环境设计数字化技术9篇

环境设计数字化技术9篇环境设计数字化技术　　基于FlashWeb的校园环境数字化平台的设计与实现　　宁静涛;苏达新【摘要】为了满足学生和家长对学校了解的需求,研究基于Flash下面是小编为大家整理的环境设计数字化技术9篇,供大家参考。

篇一：环境设计数字化技术

　　基于FlashWeb的校园环境数字化平台的设计与实现

　　宁静涛;苏达新【摘要】为了满足学生和家长对学校了解的需求,研究基于Flashweb技术的校园环境数字化平台的规划设计和制作方法,成功的实现了一个具有丰富的动画效果、视觉冲击力和人机交互功能的数字化平台,使得学校场景的相关信息、办学硬件条件及校园文化氛围通过互联网得以展示,提高了学校服务于社会的水平.【期刊名称】《兰州石化职业技术学院学报》【年(卷),期】2010(010)002【总页数】3页(P26-28)【关键词】FlashWeb;校园环境;数字化平台;交互式动画【作者】宁静涛;苏达新【作者单位】兰州石化职业技术学院印刷出版工程系,甘肃,兰州,730060;兰州石化公司物资采购管理部,甘肃,兰州,730060【正文语种】中文【中图分类】TP393.1

　　创建基于Flash的校园展示使得想了解学校场景的相关信息和办学硬件条件的学生及家长通过网络远程感受校园文化氛围。在众多的开发技术中Flash采用矢量动画的概念，动画中所有的图形基于矢量的方式，大大缩小了文件量，使得漂亮的动画在网络上也能相对流畅地运行［1］。而且，FlashPlayer几乎无处不在，一些版

　　本被安装的比率占到了所有Web浏览器的97%以上［2］。笔者选择使用Flash技术制作一个具有较为出色的视觉效果及兼容性的校园展示，以期更好的服务学生及家长，同时，可以将该技术推广。1数字平台的规划与设计1.1功能模块的划分校园展示的首要功能是可以让人们通过互联网上直观的了解学校教学、生活环境和文化氛围，而人们对事物的认识规律是从宏观到微观，从外部到内部。结合以上人们对事物认识的规律针对平台的主要功能将基于Flash的校园展示的功能模块划分为三个主要模块，依次是:校园效果图、平面图及导航模块;校园外部景观介绍模块;校园内部设施展示模块。各功能模块之间的导航关系如图1所示。校园效果图、平面图及导航模块功能是展示校园全景地图，使用户可以对校园环境有个总体的感性认识，结合效果图和平面图的优势是用户能够体验所处场景的现场真实环境［3］，并且通过该模块可以导航跳转到其余的两个模块。校园外部景观介绍模块的功能是通过实景图片展示校园真实的外部景观，是用户用了对各个景观的感性认识，同时利用文字介绍相应建筑物的功能使用户可以对校园的认识从感性上升至理性。校园内部设施展示模块的功能在于通过实景图片展示学校的教学、生产实训和生活环境，使用户可以直观的体验到学校的文化氛围。图1校园展示各功能模块及其导航关系图1.2校园展示的交互式动画效果创意对校园效果图、平面图及导航模块采用相应图片平铺为起始视觉效果，当鼠标移动到某张图片上面可以自动放大该图片便于用户观察的动画效果。对于校园外部景观介绍模块采用一个画廊展示墙的主效果，当鼠标左右移动图片可以平面位移虚拟目光平移的动画效果，当鼠标点击某图片时可以翻转出一个小木牌上面有文字介绍该图片对应的景观。校园内部设施展示模块采用一个镜头的主效果，将镜头的周围分

　　成几个区域，没有区域的外圆周排列有一些介绍相应区域的小图片，当鼠标点击相应小图片的时候可以在镜头的中心放大相应图片。最终视觉效果如图2所示。图2校园内部设施展示模块视觉效果2数字平台的制作模块的制作主要包括:基本界面绘制、影片剪辑制作、音效的插入、动画效果制作以及交互的实现［4］。首先，要在FlashCS4中为每个文件新建一个Flash文件，由于ActionScript是Flash内置的脚本语言，通过其强大功能，可以制造出各种奇妙的动画效果和网络应用程序［5］，并且ActionScript2.0相对ActionScript3.0［6］而言比较简单，所以在此处将文件的类型设置为ActionScript2.0类型。根据平台的动画效果设计创意为每个模块绘制基本工作界面形成各模块的主要显示框架。然后，将图片素材导入到各模块的Flash文件中，并制成影片剪辑，便于后期通过ActionScrip程序的编写实现复杂的动画效果和人机交互。为了便于对音效的控制应该将每个音频片段插入到独立的图层中，当然最佳的控制方案是在声音属性面板中将声音的链接属性设置成为ActionScript导出、在帧1中导出，同时设置其标识符用代码进行控制。2.1用ActionScript实现可交互动画效果为了实现该人机交互动画效果首先，将展板绘制成为影片剪辑;然后，并拖放到场景中;最后，在影片剪辑中添加代码。假设场景的尺寸为750*750像素，展板影片剪辑的尺寸为2300*470像素，并且将影片剪辑拖入场景的位置Y轴为－775，Y轴为200。首先，需要程序判断鼠标的响应范围为X轴:0～749，Y轴:0～669。如果在响应范围内，通过鼠标现在所在的位置计算出一个基准值变量bx，利用基准值减去影片剪辑的X轴的位置定义一变量sX来给出展板的滚动方向与速度，要求距离中心点越远越快，随着滚动的逐渐降速，由于此时算出的sX的值较大使画面产生跳动感，为了提高视觉效果接下来需要对sX处以一个正降低来调节滚动速

　　度，将其结果定义为步进值变量mX，最后，对步进值变量进行判断，如果步进值的绝对值大于一，就在影片剪辑当前的X轴位置值加步进值作为新的X轴位置。以上的功能均需要ActionScript，用enterFrame帧的刷新将时间维度引入到程序逻辑控制中实现一个循环结构的方法，具体伪代码如下所示:

　　2.2用文档类集中控制导航器ActionScript2.0是一种面向对象的语言，基于面向对象的思想结合ActionScript语法及功能使用外部文档类，可以提高代码的健壮性、可重用性，使校园展示具有较好的扩展性，实现部分的松耦合，便于对整体校园展示平台的集中管理。首先，需要新建一个文档类文件，将其命名为Navigation.as，将具体的导航目标文件的URL作为导航器类的私有属性进行保存，然后通过编写具体的公有方法来实现相应的导航功能。假设将所有的功能模块和导航器的文档类文件放在同一目录下，导航器文档类的伪代码如下所示:

　　当编写好了文档类后，在每个模块文件中新建一个导航器调用图层，并在该图层的第一帧上编写导入文档类的代码如下:importNavigation;//将文档类导入到Flash的主文件中将导航器类导入到各模块的主文件中以备调用。此时，需要对编写好的导航器文档类进行实例化，如命名一个myNavigation的代码如下:varmyNavigation:Object=newNavigation();对前面介绍的导航器而言，只有对其进行了实例化以后才可以对其进行相关方法的调用，如my-Navigation实例的相应方法的调用代码如下:myNavigation.NavigateToHome();//导航到效果图、平面图及导航模块

　　myNavigation.NavigateToOuter()//导航到校园外部景观介绍模块myNavigation.NavigateToInner()//导航到校园内部设施展示模块此时，校园展示平台已具有了部分的松耦合性。如需要修改模块的存储结构，只需要修改导航器类中相应的私有属性无须在各模块中进行修改;如果需要扩展功能模块只需在导航器类中添加相应的私有属性和公有方法，在相应的模块中添加相应的调用即可，对已有功能无须改动。3校园展示的发布与测试当各模块制作完成并成功发布出.swf文件后，需要将所有用到的文档类和.swf文件复制到Web服务器的同一个相应目录下，通过Web服务器实现发布，然后利用IE等浏览器进行测试，实现网络版的发布与测试。由于Flash并不是依赖于浏览器的，可以在本地机对平台进行运行测试后，将以上提到的文件打包压缩，提供下载，实现单机版的发布。4结束语通过对实现基于Flash的校园展示的研究，取得了以下成果:(1)介绍了能够用于介绍校园环境的基于互联网的校园展示的规划、设计及制作流程。(2)给出了利用ActionScript编程实现Flash校园展示的人机交互动画效果的思想。第三，给出了基于面向对象编程的思想利用文档类事项导航器的方法。参考文献:［1］薛欣.ADOBEFLASHCS4PROFESSIONAL标准培训教材［M］.北京:人民邮电出版社，2009.［2］JeffTapper，MichaelLabriola，MatthewBoles，JamesTalbot.AdobeFlex3TrainingfromtheSource.Berkeley［M］:AdobePress，2008.［3］梁勇.Flash技术在青岩古镇虚拟游设计中的应用［J］.贵州商业高等专科学校学报，2010，23(1):37－40.

　　［4］任伟杰，靳春华.仿真实验在国家级实验示范中心建设中的作用［J］.实验室科学，2010，13(2):109－111.［5］余鹏.运用FlashActionzxScript实现虚拟现实［J］.科技信息，2009，(3):461－462.［6］孙颖.FlashActionScript3殿堂之路［M］.北京:电子工业出版社，2007.

