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王者堕落天使
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先进制造技术的发展趋势顾新建 李 晓(浙江大学机械系,浙江 杭州310027)摘 要:对先进制造技术的特点、体系结构和发展趋势进行了简要分析,并对其中的计算机集成制造系统和大批量定制技术的发展现状作了简要介绍。关键词:先进制造技术;计算机集成制造系统;大批量定制1 先进制造技术的发展趋势先进制造技术是传统制造业不断地吸收机械、信息、材料及现代管理技术等方面最新的成果,并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造,并取得理想技术经济效果的前沿制造技术的总称。从本质上可以说,先进制造技术是传统制造技术、信息技术、自动化技术和现代管理技术等的有机融合。先进制造技术是制造业21世纪发展的方向。先进制造技术的特点如下:�(1)先进制造技术贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及使用维修等全过程, 成为“市场—产品设计—制造—市场”的大系统。而传统制造工程一般单指加工过程。�(2)先进制造技术充分应用计算机技术、传感技术、自动化技术、新材料技术、管理技术等的最新成果, 各专业、学科间不断交叉、融合, 其界限逐渐淡化甚至消失。�(3)先进制造技术是技术、组织与管理的有机集成,特别重视制造过程组织和管理体制的简化及合理化。先进制造技术又可看作是硬件、软件、人件和支持网络(技术的与社会的)综合与统一。�(4)先进制造技术并不追求高度自动化或计算机化,而是通过强调以人为中心,实现自主和自律的统一,最大限度地发挥人的积极性、创造性和相互协调性。�(5)先进制造技术是一个高度开放、具有高度自组织能力的系统,通过大力协作,充分、合理地利用全球资源,不断生产出最具竞争力的产品。�(6)先进制造技术的目的在于能够以最低的成本、最快的速度提供用户所希望的产品,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,并取得理想的技术经济效果。�美国从90年代初相继提出了先进制造技术计划、TEAM计划、下一代制造(NGM)技术计划、美国国家关键技术等,德国提出了“生产2000”计划、“生产2000+”计划、“微系统2000”计划等、日本提出了智能制造系统计划、韩国提出了高级先进技术国家计划(G-7计划)等〔1〕。图1为先进制造技术的体系结构。�美国乔治·华盛顿大学于90年代初成立了由45位著名的未来学家和技术专家组成的新兴技术预测委员会,在1996年的预测中,从可以预见到的最重要的技术进步中挑选85项将要出现的技术。共分为12个大类。其中在第八大类:制造业与机器人中有如下技术〔2〕:(1)计算机集成制造系统。在2012年,80%的工厂生产将实现计算机集成化;�(2)生产自动化。到2015年,由于实现了生产自动化,工厂的就业人数在劳动力总人数中所占的比例将下降到10%以下;�(3)大批量定制。到2011年,汽车、电器等30%以上的产品将广泛实现大批量定制生产;�(4)先进的机器人。到2016年,带有传感输入、具有决策和学习功能、可移动的机器人将投放市场;�(5)纳米技术。到2016年,微型机器和纳米技术将投入商业应用。可以认为,这五种技术是最重要的先进制造技术。限于篇幅,这里仅对计算机集成制造系统和大批量定制作一简单的介绍。这两种技术对企业的影响范围较大,有较大的适用性。先进制造技术的发展趋势可以概括为:�(1)数字化。在这方面,人们提出了CIMS、数字化工厂等概念。通过CAX(CAD,CAPP,CAE, CAM)系统和PDM系统,进行产品的数字化设计、仿真,并结合数字化制造设备,进行自动加工。并采用MRPII/ERP系统,对整个企业的物流、资金流、管理信息流和人力资源进行数字化管理。进一步的发展是,通过数字化的供应链管理(SCM)系统和客户关系管理(CRM)系统,支持企业与供应商和客户的合作。网络技术的发展使企业内部和外部的数字化运作更加方便。�(2)知识化。知识将成为企业的最重要的生产要素,技术创新将是企业最重要的生存和竞争能力。知识管理技术、学习型组织等将受到越来越大的重视。�(3)模块化。产品的模块化和企业的模块化将使企业能快速地、低成本地生产出顾客所需要的个性化产品。�(4)微小化。微机械及制造技术正在迅速发展,这将导致一大类全新的产品,深刻改变人们的生活。�(5)绿色化。强调产品和制造过程对环境的友好性。2 计算机集成制造系统(CIMS)自从美国的Harringtong博士在1973年提出CIMS概念以来,CIMS在世界上走过了曲折的道路,人们对CIMS的本质认识有了巨大的变化,主要是:现代制造业的方向并不只是计算机的集成,信息的集成,而是人、技术、组织的整体集成,包括功能集成、组织集成、信息集成、过程集成、知识集成和企业间的集成〔4〕。由于计算机集成制造系统这一词容易使人误解,以为只要将计算机集成在一起就能构造成一个先进的制造系统。为此,我国的一些学者提出了现代集成制造系统(CIMS,Contemporary Integrated Manufacturing Systems)的概念。当前,CIMS的发展有以下特点。2.1 集成化CIMS中有以下几个关键的信息集成系统。CIMS在这些系统的基础上进一步实现企业的总体集成。�(1)ERP(企业资源计划)系统:国外有名的系统是SAP,Oracle,Baan,IBM等,国内有金蝶、用友、开思等。