数字化技术的应用前景篇1
关键词：数字技术；风景园林；计算机辅助设计；遥感；全球定位系统；地理信息系统
1数字技术在风景园林中的作用和功能
1.1资料收集、数据共享与信息交流
应用多媒体技术和网络技术,各园林科学研究单位、高等院校、规划设计单位、园林生产单位之间,可以进行科学研究、规划设计、远程教学等方面的广泛交流与合作,包括在网络上实现信息目录检索与查询、风景园林信息、方案征集、网络会议、网上方案评审等。全国乃至全球风景园林领域内的网络用户都可以通过互联网实现风景园林信息的共享,这对于促进全球的风景园林业发展具有重要意义。
1.2空间分析与信息提取
地理信息系统(gis)为风景园林专业人员提供了直观而理性的空间分析工具。通过gis对遥感技术(rs)、全球定位系统(gps)等收集的各种资料进行各种领域的信息提取分析,可以在风景评价和规划中建立所需的空间数据库,并可以对各种信息进行提取查询,可以将反映基地的各种景观要素信息进行统计,可以对各地图要素进行操作、编辑、提取和输出。
1.3景观表达
运用电子信息数据形式来描述景观,主要有两种形式:一种是静态形式,一种是动态形式。
1.4景观评价
采用“3s”技术，能够更客观地对景区的资源状况进行评价。
1.5植物选择
园林设计师应具备选择适宜不同场合植物的能力。
1.6动态监测与管理
利用不同时期的遥感图像,通过gis软件的叠加分析,可以对区域绿地变迁、城市绿地发展、风景园林建设进行动态监测,这对于营造大地景观,促进城市绿化,控制绿地流失,建设人居环境具有重要意义。
1.7虚拟园林
1.8远程设计、施工与管理
在将来,通过计算机网络及相关技术,园林设计师可以方便地进行千里之外的基地设计、施工与管理。
2风景园林数字化的内容及方法
根据风景园林及其规划设计的特点,笔者认为风景园林数字化的内容应包括风景园林规划设计的数字化、风景园林实景的数字化——即风景园林实景的三维模拟以及风景园林规划设计的文字信息、风景园林的主题及景点介绍等相关信息的数字化三部分。具体内容及相应方法分别介绍如下:
2．1风景园林规划设计的数字化
在设计工作实践中,人们需要对设计效果的可预见性,需要大量的表现图和信息化的资料来表达园林景观设计的意图,希望在未建成之前,就能看到其设计效果,及时地根据功能需要,艺术要求,环境条件等因素进行修改,以利领导或甲方对设计的方案提出建议和决策。数字化技术的飞速发展,计算机日益更新换代,给园林景观设计意图的表现,提供了一个能随时修改和展示空间。将数字化技术应用于园林景观的设计,很好地解决以前图纸修改困难,表达不直观,而到建成后又留下不少遗憾的难题。
2.1.1建立数据库,现状信息采集
园林设计与建筑、市政设计相似,首先依据已有的地形图及数据库和信息化的资料,进行现状调查,现状信息采集,包括周边环境,历史文物、名胜古迹的现状信息进行采集,对已有的地形图及数据库和信息化的资料进行校核和充实,建立图样库。对现状信息采集,以前通常采用照相机拍照,再经扫描仪扫描后传给计算机(这样常会有部分信息损失)。现在采用数码相机,把现状拍摄下来,效果立刻可见,不满意可以重拍(不会浪费胶片),采集下来的图片是以数据信息来存储的,可以直接传给计算机,减少了信息的损失。也可以采用数码录相机把现场录制下来,以计算机能识别的信息数据传给计算机,经刻录程序easycd等软件加工后,作为动画以真实再现的形式输出。
2.1.2三维建模,显示立体效果
任何一种建筑设计都是为了满足某种物质和精神的功能需要,采用一定的物质手段来组织特定的空间。在该设计地段范围内,利用并改造天然山水地貌或人为地开辟山水地貌,结合植物的栽植和建筑的布置,构成一个供人们使用、居住和观赏、游憩的环境。我们将采集回来的现状信息,转成计算机信息后,作为背景或参考底图,由设计人员进行初步方案的设计,根据功能需要,艺术要求,环境条件等因素,勾勒出大致的设计意图(立意)。再由数字化制作人员,依据设计意图,将设计人员设计的autocad格式的二维图形,转成标准数据文件格式传给现代先进的三维造型软件3ds或3dsmax等软件,进行初步的三维粗胚模型制作,以寻求环境分布关系和空间分布关系,来确定设计的合理性,在艺术构图技法上考虑统一、变化、尺度、比例、均衡、对比等原则。同时,园林建筑和园林景观是一种占有时间空间,有形有色,以至有声有味的立体空间塑造,它较其它一般建筑设计更加需要意匠。意者立意,匠者技巧,通过数字化计算机虚拟现实技术,把立意表现出来,立意与多媒体计算机技术相结合,相辅相成。
2.1.3设计反馈,确定空间关系
设计人员依据计算机虚拟现实技术得到的空间分布关系图,结合当地的周边环境、历史文物、名胜古迹进行深入的园林布局考虑,把周边环境插入计算机虚拟现实的透视图中,进行借景的考虑,进行尺度与比例的综合考虑。再考虑以功能的需要,艺术的要求,环境的条件等因素,经过综合思维产生出总的设计意图。
2.1.4材质设定,增强艺术感染力
数字化制作人员依据设计人员修改后的意图,可以利用autocad软件包中嵌入的lisp语言,完成科学计算和数据分析及图形处理,也可以利用3ds或3dsmax等软件的二维造型2dshaper、三维造型3dlofter的功能,进行精确的三维建模工作,利用材质编辑器material的复合材质与贴图,进行彩质的赋予,进行色彩与质感的处理,考虑绿化景观的地域性(如福州的南国风光),分析园林空间的艺术感染力的关系。
2.1.5后期处理,综合考虑
应用强大图像处理能力计算机的photoshop软件,进行图像后期处理,由彩色激光打印机将透视图输出。利用计算机软件的多种特殊滤镜功能,进行艺术效果的综合分析并及时地修改其艺术效果,同时园林景观的设计不仅是作为游赏的场所,还利用它来改善城镇的小气候条件,调整局部地区的气温、湿度、气流,以它来保护环境,绿化视觉,净化城市空气、减低城市噪音,抑制水质和土壤的污染,进行综合考虑,达到设计完美的境界。设计人员在确定效果图的同时也确定了图纸的设计,再配合设计规范的要求和计算机数据,依法设计,使该项目不仅具有艺术效果,而且合法合理。
2.1.6投影汇报,声图文并茂
设计成果的投影汇报,应用计算机的投影仪,用世界通行的powerpoint或authorware软件,进行现状信息、设计意念,功能分区,设计图、三维效果图、三维动画效果有机的合成。将声音、图片、动画以及地理数字化信息,进行剪接和编辑,制作出正确清楚地表达园林景观设计意图的投影汇报程序。另外,利用photoshop等软件支持多种web使用文件格式及互联网络homepage的功能,应用网络技术,通过intemet全球互联网,把设计完成的作品传到电话能通到的地方,实现不受地域影响的异地合作设计或委托设计。
2.2风景园林实景的数字化——即风景园林的三维模拟
风景园林的三维模拟实际上是风景园林实景的一种图像化、图形化的表达方式。它应结合地理信息系统、全球定位系统、遥感等技术获取实地数据和遥感影像,采用可视化、虚拟现实技术(vr)、3dgis等计算机图形图像技术,将复杂的自然景观图形化。通过与internet、web的集成,链接声音、照片、遥感影像、视频动画等,使用户在三维虚拟风景园林中动态地、多视角地、全方位地、多层面地浏览和欣赏园内各景点,达到身临其境的感觉。此外,为了使风景园林的景观更加直观化,我们还可以使用数字高程模型(dem)对风景园林进行三维模拟,制作三维模型,从而全面、详尽地描述景观整体的美学特征和环境氛围等。这两种方式都是对风景园林实际景观进行的数字化,对于专家分析景观的格局和确定景观观光分区及旅游开发都有很大作用,从而做到优化和美化景观,发挥景观作为人类生存环境的生态、经济、美学价值。
2.3风景园林规划设计的文字信息、风景园林的主题及景点介绍等相关信息的数字
风景园林规划设计的文字信息包括:每个案例规划与设计项目的基本情况、自然地理概况、社会经济条件等背景信息、风景资源调查及景观分析与评价、规划设计的指导思想、规划设计原则及风景园林规划设计说明书等;主题介绍,特别是专题性的风景园林,如纪念性风景园林、观光型风景园林的主题介绍;主要景点介绍,包括那些有充分代表性并且富有特色的景点介绍,如名树、名花、雕塑、喷泉、广场的介绍信息。我们必须对这些风景园林的相关信息进行全面的数字化及管理。首先,这些信息是风景园林各项内容中不可缺少的一个重要部分,我们必须对它进行数字化后加以保存并提供利用;其次,把这些信息数字化甚至同风景园林的三维模拟图形、图像一起提供上网后,无论是对于用户理解风景园林的规划设计思想还是对于用户在线游览风景园林来说都是非常重要的。
3数字技术在风景园林中的应用现状
美国自60年代在风景规划专业领域用计算机来完成各种工作以来,许多大学、科学研究机构和设计事务所都在组织大批的人力、物力、财力致力于风景园林领域新技术的应用研究,包括专业软件的开发、专家系统的研制等,并已走在世界的前沿。近十余年来,致力于园林专业信息技术理论研究的一些国内学者已经在不同的领域取得了可喜进展,如刘滨谊建立的景观信息系统理论框架,俞孔坚建立的景观美学质量评价理论模型,赵涛构想的风景园林综合信息系统理论框架等。但是,我国当前现代信息技术在风景园林领域的应用程度依然很低。如今,园林工作者对计算机等新技术的应用大多还偏重于数据库的建立或者单纯的制图,数字技术在风景园林中的许多强大的功能却总是徘徊在应用的门槛之外。其原因除风景园林专业涉及面广泛、问题复杂之外,主要是因为社会各界(包括风景园林界)对该领域不够重视,未形成整体的技术应用与开发力量。随着经济全球化和全球环境的不断恶化,世人对土地的开发利用和生态环境的保护提出了更多更高的要求,特别是在大尺度空间土地利用中对资源调查、景观分析、环境保护、废弃土地利用以及城市建设等方面,因此,风景园林领域所面临的范围和问题的复杂程度也日趋扩大。
参考文献
［1］冯钟平.中国园林建筑［m］.清华大学出版社，1988.
