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關(guān)鍵詞:影視制作 數(shù)字特效 場景
中圖分類號:J916 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2012)11-0228-01
1974年,當一部二維動畫《饑餓者》在加拿大被制作完成之后,就開始了影視劇制作的數(shù)字特效運用,而當1977年的電影《星球大戰(zhàn)4:新的希望》橫空出世,則徹底將電腦制作數(shù)字特效推進了人們的視野,掀起了人們對特效技術(shù)運用到影視作品的探索熱潮。所謂的“影視特效”指的就是在影視劇作品的拍攝制作或者是后期制作過程中,采用特殊先進的技術(shù)手段來表現(xiàn)實際拍攝無法實現(xiàn)的場景或情節(jié)。在如今的影視劇作中,數(shù)字特效地運用越來越普遍,也被廣大觀眾所熟知且認可。通常在表現(xiàn)一個不可能完成的場面時,最先想到的肯定是特效技術(shù)地運用,而對于一部3d影片而言,特效技術(shù)運用是否得當,場景表現(xiàn)是否真實、震撼,情節(jié)銜接是否完整都是評判一部電影質(zhì)優(yōu)、質(zhì)劣的關(guān)鍵因素。
1、我國影視劇作品效地運用現(xiàn)狀
隨著電腦技術(shù)地不斷革新與發(fā)展,其運用的領(lǐng)域擴展到各行各業(yè)。在21世紀的今天,最引人注目的無疑是影視劇作中數(shù)字特效的運用。雖然數(shù)字特效在我國電影中的運用起步較晚,但也取得了相當?shù)某删?。曾?chuàng)下國產(chǎn)票房記錄的《唐山大地震》就是一個成功典型。2010年,我國著名導演馮小剛斥巨資打造了這部電影,同時這也是我國的第一部Imax電影,影片效地運用隨處可見,地震來臨前的場面、樓房倒塌的場景、呼嘯而過的飛機以及殘破不堪的地面景象,這些場景生動再現(xiàn)了1978年唐山大地震時的慘烈景象,逼真的畫面讓人們心驚肉跳。當然,除了這部,還有《瘋狂的石頭》、《赤壁》、《狄仁杰之通天帝國》以及《英雄》等等影片中,都可以看到電腦特效技術(shù)的“蹤影”??偟膩碚f,電腦特效在我國影視劇作品中的運用已經(jīng)起步,并且逐漸地成熟、發(fā)展。
2、分析數(shù)字特效對影視劇作的影響
2.1 關(guān)于詹姆斯·卡梅隆導演作品的特效運用分析
2009年底,一部由美國著名導演詹姆斯·卡梅隆斥巨資拍攝的電影《阿凡達》如一顆深水炸彈般迅速炸開,不僅在美國國內(nèi)上映常常爆棚、座無虛席,還憑借其超高的人氣和票房號召力在全球內(nèi)掀起了“納威人”浪潮。2010年年初,這部國內(nèi)觀眾期待已久的3D巨作終于在院線上映,短短一周內(nèi),就多次創(chuàng)下票房新高,一路領(lǐng)跑各部影片,并且遙遙領(lǐng)先??吹竭@里,有人不禁要問,為什么電影《阿凡達》會收獲如此巨大的反響?若只看影片本身的劇情,同樣地“英雄主義”題材在美國大片中并不少見,但如此獨樹一幟的卻不多見。就其本質(zhì),則歸功于導演超乎常人的想象力和技術(shù)過硬的數(shù)字特效。導演詹姆斯·卡梅隆用立體實拍技術(shù)與三維動畫技術(shù),將整個影片中五分之三的鏡頭用數(shù)字特效生成,不僅突破了數(shù)字特效在影視劇作品中的使用極限,更創(chuàng)造了新的電影藝術(shù)表現(xiàn)手法。