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计算机技术应用优选九篇

时间:2022-02-05 04:11:57

引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇计算机技术应用范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。

计算机技术应用

第1篇

1计算机应用现状分析

1.1数据管理

这种计算机技术应用是管理者依据数据库管理系统做出相应决策,使得管理决策水平有所提升。数据、数据检索、数据排序、数据加工分类、数据存储、数据采集是管理数据的主要程序。数据管理作为现代化科学管理的重要前提,逐渐发展成为当代计算机技术应用的核心内容。据权威调查,用于数据管理的计算机应用占整体的百分之八十,可见数据管理在计算机技术应用中的重要地位。现阶段,计算机技术在数据管理方面的运用多种多样,动画设计、会计电算化、电影设计、情报检索、公司机构计算机辅助管理、现代办公自动化技术都是计算机计算在数据管理中的应用代表。

1.2科学计算

计算机技术早期主要应用于科学计算,工程技术研究和科学研究中的相关数据计算和问题都通过计算机技术进行处理。复杂程度高、计算难度大是当代工程设计和科学研究中数学计算的重要特点,一般的计算工具或者人工对于这些问题难以进行有效计算,这些人力难以解决的工程和科学研究问题能够同过计算机的连续运算、数据存储得到有效解决。现在社会发展中的众多复杂数据计算都是通过计算机来处理的,包括微观数据、工程设计、天气预报、卫星运行轨道距离等的计算。

1.3计算机过程控制

分析、采集数据并依照事先确定的目标对控制对象进行控制是过程控制的主要内容。控制的效率、控制的准确性、控制的真实性通过智能化和自动化水平的提高而得到提高是过程控制技术应用的核心目的,进而使得工作能力得到有效提高。近年来计算机过程控制的应用范围随着经济的发展和科技的进步被不断拓展,电力企业、交通运输业、机械制造、生产开发等等都出现了计算机过程控制的身影,并且其应用的深度和广度还在不断深化。

1.4计算机辅助技术

计算机辅助设计是计算机辅助技术的主要应用之一,计算机辅助制造、CAD是计算机辅助设计的重要内容,还包括通常所说的计算机辅助教学、CAM。首先,人们通过计算机技术的辅助对相关设计方案效果进行设计是计算机辅助设计的主要实现方式。现阶段,交通工具设计、建筑方案设计、集成电路设计是计算机辅助设计应用的主要领域。通过计算机辅助设计的应用,相关行业获得了较为深入的发展。设计方案质量的有效提升和设计时间的缩短使得工作效率被大幅提升,资金成本被大幅压缩,有效地促进了行业的健康发展。其次,利用计算机系统控制和加工产品是计算机辅助制造的主要内容。在具实现过程中,刀具运行轨迹信息的输出以工程和工艺路线的输入信息为依据。当代设计制造自动化的实现主要通过计算机辅助指导和计算机辅助设计的结合实现,设计制造的自动化也称为集成制造系统。最后,利用计算机技术开展教学是计算机辅助教学的主要内容,PowerPoint、Flash等就是计算机辅助教学的典型应用。它能够增加教师在课堂中的教学内容展现形式,使教学变得更加灵活,让学生更加积极主动地参与到教学中来,已经成为我国各级院校的重要教学手段。

2计算机未来发展趋势分析

2.1功能全面化

随着计算机技术应用的拓展和应用程度的加深,人们对计算机的功能全面化提出了更高的要求。因此,功能朝着全面化方向的发展是未来计算机技术的必然趋势,特别是生物科技、天文、文化、军事等相关领域对计算机的全面应用提高了对处理器处理速度和存储容量的要求,计算机具备全面功能不仅是一种要求,更是一种趋势。

2.2智能化

现阶段,人类从事的部分体力劳动和脑力劳动已经为计算机所替代,但逻辑能力差、依赖人工程度高仍是其中的致命缺点。可见智能化是未来计算机发展的主要内容,相关科研人员应当着力研究能够替代各种人类行为和计算的高智能化计算机,在计算机处理方面真正实现智能化和人性化。目前计算机存在的各种问题需要计算机技术的改进和完善,进而为社会文明的进步和发展提供支撑和保障。

2.3体积微型化

计算机的发展共经历了四个阶段,它们分别是电子计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模和超大规模集成电路。计算机的可靠性、造价、运行速度、体积、功能也随着计算机的发展而不断被优化。随着经济的发展,计算机成本被大幅降低,社会生活中和行业生产中开始广泛的应用计算机设备,计算机的相关性能要求也随着计算机的普及被不断提高。人们希望计算机能够具备更加强大的功能,能够方便携带,具备更小的体积。计算机的部分功能已经在新兴的穿戴设备中实现,朝着微型化方向发展已经成为计算机发展的必然趋势。

3结语

第2篇

关键词:计算机技术;通信;应用;研究

一、计算机技术与通信技术结合的优势

(1)计算机技术与通信技术的结合,能够实现信息传输的准确性,能够大大提高信息的抗干扰能力,对信息进行加密处理,实现信息传输过程中的意外流失。计算机通信技术有效地提高了信息传递过程中的准确性,解决了信息传递过程中的难题。(2)计算机技术在通信中的而应用,大大提高了对数据的处理速率,加快了计算机的传输速度。计算机技术与通信技术的结合,很大程度上提升了计算机的数据传输速度,满足了现代社会发展对信息传输速度的要求。(3)计算机技术对通信技术的辅助支持,实现了信息的准确传递,计算机技术能够将信息中的语言、文字、表格、数值通过二进制转换成数值信号进行信息传递。计算机技术的参与实现了对信息的数制转换,有效地提高了信息传递的准确性。(4)计算机的通信持续时间同电话通信相比具有很大的优势。在计算机技术的支持下,计算机能够对信息进行高速率处理、传输,因此,计算机的通信时间较短,普遍集中在五秒以下。(5)计算机与通信的融合,能够实现计算机通信的自动化与智能化。计算机技术的参与,能够提高通信自动化的处理能力,实现通信的自动化选择。另外,计算机通信的智能化体现在能够针对用户的需求,为用户制定合适的通信套餐。计算机与通信的融合,对实现计算机的通信价值有一定的帮助。

二、计算机在通信中的应用

计算机技术与通信技术的结合,能够有效地解决通信过程中的困难,能够大大提高信息传递过程中的准确性,减少信息传递过程中的流失。同时,对实现信息的管理也有一定的帮助。计算机技术已经被广泛应用于各大领域,比如物流管理、GPS检测系统的实时监控、网络计费、企业通信等方面。

