導語：如何才能寫好一篇計算機圖形學論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：圖形學；發展；應用

一、計算機圖形學的發展

計算機圖形學是利用計算機研究圖形的表示、生成、處理，顯示的科學。經過30多年的發展，計算機圖形學已成為計算機科學中最為活躍的分支之一，并得到廣泛的應用。1950年，第一臺圖形顯示器作為美國麻省理工學院（MIT）旋風一號——（Whirlwind）計算機的附件誕生．該顯示器用一個類似示波器的陰極射線管（CRT）來顯示一些簡單的圖形。在整個50年代，只有電子管計算機，用機器語言編程，主要應用于科學計算，為這些計算機配置的圖形設備僅具有輸出功能。計算機圖形學處于準備和醞釀時期，并稱之為：“被動式”圖形學。

二、計算機圖形學在曲面造型技術中的應用

曲面造型技術是計算機圖形學和計算機輔助幾何設計的一項重要內容，主要研究在計算機圖象系統的環境下對曲面的表示、設計、顯示和分析。它肇源機、船舶的外形放樣工藝，經三十多年發展，現在它已經形成了以Bezier和B樣條方法為代表的參數化特征設計和隱式代數曲面表示這兩類方法為主體，以插值（Intmpolation）、擬合（Fitting）、逼近（Ap-proximation）這三種手段為骨架的幾何理論體系。隨著計算機圖形顯示對于真實性、實時性和交互性要求的日益增強，隨著幾何設計對象向著多樣性、特殊性和拓撲結構復雜性靠攏的趨勢的日益明顯，隨著圖形工業和制造工業邁向一體化、集成化和網絡化步伐的日益加快，隨著激光測距掃描等三維數據采樣技術和硬件設備的日益完善，曲面造型在近幾年來得到了長足的發展。

2．1從研究領域來看，曲面造型技術已從傳統的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接，擴充到曲面變形、曲面重建、曲面簡化、曲面轉換和曲面位差。

曲面變形（DeformationorShapeBlending）：傳統的非均勻有理B樣條（NURBS）曲面模型，僅允許調整控制頂點或權因子來局部改變曲面形狀，至多利用層次細化模型在曲面特定點進行直接操作；一些簡單的基于參數曲線的曲面設計方法，如掃掠法（Sweeping），蒙皮法（skinning），旋轉法和拉伸法，也僅允許調整生成曲線來改變曲面形狀。計算機動畫業和實體造型業迫切需要發展與曲面表示方式無關的變形方法或形狀調配方法，于是產生了自由變形（fFD）法，基于彈性變形或熱彈性力學等物理模型（原理）的變形法，基于求解約束的變形法，基于幾何約束的變形法等曲面變形技術和基于多面體對應關系或基于圖象形態學中Minkowski和操作的曲面形狀調配技術。

2．2從表示方法來看，以網格細分（Sub-division）為特征的離散造型與傳統的連續造型相比，大有后來居上的創新之勢。而且，這種曲面造型方法在生動逼真的特征動畫和雕塑曲面的設計加工中如魚得水，得到了高度的運用。

三、在計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）的應用

這是一個最廣泛，最活躍的應用領域。計算機輔助設計（ComputerAidedDesign，CAD）是利用計算機強有力的計算功能和高效率的圖形處理能力，輔助知識勞動者進行工程和產品的設計與分析，以達到理想的目的或取得創新成果的一種技術。它是綜合了計算機科學與工程設計方法的最新發展而形成的一門新興學科。計算機輔助設計技術的發展是與計算機軟件、硬件技術的發展和完善，與工程設計方法的革新緊密相關的。采用計算機輔助設計已是現代工程設計的迫切需要。CAD技術目前已廣泛應用于國民經濟的各個方面，其主要的應用領域有以下幾個方面。

3.1制造業中的應用。CAD技術已在制造業中廣泛應用，其中以機床、汽車、飛機、船舶、航天器等制造業應用最為廣泛、深入。眾所周知，一個產品的設計過程要經過概念設計、詳細設計、結構分析和優化、仿真模擬等幾個主要階段。同時，現代設計技術將并行工程的概念引入到整個設計過程中，在設計階段就對產品整個生命周期進行綜合考慮。當前先進的CAD應用系統已經將設計、繪圖、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一個系統內。現在較常用的軟件有UGII、I-DEAS、CATIA、PRO/E、Euclid等CAD應用系統，這些系統主要運行在圖形工作站平臺上。在PC平臺上運行的CAD應用軟件主要有Cimatron、Solidwork、MDT、SolidEdge等。由于各種因素，目前在二維CAD系統中Autodesk公司的AutoCAD占據了相當的市場。

3．2工程設計中的應用。CAD技術在工程領域巾的應用有以下幾個方面：①建筑設計，包括方案設計、三維造型、建筑渲染圖設計等。②結構設計，包括有限元分析、結構平面設計、框/排架結構計算和分析等。③設備設計，包括水、電、暖各種設備及管道設計。④城市規劃、城市交通設計，如城市道路、高架、輕軌等。⑤市政管線設計，如自來水、污水排放、煤氣等。⑥交通工程設計，如公路、橋梁、鐵路等。⑦水利工程設計，如大壩、水渠等。⑧其他工程設計和管理，如房地產開發及物業管理、工程概預算等。

3．3電氣和電子電路方面的應用。CAD技術最早曾用于電路原理圖和布線圖的設計工作。目前，CAD技術已擴展到印刷電路板的設計（布線及元器件布局），并在集成電路、大規模集成電路和超大規模集成電路的設計制造中大顯身手，并由此大大推動了微電子技術和計算及技術的發展。

3．4仿真模擬和動畫制作。應用CAD技術可以真實地模擬機械零件的加工處理過程、飛機起降、船舶進出港口、物體受力破壞分析、飛行訓練環境、作戰方針系統、事故現場重現等現象。在文化娛樂界已大量利用計算機造型仿真出逼真的現實世界中沒有的原始動物、外星人以及各種場景等，并將動畫和實際背景以及演員的表演天衣無縫地合在一起，在電影制作技術上大放異彩，拍制出一個個激動人心的巨片。:

3．5其他應用。CAD技術除了在上述領域中的應用外，在輕工、紡織、家電、服裝、制鞋、醫療和醫藥乃至體育方面都會用到CAD技術。CAD標準化體系進一步完善；系統智能化成為又一個技術熱點；集成化成為CAD技術發展的一大趨勢；科學計算可視化、虛擬設計、虛擬制造技術是CAD技術發展的新趨向。

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關鍵詞：計算機圖形學；研究型教學；算法

計算機圖形學是研究如何利用計算機來顯示、生成和處理圖形的原理、方法和技術的一門學科，在計算機輔助設計制造、科學計算可視化、地理信息系統、虛擬農業等領域有著非常廣泛的應用，是計算機、地理信息系統、電子工程、機械設計等本科專業一門重要的專業基礎課，也是許多后續課程(圖像處理、模式識別、多媒體技術、虛擬現實、計算機視覺等)的基礎課程，在教學計劃中占有重要地位和作用。

培養學生的創新和實踐能力是研究型大學教育改革目標的核心。通過該課程的學習，不僅使學生能系統地獲得計算機圖形學的基本知識、必要的基礎理論和常用的圖形生成算法，同時能提高學生的綜合素質，使學生具備一定的研究和創新能力。另外，隨著近幾年信息技術在農業領域的廣泛應用，在農業遙感、地理信息系統、農作物模擬和仿真中涉及大量的計算機圖形算法和技術。因此在這門課的講授內容上增加了一些和遙感、地理信息系統、虛擬農業技術相關的圖形基礎和算法，并結合教師的研究成果和科研工作的進展，及時將其增加到教學內容中，使這門課程逐漸形成有農業特色的專業基礎課。

課程改革決不僅僅是教學內容的更新，更為重要的是學習方式、思維方式轉換以及新教育技術的應用。這需要我們從“知識型教學”轉換成為“研究型教學”，即以知識為載體，傳授本學科的方法論，注重學科發展，提升教學中學生思維能力、交流溝通能力等持久性綜合能力的培養。

1研究型教學的實施方案

研究型教學是以提高學生的綜合素質和創新研究能力為目標的。為了達到這個目標，我們從跟蹤學科前沿能力、發現問題能力、理論聯系實際能力、文獻閱讀能力等以下7個方面來綜合培養學生的能力[1]，如圖1所示。

圍繞這幾方面的能力，具體做法是強化基礎、突出實踐、重在素質、面向創新。我們主要在以下幾個方面展開了創新性的教學改革研究。

1.1像計算機工程師那樣去思考和解決問題

本課程教學理念為：“以應用為背景、以理論為主線、以算法為核心、以合理先進的教學方法為手段、以提高學習興趣和創新能力的培養為目標”。

學完這門課程，學生應掌握兩個技能并達到一個目標，兩個技能是：1)學生能編寫小規模的圖形程序(這里的小并不是貶義，只是代表你有能力做事的規模而已)；2)掌握的第二個技能是有能力來理解別人編寫的程序。因此要能寫、能讀程序。

最終的目的是開啟學生從其他領域中提煉概述，并研究出如何將其轉入計算機圖形領域的能力。通過圖形學算法的提出背景以及發現、發展和完善過程的講解，對學生的思維進行訓練，提高學生面向問題的求解能力，培養學生的科研素質。

在教材的選取上，不局限于一本教材[2-4]，而是選用國內較有影響的幾本教材作為參考書。注重基本原理和概念的講解。因為圖形技術的發展日新月異，新的技術和算法層出不窮，學生學習的技術幾年后可能會過時，但基本的原理和概念是長期不變的。

1.2突出講授圖形算法中蘊含的思想

計算機圖形學課程的主要內容就是講授圖形生成、顯示、處理的算法。那么，一個普通、常規的圖形算法是如何通過改進和完善變成一個優秀算法的？

算法分析是一種理論研究，是關于計算機程序性能和資源利用的研究，重點是性能。我們是在學習如何計算機程序運行的更快。算法還涉及到其它資源，但我們的關注點主要還是在性能上。