其實,詹姆斯·卡梅隆導演對于數(shù)字特效運用才能早在1997年就開始顯露。被奉為愛情不朽之作的《泰坦尼克號》是耗資兩億美元投拍的電影,影片的成功之處不單只是感人肺腑的愛情故事,數(shù)字特效地運用同樣也讓人嘆為觀止。在當時的技術(shù)條件下,影片在拍攝時集結(jié)了近20家頂級數(shù)字特效公司共同協(xié)作,整部影片用五百多個特效鏡頭來表現(xiàn)海洋、冰山、人群以及災(zāi)難時的險象環(huán)生的場景,一時之間竟讓觀眾分不清哪些是實景拍攝,哪些特效之作。更為奇跡的是在2012年初,詹姆斯·卡梅隆的“功力”再次讓人瞠目結(jié)舌,一部用電腦特效修復(fù)、還原的《泰坦尼克號》3D版影片,在幾乎相同的劇情前提下,僅僅憑借其出色的特效運用竟然吸引了我國國內(nèi)乃至全球一大批觀眾進場觀看,最終在我國取得了接近10億元人民幣的票房總收入,讓我們再一次見證了“奇跡”的發(fā)生。
2.2 關(guān)于羅蘭·艾默里奇導演作品的特效運用分析
當然,除了詹姆斯·卡梅隆導演是這方面的佼佼者之外,還有一個人不得不提,他就是羅蘭·艾默里奇,他的作品的影響力跟詹姆斯·卡梅隆相媲美。羅蘭·艾默里奇導演擅長拍攝的是災(zāi)難電影,分別在2004年和2009年上映的兩部電影——《后天》和《2012》掀起人們對末日來臨議論熱潮。值得注意的是,無論是在《后天》,還是在電影《2012》中,特效的運用效果驚奇的讓人咋舌?!逗筇臁分须娔X特效技術(shù)直截了當?shù)爻尸F(xiàn)了自然界對人類的瘋狂報復(fù),場面觸目驚心、發(fā)人深省,而《2012》則集中到對洪水、龍卷風、颶風、火山、地震和海嘯等這些自然災(zāi)難的特寫,特效地運用密集地令人目不暇接,觀眾們看到影片中的場景就仿佛身臨其境,仿佛看到這些災(zāi)難就在眼前發(fā)生一樣:航空母艦撞毀白宮、黃石公園火山爆發(fā)、喜馬拉雅山被洪水吞沒,還有那令人驚嘆的“諾亞方舟”,這些場景制作的就好像災(zāi)難紀錄片一樣,不僅混淆了人們的視覺觀感,還讓人感受到那種災(zāi)難到來時窒息的恐懼感。還有在他稍早以前執(zhí)導的一部電影《獨立日》中,龐大的天外飛船將大地籠罩在一片混沌的陰影之下,密密麻麻的外星飛船齊齊向地球展開攻擊,這些場景運用電腦特效處理地天衣無縫。可以說,羅蘭·艾默里奇導演的電影作品在特效技術(shù)的運用真正做到了極致,達到了滴水不漏、盡善盡美的超高水平。
3、影視特效未來發(fā)展展望
綜上所述,影視特效技術(shù)將隨著科技水平的發(fā)展而不斷進步,也將被更多、更廣泛地運用。現(xiàn)今每年都有幾十部甚至更多的3D魔幻大片被制作出來,這些有強大的特效技術(shù)支撐的影片正不斷刷新著人們對電影的傳統(tǒng)認識。但在這背后,還有值得注意的問題。影視制作的核心是劇情,如果脫離了這一關(guān)鍵要素,那么即使特效水平如何超高標準,也難贏得好評,就如“口水橫飛”的影片《無極》一樣。簡單地說,一部好的、成功的電影必定需要強大的技術(shù)支撐和情節(jié)吸引,才有可能達到真正的場面震撼和內(nèi)涵深刻相統(tǒng)一。
參考文獻
[1]王源.電腦影視特技淺析[期刊論文].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟,2004(21).