ERP 系统集成了企业中的生产管理、财务、人事、采购、销售等子系统。系统涉及面广,十分庞大,对人员素质、数据和流程规范性要求高,因此实施难度大,成功率不高。�(2)CAD/CAPP/CAM一体化:目前虽然有些CAD系统可以支持CAD/CAPP/CAM一体化,但主要针对基本上都采用数控加工的零件,如PRO/E软件。由于不同产品中的零件差别很大,每个企业的加工条件和水平也不相同,因此复杂零件的CAD/CAPP/CAM一体化还没有通用的系统。�(3)PDM(产品数据管理)系统:被用于管理和控制由CAX(CAD、CAPP、CAE、CAM等的统称)系统所形成的大量的信息,避免花费很多时间去寻找本应该垂手可得的信息。PDM是设计自动化技术系统的核心,在产品的整个生命周期内管理全部的产品知识和信息,并为产品开发过程中的各个应用系统提供所需的数据,为不同应用系统提供集成平台。PDM系统以产品数据库为底层支持,以BOM为组织核心,把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来,实现产品数据的组织、控制和管理。PDM系统一般是由CAD软件开发商所开发的。因此,同一软件公司的CAD系统和PDM系统能很好的无缝集成,而来自不同软件公司的CAD系统和PDM系统间的集成性就差多了。PDM系统的实施难度比CAD系统要大,因为前者涉及管理、组织等问题。(4)工作流管理系统:主要用于办公自动化,是企业管理层的信息集成系统。目前工作流管理系统与知识管理系统紧密结合起来,使企业的知识得以共享和保存。�2.2 网络化以因特网为代表的网络技术正在制造业中产生越来越大的影响。人类正在进入一个新的时代——网络经济时代,在制造业中,也正在出现一种新的模式——网络化制造模式。在网络化制造中,新的网络空间与传统的物理空间紧密结合,产生出各种新思想、新观点、新方法和新系统。制造企业将利用因特网进行产品的协同设计和制造;通过因特网,企业将与顾客直接联系,顾客将参与产品设计,或直接下订单给企业进行定制生产,企业将产品直接销售给顾客;由于因特网无所不到,市场全球化和制造全球化将是企业发展战略的重要组成部分;由于在因特网上信息传递的快捷性,并由于制造环境变化的激烈性,企业间的合作越来越频繁,企业的资源将得到更加充分和合理的利用。企业内联网(Intranet)/外联网(Extranet)也将极大地改变企业内的组织和管理模式,将有效地促进企业员工的信息和知识的交流和共享〔5〕。2.3 敏捷化进入21世纪,企业将面对日益激烈的国际化竞争的挑战,另一方面,企业可以利用制造全球化的机遇,专注发展自己有优势的核心能力及业务,而将其它任务外包和外协。企业将变得更加敏捷,对市场的变化将有更快的反应能力。但这些需要新的信息技术的支持,如供应链管理系统,促进企业供应链反应敏捷、运行高效,因为企业间的竞争将变成企业供应链间的竞争;又如客户关系管理系统,使企业为客户提供更好的服务,对客户的需求作出更快的响应。2.4 虚拟化虚拟制造可以简单地理解为“在计算机内制造”,通过应用集成的、用户友好的软件系统生成“软样机”,对产品、工艺和整个企业的性能进行仿真、建模和分析。虚拟制造包括:虚拟设计、虚拟装配和虚拟加工过程。新产品的开发需要考虑很多因素。例如在开发一种新车型时,其美学的创造性要受到安全性、人机工程学、可制造性及可维护性等多方面的制约。在虚拟设计中,利用虚拟原型在可视化方面的强大优势以及可交互地探索虚拟物体的功能,对产品进行几何、制造和功能等方面的交互建模与分析,快速评价不同的设计方案,可以从人机工程学角度检查设计效果,设计师可直接参与操作模拟,移动部件和进行各种试验,以确保设计的准确性。这种技术的特点是:①及早看到新产品的外形,以便从多方面观察和评审所设计的产品;②及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题;③及早对产品的可制造性有清楚的了解。美国波音飞机公司在设计波音777飞机中采用了虚拟制造技术。采用飞行仿真器及虚拟原型技术在各种模拟的条件下,对飞机进行飞行试验。�2.5 智能化例如,随着CAD系统中知识的积累,CAD系统的智能化程度将大幅度提高。这种智能化具体表现为:①智能地支持设计者的工作,而且人机接口也是智能的。系统能领会设计人员的意图,能够检测失误,回答问题,提出建议方案等;②具有推理能力,使不熟练的设计者也能做出好的设计来。�2.6 绿色化包括绿色产品和绿色制造。要求产品的零部件易回收、可重复使用、尽量少用污染材料、在整个产品的制造和使用过程中排废少、对环境的污染要尽可能的小、所消耗的能量也尽可能的少。要求制造和使用具有洁净性。产品和制造过程的绿色化,不仅要求企业把环境保护当作自己的重要使命,同时也是企业未来生存和发展的战略。因为不注意环境保护的企业将被市场所淘汰。�3 大批量定制当前我国已进入买方市场,一般产品和一般的制造能力严重过剩;随着市场竞争的国际化,用户可以在更广泛的范围内选择自己需要的产品,用户对产品的质量、价格和新颖性的要求越来越高。许多企业都在探索如何在这种新环境中生存和发展。大批量定制(MC, Mass Customization)就是一种很有前途的生产模式。大批量定制又称大规模定制、大规模客户化生产、批量定制、批量客户化等〔6〕。从理论上讲,大批量定制要实现以大批量的低成本和短交货期生产用户定制的单件产品,但实际上,大批量定制可以看作是一种低成本、快速满足用户个性化需求的产品设计、制造和营销的新概念、新模式和新实践。大批量生产和单件产品的定制生产一直是两种水火不相容的生产方式。实现大批量定制不仅仅是技术问题,还涉及到组织、管理和技术的全面变革。真正实现大批量定制也并非是一个企业的事情,需要全行业、全社会的共同努力。