篇二：环境设计数字化技术

　　1、广义的数字化设计技术涵盖以下内容:1)产品的概念化设计、几何造型、虚拟装配、工程图生成及相关文档编写。2)进行产品外形、结构、材质、颜色的优选及匹配，满足顾客的个性化需求，实

　　6、数字化仿真的基本步骤:系统建模，仿真实验，仿真结果分析1）在计算机上将描述实际系统几何、数学模型转化为能被计算机求解的仿真模型2）运行仿真过程，进行仿真研究过程，对所建立的仿真模型进行试验求解的过程

　　现最佳的产品设计效果。

　　3)分析产品公差、计算质量、计算体积和表面积、

　　分析干涉现象等。

　　4)对产品进行有限元分析、优化设计、可靠性设

　　计、运动学及动力学仿真验证等，以实现产品拓扑结构和性能特征的优化。

　　3）仿真结果分析：从试验中提取有价值的信息以指导实际系统的开发

　　7、有限元分析方法的基本原理将形状复杂的连续体离散化为有限个单元组成的等效组合体，

　　单元之间通过有限个

　　2、曲线二阶参数连续性，二阶几何连续性含义及其之间的关系？

　　2

　　二阶参数连续性，记作C连续，是指两个曲线段在交点处有一阶和二阶导数的

　　方向相同，大小相等。二阶几何连续性，记为G

　　2连续，指两个曲线段在交点处

　　2连续，指两个曲线段在交点处

　　其一阶、二阶导数方向相同，但大小不等。

　　关系：1）曲线面造型中，一般只

　　用到一阶和二阶连续性；续不能保证同级参数连续；

　　2）同级参数连续必能保证同级几何连续，3）二者形成的曲线面形状有差别。

　　同级几何连

　　节点相互连接;根据精度要求，用有限个参数来描述单元的力学或其他特性，连续体的特性就是全部单元体特性的叠加;根据单元之间的协调条件，可以建立方程组，联立求解就可以得到所求的参数特征。

　　5/数字化开发技术：以计算机辅助设计CAD、计算机辅助工程分析CAE为基础的数字化设计DD和计算机辅助制造CAM为基础的数字化制造DM技术，是产品数字化开发技术的核心内容。

　　3、实体造型优缺点：

　　4/数字化开发技术的意义：

　　优点：完整定义三维形体，确定物体的物性参数，方便的生成三维物体的多视图和剖视图，可以消除隐藏线和面，直接进行数控加工编程。

　　产品的数字化开发技术深刻地改变了产品设计、制造和生产

　　组织模式，成为加

　　快产品更新换代、提高企业竞争力、推进企业技术进步的

　　关键技术和有效工具。

　　缺点：不能适应形体的动态修改，缺乏产品在产品设计开发整个生产周期中所需的

　　3/数字化制造技术包括：

　　所有信息，难以实现CAD/CAM/CAPP集成。

　　用于编制零件的制造工艺的成组技术GT及计算机辅助工艺规划CAPP技术；

　　4、参数化造型的含义和特点

　　控制刀具和机床的相对运动，进而实现零件加工的数控NC编程及数控加工技术；

　　实现产品快速开发的快速原型制造RPM技术；实现快速复制的逆向工程RE技术参数化造型使用约束来定义和修改几何模型。约束反映了设计时要考虑的因素，

　　包括尺寸约束、拓扑约束及工程约束(如应力、性能)等。参数化设计中的参数与约束之间具有一定关系。当输入一组新的参数数值，而

　　保持各参数之间原有的约束关系时，就可以获得一个新的几何模型。

　　1.什么是数字化设计，涵盖哪些环节和内容?

　　数字化设计(DD)是以实现新产品设计为目标，以计算机软硬件技术为基础，以数字化信息为辅助手段，支持产品建模、分析、修改、优化以及生成设计文档的相关

　　技术的有机集合.5、逆向工程有哪些关键技术及其主要内容

　　实物逆向工程的关键技术:逆向对象的坐标数据测量、测量数据处理

　　模型重构数

　　据处理及模型重构技术等主要内容：1）根据实物模型的结构特点，做出可行的测量规划，选择合适的数据

　　2.论述数字化设计、制造与产品开发之间的关系。从产品开发的角度，数字化设计和数字化制造之间具有密切的双向联系：

　　只有与数

　　字化制造技术结合，产品数字化设计模型的信息才能被充分利用；只有基于产品的

　　采集，设备，将实物模型数据化。

　　数字化设计模型，才能充分体现数字化制造的高效性。

　　2）初步处理：剔除误差明显偏大的数据点，补测某些关键点，测量数据分块处理，产品功能结构分析以及数据曲率分布，定义曲面边界，提取边界线，对测量数据进行分块，对边界进行规则化处理，提高边界拟合曲线由于疏密不均的数据精度。3）根据所采集的样本几何数据在计算机内重构样本模型的过程，根据点数据特征

　　分析，确定构建特征曲线所需的数据点，构造曲线网格，控制曲线的准确性和平滑度，编辑曲面间的连续性和光滑性，形成逆向对象的曲面和实体造型。

　　3.产品设计模型与产品分析模型之间的区别是什么

　　?

　　产品设计模型是产品的概念化设计方案，而概念化设计方案是设计人员对各种可能

　　方案进行讨论和评价的结果，可以勾勒出产品初步的布局和草图，定义出产品各部

　　件之间的内在联系及约束关系，而产品设计模型以定量方法对概念化设计模型进行描述而在分析，优化，评价后，并种鸽各方面的因素，决定的最终产品设计方案。

　　4.论述数字化设计与CAD技术之间的关系。

　　企业竞争取胜的关键是：

　　(以CAD/CAM技术为基础，考虑对产品开发、制造及售后等环节的信息集成，就

　　形成了计算机集成制造系统CIMS；以产品的数字化模型为载体，改变传统的串行

　　开发模式、实现产品并行开发的并行工程

　　CE技术；实现产品全生命周期管理技术

　　PLM等。)

　　数字化设计技术起步于计算机图形学经历了计算机辅助设计

　　阶段，最终形成涵盖产品设计大部分环节的数字化设计。

　　（CAD）

　　交货期更短、质量更高、成本更低、服务质量更优、满足环保要求。

　　正确、适时地运用高新技术，可以使企业获得高额的利润；反之，对高新技术

　　的不适当投入和对市场的不当预测，会使企业面临巨大的风险。1.什么是产品造型技术?它经历了那些发展阶段？研究如何以数学方法在计算机中表达物体的形状、属性及其相互关系，以及如何

　　5.试论述数字化仿真与DD、DM之间的关系。

　　在计算机中模拟模型的特定状态。

　　术；70年代,研究重点是曲面造型和实体造型技术；80年代后,研究重点是参数化①计算机和网络技术是数字化设计的基础

　　助工具③数字化设计能有效地提高产品质量、缩短开发周期、降低生产成本

　　造型和特征造型技术。

　　三个发展阶段：60年代,研究重点是线框造型技②计算机只是产品数字化设计辅

　　④数字化设计只涵盖产品生命周期的某些环节

　　6.与传统的产品设计与制造方法相比，数字化设计与数字化制造有哪些优势

　　?

　　1.计算机和网络技术是数字化设计的基础

　　数字化设计建立在计算机技术之上。它充分利用了计算机的优点，如强大的

　　信

　　与传统的产品开发相比，数字化设计建立在计算机技术之上。它充分利用了计算机的优点，如强大的信息存储能力、逻辑推理能力、重复工作能力、快速准确的

　　息存储能力、逻辑推理能力、重复工作能力、快速准确的计算能力、高效的信息处理功能等，极大地提高了产品开发的效率和质量。

　　计算能力、高效的信息处理功能等，极大地提高了产品开发的效率和质量。

　　1什么是产品开发的正向工程和逆向工程？

　　6.什么是特征?特征是如何分类的?

　　正向工程是一个从无到有的过程：设计人员首先构思产品的外形、性能和大致

　　的技术参数等，然后利用CAD技术建立产品的三维数字化模型，最终将这个模型广义的特征是指产品开发过程中各种信息的载体，如零件几何信息、拓扑信息、

　　形位公差、材料、装配、热处理、表面粗糙度等。

　　转入制造流程，完成产品的整个设计制造周期。

　　逆向工程是一个“从有到无”

　　狭义的特征则是指具有一定拓扑关系的一组实体体素构成的特定形体。

　　的过程：根据已经存在的产品模型，反向推出产品的设计数据的过程。

　　特征造型的特点

　　1)特征造型更好地表达产品完整的技术及生产管理信息，便于建立产品的集成信息模型服务。

　　2以实物逆向为例，描述逆向工程的基本步骤及每个步骤所涉及到的主要内容？分析阶段(1)确定技术指标和设计要求（2）逆向对象分析（3）逆向工程的可行性分

　　析报告再设计阶段1）样本零件数据的获取2）测量数据修正3）逆向对象模型重

　　2)操作对象是产品的功能要素，如螺纹孔、定位孔、键槽等。特征的引用直接体现了设计意图，使得所建立的产品模型更容易为别人理解、所设计的图样更容易修改，也有利于组织生产，从而使设计人员可以有更多精力进行创造性构思

　　3)特征造型有助于加强产品设计、分析、工艺准备、加工、装配、检验各部门之

　　间的联系，更好地将产品设计意图贯彻到后续环节，并及时得到后者的反馈信息。4)特征造型有助于推行行业内产品设计和工艺方法的规范化、标准化和系列化，

　　构4）产品的变形设计和创新制造阶段1）制造工艺规划2）零件加工3）检验测试

　　3根据信息来源的不同，逆向工程是如何进行分类的，它们分别具有什么特点？(1)实物逆向信息源：需对实物模型进行测量的基础上，在计算机中重建、修改模型，并生成数控加工程序，以完成零件的复制，即实物逆向的目标是实物本身。(2)软件逆向信息源：产品的工程图样、流程、算法、数控程序代码、技术文件等，

　　即根据上述软件来复制实物。

　　在产品设计中及早考虑制造要求，保证产品结构具有良好的工艺性。

　　5)特征造型有利于推动行业及专业产品设计，知识及规则，促进产品智能化设计和制造的实现

　　有利于从产品设计中提炼出规律性

　　激烈的市场竞争对制造企业提出了新的挑战，主要表现如下：

　　1.产品复杂性不断增强；2.产品开发时间提出更高的要求；

　　3.设计风险和各

　　种不确定因素增加；4.产品设计要更多地考虑环境和社会等因素。

　　(3)影像逆向信息源：图片、照片或影像等资料，即根据影像复制出实物。

　　(4)局部逆向：对于破损艺术品的复原或缺乏备件的损坏零件的修复等，

　　往往不需要

　　对整个零件原型进行复制，而是借助逆向工程技术提取零件原型的设计思想，

　　完成

　　复原工作，也称为局部逆向技术。

　　4.与传统的物理仿真方法相比，数字化仿真有哪些优点

　　?

