时间:2023-06-06 15:36:56
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关键词:虚拟现实(VR);虚拟环境人机交互
一、引言
在信息技术发展的今天,人们的交流越来越多的依靠网络、广播、电视等媒体得到相关的信息资料,但是这些媒体提供的信息往往是经过抽象的,在很大程度上人们不能及时有效的进行理解吸收,解决这一问题人们只能借助于实物模型,但随着计算机技术的迅猛发展,使得人与计算机的交互成为可能,虚拟现实(VR)技术就是借助于这个基础上实现了人机交互,操作者可以通过键盘、鼠标、头盔、数据手套等工具与计算机间的交互,真正成为虚拟环境中的一员,较真实的感知和操作虚拟世界中的各种对象,达到理解和掌握知识、为生产生活服务的目的。
二、虚拟现实技术简介
虚拟现实(简称VR),又称灵境技术, 是以浸没感、交互性和构想为基本特征的计算机高级人机界面,是迅速发展的一项综合性计算机、图形交互技术。它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术,模拟人的视觉、听觉、触觉等感官功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,创建了一种适人化的多维信息空间。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性,而且能够突破空间、时间以及其他客观限制,感受到在真实世界中无法亲身经历的体验。
计算机技术的迅速发展为我们提供了许多解决问题的新方法。虚拟现实技术的产生与发展也同样如此,目前虚拟现实系统的研究现状主要涉及到三个研究领域:依靠计算机图形方式建立实时的三维视觉效果、构建对虚拟世界的观察界面和使用虚拟现实技术加强其在现实世界中的应用。
三、虚拟现实技术特征及其系统的关键技术
从本质上说,虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口,它通过给用户同时提供诸如视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段、最大限度地方便用户的操作,从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。因此虚拟现实技术具有以下四个重要特征。
(一)多感知性
所谓多感知性就是指导包括视觉感知外, 还包括听觉、力觉、触觉和运动感知、甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。
(二)存在感
又称临场感,它是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。
(三)交互性
它是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。我们借助与我们8的感觉器官,在虚拟的环境中体验真实的环境。
(四)自主性
是指虚拟环境中物体依据物理定律进行动作的程度。虚拟现实系统的关键技术主要由动态环境建模技术、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术、应用系统开发工具和系统集成技术等五个方面组成。其中动态环境建模技术的目的是根据应用的需要获取实际环境的三维数据, 并利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。而三维图形的生成技术关键是如何实现“实时”生成。立体显示和传感器技术是虚拟现实中实施交互能力的关键。
四、当今虚拟现实技术的应用领域
虚拟现实技术的应用前景十分广阔。目前在娱乐、教育及艺术领域的应用占据主流,其次是军事与航空、医学领域,机器人和商业领域都占有一定比例,另外在可视化计算、制造业等领域也有相当的比重。下面简要介绍其部分应用。
(一)娱乐、艺术与教育领域
丰富的感觉能力与3D显示环境使得VR 成为理想的视频游戏工具。如Chicago(芝加哥) 开放了关于3025 年的一场未来战争的世界上第一台大型可供多人使用的VR娱乐系统;1992年的一台称为“LegealQust”的系统由于增加了人工智能功能,使计算机具备了自学习功能,大大增强了趣味性及难度,使该系统获该年度VR 产品奖。
作为传输显示信息的媒体,VR所具有的临场参与感与交互能力可以将静态的艺术转化为动态的,可以使观赏者更好地欣赏作者的思想艺术,提高了艺术表现能力。
(二)军事与航天工业领域
模拟与练一直是军事与航天工业中的一个重要课题,这为VR提供了广阔的应用前景。美国国防部高级研究计划局DARPA自80年代起一直致力于研究称为SIM NET的虚拟战场系统,以提供坦克协同训练,该系统可联结200多台模拟器。另外利用VR技术,可模拟零重力环境,以代替现在非标准的水下训练宇航员的方法。
(三) 医学领域
VR在医学方面的应用具有十分重要的现实意义。在虚拟环境中,可以建立虚拟的人体模型,借助于跟踪球、HMD、感觉手套,学员们可以很容易了解人体内部各器官结构,这比现有的采用教科书的方式要有效得多。
Pieper及Satara等研究者在90年代初基于两个SGI工作站建立了一个虚拟外科手术训练器,用于腿部及腹部外科手术模拟。这个虚拟的环境包括虚拟的手术台与手术灯,虚拟的外科工具(如手术刀、注射器、手术钳等),虚拟的人体模型与器官等。借助于HMD及感觉手套,使用者可以对虚拟的人体模型进行手术。
另外,在远距离遥控外科手术,复杂手术的计划安排,手术过程的信息指导,手术后果预测及改善残疾人生恬状况,乃至新型药物的研制等方面,VR技术都有十分重要的意义。
(四)管理工程领域
VR 在管理工程方面也显示出了无与伦比的优越性。如设计一新型建筑物时,可以在建筑物动工之前用VR技术显示一下;当财政发生危机时,可以帮助分析大量的股票、债券等方面的数据以寻找对策等等。
以上仅列出虚拟现实的部分应用前景,可以预见,在不久的将来,虚拟现实技术将会影响甚至改变我们的观念与习惯, 并将深入到人们的日常工作与生活。
五、虚拟现实技术的进一步展望
