光电科学与技术的前景范文

光电科学与技术的前景篇1

多媒体技术运用于舞美领域的必要性

多媒体技术就是通过计算机把文本、图形、图像、声音、动画和视频等多种媒体综合起来,使之建立起逻辑连接,并对它们进行采样量化、编码压缩、编辑修改、存储传输和重建显示等处理。计算机以其无可比拟的便捷、高效、精确、易于修改和存储方便等特点不断刷新各项纪录。近年来多媒体技术的加速发展,软件的不断更新,为计算机在设计表现领域的广泛应用提供了广阔前景,在多媒体技术的帮助下,将舞台设计成一个时间艺术和空间艺术的综合体,既有文学与音乐的时间性、听觉性,又有绘画与建筑的空间性、视觉性。在功能上,它不但要扩展人们的视觉范围,还要扩展人们的思维能力。计算机对于图形设计及舞美创作方面起重要的主导作用,给我们提供了一条思路,可以把计算机转换成一种全新的“舞台语言”,我们有理由相信计算机与舞美的联姻必将激发更多的灵活性和创作激情。

多媒体技术在舞美中的运用

计算机神奇的表现力使理想形态的创造达到随心所欲的境地。计算机三维技术有极强的仿真能力和创造力,它可以在虚拟的空间里,创造出极其逼真的世界,又可以凭借想像力创造出大自然的视野,在三维动画所表现的空间画面中,以超现实的表现力设计出动态的理想世界,在这里传统的描绘材料工具及技法都望尘莫及。传统的舞美设计,总是先要有一个初步构思,画出草图,通过与导演和各部门的协商,让构思具体化,然后画出效果图。但是手画的效果图是二维空间表现三维空间的,与真实的场景有一定的差距,又很不直观。另外灯光的效果也无法体现, 因为一台晚会的灯光变化是很多的,不可能每一种变化都要画一张效果图。所以,舞美设计的最终面貌还是要到装台后才能看到。在舞台上,灯光布景都装好后,一旦对光时发现灯光、布景存在什么问题或有什么不足之外的话, 想改是很困难的。也是来不及的,尤其对我们电视直播晚会常常带来不可挽回的损失。利用计算机三维技术可以在一定程度上及早解决这些问题。

特别对于灯光设计效果图来说,应该充分表现出光与景的关系,表现出不同材质、不同介质的特点,准确地表现光线、包括光线在空间的造型。而利用计算机灯光设计软件,可在瞬时对颜色、材质、影子、光及大量附加效果进行如意的编辑、强大的动画工具和快速的图像生成功能,可以使灯光效果图更接近现场的效果,达到艺术设计理念的氛围。当电脑作为对舞台演出灯光的控制设备时,即可严格依照灯光设计者键入的编程方案,迅速而准确无误地调控灯具完成对光色的组合、移动、变化,极大地强化了舞台灯光的可控性和可塑性,从而拓展了设计者对假定时空的想象和创造及舞台体现前瞻能力。

随着计算机技术、光学、电子技术、视频技术的发展,各种影像设备在舞台演出中的应用也日益增多,促进了舞台演出艺术的发展。LED电子显示屏是集光电子技术,视频技术,计算机技术和微电子技术为一体的科技产品。LED因其强大的功能在现代舞台演出中得到了广泛的应用。它的表现力非常丰富:可以模拟实景,再现自然,也可以显示效果图像,还可以用来展现资料等等。它有传统布景所无法比拟的灵活性和虚拟性,又有灯光系统所具备的部分光源特点,如大屏幕是利用发光二极管制作,通过本身的光源性能摸拟出现形态迥异的现实空间造型,还能表现出灯光的光效效果。 随着LED大屏幕在舞台演出中的使用越来越频繁和设计者创作观念的改善,在某些演出中,它已经作为舞台美术中极其重要的构成元素出现了。在演出中,大屏幕出现与演出节目相匹配画面,代替了传统布景功能,而且所营造出的虚拟画面给了我们想象的空间,比实景更有气氛。传统舞美布景是用具体的物质材料构造,具有可视的外部样式,给观众以实体般的感受,但是不便于灵活替换,而且制作成本较高。而LED能播放任何可以想象到的画面,动态的、静态的、写实的、写意的、内容多姿多彩,效果也更为生动逼真,能够给观众身临其境的完美享受,进而直接影响观众的心理变化,左右观众的情绪。纵观近几年的春晚歌舞类节目,原本非常不受关注的舞蹈类节目借助形式上的创新和内容上的丰富化,变成了包装精美,具有吸引力的亮点。之前,在几百平米的舞台上往往只能用一个4:3的传统电视屏幕,而现在可用LED做成各种异型,甚至圆体状,还可将LED打散构图,布满整个舞台。在2007年中央电视台春节联欢晚会舞蹈类最佳节目评选中,获得第一名的是将舞蹈艺术与多媒体技术结合起来的《小城雨巷》。悠扬的丝竹声中,薄薄水雾和着烟雨,顷刻间将观众带到了细雨飘零的江南水乡;当舞者手执一把纸伞,在空灵的旋律中翩翩起舞时,让人如入诗境。如此美好的画面,除了舞蹈演员曼妙的舞姿,我们还要归功于舞台后方的LED电子显示屏。整个大屏幕使用动态实景和灯光的变幻烘托江南水乡的氛围,很有立体感和纵深感,加上近距离取景,画面很逼真,有“人在画中走”的意境。2009年的中央电视台春节晚会更是将LED运用到了极至,有平面的、圆状的,并能上下运动,前后变幻,使整个舞台形成一个美妙无比绚丽的画图。

视听特技在电视舞美领域的应用非常广泛,其中舞台照明和舞台音响是较重要的两大板块。

利用灯光手段为舞台照明并为人物、景物造型的艺术,称做舞台照明。其作用是根据演出要求,按照舞台美术的整体构思,运用舞台灯光的技术设备及手段配合演员表演,塑造舞台上的视觉形象。灯光设计面对如今多样的节目形式,必须紧扣晚会的主题,对不同的节目内容进行针对性的设计与艺术创作,只有这样才能实现灯光的表现形式与节目内容的高度统一。通常晚会舞台的灯光主要是以节目的音乐变化和节奏的变化来控制灯光的亮度与闪光点闪频速度,灯光的色彩变换主要是以聚焦变化为主,通常可以制造色彩的变化与亮度和聚焦灯点有交叉影合的绚丽美感,为节目内容增光添彩,渲染气氛,增强节目电视画面的视觉效果。在上世纪80年代初,舞台灯光一直采用人工更换涤纶色纸的方法,这种手动操作模式的繁琐、不安全,及演出过程中同一盏灯不能换色等问题制约了灯光设计的发展。随着我国文艺演出逐渐兴盛、演出规模日益扩大,灯具的使用数量越来越大,逐渐摆脱了手动换色的局限,让舞台变幻出更多更美的色彩,推进了舞台灯光艺术向更高水平发展。而实现舞台灯光自动化、智能化和科学化则是一个富有挑战性的目标,它涉及人们对艺术观念的认识、照明设备的创新、演播厅建筑的配合、演艺制作的工作方式等方面的变革,这是戏剧艺术、剧场建筑、科学技术三者紧密结合的“大系统”工程。

舞台音响技术也是随着当代科技的发展而产生的一门崭新学科。近年来,随着数字技术的发展,舞台音响技术也朝着数字化方向呈现出越来越精细的趋势,其作用也随着当代传播方式的数字化及传播范围的普泛化而显得越来越重要。在当代舞台艺术创作中,即在当代传媒技术高速发展的形势下,音响技术已开创了“从技术到艺术”的设计理念,即技术与艺术的完美结合,人性与科技的结合,成为了舞台表现的重要手段。目前多维数字音响技术这个新概念进入了人们的视野,并被预言将得到进一步创新及普及,这是我们值得探究的新领域。

