, 该系统的研究能够很好的解决我国制造业普遍存在的产品创新设计能力不足、新产品制造周期过长、制造管理水平低等问题, 结合技术难度高的重大复杂产品和设备的设计与制造过程, 进行创新研究和开发, 为企业提供共性的数字化设计与制造方法、软件工具集和集成化系统, 促进中国企业市场竞争力的提高;同时使我国的军工企业能够很好的适应武器装备快速更新换代的要求[1]。

1 总体方案

1.1 体系结构

数字化、智能化快速设计系统是基于PDM平台下CAD/CAPP/CAM/CAE的集成系统, 面向制造的设计中采用全寿命周期设计技术, 从产品设计、工艺规划、生产制造和质量管理等方面, 对产品整个寿命周期内的数据进行统一管理, 保证系统的数据安全和保密, 促进产品设计、制造、管理一体化发展。PDM作为集成平台, 一方面为CAD/CAPP/CAM系统提供数据管理与协同工作的环境, 同时还要为CAD/CAPP/CAM的运行提供支持。CAD系统产生的二维图纸、三维模型、零部件的基本属性、产品明细表、产品零部件之间的装配关系、产品数据版本及其状态等, 需要交由PDM系统来管理, 而CAD系统也需要从PDM系统获取设计任务书、技术参数、原有零部件图纸、资料以及更改要求等信息。CAPP系统产生的工艺信息, 如工艺路线、工序、工步、工装夹具要求以及对设计的修改意见等, 交由PDM进行管理, 而CAPP也需要从PDM系统中获取产品模型信息、原材料信息、设备资源信息等。CAM则将其产生的刀位文件、NC代码交由PDM管理, 同时从PDM系统获取产品模型信息、工艺信息等。系统体系结构如图1所示:

2 功能分析

2.1 结构设计——PDM与CAD集成的数字化、智能化快速设计系统

通过结合CAD系统的开发接口和PDM提供的API函数, 在CAD系统内部开发基于PDM系统的客户端程序。通过这个客户端程序可以实现CAD系统直接访问PDM内部存储的数据, 直接从PDM内部提取装配结构信息和零部件信息, 并自动生成在CAD图纸的明细表和标题栏上。同时, 还可以在生成标题栏时, 根据图纸上的信息, 将新的装配结构信息和零部件信息自动反映在PDM系统内, 实现信息互动, 而且相关的图档也可以通过图档注册功能从CAD系统自动挂接到PDM系统中的产品结构上[2]。这些自动的信息传递, 不仅保证了两个系统的数据一致, 而且大大降低了设计人员的录入工作, 使之将主要的工作精力集中在CAD系统中, 而且通过自动绘制标题栏和明细表, 减轻了设计人员的劳动强度, 提高了效率。

2.2 工艺规划——PDM与CAPP集成的数字化、智能化快速工艺规划系统

采用PDM下的CAPP计算机辅助工艺设计系统, 可以产生很多显而易见的效果:实现了并行工作;减少了重复劳动;提高了工艺管理水平;提高了标准化水平;促进了企业ISO9000质量管理体系的实施。

2.3 制造——PDM与CAM集成的数字化、智能化快速加工制造系统

PDM下的CAM计算机辅助制造系统, 采用虚拟制造技术, 可以在设计阶段就对设计的方案、结构等进行仿真, 提高一次试制成功率。采用虚拟现实技术, 可以方便、直观地进行工作性能检查。由于虚拟现实技术正在发展中, 虚拟现实的环境软件相对较成熟, 如WTK、dVISE、VRT等, 而用于机械设计、制造的仿真和控制的软件功能比较分散, 两者之间的连接尚不成熟, 是研究和开发的热点。如机械运动仿真、薄板冲压成型分析与仿真、零件加工和装配仿真等。目前, 基于特征的3D建模技术正逐渐进入实用并开始推广应用, 为我们提供了坚实的基础。

2.4 装配——PDM下的3C集成的数字化、智能化快速装配系统

产品的装配是产品生命周期中一个极其重要的环节, 对产品的质量有着非常重要的影响。在PDM管理系统下, 在产品设计和开发阶段采用先进的虚拟装配技术, 在虚拟装配环境里对产品数字化模型进行装配来检验产品的可装配性, 利用计算机辅助手段进行装配工艺的规划和设计, 装配工艺规划处理后, 即把产品虚拟设计的结果转化为实际生产能够直接利用的信息, 很好的解决了目前设计阶段和生产阶段工作模式不匹配的问题, 是连接和集成产品设计和生产过程的纽带[3]。

