时间:2023-03-28 15:05:42
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在方法层面,传统研究汉代灯具主要侧重考古、考证以及设计技术与文化等领域研究,在方法论上较少涉及灯具的装饰与仿生科学考察,尤其是对汉代灯具的研究。近代对中国古代灯具的研究达到了相当高的水平,特别近几年很多以研究古代灯具作为硕、博士学位论文为选题。研究者分别从考古学、文化学、艺术学等学科进行单学科或多学科交叉。从现有关于汉代铜灯的研究成果中可以看到,不同专业的研究者都会不约而同的提到汉代灯具的装饰,但几乎没有研究者专以汉代灯具装饰艺术作仿生学意义上的科学系统性研究。但是,随着汉代灯具的不断出土,以及现代设计科学的进步,汉代灯具研究的未来研究趋势显示:从传统的考古研究转向设计研究;从传统的文化装饰研究转向科学装饰研究。
二、研究空间及价值
“装饰与仿生”是汉代灯具设计研究的一个可开掘空间。通过研究汉代灯具装饰制作工艺及其仿生科学,调查与梳理相关资料,发现与整理汉代灯具工艺技术,通过科技考古与艺术复原实验的现代技术手段,还原汉代灯具的装饰工艺技术,揭示汉代灯具仿生科技发展水平及其技术文化内涵,从而填补汉代灯具制作工艺研究之不足,向世人展示中国汉代灯具装饰技术与科学文化水平,力求在技术层、装饰层与文化层等维度上弘扬中国优秀工艺文化。在装饰层面,研究汉代灯具制作装饰的艺术手段,复原汉代灯具装饰艺术风格,包括工艺、造型、纹饰、绘画、色彩等。汉代灯具装饰技术文化,主要揭示其技术历史之嬗变与演进;汉代灯具制作装饰材料文化,揭示其物质文明;汉代灯具装饰文化,主要揭示其图案、纹饰、色彩背后的时代与历史文化如何渗透到装饰制作之中。在仿生层面,通过灯具的仿生造型分析汉代人的审美的需求,以及汉代大简的造物形态和“守约以治广”“规天矩地”“自然相生”等美学思想的命题;深究仿生造型的潜在含义,佐证汉代神学思想、视死如生的丧葬观以及封建初期等级的划分;对仿生灯具的实证分析,探讨汉代环保、节能、调光等先进的科学性。对汉代灯具的研究,再现汉代灯具的可视化物质形式、工艺流程与技术发展为微观特色,其优势在于再现与复原汉代灯具工艺技术的同时,还侧重开掘汉代灯具工艺的载体、材料、工具与技术等内容,为我国灯具技术文化史的建构发展助推,为我国工艺技术文化提升软实力;通过对汉代灯具艺术发的复原,以再现、实验、传承、利用汉代灯具仿生技术遗产为宏观特色,其优势在于运用现代技术、科学实验传承与再现汉代灯具制作工艺,绘制汉代灯具工艺技术图谱。
三、结语
一、基于传感技术探究实验设计
在教学实践中我利用传感技术仪器进行实验能够得到很好的实验效果。分析教材、根据教学目标及学生的年龄特点合理选择利用数字化传感器材能够有效提高课堂实验效果。课堂实验探究的高效,传感技术仪器的有效使用,不仅需要分析教材,合理选材,还需要精心设计实验方案。只有通过有效的实验设计和规范的实验操作,以学生为主体性,让学生配合教师来完成实验,学生便于理解,又可增加学习兴趣,才能使实验变得简单易行,达到教学目标。以下是四上年级《运动起来会怎样》一个有关于心率传感器的实验。首先,连接手握心率传感器、界面和计算机。其次,启动LoggerPro或LoggerLite软件,最后,程序将自动识别手握心率传感器,这样就可以准备采集数据了。测量一个人在激烈活动,例如做跳跃运动前、之间和之后的心率;测量一个人在运动后的心率返回平常心率要多久。让学生在探究实践的过程中,注重体验和感悟,又便于学生对知识的接受和理解,从而也激发学生的兴趣。
二、传感技术探究实验室的组建
为了提高实验探究效率,保证实验教学的有效开展,创建探究实验室,合理利用“数字化”仪器设备是非常重要的。数据采集器和传感器的配备,主要用于采集并储存实验数据并根据探究需测定的参数。通过政府采购,我们采购到探究实验室套材,主要有湿度、音高、音量、光强、pH值、溶解氧浓度、电流、电压、氧气含量、二氧化碳含量等传感器,还可以根据需求来自行选择;同时,这些仪器的轻巧与便携还为学生进行户外探究提供了可能。计算机软件的安装将传感器插入计算机时,传感器可以精确地测量实验中获取的各种数据,并通过数据采集器传到计算机中,计算机经由配套软件将数据以表格和图像的形式呈现,并进行分析处理。
三、传感技术实验器材在拓展课程中的应用
所谓 CAD 技术就是计算机辅助设计,这种技术是利用计算机系统对设计进行分析、优化的过程。通常情况下,CAD 系统主要是由硬件、软件组成,其中硬件主要涉及处理运算设备、图形显示设备、外部存储设备等硬件平台设备,对于软件来说,主要包括系统软件、支撑软件和专业应用软件等。目前,在我国使用比较广泛的 CAD 软件是由美国 AUTODESK 公司开发的 AUTOCAD 软件[1],该软件的优势主要表现为:功能强大、易学易用、具有开放型结构的软件口,一方面便于用户使用,另一方面可以对系统本身进行扩充和完善,因此,广泛地应用于微机及工作站方面。在此基础上,国内外软件开发商对其进行二次开发,比较有代表性的,如建筑行业的 House 软件、建研院的 ABD集成化软件等。
2 CAD 技术在工程设计中的优点
2.1 降低劳动强度,图面清洁
与传统的手绘绘图方式相比,通过使用 CAD 技术进行绘图,可以使用一只鼠标做任何想做的事情。在传统绘图模式下,工作人员手里拿着不同粗细的墨笔,丁字尺等工具不停的在手里更换,一旦出现错误,修改非常麻烦,甚至从头来过,并且对图面进行修补,使得图面显的脏乱。
2.2 设计工作的高效性,重复利用设计成果
在 CAD技术中,有一项“COPY”功能,使其非常高效。在制图过程中,对于一些相近、相似的设计,只需要对图纸进行简单的修改,或者直接套用,在这种情况下,只需通过键盘、鼠标就可以完成制图工作。对于 CAD 软件来说,通常情况下,可以将建筑施工图直接转换为设备底图,在描绘设备底图上,不会浪费水暖、电气 设计师的时间。
2.3 提高绘图精度
对于建筑设计来说,通常情况下都要精确到毫米,但是结构计算的精度较低,施工过程中的精度更低,对于规模较大,并且较为复杂的建筑来说,通过 CAD 技术可以成倍增长其精度。
2.4 CAD 在建筑表现图上的优势
通过 CAD 制作的建筑效果图,其透视、光影、建筑材料的质感等具有较高的真实性。
3 CAD 技术在工程设计中的弊端
3.1 束缚设计思想
通过 CAD 进行绘图,为了提高精确性,需要对每一笔数据进行准确的计算,进而在一定程度上扼杀了方案设计中需要的模糊性、随机性等,并且缺乏设计灵感。另外,CAD 软件功能的局限性,以及 CAD 软件的使用者,对其掌握的熟练程度等,使得建筑师难以通过 CAD 表达好的灵感和创意,在这种情况下,进一步束缚了建筑师的思想、思路和灵感。
3.2 扼杀建筑艺术
建筑作为一门学科,它融合了科技、艺术、文化、哲学等。但是通过 CAD 对建筑进行设计,在设计过程中,缺少了手绘图的个性,以及设计师的特有感觉等。
3.3 CAD 浪费资源
首先,CAD 作为一项技术,具有较高的科技含量,对于设计师来说,通常情况下,需要用半年到一年的时间才能掌握相应的 CAD 软件。其次,CAD浪费物质财力。在实现微机制图的过程中,电脑、工作站、绘图仪等硬件设备的投资也非常大,并且这些硬件具有较高的折旧率、升级费用等。
3.4 CAD 技术存在不可靠性
关键词:竹子公园;规划设计;总体布局
一、竹子公园的总体布局
竹子公园的规划设计要在继承古典园林优秀传统的基础上,努力达到民族化的园林艺术形式和现代游憩生活内容的统一。就山水创作而言,竹子公园应遵循因地制宜的原则,宜山则山,宜水则水,以利用原地形为主,进行适当的改造。北京紫竹院公园筠石苑原为公园花圃,地势平坦,造园者并没有一味地挖湖堆山,简单模仿古典园林“一池三山”的自然山水园林形式,而是基于引水入园和造景的需要,将地形作成缓坡和山丘,以竹、石、水面和轻巧的建筑穿插于起伏的地形之中,形成一组优雅的园林。