例如，直線生成算法是計算機圖形學較底層的一個算法。該算法的性能嚴重決定著圖形生成的效率。因為當完成一個動畫算法或真實感圖形算法時，直線算法可能被幾十萬、上百萬次地反復調用，因此這種算法要求效率要高。在加、減、乘除、開方、三角函數等運算中，加法是最快的運算，其中整數加法又快于浮點加法。因此像畫直線這種底層算法，能夠減少一個乘法都是一個了不起的事情。

從講授通過直線方程的畫線算法到數值微分(DDA)算法、再到中點畫線算法，最后到Bresenham算法。一步步給學生展示了一個開始需要一個乘法和一個加法的普通直線算法，是如何通過改進和完善其性能，把乘法演變一個浮點運算加法，又把浮點加法變成整數加法的一個精彩過程。計算機科學問題的核心就是算法。

學術大師們在提出、改進和完善算法的過程中所體現出來的一些閃光的思想正是我們所要深刻認識和領會的。什么是創新？這些閃光的思想就是真正的創新！

在講授其他一些圖形算法如多邊形的掃描轉換和區域填充、裁剪算法、消隱算法等時，并不強調學生掌握和實現算法的具體細節，更重要的是闡述這些算法所蘊涵的一些創新思想，像增量思想、編碼思想、圖形連貫性思想、分而治之思想等。這些思想不僅用在圖形學算法中，而且還用在了數據挖掘、人工智能等領域。

1.3算法講解與程序演示相結合

計算機圖形學課程具有很強的實踐性，上機編程實驗是其重要環節，基本目標是將學生的計算機操作能力、分析能力、設計能力與編程實踐結合起來，引導學生由淺入深地掌握計算機圖形學基本理論和算法。

為了讓枯燥的算法講解變得生動起來，作者在教學手段上充分發揮圖形學自身特點，將許多算法的原理用Flash做成動畫片嵌入到教學幻燈片中，采用生動形象的動畫算法講解，使學生對抽象的圖形學算法不僅有一個直觀的了解，而且還調節了課堂氣氛。許多同學在看過演示之后，不僅對算法有了更為深入的了解，還紛紛躍躍欲試，想要做出更好的程序來，這極大地激發了學生自己動手編程實踐的欲望。這些課件對于提高學習興趣、增強算法的理解性具有很大的作用。

我們安排了8～10個上機編程實驗，內容包括畫直線圓弧算法、區域填充算法、編碼裁剪和梁友棟裁剪算法、二維、三維變換算法、透視變換算法、Bezier曲線算法、B樣條算法和簡單光照模型的實現。學生通過這些算法的編程實現并改進一些重要算法， 既可以增強對算法本身的理解，也可感受編程的樂趣。

2教學與科研相結合

2.1教師科研與教學相結合

科研是提高課程教學質量的源動力。將科研成果引入教學，一方面豐富了教學內容，提高了學生的學習興趣；另一方面，也培養了學生的科研創新能力。

我們主持和參與的國家科技基礎條件平臺中國數字科技館項目“虛擬農場體驗區”、科技支撐項目 “面向農民科技培訓的人機交互式三維可視化平臺研究”、虛擬農場等課題中都使用到了圖形算法和技術，通過課題引導學生將圖形學中的各類知識集成到引擎中，面向二次開發和快速開發，大大提高了學生對圖形學技術的理解和實踐動手能力。

2.2教學與專業文獻閱讀相結合

一門學科的內容終歸是不可能全部在課堂上講授完的，以“授人以漁”為己任的教師也沒有必要這樣做。在網絡時代沒有絕對的老師，所有老師必須成為學生。同樣，在網絡時代也沒有絕對的學生，所有的學生必須學會做自己的老師。

為了培養學生研究創新的能力，除了把教師自己的科研成果介紹給學生，更重要的是培養學生跟蹤學科前沿的文獻檢索、文獻閱讀與文獻綜述能力。

基于期刊的影響力和SCI影響因子等標準，我們選擇國內外一流期刊20余種，國內期刊如《計算機輔助設計與圖形學學報》、《地理學報》、《計算機圖形圖像學報》等；國外期刊如《Computer Graphics》、《IEEE Computer Graphics and Application》、《International Journal of Geographical Information Science》等。相對來說，這些權威的期刊發表的文章基本上都是高質量的文章。除了從這些期刊里選出一些和計算機圖形學算法有關的高質量文獻以外，還搜集一些有關計算機圖形經典算法的經典文獻，主要是一些具有里程碑式的文獻！這些經典的文獻猶如文學界的世界名著，長久不衰，他們的貢獻直到今天都無可忽略！最新文獻猶如現代流行小說，要與時俱進，了解計算機圖形學領域的一些最新進展。

要求每個學生在這門課程的學習期間，能夠閱讀至少2～3篇中文文獻和1～2篇英文文獻(既閱讀世界名著，也要瀏覽現代流行小說)。這樣既提高了學生的英語閱讀能力，了解該領域的熱點和前沿進展，又使得學生能領會大師們的研究思路、邏輯推論和技術方法。

通過兩屆學生的實驗，教學取得了良好的效果。盡管他們只是大二的學生，但已經有幾位學生對教科書上的一些經典算法在性能上做了進一步的改進，提高了算法的效率，撰寫的幾篇學術論文被國內外學術會議錄用。

3結語

在研究型課程教學中，教師的作用發生了變化：教師不再是“講臺上的圣人”，而更多地起“場外教練”的作用[5]；他們不僅僅傳授知識，而是遵循認知規律，以學生為中心，設計教學過程、提供教學資源、提供學習建議，對整個學習過程進行控制，包括在關鍵環節上對學生進行啟發、激勵、引導和指導。教師的戰略目標都是為了幫助學生們能像一個計算機科學家一樣去思考。換句話說，希望賦予學生一種能力，讓學生可以用計算機做他想做的任何事。

參考文獻：

[1] 蘇小紅,李東,唐好選. 面向能力培養的計算機圖形學課程教學方法[J]. 計算機教育,2010(3):47-51.

[2] 孫家廣,胡事民. 計算機圖形學基礎教程[M]. 北京:清華大學出版社,2009.

[3] 陳傳波,陸楓. 計算機圖形學基礎[M]. 北京:電子工業出版社,2008.

[4] 孫正興. 計算機圖形學教程[M]. 北京:機械工業出版社,2006.

[5] 高虹. 從美國理工科本科教學改革看研究型教學[J]. 物理與工程,2004,14(2):12-14.

Research Teaching of Computer Graphics for Undergraduate Students in Agricultural Universities

ZHAO Ming

(College of Information and Electrical Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China)

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關鍵詞：雙語教學；專業英語閱讀；計算機圖形學

計算機圖形學一直是我院高年級開設的專業選修課。在我校積極推進雙語教學改革，提高學生的英語水平和專業能力的背景下，經過多年努力，我們準備在英語基礎較好的計算機工程學院對該門課程實行雙語教學的改革與實踐。

一、實施雙語教學的目標

所謂的雙語教學是指教師可以同時使用英語和漢語這兩種語言進行授課，而不是只用英語進行講課，它應該是兩種語言的合理的搭配，在講課中教師應該考慮講授范圍的針對性、對象的理解性、專業知識的主導性，其主要目的不是學習英語，而是為了使學生通過外語這一語言工具學好專業課程，為推廣知識面打好基礎。專業課雙語教學的目標就是致力于如何為學生創造使用外語進行學術思考和語言交流的環境，提升學生應用英語進行工作交流的能力，作為傳統英語教學的一種有效補充，為日后走上工作崗位進行科研打下基礎。具體而言，在課程開展過程中，學生應逐步適應以下教學方式：英文授課乃至英學術報告，進而參與和主持有英文學術的討論和辯論；要求學生能準確、全面地理解原版教材內容，流暢地閱讀原版專業文獻，用英文撰寫作業或與專業相關原版文章，在專業教育上保證教學內容的先進性，以求教學內容與國際接軌；雙語教學應激發學生雙語學習的積極性，開拓學生專業知識面的深度和廣度，這就對雙語教學的專業課任課教師提出了更高的要求。

二、計算機圖形學雙語教學的模式

1.選擇合適的教材。應根據本專業學科的特點及專業學生水平選擇原版教材，合適的、好的教材可以幫助教師學習國外現代的教學理念和借鑒國外先進的教學方法和手段，因此要綜合考慮幾個方面的因素，如教材內容的新穎，教材是否反映了新的教育思想和與國際接軌的人才培養新體系，是否為該學科專業領域的資深學者所編寫，以便使學生及時了解到該門課程及專業領域的新動態。選擇原版教材要切合實際，生詞量適中，否則會影響閱讀效率，甚至于理解率。鑒于我院計算機應用專業的學生實際情況，我們選用了Zhigang Xiang編著的《Computer Graphics with OpenGL》，該書以OpenGL為開發背景，計算機圖形學專業詞匯豐富，學生從中不但可以學習英文詞匯，還可以學到以OpenGL為開發背景的圖形知識。

2.制定靈活的大綱和可調的學時。由于使用兩種語言授課，且學生接受能力參差不齊，雙語教學過程中最好采用交互式授課，教師多與學生交流，以便讓學生理解透徹所授內容，這樣就難免出現課程進度減緩的情形，教學計劃無法準確執行的情況。因此，教學大綱制訂得彈性些，教學計劃的執行可以靈活些，授課教師可根據課堂教學的實際情況確定向學生講的內容，有些內容可以多講些，有些內容可以少講些，有些內容可以不講，沒有必要照搬，對于學生沒有搞清楚的，可以重復講，但對基礎理論和重點內容一定要講得清清楚楚、透透徹徹，多花費一些課時也是應該的。