(一)数据库架构在计算机软件制作中的应用

由于数据库的存储数据量大、扩充敏捷、适用范围较广、维护简便等多种优点,数据库自身的可靠性较高,因此,数据库架构被广泛应用于计算机软件制作中。计算机软件制作中的数据库架构的应用,是为了满足软件使用的用户需求,加快软件开发的速度,使得软件的处理能力得以提升,对软件的安全性能进行不断优化。数据库架构在计算机软件制作中的应用,能够为软件公司带来一定的市场优势,大大地加快软件的制作速度、开发速度,对软件公司的发展有一定的帮助。数据库架构在计算机软件制作中的应用原理是利用数据库对数据记录、组织、管理、存储的优势,将数据库与计算机有机地结合起来,利用计算机管理代替数据库管理,能够大大提高数据库统计管理的效率,为数据库统计管理节省大量的时间。同时,数据库架构能够在软件制作速度和开发速度上满足不同客户的需求。

(二)信息管理系统的应用实现了计算机技术在通信中的应用

随着社会的发展,人们对通信管理系统的需求越来越多。计算机技术在通信中的应用,需要信息管理系统的引入。利用计算机技术实现对信息管理系统的合理管理,利用计算机的优势,大大提高用户使用通信管理系统的效率。计算机技术对信息管理系统的合理管理,能够使得终端设备快速地运转起来,满足人们对通信管理系统的要求。计算机技术在通信商的应用,很大程度上提高了企业部门的工作效率和办公质量。计算机技术子啊通信中的应用,大大便利了信息的传递,让信息传递变得准确、简单、高效。

(三)计算机技术在通信上的应用产物--计费系统

随着计算机技术在通信上的广泛应用,计费系统也随之产生。计费系统的诞生前提是信息传输的实现,然后是计算机技术的结合,才能高速高效随用户的通信费用进行核实结算。计算机技术在通信技术的辅助帮助,能够促进计费系统准确高效地服务于人类。计费系统的实现,为通信运营商提供了安全、准确的计费优势,同时保障了计费系统与银行等第三方机构的联系,为用户随时计费、随时缴费提供了很大的便利。计算机技术的辅助支持,对提高通信和计费的准确性有一定的帮助。计算机自身的存贮空间较大,能够合理化地将信息整合在一起,便于信息的快速查找。

(四)计算机在GPS实时监控中的应用

计算机在GPS实时监控中的应用同以前的传统的有线电线传输数据的方式相比有很大的优势,GPS检测系统的核心部分-数据链能够实现无线传播数据,将检测到的数据准确快速地传输到数据处理中心去。计算机技术支持下的GPS实时监控改变了以往复杂繁琐的操作,降低了成本,为网络数据的传输提供了很大的便利。GPS的检测系统不容易受环境干扰,同时能够进行格式的转换,具有狠毒实时有效的传输方式。计算机技术支持下的无线通信,可以在计算机终端接收到GPS检测到无线通信信号覆盖下地区的有效信息。

(五)计算机技术在物流管理中的应用

随着人们的生活水平不断提高,人们的消费水平也越来越高,商品的流动量也越来越多。为了便于商家对货物运输信息的准确掌控,就必须积极地引入计算机技术,有机地将计算机技术与通信技术整合在一起,解决商家对物流信息掌控不准确的困难,同时能够降低商家在运营过程中的成本,为商家争取利益的最大化。计算机技术与通信的结合,方便了商家对物流运营的管理。计算机技术在物流管理方面的应用,能够让商家及时地了解商品的出入库信息,对物流信息准确地掌控,能够避免成本过高的问题。

三、小结

计算机技术与通信技术的有机结合,便利了人们的生活,提高了人们的工作效率。同时,计算机技术的优势充分发挥,对信息的传输速度与信息的准确传输提供了一定的帮助。计算机技术在通信各大领域的应用,促进了社会的发展,为人们的通信提供了很大的便利。

参考文献

第3篇

关键词:计算机;信息技术;虚拟技术;应用

计算机技术中的虚拟技术具体可分为三类:服务器虚拟化、网络虚拟化以及存储虚拟化。利用虚拟化,可以提供更多服务,保证操作系统具有足够的兼容硬件。对于网络虚拟化,可以理解为建立一个虚拟的信息服务机构。虚拟化网络通信促进了网络策略和网络控制的细化工作。存储虚拟化,其主要作用是将不同的存储信息汇总到一个统一的、大的系统中,这种存储的虚拟化保证其在业务发展的同时不断进行自我更新适应,发挥其作用。

一、虚拟计算机的工作原理

对于虚拟化的应用最先需要考虑的就是机器对虚拟化的支持,不同的机器对虚拟化的支持是不完全吻合的,需要通过系统管理程序来对其进行支持,保证机器对虚拟化的支持。对系统管理程序的理解可以是操作系统和平台硬件的抽象化关系,这个系统管理程序可以比喻为操作系统,或者说是主机操作系统。而在此之上的就是客户操作系统,也就是虚拟机。每个虚拟机之间是相互隔离的,并且将下一级的机器作为自己的机器,但是并不是所有的硬件对虚拟化都是支持的,可能产生不同含义的指令,导致其结果不同。系统管理程序的执行需要有一个保护的范围,针对虚拟化所采取的方案,需要进行执行代码的扫描,以保证程序的执行是正确的。

二、虚拟化计算机的工作方式

1.桥接模式

通过对虚拟软件建立一个存在于局域网的虚拟服务器,为存在于局域网中的用户提供不同的网络服务,虚拟系统作为一个主机,通过连接不同的设备,与不同的计算机共同存在于网络中,与此同时,需要对其进行网络地址、子网掩码以及网关的分配,以上分配与现实中所存在的装备相似。

2.网络地址转换模式

利用网络地址转换模式可以对互联网进行相应的访问却不需要手工配置。其主要的优点对于互联网的接入十分简单,并不需要其他配置,只要保证宿主机能够对互联网进行访问就可以。宿主机担当着路由器的作用,利用路由器对网络的连接是简单方便的,虚拟系统正如现实中的计算机一样,利用DHCP来获取网络参数。

3.主机模式

对于一些特殊的环境,由于虚拟和现实环境需要进行划分,主机模式的采取是十分必要的,采取这种模式,能够保证对虚拟系统的互访,虚拟与现实系统的操作是分离的,虚拟系统无法完成对互联网的直接访问,在主机模式下,虚拟系统只能完成与宿主机的互访,可以理解为双绞线的连接。针对不同的需求和环境,所需要的模式也各不相同,针对各种模式所特有的特点,将其作用发挥得淋漓极致。

