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數字化仿真技術范文1

關鍵詞：家具 數字仿真 個性定制 快速設計

中圖分類號：TS664.01 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）07-0000-00

Abstract：Furniture manufacturing traditional design approach has been difficult to meet the globalization of markets， the demand for individual requirements. How to improve the quality of furniture products， shortening product life cycles furniture， furniture market to meet the needs of personalized custom furniture business is a common problem faced. Digital simulation platform furniture products through its vast library of standard parts， used parts library， variable type of products manufactured model library conceptual design and variant design， thereby enhancing the core competitiveness of enterprises radically. This article introduces a numerical simulation based platform and personalized custom furniture product design process， and the architecture and key technologies of digital simulation platform for a analysis.

Key words： furniture； digital simulation； personalized custom； rapid design

隨著用戶對家具的個性化要求不斷提高，家具制造行業正在發生以下方面的變化：（1）激烈的市場競爭以及數字化生產技術的應用使家具產品的生命周期縮短；（2）傳統家具市場逐漸呈飽和趨勢，以整體衣柜、整體櫥柜為代表的更具選擇性的銷售行為使家具市場朝著個性化、多樣化的方向快速發展；（3）用戶售前體驗和使用質量已經成為用戶購買的首要因素之一；（4）數字化制造可以大大加快產品的開發速度并降低開發風險。

1家具制造行業現狀

近年來，自動化的家具制造裝備普及應用使我國家具行業有了飛速發展，但是大多數企業仍然以工廠模式設計、生產傳統家具，設計環節大部分也只是采用通用CAD軟件。與德國等制造業強國相比，我國家具制造業存在的主要問題是：（1）家具產品以低端固定產品為主，缺乏原創性和定制化；（2）勞動力成本和材料價格上升等原因致使成本增加，傳統家具企業競爭優勢正在減弱，一大批小型家具企業面臨倒閉。這些問題促使家具行業與其他相關產業相互滲透、交叉、重組，行業融合有深入發展趨勢。當前，以“互聯網+家具”的數字化家具設計與制造模式處于萌芽期，發展潛力巨大。與此同時，政府扶持下的產學研一體化進程加快，互聯網制造和產品虛擬化設計受到空前重視。

如何能在高質量低成本的基礎上縮短家具產品的生命周期，開發出具有市場競爭力的產品，是家具制造企業普遍面臨的問題。企業能否根據用戶的個性需求快速地設計制造出定制產品，已經成為企業能否占領市場、發展壯大的關鍵。數字仿真技術支撐下的快速設計方法，用戶個性定制支撐下的快速設計理念將成為家具行業未來設計發展的主要方向。

2 定制化家具產品設計方法

傳統的家具生產中，賣方主導市場，生產出標準產品供用戶選擇，消費者對商品沒有選擇的主動權，賣方只關心產品數量，很少考慮市場的個性化需求。傳統的家具產品設計流程如圖1所示。

在經融危機、勞動力成本上升、傳統家具市場逐步飽和等因素的沖擊下，家具制造企業必須轉型升級。同時，面對消費者不斷變化的個性化需求，制造過程需要不斷縮短產品生命周期，降低生產成本，更加直接的面對用戶需求設計家具產品。此時，更高效的家具產品設計流程如圖2所示。

上述對比可知，數字化定制設計來源除了概念設計（分析用戶需求生成概念產品的設計活動）外還有變形設計（修改參數或局部調整結構的設計活動）。與傳統的概念設計相比，現在的概念設計來源不單單是用戶需求下的重新設計，而是家具產品標準件、常用件標準庫支撐下的組合設計，其設計效率更高。新增的變形設計則是根據用戶的實際需求，對已有的可進行生產制造的產品模型進行合理改動并快速生成，新產品的設計周期更短。在龐大的由標準件庫、常用件庫、可變型制造的產品模型庫組成的數據庫支撐下，產品的開發設計時間會大幅縮短。同時，概念設計中補充進來的新數據將進一步的擴充標準數據庫，從而促進后續的開發設計，使整個開發設計形成良性循環。

此外，與傳統的基于通用CAD的家具產品設計流程相比更高效的家具產品設計流程中多了通過建立虛擬產品模型（樣機），并對其做仿真測試與實驗的步驟。一方面，設計人員通過虛擬家具產品能夠更好的模擬其生產出來的效果，提升用戶的售前體驗，評估是否滿足購買需求；另一方面，設計人員通過虛擬產品能夠發現可能遇到的設計缺陷、制造缺陷等。