数字化技术的应用前景篇2
[关键词]数字技术风景园林城市园林绿色城市
[中图分类号]S7[文献标识码]a[文章编号]1003-1650（2014）01-0107-01
一、风景园林专业的技术现状
很多园林工作者都不习惯使用制图等数字化技术来完成设计等，大部分还是应用传统的设计手段，除了园林风景专业涉及范围较大以外，该专业没有受到足够重视是主要原因，没有重视即无法向前发展与推进，也不能形成完善的发展体系。这种情况是无法推动技术进步的，要想将数字技术合理应用在风景园林中，应该大力倡导与发扬该技术，对园林工作者进行培训与普及，在实践中推动其发展。
与我国相对比的是，其他国家已经在早年即可以研究该领域的技术创新，针对数字技术的应用，很多研究机构都在联手专业人员进行实践与学习，投入了较大的研究成本，包括核心处理技术与一些上下游产业，甚至于一些应用软件等。而我国则在最近几年才开始有相应领域的研究，虽然一些研究数字技术应用的学者已经在各个的领域取得了一定进展，如风景园林综合信息系统的理论框架、景观信息系统的理论框架、景观美学质量评价的理论模型等，便相比该技术发展的国家，我国数字技术的应用还任重道远，想要普及给更多的园林工作者，还有很远的路要走。
二、数字技术应用的意义
1.项目准备工作
随着网络渗透到各个领域，让人们的工作不再单调与乏味，也极大减少了各个环节的内耗，在一个项目启动初期，各个机构之间的沟通不再只停留在奔波各种会议的阶段，其沟通方式变得多元化，一些基础信息在网络中即可共享，甚至于可以在网络中寻找灵感与解决方案，把基础信息提交给业内人士，一起寻求更好的方案。
2.资料捕捉与获得
目前有一种很先进的技术，即GiS，地理信息系统。该技术可以对地形等进行遥感评价，加以分析，给出一些数据结论，对有价值的信息进行智能的统计、编辑与操作等。如需要查询相关的数据，也可以提供更简便与快捷的服务。
3.风景园林的评价技术
3S技术可以客观准确地对景区的状况进行评价。
4.景观表达
目前有两种形式可以用电子信息数据来描述景观，即动态形式描述与静态形式描述。
5.选择植物
选择不同场合适宜的植物是一个园林设计师应具备的能力。
6.远程设计、管理与施工
未通园林设计师可以利用网络及数字技术不受空间限制的对各个地点的工地进行设计、管理与施工指导。
7.动态管理与监测
在之前提到的一款GiS技术之上，可以延伸出双叠加的技术。这种技术的关键点即能够监测一些静态与动态信息，对建设人居环境及控制绿地流失等具有重大意义。
三、数字技术在风景园林中的应用
1.资料收集与海选
各种建筑在初期都要进行基础信息的采集，将采集来的信息加以分析。所以，应该认真考察周围环境，将有意义的资料都纳入数据系统，对现有信息资料进行校准与核实、补充，建立一个图样库。
2.3DmaX
想要在设计中获得更多的灵感支持我们的想法，除了思考以外，图形的建立也至关重要，一个非常合理与完善的图形，可以帮助我们发现美，延伸美，更可以让客户找到想要的感觉。基于这一点，我们要将采回信息作为背景或底图，由设计人员制成autoCaD的二图形，再转换成3DmaX的图形来确定布局合理性、艺术要求等。艺术设计方面，借助该技术，我们可以更有效的表达自己的设计情感，意境韵味等，能够将构思的巧妙之处很好的表现出来，展示给客户，也便于设计师与客户间的顺利沟通。
3.空间关系的确定
空间关系是一种多元化的，复杂的设计关系，这其中要考虑的因素非常多且复杂，如地理、历史、人文等原因，都应该巧妙融入风景园林设计，但如果只凭文字记忆是无法让人理解并产生共鸣的。借助数字技术才能够将这些复杂关系纳入其中，融为一体，让其虚拟呈现，一目了然。不仅让客户更好的理解设计师的独具匠心，设计师本身也可以在虚拟的环境中更全面的发展问题与不足，完善设计作品。
4.材料的选择
传统的风景园林应用中，材料选择都是凭借经验完成的，很少出现亮点。随着技术的发展，材料已经是风景园林应用中的神奇工具，选择不同的材质，表现出来的设计效果大不相同。可以说，材质是设计师的魔术笔，应用得当，起到画龙点晴的效果。但材料的选择不同于其他的技术环节，如果单凭经验，是无法大胆利用的，因为要考虑成本的损耗，看不到后期的成品效果，也不确定是否就值得使用。
在数字技术的应用中，重点强调了材料的机选环节，即建模功能，利用建模技术，对各种材料进行复合编辑，其效果起到极大的参考作用，既节约了损耗，也让设计师对其设计挥洒自如。
5.投影汇报，声图文并茂
设计成果可以采用投影技术做汇报，用常用的ppt或一些专业轼件都可以实现。在真图实感的汇报环境下，设计师不用再以文字的单调表述来打动客户，也不用解释专业理论知识等，客户看到直观的设计结果，通常都能找到自己想要的感觉，提出更合理的意见与建立，沟通效率极大提高。
6.文件信息的数字技术应用
风景园林中每个案例都有自身的规划与设计情况，也会有自己的主题，如专题主题，纪念主题等，这些相关信息应该进行数字化的管理。因为这些信息都是风景园林中不可或缺的重要一部分，我们要对它进行数字化的保存及利用；另外，一些风景园林的3DmaX模型，图纸等可以在网络平台上提供机客户，因为这些信息能够帮助用户更好的理解这个园林的规划思想与设计思路，对未来的使用及修改具有统筹性，整体性，是非常重要且宝贵的资源。
四、结语
数字技术在风景园林中的应用非常重要，可以极大的促进风景园林的发展。在它的应用在风景园林的设计与实施中提高了效率并且降低了成本，所以，这种数字技术是未来发展的重要趋势，风景园林领域应该进入深入的研究与创新，争取取得更大的发展。
参考文献
[1]冯钟平中国园林建筑[m]清华大学出版社1988
数字化技术的应用前景篇3
关键词:数字特频技术；影视节目制作；应用分析；
中图分类号：tp391文献标识码：a文章编号：1672-3791(2012)02(b)-0000-00
1前言
由于互联网技术的广泛运用和计算机水平的提高，近年来影视作品的制作水平得到了广泛的提高。数字视频技术和计算机数字视频特效技术在影视作品中广泛运用，大大提升了影视作品的视觉效果。特频技术是用以表现常规技术无法实现的场景和现象的一种新型技术手段，是计算机技术在影视界应用的延伸。
2数字特频技术的特点
在影视节目制作过程中，为了更好地实现艺术的动态呈现，因此需要数字特频技术的应用。数字特频技术的使用使得影视节目制作后期素材处理品质得到了保障，赋予影视节目更多的灵动艺术，以高超的处理特效技术实现更加逼真的场景演绎。
2.1数字特频技术实现动态影视素材的衍生
随着科技的发展，数字特频技术得到了高速的发展和完善，数字特频技术的功能越来越强大。数字特频技术实现动态影视素材的衍生，可以为影视节目增加许多辅佐性的动态素材以增加影视节目的视觉冲击力。数字特频技术为影视创作者实现思维创新提供了技术支持，通过数字特频技术，可以实现空间艺术与时间艺术的完美结合，为影视作品增加了更为吸引人的动态场景。
2.2数字特频技术具有鲜明的创造性
在影视节目制作的逻辑中，制作者对创新特别重视，数字特频技术突破了传统影视节目制作的各种刚性约束，无形中已经融入到创作者创新思维中，成为影视节目制作者创新思维开拓的基点。由于数字特频技术自身具有无限的创造空间，使得创作者可以从中获得更多创新性的思维想法，可以实现影视节目制作的综合艺术创新。
2.3数字特频既是形式，亦是创新性的素材
在影视节目制作中，讲究的是用最佳的表现形式将影视节目素材更为艺术地呈现出来，数字特频技术在影视节目制作中承担着表现形式的角色。但是从特频技术自身的属性以及其表现手法来看，数字特频技术亦是一种创新性的影视素材。
3影视节目制作中数字特频技术的作用分析
3.1数字特频技术完成影视节目制作中高难度的摄制任务
影视节目制作过程中，面临着大量的不同场景的摄制，如各种战火连天的战斗场面和使人触目惊心的自然灾害场景等。这些高难度场景的摄制需要高强的技术支持，数字特频技术方法突破传统摄制的方法，为实现高难度的摄制任务提供了技术支持。在影视节目制作后期数字特频技术通过完美地将各素材合成，赋予各个影视场景以各种高逼真的气氛，给人以身临其境的体验。
3.2创造多元化的影视镜头，实现基于现实又超于现实的场面
随着影视节目制作频技术的不断应用，越来越多的基于现实又超于现实的场景往往都与数字特频技术挂勾。数字特频技术已经成为多元化影视镜头的重要技术手法。数字特频技术使得影视中的许多人物或情节在受众中获得高度的好评。通过各种活灵活现的影视场景的制作，充分将真实背景下的虚拟场景逼真地呈现给广大观众。
3.3增强了影视镜头的艺术表现力
数字特频技术可以根据影视节目的场景氛围以及画面品质的需要，合理地调整摄影的额度，控制改变的比例，采用特技手法以获得人物或场景正常形变。通过数字特频技术实现画面亮度的高效控制，完善画面的品质及氛围。合理选择画面中的素材，合理设置影视素材呈现节奏，以实现影视节目的节奏美。增强影视镜头的艺术表现力。
3.4提高拍摄效率，降低影视制作成本
影视节目制作中数字视频技术的应用，不仅提高了拍摄的效率，节约了影视节目制作的时间，还降低了影视节目制作的成本，实现低成本制作。在保证影视节目品质的基础上，特频技术在实现高难度场景制作的过程中充分发挥其自身技术优势，在摆脱时间制约的基础上，实现低成本制作，降低了高难度场景中的拍摄风险。为影视作品的创新提供了经济可行的技术支持。
4数字特频技术在影视节目制作中的应用分析
数字特频技术是影视节目制作中必不可少的创作方法，增加了影视作品高效的视觉影响力，充分符合时展下观众的视觉体验要求。在影视行业高速发展下，数字特频技术与影视作品的艺术体现密不可分，推动着影视制作创新潮流的发展，改善了影视制作的工艺流程，助推着高“魔幻”影视的飞速发展。
4.1充实了影视制作的的创作方法
