數字雕刻技術精選(九篇)

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第1篇：數字雕刻技術范文

【關鍵詞】電網調度自動化；可視化技術

電網調度自動化集成系統可視化的目的是將計算中所產生的數字信息轉變成直觀的以圖形或圖像形式表示的信息，使用戶對仿真計算的對象有形象而全面的了解，并使用戶可以觀察到數值模擬和計算的過程，甚至可以在仿真過程中對象進行交互控制，從而更加有效地處理和分析海量的工程數據，為工程人員提供一個探索和研究物理現象的先進工具，反映客觀世界的本質和內在聯系。

一、電網調度自動化集成系統可視化技術的研究背景

隨著大電網的發展趨勢，同時智能化調度的要求越來越高，監控系統數據多元化　，使得傳統數據展現手段有所局限，需要將電力系統運行狀態利用可視化技術將系統運行狀態以圖形或圖像方式予以顯示，使系統運行人員更方便、更直觀地了解當前系統的運行狀態，以便其采取的運行控制措施更有效、更有針對性。

電網運行規模向巨型網絡發展，分區電網之間得相互支援、相互補充成為現實和趨勢。精確化數據來源（PMU，　IED等）使數據采集種類大大增加。天氣監控，環境監控，地理信息的融入使得電力系統運行成為一門綜合類學科。電網規模的增加使得采集數據的數量和頻度都在急劇增加，需要監視分析的數據量巨大。面對海量的不斷變化的信息，調度員往往對數字并不敏感，同時靜態的數據式表達無法滿足電力系統運行對發展趨勢，變化區域，運動速率和方向觀察和分析需求。電網運行裕度越來越小，為了保障電網安全運行的動態響應能力，對智能調度提出了更高的要求。

二、電網調度自動化集成系統可視化技術的引入意義

可視化核心思想是Show me what I need to see Less is More　.采用可視化技術實現對電網的監視，讓調度員在很短的時間內直觀地感受到電網運行的情況和趨勢；提高電網的調度水平，有助于電網調度向“智能化”轉變，減輕調度人員分析壓力，將會給電網的安全穩定運行帶來明顯的社會效益和經濟效益。。智能調度是今后調度自動化的發展方向，而可視化技術是智能調度的重要展現手段，因此具有很強的技術研究和應用意義。

三、電網調度自動化集成系統可視化技術的發展現狀

第2篇：數字雕刻技術范文

伴隨電子圖書數據庫的快速發展，國內資金雄厚的圖書館紛紛引進電子圖書擴充館藏，并在服務方式上有所創新。中國醫學科學院醫學信息研究所/圖書館（以下簡稱醫科院圖書館）在中文電子圖書方面，于2002年購買了超星數字圖書館、2005年引進了金興報圖醫藥衛生年鑒，這兩個數據庫在本地做鏡像，在圖書館IP范圍內使用。此外，醫科院圖書館作為國家科技圖書文獻中心（以下簡稱NSTL)成員館之一，共享NSTL開通的方正Apabi電子圖書數據庫。隨后，2009年加大了西文電子圖書的采購力度，先后購買了Thieme彩圖圖譜數據庫、Wiley在線參考工具書、LWW電子圖書數據庫等，以IP控制方式在醫科院各院所范圍內開通。隨著電子圖書數據庫的增多，醫科院圖書館及醫科院其他各院所網絡環境的改善，有必要科學系統地分析用戶對電子圖書的需求，為今后電子圖書的館藏建設提供依據m。在此背景下，本文采用問卷調查的方式研究醫科院圖書館用戶的電子圖書需求特點及其利用現狀。

1.調查樣本和方法

調查對象為醫科院圖書館直接用戶，包括臨床醫生、護士、科研人員、教師、學生、管理人員等。為保證調查的準確、真實，本次調查僅面向持有醫科院圖書館正式借閱證和臨時閱覽證的用戶，從可及性出發，選取記錄有效電話或者E-mail信息的用戶進行調查。截止到2009.8.3，醫科院圖書館正式讀者共2245名，臨時讀者3037名，合計5282名。由于調查的結果主要是估計各種比例數據以及比例數據之間的比較，所以在調查樣本量的確定上是以估計簡單隨機抽樣的總體比例時的樣本量為基礎。在95%的置信度下按抽樣絕對誤差不超過5%的要求計算需要抽取樣本量，根據公式n=Nu2s2/(Nd2+u2s2)，(N是總人數，u就是95%的正態值，d是絕對誤差限度，S是總體方差，這里N=5282,u=1.96,d=0.1,s=0.5),計算出n=94.3,因此本次調查把樣本量確定在100左右。

經常借閱印本圖書的用戶對圖書館印本圖書館藏有較高的知曉度，為了進一步調查經常借閱印本圖書的用戶是否與一般用戶具有相同的電子圖書認知度，調查對象分為兩組，一組為借閱組，選取2008.9.1-2009.8.31期間借閱圖書次數和閱覽圖書次數有有效聯系方式的前100名對象；一組為隨機組，在持有醫科院圖書館正式借閱證和臨時閱覽證的用戶中，確定有正確聯系方式的用戶，按照證件號等間隔選取110名調查對象。調查方式采用發放問卷、發送郵件和電話調查3種方法相結合的方法。統計學分析：利用Excel2003軟件錄人數據，運用SPSS11.5[3<分析軟件進行數據分析。

2.調查基本情況

    2.1調查對象

借閱組共發放問卷100份，回收70份，有效問卷66份，有效回收率為66%。調查對象的年齡分布：30歲以下（74.2%)，3]~40歲（22.8%)，41~60歲（3.0%);職業分布：醫生（30.8%),非臨床科研人員(4.6%),護士(4.6%),教師(1.5%),學生（58.5%);研究領域分布：臨床醫學（68.2%)，基礎醫學（22.7%)，護理學(4.6%),藥學（1.5%),其他（3%);學歷分布：博士（53.0%)、碩士（33.3%)、大學本科(12.1%),大專及以下（1.6%)。

隨機組共發放問卷110份，回收問卷100份，有效問卷96份。有效回收率為87%。調查對象的年齡分布：30歲以下（71.1%),31-40歲(25.8%),41~60歲（1.0%)，60歲以上(2.1%)；職業分布:醫生（21.3%)，非臨床科研人員(17.0%),護士（10.6%)，教師(1.1%)’學生（48.9%)，管理人員（1.1%);研究領域分布：臨床醫學(39.2%),基礎醫學(28.9%),護理學（14.4%),藥學(10.3%)，其他(7.2%)；學歷分布：博士（56.8%)、碩士（23.2%)、大學本科（12.6%)，大專及以下（7.4%)。

通過比較發現，借閱組和隨機組的調查對象年齡和學歷分布相近；職業分布中借閱組醫生和學生所占比例比較高，隨機組，除醫生和學生外，非臨床科研人員和護士所占比較也比較高；研究領域分布中借閱組臨床醫學和基礎醫學所占的比例較高，隨機組除臨床醫學、基礎醫學外，護理學和藥學所占的比例也比較高。

2.2借閱組與隨機組對比統計分析

統計各項調查結果，并對借閱組和隨機組的統計數據進行卡方檢驗，發現兩組只在“館藏電子圖書使用情況”中有顯著性差異（P<0.05)，有統計學意義，可認為借閱組和隨機組的調查對象在了解和使用館藏電子圖書方面有顯著差異，經常借閱醫科院圖書館印本圖書的用戶對其館藏電子圖書的了解和使用也較多。而在“電子圖書認知度”、“館藏電子圖書滿足率”、“館藏電子圖書使用頻率和評價”和“電子圖書類型需求”等方面，兩組之間構成比差異沒有統計學意義（p>0.05)，說明經常借閱印本圖書的用戶與一般用戶具有相同的電子圖書認知度，并對館藏電子圖書數據庫評價一致。鑒于兩組調查對象具有同樣的電子圖書需求，本文將合并兩組調查結果，進行統計分析。