因此,大批量定制是一个大系统工程。�大批量定制从产品和过程两个方面对制造系统及产品进行了优化,或者说产品维(空间维)和过程维(时间维)的优化。其中,产品维优化的主要内容是:�(1)正确区分用户的共性和个性需求;�(2)正确区分产品结构中的共性和个性部分;�(3)将产品维的共性部分归并处理;�(4)减少产品中的定制部分。�过程维优化的主要内容是:�(1)正确区分生产过程中的大批量生产过程环节和定制过程环节;�(2)减少定制过程环节,增加大批量生产过程环节。�图2描述了大批量定制中的产品维和过程维优化的基本原理。这里将企业产品中的各种零部件分为两大类,一类是通用零部件,另一类是定制零部件。产品维优化方向是减少定制零部件数。这里还将产品的生产环节分成两部分,一部分是大批量生产环节,另一部分是定制环节,过程维优化方向是减少定制环节数。大批量定制的实质是要减少图2中的小矩形面积,理想的情况是该面积为零,但这实际上是不可能的。�大批量定制的典型案例有:�(1)美国莱维·斯特劳斯(Levi Strauss)服装公司:该公司可以向用户提供多达近千种不同的款式、花色,加上量体裁衣的服务,以保证用户获得称心如意的牛仔裤。用户只需多付10美元即可根据腰围等个人尺寸在流水线上定制。公司的营业额上升了三成,库存急剧减少,经营成本大幅降低。�(2)宝洁公司(P&G):把洗发剂的配方增加到5万多种,只要顾客能拿出头发的油性酸性指标,就可以按通常价格给顾客定制专用洗发剂。�(3)日本松下自行车工业公司:每辆车都是根据用户的身体重量和爱好特制的,价格仅比现成的型号高10%,两星期内交货。不同定制的自行车中,大量零部件则是采用标准化战略进行设计和制造的。�(4)福特公司:发动机的模块化设计,即对6缸、8缸、10缸和12缸等不同规格的发动机结构进行调整,使其绝大部分组件都能通用,以尽可能少的规格部件实现最大的灵活组合。不同规格的发动机可在一条生产线上加工。每年节约数亿美元〔7〕。�(5)海尔集团:以58大门类9200个规格品种为素材,再加上提供的上千种“佐料”——2万多个基本功能模块,经销商和消费者可自由地将这些“素材”和“佐料”组合,形成独具个性的产品。目前可以提供适合B2B2C的模块化网络家电9万种以上。�(6)波音公司:面对结构复杂、品种繁多、零件数以百万计的大型民用客机,将飞机中的零部件分为三类:第一类是基本的、稳定的无个性特性件、第二类是用户的可选件、第三类是用户特定的零部件。由于前两类的数量占了一架飞机的工作量90%左右,这样接到订单90%的工作量已经完成或接近完成,这就大大缩短了生产周期,库存量也不高,生产成本也降低了。并且波音公司在飞机模块化设计的基础上,开发了一个飞机配置设计及制造资源管理系统。波音的销售代表在与用户谈判时,可以利用便携式计算机上的这个软件系统与用户协同配置飞机。这一软件能直接从构型库中存取数据。销售人员能向用户展示各种选项将如何影响飞机的价格和重量。这些信息有助于用户作出考虑周全的经营决策。参考文献1 顾新建,祁国宁.知识型制造企业. 北京:国防工业出版社,20002 晓科. 美国专家预测2001年至2030年间将出现的新兴技术. 中国专利报, 1998-02-18(1)3 顾新建,祁国宁,等. 机械制造系统工程学.杭州:浙江大学出版社,19964 祁国宁,顾新建.计算机集成制造系统方法论. 上海:上海科学技术出版社,19965 顾新建,祁国宁,陈子辰. 网络化制造战略和方法. 北京:高等教育出版社,20016 〔美〕大卫 M. 安德森, B.约瑟夫.派恩.21世纪企业竞争前沿:大规模定制模式下的敏捷产品开发. 北京:机械工业出版社, 20007 薛福康. 登上世界汽车工业的金字塔—记著名美籍华人汽车专家顾永平.光明日报,1999-05-02(1)8 宜君. 海尔洗衣机:从专为您设计到个性化按需定制. 人民日报网络版,2001-09-05中国航天冲压发动机技术研讨瞄准世界前沿当前,各国研制的以导弹武器为代表的飞行器,都在向着更快、更远、更准、更高的目标进发,而实现这一目标的关键技术之一,就在于发动机技术水平的不断提高。8月4日,由航天科工集团公司主办、三院31所承办的我国冲压发动机领域的盛会——2005年冲压发动机技术交流会,吸引了国内数十家科研院所、企业高校的约140名专家、学者到会。航天科工集团公司科技委主任夏国洪、副主任花禄森、黄瑞松参加了会议。航天产品,动力先行。我国一直非常重视冲压发动机技术的发展,上世纪50年代末,三院31所率先开展了冲压发动机技术的研究,被业界称为“亚非拉,头一家”。经过40多年的发展,现已建立了比较完备的研发体系,研制出多种冲压发动机装备用于型号产品,多项研究成果获得国家科技进步奖。“目前,各国研制的导弹武器都向着速度更快、射程更远的方向发展,同时,未来的航天运输系统也需要先进的动力系统来支撑。因此,冲压发动机以其特有的先进技术,将成为21世纪航空航天动力的宠儿。”31所所长薛亮对冲压发动机的发展前景做了前瞻式的预测。其实,冲压发动机技术的“热度”从本次会议收到的100多篇论文中也可见一斑。许多专家学者都把目光瞄准了世界前沿水平。其中,刘兴洲院士所作的《冲压发动机技术研究进展》,从未来战争的一体化、信息化、中远程精确打击等特点出发,引申出冲压发动机的发展需求,并对冲压发动机的一体化设计、燃烧、燃料、材料、控制、试验等技术前沿领域进行了介绍和展望,向与会代表描绘了未来冲压发动机的发展蓝图。本次会议交流研讨的学术气氛浓厚,许多论文水平较高,是对我国近年来冲压发动机的前沿研究、产品设计和工程实践的经验总结;同时,本次会议使各单位增进了了解,对今后加强合作,促进信息、资源、技术和市场的共享将起到积极作用。