数字特频技术的应用为影视作品的虚拟场景赋予了真实的感召力，充实了影视制作的创作方法，提高了影视创作的广度和深度，丰富了影视创作的原理。数字特频技术不断创新影视素材的塑造手法，各种高难度的虚拟场景及素材得以很好地塑造，并通过数字化技术的处理，将影视场景加以渲染，实现复杂化的影视画面衔接。将影视美学理念充分融入到影视节目制作中去，突破传统影视节目制作的技术瓶颈，实现虚拟场景的现实表达。
4.2创新影视制作的流程，提高了制作效率
数字特频技术是影视节目制作流程创新的主要手段之一，基于传统影视制作流程的有点之上，不断实现流程工艺再造，实现高效的特色影视制作工艺。数字特频技术通过建立特效剧本，运用创新性画面思维有效地将各个影视环节连贯起来，在非线性编辑技术的应用下，数字特频技术针对影视拍摄，预先对各个画面效果进行严格的把关，在选择最优的画面素材之后，采用数字特效技术对素材进行相应的剪辑，按照策划好的流程逐级进行影视节目制作，大大减少了影视节目制作的时间，提高了制作效率。此外还增强了影视节目制作个工作环境工作交接的衔接性，使得对整个影视作品的质量品质要求一致贯穿在整个制作流程中，极大限度地缩短了影视节目制作的投入时间。
4.3推动着各类新兴类型影片的发展
自从数字特频技术在影视制作中得到广泛应用以来，取得了广大影视节目制作者的青睐和推崇，数字特频技术推动着诸如科幻片、魔幻片、和灾难片等新兴类型影片的兴起。数字特频技术由于自身就具有科学的属性，因此其在科幻类的影视节目制作中具有技术上的优势，在数字化技术的推动下，数字特频技术日益提高，为新兴类型的影片发展提供了技术舞台。突破了早期影视节目制作特频技术缺乏的瓶颈。数字特频技术完美地将科幻的想象力与现代化的艺术理念结合起来，呈现出一种基于现实又超乎想象的艺术集合。在好莱坞众多影片中，都充分体现了数字特频技术应用的巨大反响，特别是影片《阿凡达》，无论是在创作手法还是创作理念上都充分融入了数字特频技术的优越性。随着广大观众对诸如《阿凡达》之类的3D影视的喜爱，3D电影成为影视新的增长点。数字特频技术在影视制作中的作用将会得到进一步的体现。在影视节目制作中应用数字特频技术，可以讲虚拟化的影视素材进行视觉上的真实化，通过各种幻影技术的配合，实现各种画面的集群效应以及画面的编排秩序。
数字特频技术在加速影视创新思维发展的同时，也在不断地实现技术与艺术的完美结合，在虚大量实的影视素材的前提下，促使魔幻片的技艺完美结合，实现影视作品品质上的飞跃。为艺术想象思维空间的拓展及延伸提供了无限的平台。
此外数字特频技术也助推着各类灾难片的发展，通过数字特频技术的应用，可以实现各种大尺度的灾难场景，如龙卷风、火山爆发、雪崩灾害景观，充分实现了虚幻素材的现实吸引力，只有借助数字特频技术才能实现如此壮观的影视节目制作。影片《2012》里面的大尺度雪崩场景就是数字特频技术应用的真实写照，高效低实现了虚实结合，无论是在视觉、听觉还是心灵上都给观众带来了冲击，也将影片的主题渲染得活灵活现，感召人么要时刻重视环境的重要性，因为环境破坏带来的自然灾害是毁灭性的。
数字特频技术推动着各种新兴类型影视节目的不断发展，无论是科幻还是魔幻，都离不开数字特频技术的应用，只有特频技术才能突破时间和空间上的摄影约束，实现各种高难度的场景拍摄，将独具超越性的影视素材与各种特效融合，使观众产生心灵的震撼，从而引起共鸣。数字特频技术将推动着影视的表现领域高速发展。
5数字特频技术的未来发展趋势
随着影视后期制作的告诉发展，越来越多的影视节目制作领域对数字特频技术应用上的探索，越来越多符合时展的数字特频技术创新得到了实现，数字特频技术使得影视行业焕发青春，为影视节目后期制作增加了新的活力。现在比较热门话题的数字3D电影，已成为电影新的增长点。它使观影有了一种全新的感受，数字化在其中起了巨大的作用。数字化将推动着数字特频技术实现跨越式的发展。未来数字特频技术将实现向数字化、高端化、全球化、普及化的方向发展。
影视世界已经走过了一百年的辉煌，新世纪数字技术的运用更是赋予影视作品新的生命力，大大提升了影视制作的创作空间。当然，科学技术只是影视作品的一种手段和技术方式，它不能替代影视本质，是作为一种艺术表现形式存在的。科学技术的作用在于丰富和强化创造性思维和艺术表现，是艺术表现的一种形式和方法。数字技术发展的趋势是非常明显和快速的，数字特频技术在影视节目中的应用可以实现影视效果的改善，从而为观众以感性化的作品呈现，给人们美好的视觉体验和冲击。特频技术在影视节目制作中的应用将不断加速影视编辑的现代化进程，为影视界制作高品质的影视作品提供必备的技术基础。
参考文献
[1]胡政权,赖玮明,刘言,潘静,高洁,谢珊珊.数字视频特技在影视节目制作中的应用[J].软件导刊,2010,(12).
[2]何静，邓煜．电影摄制从传统特技到数字特技的思辨[J]．湖北经济学院学报（人文社会科学版），2010（1）.
数字化技术的应用前景篇4
关键词：设计艺术；创意设计；aR技术；文化旅游商品；旅游设计；创新策略
中图分类号：J50文献标识码：a
国家旅游局《关于贯彻落实党的十七大精神的意见》中明确指m：“充分发挥旅游市场优势，积极促进社会主义文化大发展大繁荣。……要充分发挥旅游业对文化的创新和提升功能，深入挖掘旅游产品和旅游服务的文化内涵，促进文化产品更好更快地进入旅游市场。”本文从当前国内外利用aR技术在文化旅游资源的应用研究现状出发，提出了一种基于aR技术的文化旅游商品的创新设计与开发思路
阐明了在文化旅游商品设计与开发过程中，应用aR（augmentedReality，aR，增强现实）技术手段，能弥补现有的文化旅游商品设计与开发手段的缺陷，不仅可以使旅游商品保持原有的固有功能，而且还能强化文化旅游商品的文化功能，使其具有更强的知识性、娱乐性、互动性和体验感，引入国外成功的aR创意产品案例分析，旨在探索研究利用aR技术对我国文化旅游商品进行设计与开发的新方法。
一、国内外研究现状及评价
aR技术是对真实环境“叠加”虚拟信息、并将虚拟信息与真实环境相互叠加融合后的场景呈现给体验者的一种新技术。国外对aR技术在文化旅游资源方面的应用研究主要集中在对文化旅游资源的可视化展示、文化旅游商品的开发等方面，aR技术在文化旅游资源可视化展示方面的研究主要包括基于移动智能终端和pC平台上的人文景观的实时数字化交互展示途径和方法研究。如《基于文化遗产沉浸式体验的增强现实应用系统研究》主要研究了利用aR技术对韩国典型的文化遗产景福宫的历史、文化等虚拟信息的展示方式、特点及用户体验研究。《移动增强现实在文化旅游资源上的应用研究》主要利用移动aR技术在博物馆、古建筑等文化历史资源可视化方面的研究。新加坡国立大学混合现实实验室研制了基于aR技术的移动智能旅游辅助信息系统和博物馆、科技馆中的aR文化产品互动展示平台等。东京大学情报学环池内研究所正在开发的项目“虚拟飞鸟京”，是一个采用增强现实技术的文化遗址复原项目。国外利用aR技术在文化旅游商品的开发方面主要集中在旅游商品应用研究，如日本某印刷公司结合aR技术开发的旅游景点纪念读本，笔记本上的摄像头读取书上的标记图案后，在显示器中显示相应景点3D动画、景区视频信息等。德国metaio机构开发的基于文化旅游资源的aR互动杂志，将杂志放在手机摄像头面前时，有关文化旅游景区的数字化文化内容就会展示出来：还有基于文化旅游资源开发的aR三维互动书籍、杂志、百科全书等数字化的互动文化创意产品；基于旅游景区开发的aR智能文化卡片、智能魔方等益智类的aR互动文化旅游商品。目前国外在aR领域的研究机构主要有美国麻省理工大学图像导航实验室、哥伦比亚大学的图形和用户交互实验室、日本的混合现实实验室、德国的arvika组织、新加坡国立大学的混合现实实验室等。
国内对aR技术在文化旅游资源方面的研究起步比较晚，相关文献比较少，主要集中在对文化旅游资源数字化保护中的aR关键技术、应用优势、用户体验特点、数字化展示及系统开发与应用方面的研究。这些研究成果主要研究了增强现实技术在文化遗产数字化保护应用中的优势、特点和案例分析；aR技术在圆明园数字景观重现中的跟踪注册算法和实验分析；非物质文化遗产内容的博物馆数字化展示模式与产业化研究；增强现实系统、应用技术和关键技术的研究；基于aR技术的虚拟雕塑实景显示问题。
国内外对aR技术在文化旅游资源的开发利用方面的研究，从研究内容来看，主要集中在结合aR技术对文化旅游资源可视化展示、文化遗产的数字化保护等方面的研究，少有利用aR技术对文化旅游商品进行设计与开发的相关学术文献资料。从研究方法上看，主要采用传统学科的单一的研究方法，没有把aR技术手段与文化旅游资源的特色文化内涵结合进行文化旅游商品开发的综合研究，因此，研究方法也有待进一步完善，还没有建立完整的利用aR技术研究文化旅游资源商品设计与开发问题的新范式。
二、利用aR技术进行文化旅游商品设计与开发的优势分析
（一）aR概述
2009年，美国巴特尔研究所在一项研究报告中列出10个2020年以前最具战略意义的技术和应用研究趋势，这些趋势将决定着未来一个时期的全球社会发展特征，其中排名第十位的便是aR技术及其应用研究。aR领域的研究是近些年全球有关高校和学术科研机构积极投入的热点课题。
aR是增强现实（augmentedReality，aR）的简称，国外也称为mR（mixedReality，mR，混合现实），在我国台湾称为扩增现实。aR技术是借助于信息技术、多种传感技术、计算机视觉技术以及多媒体技术，把计算机生成的二维或三维的虚拟数字内容信息（文字、图形、动画、声音、视频、虚拟三维物体等）准确地“叠加”到用户所要体验的真实环境中的一种技术，其目的在于通过把计算机生成的虚拟数字内容信息与真实环境融为一体的方式来增强用户对真实环境的理解。
aR技术应用所呈现的结果是：在真实的现实世界中“添加”虚拟的对象（虚拟的三维物体、文字、图形、视频、动画等），这种“添加”是指真实世界和虚拟对象的无缝“融合”，而不是简单的叠加。图1中，表明了增强现实的应用效果，图中办公桌和电话机及周围的墙壁是真实的环境，但坐灯和两把椅子是虚拟的三维物体。
