计算机视觉设计范例(12篇)

计算机视觉设计范文篇1

关键词：计算机视觉图像精密测量构造几何模型信号源的接收

中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044（2013）05-1211-02

新型计算机视觉图像精密测量是一种基于计算机程序设计以及图像显示的高精度的关键技术，它广泛用于测量的领域，对于测量的准确性有很好的保证。这种关键技术是几何了光学的特性，发挥了图像学的显影性，把普通的测量技术瞬间提升到了一个新的高度。在这项关键技术中包含了物理学中光的效应，图像中的传感器以及计算机中的编程软件，这还不完全，还有一些其他科学领域知识的辅助，可以说这项关键技术是一个非常有技术含量的技术，很值得学者进行研究。

1计算机视觉图像精密测量的关键技术的具体形式

在以往的测量中，选择的测量方式还是完全采用机械的形式，但是在使用了计算机视觉图像精密测量后，完成了许多以往技术所不能达到的任务。在我们的研究中，计算机视觉图像测量的原理是通过摄像机将被处理的对象采集进行影像采集，在多个控制点的数据采集完成后，系统会自动将这些图像进行整合，得出相关的几何多变参数，再在计算机上以具体的数据显示出来，以供技术人员使用参照。

在上面所说的摄像机并不是我们通常意义上生活中使用的摄像机。它是一种可视化较强，表针比较敏感的测试仪。可以将视觉中的二维形态通过显影，记录在机械的光谱仪上，再将这种的二维图像做数学处理，有二阶矩阵转换为三阶矩阵，通过播放仪呈现出三维的影像。这时的图像变为立体化，更有层次感，效果上也有了明显的变化，这是一种显示方法。此外还有一种造价较高的仪器，我们不常使用，就是图像提取器。同样是采集控制点的数据，将数据整合在系统之内，然后对于原始的图像进行预处理，不再经过有曝光这个程序，将图像中关键点的坐标在整个内部轴面上体现出来，提取数据帧数，再运用机器的智能识别系统，对控制点的坐标进行数据分析，自动生成图形，这也可以用于精密测量。它的优点就是使用上极其的方面，基本只要架立仪器和打开开关，其他的工作机械系统都会自动的完成。使用的困难就是造价极其的高，不适合一般企业使用。在基于计算机视觉图像测量中使用上的原理如下：

1）计算出观察控制点到计算机视觉图像测量仪器的有效距离；

2）得出观察点到目标控制点之间的三维的运动几何参数；

3）推断出目标控制点在整个平面上的表面特征（大多时候要求形成立体视觉）；

4）还通过观察可以判断出目标物体的几何坐标方位。

在整个计算机视觉图像精密测量的关键技术中最关键的元件就是压力应变电阻仪，这也是传感器的一部分。压力应变电阻仪的使用方式是将应力片粘贴在控制点位上，事先在物体表面打磨平整，清理干净后，涂抹丙酮试剂，在液体完全风干后就可以黏贴应力片，通过导线的联接，形成了一小段闭合的电路，时刻让计算机视觉图像系统可以感应到并作跟踪观察。因受到来自不同方面谐波的影响后，应力片会产生一定数值的电阻，在电路中，这些电阻会转化为电流，视觉图像系统接收到了电流后就会显示在仪表盘上相应的数据，我们就可以根据仪表盘中的数据记录测量中的数据，很好的解决了原始机械在使用过程中大量的做无用功所消耗资源的现象。传感器对每个应点都进行动态的测量，将数据模转换成现实中的图像，精确的成像可以测算出控制点的位置，用计算机视觉图像精密测量结合数据方面的相关的分析，得出施工中的可行性报告分析，减低了施工中的成本，将施工的预算控制在一个合理的范围之内。

当无法观察到控制点是，计算机视觉图像精密测量可以通过接收信号或是相关的频率波段来收集数据，不会因为以往测量的环境不好，距离太远，误差太大的影响。

2计算机视觉图像精密测量的关键技术分析

在计算机视觉图像精密测量的关键技术中解决了很多以往很难完成的任务，但是在使用过程中还是发生了很多的问题。尤其在视觉图像的选择中，无法使用高帧数的图片显示，无法将计算机视觉图像精密测量的关键技术的优点发挥出来。我们就计算机视觉图像精密测量的关键技术中常见的问题进行讨论。

2.1降低失误的概率

在很多的数据误差中，有一部分是出现在人为的因素上面。对于机器的不熟悉和操作中的疏忽都会在一定程度上对图像的视觉感模拟带来麻烦。对于网络设备的配置上，要经常性的学习，将配置在可能的情况下设置的更加合理和使用，保证网络连接系统的安全性。为防止更多因操作带来的误差，选用系统登入的制度，用户在通过识别后进入系统，在采集数据后，确定最终数据上又相关的再次确定的标识，系统对本身有的登录服务器和路由器有相关的资料解释，记录好实用操作的时间，及时备份。

2.2对于权限的控制

权限控制是针对测量关键所提出的一种安全保护措施，它是在使用计算机视觉图像精密测量的关键技术中对用户和用户组赋予一定的权限，可以限制用户和用户组对目录、子目录、文件、打印机和其他共享资源的浏览和更改。图像中的运行服务器在停止的情况下可以做出不应答的操作指令，立刻关闭当前不适用的界面，加快系统的运行速度，对于每天的日志文件实时监控，一旦发现问题及时解决。对于数据终端的数据可采用可三维加密的方法，定时进行安全检测等手段来进一步加强系统的安全性。如果通过了加密通道，系统可以将数据自动的保存和转换为视图模式，对于数据的审计和运行可以同时进行，这样就可以很好的保证大地测量中的图像数据安全，利用防护墙将采集中废弃的数据革除在外，避免数值之间发生紊乱的现象，进一步改善计算机视觉图像精密测量的关键技术。

2.3开启自动建立备份系统

计算机视觉图像精密测量的关键技术的完善中会常遇到系统突然崩溃或是图像受到严重干扰导致无法转换的一系列情况，发生这种情况最大的可能性就是系统在处理多组数据后无法重新还原成进入界面。这时为保证图片转换成数字的系统数据不丢失，我们对系统进行备份。选定固定的磁盘保存数据，定期将产生的数据（转换前的图像和转换后的数值）导出，保证程序的正常运行。当系统一旦发生错误，可以尽快的恢复数据的初始状态，为测量任务的完成争取更多的时间。我们还要减少信号源周围的干扰，定期的更新系统数据库，保持数据采集的稳定性，把摄像机记录出的数据节点保存在相应的技术图纸上，用这样的方式来知道测量工作。系统备份的数据还可以用于数据的对比，重复测量后得出的数据，系统会自动也备份的数据进行比对，发现误差值在规定以外，就会做出相应的预警，这样也能在工作中降低出现误差的概率。

3计算机视觉图像精密测量的关键技术遇到的困难和使用前景

计算机视觉图像精密测量的关键技术作为一种新兴技术在使用时间上不过十几年，其使用的程度已经无法估算。正是因为它的简单、使用、精度高以及自动化能力卓越的特点受到了测量单位的广泛青睐。在测量方面的这些可靠性和稳定性也是有目共睹的。在土木和机械测量的行业计算机视觉图像精密测量的关键技术都会有广泛和良好的使用，前景也是十分的广阔。但是不容忽视该技术也有一些弊端。这项关键技术中涵盖的学科非常的多，涉及到的知识也很全面，一旦出现了机器的故障，在维修上还是一个很大的问题，如何很好的解决计算机视觉图像技术的相关核心问题就是当下亟待解决的。

我们都知道，人的眼睛是可以受到吱声的控制，想要完成观测是十分简单的，但是在计算机视觉图像技术中，毕竟是采取摄像机取景的模式，在取得的点位有的时候不是特别的有代表性，很难将这些问题具体化、形象化。达不到我们设计时的初衷。所以在这些模型的构建中和数据的转换上必须有严格的规定和要求，切不可盲目的实施测量，每项技术操作都要按规程来实施。

上文中也谈到了，计算机视觉图像精密测量的关键技术中最主要的构建是传感器，一个合理的传感器是体统的“心脏”，我们在仪器的操作中，不能时时刻刻对传感器进行检查，甚至这种高精度的元件在检查上也并不是一件简单的事情，通过不断的研究，将传感器的等级和使用方法上进行一定的创新也是一项科研任务。

4结束语

在测量工程发展的今天，很多的测量技术已经离不了计算机视觉图像技术的辅助，该文中详细的谈到了基于计算机视觉图像精密测量的关键技术方面的研究，对于之中可能出现的一些问题也提出了相应的解决方案。测量工程中计算机视觉图像精密测量的关键技术可以很好的解决和完善测量中遇到的一些问题，但是也暴露出了很多的问题。

将基于计算机视觉图像精密测量的关键技术引入到测量工程中来，也是加强了工程建设的信息化水平。可以预见的是，在未来使用计算机视觉图像技术建立的测量模型会得到更多、更好的应用。但作为一个长期复杂的技术工程，在这个建设过程中定会有一些困难的出现。希望通过不断的发现问题、总结经验，让计算机视觉图像精密测量的关键技术在测量中作用发挥的更好。

参考文献：

[1]汤剑，周芳芹，杨继隆.计算机视觉图像系统的技术改造[J].机电产品开发与创新周刊，2005，14（18）：33-36.

[2]段发阶，等.拔丝模孔形计算机视觉检测技术[J].光电工程时报，1996，23（13）：189-190.