虚拟现实从其萌芽到今天的日渐成熟已经走过了相当长的一段风雨历程。目前它的研究内容涉及到多项学科领域。我们同时也认识到,这个领域的技术具有巨大的潜力和广阔的应用前景。
关键词 VR技术;发展现状;游戏设计
中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)172-0239-01
1 VR技术
VR技术全称为Virtual Reality,中文称之为虚拟现实技术,部分研究人员还称VR技术为灵境技术。从虚拟现实技术在实际应用角度分析,该技术是一种能够将计算机技术、多媒体技术、网络技术、仿真技术等多种技术综合在一起的技术,是计算机领域研究中的最为先进技术之一,其中还包含了数学、光学、力学等多个学科的专业知识。虚拟现实技术在实际应用中能够以模拟的方式为人们营造一个虚拟性的环境,让用户能够得到视觉、听觉、触觉等等感知能力的体验,能够在虚拟环境与虚拟环境相互作用。
2 VR技术发展现状
VR技术在实际应用中需要依托计算机作为基础,是计算机领域中一种重要计算工具及分析工具,对于计算机领域中存在的问题能够有效解决。VR技术在研究及发展过程中,也存在着一定问题,因此本文主要从国内外对于VR技术发展现状进行分析。
2.1 国外VR技术发展现状
2.1.1 美国研究VR技术发展现状
VR技术源头就是在美国产生,因此美国拥有主要的VR技术研究机构,在众多VR技术研究机构中NASA Ames实验室作为VR技术源头,一直带领着世界各国VR技术的发展。在20世纪80年代中,美国实验室就已经开始基础研究空间信息领域,在80年代的中期创建了虚拟视觉环境研究工程,后来有创建了虚拟界面环境工作机构。现阶段,美国VR技术研究机构主要研究对象落实在虚拟行星探索方面,这个研究工作主要就是通过虚拟技术放在对于遥远行星的研究工作中。例如,波音公司所生产的波音777运输机在设计中使用的就是全无纸化设计模式,通过VR技术作为设计基础,设计人员通过虚拟环境加工波音777运输机上的工件,大幅度降低了加工流程。
2.1.2 VR技术在欧洲的发展现状
目前,欧洲的英国研究公司所研究设计中DVS系统中引领着部分VR技术在各领域实际应用中的标准化,并且该公司还为VR技术在实际编辑中设计了先进的环境编辑语言。在编辑语言中将VR技术编辑方式分别3个方面,分别是对于实际环境检测、虚拟环境控制、虚拟环境显示。不同编辑语言在实际应用中都拥有相对应的操作模型,因此DVS系统不同操作流程能够让VR技术产生不同功能。英国在对于VR技术部分方面研究工作都是较为领先的,特别是在对于VR技术的处理、辅助设备设计研究方面。
2.2 国内VR技术发展现状
我国在对于VR技术研究时间及成果上与世界发达国家之间存在着一定差距,在对于VR技术研究工作中需要大量的资金及先进技术作为基础。但是伴随着我国计算机技术等先进技术的快速发展,VR技术已经在我国得到了各领域重视,拓宽我国对于VR技术研究的深度及广度。我国科委国防科工委部已经将VR技术作为国家科研工程中的核心工程,各大科研机构及高校也逐渐参与到VR技术研究工作中,并且已经获得了较为显著的成果。例如,北京航空航天大学是我国最早高校参与到VR技术高校,也是我国对于VR技术研究较为权威性机构,主要针对VR技术中的三维动态数据库及分布式虚拟环境等方面研究工作,主要就是在探索VR技术中物体特点的处理模式。
3 VR技术发展趋势
伴随着VR技术在各领域内不断的应用深入,对于VR技术要求也越加严苛,为了能够满足不同领域对于VR技术应用的需求,VR技术在发展中主要向低经济成本及高性能方面。VR技术的发展趋势主要表现在一下几个方面。
3.1 动态环境建模技术
VR技术是由多个技术结合而成,在众多技术中核心技术就是动态环境建模技术。动态环境建模技术主要就是帮助VR技术在实际应用中拥有三维数据方面的支撑,为创建虚拟环境模式奠定基础。
3.2 实时三维图形生成和显示技术
在VR技术的众多技术中,三维图形生产技术是研究相对于成熟的技术之一,但是三维图形生成技术的关键就是怎样能够将图形显示,在保证图形质量及复杂水平的情况下,提高图形刷新效率将是VR技术在三维图形生产和显示技术的主要发展方向。与此同时,VR技术在实际应用中需要依赖于立体显示及传感技术的研究水平,但是目前的研究工作并不能够满足VR技术的应用,因此还需要增加对于三维图形生成及现实技术的研究工作。
3.3 媒介与人的融合
智能化的不断发展中,人们最终都将摆脱管理程序化的控制,让人们的身心发展都得到一次提升,促进人们的全面发展。VR技术在发展中,社会也在快速建设,创建高度文化社会已经成为社会发展的必然,因此VR技术在发展中应该越加人性化设计。
4 VR技术在游戏设计的影响
在游戏设计中应用VR技术对于游戏设计人员而言并不陌生,游戏也在应用VR技术中获得了无限可能。也就是说在游戏设计中应用VR技术能够让玩家感受到游戏环境,为玩家创建真实虚拟游戏世界。
在VR技术研究还没有先进这样相对于成熟中,游戏甚至电影在设计制作中还有与VR技术相识的技术存在,网络游戏在未来设计中主要目标就是为玩家提供一个虚拟真是的环境。
从VR技术对于游戏设计的影响角度而言,VR技术主要对于游戏设计的两个方面进行影响。首先就是增加玩家与游戏环境之间的互动,这就需要依托与先进的技术作为支撑,突破空间上的约束,早期游戏设计中仅仅能够采取光枪模式拓宽游戏内容,但是伴随着体感技术的不断发展,游戏与玩家之间的互动也在逐渐加强,目前通过虚拟性环境就能够最大幅度还原玩家在游戏中的代入感。其次就是对于游戏环境的塑造。VR技术之所以让人们如此向往,就是在游戏内容不发生任何改变的情况下,VR技术还是能够为玩家提供不同的游戏体验。
5 结论
综上所述,VR技术研究工作已经取得了显著性成果,但是伴随着科技技术的发展,VR技术目前存在的问题将得到有效解决。本文对于VR技术在游戏设计的影响简单性分析,探索了VR技术对于游戏设计的影响,但是VR技术并不能够仅仅局限于游戏设计,对于不同领域发展都会带来翻天覆地的改变。
参考文献
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[2]张金钊,张金镝,张金锐.虚拟现实三维立体网络程序设计语言VRML――第二代网络程序设计语言[M].1版.北京:清华大学出版社,2014:89-93.
