三维图像范文
时间：2023-03-16 23:15:31
三维图像范文第1篇
关键词:三维图像;节奏;韵律
中图分类号:J04 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2010)06-0056-02
三维图像艺术是在现代数字技术与传媒迅速发展的浪潮中伴随着媒体艺术发展的兴起应运而生的,是数码设计艺术的一个组成部分。三维图像艺术的美,一方面体现在对客观社会的反映,一方面又体现在主观的审美理想和情感愿望,是客观和主观的统一,又是内容与形式的统一、个性与共性的统一,而这些正是艺术的本质和特征。
与二维图像相比三维图像携载更多信息,而由于一切复杂的视觉形态都是由最基本的造型元素所构成,从三维设计软件输出原理可以看出三维图像最终是二维的(三维软件设计的原理是根据人类眼睛的视觉原理是通过大脑将二维图像映射到视网膜上,三维软件就是同时向每只眼睛呈现一幅二维图像让产生的视觉印象使大脑误以为这是三维图像),其本质是平面的。
正是因为其平面的特性,我们如果将三维图像艺术中一切元素看成点、线、面,按一定规律进行组合,经过仔细观察我们可以发现三维图像艺术中蕴藏着的点、线、面组合的有规律的美。
以点为例,在三维图像中点是最基本和最重要的元素,点可以有各种各样的形状,有不同的面积,两个以上的点,可以有不同的对应关系,如并列、上下重叠、大小不同对比等,各有各的视觉感受。点可以是画面中的一部分,也可以是图片1中一样营造一种视觉中心,用以吸引观者视线集中。在这里我们可以看出点主要进行的是通过对位置的摆放来达到对观者视觉牵引的实现。由于点本身就具有集中、吸引视线的功能,而与二维图形不同,在三维图像中,点即可以是位置变化的组合,也可以是集合产生面,还可以是自身就呈现一种深度感,这原本就是三维图像本身的特性,但正是这种特性本身赋予了构成以新的内容,使点在三维图像中加强了其本身具有的内在的张力和扩张感,更加强了其视觉引导作用。点的性质是不同的,典型的点是小而圆的,如图1中给人以饱满、充实、运动的感觉,而图片2中方形点给人稳定、静止、坚实的感觉,而由于其位置的摆放还是人产生自由、轻松、随意的感觉。
三维图像中点主要还是强调位置与摆放,可与之相比线更强调方向与外形,不同的线的排列与外形产生的审美感觉完全不同。而且在三维图像中,线不仅有了长度、方向和位置,还有了宽度和厚度,这些都加强了线在三维图像中的视觉表现力,使一些平行的线条不仅体现一种平面效果同时具备了更深层次的视觉延展感;而一些交叉线条不仅会有前与后的层次变化还会有更深的空间重量感和存在感;而深浅对比使线条产生前驱或后缩更加强了三维视觉错觉的深度。而且在视觉心理上,图片3这种由点的连接形成的左下角至右上角的对角线,再画面布局中它的生成方向指向上方。使之产生了向上、起飞等积极的含义。而线的排列离了水平或垂直两种稳定的状态,使画面更富于深度与动感,并在空间中加强了透视的空间感与深度的延展。
与图片3不同,图片4中是对于具有女性化特点的具有柔软优雅感觉的线的运用,它不仅具备了上述三维图像中线的特点,还通过对具有力度的相对稳定的水平的线的对比,形成了空间中优美的旋转交错的线的姿态,在这里,线的特性在借助三维图像赋予了更多的细节与写实性的特点得到了更好的表现与视觉体现。
在几何学中,面是线移动的轨迹,而面与点相比,在平面中它是一个平面中相对较大的元素,点强调位置关系,面强调形状和面积,包括画面中不同色彩间的比例关系,点、线和面之间没有绝对的区分。但是在三维图像中,点、线的内容由于计算机技术的特点发生变化,相应的面的特点也得到了充实与提升。在三维图像中一大堆的,数量较多的面再通过其中的点、线进行组织可以排列出具象而有丰富内容的有美感的画面。同时在一个定格的二维画面中点、线、面的组合的过度的因素较多,点、线、面之间不会孤立地存在,彼此之间以不同形式的过渡相互连接着,并形成不可分割的整体。以图5所示,面在其中的量感大大加强,点与点之间通过线相互串联并形成面,点、线、面在图中的审美构成和谐,画面中以点排成的面与留白一起产生平面上的空间感,既让人产生具象的直观感受,又通过这种视觉上的整体感与块面感,充分体现了线的面化带来的视觉美感。
点、线、面在画面空间的交织或通过连续的重复运动中的分节才产生了韵律与节奏。三维图像正是因为其工具与载体是原本为平面上的内容―点、线、面拥有了更多的细节与视觉特点,点、线与面的组合或长与短或多与少或大与小或直与曲或明与暗等。由此,视觉产生了强与弱、轻与重等心理感受。这与音乐、诗歌中节奏产生的感受是相通的。而这种节奏与韵律使观者产生了平缓、激烈、轻快、沉稳等心理感受。不同的组合规律,不同的运动节奏,各自表现出不同的个性。视觉从中体验到多姿多彩的审美情趣。而这些正如我们在日常生活中的波浪的运动、四季的变化、植物的生长、星辰的运行等等形成了生命中美的韵律与艺术的根源。图6中正是利用对车上的叶子的投影这个点的大量重复与有规律的组合来表达作者对于光与影的交错表现阳光的明朗这个创作主题。光影在画面中错落有致的布局,点与面的交错,不仅使画面显得轻快沉稳,也使画面视觉感受有节奏与韵律自由随意。
三维艺术的创作者们利用点、线、面的巧妙组合在三维图像中创造出具有幻觉性的,并不是实际意义上视觉的的立体和空间。他们通过点、线、面的组合塑造形象的大小、方向、位置、投影、透视关系等关系使观者在实际是平面的载体(例如电视、电脑屏幕、投影屏幕)中使人产生立体的幻觉,从而导致幻觉的空间感,让人的视觉跟随点、线、面的组合流动凸凹起伏,在平面上巧妙创造出的三维的体积感。
参考文献:
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[3]邹北骥.图形图像原理与三维动画实践[M].北京:高等教育出版社.2004年版.
