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cg技术论文精选(九篇)

cg技术论文

第1篇:cg技术论文范文

关键词:计算机应用广泛景观设计应用

中图分类号:P315.69 文献标识码: A 文章编号:

1前言

CG技术主要利用利用技术进行视觉方面的设计,在生产领域中制作数字化的图形。随着计算机的不断普及,数字化的应用手段越来越多,并且技术越来越高。CG技术也是当前艺术发展设计的必要手段,也是一种艺术设计的依赖手段。利用计算机数字系统来制作数据产品,不仅仅视觉感受不错,产品更加快捷、方便,形式多样,表现内容丰富。CG技术设计与制作上都有比较强大的功能。CG技术的发展是在上个世纪才普及起来的,具有较强的综合信息技术,也集成了艺术学、计算机学科、多媒体的发展成果。CG技术具有较强大的三维空间表现能力,同时也具有人机交互的运行环境。这些环境将会有效的改变CG技术在景观中的应用。CG技术也为三维技术的研究提供了有力的技术支持。设计者在景观设计过程中融入CG技术,也是为设计师的设计蓝图提供更好的保障。设计者在景观设计的过程中将CG模拟环境作用中,产生更好的创意和更多的灵感。CG技术目前属于发展的初期,处于一个探索的阶段,不断的寻求进步。技术在不断更新和发展,所以CG技术对景观设计的影响必然很大。

2 CG技术特征

随着计算机硬件与软件的不断发展,艺术设计也在不断的进步,计算机设计进步的越来越快。CG成为设计行业中知名的词汇,无论是在设计上还是表现上都有有一定的魅力,吸引更多的人。CG技术一般可以分为四部分,艺术设计、游戏设计、动画设计和漫画设计。CG不仅仅是一种技术也是一种艺术。CG技术包括很多当今电脑时代中很多艺术视觉设计,创作活动,动画、影视特效、多媒体技术等等,以计算机作为辅助,进行建筑设计,景观与原理设计等等。CG技术可以给人身临其境的感觉,CG技术必然能够成为景观设计与规划辅助设计的主要工具。景观设计的空间通过CG技术展现更好的设计风格,为设计师提供更好的创意手段。

3 CG在景观设计中的应用

3.1静态效果图的应用

静态效果图在景观设计中是很多设计者和设计单位的首选方案。这种技术与手绘工艺和模型绘制等相比特点突出,都更加的方便、快捷,并且能够呈现出更好的表达效果,也能更好的表现出实践和季节的氛围变化。

3.2景观动画

景观设计的动画设计可以是最为重要的手段,他可以广泛的应用在建筑制作和影视制作的整个过程中。本身特点决定了它可以突破平面化设计方法和布局。将先进的动画手法和技术结合在一起,生动、形象的展示出景观的特点和建筑的整体风格,同时将更丰富的内容和生活融合在一起。CG技术的景观设计能够将建筑为地理位置和整套设计以及完美的建筑环境表现出来,将其表现的淋漓尽致。景观设计中将动画技术为核心,以全新的、数字化模式为地产商和政府提供更好的营销形象。

3.3虚拟设计应用

CG技术应用到虚拟设计中,也代表着这进入到数字化发展的前沿。整个发展过程从计算机的设计开始,整个设计过程会身临其中发展自己的思维空间。硬件与软件的不断迅速发展,计算机与CG结合在一起。从方案设计图到施工图到模型试图,和三维模型的处理,影响处理,计算机都有很强大的功能,特别是一些三维创造的表现上。景观设计师在设计中应用计算机并不会影响到设计师的创造性思维。还可以从复杂琐碎的工作中整理出意思头绪,集中精力进行景观设计,无需在一些无关紧要的位置浪费太多的时间。计算机的应用还会获得更多的内容,获取多方面更广泛的信息。在虚拟的景观中通过互联网实体化,将所有的景观醒目放在一个开放的环境中,供大家相互讨论。

3.4景观设计的效果图

景观设计的效果图一般具体包括:平面彩色图、竖向图、俯视图、透视效果图。而这些效果图都包括单体住宅、单体建筑、古建筑等等。静态效果图是景观设计的首选,与其他的方法相比有更大的优势和更多的优点。

3.5 CG技术软件支持

在目前应用和所学的制作软件中:3DMAX、PS、CAD等等都比较受欢迎。最受欢迎的则是3DMAX,应用于更多的建筑方面和景观设计方面。当然3Dmax动画方面也很出色,一般在国内使用3DMAX的软件也比较多,而且很简单,很容易上手,操作也比较简单,资料比较广泛,所以3DMAX可以作为CG技术的软件支持。3DMAX的版本可以应用在家庭版的机器方面,应用的群体也比较广泛。

4景观设计的前景分析

景观设计的前景分析也是整个设计的必要任务,与其他的设计也是同样的道理,计算机系统中,景观设计完全可一个根据系统对景观进行综合分析和讨论。对景观设计进行构思。在虚拟现实的系统中,景观设计可以实时进行编辑,构思过程的实现会让整个过程变得很简单,特别是对景观一些特殊元素的整体把握和直观把握,保证景观不受到图纸局限的限制。保证其景观设计处于一个活跃的状态。景观设计本身就是些具体的形象事物,要求构思与表达能够同步,保证与实际的设计结果更加的科学有效。

景观设计的内容相对来说比较丰富,其形式也比较复杂。同时,景观环境艺术气氛表现的更加真实、更加细腻、更加生动。不同的方案在CG技术的表现方案中都可以表现得更加的具体和直观。在景观设计中,根据需要切换不同的方案,从不同的观察点出发,感受不同形象发展。在过去,所谓的计算机辅助设计,主要利用计算机去绘图和表现设计效果,提供一种新的表现形式,降低绘图的劳动程度,为景观设计提供有效的方法和手段。CG技术技术的应用,使得传统的景观设计发生了很多变化,将景观设计中的结构和设计不断的美化,从理论上判断可行性和经济性统和起来,尽量避免早起的磨合。

5结论

景观设计在设计手段与表现上与CG技术有机的结合,CG技术每个层次技术在不同程度上推动了景观的设计与发展。CG技术是一项比较综合技术,将图像处理与计算机图形学和模式识别和接口技术等等不同功能。不同层次具有不同系统的综合集成环境,所以要求CG技术具有综合性信息量和高新技术。也可以作为信息技术的最新发展成果,将景观设计的虚拟图像化提供更有力的技术支持。

很多设计人员在应用CG技术,虽然很多工具的发展变得更加先进,是属于高科技产物。但最后设计思维方式没有发生改变。CG技术的高科技与计算机结合在一起,是不可缺少组成部分。CG技术是双向的过程,是人机互动的过程,是设计人员CG技术共同完成的一个过程。CG技术属于高科技艺术产品,技术也是景观设计作品好坏的重要因素,再好的主题,缺少良好的设计也是“零”。 CG技术的基本与国外没有太大的差别,但高水平技术相差比较多,这也与客观因素有一定的关系。以上问题也是设计人员需要努力克服的问题,不断促进CG技术意识设计更好的发展。

参考文献:

[1]钟艳晖.基于数字规划设计方法的虚拟规划.设计初探[J].武汉大学学报.2009(9)

[2]赵冰.建筑学科中的数字化与生态化研究[J].武汉大学学报(工学版),2001(6).

[3]俞孔坚,李迪华,吉庆萍.景观与城市的生态设计:概念与原理[J].中国园林,2001(6)

第2篇:cg技术论文范文

关键词:CG技术;电影;发展史;表现手法

中国分类号:J904文献标识码:A文章编号:2095-4115(2014)05-36-1

一、CG技术的概念

CG即ComputerGraphics,直译为计算机图形学,而其核心为数码图形。从最开始的运用计算机去计算处理点、线、面。逐步到后来的二维图形的设计,三维图形的立体创造,到完全使用电脑模拟现实场景还原虚拟现实,到四维更多维的运用。CG被当做一种工具在不断的发展和壮大其开发和运用的领域,并不断渗透到人们的日常生活中。

早期电影技术的积累更多依靠杰出电影人的灵感与即兴,没有最基本的系统也更没有上升到技术理论的高度。梅里爱是电影技术发展史上无法草草翻过的一章。叠印法、多次曝光、渐隐画面等特技集中体现在《月球之旅》中,催生了第一部真正意义上的科幻电影。随后,“扩音器”的电气录音和“三级真空管”的放大作用使得电影得以开拓新的感官战场。英国特艺色公司成功研制出装有三条胶片的电影摄影机,经德国改进,彩色片得以全面占领电影市场。直至科技日臻成熟的今天,立体成像技术、杜比降噪技术等的运用以及CG技术的出现,使得电影在视听语言上的拓展空间大大超出了期指。导演卢卡斯甚至认为今后不会再生产用胶片拍摄的影片,数字技术更方便贴切地支撑起整个制作流程。虽不敢苟同这种对胶片摄影全面否定的极端观念,但特技确以它势不可挡的气魄风靡了当下的整个电影市场。