关键词:土木工程;发展现状;发展趋势
中图分类号:K82 文献标识码:A
1 土木工程发展的重要意义
土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。城市的高楼大厦拔地而起,各种桥梁、水利工程、四通八达的公路贯穿各个省市。土木工程是保证人类居住和交通的支柱产业,完善土木工程的建设和发展,实现经济、社会、环境统一协调发展,成为目前土木工程的关注热点。人类为了争取生存,为了争取舒适的生存环境,预计土木工程必将有重大的发展。
2 土木工程的发展现状
了解土木工程的发展现状对其未来发展有着重要的意义。本章节在经过笔者多年来的施工经验中得出些结论,并形成了文字,具体如下。
2.1 土木工程理论的发展
土木工程的发展包括两个部分,即土木工程理论和土木工程设计,理论是基础、设计是理论的体现,只有建立坚实的理论基础,才能让土木工程设计得到最大的进步。土木工程理论包括力学、统计学、计算机等学科,需要对每个学科综合加固,切实保证理论基础的可靠性。计算机技术的发展也给土木工程带来了极大的飞跃,针对建筑、道路、铁路、桥梁、隧道等专业开发了相应的计算软件,这给土木工程的设计带来了很大的突破。随着信息化进程的加快,土木工程发展的信息交流得到了很好的进步,对于国家各个建设项目、甚至国际项目的优势理论都可以与同行进行交流学习。
2.2 土木工程设计的发展
土木工程设计和规划改变了凭借经验设计的惯例,趋利避害地全面考虑土木工程的安全、环境、经济等所有因素。随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现,人类更有可能从事更大规模的土木工程修建,高层建筑不仅在数量上越来越多,超高层、超大跨桥梁和大跨结构等大型复杂结构的兴建,结构设计呈现更长、更高、更柔的发展趋势。土木工程设计是建立在坚实的理论基础上的,随着对土建项目要求的增长,土木工程设计也更加向更复杂的方向发展,只有把握好新技术、新优势才能把土木工程设计想更加完善的方向发展。目前,土木工程设计发展取得了一定的成绩,在形式、受力等方面取得了进步。
2.3 土木工程施工的发展
土木工程施工的发展体现在施工材料、施工设备和施工工艺三个方面。施工材料出现了复合材料高强钢材等全新建筑材料,如碳纤维、玻璃纤维增强塑料、双层中空玻璃、镁合金、镀膜玻璃、铝合金、各种节能混凝土等,新型材料在工业和民用建筑中得到广泛使用,为复杂大型土木工程提供了重要物质基础。工程实施的设备、工具不断地向自动化、机械化、科学化发展,使得大规模复杂的土木工程不断发展并得以实现,推进了土木工程的科学快速发展。城市地下工程建设主要施工方法有明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等,也为地下空间开发提供了宝贵的经验。
总之,我国土木工程的设计、施工和理论研究方面取得了很大的进步,但是与发达国家还是有一定的差距。未来土木工程不仅要加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究,更要加强土木工程理论和技术的融合与渗透,实现土木工程的更大突破。
3 土木工程的发展趋势
前文根据笔者的实际经验,已经阐述了土木工程的发展现状。经过论证得出,土木工程理论的发展,土木工程设计的发展及土木工程施工的发展三者是息息相关的,互补关系,在具体施工中起到非常重要的作用,并不断得到施工人员的喜爱。
3.1 向信息化趋势发展
加快信息化建设并带动工业化,这是我们的国家提出的新时代的奋斗目标。信息化建设是利用计算机技术、网络通信技术、智能信息处理技术、自动化控制技术等进行改造。通过信息化建设,使传统控制方式下一些较难实现的高难度项目成为可能,信息化技术将全面革新设计技术和施工技术,在土木工程界已发挥了巨大的作用。以数字化信息处理技术的网络通信技术为背景的技术服务系统,工程设计的传统过渡到基于网络的并行设计和协同控制,解决这一复杂设计系统的管理与协调需要协同技术。信息化的社会背景为只能建筑的兴起提供了更为广阔的空间,对信息资源和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合,使人们获得投资合理,都将被纳入计算机辅助施工技术系统之中。
3.2向虚拟现实技术发展
沟通的虚拟现实技术在土木工程提供了一种新观点和方法,结合计算机技术、传感器技术、网络技术和多媒体技术等高新技术的综合。虚拟技术是一种新的人机交互技术,让人仿佛置身在现实世界中,一方面,将广泛应用于工程项目招标投标、施工过程和方法可以很好的进行清算,其计算在结构设计和施工过程仿真、复杂的计算过程更有其独特的优势。但环境模拟技术及相应的实验设备是目前瓶颈耐久性土木工程研究。通过实现虚拟技术来解决这些问题是一个最可能的是未来的发展方向。这种方法受到信息接收者经验的限制,使得使用这种方法交流起来比较困难。虚拟技术是一种新的人机交互技术,可以将施工过程和方法很好的变现出来,通过虚拟技术的实现来解决这些问题是未来最可能的发展方向之一。
3.3 向超大型土木工程方向发展