3.調查結果與分析

3.1電子圖書與印本圖書對比

本次調查從閱讀傾向、方便得到、方便閱讀、方便查找、對學習和科研更有幫助、有用的參考工具和內容完整可信等多種角度來分析用戶對電子圖書與印本圖書的認識。調查顯示，受閱讀習慣等因素的影響，傾向閱讀印本圖書（60.9%)的調查對象仍高于傾向閱讀電子圖書（37.2%)的調查對象；印本圖書（50.0%)比電子圖書（35.2%)閱讀更加方便；而電子圖書則容易被調查對象獲得(63.5%),并且在方便查找信息方面(77.5%)強于印本圖書；兩者在學科和科研的幫助、有用的參考工具和內容完整可靠等方面相差不大。

3.2電子圖書認知度

3.2.1使用情況隨著電子圖書數據庫的快速發展，圖書館購買的電子圖書和網絡上免費電子圖書也越來越多，用戶對電子圖書認知度較高，近80%的調查對象使用過電子圖書。對沒有使用電子圖書的原因進行分析，大多集中在對電子圖書不了解(52.9%),其次是電子圖書不符合閱讀習慣(20.6%),不需要(2.9%),其他（23.6%)。3.2.2獲取途徑隨著以Google、百度為代表的簡單實用的搜索引擎快速發展，搜索引擎(34.75%)已經超過圖書館網站（23.6%)成為調查對象獲取電子圖書的主要途徑，其次固定的學術網站（16.2%)和朋友傳遞共享(14.3%)也是調查對象獲取電子圖書青睞的方式，此外，少數調查對象是通過購買、偶然發現、網絡廣告等途徑獲取電子圖書。

3.2.3閱讀時間和地點隨著網絡技術的發展和用戶的需求，圖書館在許可的范圍內，能夠以IP控制方式開通電子圖書，使用戶不必到圖書館即可享受全天24小時的網上閱讀服務。調查顯示，53.7%調查對象利用周一至周五業余時間閱讀電子圖書，31.4%選擇周一至周五工作時間，而僅有14.9%的調查對象選擇周末時間閱讀電子圖書；39.9%調查對象選擇在宿舍或家閱讀電子圖書，26.8%選擇辦公室、實驗室或病房，24.8%調查對象親自到圖書館閱讀電子圖書。

3.3館藏電子圖書使用情況和滿足率

3.3.1館藏電子圖書使用情況72.4%調查對象了解館藏電子圖書，其中40.5%調查對象經常使用館藏電子圖書，27.6%調查對象不了解館藏電子圖書；沒有使用圖書館館藏電子圖書的原因主要集中在不了解圖書館訂購情況（26.1%)和數據庫不會用（23.5%)，其次為需要的電子圖書沒有訂購(18.6%)、沒有時間（18.1%)、不能上網或網速慢（9.7%)、不需要（4.0%)等。88.5%調查對象了解館藏印本圖書，其中53%調查對象經常使用館藏印本圖書，11.5%調查對象不了解館藏印本圖書。

3.3.2館藏電子圖書使用頻率和評價通過調查對象使用電子數據庫的頻率和評價來分析醫科院圖書館引進的6個電子圖書數據庫，調查結果，見圖1、圖2。每個數據庫都有超過一半的調查對象從未使用，調查對象經常用LWW電子圖書的最多，中國醫藥衛生年鑒的最少。而對數據庫的評價，選擇很好和較好的較多；西文電子圖書數據庫的評價普遍高于中文電子圖書數據庫。

   

3.3.3館藏電子圖書滿足率館藏電子圖書需求滿足率情況，見圖3。40.5%的調查對象的需求滿足率在30%以下，只有11.2%調查對象的需求能滿足80%以上。由圖可見目前醫科院圖書館的電子圖書資源有待進一步加強。

3.1不同類型圖書的需求

在調查的162人中，需要學術專著的人最多(124人），其次是實驗室指南、操作指南等各類指南類著作（58人）和解剖圖譜、手術圖譜等各類圖譜類著作（57人），另有少部分調查對象反映需要詞典、百科全書等條目式工具書（43人）、原版人文著作（3人）等。

3.5電子圖書宣傳途徑

網絡已經成為工作生活必不可少的設施，通過E-mail(72.1%)接收來自圖書館的電子圖書資料是最方便和有效的宣傳方式，其次是網絡公告、通知(53.7%),校園內宣傳欄公告（37.5%)。

4結論

4.1用戶對電子圖書需求廣

圖書在闡述某一專題或學科知識時，內容成熟定型，是系統掌握學科知識的基本資料，其平均壽命（半衰期）為5~10年，高于期刊的平均壽命3~5年。電子圖書作為圖書的一種新載體，內容并沒有改變。而醫科院圖書館的用戶大多是博士、碩士，對研究領域已經有一定的掌握，追蹤科技前沿固然重要，但在了解、開拓相關領域中，仍然需要大量成熟系統的知識。因此，圖書特點決定用戶對電子圖書的需求廣泛。

4.2用戶對電子圖書認可

醫科院圖書館的用戶群多為專業人員，且大多數是各學科領域的科研人員及知識層次較高的碩士、博士。調查結果顯示，近80%的調查對象使用過電子圖書，且在“對電子圖書與印本圖書的比較”一項調查中，在電子圖書“方便得到、方便查找信息、對學習和科研更有幫助、有用的參考工具”幾方面，電子圖書的滿意度均高于印本圖書。由此可見，用戶對電子圖書持肯定態度。

4.3用戶對圖書館己訂電子圖書缺乏了解

醫科院圖書館2000-2009年先后引進電子圖書數據庫6個，收藏光盤版圖書35種，共計12678種電子圖書。問卷調查結果表明，選擇“了解，經常使用”和“了解，很少使用”兩個選項的分別為27.56%、43.31%，選擇“了解，從不使用”和“不了解”兩個選項的為1.57%、27.56%,說明有相當一部分用戶對館藏電子圖書缺乏了解。不了解的原因除不知道圖書館訂購情況外，很大原因是不知道如何使用電子圖書，圖書館需要多種途徑宣傳及開展培訓。

4.4用戶對電子圖書的利用率與數據庫的質量和平臺相關

館藏6個電子圖書數據庫在使用率及使用評價方面差別不顯著。但是如果將數據庫的購進時間及每個數據庫的圖書數量這兩個因素添加分析，就會發現西文電子圖書數據庫的使用率和使用評價均高于中文電子圖書數據庫。中文電子圖書數據庫購進于2002-2005年，圖書數量為12434種，占電子圖書總量的98%，西文電子圖書數據庫購進于2006-2009年，圖書數量僅為209種，占電子圖書總量的2%。如此高的懸殊可以看出用戶對西文電子圖書數據庫更青睞。原因如下：一是西文電子圖書的內容新穎，平臺易用，以IP控制，用戶在各院所即可訪問這些數據庫。二是中文電子圖書的內容陳舊，數據庫更新和維護較差，平臺的檢索和瀏覽功能落后，對讀者缺乏吸引力。