1995年,皮克斯公司推出了第一部全部由CG技术制作的动画片《玩具总动员》。虽然在经历了《冰河世纪》、《怪物史莱克》之后再回过头来看这部影片,难免会挑剔其色彩单薄,质地轻飘,或是在人物细节处理上的失真。但在当时来说它确是CG技术首次向2D动画吹响宣战的号角。如今的电影工业,CG已经不仅仅是炫技的手段,它最终成为了梦想实现的方式。

二、电影发展中CG的发展

值得我们期待的不仅仅使其丰富的思想内涵,我们也同时渴望着其视觉享受在表达的手法和方式上的一步步的进步与发展都是我们无可替代的将CG技术划到了电影与之不可分割的名下。这一举动将“不可救药”的影响着电影产业的发展。

为了更好的例证,在此我们截取部分欧美CG电影发展简史用举一反三的效果来欣赏和见证CG是怎么一步一步地走进电影行业,并且占据了电影行业中不可替代的位置。

1967年:第一部英国CG电影《ModernMathematics》在IMAX展演;

1973年:电影《血洗乐园》中的CG成为第一部使用2DCG的主流电影;

1975年:乔治-卢卡斯为了创作《星球大战》,创立了工业光魔;1976年:《未来世界》成为第一部使用3DCG的主流电影;1982年:《电子世界争霸战》成为第一部出现CG角色的主流电影;

1985年:第一个可以行走的数字角色出现在主流影片《少年福尔摩斯》中;

1989年:电影中第一个用CG制作的栩栩如生的生物诞生在《深渊》里;

1991年:CGI人物出现在主流动作片《未来战士2》中,而3DCG则第一次出现在迪士尼的故事片里,即《美女与野兽》;

1993年:Renderman将数字视觉特效与实拍有机结合,被广泛运用于《侏罗纪公园》的制作;

1995年:《玩具总动员》成为第一部CG动画长片;

1998年:《美梦成真》证明了全部由CGI制作精致布景的可能;

1999年:工业光魔为《星球大战前传之魅影危机》创作了第一个完全由电脑生成的主角宾克斯;

2001年:首个CG照相写实主义角色出现在故事片《最终幻想》中

2004年:《极地快递》试用了表演捕捉工具,可以将演员变成电脑动画人物。

有上面这一系列欧洲电影的列举,我们可以看到,CG技术在不断的成为电影的中坚力量,并占据了不可替代的位置。也就是说CG不断地在电影行业里占据着重要的作用,由最开始的一点儿到后面的可能整场电影都有CG完全虚拟制作,我们值得思考,到底CG在电影行业的运用是艺术的另一新开始,还是艺术类型的灭亡。

由于完全的CG制作,我们可以不需要演员不需要灯光师不需要场景道具,我们仅只需要一台电脑,就能将所有的一切或华美或精致或冷艳或艰辛等一系列的在感官和触觉的同生情况下的一切泯灭。仅只用一台电脑,CG,CG,电脑。是不是有些残酷,将一切艺术形式抹杀,为了更方便创造,还是在创造的过程中的又一消亡?

然而很显然:我们所需要的仅仅是CG技术服务于电影艺术,而不是CG技术将取代电影艺术的艺术形态。

参考文献:

[1]E・柯卡廖夫,胡榕.面向市场的美国电影[J].世界电影,1993,(02).

[2]尹鸿.世纪之交:90年代中国电影备忘录[J].当代电影,2000,(01).

[3]沃伦・霍治.艺术模仿生活,也许太像生活了(ArtImitateLife,PerhapstooClosely)[N].纽约时报,2001-10-20.

[4][美]卡斯比特著,吴啸雷译.艺术的终结[M].北京:北京大学出版,2009,7.

第3篇:cg技术论文范文

一、CG技术与动漫设计的关系

CG技术是现代科技发展的产物,即计算机图形图像技术,该技术以计算机为主要工具,以图形软件为依托,进行图形与图形处理,理论基础源于计算机美术。早在一九五二年就已出现相关软件,七十年代CG技术已开始走向成熟,并被应用到各个领域[1]。例如,建筑领域、影视领域、动漫领域、园林领域等。CG技术下动漫设计,从简单的几何模型到复杂的人物模型都能够实现。并且一些实际拍摄无法完成的画面效果,也可运用CG技术来实现[2]。动漫设计领域运用CG技术已成为主流趋势,CG技术突破了传统动画技术局限性,弥补了视觉效果的拍摄不足,同时降低了设计成本,同时为动漫设计提供了新技术手段。另外,CG技术下的三维动漫设计更具真实感、立体感,能给受众一种别样的视听体验,毫无疑问CG技术是推动动画发展的核心力量,动漫设计中应积极运用CG技术。

二、基于CG技术的动漫设计美学形态解析

二十一世纪,人类社会正在进入数字化时代,动漫设计走向数字化已成为必然,而CG技术则是推动动漫设计数字化发展的重要技术手段。动漫设计中加强对CG技术的推广和运用具有重要意义。下面通过几点来分析基于CG技术的动漫设计美学形态:

(一)图形

图形是动漫设计中最为重要的艺术元素和基本语言,直接影响着动漫设计风格形成。图形是具有说明性和特殊性,区别于文字和语言的视觉符号,在传统技术手段下图形的理解与运用会受到许多技术限制。动漫设计中图形应具备美的形式和丰富的视觉感染力,才能确切的来表达动漫设计的美学形态[3]。基于GC技术设计出的图形所展现的美学形态更直观,更贴近现实,三元素间的转化更流畅。具体设计中要保持图形艺术底蕴和视觉效果,从而把设计者的设计理念和观点传达给受众,有效增强画面感染力。动画作品《大闹天宫》中的图形设计,就是在塑造一种具有中国特色的美学形态,设计中吸收了大量中国文化元素。

(二)色彩

动画设计中美学形态的塑造和色彩运用有着直接关系,不同色彩能够渲染不同气氛,对于角色塑造,情节推动都有着重要意义。例如,黑色代表着仇恨、忧伤、愤怒。蓝色代表信任、坚定。色彩具有语言功能,自然也具备表意功能,所以人们很容易接受色彩表达的美学形态。动漫作品《海底总动员》中,危险场景运用黑色,代表危险和绝望;温馨场景则运用暖色,来唤起受众情感共鸣,这部动漫色彩就是通过CG技术实现。CG技术的运用完善了动漫设计色彩系统,为色彩设计提供了更多元素,使动漫设计的美学形态更加丰富。传统调色手段具有一定不确定性,所能展现的美学形态不稳定,一些时候难以取得预期表达效果。而CG技术下动漫设计通过计算机完成,色彩调和与设计通过软件参数实现,色彩搭配更轻松,色差更小,所以能很好的弥补了传统技术缺陷,对于色彩元素的运用不再是以前那种简单排列。这样的动漫设计,画面色彩更丰富,更具真实感,意向的表现更直观,展现的美学形态更容易获得认同。

(三)构图

动漫设计属于艺术设计,构图时要根据题材及想要表达的思想,把表现形象进行适当组织,构成一个协调完整的画面。而构图是动漫设计美学形态的决定性因素,是画面塑造的关键环节。CG技术构图连续性更强,更迅速,一些抽象艺术元素或细致表现要素在传统技术手段下无法实现,CG技术下就可以简单实现,如人物面部细化。良好的构图可以使画面更清楚的表达意境和环境氛围,使动漫美学形态得到更真实、更贴切的表现。具体构图中,要避免将主题放在正中心位置,这样便能够透过主题延伸到其他更有趣的画面,有效增强画面美学属性,凸显画面叙述力。若将主题放在正中央就会丧失画面真实感。

第4篇:cg技术论文范文

一、 并购案的背景原因及内容概括

(一) 并购企业背景原因

此次并购案中的两个公司:深圳华大基因和美国CG公司,均为生物高新技术行业中专门从事与基因测序服务有关的企业。华大基因的优势在于下游产品设备研发,美国CG公司则是专门提供上游基因测序服务,二者具有明显的互补性。

华大基因是我国一家受政府支持的、拥有民营背景的高新技术研发机构,既有科研与服务非盈利的性质,又是在国内外经营的盈利性公司。华大基因1999年成立于北京,2007年将总部迁至深圳,是全球最大的民营基因测序机构,2013年被美国麻省理工学院《科技创业》评选为全球最具创新力的技术企业之一,曾先后参与完成国际人类基因组计划中国部分、水稻基因组计划、抗SARS研究等多项科研工作。华大基因公司在测序业务及下游产品开发上具备较强的实力,但在上游服务技术方面一直缺乏明显的优势。为突破上游技术瓶颈,华大基因曾利用自有资金进行相关研发,但效果始终不明显。而成立于2005年,总部位于美国加利福尼亚州山景城的CG公司,因研发和提出人类全基因组测序技术而闻名,以其拥有的“组合探针锚点结扎读取的关键性技术”最具代表性。