计算机视觉设计范文篇2

关键词：机器视觉；四轴飞行器；位姿估计

DOIDOI：10.11907/rjdk.171358

中图分类号：TP319

文献标识码：A文章编号：1672-7800（2017）006-0120-04

0引言

视觉导航技术具有设备简单、信息量大、抗电子对抗和无源性强等特点，其作为自主飞行器的辅助导航技术已经受到业界人士的高度重视，是目前无人飞行器导航技术领域中的研究热点。机载摄像机是飞行器的“眼睛”，通过它，飞行器可以实现避障、位姿估计以及目标识别等。因此，将计算机视觉运用行器辅助导航具有明显优势[1-2]。

基于特征点的视觉导航方法，是近年来视觉导航领域研究较为活跃的内容之一。其基本原理为：将摄像机装载在飞行器上，并在参考目标上预先设置已知的特征点，通过提取已知特征点对应的图像坐标，根据摄像机透视投影模型，实时估计出摄像机相对于参考目标的位置姿态。

本文设计了由3个黑色正方形和1个黑色三角形组成的平面着陆目标图案，以正方形和三角形顶点为图像特征点，提出了一种基于平面单应性变换的图形特征点实时提取标记方法，利用提取的特征点图像坐标及对应的世界坐标，实时估计摄像机的位置参数，将其作为飞行器视觉导航信号。

1着陆标志物及特征点标记

本文设计的着陆图案如图1（a）所示。着陆图案的边长为60mm，其中小正方形的边长为20mm，等腰直角三角形的直角边长为20mm。在着陆图案中，黑白相间的角点即为设计的特征标记点集。着陆图案可以分成4个部分，形状包括两种类型：I型和II型。如图1（b）所示，定义着陆目标图案的中心为世界坐标系原点，类型I的区域中心处于世界坐标系的X轴正半轴，类型II的区域中心依次分布在其余轴线上，采用右手法则来确定Z轴，可以看到各特征点在世界坐标系中的坐标是明确的。

针对所设计的着陆目标图案，图像处理的目的是确定标志点的位置，然后提取和标识出这些特征点。本文中的图像处理算法流程如图2所示，这里首先使用摄像机获取图像，然后对图像进行预处理，主要包括图像滤波、阈值分割等，最后检测与提取特征点，使用标记算法对其进行标记。

主要算法如下：

（1）阈值分割。阈值分割是指根据像素的灰度、颜色、纹理等特性按照一定的原则将一副图像或景物分割成若干个特定的、具有独特性质的部分或者子集，并提取出感兴趣目标的技术和过程。阈值分割后图像如图3（b）所示。

（2）边缘检测。边缘是不同区域的分界线，是图像局部强度变化最显著的那些像素的集合。本文边缘检测的目的是提取图像中3个四边形的边缘和1个三角形的边缘。边缘提取后图像如图3（c）所示。

（3）角点检测。图像中的角点是指图像中具有高曲率的点，本文使用的是Harris角点检测算法[3]。角点检测后图像如图3（d）所示。

（4）分割标志图案上的三角形。首先筛选出连通区域轮廓，对提取的轮廓进行直线简化，然后计算4个区域轮廓的周长为：Ci（i=1～4）。搜索4个周长中的最小值min（Ci），则min（Ci）所对应的区域I即为三角形区域。

3实验

得到特征点的像素坐标系的坐标（u，v）及世界坐标系的坐标（xw，yw，zw）后，根据两步法标定原理，利用Matlab/GUI工具[9]，得到位姿估计模型GUI界面如图6所示。

本文采用如下方案来验证所建立的位姿估计模型的正确性[10]，在着陆目标平板上绘制两个相同的特征图案，如图7所示，设定它们的距离分别为100mm、150mm、200mm、250cm和300mm。

将摄像机（摄像机为ProsilicaGT2750CCD工业相机、16mm镜头，图像大小为像素）固定在着陆目标图案的上方对该着陆目标图案进行拍照，然后利用上述位姿估计模型解算出相对位置估计测量值，得到表1的测量结果。由表1可知，位置估计误差在11mm以内，本文建立的位姿估计模型基本满足位置估计要求。

4结语

本文以飞行器自主着陆阶段为研究对象，根据摄像机透视投影成像关系，建立了飞行器视觉位姿估计模型，设计了一种着陆目标图案，并对其进行图像处理、角点提取和特征点标记，利用两步法摄像机标定原理对摄像机位姿进行了解算，使用Matlab/GUI工具对该算法加以实现，最后利用实验室现有的条件对其进行了验证。结果证明，本文提出的图像处理及相关位姿估计算法具有一定的导航精度。但是由于需要进行大量的图像处理，耗时较多，还很难满足飞行器自主着陆阶段实时性的要求，因此缩短图像处理时间将是后续研究的重点。

参考文献：

[1]SRIKANTHSARIPALLI，JAMESFMONTGOMERY，etal.Vision-basedautonomouslandingofanunmannedaerialvehicle[C].Proceedingsofthe2002IEEEInternationalConferenceonRobotics&Automation，2002：2799-2804.

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[4]邱力为，宋子善，沈为群.用于无人直升机着舰控制的计算机视觉技术研究[J].航空学报，2003，24（4）：351-354.

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[8]阮利锋.小型无人直升机自主着陆视觉导航系统设计及仿真[D].上海：上海交通大学，2009.

计算机视觉设计范文篇3

计算机视觉是一门研究如何使机器“看”的科学，更进一步地说，就是指用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视觉，并进一步做图形处理，使电脑处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。计算机视觉包括集成的视觉系统与真实世界视觉的应用建设。创建三维模型的过程是相当困难的，需要机械测量摄像机的位置或手动对准一个场景的局部三维视图。通过使用相应的算法，它可以通过集合中一个场景的立体图像，然后自动生成一个逼真、几何精确的三维数字化模型。

全书分为三大部分，共14章：1.引言：立体图像和深度知觉、三维视觉系统、三维视觉应用的介绍；2.视觉的研究简史；3.二维和三维视觉的形成；4.图像匹配中低层次图像处理：包括卷积滤波、离散平均、离散分化、边缘检测、结构张量、角点检测等内容；5.尺度空间的视觉：包括图像尺度、高斯尺度空间、微分尺度空间、多分辨率金字塔等内容；6.图像匹配算法：包括各种匹配措施、计算方面的匹配、立体匹配方法的多样性、基于区域、弹性、梯度的匹配等内容；空间重构及多视图集成：一般的三维重建和多视图集成方面的内容；8.具体案例：临床和兽医应用、电影重构等具体实例的分析；9.射影几何基础；10.图像处理的张量微积分基础：包括线性算子和变坐标系统的基本概念、度量张量、简单的张量代数等内容；11.图像中的失真和噪声：包括噪声模型、产生噪声的测试图片、正态分布生成随机数；12.图像变换程序：包括结构的变形系统、坐标变换模块、像素值的插值、经典实力等内容；13.编程技术，图像处理和计算机视觉：包括其设计与实现、统一的建模语言、设计模式、处理平台等内容；14.图像处理库。

作者BogusawCyganek于1993年获得电子计算机科学学位，于1996年获得了赫尔辛堡科技大学博士学位。近年来，他还与许多科学中心合作，在计算机视觉系统的发展方面做出了贡献。作为一个软件开发经理和高级软件工程师，他有着多年的实际工作经验。他目前在波兰克拉科夫AGH科技大学（AGHUniversityofScienandTechnology）电子部任研究员和讲师，研究兴趣包括计算机视觉、模式识别、以及对可编程器件和嵌入式系统的开发。他还是电子电气工程师协会（IEEE，InstituteofElectricalandElectronicsEngineers）、国际模式识别学会（IAPR，InternationalAssociationforPatternRecognition）、工业和应用数学学会（SIAM，SocietyforIndustrialandAppliedMathematics）成员。

本书提供了对三维计算机视觉方法，理论和算法的全面的介绍。几乎每一个理论问题都使用C++和Matlab的伪代码或完整代码进行实现，并且提供下载的软件网站、案例研究和练习。本书是相关学者、程序员的有益参考，也适合对计算机科学、临床摄影、机器人领域、图形和数学感兴趣的学生或研究人员阅读。

李亚宁，硕士研究生

计算机视觉设计范文篇4

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关键词：多媒体教学；多媒体技术；计算机技术；心理学；教育

多媒体教学的发展，与其技术的发展有直接关系。在一些相关论著中，学者们更多的是对多媒体教学技术的论述，强调的是技术，而很少涉及学习者和教育者这样的“人的因素”。虽然对多媒体教学技术的研究是不可缺少的，但是探索多媒体教学的心理机制和教育基础则更为重要，因为人类是以完全不同的方式来加工多媒体教学的。只有这样，才能在多媒体教学中考虑学习者和教育者的主体性。

一、多媒体教学技术及其计算机基础

多媒体与多媒体技术应视为同义词。关于多媒体技术的特点虽然还没有形成共识，但是，也有一些基本的共同之处。早在1996年，吴炜煜先生在《多媒体世界》撰文提出了多媒体五大特点：1.将不同的媒体数据都表示成统一的结构码流；2.实行新的技术标准体制，以适应系统级集成和规范相关产品的性能指标；3.建设“全球信息高速公路”；4.应用“双向性设计”，统一信息提供者、接受者和控制者的关系；5.赋予信息系统对客观世界信息的自然模拟与处理能力。［1］华中师范大学傅德荣教授认为，多媒体特点主要有：1.整合性，通过计算机实现多种单媒体的整合；2.数字化，将各种单媒体变换成数字信息，读入计算机进行统一的整合，数字化技术是多媒体技术的一种基本技术；3.交互性，交互成多媒体系统；4.超媒体，是一种网状式的结构形式。［2］3黄孝建先生主编的《多媒体技术》一书指出，“多媒体技术是一种能同时综合处理多种信息，在信息之间建立逻辑联系，使其集成为一个交互式系统的技术。”“多媒体的关键性在于信息载体的多样性、交互性和集成性。这也是多媒体技术研究中必须解决的主要问题……多媒体系统一般具备如下功能：捕捉、操作、编辑、存储、呈现和通信，为用户服务。”［3］

根据以上关于多媒体技术的几种观点，我们认为，多媒体技术主要有5个特点：一是整合性。多媒体实时地综合，把文本、图形图像、声音、动画以及视频这些媒体中组成两种或两种以上的结合体，为的是借鉴各种媒体的优势，形成一种在功能上更加完善的体系。二是集成化。多媒体表示的并不单纯是信息的多样性，而是通过多种媒体表现、多种感官认知、多种仪器设备、多学科汇聚、多领域应用等交互作用，集成信息码流、设备控制、人与客观现实关系的一体化。三是多维式。多媒体是趋于人性化的多维信息处理系统，目标是要尽可能实现让人类在现实生活的自然环境下，保持信息交流的高保真效果、通信带宽和交互控制能力。四是数字化。多媒体具备数字化处理系统，其信息是一种数字化的信息，其信息结构是一种超媒体的网状式结构，所以高速宽带网络支持多媒体通讯和资源共享，建造全景化虚拟世界数据库成为现实。五是分布式。目前，多媒体技术正朝着分布式的方向发展。分布式多媒体是一门综合性技术，它集计算机的交互性、网络的分布性和多媒体信息的综合性于一身，突破了计算机、通信等传统产业间相对各自独立发展的界限，是计算机和通信领域的一次革命；分布式多媒体的发展涉及两个关键性的技术问题，一个是多媒体网络技术，网络的频宽、信息的交换方式及网络的高层协作，这直接决定着网络质量；另一个是数据压缩技术，使信息量巨大的多媒体数据、特别是视频和声频数据得以在网络上传输；分布式多媒体向社会提供全新的信息服务，使用户不但可以选择播放的节目以及内容，而且还可利用此系统得到诸如咨询、交流等信息服务。多媒体教学正是在上述5个技术特点的基础上实施的，这些技术特点，为我们提供了教学领域内各种综合性的信息服务，并帮助地理位置不同、时间安排不同的用户，克服各种障碍来共同完成教学任务。由此可以看出，在对多媒体教学技术及其计算机基础的理解中，我们不仅要重视计算机的技术，而且也要关注人与机器的关系、人性化的系统和用户至上的观念。