多媒体技术在舞美领域的发展前景

在当今国际艺术创作潮流中,舞台艺术与技术的结合已经成为表演艺术中不可分割的创作体现元素,文艺科技已作为文化艺术创作的重要载体。在发达国家中以高科技声、光、电等各种先进技术组合体现的舞台艺术已经独树一帜,足以让人为之振奋,它符合了人们的现代审美理念和文化消费需求,已成为强大的文化产业的基础。国外舞台艺术创造运用高科技手段所呈现的表演样式,在现代科技迅猛发展的形势下,为优秀舞台艺术作品的产生和传播提供了丰富的体现手段。我国的舞台科技研究开发由原来的单一舞台科技项目研究,发展到以技术项目的整体综合。晚会演出的震撼力,不但在于艺术创作的内涵,还在于充分利用科技手段,使演出更具张力,而且利用与拓展舞台表演空间,增强剧情气氛,提升演出表现力与震撼力。我们要使舞台科技从单一硬件设备、设施的改造走向用于舞台艺术的互动发展。

值得一提的是, 随着文化设施和剧场建设的蓬勃发展,舞台机械作为文化产业的一部分也以空前的速度和规模发展着。舞台机械是实现舞美的硬件基础,它的发展推动着舞台艺术化进程。随着国外舞台机械设备的进入,我国舞台机械的配置水平和装备水平有了较大提高,舞台机械行业已经形成了一个潜力巨大、发展势头迅猛且竞争激烈的市场。但与国外相比,我国,我省与国外比还有一定差距,高科技与艺术的结合,我省还处于磨合阶段,有关硬件也没完全到位。因此,制定舞台机械相关标准,规范舞台机械的生产和应用就成了当务之急。

但是无论如何机械只是一种工具,本身不具有创意,更无法代替我们的大脑,在设计中起决定因素的仍然是人的创意。所以如何更好的将技术与艺术融合,让多媒体技术成为舞台的有机成分,是我们要不懈探究的问题。我们也相信这是一个发展空间广阔的课题,它的发展势必会带来舞台艺术和审美观念的不断变革。

光电科学与技术的前景篇2

【关键词】电子技术通信工程发展前景技术应用

在社会经济、科学技术的不断发展下，社会各行业领域都逐步完成了高新技术改革，特别是电子技术的应用，基本已渗透到了人们生产、生活的各个角落。通信工程是科技应用领域中的主要行业，它在历经多年发展，现已在信息传输、信息交流等领域得到了长足的发展。通信工程的研究内容是在信息交流、信息传递过程中，涉及到的各种技术（即检验、传输、交换技术）。电子技术，是一项综合物理技术研究成果、各种物理学知识而发展起来的工程技术，它也是基于电子学原理，实现电子设备应用的一门技术。

一、电子技术的发展现状

电子信号处理是电子技术的一个重要内容，主要的处理方式有：信号的转换、滤波、转换。信号放大是指强化接收到的电子信号的等级和强度，从而方便信号的再次接收或传输；信号转换是指转换信号表达形式，以满足接收方设备的型号要求。以应用方向为依据，电子技术主要分为电力电子技术、信息电子技术两大类。以应用方式为依据，又可将信息电子技术细分为数字（Digital）电子技术和模拟（Analog）电子技术两种。（1）电力电子技术。随着电力电子技术的发展，实现了传统电力电子技术向现代电力电子技术的完美转变。传统电力电子技术主要为低频技术，低频技术是指其信号传输、波段强度均较低；现代电力电子技术主要为高频技术，高频技术的信号传输频率、强度都相对较高，也更能满足现代信息传输的高要求。就电力电子技术的应用规模、应用范围而言，它已覆盖了传统工业和高新技术产业。高新技术行业中的电力电子技术应用，在与其他科学技术下的协同作用下，为现代化建设做出了巨大的贡献。（2）信息电子技术。信息电子技术在汽车工业中的应用，产生了“电子汽车”概念，并使之变为现实。智能化传感器，主要提供用于处理、模拟的信号，并能对信号进行放大；软件技术，是指在各种新型技术的不断应用下，原有软件需要进一步加以完善，或需要接入互联网；嵌入式微处理机目前已广泛应用于汽车的故障诊断、速度控制、传动系、发动机、环保、安全等方面。目前，通过应用微处理机来对汽车性能加以改善，将是汽车电子设备的一大发展趋势。

二、通信工程发展现状

在信息科技中，通信工程是一个极具活力而发展迅速的领域，特别是互联网络通信、光纤通信、数字移动通信的发展，让人们在信息的传递、获取方面的便捷程度大为提高。随着人们对于信息传递、交流需求的不断提高，各种信息沟通极大地改变了人们的工作和生活，其中以现代网络技术尤为典型，目前，在人们生活的各个方面都能看到网络技术的影子，网络技术的应用极大地满足了人们的信息交流、信息的需求，鉴于此，通信工程的发展前景将蔚为可观。对于信息产业来说，其覆盖面非常广泛，既包括了媒介信息获取与处理所需的器件设备，还包括计算机、卫星、光纤、自动控制、激光等，信息产业以其范围广、产值高、技术新等特点，已逐步成为了我国国民经济建设的重要组成产业。通信工程的硬件基础是现代声、电、光技术，并在相关软件的配合下，实现信息交流。20世纪末以来，互联网、多媒体得到了极大的推广应用，对于通信工程的发展也起到了很好的推动作用，在21世纪初，光通信、宽带技术就逐渐开始发展。

三、电子技术与通信工程的结合

在工程技术方面，电子技术、通信工程二者的结合主要表现在：个人和移动通信、宽带通信、宽带通信网、光通信、卫星通信、多媒体通信、人机交互、语音处理、图像通信与处理、信号处理及应用、EDA技术、集成电路制造、微波技术、微波工程、微波元器件、微波辐射和散射、微波传输、微波电路、光电子学工程、光纤通信工程、真空电子工程、纳米材料、纳米技术、微电子系统制备，等等。电子技术、通信工程在各行业中的广泛应用，也受到了国家教育部门的重视，通过各大高校的专业学习，培养了一批批具有扎实理论基础、创新精神，能从事通信技术、通信系统、电子信息技术等领域的设计、研究、开发、运营工作的高级技术人才。纵观社会经济和科学技术的发展，电子技术、通信工程的发展前景必将十分广阔。

参考文献

[1]陈丰.电子技术及通信工程的协同发展探析[J].机电信息，2012，30：163-164.

[2]通信[J].中国无线电电子学文摘，2011，03：89-133.

[3]孙玲玲.浅谈电子技术与通信工程[J].黑龙江交通科技，2011，07：286.

光电科学与技术的前景篇3

[关键词]多媒体；教育技术：光技术；虚拟仿真

[中图分类号]G40―057

[文献标识码]A

[论文编号]1009―8097(2009)13―0242―02

教学活动中，教师的主导作用不容忽视，教师是教学活动的组织者和引导者、是学习活动的评价者、是渐进层次学习的激发者；教学活动中“学生为主体、教师为主导”，教师现场的言传身教尤为重要，不要指望单靠学生个别化学习、自我学习机械操作，再好的学习资源未必带来预期的成效。而正确运用恰当的技术手段，实现师者，所以传道授业解惑也，真正解决课堂和远程等教学存在问题。本文将在以下进行探讨。