三、虚拟化技术的应用

计算机网络技术的发展是迅速的,其所具有的优势也是巨大的,在其发展的同时,计算机中虚拟技术的发展也更进一步,在公用的网络通道中,通过打开一个特定的数据通道,以实现其所具有的功能信息资源的配置和分享。如虚拟服务器技术,其作用是通过虚拟化软件来实现不同系统的共同运行,以实现不同系统的共同使用,对于系统的选择,不需要对计算机进行再一次的启动。虚拟技术的应用其优势是巨大的,且维护和修理所需要的费用较低,与此同时,其发展呈现出多元化趋势,使用范围广,包括学校、医院以及企业等。对于一个企业而言,虚拟网络技术的运用,可以实现不同科研室之间信息的分享和交流,更加方便快捷。对于信息的交流和分享,主要将所需数据流量在虚拟广播中进行控制,网络工作站的运行是不需要改变的,只需要在企业计算机虚拟网络中进行相应操作,由此凸显虚拟化的作用,大大提升系统所具有的能力,大大促进企业的管理能力和工作效率。通过对计算机虚拟专用拨号技术的利用,可以实现组网,这种技术的利用在福利彩票中的应用十分广泛,其作用也很强大,可以保证二十四小时售票,其操作也相对较为简单,这种技术的采用,改变并优化了其相应的传统工作方式,避免出现数据传输中的速度缓慢的状况,保证时间准时。

四、现阶段计算机虚拟技术存在的问题

随着社会的进步和发展,计算机网络数据流量不断增加,在现实生活中,需要更多服务器,以参与网络建设,保证其发展适应社会发展需求,在网络虚拟技术利用过程中,存在不同品牌及不同配置,由此导致设备运行过程中出现功率损耗巨大的问题,不断增加其管理成本,无法保证其所具有的可靠性。除此之外,对服务器资料的利用率十分低下,只有百分之二十左右。所以在虚拟化建设过程中,只有保证服务器的利用率,才能增加其所具有的可靠性,保证资源利用率。

五、提高计算机技术中虚拟技术的应用

针对计算机技术中虚拟技术的问题,要提高其应用能力,通过对其进行相应的分析和了解,以采取必要措施。首先是对虚拟技术开发环境的构建,需要充分吸收现如今的先进观念,以构建一个适合于虚拟技术应用的开发环境,保证其具有良好的发展空间。只有良好的发展环境才能更加促进计算机技术中虚拟技术的发展和进步。其次是大大提高系统安全性,只有保证虚拟技术的安全性,才能得到更多人的支持与青睐,综合考虑并及时消除计算机技术中虚拟技术所存在的安全隐患,保证其具有足够的安全性,为大众提供安全保障;最后是对异构资源的整合,由于出现的品牌和配置不同,导致设备损耗提升,只有将其进行完善和统一,才能将成本控制到最低,促进虚拟技术的发展。

六、结语

本文着重分析虚拟技术的工作原理、工作方式、运行形式及其存在的问题,通过不断的更新和发展,努力适应社会发展的脚步,发挥其所具有的价值。随着社会的进步和发展,虚拟技术的发展会带来更加突出的价值,在未来发展中大放光彩,为社会发展和进步提供更多服务。

参考文献:

[1]鲁江.探析虚拟化技术在计算机技术中的应用[J].中国新通信,2015(11):93.

[2]刘乐妍.探讨计算机技术中虚拟化技术的应用[J].通讯世界,2015(8):15-16.

[3]金冰心.计算机虚拟化技术的应用解析[J].中国高新技术企业,2015(30):44-45.

[4]程伍端.计算机虚拟化技术的分析与应用[J].计算机与数字工程,2008(11):175-178.

[5]党闰民,宁勇,孔德生.计算机虚拟化技术的分析及其实践应用[J].科技传播,2013(20):204-205.

第4篇

计算机技术的应用与发展在很大程度上促进了经济的进步,提高了人们的生活水平,推动了人类文明的历史进程。在计算机技术不断发展的进程中,计算机技术被应用于经济、工业、建筑、水利等各行各业,为这些行业的发展与进步做出了卓越的贡献,一些行业利用计算机技术生产了先进的产品,提高了自身的生产水平和竞争力,促进了社会经济的发展。下面将对计算机技术的发展、计算机技术的创造、计算机技术的应用做具体的阐述。

1计算机技术的发展

计算机技术是近些年快速发展的,并且被广泛应用于生产生活的各个领域的一种新兴技术,计算机技术的应用与发展不断地影响着人们的生活、学习以及工作。与此同时,各国也逐渐开展了在计算机领域的研究,旨在提高科技水平,促进经济发展,推动社会进步。

1.1数据传输

计算机技术的数据传输是计算机的基本功能,也是计算机技术最早应用于其他领域的功能,利用计算机技术,将资料整理存储好,再将整理储存好的数据利用计算机的传输数据的功能,进行上传,使更多的人能够分享与使用这些数据,这是计算机技术应用与发展的最直接体现。

1.2计算机技术发展的原因

促进计算机技术不断发展的原因有很多,主要体现在以下两个方面:一是在国际大环境下,计算机技术被广泛的应用到各个领域,促进了计算机技术的研发,推动了计算机技术的不断发展。二是科技的不断创新,相关行业人员在现有计算机技术的基础上,创新技术,推陈出新,不断研发了技术水平更高的、应用更加便捷的计算机及其相关技术。

2计算机技术的创造

2.1计算机技术创造的因素

生产生活中的各个行业和领域对计算机技术的需求形成了计算机技术创造的原动力,也是计算机技术创造的主要因素。现阶段生产生活的各个领域都离不开计算机技术,人们在生产生活中运用计算机技术来实现更大的生产效益。行业以及各个生产领域的需求要求计算机技术在现有的基础上不断创新、创造,以满足日益提高的生产与使用需求。

2.2计算机技术与企业管理

计算机技术的创造发展最直观变现为企业运用计算机技术进行管理。目前,不论是大型企业还是中小企业,都运用计算机技术进行管理,实现了资源的优化配置,提高了企业的经济效益,树立了品牌形象,对企业的长远发展具有重要的促进作用。

3概述计算机应用领域与应用技术

目前,计算机技术被广泛应用于各个领域,如工业、农业、电子信息技术、管理、服务、人工智能、宇宙科学、物流等与生产生活息息相关的领域。计算机技术的应用对人们的生产生活都产生了巨大的影响,人们更加依赖于计算机技术,在生活中,计算机技术甚至可以起到主导的作用,影响人们的生活、学习以及工作的节奏,在未来,计算机技术应用会向着智能化、信息化、便捷化、功用化的方向进一步发展。

4计算机应用的现状、问题与将来的发展方向

4.1计算机应用现状

计算机技术的便捷性是它受人们喜爱的主要原因,现阶段,计算机技术被广泛的应用于各行各业,尤其是生产生活、工作学习等方面,而且近几年依托于计算机技术也产生了一些新的行业和领域,如人工智能等。