三维图像范文第2篇
虽然使用计算机软件可以随意地变换颜色，但一开始进行设计的时候，很多设计师还会选择绘制传统的方法，用油画笔和工具，绘制大色块原画设计图。所谓大色块效果图，就是用粗大的笔触，刷出关卡的大效果。忽略各种细节，只考虑2～3种主色彩及其层次变化。大色块效果图，一般被用来试验关卡的色彩配置，获得直接快速的反馈和意见。在数字游戏关卡中的道具和财宝，通常会选用亮色，并且可以使它们不时闪耀发光，使得玩家能够比较容易地找到它们。使用色彩来标志某些特定功能区域，也是一种常用的方法。这种方法在平面设计和网页设计方面也很常见，就是使用某种色彩去标志某项功能，使得玩家在一定时间后形成从色彩到功能的条件反射。这样当他进入一个新的网页或者关卡时，可以马上找到相同功能的单元或者物体。人机界面的色彩是一个比较棘手的问题。因为人机界面实际上不属于游戏世界，它是浮游于游戏世界之上的一层，如果色彩设定得不好，对游戏世界是个干扰。更棘手的问题是各个关卡的色彩配置不同，但界面的色彩是不应该改变的，这样就有如何使得界面的色彩配置和所有关卡的色彩配置都协调一致的问题。目前比较流行的半透明的人机界面，最大程度地减少了界面对游戏世界的干扰，是比较好的解决方案。
关于游戏三维图像与视觉传达的分析
在游戏制作中三维建模是三维游戏的基础。三维模型按用途可以分为表面模型和实体模型两类。所谓表面模型就是在建模的时候，只创建物体表面而不需要考虑物体内部，创建出来的物体是一个空壳；而实体模型在建模的时候不只考虑物体表面，也考虑物体内部。例如，同样是创建一个球体，表面建模出来的是个空心球，而实体建模建造出来的是实心球。在数字游戏设计中三维建模按常用的技术可以分为多边形建模和曲面建模。还有一种比较特殊的是粒子模型（Particle-systemmodeling）。
最简单的面就是由三个顶点（vertex）构成三角形平面，通过拼接多个三角形平面就可以构成更大更复杂的面。所谓多边形（polygon）就是用顶点定义的面来构成的物体模型。现在三维游戏中多使用的建模技术就是多边形技术。如果物体模型的多边形越分越细，数量越来越多，就可以用来模拟柔和的曲面，这种技术就叫多边形近似（polygonalapproximation）。建立层次结构不光是为了统一坐标系，更重要的是它是一种有效管理模型各部件的方法。层次结构一般是树状模型。创建具有细致层次结构的模型，就可以对每个部分或者几个部分分别操作，清楚明了，而且灵活。
通常重要的模型的制作层次结构就是生物的结构。因为人的骨架结构以腰部为根结点，下面延伸出左右臀部，然后是大腿和小腿之间的膝盖、脚踝和脚趾；向上则是脊柱，脊柱的块数按精细程度可以从2到5块不等，脊柱的尽头就是脖子，然后是头部；从脊柱还要分出两个肩关节，然后是手肘、手腕、手指。给出基本的人体层次结构，像现实中一样，表面性质也是物体一类重要的参数，比如颜色、反光度、凸凹性质等。物体表面各种性质的集合称作shader。将物体面性质定义为独立的数据类型shader，好处很多：定义好一个shader，可以复数使用在不同物体上；作为独立的数据，方便调整和衍生出新的shader；构成shader库（shaderlibrary），方便他人和不同的项目调用。很多三维软件会提供基本shader库给客户，客户也可以根据自己的需要创建出新的shader来充实自己的shader库。
关于数字游戏视觉设计中法向量贴图的分析
游戏角色贴图和在设计制作影视动画级别角色的区别在于，在三维游戏中制作模型面数少，要求的贴图更是受到限制，在有限的面数和尺寸里，要表现最好的效果，就是游戏角色贴图的最高境界。可以基本表现一些东西，但是很多细节还要靠贴图来实现。贴图烘焙技术源自于软件渲染模块，最早用在建筑漫游中。将含有光线信息的贴图烘焙出来，再将烘焙完的贴图贴回模型，再渲染出动画序列帧，最后进行后期编辑。由于游戏中的即时光影变化，用实时光影的算法会比较占用资源，所以就有了将光线信息附加在贴图上的做法。在数字游戏设计中为了达到图像的透明效果都会使用AlphaBlend技术。所谓AlphaBlend技术，其实就是按照“Alpha”混合向量的值来混合源像素和目标像素，一般用来处理半透明效果。在计算机中的图像可以用R（红色）、G（绿色）、B（蓝色）三原色来表示。美国游戏制作人JohnCarmack，在2010年世界开发者会议上推出了该公司最新开发平台，并了相关游戏内部贴图技术范例视频，游戏内部贴图技术使艺术家们可以很轻易地将数千兆字节的高质量材质贴图赋予角色。
综上所述，数字游戏产业是目前被各国重视的朝阳产业，同时它也是一个挑战和机遇并存的产业，软件硬件的发展势如破竹，而与游戏产业息息相关的视觉传达设计及其所涉及的领域也在逐步发展着，并更趋理性，覆盖面更加广泛。
三维图像范文第3篇
[关键词]建筑仓储；空间设计；系统仿真
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.14.110
[中图分类号]TU249；TP391.41 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2016）14-0-01
传统的仓储空间设计方案不能满足当前经济对仓储空间性能的要求，笔者在分析传统解析法问题的基础上，提出了基于三维图像仿真的建筑仓储空间设计方法。这是一种科学技术含量较高的设计方案，以CAD技术进行建筑仓储空间三维图像仿真，先对仓储空间的实际情况进行了解，包括其特征、属性、需要满足哪些要求等，采集其实际的空间数据信息，然后制作出与现实情况相符合的建筑仓储空间。
1 仓储空间设计性能原理
在建筑系统的设计中有3个重要的组成元素：实体、属性和活动。其中实体是建筑的组成对象，是建筑系统设计的重要部分，属性是指建筑实体的各项性能特征，可以将建筑的特征以简洁而明了的形式展现出来，这两者是在建筑的活动要素中联系起来的，并通过建筑活动将整个建筑系统联系起来。
首先确定仓储空间所需要的费用，这是衡量仓储空间性能的重要标准之一。仓储费用的构成及其主要特征包括以下几个方面：①固定成本，是指仓库进行定期的维护成本，和一定时间内的自然成本消耗；②运营成本，主要是为了保证仓库能够正常的运营和使用，需要具备一定的物资和货物，在准备这些所需物资时所支出的费用即为运营成本；③保管成本，仓储空间的主要作用就是放置货物，以保证货物的正常供应，然而在实际的存储保管过程中会产生一定的保管成本，用于对货物的管理、维护等；④运输成本，主要是指当市场需要货物时，仓储空间需要及时进行货物的供应和运输，这就会产生相应的搬运成本。
确定经济订货量，可以将仓储费用控制在最低。在实际的仓储管理中，可以根据订货费用和存储费用，将最低费用率作为运算指标，最终得出经济订货量。
另外，要确定订货提前期指标，仓储空间在进行货物存储的同时，具有较强的货物补充预定性，简单来说，为了不影响后续销售活动的进行，当仓储空间的货物数量减少到一定数量时，需要进行补货，从而保证企业的正常销售活动。
2 建筑仓储空间设计实现
2.1 用解析法确定仓储模型
解析法是传统意义上较为常用的一种确定仓储模型的方法，主要是根据建筑的各要素简单关联来确定仓储空间的模型。首先，设定仓储空间的面积，包括一些公用的占地面积，进行更为全面的考虑能使最终的仓储面积更加精准；其次，确定仓库的年成本费用；第三，为保证仓库能为市场正常供应货物，设定补充货物的频率。由于解析法只涉及各建筑变量之间的简单联系，在各个设计环节之间的制约联系方面并没有作出较为具体的分析，导致整体的模型建设效果不甚理想。
2.2 用三维图像仿真方法确定仓储空间设计