一　光技术在多媒体虚拟仿真课堂教学的应用

从认识论来看，学习的本质是立体的、精神的、多向的、开放的。真实的学习是人与自然、与人相互作用，在开放系统中进行互动，而教育技术则要通过创建学习环境来达到目的。学习环境由内容、媒体(包括软件和硬件)、人员(包括教育工作者和其他学习者)、方法和场所等要素组成，构成一个教育信息传播的系统，即：传播什么信息(内容)，通过什么来储存和传递信息(媒体和人员)，如何传递(方法)，在哪里传递(场所)。在课堂上用何种技术、方法才能做到教师现场仿真的言传身教、师生互动和教师的主导作用呢?有没有一种理想的技术手段和方法能真实再现教学情景呢?本人认为采用光电三维成像技术能最好的虚拟仿真课堂真实的教学情景，促进学生个别化学习、自我学习。由于情景逼真，互动性好，虚拟地建立起与真实环境相近的学习场景，开发基于网络的、具有自然语言理解与产生功能的“人一机”交互学习环境，对多个不同课室教学、网络远程个体或集中教学，尤其是在职成年人学习最佳。适应当今信息化发展进程，适应未来教学模式向着更深层次发展的要求。本文只从观念技术的角度来探究光技术在多媒体虚拟仿真教学的应用，主要是在课堂教学，运用恰当的人工智能技术手段，再配合有线、无线、卫星、微波等网络通信技术，实现仿真互动，起到教师的主导作用，教师现场的言传身教逼真，实现教育人性化的活动，再现与真实环境相近的学习场景，符合教育技术理论逻辑起点教与学的属性。

二　光技术及其应用效果

1　光电子新技术

常说的光学是广义的，是研究从微波、红外线、可见光、紫外线直到X射线的宽广波段范围内的，关于电磁辐射的发生、传播、接收和显示，以及跟物质相互作用的科学。光学是物理学的一个重要组成部分，也是与其他应用技术紧密相关的学科。光电子技术是以先进探测器和激光器为基础，由光学技术、电子技术、精密机械技术和计算机技术等密切结合而形成的一项高技术。它既改变了传统光学的单纯观察功能，又大大扩展了电子技术的功能。由于光电子技术具有探测精度高、传递信息速度快、信息容量大、抗干扰和保密能力强等优点，因而在军事上得到了广泛应用，在现代战争中已显示了其特有的威力。

而光电子三维成像技术和全息摄影术不同，不需要依靠连贯的激光束产生图像。它使用普通光束即可。普通照相机的镜头工作原理类似模拟计算机，通过程序的运行将外界传来的信息(光线)转换成平面媒介上(通常是胶片)的图像。

[因特网消息1999年7月7日报道]，美国伊利诺依州大学电气工程师大卫布莱迪在数字计算机而非光学镜头的帮助下，利用射电天文学家绘制天空的数学方法从光线中提取出足够的信息来生成三维图像。研究人员用卤灯照亮一只小小的塑料恐龙，将来自恐龙的光线分离成两束。当这两束光线再度会合时，它们相互干扰，虽然强度不如没有受到过干扰的光线，但是所有的波型却都很和谐。在恐龙模型转动时，科学家们记录下来了128种干扰波。这些干扰波中包含有该物体三维图像的全部信息，计算机程序可以对它们作还原处理。

这项技术最大的优点是无论景深多大，它都能保持清晰的聚焦，这一点与传统光学镜头相比表现出极大的优势。决定图像解晰度的唯一因素就是物体离开镜头的距离。这一特点使其对于三维显微具有特别的应用意义。布莱迪设想他发明的技术可用来拍摄细胞在产生交互作用时的高清晰度图像。共焦显微技术采用的是扫描技术，聚焦平台来回移动，以获得细胞的细部信息，从而生成三维图像。利用这种方法，当细胞在移动时，要拍摄到细胞的移动过程就是非常困难的。有了布莱迪发明的科学方法，记录装置就可利用排列成圆圈的光学感应器帮助研究人员记录实时的三维数据。

科学家们指出，即使要拍摄的对象远离感应器，这项技术仍然有用。麻省理工学院电气工程师乔治说：“这个系统同样可以用来拍摄篮球比赛的三维影片。如果你的家中有三维播放机，你就可以在虚拟现实状态下观看篮球比赛，观看者会感觉自己仿佛就在场内一样。”

2　光电三维成像技术在多媒体虚拟仿真课堂教学的具体应用及效果

现在的有线、无线、卫星和微波等网络远程教学，学生面对的都是单向平面银幕，一是没有互动缺乏双向交流，而是画面平面呆板与真实情景差别太大，很难调动学生的兴趣。就是普通的现场课堂教学，应用多媒体课件，也由于画面内容很难反馈真实形象化的情景而大打折扣。如果能将课堂教学情景、课件内容立体可视化，再配合声音、资源库双向互动，完全模拟真实情景，与现场无异，那将是教育教学新的飞跃。有什么适当的技术能实现刺激鼓励指导学生的思考和自动学习方法呢?光电三维成像技术就能在课堂教学应用中虚拟仿真真实场景，而虚拟现实是指通过特殊的输入设备和一些能实现三维图形和三维音效的特殊输出设备来模拟人和环境之间的交互技术。假如远程课堂教学，通过有线、无线、卫星、微波等通信传输，使用课堂多媒体光电三维成像设备，主教室和各分教室双方的三维立体全息图像便瞬间出现在对方面前，就好像一个真人站在你面前一样，然后你便可以和他随意交谈，使用各种表情，那是一种呈现在空气中的光学立体影像，不需要任何屏幕之类的媒质，不像今天的网络卫星远程教学、可视电话还需要一个屏幕才能显像。光虚拟现实技术可很好地应用到虚拟学习环境的建立。它可以虚拟地建立起与真实环境相近的学习场景，使学生似乎已处于真实环境之中。

当然，屏幕还有作用，显示课件文本等其它信息。过去的所谓三维显像技术显示的并不是真正的三维图像，而是在二维平面上利用人体肉眼的双眼像差而虚拟出的“伪三维图像”，长期观看这种伪三维图像，会损伤视力或造成视觉疲劳。这样，教学所使用的各式方法(如演讲法、问题教学法、设计教学法、复述背诵法、小组研讨法、访问式教学法、辩论法、座谈研讨法、甚至实验教学)都能应用光电三维多媒体

虚拟仿真成像技术达成教学目标[手段]。当然，要真正将光技术应用于实践非一朝一夕，但可以采取过度方法，如先实现屏幕显示三维立体画面，学生观看而无需头盔等辅助设备，能实现师生声像远程互动，虚拟地建立起与真实环境比较相近的学习场景，再随光技术发展和实现，使学生似乎处于真实环境之中将成为现实。光电三维成像技术不但可以应用于多媒体虚拟仿真课堂教学，还可以应用在网络远程在线教学、虚拟学习社区等。由于有教师和学习者之间通过网络进行社会交互的一种虚拟仿真环境建构，有强烈的社交真实感和虚拟社区归属感，不仅可增强学生的在线学习的持久性，提高学习绩效，而且能加强合作和学习满足感，提升合作学习水平。现在，在线学习者只是独立的个体，容易产生焦虑、逆反心理和丧失学习动力，会导致学习的挫折感和低效率。

3　采用中间件技术

中间件(middleware)是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源，中间件位于客户机服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。满足大量应用的需要运行于多种硬件和OS平台支持分布计算，提供跨网络、硬件和OS平台的透明性的应用或服务的交互支持标准的协议支持标准的接口。利用中间件技术，将多媒体虚拟仿真应用类似于中间件，任何设计制作软件，包括现在应用的课程教学所需软件，如PowerPoint、Photoshop、Dreamweavcr、Flash等，都可无缝应用。教师无需专门培训，教学应用与以前无异，只是效果大为改观，真实再现场景，其它技术工作则由人工智能管理平台后的多媒体和课程制作人员负责，避免和改善教师计算机焦虑现象。