竹子公园的总体布局应运用形式美规律处理景区、园林景点和风景透视线的布局结构和相互关系,使景区之间相互联系,同时又有各自的特色,全园既有景色的变化又有统一的艺术风格。上海万竹园规划有“竹与生活展示区”、“竹与名人展示区”、“竹品种展示区”、“竹与文化展示区”和“竹与民族展示区”等五大景区,各个景区之间既有分隔又有联系,并且相互呼应衬托,从各个侧面体现了竹子造景的人文景观和自然景观。为了充分展示园林景点的静观和动观效果,景点的布设既要注意提供游人驻足留憩细细欣赏的观赏点,也要善于运用风景透视线来联络组织各个景点。筠石苑规划有十处景点,即“清凉罨秀”、“友贤山馆”、“江南竹韵”、“斑竹麓”、“竹深荷净”、“松筠间”、“翠池”、“绿筠轩”、“湘水神‘和”筠峡“。游人沿着竹径通幽的导游路线前进,感到景色时隐时现、时远时近、时俯视时仰望,不断变化,层层展开,产生一幅幅有节奏的连续风景画面。收到步移景异的动观效果。
二、竹子公园的园林建筑
竹子公园的园林建筑宜少而精,如筠石苑中游憩建筑的占地比例不足1%,远远低于《公园设计规范》中同面积专类植物园的6%。园林建筑的位置、进行朝向、高度、体量空间组合、造型、材料、色彩及其使用功能,都应符合竹子公园总体设计的要求,能够与地形地貌、山石水体、植物等造园要素统一协调。竹子公园不论地处何方,都给人以身处南国竹乡的感觉,为进一步强化这种情趣,一般采取南方风格的建筑形式,或用竹材作为园林建筑的主要材料。南方风格的园林建筑多为青瓦粉墙,褐色门窗,不施彩画,体量较小,布局灵活,显得玲珑清雅,与竹林景观融洽和谐,营造出南国竹乡的园林意境。
竹子公园的园林建筑设计为突出竹文化主题,建筑装修材料亦应多采用竹制品精心设计,如墙饰、灯具。门心板、落地花罩、漏窗花纹等都在传统作法的基础上推陈出新,同时栏杆、驳岸、台阶等构筑物亦做成仿竹竿形。获得既与环境相呼应、又独具特色的装饰效果。在此基础上,设计者还应借助语言文学艺术和绘画艺术,通过景名,匾额、楹联等形式着力渲染、弘扬竹文化,营造定出富于诗情画意的园林意境。
三、竹子公园的种植设计
3.1适地适竹,充分考虑竹子的生态习性
竹子公园的种植设计应按公园总体布局的要求,合理运用种种观赏竹的形式美要素,充分考虑与山石、水体、建筑和其它植物的和谐统一,经过艺术布局,组成适应园林功能要求的裥环境。同时,竹子景观设计应充分考虑竹子的生态习性。竹子大多喜温暖湿润的气候,一般要求阳光充足,年平均温度12~22℃,1月份平均温度-5~10℃以上,年降水量1000~2000毫米,年平均相对温度65~82%,性喜深厚肥沃、排水良好的微酸性或酸性土。亦有部分竹种具有特殊习性,如鹅毛竹、菲白竹、铺地竹等耐荫性相对较强;黄槽竹、早竹、金镶玉竹等可在冬季寒冷干燥的北京露地过冬;刚竹、淡竹等可生长于微碱性的瘠薄土壤……在气候不太适宜的地区应用竹子,应选择背风向阳的小环境,且有充足的灌溉水源,如能采用喷灌则效果最佳。
3.2师法自然,营造竹子景观
自然界各种形式的竹林群落是竹子造景的艺术创作源泉,竹子公园应师法自然,种植设计以竹林为主要配置方式,竹林景观在城市公园中宜与草坪结合,形成竹林草坪,营造清静幽深的园林植物空间。竹林草坪如能结合微地形和溪涧曲水、自然山石驳岸,则更添城市山林、返朴归真之野趣。竹林中开辟小径亦是竹林景观设计的常用作法,古典园林的竹里通幽艺术手法在安静休息区依然适用,参照公园游人容量,竹径的宽度应在0.9-2.0m之间,为营造含蓄深邃的意境,竹径的平曲线和竖曲线力求变化,“曲径通幽处,禅房花木深”,迂回地扩展和丰富了园林的有限空间,同时避免过度曲折,矫揉造作。如果竹径较长,可在中间开辟若干开敞空间,奥旷交替,以避免产生单调的感觉,同时竹径可用宿根花卉镶边,以丰富竹林景观的色彩构图。竹径的铺装如能取古人竹子绘画的笑意,拼成竹子图形,则进一步促进了园林创作意境的延伸。
3.3寓情于景,创造富有诗情画意的竹子景观
竹子作为配景,与建筑、山石、水体、其它植物等造园要素的配置要相互因借、扬长避短。竹子与园林建筑配置时,应让建筑立面优美的线条和色彩充分地表现出来。根据园林建筑的高度和体量特征,一般选用中小型观赏竹种,江南园林常用的有孝顺竹(ambusamultiplex)、紫竹(Phllostachysnigra)、斑竹(Phllostachysbambusoides)等等。倘若园林建筑的抱角、蹲配等置石相结合,缓解、软化墙角廊隅的生硬线条,增加自然生动的气氛。同时注意加强建筑的基础种植,一般选用小型丛生竹作矮绿篱,如凤尾竹(Bambusamultiplex)、菲白竹(Arundinariaargenteostriata)、铺地竹(Arundinariafortunei)、阔叶竹(IndocalamusIatifolius)、矢竹(Pseudosasajaponica)、箬竹(Indocalamustessellatus)等等。
假山石和雕塑一般以表现山石的形态和质感为主,可用竹作背景,以突出主景,亦可用地被衬托雕塑的线条和质感。水体的竹子造景应因地制宜,对于溪涧曲水的自然式山石驳岸,宜配置小型丛生竹,如箬竹、阔叶箬竹、大明竹(Arundinariagramineus)等等,其体量与山石驳岸协调统一,同时竹与石的色彩、线条、质感对比大大丰富了驳岸的装饰效果。对于大面积水体的缓坡驳岸,适宜配置大中型竹林景观,水中竹林倒影与岸上竹林动静对比,增加了竹林景观的空间层次。
古典园林竹子造景的艺术手法主要适用于小型园林空间,如盆景园等各种“园中园”,此类园林空间一般采用自然式布局,粉墙青瓦,花街铺地,建筑风格朴素淡雅。在服从空间环境总体布局的前提下,借鉴“粉墙竹影”、“移竹当窗”、“竹石小品”等造景手法,竹子景观与建筑环境相得益彰,营造出简远、疏朗、雅致的园林意境。
竹子公园因竹成景,以竹为主,追求清静幽雅的园林创作意境。在服从公园竹子景观总体布局的条件下,竹子亦可与其它植物配置组景。古典园林竹子造景形成了一些固定的配置模式,如“三益之友”、“岁寒三友”、“四君子”等等,奇松、古梅在竹子公园不可缺少,亦可制作成花台或大盆景形式。南京情侣园一片竹林边几株桃花,“竹外桃花三两枝”,富于诗情画意,营造出宁静幽远的园林意境。中国古典园林艺术讲究“外师造化,内法心源”,现代园林竹子造景更应师法自然,竹子公园除应保留原址的古树名木外,竹林景观应形成人工栽培群落,尤其选择观花或观果类下植被,如毛竹林下可配置杜鹃、油茶、柃木、紫金牛、珍珠莲、新木姜子等等。
四、小结
4.1竹子公园的总体规划应强调突出竹文化氛围。
竹子公园的地形改造要师法自然,统筹兼顾,充分利用原有地形地貌,以微地形竹林景观为特色。竹子公园的景区、景点布局要充分挖掘竹子造景的人文景观资源……园林建筑宜少而精年,最好选用竹子作建筑材料,建筑设计应体现朴素。淡雅的南方建筑风格,以营造出体现南国竹林风光的园林空间。
4.2竹子地被和竹子绿篱在竹子公园中有广阔的应用前景。
竹子地被常绿阔叶,景观效果优于一般地被和草坪,可设计成大面积图案式景观应用于水边缓坡等视野开阔的园林空间,突出表现竹子的群体美。竹子绿篱以自然式为主,其独特的姿态和质感给人以崭新的感受,亦可按特定主题做成整形式绿篱。
关键词加壳;脱壳;DLL;DES;NET;MSIL
1引言
为了保护自己的软件的技术内核不被他人轻易盗用,软件开发人员使用了各种加密技术来保障软件的版权不被侵犯,壳便是我们常用的一种软件保护手段。对于Win32中软件加壳技术已经有非常成熟的商业产品,然而,对于.NET环境下软件,由于.NET程序的编译结果不是机器语言代码,而是一种MSIL中间代码,因此不能使用传统的加壳技术。目前,专门对.NET软件实施加壳的商业软件主要有MaxtoCode,另外,SafeNet公司也推出了其软件保护产品圣天狗最新的外壳工具,满足了软件开发商的一大愿望。圣天狗外壳加密工具可以自动完成对可执行文件的加密过程,从而让开发商快速方便地完成软件加密和授权管理的工作。
本文介绍了.NET环境下一种简单的软件加壳技术,该技术使用了数字签名、MSIL代码混淆、加密等技术,可达到高强度的软件保护。与MaxtoCode相比,这种技术的优点是:可以防止软件非法拷贝,针对计算机硬件“指纹”授权(指纹:即硬件信息中终身不变的识别号,如CPU和硬盘的序列号等,下同),对于网络版,可以防止非本服务器的客户端访问服务。