　　采用数学仿真可研究实际系统的性能的话，将能显著地降低模型试验的时间及成本

　　6.试论述仿真的定义及分类方法

　　5.曲面造型与实体造型各有哪些方法?

　　仿真是通过对系统模型的试验，研究己存在的或设计中的系统性能的方法及其技术

　　(1)扫描曲面1)线性拉伸面2)旋转面3)扫成面

　　按仿真模型（物理仿真、数学仿真以及物理数学仿真）

　　，系统状态（连续系统和离

　　(2)直纹面圆柱面、圆锥面都是典型的直纹面。

　　散事件系统），应用性质（系统研制和系统应用）

　　(3)复杂曲面生成原理是:先确定曲面上特定的离散点(型值点)的坐标位置，通过

　　2.论述Bezier曲线、B样条曲线以及NURBS曲线的特点、区别及联系。

　　拟合使曲面通过或逼近给定的型值点，得到相应的曲面。

　　曲线和曲面的参数方程的优点:Bezier曲线的起点和终点与该多边形的起点、终点重合，多边形的其余顶点用来定

　　义曲线的导数、阶次和形状，多边形的第一条边和最后一条边表示曲线在起点和终

　　1)与坐标系无关。2)参数方程对变量个数不限。

　　点的切矢量方向，分别与曲线在起点和终点处相切。

　　Bezier曲线的形状趋于多边折

　　线的形状，改变多边折线的顶点位置可以控制曲线形状的变化

　　Bezier曲线存在的不

　　足:①特征多边形的顶点个数决定了Bezier曲线的阶数。当n较大时，多边形对曲

　　3)参数化方程可以更自由地控制曲线、曲面的形状。4)有利于减少计算量5)便于处理斜率无限大的问题

　　在参数化方程中，可以用对参数求导，从而避免计算的中断。

　　线形状的控制将减弱;②Bezier曲线不能作局部修改，即改变其中任一个顶点的位

　　置，将会对整条曲线产生影响。B样条曲线保持了Bezier曲线的优点；B样条曲线是分段组成的，特征多边形顶点

　　7.形体的层次结构

　　形体的几何元素间存两种信息:

　　①几何信息:用以表示几何元素的性质和度量关系，如位置、大小、方向等

　　;

　　②拓扑信息:用以表示各几何元素之间的连接关系。

　　对曲线的控制更加直观、逼近性更好，样条曲线可以局部修改，多项式阶次较低。

　　Bezier曲线和B样条曲线都只能近似而不能精确地表示除抛物线以外的二次曲线，

　　由此产生了设计误差。

　　非均匀有理B样条(Bezier曲线和B样条曲线都只能近似而不能精确地表示除抛物

　　线以外的二次曲线，由此产生了设计误差。例如：不能画圆。

　　)NURBS可以统一地

　　形体在计算机内部是由几何信息和拓扑信息共同定义的。拓扑信息只考虑构成几何实体的各几何元素的数目及其相互之间的连接关系。拓扑关系允许三维实体作弹性运动、可以随意地伸张扭曲。

　　对于两个形状、大小不一样的实体，它们的拓扑关系却有可能等价。

　　两者几何

　　信息不同，但拓扑特性等价。

　　表示初等解析曲线和曲面，有理和非有理Bezier曲线和曲面以及B样条曲线和曲面，形状控制灵活。因此，NURBS己成为当前曲线、曲面设计中的通用技术。参数化曲面的表达方法与参数化曲线相似，可以由两个方向的特征多边形来决定。

　　从拓扑信息的角度:顶点、边、面是构成模型的三种基本几何元素。从几何信息的角度:则分别对应于点、直线(或曲线)、平面(或曲面)。非参数化造型（静态造型系统或几何驱动系统）

　　两个方向的特征多边形构成特征网格，特征多边形的顶点就是特征网格的顶点。

　　7.什么是规则曲线(曲面)，什么是自由曲线(曲面)?

　　采用传统造型方法建立的几何模型具有确定的形状及大小。模型建立后，零件的形状和尺寸的编辑、修改过程繁琐，难以满足产品变异设计和系列化开发的要求。

　　规则曲线和曲面：圆、抛物线、螺旋线等曲线和球、圆柱、圆锥等曲面都可以用数

　　学方程式表示，一般称为规则曲线和规则曲面。自由曲线和曲面：有些曲线和曲面的形状不规则，如飞机机翼、汽车车身、人体外

　　8.试论述参数化造型以及参数化特征造型的概念及其特点。参数化造型使用约束来定义和修改几何模型。约束反映了设计时要考虑的因

　　素，包括尺寸约束、拓扑约束及工程约束(如应力、性能)等。

　　形、卡通形象等，难以用数学方程式表示，一般称为自由曲线和自由曲面。

　　光顺

　　是:光滑

　　光顺的含义是指曲线的拐点不能太多。

　　对于平面曲线而言，光顺的条件

　　2);②不存在多余拐点和奇异点;③曲率变换较小。①具有二阶几何连续(G

　　光滑是指曲线、曲面在切矢量上的连续性或曲率的连续性。

　　7.曲面模型的概念：它以“面”来定义对象模型，能够精确地确定对象面上任意一

　　个点的X,Y,Z坐标值。

　　曲面模型的描述方式有两种:①以线框模型为基础的

　　面模型;②以曲线、曲面为基础构成的面模型。

　　参数化设计中的参数与约束之间具有一定关系。当输入一组新的参数数值，而

　　保持各参数之间原有的约束关系时，就可以获得一个新的几何模型。将参数化造型的思想应用到特征造型过程中，用尺寸驱动或变量设计的方法定

　　义特征并进行相关操作，就形成了参数化特征造型。

　　特点：基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改。

　　优点：可快速设计出形状相似仅尺寸不同的一组零件。具有动态修改几何模型的能

　　力.给设计者带来的方便性。

　　缺点：一般不能改变图形的拓扑结构，。

　　仿真是通过对系统模型的试验，研究己存在或设计中的系统性能的方法及其技术。仿真可以再现系统的状态、动态行为及性能特征，用于分析系统配置是否合理、性能是否满足要求，预测系统可能存在的缺陷，为系统设计提供决策支持和科学依据。

　　4、有限元理论静力学和动力学仿真分析的主要内容。1)结构静力分析。求解外载荷引起的位移、应力和力。不仅可以进行线性分

　　析，还可以进行非线性分析，如塑性、蠕变、膨胀、大变形、大应变及接触分析等。

　　7.线框模型、曲面模型与实体模型各有什么优缺点

　　?

　　二维线框模型用户需要逐点、逐线地构造模型。

　　二维线框造型的目标是用

　　计算机代替手工绘图。

　　三维物体:用它的顶点以及边的集合

　　2)结构动力学分析。求解随时间变化的载荷对结构或部件的影响，需要考虑

　　随时间变化的力载荷以及对阻尼、惯性的影响。包括

　　:瞬态动力学分析、模态分析、

　　谐波响应分析及随机振动响应分析等。

　　来描述。(视图拓扑二义性)每个线框模型都包含有两张表:顶点表棱线表线框模型在计算机内存储的数据结构原理。

　　连续系统是指系统状态随时间发生连续变化，如化工、电力、液压气动系统、铣削加工等。

　　8.论述有限元分析方法的基本原理和求解步骤，有限元软件主要由哪些模块组成

　　?

　　将形状复杂的连续体离散化为有限个单元组成的等效组合体，

　　单元之间通过有限个

　　节点相互连接;根据精度要求，用有限个参数来描述单元的力学或其他特性，连续

　　体的特性就是全部单元体特性的叠加;根据单元之间的协调条件，可以建立方程组，

　　联立求解就可以得到所求的参数特征。

　　离散事件系统是指在离散的时间点上发生，系统状态才发生变化的系统，它的数学模型通常为差分方程。

　　变量化设计，采用约束驱动方式改变由几何约束和工程约束混合构成的几何模

　　型。它将尺寸约束扩展为包括工程约约束在内的范围更加广泛的约束驱动方式，

　　给

　　设计增加了更大的自由度，例如可以根据功率和扭矩来驱动轴直径的修改。

　　（力、

　　（1）结构离散（2）单元分析（3）单元应变及力分析（4）整体刚度矩阵叠加（5）

　　基本方程和边界条件（6）位移和应力的求解a前置处理模块b有限元分析模块c后置处理模块d数字管理模块

　　扭矩、刚度、应力）参数化造型软件系统可以分为两类

　　:1.尺寸驱动系统2.变量设计系统

　　参数化设计，采用尺寸驱动的方式改变几何约束构成的几何模型，一般要求全约束。

　　其几何模型指：（1）拓扑约束（2）尺寸约束，（3）参数约束。1)结构静力分析2)结构动力学分析3)结构非线性分析4)动力学分析5)热分析

　　6)电磁场分析7)流体动力学分析8)声场分析9)压电分析10)金属成形过程11)整车碰撞分析12)焊接过程分析13)耦合场分析

　　1、切矢量在曲线的参数表示中，切矢量表示为当参数

　　t递增一个单位时，三个

　　坐标变量的变化量。定义曲线在t处的切矢量的方向与曲线的变化方向一致。

　　9.什么是优化设计，优化设计的数学模型由哪几部分组成?优化设计的一般步骤是?产品优化设计是优化设计的一个分支，它将数学规划理论、计算技术和机械设计三

　　者有机结合，按照一定的逻辑格式优选受各种因素影响和制约的设计方案，最佳方案，使所设计的产品最优。

　　以确定

　　调和函数的作用是:通过端点及其切矢量产生整个t值范围内的其余各点的坐

　　标，并且只与参数t有关。

　　通过修改边界条件可以改变曲线的形状。

　　4.曲线连续性定义

　　几何形体往往是由多段曲线或多张曲面片拼接而成

　　的，这就要求在拼接处具有一定的连续性。

　　优化设计的数学模型由设计变量、约束条件和目标函数三个部分组成。确定目标函数，确定设计变量，确定约束条件（包括强度约束条件，稳定性约束条件，边界约束条件）

　　常见的复杂曲面有孔斯曲面、贝塞尔曲面、B样条曲面。

　　常见的实体造型方法有:1.扫描变换法2.边界表示法3.体素构造法数字化建模是利用计算机实现图形的生成、存储、处理、显示和管理。

　　3.什么是虚拟样机设计技术?与传统的物理样机试验相比，虚拟样机有哪些优点

　　?

