3d数字化技术十篇

发布时间:2024-04-26 11:52:43

3d数字化技术篇1

在现代科学技术迅速发展的冲击下,文化艺术与科技的结合已经成为当代艺术创作的主流,艺术创作中的绘画、雕塑、摄影等艺术形式更是在创作的内容和主题上都受到了数字科技的影响并且呈现出多元化的现象。纵看高清3D数字影像这门新兴的学科,它的出现,必将会带给我们新的视觉感受,对传统美学从形式到内容上都会产生新的认识,也会提高大众对艺术品的鉴赏层次。数字影像技术是在当前数字科技高速发展的背景下产生的新技术,它的出现将会为记录、传播各类文化艺术作品从方式与途径上提供更多的可能性。这项技术是在原本已经成熟的2D数字影像的基础上发展起来的一种以数字艺术为基础的新的艺术传播和表现形式。

1与传统的平面、二维的展示与传播方式的对比

第一,高清3D数字影像具备高清晰度的图像分辨率,图像的质量有了很大的提高,也可以说是革命性的提高,因为现在的高清技术,已经发展到可以消失视觉能看到的像素点,这一特点将会使观者足不出户就可以看到文化艺术作品的细节,比如油画书法作品的色彩和笔触,环境艺术设计中的材质和细节。第二,专业的审美角度和高质量的清晰度结合合适的灯光角度,使观者能够看到比实物在眼前更多的细节和美。第三,高清3D数字影像跳脱传统二维图片的束缚,立体成像技术可以使文化艺术品在三维的虚拟立体空间内展现,如环境艺术中的园林、建筑、雕塑、以及工艺品等等,其空间感、体量感、材质、结构、光影等艺术特质将会展现出新的面貌。

2对文化艺术鉴赏的作用和意义

众所周知,同一个物体从不同的角度观察,会带给人不同的审美感受。雕塑、展陈设计以及现代的建筑都是要通过多角度的观察去欣赏的,单从某一个视角很难领略到建筑陈设的现场感,存在于三维空间的艺术品和建筑也很难通过语言和二维图片诠释清楚。我们知道,普通人在观察一个建筑空间环境或雕塑艺术品是往往受第一眼的感受也就是第一印象影响,而这个第一印象往往取决于道路规划的设计安排,但建筑和雕塑艺术却并不只是从某一个角度来定义的,它们都属于多角度的艺术,是由多个完美角度组合而成,高清3D数字影像不仅能生动真实的还原设计师的理念,还能通过创新的科技手段展示其文化艺术的多样性。高清3D数字影像可以透过摄影师的专业眼光打造出二度自然的新空间。引发观众的互动的反应,吸引观者的注意力,并不受时空的限制,在短时间内可以传播大量的立体图像信息,采用这一技术将会更好的激发学习者的兴趣,促进文化艺术的创新和再创造,同时具有便于数据统一管理存档的优点,对中国文化艺术的鉴赏和普及具有重大的意义。

3我国高清3D数字影像技术取得的成就

以2010年上海世博会为例,我们知道世博会是一个国际性的博览盛会,也是一个结束后就会拆除和消失的展会,在这个展会期间会集中展现各国的科技、人文、建筑、文化艺术等等各方面的成就。而且,每一届展会都会根据举办的不同国家城市提出不同的文化主题,各国也会根据自己的文化历史和科学技术展现争奇斗艳的建筑空间环境设计,如2010年世博会德国馆的设计,从外墙的材质运用到建筑空间的组合关系,都带给人一种现代高科技和未来城市的奇幻感觉,这种充满奇思妙想的设计规划,无一不体现现代科技和艺术带给人们的审美震撼。德国馆的造型设计整体是由异形的不规则几何体构成,在如此造型奇特壮美的建筑中漫步,体会三维立体空间中的光与影;疏与密的完美结构和材质细节,整个建筑就如同一座可以漫步其中的三维空间雕塑。但世博会的建筑物都只是临时搭建,展会结束后就会拆除,怎样才能将这样一件临时的艺术佳作保留下来,我国世博会主办方大胆采用高清3D数字影像技术将这一世界性的盛会完整的记录了下来,并拍摄了著名的高清3D数字记录电影《世博之光》,该片在2012年2月国际3D学会主办的第三届3D创作艺术奖评选中获得评委会奖。这也是中国3D影片首次获得这一高级别的国际殊荣。国际3D学会主席吉姆•查宾在颁奖典礼结束后曾接受新华社记者的采访,他说“祝贺中国的3D制作者。他们将为自己的成就自豪。中国的3D电影制作者们正在创造出世界级的电影!”这是国际上对中国主流电影的肯定,也是对中国高清3D影像技术的高度认可,这项新技术让我们现在无疑是走在世界前列的。

4结语

3d数字化技术篇2

关键词?演天津滨海新区;3D打印;政策建议

中图分类号?演F407?眼文献标识码?演a?眼文章编号?演1673-0461(2013)12-0068-05

一、引言

2012年4月,英国《经济学人》杂志刊载封面文章《第三次工业革命》,将3D打印作为第三次工业革命的重要标志。同一时期,美国《时代》周刊将3D打印列为“美国十大增长最快的工业”。这一系列标志性事件,将3D打印技术推上前台,引发了世人的广泛关注。

二、3D打印技术概况及产业特点

(一)3D打印技术概况

3D打印技术是指通过连续的物理层叠加,逐层增加材料来生成三维实体的技术,综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识,具有很高的科技含量。与切削等材料“去除法”不同,3D打印技术的主要流程是应用计算机软件设计出立体的加工样式,运用特定的成型设备,将粉末、液体、片状等离散材料逐层堆积,“打印”出产品(如图1所示),因此又称为添加制造(am,additivemanufacturing)。

3D打印技术常在模具制造、工业设计等领域用于制造模型,现在正逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用该技术打印而成的零部件。在汽车,航空航天、医疗产业、工业设计、建筑、教育、地理信息系统、土木工程以及其他领域都有所应用。

(二)3D打印产业特点

虽然3D打印技术出现已有十几年的历史,但3D打印产业仍处于发展阶段的初期,业态尚不丰富,行业成熟度低,但未来的成长性非常好,从整个产业来看具有以下两个特点。

产业链长,辐射带动效应显著。3D打印产业涉及材料技术、信息技术、装备制造、生产业等诸多领域。仅耗材一项,就包括7个大类30余种工艺设备、几百种打印材料。产业应用辐射面极广,是制造业与服务业融合的典型产业,能够催生大批新兴产业。无论是从技术还是应用角度来看,3D打印相关技术及设备都属于机械工程、自动控制、激光、计算机、新材料等多个领域的交叉融合。从产业链角度来看,3D打印技术领域与上下游相关行业领域关联十分紧密,带动作用很强。

科技含量高,带动制造业数字化变革。3D打印技术的应用大大缩短了新产品研制周期,能够迅速提升复杂零件的制造能力,使复杂模型的简单直接制造成为可能。3D打印技术显著提高了新产品投产的成功率,大大降低了新产品的研发成本。目前,一个预测观点在产业界广为流传,观点认为:未来的制造业,人力、资金、设备等生产要素大规模集中化的工厂式生产方式将被摒弃,替代的将是更加灵活、所需要投入更少的3D打印生产方式。英国《经济学人》杂志将这种趋势称之为“社会化制造”,认为它将“与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命”。

三、3D打印产业发展现状与发展趋势

(一)国外3D打印产业发展现状

当前,全球正兴起新一轮数字化制造浪潮。发达国家为解决其制造业竞争力下降的难题,倡导“再工业化、再制造化”战略,提出智能机器人、人工智能、3D打印技术是实现数字化制造的关键技术,希望通过这三项数字化制造技术的突破,巩固和提升其制造业主导权。3D打印技术随着工艺、材料与装备的逐渐成熟,引起了世界范围的广泛重视。美国是全球3D打印技术和应用的领导者。2012年3月,美国在“全美制造业创新网络”计划中对3D打印产业作出重点部署。据美国权威3D打印行业咨询机构wohlers提供的数据,截至2011年底,全球3D打印机累计装机台数超过5万台,其中美国累计装机台数约占全球总量的50%,美国制造商所占全球市场份额超过70%。美国3D打印服务提供商Shapeways表示,他们已经“打印”了75万种产品,材料已经涵盖塑料、不锈钢、银、陶瓷和玻璃等。