在21世纪,随着新材料、新结构、新技术的出现,新的施工方法将更大规模土木工程建设、实现新突破。近年来,随着大规模生产优质水泥、纤维和玻璃纤维混凝土和聚合物浸渍混凝土混凝土发达,带来了土木工程结构,新开发的设计理论和施工技术等。碳纤维的应用研究,土木工程领域中的另一个重大突破。如何合理使用高强度钢也是一个重要的研究课题,和其他高性能混凝土复合材料也将朝着轻、强、良好的韧性和使用性能方面的开发,既从数量的高层建筑钢结构和用法的高性能材料需要进一步增加。
3.4 向地下、太空、沙漠、海洋空间发展
空间资源越来越紧张,开发地下、太空、沙漠和海洋空间是解决当前空间和土地资源紧张的一个有效途径。为了综合利用地下空间资源,地下空间开发逐步向深层发展,在地下空间开发中的应用将加强。美籍华裔林铜柱博士就提出在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站,这也表明土木工程的活动将有可能向太空发展。世界未来学会对下世纪初设想将西亚和非洲的沙漠改造成绿洲,研究开发使用沙漠地区太阳淡化海水的经济上是可行的方案。许多国家将建筑空间向海洋拓宽,船上设有小型喷气式飞机的跑道、医院、旅馆、超市、饭店、理发店和娱乐场等。
结语
综上所对土木工程发展的重要意义,土木工程的发展现状及未来趋势所述,土木工程行业是我国的支柱产业,影响我国基本建设的行业,高新技术对土木工程这一传统专业的改造及影响。因而我们对土木工程的研究和实践也更加重视。
笔者认为,随着国民经济的发展,土木工程行业是我国的支柱产业,影响我国基本建设的行业,高新技术对土木工程这一传统专业的改造及影响。如何顺应这一科技革命与创新的潮流,并研发新工艺、新技术、新型材料是未来土木工程发展的必然趋势。我国土木工程的设计、施工和理论研究方面取得了很大的进步,但是与发达国家还是有一定的差距。未来土木工程不仅要加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究,更要加强土木工程理论和技术的融合与渗透,实现土木工程的更大突破。
参考文献
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关键词:虚拟库存;物流配送;信息技术;物流行业
一、虚拟库存管理技术概述
虚拟库存技术是指将自身在未来生产运营所需的原料、生产要素等建立相关的信息,对其名称、规格、价格、数量等信息进行仔细的统计和整理,在需要时对信息进行筛选,并以这些信息为依据进行原料和生产要素的调动。虚拟库存的特点是不占用实物空间,也就是在仓库内不一定存在这一资源,但是出现资源需要时,社会资源就成为一个大的仓库,因这一仓库储备都是虚拟性的,也因此将这一储备称为虚拟仓库和虚拟库存。虚拟库存发挥自身的效用也需要一定的条件,在固定的经济状态下才能真正出现虚拟仓库和库存的管理意义。首先,互联网等信息技术手段是虚拟库存技术的技术基础,在技术的支持和不断拓展中优化虚拟库存技术;其次,需要稳定的市场环境,尤其是买方的市场环境,稳定、有序的市场环境也是虚拟库存实现的重要外部环境;最后,企业自身的组织方法也对虚拟库存管理技术有着更加直接的影响。只有所有条件都具备时,虚拟库存技术才会在企业的生产运营中实现自己的价值。
二、虚拟库存管理技术在国内发展现状和趋势
物流行业在改革开放以来尤其是近几年逐步兴起并壮大,在迅速发展的同时,也在摸索着逐渐适应市场,为国民经济发展做出突出贡献。但是,与欧美发达国家相比,仍然存在问题,物流信息系统分散、物流信息共享性比较低、管理标准不一致、基础设施分布不均匀等现象,都能从不同方面体现出我国物流行业的发展水平相对较低,在国际市场上的竞争力比较薄弱。我国人口数量众多,是一个极具潜力的市场,目前的技术水平还没有完全将物流行业的经济价值激发出来,需要大范围地建立起一个完善、畅通的物流配送系统,改善物流信息传递不及时、运输效率低下的缺点,通过虚拟库存管理、协同配送等组织管理手段,使资源配置更加专业化,在提高效率的基础上,节约时间成本,增强自身的竞争力,提高经济效益。虚拟库存管理技术与协调物流配送能够实现各环节的流畅运作,实现产业的整体性,为改变物流行业的发展有着十分重要的作用。
三、虚拟库存管理及协同物流配送的重要意义
(一)提高物流行业服务质量。物流运输行业从产品上分析属于服务行业,服务的质量是企业和组织体现竞争力和整体水平的关键,在激烈的物流行业竞争中,快捷、安全的特点才能真正使物流行业得到客户的认可。虚拟库存管理以及协同配送能够为企业提供精准的信息,减少组织安排的时间,在保证安全的情况能够更快速进行工作的流程,从而提高自身的工作效率,利用信息技术将运输、配送、储存等多种功能同时发挥,扩大物流运输行业服务领域,让物流运输行业的资源得到优化配置。虚拟库存管理及协同物流配送为物流行业的服务质量提高提供了技术支持,成为拉动整个行业服务质量的动力。