3.授課的方式。在專業方向上，考慮到學生間英語水平參差不齊，在講課時應注意由淺入深，先適當使用較多的中文，之后慢慢地增加英文內容。在教學方面可以采用多種方式：板書、多媒體、專題討論、大作業、論文等方式。由于計算機圖形學是專業選修課程，以學習圖形基礎知識和圖形算法為主，因此教學過程中可以采用多種方法或多種方式，如一些比較專業的術語：簡單的內容可以全用英文講解，復雜的內容可以英文、中文混雜在一起講解；在算法、原理等核心內容部分可以先用中文講解，然后用英文對所講內容進行總結，這樣既營造出一個英文的學習環境，又讓學生很好地理解本章節的重點。隨著學習的深入，可以在課件中加大英文的比率，直到全部使用英文。這樣的教學方法不會因為學生外語水平的原因而失去對這門功課的學習興趣。這就需要任課教師具備很好的授課技巧，在適當的語境中完成專業知識的授業，讓學生提高了專業英語水平的同時又學會專業知識。而在一些較難的知識點中，教師需要通過適當的交互方式來幫助學生理解概念，如用中文對話圖片、動畫等方式，避免由于語言滯后造成學生的思維混亂甚至錯誤。此外、教師還要不斷地補充專業詞匯，在課堂上把教材中的詞匯、關鍵概念、基礎理論和原理等有針對性地提取出來進行講解。教師要仔細觀察、經常與學生交流、及時捕捉學生的反饋，若發現學生沒有很好地掌握所教知識要點，就要用中文及時講解一下，使學生充分理解，然后再用英文講一遍。

4.教學方法的改革。“以多媒體教學為主、板書為輔、現場程序演示、網絡教學作為常規教學的補充”，多種教學手段，優勢互補。針對計算機圖形學課程“內容多、學時少”的特點，提出并采用了“金字塔式”教學法；針對計算機圖形學課程重在培養學生思維能力的特點，采用了“發現式”教學法；針對計算機圖形學課程實踐性、應用性強的特點，提出并采用了“四結合式”教學法：教學與科研相結合，算法講解與程序演示相結合，理論學習與編程實踐和圖形軟件應用相結合，教師課堂知識講授與學生課外文獻閱讀相結合。

5.改革考試方式。有效的考核方式對學生學習計算機圖形學課程是一個良好的鞭策，高年級學生具備一定的計算機學科知識，對他們的學習應實行多元化的評價方式。以培養團隊合作精神、創新精神和實踐能力，應考慮對學生學習的考核方式，應從多個部分去進行。針對本課程實踐性強、應用性強的特點，為了考查學生對知識綜合運用和理論聯系實際的能力，采取了階段考核成績累計方式，分別從算法設計與編程實踐能力、軟件應用與創新能力、文獻閱讀與綜述能力和卷面筆試，四個方面來評定學生成績。

6.改革傳統的答疑方式。借助于面向教師的課程網站（http：//class.jmu.省略/C394/Asp/Root/Index.asp）實現全部教學資源上網，實現教師的教學資源的共享，對課程進行統一管理。利用面向學生的在線教學網站（http：//class.jmu.省略/C394/Asp/Root/Index.asp）實現教師的個性化教學，同時為實現資源共享、師生自由討論提供了一個平臺。在保留傳統的教師與學生面對面答疑方式的基礎上，又增加了網絡在線答疑方式，拓展“教”與“學”的空間和時間。

三、雙語教學的思考

1.師資隊伍。雙語教師的師資應兼顧英語和專業水平，雙語教學具有很大的難度，雙語課程不但要講好專業課，還要運用好外語，最重要的是，必須將兩者都很好的兼顧，因此雙語課程的任課教師不是專業水平高或是英文底子好就可以勝任的。雙語教師本身應熱愛雙語教學，能夠以最大的熱情投入到雙語教學中去。同時如何使學生能夠接受，如何熟練運用兩種語言授課，合理分配兩種語言整合知識點，必須成為雙語教師對自身的要求。如果雙語教師的熱情不夠，備課不充分，往往會造成投入大收效微的情況。第二、雙語教師有一定的教學經驗，并在在教學準備環節下一定的功夫，必須有能力把握課堂的進度，有能力根據課堂情況對教學活動做出適當的調整。要有仔細分析所授課程的特點，能夠揣摩學生的認知心理，并根據學生的認知過程合理地設計教學活動，在講課中多與學生交流，并注重觀察學生的反饋，能根據課上學生的反饋理解情況及時合理地調整教學方案。這就要求雙語型教師必須不斷創造環境，使自身同時具備用英文思考和表達專業知識的能力。平時要經常跟讀詞典，力求發音準確。這些是雙語教師自身素質所應具備的。

2.積極探索和尋找有效的雙語教學方式。由于學生的水平層次差別較大，教師在采用任何教學方式的時候，都應該把施教對象的接受程度因素考慮到，所以在雙語教學推行的初期，不應把雙語教學的目標和形式定位太高，一下子推廣的課程不要太多，可考慮采用以下幾種辦法試行：先在部分選修課程或部分英語好的學生中試行，課本可采用中英文對照翻譯教材，上課可考慮采用中文或英文講授，慢慢過渡到原版教材，并逐步增加講授英語的分量、直至用英文授課與考核，學生數及考核比例。如何構思雙語教學中教學過程是非常關鍵的，它決定了一門雙語課程是否真正成功的重要因素。簡單地說就是課前先英文回顧，然后給出本次課可能用到的關鍵詞，對于簡單的關鍵詞可以用英文描述、講解，對于重點或難點的關鍵詞可以用中文描述、英文講解，但最后必須用英文對本次課的主要內容做一個總結。對于學生特別感到困難或困惑的，教師應采用從少到多、從易到難的方法進行，即開始時的幾次課教師盡量用少量的專業術語的英文解釋和簡單過渡性陳述講清楚主要內容，隨著學生對雙語形式的適應，慢慢加大英文分量，教師授課時可以采用全英文的課件，但在授課時應注意循序漸進，對于簡單的概念和理論可以采用英文解釋，對于不太難的算法解釋可采用中英文兩種語言配合解釋，最后逐步過渡到全英文簡要介紹新的知識點。

3.調動教師雙語教學的積極性。雙語授課對授課老師的要求較高，不但要求專業知識，還要要求英語水平較高，特別是口語較好。因此要充分調動教師的雙語教學的積極性，學校應給予一些特殊政策，如適當提高授課系數，給予授課教師以一定的進修的機會，以積極、穩妥地推進雙語教學的開展。

4.提高學習興趣。對學生興趣的培養要最好將雙語課程和他們今后職業教育相結合。由于很多學生由于外語差的緣故，對于雙語課程的學習與開展有一定的畏難甚至抵觸情緒，因此雙語課程的開展不要攤得太大，最好能開在選修課程里，可以讓學生自由選擇，有一定數目的可供選擇的雙語專業課程，這樣可以在一定程度上避免學生外語水平參差不齊的情況，同時又兼顧所希望的專業課程內容，使學生的積極性、參與性都能發揮出來，學習效果得到提高。隨著學習的深入，再由少數人帶動多數人，逐漸過渡到在整個專業展開。

計算機圖形學雙語教學改革的目的，不但是為了提高學生的英語水平和專業能力，如掌握計算機圖形學的基本概念、理論、原理等，為以后學習相關課程和從事相關研究打下堅實的理論基礎，更要注重學生的實踐能力和綜合能力的培養，如掌握相關開發工具軟件如C++、OPENGL等開發圖形程序，高年級學生即將走向工作崗位或進一步深造，培養創新實踐及如何做研究非常重要。要指導學生完成項目中逐步培養這方面的能力，并在做項目過程中提出具體的要求。評價計算機圖形學雙語教學效果的最終宗旨是提高學生的創新精神和培養學生的實踐能力，以求真正達到面向世界、面向現代化的目標。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.關于印發《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》的通知（教高[2001]4號）[M].北京師范大學出版社，2001.

篇4

畢業設計（論文）開題報告（含文獻綜述、外文翻譯）

題 目 XXXXXXXXXX（題目名與文本二一致）

姓 名 李小明

學 號

專業班級 07機械電子工程1班

指導教師 趙子龍

分 院 機電與能源工程分院

開題日期 20xx年2月27日

文獻綜述

文獻綜述題目（三號黑體，居中，1.5倍行距，段后0.5行）

1. 一級標題（黑體小三，左對齊，1.5倍行距）

1.1 二級標題（二級標題，黑體四號，左對齊，1.5倍行距）

1.1.1 三級標題（三級標題，宋體小四號加粗，左對齊，1.5倍行距）

正文漢字字體、字號：小四號宋體。藝術設計專業字數不少于2500字，其他專業不少于3000字。具體內容詳見畢業設計（論文）工作手冊P2。

外文、數字等符號：字號與同行漢字相同，用Times New Roman 字。 行間距1.5倍行距，段前空2格，段間距為0。

參考文獻必須在正文中引用，用[2]作為上標標出，但不能標在章節標題上。 圖：正文中圖用“圖1”的編號，數字為文獻綜述內序號，正文中明示圖號，如：“如圖1所示”或“見圖1”。

圖題：圖號與圖名間空1格，全文必須統一。

公式：公式用“(1)”編號，公式單行排版，一般不與文字混排，公式編號要求右對齊，公式的括號為半角括號，公式采用公式編輯器編寫

如果對公式中符號右解釋，則應在公式后緊跟：

式中：（左對齊）

Li——XXXXXXX；

Lj——XXXXXXX；

——XXXXXXX。（破折號要對齊，多個解釋時，除最后一個是句號，其余為Lk分號。）

子公式可以不編單獨序號，需要引用時可以加編a、b、c等，如(2a)。 公式編號必須連續，不得重復和跳躍。

文中引用公式時用“式(2)”或“由式(2)可見”

表：表用“表1”的編號，數字為文獻綜述序號。正文中明示表號，如：“如

表1所示”或“見表1”。表格左右外邊緣線隱去，上下表格外邊緣用粗實線，內部表格線用細實線，表內數據和字母用Times New Roman字，表內文字為宋體。表內文字和數據字體不超過小四，表頭文字字體不小于表內文字字體。1個表格有幾頁，則每頁表格單獨，表號前寫續，如續表1.1。表格行寬和列寬要適中，不宜太寬。

表題：表號置于表題前，空2格，標題用5號宋體，居中，1.5倍行距。

1.1.2 三級標題（三級標題，宋體小四號加粗，左對齊，1.5倍行距）正文漢字字體、字號：小四號宋體。外文、數字等符號：字號與同行漢字相同，用Times New Roman 字。行間距1.5倍行距，段前空2格，段間距為0。

1.2 二級標題（二級標題，黑體小三，左對齊，1.5倍行距）

1.2.1 三級標題（三級標題，宋體小四號加粗，左對齊，1.5倍行距）正文漢字字體、字號：小四號宋體。外文、數字等符號：字號與同行漢字相同，用Times New Roman 字。行間距1.5倍行距，段前空2格，段間距為0。

2. 一級標題（黑體小三，左對齊，1.5倍行距）正文漢字字體、字號：小四號宋體。

2.1 二級標題（二級標題，黑體小三，左對齊，1.5倍行距）正文漢字字體、字號：小四號宋體。

2.1.1 三級標題（三級標題，宋體小四號加粗，左對齊，1.5倍行距）正文漢字字體、字號：小四號宋體。

2.1.2 三級標題（三級標題，宋體小四號加粗，左對齊，1.5倍行距）正文漢字字體、字號：小四號宋體。

以下以此類推

參考文獻（格式同一級標題，參考文獻與正文之間不分頁）

[1] 孫家廣. 計算機圖形學[M]. 北京：清華大學出版社，1995. 26～28.