2认识“壳”
壳是对加密软件的一个形象的比喻,顾名思义,壳是软件外部的一件“外衣”,是软件的保护屏障。有了它,恶意攻击者就无法在对软件反汇编后,直接找到软件的核心代码。
壳是一段程序,它先于程序运行,壳在运行后就获得了该软件控制权,利用其保护功能对软件进行安全保护。
壳的工作原理大致是:先运行壳程序,壳将加密的主程序(主程序即原来的待加壳的程序,下同)代码解密到内存中,运行其中相应功能,并将程序的控制权交还给主程序。
本文中研究的加壳技术正是基于这种原理,只是壳也是用.NET编写的,加密与解密密钥与用户的机器硬件指纹有关,而不是固定的密钥,所以可以防止软件非法拷贝,达到更高的保护强度。
3本加壳技术的原理
先将原来的主程序编译成DLL,再编写一个壳程序,编译成EXE,并将程序的运行入口(即main函数)移到壳中来,由壳开始执行整个程序。首先,可以用自编的加密工具,在软件前将所有DLL文件分别进行加密(输入特定的密钥),在壳加载DLL时临时将其解密到内存中,并加载运行。由于解密DLL的结果只存在于内存,所以攻击者无法获得解密后的DLL,除非他能找到DLL的解密密钥。同时,为了避免攻击者分析外壳程序的逻辑,从中寻找解密密钥,还可以将壳编译成EXE文件后,再用第三方软件进行混淆(如:XenoCode)或加密(如:MaxtoCode),这样攻击者将无法了解DLL加密的算法及处理逻辑。从而,更有效地保护主程序DLL。加壳与脱壳的原理如图1所示。
图1NET软件加密型加壳的原理
4软件与用户注册流程
为了推广软件,开发商一般会将软件的试用版放在网上,让用户自由下载试用,用户基本满意后再注册正式版。
软件与用户注册的流程如图2所示。
5软件与用户注册的实现
5.1注册申请
为了达到软件防拷贝的功能,开发商必须为不同的用户制作不同的安装文件,一套程序只能在一台机器上运行。为此,开发商在制作安装文件时,必须取得软件将要运行的目标机器的指纹和用户的单位名称,对于有应用程序服务器的网络版软件,只需要取得应用服务器的指纹。指纹数据可以由用户使用特定的程序取得,并通过短信或邮件的方式告知开发商。
指纹的提取有两种方法:其一,通过软件的试用版。试用版中设计申请注册的模块,用户通过此模块提取本机的指纹数据。软件的试用版文件的制作不是针对目标机器的指纹制作的,可以在任何机器上运行。为了防止Cracker找到DLL的解密密钥后,将试用版破解。通常可以对试用版软件设置功能限制(如:去掉部分关键代码),这样即使试用版被破解,也无法投入正式的应用。
方法二:使用专用于注册申请的程序。对于网络版的应用服务程序,如果没有用户界面,或无须试用的用户,只能使用由开发商提供的专用注册程序来提取机器指纹。
5.2计算注册码
这种加壳技术本来可以省去输入注册码手工注册这个过程,因为每一个的版本只能在指定的机器上运行,但为了定制用户单位信息以及对用户数进行限制,还是要有注册过程的。注册码是由用户单位、机器指纹及用户数限制等信息经过加密处理后得到的,处理可以用自制的注册码计算工具来实现。
5.3加密DLL文件
本加壳技术的核心之一是加密DLL文件,加密过程可以用自制的加密工具完成。加密算法可以选择.NET框架中提供任何加密算法或者自行设计加密算法。算法可以不用公开的算法,因为加密解密都是在自己的程序中进行。因此,此方案的安全性完全可以由开发商自己保证,而不依赖于第三方。
5.4制作安装盘
制作之前,只需用专为此用户加密的DLL文件及授权文件等替换安装工程中相应的文件,再生成安装盘。安装盘中可以单独存放一份加密DLL文件和授权文件,以备客户升级正式版时用户直接拷贝。
一般而言,安装文件中不能直接包含注册码或授权文件的,但在这种技术下,可以将授权文件打包到安装盘中,因为,即使安装文件被复制,也无法在非授权的机器上运行。
5.5正式版安装
对于没有安装过试用版的机器,可以直接使用安装盘安装正式版。对安装过试用版的机器,可以用安装盘中的正式版文件替换相应文件即可变成正式版。
5.6用户注册
调用正式版中“帮助”à“关于”à“注册”功能,输入注册码或选择授权文件进行注册。由于安装文件中包含授权文件,也可以在正式版首次运行时,通过授权文件自动注册,免去了手工注册的过程。
6程序运行时脱壳的实现
脱壳实际上是将加密的程序代码解密并加载到内存程序区,脱壳需要特定的解密密钥或特定的解密算法。对于较简单的程序,如果只有一两个DLL,可以由壳程序进行一次性脱壳,全部放在内存中,这没有什么技术上的难度,只是内存消耗较多。对于有多个DLL的程序,DLL不一定都要使用,有时可能只用其中部分,所以没有必要一次脱壳,全部占据在内存中,可以根据需要来脱壳。脱壳涉及到DLL解密、DLL调用请求的捕获等技术。
6.1DLL的解密
一般的加壳技术使用与用户无关的密钥,密钥是固定中壳代码中的,所以脱壳可以在任何一台机器上实现,无法实现软件防拷贝。而在本方案中,DLL加密密钥与用户计算机硬件指纹相关,当然解密密钥也不是壳代码中固定的,而需要临时从目标计算机上提取指纹生成密钥,才能解密,所以脱壳只能在授权的计算机上进行,从而可以很好地防止软件的非法拷贝。
解密密钥的是由硬件指纹生成的,指纹的提取与申请注册时提取指纹的算法相同,并且,指纹通过相同的保密算法转换后生成加密解密密钥。因此,指纹的提取算法存在于壳和专用的注册申请程序以软件的试用版中,为了防止这些算法的破解,需要使用第三方工具(如:XenoCode,MaxtoCode)对这些程序的MSIL代码进行混淆或加密。对于网络版软件,解密密钥最好是由壳临时从应用程序服务器获取;但为了简单起见,也可以将解密密钥存入授权文件中,授权文件经加密后随客户端软件一起安装,脱壳时从授权文件中提取解密密钥。
DLL的解密只能在内存中进行,不能生成临时文件,避免Cracker截获解密后的DLL。这就要用到文件流与加密流的技术,脱壳的部分代码如下:
publicstaticAssemblyasmload(stringasmName)
{Assemblyasmsvr=null;
FileStreamfsr=null;
byte[]byVec=newbyte[16],byKey=newbyte[32];
//asmName待加载的程序集名,由参数带入
stringtoLoad=AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory+asmName+"e.dll";
if(!File.Exists(toLoad))returnnull;
fsr=newFileStream(toLoad,FileMode.Open,FileAccess.Read);
byte[]rawAssembly=newbyte[fsr.Length];
//提取机器指纹并生成DES加密密钥与初向量
createDesKeyVec(refbyVec,refbyKey);
SymmetricAlgorithmdes=SymmetricAlgorithm.Create();
CryptoStreamencStream=newCryptoStream(fsr,des.CreateDecryptor(byKey,byVec),CryptoStreamMode.Read);
//读取并解密到到缓冲区
encStream.Read(rawAssembly,0,(int)fsr.Length);
encStream.Close();
fsr.Close();
asmsvr=AppDomain.CurrentDomain.Load(rawAssembly);
}
6.2DLL调用请求的捕获
根据需要来脱壳也就是当程序集被调用时,临时脱壳并加载,程序集一旦加载,以后需要调用其中的功能时就可以直接从内存中运行,这就既避免了内存的浪费又不会影响程序运行速度。关键是程序集的调用不一定从壳中调用,可以从任何一个已经运行的程序集中调用,怎么才能截获程序集的调用请求呢?