5啟示

    5.1加大館藏電子圖書的宣傳

電子圖書集聲、像、字并茂，使閱讀更加靈活和生動，在出版、改版、再版及運輸等速度方面，也有著絕對的時效優勢，電子圖書終將會得到廣大讀者的認可。問卷調查結果表明，沒有使用電子圖書的原因，主要集中在對電子圖書不了解，因此，圖書館應大力宣傳館藏電子圖書，通過多種渠道介紹其內容及優勢，才能使用戶充分了解館藏電子圖書動態，在實際使用中得到切實的好處，從而改變固有的觀念，使電子圖書物盡其用。

5.2整合電子圖書和印本圖書的書目信息，統一揭示

隨著信息技術的迅猛發展，各類電子圖書數據庫層出不窮。圖書館在資源采集中不斷加大電子圖書的采購力度，越來越多電子圖書將成為圖書館的重要資源。隨之而來的與館藏印本圖書的重復問題、數據庫檢索平臺各不相同的問題以及收錄內容重復的現象也越來越嚴重。以醫科院圖書館為例,如果讀者想了解圖書館是否收錄某一本書，就必須在圖書館網站上分別進入“館藏目錄”和“電子圖書”目錄兩個入口進行檢索。此外圖書館購買的電子圖書全文數據庫，都擁有各自獨立的檢索平臺，讀者要查某個課題時，必須檢索每一個數據庫，檢索結果還會有重復和不精確，這一切給讀者查詢信息帶來了極大的不便。應將圖書館的館藏信息資源進行統一的組織與梳理，提供統一的入口和定位，以一個統一的檢索系統和用戶界面，實現讀者單一的檢索表達。使讀者在獲取書目信息的同時也可得到電子圖書的相關信息，避免因不會用電子圖書數據庫而浪費資源。有效地節省了讀者的時間，提高了館藏電子圖書的利用率，也奠定了圖書館信息服務向縱深化發展的基礎。

第3篇：數字雕刻技術范文

三維數字技術的發展，使得越來越多的三維數字影像作品走進了人們的生活。無論在動畫、游戲還是一些影視作品中，那些生動逼真的數字影像給我們帶來的是視覺上的震撼和無窮的想象。畫面的逼真度，在一定程度上代表了三維影像發展的特點和方向。如早期的科幻影視作品《星球大戰》，當時的三維數字技術還不成熟，為了達到逼真寫實的場景效果，工作人員制作了許多場景的實物模型進行拍攝，雖然在一定程度上模擬了一種逼真光影效果的幻想空間，但是現在看來，場景模型的細致程度和自然光影的應用效果還是沒有達到一種真實的狀態。

在如今的科幻電影中，三維技術的成熟使之產生了革命性的蛻變。在《變形金剛》、《阿凡達》等一系列科幻電影中，已經達到了幻想與現實的完美結合。在我們生活的真實環境中，不難發現，物體的造型和光影的照射決定了畫面真實的程度，而所有真實的畫面都是基于自然環境下的物體的表現。那么三維影像的發展，簡單的說就是模擬自然的一種發展過程。三維影像的制作，雖然是基于計算機數字技術的應用，但是在畫面的表現上還是根據真實自然狀態下的規律，就是利用物體的造型和光影。

三維影像技術發展至今，圍繞著決定畫面真實性的造型和光影兩個因素，已有了很大的突破。極負盛名的Vray和Mentalray渲染器，就是關于自然真實光影效果的解決方案。對于物體的造型制作來說，有曲面建模、多邊形建模和細分建模等一些建模方式，來針對不同的物體造型進行制作。對于一個真實的影像畫面，不僅要有一個自然真實的光影體系，更重要的是具有真實可信的物體造型。只有物體造型準確細致，才能更好地展現光影帶給它的真實性和厚重感，也才能創造出更可信的畫面。

數字雕刻是近幾年發展起來的關于制作超寫實三維模型的一項技術，最具代表的就是Zbrush和Mudbox兩款雕刻軟件。這項技術的誕生，讓超寫實三維模型的制作不再是一項龐大的工作。其帶給我們的最直觀的表現就是在科幻電影中呈現的超寫實的數字場景和角色，還有在次時代游戲中的真實畫面。這項技術的原理非常簡單，就是利用現實中雕刻的方式去制作數字化的場景和角色，省去了傳統模型制作中大量頂點的編輯工作，從而讓模型的制作在時效和質量上達到了一個契合點，在高效率的前提下大大提高了作品的質量。下面筆者將以寫實大象模型的制作過程，來介紹一下數字雕刻技術在寫實模型制作中的應用。

一、了解物體的結構

在模型制作之初，我們都要先去了解物體的結構，特別是生物模型。對于物體造型和結構的了解，可以讓我們在后續的制作工作中更好地把握物體造型和結構的準確性，這也是保證模型最終是否真實的一個決定性因素。我們可以根據真實的圖片或者一些解剖圖，來觀察和記錄大象的骨骼肌肉結構，做到心中有數，并且在后續的制作環節中要不斷地進行比對和觀察（如下圖）。

二、構建物體的框架

在進行過對大象結構的了解后，下面就可以進行第一階段的制作工作了。在模型的制作起初，先要來制作模型結構的大體框架，方式是很多的。目前業內較流行的制作方式大體有三種：第一是在傳統的三維軟件中進行第一階段的大型制作，然后導入到雕刻軟件中進行細節加工；第二是直接在雕刻軟件中利用基礎物體進行雕刻，直至制作完成；第三是直接在雕刻軟件中利用四足動物的基礎模型進行雕刻到最后制作完成。對于以上三種方法，主要還是根據個人的制作習慣和對造型的把握能力的高低來選擇。第一種方法的好處是可以按照物體的結構進行精確的布線，為后期的雕刻奠定良好的基礎，還可以比較快速精確地把握物體的大體結構。后兩種方法的好處是制作環節簡單，但是對于造型能力的把握要求較高，不利于模型布線，對以后需要動畫的物體模型還要進行重建拓撲的工作。本例將使用第一種方法，這樣可以更好地體會布線對后期模型細節的雕刻所起的作用。首先使用三維制作軟件進行大體的造型制作。這里用到的是Maya軟件。對比之前觀察的樣圖，來制作大體造型，注意各個結構之間的比例（如下圖）。這里用到的是多邊形建模，其好處在于能夠靈活快速地把握物體的形體，并能為物體的結構建立自由的線框分布。的文件格式，這個格式是三維制作軟件的通用格式，為導入到雕刻軟件做準備。

三、深化物體的結構

在物體基礎造型完成后，就要在雕刻軟件中進行深入加工了。把存為obj格式的物體模型文件導入到雕刻軟件中，這里用到的雕刻軟件為Zbrush（如下圖）。在制作物體大體結構造型的時候，要注意布線，盡量按照布線均勻的原則來制作。均勻的布線可以為后面的雕刻工作奠定便利的基礎。因為在雕刻軟件中，模型的雕刻實質上也是基于頂點移動的原理。那么在光滑增加頂點雕刻細節的時候，就能夠得到平均統一的頂點數量，以此達到一致的細節表現。在大體形態結構的制作中，要做到結構明確、布線合理均勻、比例準確。制作完成的基礎造型（如下圖），選擇物體后輸出文件后綴名為obj在導入到Zbrush后，可以看到物體呈現為類似于紅泥顏色的模型效果。在這里，我們可以看到模型表面的面片數量和Maya中的一樣，還處于數量極少的模型狀態。在此基礎上，雕刻的第一步是繼續調整模型的形態和大體結構。在Zbrush中，利用“移動筆刷”（如下圖），這可以非常快捷地對物體的形態進行調整。大體形態調整完成確定后，下面就是對物體的結構進行深入的雕刻。在雕刻之前，要對物體模型進行細分的操作，就是增加物體表面的頂點數量，模型細分級別增加到三級（如下圖）。頂點數量越多，代表著對細節的雕刻能夠越深入。但是對于頂點數量的增加，還是根據制作的進度來增加的，不能在模型最初的階段把頂點數增加到最后細節表現的數量上，這樣會為造型結構的把握造成困難。基礎工作準備完畢后，就可以進行結構的深入雕刻了。在雕刻工具使用中，運用默認的常用雕刻筆刷就足夠了。在這個階段的雕刻中，要多觀察實物樣片中大象的肌肉結構和面部骨骼結構，準確把握骨骼肌肉分布情況，這些都是達到最終寫實模型的基礎（如下圖）。