使用CAD技术来实现建筑仓储空间三维图像仿真，以已有的仓储空间模型为基础，根据模型的实际情况采集相应的数据信息，并从中提取出有效的仓储空间特征信息，然后做出相应的三维图像仿真，实现步骤如下。
首先，对仓储空间模型进行分类处理，根据分类后的结果，对不同种类的仓储模型依次进行图像特征采集。在二维平面图层建立新图层，以仓储空间的种类命名，然后根据仓储空间模型描述说明细节特征，最后将所有图层做单独保存即可。
在完成上述步骤的基础上，进行三维图像仿真。根据得到的三维图像模型，对其进行叠加处理，以此来提高仿真的准确度。将获取的建筑仓储空间仿真三维图像模型公式输入到CAD软件中，即可实现建筑仓储空间的三维图像仿真；接下来对仓储空间的三维模型进行实际的调查研究，比如：对订单的货物送达时间、订货流程等进行测试验证。
3 仿真及结果数据分析
完成所有的仿真设计之后，将最终的模型板块嵌入到建筑中进行实际的仿真研究，主要针对仿真模型的实用性和有效性进行研究。研究方法为：使用传统的解析法和本文使用的改进方法对三维图像仿真的仓储空间进行分析对比，从中可以看出，本文使用的方法具有非常明显的耗时短的优势。
对仿真系统的系能进行测验，建立新的仓储空间设计任务，使用传统的解析法和三维图像仿真法完成这一任务，在实验过程中对每一阶段的数据进行记录，结果显示三维图像仿真系统仿真出的仓储空间图具有较低的仓储费用率和经济订货量，相应的订货提前期的频率较长，可行性更强。
4 结 语
笔者通过CAD技术进行建筑仓储空间三维图像仿真，在实现的过程中对多方面数据信息作具体的记录，将传统的方式与三维图像仿真方法作具体的对比，并得出结论：三维图像仿真方法可以有效避免传统解析法在实现过程中的一些弊端，并且各项性能指标都具有更强的优越性，仿真最佳的仓储空间设计方案，从而保证并提升建筑系统的运作效率。
主要参考文献
三维图像范文第4篇
1988年以来，植硅体―作为一门新学科，在我国考古学和地质学研究中得到了广泛的应用。近十年来，植硅体研究的相关成果，尤其在史前农业考古领域，呈迅速上升趋势。如赵志军等(1)关于稻类植物颖片上峰状植硅体的研究，为野生稻与栽培稻的区分提供了一种新的思路；郑云飞(2)等运用植硅体对早期水稻系统演变进行的有益探索等。尽管如此，人们普遍感到，植硅体研究的主观性较强，特别是其各种参数的测量，极为费事费力，常常令人望而却步。植硅体测量的困难，业已成为其应用与发展的瓶颈，因此，探寻新的测量方法，切实解决这一困难，越来越显得迫在眉睫。
利用二维图像重建其三维图像的方法，已成功应用于医学、物理学等领域。本文尝试将这一方法移入植硅体参数的测量和分析之中。通过三维图像重建，对水稻稃面双峰乳突进行三维建模，根据建模结果可迅速测量各类参数，并与电镜下的实测结果进行对比分析。研究表明，三维重建方法能够一次性重建水稻稃面多个双峰乳突的三维图像，并能够迅速地测得水稻稃面植硅体的各种参数，经对比分析电镜下的实测数据，证明其计算数据精度可满足实际分析的需求。这样，不仅明显提高了测量速度，而且有效降低了测量的随意性，使植硅体分析向规范化、系统化迈出了坚实的一步。既然三维图像重建方法在植硅体分析领域具有诱人的应用前景，那么，应该将有关研究在这里作一介绍。
2．样品介绍
分析样品皆选自商周时期安徽地区出土的炭化稻。之所以选用炭化稻作为分析样品，主要考虑炭化稻稃面双峰乳突与双峰乳突的植硅体具有同源性特征。这样，若能够为炭化稻双峰乳突建模，则意味着对双峰突乳的植硅体同样可以建模。况且，炭化稻较易找到双峰突乳形态，既便于实际测量，也便于将三维重建的计算结果与实际测量数据作对比分析。
3．样品的三维图像重建
所谓三维重建，即由两张或两张以上具有明确转角关系的平面图片，借助计算机程序处理，得出原物的三维图像。为重建上述炭化稻双峰乳突的三维图像，先将样品平置于扫描电镜的样品台上，拍摄一张样品的形貌照片(图1)，然后，将样品台在3－10℃范围内倾斜一微小角度，再拍摄一张形貌照片(图2)。依次将两张形貌照片输入计算机，启动三维重建analysis软件，即可获得样品的三维图像。
为了验证由三维图像重建方法所测参数的有效性，有必要对双峰乳突的扫描电镜照片作直接实测。具体实测过程为：旋转、平移扫描电镜的样品台，使镜头对准某一双峰乳突，将与待测参数相关的平面置于水平位置，再具体测量有关参数。不过，不难发现，实际测量颇多困难。一般说来，最双峰乳突的参数较易测得，而大部分位于中部的双峰参数都难以测得。而即便是最的双峰参数，通常也需要电镜操作人员具有丰富的经验，通过样品台的合理旋转和平移，方能测得双峰乳突的有关参数。图5为一张较理想的双峰乳突的SEM照片，系耗费了大量精力方拍摄成功的。
6．测量精度分析
考虑到双峰距的测量较为便宜，数据精度也便于控制，因此，在这里，将利用重建的三维图像与电镜直接实测的双峰距数据作对比分析。表1列出了两种方法的测量数据以及两者间的相对误差。
表1显示，四个实测数据与三维测量的误差均在0.4um以内。对比各个稻种参数之间的差异(3)，不难发现，其测量误差远低于不同稻种之间相应数据的差异，仅就这一点而言，三维图像重建方法在植硅体分析领域应有着广泛的应用前景。
7．结论与讨论
本文首次将三维图像重建方法移入植硅体分析领域。利用analysis软件重建水稻稃面双峰乳突的三维图像，测量三维图像显示的各类参数，并与电镜下的实测结果作对比分析。研究指出，三维重建方法能够一次性对多个水稻稃面双峰乳突进行重建，并能够测量各种相关参数。对比分析实测数据后指出，三维重建的精度应能满足实际研究的需要。由此可见，三维重建方法，不仅能大大节省人力，而且可望建立植硅体测量的标准化。
正如著名的微体古生物学家R.V.Kesling(4)所说，“用昨天的经验建立了我们今天的信念，从而更好地为发展明天的微体古生物奠定基础”。无论哪个学科，都是社会发展到一定阶段的产物，一个学科发展到一定阶段，常需要新的研究途径予以推动。本文将三维重建方法尝试移入植硅体研究领域，取得了一些有意义的初步成果。虽然植硅体的微观特征描述、精确形态参数的定量研究、植硅体研究的系统化等问题的解决，还需要大量细致艰苦的工作，但有理由相信，三维图像重建方法将会有效发挥其自身特有的优势，将植硅体研究推向新的高度。
参考文献：
1.Zhijun Zhao, et al. Distinguishing Rice (Oryza Sativa Poaceae) from Wild Oryza Species Through Phytolith Analysis, Ⅱ: Final Method. Economic Botany 52(2) pp.134-145. 1998。
2.郑云飞、刘斌、松井章、宇田津彻朗、藤原宏志：从南庄桥遗址的稻硅酸体看早期水稻的系统演变，浙江大学学报(农业与生命科学版) ，2002年第3期：340-346。
3．张文绪、汤圣祥：稻属20个种外稃乳突的扫描电镜观察，作物学报，第23卷第3期1997年5月。
三维图像范文第5篇
摘 要 目的：探讨螺旋CT三维图像重建对诊断软组织肿瘤的临床价值。方法：收治软组织肿瘤患者30例，采用MRI检查10例，行螺旋CT血管造影并进行三维图像重建（MM3DR）检查20例。结果：20例患者行螺旋CT血管造影及MM3DR检查，共确诊16例，诊断符合率80.0%，10例患者行MRI检查，共确诊7例，诊断符合率70.0%，两组比较差异有统计学意义（P
关键词 螺旋CT三维图像重建 软组织肿瘤 MRI检查 应用研究
Research on the three-dimensional image reconstruction of spiral CT application in the diagnosis of soft tissue tumors