3 实现方法

首先基于对产品的初步设计, 研究满足功能要求的总体几何形状和结构, 以及产品大致的性能走向、强度预测和机构分析, 同时得出产品的总体设计和方案设计, 此时工作主要是CAD系统及其与PDM的数据交换和检索, 尽量利用现有资源, 缩短产品开发周期;接着CAPP系统通过PDM接受数据并制订工艺路线, 传至PDM, 同时把优化设计的方案反馈给CAD系统, 不断优化后数据库保存最新更新数据并依据此方案由CAE系统进行3D建模并进行计算机仿真, 最后进行虚拟加工及装配, 发现问题及时解决。数据库中的各类文件统一管理并各级赋予不同权限, 专门有对数据的变更管理系统, 保证数据库的及时更新及合理维护。

4 结束语

本文所提出的数字化、智能化快速设计系统的理论和方法具有实用性和可操作性, 对于先进制造行业数字化、智能化研究和应用具有参考价值, 对于制造系统信息化的深入发展具有积极的意义。

摘要：数字化、智能化快速设计系统技术是实现产品创新和快速开发, 实现全球创造力资源有效利用的重要手段。本文主要对数字化、智能化快速设计系统总体方案加以概述, 其中包括数字化、智能化快速设计系统的概念、系统的概念模式和体系结构、系统的功能分析, 并对系统的实现方法进行了初步研究。

关键词：数字化,智能化,快速设计

参考文献

[1]陈永新.PDM在企业实施过程中与CAD集成的探讨, 机械与电子, 2002 (5) :1-9.

[2]谢世坤.基于PDM环境下的CAD/CAPP/CAM集成研究, 南昌大学学报 (工科版) , 2002年5月.

数字化辅助设计 篇9

笔者在2011年立项了这个教学研究项目, 当时的构思就是: 合理配置已有的资源, 利用高校平台, 以“零”成本制作完成校园三维模型, 强化教学互动性, 改变传统的教学模式, 提升教学水平。

1. 1 实体沙盘模型与数字化三维模型的制作成本的对比

校区如果制作传统的实体沙盘模型, 除开人工成本, 只计算材料成本, 至少需要3万元。需要购买有机玻璃板、ABS双色板、胶水、EPS板等等各种材料。而使用计算机辅助技术制作三维数字化模型, 并不需要这些。实体沙盘制作完成后, 存放还需要一个极大的陈列空间, 按照1: 100的比例制作, 基座尺寸是3. 6×4. 0米。板材之间采用人工粘合, 经过一个时间段后, 需要补胶来维护, 否则沙盘会出现开裂、变形甚至垮塌等问题。

1. 2 数字化模型的优势与可扩展性

数字化模型完成后, 存放与维护都不是问题, 其最大的优势是可扩展性。不是沙盘, 胜似沙盘———沙盘可供人参观, 但是参观者必须去陈列室; 而利用数字化技术, 不光可以浏览三维的虚拟校区, 更强大的是可以在远程进行操作。利用Web技术的扩展, 网络访问者在学院的网站上就可以参观三维的“校舍”, 即将入学的新生可以利用互联网, 点鼠标, 轻松了解学生的学习区、生活区、活动区等等。利用Google Earth ( 谷歌地球) 技术的扩展, 可以将整体模型上传, 得到学院真实的坐标系统。利用三维渲染器, 可以得到任意角度的鸟瞰图、彩色总平面图等。

2. 制作的过程

制作Sketch Up模型并不是这个教学研究项目的最终目的, 如何将科研渗透到课堂教学、实践教学中, 打造应用技术型人才的培养, 是此次工作需要探讨的。

2. 1 尽量利用现有的资源

这个教研项目的优势就是人力资源———可以将项目渗透到教学之中, 发挥每一位同学的能动性, 让“学”与“研”结合起来。

笔者利用《工程测量》课, 让同学用全站仪、经纬仪将校区的地形图测好, 并使用CASS成图, 生成Auto CAD可以编辑的DWG文件。在城乡规划专业的《计算机辅助设计》的课程中, 每位同学分配一栋建筑物或构筑物, 使用Sketch Up将其三维模型建好, 统一材质统一格式, 方便以后整合。