4.2计算机技术在发展中存在哪些问题

4.2.1计算机应用水平较低。

相较于发达国家,我国计算机技术引用的较晚,在技术水平上与发达国家存在着一定的差距,且普及度不高,应用的领域不够广泛。

4.2.2计算机应用发展不平衡。

我国计算机应用发展不平衡的现象十分显著,与东、南部地区相比,西、北地区的计算机应用发展水平较差、普及度低,这种现象制约了计算机技术的应用与发展,阻碍了科学技术的进步和经济的发展。

4.2.3计算机研发限制。

由于我国计算机应用技术起步较晚,与发达国家相比,许多计算机及相关技术不够成熟,为了适应经济以及科技的发展速度,我国引进了一些国外先进的计算机技术,这种做法虽然在短时间内解决了技术欠缺的问题,但从长远的角度来看,严重制约了我国计算机技术的研发,影响了计算机技术水平的进步,也会进一步拉大我国与发达国家的计算机技术水平和科技水平。

4.3解决办法

面对我国计算机应用技术发展上存在的问题,国家相关部门以及从业人员应该引起重视,加大对计算机行业的科研投入,加强科研力度,推广计算机技术的普及,逐步缩小东西差距、南北差距,加大计算机技术的教育投入,培养相关的计算机领域人才,从根本上提高我国计算机应用技术的水平。

4.4计算机技术应用的发展

计算机技术的发展具有深刻的现实意义和重要的积极意义,尤其是在人们的生产生活中,影响着人们的生活、学习以及工作。计算机技术的不断创新满足着人们日益提高的生产生活需要,在将来,计算机技术将被应用于更广泛的领域,被更多的行业所使用。其技术也会向着更加智能化、高速化的方向发展,计算机技术应用也会从单一领域向多领域发展,从简单影响到深刻影响发展。

5计算机技术应用的主要特点

计算机本身具有存储容量大、传输速度快、计算精准、速度快等特点,将计算机技术应用于各行各业中,计算机技术的这些特点在其应用领域也有所体现。计算机技术应用主要有节省工作时间、提高工作效率、减少人力的使用、合理配置资源、更加智能等特点。计算机技术应用于各领域,对各领域的发展具有极大地促进作用。

6计算机技术应用的相关软件

计算机相关软件的开发也是计算机技术应用的一种表现形式。现阶段,我们常接触的软件类型主要有以下几类:(1)文字处理软件。例如WPS、WORD。(2)图片处理软件。例如PS、美图秀秀等。(3)排版软件。例如方正、INDISIGN等。(4)信息管理软件。例如管家婆等。(5)杀毒软件。例如金山、瑞星等。还有一些其他相关的软件,为计算机技术的应用发展做出了贡献。许多学校都开设了相关的课程,让更多的人了解计算机技术,应用计算机技术。

7结束语

第5篇

科技信息管理是人类有效开发利用信息资源,对科技信息资源进行组织、领导的社会活动。日常的科技信息管理,会常常对国内外图书、期刊等资料进行检索和研究,计算机技术的发展拓新也为科技信息管理提供了有效的途径,采用计算机技术,可以迅速对相关科技信息进行存储、分类等,通过网络信息技术,可以有效快捷的获得需要的信息,多媒体技术也可以使得科技信息更加生动。计算机技术在科技信息形成阶段,是记录、收集、存储等为特征。在科技信息稍微更新发展阶段,采用计算机技术也为了或得更高的效率。

二、在医药领域的应用

计算机技术、网络技术以及通讯技术、现代医学成像技术的设备的迅速发展,尤其是医学影像传输系统,其为医学影像报告格式规范化、科学化提供较好的实现途径。传统的脉诊偏重于客观依据,计算机技术介入中医临床,可以通过数据进行科学分析来辅助诊断,通过物理声电等手段获得的参数,使得脉诊获得信息数据化、量化以及客观化,便于临床应用以及经验的交流。借助计算机的应用有助于中西药现代化的应用,充分结合梳理分析的方法建立数据库,可以大大提高中草药的检索的速度和准确性,也可以将计算机技术和各种研发软件相结合,使得数据自动分析,数据处理功能等进行实时控制,为医药领域现代化提供巨大帮助。

三、在教育领域的应用

计算机技术的发展,计算机引入校园,对学生整体素质教育具有划时代意义。素质教育的逐渐推广,计算机辅助教学是新兴的教学方式,计算机技术在教育中的应用,使得教学手段、方法以及观念的形成都发成了变革。多媒体技术的使用能够作用于学生的多种器官激发学生的学习兴趣,能够创设情景,提高学习效率,实现师生互动,突出重点难点。

四、信息技术在教学中夸大作用

许多的课堂教学中,教师对待计算机的态度比较极端,一部分过于夸大计算机技术的作用,盲目追求课件制作,对于技术含量不高的教学软件不屑使用。另一部分是过分轻视计算机的应用,认为计算机辅助教学是作秀,不去主动学习计算机操作技术。这也是教学观念导致的,这就要遵循计算机教学的基本原则,处理好教学汇总的各种关系,根据目标来制定学习计划。

五、计算机很多领域的理论知识没有

在实际应用中实现计算机技术的理论知识与实际情况并不划勾。计算机理论知识的发展超前于实际技术应用,理论借助于国内外科研机构的、研究所等发展速度,而实际运用则需要资金等更方面财政的支持。现今的财政政策的发行与制定在逐渐与现实需求想适应,努力做到理论知识在现实生活中的应用。

六、展望

现今,计算机基本处于饱和状态,但是还需更进一步。纳米技术即将随着科学技术的发展成为计算机的一个重要发展方向。同时,为了提高当前计算机和用户之间的交流,应该重点发展即群星的计算机系统,强化其兼容性,这样才能利用同一台机器进行多个任务处理。另外,计算机已与人们的生活逐步挂钩,这就使得将来的互联网技术拥有的广阔空间。

第6篇

关键词:机械制造、计算机技术、应用

中图分类号: TD404 文献标识码: A

随着计算机软硬件技术的快速发展,其在机械工程中的应用日益广泛,计算机技术的应用大大提高了机械制造各个环节的生产效率。

一.机械设计

在机械设计领域,计算机辅助设计技术(Computer Aided Design,CAD)正发挥着越来越重要的作用,已经实现了对设计各环节的全面支持。

计算机辅助设计技术主要有计算机绘图(几何实体造型)、标准件库与调用、标注—标准和规范的引用 、零件的设计计算。这里着重介绍其基本功能,计算机绘图技术。计算机绘图是指利用计算机图形系统绘制出符合要求的二维工程图样或建立起三维模型的方法和技术。在详细设计阶段,利用计算机绘图技术可以进行图形绘制、尺寸标注、技术条件标注等全部绘图工作。在现代产品设计中,还利用计算机绘图直接构建出零件或整个产品的三维模型。与传统的手工绘图相比,计算机绘图不仅具有速度快、精度高的特点,而且通过对大批量电子版图形进行有效的管理,可以方便快捷地对图形进行检索、修改和重用,在实际生产设计中计算机绘图技术应用十分广泛。常用的绘图软件有UG、Pro/E、Solidworks、I-deas、Outocad 、CAXA等。