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常陆院尼美

平面设计毕业论文

高等艺术设计教育要顺应经济全球化的大趋势,突出专业特色、提高应用能力,着重培养学生的创新思维能力、视觉艺术感受力及表现能力。强调设计文化的重要性。下面是我为大家整理的平面设计毕业论文,供大家参考。

一、科技改变现代设计艺术的绘画形式。

艺术内容的展现跟表现形式的结合,是一个类似于洗牌的过程。就绘画艺术而言,既要掌握娴熟的绘画技巧和独特的绘画语言,也需要绘画创作不断洗牌。绘画表现内容不断洗牌,形式的不断洗牌,工具材料的不断洗牌。设计艺术也一样。只有内容与表现形式得以创新的结合,不断地重新洗牌才能创造出崭新的艺术美感。

探索现代科技的创作绘画手段,创造设计表现的新格式,是图形艺术发生巨大变化的科技时代,产生的一种新的图像视觉观念。随着高科技时代的不断发展,设计艺术已成为不必再依赖现成材料的固有特性,人们可以改变或决定采用新的绘画工具,新的表现手段,创造出新的绘画艺术设计艺术的语言,展现科技与艺术结合的独特魅力。

现代艺术中,科技与传统设计的结合,与绘画的结合,已有密不可分而同质相连的关系,将科技工具运用到艺术的表现中,是科技时代设计艺术变化的新理念。电脑作为科技绘画与设计工具,本质上具有一定的功能性和实用性,是以更服膺人性化的诉求来体现绘画效果的终结。

现代文明的科技艺术,已超越了实用性及功能性的价值元素,体现出科技时代绘画及设计艺术与时俱进的审美观念。电脑科技的进化不仅横纵的扩散到立体空间的人际关系,而且扩张出前所未有的艺术空间。

传统绘画艺术的表现,在某些方面往往会产生一些失衡和无奈,然而,利用电脑绘画工具加上娴熟的绘画技巧,摆脱传统绘画的制约,其失衡与无奈在电脑绘画工具辅助下可以得到理想的动画装饰、装潢、建筑、绘画、等设计领域,经历了一个天才的创新过程。

当电脑进入设计绘画领域时,无疑给设计艺术增添了一股新鲜的血液,丰富了绘画艺术的新观点,将设计带入了一个新的世纪。面对21世纪的设计艺术,不断的去追求新的手段,变现新的绘画维度,新的图像格式,新的图像视觉,是科技设计艺术特性中,一个新的艺术理念。怎样利用科技手段表现出独特的设计艺术作品,探索发现新的绘画表达途径,是艺术创新的新思绪。

在高科技迅速发展的今天,随着电脑科技工具的使用与普及,艺术家们将会不断地去寻求变化与永恒的艺术理念,给设计艺术天地多一份阳光,多一块土地,多一片绿叶,多一种新感觉,让科技设计艺术,在先进的文化发展时代中,得到更好的广泛运用。

科学告诉我们物质的宇宙事怎么组成的,从而由这些物质引申处虚拟现实的理论,接着虚拟现实的技术也应运而生了。这使我们相信在感觉或直觉之外是何物建筑了巨大的世界。然而,这些事物在科学的理论体系中以被界定明确,具有一种或多种特性。我们知道只有通过假定的特性才能模拟出一种理想的新物质,于是如何用虚拟现实技术建造虚拟环境也应运而生了。

二、计算机在设计中的应用

(1). 三维软件在设计中的运用

随着计算机三维影像技术的不断发展,三维图形技术越来越被人们所看重。三维动画因为它比平面图更直观,更能给观赏者以身临其境的感觉,尤其适用于那些尚未实现或准备实施的项目,使观者提前领略实施后的精彩结果。

三维动画,从简单的几何体模型如一般产品展示、艺术品展示,到复杂的人物模型;三维动画从静态、单个的模型展示,到动态、复杂的场景如房产酒店三维动画、三维漫游、三维虚拟城市,角色动画。所有这一切,动画都能依靠强大的技术实力为您实现。

一、建筑领域

现在阶段在中国,3D技术在建筑领域得到了最广泛的应用:早期的建筑动画因为3D技术上的限制和创意制作上的单一,制作出的建筑动画就是简单的跑相机的建筑动画。

随着现在3D技术的提升与创作手法的多元化,建筑动画从脚本创作到精良的模型制作,后期的电影剪辑手法,以及原创音乐音效,情感式的表现方法,制作出的建筑动画综合水准越来越高,建筑动画费用也比以前降低了许多。

致力于建筑漫游动画:房地产漫游动画、小区浏览动画、楼盘漫游动画、三维虚拟样板房、楼盘3D动画宣传片、地产工程投标动画、建筑概念动画、房地产电子楼书、房地产虚拟现实等动画制作。

二、规划领域

道路、桥梁、隧道、立交桥、街景、夜景、景点、市政规划、城市规划、城市形象展示、数字化城市、虚拟城市、城市数字化工程、园区规划、场馆建设、机场、车站、公园、广场、报亭、邮局、银行、医院、数字校园建设、学校等动画制作。