(二)为企业节约生产成本。虚拟库存技术与传统的库存管理技术相比具有突出的优越性,这一优越性表现在多个方面,尤其是减少成本,虚拟的库存只需要借助互联网技术进行操作和控制,并不会真正占用企业的仓库空间,为企业节约了一定的生产成本。其次是产品不会积压、过期,虚拟库存中的资源都有详细的信息登记,在产品的调用过程中,不会出现产品过期的现象,减少资源浪费。同时,对于企业而言,利用虚拟库存管理技术可以规避囤货的风险,减少资金的投入,以整个社会资源为库,在生产过程中根据自身的实际生产需求和周围市场的变化,进行库存产品的调整和交换,实现资源优化配置,最大限度的利用信息,为企业自身的生产环节节约更多的成本,提高自身的经济效益,更有利于实现企业的经济生产目标。
(三)实现管理模式的调整。虚拟库存管理技术以及协调配送理念的运用和构成,能够促进中国市场经济模式的一体化。信息技术和互联网技术的不断推进和发展,使得原来的配送系统出现质的改变,从原来容易造成积压的各级仓储和运输逐渐在信息技术的支持下,变成网络的虚拟库存,企业的管理者可以通过网络渠道对整个配送过程进行管理和监控,同时也可以通过网络迅速反馈出运营过程中的问题,以便于及时解决和调整,为自身的服务和工作提供时间保障,提高管理工作的效率,在相关产业链条的形成道路上逐渐培养管理者之间相互配合的默契,在竞争与合作中相互提高,从而实现“双赢”,在增加相关企业集成程度的同时,提高各个企业的工作效率,为实现中国市场经济一体化的目标发挥重大作用。
四、结论
虚拟库存管理以及协调配送在新兴的物流行业中产生了非常明显的积极效用,为提高服务质量、工作效率等各个方面都体现出规范化、一体化的引导性作用,为未来的行业集成、相关产业链条的形成奠定了坚实的基础。本文从虚拟库存管理技术的概述、国内发展现状与趋势、虚拟库存管理及协同物流配送的重要意义三方面进行论述,更加细致地了解虚拟库存管理的优越性以及协调配送理念在实现市场一体化中的积极作用。以信息技术为基础的虚拟库存管理技术与管理工程技术相结合可以为我国的大型物流运输、远航企业、铁路系统、民航服务行业等带来更多的价值体验,这一技术的推广将会为社会的进步发展,以及技术模式创新发挥不可估量的作用。
主要参考文献:
[1]田红英,黄远新.基于虚拟库存管理的第三方物流企业仓储资源集成优化研究[J].物流技术,2012.8.
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[3]张阐军,杨明忠,郭顺生,刘雪红.基于虚拟库存的企业供应链物流管理模式[J].武汉理工大学学报(信息与管理工程版),2008.2.
【关键词】三维动漫 虚拟现实结合技术 研究
三维动漫制作与虚拟现实相结合能够有效的推动动漫制作产业的健康发展。通过对三维制作与虚拟现实相结合,能够更好的研究前沿的虚拟现实和动漫技术。在传统动漫制作的过程中,可以利用先进的计算机图形技术,在专业的技术人员对角色进行美工、建模和动画等等基础上,采用多种软件对其进行制作,这会加大制作成本的投入,还会延长制作的时间。因此,要在传统动漫制作的基础上挖掘新型的动漫制作方式和技术,采用先进的运动捕捉和三维扫描仪等系统,切实提高三维动漫制作效率,更好的提高三维动画的灵活性和逼真程度。
1 三维动漫技术发展现状分析
一般来说,可以讲三维动漫制作划分为这样三个阶段:一是三维动漫前期制作,这是动漫制作最为关键的环节,所制作的主要内容包括对角色进行模型设计和场景设计等等。二是三维动漫中期制作,这个阶段主要有材质贴图、设置关键帧以及渲染输出等方面的处理和制作。三是三维动漫的后期制作,这个阶段的主要内容是对前期工作进行的整合,从而可以形成一个较为完整的动画。
1.1 我国三维动漫制作技术的发展现状分析
相较于发达的欧美国家来说,我国的三维动漫制作技术的发展比较落后,在三维动漫制作技术方面之所以落后于欧美国家与我国科学技术的发展是有一定的关系的。伴随着近些年来我国科学技术和国民经济的不断发展,极大的促进了我国三维动漫制作技术的发展,并且还广泛运用在动画、游戏和广告等方面。不过目前我国动漫制作方面的专业人才还显得比较缺乏,从长远来看这会限制我国三维动漫制作产业的良好发展。
1.2 国外三维制作技术的发展现状分析
欧美国家是最早出现和使用三维动漫制作的,并且伴随着三维动漫技术的发展和进步,欧美国家在三维动漫制作方面也取得了显著地成果。动漫行业日益受到人们的广泛关注,随后发展起来的一些国家比如说韩国和日本等在三维动漫技术方面也有了很大的进步和提高。
2 三维动漫制作与虚拟现实技术研究
伴随着计算机网络技术的飞速发展,信息技术为动漫制作奠定了优良的和功能强大的软件和硬件基础。因此,三维动漫制作技术与虚拟现实技术都取得了显著的进步。但是,要对三维动漫制作与虚拟现实技术进行研究,要将三维动漫制作和VR设备二者相结合起来,更好的进行三维动漫虚拟系统的开发和设计,从而能够实现动漫技术、VR设备、三维建模制作系统和计算机网络技术的有机结合,这样能够为三维动漫制作更好的发展提供虚拟环境。
2.1 三维建模系统
在制作动漫的过程中,可以通过建模来对现实世界的环境进行模拟,从而能够形成模型数据。在进行建模的过程中,需要注意将建模对象和相关的领域相结合起来。一般来说,在对动漫制作进行建模时候,使用最为频繁的方法是以景物外观来进行建模。它主要是对图形几何和材质光照信息等方面进行建模。它是基于物理建模的主要目的是提高制作出来的图像的逼真效果。