Li Xiaofen
Department of Radiology，the Traditional Chinese Medicine Hospital of Xuyi County，Huai'an City，Jiangsu 211700
Abstract Objective：To investigate the clinical value of three-dimensional image reconstruction of spiral CT in diagnosis of soft tissue tumors.Methods：30 patients with soft tissue tumors were selected，10 cases with MRI examination，20 cases with spiral CT angiography and three-dimensional image reconstruction（MM3DR）examination.Results：In 20 patients with spiral CT angiography and MM3DR examination，16 cases were diagnosed，and the diagnostic accordance rate was 80%.In 10 patients with MRI examination，7 cases were diagnosed，the diagnostic accordance rate was 70%，the difference was statistically significant between two groups（P
Key words Three-dimensional image reconstruction of spiral CT；Soft tissue tumors；MRI examination；Application research
软组织肿瘤是起源于间叶组织位于软组织内的肿瘤，发病率较低，一般依赖病理检查，螺旋CT三维图像可以立体地观察病灶的位置与周围结构，近年来对螺旋CT三维图像重建在诊断软组织肿瘤中的应用研究比较多。本文收集我院2010-2013年被病理学诊断为软组织肿瘤的患者的螺旋CT三维图像，进行回顾性分析，现报告如下。
资料与方法
2010-2013年收治软组织肿瘤患者30例，其中良性23例，恶性7例；男20例，女10例；年龄35～79岁，平均59.6岁。病变发生部位：四肢8例，腹部7例，纵膈8例，头颈部7例。30例患者采用MRI检查检查10例，行螺旋CT血管造影并进行三维图像重建（MM3DR）检查20例。
方法：①MRI检查：设置扫描参数T1WI（TR/TE：340～550ms/14～20ms）；T2WI（TR/TE：4000～4500ms/100～180ms） 。②螺旋CT血管造影并进行三维图像重建（MM3DR）检查：造影层厚2～4mm，重建层厚5～7mm。血管造影选用100ml，300mg/ml的碘海醇对比剂，采用注射速率3.5ml/秒，进行高压注射器注射，分别延时5、15、30、60、120、300秒，动态增强扫描病灶，采用半准直间距后重建。源像输入工作站作MM3DR，采用多平面重建（MPR）、最大密度投影、表面遮盖显示及容积再现等技术重建。
结 果
20例患者行螺旋CT血管造影及MM3DR检查，共确诊16例，诊断符合率80.0%，10例患者行MRI检查，共确诊7例，诊断符合率70.0%，两组比较差异有统计学意义（P
讨 论
螺旋CT三维图像重建技术是应用计算机软件，将螺旋CT连续螺旋薄层扫描所获得的大量容积数据通过计算机后处理，重建出我们所需要的直观的立体图像，其中的仿真技术是利用三维的角度，对病灶区域建立虚拟的图像，给病灶提供了全方位识别视角[1～3]。由于传统的三维图像的信息有限，无法根据提供的信息作出疾病诊断和进行量化。近年来，CT三维图像重建的出现弥补了这些缺点，其三维医学图像为诊断提供了非常强大的依据[4]。相对于常见的实体肿瘤来说，传统的CT增强扫描对软组织肿瘤的显影不够清晰，无法对肿瘤提供早期诊断的依据和术前决策[5]。尹东等采用螺旋CT三维图像重建技术，用来辅助诊断骨骼与肌肉疾病，且与MRI比较，发现三维图像重建更有利于显示病灶的立体图像及毗邻的血管形态和走向[6]。
本组资料结果显示，20例患者行螺旋CT血管造影及MM3DR检查，共确诊16例，诊断符合率80.0%，10例患者行MRI检查，共确诊7例，诊断符合率70.0%，两组比较差异有统计学意义（P
参考文献
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三维图像范文第6篇
关键词： 三维图像； 运动合理性判断； 运动数据采集； 仿真模型
中图分类号： TN911.73?34； TP242 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）08?0022?03
Study and simulation of motion rationality judgment method based on 3D image
QIN Guohui
（Baoshan University， Baoshan 678000， China）
Abstract： As the judgment efficiency and the accuracy of movement rationality of the traditional judgment method are not high， a motion rationality judgment method based on 3 d image is put forward. A 3D image human motion model is used to acquire human motion data. Taking the body's metabolism speed and lactic acid content in his muscle as the classification basis， the implicit sport injury data and reasonable human motion data are classified. The human body state characteristic analytic function is used to analyze whether the human body state in the classification results is legal. The acquired legal data is input into the simulation model of movement rationality judgment. By means of direct and inverse dynamics， the human body structural parameters are determined and the motion rationality judgment result is given. The experimental results show that the proposed method has low motion simulation error， and high judgment efficiency and accuracy.