四、細節表現

觀察并確定第二階段的模型結構形態的雕刻工作準確無誤后，接下來的工作就是進入到雕刻中最為精彩的部分了——細節的表現。在此例中，大象的結構造型制作完成后，骨骼肌肉的表達已賦予了模型在力量上的表現力，但是與寫實還有一定的距離，這就表現在大象皮膚的質感上。觀察樣片知道，大象的皮膚是一種非常粗糙并具有類似菱形狀的紋理構造，那么在細節的雕刻和繪制中就要去模擬這么一種皮膚質感。在細節繪制之前，要確定模型有著足夠的細分級別。對于皮膚細小的細節處理，模型的細分級別最少要提高到六級。

在Zbrush中，對生物皮膚的雕刻處理，一般會采用Alpha紋理筆刷的方式，為模型進行皮膚的細節處理。在Alpha紋理中，可以查找與生物皮膚紋理類似的紋理圖像（如下圖），以此來進行雕刻處理，甚至可以把與之相同的皮膚紋理圖像貼到模型的表面，大大提高了制作的效率。在表現細節雕刻的制作中，要保持十分的耐心和信心。把握住實物樣片中所傳達出的細節特征，在不斷地對比和參考中進行雕刻制作，相信要達到最后的成功也只是時間的問題了（以下是最終的模型完成圖）。

第4篇：數字雕刻技術范文

認識人民幣防偽特征

為了防范假幣，每個國家從貨幣的設計到印制過程中都精心設計和制作了各種防偽措施。人民幣的防偽就從紙張、油墨、印刷等方面采用了各種措施。

水印：水印是在生產過程中通過預制模具。改變紙漿纖維密度的方法制成的，其圖案都有較強的立體感、層次感并生動傳神。第五套人民幣1999年版100元、50元紙幣采用了固定人像，20元采用了固定花卉水印(荷花)，10元、5元、1元紙幣分別采用月季花、水仙花、蘭花等花卉水印，其中10元、5元還采用了數字白水印：2005年版100元、50元、20元紙幣在沿用1999年版人像水印和花卉水印的基礎上增加了數字白水印。水印以其制作難度大、生產周期長和生產成本高等特點。在貨幣防偽方面有獨特的作用，世界各國的鈔票幾乎都使用了這個技術。

安全線：安全線是在造紙過程中采用特殊技術在紙張中嵌入一條比較薄的金屬線或塑料線。近年來，許多國家在安全線上使用了許多防偽技術，如印有縮微文字的安全線、有全息好磁性的安全線、熒光安全線、開窗安全線(指局部埋入紙張中，局部在紙面上的一種安全線)等。1999年版100元、50元紙幣采用了磁性縮微文字安全線，迎光觀察，可見“RMB100”、“RMB50”微小文字，儀器檢測有磁性。20元采用了一條明暗相間的安全線。10元、5元紙幣采用了全息磁性開窗安全線，開窗部分可以看到由縮微字符“￥10”組成的全息圖案，儀器檢查有磁性。2005年版100元、50元、20元紙幣都采用了全息磁性開窗安全線，開窗部分分別可以看到由縮微字符“RMB100”、“RMB50”“RMB20”組成的全息圖案。

手工雕刻凹版印刷：雕刻凹版印刷是紙幣防偽使用的一項主要防偽措施。特別是手工雕刻凹版，由于每個雕刻師均有自己的刀法和風格，其雕刻線條的手法、力度和藝術表現方式。別人很難模仿，就是制作者也不可能做出完全相同的兩塊雕版。凹印版經雕刻而成。其圖案線條呈凹槽形，涂布油墨印出圖案后，油墨附著于鈔紙上，凸出于紙張表面，具有立體感強，層次分明的特點，用手觸摸有凹凸感。這是貨幣印刷應用最早、使用最廣，也最具成效的防偽技術。第五套人民幣1元以上紙幣在正面主景頭像、“中國人民銀行”行名、面額數字、盲文面額標記等均采用雕刻凹版印刷。2005年版第五套人民幣紙幣還在票面正面主景圖案右側增加了凹印手感線，用手觸摸，有極強的凹凸感。

隱形面額數字：是利用圖案線條深淺、角度變化制作印版印出的圖案。它正面觀看是一種圖形。將鈔票轉換適當的角度，會看到圖案中還隱藏著另外的圖案。第五套人民幣各券別版別紙幣票面正面右上方有一橢圓形圖案，從一定角度觀察，即可看到與面額相同的數字。

對印：一般是采用正背面同時印刷，迎光透視鈔票，會看到正背面同一部位的圖案經前后對接，組成一個完整的圖案，對接無錯位、無重疊現象。第五套人民幣1999年版100元、50元、10元和2005年版10元以上各券別紙幣均有一圓形局部圖案，迎光觀察，正背圖案重合成一個完整的古錢幣圖案。

假幣的識別方法

為便于社會公眾方便快速地鑒別人民幣真偽，從人民幣設計之初，主持者就從多方面設計了防偽措施，對普通群眾來講。識別假幣的最簡單方法可以概括為：眼看、手摸、耳聽、機測。

眼看：一看鈔票的水印。真幣的水印層次分明、立體感強，透光觀察清晰。假幣水印多是用淺色油墨加印在紙張正背面。不需迎光透視就能看到。二看50、100元看左下角光變面額數字是否在金色和綠色(50元)、藍色和綠色(100元)之間發生變化，假幣采用珠光油墨或綠色油墨印刷，不會變色。三看對印古錢幣對印圖案、膠印、凹印接線印刷對接是否吻合。假幣受印刷設備和技術的限制，對印不吻合，存在錯位、間隔、重疊等現象。四看安全線。真幣安全線是將金屬或塑料線條夾在鈔紙中間，實物與安全線融為一體，結合牢固，具有磁性，安全線上可見數字縮微文字或全息圖案。假幣一般是印上的，少數假幣加入實物安全線但沒有相關信息。五看隱形面額數字。第五套人民幣真幣右上角橢圓處，通過一定角度清晰可見與鈔票面額相同的數字，假幣無隱形面額數字。

手摸：一摸紙張的厚度。假幣用紙是普通膠版紙或普通書寫紙，手感較厚。二摸雕刻凹版印刷圖案手感。人民幣紙幣在人物頭像、行名、主景圖案、盲文面額數字、凹印手感線等部位采用雕刻凹版印刷，仔細觸摸是明顯凹凸感；假幣為膠印印刷，無凹凸感，少量假幣通過二次加工，要么是在人物頭像和凹印手感線部位壓印凹印手感，要么在整張鈔票上壓印凹印手感，而真幣只有在使用凹印印刷技術的部位有凹印手感。