除美国外,其他国家也在不断加强3D打印技术的研发及应用。澳大利亚在2013年制定了金属3D打印技术路线;南非正在扶持基于激光的大型3D打印机器的开发;日本着力推动3D打印技术的推广应用。表1为2011年各国和地区3D打印技术应用的市场份额。

(二)我国3D打印产业发展现状

我国3D打印技术研究起步较早,20世纪90年代初就开始对快速成形技术及设备进行研发,初具产业发展基础。已有西安交通大学、华中科技大学、清华大学、北京航空航天大学等多家研究单位自主开发了成形设备并实现产业化,拥有自主知识产权。其中,部分便携式桌面3D打印机已具备国际竞争力,进入了欧美市场。我国是继美国、日本、德国之后第四个拥有3D打印设备的国家。但总体看来,国内缺乏能够制造工业级3D打印机的企业;一些核心部件,如激光器、光路系统等仍依赖国外技术;打印材料单一,与国外材料的品种和性能等方面有差距;缺少原创性的3D打印新技术及装备;应用宽度和深度不够,与量大面广的产品制造进程相比,还不具备价格优势。

2012年10月,亚洲制造业协会联合华中科技大学、北京航空航天大学、清华大学等权威科研机构和3D行业领先企业成立了中国3D打印技术产业联盟。鉴于3D打印技术的战略意义,工信部、科技部也正在组织专家对我国3D打印技术的发展开展专项研究,制定规划,在全国进行重点布局。

国内部分地区正积极绘制3D打印产业的发展蓝图。2013年3月,江苏省《江苏省三维打印技术发展及产业化推进方案(2013-2015年)》,并组建三维打印产业技术创新联盟,推进3D打印产业发展。南京市与中国3D产业联盟签署中国3D打印技术产业总部基地和中国3D打印技术产业创新中心合作协议,建设3D打印应用中心、示范中心以及科普、教育、培训、加工等中心。武汉市抢先成立了“中国首个3D打印工业园”。东莞市将3D打印作为战略性新兴产业写入了2013年的《政府工作报告》。此外,成都、重庆、长沙、青岛等地正在建设或筹建3D打印产业园。

(三)3D打印产业发展趋势

虽然3D打印等数字化制造的核心技术仍处在发展的初级阶段,产业还不成熟,但在产品设计、复杂和特殊产品生产、个性化服务等方面已显示其独特优势,产业链已初具出行,整体产业发展迅速,其发展趋势具有以下两个特点。

市场前景广阔,未来发展潜力巨大。3D打印技术以操作简单、成形精准、高效低耗等特点著称,拥有广泛的市场前景。据美国消费者电子协会最新的年度报告显示,随着汽车、航空航天、工业和医疗保健等领域市场需求的增加,3D打印服务的社会需求量将逐年增长,到2017年有望增长至50亿美元。近20年来,3D打印产业市场规模正以每年超过17%的速率递增(如图2所示),沃勒斯(wohlers)最新报告显示,2012年3D打印全球市场规模为22亿美元,同比增长了29%;其中3D打印机的销售量同比上升了25%,其中有38%产自美国,8.5%来自中国。

产业集中度不断提升,垄断形势正在形成。美国上市公司3DSystems和Stratasys,ZCorpration公司、Solidscape公司以及德国的eoS公司、以色列oBJetGeometries等公司,是目前全球3D打印产业的领军企业。近几年,3D打印设备制造企业正在一轮洗牌。美国Stratasys公司收购了oBJeCtGeometries公司;3DSystems公司在2012年初收购了ZCorporation公司和VidarSystems公司。目前,Stratasys公司和3DSystems公司成为行业内两大巨头,Stratasys公司2011年拥有41.5%的市场份额。表2为国际最主要的5个3D打印企业或研发团队以及它们的技术优势。

四、天津滨海新区3D打印产业发展基础

天津滨海新区是新世纪我国改革开放的最前沿,近年来凭借区位、政策优势,发展势头迅猛,滨海新区具备发展3D打印产业的良好基础:

一是具有相应的研发基础。天津市拥有“天津快速成形技术工程中心”和“天津市激光技术工程中心”等快速成形技术研发单位。其中天津快速成形技术工程中心是国内最早开始此项业务的科研单位之一,在激光快速成形、快速制模、快速铸造、快速测量、液压及光机电产品开发、内燃机工作过程仿真、强度和流场计算、光弹应力分析、CaD/CFD/Cae/Cam技术集成及产品优化设计等方面拥有较强研发实力。同时河北区的快速模具创新研发基地、塘沽海洋高新区滨海国际工业设计园等产业园区等也提出聚集一批3D打印企业。

二是拥有一定市场规模。目前天津市电子信息、装备制造、汽车、医疗器械、新能源、模具等行业对3D打印技术有一定的认知。全市已有超过200家企业应用了3D打印技术。滨海新区在3D打印技术应用方面的企业,主要有霍尼韦尔、富士通、亚安科技、新巨升电子等企业。在3D打印技术研发方面的企业,有滨海高新区天津微深科技公司、天津滨海雷克斯激光等企业。

三是具备产业链向下延伸优势。随着技术的不断发展,3D打印已经逐步应用于制造业的各个领域。从近十年3D打印设备下游应用行业分布来看,个人消费品(以电子行业为主)和交通运输设备占据主要份额;同时,医疗方面的占比在持续提升。而3D打印设备在航空航天领域的应用也稳中有升。而上述几类产业正是滨海新区大力推进的优势产业,3D打印技术服务相关产业在新区发展,拥有广阔的潜在目标客户群,前景十分看好。

五、天津滨海新区发展3D打印产业的政策建议

根据3D打印产业的特点和未来发展趋势,结合滨海新区的实际情况,滨海新区推进3D打印技术及产业的发展,需要从以下几个方面入手:

一是做好3D打印技术与产业发展的顶层设计。通过深入调研区域内医疗行业、食品业、汽车制造业、航空航天制造业等相关行业未来对3D打印应用的市场需求,明确滨海新区3D打印产业发展思路,找出突破口,制定3D打印产业发展规划,编制滨海新区3D打印技术发展及产业化推进方案,制定新区3D打印产业发展路线图。

二是加强技术攻关,促进产业化。设立3D打印技术攻关和产业化专项,开展相关软件、工艺、材料、装备、应用、标准及产业化的系统性攻关。推进建设3D打印技术与其他先进制造技术融合的新型数字化制造体系。重点围绕3D打印工艺优化和制件性能提升技术、高效打印制造技术、精度控制技术、符合材料零件制造技术、智能制造技术、超限制造技术、生物组织打印制造技术等技术领域,加大项目资助力度。设立3D打印产业发展投资基金,探索税收优惠政策。

三是建设高水平研发转化平台。为促进3D打印技术产业化,中国3D打印技术产业联盟拟选择10个工业城市集中建设3D打印技术产业创新中心,投资2000万元,地方政府按照1∶1配套扶持。滨海新区应抓住这个机会,积极争取创新中心落户,借力亚洲制造业协会和中国3D打印技术产业联盟,推动新区3D打印尽快走上产业化道路。同时,吸引清华、华中科技、西安交大、北航等研发机构在新区设立研发基地、检测试验平台,开展科研成果转化,率先布局3D打印技术及服务聚集区。

四是组建3D打印产业技术创新联盟。依托天津市快速成型技术工程中心、天津市激光技术工程中心、天津大学、天津工业大学、天津职业技术师范大学、天津滨海雷克斯激光、天津微深科技公司等高校、企业,并邀请清华、北航、西安交大、华中科大、江苏紫金电子、杭州先临三维科技等3D打印技术研究和应用的领军者,组建滨海新区3D打印产业技术创新联盟。依托联盟,策划举办部级3D打印高峰论坛,3D打印产业年度发展报告,举办产学研合作洽谈会、研发成果信息会、企业需求对接会等,推动3D打印技术产业化。

五是培育3D打印产业龙头企业。目前,滨海新区在3D打印方面关键装备研发制造能力不足是制约产业发展的主要瓶颈。因此,需要充分发挥滨海新区科技创新资源聚集优势,通过开展3D打印技术专题招商引智活动,吸引海外3DSystems、Stratasys、Solidscape、Shapeways、eoS等跨国公司,以及国内南京紫金立德、湖南华曙高科、杭州先临三维、深圳光韵达、北京隆源、上海联泰、无锡飞而康等企业,弥补新区在3D打印设备研发制造能力的不足。