华大基因收购美国CG投资动因主要表现为以下两点:

一是获取CG公司基因测序的领先技术。通过收购CG,华大基因将由此大大提升技术、装置及信息水准,拓展其基因测序的服务领域和地域,巩固其全球最大基因测序服务商的地位。CG公司在基因测序仪器及试剂方面拥有全球领先的技术,其中,“组合探针锚点结扎读取的关键性技术”是华大基因通过收购CG最渴望获取的技术之一。

二是减少对海外先进技术设备的进口依赖。此次收购的完成有助于华大基因降低对Ilumina等上游公司的依赖,测序服务成本也有望大幅降低。2010年,华大购买128台CG竞争对手Ilumina公司最新研发的HiSeq2000测序仪,这是后者有史以来最大的订单。全额并购CG之后,华大基因对Ilumina的依赖性会显著降低,测序服务的成本也会明显下降,这也是华大基因收购CG公司的主要动因之一。

三是并购内容概要。受市场竞争、科研环境及财务状况等因素的影响,2010年在纳斯达克上市的CG公司自2012年开始面临经营困境。CG始终秉持着理想化商业模式,坚持只做人类基因组测序服务,长期入不敷出,再加上来自Life Technologies(LIFE)与Illumina Inc(ILMN)等公司的竞争压力,以及美国国立卫生研究院(NIH)削减对基础科学研究的资助,使得CG经营状况雪上加霜。2012年6月,CG裁员20%以削减成本,并表露了出售公司的意图。

华大基因与美国CG公司的优势具有较大互补性。华大的优势是拥有强大的数据分析能力,但始终没有测序仪的制造能力,受到上游公司的压制。商业上的失败并不代表技术上的落后,如果能够通过收购获得CG的测序核心技术以及其他核心知识产权,华大将大大提升技术、装置及信息水准,拓展基因测序的服务领域和地域。此次并购案的成功实属不易,在并购案进行的过程中,中间出现较多的不确定性因素,比如被收购方悬而未决的诉讼官司、时刻可能打水漂的过桥贷款和美国政界舆论界的各种揣测,更不要说美国的CFIUS(外商投资委员会)和反垄断部门的双重审批。

除上述不确定性因素外,来自同行业竞争对手的有心搅局也是华大并购过程中需要克服的主要困难之一。华大参与收购竞拍,最终出价每股3.15美元,以5分钱的微弱优势得标。作为生物技术行业技术领先者以及垄断势力最强的美国Ilumina公司一直试图阻击这宗收购案,一度向美国加州南区地方法院提起CG侵权诉讼,意图将CG拖入破产流程以阻止华大收购案的进行。Ilumina还利用媒体造势声称这桩并购案相当于泄露“可口可乐的秘方”,可能危及美国的国家安全。同时,美国亦有政界人士称华大基因有可能借此研发生物武器。华大组织专业团队采取多渠道积极应对困境。在对当地政策法规、市场环境充分调研的情况下,断定Ilumina并购CG无法通过美国反垄断法审查。华大以邮件形式向CG管理层有理有据地回应了Ilumina对华大的指控,说明为何华大基因的收购最有利于股东、客户以及雇员的利益,并质疑Ilumina的收购仅仅是为了扼杀市场竞争。尽管并购阻力一直存在着,但CFIUS最终批准了华大基因对CG的并购申请,华大基因与CG公司共同联手在美国打赢了这场公关战。

二、 并购案的主要特点分析

(一) 投资目标

我国深圳华大基因并购美国CG公司,标志着全球范围内生物技术行业领域上、下游两个最具代表性公司的合并,其投资目标表现出多元化的特点。首先,此次并购有别于且完全超越了传统跨国并购中将企业盈利作为首要目标的特点,而是将获取基因测序的领先技术、提高企业竞争力可持续发展作为第一投资目标。其次,华大基因和CG这两个生物技术领域中上、下游最具代表性公司合并后的新组织,将成为人类全基因组测序技术的领跑者,并为临床医药的发展带来革命性的变化。与此同时,减少对CG竞争对手Illumina公司先进技术设备的进口依赖也是华大并购CG的主要目标之一。当一家美国企业独大的时候,美国政府考虑引入外国企业,包括中国的企业来让竞争环境趋于多元化,所以CFIUS也最终认同华大基因的并购要约。最后,并购CG公司有助于华大基因在全球产业链分工中地位的提升。在全球科学技术水平革新速度日益加快的当前阶段,整个生物技术产业拥有不可限量的发展潜力,华大基因并购美国CG公司可以被看作是迎合产业发展潮流、推进全球布局所迈出的战略性的第一步。

(二) 投资技术

华大基因与美国CG公司同属于生物技术研发行业,并共同致力于人类全基因组测序的研究。生物科技行业目前在我国发展仍处于起步阶段,而美国和欧洲的一些企业掌握了较为领先的技术。此次高新技术企业并购成功之后,一方面华大基因能够获得CG领先的研发资源,与自身优势形成互补;另一方面,CG公司也可以依靠华大基因雄厚的资金实力缓解自身财务压力。CG专攻生物科技行业上游基因测序服务研发,虽然只做人的全基因测序服务,不像Illumina的技术可以做各种应用,但是这种差距并不在于测序技术本身,而是在于下游的信息分析能力。同时,华大基因专注于中下游产品设备开发,信息分析正是其最大优势。两家优势互补企业的并购有助于本土企业在生物技术领域综合竞争力的提升。华大旗下除了做测序服务的华大科技、专门进行研发的华大研究院,以及用于人才培养的华大基因学院,还有华大农业、华大健康等下游产业。在收购CG之后,华大拥有了基因研究的全产业链,具备了研发型科技公司进行“科学发现、技术发明、产业发展”的必要条件。

(三) 投资区位

CG公司总部位于美国加州山景城,而山景城恰恰是美国丰富研发资源聚集地――“硅谷”的重要组成区域。Google公司总部、Mozilla基金/Mozilla公司、微软的MSN/Hotmail/Xbox/MSNTV部门、Silicon Graphics和美国国家航空航天局埃姆斯研究中心等许多著名机构都位于该市。2011年,美国的硅谷就已经开始聚焦基因测序技术等新兴产业,随后基因组测序技术产业在硅谷得到了迅速发展。这与越来越多的大公司参与市场竞争、引起先进研发资源集聚密切相关。华大基因选择地处美国研发资源聚集地的CG公司作为并购对象,其分享国外研发资源、获取先进技术的投资动因也显露无疑。

(四) 投资方式与技术传导机制

华大基因与CG采用的是全额收购的方式,也是我国生物技术企业首例海外并购。并购完成后,CG将作为华大基因的全资子公司进行运营,同时在多种平台上提供丰富的基因组学研究技术,CG联合创始人兼CEO雷德博士也将留任。全额收购的海外投资方式最大限度地保留了被收购企业的研发资源,如研发工程师团队、研发厂房与机械设备等,从而有效降低了研发资源流失的风险。就技术传导机制而言,企业通过技术寻求型跨国并购获取先进技术大致分为技术互动、技术传递、技术吸收三个阶段。由于深圳华大基因采用的是全额收购的投资方式,被收购公司的先进技术可以被投资母公司无偿使用,因此大大缩短了技术互动、传递的周期,减少了技术获取的成本,而技术吸收则是母公司技术获取的关键阶段,需要配套的人力资本、资金支持。

三、 技术寻求型跨国并购的启示

(一) 分析市场环境,把握投资机遇

从卖方角度看,首先,CG公司面临美国国内市场竞争的巨大压力,在与同行业领先者罗氏、Illumina等公司竞争时,CG始终处于劣势;其次,CG财务状况不容乐观,CG公司自2010年上市以来,业务并没有获得大幅增加,且每年运营成本高达2640万美元;另外,CG选择的“只卖服务不卖设备”的商业模式有很大风险,公司新产品仪器未能及时推出,同时还面临Illumina的专利诉讼,企业现金流状况不佳。截止2012年CG被收购前,公司已累计亏损2.5亿美元。业绩增长无望、新产品滞后、融资困难等一系列问题使得CG难以维系独立运营,只能选择被收购。

从买家角度分析,华大基因与CG具有较强的优势互补性。华大基因的服务规模和测序团队及设备是全球最大的,但测序技术平台,尤其是硬件和设备方面,华大仍缺乏技术优势,只能依靠进口大批设备和耗材。除了互补性之外,收购CG还能帮助华大实施国际化战略、拓展临床应用市场,并获得较多无形资产。

对于华大基因和CG双方而言,此次并购是互利共赢的,为并购成功增添了重要砝码。CG公司面临财务压力和破产清算的风险,能够保持独立运营的时间已经不长了,越是往后拖延就越难成交;而华大基因正是在此关键时刻扮演了“英雄救美”的角色,通过分析买卖双方的需求要素,把握住了难得的并购机遇。