　　计算机绘图软件的基本功能：

　　它的基本含义是以产品的数字化模型为基础，在计算机中对模型的各种动态性

　　1）图形输入2）数据存储3）计算功能4）显示和输出5）交互

　　能进行分析、测试和评估，并根据分析结果改进设计方案，从而达到以虚拟产品模

　　型代替传统的实物样机试验的目的

　　优点：由于虚拟样机技术面向产品及系统的全生命周期，

　　可以综合考虑产品的

　　设计、制造、使用及工作环境，并通过全生命周期的仿真、分析及优化来降低技术

　　风险，因此，它可以显著地缩短开发周期、降低开发成本。

　　根据维度分为一维坐标系、二维坐标系、三维坐标系。根据坐标系之间的空间关系

　　分为直角坐标系、圆柱坐标系、球坐标系。

　　特征造型就是以实体模型为基础，用具有一定设计或加工功能的特征为造型的基本

　　单元，如各种槽、圆孔、口坑、凸台、螺纹孔、倒角、沉头孔等，

　　来建立零部件几

　　何模型的造型技术。

　　参数化特征造型技术特点：1)三维零件模型是基本部件2)特征是三维模型的基本元素3)二维草图是生成特征的基础特征的分类:(1)形状特征(2)装配特征(3)精度特征(4)材料特征(5)性能分

　　析特性(6)补充特征产品开发包括数字化设计和制造两个阶段，

　　产品的数字化开发包括数字化设计和数

　　字化制造两大技术群。

　　参数化曲线和曲面是指用参数作为自变量的函数曲线和曲面。

　　参数可以具有某种几何意义，也可以不具有几何意义，可以是时间、长度、角度等。

　　有限元法分析结构时两种基本方法

　　位移法和力法。

　　根据系统状态变化是否连续，可以将系统分为连续系统和离散事件系统。

　　根据仿真模型的不同，仿真可以分为物理仿真、数学仿真以及物理数学仿真。

　　根据应用性质的不同，仿真系统可以分为系统研制和系统应用两大类。

　　系统研制:用于系统分析、设计、制造、装配、检测及优化等

　　.系统应用:用于系统

　　操作及管理人员的培训等。

　　10.产品数字化开发技术的核心内容是以计算机辅助设计

　　CAD、计算机辅助工程分析

　　CAE为基础的数字化设计DD和计算机辅助制造CAM为基础的数字化制造DM技

　　术。

　　4.产品数据交换标准是指各种数字化开发软件之间进行数据传送，

　　通信的数据格式

　　和接口标准，以及供软件应用程序调用的子程序功能及其格式标准等。

　　9.优化设计中每个方案均由一组设计变量构成，相当于设计空间中的一个点，设计空间就是设计方案的集合。

　　10.在ADAMS中运动副可以分为低副、高副和基本副。11.结构离散就是将求解区域分割成具有某种几何形状的单元，也称为划分网格。

　　12.逆向工程中坐标数据处理和模型重构可以分为点数据处理，

　　曲线数据处理和曲面

　　数据处理等三个阶段。

　　显式方程不能表示多值曲线。

　　隐式方程规定了各坐标变量之间的关系，不要求变

　　量之间是一(或多)对一的。

　　2/数字化开发的基本过程。1、建立三维数字化模型产品的设计文档4、制造过程

　　2、仿真和检验3、生成

　　1/数字化仿真具有以下优点:1.有利于提高产品质量2.有利于缩短产品开发周期

　　8.有利于降低产品开发成本

　　4.可以完成复杂产品的操作、使用训练

　　产品开发分为设计过程和制造过程。

　　设计过程分为综合阶段和分析阶段。

　　制造过程包括从工艺规划到产品上市的完整过程。

篇三：环境设计数字化技术

　　论数字化环境下的室内设计

　　数字时代是依托计算机与通信技术联合实现的技术改革，它的发展离不开信息技术的支持。室内设计行业作为新起之秀发展迅速，信息化时代的到来对室内设计行业来说既是机遇又是挑战，信息化时代可以为设计师提供助力，他们可以借助数字化的设计工具，与客户进行更加方便的交流与沟通，但这也对设计师提出新的要求，在数字化设计中，如何顺应时代发展，掌握未来设计方向，本文就以上观点进行论述，提出切实可行的措施，帮助设计师更好利用数字化技术进行室内设计工作。

　　一、数字化特点及优势

　　室内设计数字化是通过现代数字技术进行艺术创作，它包含计算机技术、数码技术和设计技术等现代数字技术，数字化技术经过五个阶段的发展逐步形成模式，它每个阶段的发展都与信息技术的变革密切相关。

　　室内设计的数字化，就是设计师运用数字化的技术或工具，将室内设计以不同的艺术形式呈现出来，这其中包括文字、图形、图像以及视频等艺术形式，以此能够达到准确表达设计方案的效果，可以将设计方案的空间感、材质感以及色彩感等展示给业主，让业主可以直观看到设计效果。现代数字化技术涵盖广泛，它既可以是数字处理技术，如文字处理、图形绘制等，又可以是数字表现技术，如色彩运用、视频制作等，可以说数字化技术是一项综合艺术表现手段。

　　（一）数字化设计特征

　　从内涵上讲，数字化技术包含三大特征，具体如下：

　　第一，色彩多样，数字化的最明显的特征就是可以调制出各种色彩，促进艺术室内设计的改革。

　　第二，生动形象，传统室内设计只停留在笔墨上，表现形式不够生动具体，而数字化软件的出现改变这种局面，它的强大功能使室内设计表现形式更加形象逼真，艺术质量得以提高，赋予作品更真实的设计效果。

　　第三，灵活多变，数字化技术有一个最大最吸引人的特色，这个特色就是它拥有较高的复制性和可修改性，同时它还拥有较强交互设计能力，数字化技术不

　　仅提升艺术创作效率，而且拓宽了艺术表现形式，对传统室内设计表现手段而言是巨大冲击。

　　（二）数字化设计优势

　　数字化技术独具特点，它可以运用数字化的技术进行室内图稿的绘制，与以往的人工绘制比较，具有以下优势：

　　第一，设计师依据业主的实际需求，灵活改变设计图稿，控制设计图的色彩搭配，可以直观立体展示设计效果，使业主一目了然，设计者工作更加方便快捷，也能为业主提供更好的服务。

　　第二，设计师可以根据多个角度全方位立体式进行作品展示，突出作品逼真效果，画面可以灵活切换，可以高贵美丽，亦可以简洁大方，满足客户多方面需求。

　　第三，设计师可以充分利用数字化技术的特性，根据数字化技术的灵活的设计能力，设计师可以高效率进行艺术创作，在短时间内设计多套方案，使客户具有多重选择。

　　二、数字化的构成要素

　　运用数字化技术进行艺术创作时，可以分为六个部分：

　　（一）建立模型

　　在室内设计中，客户比较关注设计效果，因此，设计师可以根据数字化技术进行模拟设置，通过电子模型准确展示设计方案，使客户可以很清楚的看到设计效果。因此，建立建筑物的电子模型至关重要，其中建模方式有两种，分别是二维和三维，二维是平面图形，三维是立体图形。如图片1展示所示二维平面图形，图片2展示三维立体图形

　　图1二维平面图形图2三维立体图形（二）调节材质

　　材质是保证展示内容视觉效果的最关键因素，尤其是针对三维对象，只有通过数字化技术将不同材质的不同特性进行准确表现，比如颜色、质感等属性，如此才能将建模特的视觉艺术感展示给业主。

　　（三）设定灯光

　　灯光设计在整个室内设计中非常关键，而光线是视觉信息与造型的表现手段，在数字化表现技术中，光线不仅是照明，而且还可以烘托气氛，传达设计信息。

　　（四）设定摄像机

　　在室内设计中取景角度的不同可以看到不一样的效果，这也决定业主是否接受设计效果，如果材质和光源确定，基本就可以确定画面主色调，然后借助摄像机设定效果，能够保障渲染后的画面具有层次感，虚实结合恰当。

　　（五）渲染

　　渲染是指通过数字软件技术，利用软件中的渲染器功能，以此计算形成固定分辨率的静态图片以及动态视频的全过程。目前应用比较广泛的渲染软件有以下两种，它们分别是：Lightscape和V-ray，抓住渲染技术最关键的要点，设计师从设置和程序上掌控速度，做到减少渲染时间。如图3所示室内客厅设计效果图

　　图3室内客厅设计效果图

　　（六）后期处理

　　后期处理顾名思义就是后期加工，实际上就是将对渲染出来的图片进行剪裁、校色、配景等后期工作，达到强化设计效果，在后期处理中，运用最广泛的软件是AdobePhotoshop，例如可以使用Photoshop中的魔术棒工具，对单一图片进行一次性点选完成颜色的调整，提高绘图效率。

　　三、Photoshop在设计中的应用

　　Photoshop是一款应用比较广泛的软件，它在室内设计中也发挥了极其重要的作用，尤其在特效与后期处理方面发挥极大的优势，主要运用Photoshop中的滤镜通道以及综合工具运用等功能，使设计效果得以立体展示，确保客户对设计作品满意。

　　结语：

　　综上所述，信息时代的到来推动数字化技术的发展，并促使其被应用于各行各业，其中室内设计行业使用最广泛，设计师通过各种数字软件对设计理念进行立体全方位的展示，可以提高设计师与客户之间的沟通，达到业主的设计要求。设计师可以通过数字化软件设计不同方案，减少工作流程，为客户提供多重选择，

　　提高室内设计方案的实用性与效果性，本文就数字化在室内设计中的应用进行阐述，以此证明数字化带给设计行业的方便与快捷并促进了室内设计行业发展的更好。

　　参考文献：

　　[1]周健，王东.探析数字化环境中的室内设计教学方式方法的变化[J].现代物业（中旬刊），2013（06）.