六是进一步发挥试点示范的带动作用。建设3D打印技术研发和产业示范基地,推动3D打印技术应用和产业发展。重点在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域分步骤、分层次开展示范应用,形成通用性、标准化、自主知识产权的应用平台,在示范过程中制定相关行业标准,加快推进滨海新区3D打印技术、产业与应用协同发展,探索和积累3D打印机的运营和管理经验。

七是促进3D打印技术的社会化推广。从区域层面出发,营造良好的3D打印技术相关产业发展氛围。强化3D打印方面的教育培训,将3D打印相关技术纳入相应学科建设体系,加快培养3D打印技术相关人才。依靠相关行业协会、博览会、论坛等组织形式来进行3D打印技术和应用的培训,并宣传、推广3D打印技术,使更多的人能够接触3D打印技术,产生兴趣,并逐步接受和使用相关技术。在科技馆、文化艺术中心、青少年活动中心等公共机构进行3D打印技术的展示、宣传和推广。发展3D打印服务机构,推广3D打印技术应用,为发展3D打印产业积累应用经验。

六、结语

近来,全球正在兴起新一轮数字化智能化制造浪潮。发达国家为解决制造业竞争力下降难题,大力倡导“再工业化、再制造化”战略,提出智能机器人、人工智能、3D打印技术是实现数字化制造的关键技术,并希望通过这三大数字化制造技术的突破,巩固和提升其在制造业的主导权。虽然以3D打印技术为首的数字化制造核心技术仍处在发展的初级阶段,产业还不成熟,但在产品设计、复杂和特殊产品生产、个性化服务等方面已显示出独特优势。所以,我们应充分认识智能制造、数字化制造对我国的深刻影响,在区域发展尤其是转变经济发展方式中,跟紧全球技术前沿,抓住这一制造业加快发展的机遇,深入研究以3D打印技术相关产业为代表的新型数字化智能制造产业发展规律,融入数字化智能化制造业发展浪潮,从而加快推动我国由“工业大国”向“工业强国”转变。

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apolicyResearchontheRegionalDevelopmentofthe3Dprintingindustry

——aCaseStudyoftianjinBinhainewarea

YangZhao

(BinhaiResearchinstituteintianjin,tianjin300456,China)

3d数字化技术篇3

关键词:3D技术;舞蹈影响发展;实践

舞蹈本是转瞬即逝的传统艺术,数字技术则是新兴的科技形式,与传统的舞蹈艺术相结合便形成了有独特性质的舞蹈艺术种类,那便是数字舞蹈。数字舞蹈是现代科技飞速发展的必然产物,它从视频舞蹈中脱胎而来。编导的表现手法和审美效果都和传统的舞蹈形式截然不同。目前,数字舞蹈正处于探索发展时期,它的未来前景十分广阔。在数字技术和信息传播技术高速发展时代,技术力量对舞蹈艺术的影响也在日渐加大,下面我们来深入分析下3D技术在舞蹈影响发展中的运用。

13D技术在舞蹈影响发展中的应用

如今,舞蹈形态在网络中的延伸随着网络技术的猛进,网络传输的便捷、数码制作的低廉和网络技术的普及,促使舞蹈的网上传播与交流,虚拟表演与教学,以及舞蹈的远程互动表演等形式大量出现,使舞蹈从传统的舞台形态向全新的数字化形态延伸。影像舞蹈正是在这样的获取环境与需求中诞生,并成为舞蹈艺术的重要分支,在舞蹈作品舞台3D数字技术分为两大类,一是以计算机为平台的静态艺术。二是七个子项的动态艺术。它包括了两维静态艺术,两维动态艺术,三维静态艺术,三维动态艺术,视频艺术,虚拟现实和数字表演。3D数字技术总体讲是以技术为主,艺术为辅,艺术与技术相结合的专业。

1.1舞蹈与动画的结合

通过3D数字技术在舞蹈中增加适量的动画、音乐等内容,这种方式是指利用电脑辅助做出人物动画,然后通过预先制作人物动画序列、渲染,然后再作为视频文件投放到舞蹈影像之中,将舞蹈与3D数字技术结合在一起不仅能够丰富舞蹈的表演方式和情感表现,同时,这种特殊效果还能将平时普通舞蹈无法表达的内容充分展现出来,使舞蹈变得更加生动形象,增加人们对舞蹈这种艺术的深层理解,值得一提的是,3D数字技术应用与舞蹈影像中比较的特殊的就是动作捕捉技术,操作人员通过motionbuilder软件与动作捕捉技术相结合,可以将舞者的表情和动态以最快的速度记录下来,并形成系列的舞蹈动作,这种动作捕捉的特点就是精度高、成本低,能够使得很多角色同时进行表演,并且还能够实时测量,非常实用。这种技术的运用不仅显著提高了工作人员编排舞蹈的效率,还推进了舞蹈影像的深入发展。如今这种技术已经越发成熟,在一些知名好莱坞电影中也通过动作捕捉技术来完成一些高难度动作,其已被广泛的应用和发展。

1.2舞蹈与高清影像的结合

将3D数字技术应用于舞蹈艺术中,其中一种方式就是使用高清摄影及播放系统,也就是观众在舞台下直接看通过舞者的动作经过播放在大屏幕上的数字影像,通过3D数字技术中的影像手段,观众能够多个角度来观看不同类型的舞蹈以及其文化背景等方面,并且这种高清影像能够生动、形象、直观的表达出舞蹈所包含的思想情感、风格韵律等内容。比如著名舞蹈家杨丽萍的孔雀舞,就是使用了这种3D数字技术与舞蹈相结合的方式,运用三维立体投影技术,通过同步编舞,运用3D软件建设动作数字模型,灵活编排组合形式,全方位地分析舞美、队列、方位等舞台要素,最终将整个孔雀舞完整清晰地展现出来,使得联想能够得以实现,让人们大饱眼福。

1.3舞者与影像装置的结合

3D数字技术在舞蹈艺术中的应用还有一种方式就是使用影像和舞者互动装配系统,这是指舞者在一个空间内跳舞时,利用实时抠像使其到另一个空间上去跳舞,从而实现时空的交替和变换,这种技术带来的效果是非常强大的,它将舞蹈创造出了一种全新的美感。也使得呈现出来的影像更加丰富多彩、变幻莫测,自从3D技术在舞蹈影响发展中应用之后,它使舞蹈进入了一个全新的世界,并从根本上将舞蹈的艺术表现形式彻底改变,3D技术应用于舞蹈之后,为其提供了有力的技术支持以及更多的表现手法,它将舞者丰富的情感和思想意蕴通过3D技术以独特的方式表达了出来,让舞者的表演充满的张力和动态美,为舞蹈带来了一场全新的视觉盛宴,而这也正是3D技术独特的魅力之处。

23D技术在舞蹈影响发展中的意义

随着人们逐渐的深入研究和探索,3D数字媒体技术会在舞蹈影像的领域里应用的越来越广泛,形成一个缤纷绚丽的舞蹈影像世界,而舞蹈也有最初的单一形式迈向了多元化、媒介化以及现代化的综合方向发展,从最初的没有声音只有画面的单纯性肢体语言舞蹈到后来的利用光、电等元素的辅助表演再到如今的通过电脑形成的舞蹈特技,并与其他领域里的元素相结合,舞蹈已经能够为人们呈现一个全方位感官刺激的影像世界,使其视觉冲击力更强大,情感表现也更加丰富浓烈,将舞蹈艺术提升到了一个全新的层次。

将3D数字媒体技术与舞蹈融合在一起,这种舞蹈艺术作品能够不仅能够展现人们美好的思想情感、生动的生活画面、优雅的文化意蕴,深邃的精神世界,满足了人们的精神文化生活需求,同时,这些透过舞蹈艺术语言流露出的或喜或悲、或抑或扬的人类积极的情感,感染着大众,使舞蹈变得更加的普及和广泛,让每一个热爱舞蹈的人都能够融入到舞蹈的创作和表演当中来。

3总结

3D技术舞蹈是科学技术飞速发展的产物,是一种新型的艺术形式,与传统舞蹈相比,3D数字技术舞蹈有着很强的时代感和新鲜性,散发出了一种独特的魅力,它的创作过程、表现语言和审美效果都与以往的舞蹈形式截然不同,经过逐步的发展和完善相信可以成为一种独立的舞蹈艺术种类,目前,3D技术舞蹈虽然正处在发展阶段,但其未来发展前景却不可小觑,我们相信,在未来3D技术会在舞蹈影响发展中会有着越来越重要的作用。