(二) 遵循美国法律框架,洞察CFIUS考察因素,恰当运用“反垄断”思维

除了善于把握海外投资机遇之外,如何与CFIUS正面交锋也是中国企业海外拓展的必修课。在美国人看来,法律塑造企业的商业行为,中国企业在美投资并购失败案例比比皆是,很多时候并非美国人不欢迎中国企业,而是中国要遵循美国法律框架办事。2013年年初中国企业赴美并购的成功案例,都是因为首先尊重美国的法律框架,而这些成功案例涉及了汽车、生物、能源等多个领域。

华大基因的收购案也曾引发CFIUS的调查,引发调查的原因就是CG的竞争对手美国Illumina公司派遣说客在美国国会对华大基因的中国背景进行肆意渲染,不断讲述一旦美国DNA被国外企业获得将可能导致生化武器的恐怖故事,而且提出加价5%的收购要约。但是,美国政府更加担心国内市场垄断问题,所以当一个产业里如果有一家美国企业独大的时候,美国政府就会考虑引入外国企业以便使市场竞争环境多元化,而这在华大基因成功收购美国CG公司的案例中得到了验证。因此,最终扭转大局的除了华大基因的自辨,强调自己并无中国官方背景之外,Illumina公司对CG的收购无法通过美国的反垄断机构调查便是另一个决定因素之一。

华大基因成功收购CG的案例启示中国海外投资企业,在现行美国法律框架中,某些特定领域内注重反垄断的思维模式可以为中国企业所用。同时,相比于国际政治壁垒,CFIUS在调查阶段更加注重外国投资行为对于美国国家安全及军事安全影响等因素,2013年华为公司宣布放弃发展美国本土业务、三一重工等失败并购案均是前车之鉴。

(三) 树立正面的公众形象

除了从创造多元化的竞争环境、化解美国大企业反垄断地位的角度切入之外,树立正面的公众形象、促进当地经济发展、寻求当地政府与民众的支持也是中国企业能够打动美国海外投资监管方的有效途径。在这方面,我国企业应当多学习与借鉴20世纪70年代日本企业在美国逐步渗透与融合的投资方式,如:通过积极与美国智库及媒体等第三方合作、为美国相关研究机构提供赞助、尊重当地的就业需求、为基金会捐赠等方式,打通技术寻求型跨国并购的投资渠道,最大限度削减此类海外投资的长期风险与成本。

(四) 国内提供全方位支持,鼓励技术寻求型海外投资

华大基因海外投资战略的实施与地方政府的支持息息相关;与此同时,地方政府优惠和扶持政策的制定应以企业自身长期发展作为基本出发点,采取多渠道、全方位的支持方式,从而促使企业迈向健康、可持续的国际化发展道路,并带动本地区企业创新能力和综合竞争力的提高。2007年,华大基因作出了一个重大决策,将公司总部由北京迁至深圳,这一决定主要是考虑到深圳市的政策环境更为适合华大基因企业商业化发展和海外投资战略的实施。深圳市政府不仅承诺为华大提供融资渠道上的支持,还在设备采购、科研创新等方面实行各项优惠政策,并积极推进华大与当地科研机构和相关高校展开合作、参与产学研综合模式的发展。经验所得,以北京、上海、广州、深圳为代表的一线城市地方政府,应尽可能以企业可持续发展为基础提供相关优惠政策,吸引并鼓励有实的力企业实施国际化战略,分享国外先进的技术资源,进而促进地区科技水平的提高及创新环境的培育。

另外,华大基因近些年来大力度的海外拓展和走出去,还与国内开发银行、科技部及发改委的支持密切相关。华大基因曾在《Nature》和《Science》等国际一流的杂志上发表多篇论文;另外,国内经济发展与政策制定等相关职能部门逐渐对生物科技、生物信息及人类基因组学研究等高新技术行业高度重视,国家和地方通过提供长期支持与补助的优惠政策带动了一部分国有企业和民营企业主动参与技术寻求型海外投资。

参考文献:

[1] 白玫,刘新宇.中国对外直接投资对产业结构调整影响研究[J].国际贸易,2014(2):38-43.

[2] 肖祥.中国对外直接投资的问题与策略选择[J].对外经贸实务,2014(1):82-85.

[3] 陈宝明,彭春燕,陈原.我国企业跨国并购获取国际创新资源的进展与建议[J].对外经贸实务,2013(9):8-11.

第5篇:cg技术论文范文

【关键词】三维静帧;技术;艺术;结合

CG是“Computer Graphics”的英文缩写,中文的意思是“计算机图形图像”。它是随着计算机的诞生而兴起的一门学科,是指利用计算机技术进行视觉设计和生产,其应用范畴几乎涵盖了利用计算机技术进行的所有视觉艺术创作活动,故也有人称之为“数字艺术”。尤其是随着计算机软硬件技术的发展,CG领域中的三维技术日臻完善。三维静帧就是其重要表现形式之一。

1 三维静帧的概念

CG静这你一般指运用计算机二维、三维或动画软件制作的静态画面,静帧本身也是相对于动态作品而言的一个概念。我们可以把CG静帧分为二维和三维两大类别。

二维软件的工作原理是将现有的数码图像进行编辑处理或用压感笔、鼠标等工具绘制图像,相比之下,我们习惯称之为平面图像,不常用“静帧”这个词,其主要内容和功能上来看一般是二维图像处理,进行平面设计、制作插图和概念画等。

2 美术的审美性

2.1 美术创作艺术美

所谓“艺术美”,指的是美术作品的美,是由创作主体的审美认识而产生,按照美的规律并为了美的目的而创造的食物的美。

美术作品之美即艺术美,是人对现实审美认识的集中表现,是美术家根据美的现实而创造出来的第二现实美。美术既能根据美的现实创造艺术美,也能根据丑的现实去反映现实丑,并通过审美创造使现实丑转化为艺术美。

2.2 美术的一般审美性与特殊审美性

一般来说“审美”具有实践性与主体性;合目的性与合规律性;形象性;情感性的特点。美术作为一种“艺术生产”和特殊的“精神生产”是一种审美创造。这种“有意识的生命活动”,不仅是人与动物的区别,更是艺术与非艺术的根本区别。

美术除了具有一般审美性之外还具有特殊的审美性。美术强调形式美的创造,注重技术与材料的有机结合,注重历史文化的沉淀,注重审美品格与原创精神。

3 三维静帧艺术与传统艺术浅谈

3.1 概念与起源方面比较

所谓传统艺术,是区别于电脑绘画而言的。传统艺术创作有着深厚的文化底蕴和悠久的历史渊源,蕴藏着众多的名族文化和地域风情,其多样化的表现形式深入到生活的每个角落,被广泛应用在生活的各个方面。三维静帧艺术作为CG艺术总的一个门类,是传统艺术随着信息和数字时代的到来而产生的一种利用计算机的科技手段来完成艺术作品的新形势,是现代科学技术与传统艺术的结合体现。

3.2 专业技能比较

传统艺术在技法和制作方面需要经过多年的专业技术训练与专业知识的积累,才能达到一定的水平。而对于三维静帧艺术来说,艺术家们只要能够了解电脑的基本常识,掌握相应的软件命令,熟练快捷键的操作,就能够利用强大的功能创造出令人炫目的画面,虽然软件的操作也有相应的难度,但是与传统艺术复杂的技法来说,已简单很多。

如果不谈创作只谈制作,许多艺术作品的效果,使用电脑来完成,其技巧相比较而言简单得多。拿雕塑举例,在用大理石进行创作时,若有失误,毁坏了想要保留的造型,修补起来极其困难,有时不得不更换新的创作题材。而在三维静帧创作中,使用软件进行雕刻,遇到同样的问题就非常容易解决。

3.3审美的相似性

虽然三维静帧时使用计算机三维软件制作的,但是静帧本身是一个二度空间的画面,是在虚拟三位世界里用虚拟摄像机拍的照片,所以在视觉是与艺术摄影有相似之处,二维软件制作的CG图像本身与传统绘画也十分的相似。可以说传统艺术与CG技术既相互联系又相互区别,相互依存又相互补充。

4.炫酷的CG技术是把双刃剑

CG艺术一方面继承了传统艺术的基本特点,如构图,造型,着色等,另一方面它具有传统艺术所无法比拟的优越性,如:有用不完的纸张和笔墨,有数不清的色彩及大量的图供选择,多次的反复修改而不用担心影像画面效果,可将多重效果进行比较选择更好的等等,另外电脑能够储存和呈现大量的素材,以此为基点,允许人们在这些材料上任意的添加和修改,有利于他们的即兴的联想和创作。在这些方面,传统制造形式相比较而相形见绌。

