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在方法层面,传统研究汉代灯具主要侧重考古、考证以及设计技术与文化等领域研究,在方法论上较少涉及灯具的装饰与仿生科学考察,尤其是对汉代灯具的研究。近代对中国古代灯具的研究达到了相当高的水平,特别近几年很多以研究古代灯具作为硕、博士学位论文为选题。研究者分别从考古学、文化学、艺术学等学科进行单学科或多学科交叉。从现有关于汉代铜灯的研究成果中可以看到,不同专业的研究者都会不约而同的提到汉代灯具的装饰,但几乎没有研究者专以汉代灯具装饰艺术作仿生学意义上的科学系统性研究。但是,随着汉代灯具的不断出土,以及现代设计科学的进步,汉代灯具研究的未来研究趋势显示:从传统的考古研究转向设计研究;从传统的文化装饰研究转向科学装饰研究。
二、研究空间及价值
“装饰与仿生”是汉代灯具设计研究的一个可开掘空间。通过研究汉代灯具装饰制作工艺及其仿生科学,调查与梳理相关资料,发现与整理汉代灯具工艺技术,通过科技考古与艺术复原实验的现代技术手段,还原汉代灯具的装饰工艺技术,揭示汉代灯具仿生科技发展水平及其技术文化内涵,从而填补汉代灯具制作工艺研究之不足,向世人展示中国汉代灯具装饰技术与科学文化水平,力求在技术层、装饰层与文化层等维度上弘扬中国优秀工艺文化。在装饰层面,研究汉代灯具制作装饰的艺术手段,复原汉代灯具装饰艺术风格,包括工艺、造型、纹饰、绘画、色彩等。汉代灯具装饰技术文化,主要揭示其技术历史之嬗变与演进;汉代灯具制作装饰材料文化,揭示其物质文明;汉代灯具装饰文化,主要揭示其图案、纹饰、色彩背后的时代与历史文化如何渗透到装饰制作之中。在仿生层面,通过灯具的仿生造型分析汉代人的审美的需求,以及汉代大简的造物形态和“守约以治广”“规天矩地”“自然相生”等美学思想的命题;深究仿生造型的潜在含义,佐证汉代神学思想、视死如生的丧葬观以及封建初期等级的划分;对仿生灯具的实证分析,探讨汉代环保、节能、调光等先进的科学性。对汉代灯具的研究,再现汉代灯具的可视化物质形式、工艺流程与技术发展为微观特色,其优势在于再现与复原汉代灯具工艺技术的同时,还侧重开掘汉代灯具工艺的载体、材料、工具与技术等内容,为我国灯具技术文化史的建构发展助推,为我国工艺技术文化提升软实力;通过对汉代灯具艺术发的复原,以再现、实验、传承、利用汉代灯具仿生技术遗产为宏观特色,其优势在于运用现代技术、科学实验传承与再现汉代灯具制作工艺,绘制汉代灯具工艺技术图谱。
三、结语
关键词:概念设计虚拟现实技术产品市场
一、产品概念设计与市场
概念设计是工业设计领域中的一个重要方面。国外大公司的产品设计部门包括:1)(Conceptdesign)概念设计;2)(Detaildesign)详细设计;3)(Manufacturingdesign)制造设计。由此可见,产品的概念设计的主导地位和重要性。
1概念设计的内涵
概念的设想是创造性思维的一种体现,概念产品是一种理想化的物质形式。下面以概念设计教学实例之一来说明其涵义:给出一个概念“断药”,让学生进行座椅的开发设计。步骤是,首先向学生讲述心理学中的一个名词———暗示心理,并分别举出一个“安乐死”实验和一个“挽救少女生命”的文学名著故事,从正反两个方面说明暗示对人的健康的影响;然后运用一个“民间故事”阐述如何将“断药”的概念物化到具体的产品上。因为,在民间曾有这样一个说法,就是将一把断了的钥匙用红线穿上挂在小孩的脖子上,取“断钥”的谐音“断药”暗示常生病的孩子挂上“断钥”这挂项链之后,就断了药,从此不再吃药,这也意味着孩子走向健康。所以,将一把断了的钥匙(断药)的概念物化到具体的产品上来为健康做设计时,用折断了的钥匙做椅架为主题,由学生创意出现了形形的座椅开发设计方案(其草图、效果图、视图等技术说明从略),于是就有了一种新型的专用座椅的概念设计。其应用场合为疗养院、医院、不能自理的老人家庭等。
这是传统的产品概念设计。当然,产品的类型不止是这种无障碍设计思想指导下的专用座椅。产品即人之观念的物化,设计是一种思维行为。在这种思维创造活动中,产品概念的构思是丰富的,人的创作智慧是无穷的。概念产品的类型更是多种多样。
2概念设计与产品市场
完成概念设计只是第一步,能不能进行第二步Detaildesign,第三步Manufacturingdesign,甚至投放市场为开发商或企业带来效益等,这是个风险问题。设计师的概念设计毕竟与难以预料市场变化有着许多差距。如何缩短这一差距,是以往概念设计者的难题。在开发设计的许许多多产品中,只要一百件产品中有几件能够投放市场见效益就是成功。在追求“百分之几”的见效益成功的过程中,如何减少做“分母”的被动,扩大见效益的百分比,仍是最关键的,是公司管理决策人士和设计师共同努力的方向。
3虚拟现实技术促使概念设计的市场化
为了更好地接近产品的市场需求,目前国际上流行的一种“故事版情景预言法”的概念设计,就是将所要开发的产品置于一定的人、时、地、事和物中进行观察、预测、想象和情景分析,其形式是以故事版的平面设计表达展示给人们。于是,产品在设计的开始便多了一份生命和灵气。然而,设计表达在信息时代已是多元化的展示形式,计算机辅助工业设计的发展,尤其是虚拟现实技术在产品概念设计中的应用,已使设计师的设计思路和设计表达如虎添翼;可以想象面对一种虚拟的“故事版情景预言法”设计出的产品,让人更多了一种直观的、亲切的及交互的感受,这样开发设计的产品与传统相比,就大大减少了投放市场的风险性,也为企业决策人寻找商机、判断概念产品能否进一步开发生产,提供更好的依据。虚拟现实技术能模拟整个产品开发过程,保证产品开发一次性成功,加快开发进程,甚至使设计者和用户融为一体,设计出满足市场需要的产品。
二、虚拟现实技术与虚拟产品
1虚拟现实系统(VirtualReality,VR)
虚拟现实系统又称为虚拟现实环境,是指计算机生成的一个实时三维环境。使用者可以在这环境中“自由地”运动,观察周围的景物,还可通过各种专用的传感交互设备与虚拟物体进行交互操作。用户看到的是全彩色景象,听到的是虚拟环境中的音响,感觉(手、脚或皮肤等)到的是虚拟环境所反馈的作用力,从而让使用者产生一种身临其境的感觉。产生虚拟现实环境的方法有:
1)基于模型的方法(ModelbasedMethod,MM)这种方法产生虚拟环境的步骤为:
①用放置在不同地点的多个摄像机将某环境或事物记录下来;
②利用计算机的视频技术抽取出环境或事物的三维模型;
③从虚拟摄像头的视角展示获得模型。具体的做法是:获得数据标度摄像头分离对象建立模型嵌入颜色交互回放。
2)基于图像的方法(ImagebasedMethod,IM)一般做法是:
用摄像头连续扫描周围空间来获取某一区域完整的景物图像,将获取的景物图像,通过图像处理技术,按坐标映射到图形工作站的虚拟全景屏上,用户载上头盔显示器就可以看到所摄周围景物环境。
2虚拟现实系统的常用设备及要求
虚拟现实系统常用设备有:三维鼠标(也称鸟标)、数据手套、数据衣、头盔显示器、立体声耳机等。对虚拟现实系统的要求除了应具有高性能的计算机系统(包括软、硬件)外,还必须有下列关键技术提供强有力的支持:(1)能以实时的速度生成具有三维全色彩的、有明暗、有阴影、有纹理的、逼真感强的景物图像;(2)头盔显示器能产生高分辨率图像和较大的视角;(3)能高精度地实时跟踪用户的头和手;(4)能对用户的动作产生力学反馈。
3虚拟产品(VirtualProduct,VP)
虚拟产品是虚拟现实技术应用于产品设计的产物,是一个数字化的产品。它具有真实产品所必须具有的特征。通过对产品实时的仿真,设计人员或用户就能够像使用真实产品一样使用虚拟产品。由于产品的设计过程是数字化的,因此节省了传统方法中需要制造的物理模型(包括概念模型、模拟实验模型、外观模型和生产模型等)的时间和物质。在计算机中由于对设计的产品进行反复设计、分析、干涉检查、模具设计等过程,使设计绘图的工作量比传统的绘图工作量大大减少。
三、虚拟现实技术在概念设计中应用前景
在概念设计中,如采用头脑风暴法进行方案创意时,可以将体验设计思想更好地融于其中,也就是更多地关注产品使用者的感受,而非产品本身。比如,针对不同用户及爱好者的要求,在不同的虚拟环境中,让他们亲自体验修改模型的感受;利用触摸屏来选择产品的造型、色彩、装饰风格等许多可选部件。在渲染和生成十分逼真的三维模型时,充分感受了自己所喜爱的产品在虚拟环境中的“真实”情况。甚至还可根据用户的建议,邀请部分用户直接与设计者一起对模型提出修改意见,观察设计和修改过程,直至大多数人满意为止。
为了适应激烈的市场竞争,设计厂家不能坐等用户找上门订购产品,而应该主动把自己厂家的产品推向市场。利用虚拟现实技术做出虚拟产品的动画广告,再与计算机网络技术结合起来,使用户能够通过网络来游览设计厂家的设计产品,并能直接在虚拟环境中对产品的功能、结构、外形、色彩等方面进行实时交互、了解、观察;同时,还可以通过Email对产品提出意见和建议,让厂家参照各方面的意见修改和完善所设计的产品。这样可提高设计厂家的竞争力,为设计厂家谋得更多的市场份额。
若用户对厂家设计的产品引起购买的欲望,通过网上游览,将信息反馈到各商家,商家则会主动争先与厂家联系,网上定货,使厂家的产品提前占领市场。由于激烈的全球市场竞争,各国都投入了大量的资金对虚拟现实技术及其在工业设计领域中的应用进行深入地研究。将研究的成果及时转化为生产力,这是产品迅速占领市场的关键。
参考文献
1陈军等虚拟现实中虚拟景象产生的技术初探计算机应用研究,1999,6
2熊曼辰等数字化与概念化工业设计ICME2000论文集
关键词:数字系统;IC;设计
一、数字IC设计方法学
在目前CI设计中,基于时序驱动的数字CI设计方法、基于正复用的数字CI设计方法、基于集成平台进行系统级数字CI设计方法是当今数字CI设计比较流行的3种主要设计方法,其中基于正复用的数字CI设计方法是有效提高CI设计的关键技术。它能解决当今芯片设计业所面临的一系列挑战:缩短设计周期,提供性能更好、速度更快、成本更加低廉的数字IC芯片。
基于时序驱动的设计方法,无论是HDL描述还是原理图设计,特征都在于以时序优化为目标的着眼于门级电路结构设计,用全新的电路来实现系统功能;这种方法主要适用于完成小规模ASIC的设计。对于规模较大的系统级电路,即使团队合作,要想始终从门级结构去实现优化设计,也很难保证设计周期短、上市时间快的要求。
基于PI复用的数字CI设计方法,可以满足芯片规模要求越来越大,设计周期要求越来越短的要求,其特征是CI设计中的正功能模块的复用和组合。采用这种方法设计数字CI,数字CI包含了各种正模块的复用,数字CI的开发可分为模块开发和系统集成配合完成。对正复用技术关注的焦点是,如何进行系统功能的结构划分,如何定义片上总线进行模块互连,应该选择那些功能模块,在定义各个功能模块时如何考虑尽可能多地利用现有正资源而不是重新开发,在功能模块设计时考虑怎样定义才能有利于以后的正复用,如何进行系统验证等。