[2] GB/T 16159-1996，漢語拼音正詞法基本規則[S]. 北京：中國標準出版社，1996

（格式同正文，但必須左對齊，首行不縮進）

注：參考文獻按正文中引用前后次序排列，參考文獻必須是在正文中引用的，否則不能列入。按要求必須10篇以上參考文獻，且有2篇以上外文文獻。

常用參考文獻的書寫格式如下：

用大寫字母標識個參考文獻的類型。書籍M，論文集C，報紙文章N，期刊文章J，學位論文D，報告R，國際、國家標準S，專利P。電子文獻類型：數據庫DB，計算機程序CP，電子公告EB。

（1）書籍

[序號] 著者.書名[M]. 版次（第一版應省略）.出版地：出版者，出版年份：起止頁碼.

（2）期刊

[序號] 作者. 題目[J]. 期刊名稱，出版年份，卷號（期號）：起止頁碼.

（3）學位論文

[序號] 作者. 題名[D]. 保存地：保存單位，年份.

（4）論文集

[序號] 著者.題名[C]. 編著.論文集名. 出版地：出版者，出版年份：起止頁碼.

（5）專利文獻

[序號] 專利所有者. 專利題名[P]. 專利國別：專利號，日期.

（6）國際國家標準

[序號] 標準代號，標準名稱[S]. 出版地：出版者，出版年份.

（7）電子文獻

[序號] 作者. 電子文獻題名[EB/OL即電子文獻類型/載體類型]. 電子文獻的出版者或可獲得地址，發表或更新日期/引用日期（任選）.

（8）科技報告格式

[序號] 作者.題名[R]. 報告題目及編號. 出版年份.

（9）示例

[1] 孫家廣. 計算機圖形學[M]. 北京：清華大學出版社，1995. 26～28.

[2] GB/T 16159-1996，漢語拼音正詞法基本規則[S]. 北京：中國標準出版社，1996.

[3] 劉東甲.不均勻土中缺陷樁的軸向動力響應[J]. 巖土工程學報，2002，22(4)：391～395.

篇5

論文摘要：計算科學主要講述了一種科學的思想方法，計算科學的基本概念、基本知識它的發展主線、學科分支、還有計算科學的特點、發展規律和趨勢。

引言：隨著存儲程序式通用電子計算機在上世紀40年代的誕生，和計算科學的快速發展以及取得的大量成果。計算科學這一學科也也應運而生。《計算科學導論》正如此書的名字，此書很好的詮釋了計算科學這一學科，并且指導了我們應如何去學好這一學科。使得我們收獲頗多。并且讓我深深的反思了我的大學生活。正如趙老師書中所講的：“計算科學是年輕人的科學，一旦你選擇了計算科學作為你為之奮斗的專業類領域，就等于你選擇了一條布滿荊棘的道路。一個有志于從事計算科學研究與開發的學生，必須在大學幾年的學習中，打下堅實的基礎，才有可能在將來學科的高速發展中，或在計算機產品的開發和快速更新換代中有所作為。

一、什么是計算科學和它的來歷

計算科學主要是對描述和變換信息的算法過程，包括其理論、分析、設計、效率分析、實現和應用的系統研究。全部計算科學的基本問題是，什么能（有效的）自動運行，什么不能（有效的）自動運行。本科學來源于對數理邏輯、計算模型、算法理論、自動計算機器的研究，形成于20世紀30年代的后期。

隨著存儲程序式通用電子計算機在上世紀40年代的誕生，人類使用自動計算裝置代替人的人工計算和手工勞動的夢想成為現實。計算科學的快速發展以也取得大量成果，計算科學這一學科也也應運而生。

二、計算科學的發展

a、首先先介紹圖靈機

圖靈機的發明打開了現代計算機的大門和發展之路。圖靈機通過一條兩端可無限延長的袋子，一個讀寫頭和一組控制讀寫頭的（控制器）組成它有一個狀態集和符號集，而此符號集一般只使用0和1兩個符號。而就是這個簡潔的結構和運行原理隱含了存儲程序的原始思想，深刻的揭示了現代通用電子數字計算機的核心內容。現在通用的計算機是電子數字計算機，而電子數字計算機的發展是建立在圖靈機的基礎之上。他的二進制思想使計算機的制作的簡化成只需兩個穩定態的元器件。這在今后的計算機制作上無論是二極管或集成電路上都顯示了明顯的優越性。

b、計算機帶動的計算學科

1946年隨著現代意義上的電子數字計算機ENIAC的誕生。掀起了社會快速發展的嶄新一頁。計算機工作和運行就擺在了人們的面前。

1、計算機語言

我們要用計算機求解一個問題，必須事先編好程序。因此就出現了最早的機器指令和匯編語言。20世紀50年代后，計算機的發展步入了實用化的階段。然而，在最初的應用中，人們普遍感到使用機器指令編制程序不僅效率低下，而且十分別扭，也不利于交流和軟件維護，復雜程序查找錯誤尤其困難，因此，軟件開發急需一種高級的類似于自然語言那樣的程序設計語言。1952年，第一個程序設計語言ShortCode出現。兩年后，Fortran問世。作為一種面向科學計算的高級程序設計語言，Fortran的最大功績在于牢固地樹立了高級語言的地位，并使之成為世界通用的程序設計語言。Algol60的誕生是計算機語言的研究成為一門科學的標志。該語言的文本中提出了一整套的新概念，如變量的類型說明和作用域規則、過程的遞歸性及參數傳遞機制等。而且，它是第一個用嚴格的語法規則——巴科斯范式（BNF）定義語言文法的高級語言。還有用于支持結構化程序設計的PASCAL語言，適合于軍隊各方面應用的大型通用程序設計語言ADA，支持并發程序設計的MODULA-2，支持邏輯程序設計的PROLOG語言，支持人工智能程序設計的LISP語言，支持面積對象程序變換的SMALLTALK、C等。

2、計算機系統和軟件開發方法

現代意義上的計算機絕不是一個簡單的計算機了而也包括了軟件（系統軟件、應用軟件）。各種各樣的軟件使得計算機的用途大大增強。而軟件開發也成為了一個重要課題和發展方向。軟件開發的理論基礎即是計算模型。隨著計算機網絡、分布式處理和多媒體的發展。在各種高級程序設計語言中增加并發機構以支持分布式程序設計，在語言中通過擴展繪圖子程序以支持計算機圖形學程序設計在程序設計語言中已非常的流行。之后，在模數/數模轉換等接口技術和數據庫技術的支持下，通過擴展高級語言的程序庫又實現了多媒體程序設計的構想。進入20世紀90年代之后，并行計算機和分布式大規模異質計算機網絡的發展又將并行程序設計語言、并行編譯程序、并行操作系統、并行與分布式數據庫系統等試行軟件的開發的關鍵技術依然與高級語言和計算模型密切相關，如各種并行、并發程序設計語言，進程代數，PETRI網等，它們正是軟件開發方法和技術的研究中支持不同階段軟件開發的程序設計語言和支持這些軟件開發方法和技術的理論基礎----計算模型

3、計算機圖形學

在計算機的硬件的迅速發展中。隨著它的存儲容量的增大，也掀起了計算機的巨大改革。計算機圖形學、圖像處理技術的發展，促使圖形化界面的出現。計算機圖形學是使用計算機輔助產生圖形并對圖形進行處理的科學。并由此推動了計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助教學（CAI）、計算機輔助信息處理、計算機輔助測試（CAT）等方向的發展。圖形化界面的出現，徹底改變了在一個黑色的DOS窗口前敲代碼輸入控制命令的時代。同時也成就了一個偉大的公司Microsoft。

4、計算機網絡

隨著用戶迫切需要實現不同計算機上的軟硬件和信息資源共享。網絡就在我們的需求中誕生了。網絡的發展和信息資源的交換使每臺計算都變成了網絡計算機。這也促進計算機的發展和廣泛應用。

三、計算機學科的主線及發展方向

圍繞著學科基本問題而展開的大量具體研究，形成學科發展的主流方向與學科發展主線和學科自身的知識組織結構。計算學科內容按照基礎理論、基本開發技術、應用以及他們與硬件設備聯系的緊密程度分成三個層面：

1、計算科學應用層

它包括人工智能應用與系統，信息、管理與決策系統，移動計算，計劃可視化，科學計算機等計算機應用的各個方向。

2、計算科學的專業基礎層

它是為應用層提供技術和環境的一個層面，包括軟件開發方法學，計算機網絡與通信技術，程序設計科學，計算機體系結構、電子計算機系統基礎。

3、計算科學的基礎層

它包括計算科學的數學理論，高等邏輯等內容。其中計算的數學理論涵蓋可計算性與計算復雜性理論形式語言與計算機理論等。

四、計算機的網絡的發展及網絡安全

(1)計算機網絡與病毒

一個現代計算機被定義為包含存儲器、處理器、功能部件、互聯網絡、匯編程序、編譯程序、操作系統、外部設備、通信通道等內容的系統。

通過上面定義，我們發現互聯網絡也被加入到計算機當中。說明了網絡的重要以及普及性。21世紀是信息時代。信息已成為一種重要的戰略資。信息科學成為最活躍的領域之一，信息技術改變著人們的生活方式。現在互聯網絡已經廣泛應用于科研、教育、企業生產、與經營管理、信息服務等各個方面。全世界的互聯網Internet正在爆炸性的擴大，已經成為覆蓋全球的信息基礎設施之一。