家具產品的虛擬設計可通過搭建家具產品數字仿真平臺來實現。

3 數字化仿真平臺研究

數字仿真技術，就是在數字化參數下運用一個虛擬的系統模擬真實系統的技術。數字仿真技術已經成功應用在航空航天、信息、生物、材料等領域，并在產品研制的全生命周期中得到廣泛的使用。在家具設計領域，該技術尤其是在家具組建庫的建立以及三維渲染效果方面有待進一步探索。圖3給出了家具產品數字仿真平臺的整體研究架構。

數字化仿真平臺的研究構架中，通過基礎項目的研究，完成各項數字化支撐技術進而開發出各類工具，最終完成整個平臺的搭建。在虛擬現實技術VR（Virtual Reality）等設備的支持下，以家具行業工藝和知識庫為基礎，通過相關學科的優化算法來研究家具三維數據下的動態工藝生成、三維渲染、拆單排樣等技術。并以三維引擎為核心研究仿真元模型建模技術、模板定制技術、組件模型裝配技術、模型資源庫中的家具產品分類標準技術。這些技術的互動則是通過虛擬交互動作規則與虛擬交互產品行為算法來實現的。在這些支撐技術的基礎上，開發相應的管理工具、模型建模、裝配仿真工具以及配套的數據Web交互系統和接口。

以下5點是建立數字仿真平臺的關鍵：（1）三維數據引擎。平臺主要是面向設計與虛擬交互，其中存在大量的三維圖像實時互動，這對系統的三維數據引擎提出了較高的要求。三維數據引擎作為底層開發工具支撐著高層的圖形軟件開發，它包含了基本圖形的通用算法和工具的封裝。三維引擎還包括仿真圖形的三維渲染算法，使得用戶能夠觀測到逼真的設計效果圖。（2）零件族模型的信息模型描述。產品建模是變型設計的必要手段，而建模的核心任務是建立能夠變型的產品和零件族模型。而零件族模型的變型能力（尺寸變型能力和局部結構變形能力）與所建立的信息模型描述息息相關。因此，零件族模型的信息模型即其數據結構的確定非常重要。（3）設計過程中的數據層次結構的建立與維護的算法。在產品設計過程中，需要確定一種數據結構類型來描述組件間的層次關系，并確定相關實現算法。（4）產品設計中的基于約束的選配算法。大批量定制設計是根據產品主體結構、零部件主模型和文檔來進行，根據產品特性可將所要選配的模塊分為：基礎模塊、必選模塊和可選模塊。在選配時，已被選配的模塊可能對后者選配時有約束作用，因此需借助于關聯矩陣，構建基于屬性約束的選配算法。（5）產品設計中的裝配建模技術。目前比較典型的裝配方法有兩種：自底向上和自頂向下的建模方法。但在大批量的定制設計中，裝配的自動化程度決定了裝配建模的速度，采取上述方法進行裝配建模不能滿足設計要求，因此需要研究基于特征約束的預定義的裝配方式。

4 平臺實現

定制家具數字化設計與仿真平臺（圖4）采用Visual Studio 2010環境開發，基于OpenGL三維圖形引擎。平臺構建了板式家具零件族模型和組建庫，并建立了模型組件間的形變關系約束與裝配參數約束，平臺能夠根據設定的家具外形尺寸自動生成組建尺寸和加工工藝，目前已經初步應用于衣柜等板式定制家具產品的仿真設計。

5結語

家具產品數字仿真平臺革新了企業的產品設計和生產方式。一方面，在三維建模環境中，由家具行業標準件庫、常用件庫支撐的概念設計能有效的縮短家具產品的設計周期，平臺能直接根據用戶個性定制的需求完成家具產品的變形設計；另一方面，數字化設計平臺能夠與企業的自動化生產線進行對接，從而實現設計數據驅動生產的定制家具制造執行系統。平臺有效提升了定制型家具企業的產品設計效率，顯著縮短家具產品的生命周期，降低企業的生產成本，通過數字化的方式控制生產，還有效的降低了出錯率。

參考文獻

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[2]蔣松林，陳祖建，何曉琴.基于消費者價值的家具產品設計策略[J].家具與室內裝飾，2010（10）：11-13.

[3]王偉榮.家具產品的三維展示設計與實現[D].上海：上海交通大學，2012.