2.2 运动捕捉系统
为了显著的提高动画的真实性和逼真性,在进行动漫制作时候,要提高工作效率,缩短制作时间,较少投资成本。近些年以来,通过运用运动捕捉系统发现这个系统能够显著的提高动画制作效果,还能够有效的节约制作时间。和传统的制作方式相比有很大的进步,节约了资源。
2.3 运动数据调节技术
该技术主要是研究人体骨骼运动,通过对人体进行捕捉、识别、追踪,从骨架转换到骨架调整。但是单纯的依靠技术是不能很好的满足动漫制作的需求,还需要利用一些辅助技术加以综合处理,在三维动漫制作的过程中,利用运动学中的反向运动学原理有助于更好的制作三维动漫,形成人体动画。由于相对复杂的人体动作容易使图像不够逼真,这就对运动协调的模拟造成了限制。相应的运动细节还不足,所以可以利用运动捕捉技术与光学、机械、图形学和电子等技术相结合起来,将跟踪器置于运动物体内部,可以更好的追踪运动物体,借助计算机技术和处理软件对数据进行处理。能够更好的满足用户需求,产生动画制作数据。通过运动捕捉系统,能够直接将数据用在三维动画驱动模型中,并且能够进行适时的编辑处理。在对三维动画数据进行调节时候,要根据数据的特点进行多次的调节,这样能够更好的满足数学的基本要求,在研究调节技术时候需要结合一套三维动画制作规范,在应用运动数据调节技术时,要把握好复杂程度和功能强化的平衡,更好的将各项技术相融合起来。
3 三维动漫制作与虚拟现实结合的意义
3.1 促进三维动漫产业快速发展
三维动漫制作与虚拟现实相结合,能够促进三维动漫产业实现快速稳定的发展。传统的说那位动漫制作是利用计算机技术进行前期和后期的制作,在这个制作过程当中要耗费大量的人力物力财力,需要花费大量的时间,这就阻碍了三维动漫技术的快速发展,而且没有取得十分理想的制作效果。通过三维动漫制作与虚拟现实结合,在制作过程中使用三维扫描仪和运动捕捉等,能够提高制作效率,节省制作时间,节约投资成本,提高制作效果,从而有力的促进了三维动漫产业的快速和稳定的发展。
3.2 适应社会发展的需要
三维动漫制作与虚拟现实结合更好的适应社会发展的需要。受到社会快速发展的影响,人们对三维动漫制作的要求也越来越高,三维动漫制作与虚拟现实结合能够提高制作效率,拓宽了应用的范围,从而更加适应社会发展的需要。
4 结语
伴随着我国国民经济的飞速发展和科学技术水平的进步,我国三维动漫制作有了更为有利的发展环境,三维动漫制作与虚拟现实相结合能够有效的推动动漫制作产业的健康发展,三维动漫制作与虚拟现实结合技术研究日益得到了社会的关注,这为我国动漫产业的良好发展提供了坚实的基础。在信息网络技术和计算机软件的支持下,三维动漫制作产业在未来将会有更好的发展和进步。
参考文献
[1]罗诗敏.三维动漫制作与虚拟现实结合技术研究[J].信息技术,2014.
作者简介
麻兴东(1967-),北京市人。硕士学位。现为海南科技职业学院信息工程学院讲师。研究方向为三维动漫设计、虚拟现实与增强现实、数据挖掘、软件工程。
关键词:工程机械技术;智能化;信息化;发展趋势;研究
分析作为行业发展的重要技术支持,工程机械技术影响着我国城镇、工业和信息等多领域的发展速度和规划。我国作为工业技术兴起较晚的发展中国家,各行业对工程机械技术的智能化和信息化发展趋势认识不够深入,工程机械技术人员对智能化和信息化技术掌握程度有待加强,一定程度上制约了我国工程机械技术智能化和信息化的发展。我们需要通过合理化的途径与措施加强改善工程机械技术在实际应用中的整体效果。工程机械是用于工程建设的机械设备的统称,是各行业建设设备的统称。工程机械包括的机械种类繁多,如挖掘机、压路机、起重机和混凝土搅拌机等,这些机械设备通常被应用于电力建设、路面铺设、矿山开采、港口物流和国防建设等重要的大型工程领域。本文中所讲的工程机械技术,是对工程机械涉及的力学、材料学、工程设计等学科综合应用的实用性技术。
一、国内外工程机械技术发展现状
(一)国外工程机械技术发展现状长期以来,国际上使用的先进高效的工程机械设备大都是产自美国、俄罗斯、德国等国家,理论上讲,这些与之相关的核心技术的研发均掌握在这些技术发达的先进国家,垄断了核心工程机械技术的国家在推动技术发展的进程中发挥着重要的作用,以卡特彼勒的998H型轮式装载机为例,虽然是最早型的装载机,但直至今天它仍然凭借着先进的节省燃油的燃油管道系统、发动机怠速停机和降档功能、负载控制系统和自动限位系统等诸多优点活跃在各个国家的工程建设中[1]。总而言之,国外工程机械技术仍旧处于行业发展的前列,为工程机械技术的发展不断创新研发出新的核心技术,推动着行业技术的更新与突破。
(二)国内工程机械技术发展现状1991年1月国家启动了“863计划”,开始了对挖掘机和推土机机器人化的研究与开发,并号召各大高校、科研所和研究院共同参与到技术的改良与推进中。这一阶段性的创新推动了我国的工程机械技术的发展,实现了从依赖国外进口到先进技术引进再到国内各企业自主研发的转变,现如今经过二十多年的改革研发,我国已经可以实现自主生产,走向高速发展的新阶段。
二、工程机械技术的应用与分析