基于PI复用的数字CI的设计方法,其主要特征是模块的功能组装,其技术关键在于如下三个方面:一是开发可复用的正软核、硬核;二是怎样做好IP复用,进行功能组装,以满足目标CI的需要;三是怎样验证完成功能组装的数字CI是否满足规格定义的功能和时序。
二、典型的数字IC开发流程
典型的数字CI开发流程主要步骤包含如下24方面的内容:
(1)确定IC规格并做好总体方案设计。
(2)RTL代码编写及准备etshtnehc代码。
(3)对于包含存储单元的设计,在RTL代码编写中插入BIST(内建自我测试)电路。
(4)功能仿真以验证设计的功能正确。
(5)完成设计综合,生成门级网表。
(6)完成DFT(可测试设计)设计。
(7)在综合工具下完成模块级的静态时序分析及处理。
(8)形式验证。对比综合网表实现的功能与TRL级描述是否一致。
(9)对整个设计进行Pre一layout静态时序分析。
(10)把综合时的时间约束传递给版图工具。
(11)采样时序驱动的策略进行初始化nooprlna。内容包括单元分布,生成时钟树
(12)把时钟树送给综合工具并插入到初始综合网表。
(13)形式验证。对比插入时钟树综合网表实现的功能与初始综合网表是否一致。
(14)在步骤(11)准布线后提取估计的延迟信息。
(15)把步骤(14)提取出来的延迟信息反标给综合工具和静态时序分析工具。
(16)静态时序分析。利用准布线后提取出来的估计延时信息。
(17)在综合工具中实现现场时序优化(可选项)。
(18)完成详细的布线工作。
(19)从完成了详细布线的设计中提取详细的延时信息。
(20)把步骤(19)提取出来的延时信息反标给综合工具和静态时序分析工具。
(21)Post-layout静态时序分析。
(22)在综合工具中实现现场时序优化(可选项)。
(23)Post一alyout网表功能仿真(可选项)。
(24)物理验证后输出设计版图数据给芯片加工厂。
对于任何CI产品的开发,最初总是从市场获得需求的信息或产品的概念,根据这些概念需求,CI工程师再逐步完成CI规格的定义和总体方案的设计。总体方案定义了芯片的功能和模块划分,定义了模块功能和模块之间的时序等内容。在总体方案经过充分讨论或论证后开始CI产品的开发。CI的开发阶段包含了设计输入、功能仿真、综合、DFT(可测试设计)、形式验证、静态时序分析、布局布线等内容。而CI的后端设计包括布局、插入时钟树、布线和物理验证等内容,后端设计一般能在软件中自动完成,如SIE软件就能自动完成布局布线。
三、IC开发过程介绍
IC开发过程包括设计输入、功能仿真、综合、可测试性设计DFT、形式验证、静态时序分析、布局、插入时钟树、布线、物理验证等内容,下面分别进行详细介绍。
设计输入:一般包括图形与文本输入两种格式。文本输入包括采用verilog和vHDL两种硬件描述语言的格式,verliog语言支持多种不同层次的描述,采用硬件描述语言主要得益于采用综合器来提高设计效益;图形输入一般应该支持多层次逻辑图输入,主要应用在一些专门的电路设计中,但是图形输入耗时费力且不方便复用。
功能仿真:功能仿真的目的是为了验证设计功能的正确性和完备性。搭建的测
试环境质量和测试激励的充分性决定了功能仿真的质量和效益,仿真工具也是比较多,而且功能比较齐全。
综合:所谓综合,就是将设计的HDL描述转化为门级网表的过程。综合工具(也可称为编译器)根据时间约束等条件,完成可综合的TRL描述到综合库单元之间的映射,得到一个门级网表等;综合工具可内嵌静态时序分析工具,可以根据综合约束来完成门级网表的时序优化和面积优化。
可测试性设计DFT:目前大多数CI设计都引入可测试结构设计,一般在电路初步综合后可进行DFT设计。典型的DFT电路包括存储单元的内建自测BIST电路、扫描链电路和边界扫描电路。BIST电路是为了测试而设计的专门电路,它可以来自半导体生产厂商,也可以用商用的工具自动产生。扫描链电路一般是用可扫描的寄存器代替一般的寄存器,由于带扫描功能的寄存器的延时与一般的寄存器并不一致,所以在综合工具进行时序分析时最好就能考虑这种“附加”的延迟。边界扫描电路主要用来对电路板上的连接进行测试,也可以把内部扫描链的结果从边界扫描电路引入。
形式验证是一种静态的验证手段,它根据电路结构静态地判断两个设计在功能上是否等价,从而判断一个设计在修改前和修改后其功能是否保持一致。
静态时序分析:静态时序分析是CI开发流程中非常重要的一环。通过静态时序分析,一方面可以了解到关键路径的信息,分析关键路径的时序;另一方面,还可以了解到电路节点的扇出情况和容性负载的大小。
布局:布局被认为是整个后端流程最关键的一步,布局首先是在满足电路时序要求的条件下得到尽可能小的实现面积,其次布局也是把整个设计划分成多个便于控制的模块。布局的内容包括把单元或宏模块摆放到合适的位置,其目的是为了最大限度地减小连线的RC延迟和布线的寄生电容效应,此外,良好的布局还可以减小芯片面积和降低布线时出现拥赛现象的几率。
插入时钟树:时钟树又称时钟网络,是指位于时钟源和它所有扇出的寄存器时钟输入端之间的BUFFER驱动逻辑,时钟树通常根据物理布局情况生成。时钟树的插入关键在于如何控制时钟信号延时和时钟信号扭曲,因为较大的延迟对解决电路的保持时间问题不利,较大的时钟扭曲往往增加寄存器锁存不稳定数据的几率。但是时钟信号延迟和时钟信号扭曲问题是对矛盾,如果设计对两者都要求比较严格的话,时钟树的插入往往需要考虑比较多。
布线:布线分为两个阶段完成:预布线和详细布线,预布线时版图工具把整个芯片划分为多个较小的区域,布线器只是估算各个小区域的信号之间最短的连线长度,并以此来计算连线延迟,这个阶段并没有生成真正的版图连线。详细布线阶段,布线器根据预布线的结果和最新的时序约束条件生成真正的版图连线。但是如果预布线的时间比布局运行的时间还要长,这就意味着布局的结果是失败的,这时候就需要重新布局以减少布线的拥赛。
布局布线完成之后,EDA工具根据布局布线的结果产生电路网表,产生真正的互连线延迟数据,这样以前综合工具DC根据线负载模型计算出来的延迟数据与这些互连线延迟数据相比是不够精确的,因此把这些版图提取出来的互连线延迟数据反标给DC重新进行综合优化,如果生成的网表满足了时序、面积及功耗要求后就生成电路版图,电路版图经过验证就可以制成芯片。超级秘书网:
参考文献:
关键词:竹子公园;规划设计;总体布局
一、竹子公园的总体布局
竹子公园的规划设计要在继承古典园林优秀传统的基础上,努力达到民族化的园林艺术形式和现代游憩生活内容的统一。就山水创作而言,竹子公园应遵循因地制宜的原则,宜山则山,宜水则水,以利用原地形为主,进行适当的改造。北京紫竹院公园筠石苑原为公园花圃,地势平坦,造园者并没有一味地挖湖堆山,简单模仿古典园林“一池三山”的自然山水园林形式,而是基于引水入园和造景的需要,将地形作成缓坡和山丘,以竹、石、水面和轻巧的建筑穿插于起伏的地形之中,形成一组优雅的园林。
竹子公园的总体布局应运用形式美规律处理景区、园林景点和风景透视线的布局结构和相互关系,使景区之间相互联系,同时又有各自的特色,全园既有景色的变化又有统一的艺术风格。上海万竹园规划有“竹与生活展示区”、“竹与名人展示区”、“竹品种展示区”、“竹与文化展示区”和“竹与民族展示区”等五大景区,各个景区之间既有分隔又有联系,并且相互呼应衬托,从各个侧面体现了竹子造景的人文景观和自然景观。为了充分展示园林景点的静观和动观效果,景点的布设既要注意提供游人驻足留憩细细欣赏的观赏点,也要善于运用风景透视线来联络组织各个景点。筠石苑规划有十处景点,即“清凉罨秀”、“友贤山馆”、“江南竹韵”、“斑竹麓”、“竹深荷净”、“松筠间”、“翠池”、“绿筠轩”、“湘水神‘和”筠峡“。游人沿着竹径通幽的导游路线前进,感到景色时隐时现、时远时近、时俯视时仰望,不断变化,层层展开,产生一幅幅有节奏的连续风景画面。收到步移景异的动观效果。
二、竹子公园的园林建筑
竹子公园的园林建筑宜少而精,如筠石苑中游憩建筑的占地比例不足1%,远远低于《公园设计规范》中同面积专类植物园的6%。园林建筑的位置、进行朝向、高度、体量空间组合、造型、材料、色彩及其使用功能,都应符合竹子公园总体设计的要求,能够与地形地貌、山石水体、植物等造园要素统一协调。竹子公园不论地处何方,都给人以身处南国竹乡的感觉,为进一步强化这种情趣,一般采取南方风格的建筑形式,或用竹材作为园林建筑的主要材料。南方风格的园林建筑多为青瓦粉墙,褐色门窗,不施彩画,体量较小,布局灵活,显得玲珑清雅,与竹林景观融洽和谐,营造出南国竹乡的园林意境。
竹子公园的园林建筑设计为突出竹文化主题,建筑装修材料亦应多采用竹制品精心设计,如墙饰、灯具。门心板、落地花罩、漏窗花纹等都在传统作法的基础上推陈出新,同时栏杆、驳岸、台阶等构筑物亦做成仿竹竿形。获得既与环境相呼应、又独具特色的装饰效果。在此基础上,设计者还应借助语言文学艺术和绘画艺术,通过景名,匾额、楹联等形式着力渲染、弘扬竹文化,营造定出富于诗情画意的园林意境。
三、竹子公园的种植设计
3.1适地适竹,充分考虑竹子的生态习性
竹子公园的种植设计应按公园总体布局的要求,合理运用种种观赏竹的形式美要素,充分考虑与山石、水体、建筑和其它植物的和谐统一,经过艺术布局,组成适应园林功能要求的裥环境。同时,竹子景观设计应充分考虑竹子的生态习性。竹子大多喜温暖湿润的气候,一般要求阳光充足,年平均温度12~22℃,1月份平均温度-5~10℃以上,年降水量1000~2000毫米,年平均相对温度65~82%,性喜深厚肥沃、排水良好的微酸性或酸性土。亦有部分竹种具有特殊习性,如鹅毛竹、菲白竹、铺地竹等耐荫性相对较强;黄槽竹、早竹、金镶玉竹等可在冬季寒冷干燥的北京露地过冬;刚竹、淡竹等可生长于微碱性的瘠薄土壤……在气候不太适宜的地区应用竹子,应选择背风向阳的小环境,且有充足的灌溉水源,如能采用喷灌则效果最佳。
3.2师法自然,营造竹子景观
自然界各种形式的竹林群落是竹子造景的艺术创作源泉,竹子公园应师法自然,种植设计以竹林为主要配置方式,竹林景观在城市公园中宜与草坪结合,形成竹林草坪,营造清静幽深的园林植物空间。竹林草坪如能结合微地形和溪涧曲水、自然山石驳岸,则更添城市山林、返朴归真之野趣。竹林中开辟小径亦是竹林景观设计的常用作法,古典园林的竹里通幽艺术手法在安静休息区依然适用,参照公园游人容量,竹径的宽度应在0.9-2.0m之间,为营造含蓄深邃的意境,竹径的平曲线和竖曲线力求变化,“曲径通幽处,禅房花木深”,迂回地扩展和丰富了园林的有限空间,同时避免过度曲折,矫揉造作。如果竹径较长,可在中间开辟若干开敞空间,奥旷交替,以避免产生单调的感觉,同时竹径可用宿根花卉镶边,以丰富竹林景观的色彩构图。竹径的铺装如能取古人竹子绘画的笑意,拼成竹子图形,则进一步促进了园林创作意境的延伸。