参考文献:

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3d数字化技术篇4

现代社会的高速发展,使人们的接受能力得以不断地提升。人们要求广告形式多元化发展、广告展示效果不断提升,3D数字化广告能够满足人们的要求,能够用逼真的视觉效果、动态的视觉形象展现吸

引消费者。3D数字化广告能够将产品更好的展示给受众,促使受众的购买欲望。3D数字化广告是3D技术在广告领域中的发展和运用,在广告产业中,3D的广告具有较强的市场占有趋势。3D数字化广告包

括静态和动态两个部分,静态的3D数字化广告是运用三维的手段使平面的二维形象转变为三维的立体广告形象。这种静态的3D数字化广告,是动态3D数字化广告的基础,和动态3D数字化广告具有思维特

点上的一致性。成功的静态3D数字化广告是用静态形象使动态思维外化。德国某一广告公司利用折叠贺卡的原理,将立体的纸塑花朵设置在洗手间门的转角处,关上门时原本平面的画面就呈现出一朵盛

开的鲜花般的立体效果。印度尼西亚的“幻影快递员”广告运用装置艺术的原理,塑造出如风般正在快速奔跑的快递员的形象。德国的“变身折叠椅”广告中,为了向客户展示最新款笔记本电脑所拥有

的坚实的特点,在广告设计中,设计师让笔记本电脑成为公交车上的折叠座椅,将这种折叠座椅安置在中心车站、飞机场等候的巴士、有轨电车等地方。让客户体验笔记本电脑的金属外壳、防冲击硬盘

保护、防水键盘等安全特性。还有一些静态的3D数字化广告,并不推介产品,只是成为人们日常生活的点缀。例如,将公交候车站台的背景设置为爆炸头的图案,人们在候车时坐在相应的位置,就会成

为爆炸头的主人。地铁广告的背景设计图案与月台上的座椅结合而成一部缆车。坐在椅子上的受众仿佛就能感觉到身后吹来的阵阵寒风……这种3D数字化广告让人和广告成为一种全新的表现形式和完美

的视觉组合。动态的3D数字化广告是由影像合成技术与光纤材料的完美结合,通过能够将普通平面图片转换成立体影像,从而给人们带来强烈的视觉冲击力性而达到一种宣传推广方式。2010年比利时《

最后一点钟报》被人们称为“欧洲第一张3D报纸”,这份报纸的头版文章标题就是“2010,和3D再次起飞。”随着份报纸附赠的还有一副3D眼镜,读者戴上眼镜之后,能看到报纸上的图片都呈现出立体

效果,就连新闻图片中的人物也仿佛立起来。但是,这张报纸只是一次市场实验,没有再印刷生产过,3D数字化广告并不适合被用作报纸广告。动态的3D数字化广告被广泛地应用于电影和电视广告,3D

数字化的广告视觉传达在现代广告设计中起到了重要的作用。

2、3D数字化广告视觉在现代广告中的作用

2.1强烈的视觉冲击效果

3D视觉传达的效果展示,最初来自于3D电影,但是,经典的电影即使没有3D效果也依然好看。例如《,阿凡达》《冰雪奇缘》等等,电影是对于人性的拓展,人很容易在电影中获得情感上的共鸣。3D数

字化视觉传达用在广告中,主要依靠强烈的视觉冲击力获得较好的视觉效果,让受众很容易记住所宣传的商品特点或者信息。广告在本质上是广告商对自己的产品和服务的劝服性、宣传性传播。在3D数

字化广告中,设计师重视对于产品效果的表达,在一些具有丰富的外部结构和细腻的质感的商品广告中,3D数字化广告能够产生较深的景深和宽阔的空间效果,使视觉画面的层次关系丰富,能够使受众

产生身临其中的体验效果,激发起受众对商品的亲近体验,最大程度上唤起受众的消费欲望。

2.2深入的信息传达作用

在具有强烈的视觉冲击效果的基础上,3D数字化广告还能够深入的传达信息。如今的3D电视广告具有逼真的画面,震撼的视觉冲击力,给人前所未有的体验。一些汽车生产商家,喜欢用3D效果展现车速

,喜欢用3D技术为受众展示御风而行的车速体验,用生动的效果传达给受众相关的信息。还有一些户外广告,也用3D的形式打破了以往户外广告呆板、沉闷、单一的缺点,使广告更具有亮点、更突出特

点,引人入胜。例如,三星的3D液晶电视广告,在阿姆斯特丹的一幢老建筑上投射了一段经典3D影片。用三星3D液晶电视展现这段广告的时候,呈现出犹如爱丽丝梦游仙境般的梦幻效果氛围。3D的视觉

画面效果真实生动,让人宛如置身境内,在亦真亦幻间游离。广告是实用与审美的统一,广告的目的是为人们推销产品,给商家带来市场利润。3D视觉广告,是以高科技为基础的现代科技艺术与艺术审

3d数字化技术篇5

【关键词】3D打印企业发展现状分析

一、3D打印概述

3D打印技术也叫3D打印,是一种增量制造技术。3D打印(简称Rp)技术不同于传统成型加工方法,Rp技术采用材料累加法制造零件原型。这种制造方式中,不需要刀具和模具,而是利用光、热、电等手段,通过固化、烧结、聚合等作用,实现材料的有选择性地堆积。并从液态、粉末态过渡到实体状态从而完成造型过程。

二、3D打印现状

1.3D打印的运用。目前世界范围内,3D打印的运用已经分布到政府军事,教育科研,医学研究,消费类产品,工业设备,航空航天,汽车等各行各业。因此运用先进制造技术进行快速模型制造的行业是一个正在兴起的朝阳工业,也是一个支撑工业设计产业发展的一核心技术服务领域,随着各行各业新品开发的增加,对工业设计的重视,国外使用3D打印技术生产的产品已可以直接作为产品应用,而我国正由“原型和模型制造”向“产品直接制造”过并在关键领域取得局部突破。美国波音公司应用sla3D打印技术与传统铸造技术相结合,制造出铝合金、钛合金、不锈钢等不同材料的货舱门托架等制件;著名的Ge公司应用3D打印技术制造航空航天与船舶用叶轮等关键制件。美国军方应用3D打印技术辅助制造导弹用弹出式点火器模犁,取得了良好效果。在生物制造方面,欧美等发达国家研究较多、范围较广且已获得了临床应用。

2.3D打印产业的发展。2012年8月奥巴马以“我们不能再等了”为主题推出首个nnmi项目,宣布将在俄亥俄州建立一所由政府部门和私营部门共同出资7500万美元的美国国家3D打印创新协会,专业研发3D打印技术新技术与应用。我国政府也充分认识到了3D打印装备制造的重要性,分别于2012年9月24日由路甬详副委员长组织国内3D打印装备制造的专家和企业代表专门就中国3D打印装备召开战略咨询研讨会。基于这样的产业背景,越来越多的企业认可并接受3D打印技术带来的生产效益,3D打印技术已由新兴技术逐渐发展成为主流技术。

三、中国企业发展的必要性

当前,全球正在兴起新一轮数字化制造浪潮。发达国家面对制造业竞争力的下降,提出通过智能机器人、人工智能、3D打印三大数字化制造技术,实现“再工业化、再制造化”,希望夺回制造业的主导权。而目前我国制造业大而不强,处于转型升级、加快转变发展方式的历史关键时期。克拉玛依地区的制造业在全国范围内也不占据优势,如果对新一轮数字化制造浪潮仍然不加重视,很有可能在竞争中被其它区域抛在身后。

1.3D打印企业是绿色制造的示范基地

3D打印技术从多方面促进绿色制造模式:非接触和无压力成形、近净成形具有能耗低、节约材料、污染物排放少等优点,还能极大地提高材料的利用率,是未来绿色制造模式的探索和起点。3D打印企业能够使“按需而制”、“因人定制”的个性化定制模式、“泛在制造”的社会化制造得以实现,从而能够促进制造与服务业融合发展的绿色制造新模式。

2.3D打印企业对培育新兴产业、优化产业结构、促进产业升级有极其重要的童义。发展3D打印企业有助于带动金属和功能材料制备、设计/控制软件开发、激光器/喷嘴等核心元部件研发、创意设计与创新设计等相关支撑产业发展,打破国外技术、元器件的垄断,形成装备生产――技术服务――产品综合收益数百亿元规模产业。