　　[2]任秋钢.论简约主义理念下的室内设计[J].智富时代，2015（05）.

　　[3]姜代泽，战雪菲.如何从室内设计阶段引入绿色建筑的概念[J].现代装饰（理论），2014（03）.

篇四：环境设计数字化技术

　　数字化设计技术读书报告

　　专业机械工程及自动化

　　年级

　　2011

　　级

　　班级

　　学号

　　姓名

　　完成时间2015年1月7日

　　摘要：数字化技术的应用和发展，促进了传统制造业的改革和发展．随着制造业信息化进程的加快，制造业的智力投入和服务意识将日益增强。在产品设计及开发中，数字化设计技术对其影响很大，随着计算机技术的不断发展，产品设计及开发技术越来越先进，对现在制造技术的具有很重要的意义。此次数字化设计技术阅读报告，就是要我们了解数字化设计技术及产品开发、产品设计之间的密切关系，以及认知数字化设计技术在现实生活中的意义。关键词：数字化设计技术；产品设计；产品开发；意义；

　　第I页

　　目录1.前言.................................错误!未定义书签。

　　1.1数字化设计技术的概念...........................11.2数字化设计技术的特点...........................1

　　1.2.1虚拟产品开发技术..........................11.2.2异地协同制造技术..........................22.数字化技术与产品开发的关系........................23.数字化技术在产品设计中的应用......................43.1数字化建模技术................................43.2数字化仿真与虚拟现实技术.......................53.3多学科综合优化技术............................53.4数字化设计在产品设计中应用的状况与发展趋势.....64.有限元分析技术在产品开发中的应用...................75.结合实际浅谈数字化设计技术的意义...................86.小结...............................................87.参考文献.............................错误!未定义书签。

　　第II页

　　1.前言

　　1.1数字化设计技术的概念随着信息技术和通信技术的发展，数字化时代正在到来．数

　　字化技术是指利用计算机软硬件及网络、通信技术，对描述的对象进行数字定义、建模、存贮、处理、传递、分析、综合优化，从而达到精确描述和科学决策的过程和方法．数字化技术具有描述精度高、可编程、传递迅速、便于存贮、转换和集成等特点，因此数字化技术为各个领域的科技进步和创新提供了崭新的工具。

　　数字化技术及传统制造技术的结合称为数字化制造技术。30年来数字化制造的应用范围不断扩大，数字化制造技术已逐渐成为制造业信息化中的主流技术和核心技术．由于数字化技术是科学分析和科学决策的理论基础，提供了从定性到定量、从模糊到精确、从直觉到科学的工具，因而数字化技术推动了制造科学的发展和进步。

　　目前制造业的几个重要发展方向，如精密化、自动化、集成化、虚拟化、网络化、全球化，无一不及数字化技术的发展密切相关．因此，面对制造业全球化竞争的日益激烈，必须重视数字化制造技术在我国的形成和发展。1.2数字化设计技术的特点

　　20世纪有许多重大高新技术的应用，但没有一项技术的影响

　　像信息技术和数字化技术那样深，那样广。由于数字化技术的可

　　控性、可变性、离散性、可视性、集成性，产生了很多新的现代

　　设计方法、工艺技术和管理模式。

　　1.2.1虚拟产品开发技术虚拟产品开发是建立在利用计算机和网络技术完成产品开发

　　过程构思设计的新概念。它以计算机仿真和产品生命周期建模为

　　第1页

　　基础，集计算机图形学、人工智能、并行工程、网络技术、多媒体技术和虚拟现实技术等为一体，在虚拟环境下，对产品进行构思、设计、制造、测量和分析。虚拟产品开发的显著特点之一是利用存储在计算机内部的数字化样机即虚拟产品来代替实物样机进行仿真、分析，从而提高产品在时间、质量、成本、服务和环境等多目标中的决策水平，达到全局优化和一次性开发成功的目的。为此，虚拟产品开发环境要求提供全面的产品数据定义、各种仿真工具、可视化的人机交互操作工具及分布式协同工作条件和运行机制。

　　虚拟产品开发技术通过采用虚拟现实和增扩现实技术为产品开发人员提供了高度可视化和高度柔性化的人机交互接口，将人类的观察、思维、想像和操作能力有机地集成在一起，从而为人类提供了更友好广阔的创造性空间。1.2.2异地协同制造技术

　　数字化技术是信息共享和集成的重要基础，特别是网络技术的迅速发展和广泛应用，生产企业已突破传统地域对产品设计制造方式的约束，在网络环境的支持下，实现企业间的协同和各种社会资源的共享和集成。企业间协同包括产品设计和制造协同、供应链协同和商务协同；社会资源包括制造资源、智力资源和环境资源。企业可以面向全球开展业务，在全球范围内寻找零部件供应商，选择进行产品创新开发制造的合作伙伴，开展生产销售，提高企业的产品创新能力和制造能力，实现产品设计制造的高速度和低成本。

　　2.数字化技术及产品开发的关系

　　数字化技术改变了传统的产品开发理论、方法和工具，随着信息技术的飞速发展和产品开发集成程度的不断增加，数字化产品开发所包含的工作内容和在企业中所产生的作用也日益增加。数字化产品开发的主要特点是实现面向产品生命周期的设计，即在产品开发阶段，有关产品的性能、形状、尺寸大小以及零件的

　　第2页

　　材料、数量、结构工艺性、装配工艺性等都要确定。数字化技术及产品开发的关系跟传统的技术及产品的关系相

　　比，有以下几个特点：(1)单目标规划向多目标规划的转变传统产品开发规划是一种仅考虑产品性能要求的规划。数字

　　化产品开发规划不仅要考虑产品性能要求，而且更重视用户的个性化需求和考虑产品全生命周期内各阶段的要求及可持续发展的策略，尤其是对材料、能源和环境方面的要求越来越严格，而这些要求又往往是相互矛盾的。因此，产品规划时必须遵循多目标动态规划、综合优化和系统论、协调论的方法进行。

篇五：环境设计数字化技术

　　--

　　数字化设计技术读书报告

　　专

　　业‫ﻩ‬机械工程及自动化‫ﻩ‬

　　年

　　级‫ﻩ‬

　　201１级‫ﻩ‬

　　班级

　　学

　　号‫ﻩ‬

　　‫ﻩﻩ‬

　　姓名‫ﻩ‬

　　‫ﻩﻩﻩﻩ‬

　　--

　　--

　　完成时间20１5年１月７日

　　--

　　--

　　摘要:数字化技术的应用和发展，促进了传统制造业的改革和发展.随着制造业信息化进程的加快，制造业的智力投入和服务意识将日益增强。在产品设计与开发中，数字化设计技术对其影响很大，随着计算机技术的不断发展，产品设计与开发技术越来越先进，对现在制造技术的具有很重要的意义。此次数字化设计技术阅读报告，就是要我们了解数字化设计技术与产品开发、产品设计之间的密切关系,以及认知数字化设计技术在现实生活中的意义。关键词：数字化设计技术；产品设计；产品开发；意义；

　　--

　　---

　　--

　　目录1.前言..........................................................................................................1

　　1．1数字化设计技术的概念.............................................................11.2数字化设计技术的特点‫ﻩ‬１

　　1.2．１虚拟产品开发技术.........................................................１1.２.2异地协同制造技术...........................................................２2.数字化技术与产品开发的关系‫ﻩ‬错误!未定义书签。3.数字化技术在产品设计中的应用.......................错误!未定义书签。3．1数字化建模技术‫ﻩ‬错误!未定义书签。３．2数字化仿真与虚拟现实技术‫ﻩ‬错误!未定义书签。3.3多学科综合优化技术...................................错误!未定义书签。３.4数字化设计在产品设计中应用的状况及发展趋势错误!未定义书签。4.有限元分析技术在产品开发中的应用................错误!未定义书签。５．结合实际浅谈数字化设计技术的意义‫ﻩ‬７6.小结7‫ﻩ‬7.参考文献8‫ﻩ‬

　　--

　　---

　　--

　　１．前言

　　1.1数字化设计技术的概念

　　随着信息技术和通信技术的发展，数字化时代正在到来.数字化技术是指利用计算机软硬件及网络、通信技术，对描述的对象进行数字定义、建模、存贮、处理、传递、分析、综合优化,从而达到精确描述和科学决策的过程和方法．数字化技术具有描述精度高、可编程、传递迅速、便于存贮、转换和集成等特点，因此数字化技术为各个领域的科技进步和创新提供了崭新的工具。

　　数字化技术与传统制造技术的结合称为数字化制造技术。30年来数字化制造的应用范围不断扩大,数字化制造技术已逐渐成为制造业信息化中的主流技术和核心技术．由于数字化技术是科学分析和科学决策的理论基础,提供了从定性到定量、从模糊到精确、从直觉到科学的工具，因而数字化技术推动了制造科学的发展和进步。