首先要了解应用程序域,它由AppDomain对象来表示,为执行托管代码提供隔离、卸载和安全边界。多个应用程序域可以在一个进程中运行;但是,在应用程序域和线程之间没有一对一的关联。多个线程可以属于一个应用程序域,尽管给定的线程并不局限于一个应用程序域,但在任何给定时间,线程都在一个应用程序域中执行。每当程序运行时,便会自动创建应用程序域。AppDomain实例用于加载和执行程序集(Assembly),AppDomain类实现一组事件,这些事件使应用程序可以在加载程序集、卸载应用程序域或引发未处理的异常时进行响应。本方案中就是通过事件AssemblyResolve来捕获程序集调用请求的。
实现方法是:首先,在壳的main()函数中注册事件AssemblyResolve的响应代码,形如:
AppDomain.CurrentDomain.AssemblyResolve+=new
ResolveEventHandler(CurrentDomain_AssemblyResolve);
然后,再编写一段事件响应代码,来实现程序集脱壳与加载。这样,在调用任何程序集时,就可以直接调用了,因为程序集的脱壳会自动进行。下面是事件响应的部分代码:
///<returns>返回找到的或临时加载的程序集</returns>
privatestaticAssemblyCurrentDomain_AssemblyResolve(objectsender,ResolveEventArgsargs)
{
Assemblyret=null;
try{
AppDomaindm=(AppDomain)sender;
stringdllName=args.Name.Split('''','''')[0];
//用xx开头的文件表示加密过和DLL,区别于其它的DLL
if(dllName.StartsWith("xx")&&!dllName.EndsWith("resources"))
ret=asmload(dllName);
}
catch(Exceptionae)
{MessageBox.Show("加载数据集"+args.Name+"时出错");}
returnret;
}
7总结
以上软件保护方案的安全性能由DES算法(若采用)和机器指纹的安全性决定。DES算法的安全主要决定于对密钥保护。另外,由于密钥来自于机器指纹,而指纹数据来自于机器硬件信息,虽然,取指纹的算法要随软件外壳程序一起,但从指纹到密钥要经过自己设计的保密算法来转换,且保密算法不公开,所以算法本身是安全的。因此,密钥的安全还取决于指纹提取算法的安全性和指纹转密钥的算法安全性,而它们的安全性又取决于第三方加密或混淆的强度了,这是本方案所无法控制的,这也许就是此方案安全性最薄弱的环节。
对于用商业加壳软件的攻击较多,所以一旦商业加壳技术被破解,用它加密过的软件便没有安全了。但对于自编的加壳技术,加密技术可以自行设计(保密),并且可以随时调整,而且,用户数不多,因此,攻击者比较少,用这种技术加密的软件安全性也就相对更好。使用本文中的加壳技术,可以更有效地抵抗拷贝、反编译、分发序列号、注册机各种常用的软件破解方法。然而,这种自编加壳技术虽然安全,但软件分发起来却十分复杂,这也是此方案的美中不足之处。
参考文献
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[2]彭明柳.彻底研究[M].北京:中国铁道出版社,2003.2:13
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(一)静态测试分析。作为基本软件测试技术之一的静态技术主要是对软件程序和文件开展扫描分析,在此过程中计算机并不用对被测试的软件进行运行。即静态检测技术主要是对被测软件的特征进行分析,对被测软件所作出的评审可以人工进行,也可以使用软件测试工具来进行评审,从而查看软件是否与编程标准相符,并检查软件程序编写中存在的问题与错误。静态分析中经常使用到的分析方式包括控制流分析、数据流分析以及代码检查。
控制流分析主要是以控制流关系为依据来对软件进行测试。其中控制流关系可以对程序原色以及程序元素的执行秩序所具有的关系进行叙述,在软件测试中,控制流关系可以被绘制为控制流图,控制流图中的程序元素使用节点来表示,节点与节点之间使用弧线来进行连接,如果一个输入能够引发一种路径的执行,则这条路径被认定为是可达的;数据流分析是以程序和程序元素之间的数据访问行为来进行测试,软件程序同样可以用数据流图来表示,并使用未定义信息、变量定义等来进行标记。如果程序语句执行中的一个变量得到了分配的值,则可以认定这个变量已经被定义。这种分析方法可以被引用到测试数据声场、异常检测以及代码优化等检测方法中;代码检查是一种十分有效的软件测试形式,这种测试形式的优势在于可以将软件中存在的30%~70%的编码错误或者逻辑设计错误检查出来。
在使用代码检查形式进行软件测试的过程中,要求测试团队包括开发者、审查负责人、阅读者以及协调者。开展审查的目的在于在发现软件错误的基础上降低软件返工成本,相对于计算机测试而言,代码检查的优势在于能够在一次审查后找到多种缺陷,而计算机测试需要在发现错误后进行改正,由此可见,代码检查形式能够有效降低系统验证的工作量。
(二)动态测试分析。软件测试中的动态测试分析在是否对被测软件进行执行方面与静态测试分析是相对应的。在软件测试工作中,动态分析的内容主要包括以下几点:一是内存处理与内存泄露。对于内存错误或者程序没有释放已经不能使用的内存的内存泄露问题,这些问题都有必要通过设计测试用例来对存储或者使用目标是否得到满足作出监测;二是常见运行错误的检测,如空指针产生的未知错误、编译器截断处理产生的问题、很难发现的数据溢出问题等;三是覆盖率分析。覆盖率分析主要是对软件的完整性进行度量。通过对覆盖率数据的了解,能够得知对软件所作出的测试是否全面以及测试工作中是否存在问题等,从而使软件的测试工作者能够有依据地对软件测试工作作出改进以实现软件测试质量的提高。在覆盖率分析中,能够利用的工具有很多,但是在测试过程中,要避免对100%覆盖率的追求,虽然在足够的时间以及资源支撑下覆盖率可能达到100%,但是显然,要达到这种数据,需要测试工作投入过大成本,从软件设计的成本控制来看,这是完全没有必要的。因此在覆盖率分析工作中,测试工作人员有必要根据软件设计需求来设定覆盖率标准,并在这种覆盖率标准下对覆盖率数据进行测定与分析。
在软件设计中,80%的软件错误存在于20%的软件代码中,因此,在满足成本控制要求的基础上,有必要将代码静态分析和覆盖率分析结合起来,通过找出容易产生错误的软件代码并进行覆盖来减少覆盖分析工作需要投入的时间成本与经济成本;四是性能分析。所有软件都具有着效率目标以及性能目标。即软件需要在特定的配置环境和负载中表现出合格的吞吐率与响应时间,所以软件性能分析主要是检查软件程序能否达到性能目标,或者找出软件程序不能达到性能目标的原因。性能分析的主要内容包括对程序的计算处理进度、响应时间、占用空间、最大负荷、资源利用率以及并发程度等;五是安全性分析。安全性测试是对软件本身的保密性以及安全性作出测试,为了确保测试的有效性,软件安全性测试有必要在软件实际使用环境中进行测试,其中的主要内容包括针对软件的关键部分开展单独的测试与分析、对软件规避安全风险的措施有效性作出测试与分析、对软件避免被非法访问的能力作出分析、对软件中与安全性有关的冗余、容错、算法以及数据结构保护和中断处理方案等作出测试与分析。