利用aR技术开发的应用一般是通过摄像头捕获真实环境信息，具有虚实融合、实时交互、三维注册的特点。图2中展示了一个利用aR技术开发的石头工艺品的aR应用。
图2中，智能手机上的摄像头捕获到石头工艺品中事先设计的文化标识物图案后，手机屏幕上会自动地显示与石头工艺品相关的数字化的文化内容、产品说明等信息，这些文化内容信息可以是文本、图形、动画、视频、声音等多媒体信息。同样的应用可以适应于笔记本、pC等带有普通摄像头的电脑平台。
一般的aR系统在运行过程中包括如下基本环节：1.摄像机获取真实世界信息；2.系统获取并分析真实场景的特征和摄像机的位置信息；3.三维空间中虚拟对象数据库；4.图像变换和实时渲染；5.真实世界和虚拟对象的无缝“融合”；6.增强现实信息显示输出。aR系统基本构架如图3所示。
（三）aR系统中的关键技术
aR系统最终要实现的目标是将虚拟数字信息与系统中摄像机捕获到的周围现实场景实时地完美融合，并通过显示设备将增强的信息实时地显示输出，并能实现与用户的人机交互功能，因此，跟踪和三维注册技术是aR系统最核心的关键技术。
真实场景和摄像机之间相对位置是实时动态变化的，由于aR产品的用户在使用过程中，会随机地移动真实场景中捕获对象（如产品的外包装盒）或摄像机的位置由于用户的使用也会随机运动，要实现虚拟对象实施准确地放置在用户所体验到真实环境中，系统必须通过真实世界坐标、摄像机坐标和屏幕坐标实时动态地变换和重建，获取真实场景与摄像机之间的相对位置信息，这个过程称为跟踪（tracking）过程，aR系统在跟踪过程中可以通过视频检测技术对真实场景中的标识物特征点提取。
将虚拟的数字内容信息（文本、图形、动画、视频、声音、虚拟三维物体）实时地放置叠加在真实场景中，以实现虚拟对象和真实环境融为一体，这个过程称为三维注册（registration）。只有确定好真实场景中标识物与摄像机直接的相对位置并通过坐标变换过程，虚拟对象才能准确地放置在真实场景中，所以跟踪技术是三维注册的基础。在三维注册技术中，要通过虚拟对象的真实感绘制建模技术和对模型的实时渲染技术，以实现最终呈现出来的虚拟数字对象的真实性，使用户分辨不出真实与虚拟的区别，使用户在体验过程中产生极强的真实感，比对虚拟现实的体验更具沉浸感。
（四）利用aR技术在文化旅游商品设计与开发中的优势与特点
凡属于与区域文化旅游商品有关的文化信息都可以数字化的方式加以表达。如产品的说明信息、功能演示，非物质文化遗产中的民间文学、民间音乐、民间舞蹈、传统戏剧、曲艺、杂技与竞技、民间美术、传统手工技艺、传统医药、民俗等经过再创作的数字化文化内容、物质文化遗产的可视化数字内容等均可以作为虚拟信息利用aR技术植入文化旅游商品之中。与传统的文化旅游商品相比，aR文化旅游商品具有如下明显的优势和特点。
1.增强文化旅游商品吸引文化消费的功能。与传统的文化旅游商品相比，aR文化旅游商品具有更强的吸引游客对属地特色文化的消费功能，比如对部级非物质文化遗产“黄鹤楼传说”而言，如果将其开发为一本“aR黄鹤楼传说故事绘本”产品，游客除了像对普通的故事绘本一样进行图文并茂的传统阅览外，游客只需将智能手机上的摄像头对准绘本中相应的文化标记图案，即可看到系列的栩栩如生的“黄鹤楼传说”故事中的动态的人物、场景或情节动画等相应的视听内容，从而能吸引游客对“黄鹤楼传说”故事内容最直接的、立体式的文化内容消费，解决非物质文化遗产“看不见、摸不着、体验不了”的问题。
2.增强文化旅游商品的知识性。传统的文化旅游商品无论从其外包装的还是从商品本身来看，由于其物理空间尺寸的有限，文化旅游商品所传递的特色文化无论是从形式还是从内容上来看，都是有限的、单一的，缺乏对文化内涵的深度和广度的诠释。而aR文化旅游商品所蕴含的特色文化知识除了从外包装和商品本身上具有传统文化旅游商品同样的功能外，还能将属地的文化特色以动画、视频、音频等数字化的形式传递给受众，使用户能以多角度、多维度的视角解读区域文化特色内涵，所以aR文化旅游商品强大的属地文化知识的承载能力是现而易见的。
3.增强文化旅游商品的互动性、趣味性与体验感。aR文化旅游商品因其以丰富多彩的形式对数字文化内容加以呈现、表达文化特色的多种元素、符号和友好的交互式设计，吸引用户在享受文化旅游商品传统功能的同时，能促使用户积极主动参与消费商品本身附带的数字文化内容，具有极强的趣味性和体验感。
4.增强文化传播力度与强化文化品牌，提升旅游商品附加值。文化旅游景区内的无数游客对属地各类aR文化旅游商品的体验和消费的过程，通过长时间的积累，就是对区域特色文化的消费过程，也就是对区域特色文化的传播过程，无形中就能增强区域特色文化的无限传播，强化特色文化品牌，进一步提升区域文化旅游商品的附加值和商品的美誉度，反过来会促进当地旅游业经济发展，形成良性的文化旅游经济发展模式。
三、基于aR技术的文化旅游商品设计与开发思维研究方法和技术路线
采取现代科技与文化旅游资源融合研究的理念，是aR文化旅游商品开发与传统开发模式的最大不同。除了与传统的文化旅游商品设计与开发应采取的思维研究方法和技术路线外，开发基于aR技术的文化旅游商品，还必须考虑科技、文化、产品如何融合协调的问题，既要考虑区域特色文化的数字化表达的内容、形式，还须考虑数字文化内容与产品协调一致的问题，所以设计与开发的思维研究方法和技术路线也有明显的不同。
（一）思维研究方法
1.多学科交叉研究法。在利用aR技术进行文化旅游商品设计与开发过程中，涉及到文化旅游、信息技术、计算机视觉、艺术设计、影视、动画等多学科领域的知识，既涉及到文化领域中的内容，也涉及到科学技术与艺术设计方面的内容，所以在开发过程中需要采取多种学科交叉综合研究的思维方式和开发理念。
2.文献研究法。在基于aR技术的文化旅游商品设计与开发过程中的各环节中，均需要查阅与分析相关文献资料，尤其是前期的产品创意与策划研究环节，需要搜集、查阅和整理历史的、文化的等各类文献资料，对区域特色文化进行深度挖掘，提炼核心文化要素，形成对事实科学认识的理念。
3.系统研究法。主要表现在两个方面的内容：一方面是对区域文化旅游资源的特色文化分门别类，进行全面的、系统的分析与研究，研究每一类别的文化资源的核心文化元素与开发价值，并研究其利用aR技术进行有效的文化旅游商品的转化途径与开发模式；另一方面是对文化旅游商品设计与开发的全过程采取系统设计的思路，首先从市场营销观念的角度出发，从消费需求出发，结合文化特色的核心内涵，进行产品设计与开发的逆向系统设计思维与理念。
（二）技术路线
1.建立具有交叉学科背景的专业文化旅游商品设计与开发团队。团队中既需要有文化旅游方面的专业人才，也须有信息技术、动画与艺术设计等方面的专门人才。通过多学科领域的专业人才共同组建知识交叉性的研究与开发团队，经过多学科知识的碰撞与交汇，合力打造区域文化特色的aR文化旅游商品。
2.属地特色文化旅游商品创意策划与产品转化途径研究。主要包括对区域内各类文化旅游资源的产业化开发价值评估，建立产业化开发价值评估体系；嗣绕区域文化历史文脉，深度挖掘文化内涵，提炼核心文化元素，对历史遗产、民俗文化、地域文化、乡土风情、文学历史、民族音乐等文化资源进行aR文化产晶创意，对属地文化旅游资源进行分类，研究其产品转化途径和开发模式，构建区域文化旅游商品的创意产品体系。
3.数字化的文化标识物创意设计，构建文化标识物图案数据库。依据前期研究的文化旅游商品产品创意体系，采用视觉传达设计理论和思想，设计与文化旅游商品相对应的各类系列图案标识，形成区域特色文化标识物图案数据库，用于利用aR技术对旅游商品进行数字文化内容植入时采用的实时跟踪识别标记。
4.数字文化内容创意设计，构建数字文化内容数据库。依据前期形成的文化标识物数据库，采用动画创作理论和思想、利用数字动画技术、多媒体技术、数字非线性剪辑技术等，设计与制作与系列文化标识物一一对应的数字文化内容数据库，用于利用aR技术植入文化旅游商品时的系列虚拟对象。
5.aR智能多媒体人机交互式设计。采用信息技术、计算机视觉技术等，结合相应的数字文化视听内容和交互式程序设计节点，进行基于aR技术的交互式模块流设计，实现真实场景中对数字文化内容的智能交互，使文化旅游商品在用户体验过程中更加具有互动性和娱乐性，使用户感受到对文化消费过程中的乐趣，对属地文化内涵有更深入的解读，为未来的用户提供全新的交互式体验。
6.真实场景与虚拟数字文化内容整合。基于aR技术中的跟踪与注册技术、实时渲染等关键技术，结合真实环境中的文化旅游商品实体，进行“真实”与“虚拟”的无缝融合与系统测试。最终完成基于aR技术的文化旅游商品的设计与开发。
四、aR技术在文化旅游商品设计与开发中的应用案例分析
aR技术可广泛应用于军事模拟、教育、出版、文化创意产品设计、古迹复原与数字化、工业维修、网络视频通讯、电视实况转播、娱乐游戏、旅游信息辅助、展览展示、规划设计等领域。国外在aR领域的应用领先于国内，利用aR技术进行文化旅游商品的设计与开发应用在国内鲜有见到，在国外，基于aR技术的文化旅游商品的设汁与开发已有较为成熟的案例，而且表现出了非常活跃的市场前景。
（一）wonderBookaR互动魔法故事书
wonderBook由sony公司与哈利波特的作者哈利波特作者J.K.Rowling联手共同合作开发。wonderBook本质上由一系列事先设计的像书一样的用于aR识别的标记（marker）和与之对应的数字化的魔法故事内容构成，互动装置包括动作控制装置（playStationmovecontroller）和动作识别装置（playStationeyecamera）组成。动作控制装置是标记和数字内容之间产生相互融合的桥梁，动作识别装置用于识别用户的动作记录。用户通过动作控制装置来构建虚拟场景和数字化的魔法故事内容，并与数字化的场景和魔法故事情节内容产生深度互动，使体验者产生无穷的乐趣和想象空间。