二.分析测试

在机械产品的分析测试环节,常用的计算机技术是计算机辅助工程技术 (Computer Aided Engineering,CAE)。

计算机辅助工程指用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能,以及优化结构性能等,主要包括有限元分析和优化设计。

有限元分析是指使用有限元软件对机械结构进行性能分析,主要分析强度(应力)、刚度(应变和变形)、动态特性(固有频率、振动模态)、热态特性(温度场、热变形)等。其核心思想是结构的离散化,即将实际结构离散为有限数目的规则单元组合体,实际结构的物理性能可以通过对离散体进行分析,得出满足工程精度的近似结果来替代对实际结构的分析,这样可以解决很多实际工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂问题。其基本过程是将一个形状复杂的连续体的求解区域分解为有限的形状简单的子区域,即将一个连续体简化为由有限个单元组合的等效组合体;通过将连续体离散化,把求解连续体的场变量问题简化为求解有限的单元节点上的场变量值。此时得到的基本方程是一个代数方程组,而不是原来描述真实连续体场变量的微分方程组,求解后得到近似的数值解。有限元分析中常用的软件有ANSYS、SAP、ADINA、NASTRAN等。

完成有限元分析之后,计算机辅助工程技术的另一个重要环节是优化化设计, 运用优化设计算法,以机械的某项或多项性能指标最优为目标,求解其设计参数,借助计算机分析计算,确保产品设计的合理性,降低成本。常用的软件有ISIGHT、OPB—2等。

与传统设计中资源消耗极大的物理样机验证设计过程相比,CAE技术能缩短设计和分析的循环周期,找出产品设计最佳方案,降低材料的消耗或成本,在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题,模拟各种试验方案,减少试验时间和经费。

三.制造生产

在实际的机械生产制造过程中,计算机检测技术和计算机控制技术有着广泛的应用。计算机检测技术主要是利用计算机采集、分析处理、存储机械设备的运行状态数据,完成对设备的在线监控和诊断。计算机控制技术主要是利用计算机作为控制器对机械设备的运行过程和运行状态进行自动控制,这里主要介绍计算机控制技术。

现代生产中,计算机控制技术主要是计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing,CAM),其核心是计算机数值控制,是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。最主要的应用成果就是数控机床,使机械制造加工的精度得到前所未有的提高,同时还实现了多工序自动化加工,提高了资源利用率。在数控机床的基础上,又发展出称为 “加工中心”的多功能机床,能从刀库中自动换刀和自动转换工作位置,能连续完成锐、钻、饺、攻丝等多道工序,这些都是通过程序指令控制运作的,只要改变程序指令就可改变加工过程,数控的这种加工灵活性称之为“柔性”。

进一步的应用是柔性制造系统,柔性制造系统是,指在一台主计算机管理和监控下,

由多台数控机床(包括加工中心)与工件传送、装夹、卸下装置所组成,能够适应多品种、不同批量的一种新型加工系统。它可以在不停机的条件下调整工序、顺序和节拍,实现一种工件向另一种工件的转换,不同工序之间没有固定顺序和节拍, 甚至于可几种工件同时加工。大大缩短了加工周期。柔性制造系统技术结构主要有加工单元、工件流系统和信息管理系统。信息管理系统主要包括计算机和数控系统、切削加工状态监控系统、工件位置和加工精度测量控制系统、故障诊断及适应控制系统等等。

许多柔性制造系统加上运输系统、机器人装配、立体仓库等设备,并由计算机网络进行调度管理,形成产品生产全过程自动化生产单位,即自动化工厂,自动化工厂是计算机技术在生产制造领域的综合应用。

结论:计算机技术在机械制造领域的各个环节都有着重要的应用,尤其体现在计算机辅助设计和计算机控制技术上,使得机械制造业生产方式发生了革命性的变化。而且随着社会的发展,必然要求更高的生产效率,计算机技术在机械制造领域也将会有更广泛、更深入的应用,而我们作为新一代的从业者,也必须具备更扎实、更广泛的计算机专业知识,才能满足行业发展的需要。

参考资料:

1.田凌,冯涓,刘朝儒主编.计算机绘图及造型基础.机械制图,清华大学出版社,2007.9.

2.王三武.机械工程中计算机应用概述.机械工程中的计算机应用.

3.机械工业部综合计划司.机械加工业中计算机应用技术的发展.中国经贸导刊,1984,08.

第7篇

关键词:新型计算机系统;计算机发展:计算机应用

一、新型计算机系统陆续出现

目前,世界各国的研究人员正在加紧研究开发新型计算机,计算机从体系结构的变革到器件与技术革命都要产生一次质的飞跃。新型的量子计算机、光子计算机、生物计算机、纳米计算机等将会在21世纪走进我们生活的各个领域。

1、量子计算机

量子计算机是在量子效应基础上开发的,它利用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关和激光脉冲来改变分子的状态,使信息沿着聚合物移动,从而进行运算。量子计算机中数据用量子位存储。一个量子位可以存储2个数据,量子计算机的存储量比通常计算机大许多。目前正在开发中的量子计算机有3种类型:核磁共振(NMR)量子计算机、硅基半导体量子计算机、离子阱量子计算机。量子计算机将会在2030年预计被普及。

2、光子计算机

光子计算机即全光数字计算机,以光子代电子,光互连代替导线互连,光硬件代替计算机中的电子硬件,光运算代替电运算。光子计算机的“无导线计算机”信息传递平行通道密度极大。光的并行、高速,天然地决定了光计算机的并行处理能力极强,具有超高速运算速度。光子计算机不但在室温下便可以工作,还具有与人脑相似的容错性。现在世界上第一台光子计算机已由欧共体的英国、法国、德国等国的70多名科学家研制成功,并预计光子计算机的进一步研制将成为21世纪高科技课题之一。

3、生物计算机(分子计算机)

生物计算机的运算过程就是蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。计算机的转换开关由酶来充当,而程序则在酶合成系统本身和蛋白质的结构中极其明显地表示出来。蛋白质分子比硅晶片上电子元件要小得多,距离很近,生物计算机完成一项运算,所需的时间仅为10微微秒,比人的思维速度快100万倍。DNA分子计算机具有惊人的存贮容量,1立方米的DNA溶液,可存储1万亿亿的二进制数据。DNA计算机消耗的能量非常小,只有电子计算机的十亿分之一。由于生物芯片的原材料是蛋白质分子,所以生物计算机既有自我修复的功能,又可直接与生物活体相联。预计10至20年后,DNA计算机将进入实用阶段。