三、三维动画制作

三维动画从简单的几何体模型到复杂的人物模型,单个的模型展示,到复杂的场景如道路、桥梁、隧道、市政、小区等线型工程和场地工程的景观设计表现的淋漓尽致。

四、园林景观领域

园林景观动画涉及景区宣传、旅游景点开发、地形地貌表现,国家公园、森林公园、自然文化遗产保护、历史文化遗产记录,园区景观规划、场馆绿化、小区绿化、楼盘景观等动画表现制作。

园林景观3D动画是将园林规划建设方案,用3D动画表现的一种方案演示方式。其效果真实、立体、生动,是传统效果图所无法比拟的。园林景观动画将传统的规划方案,从纸上或沙盘上演变到了电脑中,真实还原了一个虚拟的园林景观。

目前,动画在三维技术制作大量植物模型上有了一定的技术突破和制作方法,使得用3D软件制作出的植物更加真实生动,动画在植物种类上也积累了大量的数据资料,使得园林景观植物动画如虎添翼。

五、产品演示

产品动画涉及:工业产品如汽车动画、飞机动画、轮船动画、火车动画、舰艇动画、飞船动画;电子产品如手机动画、医疗器械动画、监测仪器仪表动画、治安防盗设备动画;机械产品动画如机械零部件动画、油田开采设备动画、钻井设备动画、发动机动画;产品生产过程动画如产品生产流程、生产工艺等三维动画制作。

六、模拟动画

模拟动画制作,通过动画模拟一切过程如制作生产过程、交通安全演示动画(模拟交通事故过程)、煤矿生产安全演示动画(模拟煤矿事故过程)、能源转换利用过程、水处理过程、水利生产输送过程、电力生产输送过程、矿产金属冶炼过程、化学反应过程、植物生长过程、施工过程等演示动画制作。

七、片头动画

片头动画创意制作:宣传片片头动画、游戏片头动画、电视片头动画、电影片头动画、节目

片头动画、产品演示片头动画、广告片头动画等。

八、广告动画

动画广告是广告普遍采用的一种表现方式,动画广告中一些画面有的是纯动画的,也有实拍和动画结合的。在表现一些实拍无法完成的画面效果时,就要用到动画来完成或两者结合。如广告用的一些动态特效就是采用3D动画完成的,现在我们所看到的广告,从制作的角度看,几乎都或多或少地用到了动画。

致力于三维数字技术在广告动画领域的应用和延伸,将最新的技术和最好的创意在广告中得到应用,各行各业广告传播将创造更多价值,数字时代的到来,将深刻地影响着广告的制作模式和广告发展趋势。

九、影视动画

影视三维动画涉及影视特效创意、前期拍摄、影视3D动画、特效后期合成、影视剧特效动画等。随着计算机在影视领域的延伸和制作软件的增加,三维数字影像技术扩展了影视拍摄的局限性,在视觉效果上弥补了拍摄的不足,在一定程度上电脑制作的费用远比实拍所产生的费用要低的多,同时为剧组因预算费用、外景地天气、季节变化而节省时间。

制作影视特效动画的计算机设备硬件均为3D数字工作站。制作人员专业有计算机、影视、美术、电影、音乐等。影视三维动画从简单的影视特效到复杂的影视三维场景都能表现的淋漓尽致。

十、角色动画

角色动画制作涉及:3D游戏角色动画、电影角色动画、广告角色动画、人物动画等。 电脑角色动画制作一般经以下步骤完成:

1. 根据创意剧本进行分镜头,绘制出画面分镜头运动,为三维制作做铺垫;

2. 在3D中建立故事的场景、角色、道具的简单模型;

3. 3D简单模型根据剧本和分镜故事板制作出3D故事板;

4. 角色模型、3D场景、3D道具模型在三维软件中进行模型的精确制作;

5. 根据剧本设计对3D模型进行色彩、纹理、质感等的设定工作;

6. 根据故事情节分析,对3D中需要动画的模型(主要为角色)进行动画前的一些动作设置;

7. 根据分镜故事板的镜头和时间给角色或其它需要活动的对象制作出每个镜头的表演动画;

8. 对动画场景进行灯光的设定来渲染气氛;

9. 动画特效设定;

10. 后期将配音、背景音乐、音效、字幕和动画一一匹配合成,最终成完整部角色动画片制作。

十一、虚拟现实

虚拟现实,英文名为Virtual Reality,简称VR技术,也称灵境技术或人工环境。应用于旅游、房地产、大厦、别墅公寓、写字楼、景点展示、观光游览、酒店饭店、宾馆餐饮、园林景观、公园展览展示、博物馆,地铁、机场、车站、码头等行业项目展示、宣传。

虚拟现实的最大特点是用户可以与虚拟环境进行人机交互,将被动式观看变成更逼真地体验互动。 360度实景、虚拟漫游技术已在网上看房、房产建筑动画片、虚拟楼盘电子楼书、虚拟现实演播室、虚拟现实舞台、虚拟场景、虚拟写字楼、虚拟营业厅、虚拟商业空间、虚拟酒店、虚拟现实环境表现等诸多项目中采用

三维软件的出现让设计师能够更直观的把创意表达出来,让虚拟的创意变为模拟真实的视觉。使设计的.表达能力大大的提高。

(2).设计图形处理及排版软件

Photoshop:学习图像处理、编辑、通道、图层、路径综合运用;图像色彩的校正;各种特效滤镜的使用;特效字的制作;图像输出与优化等,灵活运用图层风格,流体变形及褪底和蒙板,制作出千变万化的图像特效。