3.发展3D企业有利于创新思想的实现,促进创新思维的养成

通过建立3D打印企业,实现技术创新中心,有利于创新思想的交流,对创新思维有强力推动作用。

四、中国企业发展对策

1.搭建体验平台。对于媒体上针对3D打印技术的海量宣传,更多的人还是停留在想象的空间中,对3D打印技术依旧没有更详细的认识和理解,也没有机会和条件去了解3D打印技术能为我们带来的便捷。通过以点带面的宣传效应,让3D打印机真正的融入到普通人的生活中去,就如我们上街购物一样,最终让3D打印机成为一件日常的家用电器。具体平台要求:体验平台可以完善的展示3D打印技术;展示及售卖通过3D打印制作的作品;大量宣传资料普及3D打印知识;提供个人3D打印机售卖及其附件、耗材售卖;提供3D打印服务业务;提供场地给爱好者交流经验;展示入门级的3D建模软件或webapp的建模过程。

2.技术平台的建设

(1)逆向与检测技术服务模块,构建“外形设计、结构设计、逆向建模”功能,面向机械、家电、轻工等行业,针对不同行业的设计和制造建立一套成熟的设计体系,提高工业设计公司的产品创新设计能力,提高服务平台的服务附加值。

(2)建设快速成型与快速制造服务模块,引进世界一流的各种工艺的快速成型技术,从而提出以Rp技术为基础的Rp/Rt集成制造工艺路线,解决Rp&m集成制造的工艺优化问题,并研发集成型快速成型系统用于更好地服务于企业。

(3)建设快速制模平台,研究母模制作、直接制模和间接制模等快速制模技术,研发适用于不同种类零件的快速模具制造系统。

(4)数字化制造与后处理模块。建立数字化制造及小批量生产工作室,利用高端的数字化制造设备及真空浇注技术为服务企业解决最终产品制造难题,推动服务对象产品快速走向市场。

3.企业战略制定

(1)明确自身优势。加强组织协调,完善人才培养机制度。

(2)凝聚力量,应对威胁。分析对手,精准施策,适当定位发展目标,减少盲目的投入和风险。整合资源,突破瓶颈。提升招商企业质量,发挥引领作加强专家型人才与团队的引进,占领行业制高点。

(3)把握机会,加速发展。积极应对国家3D打印发展规划,合理科学地编制发展规划,提速发展,抢占先机。要把握未来难得的机遇期,加强宏观指导,推进产业布局,在未来激烈竞争中抢占先机。

五、结论

3D打印虽然有广阔的发展前景,但目前却仅仅处于起步阶段,我国的3D打印起步较晚,在实际应用方面与国外的企业相比还有较大的差距。因此,我国的3D打印公司在追求发展的过程中需要注重服务、技术与自身战略的制定,方可在国际竞争中立于不败之地。

3d数字化技术篇6

【关键词】3D打印原理使用推广

3D打印不再只是概念产物,全球已有不少公司推出了个人3D打印机,它已在平常生活中开始普及。3D打印是“增材制造技术”,它具有制造成本低、生产周期短等明显优势,很多人把3D打印技术看作是第三次工业革命的开端。

一、3D打印技术简介

1、3D打印机又称三维打印机,是一种累积制造技术,即快速成型技术,它是一种数字模型文件为基础,运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中,机器会按照程序把产品一层层造出来。3D打印机堆叠薄层的形式有多种多样。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料,堆叠薄层的形式有多种多样,可用于打印的介质种类多样,从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能结合不同介质,令打印出来的物体一头坚硬而另一头柔软。

2、背景:3D打印业务在国外的发展势头十分迅猛。前瞻产业研究院的《2014-2018年中国3D打印产业市场需求与投资潜力分析报告》显示,2009年全球3D打印市场规模为10.69亿美元,此后三年保持在20%以上的速度增长,至2012年市场规模达到22.04亿美元。2013年全球3D产业的发展更是突飞猛进,增速达到81.49%,市场规模达40亿美元。其中,美国、日本、德国占据了3D打印市场的主导,尤其是美国占据了全球近40%的比重。国内3D打印技术起步晚。但是自3D概念一出,立即受到了热捧,3D打印技术近年来在国内日趋升温。据前瞻产业研究院统计,2012年中国3D打印市场规模约为10亿元,2013年翻了一番达到20亿元。目前,我国3D打印技术虽然取得了长足进展,与美欧等发达国家基本处于同一水平,甚至在金属构件打印方面已经超过美国。但产业整体发展仍处于起步阶段。民革中央提出,与美国大力支持3D打印技术发展和产业发展相比,我国对这项技术总体规划与重视不够。水平:国家科研组织已可以通过3D打印技术制造食物,日常用品甚至精密仪器零部件,总体来说,水平提升较快。

二、操作流程

三维打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。使用3D打印机的流程是:1、轻点电脑屏幕上的“打印”按钮,一份数字文件便被传送到一台喷墨打印机上,它将一层墨水喷到纸的表面以形成一幅二维图像。2、而在3D打印时,软件通过电脑辅助设计技术(CaD)完成一系列数字切片,并将这些切片的信息传送到3D打印机上,后者会将连续的暴行层面堆叠起来,直到一个固态物体成型。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(aeC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

三、3D打印的推广

3.1主要技术问题

1、仪器过于昂贵;2、普通仪器只能粗糙打印一些基础用品;3、对于该技术的工作与仪器制作原理不够深入理解;4、缺乏打印原材料与技术支持,很多材料即使能3D打印,但也不够环保,达不到民用标准;5、国外对于打印原材料配方的垄断。

3.23D打印的发展

作为学院派,要想将3D打印技术发扬光大,切实实现产业化,基本上还是很难的,整个国内成功的案例屈指可数。清华大学、华中科技大学、北京航空航天大学、西北工业大学、西安交通大学等高校都有直接或间接的产业化公司,一头连着学校科研资源,一头连着市场用户。

首先,应该将科研团队在公司中的贡献给予具体量化,从一开始就彻底解决产权问题,做到产权清晰、责权明确;第二,管理层与经营层要严格区分,规范运作,充分调动经营班子的积极性;第三,研发也要有市场意识,及时掌握市场动态,了解用户需求;第四,科研单位申请的科研经费的考核标准应该有所调整,将资金和政策向更多具有原创性的研究领域倾斜。可以考虑将国家财政扶持的部分科研经费转化为风险投资基金的形式,对3D打印等新兴技术的扶持。

四、结语

3D技术在我国目前并不完全成熟,还有一个较长时期的发展和适应过程。由于我国工业化革命没有完成,与国际同行比较,还有不小的差距。这是我国3D打印行业面临的实际情况,我们不能回避,必须客观面对。我们要想推动3D打印技术发展,就必须打开国门,与国际高手过招,从中发现差距,寻找共识,携手合作,才能共同促进3D打印这个新兴产业的蓬勃发展。

3d数字化技术篇7

关键词:3D电影技术;机遇;未来

    随着我国电影产业的不断升级与发展,电脑高科技在电影制作中的辅助作用越来越重要。3D电影技术是经过多年来的技术积累而产生的。从广大观众的角度来看,3D技术通过电脑高科技手段制作出来超越现实的一些影像时,他们收获的不仅仅是一饱了眼福,而且也在无形中积累了电脑高科技时代崭新的审美体验。

1.3D电影技术的原理

3D电影的基本原理是用两组镜头从两个不同方向同时拍摄,然后在放映时,通过两个放映机,把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映,并将这略有差别的两幅图像重叠在银幕上。仅仅这样还不够。此时你只能看到一团模糊的像。这时要借助光学原理,在放映机前面安装偏光设备,改变光射出时光波的振动方式。当这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众处时,配合专用的立体眼镜,人的每只眼睛就只能看到相应一侧的像——即左眼只能看到左机映出的画面,右眼只能看到右机映出的画面。通过这种方法,就会得到立体感很强的图像。[3]

2.3D电影技术所面临的机遇

观看3D电影是一种奇妙的体验,给人一种前所未有的感觉,这种唯美的视觉,无法用语言去表达、描述。想象一下,当长着獠牙的怪兽冲破银幕向你扑来,当射出的子弹仿佛直冲你的脑门,这种身临其境的感觉,是其它非3D电影所无法比拟的,这绝对是一个崭新的世界,可见,发展3D电影技术面临诸多的机遇。进入80年代之后,3D电影的制作技术日臻成熟。制片商们纷纷把它当成包装影片的妙方。于是,涌现出不少打着“3D”旗号的名片续集或者衍生物。“3D”成为影片卖座的亮点。毕竟即便再平庸粗糙的画面,变成立体时给人们带来的刺激也值得尝试。这也是大多数3D电影的状况:续集、噱头、情节和制作水准一团糟。似乎制片商更满足于把“3D”当成一种促销手段,并不打算真正投入精力。对观众来说,一部3D电影能让人津津乐道的仅仅是新奇感而已。