(一)电子智能化控制技术电子智能化控制技术是指操作者可以通过电子系统计算机控制,可以实现坐在驾驶室就能对机械设备进行操作和控制,以达到灵活多变、方便操作的目的。电子智能化控制技术包括转向装置和行走装置,主要是通过电子系统对设备进行操作和指挥,这一过程不仅简化了现有机械设备的电路系统,还可以提高机械设备的稳定性和生产工作效率。
(二)虚拟样机技术虚拟样机技术是由当今最先进的计算机技术发展而来的,其工作原理是通过运用计算机的仿真软件对其受力、运动、设计进行分析,以此来检验生产成果是否能够达到预期效果[2]。在此之前,工程机械设备生产出来的产品需要人为的对其进行检验和分析,具有检验难度大、人力成本高、花费时间较长、准确度和科学性较低的缺点,现如今,随着虚拟样机技术的研发与使用,技术人员可以通过建模、运动、分析和优化来获得理想的参数,在此数据参数的基础上制作出最优的方案。虚拟样机技术不仅可以弥补原有技术的不足,更可以精进工作程序,科学化智能化的完成每一个环节的衔接,提高工作效率。
(三)混合动力技术工程机械设备大都体积较大,需要较高的推动力才能完成设备的驱动和工作,这一点导致生产过程中需要消耗大量的能源,导致资源的浪费[3]。使用混合动力技术主要是通过动力系统将多余的有可能会被浪费的能量与能源进行转换,这种技术可以减少能源的浪费和不必要的消耗,将这些能源转换至其他机械设备的工作流程使用,提高能源的合理化利用和利用效率,减少对发动机工作的依赖。
三、工程机械技术的发展趋势
随着科学技术的发展,互联网信息技术已经成为未来工程发展必须依托的基础,智能化和信息化是工程机械技术未来发展的必然趋势。对此,技术人员应以三点为主要研发重点:首先,以电子化和自动化结合为发展方向,有利于提高生产效率,节约生产成本;其次,以远程操控为技术研发方向,有利于节约人力资源,避免资源的浪费;第三,注重虚拟化和机群控制的多技术融合,有利于获得理想参数,制定出最优方案。促进工程机械技术向智慧化和信息化方向发展,有利于提高机械设备的生产效率和精准率。
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我国动漫产业正处于刚起步的阶段,基础相对薄弱,创新元素不足,一定程度上限制了动漫产业的发展。计算机技术运用,有效完善了动漫设计,通过对图像的处理以及三维场景的营造,给人们带来了更强烈的视觉冲击和真实感受,对我国动漫事业的发展起到了重要作用。
1动漫产业的发展现状及前景
1.1发展现状
我国动漫产业起步较晚,在动漫产业人才和动漫计算机技术方面都较为缺乏。为了推动动漫产业发展,我国政府已经出台了多项产业政策,动漫企业不断增加,消费者也在与日俱增。但是现阶段动漫产业发展中还存在着一些不足之处,例如动漫产业的低年龄误区,一些动漫将消费者群体定位成低龄儿童,忽略了青少年和成人群体,失去了一部分的市场。再加上国内原创动漫并不充足,缺乏创意、品牌意识和创新型人才,导致国内动漫产业的竞争力下降。
1.2动漫产业发展前景
随着我国计算机技术的不断发展,动漫产业也出现了一定的转变,三维动画、FLASH动画等动漫形式相继出现,以动漫、游戏、卡通等为代表的动漫产业日趋繁荣,迎来了新的局面,在全球经济的增长中,发挥着越来越大的作用,并成为了与软件开发产业比肩的重要支柱产业。我国的动漫产业市场前景光明,国内的动漫产业基地也开始逐渐形成,动漫产业市场竞争日益激烈。各动漫产业基地逐步形成了集产学研于一体的产业链。同时负责动漫衍生产品开发、动漫制作、动漫发行等。
2计算机技术在动漫产业的运用
计算机技术主要包括系统的机构技术、管理技术、维护技术和应用技术。计算机技术主要用于动漫的绘图、后期处理等。现阶段的计算机技术已经实现了3D化,通过三维设计,能够使动漫效果更具流畅性和舒适性,有效丰富的视觉信息,为观众提供更为优质的图像。基于虚拟现实技术,将三维用户的感官现实化。观众能够通过三维画面,实现与虚拟世界的交互,例如手语交流等。使观众能够真实地感受到动漫世界中的多种元素。传统动漫的画面缺乏真实性,现代计算机技术能够利用动力学,使画面的视觉效果更加真实,画质更加完美,通过图形处理系统,提升动漫画面的效果,并利用建模软件构建动画元素,如3Dmax软件,由于其强大的操作性能,能够使动漫中的元素更加协调完美,因此被广泛运用于动漫制作中。随着计算机技术的不断进步和绘画软件的不断增多,动漫产业工作人员应加强对计算机操作的熟练度,并能够利用计算机技术进行动漫的绘画制作,加强对计算机技术的研究。动漫企业也应提升员工对计算机技术的重视程度和运用能力,推动动漫产业的进一步发展。
3计算机技术对动漫产业创新性的推动
动漫产业的创新离不开计算机技术的运用,计算机计数对动漫创新具有重要的推动作用,可从两个层面加以理解:
①基于计算机技术平台可构建虚拟现实技术,而虚拟现实技术的进步则对动漫产业的创新提供了强有力的技术支持,是推动动漫产业创新性发展的重要动力,以计算机为基础的虚拟现实技术充分将新兴技术与艺术融为一体,为艺术创作提供了新的途径,尤其是三维技术的创新性,为动漫的发展开创了前所未有的局面,通过对现实的虚拟来构建仿真图像,创作出身临其境的动画效果,增强了视觉冲击力,使动画场景变得更为真切和自然,如在图像上,借助计算机技术可实现动漫设计的3D化,使动画图像变得更为优质、流畅,画面更具真实性,其涉及到的仿真计数和计算机图像计数均属于动漫设计领域的前沿技术,为动漫产业的创新性发展奠定了良好的基础。