因為互聯網的快速發展與應用，我們各行各業都在使用計算機。信息安全也顯得格外重要。而隨著計算機網絡的發展，計算機網絡系統的安全受到嚴重的挑戰，來自計算機病毒和黑客的攻擊及其他方面的威脅也越來越大。其中計算機病毒更是很難根治的主要威脅之一。計算機病毒給我們帶來的負面影響和損失是刻骨銘心的，譬如1999年爆發的CIH病毒以及2003年元月的蠕蟲王病毒等都給廣大用戶帶來巨大的損失。

我們想更好的讓計算機為我們服務，我們就必須很好的利用它，利用網絡。同時我們也應該建立起自己的防護措施，以抵抗外來信息的侵入，保護我們的信息不受攻擊和破壞。

(2)計算機病毒及它的防范措施：

計算機病毒是一組通過復制自身來感染其它軟件的程序。當程序運行時，嵌入的病毒也隨之運行并感染其它程序。一些病毒不帶有惡意攻擊性編碼，但更多的病毒攜帶毒碼，一旦被事先設定好的環境激發，即可感染和破壞。

<一>、病毒的入侵方式

1．無線電方式。主要是通過無線電把病毒碼發射到對方電子系統中。此方式是計算機病毒注入的最佳方式，同時技術難度也最大。可能的途徑有：①直接向對方電子系統的無線電接收器或設備發射，使接收器對其進行處理并把病毒傳染到目標機上。②冒充合法無線傳輸數據。根據得到的或使用標準的無線電傳輸協議和數據格式，發射病毒碼，使之能夠混在合法傳輸信號中，進入接收器，進而進人信息網絡。③尋找對方信息系統保護最差的地方進行病毒注放。通過對方未保護的數據鏈路，將病毒傳染到被保護的鏈路或目標中。

2．“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件（如芯片）和軟件中，然后把此硬件和軟件直接或間接交付給對方，使病毒直接傳染給對方電子系統，在需要時將其激活，達到攻擊目的。這種攻擊方法十分隱蔽，即使芯片或組件被徹底檢查，也很難保證其沒有其他特殊功能。目前，我國很多計算機組件依賴進口，困此，很容易受到芯片的攻擊。

3．后門攻擊方式。后門，是計算機安全系統中的一個小洞，由軟件設計師或維護人發明，允許知道其存在的人繞過正常安全防護措施進入系統。攻擊后門的形式有許多種，如控制電磁脈沖可將病毒注入目標系統。計算機入侵者就常通過后門進行攻擊，如目前普遍使用的WINDOWS98，就存在這樣的后門。

4．數據控制鏈侵入方式。隨著因特網技術的廣泛應用，使計算機病毒通過計算機系統的數據控制鏈侵入成為可能。使用遠程修改技術，可以很容易地改變數據控制鏈的正常路徑。

<二>病毒攻擊的防范的對策

1．建立有效的計算機病毒防護體系。有效的計算機病毒防護體系應包括多個防護層。一是訪問控制層；二是病毒檢測層；三是病毒遏制層；四是病毒清除層；五是系統恢復層；六是應急計劃層。上述六層計算機防護體系，須有有效的硬件和軟件技術的支持，如安全設計及規范操作。

2．嚴把收硬件安全關。國家的機密信息系統所用設備和系列產品，應建立自己的生產企業，實現計算機的國產化、系列化；對引進的計算機系統要在進行安全性檢查后才能啟用，以預防和限制計算機病毒伺機入侵。

3．防止電磁輻射和電磁泄露。采取電磁屏蔽的方法，阻斷電磁波輻射，這樣，不僅可以達到防止計算機信息泄露的目的，而且可以防止“電磁輻射式”病毒的攻擊。

4．加強計算機應急反應分隊建設。應成立自動化系統安全支援分隊，以解決計算機防御性的有關問題。

很多公司都有因為電腦被入侵而遭受嚴重經濟損失的慘痛經歷，不少普通用戶也未能避免電腦被破壞的厄運，造成如此大損失的并不一定都是技術高超的入侵者所為，小小的字符串帶給我們的損失已經太多。因此，如果你是數據庫程序開發人員、如果你是系統級應用程序開發人員、如果你是高級計算機用戶、如果你是論壇管理人員......請密切注意有關字符漏洞以及其他各類漏洞的最新消息及其補丁，及時在你的程序中寫入防范最新字符漏洞攻擊的安全檢查代碼并為你的系統安裝最新的補丁會讓你遠離字符帶來的危險。經常殺毒，注意外來設備在計算機上的使用和計算機對外網的鏈接。也可以大大有效的避免計算機被攻擊。

五、總結

在學了計算科學導論之后，讓我更深入的了解了我將來要從事的學科。計算科學導論指導著我們該怎么學習計算機。讓我更清楚的知道我們信息安全專業的方向。正如計算科學這座大樓一樣，在不斷的成長。信息安全也必將隨著網絡的進一步發展而更多的被人們重視。總之學習了這門課之后讓我受益匪淺，也知道自己應該好好努力，爭取在自己的專業領域上有所成就。

參考文獻：

1、《計算科學導論》（第三版），趙志琢著，科學出版社2004版

2、《計算機病毒分析與對抗》傅建明彭國軍張煥國編著武漢大學出版社2004版

篇6

2005-2006學年，擔任班級組織委員;

2005-2006學年，參與市場營銷活動，并且業績良好;

2006-2007學年，參與市場營銷活動，并且業績良好;

2006-2007學年，擔任學院體育部部長;

2006-2007學年，單位學校計算機協會會長;

2006-2007學年，負責學校校園網站二期工程

2007-2008學年，在微軟中國實習體驗

專業課程

無機及分析化學無機及分析化學實驗有機化學物理化學生物化學生物化學實驗植物學動物學微生物學微生物學實驗遺傳學植物生理學解剖生理學解剖生理學實驗現代生物技術概論細胞生物學分子生物學分子生物學實驗多媒體課件制作電子商務專業英語等

公共課程

體育大學英語高等數學A線性代數大學物理大學物理實驗A計算機文化基礎C語言軍事理論思想品德修養法律基礎科技寫作等

選修課程

C語言、C++、數據庫技術原理與SQLServer2000、數據結構、軟件技術基礎、微機原理與匯編語言、電工、電子技術(數電、模電)、計算機圖形學、數字圖像處理、視頻技術及運用、計算機網絡與數字通信、多媒體技術及運用、Web技術及網絡出版、色彩學、信息論與編碼技術、信號與系統等。

技能專長

繪畫：國畫、水粉、素描、油畫等。

擅長寫作，曾在院學生會新聞部、晨帆詩社編輯部工作。

熟練運用Word、Excel、Authorware、Powerpoint等軟件，能使用C語言編輯基本程序。

課外曾協助老師和獨立作過研究工作，熟悉部分生物技術藥品、儀器、基本原理及流程。論文《關于黑曲霉產纖維素酶能力的研究》獲得大學生挑戰杯課外學術科技作品二等獎。畢業論文《產堿性果膠酶細菌的分離純化及其酶活測定》獲得優秀。

個人愛好

讀書、繪畫、下棋、辯論、聽音樂、看電影、講故事等

自我鑒定

性格：沉著穩重，勤學好問，樂觀自信，做事仔細認真，表達能力、適應能力強，有責任心和極強的親和力，具有較強的團隊合作精神。

自我評價

誠實守信、塌實肯干、肯吃苦、做事細心、責任心強、有較強的團隊精神;上進心強、性格開朗有較強的自學能力和適應能力;年輕的我希望點燃自身的熱情來使貴公司發光發熱，一定會實現自身價值并在工作中為企業創造更大的財富。我真誠的向您提出求職的懇求，以我拳拳寸草心，濃濃赤子情期待與貴公司共呼吸，共命運，同發展，求進步。

工作態度:

誠實守信，敬業樂業。沒有最好，只有更好。

榮獲獎勵

2004年11月院大學生辯論賽最佳風度獎

2005年5月院環保征文二等獎

2005年3月大學生挑戰杯課外學術科技作品二等獎

社會實踐

課余時間從事家教工作，受到家長和學生的好評。

有教師資格證。普通話二級甲等。英語四級。計算機一級。

工作及實習經歷

2003.7青島野外實習

2006.2-2006.6畢業實習

2006.7中國水產煙臺海洋漁業分公司家工廠實習一周

2006.8-2007.2煙臺好利潔水性涂料有限公司化驗員

外語水平

大學期間進行德語基礎學習，后自學英語并以532分通過了英語四級

篇7

論文摘要：隨著科學技術的進步，計算機技術在動畫當中起著不可或缺的作用，它推動了動漫領域的發展，如今，“動漫”已經不僅僅是一種藝術現象，它更是一種影響日常生活的方式。計算機和藝術的完美結合沖擊著我們的生活，不久一切不可能都將變成可能。 

“動漫”是動畫與漫畫的合稱，是造型藝術的一門分支，以其活潑生動、個性鮮明獨特的藝術表現力在各個時期和地區都倍受青睞。近幾年來，“動漫”已經從平面媒體和電視媒體擴展到游戲機、網絡、玩具等眾多的領域，“動漫”已成為全球新興的重要產業。 

一、“動漫”的發展概況 

“上世紀中期，日本動漫宗師手冢治蟲，最早把電影分鏡頭語言融入到漫畫構圖之中，他還把自己的漫畫改編成了動畫作品，產品大獲成功。自此日本動漫界紛紛效仿，形成了一股龐大的“動漫”綜合創作浪潮。80年代，這種全新的動、漫畫結合的形式傳入了中國，深受青少年觀眾和讀者的喜愛，也掀起了一股“動漫”狂潮。 

動漫，是將孤立的卡通藝術形象，通過制作將無生命的東西賦予人類的動作和情感。包括策劃、設計、生產到傳播，再到相關衍生產品的開發，形成一個完整循環的工業產業鏈。隨著計算機技術的提高，逐步實現了動態的二維和三維漫畫，極大的豐富了視聽語言和創作藝術空間，延伸了觀賞、體驗等娛樂功能。 