二、软件测试工作质量的提高策略
(一)测试人员及早介入。为了实现软件测试质量的提高,软件测试人员需要在软件设计开展初期就介入到软件测试工作中,从而更加准确地对测试对象以及测试需求作出了解。在此过程中,测试人员应当以设计出全面且出色的测试设计、设施规划为出发点对软件产品作出深入了解,特别是了解软件中对于客户来说最为关键的部分以及风险最大的部分,并将精力放在对这些部分的检测中,从而使软件测试工作有重点。其中缺陷预防要求软件测试人员能够根据测试需求使用合理的测试技术来避免软件错误和问题遗留到软件设计的开发后期。缺陷预防工作的开展效率在需求阶段最高,因为这一阶段在发现问题后并不需要对软件作出过大的改动,从而避免给软件设计以及软件测试等工作带来成本压力和工期压力。
(二)在软件设计需求阶段对软件系统需求作出验证。在对软件需求作出验证的过程中,软件设计人员需要以每条需求为依据来构建软件测试标准,从而推动需求的明确化。在需求验证工作中,工作人员有必要对以下几项属性作出强调:一是正确性,即测试人员的软件测试工作需要以用户需求为基础;二是完整性,即测试人员要确保需求验证中没有遗漏任何重要元素;三是一致性。验证工作需要验证产品内部元素存在的矛盾或者产品之间内外部存在的矛盾;四是可验证性以及可测试性,即软件测试人员要确保每一种需求的测试都具有可能性,同时确保测试结果是可以进行人工或利用编程进行验证的;五是可行性,确保需求能够在成本、进度、技术等资源的要求下完成;六是必要性,即测试人员需要对规格说明书中的需求与软件系统是否存在关联作出验证;七是优先级,即测试人员需要了解每种需求的价值,并根据其重要性作出排序;八是明确性,确保需求陈述中使用了可测量且精确的方法。
毕业设计指导方法绝不是在一个环节上机械重复劳动,那样必然缺乏对学生的综合训练,挫伤学生的积极性和主动性,隐没学生的创新性。在毕业设计方法上对毕业设计的指导不够得力,一方面可能造成因疏于指导,导致放任自流;另一方面或因框得过死,不留余地,致使学生只能按部就班,缺乏创新,实践能力得不到锻炼提高。因此,创新毕业设计指导方法是毕业设计质量提升的保障。
2提高计算机专业毕业设计质量的举措
(1)从制度建设上激发教师指导毕业设计的工作热情。有效的毕业设计制度建设和落实是提高教师思想认识的根本途径。首先,建立优秀毕业设计指导老师遴选制度。每年根据毕业设计过程考核(教师投入的时间、中期检查结果等)、学生评教以及最终毕业设计成绩等级综合评价指导老师,将评价结果作为遴选优秀指导教师的重要参考依据。其次,建立弹性工作量认定制度。经过调研,很多应用技术型高校计算机专业一个完整的毕业设计周期是14周左右,指导老师指导一名毕业生的工作量1课时/周,那么指导教师所得工作量是14课时/人。可是,教师还要承担许多其他的教学工作量才能完成教学任务,因此,一些教师为了完成任务,往往是“轻指导质量、重学生数量”。为了解决这一问题,学院可以采用指导教师弹性工作量认定制度,将教师在整个毕业设计表现划分为优、良、中、合格、不合格等5个等级,每个教师指导毕业设计工作的最终工作量根据等级系数(优、良、中、合格、不合格系数分别是2.0、1.5、1.2、1.0、0)折算而成。这样,指导教师即使指导学生数较少,但通过努力,保证质量,同样可以获得很高工作量认定,有效使教师更加“重质量、轻数量”。最后,建立学生评价指导老师制度。课题教学中,学生评教制度普遍得到运用,其结果直接作为年终推优、职称申报的主要依据,收到良好效果。目前,很少应用技术型院校计算机专业在毕业设计环节实行学生评价指导老师制度。宿迁学院计算机系大胆启用该制度,让每位学生从“德、能、勤、绩”综合评价指导老师。为了评教更客观,防止“师生互赞”不正常现象发生,最终的评教结果还要与学生最终毕业设计成绩比对之后生效。对于失真现象,要追查相关教师或学生的责任。上述这些制度建设和落实举措,不仅提高了指导教师的思想认识,更让指导毕业设计的质量与教师个人荣誉、工作量认定、年终推优、职称申报等切身利益挂钩,大大激发了他们指导毕业设计的热情。
(2)面向计算机实际应用,实行师生双向选题机制。选题应是一个双向的过程,老师应根据学生的基础、兴趣,结合现在社会对人才的需要同学生一起来拟定题目。以往,毕业设计选题往往因与市场实际需求脱钩,造成毕业设计题目太陈旧、老化,达不到毕业设计训练目的。造成这一现象的根本原因一方面由于部分的选题工作是老师先拟订好题目,有些题目已经不适合当下市场动态需求,所做毕业设计题目无实际价值,从而挫伤学生积极性;另一方面,有部分学生自拟题目虽紧跟应用需求,但往往因毕业设计任务工作量过大或过小,甚至不切学生基础实际而无终而止。解决这一问题就需要师生在选题时充分沟通。在选题开始时,由师生一方先提出初步选题,然后让对方提出修改意见,教师在选题时重点把握好选题是否有新意、是否可行、是否有应用价值等;而学生则根据自身基础和兴趣最终确定是否选择该选题。例如作为计算机专业指导教师,根据移动互联网应用的最新进展,为学生提出的关于无线网ZigBee技术应用、基于Android系统的手机控制软件、洪泛法无线路由算法改进等题目。而学生则根据自身基础与兴趣将上述题目结合某个具体应用,如将上述教师拟定题目方向具体确定为:无线网ZigBee智能路灯控制技术、基于Android系统手机版的车辆北斗定位软件开发、基于ZigBee无线技术的洪泛法路由算法改进与实现等。应用技术型计算机专业的特点是相关技术更新很快,师生通过双向磨合选题,使得最终选题既能结合学生基础和兴趣,又能针对应用实际,从而让师生双方最大程度达成一致,为接下来的毕业设计成果更有生命力和市场前景打下基础。
(3)师生协作、循序渐进,创新毕业设计指导方法。再好的选题,如果没有创新的指导方法,毕业设计指导也可能沦为机械重复劳动,最终致使学生只能按部就班,缺乏创新,实践能力得不到锻炼提高,更谈不上创新能力的培养。我们在具体实施中,首先是针对每个学生基础采用师生协作、循序渐进式指导。如,有学生选择“无线网ZigBee技术应用”方面的选题。那么,首先开题以后一段时间内(如:一周时间内),要求学生完成查阅有关ZigBee技术方面的资料任务,并汇总多位学生所查阅到的文献,接下来由指导教师与学生协商将资料分类并再分发给不同学生,并在接下来一段时间内(如:一周时间内)师生围坐到一起,轮流让学生汇报所学到的最新内容和体会,期间,教师和其他学生可以随时互动提问,要求被提问教师或学生做出解答,通过师生明确分工、共同协作,加快了基础阶段的学习进度。这样再持续一段时间(如:再两周时间内)相互学习之后,指导教师就可以根据学生具体选题安排他们先做一些小实验,再做一些中等难度实验,进而持续延伸到综合性实验,在这个实验过程中,教师不仅注重学生所提出的问题,更要为学生给予方法和思路上的充分交流与指点。通过这种方法不仅让所有学生动手能力得以最快速度提升,而且锻炼了他们的语言组织能力和表达能力,同时也激发了师生团结协作意识。通过上述师生协作、循序渐进式推进,指导教师全程参与指导,既要扮演好自身角色,也要及时掌握每个学生毕业设计进程,当学生遇到问题时教师更多时候是不能替代学生毕业设计工作,而是要给予方法上的指导,最大程度挖掘学生潜能和创新意识。创新毕业设计指导方法,无论对学生还是对教师来说都是一个重要的能力提升环节。