PageMaker:学习排版设计的基本法则、使用方法与技巧,工具箱、快捷键的使用,菜单功能及操作技巧,出版物、书籍、宣传彩页、出片输出注意事项,报纸杂志等的高级专业排版制作的方法。

Illustrator:学习图形绘制、包装、宣传页的制作,让你更加方便地进行LOGO及CI设计,不到一个月,您就会成为一名真正的美术大师,在Photoshop的基础上再学它如虎添翼,效率成倍提高。

Freehand:不论是个人作品设计、公司徽标、海报制作,都可以轻松完成,应用于广告、印刷等行业

CorelDraw:通过CorelDRAW 12的全方面的设计及网页功能融合到现有的设计方案中,制作矢量的插图、设计及图像,出色地设计公司标志、简报、彩页、手册、产品包装、标识、网页及其它。

(3) .影视后期

影视后期制作就是对拍摄完的影片或者软件做的动画,做后期的处理,使其形成完

整的影片,加特效,加文字,并且为影片制作声音等等。后期软件具体可以分为平面软件、合成软件、非线性编辑软件、三维软件。后期软件有很多,就单纯的非线性编辑软件就有很多种。

应用情况主要是取决于用的是什么采集卡(必须是支持卡的非线性编辑软件)。合成软件:AE、Combution 、DFsion、Shake等,各有不同分别是层级与节点式的合成软件(前两个是层级后两个是节点式)。三维软件:3D MAX、MAYA、和Softimage、Zbrush等。

以视觉传达设计理论为基础,掌握影视编辑设备(线性和非线性设备)和影视编辑技

巧,能够进行影视特技制作的技术

利用实际拍摄所得的素材,通过三维动画和合成手段制作特技镜头,然后把镜头剪辑到一起,形成完整的影片,并且为影片制作声音.

传统的电影剪辑是真正的剪接。拍摄得到的底版经过冲洗,要制作一套工作样片,利用这套样片进行剪辑,剪辑师从大量的样片中挑选需要的镜头和胶片,用剪刀将胶片剪开,再用胶条或胶水把它们粘在一起,然后在剪辑台上观看剪辑的效果。

这个剪开、粘上的过程要不断地重复,直到最终得到党章的效果。这个过程虽然看起来很原始,但这种剪接却是真正非线性的。剪辑师不必从头到尾顺序地工作,因为他可以随时将样片从中间剪开,插入一个镜头,或者剪掉一些画面,都不会影响整个片子。

但这种方式对于很多技巧的制作是无能为力的,剪接师无法在两个镜头之间制作一个叠画,也无法调整画面的色彩,所有这些技巧只能在洗印过程中完成。同时剪刀加浆糊式的手工操作效率也很低

传统的电视编辑则是在编辑机上进行的。编辑机通常由一台放像机和一台录像机组

成。剪辑师通过放像机选择一段合适的素材,然后把它记录到录像机中的磁带上,然后在寻找下一个镜头。此外,高级的编辑机还有很强的特技功能,可以制作各种叠画划像。可以调整画面颜色,也可以制作字幕等。

但是由于磁带记录画面是顺序的,你无法在已有的画面之间插入一个镜头,也无法删除一个镜头,除非把这之后的画面全部重新录制一遍。所以这种编辑叫做线性编辑,它给编辑人员带来了很多限制可以看到传统的剪辑

手段虽然各有特点,但又都有很大的局限性,大大降低了剪辑人员的创造力,并使宝贵的时间浪费在繁琐的操作过程中。基于计算机的数字非线性编辑技术使剪辑手段得到很大的发展。这种技术将素材记录到计算机中,利用计算机进行剪辑。它采用了电影剪辑的非线性模式,但用简单的鼠标和键盘操作代替了剪刀加浆糊式的手工操作,剪辑结果可以马上回放,所以大大提高了效率。

同时它不但可以提供各种编辑机所有的特技功能,还可以通过软件和硬件的扩展,提供编辑机无能为力的复杂特技效果。数字非线性编辑不仅综合了传统电影和电视编辑的优点,还对其进行了进一步发展,是影视剪辑技术的重大进步。

使设计艺术在电视广告,影视制作的领域能够实现自我虚拟的想法更大的扩展了设计的表现能力。

三、懂软件并不是会设计

然而电脑软件却只是一个工具,真正起着决定性作用的是设计师的思想,

设计工作是一个主观认定强的创意工作,大部分的平面设计师是透过不断的自我教育来做进修、提升设计能力。譬如,平时就要多注意各式各样的海报、文宣品、杂志、书籍等的设计手法并加以搜集,或是上网浏览其它设计师的作品,以激发自己的设计灵感。

计师要有敏锐的美感,但对文字也要有一定的素养。因此,乎时可以广泛的阅读,增加本身的知识领域及文字敏感度。此外,设计师多半也会利用网路上的设群来做意见交流。

做一个真正的设计师不是仅仅只学会几个软件就可以的了。创意来自灵感,而灵感来自于生活,需要对生活的体验,并能从中发现灵感,要学会去创造。

如平面设计。

做平面,首先你要知道什么是平面,比如三大构成,构成基础,这些都是最基础的东西。之外还有素描,色彩,摄影,等等~~许多与美术有关的或与设计有关的,都得去了解。其实做一个设计师需要学的许多许多,所谓活到老学到老,任何时候你都不能说自己已经对某个领域完完全全的掌握了,就像一幅油画你永远都不可能将之画完一样。