②基于虚拟现实计数可实现动漫设计及相关产业的创新性发展,该计数融合了计算机多种先进计数,为动画设计及其创新性发展提供了原动力,尤其是三维技术的广泛应用更是引领了动漫产业的发展潮流,无论是从动画场景设计还是动漫市场定位方面来考虑,动漫发展的基本面均已经形成,随着相关设计平台的成熟,动漫创新性发展将成为现实。
4结论
关键词 机械制造 发展历程 发展趋势
中图分类号:TH12 文献标识码:A
受到经济全球化的影响,国与国之间的实力竞争日趋激烈,现代机械制造技术不单单是国家工业发展的支持和动力更是国家制造实力的重要代表。机械制造业是国民经济各部门技术装备最主要的来源,也是工业制造业最重要的组成部分,起到了完善我国原有的工业体系的作用。我国虽然在近年来致力于创新,但是同发达国家相比在这一方面仍存在不小的差距,它不仅仅局限于简单的机械生产,为了提高自身的竞争力与效益,现代机械制造技术必须涵盖机械研究设计,机械生产,售后维修等各个方面。现在各个国家都把机械制造技术列为重要发展方面,许多国家都将科学技术的发展重心转移到机械制造技术的开发与研究方面。所以,了解其含义还要探索一条中国特色的机械制造的发展方向。
1 机械设计的发展历程
国民经济的重要基础是机械制造业,而机械制造技术的基础和动力则是机械制造技术的创新。从发展至今机械制造业的发展历程大致可以分为五种类型。第一、劳力密集型。大多数工业生产依靠人工劳动,工业生产类型也是手工制造业为主。第二、设备密集型。工业生产依赖于机械设备进行,诸如汽车生产的流水线生产方式开始被研发应用。第三、信息密集型。这类的机械制造生产技术与高新发展的电子计算机技术相结合,是现在运用比较广的技术。这种生产方式利用信息交换来完成机电一体化的设备的生产,在生产中依靠的是操作人员与机械设备的信息交换,通过将信息输入机械来完成产品的精准加工,是简便快捷的生产技术。第四、知识密集型。这种生产方式的制造理念比较先进,现在应用的较好的是计算机的集成制造技术,这种机械制造的生产技术是应用前途较广的。第五、智能密集型。这种技术是市面上比较受关注的新型生产技术,现代社会生产的急剧变化要求适应性比较强的机械生产技术去适应变化,目前该仍在不断的研发阶段。
2 现代机械制造技术的未来发展趋势
现代新兴的机械制造技术依靠于传通的机械制造技术,但更重要的是实现了对传统技术的更新与发展。现代机械生产技术的发展趋势主要是虚拟化,全球化,绿色化与制造业信息化的方向。
(1)虚拟化
虚拟化技术是现代社会生产中运用较广的技术,所谓虚拟化指的是以计算机技术为支撑所形成的最新生产技术。制造业现在在生产中主要实现的是设计与制造中的虚拟化。在机械制造设计时可以通过虚拟化技术测试设计是否可行,而在机械制造时,通过虚拟化技术可以完成对产品的性能分析,对产品进行合理性的模拟与测试,发现产品的不足,优化产品的性能,同时也能保证产品的质量。
(2)全球化
机械制造技术的全球化是时代的要求,当代经济全球化的发展不仅联系的是各个国家之间的经济,更有的是国家之间信息与技术的相互交流。当代国家之间实力的竞争日趋激烈各种行业之间的竞争也是越来越多,在国际市场上许多企业为了避免倒闭,往往选择的是加强与其它企业的合作,这种企业间的共同合作扩大了机械制造业在国际上的范围。机械制造的最终目的是取得盈利的最大化,许多机械制造企业为了取得盈利都选择在不同的地方生产机械产品,当代交通与信息的发展使得机械制造可以完成异地生产,这也就实现了机械制造的全球化生产。
(3)绿色化
当代制造业的生产越来越表现出向绿色化发展的趋势,当今的绿色环保理念深入人心,工业生产中也越来越要考虑到生产时的环保效益,机械制造技术生产的产品最终要运用到工业生产中,所以机械制造也要考虑到生产的环保。从机械制造的材料到最终的包装都要选择绿色产品,最大程度上的减小机械生产对环境的危害,提高机械设备生产时材料的合理利用,实现资源的保护。
(4)制造业信息化
信息爆炸的时代,机械制造想要在这样的环境下取得发展就要改变发展方式。不是依靠于大规模的投资,而是依靠于最新的信息。通过信息来了解全球化的制造业最新发展动态与方向,引进最新的科技项目,规范生产。
3结束语
现代机械制造技术是一个国家制造业水平的重要标志,是现代技术和工业创新的集成,是一个国家工业的支柱和基础。我国是一个制造大国,却并不是制造强国,这主要反映在我国的现代制造技术基础薄弱、重大装备缺少自主创新和研发的能力。因此作为我国的机械制造业而言,应该抓住发展机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展动向,不断的更新理念,使我国的机械制造业能够有效利用发达国家的成果与发达国家的机械制造业一起腾飞。
参考文献
[1] 刘唐根.我国现代机械制造技术现状及发展趋势浅析[J].中国高新技术企业,2012,Z3:18-20