多媒体并不是多媒体计算机的代名词。多媒体计算机只是多媒体的一个特例。［4］它既有计算机的显著特性，又有多媒体的功能，所以学校进行多媒体教学时，通常以多媒体计算机为载体。然而，多媒体计算机仅仅是多媒体系统中的一个分系统，因此，它常常被认为是多媒体中的一个典范，或者说是多媒体的一种狭义的范畴。

多媒体教学为什么要应用多媒体计算机？计算机虽然也是单一的媒体，但它同电视、音响的不同之处就在于它具有强大的扩展性。就目前的科技水平来说，只要在计算机内加上适当的部件，就多了相应的媒体功能，对于多媒体教学来说，非常简便、经济，更重要的是它还能“胜任”多媒体教学的功能，是不可多得的优质的技术设备，必然被学校广泛应用。多媒体计算机正在以我们无法想象的速度发展。其主要作用是让计算机的使用和操作更加接近于人们的日常生活，使人们在日常生活中用各种各样的媒体交换信息。如使用纸张、广播和电视交换新闻、消息和知识。多媒体计算机技术可以使家用电脑用声音媒体、光学媒体和动画媒体来交换信息，它在教育中有着广泛前景。在多媒体教学中，它主要通过文字、声音、图形图像以及视频与动画这4个方面媒体的形式呈现出教学软件，掌握这四方面媒体的制作，成为制作多媒体教学软件的基本技能基础。

二、多媒体教学技术及其心理基础

从媒体技术的基础来分析，多媒体教学技术离不开视觉媒体技术、听觉媒体技术和触觉媒体技术等。多媒体信息是这些媒体信息数字化后整合而成的，如前所述，数字化技术是多媒体技术的基础技术。在数字化的过程中，各种单媒体有各种不同的国际标准，然而，如果重视“感觉通道说”［5］，那么就要在探讨这几个方面的媒体技术问题的同时，必须揭示使用者（尤其是学习者）的感觉、知觉的心理机制，特别是人的视觉和听觉特征。

多媒体教学技术的出现扩展了人们用视觉模式呈现材料的具体途径。视觉材料包括文本信息、图形图像信息、视频信息。这些信息通过视觉媒体技术数字化后整合为多媒体信息。在这个过程中，我们对其技术上要作四点说明：第一，视觉媒体是一个非常复杂的信息系统。文本信息是文字信息的集合，它既是一种符号系统，又具有颜色、大小和种类等特征；图形是点、线、面、体等信号的集合，以面为例，不仅指一般的平面图，还包括曲线、地图、设计图等；图像是静止图像和活动图像的集合，所谓视频信息就是活动或运动的图像信息，它由一系列时间轴（周期）呈现的画面构成。第二，视觉媒体信息的数字化是根据上述各种视觉媒体信息的特征进行的。不管是文本信息还是图形信息，它们的数字化都是各自按编码的国际标准完成的。第三，视觉媒体的各种信息根据不同信号实现数字化。静止图像是一种二维信号，先要经过扫描转换成一维信号，再经过采样、量化、编码实现数字化；活动图像的视频按一幅一幅的静止图像以一定周期展示，每一幅的数字化方法与静止图像类似。第四，视觉媒体信息处理是一种按照物理学原理进行的技术。它们都是利用光电和电光转换原理，把光学图像转换为电信号进行处理后再还原为光图像。

为了使

多媒体教学技术的视觉材料更容易被学习者所接受，就必须要顾及人的视觉心理基础，也就是说，上述视觉媒体技术只有通过视觉心理机制才能实现多媒体教学的目标。这里，我们也要强调四点：第一，多媒体技术要考虑光的物理三属性所引起的视觉的三种心理机制。视觉的刺激是光，光是电磁波，电磁波的范围很广，而人可见的电磁波只占电磁波的一小部分。波长不同，会使我们在视觉上产生色调的差别，从而产生不同的色觉。色觉不仅取决于由波长所引起的色调，还和主观感觉的明度和饱和度有关。明度是对光波强度（振幅）的反应，饱和度则由物体发射或反射的光的纯度来决定。所以，多媒体教学技术在视觉媒体设计上要处理好可见视觉、色调、明度和饱和度这几方面的关系。第二，多媒体教学技术要考虑对感光物质的视觉感受器心理机制。视觉感受器的真正感光器官是视网膜上的一些细胞，其中锥状细胞感觉颜色，棒状细胞感觉明度，这两种细胞中感光物质的化学性质不同，光使这些物质分解，色素被漂白，从而刺激了感受细胞的膜，引起神经冲动。所以，多媒体教学技术在视觉媒体设计上要研究这两种感光物质的化学性质。第三，多媒体教学技术要考虑视觉过程，即眼睛看东西是一个编码过程，视网膜上的不同感受野在视觉中枢有不同的神经细胞，各有其功能，不同的细胞对所刺激信息系统的不同特征分别反应，并像计算机那样编码，这种编码实际是对一些图像的辨认。所以，多媒体教学技术在视觉媒体设计上要利用好视觉感受野与信息的特征。第四，多媒体教学技术要考虑各类视觉现象，特别是决定视力高低的视角、强弱光下的适应、视觉后暂留的后像、不同背景的视觉对比、不同明度下对不同光波长的感受性等等造成视觉的各种差异。所以，多媒体教学技术在视觉媒体设计上要运用各类视觉现象产生的规律。在多媒体教学技术中，视听是紧紧地联系在一起的。在计算机环境下，眼睛知觉动画图像，耳朵则知觉解说语言；在演讲的情境中，视觉通道加工投影仪上幻灯片的内容，听觉通道则加工演讲者的声音。听觉材料主要是声音，包括语言信息、音乐信息和效果声信息。这些信息通过听觉媒体技术上数字化后整合为多媒体信息。在这一过程中，我们从技术角度作如下三点说明：第一，声音信息尽管是一种一维的模拟信号，它可以通过采样、量化、码字分配实现数字化，但它比文本信息的数据量要大，通常采用呈现声音和声音合成技术。第二，声波是起源于发声体的振动，在弹性媒质中传播的是一种机械波。它在气体或液体媒质中传播的是纵波，在固体媒质中传播的则是纵波、横波或两者的复合。声音信号有时域特征、频域特征和声色与失真特征。第三，声频或音频是人耳可闻的振动频率，频率范围每秒钟约为20-20000次（赫兹），声频信息数字化后其数据速率大、保真度好和动态范围大。当然，对于不同类型的声频信号，其信号带宽是不同的，电话、调幅广播、调频广播和激光唱盘等的声频信号是有较大区别的。随着声频数字化的发展，压缩编码技术是多媒体教学技术的关键之一。

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要使多媒体教学技术的听觉材料被学习者更容易接受，也必须顾及人的听觉心理基础。这里，我们仅作两点分析：第一，多媒体教学技术要考虑声音的物理三属性所引起的听觉的三个特征。正像光有三种物理属性一样，声音也有三种属性，即振动的频率、振幅的大小、基音与陪音的倍数配合关系，以及所产生的听觉的音调（或因高）、音强（或响度）和音色的三个特征。人对不同音调的感受性是有差别的，尽管声频在20-20000Hz范围，但声频为1000-4000Hz之间音调感受性较好（即阈限较低），这是由于耳膜神经纤维承担的振动频率所决定的。测量音强的方法以分贝（dB）为单位，这是物理学与心理学都认可的，即两个声音之间的强度比率为1∶1.26（1分贝），因为1.26是能清楚辨别出两个声音振幅大小的区别。人的音色是由基音和陪音的不同比例的配合决定的。在音调和音强相同的情况下，人们之所以能够分辨出是哪种琴所演奏的曲子，正是由于不同琴的基本振动（基音）与分段振动（陪音）的比例是不一样的，这种比例成整数倍数为乐音，不成整数倍数则为噪音。所以，多媒体教学技术在听觉媒体设计上要利用好音调、音强和音色的三个特征。第二，多媒体教学技术要考虑听觉的感受野。因为听觉神经细胞是有分工的，研究指出，听觉中枢神经细胞有40%只反应噪音而不反应乐音，另外60%的神经细胞对乐音的反应也有分工。［6］冲动频可以出现在声音的出现时，可以出现在声音消失之后，也可以出现在声音出现和消失的一刹那；可以在声频降低时发生变化，也可以在声频升高时发生变化。一句话，听东西也是一个编码的过程，即在听觉的范围内也会有视觉中那种感受野的情况。由此可见，听东西绝不是简单的录音，听觉过程是有分工的，是一个侦察器在那里侦察。所以，多媒体教学技术在听觉媒体设计上要揭示听觉感受野，以及反应乐音与噪音信息的特征。

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由此可见，我们在分析多媒体教学的相关技术的同时，也要注意学习者的心理基础，因为学习者是以特有的心理活动的方式来加工视觉和听觉等媒体信息的。

三、多媒体教学技术及其教育基础

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在教育中应用多媒体技术，首先是多媒体教学软件的开发，此外，创作工具和虚拟现实等技术也在教育中应用。每一种技术既为教育服务，又有其教育的需要和基础。由于教育对象是人，所以在教育中不管怎样去应用多媒体技术，都要体现每一种技术为人服务，并把学习者和教育者的要求作为出发点。

多媒体教学软件是为教育制作的以计算机为基础的教育应用软件，它包括计算机辅助教学软件、计算机管理教学软件以及应用于教育的图标统计类等的实用软件，其中多媒体教学软件是核心技术。多媒体教学软件的开发，是一项对视觉媒体、听觉媒体和触觉媒体数据加以分析、处理和编辑的过程，这个过程包括两个环节，即设计和制作。在多媒体教学软件的开发设计中，有一个编写稿本的重要技术。傅德荣教授在《多媒体技术以及教育应用》