這項成果由恒憶和英特爾聯(lián)合開發(fā),雙方一直在合作探索多層或堆疊式PCM單元陣列方面的研究。英特爾和恒憶的研究人員現(xiàn)在能夠展示垂直集成的存儲器單元PCMS(相變存儲器與開關(guān))。PCMS由一個PCM元件和新型雙向閾值開關(guān)(OTS)以真正的交叉點陣列方式組成。堆疊多層PCMS陣列的能力提供了更高存儲器密度的可擴展性,同時保持PCM的性能特征,而基于傳統(tǒng)存儲器技術(shù)則越來越難以實現(xiàn)。
英特爾院士、存儲器技術(shù)開發(fā)總監(jiān)Al Fazio表示:“我們繼續(xù)開發(fā)存儲器的相關(guān)技術(shù),以推動計算平臺的進步。這項里程碑式的研究成果令人振奮,我們認為對于擴展存儲器在計算解決方案中的作用以及提高性能和存儲器擴展能力,PCMS等未來存儲器技術(shù)至關(guān)重要?!?/p>
恒憶公司高級技術(shù)院士GregAtwood表示:“這項研究成果前景廣闊,使得未來為PCM產(chǎn)品開發(fā)密度更高、可擴展的陣列和類NAND使用模式成為可能。傳統(tǒng)閃存技術(shù)面臨物理限制和可靠性問題,而從手機到數(shù)據(jù)中心等設(shè)備對存儲器的廣泛需求卻越來越高,因此這項成果意義重大?!?/p>
存儲器單元通過堆疊存儲元件和選擇器而制造,由幾個單元構(gòu)成存儲器陣列。英特爾和恒憶的研究人員能夠?qū)⒈∧?、雙終端OTS部署為選擇器,其物理和電氣特性非常適合PCM擴展?,F(xiàn)在,薄膜PCMS的兼容性讓多層交叉點存儲器陣列成為可能。分層陣列一旦集成起來并按照真正的交叉點陣列進行嵌入,可與CMOS電路相結(jié)合,用于解碼、傳感和邏輯功能。
在12月9日即將在美國巴爾的摩市召開的2009年國際電子設(shè)備大會(Intemafional Electron Devices Meeting,IEDM)上,兩家公司將聯(lián)合發(fā)表標題為《可堆疊交叉點相變存儲器》的論文,披露有關(guān)存儲器單元、交叉點陣列、實驗以及結(jié)果的更多信息。這篇論文由英特爾和恒憶的技術(shù)人員共同撰寫,英特爾高級首席工程師DerChange Kau將做相關(guān)演講。
索尼開發(fā)出高幀率單鏡頭3D攝影技術(shù)
10月1日,索尼集團宣布開發(fā)出單鏡頭3D攝影技術(shù),能夠以240fDs記錄自然平滑的3D影像,甚至是體育場景中的快速運動物體。該項技術(shù)結(jié)合了為單鏡頭3D攝影新開發(fā)的可同時捕捉左側(cè)和右側(cè)圖像的光學系統(tǒng),以及現(xiàn)有的高幀率(hiqh framerate)記錄技術(shù)來實現(xiàn)240佃s 3D攝影。索尼在10月6日開始的“CEATEC日本2009”展會上展示了應(yīng)用這項技術(shù)的原型機。
現(xiàn)有的半反射鏡(halfmirror)3D攝影系統(tǒng)中有兩個獨立的鏡頭分別對應(yīng)左跟和右眼,視差范圍可以調(diào)節(jié)。使3D影像的深度可以進行相應(yīng)調(diào)整。但是,當進行變焦和對焦操作時,人眼的靈敏度,特別是對雙影像大小差異和旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生的差異,以及垂直誤差或影像質(zhì)量的差異的敏感度,要求復(fù)雜的技術(shù)來保證每個鏡頭之間的緊密協(xié)調(diào),并確保光軸、影像大小和焦點的無差異。單鏡頭系統(tǒng)的引入解決了可能導致雙跟光學特征差異的任何問題。并且,通過使用反射鏡替代快門,入射光線可以同時被分離進入左側(cè)和右側(cè)的影像,并在到達重放鏡頭的平行光區(qū)域(在此區(qū)域目標物體焦點處發(fā)出的分離光線變成平行光線)時被記錄下來。分離的左側(cè)和右側(cè)影像隨后被左右影像傳感器分別處理和記錄。由于左右眼的影像被捕捉時沒有時間差異,記錄自然和平滑的3D影像成為可能,甚至是快速運動的場景。
光學測試表明,240fps達到了人眼視覺感知的極限,超越此范圍人眼就很難察覺模糊和運動畫面的抖動(連續(xù)影像看起來像是一系列分離的畫面),通過開發(fā)性能接近人眼的240fps幀率的CMOS影像傳感器以捕捉自然以及快速運動的物體,索尼成功地進一步提高了3D視頻影像的質(zhì)量。