4、纳米计算机

“纳米”是一个计量单位,一个纳米等于10[-9]米,大约是氢原子直径的10倍。现在纳米技术正从MEMS(微电子机械系统)起步,把传感器、电动机和各种处理器都放在一个硅芯片上而构成一个系统。应用纳米技术研制的计算机内存芯片,其体积不过数百个原子大小,。纳米计算机不仅几乎不需要耗费任何能源,而且其性能要比今天的计算机强大许多倍。目前,惠普实验室的科研人员已开始应用纳米技术研制芯片,一旦他们的研究获得成功,将为其他缩微计算机元件的研制和生产铺平道路。

二、计算机保持关键技术的发展

计算机技术将向超高速、超小型、平行处理、智能化的方向发展。尽管受到物理极限的约束,采用硅芯片的计算机的核心部件CPU的性能还会持续增长。超高速计算机将采用平行处理技术,使计算机系统同时执行多条指令或同时对多个数据进行处理,这是改进计算机结构、提高计算机运行速度的关键技术。同时计算机将具备更多的智能成分,它将具有多种感知能力、一定的思考与判断能力及一定的自然语言能力。除了提供自然的输入手段外,虚拟与现实技术是这一领域发展的集中体现。传统的磁存储、光盘存储容量继续攀升,新的海量存储技术趋于成熟,新型的存储器每立方厘米存储容量可达10TB。信息的永久存储也将成为现实,千年存储器正在研制中,这样的存储器可以抗干扰、抗高温、防震、防水、防腐蚀。

三、互联网络技术继续提升

二十世纪九十年代兴起的Internet在过去如火如荼地发展,其影响之广、普及之快是前所未有的。从没有一种技术能像Internet一样,剧烈地改变着我们的学习、生活和习惯方式。全世界几乎所有国家都有计算机网络直接或间接地与Internet相连,使之成为一个全球范围的计算机互联网络。人们可以通过Internet与世界各地的其它用户自由地进行通信,可从Internet中获得各种信息。回顾一下我国互联网络的发展,就可以感受到互联网普及之快。人们已充分领略到网络的魅力, Internet大大缩小了时空界限,通过网络人们可以共享计算机硬件资源、软件资源和信息资源。“网络就是计算机”的概念被事实一再证明,被世人逐步接受。在未来10年内,建立透明的全光网络势在必行,互联网的传输速率将提高100倍。在In-ternet上进行医疗诊断、远程教学、电子商务、视频会议、视频图书馆等将得以普及。同时,无线网络的构建将成为众多公司竞争的主战场,未来我们可以通过无线接入随时随地连接到Internet上,进行交流、获取信息、观看电视节目。

四、产业发展的重要方向是移动计算技术与系统

随着因特网的迅猛发展和广泛应用、无线移动通信技术的成熟以及计算机处理能力的不断提高,新的业务和应用不断涌现。移动计算正是为提高工作效率和随时能够交换和处理信息所提出,业已成为产业发展的重要方向。移动计算有通信、计算和移动三个要素。这三个方面既相互独立又相互联系。移动性可以给计算和通信带来新的应用,但同时也带来了许多问题,这样一个环境下,引出了很多在移动通信网络和计算机网络中未遇到的问题。第一,信道可靠性问题和系统配置问题。有限的无线带宽、恶劣的通信环境使各种应用必须建立在一个不可靠的、可能断开的物理连接上。在移动计算网络环境下,移动终端位置的移动要求系统能够实时进行配置和更新。第二,为了真正实现在移动中进行各种计算,必须要对宽带数据业务进行支持。

参考文献:

[1]戴宗坤,罗万伯,唐三平,等.信息系统安全.北京:金城出版社, 2000

第8篇

现在,计算机技术在美术设计中具有非常高的地位,应用范围非常广泛。但是,美术设计领域必须对计算机技术在美术设计中的应用进行定位,只有明确的定位,才可以充分利用计算机技术的优势,促进美术设计工作顺利进行。首先,要充分利用计算机技术,充分发挥计算机技术的最大优势和功能,来提高美术设计的工作质量和工作效率,确保美术设计工作高质量完成。其次,美术设计工作人员要科学把握计算机技术使用的“度”。计算机技术虽然优势较多,有助于提高美术设计的质量和水平,但是美术设计工作人员要清醒的认识到计算机技术只能起到辅助的作用,并不能完全代替美术设计工作。设计者一方面要充分利用计算机技术的优势,另一方面,不能过分依赖计算机技术,以免发生越俎代庖的情况。

2计算机技术给美术设计工作带来的改变

2.1使美术设计的表达方式更加丰富

在美术设计工作过程中,借助于计算机技术,可以使美术设计的表达方式更加丰富。过去的美术设计工作,设计表达方式主要是静态的,无法用动态的形式来表达,所以美术设计的效果比较单一。而在计算机技术的帮助下,可以充分利用各种计算机软件进行美术设计工作,实现了美术设计动态的表达方式,如:动画、音频、视频、动态图形等,可以使客户和观众对美术设计的表达意义、内涵有更加深入的了解。美术设计工作中的交互功能,如:互动游戏、网页、flash角色动画等,也可以让客户和观众共同参与到艺术的创作过程中,让观众和客户自主选择,不同的选择,将会出现不同的活动过程和结局,这一点对于美术设计工作而言的意义非凡。

2.2使美术设计的工具更加丰富

过去的美术设计工作,工具主要是颜料、纸笔、尺规等传统、落后的工具,这些工具由于精准度较差,所以尺寸上经常会出现误差,虽然误差不大,但是还是会影响到美术设计的效果和质量。应用了计算机技术之后,美术设计工作的质量和水平都有了非常明显的进步。如:借助于Photoshop软件进行美术设计时,可以在软件中的“快照”、“历史记录”面板上随意进行修改,并且修改不会留下任何痕迹,设计人员可以根据需要和意图进行修改。可见,应用计算机技术之后,美术设计的质量和效率都有了进一步的提升。此外,应用计算机技术还可以丰富美术设计的效果,如:Photoshop软件上有很多颜色,设计人员可以根据需要和自己的洗好选择适当的颜色,满足美术设计的要求,不仅可以使效果图更加精致、完美,还可以满足客户的审美需求。

2.3使美术设计的思想更加现代

在美术设计过程中,应用计算机技术,使美术设计的思想更加现代。过去,还没有使用计算机技术,美术设计人员的思想比较传统、封闭,即使部分有着非常先进设计思想的设计人员,也因为技术上的限制,而不得不放弃想要的设计效果。应用计算机技术之后,设计人员可以根据自己的想法,借助于计算机软件实现想法。所以计算机技术给了设计人员更为广阔的想象空间,使所有设计人员挣脱了思想上的枷锁,开始了丰富的想象,使美术设计效果更加丰富,极大的促进了美术设计工作的顺利进行。