（二）法国moet&Chandon酩悦香槟葡萄酒
moet&Chandon属于全法国最大的moethennessy集团，酩悦香槟moet&Chandon是法国名酒，有250多年历史，拥有250年酿酒传统的moetChandon，曾因法皇拿破仑的喜爱而赢得“imperial（皇室香槟）”的美誉。到目前为止，铭悦香槟已成为法国最具国际知名度的香槟。两个多世纪以来，一直是欧洲许多皇室的贡酒。用户通过酒瓶上的标记图案即可全面了解moet&Chandon酩悦香槟葡萄酒的历史文化等数字化内容。只需将酒瓶对着笔记本上的摄像头，即可在显示器中实时看到与酩悦香槟葡萄酒moet&Chandon有关的数字文化内容信息。案例中利用aR技术在酩悦香槟葡萄酒moet&Chandon上植入的文化内容主要包括moet&Chandon悠久的酿酒历史文化、独特的工艺、创始人、酒厂建筑、宏大的葡萄园景观和品尝特色及菜品搭配等数字文化内容。表现的形式有三维动画、视频、文字，并配有经典音乐和解说，使产品包装附加上增强现实数字文化内容，在有限的物理包装面积上创造出了无限的文化传播空间。
数字化技术的应用前景篇5
首先，传统的园林景观设计收集的资料及分析的数据是不完整的。进行园林景观设计需要大量的资料及数据，并且是涉及时空与环境的广度的。进行设计之前，必须要采集当地历史人文、民俗风情、地理环境等各方面的信息，进行各方面数据的分析。传统的园林景观设计在资料的收集一般都只是停留在语言文字或者相应的设计草图，所收集的资料信息是不够完整和准确的，这也就导致之后的数据分析的不准确，为后期的设计工作和具体的园林建设留下隐患。其次，传统的园林景观设计不能实现信息和数据的交流与共享。传统园林景观设计在信息与数据采集形式上和具体内容上的单一，限制了之后设计、建造及使用环节，使园林景观由设计到最后使用这一过程中各方在信息与数据上无法实现交流与共享。再次，传统的园林景观建设的设计与实际建造的差距较大。由于传统的园林景观设计师一般都是以二维的平面图进行设计的，需要后期的建设者建立起一个三维立体建造模型，若建造者无法不具有专业的三维构图知识，无法理解设计者真正的设计意图，造成园林景观建设的设计与实际建造的较大差距。最后，传统的园林景观设计的评价与管理系统不完善。传统的园林景观设计侧重项目的工程设计及建造，忽视了设计工作评价和管理系统的建立，没有对园林景观设计的效果和目标进行评价、管理。而传统园林景观设计对相关人员的管理工作也不够完善，人员的调动及协调不合理致使设计工作的脱节，影响设计工作的顺利开展。
二、数字化技术应用于园林景观设计的意义
1．数字化技术应用于园林景观设计有利于保护国家的重要文化资源将数字化技术贯穿于园林景观设计工作的各个环节，按照不同的、具体的分类因素建立数据库，进行数字化管理，有利于园林景观的相关部门对园林景观的设计方案进行保存，便于后期的抽查及借鉴。同时，将数字化技术应用于园林景观设计摆脱了设计图纸保存在时间、环境等方面的限制，数字化的管理更有力于相关人员对资料的检索查询，是保存园林景观建造中的重要文化资源的一种有效方式。
2．将数字化技术应用于园林景观设计有力与实现信息的交流与共享将已建的不同类型的动物园、自然保护区、公园等的相关设计规划方案上传到互联网络中，建立专门的网络数据库进行管理，有利于各方面资源的共享，实现信息、数据的交流畅通。
3．将数字化技术应用于园林景观设计有利于设计方案的设计、实施数字化技术普及到园林景观设计当中，便于设计师通过数字化园林虚拟调整园林景观的布局设计、数据等，既节省了图纸等物质及人力资源，在一定程度上也实现了设计方案立体化视觉效果，减少了设计师与建造者的沟通障碍，实现设计意图与实际建造的完美结合。此外，这也是广大网民全方位在线游览园林景观的途径之一。
三、将数字化技术应用于园林景观设计的方法
1．建立数据库，采集相关信息数据建立关于园林景观设计的数据库要从现有的信息资源出发，如地理地形图、网络数据库等，综合各方面资料、数据，实现资料的信息化、数字化，同时，通过现场勘查等方式采集各地区的自然环境、风景名胜、民俗风情等方面的信息，充实核对数据库中原有的信息、数据。
2．构建三维模型，使信息立体化利用数字化技术，将收集、综合得来的数据上传至计算机，由设计师进行园林景观的初步设计，综合各方面条件，调整更改设计方案。之后由专业的数字制作工作人员将设计师确定的初步的设计方案通过现代三维造型软件3DS等制作出初步的三维粗胚模型，确认设计方案的合理性，将园林景观设计要遵循的各原则考虑在内，塑造立体空间中的设计，实现信息的立体化。
3．数字化技术完成数据运算与分析利用autoCaD软件中的LiSp语言进行科学运算和分析，或者利用其他二维造型、三维造型的功能，建立三维模型。通过材质编辑器的复合与贴图功能，实现彩质，再具体结合园林景观所在地域的特点，完成园林景观设计中相关数据的运算、分析与处理。
4．在后期的处理及设计汇报中融入各方面考虑因素设计图纸的后期处理可以利用计算机中的图片处理软件等，从艺术效果与园林的实际使用进行综合分析，及时发现存在的问题，并进行修改，规范、完善设计方案。此外，设计方案的汇报可以使用计算机的投影设备，将设计的信息采集、设计意图、设计图等通过声音、文字、图片、动画等形式在听觉、视觉上展现出来。
四、结语
数字化技术的应用前景篇6
（一）数字媒体艺术的起源
20世纪60年代，随着计算机技术的迅猛推进，数字媒体艺术应运而生。80年代，数字媒体艺术类软件日趋丰富。90年代，在计算机和网络快速发展及带动下，数字媒体艺术开始进入公众视野，并广泛在设计、广告、教育等领域中应用。90年代后期，发展速度愈来愈快的数字媒体艺术，表现出明显的商业化发展态势，应用范围也进一步扩展，表现方式更为多样，民主化和平民化在数字媒体艺术中被展现得淋漓尽致。
（二）数字媒体艺术的概念
数字媒体艺术以数字科学技术和多媒体技术为结构框架，属于艺术思维和理想思维的碰撞与融合，表现为多样化的艺术形式。与其他类型的艺术形式不同，数字媒体艺术不仅具有艺术性的美学价值，而且兼具科学技术价值，其中尤以科学作用为主。［1］数字媒体艺术实现了二维图像向三维图像、空间向动画等方面的巨大飞跃。目前，数字媒体艺术已广泛应用于艺术设计的多个领域。尽管数字媒体艺术的实际发展历程相对较短，但发展速度却相当快，其依凭数字媒体标准对数据进行综合考量，目的是让数字系统更为标准化与完善化。与此同时，基于不同视角的数字媒体艺术的分类也存在差异，其中以媒体性质与服务对象可将其划分为传统媒介数字延伸产品设计、数字娱乐领域、交互产品领域和时基媒体领域，这是最为常见的分类方式。
（三）数字媒体艺术的特征
虚拟性。数字媒体艺术主要是对虚拟场景的表达，即借助虚拟场景折射客观世界。现实事物或想象事物均可以凭借数字媒体艺术予以展现，恰恰是数字媒体艺术的独特虚拟性，促使人类可以充分发挥丰富的想象力，创作更多优质的作品。互动性。数字媒体艺术的互动性是指艺术鉴赏者和艺术创作者间的交流与互动。其中，艺术鉴赏者能够依据数字媒体艺术对艺术创作者的实际艺术表现方式进行学习，进而不断提升自身的艺术审美水平与能力；艺术创作者则能够结合艺术鉴赏者的评价或建议等持续提升自己，从而创作出更优秀的艺术作品。融合性。数字媒体艺术是数字媒体与传统艺术形式的有机融合，丰富多样的数字媒体促使数字媒体艺术多姿多彩，因数字媒体的多样性特征，使得数字媒体艺术为广大受众和创作者提供了各种各样的艺术交流形式和机会。
二、数字媒体艺术在影视动画中的应用价值
（一）表现风格“多样”
在数字媒体艺术的支持下，影视动画以更具触感与更为直观的方式展现在众人面前。一方面，数字媒体艺术使影视动画的表现风格更加“不拘一格”，多样化、个性化与多元化的视觉效果给广大观众带来了诸多新鲜感；另一方面，多种多样的表现风格也更加“活灵活现”，注入数字媒体艺术的影视动画创作往往能够给观众营造一种“触手可及”的场景感，仿佛一个未知世界之门正在向观众缓缓打开，动画设计质量与效果取得了显著进步。
（二）传播途径“延伸”
新时代背景下的互联网已成为人们日常生活中的一部分，而新媒体的诞生更是加快了信息传播步伐，促进了信息的实时共享。［2］比如，当一部影视作品创作完成之后，可以同时在多个新媒体平台予以展示，以供网络用户及时观看、分析、讨论、交流与转发该作品。就目前而言，诸多网络用户习惯在影视app上快速浏览或者分享自己认为有价值或者有意义的影视动画短片，而这也给影视动画创作者提供了强大的创作动力，使其不断档、不停更地持续推出新作品，以此满足受众的实际需求。从宏观层面来看，数字媒体艺术不但促使影视动画更为多样化地满足公众需求，而且搭建了很好的作品展示和彼此互动交流的渠道，同时也为动画短片和动画艺术创作的商业化目标实现提供了更多的模式与路径。
（三）动画创作“本色”
数字媒体艺术为影视动画创作提供了丰富的材料库，也为采用混合介质进行拼贴动画提供了技术支撑，促使影视动画创作可以跨越传统的固有形式桎梏，呈现动画的最为原始样式。例如，日本的电影动画作品，善于借助数字媒体艺术以简单、细腻的场景设计为切入点对剧情推进。最典型的就是《千与千寻》这部动画片中出现的药浴牌、彩玻璃、红廊柱等场景设计，通过数字媒体艺术的充分应用，营造了独特的日本民族风情，不仅展现了千寻的神奇经历，而且将日本民族特色最为原本地呈现出来。
三、数字媒体艺术在影视动画中的构建路径
（一）数字媒体艺术的制作动效应用，提升影视动画创作的真实性