一书中设专章论述这个问题。他指出，“稿本是表示多媒体教学软件内部结构的各种文档的总和。它是一种多媒体文档。编写稿本的实质是多媒体教学软件的设计”。［2］230这个设计包括三个方面：一是总本设计，涉及内容结构分析、开发策略、超媒体的结构框图和制作原理等；二是详细设计，设计超媒体结构设计、人机界面设计、学习流程设计和框面设计；三是媒体数据设计、涉及静止图像数据设计、视频图像数据设计，动画数据设计和声音数据设计。稿本编写体现出工作的计划和制作的蓝图；成功的稿本编写是多媒体教学软件开发成功的一半，多媒体教学软件就是根据稿本进行制作的。与此同时，多媒体化的教学设计把活动分为三种类型，有课堂型、课外型和知识扩展型。多媒体教学软件设计要从教学实际出发，根据这三种教学模型编制教学软件，前两种属于课程软件，后一种属于参考软件。多媒体教学软件的制作，既需要有多媒体计算机等硬件环境，又需要有多个媒体数据整合而成的软件环境。在制作中，有一个立项、写本、编辑、加工、整合等开发流程；要使用某种算法语言和各种工具的两种方法，强调坚持教育性、可调节性、因材施教和非结构化教材等原则；制作成果是课件，也就是说，是有关课程某一部分内容的多媒体教学材料（包括教科书、参考书、录音带、录像带、幻灯片、影片等），是专为教学活动设计的计算机软件（包括用于控制和进行教育活动的程序，帮助开发、维护程序的文档资料，帮助教师和学生使用程序学习的课本和练习册等）。多媒体教学软件的开发，体现了多媒体技术是计算机教育的最佳手段。因为多媒体教学软件形式丰富多彩、趣味性强，符合学生心理特点；形象直观、生动、活泼，易于理解；有着丰富的教学资源，特别是和国际联网，以获取最新资料；改革教学模式，呈现交互式的教育方式；体积小、分量轻的光盘能容纳庞大的信息等等。多媒体教学软件的开发尽管有一些妨碍教师主导作用的负面影响，但它是各级各类学校教学的需要。现代教育对学习者记忆与学习的要求、师生互动组合方式的要求、个别化教学与因材施教的要求、不同教学环境、不同教学模式的要求等，这些都为多媒体教学软件开发奠定了教育基础。



多媒体创作工具是指能够集成处理和统一管理文本、图形、静态图像、视频影像、动画、声音等多媒体信息，使之能够根据用户的需要生成多媒体应用软件的编辑工具。当前，多媒体创作工具的种类归纳起来主要有以下三种类型：一是交互式流线或图标编辑控制型，编辑人员按照脚本的要求将选定的不同类型的图标根据需要一一放置于流线上进行编辑。二是描述式页控制型，将多媒体素材根据需要编辑在一幅画面之中形成一页书，再将页与页之间按一定的调用关系联系起来以形成一本书的概念，不同页之间根据需要交互性地呈现即形成多媒体应用软件。三是时间流程型，这类工具在编辑信息时显示出较强的时间前后顺序，即时间流程（TimeLine），主要用来编制一些简报类的程序。编制一个优秀的教育软件，我们需要了解诸如软件的使用体、运行环境等问题。其中关系到软件成败的一个重要因素是要了解创作工具的特点，这样，才可根据需要有目的地进行选择。多媒体创作工具与其他工具软件相比，具有以下特点：1.操作简便，易于入门；2.强大的集成性开发环境；3.开发周期的缩短是软件得以投入运作的最好方式；4.具有极大的扩充功能。在软件的制作中创作人员一般都追求一种极大的时效比，也就是在较短的时间内，用较少的原程序求得较好的效果、较高的质量、亮丽的界面和较低的运作环境。因此，如何从众多的多媒体创作工具中选择符合自己最满意的多媒体创作系统，直接关系到以上所罗列的各种要求。一般来讲，选择多媒体创作工具时应从以下几个方面进行考虑：对创作人员，要求其个人能力与经验；对多媒体创作工具运行的环境，我们以PC机的环境作为标准。此外，MAC多媒体系统是一种多媒体的典范；由于多媒体教学软件有诸如教育型、演示型、娱乐型、百科全书型等不同类型，因此，对创作工具的选择要求根据具体需要考虑选取不同的类型。因为不同的多媒体创作工具其适用范围是不一样的。综上所述，现在教育系统使用多媒体教学技术，其质量是受多媒体创作过程影响的。目前，为满足大、中、小学制作多媒体教学软件的需求，在制作软件时需按要求选取适当的创作工具，提高制作人员的业务素质，才能做出质量较高的教育软件。

虚拟现实是一种人和计算机接口的技术，亦称“灵境技术”。它是利用计算机生成一种高度逼真的、模拟人在现实世界中进行视、听、动等行为的虚拟世界。虚拟现实不仅能够展示现实世界的各种现象，而且还能实现现实世界难以实现的特征。虚拟现实通过多种传感设备，使人有很好的临场感，产生身临其境的体验。虚拟现实技术实现人与虚拟环境的自然交互，实现对虚拟系统的自主控制，实现感知的现实、操作的现实和运动的现实所构成的三要素。这里要强调传感设备。它有显示和呈现视听感知现实的立体头盔等设备；有输入人体对虚拟现实操作行为的数据手套等设备；有通过合成和传递方式实现运动现实的计算机模拟等设备。这些传感设备，既有穿戴在人体上的装置，又有设置于现实环境中的传感器，如摄像机、声响设备、远程传感设备等。虚拟现实尽管经费昂贵且有一定实验的危险性等，但作为多媒体教学的一种技术，它在丰富学习环境、为学生扩大知识信息、提高实践能力、增强创造才华等方面还是有教育价值的。虚拟现实的出现，是教学训练、特别是复杂技能和特殊专业训练以及教学评价的需要。如果有条件，教师也可以使用。不少现代教育，如建工、医学、航空、航天等专业的教学，若采用虚拟现实技术，对提高教学教育质量会有很大的帮助。所有这一切，都为虚拟现实技术奠定了教育基础。

［参考文献］

［1］吴炜煜.多媒体技术导论［J］.多媒体世界,1996(1):11-13.

［2］傅德荣.多媒体技术及其教育应用［M］.北京：高等教育出版社,2003：3.

［3］黄孝建.多媒体技术［M］.北京：北京邮电大学出版社,2000：2.

［4］林众,冯瑞琴.计算机与智力心理学［M］.杭州：浙江人民出版社,1997：289.

计算机视觉设计范文1篇5

关键词：立体视觉；运动平台；ADAMS

一、引言

随着信息、处理、计算机技术的发展，人们对于机器能够仅仅获取以一些平面的二维视觉信息越来越不满意，人们设想借助计算机的技术，能使机器人真正能“看到”精彩的三维世界。计算机技术、视觉传感器技术、摄像技术以及立体视觉理论的发展，利用视觉传感器来获取环境图像，并用计算机实现对视觉信息的处理，从而形成立体视觉，逐渐使这一设想变成现实[1-4]。本文采用了目前国内外进行机电一体化系统设计时最常用的虚拟样机技术，基于3D数字化设计平台UG，采用赫尔姆霍茨模型作为参考设计了一种新型的具有三自由度的双目立体视觉运动平台，如图1所示。

二、运动学仿真验证立体视觉运动平台的运动空间范围

运动学仿真的目的是为了验证立体视觉运动平台动力模型建模的合理性，检查运动自由度范围是否达到设计指标中要求的“眼睛”左右偏航运动空间范围（±60o）、“头部”俯仰运动空间范围（±45o）。同时通过运动学仿真，还可以检查视觉运动平台动力模型各个部件的之间有没有产生运动碰撞干涉。本文采用机械系统动力学自动分析软件ADAMS对运动平台进行运动仿真分析[5]。

经过运行运动学仿真，可以得知各个自由度的运动空间范围如下：

（一）左偏航极限±60度、右偏航极限±60度、俯仰极限±45度位置，如图2所示

（三）没有发生偏航运动，仰视极限负45度位置，如图4所示

偏航和俯仰运动各个自由度运动范围曲线图如图5，图6，图7所示。从上面各个极限位置、偏航和俯仰运动各个自由度运动空间范围曲线图可以观察到部件之间没有产生运动碰撞干涉现象，各个自由度的运动空间范围达到了设计的要求，从仿真结果也可以看出本运动平台运动空间范围广，验证了本视觉运动平台达到了运动功能的要求，说明本立体视觉运动平台的机械系统结构设计是合理的，这为一般机器人立体视觉运动平台的机械结构设计提供实用的改进和参考依据。

三、驱动电机的输入扭矩分析

要验证选择的驱动电机的输入扭矩是否够，那么要测量俯仰电机和偏航电机的扭矩。在立体视觉运动平台中，电机主要是要克服转动过程中转动头和摄像机等运动部件的负载转矩。运动部件的负载扭矩在ADAMS中通过测量扭矩的方式测量出来，如下图8，图9分别是偏航电机和俯仰电机的负载扭矩。

通过图8和图9，可以知道偏航和俯仰电机的负载是时间连续曲线。当偏航或俯仰运动到极限点时，驱动电机要进行变向运行，负载扭矩的方向也发生变化而出现突变拐点，拐点的值便是负载扭矩最大值，可以得知选择的电机的扭矩是足够的。仿真结果对双目立体视觉运动平台的控制系统的性能定性分析提供了一种评价手段。

四、结论

仿真的结果验证了视觉运动平台的俯仰和左右偏航自由度的运动空间范围符合设计要求。根据仿真结果可以看出本运动平台运动空间范围广，验证了本视觉运动平台达到了运动功能的要求，说明本立体视觉运动平台的机械机构设计是合理的，这为一般机器人立体视觉运动平台的机械系统结构设计提供实用的改进和参考依据。

并通过仿真求解出俯仰电机和左右偏航电机的负载扭矩曲线，仿真结果对双目立体视觉运动平台的控制系统的性能定性分析提供了一种评价手段。

参考文献：

[1]唐新星.具有立体视觉的工程机器人自主作业控制技术研究[J].吉林大学博士论文，2007，(12):10-11.

[2]贾云得.机器视觉[M].北京:科学出版社，2000，(4):1-10.

[3]朱正德.零部件表面缺陷的机器视觉检测模[J].MC现代零部件，2005，(9):68.

[4]龙甫荟，郑南宁.计算机视觉模型的研究与发展[J].信息与控制，1997，26，(2):113.