就像很多人都会 PHOTOSHOP作图,但不能成为专业设计师。同样的材料做同样菜,一个普通人跟一个特级厨师所做出来的口味是有着天壤之别的。

四、科技改变了世界,也改变了设计

科技在进步,人类在进步。从徒手用石头在墙上作画到,笔的发明,从甲骨文到竹简,从竹简到纸最后到虚拟的图像,无疑所表达的事物可以更加具象,更加贴切,更加完美。

随着科技的进步,人类的进步,诉求都在不断的发生着变化。科技不仅仅在物质上让人类走向一个新的领域,物质也不再成为人类唯一所追求的东西,因为科技的进步人们有足够的食物,能够正常的活下去,于是怎么让生命更加精彩成了所要考虑的问题。

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明月丶夜灬

如何改善中空玻璃的密封寿命中空玻璃的边缘密封失败, 意味窗户失去应有的功能, 不但窗户的设计节能性能达不到, 而且消费者也不能透过结露的空气层看清外面。 1、影响中空玻璃密封长期寿命的主要因素 (1)中空玻璃的设计, 包括选择何种隔条以及结构:单道密封还是双道密封; (2)密封胶的选择及用量; (3)干燥剂的选择; (4)间隔条的选择:连续的抑或为四角插接式; (5)玻璃的清洗; (6)工艺及工人的加工质量。2、间隔条的选择 间隔条的选择主要考虑两方面因素:(1)热传导系数,(2)对中空窗密封寿命的影响。从热传导率出发,可将中空玻璃使用的间隔条分为冷边和暖边两大类。冷边是指传统的金属铝框,暖边指间隔条的材料或构造不同于传统铝隔条的间隔条,如国内使用的胶条(由波浪形铝带外加一层内含干燥剂的密封胶)。我国目前使用的间隔条大部分为铝隔条,属于冷边类,易导致边缘处结露或上霜,降低整窗的节能效果。暖边间隔条顾名思意是一种旨在改善中空玻璃边缘热传导性的间隔条, 通过采用少量的金属或完全非金属材料,或改变传统铝条的结构来实现窗户的节能效果。在北美, 暖边主要有超级间条(SUPER SPACER), 舒适胶条(SWIGGLE),不锈钢U型隔条(INTERCEPT), 强化塑料和铝合成的漕型条,玻璃纤维隔条,以及带冷桥的金属隔条等等。随着人们对节能的认识提高,可以预见暖边隔条在我国中空玻璃市场份额会逐渐上升。据报道,传统的冷边金属隔条在北美市场的份额已由1990年的85%下降到1997年的20%,而在同一时期,暖边类的间隔条却从1990年的15%上升到1997年的80%。 从中空玻璃的密封寿命角度看,暖边与冷边之分和窗的密封寿命之间没有必然的联系。也就是说,属冷边的铝间隔条可能较暖边隔条的寿命要长,而有的暖边隔条的密封寿命也可能较冷边隔条的寿命要长。关键要看间隔条本身与中空玻璃的其他材料配置如何。3、铝间隔条 铝间隔条主要有两类:传统的四角插接式与改进后的连续长管弯角式。四角插接式在具体做法上又分为接头处涂胶处理与不涂胶处理两种。一般来说,铝框的接头越少其密封性能越好,只有一个接头的连续长管弯角式铝框较四角插接的改善许多。但是,如果四角插接式铝框在接头处涂胶,而连续长管弯角式不涂胶,则接头少的密封性能不一定比接头多的好。 鉴于我国目前使用的间隔铝框(特别是在中小企业)大多数为四角插接式,而连续长管弯角式铝框的制造成本又较高,笔者认为,提高中空窗密封性能的较实际方法是采取在四角接头处涂胶的方法。4、暖边间隔条 有些暖边间隔条内含有溶剂,在温度升高时会分解挥发,悬挂在中空玻璃的空气层里。如果中空玻璃内采用的干燥剂不能吸附这种挥发的有机溶剂水汽,当温度降低时,溶剂水汽就会凝结在玻璃内侧,形成化学雾,导致玻璃永久性变花。 为改善中空窗的节能性能,有些厂家将LOW-E玻璃与暖边隔条结合起来使用,但LOW-E玻璃的镀镆对化学雾特别敏感,一旦形成就较之普通白玻看上去更明显。因此,在选择暖边隔条时,必需考虑到化学雾的问题。5、中空玻璃的构造:单道密封和双道密封 中空玻璃胶的主要作用有两方面。(1)密封作用,即防止外界的水汽进入中空玻璃空气层内;(2)结构作用,即在外界温度高低变化及高湿度和紫外线照射下仍能够保持中空玻璃的结构整体性。可见,中空玻璃胶的作用要求中空玻璃打两道胶,一道结构一道密封,各尽其职。如果中空玻璃只打一道胶,即单道密封,则这一道胶要同时起两项作用。但在实践中,选择一种同时具备良好的密封和结构性能的胶是不可能的。 与其他试验标准不同,P1中空玻璃密封寿命加速老化试验没有通过和不通过的标准。除高湿度和大气循环的测试条件外,P1测试的产品还要有紫外线的强烈照射,直到测试的密封系统失败为止。事实表明,单道密封系统的寿命要较之双道密封系统短。具体测试结果见表1和表2。