最近我們已經(jīng)在做電影《龍門飛甲》紀錄片的后期了。這部電影也是是徐克導演的第一部中國3D的武俠片,我們在拍戲現(xiàn)場常常聽到徐克導演談起3D,一開始以為他只是迷戀3D,原來不是,他是覺得這項技術(shù)打開了電影的另一個空間,多了一個可能性,讓電影更有趣。
當時,我們在天漠拍攝沙漠一段戲的空隙,導演又聊起他對3D的看法。下文截取了其中的段想跟對3D電影感興趣的朋友們起分享。
“牽涉到電影的立體感,這只是個理論。我們很保守,原因是什么呢?立體感可以事后調(diào)的。我們的30%可以修的,所以我們要留著30%事后來調(diào)整,當然我們不要弄得太極端就調(diào)不回來了。很多鏡頭會看得很吃力,有時候我們會覺得很暈,這就是太極端了,很多東西都很極端。我們?nèi)粝肓Ⅲw感強我們可以拍得精良些,還是保留30%,事后可以來調(diào)。所以這里面就牽涉到我們所說的方法跟步驟的問題。我們做事情的時候步步來,這步是為了下一步。要一步一步來,因為在鏡頭里面,在不同的景深跟立體感里面,在鏡頭與鏡頭之間我們把他們調(diào)整得很相近。比如說我們要讓它們很立體時,不能一下調(diào)走;人有時候看立體電影,就是突然推近,突然拉走,就很暈。所以我們有時候拍立體電影,只是想到盡量要立體,但忽略了要把立體的感覺統(tǒng)一化,突然很深突然很淺,就看得很辛苦;為了立體的效果,忽略了觀眾觀影的感受。很多鏡頭會把兩只眼睛拉得很開,當時沒事,摘下眼鏡就會很暈。其實這些細節(jié)的關(guān)系不復(fù)雜,搞通就好了。你吃補品吃太多身體反而會病,吃健康的就可以了,我就讓觀眾看得很舒服就可以了。有時候有些特技部分要留些空間給后期特效來做。我們合作的后期公司基本上是希望我們不要動得太多,讓后期先做?,F(xiàn)在后期是這樣,現(xiàn)在國內(nèi)還沒有一家公司有這方面全面的經(jīng)驗,我們就聯(lián)合了韓國、美國以及新加坡的3D制作人員起工作。本來我還想請好萊塢一些很有經(jīng)驗的人加入,可惜他們時間上有問題,不過還好,最終《阿凡達》的視覺總監(jiān)過來培訓我們的人,并且他們答應(yīng),我們?nèi)绻麑砗笃谥谱魃嫌惺裁葱枰€可以讓他們過來幫忙。我們盡量先以一些很保險的方式去做。其實3D并不是一部電影好看的主要因素,關(guān)鍵還是要講一個好的故事。我們在技術(shù)上不是說它可以幫我們做一些什么樣的事情,只是說它是另種電影的語言,用得好的話它很特別,用的不好的話它就會比2D更討厭。所以在某種情況來講,無論文戲或者動作戲,都需要很多部門來配合。道具、燈光、替身、動作設(shè)計,這是一個很大的挑戰(zhàn)。有時候,我們2D的中景在3D來講是特寫,很立體,而且立體感集中在臉部。我覺得3D在寫實的電影里面會很特別,因為你會覺得她很真。你把機器架在很奇怪的地方去,它就特別有立體感,能進入到我們想要帶他們?nèi)サ哪莻€世界。動作會撩動人的感官,3D可能會帶來感動,可是我覺得不能每個鏡頭搞得人家都累死了。機器很龐大,上搖臂的時候比較復(fù)雜,要很會計劃現(xiàn)場機器的位置才行。有一臺機器固定,因為要拍整體的東西,要用數(shù)字攝影機……很多人堅持用膠片,但是最終沖印不好就不能保證一個干凈的畫面。
其實3D的器材不算太貴,我們足可以接受,其實真正能做3D的人才更重要。在中國做3D,不是器材不夠就是人才不夠。器材可以很快就能想辦法去買,但人才卻不好籌,是要一個過程,要訓練學習,要經(jīng)驗,3D其實還是有很遠的路要走?!?/p>
關(guān)鍵詞:職業(yè)院校;3D打印實驗室;建設(shè)方案
中圖分類號:G647 文獻標識碼:A 論文編號:1674-2117(2015)19-0133-03