3.3寓情于景,创造富有诗情画意的竹子景观
竹子作为配景,与建筑、山石、水体、其它植物等造园要素的配置要相互因借、扬长避短。竹子与园林建筑配置时,应让建筑立面优美的线条和色彩充分地表现出来。根据园林建筑的高度和体量特征,一般选用中小型观赏竹种,江南园林常用的有孝顺竹(ambusamultiplex)、紫竹(Phllostachysnigra)、斑竹(Phllostachysbambusoides)等等。倘若园林建筑的抱角、蹲配等置石相结合,缓解、软化墙角廊隅的生硬线条,增加自然生动的气氛。同时注意加强建筑的基础种植,一般选用小型丛生竹作矮绿篱,如凤尾竹(Bambusamultiplex)、菲白竹(Arundinariaargenteostriata)、铺地竹(Arundinariafortunei)、阔叶竹(IndocalamusIatifolius)、矢竹(Pseudosasajaponica)、箬竹(Indocalamustessellatus)等等。
假山石和雕塑一般以表现山石的形态和质感为主,可用竹作背景,以突出主景,亦可用地被衬托雕塑的线条和质感。水体的竹子造景应因地制宜,对于溪涧曲水的自然式山石驳岸,宜配置小型丛生竹,如箬竹、阔叶箬竹、大明竹(Arundinariagramineus)等等,其体量与山石驳岸协调统一,同时竹与石的色彩、线条、质感对比大大丰富了驳岸的装饰效果。对于大面积水体的缓坡驳岸,适宜配置大中型竹林景观,水中竹林倒影与岸上竹林动静对比,增加了竹林景观的空间层次。
古典园林竹子造景的艺术手法主要适用于小型园林空间,如盆景园等各种“园中园”,此类园林空间一般采用自然式布局,粉墙青瓦,花街铺地,建筑风格朴素淡雅。在服从空间环境总体布局的前提下,借鉴“粉墙竹影”、“移竹当窗”、“竹石小品”等造景手法,竹子景观与建筑环境相得益彰,营造出简远、疏朗、雅致的园林意境。
竹子公园因竹成景,以竹为主,追求清静幽雅的园林创作意境。在服从公园竹子景观总体布局的条件下,竹子亦可与其它植物配置组景。古典园林竹子造景形成了一些固定的配置模式,如“三益之友”、“岁寒三友”、“四君子”等等,奇松、古梅在竹子公园不可缺少,亦可制作成花台或大盆景形式。南京情侣园一片竹林边几株桃花,“竹外桃花三两枝”,富于诗情画意,营造出宁静幽远的园林意境。中国古典园林艺术讲究“外师造化,内法心源”,现代园林竹子造景更应师法自然,竹子公园除应保留原址的古树名木外,竹林景观应形成人工栽培群落,尤其选择观花或观果类下植被,如毛竹林下可配置杜鹃、油茶、柃木、紫金牛、珍珠莲、新木姜子等等。
四、小结
4.1竹子公园的总体规划应强调突出竹文化氛围。
竹子公园的地形改造要师法自然,统筹兼顾,充分利用原有地形地貌,以微地形竹林景观为特色。竹子公园的景区、景点布局要充分挖掘竹子造景的人文景观资源……园林建筑宜少而精年,最好选用竹子作建筑材料,建筑设计应体现朴素。淡雅的南方建筑风格,以营造出体现南国竹林风光的园林空间。
4.2竹子地被和竹子绿篱在竹子公园中有广阔的应用前景。
竹子地被常绿阔叶,景观效果优于一般地被和草坪,可设计成大面积图案式景观应用于水边缓坡等视野开阔的园林空间,突出表现竹子的群体美。竹子绿篱以自然式为主,其独特的姿态和质感给人以崭新的感受,亦可按特定主题做成整形式绿篱。
1.1基本原理iBeacon技术
指的是通过使用低功耗蓝牙技术(BluetoothLowEnergy,也就是Bluetooth4.0或BluetoothSmart),iBeacon基站可以自动创建一个信号区域,当设备进入该区域时,相应的应用程序便会提示用户是否需要接入这个信号网络(只有在蓝牙打开的条件下)。通过放置在物体(服装)中的小型无线传感器和低功耗蓝牙技术,用户便能使用智能设备来传输数据。
1.2功能性iBeacon
能够为用户提供他们所需要的信息,甚至和NFC技术一样,用户能够通过iBeacon来完成支付。除此之外,每个iBeacon基站内置有加速度计、闪存、ARM架构处理器以及蓝牙模块,而普通的纽扣电池就能为一个iBeacon基站提供长达2年的图1iBeacon技术的基本原理续航时间。
1.2.1低功耗低功耗是确保iBeacon元件作为安全性服装的安全因子的重要前提
以往的电子元件因为电源供给问题得不到解决,因此不得不设计成可拆卸模式,导致服装中结合电子元件的部分与服装不能形成系统。这一方面限制了服装的款式设计而影响到服装整体外观以及功能的实现,另一方面由于设计成拆卸模式导致电子元件与服装只是简单结合,不能产生附加价值而难以引起生产商以及销售者的兴趣,因此结合电子元件的安全性服装的研究一直局限于此。而iBeacon技术由于低功耗的特性,一小块纽扣电池可以供应其长达2年的续航时间,直接突破了以往的瓶颈,为安全性服装的设计提供了更多的可能。
1.2.2微定位微定位(micro-location)是指通过周边多个iBeacon收发器
用户的位置可以被精确定位至几英尺范围内的定位技术。GPS是目前人们较为熟悉的定位工具,它在过去很长一段时间内都发挥着重要的作用。随着人们对定位要求的提高,GPS在室内定位中远远不能满足所需要求,特别是矿井等特殊环境下,人们迫切希望另一种工具作为补偿。与GPS或WIFI信号测量法相比,iBeacon在降低电量消耗的同时提高了室内定位的精度,这在矿工服等对室内定位有较高要求的安全性服装中大有可为。倘使将矿工服、环卫服等其他服装中融入iBeacon基站,当人们处于危难状态下时,通过衣服中iBeacon基站信息的推送,将会在最短的时间内得到救援,从而为生命生还提供了更大的希望。
1.2.3无缝体验感iBeacon的技术特点是在后台实时对用户进行定位和数据传输
这为未来体验经济下销售终端的体验消费提供了更大的保障。当用户进入iBeacon设置的区域内,只需要从口袋中拿出手机就能够看到iBeacon基站发出的内容,这也是iBeacon相较NFC或者二维码技术的最大优势所在。因为在这个被电子工具充斥着的时代,人们基本随时随地携带手机,只要处在公共环境中,就能将自己推介出去,同时了解身边那些愿意交际的人们以及产品推荐和优惠信息推送等服务。比如将iBeacon技术运用于制服或机场制服中,可以提供给消费者极佳的体验感(如通过推送告知厕所位置,物品打折信息等),同时提升品牌亲和力。在现实世界中,在不同设备中频繁输入密码已经成为了困扰人们的重要问题。而iBeacon提供了解决办法:用户可以利用低功耗蓝牙技术对AppleTV进行自动配置,设置之后只需要将运行iOS7的设备与新的苹果机顶盒触碰,该机顶盒就会自动设置WIFI网络、地区以及AppStore账户。这一技术配合苹果公司已经推出的TouchID指纹扫描后,用户的数字身份可以和其永久绑定在一起,摆脱使用诸如iCloud或者密码这些“旧时代”的产物带来的不便。在移动支付方面,iBeacon技术也具有强大的功能以及应用前景,并且比现在流行的NFC更加方便与安全。
2基于iBeacon技术的安全性
服装设计一直以来,“科技”和“时尚”似乎是2条完全平行的线,没有什么交集。科技产品那种“近未来”的设计风格,与高端时尚相比相差甚远。随着可穿戴设备理念的流行,一些可穿戴科技融入到时装的巧妙设计,比如一个由橡胶材质制成、内置TrackR生活GPS传感器的皮包,外观被处理为褶皱式,看上去像是珍稀动物皮革制成。除此之外,还有各种装配了传感器的夹克、连衣裤、PebbleSteel等。这些科技颠覆了传统时尚业,同时迫使时尚界开始接纳新技术。科技与时尚的结合成为目前服装设计的一大趋势,作为安全性服装更是如此。iBeacon技术在安全性服装设计中作为一类安全因子,在设计中必须针对其特殊性从材料、款式、色彩和工艺上加以辅助设计,从而实现iBeacon这一科学技术与时尚的完美融合。而这一切的设计必须在安全性理念的基础上完成,即确保服装本体的安全性。
2.1材料在安全性服装设计中
材料是实现安全功能的重要保证。一方面要确保材料本身的安全性,另一方面要运用材料的附加安全功能使安全性服装具有更好的安全性。安全服装材料不仅要求材料的来源是绿色无污染的,同时在材料的加工过程中要尽可能确保安全性,如天然彩棉等。这样不仅可以与当今的生态文明建设同步,同时使加工后附加在材料上面的不安全因素降低从而使服装安全舒适。但是这在很大程度上又会限制材料的美观功能性,因此有必要对材料进行二次设计,比如在材料加工过程中加入一些对人体有益的微量元素,用新的安全来补偿不安全的存在,从而维持人体健康,保证人身安全。同时可以对面料的肌理等进行设计,增加服装的视觉美感,给人一种视错觉安全性。科技为服装的材料提供了无限可能。比如能够实现防水、呼吸状态的纳米科技面料,通过混合印刷、3D打印制造图案和配饰等。ContinuumFashion公司在3D打印鞋领域具备领先的技术,打印的鞋子不仅拥有时尚的设计,同时其质量也足以应对日常穿戴。目前时装领域已经广泛运用3D打印技术,巴黎时装周上展示的一款完全3D打印服装。一些新兴材料正在为iBeacon技术安全性服装提供更佳的保障。
2.2款式款式设计是提高iBeacon技术安全性服装大众接受度的有效保证
为人们带来更具价值的穿戴技术体验是安全性服装设计的目的。尽管很多人已经意识到服装安全的重要性,但是其产业化道路异常艰辛。因此在安全性服装设计的过程中要重视款式设计,力求给人一种强烈的视觉冲击力,使人在确保美观舒适的基础上潜移默化地接受安全性服装给人带来的安全性,并成为一种需要,从而带动安全性服装的发展。在款式设计上,服装造型空间作为人体的第一层环境,首先要注重人体与空间的处理。要力求与人体结构很好的融合,符合人体工学,同时在外观上确保美感。iBeacon技术安全性服装作为一种区别于常规服装的特殊服装,其在款式设计的过程中要着重从iBeacon接发器出发进行局部设计,确保服用性能,在此基础上可以对服装整体进行再设计,从而设计出既美观舒适又安全的服装。
2.3色彩色彩对人产生从表面感觉到心理深层的影响力
在创造服装色彩环境时,不仅要注意它的色性配置的美感,而且还要有意识应用联想的魅力来加强效果,满足人的心理需求,加强服装的个性情感作用。色彩在一般服装设计中也具有重要的作用,特别是通过心理作用给人造成影响。iBeacon技术安全性服装的色彩运用要突出安全性,同时兼顾时尚性。在具体设计中,首先要确保其色彩来源的安全性,尽量避免甲醛等化学物质危害的存在,同时在此基础上要营造和传递出一种安全信号。如绿色象征着安全、健康、活力和生机,是在生态环境下极力推崇的颜色,被较多用在安全性服装的设计中。作为特殊服装的色彩设计,不仅要结合每年的流行色进行色彩选择,同时要考虑不同情景下色彩的安全作用,因此必须对流行色进行二次设计,使iBeacon技术安全性服装的色彩既时尚前卫又安全环保。