2. 2 Sketch Up 的特点

Sketch Up界面简洁, 易学易用, 能快速上手。这也是软件为什么能迅速在三维领域普及的重要原因之一。对于师生, 特别是对计算机还不是很熟悉的新生来讲, 就具有很大的优势。

2. 3 建模与合成

由于建筑物所有的面都是由线构成的, 建模过程中, 需在Auto CAD底图上根据建筑物轮廓描出闭合线段, 使其生成面, 用“推拉工具”拉至所要高度, 建出该建筑物的大致轮廓。为了达到精确的效果, 确定建筑物长宽高的尺寸, 以按照底图比例建模, 所以严格参照华夏学院校园地形图DWG文件的平面数据, 再次测量每栋建筑物、构筑物的高度, 在此二维数字化成图基础上完成Sketch Up的三维建模。

完成单栋的建筑模型并不难。但合成工作遇到了巨大的麻烦。由于每位同学建模精细度不一致, 导致有些SKP文件过于粗糙, 但有些SKP文件却太精细———面太多。面过多以后, 计算机的显示资源消耗过大, 卡顿、死机、蓝屏时有发生。最后只有将精细的模型重建, 规定每一个模型的上限面数, 不得突破。

3. 最终的成果

建模的初衷是美好的, 但是现实是残酷的。Sketch Up的模型上了百万之后, 只有依靠图形工作站, 面数超过二百万, 就是图形工作站也很困难了。在2011年, Sketch Up还只有32位的版本, 最多支持4G的内存, 而且不支 持多CPU。2014年底推出 的Sketch-Up2015才有专门的64位操作系统版, 支持大内存、支持多CPU。在经过这几年的等待后, 才最终完成了一定的成果。

3. 1 已经利用的成果

使用其他软件, 对已经完成的Sketch Up模型进行扩展, 得到了以下几个成果, 并已经在校园中运用了。1使用Artlantis渲染的全院鸟瞰图; 2使用Photoshop填色的全院总平面彩图 ( 地图) ; 3使用Lumion制作的虚拟现实校区的EXE文件, 启动这个文件之后, 可以像打游戏一样, 用鼠标与键盘操作, 进入到数字化的校区中游历、参观。

3. 2 存在的问题

1Sketch Up模型面太 多, 很难编辑。这 个问题等 到Sketch-Up2015的64位版本推出后才慢慢解决。2整体模型无法上传到Google Earth ( 谷歌地球) 上。在Sketch Up推出64位版本的同时, 软件也由Google公司转卖给Trimble公司, Google Earth也相应停止了Sketch Up模型的上传, 这个扩展功能因此无法实现。3没有应用到Web网站上。由Lumion制作的虚拟现实校区的文件非常大, 超过1G, 而且启动这个文件对显卡还有一定要求, 依靠目前的网络技术无法实现Web浏览, 只好暂时搁置等待新技术的诞生。

4. 结语

回顾课题整个研究过程, 遇到了各种各样的困难, 但只要精诚合作, 都是可以解决的, 而且在解决问题的过程中会迸发新的思维, 新的视界, 培养严谨的科学研究思维。同时笔者深深感到, 应用技术型人才培养途径的探索充满挑战, 其长期性、反复性与紧迫性促使老师队伍积极进取、不断创新, 在努力提高教学素养与执教能力的同时, 积极探索使学生综合发展的教学方法, 以最优模式进行工作。打破现有的中国圈养教育模式, 把学生带出心灵禁锢, 多向培养学生的能力, 让他们在激情和享受中学习, 拓展素质, 积极开发自身潜在能力, 真正做到学以致用。

参考文献

[1]卫涛, 建筑草图大师Sketch Up效果图设计流程详解[M], 北京:清华大学出版社, 2006。

[2]卫涛, Sketch Up建筑设计[M], 北京:中国电力出版社, 2007。

数字化电厂设计模式 篇10

电厂的数字化不仅仅是其生产过程的数字化, 而是其整体的数字化, 包括生产过程、管理过程等各方面的综合数字化。数字化电厂建设完成以后, 就可以将电厂的所有运行数据进行集中分析处理, 得到完整而精准的结果, 这样就可以为电厂的维护指出较为精确的方向, 为其优化提供可靠的依据, 使工作效率得到极大提升。