电影数字技术的发展和应用改变了电影的创作,如制作、发行环节,但改变不了电影的灵魂,只是颠覆了传统的电影工艺。2010年《阿凡达》的成功,是象征电影数字技术上升的标志性事件。不管3D技术是否能取代所有的影像,但它的迅猛发展已经是不争的事实。数字电影将全面改变胶片电影的形式。美国去年宣布在2015年消灭胶片电影,香港宣布从明年开始所有的电影拷贝不再使用胶片,数字电影代替胶片电影已经为时不远了。

进入新世纪,数字动画成为迪斯尼公司的主要业务。他们也成为业界第一个吃螃蟹的人——早在2005年11月,迪斯尼就决定把他们的新动画片《四眼天鸡》以RealD的规格来放映。几年之间这个队伍已经不断壮大:《罗宾逊一家》、《怪物屋》,重制版的《圣诞夜惊魂3D》、《玩具总动员3D》等。数字3D技术在过去的几年里面不断的发展,现在终于可以应用了。差不多每个顶尖的导演和大的制片公司都在用这一技术——今年就有十几部电影上映,而明年及以后这种3D电影还会更多。这些不仅仅是动画片,还包括表演摄制影片,喜剧,戏剧以及纪录片。在美国的数字影院,几乎每周都会有3D的直播体育比赛以及摇滚音乐会。[2]

3.3D电影技术的未来发展趋向

国内电影的3D化浪潮,究其动因,源于高速增长的国内电影市场和数字电影技术。我国的数字3D电影尚处在起步阶段,存在相关放映标准缺失、2D与3D的不“兼容”、数字3D片源严重不足等问题。业内各相关企业及主管部门应正视数字3D电影的发展现状,抓紧制定相关技术标准,加大投入力度,积极促进数字3D电影配套设备的更新换代及国产化,并促进数字3D电影从拍摄到发行以及放映各个环节的自主创新。同时更要加强监管手段,提高放映质量,使观众能在影院里获得高质量的观影体验。

国产电影尤其是数字3D电影,未来的发展要真正赶上美国等电影强国,首先要加强艺术与科技的融合。第二,要更新电影创作观念。特别是导演,对于电影特效不能停留在模糊的意识上,而应身体力行在科技引领电影创意方面奋力进取。第三,要改进电影评论方式。电影评论家和研究者要提高自身的知识素养和科学意识。一个合格的电影评论家,不仅要对电影的思想观念、艺术风格和视听语言有深刻的理解和深入分析,也应当对数字艺术手法和特定技术,甚至计算机算法有所了解。

随着3D电影技术在影院兴起,不断提高观众的观影体验上限。在当前体验式消费盛行的大环境下,这种新的影院观影体验对电影在技术和特效方面的要求越来越高。审视近年来进入市场上的大多国产影片,其在制作环节,特别是技术和特效方面的粗疏,已经到了观众不能容忍的地步。究其原因,是在当前电影放映技术和观影环境不断更新换代的情况下,国内的制片环节并没有跟上此步伐。这样的影片已经与当前的新型影厅不匹配。除了寻找与国外电影制作理念和技术、方面的差距外,国内从事电影特技特效制作的企业生存现状也值得关注。而这些正是寻求解决对策的主要方面。

4.3D电影技术的弊端与不足

由于3D电影技术的发展,传统国有电影厂已有相当一批优秀的剪辑师不会剪辑、优秀的录音师不会录音、优秀的配光师不会调色。我相信在不远的将来还会有相当一批优秀的导演不会拍电影。所以,导演、编剧必须熟悉3D技术。

电影是视听艺术,不管技术发展到什么程度,电影百年来形成的人文诉说,人类真实生活在电影中的地位是不能动摇的。比较《阿凡达》和《泰坦尼克号》我更喜欢后者——600多个特技镜头是无缝对接的,我们始终在关注人物的命运,而《阿凡达》则没有做到。如何在数字技术运用中寻找心灵的感动,是我们应该认真研究的课题。

5.未来的3D电影技术更新的方向

我认为未来电影的方向是第三代电影。第一代是黑白默片,第二代是彩色有声片,当3D出现时有人盲目地认为是新电影时代的到来。作为电影人、特别是从事电影技术研究的电影人,应该理性看待3D。我们在探讨技术的时候要看到中国电影创作到了什么样的阶段,所以我提出第三代电影的概念:由传统的被动式的观影到主动观影。为什么不能把电影游戏化、游戏电影化呢?未来的电影可能不是传统的90分钟,观众可以参与剧情设置,影响剧情发展。一个故事的开头,可以有n个结尾,观众可以做智能化的选择,它将改变好莱坞传统的营销模式,从电影这个虚拟的空间中选择不同的人生,体会不一样的结果,将会成为未来3D电影技术更新的主要方向。

结论:

3D电影技术发展到现在经历了种种坎坷,在一次又一次的改进和呈现中,3D电影迎来了全新的未来,在视觉娱乐热潮涌起的今天,3D电影是激发影业市场需求的主导元素,面临新时代的机遇,3D电影的前景不可限量。

参考文献:

[1]3D电影技术的机遇与未来      《大众电影》2011年第21期

[2]3D电影技术的机遇与未来  《综艺报》2011年第20期

3d数字化技术篇8

关键词:3D扫描;3D打印;定格动画;新变革

中图分类号:tp316文献标识码:a文章编号:2095-1302(2014)12-00-02

0引言

3D扫描、3D打印技术作为一种新兴技术,席卷全球,将成为全新的产业革命。随着3D扫描、3D打印技术的成熟发展,其应用也渗透到工作、生活的各个领域,尤其融入动画艺术的重要分支之一――定格动画中,完善了定格动画,把现代科技和手工艺完美结合,产生了积极的创新性变革作用。

13D扫描、3D打印技术及其工作原理

1.13D扫描技术及其工作原理

3D扫描技术则是利用三维扫描仪,用来侦测并分析物体及环境的形状、构造与外观数据。采集的数据信息用于三维模型重塑计算,从而构建虚拟的数字模型(如图1)。而传统的扫描是扫描平面的对象,如照片、文本页面、照相底片等。

图13D扫描产品外观图

3D扫描技术的工作原理:通过激光器和镜头扫描对象,记录扫描对象切面的距离数据并组合成一个三维模型,并在终端设备中显示。

1.23D打印技术及其工作原理

3D打印技术也称“快速成形技术”,是以数字模型为基础,通过软件分层离散和数控成型系统,利用激光束、热熔喷嘴等方式将打印耗材,如金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结,最终叠加成立体型,最终将数字三维模型打印成实物产品。

图23D打印产品外观图

3D打印技术的工作原理:根据需求选好打印材料,并将数字三维模型数据输入到3D打印机中,设备会按照模型数据以层层叠加的方式将模型打印成实物。3D打印机和2D打印机的区别在于多了一个维度,实现喷头与介质之间的移动。

23D扫描、3D打印技术与定格动画的结合

3D扫描技术是3D打印技术的一个衍生。因为一些无法构建的复杂物体模型,会导致3D打印受阻,也会占用大量的时间、耗费大量的精力。它通过将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字模型,通过软件编辑就能将复杂的模型简单构造出来。

定格动画(stop-motionanimation)与手绘动画、电脑动画共同构成了现代动画的三大门类。定格动画是通过逐格地拍摄动画师用模型定位的实体对象,一一副画面拍好后,再由动画师将对象稍作移动,拍下一个镜头,每次只拍摄一帧,使之连续放映,从而产生仿佛活了一般的镜头。手工技术往往要经过复杂的手工工序,通过不断的再加工,花费大量的时间才能制作完成。所以传统定格动画的周期相对较长,工序复杂,在空间的转换上显得力不从心。然而当3D扫描、3D打印技术与定格动画完美结合,就能弥补其劣势,突出其优势。在科技快速发展的今天,运用3D扫描、3D打印技术的精确性和方便性,借助功能强大的各类设备和软件,即可达到理想的效果。首先用3D扫描技术全方位扫描现实物体,获得物体或景物的三维模型、材质,同时捕捉物体的真实动态,再利用计算机软件加以变化、组合,改造现实世界中的物体,最后打印出符合情景的动画模型和场景。目前相对流行的三维软件设计的图形都可以导入打印设备进行打印,使得原本繁杂的手工工序得到了简化,如图3、图4所示。