耳聽：鈔票紙是特殊紙張。挺括耐折，用手抖動會發出清脆的聲音。假幣紙張綿軟，抖動時聲音沉悶。

第5篇：數字雕刻技術范文

[關鍵詞]隆鼻術；鼻骨下點；影像

[中圖分類號]R622

[文獻標識碼]A

[文章編號]1008-6455(2012)07-1128-02

硅膠假體隆鼻術是美容整形外科最常實施的手術之一，植入硅膠假體能夠整體抬高鼻背高度，改善鼻背部低平達到鼻部美容效果。目前，臨床隆鼻對硅膠假體的雕刻主要依賴于術者臨床經驗，往往出現硅膠假體基底和鼻骨表面貼合不佳，引發醫療糾紛；頭顱X線影像測量是一種可靠的頭影評估辦法，鼻骨下點側位x影像利于解決上述問題。數字化X線機獲取圖像在分辨率、對比度、寬容度和灰階指數等優于傳統X線機。本研究對單純隆鼻患者進行數字化x線頭顱側位攝片，測量骨性鼻額角同鼻骨下點同鼻根點和鼻尖點連線間關系，分析局部美學標準達到對硅膠假體雕刻的指導作用。

1資料和方法

1.1來源：河南科技大學第一附屬醫院和中國醫學科學院中國協和醫科大學整形外科醫院門診就診的40例鼻背低平患者，自愿要求行硅膠假體隆鼻術。男10例，女30例，年齡21～29歲。所有研究對象簽署手術知情同意書，術前拍攝數字化x線頭顱側位片。

1.2數字化x線頭顱側位片拍攝參數：患者取側坐位、眶耳平面和地面平行、自然閉攏雙唇、平靜呼吸和無吞咽動作。島津數字化x線機拍攝頭顱側位技術參數：光柵范圍25cm×10cm，焦點定位鼻根部，射線強度60KV；曝光時間1.5s。x線球管和投照物體的距離選擇1m、1.5m和2m(圖1)。

1.3鼻背部軟組織和骨性檢測指標：額骨最高點(A)：頭顱矢狀面額骨最凸點；鼻根點(B)：鼻額縫處最凹點；鼻骨下點(C)：鼻骨遠端的最前點；鼻尖點(D)：鼻尖遠端的最前突出點；骨性鼻額角(ZABC)：額骨最高點(A)和鼻骨下點(C)分別向鼻根點(B)連線形成的夾角(圖2)。島津數字化x線機白帶圖形分析軟件，將頭顱側位片的鼻根點為原點，設定Y和x軸，單位毫米。

1.4鼻部植入硅膠假體的雕刻：臨床操作中針對鼻骨下點同鼻根點和鼻尖點連線間關系，對硅膠假體基底采用去除或填充方式進行雕刻和修整。

2結果

2.1 x線球管和投照物體的距離評估：x線球管和投照物體的距離選擇2m時，投照物體X線數字化影像的不良效應如放大效應和邊緣模糊度優于0.75m和1m。

2.2鼻側位數字化x線影像評估：本研究患者的骨性鼻額角(∠ABC)檢測結果雷同于李華等檢測數據；數字化x線頭顱側位片鼻部影像∠BcD存在位于Bc線的前側、重疊和后側；分別呈駝峰樣隆起、平滑過渡和龕影樣凹陷等三種形式。

2.3隆鼻術后的效果評估：①鼻背部抬高滿意46例，不滿意4例；②額鼻角流暢48例，額鼻角欠流暢2例；⑧假體固定良好50例，假體固定不良0例。

3討論

3.1數字化x線機獲取影像質量高于傳統膠片的模擬影像，為隆鼻術前的鼻背抬高程度評估提供清晰、可靠的數字化x線影像資料Ⅲ。x線球管、投照物體和感光屏三者間距離的變化，導致投照物體X線影像同投照物體的真實吻合程度存在變化。感光屏和投照物體之間距離在數字化X線攝片實踐中相對固定，只有改變X線球管和投照物體之間距離可以獲取真實的X線影像資料。避免因投照距離近導致的投照物體x線影像失真，臨床實踐中x線球管同感光屏間距離優選為2m：x線球管激發x線同投照物體邊緣近似于平行，避免x線同投照物體邊界過度成角，導致投照物體X線影像的放大效應而失真(圖1)。數字化x線機頭顱側位片提供清晰的骨性額鼻角及鼻骨下點同鼻根點和鼻尖最高點連線間關系，為隆鼻術前硅膠假體雕刻提供一種可靠的影像學評估方法。

第6篇：數字雕刻技術范文

關鍵詞：廣告標牌；雕刻機；SolidWorks

雕刻機作為一種數控加工設備，使用范圍廣、生產效率高。市場上雕刻機大致分為機械雕刻機和激光雕刻機，大小功率和應用范圍各不相同。在美國等一些發達國家，雕刻機就像復印機、打印機一樣普及，是很多公司辦公必備品之一。數控雕刻機較之傳統雕刻機加工的成品更富于個性化，工作效率更高、周期更短。文章所闡述的就是一款小幅面廣告標牌雕刻機結構設計過程[1]。廣告標牌雕刻機主要用于廣告媒體宣傳領域，加工原理屬于機械式切削雕刻機。可雕刻的材料非常廣泛，包括金屬、鋁塑板、銅板、橡皮、PVC板、ABS板、亞克力、雙色板、石材和人造石材等多種材料。根據市場需求，主要用于高速高質量進行廣告標牌制作、胸卡制作和亞克力字切割。

1 廣告標牌雕刻機的工作參數和總體結構設計

本機小幅面廣告標牌雕刻機的雕刻幅面范圍是500mm×300mm，Z軸行程是80mm，屬于小幅面廣告標牌雕刻機范疇；X、Y軸最大進給速度60mm/s，Z軸最大進給速度30mm/s；主軸轉速（rpm）：6000～20000，加工精度0.025mm，重復定位精度0.01mm。雕刻機工作原理是先由專用電腦軟件對廣告標牌進行設計和排版，軟件分析運算后自動生成刀具插補軌跡，同時把數據通過電腦傳送到雕刻機運動控制器中，由控制器轉換成驅動電機的功率信號，控制X，Y，Z三軸按照軟件設計的刀具路徑進行加工工作。

在進行總體結構設計階段，通過調研和檢索同類型雕刻機等相關技術資料，結合設備工作特點進行分析和研究，提出并選擇合理設計方案，利用SolidWorks實體建模軟件完成500×300幅面廣告標牌雕刻機的三維實體模型虛擬展示和裝配模擬。SolidWorks軟件可以勝任很多輔助設計工作，包括進行機械結構設計、傳動系統設計，各部件組成零件的詳細設計；對結構件和傳動件進行受力分析與強度校核。裝配工藝分析，進行組件、部件和整機的虛擬裝配，建立整機三維模型；制作整機的虛擬樣機展示和工作過程仿真視頻等等[2]。