三　结合我校实践探讨多媒体人工智能课堂教学的管理模式

我校现有四个校区，分布在越秀区、海珠区、番禺区和珠海市，多媒体课室有279间，都基本配置了多媒设备，部分校区具有初级的网络多媒体教学平台。网络学院在省内有50来个教学点，上万名在读生，使用的是目前市场上唯一支持百万级用户的Blackboard网络教学平台。不过由于校区距离较远，不少老师要长年往返于各校区上课，虽然教师身临现场授课，但运作成本较高。网络教学点分布较广，学员分散，对学生来说，多媒体属于模拟交际而非学生直接参与的自然交际，缺乏自然语言进行人际交流的环境。而远程教育更需要互动和教师的主导作用，教师现场的言传身教尤为重要。

未来的新型多媒体教学将是以多媒体技术、计算机技术、网络通信技术、自动控制技术、传感技术、光技术、人工智能和虚拟仿真技术等的有机结合，能够全面整合网络各种“资源”而形成先进的网络多媒体教学平台。在这种教学平台上.多媒体教室不再是孤立的，它已融入到校园网教学系统中，并以校园网资源为“背景”构建出一个富有时代特色的现代化教学环境：即集教学、管理、娱乐为一体的“数字化校园”。多媒体课室是现代教学环境建设的重要组成部分，是教育技术信息传递的展示平台，是教师了解、联系、应用教育技术的桥梁。既然新型多媒体教学、特别是网络课堂教学如此重要，一般的管理就远不能适应现代化的课堂教学应用。

结合我校的教学实际，本人认为，未来的新型多媒体课堂教学将是一个系统集成，不但要从后端课堂教学管理考虑，还要联系前端课件制作。即多媒体课室管理人员既要参与后端维护保养，也要了解甚至参与前端课件制作，这就需要先进的多媒体人工智能管理平台管理，从制作到应用一条龙服务，时刻把握教师课堂教学需求的命脉，为管理和新技术应用于课堂教学提供依据。即教师只需在其中一个教室就可通过网络开启其它多个接收教室的多媒体设备(无须电教人员参与)，对教师上课教室实施“直播”方式，通过安装在课室的特殊的多媒体光电三维成像、自动跟踪拾音等摄录设备，实现三维图形和三维音效来模拟人和环境之间场景的拾取，多个教室通过特殊的输入设备和一些能实现三维图形和三维音效的特殊输出设备，真实呈现在空气中的主课室教学光学立体影像，各分教室还可以现场与主讲教师交流。并同步录制仿真教学内容，作为课件保存录入资源库中。网络学院的学生可在课堂或家中电脑上，调用资源，远程课堂上的特殊设备也真实呈现在空气中的主课室教学光学立体影像，与现场无误。人工智能管理平台集中监测、控制和管理，教师可在办公室或家中的计算机上，利用人工智能管理平台的多媒体教学系统，远程开启网络教室，同在网络多媒体教室中的学生们实现远程点对点虚拟仿真场景答疑。可将多次答疑场景自动汇编入库，与相关课程智能结合，当点播网络虚拟课程，真实再现上课场景，学生有疑问时，可即时点击提问，人工智能管理平台随即快速智能搜索虚拟课程答疑库，如有相关知识即刻虚拟回复场景，如没有随即跳过继续上课，而此问题现场摄录保存到虚拟仿真场景答疑系统，在下次相关教师登陆远程点对点虚拟仿真场景答疑系统时，人工智能管理平台系统自动插入其中，与现场答疑无异，随答疑量增多，人工智能管理平台上的智能搜索虚拟课程答疑库容量增大，将能即时回复大多数疑难需求。

四　结束语

信息时代的到来，社会节奏的加快，知识呈现出高速增长和快速更新之势。随着科学技术的发展，还会有更多的新技术应用在教育技术中，光技术就是其中重要的一项，21世纪将是光技术应用发展的时代。

参考文献

[1]张祖忻.教育技术是一项解决教育问题的系统技术[J].现代教育技术，2006，(2)：5―10.

[2]甘永成，王炜.虚拟学习社区多重内涵之解析与研究[J].现代远程教育研究，2005，(5)：10―15.

光电科学与技术的前景篇4

关键词：微纳制造;教学方法;虚拟科研;虚拟实验

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）44-0090-02

一、微纳米制造技术课程的背景及特点

微纳米科学与技术已成为一种战略性的、占主导地位的技术，被中国机械工程协会列为影响我国制造业发展的问题之一。微纳米制造技术通过在微纳米尺度范围内对物质的集成与控制，创造并使用新的材料和装置，以实现不同功能的机电或机光电一体化智能系统，涉及电子、机械、光学、物理、化学、材料、制造、生物、信息等多种学科，是制造技术的融合交叉新领域。教育部已经将微机电工程列为机械工程一级学科的五个二级学科之一，相当多的高校陆续开设了相关课程。《微纳米制造技术及理论》作为微机电工程研究的入门课，提高其课堂教学的质量，逐步开展实验教学是非常有必要的。我们在精品化教学内容的基础上，在教学实践中探索了微纳米制造技术及理论课程的虚拟实验与模拟科研教学法，并取得了较好的课堂效果。

二、精品化课程内容

《微纳米制造技术及理论》作为一门导论类课程，内容涵盖了微机械加工、半导体加工、纳米制造和生物制造等种类繁多的微纳米加工方法，且各制造方法的相关性不强，给教学带来了极大的挑战。结合本校特点，我们编排的课程内容从分子操作到纳米加工、从生物制造到仿生制造、从微细机械加工到微细特种加工、从集成电路工艺（IC工艺）到MEMS（微电子机械系统）构成了结构对称的多学科制造技术。在体系编排上从纳尺度制造到微尺度制造、从低维低复杂度制造到高维高复杂度制造、从探索前沿到实用产业构成了循序渐进的知识体系。总体内容涵盖了机械、材料、电子等工程学科知识及物理、化学、生物等基础学科的理论，培养了学科交叉创新的意识。

教学内容组织首先强调“由理及表”，即从原理到应用、从理论到实际，同时强调内容来源的“鲜活性”，即紧密跟踪国际前沿最新科学研究成果，紧跟国家战略需求，最终使学生达到微纳米制造技术基础理论学习和工程应用等综合能力的培养。

三、探索虚拟科研情景教学法

（一）虚拟科研情景教学

技术发展有不以人的意志为转移的内在驱动力，在讲解某项微纳制造技术时，可以通过讲解该技术发明前的客观需求、相关技术和理论发展水平来引领学生的思维，使学生站在研究者的角度去思考如何创造一种“新”的微纳加工方法来解决面临的“历史”问题，从而引出具有内在逻辑必然性的该项微细加工技术。例如在讲解深硅等离子刻蚀技术时，我们首先讲解加速度传感器的历史现状，为提高其灵敏度，亟需高深宽比微纳结构的加工方法，而当时的硅化学刻蚀方法，无法实现高深宽比的微纳加工;等离子加工技术和理论已在集成电路加工中获得应用，如何开展基于等离子刻蚀技术的高深宽比硅加工成为当时的热门研究课题。学生从科学探索的角度和教师一起从化学原理的角度分析基于“SF6+O2”的加工方法，逐渐引出在通用的BOSCH深硅加工工艺。这种基于虚拟科研情景再现的授课方式，不但提高了学生的注意力，还使学生从一个研究者的角度去思考问题，轻松掌握了该微纳米制造技术的用途、原理和特点。

（二）多媒体辅助虚拟实验教学

微纳米制造技术及理论课程知识涵盖面广、信息量大，而教学时间仅有32个学时，如何提高课堂效率成为一个重要问题。除了突出重点，在微纳尺度效应、微机械切削原理、体微硅制造、表面微加工等方面深入讲解外，在装备原理、工艺过程等方面通过多媒体等手段增加形象认识是非常有必要的。例如，光刻过程包含清洗、烘干、涂胶、前烘、对准、曝光、后烘、显影、显影检查、显影硬烘等多步工艺，我们在研究生课的讲解中采用了传统的讲授方法，由于多数学生对相关工艺过程不了解，既不容易抓住重点，也不容易提起兴趣。而在留学生课的教学中，在给学生讲授了光刻的基本原理的基础上，我们采用了播放光刻过程实景录像，穿插关键点讲解的教学方式，这样既提高了课堂效率，又吸引了学生的兴趣，加深了理解的形象化程度。