1 数字化电厂的定义

数字化电厂的实质其实是一种理论或者说是一种方法, 其主要是针对电厂中所有的物理对象以及工作对象进行综合分析, 通过对所有研究的整个生命周期进行量化分析并得到结果, 之后再根据这一结果对其研究对象进行控制并做出准确的决策。对于电厂而言, 在数字化的过程中, 变化最大的是其管理方面, 其表面只是形成一套新型且科技含量更高的管理系统, 但其实是对于传统的管理模式以及管理理念的改进, 形成了更好更高效的管理模式。

数字化的电厂可以将运行过程中的所有信息数字化, 然后将这些数字信号通过网络传输到控制平台, 而且这些信息是非常精准的, 在此过程中还会对这些信号进行智能分析并得出准确的结果。通过查看智能分析的结果, 就可在优化、维修、养护等各方面做出准确的决策, 从而降低成本、提高效率, 最大化运用现有资源。

2 数字化电厂的结构

一般的数字化电厂可以分为直接控制层、管理一体层、生产经营辅助决策层等三个层次, 其结构如图1所示。

直接控制层是整个数字化的基础, 由于计算机技术的发展, 现在的数字化电厂在直接控制层越来越多地使用总线控制系统。

管控一体化层是通过整个厂区的监控信息系统将所有的数据汇总, 然后对这些数据进行分析处理, 以获得整厂的运行情况, 找出问题源, 并设计出优化方案。

生产经营辅助决策层包含整个电厂的生产、经营以及管理的各个方面, 其结构如图2所示。

3 数字化电厂设计的基础

3.1 标准化的设计

电厂的数字化设计必须要保证其规范化, 只有设计标准化, 才能使得设计人员明确自己的任务, 相互之间协同作业, 提高设计效率, 保证设计质量。电厂的数字化设计是对正常的所有工作对象进行数字化设计, 是多个模块组合而成的, 其核心是编码系统, 编码系统可以确定许多设备的唯一性, 如果设计不标准, 就不能保证设备的唯一性, 使得各个模块之间难以衔接起来, 不能形成整体, 造成整个设计失败。因此, 设计的标准化是非常重要的, 是决定设计成败的基础。

3.2 集成的软件平台

电厂的数字化就是将信息转变成信号并网络化, 主要包括工艺设计、布置设计、专业设计、详图设计和采购管理等五个方面, 都需要利用软件进行设计, 所以需要大量的软件。在电厂运行中, 软件之间的联系是这些信号的传递路径, 如果软件系统不能形成集成平台, 就不能保证信息通畅地传输。此外, 数据的分析必须通过软件进行, 如果数据接收得不够全面, 就会造成分析结果错误。由此可见, 集成的软件平台也是数字化成败的关键。

4 数字化电厂设计的关键点

4.1 工艺设计

工艺设计包括PFD、P&ID及数据集成软件, 设计流程:首先应用PFD软件进行工艺流程设计;然后应用VPEP&ID进行管道仪表流程设计, 将数据汇总在VPE软件中, 并集成其他工艺数据;最后发布系统设计数据。利用VPE软件进行设计, 可使PFD图、P&ID图具有完整的属性。

4.2 布置设计

布置设计以VPD为应用软件平台, 接收二维工艺流程图的设计数据和信息, 实现发电所有专业的三维设计, 然后将各专业布置设计完整高效地整合于三维设计平台。布置设计以布置方案为基础、解决专业协同配合为目标。

4.3 专业设计

专业设计是在布置设计的专业配合下完成。根据专业设计的需求编制PDMS与专业设计软件的接口, 进入专业设计阶段。由于不再需要专业间配合, 该模式简化了工作接口, 直接利用接口软件传递三维数据, 在充分利用三维设计的基础上, 使设计流程更加精细明晰、顺序流程作业更加有序, 有利于提高专业化技术水平, 提高专项工种的熟练化程度, 充分发挥各级设计人员的能力和水平, 提高设计质量, 并在提升设计效率的同时达到专业设计进度更加可控的状态。

4.4 详图设计

在布置设计成果的基础上, 在设计关闭条件下利用布置设计模型完成布置设计图纸, 使得专业的布置设计成果完整地传递到详图设计中。

4.5 采购管理

采购管理是以VPRM为软件平台, 依据系统设计、三维设计的数据, 贯通了设计数据从系统设计到三维布置设计, 再到专业详图设计, 最后传递到采购平台的流程化过程。采购管理汇总设备、管道, 以及大宗散货材料的数据和信息, 对于项目设备、管道、大宗散货材料等, 实现完整准确的分类汇总统计数据清单, 以及采购、监造、运输、现场管理一条龙的材料采购和管理流程。