3D打印技術(shù)是制造業(yè)領(lǐng)域迅速發(fā)展起來的一項工業(yè)技術(shù),其原理是快速成型技術(shù),采用粉末狀可粘合材料,利用疊加原理,逐層打印的方式來構(gòu)造實體。隨著美國第一支3D打印手槍的誕生,該技術(shù)在世界范圍內(nèi)引起哄動,許多企業(yè)、科研機構(gòu)、高校紛紛搶抓先機,加大生產(chǎn)、研究力度。隨著國家及地方政府政策的扶持,與3D打印技術(shù)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)必將蓬勃發(fā)展,而掌握快速成型技術(shù)、逆反工程及加工工藝設(shè)計的人才也將成為市場緊缺人才。面對這一現(xiàn)狀,高校開設(shè)3D打印專業(yè),加強實驗室建設(shè)就顯得尤為重要與迫切。
實驗室建設(shè)的必要性
高等職業(yè)院校旨在為社會培養(yǎng)理論知識扎實、實踐技能過硬的應(yīng)用型高級專門人才。培養(yǎng)的人才進入社會,無論是從事生產(chǎn)還是做研究,都應(yīng)服務(wù)于社會的需求。所以,學校在培養(yǎng)過程中,應(yīng)以社會實際需求為準則,使學生有更多的機會接觸實際生產(chǎn)過程,了解加工工藝,熟悉多種設(shè)備的應(yīng)用與維護。因此,學校要培養(yǎng)社會需求的高級技能性人才,必須加強實驗室建設(shè)。
1.提高學生快速成型制造實踐能力的需要
隨著3D打印技術(shù)的迅速發(fā)展,社會急需掌握相關(guān)技能的高級人才。3D打印被稱作是“實現(xiàn)數(shù)字化制造的關(guān)鍵技術(shù)”,該技術(shù)涵蓋材料成型、逆向工程、三維數(shù)據(jù)采集技術(shù)、計算機三維設(shè)計與工藝設(shè)計、設(shè)備操作與維護等專業(yè)知識。要實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標,實踐教學比例至少要達到50%以上,因此學校要培養(yǎng)3D打印應(yīng)用型人才,實驗室的建設(shè)十分重要。
2.相近學科實驗功能擴建的需要
實驗室建成后可服務(wù)于學校相近學科的實踐教學。3D打印技術(shù)廣泛應(yīng)用于模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域,因此,如果學校開設(shè)模具設(shè)計與制造、工業(yè)設(shè)計、數(shù)控技術(shù)、藝術(shù)設(shè)計等專業(yè),3D打印技術(shù)實驗室可完全服務(wù)于這些學科的實踐教學,既能保證實踐教學有序開展,又能保障實驗室的利用率。
3.教學研訓一體化建設(shè)的需要
實驗室功能既要滿足實踐教學需要,又要滿足科研及對外加工服務(wù)需要,集教學、科研、實訓于一體,堅持走產(chǎn)、學、研結(jié)合的建設(shè)方針。承擔地方政府或企業(yè)的設(shè)計、制造任務(wù),使教師學生共同參與,提高教師科研能力,保證學生有大量的實際工程經(jīng)驗。
實驗室建設(shè)原則與思路
基于人才培養(yǎng)目標定位及學校專業(yè)體系設(shè)置,實驗室的建設(shè)思路是以建立一個“專業(yè)、特色、創(chuàng)新、實踐性”實驗室為總體指導思想,既能滿足學校3D打印專業(yè)方向、模具設(shè)計與制造、工業(yè)設(shè)計、藝術(shù)設(shè)計等專業(yè)的實驗教學需要及科研需要,又能滿足對企業(yè)人員進行技術(shù)培訓的需要。實驗室的建立旨在培養(yǎng)一批有知識,有技術(shù),貼近實際需要的,面向快速制造行業(yè)、產(chǎn)品設(shè)計與制作等領(lǐng)域的創(chuàng)新性應(yīng)用型人才。
1.建設(shè)原則
第一,構(gòu)建既能滿足教學,又能滿足科研需要,實現(xiàn)校企合作,為企業(yè)提供培訓條件的綜合性、開放性實驗室。
第二,以實驗室的建設(shè),促進學校相關(guān)專業(yè)及學科實踐教學體系的改革,提高實驗的開出率。既能實現(xiàn)基礎(chǔ)性與驗證性實驗,又能開展綜合性與創(chuàng)新性實驗。學生能更全面、更深入地了解專業(yè)核心知識和技術(shù),從而更貼近社會與企業(yè)的實際需求,實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)與企業(yè)需求的無縫連接。