3计算机技术在美术设计领域中的应用

近年来,计算机技术在美术设计领域中的应用范围越来越广泛,如:建筑美术设计、动画美术设计、平面美术设计等都可以发现计算机技术的功劳。

3.1计算机技术在建筑美术设计中的应用

计算机技术在建筑美术设计中有着非常广泛的应用,主要表现在以下两个方面。其一,建筑效果图设计。在建筑效果图设计时,需要使用到计算机技术,不仅可以有效缩短设计的时间,还可以改善设计的效果,提高设计建筑物和建筑效果图的吻合度以及建筑效果图的观赏价值。其二,建筑动画设计。借助于计算机技术,可以以一个三维动画的形式,立体的战士建筑物的效果,使人们可以直观的看到建筑物建设完工之后的成果。近年来,社会经济迅速发展,科学技术不断进步,在建筑物的美术设计中,也大量应用了电脑虚拟现实技术,大大提高了建筑的美术效果。

3.2计算机技术在动画美术设计中的应用

不仅建筑美术设计应用了计算机技术,动画美术设计也充分发挥了计算机技术的优势。换句话说,动画产业是随着计算机技术的发展而兴起的,动画产业接下来的发展也必须依靠计算机技术,如:通过计算机技术,可以制作一个三维动画,在三维动画中,可以设置很多立体的人物、动物、风景、树木、房屋等,甚至是海浪、沙滩、蓝天白云等,具有较高的真实性。在动画美术设计工作中,设计人员可以根据需求,借助于计算机技术和计算机软件,制作丰富多彩的动画,通过实现最佳的设计效果,对观众造成视觉冲击,同时也有利于动画产业进一步的发展。

3.3计算机技术在平面美术设计中的应用

在美术设计领域,平面美术设计是一项基础设计项目,所以计算机技术要想充分应用与建筑美术和动画美术设计工作中,先要在平面美术设计中有着广泛的应用。借助于计算机技术进行平面美术设计工作,不仅仅要对图像进行简单的处理,还要转变平面设计的方式。过去,平面美术设计的制作工作非常复杂,而使用计算机技术之后,就可以实现平面设计工作的系统化、简单化,设计效果和效率也非常突出。如:在对平面图像进行设计时,可以借助于计算机辅助软件,对图形进行任意的转换和精准的切割,获得最好的审美效果,使设计出来的平面设计图更加精致,满足客户和观众的审美需求。

4结语

第9篇

[关键词]电影;计算机应用;数字化

著名电影理论家马丹尔在《电影语言》中说过:“画面是电影语言的基本元素。”可见,画面是电影艺术的第一个美学特征,这是由电影区别于其他艺术形式的根本性质所决定的。无论电影的“活动性”和“有声性”多么重要,都代替不了其“画面艺术”这一本质属性。

一、电影:现代动态视觉艺术,梦幻的物质现实电影诞生于公元1895年12月28日。此前,席卷全球的“第二次工业革命”促使人类科学技术突飞猛进:电学和热学理论化,发电机、电动机、电灯、电报、无线电通讯相继问世。1888年,美国人爱迪生制作了可拍摄持续一分钟的活动影像摄影机。1895年12月28日,法国人卢米埃尔兄弟放映了他们制作的人类第一部影片《工厂大门》。可见,电影是人类工业化、现代化的结果。

电影诞生于音乐、舞蹈、戏剧、文学、建筑、美术等艺术形式之后,兼有这六大古典艺术的种种优势,也必然具有区别于它们的、独有的思维与语言体系,亦即:电影是现代动态视觉化的“第七艺术”。这种独有的属性决定了电影艺术的根本特性,即“梦幻的物质现实”。简单说,电影艺术之所以能够应运而生,是因为人类意识到:这种以不间断运动的影像记录人类活动的语言载体,可以逼真地模拟、还原人类的梦境、潜意识。这恰恰是此前的所有人类艺术无法比拟的。也就是说,自电影诞生那一天起,人类就可以通过逼真的活动影像使自己的梦境或者潜意识物质化、直观化、可观、可感了。

二、电影的三次革命

百余年间电影艺术经历了三次革命性的发展,即从无声到有声,从黑白到彩色,从模拟制作到数字化制作。

(一)电影的声音革命

20世纪二十、三十年代,尽管全球电影的年产量已经数以千计,却仍然受限于当时的科技技术而没有声音,人物对话、甚至叙事与主题都只能通过插入字幕来标示。显然,由于科技水平所限,这门新兴艺术还无法尽显本体特性,还必须借助于其他古典艺术的语言。因而,电影被称为“伟大的哑巴”,尴尬而又无奈。

直到1928年,由于录音技术的划时代突破,以美国影片《爵士歌王》为标志,人类从此可以通过声光的奇妙结合模拟、表现现实、梦境和潜意识了——是为人类电影的第一次技术革命。

(二)电影的色彩革命

受限于科学技术,人类的早期电影都是“黑白电影”。然而,人类对色彩超越现实,揭示心理的发现与实验却几乎与电影的诞生同步。法国人乔治·梅里爱在1902年拍摄的《月球旅行记》就运用了手工染色。其后,直到彩摄制系统由美国人研制成功。1935年才有了人类第一部彩——《名利场》。随之,色彩——影调成为现代电影导演艺术的重要元素之一,为揭示人的梦境、潜意识创造了更大的可能。因之,色彩进入电影成为电影艺术的第二次技术革命。

(三)电影的数字化革命

与此前的所有“革命”相比,电影从模拟到数字化的制作——计算机技术全面引入影片制作,应该是电影诞生以来,真正接近电影本体,真正实现人类以连续运动的影像逼真地模拟、还原人类的梦境、潜意识,彻底超越其他所有人类艺术的根本性革命。而第三次革命的标志,就是计算机技术的全面应用。

三、电影数字化的价值

计算机技术在电影上的广泛应用,实质上就是针对影片的总体美学风格进行设计制作,并为影片的叙事主题服务的。如今,数字技术已可以合成出非常逼真的效果,而所有这些模仿自然现象的目的都是针对着影片中的人。对于观众来说,他不关心这个电影是记录在胶片上的,还是记录在计算机硬盘上的,也不关心导演是利用了常规的特技还是采用了数字技术,他关心的是它在屏幕上显示出来的那种影像效果是否能够打动他、感染他。从心理学意义上讲,观众的观影经验使他们逐渐形成了一种“自虐性”的情结,他们喜欢用虚构的故事来满足自己,喜欢被制造得尽善尽美的影像所欺骗,喜欢被看不出来的特技所蒙蔽。观众已经被现代电影的技术和节奏所迷惑,他们越来越喜欢这些东西。数字化技术的产生正是在更高的层面上满足了观众这种心理欲望。一部没有数字技术所制造的电影,将来也许就像一部没有色彩的电影那样,尽管有意义,但却令人不悦。