3改革效果
改革现有计算机毕业设计方法对于培养应用技术型人才具有十分重要的意义。多年来,我们坚持人才培养质量观,积极探索并改进现有毕业设计指导方法,收到了良好的成效。每年指导的计算机专业学生毕业设计大多数均在良好以上,30%以上被认定校级优秀等级;多名教师被授予校级优秀指导教师等荣誉称号;20多篇论文获省毕业设计一、二等奖;先后2次获得省优秀毕业设计创新团队称号;毕业设计期间师生协作发表了30多篇高质量论文,同时获得10多项国家发明、实用新型专利,申请了20多项计算机软件著作权。毕业生质量不断得到提升,产生了巨大的社会效益。这些成绩的取得,一方面要从学校、院校层面加强毕业设计制度建设和落实,另一方面从教师自身角度要有不断改革意识和方法。只有这样,应用技术型院校计算机专业毕业设计质量才能不断提高,才能为社会培养更多的实用型人才。
4结语
概念设计是工业设计领域中的一个重要方面。国外大公司的产品设计部门包括:
1)(Conceptdesign)概念设计;2)(Detaildesign)详细设计;3)(Manufacturingdesign)制造设计。由此可见,产品的概念设计的主导地位和重要性。
1概念设计的内涵
概念的设想是创造性思维的一种体现,概念产品是一种理想化的物质形式。下面以概念设计教学实例之一来说明其涵义:给出一个概念“断药”,让学生进行座椅的开发设计。步骤是,首先向学生讲述心理学中的一个名词———暗示心理,并分别举出一个“安乐死”实验和一个“挽救少女生命”的文学名著故事,从正反两个方面说明暗示对人的健康的影响;然后运用一个“民间故事”阐述如何将“断药”的概念物化到具体的产品上。因为,在民间曾有这样一个说法,就是将一把断了的钥匙用红线穿上挂在小孩的脖子上,取“断钥”的谐音“断药”暗示常生病的孩子挂上“断钥”这挂项链之后,就断了药,从此不再吃药,这也意味着孩子走向健康。所以,将一把断了的钥匙(断药)的概念物化到具体的产品上来为健康做设计时,用折断了的钥匙做椅架为主题,由学生创意出现了形形的座椅开发设计方案(其草图、效果图、视图等技术说明从略),于是就有了一种新型的专用座椅的概念设计。其应用场合为疗养院、医院、不能自理的老人家庭等。
这是传统的产品概念设计。当然,产品的类型不止是这种无障碍设计思想指导下的专用座椅。产品即人之观念的物化,设计是一种思维行为。在这种思维创造活动中,产品概念的构思是丰富的,人的创作智慧是无穷的。概念产品的类型更是多种多样。
2概念设计与产品市场
概念设计只是第一步,能不能进行第二步Detaildesign,第三步Manufacturingdesign,甚至投放市场为开发商或企业带来效益等,这是个风险问题。设计师的概念设计毕竟与难以预料市场变化有着许多差距。如何缩短这一差距,是以往概念设计者的难题。在开发设计的许许多多产品中,只要一百件产品中有几件能够投放市场见效益就是成功。在追求“百分之几”的见效益成功的过程中,如何减少做“分母”的被动,扩大见效益的百分比,仍是最关键的,是公司管理决策人士和设计师共同努力的方向。
3虚拟现实技术促使概念设计的市场化
为了更好地接近产品的市场需求,目前国际上流行的一种“故事版情景预言法”的概念设计,就是将所要开发的产品置于一定的人、时、地、事和物中进行观察、预测、想象和情景分析,其形式是以故事版的平面设计表达展示给人们。于是,产品在设计的开始便多了一份生命和灵气。然而,设计表达在信息时代已是多元化的展示形式,计算机辅助工业设计的发展,尤其是虚拟现实技术在产品概念设计中的应用,已使设计师的设计思路和设计表达如虎添翼;可以想象面对一种虚拟的“故事版情景预言法”设计出的产品,让人更多了一种直观的、亲切的及交互的感受,这样开发设计的产品与传统相比,就大大减少了投放市场的风险性,也为企业决策人寻找商机、判断概念产品能否进一步开发生产,提供更好的依据。虚拟现实技术能模拟整个产品开发过程,保证产品开发一次性成功,加快开发进程,甚至使设计者和用户融为一体,设计出满足市场需要的产品。
二、虚拟现实技术与虚拟产品
1虚拟现实系统(VirtualReality,VR)
虚拟现实系统又称为虚拟现实环境,是指计算机生成的一个实时三维环境。使用者可以在这环境中“自由地”运动,观察周围的景物,还可通过各种专用的传感交互设备与虚拟物体进行交互操作。用户看到的是全彩色景象,听到的是虚拟环境中的音响,感觉(手、脚或皮肤等)到的是虚拟环境所反馈的作用力,从而让使用者产生一种身临其境的感觉。产生虚拟现实环境的方法有:
1)基于模型的方法(ModelbasedMethod,MM)这种方法产生虚拟环境的步骤为:
①用放置在不同地点的多个摄像机将某环境或事物记录下来;
②利用计算机的视频技术抽取出环境或事物的三维模型;
③从虚拟摄像头的视角展示获得模型。具体的做法是:获得数据标度摄像头分离对象建立模型嵌入颜色交互回放。
2)基于图像的方法(ImagebasedMethod,IM)一般做法是:
用摄像头连续扫描周围空间来获取某一区域完整的景物图像,将获取的景物图像,通过图像处理技术,按坐标映射到图形工作站的虚拟全景屏上,用户载上头盔显示器就可以看到所摄周围景物环境。
2虚拟现实系统的常用设备及要求
虚拟现实系统常用设备有:三维鼠标(也称鸟标)、数据手套、数据衣、头盔显示器、立体声耳机等。对虚拟现实系统的要求除了应具有高性能的计算机系统(包括软、硬件)外,还必须有下列关键技术提供强有力的支持:(1)能以实时的速度生成具有三维全色彩的、有明暗、有阴影、有纹理的、逼真感强的景物图像;(2)头盔显示器能产生高分辨率图像和较大的视角;(3)能高精度地实时跟踪用户的头和手;(4)能对用户的动作产生力学反馈。
3虚拟产品(VirtualProduct,VP)
虚拟产品是虚拟现实技术应用于产品设计的产物,是一个数字化的产品。它具有真实产品所必须具有的特征。通过对产品实时的仿真,设计人员或用户就能够像使用真实产品一样使用虚拟产品。由于产品的设计过程是数字化的,因此节省了传统方法中需要制造的物理模型(包括概念模型、模拟实验模型、外观模型和生产模型等)的时间和物质。在计算机中由于对设计的产品进行反复设计、分析、干涉检查、模具设计等过程,使设计绘图的工作量比传统的绘图工作量大大减少。
三、虚拟现实技术在概念设计中应用前景
在概念设计中,如采用头脑风暴法进行方案创意时,可以将体验设计思想更好地融于其中,也就是更多地关注产品使用者的感受,而非产品本身。比如,针对不同用户及爱好者的要求,在不同的虚拟环境中,让他们亲自体验修改模型的感受;利用触摸屏来选择产品的造型、色彩、装饰风格等许多可选部件。在渲染和生成十分逼真的三维模型时,充分感受了自己所喜爱的产品在虚拟环境中的“真实”情况。甚至还可根据用户的建议,邀请部分用户直接与设计者一起对模型提出修改意见,观察设计和修改过程,直至大多数人满意为止。