第三,帶動專業(yè)類科研項目發(fā)展。實驗室的建立,能為教師的科研和學生的科技創(chuàng)新活動提供良好的平臺,帶動專業(yè)創(chuàng)新實驗項目發(fā)展,加強學生專業(yè)實踐技能的培養(yǎng),提高就業(yè)率。
2.建設(shè)思路
第一,實驗室功能集數(shù)據(jù)獲得(三維測繪)、數(shù)據(jù)處理(三維設(shè)計)及數(shù)據(jù)輸出(3D打?。┯谝惑w,可結(jié)合學校已有的數(shù)控機床,形成一整套設(shè)計、加工制造產(chǎn)業(yè)鏈。它能提供學生從認知性學習到綜合性學習的所有教學條件,讓學生系統(tǒng)性地進行新產(chǎn)品的快速設(shè)計、快速測繪和3D打印整個產(chǎn)品研發(fā)驗證環(huán)節(jié)的學習,獲得解決實際問題的能力,啟迪探索創(chuàng)新精神,發(fā)揮綜合潛在能力,最大化地提升在3D打印產(chǎn)業(yè)及應(yīng)用行業(yè)的就業(yè)競爭力。
第二,實驗室建設(shè)分階段、有計劃地進行。第一階段主要完成手持式三維掃描儀、計算機及桌面式打印機的采購配置工作;第二階段主要以建設(shè)工業(yè)級掃描儀及工業(yè)3D打印機、測量儀器為主。分期逐步配置一整套的三維數(shù)字設(shè)計制造軟、硬件設(shè)施。
第三,以師資隊伍的建設(shè)為核心,加強人才建設(shè)力度,采取引進、進修培養(yǎng)、兼職等措施提高實驗教學隊伍的水平,建設(shè)一支教學思想先進、知識和年齡結(jié)構(gòu)合理的實驗教學隊伍。
實驗室功能定位
1.教學
首先,服務(wù)于工業(yè)設(shè)計、數(shù)控技術(shù)、模具設(shè)計與制造等相關(guān)專業(yè)的實驗教學需要;其次,滿足相關(guān)課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計的需要;再次,滿足學生參加科技創(chuàng)新類活動的需要。
2.科研
首先,通過實驗室建設(shè),搭建高水平的科研技術(shù)平臺,充分發(fā)揮學校特色及教師綜合業(yè)務(wù)水平;其次,利用尖端的各種設(shè)備,輔助師生在快速成型技術(shù)、工藝設(shè)計及材料等方面完成相關(guān)科研工作,提高學校在3D打印技術(shù)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新能力。
3.對外服務(wù)
①為企業(yè)解決技術(shù)難題、提品設(shè)計開發(fā)的相關(guān)服務(wù);②承擔對外加工任務(wù),主要面向傳統(tǒng)加工方法難以制造的復(fù)雜類零件加工;③企業(yè)員工技術(shù)培訓服務(wù)。
實驗室建設(shè)方案
1.實驗室配置原則
以產(chǎn)品零件(裝配體)測繪、設(shè)計、模具、檢測、制造流程為主線,實驗室按照數(shù)據(jù)采集、逆向設(shè)計、三維檢測、3D打印、快速模具、后處理等項目,注重設(shè)備對創(chuàng)意設(shè)計、工業(yè)設(shè)計、模具開發(fā)的覆蓋。整體培養(yǎng)學生綜合的三維數(shù)字化設(shè)計制造實操能力。
2.建設(shè)過程
結(jié)合學校3D打印技術(shù)實驗室建設(shè)的實際情況,對如何進行實驗室建設(shè)總結(jié)如下幾點。
(1)做好資金預(yù)算
關(guān)于3D打印機的價格:桌面級的價格在8000~20000元不等,工業(yè)級的按國產(chǎn)和進口劃分價格在幾十萬到上百萬不等。
(2)加強企業(yè)調(diào)研
根據(jù)建設(shè)需要,要走訪相關(guān)3D打印設(shè)備生產(chǎn)制造企業(yè),了解生產(chǎn)一線資料,綜合多家產(chǎn)品進行綜合對比,選出適合的產(chǎn)品型號。
(3)規(guī)劃實驗室布局