数字化技术为电影带来了前所未有的变化,但是就整个电影的制作过程而言,它并没有使其更便捷、更简单。为了增加影片的观赏性,现代电影的制作越来越复杂,耗资也越来越巨大。电影这架吞进金钱吐出胶片的巨大机器,正变换着浑身解数来吸引观众。

数字电影技术所制造的影像世界有时比真实世界给人的真实感更为强烈。比如影片《拯救大兵瑞恩》使用数字化技术,仅用两百人演绎的第二次世界大战时有数万人参加的诺曼底登陆,几乎没有人会感到是科学的巨手在推动着这场银幕上的战争。数字技术正全面地改变着传统电影的制作方式,为了与一个虚拟的世界相衔接,电影的特技制景工艺甚至要制造出与真实物体一模一样的道具。过去,我们相信电影是在现实中拍下来的,而现在的电影可能是数字工程师在电脑机房里合成出来的,而且它可能比拍的更好看,甚至比拍的更显得真实。历史上真实发生的巨大灾难也罢,人类永恒的爱情故事也罢,没有什么是数字技术不能制造的。作为电影艺术的最新款式——数码电影实际上并不仅仅在改变电影的画面,它还在改变着电影的全部制作方式、传输方式、发行放映方式。总而言之,由于数字化技术的引进,整个电影领域产生了革命性的历史变化。

四、超级计算机的电影应用与电影的梦幻本性体验

仅就表现层面而言,电影人的百年努力都为使人的梦境、潜意识达到最大限度的逼真——物质化,从而使观赏者无阻碍地进入“幻境”。人类为此努力了73年,直到1968年的《2001:太空漫游》,是为人类最早的计算机介入电影制作。

数字技术——电影的计算机制作,给电影带来的最早的革命性改变,是后期数字非线性剪辑技术应用。

20世纪90年代,计算机在速度和容量方面飞速提高,数字码率压缩技术的使用,使数据量极大的活动影象信息可以变为计算机文件,存在计算机硬盘中。数字非线性编辑系统以计算机为平台,直接处理这些图像、声音数据。因此摆脱了由硬件功能来确定人们工作方式和能力的工作模式。电影的后期剪辑真正做到了“随心所欲”“为所欲为”——科技真的转化为生产力了。

然而,计算机带来的最具革命性意义的变化还是电影制作的整体数字化。这同样经历了一个渐进与突变的过程。20世纪90年代,以计算机动画为代表的电脑成像技术日益成熟,计算机生成影像的能力已经无与伦比,但在电影制作上总体还处于利用软件对图像进行加工处理的阶段。例如《辛德勒的名单》中少女的衣服由黑白变红;《阿甘正传》中男主角与总统握手画面的胶片颗粒度处理;《天使爱美丽》中的夸张变形镜头,等等。在消除“穿帮镜头”时,传统的电影制作方式有时会无能为力,而这一阶段的计算机却几乎“随心所欲”了。

迄今为止,运用“计算机图形学”(Computer Graphics,简称CG)进行电影制作的极致,是2009年的科幻大片《阿凡达》。这是有史以来,计算机电影应用最具颠覆性的革命,是电影最接近梦幻本体的完美创造,从而成为人类电影制作的丰碑。所有观罢美国好莱坞科幻大片《阿凡达》的观众,都享受到了一次视觉的盛宴和艺术的饕餮大餐。《阿凡达》无疑是一部典型的浪漫主义宏篇巨制,展现的是人类科技发展到可以征服宇宙、开发外星球的特定阶段,人在这一阶段的表现。那大胆恢弘的创作想象,无与伦比,它把浪漫主义创作风格巩固、延续、强化到了今天,其中的计算机技术手段的高度运用,是空前的。

计算机图形学是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。总而言之,就是把画板上的图案转化为计算机可以编辑的模型,最终通过着色等过程表现出来,使之可以构成精美的图案或者动画。

目前全球整个计算机绘图行业最为消耗计算机资源的不是建模,不是栅格化,而是需要计算颜色、计算光源的渲染过程。

《阿凡达》的后期制作由新西兰的Weta数码工作室(也是《指环王》的制作团队)完成。通过超级计算机完成全部渲染过程,需要使用拥有6 000多个处理核心和104TB内存,带宽达到10G的网络连接数据中心渲染一年多时间。如果使用一台个人电脑,则需连续工作约10 000年。

Weta Digital公司采用超级计算机集群平台,操作系统是Linux。这套超级计算机渲染环境在2008年拥有4 096个CPU内核,2009年增加到5 936个。庞大的超级计算机集群成为导演和演员之外的影片最大贡献者。计算机根据动画师划定的标准,渲染《阿凡达》每一帧静态图片,最终拼接成全片。完成片一帧的数据是12MB,一秒钟24帧,每分钟的数据就有1728GB,整部《阿凡达》的数据据说在3PB左右,需要3 000块个人电脑的1TB容量硬盘才能完成数据存储!

由于大规模的超级计算机进入电影制作,全面的虚拟拍摄和超级计算机的渲染模式扩展了制作的自由度和真实性,最终使《阿凡达》实现了区别于传统艺术的梦幻本性,使人类的梦幻、潜意识从来没有如此逼真地呈现在眼前。那些前计算机时代无法制作的影像,例如潘多拉星夜空中的许多“月亮”;悬浮在空中的巨石、瀑布;运输机飞行在浮空的巨石之间;活灵活现的六腿马;状似飞龙的猛兽;飞行与行走轨迹的反物理力学……这些只在梦境中才可能出现的幻像高度逼真地呈现在眼前,使得影片的观赏过程自然化为一次穿越的心灵体验。118年之后,超级计算机终于使我们看到了电影表现幻境的可能,使我们真正体验了电影的梦幻本性。我们也在118年之后惊觉:梦幻的物质现实的确是电影的本性,其它都是人们的误读、误解,电影的确可以最逼真地描绘人类的潜意识。

现代电影制作中计算机的应用,使21世纪的观众见识了什么才是电影的本体意义。以《阿凡达》为标志的超级计算机应用,向人类的创造力发出空前的挑战,中国电影家是时候该全面反思我们的电影观,学会说“世界语”了。

[参考文献]

[1] 大卫·波德维尔,克里斯汀·汤普森.世界电影史[M].北京:世界图书出版公司,2012.

[2] 李停战,周炜.数字影视剪辑艺术与实践[M].北京: 中国广播电视出版社,2006.

[3] [美]路易斯·贾内梯.认识电影[M].北京:中国电影出版社,2007.

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