为了适应激烈的市场竞争,设计厂家不能坐等用户找上门订购产品,而应该主动把自己厂家的产品推向市场。利用虚拟现实技术做出虚拟产品的动画广告,再与计算机网络技术结合起来,使用户能够通过网络来游览设计厂家的设计产品,并能直接在虚拟环境中对产品的功能、结构、外形、色彩等方面进行实时交互、了解、观察;同时,还可以通过Email对产品提出意见和建议,让厂家参照各方面的意见修改和完善所设计的产品。这样可提高设计厂家的竞争力,为设计厂家谋得更多的市场份额。
若用户对厂家设计的产品引起购买的欲望,通过网上游览,将信息反馈到各商家,商家则会主动争先与厂家联系,网上定货,使厂家的产品提前占领市场。由于激烈的全球市场竞争,各国都投入了大量的资金对虚拟现实技术及其在工业设计领域中的应用进行深入地研究。将研究的成果及时转化为生产力,这是产品迅速占领市场的关键。
参考文献
1陈军等虚拟现实中虚拟景象产生的技术初探计算机应用研究,1999,6
2熊曼辰等数字化与概念化工业设计ICME2000论文集
[关键词]:平等性印刷技术视觉传达信息
[Abstract]:Thisarticlethroughregardingcontainsinthedesign,thetechnicalequalponder,re-elaboratesthedesign,printingandperson’srelationsfromanotherangle.[Keyword]:Equalprintingtechnologyvisiontransmissioninformation
回顾人类的设计历程,“求生存”是相当重要的目标,至少在设计萌芽阶段以及之后一段并不短的时间里,这是唯一目标,即使在今天人类的设计行为及其产物中,依然包含着这种因素,对于“生”的追求,引发人类设计行为的持续性,并逐渐催生出很多重要属性,其中最为重要和本质的,当属平等性。以“生存”为起点,设计不可能缺失这种属性:对于自身生存的环境而言,人需要一个平等沟通、和平共处的平台;对于群体内部来说,则需要物质方面的“平均主义”。这不是人与生俱来的愿望,却在设计从无到有、从小到大的过程中,逐渐成为设计的目标和理想,并成为人类自我优化程度的一种反映。而在“生存、平等、设计”这一组循环、可逆的关系中,使其正常、顺畅的得以运转的条件是什么呢?
一、设计与技术
设计自其产生的那一刻起,就与技术结下了不解之缘。真正意义上的设计并非是单纯地对于自然中的物质,以“拿来主义”的姿态直接应用,如果是这样,很多动物甚至植物也应算做是“设计的高手”。“设计”真实而本质的含义是建立在发现基础之上的“创新”,是有极强针对性的创造。这要求设计必须具备一定的合理性,在具体的实施环节,任何具体的设计都不能无限制的凭空想象,即使是在构想阶段,这种限定性依然在无形的掌控我们的头脑,使思维始终局限在似乎已预先划定的圈子里,无法真正的跳出来。究其原因,主要是包含在设计中的技术因素使然。
“技术”一词源于古希腊语,意指“技能”、“技艺”等。我们今天所理解的“技术”概念,是对自然科学理论、成果应用后的综合结果。站在设计的角度,谈到的技术似乎包含两个部分:(1)使“想法”转化为“视觉可视”的一系列专业化技术;草图表现、效果图表现、模型加工(制作)技术等;(2)使纸面上的方案转化成为可供“消费”(使用)的真实产品的加工制造技术。在设计的早期阶段,这二者是合一的,即从事产品加工、生产的人就是从事构想视觉表现的人(从这一点来讲,中国古代的“百工”,就是一个设计的群体)。不能说这个工匠和设计师合一的阶段是缺失设计的阶段,因为众多的产物已有力地修正了这种误解(只是大量兼具精绝创意和精良加工的产物,使我们在很大程度上忽视其设计产物的实质,而更多地以“艺术品”来认知它们)。“设计缺失”的说法,实质上是将存在于现代社会形态中的工业设计,做不符人类历史及设计发展规律的认识,盲目套用于以往设计(产物)之后产生的。
事实上,这种片面认识的产生,与技术之间有极强的对应性:精良的加工技术在体现精美创意的同时,也潜移默化地促成技术本身在公众心目中一定的独立地位,这种情况在东西方都是大量存在的。技术逐渐成为可凭借自身而存在的“独立”之物——在很多人的心目中都是如此——当谈到某种技术的时候,不可能在头脑中映现具体的物品形态,而只是局部(表面化)地闪现这种技术具体应用后所产生的效果。从这一实际情况可以一定程度地区分设计与技术之间的差别。
设计这种人类最早的实践行为,不仅见证了整个人类社会的发展,还全方位地参与其中,成为“发展”概念最直观的表达。技术是使之成为现实的重要保障,在设计从无到有、从大到小的过程中,它经历了同样的变化。
二、印刷技术与平等性
所谓的“平等”,实质上包含不同的含义:为生存而解决温饱问题时,对于事物的分配,需要公平的分配方案、工具等,以确保分配的平均;为发展而在精神层面所追求的平等,并不是单纯的精神本身,而是一种综合性的平等需要。满足前者,只要一些简单地计量、分割技术即可;后者复杂得多,因为思维、意识、观念等抽象的概念,已融入其中,“动物性”需求已升华为精神性的追求,个体行为已彻底扩大为群体性的行动,整个时代和社会都参与其中,“革命(变革)”就是具体的表现形式。由具体设计产物充当载体,对于这类平等性的表达,在设计的发展历程中不胜枚举;通过相应技术所创造的各种设计产物,成为引发“平等追求”导火线的事例也多不胜数。所有这些都是较为平和的,甚至有些消极和被动。从某种意义上讲,联结人与自然的工具(用具)设计,联结自然与社会的环境设计,都是较为缓和、间接的与“平等”概念发生联系;联结人与社会的信息(视觉)传达设计,则是直接、激进的“平等”概念的鼓吹者,印刷技术则成为当之无愧的“平等”的载体。
信息传达在人类形成的早期,就同视觉结成了密不可分的关系,这种关系的确立,本身带有一定程度的平等意味——靠视觉感官接收外部信息,对于绝大多数人来讲已在客观上具备了广泛的一致性,按照视觉要求加工、整理的信息,自然在群体内部拥有一个共同的认知平台——明显的平等属性出现。最早的产物因“主”、“客”观的原因而无法被确认,但由考古研究所获取成果可知:人类较早期的生活环境中,岩画之类的遗存,在很大程度上展示了信息视觉方式的表达。由此为发端,信息视觉表述成为人类自身发展进步的一条主线,也成为人类之间在“平等”含义上不断实现良性化沟通和交流的重要方式。
信息是包含极强平等含义的概念,这一点不因时间和地点而改变。众多类型的信息中,最能体现平等属性的就是基于“生存和发展”双重考虑而产生的具有教育功能的信息,它决定了信息传达的发展方向——从信息归纳处理方式,到具体传达技术和渠道的开发、选择,都充分证明这一点。“平等思想”在这些具体环节,逐渐得到启蒙和激活——信息归纳、处理由“随意”到“规范”:个性渐渐为共,种种涂鸦在历经不同阶段演化后,终于形成体系化产物,同一范围、时段的人类群体中,信息归纳整理方式,基于接收和应用目的而具极强的趋同性,这保证了信息在同一群体内部感知上的一致——文字的产生及广泛应用是最重要的体现(也是“民族”形成的前提之一);传达技术(渠道)方面,同样呈现“规范”的趋势——应用于广泛人群信息快速、准确传达和接受目的的各种规整、清晰字体的出现,及针对相同目的而创造的各种字体的加工技术——从手抄本到雕刻版,再到活字印刷,反映出平等意识在头脑中不断强化的事实。