5 结语

电厂的数字化可使工作效率大幅提升, 减轻电厂工作人员的负担, 为电厂带来经济价值, 并保证企业生产的安全性、可靠性。

参考文献

[1]李臻, 崔利.数字化电厂设计中应注意的一些问题[J].热力发电, 2009, (10)

[2]张培华, 王俊刚, 李铁苍.数字化电厂设计与分析[J].中国电力, 2007, (12)

数字化时代标志设计趋势探析 篇11

现代社会已然步入数字化的时代，数字化技术的兴起与普及影响着人类社会的方方面面，对我们的生活、工作、教育和娱乐带来各种冲击。20世纪末数字化技术的发展和成就也构成了设计行业赖以发展的重要背景，并使其大为改观。“数字化技术”是泛指将信息对象如文字、图像、声音、影像、动画和视频等转化成数字信号，通过电脑存储、处理，再透过计算机网络连接把各种媒体综合起来，可以随时随地进行人际沟通和信息传递，使得全球范围内的实时联系不再是梦想。

新媒体、新材料和新技术的不断涌现，受制于以往的制版、印刷、制作工艺、传播手段以及制作成本等条件的限制，标志图形追求简洁化、平面化、单色化与抽象化，随着数字化时代的到来，标志设计不再受上述条件的制约，标志设计的理念与方法不断革新，标志设计的领域也在不断拓宽，如基于手持设备的图标类标志，作为标志设计重要创作手段之一的标志创意也面临着新时代浪潮的冲击。

以目前国内外标志的发展趋势而论，标志设计的主流趋势是多维化、多元化、绿色化以及扁平化。现代标志不仅要适应商品的销售，还要适合不同媒体的商业活动的营销措施，如电视、网页、霓虹灯、建筑立面、交通工具、各种印刷品等的视觉效果。要在不同的时间和空间内，使人产生反复连续的印象，进而达到加深记忆的作用。

多维化

数字技术的高速发展把很多设计师的注意力转移到标志的多维动态研究中。总体来看，标志设计发展是从二维、三维空间向四维空间拓展的过程，也是设计师在当代数字技术环境下所作的有益尝试和探索。2000年汉诺威世博会的标志可谓是数字化时代多维化标志设计的典型代表，为标志设计的四维拓展进行了开创性的尝试。标志组合与造型多变，图案不断运动，令人印象深刻，并能适应不同使用环境。而美国AT&T电信公司标志则经历了从平面圆形的视幻波纹效果走向三维球形的视觉效果演变。

多元化

（1）变化的字体

在标志设计领域，字体一直是设计师热衷使用的表现语言。纵观当代标志设计，我们可以发现字体甚至在扮演越来越重要的角色。它正从过去单一地信息说明、功能展示转化为一种新的图形语汇即文字本身就可以成为一种图形化的表现手段。这一跨越丰富了标志设计的创意思路与形式。

澳大利亚第二大城市墨尔本于2009年公布了其崭新的城市标志，其标志设计作为一次新的尝试摒弃了旧方案中的略显老气的“树叶”图形，采用了"Melbourne”中的第一个字母“M”作为设计的源点。设计师以几何线条分隔字母“M”，并赋予字体清新爽朗的深海蓝色，恰到好处地体现了墨尔本市“活力、现代和时尚”的城币形象定位。可以看到，字母在设计师的手中并不仅仅是一个表音或拼读的符号，更成为一种具有生命力和鲜明个性的图像化表现语言。

（2）色彩解放

传统的设计课程强调减少复杂性，有助于设计概念表达。但是在新的标志设计趋势中，这个禁区正在被打破。越来越多的公司采用主标志和副标志的形式，运用多种色彩和形状来传达品牌形象信息。如国际设计公司齐思TEAMS Design在2015年8月3日换的新标志中，采用了6种色彩搭配。

（3）借鉴民族艺术形式：折纸、编织、水彩、书法等

中国是一个文明古国，有许多传统艺术形式，如折纸、编织、水彩、书法等。以折纸为例，设计师通过小褶皱和折痕来表现微妙和复杂的对象。折纸艺术是脆弱的和微妙的，这与数字化的过程是相同的。优点在于设计师可以在过程中体会到细节。折纸形式的标志清晰、简洁，可以更准确的传达企业或品牌的形象。缺点是设计最终视觉结果会给人类似的感觉。折纸形式对于字母组合型的企业标志是一个不错的选择。