计算机视觉设计范文

设计教育要有一个时代意识，当前的艺术设计教育面临着一个全新的时代挑战。美国著名人类学家玛格丽特?米德将文化分为三种类型：一是“前喻文化”，即晚辈向长辈学习的时代;二是“共喻文化”，晚辈和长辈互相学习，共同成长;三是“后喻文化”，是长辈反过来向晚辈学习。[1]“信息时代”是美国麻省理工学院教授尼葛洛庞帝在《数字化生存》一书中提出的概念。[2]维基百科对信息时代的解释为“计算机时代或者数字时代。它是指在现时代，个人都有能力去自由传递信息，以及实时获取信息的这种特征......传统工业经济转变为以信息管理为主的知识经济，亦即信息化社会。”在信息时代，学习渠道更为多样，获取信息更加便利，知识更新的速度加快，教与学的需求和关系已经发生了微妙的变化。学习工具及环境发生了变化，授课对象发生了变化，在教学上“共喻文化”与“后喻文化”的情境更为突显，因此教学观念与方法也需要相应的做出革新。

一、当前计算机辅助设计教学存在的问题

计算机技术普及以来，很多高校艺术设计专业的计算机辅助设计课，被列为视觉传达专业开设的低年级基础技能课。为之后的设计专业课程做技术铺垫。通过教学活动中的观察和对教师学生访谈得知高校的计算机辅助艺术设计课普遍存在以下问题：

1.如何适应信息化环境

在信息资源不充足的情况下，课堂作为主要知识和信息来源，计算机辅助设计课内容较为偏重软件技能的传授。信息化的学习环境中，课外学习资源从某种程度上冲淡了课堂教学的技能知识部分的价值。因此为了避免教学资源浪费和低价值重复性教学劳动，课堂教学的侧重要有所转变。

2.如何应对知识碎片化

苏加特分析，在今后的大数据时代，只有三种最基本的东西对于学生是必须的：一是阅读、二是搜索、三是判断。现今的信息化技术条件让学生的学习资源成倍扩展，面对大量的公开课与视频教程，以及种种其他课外学习资源，学生们需要加强判断力和自身知识系统建构及管理能力。

3.如何应对知识更新

就视觉传达专业的计算机辅助课内容来讲，核心的知识点是相对稳定的，但随着软件技术的快速发展，知识是持续更新的，甚至要面对更多新开发的软件产品，课堂教学内容如何不滞后也是一个重要问题。

除了以上的问题之外，高校里还普遍存在课业负担重;知识的有效性和关联性弱;知识的转化率低等一系列的普遍问题。在高校视觉传达专业课程体系里，传统的计算机辅助设计课的定位就是解决学生的软件技能问题，为之后的标示设计、插画设计、界面设计等创意性较强的专业课做准备。课程功能比较单一，虽然课程会结合案例进行教学，但学生依然会感到枯燥，很多专业教师也不愿意上这类课。

二、计算机辅助设计课程改革的教学理念

数字化信息环境为大学生提供了更好的学习条件，可以让学生视野更加开阔，选择更加丰富。高校尤其是研究型大学中，视觉传达设计专业是一个应用性比较强的专业，计算机辅助设计应用技能是必须的。但是计算机辅助设计课如果只解决技能的问题，尤其在信息时代，其课堂的价值其实很低。所以课程改革的要求是能够传授有效技能的同时鼓励学生自主学习能力的提升及创新性思维。在知识层面，充分利用课外学习资源，课程的设计和实施要发挥课堂教学的优势和特点，避免重复性劳动。课程的教学改革期望达到3个效果：1、引导学生独立思考，培养原创意识，锻炼解决问题的能力。2、引导学生根据自身需求，建构与管理自身的知识系统，成就学生的个性化学习效果。3、在课题实施和创作的过程中提高技能应用的水平，并能持续更新技能。要达到以上3个学习效果，计算机辅助设计课的改革提出了以下3个基本思路：

1.将技能的学习和训练融入创意项目实践过程中

作为一个设计专业的学生，一个创意的实现的过程往往是他们的乐趣所在和有效学习动力之一。将创意创作课题导入，贯穿计算机辅助设计课程可以避免学习过程中技能和创意的割裂，更能让学生在遇到实际问题，分析和解决问题的过程中体会学习的乐趣。由此看来计算机辅助设计课的主要形式可以转型为项目组织结合技术指导、信息整合与问题讨论，在做中学，在学中做。网络和书籍等课外学习资源可以作为课前的铺垫和课后的补充。

2.组织、引导与管理，重新定位教师的角色

教师角色的定位不应该只局限于知识的传授者，而是兼备教学活动的组织、引导与管理的职能。在笔者看来现在的大学生对于从网络获取知识有着较强的适应性，且对软件学习领悟的更快。在这样的前提下计算机辅助设计课的课堂教学可以导入相应难度的项目课题，教师是课题的组织者，策划与设计整个课程的课题及实施路径。教师在具备一定的知识积累和经验的前提下，推荐优质的教学资源，引导学生主动发现问题，独立思考，解决问题。教师作为教学活动的管理者，设置课堂教学活动规则，维护课堂秩序，调动学习气氛。依据当前学生的学习条件，自学可以设置为一个学生学习的环节与课堂教学结合起来。课堂的形式不再是一言堂，而是能够平等地讨论，一起面对难点、重点和知识更新的问题，以期达到教学相长的效果。这样一方面可以激发学生学习自主性，避免单一视野的局限性;另一方面实体课堂的时间可以更多地放在互动和探讨问题上，让学生在课题的实施过程中将知识内化。

3.分阶段地实施课程改革

改革的教学理念要落实，需要因课制宜。课程改革需要考虑整个学科发展的需要和课程本身的定位及目标，分阶段地落实与推进。计算机辅助设计课是视觉传达专业的一门基础课程，学科发展的趋势需要本课程突破单一技能学习的局限性，古话讲“授人一鱼，不如授人以渔”，掌握了学习方法、提高了知识更新和信息整理的能力，课程的作用力将扩展到整个职业生涯。课程改革的初级阶段，教师对于软件的具体的功能讲解及演示案例实际操作是必要的。在课程改革后续阶段，教师要给学生更多的主动权，以翻转课堂的形式引导其学习自主性，推进其学习的探究性及合作性。这样教师就可以把更多精力投入在课题的设计与教学活动的组织、引导和管理等工作上。分阶段地实施课程改革，可以让学生潜移默化地适应新的教学理念。

三、计算机辅助艺术设计课的教学改革实践

1.创作课题的设计及课外学习资源的分享

以本年度计算机辅助设计PhotoShop课为例，结合设计专业学生的特点，教师在课前设计了一个艺术课题――超现实主义视觉与寓言，作为创作的任务在教学的第一堂课上，分享了课题相关的设计网站、教程网站和图书作为课下学习资源，并鼓励学生扩展知识。艺术创作课题的设定融入了人文思考，既有主题性又有扩展性，要求通过计算机辅助设计进行创作，运用软件技术实现创意，在创作过程中将思想、美学、创意与技术融合起来，从而实现技术在图像文化上的介入。我们训练的不仅是技术，更是通过技术在美学和创意上的实现及思想的表达。创作课题――超现实主义视觉与寓言选题主要有以下几个依据：

1.1超现实主义是一种艺术表达的主张和风格，寓言是一种文学体裁。超现实主义视觉艺术和寓言在创作主张上有着共通性，即通过表象的提炼与重构来追求和传达内在的真实。本课题有一定的想象发挥空间，可以引发学生的人文思考，寓言可以联系当代的社会现象和自己的生活感悟进行联想和想象，可以有新解。这样在某种程度上也保障了学生创作的原创性。

1.2抽象的文字语言或概念转换为具象视觉语言是贯穿设计师整个设计生涯的一种必备的能力。因此课题的设定不论从技术层面还是从创意能力及表达能力层面的训练对学生的影响都是深远的。

1.3Photoshop是一个强大的图像后期处理软件，学生对应本课题的创作，能够充分挖掘这个软件的功能，在提升应用技能的基础上也发挥了学生的创造力。

2.设置课堂的规则及学习路径，营造学习情境

围绕艺术课题，计算机辅助设计photoshop的课堂活动主要分为几个环节：

2.1课题相关作品案例分析

由教师带头示范超现实主义风格视觉作品案例的分析，后续每次课学生以组为单位，轮流进行收集案例的分享，要求内容不能重复。这就需要学生课下做资料搜集和分析的工作，每个人的信息来源不同，观看的角度和观点不同，这个环节的设置从某种程度上打破了每个人视野的局限性。

2.2软件的功能讲解及实例训练

这个环节在初学设计软件阶段是避不开的，教师引导性地讲解软件的主要功能，并鼓励学生结合课下学习资源进行知识扩展和补充，并在课堂上分享，课堂的实例训练让学生通过临摹学习技术和艺术结合的技巧，以备在自己的创作中有所发挥。

2.3重点难点总结及答疑

每一次课的结尾，教师都会以提问的方式将课堂上的重点、难点进行回顾和总结，并针对个别同学的提问进行答疑。

课堂围绕课题及技术、美学和创意的关系进行学习和各项能力训练，每一个环节之间相互联系。课堂营造了一个主动探索，独立思考，互动分享的学习情境，在技能掌握和训练的过程中，激发学生的创造力。

3.作品汇报及相互点评

从第二次课开始，我们每次课都要用Photoshop针对课题创作一幅作品。在教师的引导下，同学之间可以相互观摩及点评，充分调动课上的交流互动气氛。在课程的最后一次课，将让同学们结合图文并茂的课件，就自己的创作和学习所得进行一次综合的汇报，把自己的学习过程及知识结构整体梳理一遍。课件包含以下内容：（1）自己最得意的作品及作品的创意、制作过程;（2）关于创意、美学、科技三者关系的认识;（3）自己在这门课里所学到的东西。对于学生来说，最终的汇报是展示自我的一个舞台，很多人尽其所能地表现自己的个性、不同的思路和观点，在这个过程中，学生的信息整理的能力及口头表达的能力也得到了锻炼。

教师在课程改革的过程中了解到一些情况，比如学生觉得课程导入课题的方式能够促使他们主动思考和创作，但是感觉课程的节奏稍快，课时量有点少。摄影课如果能够排到这门课的前面，能够更大程度上保障创作素材的原创性。这些问题为我们课程改革进一步工作提供了依据，让我们意识到课时的设置与各门课程的排序可以更加优化，以后计算机辅助设计课程有可能转换为包含软件技能学习环节的专业设计课。

计算机视觉设计范文篇7

[关键词]计算机辅助环境艺术设计起源现状及发展

随着计算机软硬件的进步，计算机辅助设计逐渐成为建筑效果图表现的主流。所谓计算机辅助环境艺术设计是指设计师通过计算机技术表现设计意图，最终以图像的方式告知客户，使客户清晰地理解设计师的设计意图和创意，它是一种更为直接、有效的表现方式，通常又被人们称为计算机建筑效果图。