數字化仿真技術范文2

關鍵詞：自動控制理論 模擬仿真技術 電氣工程 實時監控

中圖分類號：TP13-4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（a）-00-01

社會的進步科技的發展帶動了自動化技術逐漸取代手工技術，當前工業社會生產活動中自動化技術已經大規模普及推廣開來，而且自動化程度不斷加深。隨之自動控制理論隨著數學、計算機等多學科的發展也取得很大的進步，并逐漸由傳統的經典控制理論向現代控制理論發展，現代控制理論在精準度和過程控制方面的優勢也使得電氣自動化技術其過程更加復雜化，在自動化產品設計進入實際工程前要進行一系列的模擬仿真，以確保能夠世紀工程需要。

1 電氣自動化和仿真技術

1.1 電氣自動化的發展和特點

電氣自動化作為電氣信息方向的一門新學科，因為和人們生產生活密切相關而迅速發展。經過長時期的發展，如今電氣自動化已經作為高新技術產業的重要部分而發展較為成熟。電氣自動化從一個電氣開關開始到整個電氣系統的控制部分都有其分布組成。它包括了對開關信號進行控制，對工程目的進行分析，對系統中各設備進行信息交流，對系統中反饋的信息做匯總并按人們預期設定的程序步驟進行智能化的邏輯分析并準確快速做出動作反映，已達到脫離人工而能自動運行的目的。如今，電氣自動化技術廣泛的應用于工業、農業、軍事和交通運輸中。在電氣自動化中，控制理論是其重要的基礎內容。自20世紀四五十年代開始，控制理論一直在不斷的發展。經典控制理論的出現標志著控制理論的形成，自動化技術開始得以普及推廣。之后隨著各種自然學科和計算機技術的迅猛發展，在20世紀五六十年代依托于數列和計算機技術的狀態空間法的出現標志著現代控制理論的形成。經典控制理論計算簡單便于分析，能夠很好的解決單變量定常系統的設計應用。而隨著工業進程的發展，人們對自動化程度提出了更高的要求，工業中有關多變量系統的分析設計已經不能再用經典控制理論，現代控制理論的出現解決了這個問題，使得電氣自動化技術向著系統更加復雜，控制更加精準的方向發展。

1.2 自動化中的仿真技術

隨著工業進程的加快，工業工廠、交通管理、軍事國防在進行自動化程度加深的同時也要求對控制過程進行實時監控或著遠程監控。仿真技術是自動化控制過程中不可分割的一部分。它通過力控軟件將可編程邏輯控制器（PLC）中采集的現場實時數據反映到人際交換界面上來，并用仿真模擬圖像對生產過程進行監控。模擬仿真技術也可以在自動化設備投入運行前進行預先模擬運行，以便檢查自動控制程序是否穩定，是否滿足實際生產需要。

2 仿真技術在電氣自動化中的應用

2.1 仿真技術在自動化鋼鐵廠中的應用

在大型鋼鐵廠中，從鐵礦向高爐送料開始一直到鋼鐵成型，其過程大多是脫離人工的自動完成，這主要有現場的各種傳感器（溫度傳感器、壓力傳感器、紅外傳感器、噪聲傳感器等），控制室的大型工控機（可編程邏輯器PLC），各種配套的邏輯開關，相關的變頻器，變壓器等電氣設備組成。PLC作為整個自動化的核心部分，對整個自動化過程進行邏輯分析和控制，邏輯開關通過通斷作為相應PLC控制動作的執行者，現場的各種傳感器和行程開關作為信息來源，將現場的各種實時數據信息傳輸給PLC，相關電氣設備作為運行的支持。在中央控制室中，通過人機交換界面可以將PLC中匯總的各種實時數據反饋到顯示屏上，通過這些配套的力控軟件可以以圖像的形式對鋼鐵廠的各個生產車間和每個生產過程進程數據進行仿真，并可以在顯示屏幕上直接對各個生產過程進行手動控制操作。也可將其上傳至網絡進行遠程協助操作和監控。

2.2 仿真技術在大型汽車組裝廠的應用

在大型汽車生產廠，各種零部件的組裝是汽車生產廠商所進行的主要活動，一輛車往往需要上萬個零部件，而不同的車型需要不同的零部件，即便是同一輛車型的不同配置也需要不同的零部件，如何在最短的時間內組裝出最多的車而且正確無誤一直生產廠商所關注的問題。電氣自動化技術的出現很好的解決了這項問題，并大大提高了汽車的組裝速度。在汽車總裝車間，各種細小繁多的零件需要按不同的車型組裝到一起，由于汽車廠商往往是根據客戶的訂單需求，同一批次的車型中往往是不同的配置同時進行，這就使現場的操作工單靠腦力無法按時保質保量的完成任務。通過自動控制技術和仿真技術可以有效的解決這個問題。在將汽車組裝進行幾個部分的分割之后，在各個部分上安裝可編程控制器（PLC）作為自動控制器，并安裝顯示屏作為仿真顯示器，將各部分的PLC通過工業以太網連接在CCR（中央控制室）的服務器上，通過IPMS系統通過前端的仿真控制端將各種車型數據導入服務器中，服務器再降不同的配置信息分配到相應的現場PLC中，PLC可以根據不同車型的配置信息將所需的零部件現實到屏幕上，或者制作零部件架并在加上安裝撥碼燈，使PLC直接控制對應零件撥碼燈的亮滅，這樣可以是操作工很快捷準確的選取各種零部件，減少了工作強度，增加工作效率。