数字媒体艺术的制作功效在影视动画中具有至关重要的应用功能。其中，在影视动画的后期形成环节，动效制作技术运用直接关乎整个影视动画创作效果。除了适当音乐和必要对白之外，动效还包括与主题内容相贴合的声音，如动作音响和自然声音等。［3］动画制作过程中需要实现动效技术的效能最大化，从而为影视动画作品创作的优化与升级提供强有力的技术支撑。这就需要相关人员紧扣动画设计“角色”，围绕导演所思所想，真正做到多角度、全方位呈现视听艺术。另外，在影视动画制作的结尾环节，采用动效制作技术可以对任何一个场景进行模拟或改变，进而实现整体场景效果的调整与改善。比如，在对角色声音进行处理的过程中，可以采用与角色个性更为适应的动效技术。实际上，在影视作品中经常会听到采用动效制作技术展现电器、电话、马蹄踩踏及熙熙攘攘的人群、喧闹的公园等多种声音，而这也大大增加了影视动画创作的吸引力与真实性。另外，数字媒体艺术中的网络拼贴技术应用，也极大地丰富了影视动画的制作风格与呈现效果。［4］例如，王波创作的影视动画作品《白日梦》，就是借助网络拼贴方式，把背景照片和人物等多种元素进行相互拼贴，进而展现出更具强烈的年代感与现实感，尤其是日本浮世绘风格的融入，更为有力地表现了芸芸众生为求生存而承受的所有压抑与苦难。还有斩获布达佩斯国际动画电影节最佳动画长片奖的《大鱼海棠》，这部电影动画通过择取《山海经》等多种上古传说和我国少数民族建筑场景，以及将两者有机结合，向观众娓娓讲述了海棠花生长掌管人———少女椿，为了报恩而与命运抗争的神话故事，整部创作不仅视觉效果极佳，而且故事编排引人入胜，观众给予了极高评价。
（二）数字媒体艺术的三维数字动画应用，彰显影视动画创作的立体感
数字媒体艺术中的三维数字动画技术是以计算机图形处理和成像技术为基础的全数字型的一种图像生成动画制作技艺。与以往的二维动画技术相比，数字媒体技术的三维数字动画展现效果更强烈，可以进一步凸显人物和场景的立体感及真实感，更易于让观众在观看动画的过程中产生身临其境之感。［5］比如，迪士尼公司在1990年播放的《拯救小英雄澳洲历险记》就是一部极具代表性的完全数字化影视动画作品。它通过采用电脑特效把野外广阔无垠的场景呈现得生动且震撼人心，尤其是主人公Cody载雄鹰俯瞰大地的一幕场景被视为经典。还有之后该公司推出的《玩具总动员》第二部，通过运用CG电脑合成技术，将场景画面设计、背景音乐搭配、故事情节表现等技术运作推向了高潮，让全世界观众都欣赏到了数字媒体艺术时代无与伦比的一场视觉盛宴。数字媒体艺术在影视动画中的应用效果不容小觑，促使传统线性电影剪辑方式向数字图形和影像的非线性剪辑方式成功转变，突破了传统电影动画的现实性画面特征的局限，使创作者天马行空的动漫世界也能够借助电脑特技予以实现。不管是美轮美奂的世外桃源，还是无比神秘的远古传说，又或者是色彩斑斓的万米海底等，都得以在数字媒体艺术的支撑下呈现给广大观众。［6］还有我国2001年上映的首部数字电影作品《青娜》，虽然仅有5分钟时长，但通过采用数字媒体艺术的跳跃手法将音乐创作、战斗场景、歌舞画面等表现得栩栩如生，给观众带来了极为震撼的视觉效果，也正式开启了我国影视动画的数字媒体制作技术之路。随之，《大闹天宫》《大鱼海棠》《哪吒之魔童降世》等极具中华民族特色的国产影视动画纷纷涌现，显示了我国影视动画中开始逐渐掀起应用数字媒体艺术的浪潮。
（三）数字媒体艺术的制作场景应用，增强影视动画创作的带入感
1.数字媒体艺术的空间表现技术应用。一幅优秀的动画场景设计首先必须具备真实的、形象的空间感。空间就是与实体形态相对应的虚构形态，虽然触摸不到，但其产生的视觉效果却是实实在在的。数字媒体艺术通过在动画场景表现空间过程中对距离远近的调节，加剧了物体色彩与虚实的变化。距离能够有效地延伸镜头的近景、中景与远景的层次性。人类的视觉是有一定范围的，在可视范围内人们对景物的视觉感受是由清晰、明艳到逐渐模糊与灰淡。所以，根据人类的视觉客观规律正确掌控空间场景的“近距离实、远距离虚；近距离鲜艳、远距离灰暗”的变化原则，进而科学合理地处理电影动画作品中场景设计的空间表现。2.数字媒体艺术的构图表现技术应用。构图是动画场景设计的关键环节，构图的优劣直接反映出了创作者的专业水平与文化素养。在动画场景的构图设计中，创作者要综合考虑整个画面的均衡、节奏以及结构等因素，对影片的主题用数字媒体技术进行精准的表达。动画场景中的构图设计通常包括焦点透视、三角形、均衡型等多种形式，这就需要创作者树立全面性、整体化的造型设计观念，根据造型艺术的基本原则对物体的实际形态与结构进行处理，做到科学合理的取景与色彩的巧妙搭配，进而促进场景画面的统一感、均衡感与节奏感。诸如，《破坏》这部动画片通过造型粗犷化、线条简洁化的场景设计，打造出了特有的素描一样的场景整体效果，为观众带来了强烈的视觉冲击。3.数字媒体艺术的色彩表现技术应用。色彩是造成视觉冲击的关键因素，一部成功的动画影片制作，必须具备对色彩进行经典的配置进而产生美妙的视觉效果，而数字媒体艺术为其提供了可能性。画面中的色彩不同会产生不同的视觉特征，如果借助数字媒体艺术将几种色彩合理地配置在一起，则能够产生鲜明的对比作用，给人焕然一新的感受。［7］因而，动画场景创作者要从观众的生理反应与审美标准出发，结合影片的剧情、角色、基调等综合因素，对色彩进行科学选择与合理配置，努力使画面在第一时间吸引观众的注意力，激发观众的观看欲望与好奇心。
四、结语
综上，影视动画作品中的数字媒体艺术应用，要求动画创作者具备扎实的数字媒体艺术应用能力与创作能力，还要具备对艺术进行综合且合理的再创技能。数字媒体艺术在影视动画中的科学应用，不但要围绕整部动画故事开展，而且要严格遵循事物发展的客观规律。动画电影作为动态的空间与时间的一种艺术，各环节与各部分的设计对整部作品的质量与效果呈现具有极为关键的影响力，其中数字媒体艺术设计的纵深感与透视感直接决定着影视动画的视觉效果，同时数字媒体艺术设计还起到故事剧情的贯穿与场次的转换等衔接功能。因此，构建更具创新性与艺术性的数字动画场景是新时代动画创作者的新目标与新追求。
参考文献：
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数字化技术的应用前景篇7
［关键词］测绘技术；数字化；城市管理；应用
1引言
自2005年北京市东城区建成数字化城市管理平台，并向全国推广以来，数字化城市管理平台的建设和运行已经有10年的时间。在这期间，城市管理部门运用这一集中3S（GiS、RS、GpS）技术的平台，构建了新的城市管理体制机制和工作流程，提高了城市管理的科学化、信息化水平，加快了城市管理由粗放型向精细化的转变。随着公众对城市管理水平和环境秩序要求的不断提高，城市管理的精细化程度也在不断加深，基于二维地理信息系统的数字化城市管理将面对诸多的挑战，主要包括：①部件数据普查还不能实现全覆盖，特别是立面部件很难用平面投影的方式在地图上展现；②部件数据更新周期较长；③事件和部件问题还不能实现实景影像与历史数据的精细化对比；④城市管理问题动态监管的实时性还不能完全实现；⑤管理信息可视化方面不足。目前，卫星导航技术、传感器技术、数据通信技术以及遥感等新一代测绘技术的快速发展，已经能够为数字化城市管理平台的升级提供有力的技术引擎。
2主要技术
移动测量技术是在测量车辆上装载卫星导航系统、摄影测量系统（CCD）相机、360°全景相机、惯性导航系统（inS）、激光扫描仪等传感器和设备。“在车辆高速行进中，通过高精度的卫星定位技术，配合惯性导航设备，获取精确位置及姿态数据，将这些位置及姿态数据，与移动测量车辆同步采集的实景影像数据和激光点云数据进行融合，形成具有地理参考的可量测实景影像”［1］。通过这一技术，我们可以得到任意部件的精确位置和实景影像，将能够解决立面部件无法普查和监督处置困难的问题，如路灯杆、行道树、交通设施、建筑细节等。此外，这一技术还能够实现数据在短时期内的动态更新，大大提高了监督和处置的效率。另外，“由于影像带有绝对方位元素，因此可以实现影像中任意地物的绝对测量和相对测量，绝对测量的精度可达0．5米，相对测量精度达到厘米级”［2］。此外，实景影像融合技术和车载GpS技术，也能够为提升数字化城市管理平台的功能提供更新的技术支持。数字化城市管理平台通过移动测量技术，已经得到了实景影像数据库。城市管理巡查员在日常巡查中，通过手持的“城管通”对问题进行拍照，并上传至数字化城市管理平台，平台通过对带有位置、姿态信息的实景影像进行融合，得到更新的、实时的实景影像。传统的车载GpS技术仅能够观察和记录车辆的行驶路线，通过“arcGiS自带的空间分析功能为基础、改进的遗传算法为核心，开发出城管车巡逻最优路径选择功能”［3］。这一技术可以更加科学、合理、高效地安排各类城市管理监督执法和作业车辆的行驶路线，避免交叉和空白。
3功能应用
3．1立面部件普查
在传统的数字化城市管理系统中，所有部件均以平面投影的方式在地图上展现，而大量的立面管理部件则无法在二维地图上表示出来［2］。通过新的移动测量技术，可以实现将立面管理部件全部进行普查，比如建筑立面上的广告牌、建筑首层原始结构、私搭乱盖、立交桥、树木等。升级后的数字化城市管理系统可以解决以前很难解决的问题，主要有以下几点：①当有未经审批擅自设立的广告牌，或未按审批规定的尺寸和内容的广告牌出现时，数字化城市管理平台的管理人员就能通过巡查员上报的实时照片，运用实景影像融合技术与历史影像进行对比和测量，在广告设立完成前及时发现问题，予以处置；②当有商家在居民楼首层为经营方便而私自扩大窗户尺寸、将窗户扩大成门、甚至在承重墙上开门时，这一技术同样能起到准确判断和及时纠正的作用；③其他部件的普查，如建筑顶部的坡屋顶、老虎窗及各种装饰构件，还有行道树、城市家具等。
3．2实时动态事件监管
城市管理中的动态管理和实时上报是快速处置，甚至是靠前防治的基础。当城市中出现生活垃圾堆存、餐厨垃圾外溢、工程渣土洒漏、违章建筑、植物病虫害等事件时，巡查车辆具有比巡查员行动更快、发现和核查问题范围更大的优势。通过移动测量、视频传输、实景融合等方法，不仅可以快速捕捉和记录目标点，为大数据提供基础，还能克服巡查员不能在同一时刻出现在多个地点，造成的随机性和滞后性问题，对城市管理工作进行实时动态的监督管理。