（三）虚拟科研的考核方式

在《微纳米制造技术及理论》的课程考核中，过去我们多依赖闭卷考试的方式，闭卷考试能考察学生对基础理论的掌握，督促学生在课后进行重点内容的复习和掌握。而在本轮的改革尝试中，我们增加了要求学生写一个课程总结的考核方式。这份课程总结不是对本课程主要内容的综述，而是针对某一项微纳米制造技术的现状综述，并给出一个利用该种加工工艺制作某种新型微结构或微器件的创新性提案。虽然多数学生的提案可行性不大，但至少达到了使学生站在一个科研工作者的角度去了解并利用微纳米制造技术的教学目的。

（四）微纳米制造课的实验教学

通过虚拟科研实验的教学方式，虽然能在一定程度上增加学生的直观认识，但给人最深刻的认识一般还是从实践中获得的。《微纳米制造技术及理论》作为一门实践性很强的课，实验教学是一项重要的教学环节。但本校尚未设立微机电系统工程专业，也没有相关教学实验中心，因此开展实验教学难度很大。为此，本教学团队克服困难，采取特定时间开放科研环境，与教学并用的方案，安排了三堂精彩的实验课教学。首先为使学生对微纳米制造以直观的认识，我们在实验室展示了基于仿生制造技术的功能表面、基于生物制造技术的功能颗粒、基于微机电系统技术的微传感器等成果，并给学生展示了相关的实验环境、加工设备及原理。为进一步加深学生的认识，我们分组进行了光刻工艺试验和溅射工艺试验，使学生体验并认识到加工过程中的难点和技巧，给学生留下了深刻的印象，加深了对课堂知识的认识。此外，通过与半导体加工条件较好的科研单位合作，以创造更优良的教学参观环境，相信能使学生获得更深刻的认识，促进微纳米制造工程实践能力的培养。

四、结语

微纳米制造技术发展迅速，制造学科高年级本科生或研究生具有掌握微纳米制造的基础知识，了解其最新的发展动态及技术现状的强烈需求。要在有限的课堂时间内把丰富的微纳制造相关内容讲授给知识背景和研究方向各不相同的学生具有极大的挑战性。我们从精品化教学内容以增强内容间的逻辑性、开展虚拟科研实验教学实现教学与科研的融合、改善实验条件加深学生感性认识等三个方面做了初步探索，并取得了一定成效，力争为微纳米制造领域的教学改革和学生培养做出贡献。

参考文献：

[1]中国机械工程学会.中国机械工程技术路线图[M].北京：中国科学技术出版社，2011.

[2]张海霞，赵小林，译.微机电系统设计与加工[M].机械工业出版社，2010.

[3]唐道武.微机电系统课程教学改革的思考[J].产业与科技论坛，2012，（11）.

[4]刘晓明，刘民岷，徐尚龙，杨平.微机电系统课程的实践教学与方法研究[J].实验科学与技术，2008，6（1）.

光电科学与技术的前景篇5

关键词：节能；环保；夜景景观设计

1 城市夜景景观照明发展的背景

能源和照明设备的应用、发展使人们摆脱了黑暗的束缚与视力的局限，延长了生活工作的时间，扩大了生活的范围和领域，改变人们的生活方式。

城市夜景照明始于娱乐、商业和节日庆典活动的需要。自19世纪发明白炽灯以来，城市夜景照明经历了白炽灯、霓虹灯即氖灯、高强度气体放电灯（也称HID灯）三个时代。激光技术、电子技术、发光二极管（LED）技术等迅速发展，使得现代夜景景观照明有了更多选择。我国经历了三个时期：起始时期（1990年以前），夜景照明工程仅有少数案例；发展时期（1991～2000年），上海、北京等夜景景观发展迅速，西部地区如西安等城市，夜景照明建设也呈现出蓬勃发展的景象；升华时期（2001年至今），城市夜间景观不仅重在照明，更是将功能、美学、文化、科技、生态结合起来的综合型设计，节能高效的新技术和照明设备的介入使城市夜景绽放出新的光彩。

2 现代城市夜景的设计原则

2.1 适用性

现代夜景景观设计中要遵循适用性原则。适用性不仅仅体现在夜景道路照明中突出地标、满足视觉舒适性等功能，更体现在对不同区域因地制宜地采用相应的夜景照明上。通过对照明设备的安装高度、照明灯具的造型、电气的设计方案、照度值的合理计算等方面科学的验证考量，确保照度、亮度、眩光控制等方面达到国际、国家规定标准，满足城市受众人性化、舒适性的需求。针对不同的城市文化和习俗、经济发展现状、夜景空间利用程度合理建设，防止过度照明，浪费资源和资金，造成光源污染等后果。

2.2 美观性

环境可以影响改变人的生理和心理，人们对环境的感知反馈到对整个城市的满意度和幸福感。当人们自豪于北京夜幕下的鸟巢；震撼于巴黎卢浮宫前的玻璃金字塔；回味于古城西安夜间绽放光彩的钟鼓楼时，除了环境空间本身的造型外，通过色彩、光影的表现，配套的光环境设施、使空间环境更富有艺术的感染力。大雁塔北广场著名的喷泉夜景景观设计中，光线随着喷泉和音乐的起伏而变化，使拥有悠远历史的大雁塔被重新赋予了新时代的生机。通过光线动、静的对比和光与影的交替互动，使夜景景观空间成了有思想、有表情的空间。在满足照明功能的前提下，充分利用光的表现力对空间进行艺术重塑，弥补建筑环境缺憾，表现建筑、环境、景观的美学。所以，美观性是夜景景观设计中一个重要原则。

2.3 安全性

安全性体现在对道路的基础照明，楼梯陡坡的光源警示处理，空间、路标标识的清晰化，电力设施的安全设置等方面。防止炫光和光污染在城市夜景建设中是安全建设的重点，很多城市相互攀比亮化程度，过度关注豪华绚烂的效果，却忽略了严重的光污染以及城市供电超负荷，造成“人工白昼”，遮盖了天际星辰的光芒，影响了天文观测、航空等。据天文学统计不受光污染的情况下，夜间可视的星星约为7000个，而在路灯、景观灯等光线斑驳交织的城市里，只能看到大约20～30个星星。

除了生理安全外，对心理安全的关注也不可忽视。夜景环境景观设计中可通过光照强度、色彩冷暖、明暗对比等，满足人们心理安全感的需求。

2.4 文化性

夜景景观设计中的文化品位同样不可忽略。城市夜景景观的建设是一个城市的名片，在满足都市人夜间休闲、娱乐、放松的生活需求同时，蕴含着城市人文关怀和人、光、环境、文化的情感交流，体现着城市本土文化的内涵。因此，应注重城市精神的需求，城市文化的介入能更好地营造情景交融、互动性强的城市文化夜景景观。

2.5 经济节能性

好的夜景景观是城市的名片，带动旅游休闲娱乐外还拉动了周边服务经济的上升。经济性还体现在城市夜景照明的节能低耗上，这已成为城市夜景景观建设的重要原则。不少城市的夜景照明已实现自动化、景观照明设置“开关”，部分老城区等也实现了对传统照明设施的节能改造。在力求达到最佳照明效果的同时，综合评估各项指标，合理控制经费预算，将现代当经济、绿色、人文协调发展的理念贯彻其中。