從全球來看，動漫產業已經成為一個龐大的產業，其中日本作為動漫產業的第一大國，有著強大的市場占有率，而在美國，網絡游戲成為動漫產業的主力軍，作為全美最大的娛樂業，其產值業已連續四年超過好萊塢電影業；同樣，在韓國無論是數字音樂、網絡游戲還是電影、電視或手機游戲，相關產品在東南亞的各個國家風靡一時，特別是在信息娛樂領域，通過寬帶、3g技術和休閑娛樂內容相結合，韓國在娛樂產業的發展上實際已經領先于很多信息產業發達的國家。由三維動畫、flash動畫、全息動畫等嶄新的動漫形式形成的動漫文化已經在不同國家與地區形成主流的文化形式。近些年來，仿真技術進步顯著，尤其是虛擬現實技術成為計算機和藝術領域的新寵。這些先進的技術必將引領“動漫”進入一個全新的時代。 

二、虛擬現實技術 

虛擬現實技術是計算機技術與藝術相結合的新興產物，是一種以沉浸性、交互性和構想性為基本特征的計算機高級人機界面。它的交互性、沉浸感特性使它與一般的三維計算機圖形截然不同：它利用了多種計算機技術模擬人的感覺器官功能，創建了一種適人化的多維空間，強調的是一種身臨其境的感覺，采用的是人與人之間自然的交互方式。它模擬的方式為使用者創造了一個實時反映對象變化與相互作用的三維圖形世界，在視、聽、觸摸等感知行為的逼真體驗中，使參與者可以獲得直接參與和探索虛擬對象在所處環境中的作用與變化，仿佛置身于一個虛擬的世界中。 

虛擬現實系統一般由專業圖形處理計算機、應用軟件系統、輸入設備和演示設備等組成，軟件分為建模軟件和實時仿真軟件兩大類，常用的建模軟件有3ds max、maya等。虛擬現實技術中任何復雜虛擬環境的創建都需要使用計算機實時三維圖形學和三維仿真技術。所以掌握這些技術是實現虛擬現實技術的關鍵。 

虛擬現實技術是多種技術的結合，主要的技術包括以下幾種： 

動態環境建模技術。動態環境建模技術是核心技術，建立虛擬環境來獲取實際三維環境的數據，利用數據建立虛擬環境模型。 

實時三維圖形生成技術、足夠的刷新頻率和清晰度，并開發寬視場立體顯示技術。由于虛擬物體要有具體三維結構的顯示，其中要有視差提供的深度信息，所以圖像顯示要具有足夠大的視場。 

傳感器技術，尤其是觸覺（力覺）、嗅覺等傳感器技術。要讓用戶在虛擬的環境下直接操作虛擬物體，并感受到與在真實環境下一樣的感覺，真正達到虛擬現實的效果。 

交互技術和系統集成技術。虛擬現實的實質性特征就是交互性，其最終目的就是對時空環境的現實構想。虛擬物體與用戶間的交互是三維的用戶，是交互作用的主體。用戶能感覺到自己在虛擬環境中對物體的控制，交互是多感知的，用戶可以使用與現實生活不同的方式與虛擬物體交互。 

三、使用虛擬現實技術實現環境藝術設計的漫游動畫 

應用虛擬現實技術的環境藝術設計不同于傳統的設計理念，它實現了可全方位、完全由用戶自由控制的逼真的、純三維的場景。 

虛擬現實不僅僅是一個演示媒體，而且還是一個設計工具。它以視覺形式深刻地反映了設計者的思想，虛擬現實可以把這種構思變成看得見的環境。在設計階段的檢查必不可少，多種設計方案進行比較，檢查設計有無缺陷，例如，整個城區的布局、整個社區協調與否、單個建筑物的風格、植被的分布情況，還包括室內的裝修風格、家具的款式以及擺放位置等。利用相應的虛擬手段可以讓設計師和用戶在接近真實的環境中，提前體驗最終的三維效果。在設計比較時，設計師可以根據季節切換相應的場景，或根據一天中的不同時間，顯示明暗程度不同的視覺效果，也可以點擊某一建筑，來觀看它的建造過程，甚至可以將其與不同階段的建筑、景觀或裝飾的預算數據聯系在一起。 

環境藝術設計的目的是通過對各種空間環境進行創造進一步地為人服務，設計者始終需要把人對環境的要求，包括物質使用和精神兩方面，放在設計的首位。 

四、結束語 

動漫產業是文化和科技相結合的創意產業，是21世紀最有希望的朝陽產業。我國早已有相關的人員在圖形技術上進行了努力的學習和鉆研。現在己經取得了一定的成績，但是在一些特殊效果的程序開發方面取得的成績較少。隨著互聯網與3g技術的進一步發展，動漫藝術作品的傳播渠道和受眾面將會越來越廣，雖然目前我國的動漫產業影響力不夠大，但是相信有著五千年歷史積累的豐富文化底蘊的中國，會用本土文化的魅力打開世界動漫的大門，走進世界動漫游戲產業的大舞臺。 

參考文獻： 

篇8

關鍵詞：

一、引言

    隨著虛擬現實應用領域的日益擴大及應用內容的復雜化，尤其近兩年網絡圖形技術的高速發展，計算機真實感圖形已深入到人們的日常工作、學習、生活中，真實感圖形實時繪制技術的需求急劇增加，使其成為計算機圖形學的一項重要研究內容。以下我們主要介紹基于圖像、點和圖形與圖像相結合這三種圖形繪制技術。

二、基于圖像的繪制技術

基于圖像的圖形繪制技術是從采樣圖像序列生成新視景圖像的過程。首先在源場景中確定一系列的采樣視點和采樣方向，然后進行圖像采樣，并對得到的圖像序列進行變換、組織，生成圖像流場。依據觀察者在虛擬場景中的位置和觀察方向再從圖像流場中檢索生成新視景所需的光線信息從而恢復出圖像。源場景可以是實景, 也可以是計算機合成場景, 且二者可以混合使用。

基于圖像的圖形繪制技術的理論基礎是全光函數。全光函數為一參數化函數， 定義了空間任一視點處，在任何時刻和任一波長范圍內的所有可見信息。用計算機圖形學的術語，它描述了給定場景中所有可能的環境映照集合。

對空間中的任一視點，從該視點出發的任一視線均可用球面角和定義。若記光波長為X，則在T時刻，視點V處的全光函數定義為：

全光函數刻畫了一給定場景中任一點處的環境映照，因而，它以圖像形式給出了場景的精確描述。將視點，和球面角，及時刻代入全光函數的定義式中，即可生成一幀給定視點沿特定方向的視圖。這一過程實際上是對全光函數的采樣，所得視圖為全光函數的一個樣本。于是，基于圖像的圖形繪制問題可描述為：從給定全光函數的離散樣本集合中重構連續的全光函數，然后，在新的視點位置重新采樣該函數來繪制新的視圖。即基于圖像的圖形繪制過程其實是全光函數的采樣、重建和重采樣過程。

由全光函數的定義可知，一般意義上的全光函數是7維的，需要采樣的圖像信息量很大，因此，直接構造全光函數往往非常困難。在實際應用中, 針對具體

的應用需求，我們可以合理地簡化全光函數，以達到要求的實時繪制圖像的效果。

我們通過限制觀察者在一些離散的給定點觀察場景，并忽略維全光函數中的波長、時間等其他參數，便得到一個維的全光函數：

                         

其中, 、分別對應于相機在固定視點的水平觀察方向和鏡頭的焦距。這是一種最簡單的全光函數表達，又稱為基于全景圖集合的方法。

三、基于點的繪制技術

物體表面幾何細分的極限是點，點模型用從幾何體表面密集采樣得到的離散點用來隱式地表示物體的表面。與傳統的三角網格模型相比，點模型最顯著的特點就是它不包含任何拓撲信息，如點與點之間的連接關系及點的鄰域信息等，因此常被用來構建幾何體難以描述的“軟”物體(如煙、云、灰塵、火焰、水和樹等)。

基于點的繪制技術將點作為繪制基本元素。通過適當的采樣，場景對象被表示成一組密集的表面采樣點，與這些點一起存儲的還有點的顏色、深度和表面法向量等信息，根據這些點的信息經過表面重構，生成連續表面而非離散點云構成的真實感圖形。使用點的幾何信息，加上基于點的光照、紋理、陰影等處理就可得到真實感圖形。由于保存了點及其幾何信息，并且點的采樣與視點無關，所以，基于點的某些處理過程可以從繪制過程分離，并經過一次采樣后，可以進行多次不同視角的場景繪制，這樣就提高了繪制速度，達到交互實時繪制的目的。

點繪制工作流如圖1所示。

    點繪制技術要注意三個關鍵點：

1. 存儲效率。基于點的繪制方法只要求存儲點的幾何信息，而不需要點與點間的連接結構信息，看上去存儲效率似乎高，其實不然。因為用點表示場景所需要的采樣點比多邊形網格多的多，因此，如何有效存儲這些點是要解決的一個關鍵問題。

2. 繪制性能。這是采用基于點繪制技術的主要動機，當場景高度復雜，構成場景的三角片在屏幕投影比一個象素還小時，繪制單個點會更加有效。當前基于軟件實現的點繪制算法和部分硬件加速算法都以提高繪制性能為其目標之一。

3. 繪制質量。點繪制技術最關鍵的工作是由離散點在屏幕重構沒有空洞的連續表面。給定一組表面采樣點，可以方便地把它們由物體空間轉換到屏幕空間，并映射到屏幕象素，當多個表面的采樣點映射到一個屏幕象素時，通過多種方法可以解決可見性問題，但困難在于，一個表面的采樣點并不能映射到這個表面在屏幕上的所有象素，因而可能產生空洞。 解決這一問題的不同途徑產生了目前各種各樣的繪制方法，并且仍是進一步研究的關鍵。

四、基于圖形與圖像的混合繪制技術

基于幾何模型的繪制方法和基于圖像的繪制方法在解決通用平臺實時真實感繪制問題上均存在著局限性，這使研究者開始考慮將兩者結合起來，互補長短，尋找達到目標的新途徑。

所謂混合繪制，指的就是同時采用幾何及圖像作為基本元素來繪制畫面的技術。該技術根據一定的標準，動態地將部分場景簡化為映射到簡單幾何體上的紋理圖像，若簡化引起的誤差小于給定閾值，就直接利用紋理圖像取代原場景幾何來繪制畫面。簡單幾何面置于被簡化景物的中心，而簡化誤差被嚴格控制在給定的閾值內。這種繪制技術可以在一定誤差條件下，以較小的代價來快速生成場景畫面，同時仍保持正確的前后排序，所生成的圖形質量也很高。