3 結語

電氣工程及其自動化的發展使得我國各行業的自動化進程不斷加快，仿真技術作為自動化控制系統中的組成部分，能夠很形象的反映出設備實時運行的情況，方便監控與管理。目前可編程控制器（PLC）作為行業經常采用的生產控制設備，與之相應的力控軟件能夠很好的模擬仿真系統的運行狀況，他們已經被越來越廣泛運用到社會的各行各業。

參考文獻

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[3] 楊敏南.中國自動化學會“系統仿真”79年學術交流會在煙臺召開[J].冶金自動化，1980（2）.

數字化仿真技術范文3

1　軟件選擇

Inventor是美國Autodesk公司推出的一款三維可視化實體模擬軟件，能夠方便快捷地創建和驗證完整的數字樣機，可用于建模、裝配等工作。3ds　Max是Autodesk公司研發的三維動畫制作和渲染軟件，具有通用性好、方便易學、價格低廉、擴展性強等優點，是目前較為流行的同類軟件之一。本文所述的自動化集裝箱碼頭三維建模和動畫仿真基于Windows操作系統，三維建模由Inventor軟件完成，三維動畫制作由3ds　Max軟件完成，動畫后期制作由After　Effects后期特效軟件和Premiere　Pro非線性編輯軟件完成。

2　模型創建及導入

自動化集裝箱碼頭設備眾多，這些設備的三維模型需要利用Inventor軟件分別創建。本項目創建的模型包括集裝箱船舶、橋吊、內集卡、自動導引車、自動導引車伴侶、軌道吊、鐵路吊、碼頭地形等。

模型創建完成后，需要導入3ds　Max軟件中以構建場景模型。在3ds　Max軟件中，依次選擇“應用程序”菜單“導入”選項“選擇要導入的文件”對話框“文件類型”“Autodesk　Inventor（*.IPT；*.IAM）”，將建好的模型逐個導入。導入模型時應當根據具體情況選擇適當的選項，以確保模型精度及Z軸方向正確（見圖1）。設備模型全部導入后，按方案布置圖將模型放置在相應位置，形成自動化集裝箱碼頭總體三維模型（見圖2）。

3　材質及燈光設置

對模型進行材質、紋理貼圖是關鍵步驟之一。為增強碼頭整體效果的真實性，要根據業主的要求，利用材質編輯器賦予模型相應的顏色、材質。一般情況下不要求對材質進行做舊處理，只要根據業主提供的色標調出相應的顏色，再調整高光級別及光澤度參數即可。此外，對港徽銘牌、集裝箱材質等進行貼圖處理，并利用3ds　Max軟件的UV紋理編輯器進行對位和編輯，配合整體模型達到最好的效果。

本項目使用mr　Sun和mr　Sky設置燈光參數，能夠精確渲染日光場景，實現較真實的光照陰影效果（見圖3）。

4　腳本設計

本項目需要動畫演示7種作業工況，分別為卸船、裝船、堆場移箱、堆場接力、集卡裝卸、特殊箱裝卸、邊裝邊卸等，每種作業工況均要制定詳細的動畫腳本。卸船作業的動畫腳本見表1。

5　動畫設置

3ds　Max軟件設置運動的方法有關鍵幀法、變形法和關節法等，技術動畫一般采用關鍵幀法和關節法。該軟件中幾乎所有參數都可以創建關鍵幀，而機械運動和受物理規律制約的運動僅需少數關鍵幀就能使畫面栩栩如生。

本項目采用關鍵幀法進行動畫設置。為便于設置動畫關鍵幀，對設備及其零部件按所在位置關系分組，并用“選擇鏈接”和“打斷鏈接”的命令建立物體之間的層級關系，定義父物體和子物體，形成動作關聯性，使子物體跟隨父物體運動。需要注意的是，集裝箱分別跟隨橋吊小車、自動導引車、軌道吊小車運動，而常規的分組或鏈接只能使其在整個動畫過程中跟隨唯一的父物體運動，對其單獨設置動畫幀的工作量又較大，為此，將集裝箱的控制器類型改為“鏈接約束”，使其繼承目標對象的位置、旋轉度和比例，從而隨場景中的不同對象運動。集裝箱在特定關鍵幀的鏈接狀態見圖4。