首先,預(yù)算實驗室面積,選好合適的位置;其次,設(shè)計布局圖,實驗室布局分為工藝設(shè)計區(qū)、加工及檢測區(qū)、討論區(qū)三個區(qū)域,如下圖所示。設(shè)計區(qū):主要擺放計算機并安裝工藝設(shè)計軟件,實現(xiàn)逆向設(shè)計、加工工藝設(shè)計等功能;加工及檢測區(qū):完成加工任務(wù)并進行精度測量,主要加工設(shè)備有桌面式3D打印機、光固化快速成型機、三坐標測量機及其他相關(guān)附件,主要測量設(shè)備有三坐標測量機、工業(yè)投影儀;討論區(qū):為學生提供知識交流的平臺,可完成實驗數(shù)據(jù)的整理、實驗報告的填寫及疑難問題的討論等。
(4)設(shè)備及軟件配備(見下表)
(5)建設(shè)進度和實驗室功能定位
結(jié)合企業(yè)需求及學校實際情況,實驗室采取分期建設(shè)。其中一期以國產(chǎn)設(shè)備為主,主要以增強學生認知水平和對3D打印技術(shù)的了解為目的,功能定位以演示、教學為主;二期可以考慮投入工業(yè)級設(shè)備,為學生技能訓練和服務(wù)企業(yè)提供保障,功能定位以教學、科研、技術(shù)服務(wù)為主。通過一期建設(shè),實驗室能基本滿足教學、演示功能,可以用ABS塑料進行小型創(chuàng)意產(chǎn)品和零件的制作,進行一定的功能驗證。
結(jié)語
目前,我國3D打印技術(shù)正迅速發(fā)展,處于技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵時期,勢必會造成相關(guān)專業(yè)人才緊缺的現(xiàn)狀。學校開設(shè)3D打印專業(yè),加強實驗室建設(shè),將在最大限度內(nèi)發(fā)揮高校培養(yǎng)3D打印技術(shù)人才的作用,為社會培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型、技能型的優(yōu)秀人才,這必將對我國的3D打印產(chǎn)業(yè)起到巨大的推動作用。
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第34屆SIGGRAPH 2007數(shù)字圖形學年會于8月9日在美國加州圣地亞哥市閉幕,來自全球的250家圖形圖像軟硬件廠商參加了大會附設(shè)的展會,并在會上展示了最新的產(chǎn)品與技術(shù)。除了最新的圖形硬件廠商展覽、電腦動畫論壇、ACM游戲視頻論壇,SIGGRAPH 2007還首次推出了以動畫為主體的計算機工程與運用、渲染和浮現(xiàn)顯示技術(shù)方面的專業(yè)論壇。同時今年SIGGRAPH電腦動畫節(jié)的參賽作品也創(chuàng)下了歷史之最,是首次有兩部學生作品獲得大獎的一屆。
SIGGRAPH不僅展示了數(shù)字藝術(shù)作品,也為技術(shù)巨頭們提供了一個展示自己新奇科技的舞臺。微軟在會上了DirectX 10.1,并展示了“肥皂”鼠標;AMD了2GB顯存的ATI顯卡;OpenGL 3新鮮;索尼展示了Cell運算處理板……從機器人到圖形圖像技術(shù),從聲光感應(yīng)到虛擬現(xiàn)實,太多太多的新技術(shù)新產(chǎn)品將改變我們的生活。
索尼:Cell運算處理板
索尼公司在SIGGRAPH 2007上展示了新開發(fā)的Cell運算處理板(Cell Computing Board)原型。這項技術(shù)可以在多媒體計算中應(yīng)用,特別是為需要對大量數(shù)據(jù)進行處理的電腦圖形計算和科學計算提供了新解決方案。
Cell微處理器由IBM、索尼計算機娛樂(SCE)及東芝聯(lián)合開發(fā),每個Cell處理器包含1個主處理器和8個協(xié)處理器,每秒可進行2560億次浮點計算。Cell運算處理板集成了高性能的Cell寬帶引擎(Cell/B.E.)微處理器和RSX圖形處理器,提供的高運算性能可以高速處理海量數(shù)據(jù),同時降低尺寸和能耗。
Cell運算處理板的尺寸很小,它可以被嵌入到1U(服務(wù)器外部尺寸單位)尺寸的服務(wù)器,并安裝在19英寸的機架中,它的功耗降至400W甚至更低。利用Cell運算處理板,可以進行4KB圖像的實時處理、CG渲染及多線程處理能力的物理仿真等演示。
微軟:DirectX 10.1