2.4工艺工艺直接影响iBeacon技术安全性服装的最终效果
服装最基本的性能是服用性能,如果不能从工艺上解决iBeacon技术的融合问题,那么再好的设计也会打折。针对iBeacon接发器来说,虽然其具有低功耗的优良性能,但是它毕竟是电子元件,在现阶段还不能解决防水问题,因此在加工过程中要特别注意。但是将其设计成可拆卸样式又难免会陷入之前的套路,而使iBeacon技术低功耗的优良特性不能发挥出来,通过在iBeacon基站外面加入防水面料并在面料上进行二次设计(如刺绣、印花等),使之成为衣服当中的一部分,既保证了美感又实现了iBeacon技术在安全性服装设计中的运用。
3产业化可行性分析iBeacon技术的众多优良特性
使之能够被作为安全因子运用于安全性服装的设计中,但设计与产业化有很大的区别,因此需要对其产业化可行性进行分析。
3.1安全评价安全是安全性服装最重要的特征,而iBeacon作为电子元件被人们主观认为存在很大的不安全性,尽管原则上能产生安全作用的元素都可以作为安全因子被运用于安全性服装的设计中,但安全评价是确保安全性服装产业化的前提,因此需要对iBeacon安全性服装进行安全评价。目前国内外对智能服装进行评价时主要采用5级分析系统,而对于结合iBeacon元件的安全性服装的评价同样也可以采用分级式测评,分别从材料的生物物理性能测试(包括iBeacon元件和服装材料)、电子技术测试(局部和整体)、气候舱受控实验、服装安全系统有限的现场试验及服装安全系统现场试验5个方面进行全面的评价。
3.2技术角度iBeacon具有低功耗、微定位以及无缝体验感等优良特性
同时通过添加传感器可以实现更强大的功能。出了添加传感器的iBeacon元件。通过添加6轴运动传感器MPU6050和气压温度传感器BMP180,可以对人体某些生理体征进行检测。因此从技术角度来讲,iBeacon技术安全性服装在室内定位服(如矿工服、超市导购服、幼儿园服、精神病院服等)以及室外服装(环卫服、导游服等)上具有很大的运用前景。虽然目前与iBeacon类似的NFC在体积等方面具有更大的优势,但更广的信息传输范围是iBeacon相比于NFC最大的优势。而国外Estimote公司以及国内四月兄弟等iBeacon开发商也正在致力于对其实用性能的研究,服用性能不断改善,安全性能不断提升。
3.3价格成本从Estimote公司给出的价格来看
3个iBeacon基站的预购价格为99美元(约合人民币610元),国内四月兄弟等厂商给出iBeacon基站的价格在50~100元不等。单从电子元件的价格来说还在人们能够承受的范围,但其与服装的结合势必会使服装成本上升,因此会影响服装的产业化。在未来的设计中,一方面要降低iBeacon元件的价格,一方面要注重提升iBeacon安全性服装的附加值。
4结语
本文主要是针对模具在板材成型加工领域的应用进行了研究,板材成型并不是片面的只是平面板材,常见的薄壁型材例如管装型材都是属于板材加工的范畴的,板材成型具有十分悠久的发展史,它的发展是同各个行业的制造需求紧密结合在一起的,像汽车、航空以及航天等重要的领域会包括着大量的板材加工零部件,这些行业的不断发展促使的板材成型的技术要不断惊醒提升和改进,随着我国经济的不断发展,对汽车行业的产量要求不断提高,对质量的要求同样也是不可或缺的,同时,在航空航天领域也要保持在国际领先的地位,因此,对板材成型的技术需求愈加强烈,这就促使了这一技术不得不向前创新与发展,传统的板材成型技术在很大程度上已经不能够继续满足这些行业的迫切需求,随着计算机技术的迅猛发展,板材成型技术的发展也寻找到了契机,那就是与计算机技术相互融合产生新的技术,模具的自动化技术因此也就应运而生,在板材成型领域也的确取得了巨大的经济效益。
2模具设计自动化发展趋势
CAD/CAM/CAE等技术是随着计算机技术的发展而逐渐出现的,并且在模具设计与制造行业得到了普遍的应用,随着新世纪的到来,各个国家的经济逐渐融为一体,模具行业作为工业的一个基础支撑行业必然会朝着自动化的方向不断发展,这样才能在全球化的工业领域中起到其自身的重要作用,随着各个国家的工业发展联系更加紧密,模具行业不单单只是局限的某个国家,大多数情况下是需要多国外某些行业提供先进的模具产品,这不仅对模具的设计水平、制造质量以及制造效率提出了更高的要求,而且还推动着模具的自动化的进一步向前发展,只有这样才能够适应不断发展的经济。当前,模具的自动化发展趋势主要可以概括为以下几个主要方面,下面分别进行详细的研究。
2.1模具产品发展将大型化、精密化
随着模具自动化技术的不断发展与进步,模具的产品也出现了两个十分重要的发展方向,也就是模具的大型化发展与精密化发展,所谓大型化发展并不是指单个模具的尺寸逐渐变大,而是指将多个零件的模具集中到一个模具上进行生产,也就是一个模具往往会有多个模具腔,这样就可以提高零件的生产效率,模具的精密化与模具的大型化并不是冲突的,它是与零件的微型化有着一定的关系的,模具的精密化主要是为了提高产品的
2.2模具标准件的应用将日渐广泛
模具的自动化发展的主要目的之一就是为了提高模具的制造效率,传统的模具制造行业对于每个新的产品都要单独设计模具然后再去加工,加工过程中还要对模具的质量进行监测,这样大大降低了效率,模具标准件的出现可以使得一部分模具不用再去重新设计,通过将某些模具的组成部分设计成标准化的模块并制定出相应的国家或行业标准,对于模具的自动化发展具有很大的推动作用。
2.3在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CAE技术
随着计算机技术的出现并应用到模具领域,模具设计的开始出现自动化的发展趋势,各种先进技术包括CAE、CAD、CAM以及CNC都被应用到模具的设计和制造,目前许多的计算机辅助设计的软件在模具的设计过程中可以直接对模具的加工过程生成完成并且可靠的数控加工程序,不仅提高了模具加工的效率,而且提高了模具加工的质量。随着工业的不断发展,CAD/CAM/CAE等相关领域的应用软件成本也开始逐年降低,从而降低了许多中小型企业的门槛,这几项技术作为模具自动化发展技术的里程碑,推动了模具发展质的飞跃。
3模具设计的自动化
模具设计的自动化是一个比较完整的生产模具的过程,通过CAD软件对模具进行设计的周期中,可以不断对所设计的模具进行质量上的改进,找出设计过程中存在的问题并且进行修正,对于实际中应用的模具对其进行信息的完整收集然后将其体现在CAD模型之中,并可以在企业内部进行文件的共享从而几种多名设计人才的智慧对设计的模具进行改进,最后可以生成模具的生产文件,实现整个模具设计到制造的自动化过程。
3.1输入产品模型,生成高质量实体模型
在模具设计与制造的自动化过程中,模具的产品模型输入是最为基础的一个步骤,只有得到十分完整的实体模型才可以保证整个模具设计过程的可靠性,然而当前的状况就是常用的一些造型软件虽然在造型方面具有很好的使用功能,但是在进行数据交互的过程中往往会出现一系列的问题,在进行数据交互过程中最容易出现问题的部分就是曲面部分,很容易出现数据丢失的现象,因此在进行数据交互的过程中就需要对导入的产品模型进行相应的处理过程,处理过程大多数情况是针对的造型公差,当造型间隙相对公差较大的情况下常常采用的造型处理方法有两种,一种方法称为愈合处理,另一种方法是公差处理模型,前一种方法的应用比较受限,并不是所有的情况都可以用该方法进行处理,后一种方法是在实际应用中使用较多并且最终效果也比较好的处理方法,因此常常采用该方法。
3.2完备产品模型
在模具设计与制造的自动化过程中,模具的产品模型的完备是模具厂家需要完成的一个十分重要的步骤,之所以还需要对设计好的模型进行完备是因为许多模型在设计的过程中是不需要将整个模型完整地绘制出来的,有时候仅仅给出模具的一个简单的外观,而内部的结构则需要模具的厂家进行细化,这种情况在汽车行业比较普遍出现,就算设计人员最终给出的产品的模型是完整的,模具厂家也需要完成另一部分工作,那就是将模具进行分离,也就是分为型芯和型腔两个部分,只有这样设计出的模具才能够进行使用,因此,不管设计人员最终给出的产品的模型是不是完整的,该模型都需要进行不得处理,也就是模型的完备。
3.3产生模具
在模具设计与制造的自动化过程中,模具的产生是在产品模型完备以后需要进行的下一个步骤,在模具的产生过程又可以细化为两个部分,一部分就是型芯和型腔的产生,这是模具的主要部分,另一部分就是模架等附件,又可以称之为模具的辅助部分,很多模具设计的人员希望通过实体造型的CAD应用软件来完成这项工作,然后在实际操作中往往是不能够完成的,这是因为模具产生设计过程中应用到最多的就是曲面造型这一功能,而这些现有的应用软件往往很难达到使用的要求。
3.4加工准备
模具加工前的准备是在模具设计与制造的自动化过程最后一个关键步骤,这一步骤同样十分关键,它既涉及到模具的设计,也涉及到模具的制造,整个模具的生产过程并不是单一的切削就可以完成的,有时候还需要特殊的加工方式来进行配合,最常见的就是放电加工,对于需要切削加工的表面需要选择对应的刀具来进行加工,而对于需要放电加工的表面就比较复杂,首先需要对放电加工的部分设计对应的电极模型,这一步骤有时候会占据整个模具设计的大部分时间,而电极模型的设计原理就是对需要进行加工的部分进行求逆的过程。
3.5板材成型模具设计
自动化的模具设计时可以遵循上面阐述的四个步骤,此外还需要得到一些材料的特性参数、与模具相关的边界条件以及速度均方差的计算方法等等。其中,vi是考察截面上i节点处的流动速度,v是所有考察节点的平均速度,n是考察节点总数。
4结论
毕业设计指导方法绝不是在一个环节上机械重复劳动,那样必然缺乏对学生的综合训练,挫伤学生的积极性和主动性,隐没学生的创新性。在毕业设计方法上对毕业设计的指导不够得力,一方面可能造成因疏于指导,导致放任自流;另一方面或因框得过死,不留余地,致使学生只能按部就班,缺乏创新,实践能力得不到锻炼提高。因此,创新毕业设计指导方法是毕业设计质量提升的保障。
2提高计算机专业毕业设计质量的举措