6　渲染輸出及后期合成

按照動畫腳本對相關的設備、零部件設置關鍵幀后，即可進行渲染輸出，在“渲染器設置”對話框中調節“活動時間段”“輸出大小”“渲染輸出”“指定渲染器”等參數。本項目采用Mental　Ray渲染器進行渲染，輸出分辨率為高清電視的1280？20，并采用TGA圖片序列為最終渲染結果，這樣方便后期特效軟件和非線性編輯軟件合成動畫視頻，通過添加字幕、音樂、配音等完成整個三維仿真動畫的制作。

7　結束語

Inventor軟件和3ds　Max軟件各有優勢，在動畫仿真應用上能夠實現功能互補。利用上述軟件模擬自動化集裝箱碼頭的布局規劃和各種作業工況，可以使抽象的技術問題形象化，使碼頭管理者和研發人員直觀了解自動化集裝箱碼頭的布局方案和作業流程，從而大大方便方案論證和交流改進，并為調整優化方案提供決策依據。實踐證明，三維建模和動畫仿真軟件以其獨特的設計理念，將科學性與藝術性相結合，為自動化集裝箱碼頭設計和推廣提供重要支撐。

參考文獻：

數字化仿真技術范文4

關鍵詞：新農村建設，數據庫，容災

項目來源：重慶市科技攻關計劃項目《村鎮新農村建設數字化綜合服務系統平臺關鍵技術研究與應用示范》（課題編號CSTC2011AC1077）。

容災系統是指在相隔較遠的異地，建立兩套或多套功能相同的IT系統，互相之間可以進行健康狀態監視和功能切換，當一處系統因意外（如火災、地震等）停止工作時，整個應用系統可以切換到另一處，使得該系統功能可以繼續正常工作。容災技術是系統的高可用性技術的一個組成部分，容災系統更加強調處理外界環境對系統的影響，特別是災難性事件對整個IT節點的影響，提供節點級別的系統恢復功能。

村鎮新農村建設數字化綜合服務系統平臺是為了構建面向新農村建設的鄉鎮與行政村綜合信息服務體系和應用模式，為基層農業農村信息化的建設、發展與應用推廣提供幫助。平臺面向新農村建設的農村基層（包括村民、村民小組、行政村、農業產業化項目等）的信息采集分類與代碼標準、資源共享技術標準與規則，建立一批服務于農業農村經濟發展的信息資源專題數據庫，該類數據庫能夠實現異構信息系統的有效集成和整合。通過村鎮一體化的新農村建設數字化綜合服務系統平臺建設，能夠為農業、農村和農民提供可靠便捷的信息服務，從而節約基層政府的行政成本，提高政府的辦事效率和服務質量，為農民提供方便、快捷的信息服務。

根據IT內控建立異地備份系統的要求，結合村鎮新農村建設數字化綜合服務系統平臺各業務系統的實際需求，特建立一個獨立的遠端業務中心作為系統平臺內部的主要冗災中心。該中心將設置相應的存儲系統，通信線路保障，主機服務器以及應用服務器，當主業務系統發生災難時，遠端的容災系統將自動或人工啟用，在極短的時間內接管整個主業務系統的業務應用，做到各業務單元的平滑切換，保證數據的一致性，業務的連續性。并且在保持備份中心安全運行的基礎上，快速恢復主業務系統的業務數據。

對于平臺內部的各類IT支撐系統，團隊根據各系統故障對公司業務產生影響的重要性，確定了本次方案先完成重要的前端系統（包括村民基本數據系統、村鎮基層組織數據系統、村鎮管理系統）的異地容災備份。經分析，村民基本數據系統、村鎮基層組織數據系統、村鎮管理系統三個系統的數據總量約是3T左右。

Oracle Data Guard 是ORACLE數據庫提供的一個基于歸檔日志遠程復制的災備方案，其原理是在遠程災備服務器上安裝和配置一套與生產系統完全一致的ORACLE數據庫熱備份系統。在生產服務器工作時，將產生的數據庫歸檔日志遠程傳遞到備份系統，并在備份系統上重演日志中的操作，使兩邊的數據保持同步。當生產數據庫損毀時，備份系統上的數據庫可以接替工作。