图3传统定格动画工作流程

图4偶形布景设计制作环节融入全新的3D采集

及3D打印技术

定格动画与3D扫描与3D打印技术的完美结合,使传统定格动画得到了升华和完善,既弥补了定格动画制作的复杂性,也最大限度地保持了其朴实的逼真性。

33D扫描、3D打印技术结合定格动画带来的新变革

在现代科技的高速发展下,3D扫描、3D打印技术结合定格动画,必将带来的新变革。

3.1节约成本,缩繁为减

就传统定格而言,角色、场景制作越精良,工序就越复杂,相应的制作成也就本越高。而加入3D打印技术制作,并配合传统手工艺技术的定格动画,反而简化普通人制作产品的流程,缩减了成本。因为依靠3D扫描、3D打印技术的支撑,加上计算机软件的生成,就可以省去损耗素材的成本,创建出本需要很多工序、人力、财力、物力,形状各异、复杂的定格动画的角色、场景。

3.2提高效率,优化创作

在定格动画的整体创作中,无一不体现创建符合情节需要的模型的重要性。传统定格动画中角色如果在一个或几个场景中出现就需要反复翻制人偶、场景等素材,期间要经过复杂的手工工序,不断的再加工,花费大量的的时间才能制作完成。同样的运用3D扫描技术和3D打印技术的定格动画将数字精度扩展到实体世界,通过3D扫描仪获得的计算机能直接处理的数字模型,在三维软件中复制、编辑对象,进行的细节调整和实验,创建精确的副本或优化原件。所以如果能将3D扫描技术和3D打印技术配合使用,就能轻松完成许多小型复杂物体的制作工作,也不必等待好由工厂生产原型产品的时间,极大节约了时间与精力,提高了工作效率,能够更好更轻易地构建精细而细腻的动画角色、动画场景。

3.3完善材质,提高真实感

在定格动画电影制作中,人物造型、道具、角色动作甚至是故事情节设计,都离不开对材料材质的选择,而传统定格动画材质通过摄影机拍摄却无法完美呈现,尤其在立体感表现方面欠佳,而运用3D扫描技术对模型材质进行扫描后,经过数字修正,再使用多种“印材料”对角色和场景不同区域进行3D实物打印,既保留了材料材质的原始属性,修正后又使得材质细节更加精准、完真。实物成型后,再采用逐帧拍摄,将诸多静态画面制作成动态影像,给观影者营造极佳的影像体验效果,更能有效表达创作者的创意与智慧。

3.4连接手工艺和科技,丰富效果

众所周知,传统定格动画的制偶、制景是以实物搭建,如泡沫、塑料、沙子、盐、铝铁、玻璃、线团、泥、陶、纸、木、竹、塑料,蜡、硅胶、布料等,全片各角色、场景及道具不仅要精细选材,且要精细制作,传统手工制作艺术形式贯穿于整个定格动画的创作中。手工技术源于生活,融合了民间群众智慧,具有原始朴素的特质。80届奥斯卡金像奖最佳动画短片奖的定格动画《彼特与狼》,为了呈现影片细腻逼真的效果,就采用了相当纯熟的手工技术,如用白色的驼羊毛来表现老人蓬松的发须,用半透明的矽和颜料混合制成人物的皮肤,更为了达到湿润而有神韵的眼睛而在眼球上涂抹甘油并刻画细致的脉络纹理。动画师们整合了这些天然的材料使整部影片在真实与艺术中找到和谐统一。

在科技快速发展的今天,通过先进的科学技术突破传统工艺瓶颈的制约。用3D扫描技术全方位扫描实物,获得景物三维模型及材质,同时捕捉景物的动态参数,再通过调节参数加以变化、组合,将虚拟景像随心所欲融入创意思想,最后打印出符合情景的动画模型和场景,而实现快捷、精准,更加丰富的表现效果,实现定格动画的多元化发展,如在定格动画中增强传统手工艺元素,如借鉴民间艺术中的皮影、剪纸、木偶等,将丰富定格动画的艺术表现效果。

4结语

定格动画拥有经久不衰的艺术魅力,它不仅继承了传统技艺,还在不断完善自身的同时也不断汲取各种先进技术的长处。所以我们应该充分发挥定格动画的优势,革新动画语言,支持动画业的全新发展。在动画技术日新月异,科学技术飞速发展的今天,与3D扫描、3D打印技术结合的定格动画揭开了动画新篇章.

参考文献

[1]王雪莹.3D打印技术及其产业发展的前景预见[J].创新科技,2012,(12):14-15.

[2]李宇X.定格动画的角色构建[J].创意与设计,2010(6):96-100.

[3]孙柏林.试析“3D打印技术”的优点与局限[J].自动化技术与应用,2013(6):1-6.

[4]游清治.第三次工业革命和3D打印技术[J].新疆有色金属,2013(1):105-108.

[5]徐倩.定格动画电影中光影与材质的视觉艺术――由《沙》来看手工技艺的原生态魅力[D].南京:南京艺术学院,2009.

[6]刘红光,杨倩,刘桂锋,等.国内外3D打印快速成型技术的专利情报分析[J].情报杂志,2013(6):40-46.

[7]郭政,昭.3D打印技术的前景及影响[J].上海质量,2013(5):38-42.

[8]王忠宏,李扬帆,张曼茵.中国3D打印产业的现状及发展思路[J].经济纵横,2013(1):90-93.

3d数字化技术篇9

关键词 3D技术 电影 应用

法国影评人弗朗索瓦,塔特雷曾经说过:“以前的电影最吸引人的地方是情节和演员的表情,而现在增加了一些新的东西,即令人目不暇接的电脑特技画面,它带给观众的感受是革命性的。”这种转变一方面为我们带来了新的美学享受,另一方面,传统电影似乎丧失了其作为电影的本质,变得暗淡无光。现在所谓的电影数字化,其所之已不仅是狭义的“电脑特技”概念。它指的是一个过程。随着数字技术对电影制作的介入,计算机参与电影特技的制作方面所起的作用越来越大。

一 3D技术和31)软件类型

1 什么是3D技术

3D是three-dimensionai的缩写,就是三维图形。在计算机里显示3D图形,就是说在平面里显示三维图形。不像现实世界里,真实的三维空间,有真实的距离空间。计算机里只是看起来很像真实世界,因此在计算机显示的3D图形,就是让人眼看上就像真的一样。人眼有一个特性就是近大远小,就会形成立体感。计算机屏幕是平面二维的,我们之所以能欣赏到真如实物般的三维图像,是因为显示在计算机屏幕上时色彩灰度的不同而使人眼产生视觉上的错觉,而将二维的计算机屏幕感知为三维图像。3D技术简单的说就是虚拟三维技术。它是利用计算机的运算达到视觉、听觉等方面立体效果的一种技术。从图象学的角度来看三维不再是平面。而改为立体的。所说的“伪3D”是靠多面贴图来完成的。利用3D技术直接做出的是3D影像是非实体。3d技术的应用范围极其广泛。无论从军事、教育、生产、娱乐、科研,还是医学、航空、学术等等众多领域都会涉及到3d技术。

2 3D软件类型

常见的3D软件包括autoCaD,3DSmaX,maya,poser,Rhino,Lightwave3D及Xara3D等。其中maya和Ughtwave3D是3D电影的常用软件。maya是美国aliasiwavefront公司出品的世界顶级的三维动画软件,应用对象是专业的影视广告,角色动画,电影特技等。maya功能完善,工作灵活,易学易用,制作效率极高。渲染真实感极强。是电影级别的高端制作软件。其售价高昂,声名显赫,是制作者梦寐以求的制作工具,掌握了maya,会极大的提高制作效率和品质,调节出仿真的角色动画,渲染出电影一般的真实效果,向世界顶级动画师迈进。maya集成了alias/wavefront最先进的动画及数字效果技术。她不仅包括一般三维和视觉效果制作的功能,而且还与最先进的建模、数字化布料模拟、毛发渲染、运动匹配技术相结合。maya可在windowsni与SGiiRiX操作系统上运行。在目前市场上用来进行数字和三维制作的工具中,maya是首选解决方案。Lightwave3D由美国newtek公司开发的Lightwave3D是一款高性价比的三维动画制作软件,它的功能非常强大,是业界为数不多的几款重量级三维动画软件之一。Lightwave3D从有趣的amiGa开始,发展到今天的8.5版本,已经成为一款功能非常强大的三维动画软件,支持winDowS98/nt/2000/me,maCoS9/Xp。被广泛应用在电影、电视、游戏、网页、广告、印刷、动画等各领域。它的操作简便,易学易用,在生物建模和角色动画方面功能异常强大:基于光线跟踪、光能传递等技术的渲染模块,令它的渲染品质几尽完美。