(1)从制度建设上激发教师指导毕业设计的工作热情。有效的毕业设计制度建设和落实是提高教师思想认识的根本途径。首先,建立优秀毕业设计指导老师遴选制度。每年根据毕业设计过程考核(教师投入的时间、中期检查结果等)、学生评教以及最终毕业设计成绩等级综合评价指导老师,将评价结果作为遴选优秀指导教师的重要参考依据。其次,建立弹性工作量认定制度。经过调研,很多应用技术型高校计算机专业一个完整的毕业设计周期是14周左右,指导老师指导一名毕业生的工作量1课时/周,那么指导教师所得工作量是14课时/人。可是,教师还要承担许多其他的教学工作量才能完成教学任务,因此,一些教师为了完成任务,往往是“轻指导质量、重学生数量”。为了解决这一问题,学院可以采用指导教师弹性工作量认定制度,将教师在整个毕业设计表现划分为优、良、中、合格、不合格等5个等级,每个教师指导毕业设计工作的最终工作量根据等级系数(优、良、中、合格、不合格系数分别是2.0、1.5、1.2、1.0、0)折算而成。这样,指导教师即使指导学生数较少,但通过努力,保证质量,同样可以获得很高工作量认定,有效使教师更加“重质量、轻数量”。最后,建立学生评价指导老师制度。课题教学中,学生评教制度普遍得到运用,其结果直接作为年终推优、职称申报的主要依据,收到良好效果。目前,很少应用技术型院校计算机专业在毕业设计环节实行学生评价指导老师制度。宿迁学院计算机系大胆启用该制度,让每位学生从“德、能、勤、绩”综合评价指导老师。为了评教更客观,防止“师生互赞”不正常现象发生,最终的评教结果还要与学生最终毕业设计成绩比对之后生效。对于失真现象,要追查相关教师或学生的责任。上述这些制度建设和落实举措,不仅提高了指导教师的思想认识,更让指导毕业设计的质量与教师个人荣誉、工作量认定、年终推优、职称申报等切身利益挂钩,大大激发了他们指导毕业设计的热情。
(2)面向计算机实际应用,实行师生双向选题机制。选题应是一个双向的过程,老师应根据学生的基础、兴趣,结合现在社会对人才的需要同学生一起来拟定题目。以往,毕业设计选题往往因与市场实际需求脱钩,造成毕业设计题目太陈旧、老化,达不到毕业设计训练目的。造成这一现象的根本原因一方面由于部分的选题工作是老师先拟订好题目,有些题目已经不适合当下市场动态需求,所做毕业设计题目无实际价值,从而挫伤学生积极性;另一方面,有部分学生自拟题目虽紧跟应用需求,但往往因毕业设计任务工作量过大或过小,甚至不切学生基础实际而无终而止。解决这一问题就需要师生在选题时充分沟通。在选题开始时,由师生一方先提出初步选题,然后让对方提出修改意见,教师在选题时重点把握好选题是否有新意、是否可行、是否有应用价值等;而学生则根据自身基础和兴趣最终确定是否选择该选题。例如作为计算机专业指导教师,根据移动互联网应用的最新进展,为学生提出的关于无线网ZigBee技术应用、基于Android系统的手机控制软件、洪泛法无线路由算法改进等题目。而学生则根据自身基础与兴趣将上述题目结合某个具体应用,如将上述教师拟定题目方向具体确定为:无线网ZigBee智能路灯控制技术、基于Android系统手机版的车辆北斗定位软件开发、基于ZigBee无线技术的洪泛法路由算法改进与实现等。应用技术型计算机专业的特点是相关技术更新很快,师生通过双向磨合选题,使得最终选题既能结合学生基础和兴趣,又能针对应用实际,从而让师生双方最大程度达成一致,为接下来的毕业设计成果更有生命力和市场前景打下基础。
(3)师生协作、循序渐进,创新毕业设计指导方法。再好的选题,如果没有创新的指导方法,毕业设计指导也可能沦为机械重复劳动,最终致使学生只能按部就班,缺乏创新,实践能力得不到锻炼提高,更谈不上创新能力的培养。我们在具体实施中,首先是针对每个学生基础采用师生协作、循序渐进式指导。如,有学生选择“无线网ZigBee技术应用”方面的选题。那么,首先开题以后一段时间内(如:一周时间内),要求学生完成查阅有关ZigBee技术方面的资料任务,并汇总多位学生所查阅到的文献,接下来由指导教师与学生协商将资料分类并再分发给不同学生,并在接下来一段时间内(如:一周时间内)师生围坐到一起,轮流让学生汇报所学到的最新内容和体会,期间,教师和其他学生可以随时互动提问,要求被提问教师或学生做出解答,通过师生明确分工、共同协作,加快了基础阶段的学习进度。这样再持续一段时间(如:再两周时间内)相互学习之后,指导教师就可以根据学生具体选题安排他们先做一些小实验,再做一些中等难度实验,进而持续延伸到综合性实验,在这个实验过程中,教师不仅注重学生所提出的问题,更要为学生给予方法和思路上的充分交流与指点。通过这种方法不仅让所有学生动手能力得以最快速度提升,而且锻炼了他们的语言组织能力和表达能力,同时也激发了师生团结协作意识。通过上述师生协作、循序渐进式推进,指导教师全程参与指导,既要扮演好自身角色,也要及时掌握每个学生毕业设计进程,当学生遇到问题时教师更多时候是不能替代学生毕业设计工作,而是要给予方法上的指导,最大程度挖掘学生潜能和创新意识。创新毕业设计指导方法,无论对学生还是对教师来说都是一个重要的能力提升环节。
3改革效果
改革现有计算机毕业设计方法对于培养应用技术型人才具有十分重要的意义。多年来,我们坚持人才培养质量观,积极探索并改进现有毕业设计指导方法,收到了良好的成效。每年指导的计算机专业学生毕业设计大多数均在良好以上,30%以上被认定校级优秀等级;多名教师被授予校级优秀指导教师等荣誉称号;20多篇论文获省毕业设计一、二等奖;先后2次获得省优秀毕业设计创新团队称号;毕业设计期间师生协作发表了30多篇高质量论文,同时获得10多项国家发明、实用新型专利,申请了20多项计算机软件著作权。毕业生质量不断得到提升,产生了巨大的社会效益。这些成绩的取得,一方面要从学校、院校层面加强毕业设计制度建设和落实,另一方面从教师自身角度要有不断改革意识和方法。只有这样,应用技术型院校计算机专业毕业设计质量才能不断提高,才能为社会培养更多的实用型人才。
4结语
(一)视觉美
摄影技术通过照片进行信息记录,可以使信息具有一定的直观性。平面设计需要提高观赏者的认可度和接受度,摄影作品可以很好地利用视觉性冲击,有助于人们对设计者所表达的信息的理解程度。
(二)纪实性
摄影作品是将真实场景记录下来,具有一定的说服力。摄影作品中包含了摄影人的情感和艺术表达,因此,摄影作品反映了平面设计者和摄影人的情感共鸣,其中的心理暗示作用是十分强烈的。
(三)永恒性
摄影是一种将瞬间变为永恒的技术手段,它可以将变化的空间状态通过摄像头记录下来,将其精确的保留下来,这种技术手段使信息超越了时间和空间的限制,能够真实完整的再现。
(四)塑造性
平面设计是将摄影产品进行包装,使其满足设计者的要设计求,因此,摄影产品的塑造性有着重要作用。随着科技水平的不断提高,相关的软件也应运而生。Photoshop软件是最常见的图像处理软件,辅助设计人员完成相片的艺术处理。如:通过对照片进行光影调节可以增加照片的年代感和沧桑感,这种艺术处理可以更直接的表达出设计者的设计想法,有利于观者明确对相关产品的印象定位。
二、摄影技术在平面设计中的应用
(一)巧妙取景
平面设计中的对摄影作品的取景有两种常见方式。一种是将摄影作品全视角取景,要求对摄影作品精准解读,把握好艺术设计角度,实现摄影作品与设计要求的有机结合。第二种是对摄影作品进行局部取景,选取摄影作品中的某一视角,从复杂的摄影作品中进行删繁取简,寻找到适合的设计元素,巧妙的表达设计主题。
(二)色彩处理
色彩是平面设计最具影响力的因素,不同的色彩赋予了图片不同的内涵。关于色彩处理的技术有很多,把握好色彩对人心理情感的不同影响,进行合理的色彩设置,有利于平面设计的表达效果。以Photoshop为例对图片进行色彩调整,首先通过滤镜对图片上的细小杂质进行清理,提高图片的质量。其次,对照片进行锐化处理,突出照片的视觉效果,紧接着处理照片的饱和度和图片整体透明度,将图片调整为低调图像。然后,根据所需要的颜色需要进行色彩调整,从根本上改变图片的风格,调整光照效果到合适位置,突出照片的中心内容。最后,将色阶进行调整,增加画面的层次感,使图片的内容感鲜明,赋予图片生动性。
(三)结构重建,营造情境
平面设计的结构布局是经过缜密的分析和艺术设计,选择符合大众审美的切割方式对画面进行切割,将图片的视觉元素进行重构,创造符合设计观念的情境。在这个结构重造的过程中,需要将照片进行选择、切割、转化、重组等多个步骤,对平面设计中的设计元素之间的情感艺术进行转换以及意境构建,实现审美观念、文化内涵的转化。运用抠像、重构、调光等技术对摄影作品调节艺术氛围,将摄影艺术的理性美和感性美科学融合,更好的为平面设计服务。
三、结论
1.1课程设计理念
结合学生情况、教学资源等实际,课程设计上力求达到可操作性、科学性和规范性。以职业岗位需要的知识技能为课程设计的依据,按照企业实际药物分离纯化生产过程进行教学,依次讲授基本原理、萃取技术、蒸馏技术、色谱分离技术、膜分离技术、固液分离技术、固相析出技术、干燥技术和电泳技术。合理的教学内容是实现教学目标的保证,药物分离与纯化技术课程涉及一些工程计算等工程性比较强的内容,学生可以把这些知识作为兴趣课后学习,而在课堂上要精选分离纯化基础原理、技术等教学内容,以“必需、够用”为原则,并且适当引入新技术,拓宽学生的视野。减少知识的抽象性,多采用实物、模型、多媒体等直观教学的形式,探索现场教学模式,提高教学效果。要为学生学习和掌握技能奠定必要、足够的理论基础,同时注意理论知识的把握程度,不一味强调理论知识的重要性和完整性,在淡化理论的同时根据实际工作需求培养学生的实践技能。
1.2积极引导启发鼓励
学生认识不到课程的重要性主要是因为没有明确的职业规划,对未来职业的具体工作过程不了解,意识不到课程内容在以后工作中的作用。适当给学生介绍药品生产工作岗位的具体任务流程,同时建立生产工艺技术与质量控制的概念,让学生认识到药物分离与纯化技术在整个制药过程中的关键性地位。在传授知识的同时还要注重培养学生良好的学习习惯,利用课后时间与学生接触,多去理解学生的感受,给予他们积极的鼓励和建议。
1.3合理导入适当拓展
上好课的前提是备好课,不仅要选用合适的教材,还要提前了解学生相关知识基础和理解接受能力,在课堂教学中要随时观察学生反应,以合理的速度引导学习,顺利完成教学任务。绪论作为教学的开始,是该课程的第一堂课,其教学效果不仅直接影响到教师后续的教学,也影响到学生对该课程的学习。绪论中对整个课程的导入很关键,以后讲授每个章节时对章节的导入也很重要,良好的导入能激发学生的兴趣,改善教学效果。与飞速发展的科学技术相比,教材的内容总是滞后的,教学内容不能局限于教材。教师要关注最近研究进展,把学科发展前沿的技术介绍给学生。还可以自己的科研经验作为教学素材,让学生了解科学的研究方法和过程。例如薄层色谱是实验室广泛应用的分离纯化方法,其原理、操作在课本中都会有详细的介绍,但在实际科研过程中会遇到很多问题,而这些问题的解决方法是在课本里面学不到的,教师可以把这些经验归纳出来,传授给学生。另外还要补充一些GMP的相关知识,从整体上介绍药物从研发到制成成品的过程,让学生有一个整体的认识。
1.4方法多样合理搭配