本方案采用Oracle Data Guard方式，要求主服務器和備用服務器上的Oracle數據庫和操作系統的版本相同。因此，我們在災備機房配置一臺IBM主機和一個存儲，其可用硬盤容量大于primary site數據庫存儲總合。其中IBM小型機，安裝操作系統為AIX5.3，并安裝三個Oracle數據庫，版本為 8.1.7.4（10000號數據庫不用進行數據同步）。生產系統和災備系統間的數據庫通過Oracle Data Guard技術來實現數據同步。方案實施后的網絡拓撲圖1所示：

實現本方案需要的設備和環境搭建如下：

容災機房配置一臺IBM小型機，型號為IBM P5-550Q，做為村民基本數據系統、村鎮基層組織數據系統、村鎮管理系統的備用數據庫服務器。安裝操作系統為AIX5.3，同時在這臺服務器上安裝兩個Oracle數據庫，版本都為 8.1.7.4。

容災機房配置一臺IBM存儲設備，型號為IBM DS4800，裸容量為6T左右，采用Raid5+1hotspare的方式進行數據容余。

容災機房配置至少1臺16口SAN光纖交換機，型號為IBM 2026-416，為提高可靠性建議在條件允許的情況下配置2臺。

兩機房的光纖交換機分別連接一臺Fiber Channel轉IP的路由器，從而可以通過遠程IP網絡連接進行數據復制。

在主系統正常工作的同時將主系統產生歸檔日志文件（Archived Log）不斷的傳送到后備數據庫系統，并且利用這些日志文件在后備數據庫系統上連續進行恢復（Recover）操作，以保持后備系統與運行系統的一致。當主系統發生故障時，使用備份的數據庫日志文件在后備數據庫上恢復主數據庫內的數據。

數字化仿真技術范文5

數字藝術是運用數字技術和計算機程序等手段對圖片、影音文件進行的分析、編輯等應用，最終得到完美的升級作品。它廣泛應用于平面設計、三維技術的教學和商業設計等用途，并隨科技進步被大眾接受和認可。廣義的數字藝術就是數字化的藝術，以數字技術為載體，具有獨立的審美價值，都可以歸類到數字藝術。數字藝術作品一般在創作過程中全面或者部分使用了數字技術手段。數字藝術包括交互媒體設計、數字影像藝術、虛擬現實設計、新媒體藝術等。交互媒體設計指以互動媒體為載體的設計，數字影像藝術包括數字動畫、dv電影、數字影視廣告和片頭……；虛擬現實設計是指數字博物館、數字商城這樣的虛擬空間設計；新媒體藝術對應傳統美術、雕塑，是以數字技術為手段和材料的純藝術形式。數字藝術是指以數字科技的發展和全新的傳媒技術為基礎，是人類理性思維和藝術感覺巧妙融合一體的藝術。數字藝術作品必須在實現過程中全面或者部分使用了數字手段。數字藝術作品主要包括以下形式：錄象及互動裝置，虛擬現實，多媒體，電子游戲，卡通動漫，網絡游戲，網絡藝術，數字設計，電腦插畫，電腦動畫，3d動畫，數字特效，數字攝影，數字音樂以及音樂影像等。也就是說，本文由收集整理數字藝術是藝術和科技高度融合的多學科的交叉領域，涵蓋了藝術、科技、文化、教育、現代經營管理等諸多方面的內容。數字藝術的運用領域以及它的影響度，以下著重從數字表演，數字影像兩個領域淺析。

首先是數字藝術中的數字表演與仿真技術是一個發展中的全新交叉學科，是計算機科學技術、光學工程等工程科學和藝術學、心理學、社會學等人文學科的交匯點。在數字表演過程中，藝術家通過傳感器和軟件來控制表演空間中的圖像、演員、音效和燈光等表演元素，將通過仿真技術實現的虛擬表演元素與傳統文藝表演的表演元素融合起來，從而獲得了前所未有的手段來控制表演的空間和時間。這種虛實結合的新型藝術形式不僅改變了傳統的表演形式，也促進了技術手段的發展，并對藝術和技術的融合提出了挑戰。隨著現代數字技術的快速發展，傳統的表演要素、表演方式、表演規律等急劇變化，多種表演藝術門類和多種工程技術要求實現天衣無縫的融合，從而促成了數字表演技術的誕生；而仿真技術為這種跨領域、跨平臺的協作提供了理論基礎和技術支撐。數字表演與仿真技術是按照文藝表演的生產服務流程，將數字化表演與現代仿真技術相結合，從而全面提升文藝演出創意、編排、演出、推廣等創新能力的新型交叉學科。它主要研究數字表演的藝術性、技術性、社會學價值；數字表演的實體建模、空間建模、行為建模；數字表演的仿真創作平臺、實現平臺和呈現平臺；廣場與室內表演仿真技術、遠程劇場技術和數字表演評估技術等。主要研究方向有數字表演基礎、數字表演建模技術、表演仿真平臺技術和數字表演仿真應用技術等。