混合繪制最明顯的應用是采用環境映照來表示遠距離景物，如天空、山脈等，而近距離景物則采用傳統幾何繪制模式。該技術在各種模擬器的動態仿真及三維游戲中得到了廣泛的應用，它可在一定誤差條件下，以較少的代價來快速生成場景畫面。但由于不論視點在何位置，對整個場景均取統一的環境映照，因而所生成的圖像存在著較大的誤差。

1996年，Shade等人提出了層次圖像存儲算法。該算法的基本出發點是，當

景物離視點較遠時，在前后兩幀畫面上投影位置的變化非常小。因此，若將這些遠距離景物在前一幀畫面中的投影圖像存儲起來，并以該圖像作為紋理映射到一簡單幾何體上，以近似取代該景物在其后續畫面中的繪制，就能有效地減少當前視域中的可見面片，從而極大地提高畫面的繪制效率。但是，當場景中有很多可見景物時，利用上述方法將產生非常多的紋理圖像，需占用大量存儲空間。為此，Shade等人利用二叉剖分技術對場景進行層次剖分，每 個節點中的所有景物根據其距離視點的遠近，動態地在幾何描述和紋理圖像之間切換。這一算法的主要貢獻在于給出了一種紋理表示與原景物幾何描述間的誤差估計，并給出了視點運動的安全區域。但該算法由于采用從后至前的繪制順序來生成畫面，因而對于高度復雜的場景，算法的效率將受到嚴重的影響。

為了提高繪制精度，Sillion等利用帶紋理的多邊形網格來逼近遠距離景物，而近景則仍采用傳統的幾何繪制技術。考慮到對于高度復雜場景來說，將遠距離景物簡經成其紋理表示仍是一個非常耗時的過程，Sillion等采用預處理的方法來生成在不同視點范圍處的遠景紋理圖像網格。與Shade的算法相比，這一算法具有更高的逼近精度。

后來，Snyder等人推出了一種新的動態場景自動分層技術，該技術基于K-d 樹結構及傳統的Newell消隱算法，設計了一個適合于動態場景的空間剖分技術，進而實現了動態場墳的自動排序和分層。

五、結論與展望

基于圖像的繪制技術擺脫了處理復雜幾何建模的困難, 通過與計算機視覺、虛擬現實等技術的結合將得到更快更好的發展。

基于點的繪制技術各類方法中，基于高斯濾波的表面足跡法呈現好的圖象品質，可作為重點研究內容。如對采樣模型中尖銳特征的繪制及采用硬件加速提高高品質圖形的繪制速度。具有PHONG明暗著色的表面繪制，因基于變化的法向量，如何由離散點信息獲取它們的值，也有許多新方法、新技術有待深入研究和開發。當前各種多分辨層次模型常專門針對某一種特定繪制算法，并且是不可交換使用的，如何設計有效的數據存儲方式，以及在存儲點的基本信息的同時，增加點的不透明度、曲率、散射函數等輔助信息仍值得研究。另外，在基于點的繪制技術中，由于點與點之間繪制次序的獨立性，點繪制方法的并行實現對提高繪制質量和繪制速度將更加可行和有效，基于點的并行繪制也是值得研究的問題。

由于混合繪制技術研究還剛剛起步，還有待在下列問題或方面進一步研究和發展：

1. 有效的數據表示。為了達到基于圖像的實時繪制，人們常常要在真實感和實

時性之間做權衡。許多系統不得不決定采用多少幾何和多少圖像；這樣為了同時提高真實感和實時性，必須采取有效的數據表示。例如在繪制時采用從壓縮數據直接繪制以及多分辨率表示，有效地節約了存取開銷，同時又不影響繪制速度和真實感。

2. 重建景物表面的光照屬性。目前大多數圖像繪制算法都是假設景物表面為漫射表面，且在整個運動過程中，場院景的光照情況保持不變。顯然，這種假設是理想化的，與實際應用具有很大的差距。因此，圖像繪制必須在重建三維幾何的同時也重建景物表面的光照屬性。

3. 動態環境的繪制。直到目前為止，大多數基于圖像的實時繪制技術方法都是

集中于靜態環境。隨著視頻技術的發展，人們希望基于圖像的實時繪制技術也能夠應用到動態動態環境的繪制。這樣必須研究：采樣（應該捕獲多少幅圖片）和壓縮（怎樣減少數據量）。

參考文獻：

馮月萍，鐘慧湘. 基于離散點的點域繪制方法.吉林大學學報(理學版)，2004

彭群生、鮑虎軍、金小剛. 計算機真實感圖形的算法基礎，科學出版社，1999

篇9

關鍵詞：項目教學法；計算機仿真；創新；實踐

一、前言

研究生教學有其突出的特點，他們中多數人理論基礎扎實，獲取書本知識能力強。但同時也存在創新意識和創新能力不足、工程應用背景不夠的缺點。本人通過十多年研究生教學的實踐，結合本學院研究生專業方向、課程內容針對性強等特點，對如何在研究生教學改革中突出培養學生的自學能力、創新能力，增強學生的創新意識與工程應用能力等問題進行了一些改革創新。

二、課程定位及課程特點

隨著現代工業的發展，科學研究的深入與計算機軟、硬件的發展，計算機仿真技術已成為分析、綜合各類系統，特別是大系統的一種有效研究方法和有力的研究工具，計算機仿真技術已經廣泛應用在各技術領域、各學科內容和各工程部門。仿真技術已經在國防軍事、國民經濟、社會生活的眾多領域發揮了重要的作用，國內外眾多學者認為，仿真技術“正在成為與理論、實驗并列的第三種認識和改造客觀世界以及科學研究的手段”，因此仿真技術被認為是“使能”技術。計算機仿真技術是仿真科學與技術涉及到的有關具體仿真技術中最為基礎的部分，具有綜合性、多學科交叉等特點。為了拓寬機械工程專業基礎，提高培養對象的整體素質，更好地適應社會對機械工程專業人才的需求，高校工科專業的研究生應掌握一定的計算機仿真知識與技能。計算機仿真技術課程是我校機械工程學院面向所有研究生各專業方向的研究生開設的一門專業基礎課程，考慮專業應用需求并結合教學實踐情況，課程目的是通過本課程的學習，要求學生掌握計算機仿真技術方面的基本理論，基本知識和基本技能，培養學生分析問題和解決問題的能力，為今后分析、綜合各類工程系統或非工程系統提供一種有力的工具，以便能靈活應用所學的計算機仿真技術為本專業工作服務。一方面，基于仿真技術課程的內容方法較多，實踐性強的特點；另一方面，授課對象專業方向較多、授課學時有限等特點，如何解決在有限的教學課時內講授內容繁多的仿真內容、對計算機仿真技術課程進行教學方法和手段的改革探索和實踐，以達到計算機仿真技術教學目標。

三、教學內容的設置和教學方法的選擇

課程開設初期，由于只是機械電子工程專業方向的同學選修，所以所講內容基本針對該專業方向進行設置。隨著選修人數的不斷增加，以及選修學生所屬專業方向的擴大，專業方向包括：機械制造及其自動化、機械電子工程、機械設計及理論、車輛工程、機械工程（專業學位）等，基本涵蓋了機械工程學院的所有專業方向。計算機仿真技術課程涉及多個交叉學科，緊密相關的課程包括數值計算方法、計算機編程、計算機圖形學、高等數學、自動控制原理、現代控制理論、優化設計等課程。如何講出本課程的特點，并充分結合相關課程內容，必須在教學內容的選排上下功夫。項目教學法是一種以任務驅動、以項目為基本教學單元，將理論教學和實踐教學有機融合在一起，強調綜合能力的培養在研究生教育中的重要性，突出學生在整個教學過程中的主體地位。因此，為了滿足各個專業方向學生的要求，使他們能夠掌握一門工程分析技術，為后續的學術論文和碩士學位論文的撰寫提供計算、分析和仿真手段，本人在講授該門課程的過程中，逐年對教學內容、教學手段和教學考核方法等不斷進行調整和完善。1.采取項目專題方式進行教學內容的講授，調整授課內容，采用專題教學方法使課程主題內容分明，有利于將仿真方法講深、講透。2.擴展所授課程內容涵蓋的范圍，包括數值計算、優化設計、圖形可視化、控制系統特性仿真、控制系統設計以及與外部軟件的接口等內容，以滿足各專業方向學生的需求。3.增加與課程相結合的實驗教學內容。計算機仿真技術本來是實踐性很強的綜合性技術，仿真技術本身是在對控制系統分析的過程中不斷完善和發展起來的。因此并結合各個專業研究生的不同研究方向，靈活設計若干個專題實驗，使學生學以致用，培養學生將該門課程應用于實際工程的能力。4.采用多個工程應用實例進行教學，從系統應用、數學建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等，使學生從生產實際認知的研究對象，提升到理論高度的學習，應用所學的各科理論知識和技術手段，進行數學建模、仿真建模的建立，并對模型求解以及特性進行分析，獲得直觀結果，提高學生學習興趣，最終解決實際工程問題，培養學生解決工程實例問題的能力。5.結合學科前沿，進行課堂討論。研究生在初步掌握了對系統的模型、仿真算法設計、仿真及結果分析這一流程后，為強化計算機仿真在實際工程的應用概念，在此基礎上，以項目形式，開展課程學科前沿以及將該門課程與現代技術融合等專題討論。6.增加實驗環節，培養研究生工程實際應用能力。利用各種平臺，擴充計算機仿真技術資料，提供最新的仿真案例，結合教學團隊的科研課題，設計實驗項目，培養研究生工程實際應用能力。