3 夜景景观的营造手法

3.1 照明方式

（1）点光照明。运用点光照明来导视参与者的视线，强化流动感和连续感，也可用于局部强调某些重点照明空间或构建。

（2）线光照明。根据景观空间形体，将灯管或灯带连续排列于形体周围，给人以强烈的造型印象，强调建筑环境空间形态，勾勒亮化营造其光轮廓。

（3）面光照明。对建筑或空间区域以投射的方式进行面光渲染，通过改变照明光线的强弱、色彩冷暖的变化、投射图案的造型来营造面的照明效果。例如，西安大雁塔夜间照明设计，就将多变的光色效果、图案造型以面光形式投射到塔身，使得这座古老的历史建筑散发出新时代的光芒。

3.2 光色选择

由于人对不同光色营造的空间产生的心理生理感受不同，在夜景景观设计中，针对不同设计要求采用相应的光源或几种光源混合形成的光色，营造以人为本的空间环境。

3.3 智能控制

通过现代网络智能技术，夜景景观不再是静态的，而是可根据不同时段，不同情景采用智能控制的新型夜景景观。可根据情景的变化、节日的气氛、人流的走向、时间的变化，相应地改变用光光色、方向、投射图案，自动关闭照明设备，节约能源等。

4 新技术材料创造新生态节能夜景景观

新材料新技术的发展加快了生态节能夜景景观的发展。现代夜景景观设计正积极推广“绿色照明”，如新型产品LED光源更替了产热高，耗电大的霓虹灯、白炽灯等传统光源的使用，可连续使用10万小时，是普通白炽灯泡的100倍。LED（发光二极管），曾用于电子设备等指示灯，随着生态节能环境建设的需求，正迅速应用于城市室内光源和夜景景观设计中，成为现代城市照明的主流。LED有以下特点：节能环保、使用周期长、安全稳定、抗潮抗震动、光色亮丽、冷光源，无辐射。LED光源设备的生态节能效益丰厚，且其动力可来自太阳能等绿色能源，为夜景景观设计未来的发展奠定了深厚的基石。

5 结语

随着我国绿色建筑、生态城市的倡导，城市夜景设计不仅局限于满足功能需求、美化城市夜景环境，更体现了节能、环保、绿色城市建设的发展方向。通过节能低耗技术和科学的设计，创造人性化的现代新型绿色环保城市夜景景观是当今社会发展的必然趋势。

参考文献：

[1] 丁有生.LED照明设计的图形化在城市夜景景观中的应用[A]. 2015年中国照明论坛――LED照明产品设计、应用与创新论坛论文集[C]. 2015.

[2] 常志刚.基于光视空间概念的光与空间一体化设计研究[D].清华大学，2005.

[3] 贺恋.山地城市照明设计与研究[D].华中科技大学，2012

光电科学与技术的前景篇6

电影艺术是视觉艺术的延伸,是对世界和心灵的再现。为了达到这种融合,其技术可谓是变化多样,尤其是特技的发展,其经历了传统特技——数字特技的一系列过程。虽然技术的应用给人们留下了许多美的享受,但是随着时代的发展,电影艺术需要迅速的变革才得以跟上时代的发展,尤其是在电视艺术大行其道的今天,电影艺术的传统优势正在消失,而计算机的出现使电影艺术重新焕发了其独特的魅力,由计算机参与创造的电影画面不仅能够模拟现实,甚至能够超越现实,实现难以想象的画面,极大地拓展了电影艺术的表现空间。

数字特技全称电子计算机数字控制技术,它是将数字用于电影的特殊技术。在信息技术快速发展的今天,数字特技的出现不仅改变着传统的影视制作方式,极大地提高了影视制作的效率,同时也以更新、更奇的艺术表现力,带给了观众更具震憾力的视觉冲击,也大大地丰富了影视制作设计手段。一般来说,数字特技制做画面可分两种。一种是量线形图形,即单线条几何图形画面;一种是扫描图形,即有色调的扫描影像图形。动画片中多用第一种,故事影片多用第二种。制做方法是:根据拍摄要求,计算机进行运算并编制程序;经自动检验校正后,按程序用录像机拍摄录制画面,然后再将磁带信号转录到胶片上使之形成光学影像。

在这里我想解释一下:数字特技和数字特效是不一样的。数字特效是将数字技术用于电影所产生的特殊视觉效果。数字特效偏重画面最后的效果,是“名词”。数字特技偏重于产生这种效果的技术,是“动词”。它包括计算机影像虚拟生成(二维或三维动画)即计算机数字创建和计算机数控影像技术(数字合成与处理,简称数码制作)即计算机数字控制。我们在进行数字处理的时候要遵循光线匹配原则,色彩匹配原则,透视匹配原则,时间匹配原则及运动匹配原则等“五项基本原则”。

数字化给视觉提供了全新的表现手段,从宏观上说,计算机参与电影特效的制作表现在以下两个方面:一种是创建作用,另一种是控制作用。计算机三维动画和虚拟技术属于创建作用,数字处理和数字合成属于控制作用。

1 三维动画特技主要用于在实拍中无法用其它方法实现的各种效果。当前用得最多的除了怪物与飞船,就是烟火与环境。在大型灾难片的烟火背景和本来就不存在的幻想空间中,使用三维技术就要比实拍模拟廉价而高效,三维技术大概包括:a.仿真角色(用于模拟不明生命体的造型和运动);b.变形对象(各种变形对象、随机变化的环境、柔软的类生命体、制作图像扭曲辅助通道);c.粒子特效(火焰发射器、星空背景、沙尘、群体动画、动态遮罩);d.仿真场景(异度空间的远景、类生命体的飞船、幻想的植物与建筑); e.灯光模拟(各种光效元素、体积光、闪光、三维镜头光斑)。

2 数字合成特技真正用于电影创作还是在20世纪八九十年代。所谓计算机数字影像技术是电子计算机编辑处理影像(仅用电子计算机制作合成状态与动作的技术)与数字影像合成程序(以影片等为素材在电子计算机中合成的技术)在电影制作上的概称,简称数字合成特技。数字合成特技在影片制作中通常被笼统地归纳成影视后期。需要合成特技来完成的镜头几乎包含了整个影片的所有特技部分。最常见的效果包括后期抠像、动态遮罩、各种光效和扭曲。合成技术大概包括:a.蓝(绿)幕抠像(用于特技摄影中各种人物和场景,删除http://和增加配色素材中的对象);b.跟踪(匹配前期拍摄的镜头或对象运动,三维与实拍素材合成的位置参考、人物修饰的参考、光效的位置匹配等);c.调色(匹配所有实拍场景、抠像人物、三维对象在同一镜头里的色彩。弥补前期拍摄各种环境影响的色彩缺陷);d.扭曲特技(各种时空变化、人物变形);e.二维粒子(弥补三维粒子的不足,局部的图像修饰);f.光效和特技滤镜(提供了给素材添加特效和气氛的无限手段)。

无论哪一种技术都离不开数字计算机,且都需要光学印片, 并且在各种不同题材的影片摄制过程中,常常会遇到一些成本很高、难度大、费时过多、危险性大的摄制任务或现实生活中并不存在的被摄对象和现象,常常要求摄制一些难于用一般摄制技术方法完成的电影画面,就需要用特技方法去拍摄。因此特技的作用表现在五个方面:1.完成巨大的、困难的甚至危险的摄制任务。2. 提高电影镜头的艺术质量,加强艺术效果。3. 创造全新的电影镜头。4.扩展银幕的调度空间。5.节约拍摄时间,降低影片成本。

数字特技技术从形态上观察,是一些借助计算机数字技术电影特技技术。从美学层面思考,是数字技术给特技技术带来的新手段。

面对数字特技电影,有的研究者是从电影观念和本体论层面来认识问题的,有的研究者已经提出了虚拟现实主义。更有甚者提出了“电影叙事的游戏假象说”。

与此对照,数字特技电影的叙事信念和叙事形态就和主导文化的文艺理论十分不符。我们在观看国外的绝大多数影片、尤其是使用数字特技技术的影片时是非中心化的,没有宏大叙事所要求的那种认识“历史发展的必然规律”的决定论信念。

在观赏的阶段,数字特技电影给我们带来的游戏心态,是对视听奇观的享受而不是对银幕现实的认同。因为很多数字电影虚拟的不是“现实”而是21世纪杀人网络中的数字杀手、恐龙复活的侏罗纪公元、彗星撞地球这样的“非现实”!