绿色化

绿色设计是设计领域近期广受关注的前沿。在标志设计中，设计师将自己的人文思考融入到标志的设计和运用中，主要表现为两个方面，一是为对生态元素的择取。与环境、地质、气候、清洁能源等相关的图形要素如自然界中绿叶水滴、动物、云朵都可以作为生态类图形素材；二是标志在不同载体运用中使用自然环保的材料，无色基调，这一点上比较成功的品牌是日本的杂货品牌无印良品。

扁平化

数字化时代，互联网企业和数字产品层出不穷。基于操作系统或屏幕的限制，图标类标志设计则趋向于扁平化。扁平化标志可以将所要传递的信息和事物以最简化的形式表现出来，减少认知上的障碍。在手机操作系统iOS 8和Andorid L中，各类数字产品扁平化的设计趋势更加明显了。

结语

技术与设计历来互相促进。标志设计的多维化、多元化、绿色化和扁平化已成为重要的趋势。作为一名设计师，对新趋势的关注有利于更好地把握标志设计的时代精神，帮助达到最佳的视觉效果和个性化的图形语言。但是，风格和趋势从来都不是绝对的，设计师需要根据具体情况进行斟酌！

（作者单位：上海电机学院）

作者简介：卢国英（1978-），女，浙江人，博士，上海电机学院讲师，主要从事工业设计和环境视觉设计研究。

数字化审讯系统的设计 篇12

随着国家法律制度的不断完善和健全,最高人民检察院颁布了《人民检察院讯问职务犯罪嫌疑人实行全程同步录音录像的规定》,该规定的颁布实施充分体现了司法机构在执法过程中公平、公正、公开的执法原则,标志着检察院工作逐步走向了高科技、高效率、高透明、全面迅速发展的新阶段[1]。对讯问职务犯罪嫌疑人进行全程同步录音录像,既有利于规范检察审讯,及时有力地固定证据,又有利于维护犯罪嫌疑人的权益[2]。

本文将以广州市某检察院数字化审讯系统工程为例,遵循技术先进、性能稳定、功能完善、节约成本的原则,并综合考虑施工、维护及操作因素,浅谈一种可行的系统建设方案。

2 系统概述

作为一套为检察院量身定制的数字化审讯解决方案,该方案综合应用计算机技术、图像数字技术和网络技术等新技术,将《人民检察院讯问职务犯罪嫌疑人实行全程同步录音录像的规定》中的同步录音录像系统建设与检察院信息化建设需求相结合,提供同步录音录像、审讯监控、案件卷宗管理、电子笔录、审讯远程指挥等贴合需求的完善功能,从而满足检察院的实际工作需求。

数字化审讯系统包括硬件和软件两大部分。硬件部分包括审讯室、监控中心和指挥中心三个工作区间组成的同步录音录像系统;软件部分包括系统管理系统、电子笔录系统、远程指挥系统三个安装在各终端设备上的应用软件系统。

3 系统硬件部分

3.1 系统物理架构

数字审讯系统在物理架构上由审讯室、监控中心和指挥中心组成,其系统拓扑结构如图1所示。

审讯室是用于办案人员对嫌疑人进行审讯的场所,包括嵌入式DVR、摄像机、拾音器、报警器、温湿度电子钟、审讯终端等硬件设备及电子笔录软件系统。

监控中心用于同时对多个审讯室的审讯过程进行实时监控,对数字审讯系统的软硬件参数进行配置,并提供多媒体播放、数据信息、档案刻录及海量文件存储等应用服务。主要包括屏幕墙、音响、多媒体服务器、海量存储系统、刻录服务器、数据库服务器、管理终端及管理软件系统。

指挥中心用于办案小组及领导在后方实时掌握审讯室的审讯进程,并通过语音、文字等方式对前方审讯人员进行指挥与协助。主要包括屏幕墙、音响、麦克风、手写板、指挥终端及指挥软件系统。

3.2 审讯室设计

每间审讯室于隐蔽处安装两台彩色摄像机。一台摄像机做正景,用于拍摄犯罪嫌疑人的面部表情,使用云台控制,焦距可动态调节;另一台摄像机做全景,用于拍摄整个讯问室内的人员活动情况。视频内容经SYV75-5同轴电缆传送到嵌入式DVR。