Keywords： 3D image； motion rationality judgment； motion data acquisition； simulation model
运动合理性判断是电子科技领域极具创造性的研究项目，同时也是医疗领域中疾病预防与诊治的重要手段。近年来，运动合理性判断方法的研究与仿真已逐渐成为学术界共同探讨的前沿课题[1?3]。在学术界以往提出的方法中，均是根据人体的结构和运动规律对运动合理性进行判断的，这些二维的判断方法使用起来较为抽象，导致方法的运动仿真误差偏高，并无法取得较高的判断效率和判断准确度。为此，提出基于三维图像的运动合理性判断方法[4?6]。
1 运动合理性判断方法研究与仿真
1.1 三维图像人体运动模型
在日常生活中，由于受到体质和运动规律的影响，人体的反应能力和防御能力忽高忽低，导致运动损伤情况时有发生，为此，三维图像人体运动模型所需进行重点提供的数据应是隐含运动损伤数据和人体合理运动数据。根据上述情况构建三维图像人体运动模型，如图1所示。
由图1可知，三维图像人体运动模型先对人体运动三维图像的隐含运动损伤数据和正常运动数据（“人体运动数据”）进行采集，并将其输入到人体运动数据库中进行运动数据类型的分类。
由于人体在运动中的新陈代谢较为迅速，并且肌肉中将会汇聚大量乳酸，以上两点均是重要的运动合理性数据。因此，基于三维图像的运动合理性判断方法对运动损伤数据库的分类工作，将以人w的新陈代谢速度和肌肉中乳酸含量为分类依据，对隐含运动损伤数据和人体合理运动数据进行分类，组成人体运动数据分类结果，该分类结果将会使用函数进行进一步解析。
1.2 基于三维图像的人体状态特征解析函数
三维图像的运动合理性判断方法利用基于三维图像的人体状态特征解析函数，判断人体运动数据中的人体状态是否合法，这一解析过程是运动合理性判断仿真模型数据准确度的保障，对提高所提方法的判断准确度和判断效率具有重要作用，如图2所示。
由图2可知，三维图像人体运动模型给出的隐含运动损伤数据和人体合理运动数据中均含有人体状态特征，包括骨骼运动特征和肌肉运动特征。这些人体状态特征就是基于三维图像的运动合理性解析函数的重点解析内容。用集合表示人体运动数据的骨骼运动特征集合， 表示肌肉运动特征集合，，分别表示人体内骨骼和肌肉的数量，那么，人体综合状态特征的函数表达式为：
式中：表示运动时间；表示运动区域面积；表示人体状态特征因子。
根据式（1）的计算结果将人体结构划分成段，每段的人体状态特征用集合表示，将集合中排序为的人体状态特征与式（1）的计算结果进行对比，经由式（2）计算出二者的相似度：
根据式（2）的计算结果可解析出三维图像中的人体运动是否合法，合法的相似度计算结果应与人体运动数据库中的数据具有一定的函数对应关系。为此，将人体运动数据库的人体状态特征阈值设为，当时，则可确定三维图像中的人体状态是合法的。此时，所对应的人体运动数据会被输入到运动合理性判断仿真模型中。
1.3 基于三维图像的运动合理性判断仿真模型
基于三维图像的运动合理性判断仿真模型采用三维可视化方法，对用户所需的运动合理性判断流程和结果进行展示。其以人体\动数据为输入，对运动中各段人体结构的参数进行确定，最终得出运动合理性的判断结果，如图3所示。
由图3可知，基于三维图像的运动合理性判断仿真模型包括两个计算机仿真模型，分别是骨骼、肌肉计算机仿真模型和正逆向动力学计算模型。其中，骨骼、肌肉计算机仿真模型是对1.2节中计算出的合法人体运动数据进行计算机仿真建模得到的，可以通过这一仿真模型对人体运动中的惯性因子（包括人体重心、运动惯量等）进行获取。
正逆向动力学计算模型通过引入动力学中的正向判断方法和逆向判断方法，对人体运动中的惯性因子进行正向判断，确定出运动中各段人体结构参数；对人体结构参数进行逆向判断，可获取最终的运动合理性判断结果，进而得出此时的人体运动是否合理。
2 实验结果分析
2.1 运动仿真误差验证
对实验输出数据进行处理，所获取到的三种方法运动仿真误差数据如表1所示。
由表1可知，本文方法对比对照组1而言，运动仿真误差平均缩减0.142%；对比对照组2而言，运动仿真误差平均缩减0.254%。证明三维图像能够有效模拟人眼视觉特点进行人体运动仿真，为本文方法带来较低的运动仿真误差。
2.2 判断效率验证
对实验中三种方法的判断用时进行统计，如表2所示。
由表2可知，两个对照组中方法的判断用时基本持平，而本文方法的判断用时远高于其他两种方法，证明本文方法判断效率较高。
2.3 判断准确度验证
对实验输出数据进行处理，所获取到的三种方法判断准确度数据如表3所示（判断准确度的单位为1）。
由表3可知，本文方法的判断准确度始终高于0.95，该数值高于其他两种方法的最高判断准确度，证明本文方法具有较高的判断准确度。
3 结 论
三维图像是当今社会最为高级的显示技术之一，它根据人体双眼视力差异和折射原理为人们展现出逼真的画面。运动合理性判断通常指对不会造成人体内脏功能损伤的运动行为的判断。本文将两种技术融合在一起，提出基于三维图像的运动合理性判断方法。这种方法利用三维图像构建人体运动模型、提供人体运动数据并解析，在很大程度上降低了方法的运动仿真误差。本文最终通过运动合理性判断仿真模型给出运动合理性判断结果。通过实验对判断结果进行分析，可证明本文方法具有较高的判断效率和判断准确度。
参考文献
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[5] 毛龙所，王学军.基于ADAMS的轨道运输车驱动系统三维建模及运动仿真[J].机电一体化，2014，20（4）：20?22.
三维图像范文第7篇
【关键词】 Unity3D 传感器 三维图像 消防车
一、前言
时至今日，三维成像技术早已在工业、科研、教育娱乐等众多领域中广泛应用，在工业和科研中以往许多以波形、图表、参数来显示的现场工作状况早已被替换成直观的三维图像，也使得人们对现场状态的判断也更加准确快速。在消防车安全检测领域中，由于工作状态下的消防车工作高度经常大于30米，很多时候，检测人员只能通过目测来进行检验。从精确度和有效性上讲这样的方法缺陷较大。因此，本文旨在探讨用传感器和Unity3D三维图像引擎开发一个能够实时反应消防车工作臂工作状态的软硬件系统。
二、整体系统说明
系统说明如图1所示。数据采集器采集陀螺仪和激光测距传感器的参数，再通过RS232发送到上位机，上位机软件将收集到的数据加工后送至Unity3D开发的三维显示界面，与此同时将相应的数据信息显示在屏幕上。
2.1硬件部分
加速度计陀螺仪采用市面上常见的MPU6050模块，数据包分为加速度包、角速度包和角度包。用于三维现场还原时，主要用角度包当中的俯仰角数据，用来体现消费车工作臂的抬起角度。
激光传感器采用KAKRU公司的HPS-L1-V系列拉绳传感器。用于三维现场还原时，拉绳传感器用来提供工作臂伸长的长度。返回的数据用4个字节的数据来表示长度。
2.2软件部分
软件分为两大部分，第一部分上位机主体，主要为软件主界面，包括串口循环读取模块，数据处理模块和参数传递模块。此部分在VisualStudio中开发完成。
第二部分为Unity3D三维图像显示控件，主要功能为接受后台的数据处理模块传递过来的参数，还原成现场的情况。此部分在Unity3D开发环境中开发完成。
2.2.1软件主界面
1.串口循环读取模块
功能：由计时器（Timer）为主体，Timer每一次触发，读取串口缓冲区的数据，在解析之前，需要先进行搜索数据包头的操作。
搜索方法主要由依次遍历匹配实现，此次设计采用的硬件中，代表包头的数据内容为“0x55”，则搜索数据包头操作说明即为：将串口缓冲区的数据读取至一个字节数组，对该数组第一位进行判断，若为“0x55”，则程序继续执行，否则对该数组下一个字节的数据进行匹配。
由MPU6050使用说明书可知，找到包头之后，若包头之后的一个字节的数据为“0x53”，则代表该包为角度包，此时数据编号为“4”和“5”的数据（即包头之后第四和第五个字节）即为角度包的高位值和低位值。
该模块主要代码如下（buf为字节数组，用于存储串口数据）：
private void timerSerialData_Tick（object sender， EventArgs e）