雕刻機的機械本體部分主要由底座、主軸、橫梁、立柱和工作臺等五部分構成，整機機械結構SolidWorks三維圖如圖1所示。由圖中可見，雕刻機的立柱部分是固定不動的，雕刻頭可以在進給機構驅動下作垂直方向上下移動和橫向左右移動，工作臺作縱向前后移動。之所以選擇這種工作臺布局進給方案，主要是考慮到進給驅動裝置電機功率小、傳動系統所占空間也十分有限，可以實現工作臺移動阻力大幅減小；該設計方案的最大優點是雕刻頭運動精度比較容易保證。為了有效應對切削加工中偶發較大力矩對導軌產生不利的變形影響，采取了加寬X、Y、Z三個方向上的兩根直線滾動導軌之間跨距的辦法，從機床的整體布局上保證機床的剛性可靠，能夠完全滿足加工要求。在保證雕刻機整機具備可靠機械剛度的前提下，出于簡化結構、降低總重和最大限度提高產品生產效率的設計目標，主體承重部件采用鋁合金拉延型材和軋制鋁板制造，防護件用塑料件和飯金件制造，最后用標準件和定位銷連接固定。

2 雕刻機結構詳細設計方案

雕刻機的底座總成是整個雕刻機基礎部件，雕刻機的重量幾乎都由底座來承載，所以它必須要有很好的剛度特性，嚴格控制變形誤差。工作臺總成包括導軌、Y軸方向的絲杠以及工作臺本體部分。工作臺的作用是定位和支撐被雕刻材料，通常把工作臺設計為表面有T形溝槽的平臺，它在絲杠的帶動和導軌的導向下做直線運動。橫梁部分結構由X軸絲杠與其兩側的導軌，以及支撐橫梁的支架組成。橫梁起到支撐Z軸部件的作用。機頭部分結構由主軸組件、絲杠、支架、導軌組成，該機構總成的作用是實現雕刻機Z向雕刻進給運動。

雕刻機主軸傳動系統采用的是電機和主軸直聯的方式傳動，主軸結合電機驅動完成加工過程中所需的高速旋轉銑削；主軸傳動系統還包括Z向絲杠和導軌。電主軸的結構是采用變頻電機和機床主軸合二為一，就是帶有冷卻套的定子裝配在主軸結構的腔體內部，然后和機床直接連接成為一體，機床主軸腔體就是電機的機座，形成集成式的電機主軸[3]。

這種集成式主軸結構使得變頻電機和機床主軸的連接形成“直連”方式，電動機轉子同時也是機床主軸的關主件，其間不必設計中間傳動鏈，有效提高了傳動效率。進給驅動裝置包括X和Y兩個方向的往復進給運動機構，其中Y向進給系統固定在橫梁上，使得導軌布局由平面式改進為空間式；X向進給系統和工作平結固定在底座上。

通常導軌的安裝應能夠滿足如下要求：剛度好、承載能力大、摩擦阻力小、精度高、精度保持性好、運動平穩、壽命長、結構簡單、成本低、工藝性好，便于加工、裝配、調整和維修。由于廣告標牌雕刻機床要求具有良好的靈活性來滿足機床高速雕刻的要求，在選擇導軌結構類型時選擇的是X、Y軸方向上均采用GGB型（四方向等載荷型）高精度直線導軌。直線滾動導軌通常是兩條導軌組合在一起，配套成對使用。該類型導軌可以進行水平式安裝，也可以進行傾斜或垂直式安裝。為了確保兩條導軌能夠平行，通常把其中一條導軌作為基準導軌[4]。導軌安裝形式又分為單導軌定位以及雙導軌定位兩種，本雕刻機在X、Y軸方向上均采用雙導軌定位；Z軸方向采用圓柱式導軌定位（見圖1）。

3 結束語

考慮到廣告標牌個性化突出，圖案復雜、樣式繁多，需要進行精細雕刻加工，所以該機床一般采用配有小尺寸加工刀具。整機體積小、重量輕，安裝簡易，運輸方便。能有效降低廣告標牌制作的勞動強度，保證個性化廣告標牌的加工質量，顯著提高工作效率，具有廣闊的市場前景和實用價值。

參考文獻

[1]李光學，李輝.基于嵌入式的數控雕刻機控制系統設計[J].世界電子元器件，2012（6）.

[2]二代龍震工作室.SolidWorks2011高級設計[M].北京：清華大學出版社，2011.

[3]楊紅華.數控機床技術發展現狀[J].湖南農機，2008（5）：188-190.

第7篇：數字雕刻技術范文

關鍵詞：數控雕刻機；齒輪齒條傳動；四軸同步控制

引言

VC0212X4數控木工雕刻機是一種四軸三維立體雕刻機，適用于樓梯扶手，花形立柱等木材的加工,具有加工效率高，裝夾便捷，適用范圍廣等特點，最大可以加工直徑200mm,長度1200mm的工件。該機床的四軸結構如圖1所示：

1原雕刻機的結構特點和存在的問題

最初設計的該型號雕刻機是通過四個步進電機各自帶動傳動比為1:3的同步帶結構，從而實現控制四個旋轉軸旋轉的動作。該結構中4個步進電機各自獨立控制4個軸運動，步進電機的運動由數控系統控制。但是在實際加工中經常會遇到客戶反映四個旋轉軸不同步的問題，具體表現在加工的零件花紋深淺不一，圓周結合處有隔擋等情況。根據客戶反映的情況結合現場調試人員和工程師的分析，大致可以從以下幾個方面來說明四個軸產生不同步的原因：

1.1步進電機本身存在的誤差。由于考慮成本的原因，該機床所配的電機比

較低端，從數控系統發出信號到步進電機動作的過程中，由于電機自身的誤差，無法保證四臺電機的啟動速度、轉動角度，轉動慣量都同步，這是產生四個旋轉軸不同步的首要原因。

1.2同步帶結構的誤差。電機與主動帶輪連為一體，電機動作時帶動同步帶

并通過同步帶帶動與從動帶輪連為一體的旋轉軸旋轉。由于帶輪和同步帶加工的誤差，在傳動的過程中無法保證傳動比和理論上完全一致。此外在機床進行加工的過程中，電機需要不斷的變換正反轉的動作，由于同步帶與帶輪之間的間隙導致了動作的滯后性，并產生反向間隙。這是產生四個旋轉軸不同步的主要原因。

1.3機床裝配過程中產生的誤差。由于裝配工人的水平有高低、裝配方式各

有不同、配套零部件的誤差等原因都會導致機床的精度降低，就有可能無法保證四個軸的同步性。

1.4加工件裝夾的誤差。VC0212X4四軸數控雕刻機加工的對象是柱形木材。

裝夾時木材的一端抵住旋轉軸的頂尖，另外一端用尾架頂住。木材材質較軟，加工變形大，裝夾時產生的誤差也比較大。

2旋轉軸技術問題的探討與解決方案

綜上所述，為解決VC0212X4四軸數控雕刻機旋轉軸不同步的問題，我們需要從前面分析的幾個方面來考慮解決方案，具體如下：

2.1重新設計旋轉軸的機械結構。利用齒輪齒條結構代替四個電機通過同步

帶帶動旋轉軸的結構，新的結構如圖2所示。

新設計的結構只需要一個步進電機，步進電機通過同步帶結構帶動主動旋轉軸旋轉，主動旋轉軸上的齒輪和齒條嚙合，齒條安裝在線性導軌上，齒條左右運動，從而帶動其余三個從動旋轉軸旋轉。在新的結構中，電機和同步帶結構從原來的四套減少到一套，這就避免了因為電機和同步帶結構帶來的同步性不一致問題。同時我們根據市場導向，結合國內國外市場的特點，選擇合適的電機，控制電機自身的精度，同步帶和同步帶輪也選用國內知名廠家的產品，線性導軌選用臺灣知名品牌，齒輪齒條選用進口高精度的產品。這些措施從根本上改善了機床的精度，保證了四個旋轉軸的同步性。