在靠近审讯人员及嫌疑人的隐蔽处安装一支高灵敏度、带回声抑制和噪音消除功能的拾音器,用来记录审讯过程中的对话内容,音频内容经RVVP 3×0.5信号电缆传送到嵌入式DVR。

嵌入式DVR、审讯终端经双绞线连接到局域网专线网中,将音视频文件、电子笔录文件等档案资料上传至监控中心的服务器中。

3.3 监控中心设计

为均衡系统数据负载,保证系统运行的稳定性,根据功能的不同,数字审讯系统的服务器分为多媒体服务器、刻录服务器、海量存储服务器、数据库服务器和管理终端,每台服务器都设有固定的IP地址,经双绞线连接到局域网/专线网中。

(1)多媒体服务器用于转发硬盘录像机的音视频数据,提供视频网络组播服务,在多方远程审讯指挥的过程中,每个终端不直接访问嵌入式DVR,而访问由视频服务器转发的视频数据。当有多个指挥终端用户访问同一个嵌入式DVR时,其所占用带宽与被单个指挥终端访问时相同,可有效提高服务器和网络线路的利用率。

(2)刻录服务器用于提供档案资料刻碟服务,系统采用双刻碟机制,刻录服务器所配置的刻录机数量为审讯室数量×2,每个刻录机与审讯室进行绑定对应。

(3)数据库服务器用于保存审讯系统中除音视频多媒体文件外的所有数据信息,采用双机热备份机制。

(4)海量存储服务器用于保存审讯过程中的同步录音录像多媒体文件,在嵌入式DVR录像的同时,通过双绞线把多媒体文件上传到海量存储服务器进行备份。

(5)管理终端通过管理软件系统对数字审讯系统的软硬件设备参数进行配置。

3.4 指挥中心设计

在指挥中心,办案小组及领导可通过访问监控中心的多媒体服务器,在屏幕墙或指挥终端上同时对多个审讯室的审讯过程实时监控,通过写字板、麦克风等设备,采用语音、文字的方式对前方审讯人员进行指挥与协助。

4 系统软件部分

数字化审讯系统软件部分包括管理系统、电子笔录系统、远程指挥系统三个子系统。管理系统主要用于管理员人员在审讯前后对数字审讯系统的人员、房间、设备、卷宗资料等各项参数进行管理和设置;电子笔录系统主要用于审讯人员在审讯过程中进行电子化笔录、在线查阅相关卷宗资料和与后方办案小组在线交流;远程指挥系统主要用于后方办案小组和领导远程在线监控审讯过程与实时远程指挥。数字审讯系统软件部分功能结构图如图2所示。

4.1 管理系统功能

管理子系统包括参数管理、用户管理、讯问室管理、设备管理和卷宗管理五个功能模块。

(1)参数管理模块是对数字审讯系统的基本参数进行设置,包括各个应用服务器IP地址设置、审讯时限提醒设置、笔录模板设置、审讯问题库设置等功能。

(2)用户管理模块是对使用数字审讯系统的人员信息进行管理,包括部门信息管理、用户组信息管理、人员信息管理、角色管理和权限管理等功能。

(3)讯问室管理模块是对审讯室信息及绑定的刻录机信息进行管理,包括讯问室信息管理、讯问室使用情况管理、讯问室使用申请管理、光盘刻录设定、讯问室光盘刻录授权等功能。

(4)设备管理模块是对音视频数据采集设备进行管理,包括嵌入式DVR设备信息的管理、设备IP地址设定、采集设备与DVR通道绑定等功能。

(5)卷宗管理模块是对同一案件的不同审讯材料进行归档操作,包括案件的所有犯罪嫌疑人的材料和案件材料,材料包括:调查报告、视频文件、审讯记录、照片。

4.2 电子笔录系统功能

电子笔录子系统功能包括电子笔录、卷宗资料查阅、在线通信和光盘刻录四个功能模块。

(1)电子笔录模块提供多种实用功能,实现审讯记录的电子化快速记录与实时保存。包括案件建立、笔录模板自动选择、审讯问题提纲录入、Word文档编辑、重点标记等功能。

(2)卷宗资料查阅模块提供相关案件资料的在线查询、浏览功能,使审讯人员在审讯过程中可随时查阅案件历史审讯资料或相关案件的审讯资料。资料查询方式包括案件组查询、案件查询、嫌疑人查询、时间段查询。浏览内容包括嫌疑人资料、历史电子笔录、音视频资料及其它证据资料。