美国电影《阿甘正传》带给观众的是一种快感观赏,影片试图用轻松和玩笑的态度来稀释历史,在笑声中弥合社会心理的矛盾、交流各民族、各阶层的价值观。主旋律影片要的是理性创作、权威性观赏,它能否接受这种嬉笑态度,能否容纳那种由数字技术带来的历史场景的明显虚构和历史“再现”即历史阐释的不确定性?

面对数字特技和其它新技术,我看到的却是破除形式崇拜的必要性和可能性。今天,谈论“特技”这个词,如果不加限制词,我们指的就是技术。它只是制造影片真实感的手段而不是目的。我们无法再把数字特技当作一个物质性的手段,而放弃或逃避我们自己的思考和判断。数字影像,仅仅是一种手段,影片能否吸引人,能否让世界范围内的更多观众认同,还要看编导对基本的历史事实有无尊重、敢不敢尊重;对人性的认识是否深入、准确;还要看作品中的主题是否蕴涵了一种普世性的基本人道情感和当今商业社会的共同契约。从技术条件对美学形态的影响来看问题,数字电影也把某种革命性观念“逼”到了我们眼前。它打破了我们中国大陆学人和电影创作者理解的巴赞电影美学:完整现实的复原。数字电影给了我们一个存在主义的时空:形式体系没有什么先于其具体活动、具体显现的本质规定性,手段、技术的的自由带来的是创造的无限多向选择,也是理解上的非权威阐释。以存在主义的眼光看:形式系统语言不提供担保,数字技术给创作者带来自由,给观赏者提供一个非权威的叙事时空,它再次将选择的自由和思考判断的责任放在每个个体观众的肩头。

在我看来,数字特技和其它新技术影片对技术应该是一种对技术控制的平衡。影片的价值取决于数字技术和真实性叙事的结构平衡。暴力美学的血腥打斗、数字电影的虚拟现实表面上弱化或者摒弃了社会劝戒或道德审判,但就电影社会学和心理学来说其实是一种把责任和选择交回给观众的电影观。它是对爱森斯坦“杂耍”蒙太奇观念的彻底反驳。它的含义是:电影不再提供社会楷模和道德指南,电影也不承担对观众的教化责任,它认为电影提供的是一种纯粹审美判断。这就是把选择的责任还给每一个观众,它是一种存在主义的人道主义。当然,它所面对的,也是产生它所不可少的社会环境是:具备商业伦理和基本人道情感的观众、契约健全的商业社会、和由此产生的后现代境况、高度法制化社会、有自由竞争的文化空间、有自由的文化产品选择权。而在我们这里,大众呼唤和要求都是比较“传统”的写实性电影时空和权威的、有现实感的、认同的观赏接受心理。这些就是我们面对数字电影的悖论和错位,正是这些错位和悖论构成了数字电影可能给我们的启示和张力。数字化是一柄双刃剑。这把双刃剑给我们带来了启示:影视特技应该为电影而服务,高超的技巧是不露痕迹的。这也可以作为数字电影一个不能称得上标准的标准。

 

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谈到影视特技制作,在国内动画界中普遍存在一种概念上的误区,即“三维动画可以制作一切”。而讲到后期特技,则有很多初学者把它片面地理解成premiere之类的视频剪辑。其实,这些误解都是因为前期与后期、合成与剪辑的概念模糊不清造成的。

通常在数字影片加工过程的划分范围里,三维动画和摄影(摄像)类似,同属于前期制作的范围。因为在影视特技制作中,不管是三维动画制作的数字影像还是摄影(摄像)机拍摄的视频素材,一般都还要经过合成特技制作软件来加工成最终的特技镜头。最后再使用非线性剪辑软件对每个镜头和声音素材进行剪辑,直至输出成完整的影片。

所以,我们这里探讨的影视特技制作。既不是单纯的三维动画,也不是简单的素材剪辑。而是包含了以三维制作和摄影(像)机拍摄为前期素材准备,再通过合成特技软件进行数字特技的加工,最后对特技镜头进行剪辑输出的完整过程。

面对数字特技技术的巨大冲击,我们要冷静思考,在以往讨论特技制作的文章里,大家比较关注的都是三维和合成软件的部分。其实,在我们看到的大多数电影特技镜头里,使用搭景、蓝幕、模型等等结合前期拍摄实现的特技镜头,要远比计算机动画所占的比例多得多。这也是我们今天要给大家“澄清”的一个事实——三维动画并不能搞定一切。但是,不管你是用三维动画还是用实拍道具。最终效果都需要使用后期合成软件来完成,这却是一个不争的事实。在美国电影《垂直极限》的制作中,我们可以看到该特技制作小组就动用了仿真模型、人工岩壁、蓝幕背景、微缩景观、三维动画等各种特技手段,最后通过合成软件进行最终镜头的合成。

光电科学与技术的前景篇7

关键字：生物化学检验;发展趋势;常用技术;临床诊断

0引言

在检验医学中临床生物化学检验是重要的组成部分之一，在实验室有主要地位。临床生物化学检验主要是通过现代科学技术，对患者体液中的化学成分进行分析，在临床诊断中有助于医师对患者的病情进行分析、预防、治疗，临床生物化学检验是一门新兴技术，随着医疗技术的不断发展，改线技术也逐渐的完善、成熟，逐渐的成为临床诊断中重要的技术之一。对生物化学检验进行深入的研究与分析，能在一定程度上促进临床医学的发展。

1临床生物化学检验概述

在对临床生物化学检验进行了解前，首先应对生物化学进行简单的认识，生物化学是对生物的化学组成、生物结构与生命中的化学变化进行研究的学科，生物化学的内容包含了激素、核酸、维生素、无机离子、蛋白质、遗传、繁殖、结构、功能以及物质代谢等等[1]。进行研究的目的是对疾病发生过程中生物化学的变化情况进行描述，帮助临床医师对患者病症的生物化学成分进行分析、判断，提供相应的治疗依据。临床生物化学检验主要是通过生化检验对主要化学成分进行分析，对患者的机能、病情进行有效的评估，为临床疾病的治疗与预防提供依据。

2临床生物化学检验技术发展趋势

20世纪末期，随着生物化学、临床医学及分析化学的发展与进步，同时计算机技术与自动化技术的迅猛发展，在一定程度上促进了生物化学的进步，提升了临床生物化学检验技术水平。新世纪以后，随着分子生物学的逐渐成熟与核酸分子杂交技术的推广[2]，临床生化试验在一定程度上提高了生物学检验技术水平。另一方面，临床生化检验技术在计算机信息技术与自动化分析技术的支持下迅速发展。目前，临床生物化学检验在电介质平衡、酸碱平衡、糖尿病、精神疾病、肾脏疾病、心肌损伤等多种疾病的检验中得到了广泛的应用，且取得了显著的效果，该项技术的发展也开始从横向发展专为纵向深化。

3临床生物化学检验常用技术

临床生物化学检验技术是在自动化生化仪器的广泛应用的基础上对生物化学检验技术进行推动的一种检验技术，现阶段医学技术中生化检验的频率逐渐的增加，现代科学技术与生化技术不断融合，产生了一些新兴的检验技术，例如：生物传感、光谱分析等，取得了显著的应用效果，其中光谱分析技术与电化学分析技术是临床生物化学检验中最常用的两种技术。