四、項目教學法的教學效果

基于項目教學法計算機仿真技術課程的教學方法改革與實踐，滿足機械工程學院各個專業方向研究生的需求，教學方法和手段的完善，使研究生自主學習能力、創新能力和工程應用能力等得到了進一步的提高。計算機仿真技術作為工科研究生的必備研究手段和技術，使學生掌握一門工程分析技術，為后續的課題研究、學術論文和學位論文的撰寫提供計算、分析和仿真手段。近五年的每年30—40人研究生選課，工程碩士每年20人左右選課，課程得到了各專業方向研究生的普遍認同。本人指導的研究生，發表與該課程相關的學術論文近20篇，撰寫的碩士論文均用到計算機仿真技術。

五、結束語

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關鍵詞：增強現實；展示設計；前景

虛擬現實技術成為熱門詞匯，但并不是近些年才開始發展的。事實上，早在1965年，美國學者伊凡•蘇澤蘭就在國際信息處理聯合會中首次提出了具有聲音提示、交互圖形顯示和力反饋設備的虛擬現實構想。隨后，人類開始了用實際行動探索虛擬現實技術。1966年，美國麻省理工學院研制出了基于模擬力量和觸覺的力反饋裝置的頭戴式顯示器。1989年，VPL公司提出“VirtualReality”的概念，并推動虛擬現實技術走向商業化道路。如今，計算機軟硬件技術和數字交互技術快速發展，特別是GoogleProjectGlass的出現，使增強現實技術備受關注。隨著增強現實技術的不斷發展成熟，增強現實技術在飛行器與尖端武器研發、虛擬訓練、娛樂與藝術、數據模型可視化等領域凸顯出明顯的優勢與價值，基于增強現實技術的游樂設施、會展模式也不斷涌現。可以預見，增強現實技術在將來會迎來更廣闊的發展前景。文章以展示設計行業為例，分析增強現實技術在展示設計行業應用的可行性與優勢，并展望該項技術在展示設計行業的發展前景。

一、展示設計行業的現狀及發展趨勢

展示設計是通過空間與平面設計創設特定主題的空間，不斷調動觀眾的感官，吸引觀眾參與，以實現展品的宣傳、促銷目的。近年來，在黨和政府的支持下，國內展覽展示行業規模不斷擴大，并保持著良好的發展態勢。數據顯示，2015年全國共舉辦展覽9283場，同比增長15.9%，在展覽會面積、觀展人數上均顯現出強勁的發展動力。當前，國內展示設計行業顯現出展示手段不斷更新、展館類型不斷豐富、展示內容與空間高度融合等新趨勢，這些趨勢均體現出以下共性特征：一是數字技術輔助實物展示。隨著數字技術的不斷發展，展示設計的展示手段、類型、內容等也日新月異。傳統展示設計主要以文字、圖片、模型的靜態形式呈現，手段單一、內容單薄，不足以充分引起參觀者的興趣，也難以全面展現設計師的才華。基于數字技術的展示設計能盡可能調動聲、光、電、影視等多項資源，且形式多樣、展示內容豐富，可最大限度調動觀眾的視覺、聽覺、觸覺等多個感官，極大提升觀眾的參與積極性與參觀體驗感。二是注重情境參與性與趣味性。在互聯網和大數據環境下，觀眾習慣了交互式、趣味性的信息接收方式，因而交互式、趣味性的展示模式更容易吸引觀眾的眼球。未來，展示設計必將引入更多創新技術，讓觀眾享受跨越時空界限、如同身臨其境的體驗，使其能在展廳中暢游，獲得視覺、聽覺和觸覺一體化的感知效果。

二、增強現實技術在展示設計行業的應用現狀

增強現實技術(AugmentedReality，簡稱AR)基于網絡跟蹤、計算機顯示、交互及定位技術，將計算機的虛擬信息在現實場景中顯示，充分調動人們的視覺、聽覺、觸覺等感官，從而實現對現實場景的增強，強化觀眾對現實世界的體驗。總體來看，增強現實技術具有顯著的三維配準、實時交互和虛實結合特征。基于增強現實技術的展示設計可有效提升用戶體驗，借助RFID、自然圖像識別等技術，可對室內三維空間坐標進行準確定位，從而將現實空間擴大到虛擬現實領域。國外在增強現實技術應用于展示設計行業方面積累了較多的經驗。如，2012年印度的一場汽車展上，主辦方基于增強現實技術，將象征新車XUV500靈魂的虛擬的野生豹帶到車展現場，在現場引起了熱烈的反響，成功吸引了全場所有觀眾的目光和興趣，成功聚集了人潮并創造了話題。在該次車展中，計算機實時計算野生豹的運動軌跡，并調整攝影機影像的角度與位置，輔以相應的圖像技術，使虛擬的野生豹得以在現實世界中展現并與人進行互動（圖1）。國內增強現實技術在展示設計行業的應用仍處于初級發展階段，較典型的有華堂展業在互動控制和多媒體技術等領域的探索，相關科研人員在增強現實領域研究了體感互動、智能體感手環控制大屏系統、卡片識別增強現實、移動終端增強現實等技術，在展廳設計上掌握了增強現實、多點觸摸、多媒體顯示屏、全息成像等核心技術。如，華堂展業為足球展館設計的互動體驗方案（圖2），基于增強現實技術，利用攝像頭捕捉人們的踢球動作并觸發相應的射門動作，將虛擬的場景與真實世界的人物行為相結合，大大提升了觀眾的參與興趣。隨著互聯網技術、大數據技術、人臉識別技術的全面推進，這些技術與增強現實技術配合在展覽業內獲得了廣泛應用，為展示設計的形式、內容、手段和技巧注入了活力，極大地提升了會展服務的水平和效率，為行業發展提供了更大的想象空間。目前，由于人才、資金限制，會展活動對增強現實技術的應用不足，仍多采用傳統的展示方式。展覽中大多采用櫥窗、展柜、貼墻的傳統方式陳列商品，每件商品貼有對應的紙牌標簽，用寥寥幾行文字介紹商品品名、基本情況等，周邊雖然也配有講解員，但是對展品的介紹點到為止。這種單向的、缺乏交互的展示模式難以打動觀眾，因而也難以獲得理想的展示效果。由此看來，在展示設計行業引入增強現實技術，從而增強展示與觀眾之間的互動，拉近展示與觀眾的距離，激發觀眾的參觀興趣，顯得尤為重要。在未來的展示設計中，必須結合網絡虛擬展示與實地展示等多方優勢，通過品牌文化展示、科技展示、使用體驗、促銷互動游戲等方式提升展示的互動性、趣味性，從而最大限提升產品的展示效果。

三、增強現實技術在展示設計中的應用前景

1.對未來會展服務形式的影響

增強現實技術可以將過去以實物展示為主的展會服務形式轉變為基于大量動態數字音頻、數字模型及大容量計算機儲存技術的虛擬實物和實景再現形式，通過生動、全面的虛擬現實場景增強觀眾的感官體驗。以房地產展會為例，房產銷售商組織展會的目的是將樓盤配套齊全、規劃合理等優勢展現給觀眾，而僅靠傳統的手冊、噴繪畫、沙盤等展示形式是比較困難的。結合增強現實技術，通過設計AR情景播放的宣傳片、經過特殊處理的視頻、基于AR的大屏互動、立體閱讀、游戲等場景，可以為觀眾營造更為震撼、真實的展會氛圍，通過極強的互動性與真實性給客戶帶來全新的感受；亦可通過VR設備+AR顯示的模式展現小區的虛擬現實場景，所有關于產品的信息介紹均以文字、圖像、音頻、視頻的形式添加在虛擬現實場景中，使觀眾無需講解員就可了解產品的詳細信息，身臨其境地感受自己的未來生活，從而大大提升了會展活動的舉辦效果，在未來會展服務中必將擁有良好的發展前景。

2.對未來會展服務效率的提升

隨著增強現實技術與會展行業的結合，會展服務效率將得到大大提升。傳統會展服務模式大多是講解員向觀眾以無差異、灌輸式的方式進行會展服務，而虛擬現實技術的引入將會注入更多個性化、自主式、體驗式的元素。觀眾在參與過程中可沉浸在虛擬現實環境中，個性化選取所需講解內容，亦可實現與虛擬環境的互動交流。同時，增強現實技術在展示中增加聲、光、電、影視等元素，極大地增強了會展的趣味性、真實感和互動性，通過3D模型創設虛擬現實場景，使抽象的產品展示更加形象化、可視化，便于觀眾理解。由于基于AR技術的會展模式可以為觀眾展現全方位、互動化的虛擬現實場景，將主辦方想表達的內容通過易為觀眾接受的形式予以表達，將會顯著提升會展服務效果，也為企業提供了更多的商業機會。

3.對未來會展服務的創新的影響

增強現實技術不僅為會展服務形式注入了新鮮的血液，而且加快了會展服務的創新腳步。就AR技術本身的發展來說，當前較為流行的是人手交互的人機交互模式，即向機器傳輸手指、手掌和手勢等信息實現人機交互。業界關于AR技術的研究不斷推進，像基礎3D模型、透明視頻、場景展現、AR游戲、VR結合、大屏互動都是常見的AR技術表現形式。隨著增強現實技術的行業滲透力不斷增強，尤其是物聯網、人臉識別技術、人工智能的不斷發展，增強現實技術在展示設計中如虎添翼，增強現實技術的應用與研究也在不斷推進。未來，普及度高、攜帶方便的智能移動設備將成為AR技術的重要載體，憑借智能手機的高清攝像頭、GPS定位、強勁的CPU等，無須配置任何外部設備即可方便運行AR應用，如果將其應用于展會中，無疑將會成為吸引觀眾眼球的亮點。

結語

增強現實技術的核心理念在于人機交互，而展示的目的在于項目方與客戶的交互。因此，基于增強現實技術的展示設計必然需要強調人機交互理念，通過品牌文化展示、科技展示、使用體驗、促銷互動游戲等方式吸引觀眾的眼球，從而最大限度提升產品的展示效果。當前，國內展示設計行業的增強現實技術仍存在許多技術難題需要攻克，如3D圖像成像性能、自然圖像識別的準確性及應用界面人機交互性能等，這些關鍵技術直接影響用戶體驗。隨著計算機軟硬件技術、數字交互技術、計算機圖形學及微電子傳感器設備的不斷發展，基于增強現實技術的展示設計行業必將迎來光明的發展前景。

參考文獻：

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