(3)在线通信模块提供前方审讯人员与后方办案小组的在线通信功能,使前后方办案人员能有效地进行信息交流。交流形式包括电子白板多人讨论形式,文字、图片等单人交流形式及弹出信息框的通知通告形式。

(4)光盘刻录模块提供审讯资料的刻碟功能,包括光盘封面模板管理、光盘封面图像抓拍、刻录授权确认、刻录密码设置等功能。

4.3 远程指挥系统功能

远程指挥子系统包括电子地图、在线监控、远程指挥三个功能模块。

(1)电子地图模块为远程指挥人员提供“在审”审讯室快速定位的功能。在电子地图中以图标的方式实时显示当前正在审讯中的审讯室,图标上显示审讯室及正在审理案件的简明信息,使指挥人员可快速定位需要了解的案件审讯情况。

(2)在线监控模块为远程指挥人员提供实时远程浏览审讯过程的功能。指挥人员通过电子地图快速定位审讯室后,可通过审讯室图标进入到审讯室同步录音录像画面,实时了解审讯的过程。

(3)远程指挥模块为远程指挥人员提供与前方审讯人员在线交流、远程指挥的功能。在实时浏览审讯室同步录音录像画面的同时,可通过电子白板、文字、图片、通知通告等形式对前方审讯人员进行在线远程指挥。

5 系统开发难点

由于检察院所属行业的特殊性,在数字化审讯系统实际应用中在某些方面有着特殊的要求,主要体现在信息联动性和数据安全性方面。

5.1 信息联动性

从数据库设计的角度来讲,如审讯对象、审讯员、审讯室、审讯笔录、审讯录音录像等信息是相互独立的,分别存储在不同的数据表、数据库或者不同的服务器中。一般情况下,当需要增加一次审讯记录时,分别记录不同要素的编号即可。但在实际应用中,出于全面准确的了解案情、提高办案效率的角度出发,数字化审讯系统要求在功能上具有良好的联动性,能够在查阅一个档案资料或审讯的同时,方便地查看与当前案件有联系的所有文字、多媒体及其它各种信息。面对一个大的案件有多个审讯对象、同一个审讯对象涉及多个案件、同一个案件经过多次审讯、一个案件的录音录像文件由多个片段组成等复杂情况,要具有良好的信息联动性无疑给数据存储的设计和实现带来很大的难度,同时也为系统的权限控制带来了难度。

针对实际应用中遇到的问题,需要在数据库设计时充分考虑可能出现的情况,在数据库设计采用增加多级关联表和增加数据表冗余索引的方式来满足复杂情况下实现信息联动的需求,同时兼顾索引效率,找到一个较好的功能与性能平衡点。

5.2 数据安全性

数据安全性包含了两个方面,一方面是档案资料(笔录文档、图片、音视频文件)自身的安全性,如档案的完整性、存储的可靠性等;另一方面是信息内容的安全性,如防止档案信息越权查看、资料遗失保护等。

提高档案资料自身安全性可考虑在分布式数据库存储、数据库定期备份、DVR到海量存储器实时/定期转储、档案双刻碟等方面来加强档案资料的完整性和安全性。

提高信息内容的安全性可采用IP授权访问、用户权限限制、视频通道授权、远程指挥请求机制、刻录授权、光盘刻碟加密、专用播放器播放等技术手段来防止保障档案信息被无关人员非法查看。

6 结束语

本系统通过计算机技术、图像数字技术和信息技术的综合应用,利用现有的网络对审讯过程进行有效的监督和管理,贯彻科技强检的指导思想,实现了司法系统里审讯室的标准化建设,有效地满足了司法系统的需要。数字化审讯系统的广泛应用也标志着检察院办公系统信息化时代的来临,使检察机关的司法工作真正走上了一条信息化高速路。

摘要：详细介绍了检察院数字化审讯系统软、硬件部分的系统功能及组成,并针对检察院的特殊性从系统安全和数据联动两个角度对系统软件部分的开发难点进行了分析。该系统在满足全程同步录音录像系统的基础上,结合检察院信息化建设的需求,运用先进数字处理技术,实现了审讯系统的数字化、信息化和专业化。

关键词：数字化,审讯系统,信息化

参考文献

[1]王宇.数字化审讯、庭审系统在司法行业的应用[J].A&S:安防工程商,2008(1):100-103.