　　目前制造业的几个重要发展方向，如精密化、自动化、集成化、虚拟化、网络化、全球化,无一不与数字化技术的发展密切相关.因此,面对制造业全球化竞争的日益激烈,必须重视数字化制造技术在我国的形成和发展。

　　１.2数字化设计技术的特点

　　20世纪有许多重大高新技术的应用,但没有一项技术的影响像信息技术和数字化技术那样深,那样广。由于数字化技术的可控性、可变性、离散性、可视性、集成性,产生了很多新的现代设计方法、工艺技术和管理模式。

　　1.2.1虚拟产品开发技术

　　虚拟产品开发是建立在利用计算机和网络技术完成产品开发过程构思设计的新概念。它以计算机仿真和产品生命周期建模为基础，集计算机图形学、人工智能、并行工程、网络技术、多媒体技术和虚拟现实技术等为一体，在虚拟环境下，对产品进行构思、设计、制造、测量和分析。虚拟产品开发的显著特点之一是利用存储在计算机内部的数字化样机即虚拟产品来代替实物样机进行仿真、分

　　--

　　--

　　析,从而提高产品在时间、质量、成本、服务和环境等多目标中的决策水平，达到全局优化和一次性开发成功的目的。为此，虚拟产品开发环境要求提供全面的产品数据定义、各种仿真工具、可视化的人机交互操作工具及分布式协同工作条件和运行机制。

　　虚拟产品开发技术通过采用虚拟现实和增扩现实技术为产品开发人员提供了高度可视化和高度柔性化的人机交互接口,将人类的观察、思维、想像和操作能力有机地集成在一起，从而为人类提供了更友好广阔的创造性空间。

　　1.２．2异地协同制造技术

　　数字化技术是信息共享和集成的重要基础,特别是网络技术的迅速发展和广泛应用,生产企业已突破传统地域对产品设计制造方式的约束,在网络环境的支持下，实现企业间的协同和各种社会资源的共享和集成。企业间协同包括产品设计和制造协同、供应链协同和商务协同；社会资源包括制造资源、智力资源和环境资源。企业可以面向全球开展业务，在全球范围内寻找零部件供应商，选择进行产品创新开发制造的合作伙伴,开展生产销售,提高企业的产品创新能力和制造能力，实现产品设计制造的高速度和低成本。

　　２.数字化技术与产品开发的关系

　　数字化技术改变了传统的产品开发理论、方法和工具，随着信息技术的飞速发展和产品开发集成程度的不断增加,数字化产品开发所包含的工作内容和在企业中所产生的作用也日益增加。数字化产品开发的主要特点是实现面向产品生命周期的设计，即在产品开发阶段,有关产品的性能、形状、尺寸大小以及零件的材料、数量、结构工艺性、装配工艺性等都要确定。

　　数字化技术与产品开发的关系跟传统的技术与产品的关系相比,有以下几个特点:

　　(1）单目标规划向多目标规划的转变

　　传统产品开发规划是一种仅考虑产品性能要求的规划。数字化产品开发规划不仅要考虑产品性能要求,而且更重视用户的个性化需求和考虑产品全生命周期

　　--

　　--

　　内各阶段的要求及可持续发展的策略，尤其是对材料、能源和环境方面的要求越来越严格,而这些要求又往往是相互矛盾的。因此，产品规划时必须遵循多目标动态规划、综合优化和系统论、协调论的方法进行。

　　(2)串行设计向并行设计的转变

　　传统的产品设计过程是一种串行的设计过程。为了最大限度地缩短产品开发时间,除采用信息自动传递和信息共享技术外,将产品开发过程重组，实现并行设计是数字化产品开发的显著特征之一。并行设计是集成、并行地设计产品及其相关过程的方法。因此并行设计必须实现产品设计和过程设计的集成。

　　(3)生产准备向过程设计的转变传统的产品开发中,将生产准备阶段的任务仅简单地理解为工艺计划和刀、夹、量具的准备。数字化产品开发中的生产准备应扩展为过程设计,不仅包括加工工艺过程设计，还应包括装配、使用、维修、拆卸等阶段的过程设计。

　　(4)实物样机向虚拟样机的转变传统产品开发方法是一种基于经验加测试的方法。随着计算机仿真技术和虚拟现实技术的发展,利用存储在计算机内部的三维数字化模型，可以边设计、边测试、边修改。不仅可通过电子预装配技术检查零部件的干涉和碰撞现象,还可以对产品制造过程、产品的使用特征、产品的外形、产品的动态特性等进行仿真、测试,以保证产品开发的一次成功率。(5）严格分工向自主管理的项目小组转变

　　传统产品开发的组织机构是一种按功能部门严格分工负责的线性结构,为快速响应市场变化，创造一种人人参与、协同工作的环境,将固定的组织形式向动态的、自主管理的团队和项目小组的管理模式转变。

　　从以上几个方面能够很清楚的明白数字化技术与产品开发的关系。数字化技术能给产品开发带来快捷、使用、提高产品开发效率、成本。

　　3.数字化技术在产品设计中的应用

　　--

　　--

　　3.1数字化建模技术

　　数字化建模技术是产品设计中的核心技术，它包括产品建模和过程建模。

　　(1）产品建模

　　产品建模技术研究如何在计算机内部描述和表达处于产品开发生命周期内各阶段的产品,包括产品需求信息、项目信息、产品文档信息、产品几何信息、虚拟样机信息等，它是实现数字化设计和信息集成的基础。

　　在产品数字化建模中，基于特征和参数化的混合建模技术是一种新一代建模技术。由于特征建模技术在设计时考虑制造、装配等问题，从设计方法学角度看，它体现了并行性和集成性。

　　（2)过程建模

　　过程(Ｐroceｓs)是一种或多种输入产生的有价值的输出活动的合。产品开发过程模型一般由产品开发活动、实现活动所需资源、每个活动所需输入、输出及各活动间的控制顺序关系组成，所以过程模型实质上是对活动以及与活动相关的信息流、物流的描述。由于产品开发过程的复杂性,很难用一个模型进行描述,往往采用多视图和复合过程模型描述.所谓多视图,即从产品信息、开发活动、企业资源和组织结构等多方面进行描述，通过集成化方法产生模型间映射机制.复合过程模型描述包括过程、产品数据及资源数据的复合,也包括复合各种模型的特点，如功能模型中的结构分析、动态模型中的状态转移及对象模型中的封装、继承等特点。目前，过程建模的描述方法有基于语言的描述方法(Ｅxｐress语言）、基于图形的描述方法(IＤEF3、E－R)、基于规则的描述方法和基于Pｅtri网的描述方法。过程建模表达的是过程执行的活动，这些活动或者按顺序依次执行,或者并发执行，这取决于过程管理的机制。

　　３．2数字化仿真与虚拟现实技术

　　数学计算和仿真分析是数字化产品开发的关键技术之一,也是验证产品设计方案或预测产品性能、产品可制造性、可装配性、可使用性、减少产品开发中错误的重要手段和工具.随着开发过程集成度要求的不断增加，以及多媒体技术和仿真技术的发展,己提供了多种仿真工具和虚拟现实工具，不仅可对产品性能、

　　--

　　--

　　可制造性、可维护性、可使用牲、成本和外观等进行预测和评估，而且利用虚拟现实的交互性、沉浸性和想像牲可实现产品开发环境的高度真实感,使人可直接对虚拟原型进行实时交互操作，产生身临其境的感觉。

　　３．３多学科综合优化技术

　　多学科综合优化技术是数字化技术在产品设计过程中的一个重要应用。随着高新技术的发展，产品结构越来越复杂，在概念设计、详细设计乃至生产准备阶段，面临着多参数、多条件、多领域问题的确定和匹配，只有通过综合优化技术，才能获得整体性能最优．产品性能综合优化过程是一个系统工程，涉及由产品方案的确定、修改、变化等带来的产品模型的反复修改、计算方法的重新配置、计算流程的不断更改、设计变量的迭代求解以及相应的数据管理和统计等一系列问题，这一切构成了多学科综合优化设计过程的基本内容。

　　为实现产品开发过程集成与设计优化,需要将多学科设计优化算法以及CAD、CＡE、CＡPP、CＡＡPP和专业仿真分析软件与产品生命周期管理(ＰLＭ）、产品数据管理（PＤM）、协同产品开发技术等相结合，构成多学科优化设计环境，通过对多目标的科学分析与数值计算，获得系统总体优化解，以保证产品开发的质量和效率。

　　3.4数字化设计在产品设计中应用的状况及发展趋势

　　机械产品门类广种类多市场需求潜力巨大。目前我国机械领域的数字化程度在具体行业中存在较大差距。如农机企业普遍采用传统设计方法在应用现代设计方法上远远落后于航天、汽车等其他行业农机企业之间重复型设计多

　　企业信息资源利用率低。同时在同一行业的不同企业中产品的数字化也有一定程度差别。虽然有些企业具备一般制造业运用CAD技术的能力且已达到一定的水平但由于技术储备、装备水平以及新产品的研发能力等方面相对落后三维CAD软件在机械制造企业中的应用还不够普遍。尽管有些领先的企业已经探讨“数字样机”、“并行工程”、“虚拟仿真”等前沿课题但总体来说离大规模推广应用还有很大距离。再次机械产品的整体技术水平、质量、生产规模、企业素质与发达国家相比差距也很大特别是新产品品种不多发展滞后可靠性、使用寿命满足不了用户要求。

　　--

　　--

　　近年来将数字化设计技术应用于产品的研究与开发的实例正不断增多。今后数字化设计技术在产品设计开发行业中的发展趋势，应注重以下几点:

　　(1）重视虚拟现实技术的应用。虚拟现实技术是综合利用计算机图形系统、各种显示和控制等接口设备在计算机上生成可交互的三维环境沉浸感觉的技术。采用虚拟现实技术,不但可以在机构运动上加以仿真，还可以通过有限元分析,优化设计方法对机构的动力学加以分析、仿真,对各构件参数进行优化。