3．3监管车辆智能化调度
目前，城市管理监管和作业车辆包括环卫、园林、市政、交通、执法、电力（路灯）等，数量众多。如果这些车辆在城市中漫无目的地行驶，不仅可能把时间和燃油浪费在未发生问题的区域和线路上，而且可能无法及时出现在发生问题的点位上，同时也不可避免地出现交叉和盲区。通过车载GpS系统由数字化城市管理平台行驶最优路径，同时配合巡查员，对所有车辆进行智能化调度，就能够实现资源的高效合理利用。
4结语
卫星导航技术、传感器技术、数据通信技术以及遥感等新一代测绘技术的不断成熟和应用转化，能够为现有数字化城市管理平台的功能升级提供强有力的技术支持。这些技术的应用，必将为我国由数字城市向智慧城市建设打下坚实的基础。
主要参考文献
［1］王洪深，吴江寿，吴强华．网格化城市管理卫星技术综合应用研究［J］．地理信息世界，2014，21（1）：56－62．
［2］李德仁．不停歇的思索———李德仁院士文集［m］．武汉：武汉大学出版社，2008：478－483．
［3］王茂领．基于3S技术的新型数字城管的应用研究［D］．鞍山：辽宁科技大学，2010．
［4］侯宇红．基于全景真三维斜射影像的数字城管应用研究［J］．地理信息世界，2014，21（1）：106－110．
［5］朱庆．三维GiS及其在智慧城市中的应用［J］．地球信息科学学报，2014，16（2）：151－157．
［6］温宗勇，杨伯钢．北京市房屋全生命周期管理平台建设与应用［J］．测绘科学，2014，39（2）：48－51．
数字化技术的应用前景篇8
《数字化园林遗产图录扬州何园》是同济大学数字化园林遗产图录(GHDD)计划团队出版的“世界遗产与文化景观•数字档案系列”的早期专著。全书釆用中英双语，以扬州何园为实例，共分为三个部分。一部分为前四章内容，包括系列概述、序言、记录和表现场所和数字化园林遗产图录计划，介绍了数字化技术发展现状和扬州何园数字化园林遗产图录的研究背景和研究计划。二部分为第五至七章的内容，主要介绍了何园的基本概况、历史沿革和整体特征。三部分为第八至十一章的内容，主要是将园居院落、西园、东园、片石山房及其他区域，通过历史资料、实景图片、航拍影像和测绘图纸相结合，再辅以简短的文字说明与分析，展示了何园的建造细节和艺术特征，尤其是园林内庭院的测绘图纸和照片，釆用了高准度点云影像作为主要的展示方式，对研究何园及其他古典园林具有较高的学术价值。第十二章是附录部分，汇集了书中图纸目录、参考书目，以及项目团队、支持单位和作者信息。该书资料丰富、图文并茂，釆用的前沿数字化三维技术，形象展现了云测绘和可视化技术在古典园林遗产、建筑研究方面的较新应用，为我国古典园林数字化展示设计提供了借鉴。
我国古典园林在两千余年的发展过程中形成了完整的建筑规划、设计建造乃至艺术审美体系，被举世公认为世界园林之母。笔者认为古典园林数字化展示设计应注重以下三方面：一，明确古典园林数字化展示设计原则与目标。数字化展示设计应以真实、完整、准确地阐释古典园林价值体系为原则。所谓古典园林价值体系，就是反映古典园林的时代沿革、建造技术、文化价值、人物关系及其相关的历史文化、社会背景的价值阐释体系，这既是古典园林数字化展示设计的原则，也是数字化展示设计的前提。古典园林数字化展示设计目标是多角度展示古典园林文化，将展示内容与数字创意融合，注重展示设计的趣味性和体验性，尽量给用户带来新的视觉和触觉体验。二，采用线上古典园林数字化展示方式。
包括古典园林的门户网站及微信小程序、移动导览app、科普教育游戏app、数字绘本、3D虚拟展馆等，方便参观者随时在网上浏览，提髙观众对古典园林文化理解的深度与广度。例如，通过3D技术打造“云端”古典园林虚拟漫游，真实再现古典园林的古、秀、雅，用户可以不受时间、地域、空间的限制自由游览与探索，增加用户的体验感和沉浸感。三，建立线下古典园林的数字化展示方式。
数字化技术的应用前景篇9
【关键词】工业电气自动化；数字技术；应用与展望
引言
从数字技术目前的发展来看，其所应用的范围越来越广泛，而工业作为我国的一项重要的经济产业基础，在电气自动化实施的基础上也在朝着数字技术不断的发展与创新。不可否认，数字化技术对我国工业电气自动化的迅速发展提供了强大的技术支撑，以其独特的技术优势推动着工业电气向数字化、智能化和自动化不断的进行着，并取得了良好的应用，而在这种应用之中，数字技术与工业电气自动化的实施还有着更加优越的发展前景。
1、截波冲击试验
截波冲击试验一般是波尾阶段的波形，采用的是负极性截波，在此实验之中，其一定要与全波冲击试验仪器相互交易进行。全波冲击试验在进行的过程中，需要对突发性的短路试验变压器所会出现的反应进行测定，该实验的实施要在短路试验之后再进行。截波冲击试验具有两种实验方法：一种是采用工频耐压做为预激磁电压，并将其电压进行一定的降低，然后一直将到局部放电实验条件下的电压水平在保持几分钟时间的情况下，在对局部放电的情况进行测量；另一种是采用Um为预激磁电压，同样将其给予降低，然后将其一直到局部放电实验条件下的电压水平在保持几十分钟的情况下，对局部放电的情况予以测量。通常，在截波冲击试验中，电源的频率是不会对局部放电实验情况下的放电量进行影响的，但是在，带电电极表面和接地电极磁场较强却是两个比较重要的影响因素，因此，实验所需要的场地一定不能受到噪声的污染，对于局部放电也需要给予一定的隔离。从其实验之中可以发现，在截波冲击试验中其借助了计算机系统和监控系统，这样就要降低了实验的危险性，同时也可也保证实验可以在一个更加顺利的过程中来完成。
2、数字化技术在工业电气自动化领域的应用
2.1较强的可操作性
在数字技术中，无论多么庞大的信息数字量、模拟量都可以准确无误的识别出来，同时还不需要大量人力、物力和财力的支出，既安全又轻松[1]。在其平台之中，其所实施的开放性的发展有效的提高了代码的使用效率，并缩短了编程的周期，而微软技术所开发的标准语言、规范化的示范平台，以及系统的集成性和灵活性优势，在市场中的占有率非常之多。从数字式变电站的普及与应用来说，其采用的都是微机化和数字化程度比较高的配置，不仅占用的面积和使用的配置设备有了减少，在回路上也比较简单，但是却有着操作简便和减少成本的优势，有效的达到了资源的共享。
2.2可靠性高
数字技术大多所使用的都是网络系统和技术比较先进的智能化电气系统[2]。因此，在工业电气自动化领域数字化技术的应用不仅减少了冗余的传统设备，在操作上还非常便捷，准确率也比价高，而数字化技术中光纤网络和互感器的使用也有效的提高了工业电气自动化在使用中的性能和安全性。在工业自动化领域中，其所使用的仪表、仪器在智能化、网络化和数字化上的实现，不仅是电气从模拟技术相数字技术进行了转变，同时因其技术含量高、市场占有率大、定位明确的优势，有效的赢得了市场。
2.3性价比好
数字化技术在工业电气自动化领域中的应用，不仅保障了电气在自动化上的实施，更重要的是其具有着智能化形式好、决策信息量丰富、通信能力强和结构清晰的优势，这样就有效的节约了工业生产的成本，保证了工业生产的质量。在数字技术的应用之中，开放性的系统造就了数据共享和工业电气自动化的应用，为工业电气的技术改造和实际应用创造了良好的发展环境。从电气中的化学仪器来看，样品测试、极端环境操作、定位、评估、在线分析、数据信息的输入输出、技术链接等都可以实现，而在计算、处理的效果上也更加的准确与优化。
3、GpRS环境下数字化技术的相关展望
在工业电气自动化领域内，虽然数字化技术的应用为工业电气自动化的实施与发展提供了很强的技术支撑，同时也取得了良好的应用效果，但是其却无法将数字化发展的弊端掩盖起来。当今社会，数字化技术的应用时间还不是很长，因此严重存在着标准模式不同于、网络技术落后和技术操作人才短缺的情况，因此，目前工业电气自动化中的智能化水平还是比较低的。在这种情况下，数字化技术正在朝着一个新的方向发展，其中一个重要的方面就是GpRS技术。GpRS作为一种新兴的移动数据通信业务，其所采用的是一种分组交换技术，科室有效的实现数据的分组发送与接收，同时用户也可以永远在线，其按照流量计费的方式大大的降低了服务成本。基于GpRS技术组建的热网远程监控系统具有多个方面的特点优势，其所具有的永远在线、按流量计费、高速传输、组网简单灵活、防雷击和通信链路由专业运营商维护的特点在工业电气自动化中具有良好的应用前景。
面对数字化技术在工业电气自动化应用中的不足，展望GpRS技术在数字化技术中的发展前景，在GpRS系统环境下对工业电气自动化的加强可以通过三个方式来进行完善：采用光纤连接，实现就地化安装、运用GooSe虚端子概念、加强程序化操作理念[3]。电气自动化的良好运作需要在标准化的程度接口上实现，因此在pC平台上将meS和eRp系统进行连接，将tCp/ip作为办公环境通讯的标准，这样就可以有效的满足使用者的不同需求，以此来促进电气自动化的发展。GooSe虚端子在经过不断的改良发展中，不仅使工程的调试变得更加的简单移动，还可以在测控装置和智能终端中将信息交互的情况显现出来，和二次回路相比较，其包括信号管理在内的多个监控工作都变的更加简单。数字技术作为一个软件系统，执行力是非常重要的，因此在操作的过程中一定要按程序来实施，这样才可以将整个系统的功能完善，才可以有效的促进工业电气自动化的发展。
4、结语
综上所述，在工业电气自动化领域中，数字技术作为一种新型的处理途径，在工业电气自动化中的实施有着良好的效果，同时系统的操作、管理、控制都实现了全面的自动化。虽然，其还存在着一定的问题，但是技术的发展和创新会将这些困难有效的克服，在未来的发展道路中一定会更加的完善，使我国的工业化程度得到更加有效的提升。
参考文献
[1]马建华.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[J].制造业自动化，2012，（06）：76.