3.1光谱分析

发射光谱分析技术发射光谱分析技术主要包含了火焰光谱与荧光分析两种方法，其中火焰光谱主要是在火化与电弧的作用下，让物质在高温状态离解为离子或者原子后，发射出光谱线，然后根据强度在试样品中的含量为标准，得到具体的含量。荧光分析则是利用荧光强弱对物质的含量进行测定，该种方法具有高灵敏度，能够对复杂组分进行微量分析的应用优势，但是对测定条件与仪器的要求较高。原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法是待测元素灯的特征谱线穿过供试品，经过试原子化产生原子蒸汽以后，将蒸汽中需要测量的元素基态原子吸收，并对辐射光的强度减弱情况进行测定，得到供试品内元素的含量。进行原子吸收测定会受到背景干扰，因此在进行原子吸收分光广度分析时，必须对背景影响进行考虑，同时原子化条件、波长变化也会影响检测的灵敏性与稳定性[3-11]，因此在检测时应尽可能的避免影响因素，提高检测质量。可见分光光度法该方法的应用原理是朗柏-比尔定律，比较法、标准曲线法师进行吸收光谱法的定量测量方法。

3.2电化学分析

在实验技术与电化学基本原理的基础上，根据物质的电化学性质，例如：电导、电量、电位计化学含量的多少进行分析的一种方法。电化学分析技术具有高灵敏度、高精确度、高选择性、操作简单等优点。现阶段所应用的例子电位选择分析法，其原理是根据溶液内活性物质与电极电位之间的关系进行分析，具有操作简单、选择性好、分析效率高的优点。

3.3生物传感技术

除此之外，质谱技术与生物传感技术也是临床生物化学检验中较为常用的技术，其中生物传感技术主要凭借传感器，通过对分子的识别作用，传感器中的生物敏感样品中的待测物质会发生相应的化学反应，生成热、气体、离子信号。目前生物传感技术是应用前景最好的生物检测技术，但是在临床中的应用还处于研究阶段。

光电科学与技术的前景篇8

【关键词】电子信息技术；发展前景；探讨

一、电子信息技术的定义

所谓的信息技术即对一些事物的运动形态进行相关描述，进而可以清楚的将事物的运动状态体现出来。在这个过程中信息通过文字或者数据等特殊的表现形式表现出来而传递到我们的日常生活中。如今随着时代的不断发展，电子信息技术成为了我们日常生活中不可或缺的一部分，并成为了人们日常沟通的重要媒介之一。对于电子信息技术较为专业的解释指的就是通过电子产品的应用来获取一些信息或者传递某些信息的技术，其主要包括计算机技术、传感技术以及网络技术等传播方式，进而达到某些信息的传递的目的。而且由于电子信息技术传递方式的快捷以及准确性时效性高等特点，所以其被广泛的应用与我们生活的各个方面。

二、电子信息技术所具有的特点

如今随着时代的进步，电子信息技术被应用在各个领域当中，而且现今多媒体技术的发展，进而促使了电子信息成为影响我们日常生活中更为活跃的科学技术之一，并成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。电子信息技术的应用使得信息传递方式更加快捷，内容更加丰富所以促使我们在很短的一段时间内就可以获得丰富的知识内容，例如家用电器的应用。如今家用电器的的产品种类多种多样，并且各项技术也得到了新的提高，电子信息产品在家用电器上的应用特点主要表现的特点就是一体化，即其中不仅应用了传感技术而且还应用了系统化等电子信息技术。所以一体化的逐渐应用逐渐增强了电子技术产品的自动操作能力，而且在处理各突发状况的能力逐渐提高，尽可能的减少事故的发生，加快生产速度提高工作效率。电子信息技术还具有智能化，网络化以及高效化的特点，其具体特点如下：首先在智能化方面，基于科学发展这一方面计算机智能化的建立很好的为电子信息的发展提供了发展方向，即现在的网络技术充分合理的为人们展现出新的思维以及感觉行为，进而提高了电子信息技术的综合分析处理能力。其次就是电子信息的网络及数字化特点，如今网络的发展成为了电子信息技术与计算机发展相结合的产物，所以电子信息技术的数字化发展使得信息资源更加的实现了最大程度的共享。最后就是电子信息技术的高效化特点的发展，即如今电子信息技术的不断发展，其不仅整合了信息资源而且使得人们在信息管理上的高效处理。

三、电子信息技术的发展前景分析

1.多媒体化，智能化

现如今可以说是多媒体的时代，其是促进信息交流的有效媒介，所谓的多媒体的概念如今也没有统一的定义，一般人们将其简单的定义为多种媒体的有效结合。而多媒体技术的不断发展，有效的促进电子信息技术的迅速发展。在现今的电子信息技术的发展基础上多媒体技术有效的将两种以及以上的媒体的多项结合，并将多媒体的文字、图片等不断的应用在电子信息技术之中，使其更加快捷的应用在我们日常生活中。电子信息技术的智能化就是将现代技术有效的将网络以及智能操作技术有效的结合。电子信息的智能化发展程度在很大一方面取决于技术水平的高低，对我们的生活有着非常重要的影响作用例如小区的智能监控系统的应用。

2.网络化，数字化

电子信息技术的网络化发展前景指的就是通过现在通信技术有效的连接各类计算机以及电子设备通过网络技术来达到一定的目的，从而使得人们可以实现各类信息资源的共享等。通过网络技术的应用可以很好的促进电子信息技术的大众化发展，用户可以通过电子信息技术产品而随时接受或传播各类信息资源。如今电子信息技术被广泛的应用在交通教育以及金融等各行各业之中。而且数字化发展就是电子产品通过对复杂的信息进行数据处理而促进人们可以充分的理解这些信息。电子信息数字化的发展不仅可以有效的将传统的数字信号或者传统方式难以处理的信息资源进行合理有效转化而且较传统的处理方式信号更加稳定，可以在长距离的传递过程中有效的保证信息的完整性。而且电子信息技术的数字化处理系统的发展使得数字信息发展更加简单准确。因为通过电子信息向数字化的发展，各项信息不需要对电子产品各种电路进行调整来确保信息传递的有效性，所以有效的降低了电路不稳定性能以及相关技术人员的负担，从而确保了信息技术传递的经济效益。另一方面，电子信息技术的发展趋势使得各项信息更易压缩而被传播出去。例如在某些摄像机结构中，其需要百种以上的可变电阻如果采用传统技术那么其工作量之大可想而知，但是采用数字化处理技术有效的将工作量缩小，而且节约了摄像机成本。

3.光电技术的发展

光电技术作为电子信息产品发展的重要组成部分之一，其不仅包括了光电检测、光电显示等而且还涉及了光学、计算机等领域。光电技术的发展为电子信息技术的发展提供了参考依据，例如软性显示器的发展使得电子产品所呈现的画面更加清洗，色彩更加绚丽尤其是3D技术的发展更是为人们带来了新的视觉体验，使得人们的生活更加丰富多彩。在资源逐渐短缺的大环境下，有效的充分利用各项资源成为我们面临的最大问题之一，而LED的发展不仅满足了节约能源的特点，而且还使得电子信息技术产品寿命得到增长。而且如今我国LED技术逐渐得到成熟而被广泛的应用在我们生活以及工业生产中，例如LED电视的发展等。如今新型材料的发展以及纳米技术的突破使得电子信息产品的光电技术的应用更加广泛，其的发展必将会促进人类生活向环保方面的发展。

四、结语

综上所述，在人类社会的不断发展的背景下，科学技术一次又一次的突破有效的为电子信息产品的发展提供了发展平台。并且电子信息技术的突破而有效的促进其深入到我们的日常生活中去，为我们生活很好的改善以及经济的更近一步的提高提供了发展依据。另外由于电子信息技术的应用直接受到科学技术水平的影响，并且科学技术的发展引导着电子信息的发展趋势，所以，如果想让电子产品更好的服务于我们的生活就必须要提高我国的科学技术水平。

参考文献

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