一、计算机辅助环境艺术设计的起源

计算机的发展及应用，使人们的生活日新月异。计算机辅助设计源于计算机图形技术的产生，计算机辅助设计的研究构想发端于1950年，但使用计算机绘图的最早记录是在1963年，美国麻省理工学院的研究人员伊凡・苏泽兰在美国计算机联合会会议上发表了名为《画板》的博士论文，从而开始了计算机辅助设计的发展历程。他从1950年开始着手开发通过图形技术来处理人与电脑交互对话的操作系统。1963年，这套以电脑主机、显示屏、光电笔和键盘为工具的图形画线系统得到实现。这套图形画线系统开发和引进了许多计算机绘图的基本思想和技术，使用户可以运用电脑画出直线、复杂曲线以及简单的标准部件。

最初CAD被解释为“计算机辅助绘图”，由于当时计算机在设计上的作用是替代传统手工绘图的一种新工具，但随着后来信息技术的飞速发展，计算机技术在各领域的广泛应用，CAD的含义也在不断变化扩展，随着20世纪70年代像素的产生、80年代三维曲面造型系统的开发等，使电脑绘图从只能用“线”这一基本绘制元素发展到可以用点、面、体进行绘制计算机图形，从而使CAD的含义也发展成现在人们比较熟知的计算机辅助设计这个概念了。1970年的威尼斯双年展首次接纳了计算机绘画作品，这也标志着新的视觉艺术形式的诞生得到了社会的承认。

我国的计算机辅助设计起源于20世纪70年代。与国外计算机辅助设计发展的轨迹相似，国内计算机辅助设计的研究与应用基本上是从各高等院校发展起来的。20世纪90年代初，随着我国现代化进程的迅速发展以及计算机的进一步普及，在环境艺术设计和创作领域，计算机技术应用的价值，逐渐得到人们的重视。

二、我国计算机辅助环境艺术设计的现状

计算机作为信息时代重要的技术工具，在环境艺术设计领域得到普遍应用。在20世纪90年代前，国内对环境艺术设计效果的表现是使用手工绘制的方法，到了20世纪90年代初期，计算机辅助设计技术开始在我国建筑业应用。计算机辅助设计技术在建筑设计表现领域以不可逆转的潮流迅速发展。尤其是到了20世纪末，计算机辅助设计逐渐成为建筑效果表现的主流。起初，设计师主要运用AutoCAD软件进行施工图的绘制，在方案阶段还以手绘为主。但随着相关专业软硬件的更新和进步，它自身的强大优势得以显示，同时对传统手绘表现产生了越来越大的冲击。

随着近十几年来我国计算机辅助环境艺术设计的发展，计算机建筑效果表现的类型己经有了很细致的划分，可以分为：计算机建筑效果图、计算机建筑漫游动画和计算机建筑效果虚拟现实。计算机建筑效果图主要是通过3DSMAX，Lightscape，Photoshop等计算机软件制作的静态的效果图。通过计算机三维软件从平面、立面数据中得到透视图，透视点位置及视点角度均可变换，然后再渲染出二维图像，这种方式是目前社会上应用最广泛的。计算机漫游动画是利用3DSMAX软件的三维动画功能，在建筑物的室内或室外的设计阶段就能以可视的、动态的方式全方位展示建筑物所处的地理环境、建筑物外貌和各种附属设施以及建筑物内部空间的效果，使人们能够在未来的建筑物中漫游，因而成为建筑设计方案及装修效果展示、建筑方案投标、论证、评审的有力工具。

三、计算机辅助环境艺术设计的发展趋势

当前，随着计算机软硬件技术的迅猛发展，计算机辅助设计在环境艺术设计领域受到了广泛的重视和应用，比如各种方案的汇报、投标以及招商广告中随处可见，从而出现了大量的绘图软件的教程以及在教学上更加重视计算机绘图软件的教学课程。人们更多的关注计算机技术，想方设法掌握各种绘图软件，在模型、材质、灯光以及各种渲染技法上花费大量的时间，而忽略了最终的效果图的艺术性。计算机辅助设计是科学与艺术以及计算机与艺术设计相结合的边缘学科。计算机辅助设计在视觉艺术创造规律、形式法则和审美方法与传统的艺术设计是相同的。所谓视觉艺术，是通过人的视觉感受而将客观内容纳入主观心灵并予以对象化呈现的艺术形态。一些美学研究者认为，从审美主体的角度来看，艺术离不开创造者和欣赏者两个方面，而这两个方面都要通过一定的感官和相应的感性物质媒介，前者创造出审美对象，后者达到审美愉悦。所以说，作为视觉艺术的计算机辅助设计作品既要真实的描绘场景，又要使欣赏者达到审美偷悦。不可否认，人们的欣赏水平在不断提高，求新、求异的视觉口味也越来越高。这源于技术的发展、审美的进步，计算机技术的发展对于社会和艺术创造产生了重大的推动作用。

在计算机辅助环境艺术设计发展的初级阶段，设计师的目标是使效果图具有真实感，能够模拟未来场景的真实效果，具有一定的实用性。目前的计算机建筑效果图的风格单一，已经不能满足大众的不断提高的视觉口味。计算机建筑效果图既是表现的技术同时它又是视觉艺术。设计师创造出审美对象，筑物内部空间的效果，使人们能够在未来的建筑物中漫游，因而成为建筑设计方案及装修效果展示、建筑方案投标、论证、评审的有力工具。使用的软件有Creator系列三维建模工具及Vega场景管理软件。计算机建筑效果虚拟现实技术强调的是一种身临其境的感觉，采用的是人与人之间自然的交互方式。它可以实现逼真的、纯三维的场景，可以全方位、多角度、完全由用户自由控制在场景中漫游。作为建筑师可以从多个角度观察建筑方案，所以说虚拟现实技术不仅可以使用于建筑表现，而且也是一种推敲方案的有利手段。VR技术在我国的环境艺术设计领域中有着广泛的应用前景，将给环境艺术设计带来革命性的改变。

设计师创造出审美对象，要使欣赏者达到审美愉悦而不是审美疲劳。为此，根据目前我国计算机辅助环境艺术的发展情况，未来计算机建筑效果图应呈现艺术化、人情化和多样化趋势。

参考文献：

[1]邓庆尧.环境艺术设计[M].济南：山东美术出版社.

[2]张绮曼.中央工艺美术学院环境艺术设计系―室内设计的风格样式与流派[M].北京：中国建筑工业出版社.

[3]张绮受.中央工艺美术学院一环境艺术设计与理论[M].北京：中国建筑工业出版社.

[4]李小艺.环境艺术设计的新视界阅.北京：中国人民大学出版社.

计算机视觉设计范文1篇8

1、CG，ComputerGraphics的英文缩写，是通过计算机软件所绘制的一切图形的总称，随着以计算机为主要工具进行视觉设计和生产的一系列相关产业的形成，国际上习惯将利用计算机技术进行视觉设计和生产的领域通称为CG。它既包括技术也包括艺术，几乎囊括了当今电脑时代中所有的视觉艺术创作活动，如平面印刷品的设计、网页设计、三维动画、影视特效、多媒体技术、以计算机辅助设计为主的建筑设计及工业造型设计等。

（来源：文章屋网https://www.wzu.com）

计算机视觉设计范文篇9

数字媒体不仅改变了现代人们的生活方式，也使视觉传达从根本上转变了设计思想。视觉传达受到数字媒体传播改变了人们的视觉心理与阅读方式带来的影响，设计和创作的方式发生了巨大的变革。与此同时，视觉传达也因为数字媒体的飞速进步而有了无限的可能，不断地向更加人性化与高互动的方向发展。

关键词：

数字媒体；视觉传达；设计

视觉传达的应用无处不在，大到路边的高楼大厦，小到一个生活用品，都跟视觉传达设计有关。虽然视觉传达设计理念是以人为本，从人们的喜好习惯出发，但是人们也会受到视觉传达出来的信息所影响，改变一些想法或者视觉心理。数字媒体化时代的到来无疑也加速了这种互相影响，其交互式的性质让视觉传达产品渗透入每个人的生活。基于数字媒体语境，视觉传达设计理念现在不仅发生了巨大的变革，在未来，其传播方式也会跟随数字媒体的发展而创新。下文将着重于数字媒体对视觉传达的影响进行讨论。

一、视觉传达设计概述

视觉传达其实就是把设计师想要表达的信息通过视觉符号展示给观众，比如说电影、造型、建筑物或者纹章。这种社会活动由来已久，古时候就有部落图腾来表示团队精神之说，骑士这就是视觉传达的应用。传统视觉传达的媒介一般为纸张或者物质的媒体，例如报纸或者各式各样的社会商品本身。他们的传播范围不大，视觉传达的力度也很小，而且也只是单方面进行视觉的影响。在数字技术尤其是计算机技术的发展后，视觉传达有了新的媒介，那就是数字多媒体。它使得视觉传达有了新的特性，不仅把原来的引导特性、人性化特征发扬光大，还具有了互动性和时效性。还让视觉传达的应用更加广泛，不仅在广告、平面媒体中使用，还涉及到教育以及计算机游戏中。在数字媒体的影响下，视觉传达的引导性更加强大。设计师为了表达出一个事物的特征，可以尽可能多展示与这个事物有关的信息，而观众在接受这个消息传播时会自动无意识的寻找这些信息之间的各种联系。在利用了观众的习惯时更为明显，比如在宣传一款香水时，可能不会突出香水本身怎么样，而是表现出一位常使用香水的丽人的生活细节，让有对这种生活向往的观众对这款香水有了购买的欲望。若视觉传达引发了观众的生活习惯且超出了原计划的活动，那么说明这个视觉传达的引导性是成功的。互动性是视觉传达方面因数字媒体的存在而特有的产物，它让设计与媒体的关系更加复杂。传统的视觉传达是单向的，但数字媒体时代，观众不仅可以自主选择所要接受的信息，也可以成为这个信息的传递者并与其他观众进行互动交流。其实这对设计师的要求也更高，不仅要表达出事物的特性，还要迎合观众的心理。如果一个事物的视觉传达设计不被观众接受，那么它就是不成功的。数字化生活带来了信息大爆炸时代，各种信息每天都充斥着人们的生活，每时每刻都有视觉传达的信息产生、接受、消化然后被丢弃。时效性高意味着信息有效性的降低，大部分的视觉传达设计只是昙花一现，就被新的信息覆盖了。