信息归纳、整理和具体传达技术的开发、应用这两个部分相互促进,于渐进的过程中实现了平等在人的头脑中从萌芽到结果的转变。
早期视觉传达是以图画的方式将外部信息加以描述,并刻、绘于岩石。信息直白的表达形式使人与人之间的沟通很顺畅。这种方式在初步达成信息交流目的的同时,也暴露了信息传达范围极其狭小的事实——个体手工方式进行信息整理加工,与日后信息大众传播之间不可同日而语,但以此为基点所出现的人造器物表面的一些图化符号及印纹,却说明信息加工和传达技术的进步——由“图画”到“图化符号”,是思维进步的结果,相应的传达技术也面临新要求:(1)这些图化符号如何存在和保留。(2)以何种技术来完成。岩石不再是唯一的选择,各种人造器物的表面成为新的载体;“绘、刻”方法之外,“压印”成为新方式(从某种意义上讲,这是视觉传达与“印”的方式结合的滥觞,原始陶器表面所谓的印纹,似乎不仅仅是出于美观的考虑而无丝毫信息的含义)。针对信息做视觉表述的努力始终在继续,并不断取得阶段性成果。将各种源于实践的认识,应用于信息的加工,使之成为规律性方法,是信息视觉表述中一直遵循的原则。与之对应的传达技术也不断被开发创造出来。在关注古代器物加工(制造)方法(技术)的同时,不应忽视其中相应的信息传达的成分:例如青铜器的铸造技术,满足器物成型需要的同时,还满足了对表面“纹”与“字”加工的需要,是另一层面的信息传达技术。
当文字作为一个系统,以较为简明的形态从图形中分离出来,逐渐成为现实社会信息交流的主要媒介,传达的技术却因受到材料限制,只能因陋就简满足小范围的信息传递需要(简牍书是典型代表),二者发展的不一致,造成视觉传达的不平等,“文字”这个图形发展的阶段性成果所带来的平等性,因技术的滞后而无法真正体现。材料与技术的双重制约致使每个文字尚无法被更多的人认识,又如何借此来做“信息传达”?另一方面,则应看到“简牍”文书在移动、搬运、阅读等方面毕竟比以往的信息载体方便得多,加工成本和难度也要低得多,(相对)平等的内涵从另一方面体现出来。
纸在现实需要的推动下被创造出来,为视觉传达平等性新阶段的出现提供了重要的前提——抄书得以较广泛的应用,书籍的传播范围扩大、受众增多。与“简牍”相比,手抄本在字体改良、插图应用、排版形式等方面更具有近、现代纸质图书的雏形(如果将整个图书的发展过程比做完整的设计过程,这一阶段就像必不可少的草图描绘环节)。客观的看这个“草图阶段”实施者(抄书人),所创造的产物依然是小范围的人群才能享有:例如中世纪欧洲,完全是由教士来从事抄书的工作,抄录的也基本上是与教义有关的内容,当时的居民绝大多数都是文盲,阅读成为贵族与教士的专利,对相应信息的掌控成为特权的象征,视觉传达的平等性被掩盖。作为显性特征的图书的模式(包括字体、编排、装订等)却为随之而来的平等载体——大众化的图书所借鉴、效仿。
源于中国的雕版印刷方式,从根本上颠覆了长久以来形成的小范围信息掌控的“传统”,使信息传播真正成为公众性的,信息的垄断被打破,以往因对信息掌控而形成的权威集团(阶层)受到质疑和挑战,“平等”真实的出现在公众的现实生活中,面向大众的教育,凭借轻便、可大量生产的图书,而在学校和社会这两个渠道中日益发展起来,知识共享成为长久以来人类社会平等概念最重要的组成,图书作为知识的重要承载物,其加工、制造的手段(印刷技术)也与平等发生了联系,成为平等的载体,这在图书产生、发展的早期,由于相应加工技术的制约(滞后)而并不明显。随着印刷(雕版)技术的发明以及不断出现的技术改良,则变得越来越不容忽视。“信息公众享有”由人类最初朦胧的理想已经变成活生生的现实。
以信息传递为最初的起点,无论视觉表现技术,还是确保其大范围实现的加工技术,都具备显著的进步,两方面的技术互为前提,相互促进,大大加快了视觉传达设计的发展进程。在印刷技术直接作用下,视觉传达设计专业化概念得以强化。此前由于加工技术本身的随意性,致使视觉表现技术的规范化无从谈起,影响视觉传达的最终效果:过于感性、随意的表达,更像是以信息为素材进行艺术性的创作。视觉传达设计所包含的平等性因这种状况而无法真正体现,艺术化的信息产物,不适合广泛人群信息交流的需要,随意化的表达与现实信息之间的差距,导致信息在传达过程中歧义性产生。这种情况随着印刷技术的发展得到了根本的扭转:例如,标准、规范文字的产生,主要就是印刷工艺的特性使然,作为信息视觉传达重要方式和手段,文字是思维发展和进步的产物,也同样是印刷技术不断推动的结果。
印刷技术的发展与成熟,对于视觉传达设计而言,最重要的是确立了一种模式——以文字的方式作为信息大众共享的主要方式,图作为文字的辅助元素不再独立承担更多的信息传递工作。思维的抽象化、理性化、条理化程度,因新式的传达方式而日渐提高。以往对于线条、色彩等图像性元素的应用与关注,逐渐被针对文字结构布局、笔画处理、图与文字的组织、整页(册)文字编排的关注所替代。视觉传达设计的概念变得宽泛起来,“综合”在印刷技术广泛应用的前提下,成为视觉传达设计极其显著的手段,并进一步成为彰显平等属性的重要方法——针对同一信息的不同接收者,利用同一种介质传递的时候,采用图文相辅的方式进行信息的表述,最大限度满足尽可能广泛的公众信息传递、交流的需要,例如中国元明时代的戏曲、小说等刻本,充分说明了这一点:上至达官贵人,下至贩夫走卒,在相同刻本的面前,因多元化的视觉表达方式,而促成信息的平等接受;相同样式、内容的书,同时在地位、身份各异的人手中达成极其一致的信息传递功能,只有凭借印刷技术才能成为现实。另一方面,视觉传达中的“图”,在印刷技术影响下,逐渐形成新技术条件下的新面目:以木刻版画为发端的新式“信息图化产物”,最大限度承载了(信息)平等的含义。
简洁的造形元素,最富表现力的效果,将信息浓缩为单色的画面,既补充文字所无法完全表达的意思,又在一定程度独立起到表述某些信息的作用,在随后更是以完全独立的面目行世,成为造型艺术中一个重要种类——版画。从某种意义讲,它是雕版印刷方式的最佳范例和活的样本:例如流传于各地的民间年画,保存着相当程度的传统印刷技艺,成为立足当代,回望过去的重要依据。
在印刷技术的作用和限定下,视觉传达设计的表达从随意渐渐转化为具有极强限定和约束性,设计另一层面的平等性突显:从事信息视觉化处理的人,必须完全考虑印刷技术的因素,实质上就是充分满足公众整体信息接受的需要,以往以个人的意愿和好恶为小范围信息传递所做的视觉化处理,逐渐与发展进步中的公众信息交流相抵触,其中由设计者个人好恶与公众整体需求之间的矛盾所导致的“不平等”性,自然的被服务于公众信息交流过程中所产生的平等性代替。
视觉传达设计在适应印刷技术要求的同时,真正成为面向广大公众的行为。借助印刷技术,信息广泛的公众共享成为可能,设计面前“人人平等”的理想得以阶段性的实现。
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