数字化技术的应用前景篇10
关键词：数字校园三维激光扫描三维全景图片点云数据
中图分类号：tD17文献标识码：a文章编号：1007-9416（2013）05-0106-03
“数字校园”是通过计算机信息技术等，将学校的环境、资源等各个要素进行数字化的表现。“数字校园”在大学的对外宣传、优化管理、校园规划、服务师生和学校发展等方面发挥了重要作用[1]。
通过摄制三维全景图片建立校园园景的数字三维空间图片库，建设高校独有的校园园景数据库，能够永久保存校园园景的全部信息，包括具体空间方位数据，同时可作为今后校园要实现数字化管理的基础。将三维空间全景图片嵌入于高校的“数字校园”平台，用户可以利用计算机网络进行远程访问，能够让外界更直观的了解高校的概况和特色，可以增强高校对外界的宣传作用，以及帮助新生进校对校园的熟悉与感知。
本文基于“数字校园”建设的理念，提出一种较为新颖的“数字校园”建设方案。具体创新点包括：（1）研究三维全景图片的摄制原理；（2）如何通过三维激光扫描技术快速获取精确度高的校园景观建筑的三维激光点云数据，并简述数据的后期处理及经验感受；（3）三维全景图片与三维激光扫描在“数字校园”建设上的结合应用。
1三维全景图片技术
三维全景是以实际照片为素材，采用图像拼合插值技术，建立具有真实效果的虚拟场景，通过网络技术将全景场景加载到互联网上供用户体验观赏。它在技术上较为简单和实用的特点被广泛应用在三维电子商务，如在线的房地产楼盘展示、产品展示、虚拟旅游等领域。
三维全景图片的分类：（1）360度柱型全景：较为简单的全景场景图片。场景视角是水平360度，因此不能进行俯视和仰视。（2）720度球型全景：球形全景的场景视角是水平360度，上下360度，包含了整个天地视角的全景照片。（3）立方体切片全景：与球型全景一样，可看到场景的任意角度。与球形全景相比，在观赏效果上有效减缓了一般全景图片在改变视角时鱼眼变形效果严重的问题。
2三维全景图片拍摄原理
三维全景图片拍摄对技术要求较高，拍摄者要清楚知道相机节点，并保证拍摄过程镜头节点尽量不被移动。对于全景拍摄，场景点的选择决定了三维全景图片的最终效果。三维全景的拍摄主要有两种方法，手持式三维全景图片拍摄法及全景云台节点调整拍摄法。
2.1手持式三维全景图片拍摄法原理
手持式拍摄法只需要一台相机就能做到全景图片拍摄。此方法要求拍摄者能清楚知道相机节点位置。拍摄过程其实就是把拍摄者充当“全景节点云台”，通过有效练习和经验积累后可以得到很高的成功率。
保证节点位置尽量不被移动是手持全景拍摄最核心的原理技术难点，因为镜头节点位置的精确度对三维全景图片的后期拼接处理是非常重要的基础前提。下面将较为详细的分析镜头节点原理及如何精确定位节点位置。
节点是镜头的光学中心。一般我们会以相机的底座螺丝孔做为相机旋转的中心，但这样的旋转对全景拍摄的高精度拼接处理要求是远远不足的。如图1（a）所示，使用相机对前方的两根筷子以不同的角度拍摄三张照片，这种旋转的拍摄可能会因为视角导致三张照片分别对物体的表现是不可能实现高精度拼接。
如图2（b）所示，当相机的旋转位置是镜头节点处时，这时旋转相机，三张照片对物体的表现是一致的，这个点就是节点，以光学中心旋转镜头，前后物体透视不会发生变化，这样才能保证我们拼接照片的精度。只要固定住节点，无论以水平或垂直甚至任何方向去旋转相机，它都可以保证在画面中物体的关系是统一的。
通过对手持全景拍摄法有效练习和经验积累后我们可以得出一些选点结论，手持全景摄影入门时最好遵循下面几个选点规则：①由于全景图片拼接处理对节点精确度要求很高，尽量不要到狭窄空间拍摄；②尽量不要在有很多规则线条的地方进行拍摄。
2.2全景云台节点调整拍摄法原理
全景节点云台能够保证相机在三角架上旋转构图的时候保证相机运动轴心位于节点上，大大提高后期拼图的精度度。不过仅仅有云台是不行的，还需正确的调整全景云台使相机的旋转位置位于镜头节点处。调整全景云台上相机的节点需要精确的计算和不断的调整，主要按一下两步调整。①对准镜头轴与三角架旋转轴。传统方法是目测，正向面对相机，观察镜头中心点是否在脚架的中心轴线上，误差控制到2mm左右，调整节点时，还要考虑中轴没对准的因素，使全景云台的调整变得相当复杂；②在镜头轴线上找到并对准节点位置（镜头节点位置的确定方法如2.1所述）。
2.3全景图片的后期拼接处理
全景无缝拼接处理软件主要有ptGuipro、autopanoGiga等。现有的全景图像拼接生成算法主要可以分为三类：基于特征的方法、基于流的方法和基于相位相关的方法。在得到拼接好的图像后，还需要对图像重叠部分进行处理，以实现图像的无缝拼接。目前经常采用的一种简单的图像缝合技术就是线性插值法[2]（Linearinterpolation）。
本文使用ptGuipro进行全景图片的无缝拼接，步骤如下：①照片素材的对齐。将相邻图像按照重叠影像部分叠放在一起，通过软件计算照片素材重叠区域自动对齐；②照片素材的变形处理。图像边缘会由于相邻两张图像的角度不同而无法100%完全拼接，因此必须将重叠影像进行一定程度的变形操作；③混合。相邻两张图像的边界处不能完全接合，很可能产生边界线。所以软件能够自动对边界部分进行淡化处理，使其透明度降低，从而达到两个图像混合在一起的目的。④全景图片色彩处理。由于拍摄过程的环境光线明暗、旋转角度差异等因素导致全景图片有些区域曝光过度等问题，通过手动调整曝光修正等操作达到满意效果。
3三维激光扫描技术
三维激光扫描技术是近年来发展迅速的一种新技术，已成为空间数据采集的一种重要技术手段，可用于城市建筑三维重建和建筑信息采集、智慧城市构建、数字校园可视化管理、工程测量、古建筑和文物保护、建筑信息Bim模型（Buildinginformationmodeling）等领域。
3.1三维激光扫描技术原理
目前主流的三维激光扫描系统主要有美国的FaRoFocus3D系统、瑞士的LeicaHDS系统等。本文将以Focus3D扫描仪简单的介绍三维激光扫描原理。
在Focus3D三维激光扫描仪内，有1个激光脉冲发射体，2个反光镜快速旋转，将发射体发出的窄束激光脉冲依次扫过被测站点。扫描过程中，自动测量每个激光脉冲从发出到被测物表面再返回仪器所经过的时间来得出距离，同时编码器测量每个脉冲的角度，获取被测物体的三维真实坐标，形成了被测物体的点云图。利用FaRoSCene软件可快速处理点云原始数据，并能够输出各类点云数据（如.ptx、.ptc、.xyz等），用于三维建模、断面图的绘制等。数据也可用navisworks、pointools软件在完成乏维交互式可视化检测及概念设计等。
3.2三维激光扫描技术在数字校园建设中数据采集的工程流程及三维建模方法
使用FaRo三维激光扫描系统采集校园建筑数据的工作流程及三维建模大致分为三部分，如图3所示：①计划制定；②外业数据采集；③内业数据处理。
（1）三维激光扫描计划制定：首先要制定详细的工作计划，外业数据采集的质量直接决定了项目后续的进展和最终成果，主要包括：设计合理的扫描路线、确定扫描精度、设站数、标靶的布设等。
（2）外业数据采集：可分为几个步骤：①踏勘扫描场地，根据现场情况估计扫描站点数②为了布设高精度的标靶网，要保证每个标靶和至少两个控制点通视。③三维扫描，扫描的分辨率设置为1/4，为了能够准确地提取靶标中心点，对靶标分别采取了较高分辨率的扫描。
（3）内业数据处理：①点云去噪与补洞。由于扫描场景有人员车辆等导致原始数据含有较大噪点，使用pointoolsedit中进行彻底的去噪。②站点配准。使用球形控制点配准，将点云配准到控制网坐标系下；③三维模型重建[4]。在大楼周围布设一条闭合导线，用电子全站仪Set230R测定导线的边长和转折角，经过平差计算得到各控制点的平面坐标，得到建筑物结构体的三维线划图，将测得的全部数据用autoLiSp程序处理，进行自动连线，并按要求添加轴线以及进行注记。对总线框图进行渲染和三维处理，得到其三维模型。
3.3三维激光扫描技术在数字校园建设中的操作应用技能总结
我们总结了大量数字校园三维激光扫描项目的经验并结合FaRoFocus3D三维激光扫描仪的工作特点等总结了以下三维激光扫描技术的操作应用技能经验：（1）扫描区域扫描路线草图绘制：外业数据采集工作之前，根据实地勘探绘制扫描区域草图，标明控制点、扫描站点和标靶布设位置等，以便后续数据处理时参考。（2）扫描站点布设：在标靶点附近选择扫描站点。扫描站点的布设要符合：①站点必须选择在平坦、稳定的地方，严禁在路上的石块、杂草丛生等地方安置仪器；②在保证精度的情况下，每个扫描站点应能最大范围地扫描到目标场景；③尽量确保每个扫描站点上无被遮挡区域。（3）标靶布设：根据扫描要求和扫描环境的实际情况，在扫描区域内布设标靶。应将标靶布设在站点与站点的重叠区域内，且至少布设三个以上的标靶，布设标靶时应注意不能将其布设在一条直线上。
4三维全景图片结合三维激光扫描技术在构建数字校园上的实际应用
4.1基于三维全景图片的数字校园可视化平台的建设
通过全景数据采集，对采集的实景数据分类和处理，将实景数据和数字地图坐标数据进行整合，形成较为完整的校园全景漫游观看服务；通过互联网及管理信息系统技术，将含有全景漫游及地图数据的管理服务提供给客户端用户。如图4所示，该平台主要包含全景漫游在线观看服务和可视化管理服务两大模块。
4.2全景拍摄结合三维激光扫描技术的一种数字化三维空间全景图片格式
一般的全景图片摄制方法已经较为成熟被广泛应用于各个领域。本文通过将三维激光扫描技术与全景摄像技术结合起来用于景点图像，获取实验数据和最佳配置的参数范围，提出了制作一种包含景点空间环境xyz坐标信息的三维全景图片的新方法。其基本原理是应用Foucs3D扫描仪，激光扫描获取景点空间点云数据，结合全景摄像将RGB信息标定贴敷到点云数据上，使得最后形成的图片是真正的三维空间彩色图片，而且还可以提供图片中物体的三维空间坐标信息。
5结语
本文主要论述了三维全景图片摄制技术结合三维激光扫描技术在数字校园建设上的实际应用。较为全面的分析了三维全景技术的拍摄及制作原理。通过研究三维激光扫描技术应用于校园建筑及地理信息的空间信息采集、校园建筑三维模型重建等技术原理、操作方法、具体项目工作流程，详细总结归纳了三维激光扫描技术的实际应用技能，给数字校园建设提出了一些创新的思路。
参考文献
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