本课程理论深奥抽象,与日常生活关系不大,在教学中如果仅用语言和板书进行讲述,缺乏形象直观的展示,学生会对很多知识点理解困难,对学习失去兴趣。多媒体课件可以展示各种图片、动画、影像资料,比传统教学方式更为直观。它能使复杂、抽象的理论简单化、形象化,还能解决实验条件不足的问题,开阔学生眼界、拓宽知识面。由于教学资源的限制,实验室条件很难跟上先进仪器设备的发展,也不可能具备所有的制药机械,借助多媒体可以将新技术、新设备直观的展示给学生,展示完整的工艺流程,加深印象。但多媒体包含知识量大,授课速度快,学生注意力容易分散,所以多媒体不能代替传统教学方法。教师在用多媒体授课的同时用板书将知识点进行归纳,适当提问,有利于教师和学生之间的互动交流,控制授课节奏,给学生留出消化和吸收知识的时间。教学方式有很多种,要合理搭配,取长补短。
1.5适当举例激发兴趣
教材编写通常采用的是学术用语,如果整节课都进行原理性知识的讲解,很多学生会感到迷茫,课堂气氛会陷入枯燥、沉闷的状态。应该适当调整方式,联系日常生活、生产和科研,增强课堂学习的趣味性、实用性及先进性。这样不仅能够加深学生对相关知识的理解,为课堂教学增加活跃的气氛,也让学生认识到课程的重要性,激发学习积极性。在讲授每章节的内容时,为减少学生对新知识的陌生感,激发其求知欲,可以将教学内容与实际生活中的一些情景结合起来,将抽象的知识点变成学生感兴趣的内容。例如在讲授膜分离时,让学生看到实验室最常见也最简单的滤纸过滤;在环境保护方面,让学生了解如何用液膜法处理废水;为学生介绍在进行海水淡化时用到的电渗析技术;也给学生介绍海带(生物膜)富集碘的原因。
1.6重视实验校企结合
药物分离与纯化技术是一门实践性很强的学科,学生要在实训实践中学习并掌握相关的知识与技能。但目前受实训学时和条件的限制,实验内容的安排多为验证性实验。学生只要按照教师给出的步骤按部就班的操作,无需思考就能得到结果,这种实训模式不利于学生培养解决实际问题的职业能力。在开展实训之前要鼓励学生自己查阅文献资料,设计实验过程,验证理论知识,提高学生实际动手能力和分析问题、解决问题及独立工作的能力。近年来新技术、新设备不断涌现,迅速渗透到生产中的各个领域。除了在课堂上给学生介绍企业岗位职责要求和最新的分离纯化技术信息之外,教师还应与企业技术人员密切合作,组织学生参观药品生产企业,让学生参与药品生产中遇到的实际问题,了解书本和实际生产上的差距,弥补书本知识的局限性,开拓学生眼界。
1.7过程考核发挥导向作用
传统的考核结果往往只考虑期末卷面成绩,这样不利于调动学生的积极性,很容易忽略学生在平时课堂中的表现和创新能力的培养。本课程的考核方式为:学生期末总成绩(百分制)=期末考试卷面成绩(50%)+课堂出勤及回答问题表现(20%)+小论文撰写(10%)+实训操作(20%)。考核方式从四个方面进行综合测评,不仅重视结果,更重视过程。小论文的撰写要求学生选择自己感兴趣的一种分离纯化技术,查阅文献资料,设计一个具体的方案,将这种技术应用到实际的生产中。另外要求学生对课程有所反馈,提出自己的意见和建议。
2小结
信息技术课程的教学网站可以在学习的过程中为学生提供丰富的信息技术课程资源,同时还为学生在信息技术课程各个环节的学习中提供了学习工具,所以在实践中进行信息技术课程教学网站的设计有着重大意义。首先,信息技术课程教学网站的设计是对全体学生的关注。在开展信息技术课程教学网站的设计过程中,主要是面向学生的学习需求,所以对于每一位学生的发展都比较关注,另外,也尊重学生自身的个性化需求。确保每一位学生都能够通过信息技术课程的教学网站学习到相关的技术知识,以此来提升信息技术课程的教学效率。其次,信息技术课程教学网站的设计注重对学生交流与沟通能力的培养。当信息技术课程的教学网站建立之后,一般都设置讨论区,可以和同学,也可以和老师之间就关心的学习问题进行交流,这不仅仅拉近了师生之间的关系,为信息技术课程的教学营造了良好的氛围,也在一定程度上增强了学生自身的沟通能力。另外老师可以通过网站的讨论区对学生所提出的问题进行及时的解答,了解学生在课堂学习中所遇到的难点与困惑,同时对于讨论的结果进行评价和展示,从而更好地满足学生全面发展的现实需求,促进学生综合素质的全面发展。
二、信息技术课程教学网站的实现措施
1.要做好网站的功能定位和需求分析
在对信息技术网站进行设计的时候,应当广泛地进行资料的收集,同时仔细研究和调查已经在使用的信息技术课程网站的优缺点,对信息技术课程网站的日后发展方向开展科学的分析,从而确保所构建的信息技术网站的可行性和科学性。在进行信息技术课程教学网站功能定位的时候,应该从以下几个方面进行努力。首先要构建老师和学生使用的强大信息资源库。实践中在开展信息技术课程教学网站设计的过程中,应该有针对性地系统地构建丰富的信息库资源,以便可以更好地满足学生的日常学习需求,使得信息技术课程的教学效率更高。其次,要注重老师和学生之间交流模块的构建。学习过程中,便捷的学生和学生、学生和老师之间的交流平台是保障信息技术课程教学质量的关键所在,同时也是师生之间良好关系构建的基础保障,因此在进行信息技术课程网站设计的过程中,应该要实现论坛、聊天室之类的功能。第三要构筑信息技术课程完整的课程内容结构。信息技术课程的教学网站是学生开展自主学习的重要场所,因此在进行网站的设计时就应当构建完善的课程内容,同时配以检测习题和评分系统,让学生可以乐学和好学,在学习过程中变得愉快轻松。
2.做好网站内容的设计工作
第一要对学习的资源进行扩展。在进行信息技术课程教学网站内容设计的时候,应该尽量结合信息技术课程教学特点和实际情况,注重对素材资源的额整理和收集,采取不同的学习工具和相关的资源网站链接,对信息技术课程虚席资源的深度和广度进行扩展。第二要做好自我评价系统的设计。在利用网站开展信息技术学习的时候,学生正确的自我评价可以很好地激发学生的学习兴趣,最大限度地调动学生的学习积极性和主动性。所以,在进行信息技术课程教学网站内容设计的时候,应该注重对学生自我评价系统的设计,为学生的学习提供针对性且有真强针对性的强化训练,帮助学生更好地完成自我评价,最大限度地提升信息技术课程的教学效率。
三、结语
1、城市设计的主要内容及其对计算机图形图像技术的要求
城市设计简要地说就是为人们设计聚居地的一种艺术,它是城市规划的重要组成部分。城市设计所关心的是建筑实体的视觉效果;人与场所的连接性;活动空间与舒适环境的创造;整个城市景观改善的进程。城市设计要为建筑物实体及其空间布局,为建筑形式构图及其与周围空间的三维关系,为获得美学与社会质量成就进行视景布置建立整体框架。
1.1城市设计内容的层次性。城市设计的基本内容分为宏观、中观、微观三个层次。
宏观层次:城镇分布与城市形象。城市设计的宏观层次包括在一定区域内的城镇分布;城乡一体化规划与景观设计;城市的格局与形态、功能组团、环境保护、基础设施、分区特色与舒适的环境、城市出入口、土地利用与活动场所等。城市设计的宏观层次内容与城镇体系规划相辅相成,不过城市设计更注重于城市的关键性特征与自然景观的构成;注重城市开发建设对自然景观、文化或社会经济资源的物质的和视觉质量的直接和间接影响。在对宏观层次的城市设计进行评价时,创造高质量的城市环境和优美的城乡视野成为重要准则。包括对自然山水景观的组织与利用,视觉特征物的适宜性和可视性,整体高度轮廓和体量的协调性,与传统景观的协调性等等。为应用ArcGIS对炎陵县的自然地理、人口分布、交通条件等进行综合分析作出的城镇布局。为应用ArcGIS对炎陵县重点发展地区的用地空间发展所作的规划。规划在宏观上充分考虑了炎陵县作为人文与生态旅游县的自然环境特色。
中观层次:建筑物与空间。中观层次城市设计内容包括用地布局、建筑设计、交叉口与广场、街道和路网格局、视线走廊、连接度与整体性、体量与高度、地标物、开敞空间和公园、人行道与步行系统的连接等等内容。中观层次城市设计内容与城市总体或分区规划相辅相成,不过城市设计主要关注开发建设对自然景观的物质和视觉质量的直接和间接影响;人工建造物的适宜性和视角的关系;对光和空气的穿透性影响;与步行道格局的协调性;与城市整体立面轮廓和体量的协调性;与地方传统的协调和对周围环境的影响等等。图3为应用ArcGIS对炎陵县城现状所作的全景鸟瞰。
微观层次:使用者环境。微观层次的城市设计内容包括建筑物的人的尺度、街道陈设、材质颜色和纹理、过渡的处理、广告和标志、街道景观等。微观层次的城市设计与详细规划设计相辅相成。在对微观层次城市设计进行评价时,自然方面主要关注功能上的适宜性。人造方面关注街道结构和功能的适宜性,创造好的步行环境,人的尺度和生活质量的提高,空间的创造等。图4为某中学新校园的大门,通过三维建模贴图生成。
1.2城市设计对信息技术的要求
从城市设计各层次的内容及评价原则来看,人与自然环境的协调,恰当的空间组织,悦目的视觉效果均是共同的追求。以往城市规划和建筑设计由于受到技术手段的限制,规划师和建筑师主要是通过二维图形加空间想象来构思和评价设计方案,仅在进行建筑单体设计或很小的群体设计中才应用三维效果图,或固定路径的动画来模拟建成后的空间关系和视觉效果。众所周知,传统的效果渲染需要耗费大量时间和占用大量计算机内存。因此多方案的交互式设计和实时动画根本不可能进行。
城市设计计算机视景仿真需要解决几个方面的问题。其一,处理数字高程模型,生成并修改三维地形,进行坡度、坡向、高程、填挖、淹没、视线视域分析。
其二,进行建筑密度、容积率、可达性、缓冲、选址可行性分析,用以评价社会经济与环境效果。以上两项是GIS的典型功能。其三,大面积多单体的快速三维建模,包括建筑物、构筑物、城市家俱、广告牌、树木、车辆、人物等。一般GIS只有二维拉伸功能,称为2.5维,不是真三维。而流行的3Dmax三维建模不胜任大量对象建模与实时浏览任务。其四,实时虚拟。要能快速地重绘画面,包括对场景对象、天光背景、动画路径、视点视角等的改变均能立即作出反应。从理论上说,以上四大问题可以在一个GIS平台或统一的VR系统中得到解决,不过目前这种平台还处在研发之中,但是我们可以借助GIS与VR综合集成来解决问题。
2、一种基于GIS与VR的城市设计技术方案
2.1虚拟现实系统集成。无论是GIS还是VR,当前国内外均有多种商业软件可供选用。美国ESRI的ArcGIS是世界上最先进的地理信息系统,不过它的三维建模功能不强,且没有实时虚拟动画的功能。美国Multigen-Paradigm公司的Multigen-Vega是当前虚拟现实的旗舰软件,其强大的三维建模工具Creator和虚拟仿真引擎Vega有机结合能很好地满足虚拟城市实时动画要求,不过它不具备空间分析的功能。其它的GIS与VR软件大体也是如此。所幸的是,我们已经有了一个综合两个方面的优势来解决城市设计技术问题的方案。这就是ESRI公司委托Multigen-Paradigm公司开发了一个ArcGIS扩展模块SiteBiulder,该模块使得ArcGIS具备了实时动画功能并且能接受Multigen的三维模型。于是我们就有了一个基于GIS与VR的应用于城市设计的虚拟现实系统.