　　（2)强调产品协同设计。良好的协同设计环境,可以尽早地发现并解决产品方案和结构设计。乃至制造和装备中存在的问题还可以大幅度缩短机械产品的开发周期,降低成本。提高设计与制造质量。

　　(3)突出产品创新设计。产品创新设计涉及到数据开采、知识发现及其重用技术、知识的表达与组织、知识数据库的开发、基于知识的决策技术等。我国机械设计制造企业的创新能力与国际先进水平有很大差距因此对产品创新设计的需求十分迫切。

　　4.有限元分析技术在产品开发中的应用

　　随着市场竞争的日益激烈，随着经济、社会和环境效益要求的提高,今天的产品设计已离不开有限元分析技术的支持。

　　目前，有限元分析在产品开发设计中的应用主要有以下几个方面：

　　（1）静力学分析

　　静力学分析是对二维或者三维的机械结构承载后的应力、应变和变形的分析,是有限元在产品开发中最基本、最常用的分析类型。当作用在产品结构上的载荷不随时间的变化或者随时间变化十分的缓慢，应进行静力学分析。

　　(2)模态分析

　　模态分析是动力学分析的一种，用于研究产品结构的固有频率和自振模式等振动特性。进行这种分析时所施加的载荷只能是位移载荷和应力载荷。

　　（3)谐响应分析和瞬态动力学分析

　　--

　　--

　　这两类分析属动力学分析,用于研究结构对周期载荷和非周期载荷的动态响应。

　　(４）热应力分析

　　这类分析用于研究产品结构的工作温度不等于安装温度,或工作时结构内部存在温度分布时,结构内部的温度应力。

　　（5)接触分析

　　这是一种状态非线性分析，用于分析两个结构物体发生接触时的接触面状态、法向力等。由于产品结构中结构与结构间力的传递均是通过接触来实现的，所以有限元法在产品结构中的应用很多是接触分析。但是，以前受计算能力的制约,接触分析应用得较少。

　　（６)屈曲分析

　　这是一种几何非线性分析，由于确定结构开始变得不稳地时的临界载荷和屈曲模态形状,例如压杆稳定性问题。

　　有限元分析法等CAE技术的发展与应用,为产品技术人员带来了全新的设计方法,不断的更新产品设计人员的设计理念,为其能够迅速及时的开发出适应市场需求的产品带来了极大的方便。随着生产和科技的不断发展，市场竞争的更加激烈，产品技术人员还需要更好的、更适应时代要求的CＡE技术。

　　5.结合实际浅谈数字化设计技术的意义

　　在全球经济一体化建设进程不断加剧与城市化建设规模持续扩大的推动作用之下,制造行业在整个国民经济建设发展中所占据的地位日益关键。信息化、产业化以及科技化已成为整个现代制造行业建设发展的必然方向与趋势，数字化设计系统在这一过程当中所起到的重要作用不可忽视。

　　数字化设计技术具体有以下意义：

　　1.数字化设计技术是整个产品数字化设计流程的前提

　　它以设计流程预期目标的完成为基本目的，以动态且有序的行为序列设计为--

　　-基本手段，对各项设计行为的开展起到一定程度的规范及承接作用。

　　２.数字化设计技术是整个产品设计流程的基础在设计内容的开展及完成过程当中，参与对象所必须做出的判断、必须相应的对策以及必须采取的设计行为都归属于设计行为片段范畴当中。一个独立的设计行为链能够同时包含多个设计行为片段，各个设计行为片段所完成确定的设计内容有所不同，同时为具体性设计结果的获取服务。

　　6.小结

　　在信息化飞速发展的时代，产品开发、产品设计等行业也迅速的发展，数字化设计技术正是体现了网络化、数字化、信息化的综合利用。与传统的设计技术相比,数字化设计技术在产品开发企业管理中占据着主导作用，是企业创新的基石。

　　通过学习数字化设计技术这门课程，对数字化设计技术概念有了新的认知,虽然学习这门课的时间不是很长，或许很多东西自己还没有掌握，通过学习,对数字化设计技术这门课了解了一小部分，通过本次阅读报告,对数字化设计技术、产品开发和设计有了更深一步的了解。

　　7．参考文献

　　１．孙林夫.面向产品开发过程的数字化设计技术研究.四川成都６10031.2003年第９卷第12期．2．范文慧,刘博元.复杂产品数字化协同设计技术发展.清华大学自动化系国家CIＭＳ工程技术研究中心.2013年第3期.3.刘继红.先进数字化设计与制造技术发展趋势.北京航空航天大学机械工程及自动化学院.201２年第4期．

　　--

　　--

　　4.卢卓君，袁国平,范之英.数字化设计技术的研究与应用.湖南省交通规划勘察设计院，北京中交跨世纪工程技术有限公司，北京中交跨世纪工程技术有限公司长沙市41000８,北京市10008９.２００8年03期.5.梁珣,周兴.基于产品设计的数字化技术知识体系架构.北京工商大学．2008年11期．6.孙厚朝.基于UＧ的数字化设计技术的研究.中北大学.2０1４年9月17日.７．徐弘山.数字化技术和制造自动化．北京理工大学机械与车辆工程学院.北京100081.200４年第8期．8．李炜.基于设计意义的数字化设计系统特性探究.上海辞书出版社.上海200０00．2０1２.０4．９．王巍.浅谈数字化人文设计在产品设计中的应用.福建工程学.20０8年第12期.１0.Ｌｉ,Wｅn－Ｄｉｎｇ,Shｉ,Jin-Ｈua.Ｒesearchｏｎdigitaldesigntechnoｌogyofsｏmeproduct.Proceeｄｉngｓ-201３InternaｔiｏｎalConferｅｎcｅonMｅchanicalandAutｏmationEngineｅringＭAEE2013,ｐ85-89，201３.

　　--

篇六：环境设计数字化技术

　　数字化技术在园林景观设计中的运用

　　摘要：园林景观设计工作中采用数字媒体技术，有助于丰富景观设计内容，提升艺术感与设计效果，确保园林景观设计工作的有效实施，能对园林景观设计的稳定高效发展起到推动作用。因此，园林景观设计必须积极采用数字媒体技术，制定完善的技术方案，有效完成园林景观设计工作。

　　关键词：数字媒体技术；园林景观设计；运用

　　引言

　　风景园林学一直关注于风景园林形态及其背后的内在动因，追求艺术与科学二者之间的高度统一。随着数字时代的到来，数字景观技术已成为当下风景园林规划设计中的重要方法，不仅影响着风景园林专业人员的工作方式和思维模式，也不断拓展着风景园林领域的研究边界，专业人士们开始尝试通过定量技术手段解决风景园林环境所面临的复杂问题，以真正实现“艺术”与“科学”的相互协调。就目前的研究成果来看，不难发现对于数字景观技术的研究愈发呈现出多元化的趋势，围绕“数字景观”议题的学术论文、专著以及讨论层出不穷。相关研究不再局限于对新设备或新技术的探索尝试，数字景观技术已真正融入全尺度的风景园林规划设计中，成为解决当下城市发展过程中风景园林环境所面临的种种问题的有效途径，大幅度地提升了景观评价、管控的效率及精准度。

　　1数字化技术在园林景观设计中的作用

　　伴随着互联网络的迅猛发展，各种数字化信息技术层出不穷，并且依托于强大的信息网络，数字化技术逐渐在各行各业中得到了深入广泛的应用，园林景观设计行业便是其中一项典型的代表。事实上，从20世纪90年代起，数字技术及数字化工具便逐步应用于整个园林景观设计领域，显著提升了规划设计效率。比如，从最初以人工为主的图板到计算机绘图；从经纬仪规划测量到基于数字信息的遥感与三维扫描测量；从人工绘制草图方法到计算机编程；从手工模型到3D打印……上述数字技术及工具的持续发展，为园林规划设计领域带来了全新变革，

　　同时，也有效提高了园林景观设计与研究的精准性。不仅如此，通过加强应用数字技术可有效精准控制设计方案。具体而言，在以往的园林景观设计过程中，数据采集工作通常依靠人力完成，不仅效率低下，容易在采集过程中形成人为失误，而且易受主观性影响。特别是在面对尺度较大的风景环境时，容易对数据采集的准确性造成严重影响，自身局限性较为突出。当下通过应用遥感、航测、三维扫描等数字化数据采集技术，可有效改善传统数据采集存在的弊端，提高数据采集的精准性，这对于后续设计方案精细化控制有着积极影响。究其原因在于，设计方案的数据分析与评价都是以数据采集为基础，且设计过程与评价离不开竞争数据的支持及定性与定量的评价方法，然而无论是定量，还是定性的评价方法体系，都对精准化数据较为依赖。在数字技术的帮助下，不仅丰富了设计表达方式，还能重塑整个建造过程。参数化设计方法是数字化设计中的重要一环，能够显著提升园林景观设计方案的控制效果。除了园林景观设计，通过数字化技术的应用，有利于提升园林景观工程建设质量。如果说传统园林营造了诗意的环境，数字技术时代的园林景观技术则营造了良好的环境，使感性表达变得更加理性科学，能够体现出科技为本的思想，这对于提升整体园林工程建设质量有积极意义。

　　2数字化技术在园林景观设计中的运用

　　2.1观点新颖，开辟园林景观设计的全新领域

　　传统意义上的园林景观设计，主要面向一定空间及要素的合理配置展开，包括地理环境、人文建筑、植被花卉、山石水文等，尤其在中国古典园林设计维度下，人的感性因素占据着重要的地位，无论是园林景观的整体布局、还是景观系统的细节布置，其背后都蕴含着中国传统文化符号，而这些符号又都遵循中国古典哲学的认知架构。《风景园林竖向的数字化策略》提出了一个新颖观点，即园林景观设计的“理性路线”，这将人们的思维引入到一个全新的领域———通过恰如其分的使用数字媒体艺术，以增强或减弱宏观园林景观系统中的要素，确保不同环境因子巧妙地融合一处、准确地发挥自身功能———而园林景观设计走向理性，不仅是现代人审美观念异变所致，也关系到生态和谐、环境保护等更宏大的命题。