二、数字媒体语境概论

语境是语言学范围中的术语，指多类词交织在一起，实际概念非常复杂，简单的解释起来就是信息在传递过程中全程会受到具体语境的制约。数字媒体的出现与活跃让视觉传达的媒介增加，数字媒体语境下的视觉传达也逐渐取代了传统物质化媒介成为了最重要的社会传播信息的方式。它建立在计算机技术的蓬勃发展和互联网的迅速普及之上，既有着传统媒介的作用，还有自有的独特功能。数字媒体语境的存在是客观的，它本身也有很多特点：1.它让人民对要接受的视觉传达有了选择自。因为对传统管辖的冲击话语权被松绑，民利增强；2.信息爆炸。虽然计算机与互联网有着自己的监管制度，但是传播中的信息量巨大，传播速度与扩散速度也非常快，所以很容易被不法分子利用；3.真假并存。互联网并不是一个单纯的环境，信息的真实度很难确定，也会使用户非常迷茫。

三、数字媒体对视觉传达设计的影响

在数字媒体的影响下，视觉传达设计有了新的发展趋势：1.视觉传达脱离了传统的二维平面图文的制约，不仅可以以三维立体的形式展现，还可以在时间上进行延续，即在四维空间中传播。这样使表达更加深入，也让人们的印象更深刻；2.动态的视觉传达比静态的更加吸引人的眼球，而且使视觉空间的利用率有了大幅度的提高。研究表明，动态的视觉信息传播有效性要远远高于静态的信息；3.传统视觉传达着重于表达一个物质性的事物，但是数字媒体让非物质性信息的视觉传达设计所占比重越来越大。毕竟计算机也是虚拟工具，随着互联网的作用与地位越来越重要，信息设计也逐渐成为传播的主体；4.上文中也提到过，数字媒体改变了视觉传达的单向传播性，它使信息传播有了交互性；5.视觉传达的主要目的就是刺激人类的感官，使之产生相应的反应。数字媒体的出现使传统视觉传达不仅限于刺激人类的视觉，还可以超越视觉来刺激人类的更多感官。在信息传递越来越快的未来，单纯的视觉刺激恐怕就不能引起人们的注意了。数字媒体也让“设计师”成为了全民工作。计算机与互联网的亲民与软件的发展使所有人都可以进行信息包装然后传播，标新立异的视觉传达屡见不鲜。这也是互联网的信息真假难辨，视觉传达设计的层次参差不齐的主要原因。抄袭现象比比皆是，模仿的作品也让本来极好的创新作品失去了原来的价值。数字媒体高速的发展也要求设计师不断的学习与提高，这就难免会成为阻挡他们释放自己创作力的绊脚石。所以数字媒体语境既给视觉传达设计未来发展的带来了无限的可能，也给设计师带来了沉重的打击，它是一个“双刃剑”。

四、结束语

在计算机技术飞速发展的这些年，我们不得不感叹互联网的力量。视觉传达设计由原来的单一形式转变为现在的多元化综合性的专业，全都归功于数字媒体的成长。信息流动性的增加也带来了无限机遇，人们可以更快的吸收到自己想要的知识，也可以快速传播出自己的声音。当然，在未来视觉传达设计也许还会有更多的表现形式，数字媒体的未来之路还很漫长，与此同时也使视觉传达的发展与创新有了更多的可能。

参考文献

[1]张金.数字媒体影响下的视觉传达设计研究[D].燕山大学,2012.

[2]索理,李营伟.数字媒体影响下的视觉传达设计研究[J].艺术科技,（12）：281.

[3]孙波.浅析数字技术在视觉传达设计中的应用[J].美术界,2013,(9):104-104.

计算机视觉设计范文篇10

【关键词】CCD；视频数字信号处理器；设计

1机器人视觉系统的硬件系统

1.1机器人视觉系统的硬件由下述几个部分组成

1.1.1景物和距离传感器常用的摄像机、CCD图像传感器、超声波传感器和结构光设备等。

1.1.2视频信号数字化设备其任务是把摄像机或CCD输出的信号转换成方便计算和分析的数字信号。

1.1.3视频信号快速处理器，视频信号实时、快速、并行算法的硬件实现设备：如DSP系统。

1.1.4计算机及其外设根据系统的需要可以选用不同的计算机及其外设来满足机器人视觉信息处理及机器人控制的需要。

1.1.5机器人或机械手及其控制器。

1.2机器人视觉的软件系统有以下几个部分组成

1.2.1计算机系统软件选用不同类型的计算机，就有不同的操作系统和它所支持的各种语言、数据库等。

1.2.2机器人视觉信息处理算法图像预处理、分割、描述、识别和解释等算法。

1.2.3机器人控制软件。

2CCD原理

视觉信息通过视觉传感器转换成电信号，在空间采样和幅值化后，这些信号就形成了一幅数字图像。机器人视觉使用的主要部分是电视摄像机，它由摄像管或固态成像传感器及相应的电子线路组成。这里我们只介绍光导摄像管的工作原理，因为它是普遍使用的并有代表性的一种摄像管。固态成像传感器的关键部分有两种类型：一种，是电荷耦合器件（CCD）；一种，是电荷注入器件（CID）。与具有摄像管的摄像机相比，固态成像器件重量轻、体积小、寿命小、功耗低。不过，某些摄像管的分辨率仍比固态摄像机高。偏转电路驱使电子束对靶的内表面扫描以便“读取”图像。玻璃屏幕的内表面镀有一层透明的金属薄膜，它构成一个电极，视频信号可从此电极上获得。一层很薄的光敏“靶”附着的金属膜上，它是一层由一些极小的球状体组成，球状的电阻反比于光的强度。在光敏靶的后面有一个带正电荷的细金属网，它使电子枪发射出的电子减速，以接近于0的速度达到靶面。在正常工作时，将正电压加在屏幕的金属镀膜上。在无光照时，光敏材料呈现绝缘体特性，电子束在靶的内表面上形成一个电子层以平衡金属膜上的正电荷。当电子束扫描靶内表面时，光敏层就成了一个电容器，其内表面具有负电荷，而另一面具有正电荷。光投射到靶层，它的电阻降低，使得电子向正电荷方向流动并与之中和。由于流动的电子电荷的数量正比于投射到靶的某个局部区域上的光的强度，因此其效果是在靶表面上形成一幅图像，该图像与摄像管屏幕上的图像亮度相同。也就是说，电子电荷的剩余浓度在暗区较高，而在亮区较低。电子束再次扫描靶表面时，失去的电荷得到补充，这样就会在金属层内形成电流，并可从一个管脚上引出此电流。电流正比于扫描时补充的电子数，因此也正比于电子束扫描处的光强度。经摄像机电子线路放大后，电子束扫描运动时所得到的变化电流便形成了一个正比于输入图像强度的视频信号。电子束以每秒30次的频率扫描靶的整个表面，每次完整的扫描称为一帧，它包含525行，其中的480行含有图像信息。若依次对每行扫描并将形成的图像显示在监视器上，图像将是抖动的。克服这种现象的办法是使用另一种扫描方式，即将一帧图像分成两个隔行场，每场包含262.5行，并且以2倍帧扫描频率进行扫描，每秒扫描60行。每帧的第一场扫描奇数行，第二场扫描偶数行。这种扫描方式称为RETMA（美国无线电、电子管、电视机制造商协会）扫描方式。还有一种可以获得更高行扫描速率的标准扫描方式，其工作原理与前一种基本相同。例如在计算机视觉和数字图像处理中常用的一种扫描方式是每帧包含559行，其中512行含有图像数据。行数取为2的整数幂，优点是软件和硬件容易实现。

讨论CCD器件时，通常将传感器分为两类：行扫描传感器和面阵传感器。行扫描CCD传感器的基本元件是一行硅成像元素，称为光检测器。光子通过透明的多晶硅门由硅晶体吸收，产生电子-空穴对，产生的光电子集中在光检测器中，汇集在每个光检测器中，汇集在每个光检测器电荷的数量正比于那个位置的照明度。两个传送门按一定的时序将各成像元素的内容送往各自的移位寄存器。输出门用来将移位寄存器的内容按一定的时序关系送往放大器，放大器的输出是与这一行光检测器中内容成正比的电压信号。

3视频数字信号处理器

图像信号一般是二维信号，一幅图像通常由512×512个像素组成（当然有时也有256×256，或者1024×1024个像素），每个像素有256级灰度，或者是3×8bit，红黄兰16M种颜色，一幅图像就有256KB或者768KB（对于彩色）个数据。为了完成视觉处理的传感、预处理、分割、描述、识别和解释，上述前几项主要完成的数学运算可归纳为：

3.1点处理常用于对比度增强、密度非线性较正、阈值处理、伪彩色处理等。每个像素的输入数据经过一定关系映射成像素的输出数据，例如对数变换可实现暗区对比度扩张。

3.2二维卷积的运算常用于图像平滑、尖锐化、轮廓增强、空间滤波、标准模板匹配计算等。若用M×M卷积核矩阵对整幅图像进行卷积时，要得到每个像素的输出结果就需要作M2次乘法和（M2-1）次加法，由于图像像素一般很多，即使用较小的卷积和，也需要进行大量的乘加运算和访问存储器。

3.3二维正交变换常用二维正交变换有FFT、Walsh、Haar和K-L变换等，常用于图像增强、复原、二维滤波、数据压缩等。

3.4坐标变换常用于图像的放大缩小、旋转、移动、配准、几何校正和由摄影值重建图像等。

3.5统计量计算如计算密度直方图分布、平均值和协方差矩阵等。在进行直方图均衡器化、面积计算、分类和K-L变换时，常常要进行这些统计量计算。

在视觉信号处理时，要进行上述运算，计算机需要大量的运算次数和大量的访问存储器次数。如果采用一般的计算机进行视频数字信号处理，就有很大的限制。所以在通用的计算机上处理视觉信号，突出有两个局限性：一是运算速度慢，二是内存容量小，为了解决上述问题，可以采用如下方案：

（1）利用大型高速计算机组成通用的视频信号处理系统为了解决小型计算机运算速度慢、存储量小的缺点，人们自然会使用大型高速计算机，但缺点是成本太高。

（2）小型高速阵列机采用大型计算机的主要问题是设备成本太高，为了降低视频信号处理系统的造价，提高设备的利用率，有的厂家在设计视频信号处理系统时，选用造价低廉的中小型计算机为主机，再配备一台高速阵列机。