对于一个CG创作者,“技术”和“艺术”两方面的知识修养是缺一不可的,他们是相辅相成的。孤立的技术是没有价值的,和艺术相结合的技术也具备了艺术的价值。他们的关系应该是:艺术是目的,技术是手段:技术是艺术的支撑,艺术是技术的归宿:艺术因技术而发光,技术因艺术而永驻。三维静帧的创作虽然重视软硬件设施,重视世界潮流的最新技术,但不等于卖弄CG技术,不是为了技术而技术,而是为了增强作品的艺术表现力和感染力。因此,三维静帧,它应该是艺术与技术的完美结合,我们也应该正确的对待三维静帧的技术性与艺术性,应该更多的从艺术审美方面来思考三维静帧的创作。

参考文献:

第6篇:cg技术论文范文

[关键词] 传统水墨动画;CG水墨动画;镜头语言

一、当前CG水墨动画发展的背景

中国动画与艺术动画在20世纪六、七十年代曾一度辉煌,具有代表性的作品有:《大闹天宫》《哪吒闹海》《骄傲的将军》《天书奇谭》等,更有极具创造、发明意义的水墨动画《小蝌蚪找妈妈》《牧笛》《鹿铃》《山水情》等,形成了中国动画的民族特色与风格,奠定了“中国流派”的坚实基础, 可以说中国动画已经相当成熟了。在此基础上,2003年环球数码的CG水墨动画作品《夏》(ode to Summer)入选计算机图像技术盛会“SIGGRAPH”,这也是中国内地第一次入选SIGGRAPH这样的世界顶级CG赛事。这部动画短片,既保留了传统水墨画清新淡雅的感觉,悠远的意境,更有CG动画的立体感和空间感,特别具有纵深变化和转场,这是有别于传统水墨动画的一种新的动画形式。《夏》首先展现给观众的是一幅荷花图,一只蜻蜓飞来停在荷花瓣上,镜头旋转,掠过水面的鱼群缓缓推近,一位古代仕女掩卷吟诗。整个短片酣畅淋漓,引人入胜。这部动画作品充分展示出中国水墨画精神运用于CG动画技术之上,是对传统水墨动画的传承和发扬,创造了中国水墨动画新的表现形式。

二、传统水墨动画衰落的原因

《夏》(ode to Summer)入选SIGGRAPH,说明水墨动画在国际动画舞台仍受人们的青睐,而传统水墨动画的制作程序非常繁琐,首先将角色分为四、五种颜色的线稿,然后分层涂在好几张透明的赛璐珞片上,然后由专业摄影师逐张拍摄,再经过后期将四色水墨叠加起来从而产生水墨淋漓的效果。这样制作出来的水墨动画效果十分理想,但其不足之处在以下两个原因:

其一,工程非常浩大,制作周期长,制作成本高,不便于大量制作和广泛应用。尤其是在商业化环境下,市场竞争力较差,这也是自20世纪80年代以来,中国水墨动画面临严峻的市场冲击的根本原因。

传统水墨动画优点在于以水墨画的笔法、墨韵、水趣为基础,保留了传统水墨的韵味,保留了画面的气韵,传承了水墨本身的审美特征,用笔讲究“入木三分”之感,“形神皆备”和“气韵生动”仍是衡量一部水墨动画优秀与否的重要标准。可以说很好地传承了中国传统水墨画的优点。但是由于纸面绘画和镜头画面在表现方式方面存在很大的差异,水墨动画更强调动态的镜头语言与镜头表现力,多数传统水墨动画局限于静态的空间布局,背景处理常采用水墨画平铺的手法,不得不尽量避免使用旋转和运动镜头,这样工作量仍然很大,成本依旧非常昂贵,再加上水墨动画变化莫测,难以控制风格的统一,所以团队合作困难很多,这些因素都不利于水墨动画的发展。

其二,传统水墨动画在镜头语言的应用方面存在着很大的局限性。从20世纪的水墨动画影片中,我们不难看出这些作品中几乎都是平移动的镜头,没有镜头的空间旋转,笔者也曾尝试用传统办法来制作水墨动画,深刻地感受到旋转镜头的工作量和难度,可以说单凭手绘是难以实现的。

三、CG水墨动画中镜头语言的运用

(一)传承传统水墨语言

CG水墨动画虽然改进了创作方式,但其创作目的与形式依然应该遵循中国传统水墨画的特点。在20世纪的CG水墨动画作品中,体现了传统的“墨分五色的用色方案,飘逸、古朴、淡泊的笔触,营造出一种无尽的遐想和深邃的意境,而这种韵味在空中尽情地洋溢。在感官和心灵上得到了升华,通过镜头语言和画面的视觉效果来达到叙事和抒感的目的,对中国传统审美观的传达有着不可替代的作用,使用近乎完美的镜头语言来传播中国文化精神。

CG水墨动画并非简单的复制水墨或是让水墨动起来那么简单,而是一种新的动画表现形式和风格,极具中国特色的动画创作理念。CG水墨动画将中国动画带入极具中国特色的领域,这种新的动画艺术形式给世界动画带来新的表现手法,水墨语言也为CG动画创作注入了新的血液,为继续发展中国民族风格的动画带来活力。

CG水墨动画使用三维技术来实现动画创作,兼顾角色造型、运动规律、听觉效果,形成了表现笔墨情趣的新型手段,尤其是运动空间以及旋转镜头的融入,更是可以随心所欲地表现同一角色和物象,而不破坏原有的水墨韵味。近年来,出现的一些CG水墨动画,仅停留在技术的创新上,在造型趣味以及剧本内容方面显得底蕴不足,这绝不是CG水墨动画应该停留的层面。

CG水墨动画的创作者应从生活中感悟和动画创作中去体会水墨画的精髓,才能将水墨情趣与精神完美地融会到CG水墨动画中去,从而形成符合CG水墨动画的创作规律和创作程序,只有这样才能达到传统水墨画笔墨传神和现代动画要求的镜头叙事的目的。

(二)充分展示镜头语言的魅力

镜头语言的基础首先来自摄影机的硬件功能,创作者对摄像机镜头的运动、景别的设置、画面的分割等变化都有着不同的含义,其中包含着作者的美学理念的渗透。可以说CG水墨动画中的镜头语言是CG技术与美学理念的结合的产物。“在剧情的叙述中,对同一事物的叙述,景别不同,角度不同,都会产生不同的戏剧效果。”[1]CG动画镜头语言往往需要突破时空的限制,把不同时空的人物和事物有机地糅合在一部动画片的时空之中,从而达到多重时态复合构成的最佳效果。

传统水墨动画的镜头语言,是依赖无数连贯的水墨画来组成的,并通过画与画的切换来模拟镜头的运动以及镜头的裁剪。“观众通过对画面连续的阅读,产生了人物活动、场景运动的视觉感受,从而在不知不觉中感知到动画镜头中所传达出的时空转换及由此而产生的艺术魅力。”[2]

在CG水墨动画影片中,镜头是叙事之基础,是叙事、塑造人物形象以表达理念的载体。“而动画画面又是一种独特的镜头语言表意系统”[2],镜头语言给受众以运动、对比、组合的感受,而这些也是CG水墨动画片中叙事、抒情以至于启发、娱乐的基础。镜头语言是表现方式与视觉语言形态的结合体,其表现形式也集中地反映出了不同导演的美学追求与审美情趣。

美国迪斯尼和日本动画的成功,很大程度上取决于镜头语言的完美运用。他们在动画作品中对镜头的平移、推拉、旋转都进行了全方位的调度,充分调用蒙太奇来使影片节奏更加强烈;强化光影和音响效果,大幅度移动背景,加强角色动作示意线,从视觉到听觉给观众造成冲击。这些都是CG水墨动画应该学习和借鉴的地方。

(三)运动镜头语言的艺术表现

不同时空的调用也是运动镜头语言的必要条件,CG水墨动画画面也可具有与现实时空一致的特性和无限想象时空的表现潜力。CG水墨动画中的镜头语言能创造出有别于其他影视作品的视觉效果,并能拉近观众与屏幕之间的心理距离,使观众能非常逼真地感受到CG水墨动画作品运动镜头所展现的丰富的语言内涵。CG水墨动画中的镜头语言的表现形式可概括如下几点:

1.旋转镜头的运用

在CG水墨动画中应用旋转镜头能够突破传统水墨动画中只使用固定镜头的视觉限制,极大地拓宽了镜头的表现空间,受众可以全方位地享受旋转镜头所带来的视觉美感。使用旋转镜头不仅能真实地表现大场面,还能抓住重点展示细节,将逼真的局部形象展现出来,创造出全新的视觉形象。增加了CG水墨动画的张力,产生了强烈的视觉冲击力。