在設計的過程中綜合考慮了各種傳動機構，選定了齒輪齒條和渦輪蝸桿兩種傳動機構，針對該雕刻機的加工特點和精度要求，在查閱專利文件同時分析比較了兩者的優缺點后選擇了齒輪齒條的傳動結構。

渦輪蝸桿機構特點：傳動比大，結構緊湊，工作平穩，沖擊小，無噪音；蝸桿傳動具有自鎖性；渦輪蝸桿齒面滑動速度大，摩擦與磨損嚴重，傳動效率低。發熱量大，齒面容易磨損，成本高，為了散熱和減小磨損，常需貴重的抗磨材料和良好的裝置，成本較高；蝸桿的軸向力較大。

齒輪齒條機構特點：承載力大，傳動速度高，齒條可以長距離安裝并且高速運轉，齒條齒輪傳動結構簡單。加工安裝精度差，傳動噪音大，磨損大。

2.2提高裝配質量的控制，制定嚴格的裝配工藝文件，明確裝配工藝要求，

關鍵部件的裝配選用熟練工人進行操作，嚴格檢驗裝配精度。

2.3針對裝夾工件產生的誤差，我們在每個旋轉軸的頂尖增加了三個小

頂尖，從而增加木材與旋轉軸的接觸面積，盡量減少裝夾誤差。

通過一系列的技術改進和質量控制，VC0212X4四軸數控雕刻機旋轉軸同步性問題得到了很好的解決，產品質量有了很大的提高。

3結語

針對VC0212X4四軸數控雕刻機加工中存在的問題，從機械結構設計，裝配工藝要求，工裝夾具等方面入手，綜合考慮了各方面的影響因素，比較分析了齒輪齒條和蝸輪蝸桿傳動的優缺點，同時查閱相關專利文件的技術說明和權力要求，提出了合理的解決方案，解決了實際生產中的問題。

通過這款機器的技術改進，帶動了其他各類機器的質量整頓和技術改進，提高了管理水平，產品質量有了很大的提高，生產的產品獲得了國內外客戶的好評。

參考文獻：

[1]龔志遠.小型雕刻機的設計(J). 組合機床與自動化技術,2011(2):100-102.

第8篇：數字雕刻技術范文

關鍵詞：水晶內雕 工作參數 內容及方法

一、引言

由于世界經濟發展和結構優化升級，我國工藝品出口增長迅猛，并逐漸成為全球最具競爭力的工藝品貿易中心。隨著人們的消費程度越來越高，工藝品市場需求變化越來越快，工藝品掀起了一股時尚的潮流。作為目前國際上最先進、最流行的玻璃內雕刻工藝加工方法，水晶內雕技術不僅能將三維圖像完美、清晰的呈現于水晶內部，并且制得的水晶工藝品圖像栩栩如生且永不變色，可持久保存，極具個性化和紀念意義。為體現我校教學與科研并重、理論與實踐結合、建設與特色共舉的發展理念與市場需求，更好地對學校良好育人氛圍進行宣傳，本項目擬采用三維掃描儀與激光內雕機兩者相結合的方法，完成本校樓宇建筑系列水晶工藝品的雕刻。此外，所制得的工藝品還可以作為禮物贈送給校友或者畢業生，這不僅是一份禮物，更是推動社會發展的一份力量。更重要的是，學生可以借此提高認知，贏得機遇，掌握市場。

二、項目研究目標

水晶激光內雕工藝品市場需求大，投資回報高，如若找尋出此設備的應用規律并將其歸為“系統”乃至形成專利，那么市場前景將十分可觀，同時也為激光器在我國內雕行業中的應用帶來了強大的動力。根據我校先進設備實驗室的根本狀況，本項目擬采用三維成像技術與三維建模設計軟件將校園建筑進行三維建模及渲染，所得立體圖形經格式轉換及修正后，傳輸至激光內雕刻機，激光內雕刻機通過改變參數，如點陣數量，激光能量值大小等，突破水晶炸裂問題，確定水晶炸裂閾值，此外，通過數以百計的實驗找出參數設置規律及調整經驗值，從而實現三維圖形在水晶內部雕刻的最佳效果。為了保證項目進行的順利性，我們需要著手解決如下關鍵問題：

（1）如何將樓宇等大型建筑物的實體通過逆向工程設備導入三維軟件。（2）計算機與內雕機圖像傳輸、文件格式轉換及手工修正規律探尋。（3）如何實驗以確定水晶的損傷閾值、各類圖案加工時的最佳參數。

（一）逆向輸入。用三維掃描儀對校園建筑進行逆向掃描，并分析其幾何構造與外觀數據，將搜集到的數據輸入計算機內部并進行三維重建計算，在虛擬世界中創建校園建筑的數字模型，再將其轉換格式并手工修正，輸出給激光內雕機。

（二）項目實施手段及方法。通過在激光雕刻機的算點軟件及雕刻軟件中進行參數設置，控制發射的激光束在水晶的內部精確聚焦產生能量，使水晶內部發生局部爆炸，產生白色微小點單元，根據轉換好的校園建筑三維數據軌跡移動激光焦點位置，在水晶內部雕刻出圖案。

（三）確定參數。通過適當實驗方法，反復調節每個環節的參數以確定水晶破壞的閾值，使雕刻的圖案以最佳的三維形態在水晶內部展現。

三、擬采用的研究方法，技g路線及實驗方案

（一）研究方法。本項目設計采用控制變量法、實驗對比分析法，通過控制電流、電壓、生成點云的點，線，面密度、平行面的面積及間距、打標點的集中度，來觀察水晶是否出現爆裂的現象。單一改變內雕機內某一參數，找出不同類型三維圖形的最佳參數標定組，實現水晶內雕實物加工的完整性。

（二）技術路線。方案的設計一工作參數的設定一制作時的數據控制一完成作品一真實操作下的對比一形成相關報告

（三）實驗方案。本項目擬采用半閉環試驗方案：采集樓宇的三維圖像信息一編輯并建立虛擬三維模型一導入內雕算點軟件一試驗多組算點參數一試驗多組雕刻參數一將得到的多組內雕成品與原始三維模型、真實樓宇進行比對一整理比對信息一反饋至參數組設定環節。

四、過程中的關鍵點闡述

（一）數據的采集。利用三維掃描儀配合著數碼相機、GPS定位裝置等附件，分析預雕刻校內建筑物的幾何構造與外觀數據，將搜集到的數據用來進行三維重建計算，創建物體幾何表面的點云。由三維激光掃描儀直接與數碼相機、GPS定位裝置、升降臺、旋轉平臺、應用軟件以及其他附件相結合。以本團隊之前使用過的RiegILMS-Z420i三維激光掃描儀為例，該掃描儀是以反射鏡進行垂直方向掃描，水平方向則以伺服計步馬達轉動儀器來完成水平360度掃描，從而獲取三維點云數據。

（二）數據的傳遞。通過三維相機或三維掃描儀獲取的圖像信息，利用計算機進行格式轉換并進一步手工調整，從而傳遞給激光內雕機。下圖表示以三維掃描儀為例的掃描及傳輸過程。

（三）確定各項參數。反復試驗多組算點參數、雕刻參數。采用控制變量法，分別對電流、電壓、生成點密度、平行面的面積及間距、打標點的集中度，進行逐一單一變量控制，單一改變內雕機工作的環境，來觀察水晶是否出現爆裂的現象，找出最合適的條件，實現水晶內雕實物加工的完整性。加工出三維掃描儀預置形狀的水晶工藝品。