2.2系统应用步骤。该系统的完整的应用包括场景的规划设计、单体的建筑设计、三维建模并贴图、实时虚拟动画几部分内容
2.2.1城市规划设计。无论是新城区的开发还是老城区的改建均要先确定规划设计目标,提出社会、经济、环境方面的要求。根据要求,进行自然条件、建设条件等一系列的基础分析。在分析基础上完成土地利用、道路交通、建筑布局、竖向规划、工程设施等规划设计方案。值得注意的是,以往规划设计仅用CAD进行辅助设计。本系统强调应用ArcGIS技术辅助规划设计,原因有两个方面。其一,CAD不具备所要求的空间分析功能;其二,只有ArcGIS主题及主题中的特征(对象)才能被引入到SiteBiulder中进行实时动画。图5为应用ArcGIS制作的湖南城市学院新校区地势图,图6为新校园的一个规划模型。
2.2.2建筑设计。在规划布局的基础上,进行建筑设计方案。各单体设计成果仍以平、立、剖面图为主。为配合下阶段的Creator三维建模和纹理贴图,建筑师绘制的单体立面效果图很有用处。整幅有阴影的彩色立面图可以代替多块片的烦琐贴图,在三维场景中具有相当的立体效果。如有必要,某些单体可设计出多个,供虚拟替代方案优化所用。
2.2.3组织ArcGIS主题。在SiteBiulder三维场景中,各虚拟对象是以ArcGIS主题来组织并引入的。进入三维场景的主要是三维地形、道路、建筑、树木、铺地和草地。主题中的特征并不要表现对象的具体几何形状,而只要确定各对象的具置。例如用点主题表示建筑布局,每栋建筑物仅需要一个点来表示,每个点代表的建筑物的模型被存放在数据库中,完全相同的建筑物如住宅只须保存一个实例就行了。只要建立起点对象与建筑实例的关联,则不同的建筑物模型都会被引入场景中。
2.2.4创建三维模型。本虚拟系统采用MultiGen公司的Creator作为三维场景建模工具,它的Open-Flight采用树状层次结构来组织管理场景数据。
城市设计所涉及的场地中的模型包括天空、地面、单体建筑、构造物、树木、街道陈设物、广告牌等等,建模工作量巨大。因此在建立模型之前,应根据场景中每个实体的几何空间位置以及模型内部与模型之间的相互关系,确定虚拟场景中所有单体模型的层次归属,以有利于模型的修改、调用。三维模型并非越细越好。我们要在几何真实与纹理真实之间取得某种协调。适当地划分几何面和准备适当分辨率的图片是建筑虚拟的关键。
2.3.5创建虚拟动画场景。起动ArcGIS及其扩展模块SiteBiulder,将模型库中的各模型实例与主题中的各特征建立起联系,各虚拟对象将依各自的空间位置呈现在三维场景中。SiteBiul-der有一套自己的菜单和工具,完成实时动画。
3、新建校园虚拟现实应用实例
关键词:技术美设计功能形式工艺材料
设计是一种艺术质的造物活动,其本质是"按照美的规律为人造物"⑴。这就决定了对设计的研究不能脱离审美的范畴。虽然"美"并不是设计的唯一属性和最终目的,但就设计成果而言,美的因素却成为考察其优劣程度的标准之一。随着工业化程度的不断加深以及科学技术的日新月异,设计对美的需求也越来越复杂,究其根本,乃人们日益增长的物质和精神需求使然。根据李砚祖先生的观点,一般情况下,设计中所体现的美可被分为三种:功能之美,科学之美和技术之美。而本文试图就技术美的一般特点,探讨一下在设计中对表现技术美所提出的要求。
一.技术之美
直到近代,人类才产生了真正意义上的自然科学,自然科学在大机器生产中的应用就成了这里所特指的"技术",它有别于传统意义上的手工技术。所以"技术美"则主要指机械工业技术产生的"美"。手工技术产生的美多存在于造型艺术的领域,其表现特征常常以个人的情趣贯穿始终,经验和感性因素起决定作用,美的发生经历了制作过程及使用(或欣赏)过程两个阶段,艺术性与功利性相比则显得更为重要。"在诸如陶艺、编织、刺绣等手工艺术领域中的技术,往往直接具有艺术的性质,如陶瓷工艺中的泥条盘筑既是一种工艺技术,又是一种造型的艺术"⑵。因此,传统手工技术之美注重美的表现,强调产品对人精神的感染作用。
在现代科学指引下的大机器生产则截然不同,其产品所具有美的特征分为以下几个方面:
首先,现代工业技术之美是实用价值的外化。实用价值又可被理解为产品的有用性或实用性,它被体现在产品的功能中。如果某一产品能满足事先预定的一种或多种功能时,这一产品就具有实用性,是有实用价值的。而这种实用性的外化则表现为:现代工业产品通过一系列的具体功能效用使人们在生理及心理上都感到愉悦,产生某种共鸣;同时,又通过自身的造型、色彩和质感等外观物质手段来满足人们的审美要求,但这些外观物质是产品自身功能决定的,并非附加的形式。换句话说,产品的外在形式是功能的要求,这里的功能就是产品的内容,因为"产品的功能作为内在活动而在生意盎然的形式中表现出来,它作为充实而有光辉的东西为人体验时,就相当于艺术品的内容"⑶。由此可见,现代工业产品的技术美产生的可能性是由产品自身功能(内容)决定,并通过与之相符的外在手段表现出来。
其次,现代工业产品的技术美以一定条件作为美的成因。意大利建筑家奈尔维认为:"一个技术上完善的作品,有可能在艺术上效果甚差"⑷。虽然技术美是基于事物有用性的,但这种有用性必须在一定条件下才能转化成美。在《图案设计原理》一书中,诸葛铠先生将这种条件归纳为两点:其一是完善转化的美,即有效性与合理结构和材料加工结合,使之符合美的规律从而转化为美;其二是力动转化的美,即通过力动中美的自然流露使人们产生审美愉悦。此外,符合历史性的社会审美心理同样在技术美的形成中扮演重要角色。同一件技术产品在不同历史时期可能形成不同的审美感受。例如,八十年代的电视机和九十年代的同类产品相比,其基本技术含量虽无多大差异,但九十年代的产品则更接近现代人们的审美情趣。
第三,现代工业产品的技术之美产生于使用。现代机械化大生产决定了生产者在产品制作过程中不再能体验生产过程的,系统化的大批量生产及理性因素的参与使生产者丧失了制作产品中对美的体验,而产品的美只能在使用中体现,通过目标市场对产品的消费来产生美的感受。
综上所述,现代科学技术在造物活动中产生的美具有特殊性,它是一种技术手段在对象物上的反映,是以实用为目的的产品在使用过程中发挥功能并自然流露出来的,为人们所感受,合秩序、合规律的审美愉悦。但"技术美"的概念始终是抽象的,它必须和对象物结合才能被表现出来,而对产品的功能、形式和工艺材料等方面的规定则是如何表现技术美的具体要求。
二.设计对技术美在功能方面的要求
功能是指器官、事物或方法能发挥的有利作用或功效。现代设计产品是以功能效用的发挥作为核心和目的的,其美的体现必须以该产品的有利作用为价值基础,在不与实际功利分割的前提下自然流露出来,并非是脱离实用功效而凭空拼接和附加上去,用来取悦消费者的手段。例如,一支普通的钢笔设计,其本身简洁的圆柱体造型,对符合书写习惯及握笔姿势的尺寸和结构的考虑就足以令人们在使用过程中感觉某种愉悦,进而体验到一种美,即功效之美。如果在此基础上极尽装饰之能事,雕龙画凤,甚至采用浮雕手法使笔身产生突兀和光影效果,那么人们在使用过程中先前愉悦之体验势必会大打折扣,有时还会影响使用。因此,尽量体现人造物的自然形态之美是设计对技术美在功能方面提出的要求之一。这里所说的人造物自然形态之美类似于自然美的性质,前者从有用性转化而来,不以美为目的,但在客观上符合美的形式及规律,从而产生美;后者是"自然生成的",属于无目的之美,二者都是通过人的主观感受生成,所不同的是前者由"人"设计和制造,而后者则由"造物主"设计和制造。
设计对技术美在功能方面的第二个要求是构成有用价值(功能)的各结构必须有机结合。功能是个整体概念,它的体现实际上是构成整体的各个结构共同发挥作用所产生的效应。只有当结构与结构之间产生和谐的美时,整体功能的美才能被发挥出来。"法国学者查理斯•拉罗认为技术产品美的结构犹如音乐多声部组成的整体和谐的‘超结构’,在音乐中,多数的声部是以‘音对音’的关系同时发出音响,各声在它自身固有的旋律结构上,并且也在同其他诸声的关系上,在整体的和谐的‘超结构’上被人所欣赏"⑸。再例如,一颗螺丝钉在与其他螺丝钉以及其他构成汽车所必备的材料相结合并产生特定功效之前是不可能产生一辆汽车所能呈现的特定功能之美的。所以,功能体现的美必须关照构成功能的结构之间相互关系、作用方式及结果。
三.美在形式方面的要求
如果说产品的功能就是内容,那么内容必须与形式结合才能从真正意义上形成美的载体。因此,形式也是表现技术美的重要因素。总的来说,现代设计产品是物化了的意识对象,其技术美的体现须通过可视的物质形式来传达。而这种可视的物质形式可分为两种:一是体现功能的形式;二是表现审美的装饰化形式。一般情况下,这两种形式不以孤立状态出现,而是共同作用产生审美感受。
除非是一种前所未有的新技术造物刚被设计出来,否则体现功能美的形式是多元的,也是多样的,虽然万变不离其宗,但与内容完全相符或者完全重合的形式是不存在的。它总是伴随美的因素,以内容为中心和基础,上下波动。在新技术性造物产生时,人们可能不会把过多的精力投入到此造物的形式方面,因此,其形式基本能如实反映自身内容。随着技术的进步和时间的推移,当人们开始将重心转移到形式上时,该造物就会以多样的形式出现,有时甚至面目全非,可基本功能也许不会有多大改变。这就涉及到一个形式阈限的问题。阈限的最大值是形式值与功能值刚刚相交,形式要素占主导,体现美的属性。超出这个值的设计丝毫不反映功能,虽然仍是美的但却是失败的设计;阈限最小值是形式值与功能值刚刚相交,形式要素占主导,但并非美的形式,即不符合美的规律。超出这个值的设计毫不反映功能,形式也不美,因此也是失败之作;而中间值则是在理想状态下与功能完全吻合的形式,此时内容的物质形态就是形式,形式就是全部内容的表现。然而这是一种理想状态,有可能美,也有可能不美。所以,要求在设计过程中依据具体情况使前述两种可视的物质形式相互结合,互为补充。既然技术美在功能上要求体现自然形态之美,那么在形式上就必须考虑到适度调节表现审美的装饰形式。一般状态下,以第一种物质形式为基础,当产品形式基本符合功能,并符合美的规律时,表现审美的装饰形式应该多一些,其限量值不可超过最大、最小阈限,否则就会脱离功能。值得一提的是同种功能产品的不同外观形式给人美的感受完全不同,这也从另一侧面反映了功能(内容)与形式可能并不是完全吻合,功能是唯一的,形式是多样的,因此可被视为产品形式上的个性差异,与设计者和产家的素质及表达理念有关。比如,有甲乙两种手提电话,二者功能完全相同,但由于甲产品的形式值以功能为中心上偏,乙产品正好相反,从而导致消费者在购买时产生了对甲产品的偏爱。
四.设计对技术美在工艺材料方面的要求
现代工业产品在技术的表现上很大程度依靠对材料的运用和加工。先秦古籍《考工记》曾著:"天有时,地有气,材有美,工有巧,合此四者,然后可以为良"⑹。可见用材料的性能和特点来表现美的特征由来已久,这也是现代设计主要表现手段之一。选择合乎目的的材料有助于体现技术产品所固有的功能特征。
从广义上讲,工艺材料的表现是形式的内容之一,但它又具有自身的特点,因为每种材料的"品格"不同,所以其本身就可能蕴藏着构成美的特征。"诚如竹内敏雄所认为的那样,技术加工的劳动是唤醒在材料自身之中处于休眠状态的自然之美,把它从潜在形态引向显性形态"⑺。鉴于此,设计对技术美在工艺材料方面就有着特殊的要求。
第一,"因材施法"是表现技术美的基本原则。工艺材料有着自身的性能,它来源于该材料的内部结构,包括原子以及原子在晶体中、分子中与邻近原子的结合方式与显微结构。不同的内在结构决定材料不同的物理与化学性能,从而决定了一定的制作方式及技术表现。例如,钢材制造的水果刀与塑料制造的水果刀相比就具有不同的性格,前者可能给人以坚韧、锋利的感觉,后者则可能有柔软易折、钝化的感觉。而这就决定了在制作工艺上前者可能需要锻炼和锻打等等,后者需要切割,浇铸成型等等。正如德国建筑家密斯所说:"所有的材料,不管是人工的或自然的都有其本身的性格。我们在处理这些材料之前,必须知道其性格"⑻。
第二,"因质施材"是表现技术美的核心。这里所谓的"质"即内容或功能。要尽量表现产品的自然形态之美,就必须根据具体指定的内容选用与之相符的工艺材料,不能张冠李戴,乱点鸳鸯谱。例如,自行车的工艺材料多为金属结构,如果不顾其功能结构效应一味换上木质材料,势必破坏功能的发挥,影响使用,注定贻笑大方。但这里涉及到一个"本质本材"和"本质异材"的问题。前者是讲根据内容的规定选用与其照应的材料进行表现;后者则是以功能内容为核心,在原有材料上进行改进,或采用与以往不同的材料代替、模拟。例如,早期冰箱基本由金属材料构成,但伴随着使用不便,质量过大及新材料发明等诸多原因的影响从而改用了塑料结构,但还模拟了金属材料的质感。这就是典型的"本质异材",其内容和功能未变,只是在材料的选用上遵循着以产品功能为基础,以实用为价值为核心及目的,以新技术的推广运用作为手段和载体,客观上形成美的规律这一基本原则的。
综上所述,现代大工业生产中的产品大都以科学技术为先导的,有着与以往产品大相径庭的生产方式及消费模式,其中包含的技术之美也是不能与传统手工技术之美相提并论,它已构成现代工业产品之美的一个重要因素,并与其他审美的、功能的、形式的和环境的诸因素相互作用,形成张道一先生所谓的"造物的综合之美"。
参考文献:
⑴诸葛铠.图案设计原理[M],.江苏美术出版社,1998.