2.镜头语言所表达的内容之间的协调关系

通过镜头的恰当运动来形成视觉动感。其表现力不仅体现在运动镜头的技术中,更体现在所表达内容之间的和谐统一,从而展示CG水墨动画镜头画面的语言作用,从而形成独具一格的视频效果和独特的视觉语言。CG水墨动画中视觉造型是构成镜头语言的基本元素,是借助于角色造型反映在人的感官中并以具体又形象的叙事表意系统来传达CG水墨动画作品的镜头语言内涵。合理运用传统水墨韵味和国外先进的镜头语言可以增强画面的视觉冲击力和美感,烘托影片的情绪气氛。以传统水墨画的审美观和意象思维来充实CG水墨动画的思想内涵。镜头语言的表达就是在奇思妙想上来实现镜头语言与内涵之间的和谐统一的,并加以后期特效来强化镜头语言的感染力,从而实现CG水墨动画作品从叙事到传达中国情节的水墨精神。

3.视觉感受的模拟与再现

受众的视点与镜头的视点一般是一致的,合理的镜头运动可以增强受众的参与感,也可增强视觉美感。镜头的合理运动对视觉效果具有一定的模拟与加强作用,突出观众的参与感,拉近与观众的心理距离。推拉镜头表现靠近或远离主体的客观需要和表现接近或远离主体的心理感受。变焦镜头可确切地模拟CG水墨动画作品中角色视线的聚焦与投向,交代主题的发现、观察、分析的过程。拉镜头易造成远离主体以及弱化主体的效果和结束句的作用。总而言之,CG水墨动画中各种运动镜头语言能完成丰富多彩的视觉效果,完全可以形成独具特色的动画镜头语言,对丰富CG水墨动画的视觉表现具有深远的意义。

[参考文献]

[1] 韩世华.论电影思维[J].中山大学学报,1995(02).

第7篇:cg技术论文范文

关键词:中职生;动漫游戏;CG插画中图分类号:G718文献标识码:B文章编号:1672-1578(2014)16-0252-011.CG插画的概念与现状

"CG" 原为Computer Graphics的英文缩写。随着以计算机为主要工具进行视觉设计和生产的一系列相关产业的形成,国际上习惯将利用计算机技术进行视觉设计和生产的领域通称为CG。它既包括技术也包括艺术,几乎囊括了当今电脑时代中所有的视觉艺术创作活动,如平面印刷品的设计、网页设计、三维动画、影视特效、多媒体技术、以计算机辅助设计为主的建筑设计及工业造型设计等。在国外,插画教育和市场的结合很紧密。很多知名的插画师都是各个大学的客座教师,他们把时尚最前沿的商业意识带到学校。今天通行于国外市场的商业插画包括出版物插图、卡通吉祥物、影视与游戏美术设计和广告插画4种形式。实际在中国,插画已经遍布于平面和电子媒体、商业场馆、公众机构、商品包装、影视演艺海报、企业广告甚至T恤、日记本、贺年片。

2.CG插画在动漫游戏专业中的必要性

动漫游戏专业是一门艺术与技术相辅相承的专业,除了对学生的专业技能有较高要求,还要求学生要有一定的学习能力和创新能力。所以学生要有扎实的基础艺术能力,同时也要有自己特长的专业技能。但任何专业技能,都必须建立在扎实的基本功之上,CG插画介于手绘与动画技能之间,不论下一步是制作游戏或者动画片,都必须要经历在计算机上绘画的过程,所以CG插画在专业教学中有很强的必要性。

3.中职学校动漫专业学生的能力分析

当今的中职学生已不同往日,他们的学习积极性越发强,学习目标也日趋明确,尽管学习能力不够强,但配合直观、实践多于理论的教学方法,在三年的专业学习和在企业实践的锻炼中,学生多数都能找到自己的特长方向。他们在当今的动漫游戏行业已经占据了大量就业市场。

4.CG插画课程在中职学校的展开

针对当前的就业现状,我们必须要加强学生的实践动手能力,只有这样,才能适应市场需要,培养出更多专业技能能手。

4.1介绍手绘板的使用。手绘板,又名数位板、绘图板、绘画板,是计算机输入设备的一种,通常是由一块板子和一支压感笔组成,它和手写板等作为非常规的输入产品相类似,都针对一定的使用群体。与手写板所不同的是,数位板主要针对设计类的办公人士,用作绘画创作方面,就像画家的画板和画笔,我们在电影中常见的逼真的画面和栩栩如生的人物,就是通过数位板一笔一笔画出来的。数位板的这项绘画功能,是键盘和手写板无法媲美之处,是动漫游戏行业必不可少的一件设备,学生在校期间很好的掌握好这件工具对他的专业发展和就业是非常重要。学生作为初学者,在这里比较推荐wacom牌子的手绘板,性价比高,便宜的型号其价格区间在五百到六百之间,当然学生也可以根据各自的家庭条件选择不同价格的手绘板。

4.2介绍绘制插画的软件。可以用来绘制插画的软件有很多:比如经常用到的Photoshop、Flash、Painter、Illustrator、OC等。数位板作为一种硬件输入工具,结合Painter、Photoshop、墨客M-Brush等绘图软件,可以创作出各种风格的作品:油画、水彩画、素描等,比如:用数位板和压感笔,结合Painter软件就能模拟400多种笔触,如果你觉得还不够,你还可以自己定义!

4.3扫描仪的使用。学生将用铅笔绘制的插画,可以通过扫描仪将作品扫描进电脑,再运用手绘板和绘图软件进行后期的上色。

4.4解决使用手绘板时,绘制线条的流程性。在入门阶段必不可少的就是临摹,一般我会花上4-6个课时,让学生临摹我为他们找的插画线稿,两到三个课时临摹一张,当他们临摹老师在一边指导,当然在这段时间主要用的软件是Photoshop。当临摹了两张以后,学生看到自己的作品必定会感到自信与满足。

4.5绘制完整的插画作品。接下来老师要找一张完整的插画让学生来临摹,挑选出来的插画要难度适中,我挑选的是韩国的插画家金恒泰的作品。在这段期间学生要掌握Painter软件的使用、手绘板压感的使用、软件中图层的使用和插画的上色技巧,这个过程要用20-30个课时。在教授Painter软件的使用方法时只要讲解一些常用的画笔和笔刷,便可以完成整个作品的绘制,不用将整个软件的各个功能一一介绍。

4.6提升难度。在完成上一张插画后,要提高作品的难度,我会挑选一些真人照片,让他们选择其中的一两张来画。在这个阶段是学生造型能力、软件掌握程度和手绘板的使用的综合训练。在这个阶段需要老师不断地给学生做示范,让学生在练习中掌握CG绘画的技巧。

4.7课后练习。适当的给学生布置课外作业,比如难度适中的FLASH插画和角色,让学生练习线条工具的使用和上色的技巧。

第8篇:cg技术论文范文

关键词:计算机图形学;选修课教学;知识导航链;知识屏蔽;自我成就感

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

计算机图形学(以下简称CG)是研究如何利用计算机显示、生成和处理图形的学科。目前它已经成为一门发展最活跃、应用最广泛的前沿学科。CG涉及物理学、数学、计算机科学、心理学及艺术等诸多方面的内容,因此,该课程的特点是综合性较强,多学科交叉,课程本身具有极强的理论性和实践性。

由于CG自身的特点,使得它的讲授有别于其他课程。在讲授这门课程时,经常会遇到下面几个问题:

(1) 由于学科本身涉及的内容多、变化快、应用广,容易使学生在学习过程中混淆所学知识、疲于应付。

(2) 由于课程本身具有极强的理论性和实践性,教学过程中较难把握两者的轻重。作为选修课时,以上几个问题显得尤为严重。学生往往对选修课不够重视,难以提起学习兴趣。另外,作为选修课,学时相对较少,学生又来自不同专业,基础参差不齐,给教师授课内容的组织及进度安排也带来了困难。

针对该课程特点及选修课学生的特点,我们对教学中的一些问题进行了深入思考并提出了新的教学思路,即“五要”,要重视第一次课,要让学生始终保持思路清晰,要注意知识屏蔽,要强调实用性,要能增强学生自我成就感。实践表明,这些教学新思路对培养学生学习兴趣,提高学习热情,改进教学质量具有很好的指导和促进作用。

2教学中的思考

2.1要重视第一次课

很多学生在选修CG这门课时,不知道它是讲什么的,往往会误以为只是介绍一种图形软件的课程,因此就没有很明确的学习目标,这也直接导致学生有怠慢的情绪。作为教师,应该在第一次课的时候就纠正学生的错误理解,强调该课程所学习的内容,那就是“我们是做一个图形软件,而不是用一个图形软件”。

“万事开头难!”在给学生讲第一次课的时候,如果能让学生对这门课有一个正确的认识,不产生厌烦、畏惧心理,而是建立起学习激情、学习兴趣,确立较清晰明确的学习目标,那么对今后学习这门课的其他内容是有很好的指导作用的。