（3）采用专用的视觉处理器为了适应微型计算机视频数字信号处理的需要，不少厂家设计了专用的视觉信号处理器，它的结构简单、成本低、性能指标高。多数采用多处理器并行处理，流水线式体系结构以及基于DSP的方案。

【参考文献】

计算机视觉设计范文篇11

1.1从功能角度分类

计算机三维软件在功能方面具有共性，都包含建模、材质、渲染、灯光等基础功能以及动画、流体、动力学衣料、粒子等动画功能。从功能角度出发可以将计算机三维影视广告设计分为特效影视广告设计和动画影视广告设计。计算机三维特效广告设计是指为实拍影视画面增添特殊效果，使影视广告设计更具表现力和视觉冲击力，而且在观赏时不会让人们觉察到明显的三维痕迹，即利用三维软件特效模块制作出雨、雪、烟、雾、火、爆炸等自然现象或者一些出人意料之外的违背常规的特殊等。这种实拍与三维特效技术结合的方式被广泛应用于洗发水、饮料、药物等广告之中，使受众在欣赏时有身临其境般的感受。如米其林全天候轮胎动画广告，其中以三维特效技术营造出雪、火等各种恶劣环境，即突出了产品特性又给人以耳目一新的全新感受，其所呈现出的强大的视觉冲击力也给观众留下了深刻的印象。计算机三维动画影视广告设计是指以三维动画模块和基础模块功能制作出虚拟的角色和场景，并融入摄像机拍摄手法，以动画的形式将广告内容呈现给观众。三维动画技术还能够为影视广告增添奇妙、夸张的浪漫气息，给人以更加深刻的印象，并从视觉上认同并接受商家的产品制作理念，如威猛先生系列产品的广告无论是人物形象的塑，还是广告中除垢效果的制作，无不渗透着安全、舒适、放心的产品设计理念，这也是消费者最为关注的重点所在，广告利用三维技术呈现出的创意和理念成为打开消费者心门的钥匙，能够有效地激发消费者的购买欲望，可谓是一个深入人心的成功广告作品。

1.2从应用范围进行分类

按影视广告中所运用的三维技术比例可将其分为部分计算三维影视广告设计和全计算机三维影视广告设计。如法国无声电影《昆虫总动员》就属于部分计算机三维影视广告设计作品，其大背景都以现实场景为主，只是在对昆虫形象的塑造，表情、动作的刻画时灵活巧妙地运用了三维技术，呈现出逼真的视觉效果，这也是这部作品的成功的主要原因，三维技术所打造出的无声胜有声惊人效果，使其上映后连续获得两周的票房冠军；全计算机三维影视广告设计作品比较多，其中包括角色、场景、摄像机等元素都由计算机虚拟而成，纯制作效果没有任何的成分，其可以更加自由地展现创作者的意图，如最新推出的3D动画片《美食大冒险》，以三维技术带领观众探索神奇的食物世界，完美展体现了中国面食文化，可谓动画版的舌尖上的中国——面食版。

1.3按设计风格分类

从设计风格角度出发可以将计算机三维影视广告设计分成仿真风格和纯卡通风格两在类。如：中国首部玄幻武侠动画《侠岚》就是一部仿真风格的计算机三维动画作品，描写了一部众多少年侠岚们凭借自身智慧、实力、坚强的意志和团结的精神不断提升自我、巩固友情的故事，是一部具有积极向上奋斗精神的励志动画片；今年备受众人关注的国产3D动画《西游记之大圣归来》则属于纯卡通风格的三维动画，无论是人物形象的的设计还是场景、画面效果等方面都渗透着夸张的动画色彩，影片色彩艳丽、造型简洁却能够以其夸张的表现力吸引观众的眼球，使其具有更强的欣赏价值。

2计算机三维技术在影视广告设计中的优势

计算机三维影视广告之所以深受广大观众的喜爱和认可，主要由于通过计算机三维技术所能够呈现出很多适合各阶段人们心理发展和追求的新奇创意和感受，其主要表现在视觉特效、微观世界模拟、娱乐心理认同、更全面功能展示、无限创意等方面。

2.1对产品描述更具体

计算机三维技术能够制作出传统影视广告设计所达不到的效果，能够更直观诠释产品功能和塑造品牌价值。

2.2能够充分展现个性化创意

计算机三维技术可以无限拓展影视广告设计的创意空间，这也是其主要优势之一。创意作为影视广告的灵魂，通过计算机三维技术制作出来的影视广告作品，可以不受任何客观条件制约，创造出更加美轮美奂的视觉效果，以随心所欲的运动效果、虚幻的形像、绚丽的灯光效果、丰富的质感表现来吸引观众的眼球。一个好的创意需要具备七个要素，即精彩的故事情节、赏心悦目的画面、较强的逻辑性、充分表达主题思想、独特的个性、符合大多数观众的价值观以及不超出制作成本。计算机三维技术能够满足以上七要素，轻松地帮助创作者展开自己的想象力，不需要考虑是否存在拍摄困难的问题，对于一些危险镜头，可以不通过实拍，而是使用三维虚拟角色来完成，在有效地提高演员安全指数的同时，将创作者的创意展现得更加淋漓尽致。

2.3清晰呈现微观世界

计算机三维技术所打造出耳目一新的效果也是提高影视广告效果的重要手段。三维特效技术能够更真实地呈现微观世界，如一些感冒、牙膏、清洁品的广告中，都可以利用三维特效技术去刻画病菌和细菌，即增强的广告的趣味性又使其功能得以充分地展现。好的视觉特效能够给人强烈的视觉冲击力，可以让人过目不忘，所以视觉特效也是影视广告设计中广泛应用的主要技术手段，对于增强影视广告效果具有重要的现实意义。

2.4有效降低成本缩短制作周期

计算机三维技术可以完成大场景的制作，通过完全虚拟的场景来替代现实场景，对于场景的刻画也更加逼真，这样就可以大大地降低舞台实景搭建的费用，为商家节约制作成本，而且由于其在制作方面的优势使其能够有效地缩短制作周期、降低制作成本。

2.5通过虚拟卡通角色提升产品的亲和力

计算机三维技术可以自由地构建人见人爱的虚拟卡通角色来提高画片的观赏性，卡通角色以其简单、可爱、个性化的形象和鲜艳的色彩获得引人注目的效果，而且满足各年龄阶段观众追求新、奇、特的时常心理，如脑白金的广告就是以不断变换的两个卡通老人的舞蹈形象达到突出主题效果，突出表现了其拥有赋予老年人青春活力的效力。在一些牛奶、酸奶、儿童牙膏、巧克力等广告中经常会用到虚拟卡通角色来提高广告趣味性，使其更具观赏价值和亲和力，更容易被人们所接受和认可。

2.6达到更好的情感传递效果

计算机视觉设计范文

关键词：计算机辅助教学；视觉媒介；综合技能；教学形式

中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1005-5312（2012）11-0215-01

视觉传达设计是通过视觉媒介表现并传达给观众的设计，其领域与其他领域不断相互交叉，高校纷纷加大对艺术类专业的投入。在众多院校中，在课程设置方面也是各有特色，但是有一点是相同的，即计算机辅助课程归纳到各个学校的教学计划之中的，且成为该专业的骨干课程。

一、视觉传达专业计算机辅助设计类课程的设置现状

视觉传达设计是指利用视觉符号来传递各种信息的设计。总的来说，视觉传达专业计算机辅助设计类课程主要分为以下几类：平面设计软件类(Photoshop、Coreldraw、Illustrator、Indesign)、二维动画软件类（Flash）以及影视后期制作软件类课程（Aftereffect、Premire）。Photoshop作为一款图像处理和绘图软件成为该专业学生必须掌握的工具，其强大的作用及功能几乎渗透到视觉类专业的所有科目。Coreldraw、Illustrator软件作为必须掌握的矢量软件，在制作插图、标志、书籍装帧、版式设计、VI设计、包装设计等主干课程中发挥到不可忽视的作用。二者作为基础性软件，容易学习和上手，是学生入门的好软件。Flash软件可以用于二维动画和多媒体创作。Aftereffect是目前世界上最广泛的视频合成软件之一，广泛用于数字电视，视频的后期制作，在PC系统上可以完成较好的合成效果。

二、视觉传达专业计算机辅助设计类课程的设置现状

独立院校教育以市场需要为导向，着重在于培养学生的动手能力。因此，计算机辅助课程相对于其它课程来说实践课时较多，以强化学生运用软件的能力。计算机辅助设计类课程要求学生利用日益增多的各类设计素材库，对图像进行处理，变化出更为丰富的视觉语言。如今软件升级换代十分迅速，这要求学生及教师能不断的更新知识，在学习的过程中，要学会质疑和尝试，触类旁通去学习和寻找不同的操作方法。

三、视觉传达专业计算机辅助设计类课程的教学方法

（一）案例式教学法

学会工具的简单用法，最容易达到。通过了解功能、界面、菜单、面板以及工具的基本使用方法，就大致了解。学生除了在课堂上消化和吸收教学案例以外，学会举一反三，大量的课外钻研也有必要的。

（二）项目式教学法

项目式教学法是通过进行一个完整的“项目”工作而进行的实践教学活动的培训方法。在教学实践中，拿实际项目里的课题研究作为项目，它能为学生日后进入工作岗位积累实践经验，这种过程对学生的学习能力有着极大的提高。

四、视觉传达专业计算机辅助设计类课程存在的误区

在教学方面：有的教师侧重于工具的教授，然后辅以大量的图例去启发学生。有的教师则完全把软件课变成单独的软件培训班的模式，一味的填鸭式教学，不去培养学生的创新能力。这些情况只会使学生的软件学习能力停留在很低的层次。

在学习方面：学生不动脑筋，不愿意去探讨原理和基础工具运用，只是默默地跟着范例，至于为什么会，不去探究。另外有些同学不善于做笔记，不勤加练习，今天会明天忘，所以说软件的学习过程也是个需要潜心修炼的过程。

五、视觉传达专业计算机辅助设计类课程的有效进行

（一）针对性的设置课程

学校在开展计算机辅助设计类课程的初期，可以尝试着去要求学生对常规软件（例如Photoshop、Coreldraw、Illustrator等），达到创新的运用程度。其它的软件，学生可以根据自身的学习情况和接受能力进行多样性的选修。同时也可以在这三类基础软件上加大课时的投入，以巩固学习成果。

（二）教学与实践相结合

学校与相关单位紧密协作，定期到单位参观实习此外加大投入让学生能参与到国内外的各项比赛中，以赛代练。

（三）加强师资培训，提高教师业务水平