表1 单道密封系统的P1测试单道密封系统配置 时间 聚异丁烯胶,铝隔条 24小时 内含波浪铝条的丁基胶条 2周 硅酮胶,铝隔条 3周 聚硫胶或热熔丁基胶,铝隔条 6-8周表2 双道密封系统的P1测试双道密封系统的P1测试 时间 聚异丁烯胶与聚硫胶或与聚胺酯、铝隔条 12-18周 硅酮胶,四角插头不经涂胶处理、聚异丁烯胶、铝隔条 15-20周 内含波浪铝条的丁基胶条、硅酮胶 25周以上 硅酮胶、四角插头经涂胶处理、聚异丁烯胶、铝隔条 40周以上 热熔丁基胶、超级间隔 40周以上表3 水汽渗透率(MVTR)单位:克/平米/24小时 MVTR 渗透率聚异丁烯 2.25 0.045热熔丁基胶 3.60 0.073舒适胶条 3.60 0.073聚胺酯 12.4 0.250聚硫胶 19.0 0.380硅酮胶 50.0 1.000表4 不同中空玻璃胶的性能之比较 抗水汽能力 抗紫外线能力 抗热能力 抗冷能力热熔丁基胶 优秀 好 好 一般聚异丁烯胶 优秀 好 好 一般聚硫胶 好 好 好 一般聚胺酯 好 好 好 好硅酮胶 差 优秀 优秀 优秀舒适胶条胶 优秀 好 好 一般6、胶的选择及用量 在选择中空玻璃胶时需要考虑胶的特点。在选择密封胶方面,首先考虑的因素是水汽透过率(MVTR),其次是抗紫外线能力,再次是抗温度变化能力。水汽透过率指外界水汽透过胶进入中空玻璃空气层内的速度。水汽透过率越低中空玻璃的密封寿命就长,反之亦然。 此外, 还必须考虑胶的透气性(见表5)。表5 透气性(氩气)聚异丁烯胶 1热熔丁基胶 2舒适胶条 2聚硫胶 4聚胺酯 10硅酮胶 >100 所打胶量的多少对中空玻璃的密封寿命的影响也是十分重要的。对此用水汽渗透路程(MVTP)来衡量。水汽透过路线是指水汽透过胶进入中空玻璃空气层内所必需通过的距离。一般来说,水汽透过路线越长中空玻璃的密封寿命越长,反之亦然。 在选择结构胶方面主要考虑胶的结构强度,与玻璃的兼容性,以及胶的施工方法。7、干燥剂的选择 干燥剂的作用主要有三种:吸附生产时密封在空气层内水份,吸附可挥发性有机溶剂和吸附在中空窗寿命期进入空气层内的水汽。显然,选择适当的干燥剂的条件是必须同时满足干燥剂应具有的三个功能。但同时要求干燥剂不吸附空气层内的空气或惰性气体。用于中空玻璃的干燥剂主要有两类:分子筛和二氧化硅。分子筛有3A、4A和13X三种。干燥剂的吸附是选择性的,与其孔径的大小有直接关系。3A分子筛除水分子之外不吸附任何物质(包括气体和挥发的化学溶剂),而13X分子筛和二氧化硅则吸附一切物质。 因此,选择干燥剂时必须综合考虑它们各自的性质。 干燥剂的选择与选用的何种中空玻璃胶有直接关系,必须结合起来考虑。8、玻璃的清洗 清洗玻璃是中空玻璃生产的第一个环节,也是保证中空玻璃的密封寿命的最重要的环节。如果玻璃上的残留的油渍和汗水不能彻底清洗掉,则密封胶与玻璃的密封程度及结构胶对玻璃的黏合力就会大大削弱,从而降低中空窗的密封寿命。应该强调指出,前面所述的选择干燥剂、密封胶和间隔条应考虑的因素,是以玻璃清洗干净为前提的,它们对中空玻璃寿命的影响在相当大的程度上是以玻璃清洗干净与否为转移的。但实践中,人们往往对清洗玻璃的重视程度最差,必须改正。9、中空玻璃的生产工艺和操作人员的加工质量 一般来说,生产中空玻璃时使用的人工越少就越能保证中空玻璃的质量。尽管采用不同的中空玻璃生产工艺(手工、半机械化或机械化)在相当大的程度影响中空玻璃的密封寿命,采用不同的隔条的中空玻璃系统可能起的作用更大些。比如说,使用传统的间隔铝框虽然生产工艺的机械化程度同样高,但是四角插接式的隔条就不如连续长管弯角式的隔条产生的密封寿命高。再比如,使用美国超级间条的生产工艺可以有手工,半机械化和机械化,相应的专用设备投资从8千美元到50万美元不等,但其密封寿命却不受影响。 操作人员加工质量可以说是影响中空窗密封寿命的关键。从玻璃的清洗、灌注分子筛,到上条、合片、打胶和充惰性气体,无一环节不与操作人员的熟练程度和加工质量有关。因此,加强对岗位人员的培训,实施事前质量控制等手段是提高中空玻璃密封寿命所必需的。表6 不同中空玻璃胶的性能之比较 结构强度 与玻璃的兼容性 施工方式热熔丁基胶 一般 一般 热融泵或挤压聚异丁烯胶 差 一般 手工和挤压聚硫胶 优秀 优秀 泵或涂抹聚胺酯 优秀 优秀 泵或涂抹硅酮胶 优秀 优秀 泵舒适胶条 一般 一般 手工、半自动化、自动化表7 干燥剂干燥剂类型 孔径(埃) 被吸附物 非吸附物3A分子筛 3 H2O 其他一切4A分子筛 4 H2O,空气,氩气,氪气 SF6,溶质13X分子筛 8.5 所有 无二氧化硅 20-300 所有 无表8 干燥剂的选择 吸附水的能力 吸附溶质的能力 吸附空气的能力 吸附氩气的能力3A分子筛 √ ××× √√√ √√√4A分子筛 √√ ××× ×× ××13X分子筛 √√√ √√ ××× ×××二氧化硅 ××× √ × ××表9 干燥剂的选择和密封胶建议使用的干燥剂和密封胶热融丁基胶 3A聚胺酯 3A聚硫胶/单道密封 3A/13X聚硫胶/聚异丁烯胶 3A或3A/13X其他胶/聚异丁烯胶 3A

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