其次是數字藝術領域中的數字媒體技術在舞蹈影象中的運用隨著人們的研究會越來越廣。形成紛繁復雜的舞蹈影像世界。舞蹈藝術正朝著多元化、現代化、多媒介化和全方位感官刺激的方向迅速發展。從只有畫面沒有聲音的純肢體語言表達，到聲、光、電多方位輔助表演，再到電腦藝術、行為藝術、展示藝術等多藝術門類的相互借鑒，舞蹈藝術表演和教學正走向一條藝術語匯更豐富、情感氛圍更濃烈、視覺美感更具沖擊力的變革之路。大眾傳媒的運用、傳播拓寬了舞蹈愛好者和舞蹈教學工作者的視野，提高了舞蹈藝術全民參與和鑒賞的水平。舞蹈藝術的教與學在現代信息和多媒體技術的輔助下，逐步推陳出新，并在內部深化改革，最終贏得更大的發展。

影像舞蹈正是在這樣的獲取環境與需求中誕生，并成為舞蹈藝術的重要分支，在舞蹈作品舞臺數字藝術分為兩大類，一是以計算機為平臺的靜態藝術。二是七個子項的動態藝術。它包括了兩維靜態藝術，兩維動態藝術，三維靜態藝術，三維動態藝術，視頻藝術，虛擬現實和數字表演。數字藝術總體講是以技術為主，藝術為輔，藝術與技術相結合的專業。而數字藝術在舞蹈中的運用主要體現在以下幾個方面。一，動畫。二，動作捕捉。三，動作跟蹤系統。四，高清攝影及播放系統。五，三維立體投影技術。這是一種運動軌跡的建模，通過同步編舞，運用3d軟件建設動作數字模型。六，影像和舞者互動裝配系統。利用實時摳像到另一個空間上去跳舞。是一個數字化的虛擬環境。這就形成了一個大種的舞蹈，是一個大眾的互動世界。在舞臺上，觀眾直接看通過舞者的動作經過播放在大屏幕上的數字影像。利用多媒體技術中的影像手段，可以多角度展示不同舞蹈類型的文化背景，把握舞蹈藝術肢體語言的情感語義和形態構成。舞蹈的風格韻律、情感等內容是很難用語言解釋清楚的。利用多媒體，可以使舞蹈以直觀、形象、生動的畫面準確地表達，獲得充分的感知

數字化仿真技術范文6

【關鍵詞】仿真復制技術，檔案，實體保護

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

隨著社會進程的飛速發展，人民的精神文化需求與日俱增，促進了檔案保存事業的進步。檔案工作也在隨著技術的提高，極大地提高了檔案的使用價值。通過仿真復制技術可以使檔案的實體從檔案室中解放出來，走到了群眾的日常生活中，發揮了檔案的珍貴價值，讓人們了解人類發展的歷史記錄。

1使用仿真復制技術的必要性和重要性

中國是著名的文化大國，有許多珍貴的歷史資料，而四大發明的印刷術和造紙術也為以紙為載體的訊息提供了傳播和復制的途徑，進一步促進文化的傳承和傳播。時至今日，我們通過保存的檔案，了解當時的文化歷史背景，傳承了優秀的民族文化。但是隨著時間的流逝，很多紙質的文獻也會慢慢發生了變化，紙質變黃、變脆，不易于保存和閱讀，因此保護和搶救歷史檔案的事情刻不容緩。

2仿真復制技術的介紹以及操作流程

檔案的數字化仿真復制技術主要是有圖像采集、圖像管理、色彩管理與打印輸出四個部分，設備包括了專業的高精度掃描儀、標準光源、分光光度儀、圖形工作站、激光和噴墨打印機和相關的色彩管理軟件。它是由圖形圖像技術、數字印刷和數字影像技術于一體的知識體系。

2.1數據圖像信息采集

數據圖像的采集工作是仿真復制工作的基礎工作，也是至關重要的步驟。是保證仿真復制技術的高質量的基礎。在進行數據采集之前，需要對掃描儀進行色彩校正的準備，用以確保采集檔案實體的準確性。在仿真復制的過程中，通常會采用非接觸式的高清掃描儀對大幅面字畫檔案盒檔案案卷的珍貴原件進行圖像采集。