{serialPort1.Read（buf， 0， 66）；
for （m = 0； m < 33； m++）
{if （（buf[m] == 0x55） && （buf[m + 1] == 0x53））
DataAnalysis（）；
}}}
2.数据处理模块
功能：该模块主要将串口循环读取模块读取到的数据进行解析，解析出来的数据用于计算Unity3D引擎中需要显示的各个模块的参数。
以一组两节工作臂的消防车为例，在空间坐标中，假定工作臂在空间坐标中的X正方向上抬起、放下，在已知抬起的角度a（即俯仰角）及工作臂伸长的长度L，即可通过简单的三角函数计算出工作臂的第一节臂和第二节臂的中心位置和姿态角度，计算方法在此不在赘述。
相关代码如下：
变量说明：
LA一一Scale为缩放值，即现实中工作臂的长度换算为三维模型时的比例，LA为该缩放值下的工作臂长度。
DataAnalysis（）；
{a = （Convert.ToInt32（buf[m + 5]
L = Convert.ToInt32（（buf[m + 11]
3.参数传递模块
功能：Unity3D开发的三维模块可以以控件的形式加载，用SendMessage方法来传递参数，此时需要定义一个简单通讯协议，通讯协议如下：
参数按顺序依次为第一节臂中心点位置（p_x1， p_y1， p_z1），工作臂第一节姿态角度（0 ， a ， 0），工作臂第二节中心点位置（ p_x2， p_y2， p_z2）工作臂第二节姿态角度（0 ， a ， 0）。将参数依次放进字符串a并用逗号隔开后，直接使用SendMessage即可
代码如下：
axUnityWebPlayer1.SendMessage（“FireEngine”，“CallUnity”， a）；
代码中最后一行的”FireEngine”为Unity3D中需要调用脚本的对象，”CallUnity”为调用的脚本。
2.2.2 Unity3D三维图像显示控件
1.三维图像模块
此模块用于三维模型显示，在Unity3D开发平台开发，消防车的三维模型可以使用3Dmax软件制作，在Unity3D开发平台中加载消防车的三维模型即可。为了计算简便，我们将消防车三维模型中消防臂的底端移至场景中空间坐标的（0，0，0）点，并将消防臂朝向X轴的正方向，此时记录下消防臂第一节臂的中心点在X轴上的坐标值L1X，这个值的两倍除以现实世界中消防车的工作臂长度即为本文之前提到的Scale缩放值。
即 Scale= 2*L1X / （现实中消防车工作臂长度）
之后在Unity3D中新建一个脚本，名为“CallUnity”，脚本的对象为消防车“FireEngine”。
2.参数拆包模块
此模块对应2.1.3的参数传递模块。SendMessage中的字符串a中包含所有控制参数，因此先用Spilt方法分割参数，然后将分割的参数由字符串类型改变为浮点型，存入数组data，代码不在此赘述。
3.模型控制模块
此模块的功能主要为调用控制参数控制消防车的两节工作臂。控制主要通过Unity3D的transform方法实现，代码如下（arm1、arm2分别为第一、第二节工作臂）：
void OnGUI（）
{
Arm1.transform.position = Vector3（data[0]， data[1]， data[2]）；
Arm1.transform.rotation = Vector3（data[3]， data[4]， data[5]）；
Arm2.transform.position = Vector3（data[6]， data[7]， data[8]）；
Arm2.transform.rotation = Vector3（data[9]， data[10]， data[11]）；
}
这段代码每执行一次，都会将工作臂的第一节和第二节臂的模型移动至计算好的位置上，并调整成相应的姿态角。因此即可实现现场还原。
最终三维图像的效果如下图：
三、总结与展望
许多消防车的工作臂顶端会连接一个工作斗，这套系统在工作斗上也可以安装一个陀螺仪，采集工作斗的调平数据，对该数据计算累计时间即可反应出工作斗调平响应时间等测试指标。即可简化测试员在该情况下的测试工作。
该软件系统可以添加数据库功能，数据库中存如现场采集到的数据，只需简单的逐行调用即可实现现场情况再次重现的功能，为测试员重复观察提供了极大便利。
三维图像范文第8篇
关键词： 三维图像； 服装设计； 合理性仿真； 缝合过程
中图分类号： TN911.73?34； TP339 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）11?0076?04
Clothing design rationality simulation based on 3D image analysis
ZHANG Qing
（College of Art and Design， Huanghe Science & Technology College， Zhengzhou 450000， China）
Abstract： In order to realize the large?scale fully?tailored clothing production， and improve the enterprise economic benefit， the clothing design rationality simulation based on 3D image analysis was performed. The Marching Cubes method is used to reconstruct the 3D human body surface model to realize the fabric virtual simulation based on the spring?particle model. The quadrilateral mesh generation algorithm based on regular grid method is adopted to convert the two?dimensional clothing parts into the three?dimensional flexible surface. The seaming process of 3D virtual clothing is given. The OBB tree of human body model is constructed to perform the collision detection between the virtual clothing and human body model. The response problem is solved timely in the collision process to realize the 3D clothing virtual fitting， and analyze the rationality of clothing design accurately. The experimental results show that the method can predict the design rationality of different clothing types accurately.
Keywords： 3D image； clothing design； rationality simulation； seaming process
0 引 言
当前数字化技术广泛应用于服装行业，促进了服装企业信息采集的效率，进而进行大规模的量体定制的服装生产计划，给各用户带来个性化的服务，提高企业的经济效益，增强企业的竞争力[1]。三维全身扫描技术、虚拟服装试穿技术以及人体尺寸的自主采集都是大规模量体定制技术，而融合三种技术的基于三维图像分析的服装设计合理性仿真分析过程为企业准确分析不同客户对服装的个性需求和意见[2]，提升企业经济效益，具有重要的应用意义。