在SIGGRAPH 2007上,微軟公司展示了DirectX 10.1及其編程界面的未來面貌。微軟官方目前已經(jīng)證實,Windows Vista SP1中將包含DirectX 10.1,并將很快。
DirectX 10.1是一系列DirectX 10的擴展集,包含5個新的API。DirectX 10.1在性能上也有所提升,它改進了陰影渲染資源的存取功能,更新了浮點混合功能,功能更為強大;同時,陰影過濾功能也獲得了提升,這可以進一步改善游戲畫面的畫質(zhì);DirectX 10.1還實現(xiàn)了對多核計算系統(tǒng)的支持,大大降低了游戲開發(fā)難度;另外,DirectX 10.1還引入了32位浮點過濾精度,可以進一步改善HDR渲染的畫面質(zhì)量;在處理畫面渲染、光線反射和散射時,DirectX 10.1還可減少程序調(diào)用API的次數(shù),明顯提升程序的執(zhí)行性能。通過DirectX 10.1,可以讓GPU執(zhí)行更多的計算任務(wù),將極大地拓展GPU的應(yīng)用空間。
另外,微軟在展會上還展示了一款“肥皂”鼠標。使用這種鼠標時不需要用鼠標墊,你只需要把它握在手里隨便搓揉,就能自由地操控光標,非常有意思。
微軟在本屆年會上共有14篇論文入選,占總論文數(shù)的13%。其中,有7篇論文來自位于北京的微軟亞洲研究院。
OpenGL 3
在SIGGRAPH 2007上,OpenGL架構(gòu)評估委員會正式宣布了OpenGL 3。OpenGL是一個專業(yè)的3D程序接口,也是一個功能強大、調(diào)用方便的底層3D圖形庫,而且它是與硬件無關(guān)的軟件接口,可以在不同的平臺進行移植。
OpenGL 3支持很多新特性,比如替身渲染、頂點數(shù)據(jù)流動傳輸、紋理數(shù)據(jù)緩存和大量新的紋理格式等等。OpenGL 3向下兼容。
OpenGL 3進一步提高了執(zhí)行效率,但需要DirectX 10級別硬件。同時,它與微軟的DirectX 10有相似之處,比如增加了幾何著色渲染、整數(shù)指令集、統(tǒng)一緩沖、原生支持非線性色彩空間等等。
AMD:2GB顯存的顯卡
AMD在SIGGRAPH 2007上展示了基于HD 2000系列的DX10專業(yè)顯卡――ATI FireGL Workstation系列產(chǎn)品,并了5款工作站級FireGL專業(yè)顯卡。其中一款FireGL V8650擁有2GB的顯存,成為業(yè)界之最。
這五款顯卡的型號分別為V8650、V8600、V7600、V5600和V3600。其中V8650和V8600的性能最為強的,它們采用了R600XTX內(nèi)核,核心頻率為700MHz,512位的顯存總線帶來了128GB/s的恐怖帶寬,流處理單元高達320個,分別具有2GB和1GB的顯存。V8650顯卡還支持立體3D輸出,同時可以通過CrossFire技術(shù)并聯(lián)使用,讓系統(tǒng)中的顯存達到4GB,這是讓人興奮的一件事情。
Autodesk:Maya 2008
Maya是世界頂級三維動畫軟件,專業(yè)的影視廣告、角色動畫、電影特技等都離不開它。Autodesk公司在SIGGRAPH 2007上推出了Maya 2008和3ds Max 2008。
Maya 2008的亮點很多,它提高了多邊形建模效率,提供了性能改善的皮膚與搭建工具箱,其總體性能、效率也比以前更高。Maya 2008可在Windows與Linux操作系統(tǒng)及基于英特爾Macintosh與PowerPC電腦(僅限于32位版本)的Mac OS X系統(tǒng)上流暢運行。Maya 2008在建模、裝備和渲染工具方面提供了更多的靈活性。
3ds Max 2008則提供了更強的瀏覽和處理大而復(fù)雜場景的能力。它采用新的視窗技術(shù),可以更好地處理由數(shù)萬個物體組成的場景,還能夠以近60倍的速度變換物體。3ds Max 2008提供了一個新的場景瀏覽器(Scene Explorer),還具有mental ray工作流程方面的幾項改進。3ds Max 2008可以大幅提高藝術(shù)家的生產(chǎn)效率,使他們能夠通過創(chuàng)新的建模和互動渲染能力迅速實現(xiàn)更好的視覺效果。
GrImage柵格影像新技術(shù)