2.2色彩管理

色彩管理是檔案仿真技術中重要的一個環節，是保證高質量的仿真效果的基礎。它運用專業的色彩管理軟件和分光光度儀，對激光和噴墨打印機、高清掃描儀和專業的顯示器等進行色彩校正，確保最終打印的色彩效果和原件保持一致，力爭接近或者達到“所見即所得”的視覺效果。

2.3圖形圖像的處理

在使用專業的圖形圖像處理軟件PhotoShop等之前，需要將圖片導入到色彩管理中預先做好的掃描儀和打印機的ICC文件中，這樣做可以讓顯示器的圖像色彩與實際輸出的保持一致。使用軟件對有損壞的檔案圖片進行修復，在標準情況下，將仿真件與原件進行對比，運用色彩學的知識，從色彩的平衡感、亮度以及色彩飽和度等方面對圖像進行色彩的校正，確保色彩的一致性。

2.4仿真件的打印輸出

檔案仿真件的輸出主要是由激光或者噴墨打印機作為輸出設備，根據檔案原件的紙張的類型選擇色彩、材質相近或者相同的仿真件的載體，在結合屏幕軟打烊和色彩管理，完成相關的圖像處理后，打印輸出檔案仿真件。

3 數字化仿真復制技術在保護檔案中的作用

3.1能夠有效的延長檔案的使用壽命

隨著時間的流逝，檔案的保存越來越難，許多珍貴的資料都存在一些的損壞。如果不及時保存，它們之中的歷史信息都會消失。利用數字仿真技術繼承檔案中的寶貴資料，代替真件供給人們進行學習，在恒濕和恒溫的檔案庫中有利于檔案的保存，最大程度的減緩檔案的破損和老化程度。

3.2能夠有效的管理和保存檔案信息

通過專業的儀器獲得檔案中的信息，如圖片、文字、墨痕、污跡甚至是損壞情況等都進行了全面的記錄。這些清晰的圖片可以在電腦內，進行統一規范的管理，又能提供便捷的檢索。為了滿足圖像處理的要求，圖像的分辨率要在300dpi以上。處理后的圖像往往所占內存較大，在處理的過程中，合并或者刪除一些不必要的圖層，保留關鍵的圖層，并進行復制和保存。最終輸出的檔案一樣要與原件進行編號，而處理后的圖像也要在光盤上保存。一旦仿真模擬檔案出現損壞，技術人員可以很快重新制作出來。雖然在刻錄光盤后也會出現一定的老化，但是其中儲存的信息可以不斷的進行更新，使得檔案的信息長期的儲存下去。

3.3能夠較好的收集和整理檔案中的信息

很多情況下,很多歷史檔案要保存在不同的地區，在調用檔案時十分的不便。而通過仿真復制技術，將分散在不同地區的檔案以高清圖像的形勢進行信息的交流，再利用互聯網，全國范圍內的文獻資料，可以聯網查閱，極大的豐富了館藏，及時豐富的提供了檔案的社會服務。同時，對于珍貴的孤本和珍品可以得到很好的保存，減少了使用時的磨損，甚至遺失。

4數字化仿真復制技術的應用實例

4.1異地備份的基礎

近些年來的自然災害頻發，這就給檔案部門保存珍貴文獻造成了極大的不便。在四川的汶川地震中，羌族的檔案館中許多珍貴資料就因地震被破壞了，形成了重大的損失。全國的檔案的部門在這次災害后，紛紛嘗試電子文件的異地備份，以減少自然災害引起的巨大損失。如果發生自然災害檔案遭到破壞，檔案館可以從備份中心及時取得仿真復制件重新制作，恢復檔案的原貌，也算是對檔案的彌補。

4.2在展覽中應用實例

檔案不僅僅是用來保存的，更是應該給人們閱覽、學習的。許多的紀念館和檔案館都經常舉辦各種檔案的展覽會。通過展覽的形式，人們可以從中獲得比較原始和真實的信息，觀眾可以被真正的史實所震撼，檔案展覽業起到了生動宣傳的作用。舉辦一次展覽并不難，但是如果想形成某個專題的系統性的展覽，由于一定的局限性，檔案的實物具有惟一性，而一般的復制技術，雖然使用了影印、燈光等技術手段，可以烘托出氣氛，但是遠遠沒有數字化仿真復制技術那樣的震撼感和真實感。

結束語：

數字化仿真復制技術與傳統的檔案修復技術相比，在不破壞的珍貴的原件的基礎上，仿真復制技術更加易于保存和傳播。在國家的大力支持下，我國源遠流長的文化能夠得到全面地保護，而且檔案仿真技術能夠使得許多珍藏的檔案不在局限于史學家的考究中，逐漸走進世人的目光，為世界所熟悉。

參考資料：