1 重建三维人体表面模型
三维人体表面形状复杂，为了提高人体表面模型重建的质量，应将多轮廓线间的形体重构过程看成人体数据的等值面构建过程，具体过程为：采用三维全身扫描部件间隔高度，对人体进行扫描，采集人体轮廓线，并设置轮廓线平面中的采样网络为大小，获取元规格是的立方体。对人体轮廓线进行分区域处理，将其分割成二维数据场[3]，再基于高度信息获取体数据[4]，采用特殊方法获得等值面，进而完成三维人体表面模型的构建，如图1所示。
图1 重建三维人体表面模型
2 虚拟服装试穿
虚拟设计是服装企业实现大批量生产的重要技术。通过利用虚拟设计服装试穿技术，顾客可依据自身的三维人体模型体验服装的试穿效果，分析服装设计的合理性，进而提出修改意见[5]，获取个性化的服装。本文基于弹簧质点模型完成服装穿着的动态仿真，分析虚拟服装试穿技术。
2.1 服装布料仿真
2.1.1 弹簧?质点模型
弹簧?质点模型由四边形质点网格组成，其行和列的粒子间距是1，布料由不透明的三角形网格组成，这些多边形顶点通过质点的区域。如图2所示的网格结构由质点、结构弹簧、剪切弹簧以及弯曲弹簧构成。其中，结构弹簧可确保布料的四边形状态的稳定性，剪切弹簧能够完成外表力的传递，弯曲弹簧避免了布料被撕裂。
图2 弹簧质点模型
2.1.2 基于弹簧?质点模型的布料模拟仿真实现
在上述分析的弹簧?质点模型的基础上，进行布料模拟仿真，其具体实现过程如下：
（1） 给出各质点的质量以及各弹簧的弹性系数；
（2） 运算获取各质点受到的力；
（3） 运算获取各质点的加速度
（4） 运算获取各质点的速度；
（5） 运算获取各质点的位移；
（6） 如果各质点达到平衡，结束运算。否则，返回步骤（3）。
采用VC++，OpenGL对布料进行悬垂模拟，结果如图3所示。
2.2 二维衣片到三维曲面的变换
二维衣片到三维曲面的变换过程中，需要采用基于正则栅格法的四边域网格剖分算法[6]对二维衣片离散，剖分生成基于弹簧?质点模型的网格形式，实现二维衣片到三维服装的变换。
基于正则栅格法的四边域网格剖分算法，在目标范围上部署完全包含目标区域的正则栅格，而那些处于目标范围外的栅格单元将被过滤掉，进而确保栅格单元同目标范围间的距离最小化[7]。最终采用合理的样式将全部的栅格单元分割成大量的网格单元，并通过光滑技术对网格单元进行再次处理，实现二维样片到三维柔性曲面的变换，结果如图4所示。
图3 布料网络和悬垂模拟
图4 基于正则栅格法的四边域网格剖分实例
2.3 虚拟服装的三维缝合过程
进行虚拟服装的三维缝合时，采用空间几何转换手段以及交互手段，分别设置衣片的初始坐标以及缝合的初始坐标，并将衣片部署在三维人体表面模型相关的合理位置，完成二维到三维的转换[8]，再依据相应的工艺顺序完成虚拟服装的缝制，如图5所示。
图5 虚拟服装的三维缝合
2.4 碰撞检测
模拟人体试穿三维虚拟服装时，将形成大量的碰撞现象。因此有效处理碰撞问题才可真实地实现虚拟穿衣的模拟。本文采用OBB树算法将向性包围盒当成物体的包围盒，构成OBB树进行碰撞检测。通过“分割轴”方法检测两个包围盒是否相交，并确保包围盒通物体紧密相连，增强包围盒检测的命中率。一个OBB是三维空间内某任意方向的长方体包围盒，多个OBB集成的层次结构则为OBB树。
2.4.1 塑造人体的OBB方向包围盒
基于获取的三维人体表面重建模型，将人体分割成15个部分，分割结果如图6所示。
按照人体分割的结果，塑造人体的OBB方向包围盒，如图7所示。
2.4.2 碰撞检测算法
碰撞检测算法的伪代码为：
//个对象
//检测时间从to依据步长计算
Simulation（）
{
…
for {
//update 对象的行为；
bool flag =CollisionDetect
If（flag）
Calculate collision response；
描述个对象
}
}
//碰撞检测过程，其中Tprev为全局变量，设置初值为
//dt is Sampling step size of collision detection，且
CollisionDetect（Tcurr，）
{
for（t=Tprev to Tcuur， 步长为）
{
for（中每个对象）
将放置在时间的点上；
for（中每个对象）
for（中每个对象）
If（与相交）
时刻完成碰撞检测；
}
Tprev=Tcuur；
}
2.5 人体虚拟穿衣的仿真和合理性分析
2.5.1 虚拟穿衣模拟过程
（1） 采集二维服装CAD系统制定的衣片；
（2） 提取全部待缝合衣片的缝合边；
（3） 将二维衣片剖分成弹簧?质点模型，实现二维衣片到三维柔性曲面的变换；
（4） 将衣片交互式部署在三维人体表面模型的原始位置；
（5） 塑造三维人体表面模型的OBB树；
（6） 对衣片进行缝合，同时进行三维人体表面模型?衣片以及衣片?衣片间的碰撞检测处理，同时做出相应的碰撞响应[9]。
2.5.2 人体虚拟穿衣实现以及合理性分析
人体虚拟穿衣的仿真实现过程也就是实现二维服装样板到三维服装的转化过程，如图8所示。从中能够看出，转化过程实现了平面衣片到立体服装的变换，真实模拟出服装的自然垂感，可对服装设计的合理性进行准确分析。
图8 人体虚拟穿衣的实现过程
3 实验分析
实验使用最小二乘一元先行回归法对本文设计的基于三维图像分析的服装设计合理性方法以及基于BP预测模型的服装设计合理性分析方法的预测性能进行验证。设置着装皮肤舒适性指数预测值，也就是不同方法的预测结果是期望值也就是实测值再使用该最小二乘一元回归法对以及进行线性回归分析，获取直线若获取的两条直线相似度高，说明模型预测准确度较高，并分析预测值同实测值的相关性，若相关系数高于0.7，则说明相应方法对服装设计合理性的预测精度高。
3.1 棉质服装设计合理性预测
实验样本集是10个受试者穿着三种不同类型棉质服装进行舒适性测试，也就是服装的合理性检测获取的数据。从中选择15个样本作为样本集检验不同方法的预测效果，结果如图9和图10所示。
图9 棉质服装设计合理性BP预测模型预测
图10 棉质服装设计合理性本文方法预测
从图9，图10中可得，BP预测模型预测值同实测值的相关系数为62.37%，而本文方法的相关系数为87.64%，说明本文方法的预测效果更好。采用检验法对相关系数进行显著性检验，结果如表1所示。
分析表1可得，两种方法的相关系数都是显著性相关，而本文方法的相关系数最显著。说明本文方法对棉质服装设计合理性的预测能力优于BP预测方法。
3.2 丝质服装设计合理性预测
实验样本集是10个受试者穿着三种不同类型丝质服装进行舒适性测试，也就是服装的合理性检测获取的数据。从中选择15个样本作为检验样本集检验不同方法的预测效果，结果如图11和图12所示。
分析D11，图12可得，BP预测模型的预测值同实测值间的相关系数为71.25%，而本文方法的相关系数为90.58%，说明本文方法对丝质服装设计合理性的预测效果更优。进一步采用检验法对相关系数做显著性检验，结果如表2所示。
分析表2可得，两种方法的相关系数都是显著性相关，而本文方法的相关系数更为显著。说明相对于BP预测方法，本文方法对丝质服装设计合理性具备良好的预测性能。
4 结 论
本文进行了基于三维图像分析的服装设计合理性仿真，完成服装设计合理性的准确分析。实验结果证明，所提方法可对不同类型服装设计合理性进行准确预测。
参考文献
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三维图像范文第9篇
【关键词】投影技术；滤光片；彩色三维图像
【Abstract】Based on the technique of optical projection and principle of filter， a device generating three-dimensional color image on the grand is designed. The reflectivity of different colors of light is analyzed， providing theoretical support for the design of high contrast color picture.