CG已有40多年的历史,其应用已经深入到方方面面。就人们经常可以接触到的广告、游戏、动画等而言,无一不用到它的知识,将这些实际应用以图示、动画等形式充分展示在学生面前,让学生看到CG的魅力所在,不但可以激发学生的学习兴趣,而且可以让学生了解到学习这门课的用处。在举例子时,不要只考虑到炫目,应该让这些

应用在后继的学习中与相关内容有联系,否则如果出现学生的强烈期望与枯燥现实的矛盾时,会挫伤学生的学习热情。课上,教师可以让学生列举他所认为的用到了CG知识来解决的问题,采用讨论的形式,活跃课堂气氛。课下还可以要求学生利用网络资源、图书馆资源等,去了解如何用CG技术制作诸如羽毛、雪景、水、海面、火焰等效果,加深学生对CG的认识。

总之,第一次课下来,应能达到以下两个目标:

(1) 学生明确知道了这门课的学习内容,确立了学习目标。

(2) 激发学生学习CG的兴趣和热情。

2.2要让学生始终保持思路清晰

在教授这门课的过程中,我们发现有些学生在学习了几种算法之后,竟然混淆了各算法所解决的问题。究其原因,学生在学习过程中没有一个清晰的学习框架和路线,在学习一个知识点的时候,不知道它所处的位置,造成了“只见树木,不见森林”的情况。

CG其实就是研究如何利用计算机“逼真”地模拟现实世界景物,而模拟景物的过程可以用图形流水线来给出如图1所示。依次将利用流水线上各技术处理的典型示例及效果图展示出来,让学生知道各部分大致完成的功能,并且要让学生知道,在学习过程中,他们也可以利用所学知识做出同样的效果,完成同样的功能,这样学生就会有清晰的学习思路,不会感到混乱,也有了学习兴趣。采用图形流水线的顺序组织课程内容,符合学生理解问题的逻辑顺序,有利于学生理解课程的知识结构,便于掌握各知识点间的关系,可以解决“只见树木,不见森林”的问题,使学生始终保持思路清晰,提高学习效果。

整体的学习思路按照上述流水线来进行,而在实际讲解各知识点时,可以通过加入导航的方式来给学生提供学习线索。如对Bresenham算法而言,既有画圆的Bresenham算法,也有的画直线的Bresenham算法,如果它是在图2所示的一个知识导航链上的,学生就会很清楚它所处的位置和完成的功能了。这种方式使学生无论在学习哪一个知识点的时候,都知道自己身处何地,不至于迷失在CG这座“森林”里。

2.3要注意知识屏蔽

CG涉及到很多方面的知识,如果不采取一定的“知识屏蔽”措施,学生会觉得自己掉进了一个知识的深渊,变得毫无目标,这会极大地影响学习热情。

比如,CG涉及很多数学知识,有些学生数学基础比较差,看到这种情况就会产生畏惧心理。其实就CG基础部分来说,涉及到的数学知识是有限的、简单的。老师在讲授涉及数学知识的部分时,要进行必要的数学知识的复习,但不必讲太深。如在学习几何变换时,要涉及到矩阵运算,主要是矩阵乘法,那么就可以通过下面的提问方式来做复习:“求矩阵T12×3和矩阵T23×4的乘法?结果矩阵的行数列数分别是多少?能否求T2×T1?”这个例子涉及了几个知识点,然而都是相当基本简单的,“第一个矩阵的列数要和第二个矩阵的行数相同才能进行矩阵乘法运算”,稍微提示一下学生就可以回忆起来,这样学生就有信心了。千万不要长篇细研,能不讲就不讲,毕竟在有限的时间能接受的知识也是有限的。

CG还涉及到人类视觉系统,这是一个复杂的系统,至今人类也没有完全搞清楚它是怎样工作的,所以也不要给学生详细讲解这个系统,而是能避则避。比如抖动技术的实现,本来只是两种颜色的图形简单地交错拼接在一起,怎么人眼就会看到另外一种颜色呢?如图3所示,黑白方格交错,从远处看就是灰色。这种情况只讲实际人们的经历体会,而不要太细地去探究人眼的工作机理。日常发生的情况,一说学生就会知道有这种现象,至于为什么,不去管它,这种情况只要“想当然”地接受就好了。

CG涉及的知识面太广,选修课课时又相对较少,因此对很多知识进行“知识屏蔽”,并“想当然”地接受并不是坏事,反而可以让学生专注于必要知识的学习。这就像人们想要走过一条路,走到一半时,发现路面发生了一些变化,但并不会影响继续行走,与其停下来探究路为什么发生变化,不如继续走下去,毕竟路的问题不是我们要解决的事,这条路我们只是用而已。

2.4要强调实用性

学习知识的最终目的是为了解决实际问题。如果不知道学的东西会有什么用、怎么用,学生就会感觉到很盲目,没有目标,会丧失学习兴趣和热情。“学这有什么用啊?我以后用得着吗?”,这几句话是学生经常会问的问题。有些课程的内容可能确实很难给出具体的应用,但CG不同,它是一门实践性很强的课,应用非常广泛,应用实例随手可得,教师应该充分利用这种资源,让学生看到学所用,这是调动学习积极性、明确学习目标的一个非常好的途径。

如何强调实用性呢?在介绍CG理论和算法时,要配合它们在流行的图形设计和动画制作软件(如AutoCAD、3D MAX、MAYA等)中的应用来讲解,促进理论学习和软件使用形成互动。如在介绍真实感图形时,播放由计算机绘制出来的各种云彩、山峰、海绵等效果,动画片中的各种变形效果等等,这样本显枯燥的理论内容通过实际应用展示出来,非常有利于学生理解和接受,也容易激发学习兴趣,进一步明确学习目标。

2.5要能增强学生自我成就感

这一点放在最后讲,是因为相对其他几点来讲,它是更加重要的。

通过分析有关心理因素认为:成就感是学习动机的基础,是建立主动学习动机的保证,是被动学习转化为主动学习的桥梁。因此,形成不同程度的成就感,是提高学习效果的有效手段。

现在许多学生为什么厌学?因为他们找不到“成就感”。在学习上看不到收获,感到的只是挫折和疲倦,如此这般,想让他们自觉努力地学习,是不可能的。所以一个明智的老师,应该研究一下学生的学习心理,想办法让他们不断找到“自我成就感”,保持学习的积极性。

对CG来说,由于实践性强、应用广泛,因而讲起来其实更容易些。在讲理论课时,充分利用现有的CG应用资源,尽量用实际应用中的图、动画、游戏等来展示,学生更易接受。一张图所能传达信息的内容和速度都是言语所不及的,学生一看一听就明白,也就会愿意继续学习下去。课上课下还要提供氛围,加强教学互动,可以让学生分组讨论,让学生有时间思考,也要让学生及时展示他的理解、他的想法,如果能得到肯定,自我成就感油然而生,一定会鼓舞学生的学习士气。

在实践教学方面时,实验的内容应是学生力所能及的,并且鼓励创新。当学生发现自己也能有新的想法时,学习的快乐会像一缕温暖的阳光激励他继续前进。实验内容的安排上还要考虑系统性,将每次实验内容、实现的程序综合到一个系统上(这个系统框架最好先由老师事先架设好)。到学期末,学生就会看到自己的作品――一个简单的图形系统,这无疑是一个最大的鼓励和肯定,也会让学生有继续深入学习的期望和热情。

当然增强学生自我成就感并不就是盲目的肯定和夸奖,不能让学生产生怠慢的心理,认为这门课好学。必须适当增加需要认真思考,甚至多人合作、讨论才能解决的问题,这样有伸有缩,才会既不减学习热情,又不使有怠慢情绪。

3小结

CG是一门综合性学科,有其自身不同于其他课程的特点,教授起来会有一定困难,特别是作为选修课时,会面临更多问题。依据课程特点及教授过程中的心得体会,我们总结出了以上教学思路。教学实践表明,学生普遍反映较好,教学效果明显提高。教学过程中,“学生是主体”这一点是毋庸置疑的,文中每一个想法和思路都以学生为出发点来思考问题,相信对学生的学习是有帮助的,当然这也对教师的教学工作提出了挑战。

参考文献:

[1] 覃雄派. 计算机专业本科的图形学实践教学[J]. 计算机教育,2007(11):80-83.

[2] 周芳芳,赵颖. 高校《计算机图形学》教学改革探索[J]. 科技信息,2008(15):11-14.

[3] 张瑞秋,刘林,王京.计算机图形学的发展现状与教学改革[J]. 机械管理开发,2007(8):6-11.