二 3D技术在电影中的应用

《泰坦尼克号》作为上世纪最成功的影片之一,许多经典镜头让观众念念不忘,这在很大程度上得益于他对电脑动画的大量应用。以传统拍摄方式来说,这部影片的最大困难莫过于必须制作出能“展示巨轮及船上2000多乘客的全景镜头”,而用电脑特效。只需作出轮船模型,用三维动画来制作出海水和人物并进行画面合成就可以了。《泰坦尼克号》中我们看到了工作人员利用数字化技术制作出虚拟数字海洋。在海洋中我们看到了跳跃的海豚,飞翔的海鸥,漂浮的冰山。闪烁的星空等。我们眼中的一艘巨轮“泰坦尼克号”实际上也不过是一个十几米长的模型。在上面走动的人群都是通过技术手段赋予他们以真实的形体姿态与动作的“数字人”,这些虚拟的现实让我们真假难分。这种按照模型生产出的真实,已经远远超出传统电影美学中的真实。通过《泰坦尼克号》,我们真正感受到了其中的美:场景美、情节美……它确实带给了我们全方位的美感,虽然这些都不是真实影像的再现。它的成功也让我们相信电影的重新定位。电影变成了这样一种艺术:需要借助装备精良的技术,从物理、心理、甚至生理诸方面,全方位的冲击人的视听感受,电影必须最大程度地展示自己的美学特性。这是一个视觉媒体的时代,电影在这样的一个时代中应该感到生逢其时:这是一个高科技的时代。新的科技手段允许电影向真实性的极限挑战,允许她创造新的银幕奇观,最终带给人们审美上的愉悦。

在电影《美梦成真》中最先登场的是一场从世界上最高的瀑布,位于委内瑞拉的天使瀑布,一跃而下的特技。特技演员杰克兰布德(JakeLombard)从高达3212崭(约81.6公尺)的悬崖上纵身下跃,十八秒后拉开隐形降落伞,再经四秒落地。观众在看到这幕时,就可以了解克理斯在死后,能够从心所欲、完成任何他想做的事。他能飞翔。这就是特技和视效共同打造而成的神奇世界。而这还只是《美梦成真》运用特技呈现故事的其中一个例子而已。这些令人叹为观止的特效画面要归功于艺术大师。他们一次又一次地加工处理,使克理斯死后的世界呈现出现实与虚幻并陈的效果。他们将平面的绘画(2-D)转化为立体的影像(3-D)的工作,视效工作小组将冰河国家公园的地形及地表形态制作成图。这种创新的激光雷达乃是根据光学(light)和雷达(radar)技术沿生发展而来。激光雷达技术的出现使得工作人员得以在极短的时间内,绘出上百亩土地的圈表,并加以摄影。这种运用雷达侦测的尖端科技可以提供视效设计的工作人员足够的资料,作为重现摄影机移动和镜头变化的参考。据此,他们可以在布满橘色球体的毛片画面上,更进一步制作出3D的效果。这些拍片现场散满一地的橘球是用来作为激光雷达扫描的基准点(pointofreference)。

3d数字化技术篇10

一、3D打印的简介

(一)3D打印的定义

3D打印技术,学术上又称“添加制造”(additvemanufacturing)技术,也称为增材制造或增量制造。3D打印技术是以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成型系统,利用激光束、热熔喷嘴等方式将塑料、金属粉末、陶瓷粉末、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结,最终叠加成型,制造出实体产品的制造方法[1]。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺,不需要庞大的机床,也不需要众多的人力,直接由数字化文件生成任何形状的零件,使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。

(二)3D打印的过程

对于大多数人来说,提到“打印”,首先想到的是能打印文稿或照片等平面内容的普通打印机,事实上传统的喷墨打印机和某些工艺类型的3D打印在技术上确实比较接近。3D打印使用特制的设备将材料一层层地喷涂或熔结到三维空间中,最后形成所需的实体,所用设备即3D打印机。一般来说,通过3D打印获得实体需要经历建模、分层、打印和后期处理四个主要阶段。

1.三维建模

三维模型通常有两种途径获取,一是通过3D扫描仪获取对象的三维数据,并且以数字化方式生成三维模型;二是使用三维建模软件从零开始建立三维数字化模型。

2.分层切割

由于描述方式的差异,3D打印机并不能直接操作3D模型。当3D模型输入电脑中后,需要通过打印机配备的专业软件进一步处理,即将模型切分为一层层薄片,每个薄片的厚度由喷涂材料的属性和打印机的精度决定。

3.打印喷涂

由打印机将打印耗材逐层喷涂或熔结到三维空间中,根据工作原理的不同,有多种实现方法。常见的有光固化方法(SLa)、熔融沉积制造(FDm)、选择性激光烧结法(SLS)等。

4.后期处理

模型打印完成后一般都会有毛刺或粗糙的截面。这时需要对模型进行后期加工,如固化处理、剥离、修整、上色等,才能最终完成所需要的模型的制造。

(三)3D打印的特点

数字制造:借助CaD等软件将产品结构数字化,驱动机器设备加工制造成器件;数字化文件还可借助网络进行传递,实现异地分散化制造的生产模式。

降维制造:把三维结构的物体先分解成二维层状结构,逐层累加形成三维物品。因此,原理上3D打印技术可以制造出任何复杂的结构,而且制造过程更柔性化。

堆积制造:采用分层制造的堆积方式对实现非匀致材料、功能梯度的器件更具优势。

直接制造:任何高性能难成型的部件均可通过打印方式一次性直接制造出来,不需要通过组装拼接等过程实现。

快速制造:3D打印制造工艺流程短、全自动、可实现现场制造,因此,制造更快速、更高效。

绿色制造:3D打印技术是增材制造技术,与传统减材制造相比具有较高的材料利用率,同时可以采用复杂的结构减少材料使用量,降低能源消耗,从而实现制造的绿色可持续发展。

二、3D打印常见成型工艺

现在常见的3D打印工艺有SLS、SLa、FDm。

(一)SLS(SelectiveLaserSintering,选择性激光烧结)

选择性激光烧结是采用激光有选择地分层烧结固体粉末,并使烧结成型的固化层一层层叠加生成所需形状的零件。工艺原理(见图1)。该工艺通常采用金属、石蜡、陶瓷粉末等作为成型材料。成型件强度高、无须设计支撑结构,但是成型后的工件表面比较粗糙,后期处理工艺比较复杂。

(二)SLa(Stereolithographyappearance立体光固化成型法)

立体光固化成型法是最早商用的3D打印技术,它采用的成型材料是液态光敏树脂,当特定波长与强度的激光照射到液态材料表面时,光敏树脂则会凝固为固体。激光由点到线再由线到面的依次扫描就形成一层面的成型作业,然后工作台升降一个层片的高度,在成型下一个层面,通过这种方式制造三维实体(见图2)

光固化成型法技术成熟度高、成型速度较快、表面精度较高,但是系统造价昂贵,成型件强度较低,所以还无法大范围使用。

(三)FDm(FusedDepositionmodeling,熔融沉积制造)

熔融沉积制造是采用低熔点的丝状材料作为成型材料,通过热喷嘴把熔融的材料涂覆在工作台上,喷头作X-Y平面运动,工作台做Z向运动,然后逐层叠加成型(见图3)。这种成型工艺虽然需要设计辅助支撑结构,但是因为不需要复杂的能量束,使用维护简单,成本低,同时耗材种类相对丰富,所以该工艺使用较广泛,目前FDm系统在全球已安装快速成型系统中的份额大约为30%。

当然还有其他3D打印成型工艺,例如,分层实体制造(Laminatedobjectmanufactuing,Lom)、电子束选区熔化(electronBeammelting,eBm)、激光选区熔化(SelectiveLasermelting,SLm)。每种技术都有各自的优缺点,应根据使用场景、材料、成本等因素选择合适的成型工艺。

三、3D打印的应用及其意义