（四）項目的實施。通過聚焦，使激光的能量密度在到達要加工區域之前低于水晶的破壞閾值，而在希望加工的區域則超過這一臨界值。脈沖激光的能量可以在瞬間使水晶受熱炸裂，從而產生微米至毫米數量級的微裂紋，由于微裂紋對光的散射而呈白色。通過已經設定好的計算機程序控制在水晶內部雕刻出特定的形狀，水晶的其余部分則保持原樣。

（五）整理。將得到的水晶工藝品與原始三維模型、真實樓宇進行比對，整理數據并分析，得出最佳參數，獲得最完美的水晶工藝品。

第9篇：數字雕刻技術范文

關鍵詞：計算機三維技術；Maya；銅綠山采礦遺址；ZBrush

中圖分類號：TD852 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5312（2014）26-0276-01

隨著數字媒體技術的快速發展，在文化古跡保護和旅游景區建設方面使用計算機三維技術，制作的宣傳短片可以用于多種平臺，可以提高宣傳力度。這種新穎的視頻短片宣傳方式更容易為大眾接受。

本文基于國家大學生創新創業計劃項目，研究的就是銅綠山遺址的三維重現。通過Maya等軟件對銅綠山采礦遺址進行模型構建和材質制作，在其三維動畫作品《磁湖沉壁銅綠山》中重現黃石市古代恢弘的采礦過程，以達到宣傳和保護歷史文化的效果，由于在前期三維重現中的良好技術基礎，該動畫作品獲得第五屆全國三維數字化創新設計大賽全國二等獎，現將其研究實踐總結如下：

一、銅綠山采礦遺址的模型制作

銅綠山采礦遺址是古代黃石主要的采礦之地，這里蘊藏著豐富的多種金屬共生的銅鐵礦床。銅綠山古銅礦遺址博物館是中國第一座反映古代礦冶科技史的專門性博物館。在博物館內，可以看到春秋時期運用木制榫接方框支架維護的豎井、平巷、盲井、斜井等。它們縱橫交錯，展現了礦工在期間作業的系列過程，豐富地再現了當時采掘礦石的情景。為對銅綠山采礦遺址的三維重現提供了很好的參考。

本案例的主要研究對象就是銅綠山采礦遺址。設計主要流程是針對采礦遺址的大體結構進行分析和研究，然后在Maya中對采礦遺址進行模型上的仿真制作，接下來對于不同材質進行貼圖，最后形成整體的虛擬建筑，即在計算機上重現了銅綠山采礦遺址。

模型制作之前要統一協商好文件儲存，便于后期組合各成員分工而做的場景模型要求模型跟真實的盡可能相近，所以在建模過程中需要經常對比拍攝到的圖片。再使用ZBrush畫筆精心雕刻使模型的形狀最大限度地接近真實場景。

需要注意的是千萬不要把模型直接導入到Maya中使用，雕刻完成的模型不能直接使用，原因是雕刻完的模型有幾百萬個面，如果直接導入到Maya軟件中去的話，軟件運行就會變得很慢，會嚴重影響制作效率，所以需要把這些細節做一張法線貼圖。這張貼圖也可以直接貼到模型上去的，這樣就解決了法線貼圖的問題。

做模型最主要的是把握模型的整體結構，對結構的把握是至關重要的第一步。制作模型時，一定要多觀察，多思考，就把每一個模型當作一件藝術品來看待，盡量的把它雕琢完美。還有模型需要記得隨時保存，三維軟件普遍都比較大，會存在一定的不穩定性，這樣可以避免軟件故障或其他的原因造成模型損壞從而前功盡棄，歷史記錄也要適時的刪除，不然的話會占用內存加大文件量，還有可能導致模型出現問題。

二、銅綠山采礦遺址的貼圖繪制

貼圖的制作直接關系到三維模型的最后效果，好的材質決定了好的動畫品質。好的材質可以更好表現出實際場景的具體細節，仿真效果就越好。這里介紹了銅綠山采礦遺址貼圖過程中使用到的技術―法線貼圖，法線貼圖也是在ZBrush中完成的。

法線貼圖是可以應用到3D表面的特殊紋理，一般的紋理只可以用于2D表面。作為凹凸紋理的擴展，它包括了每個像素的高度值，內含許多細節的表面信息，能夠在平平無奇的物體上，創建出許多特殊的立體外形。

法線貼圖多用在CG動畫的渲染以及游戲畫面的制作上，將具有高細節的模型通過映射烘焙出法線貼圖，貼在低邊模型的法線貼圖通道上，使之擁有法線貼圖的渲染效果，卻可以大大降低渲染時需要的面數和計算內容，從而達到優化動畫渲染和游戲渲染的效果，是最近比較被關注的技術，也將成為以后一大主流技術。

模型完成后開始輸出貼圖，在ZBrush中雕刻的模型可以利用軟件自帶的Normal map工具進行法線貼圖制作。該模型的精度比較高，所以法線貼圖計算時間會比較長。接下來其它收集其他的貼圖，團隊使用的是單反高精度相機，實地采集了場景的每一部分材質，與現有的材質庫進行了比較，最后選取了一些比較貼近實際場景的材質，在photoshop軟件中進行了設計和加工。圖1就是烘培的法線貼圖，這張法線貼圖上的細微紋理就是在平面模型上凸顯出來的紋理，使用法線貼圖的模型不僅降低了模型的面數，還達到精細的效果。

一般制作貼圖時可能會遇到這樣的問題：圖片大小不匹配需要調整貼圖的大小，調大或調小圖片的像素發生變化，比調整前看上去模糊需要在輸出UV圖時應該盡量選擇合適的尺寸，最好是和要用到的貼圖素材大小相適。但往往所需的貼圖素材大小是不一致的，有的還是需要調整大小避免不了有的圖片失真，為了減小失真，建議輸出最終貼圖時，將圖片的輸出質量設高一點。銅綠山采礦遺址的貼圖就可以省略掉這一步了，因為法線貼圖是在ZBrush中根據模型來導出來的，相當于是給模型量身定制的衣服，而且漫反射貼圖也是一張精度非常高的圖片，所以在貼圖時就沒有必要重新調節UV的參數值了。

三、銅綠山采礦遺址的燈光與渲染

場景模型和貼圖的完成只是制作三維動畫的第一步，接下來就是整合場景，添加具體的小物件，使場景比較豐富、飽滿；第二步給場景添加燈光，礦井里面的燈光是微暗的，可以根據此特點來給場景打燈光；第三步是將調節好的動作人物導入到場景中來，制作攝像機動畫；最后一步就是調節渲染參數，渲染輸出序列幀，在后期進行合成處理。

四、總結

通過本次實踐研究出了一套Maya軟件和三維雕刻軟件ZBrush相結合的制作精細模型的模式，它可以使模型表現出高品質的狀態，又可以大量節省模型面數，并且大大的縮短了模型渲染時間，還可以把模型應用于虛擬漫游建筑中，提高模型的使用率。

隨著計算機不斷發展，更多人員參與到計算機三維動畫制作，而在建筑和古場景的保護方面制作的動畫，為了表現出更豐富的視覺效果將投入更多的開發技術和資金，使得這一領域具有更大的發展空間，體現出了更大的商業價值。

本文系湖北師范學院“國家級大學生創新創業訓練計劃”資助，項目批準號：201210513025，指導教師：湖北師范學院教育信息與技術學院教師李丹丹。

參考文獻：

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