第9篇:cg技术论文范文

关键词:重力仪; 仪器性能; 静态试验; 动态试验

1 引言

随着现代重力测量技术的不断发展与进步,所使用的相对重力仪器也在不停地改进和研发[1]。1985年开始投入使用LCR-G型金属零长弹簧重力仪,1999年研发并开始使用Burris型金属零长弹簧重力仪[2~4],2006年由先得利公司生产的CG-5高精度流动重力仪的投入使用,2015年12月,首批由北京地质仪器厂自主研发和生产通过军方验收的ZSM-6型机械调零式石英弹簧重力仪[4]投入使用,但目前LCR-G型和CG-5型重力仪是用于重力野外施工和研究重力场时常用的仪器。

使用仪器进行重力测量前后,都要对其性能进行标定,检验仪器的弹性系统的稳定性。标定的主要工作内容包括:静态性能试验(长时间连续观测)、动态性能试验(往返重复观测)和多台仪器间的一致性试验。通过对试验结果进行计算分析,确定重力仪的实测精度是否符合设计要求、能否在实际的野外重力施工中使用。

针对已使用的一台LCR-G型和一台CG-5型相对重力仪,通过对相同观测点位、不同观测时间的三次性能试验进行精度分析u定,分析了解两种类型重力仪的性能。

2 试验观测数据来源

2.1 静态试验

静态试验就是使重力仪放置在静置状态下,处于某一点位上进行间隔连续读数观测,以便于对重力仪在静态时的性能进行分析。试验观测地点选取在实验楼一楼的某实验室内进行,试验地点温度、湿度相对稳定,地面地基稳定,周围环境无震源干扰,完全符合试验观测要求。待重力仪稳定后再做24 h以上的采样时间为60 s,读数周期为900 s的连续静态观测,所得静态试验观测数据,再经固体潮改正、剔除异常点后,绘制出两种类型重力仪的静态零点位移曲线。

2.2 动态试验

动态试验就是使重力仪处于运动状态下,在某些选定的存在重力差的固定点上进行往返重复观测,以便于对重力仪在运动时的性能进行分析。试验观测地点选定在南京市高淳县游子山公园内进行,试验场共选择了30个试验点,均选定在登山石阶上,石阶地基稳固,且周围无震源干扰,采用往返观测法进行;试验时间均不少于10 h,试验点间最大重力段差值不小于±300×10-8 m/s2。计算过程中往程和返程的数值表示段差。假定有i=1,2,3,…,n个观测点参与动态试验,则有n-1个段差。n个观测点的读数经固体潮改正和混合零点改正后,往程、返程各段差为i2-i1,i3-i2,i4-i3,…,in-in-1。

计算动态观测均方误差采用下式:

ε=±∑mi=1δ2im-n(1)

式(1)中:δi为相邻两点间各个增量与平均增量之差值;m为增量的总个数;n为试验的边数(当只在两个点观测时,n=1)。

2.3 一致性试验

一致性试验与动态试验结合进行,也可另选一些重力变化大的点进行往返重复观测的方式进行,以便于分析多台仪器间数据成果的一致性。

在多台仪器间的一致性试验计算过程中,往程和返程的数值采用相对读数。以第一个观测点为基点,经固体潮改正和混合零点改正后,得到各观测点的相对重力值。假定有i=1,2,3,…,n个观测点参与一致性试验,此n个观测点的读数再经固体潮改正和混合零点改正后,往程、返程的相对重力值为i1-i1,i2-i1,i3-i1,…,in-i1。

计算各台仪器间一致性均方误差采用下式:

ε=±∑ni=1∑mj=1V2ijm-n(2)

式(2)中,Vij为某台仪器(j)在某点(i)上观测值与多台仪器在该点观测值的平均值的差值;m为参加一致性观测的仪器台数;n为一致性试验的观测点数;M为差值的总个数(M=m×n)。

计算一致性试验中,单台仪器的观测误差采用下式:

ε=±∑ni=1(aijij)2n-1(3)

式(3)中:aij为第j台仪器在点(i)上的观测值;为多台仪器在点(i)上的观测值的平均值;m为参加一致性试验的仪器台数;n为一致性试验的观测点数。

3 试验观测数据分析

3.1 静态试验

在精度计算以前,首先要对静态试验所得的数据做重力固体潮改正。

3.1.1 重力固体潮改正

固体潮理论值采用封闭公式计算[5~8]:

δg=1.16G(t)(4)

式(4)中,1.16为潮汐因子,G(t)为理论潮汐重力值。

CG-5型重力仪仪器内部软件亦可进行理论固体潮校正得到理论固体潮值。

3.1.2 数据处理

所得试验数据在经固体潮改正、剔除异常点后,绘制出两种类型重力仪的静态零点位移曲线图(图1)。

3.1.3 数据分析

处理后的重力仪静态零点位移,从图1的(A)曲线可以看出,试验中使用的CG-5型重力仪在24 h的零漂值在300×10-8 m/s2左右。是由于在长时间施工后没有进行零漂改正,而在经过零漂改正后经过24 h以上的静态试验后得到(B)曲线,可以看出经过零漂改正后,该台重力仪在34 h的零漂值在35×10-8 m/s2左右。

同样(C)、(D)曲线可以看出两台重力仪的零漂线性比较明显,没有明显的二次项误差。

3.2 动态试验

动态试验观测数据在精度计算以前首先进行以下预处理[9~11]。

(1)重力固体潮改正。

(2)气压改正。

大气压力对重力仪影响是对重力仪的结构产生变化,主要是重力仪读数系统产生微小的形变,从而影响重力仪的读数[9]。其计算公式为:

C(p) = A× (P(o) - P(n))(5)

式(5)中,A为大气压导纳因子,该值为0.30 μGal/mBar,C(p)是大气压改正,单位为μGal,P(o)为大气压观测值,P(n)为标准大气压。

(3)仪器高改正。

由于重力仪的感应元件处于仪器的内部,在观测点的上方,故不能处于观测点平面进行观测,因此要把所得的观测结果进行换算到观测点平面的过程称为仪器高改正[9]。其计算公式为:

δgv=vg・h (6)

式(6)中,δgv为仪器高改正;vg为测点重力垂直梯度;h为仪器高。

(4)零漂改正。

重力仪在固定点进行连续间隔的读

注:1-固体潮改正值;2-CG-5零点漂移值;3-CG-5零点残差值;

4-LCR-G零点漂移值;5-LCR-G零点残差值

尚立志,等:LCR-G 、CG-5型重力仪仪器性能试验比较

地质与工程

数,其观测结果会随时间变化而呈现线性关系的现象,称为重力仪的“零点漂移”,简称零漂或掉格[9]。零漂改正计算公式为:

dgz=k×Δt (7)

k=-(g返-g往)/(t返-t往)

式(7)中Δt 为观测点的观测时间与起始点的往测时间之差。

(5)数据处理。

试验数据在经固体潮改正等一系列处理后,绘制出重力仪动态观测曲线图(图2)。

(6)数据分析。

由图2和表1可以看出,试验所用的两种重力仪的动态观测精度都小于15×10-8 m/s2,其中CG-5型重力仪的精度小于8×10-8 m/s2。在验过程中CG-5型重力仪读数比较稳定,而且能够表现出较高的测量精度。相对比LCR-G型重力仪,CG-5型重力仪采用自动读数装置,读数误差较小,基本可以消除人为观测误差。

3.3 一致性试验

一致性试验采用与动态试验结合进行观测,观测精度见表2。

由表2可以看出,CG-5型与LCR-G型两台重力仪在三次相同点位上的一致性试验观测精度均小于15×10-8 m/s2,由于只有两台重力仪进行一致性试验,故单台仪器的观测误差相同,观测结果符合相关技术规范对仪器的观测精度要求。可见,两种类型仪器在相关项目野外施工中可以混合使用。

4 结论

(1)两种类型重力仪多次的静态零点漂移呈现较好的线性,动态观测精度都小于15×10-8 m/s2,一致性试验观测精度均小于15×10-8 m/s2,可以在相关项目野外施工中可以混合使用。

(2)CG-5型重力仪的读数比较稳定,具有较高的可信度。LCR-G重力仪采用人工读数,对观测结果难免存在人为误差。

(3)重力仪的观测精度的高低不仅与仪器自身的性能有关,而且与外界环境密不可分。如观测点位是否稳定、周围是否有人员车辆走动等。

(4)CG-5型重力仪的零漂改正最好每隔一个月进行一次。

(5)在野外观测中,尽量减少仪器的颠簸,建议在车辆的配备上使用性能较好、减震性能较好的越野车[11]。重力仪器在车辆行进中尽量保持读数方向与车辆行进方向一致。

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[11]张宏伟,罗显国.运输工具对相对重力仪测量精度的影响分析[J].北京测绘,2013(2):46~50.

Comparative Analysis of Instrument Performance Test

of LCR-G and CG-5 Gravimeter

Shang Lizhi1,Zhang Baosong2,Huang Ning2

(1.School of Earth Sciences, East China University of Technology, Nanchang,Jiangxi 330013, China;

2.Nanjing Institute of Geology and Mineral Resources, Nanjing,Jiangsu 210016,China)

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