【Key words】Projection technique； Filter； Three dimensional color image
1 问题的提出
三维投影技术[1-3]，是利用光学的折射和衍射再现三维影像的一种技术。原理是通过高流明的投影机把事先经过精心制作并具有立体效果的画面或者视频均匀对称的投射于成像膜上。再经过光的衍射和折射，物体成像于空中，形成三维景象。现有的三维投影仪器价格比较昂贵，一般需要多台投影仪和特制的屏幕，以实现三维景象。
光投影技术[4]是根据几何光学原理，利用光线可以穿过透明图片，把印在透明图片上的内容投影出来的技术。目前，光投影技术在社会上已经得到普及，现有的幻灯片和电影等都是投影在竖直平面上供人观看的。
基于光投影技术原理，本文设计了一种基于灯照射的，可在普通道路上（水泥地面上）投影产生彩色三维图像的装置。分析了地面对不同颜色光的反射率，以此为基础，设计了对比度比较大的彩色图像并进行了实验。结果表明：该装置结构简单，制作容易，能够产生较好的彩色立体效果使用，可用于地面广告，具有一定的应用价值。
2 设计的思路
本文设计思路来源于电影《中国合伙人》里面的一个片段，见图1。这个场景给本人的影响十分大，因为在这部电影中发现了二维投影显示技术在生活中的浪漫以及商业化的应用。基于此，本文设计了一种彩色的三维投影模型，让投影到路面上的内容色彩更加丰富且兼具立体感。
3 模型的制作及投影结果
1）模型的制作：设计了以七彩色长条作为投影图片，图2为实物图，制作过程如下：
①用0ffice2010办公软件制作好想要显示的七彩长条；
②将制作好的彩色长条打印在透明薄膜纸上；
③将透明薄膜纸贴在一张白色卡纸上，使其在白色卡纸上留下的是彩色长条框架的洞，使光只能透过彩色长条；
④等彩色长条干透以后，用对应的彩色笔在每个长条上均匀涂上一层颜色。
2）实验结果1：利用手机LED光源照射投影图片，投影到普通道路地面上，投影效果见图3。为了研究地面对各种颜色光的反射强度，利用Matlab编程获得图3中黑色直线对应的各点的强度值对比图，见图4。由图4可知：白光照明下，红橙黄青四种颜色的光反射强度相对较大，而绿、蓝、紫色三种颜色的反射率相对较小。
通过分析对比地面对不同颜色光的反射强度，设计了对比度较高、投影效果较好的彩色图片（可模拟彩色广告），实物图见图5。制作流程同七彩色长条类似。
实验结果2：利用手机LED光源照射投影图片，投影到普通水泥道路地面上的效果图见图6，可以看出在实际地面上也有较好立体显示效果。
4 结论
本论文最大的创新之处是制作了一种简单的彩色三维投影装置，研究了普通路面对经投影后的各种颜色的光的反射强度关系，借助对这一模型的研究，下一步可以研究利用路灯灯光这一资源，使人们夜间走路时在地面能看到彩色的3D广告。相比于传统2D广告，广告效果更具有视觉冲击力，能给路人留下深刻的印象。
【参考文献】
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三维图像范文第10篇
关键词：项目教学法；教学过程设计；任务驱动教学法
中图分类号：TP391 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 17-0000-01
"Three-Dimensional Image Processing and Production"Curriculum Design on Project Approach
Wu Jin
(Liaoning Forestry Vocation-Technical College,Shenyang110101,China)
Abstract:The Project Approach is Liaoning Vocational College of forestry in the process of teaching the necessary teaching method,this paper,"Three-dimensional image processing and production"course in the"curtain making"process of teaching design,for example,describes the project approach in the specific teaching and learning process the mining and applications.
Keywords:Project Approach;Teaching process design;Task-driven approach
一、项目教学法的概述
项目教学法是师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学活动。项目教学法是以教师为主导、学生为主体的教学方法。在教学活动中，教师将需要解决的问题或需要完成的任务以项目的形式交给学生，在教师的指导下，以个人或小组工作方式，由学生自己按照实际工作的完整程序，共同制定计划、共同或分工完成整个项目。
二、项目教学下的《三维图像处理与制作》课程教案设计
一年来，我对项目教学法的认识在教学实践中得到了不断的提高，在一体化教学中用好此方法，可以达到教与学共同提高的目的，下面我以《三维图像处理与制作》课程为例介绍一节课（90分钟）的简要设计过程。
（一）课前的教学准备
1.教学条件。场地：带有多媒体设备的计算机实验室。机器配置：P4处理器，Windows XP操作系统，3DS max8.0、ACDSee软件
2.学生特点分析。该班是高中起点三年制的统招班，学生聪明好学，比较喜欢开放、自由的学习环境，但是学习的自信心不强，不善于独立思考和探索问题.
3.教学组织与学习情境。课程遵循的理念是以学生为主体，能力为主线，任务为载体，进行实践训练。
为使每个学生都有动手实践机会，所以采用教学做一体化的课堂组织形式，学习情境采用以学生为主体，教师全程组织与参与教学指导思想，将学生进行分组，每个小组模拟一家设计公司。
采用角色扮演方法：
小组：房地产企业设计公司。小组成员：绘图员。小组组长：设计师。教师：客户。
各个小组的关系是互相竞争关系。各小组的成员互换，每人都有机会体验各种职位。
4.课前准备。提前1天老师给学生布置本次课的教学任务，学生以小组为单位，课前收集素材、最前沿的信息完成以下任务。在课余时间让学生进行任务分析、查阅、预习学习内容
（二）教学设计过程
1.教学流程。客户提出需求―分析、计划―任务实施―作品验收―拓展训练―作业以及总结
2.具体教学实施过程。
步骤一、客户提出需求―3分钟。（引入）受“青河世家”房地产公司的委托，我们制作样板间的效果图，根据客户的要求，我们需要对它进行窗帘装饰，
客户需求的窗帘：（1）暗色的；（2）吸音障噪的；（3）现代型的；（4）带帘头的。
步骤二、任务分析、制定计划―5分钟。以小组为单位讨论分析客户需求，制定满足客户要求的计划。分析结果如下：符合深颜色、简约型、厚重特点的帘身模型和带帘头的窗帘模型。
（提问）：设计负责人分析客户需求，并归纳按照客户要求所制定的任务。（展示新任务，使产生任务学习的“萌动”）
（提问总结）：通过分析模型，我们自然也将看起来非常复杂的大任务分解成2个小任务，分别是任务1：制作帘身模型，符合深颜色、简约型、厚重特点；任务2：制作帘头。这种化繁为简思考方法，使问题个个击破，再重新组合，能帮助我们提高处理复杂问题的能力。
步骤三、任务实施过程―50分钟。（1）制作帘身模型（重点：15分钟）。各小组成员纷纷动手实践，以失败告终，这时让各小组自己分析失败原因。各小组发挥探索精神分析建模过程，最终得到放样原理。绘图员制作垂挂的窗帘。从而产生任务学习“涌动”。突破这节课的学习重点，按照客户要求在完成原任务的基础上，增加了一个新的任务计划，制作窗帘挽起的效果，对放样模型进行缩放变形达到效果。（充分体现了设计师、绘图员之间的相互协作、同时与客户沟通的关系、以及随机应变的能力）。（2）制作挽起的窗帘（难点：20分钟）。使其产生任务学习“冲动”，突破难点。各小组讨论发言，自己得出变形设置方法和其特点，提出任务解决方案。（3）制作帘头（15分钟）。自主探索学习实践制作帘头任务，感受收获乐趣，达到任务学习“情动”。
步骤四、知识点归纳以及作品验收―12分钟
作品展示：各组小组长向全班汇报、交流本组设计的最终作品，并以小组为单位进行作品展示。
评价：采用学生互评、自评，教师点评和企业点评的方式
步骤五、训练巩固拓展―15分钟
步骤六、作业―2分钟
步骤七、总结―3分钟
三、结束语
《三维图像处理与制作》课程的教学设计思路是以学生为主体，以教师为主导，遵循在“做中学”的理念。在“窗帘”这个教学情景中，我用项目教学中的“任务驱动”教学法，重视对学习的方法的指导，首先提出任务，然后师生共同分析任务、实践任务、遭遇难点、探究难点、突破难点和感受收获，使学生在操作、质疑、解惑中完成学习，从而达到提高学生学习兴趣和质量的效果。
参考文献：
[1]王栋松.在计算机课程教学中开展项目教学法的研究[J].职业教育研究,2005,11
[2]贺平.项目教学法的实践探索[J].中国职业技术教育,2006,22