⑵李砚祖.造物之美—产品设计的艺术与文化[M],.中国人民大学出版社,2000.
⑶竹内敏雄.论技术美[C],.见:技术美学与工业设计.南开大学出版社,1986.
⑷凌继尧徐恒醇.艺术设计学[M],.上海人民出版社,2001.
⑸李砚祖.造物之美—产品设计的艺术与文化[M],.中国人民大学出版社,2000.
⑹汪流.艺术特征论[M],.文化艺术出版社,1984.
在对雨水管网进行设计时,要对多个方面的因素进行综合考虑。第一,技术人员应当对市政道路设计中心线的纵断面设计、地面线高程与道路坡度进行考虑。第二,应当依照城市的气候特点与地理位置获得雨水的相关数据。并把与这些因素有关的数据输入到相关软件系统中进行综合的计算,之后应用运动态规划、用线性规划等一些运筹学技术获得最优解。最后依照得到的方案设置道路信息,对雨水井进行布置,在对计算雨水量之后对雨水管径的坡度进行确定,并对雨水管进行布置,同时对雨水口进行布置并连接,绘纵断面图,对材料进行统计并绘制材料表。
2市政污水管网的设计中计算机技术的应用
在设计污水管网的时候,对于管网的设计需依照下面几个方面进行:设置道路信息在需要进行给排水设计的道路上;对污水井进行设置;利用计算得到的污水量对污水管道需要设计的坡度进行确定;对污水管进行设置;对污水管网的纵断面图以及材料表进行绘制;将地面的设计结果与资料传输给污水系统是道路信息设置的主要功能。在设计污水管时,应把道路的中心线当做参照线,然后依照桩号的偏距来对污水井进行布置。在计算污水时,能够采用计算机辅助设计系统中的图形测量方法,精确计算污水管网平排放污水的面积。需要采用计算机辅助设计系统与人工相结合的方法来对管径及其坡度进行设计。并比较规定值与计算后的值,以便得出更加准确的结果。在对污水管进行布置的时候,要确保污水井与管端的连接,必须先对污水井进行布置,然后在布置污水管。要在污水结果计算出来之后再对污水管的坡度与管径进行确定,同时通过计算机辅助设计系统对标高进行计算。
3市政给水管网设计中计算机技术的应用
在设计给水管网的时候,需要依照以下步骤:设置道路信息在需要进行给排水的道路上;对相应的给水节点进行设置;增设给水管;将给水设备布设在给水管网;对给水管网的纵断面图与材料表进行绘制。在设计给水管网时,参考依据为给定的道路中心线,并根据设定好的桩号偏距布设给水节点。在对给水管进行布设的时候,其末端一定要与在水节点连接,这就要求首先布置给水节点,当布置好给水节点之后,然后设计给水管,设计人员在进行设计的时候,需要对给水管的坡度与管径进行确定,同时通过计算机辅助系统来对标高进行计算。在设计给水管网时,因为其设备有很多种,因此需要利用计算机辅助设计系统来设计。利用计算机辅助设计系统可以提供可添加设备的输入方式,在对设备布置完成后,连接给水管与给水设备。
4结束语
1.1机械设计初期计划设计
对于机械设计而言,其初期计划设计是非常重要的,并且会在很大程度上直接影响机械设计的成果和性能。为此,应对机械设计初期计划设计进行分析。从内容上来分析,机械设计的初期计划设计,比较类似于计算机软件设计分析的内容,具体工作主要分为以下几个方面:第一,机械设计在开始工作之前必须对大量的数据和信息进行搜集,并且在整理后开展深入分析,选择有价值的数据和信息,为机械设计工作提供必要的参考。机械设计在精度上的要求很高,不能草率的决定如何设计,需要根据实际的需求以及技术方面的标准来开展设计工作。第二,设计人员必须充分掌握好设计的器具所具备的功能与性质。现阶段的发展已经进入到了高度的自动化阶段,机械设计工作基本上都是通过不同的器具来完成的。因此,器具的功能和性质直接决定了机械设计的成果和应用方向,该项工作在未来的发展中必须得到充分的重视。
1.2机械设计的设计方案
相对而言,机械设计在具体的工作当中都是按照相应的方案来进行的。目前,机械设计方案被认为是设计工作中的核心部分,能够在客观上和主观上对机械设计的质量和水平产生极大的影响。方案设计的工作必须保证贴合实际,过于理论化只会导致非常严重的后果。本文认为,机械设计的设计方案应从以下几个方面出发:第一,机械设计方案必须满足机器本身的性能和功能要求。机械设计从细小的零部件一直到较大的操作设备都要按照设计方案来执行。但是,方案在设计的过程中应保证其符合机器本身的功能和性能,要具有较高的匹配度,否则无法完成较多的工作。第二,机械设计方案在实际的设计当中必须充分考虑到检验者本身的因素。以目前的情况来看,检验者属于主观上的因素,其是否掌握机器的开发、是否能够创新、是否具有较高的认知,都将影响机械设计方案的有效性,从而间接的影响后续的工作。
1.3机械设计的主要技术设计
随着机械设计的重视程度不断提升,很多地区都在机械设计的主要技术方面投入了大量的时间和精力,力求能够在客观上研究出更高的技术成果。但是,机械设计的限制性条件较多,理论化的成果多数情况仅适用于学术研究,未来的设计技术还是应该在实践工作中进行较大的努力。从现有的工作来看,机械设计的主要技术设计过程中,对于主要技术层面这一要素具有非常高的要求。本文认为,在机械设计的主要技术设计阶段,应达到以下两方面的要求:第一,设计人员必须对设计图纸信息进行反复的核对,尤其是一些重要的信息和数据,应认真对待图纸的各种数据计算,从多方面来完成总图与部分图的对比分析,将最终的数据进行有效的整理。机械设计的主要设计技术,从客观的角度来分析就是对各种数据和信息不断加深的过程,提高精度的同时保证机械设计的质量和性能不受到影响。第二,机械设计主要技术的每一个环节都要进行审慎的比对和分析,保证阶段性的工作成果。社会虽然对机械设计的需求较大,但在要求方面丝毫没有减弱。设计人员在执行技术的时候应保证不出现任何类型的疏漏,必要时应进行反复的校对。由此可见,机械设计主要技术在目前的发展中还有很大的提升空间,且值得研究的部分较多。
2我国机械制造的技术
2.1我国先进机械制造技术的特点
近年来,我国科学技术快速发展,先进的机械制造技术在机械制造中得到广泛应用,技术与设备都要进行不断更新,在原有优秀技术的基础上,运用先进技术作为发展的基础,满足当今市场竞争的要求,增强市场竞争力。另一方面,先进的机械制造技术能够有效提升机械产品的性能与功能。由此可见,我国先进机械制造技术的特点还是比较突出的,且在经济效益和社会效益上获得了较大的提升。结合以往的工作经验和当下的工作标准,我国先进机械制造技术的特点主要集中在以下几个方面:第一,技术的精度不断提升。目前的零部件机械制造获得了广泛的重视,零部件的精度和性能都有所提升,促使我国的机械制造技术更上一层楼。第二,面对社会的强大需求,我国先进机械制造技术的体系不断健全,在很多方面都获得了突出的成就,告别冗杂操作的同时,还实现了工作量的降低、工作效率的提升,这是值得肯定的。
2.2我国机械制造技术的发展方向
机械制造技术的发展是一个不断深化的过程,单纯在精度上或者是质量上要求提升,并不是最终的诉求。应用机械制造技术的目的在于为社会提供所需要的产品,促进生产生活的快速发展,减少各种问题的出现。因此,明确机械制造技术的发展方向是非常重要的。根据发展方向,结合当下的工作成果,努力地朝着目标努力,才是今后需要做的事情。本文认为,我国机械制造技术的发展方向应在以下几个方面来展开:第一,机械制造的管理。健全规范的计算机管理制度是我国的机械制造技术发展方向之一,因此,我国机械制造业应该加强对机械制造技术的计算机管理。第二,机械制造的设计。现代的机械产品的设计要求更加倾向于智能化,如CAD设计软件以及虚拟的设计技术对需要设计的机械产品进行模拟设计,并能够通过多媒体等对产品的性能、结构等进行模拟演示。
3结语
1.1结构布局
由设计人员将工程设计构思以CAD软件的形式建立起来,通过计算机数据与可视化立体建模来呈现,在第一层级通过基本结构构建基础模型。
1.2内力分析
这一流程负责对结构中的负载与约束进行布局,同时对结构中的内力进行分析计算。
1.3节点设计
这一环节主要为依据构成节点各杆件端部内力、连接手段、连接方式、杆件类型等通过一定规则与标准采取必要设计与计算,确定连接区域的有关参数与所要对杆件进行的操作,并将该阶段设计结果加入于模型中,这一环节也是以结构布局的层次为基础的。节点设计的比重占总工作任务量的50%-70%,因为节点的设计直接决定建筑结构的稳定性、整体性及可靠性,对工程的施工成本与建筑质量都有着直接关系。从拓扑观点上来看,节点即为空间中位于不同平面直线的交点,从物理学角度上来看,一个未经设计的节点是至少两根杆件或是由一个杆件和设备等支撑物之间形成交点所形成的,一个设计好的节点是通过杆件与连接件组合而成,其中包括节点板、焊缝、螺栓以及加劲肋等。其中节点设计也是CAD设计中的典型设计难点,节点的类型、连接形式繁多是导致该环节成为设计难点的因素之一。针对这一情况,我们先假设杆件与设备之类的支撑物所构成的节点均视为由两根杆件所形成的交点,左右杆件的空间坐标系都置于三个空间平面坐标中,另外每个空间象限中的杆件不能超过3个,且必须满足以下条件之一:
1)杆件的类型均不相同;
2)都属于同一种杆件种类;
3)梁、梁、撑的杆件结构。通过以上假设明确每个节点所含杆件数只有为两个,即m=2个,最多m=18个,分别包括2个柱、x=0与y=0平面中的8个撑,及Z=0平面中的4个撑与4个梁,由此推断节点设计所考虑的类型可由以下公式求出:
1.4绘制施工图
通过CAD进行工程设计的最终结果就是以各种施工图纸的形式所呈现,并进行所需材料统计。
2基于计算机CAD技术的工程图中层次组织分析
基于CAD技术的工程设计图中可见明显层次结构,而工程图所反映的是不同视图下的设计对象的结构示意,而每个设计对象的图形都是通过多个低层次基本构件所组合而成。常规的工程设计图往往不具有层次模型原理,因此也就无法反映出高层部件和底层部件之间的关系。与此相比,基于CAD技术的工程图其优势显而易见。一个完整的工程图中要想传达的内容,不仅包括设计对象的外形,还要体现出和外形相关的信息,例如尺寸、图形标记以及文字说明等。此外各个层次之间可能交叉存在的,例如在具有多层次的图形结构之中,如果程序要在某一部件中的本体坐标区域内操作,而有些数据在CAD图中是与另一部件相连,然而在CAD的实际操作中,却不会对另一部件程序造成影响,这就是CAD技术中的“虚拟工作空间”,即当用到交叉部分时,CAD系统会立即复制一个相同的空间坐标,将所有操作于此空间中进行,处理完毕后,返回本体坐标,这样就不会对交叉部分造成影响,这也就是CAD技术的优势所在。
3结束语