　　2.2探索智能化设计理念

　　在采用数字媒体技术的过程中，还应该积极利用智能化的方式，将声音元素、图像元素、视频元素等有机整合运用在景观设计工作中，不再局限于传统的设计方式，而是借助先进技术模拟现场，有效开展相关的设计工作。如日本东京某次数码蔬菜展示活动中，就将数字媒体技术与景观设计进行融合，引入智能化的设计理念，人们在碰触蔬菜的过程中能发出不同的声音，反映蔬菜生长、发芽、开花结果的过程，景观设计的智能化能给受众带来视觉、听觉和触觉方面的多重体验。

　　2.3大数据技术：探究风景园林环境的社会属性

　　与传统调研获取数据的方式相比，大数据技术具有信息体量大、及时、微观等特点。随着社交媒介、网络媒体、移动通信等大数据来源的出现，大数据的运用突破了空间及时间范畴的桎梏，人的行为活动规律及风景园林环境的社会属性愈加被研究者们所重视。研究对象覆盖城市绿地空间、生态服务设施、风景名胜区等各类型及尺度下的风景园林环境。通过计算机软件与算法等技术对手机定位数据、地图服务POI数据、社交网络数据、交通传感数据等开放数据展开分析，以解决空间品质评估、绿道规划选址及选线、绿地空间使用规律及影响因素评估等相应问题。。随着大数据获取壁垒被打破以及挖掘、处理数据技术的成熟，大数据分析的精度与准确度将会显著提高。

　　2.4实现地貌模拟

　　在园林景观设计过程中，需要深入分析建设地地形。未来伴随数字化技术的进步，三维数字技术将会得到更大规模的应用，能够直接模拟出场地的地形地貌，从而为园林景观设计地形分析带来更大的便利。从具体模拟分析过程来看，在遥感测量技术的帮助下，获取地形最原始的信息，并分析一些关键的高线和离散点的参数数据。在此基础上，通过采用不规则三角网方式，结合关键参数信息，实现对三维地形的仿真模拟，从而让园林景观设计工作者不需要频繁来往实际场地就能够根据模拟的信息完成景观设计。还能够在模拟的地貌上，标记汇水位置、坡度、朝向、高程等，提升园林景观设计效果。与此同时，实地改造分析地形，通过模拟三维地形，改变等高线、高程点等数据，实现可视化的改变，提升设计的科学合理性。

　　结语

　　综上所述，数字化技术在园林景观设计过程中发挥着重要作用，在数字技术的帮助下，不仅有利于提升园林景观设计效率，而且能够提高园林景观设计的精准性。因此，设计园林景观需要进一步强化遥感技术、互联网技术、人工智能技术等数字化技术的应用，实现对景观信息的采集、分析、模拟、监测、再现等，促使数字技术在园林景观设计中发挥出更大的价值，推动园林景观设计更好的发展。

　　参考文献

　　[1]成玉宁.刊首语[J].中国园林，2017，33（10）：1.

　　[2]刘颂，章舒雯.数字景观技术研究进展：国际数字景观大会发展概述[J].中国园林，2015，31（2）：45-50.

　　[3]徐宁.中国第二届数字景观国际研讨会在东南大学召开[J].中国园林，2015，31（11）：109.

　　[4]成玉宁.数字景观：中国第四届数字景观国际论坛[M].南京：东南大学出版社，2019.

　　[5]朱赛鸿，万晓华.园林景观数字化辅助设计策略应用与探究[J].现代园艺，2016，34（20）：215-216.

篇七：环境设计数字化技术

　　数字化设计中环境行为的参数化

　　李慧莉;王津红;丁晓博

　　【期刊名称】《城市建筑》

　　【年(卷),期】2014(000)032

　　【摘要】本文试图提出一种基于虚拟现实技术的环境行为参数化方式。在设计阶段，将环境行为学的因素与数字化建筑设计紧密结合起来，探讨了环境行为因素的参数在建筑形态及互动空间设计的应用，提出了建成前评价体系的初步构想。

　　【总页数】1页(P28-28)

　　【作者】李慧莉;王津红;丁晓博

　　【作者单位】大连理工大学116023;大连理工大学116023;大连理工大学116023

　　【正文语种】中文

　　【相关文献】

　　1.从参数化设计到智能环境设计——数字化时代下交叉研究的复杂性[J],董治年2.参数化技术在龙门吊数字化设计中的应用[J],吴波;仲梁维3.船舶电气智能设计系统中的数字化及参数化方法研究[J],李铭志;蒋如宏;赵永生;马宁4.BIM技术在参数化建筑设计中的应用初探BIM技术在参数化建筑设计中的应用初探-以武汉光谷国际网球中心为例[J],胡若文5.参数化设计与数字化建造在景观建筑设计中的应用——以北京世界园艺博览会6号大门为例[J],霍续东;

　　因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买

篇八：环境设计数字化技术

　　环境艺术设计中数字化技术的应用效果

　　摘要：20世纪以来，国内的经济水平和科学技术得到了飞速的提升，数字化技术作为一门先进的科学技术，在环境艺术设计中应用也比较广泛，本文就数字化技术在环境艺术设计的具体应用，提出了一些关于提高数字化技术的应用水平和数字化技术在环境设计中存在的具体意义，最主要的是提出了数字化技术的应用给环境艺术设计工作者带来的巨大便利。

　　关键词：环境艺术设计；数字化技术；应用

　　引言

　　随着科学技术的不断发展，很多领域的交互更加频繁，将数字化技术应用在环境艺术设计领域就是科学技术发展的一种体现。显而易见，传统的设计方式已经不能够满足用户的实用需求和审美要求，并且计算机辅助设计软件和多媒体技术则为数字化技术提供了良好的技术基础，从而让环境艺术设计重获新生，让其艺术表现方式更加丰富。

　　1数字化技术

　　随着时代的发展和进步，数字媒体得到了快速发展，比如数字报刊、数字影视、网络媒体等，都可以看成是数字媒体的一种具象表现形式。数字媒体也催生了设计领域的发展，数字媒体技术结合了计算机技术、多媒体技术等各种先进的技术，是对传统的设计的一种颠覆，使得传统的设计可以变得更加形象、具体、生动、形象，比如各种数字化图像、三维影像等作品，是数字媒体技术与传统的设计艺术进行结合之后的产物，在数字媒体艺术的创作过程中，数字媒体艺术逐渐成为一种重要的艺术形态，并且是当前时代背景下设计创作的一个重要发展趋势。此外，数字媒体技术的应用，也使得设计的效率变得越来越高，设计可以借助各种数字化工具，实现高效的创作，使得各种艺术形式之间可以实现融合发展。数字媒体艺术包含色彩艺术、视觉艺术、听觉艺术等多个方面，数字媒体技术可以将这些艺术形式结合起来，给人带来一种十分强烈的视觉冲击。

　　2环境艺术设计中数字化技术的应用

　　2.1虚拟实现技术

　　随着数字化技术的不断发展进步，其在人们生活方方面面的应用越来越广泛，其整体可用性实现了巨大的创新。目前对数字技术要求最高的就是尽可能地模拟虚拟现实生活中的场景及画面，最大程度地反应现实情况。近年来，随着可视化技术的发展与计算机技术的不断更新换代，计算机软件系统可以虚拟出越来越真实的现实情境和画面，其中的艺术特效表现得越来越强烈。其中高清技术是虚拟现实技术中情境逼真化的必备技术。虚拟现实技术利用增强化的交互能力，采用特定的装置例如感应头盔、手套等，通过把传感设备放置在虚拟情境中，然后让传感仪去使用虚拟情境中的仪器，感知虚拟环境里的所有事物，再经过相互间的友好交互，最终得到最仿真的现实世界的虚拟场景。虚拟现实技术以这种利用三维感知去呈现逼真的现实场景的能力和能够亲身操作的真实感使得其在环境艺术设计中的使用也越来越广泛。虚拟现实技术的不断创新性发展及其实时交互的不断推广，为环境艺术设计专业的进步提供了巨大的技术支持。设计员使用最先进的数字技术来虚拟化感知现实情景得到最逼真、最可视化的预期设计环境，比如建设中的建筑物、未完工的雕像等等，同时还能虚拟化设计师头脑中非现实存在的概念化事物。

　　2.2利用数字化技术更好地展示设计成果

　　以前，设计作品定稿之后，都是利用手工画图的方式来向外界展示。这样的展示方式存在很多弊端，不能把整个的设计思路展现出来，是一种平面的静态展现形式。随着数字化技术的引入，能够更加直观的展现出立体的设计效果。基于这种高科技的数字化技术，可以让设计作品更好地展现在人们的视野当中，达到良好的宣传效果，用户在观赏设计的过程中可以直观的看到设计中的欠缺，并及时指出问题所在可以让设计师在第一时间做出修改和完善，由此让整个设计作品更具备竞争力。设计师在进行设计的过程中，可以利用先进的3d建模软件来虚构出整个的设计效果，从而在虚拟模型中找到灵感，得出设计模型。而且，利用数字化技术还能让设计模型更加的细致，让设计作品更加准确的表现出设计的意义。

　　2.3数字技术对传统环境艺术设计的发展和丰富

　　数字技术的出现无疑对传统的环境艺术设计给予了很大的帮助，首先环境艺术设计的传播方式改变了，与传统的传播方式相比，现在的传播更快更准确。网络、电视、媒体都成了传播方式和介质，设计师更容易在网上获取最新的资料，利用计算机辅助设计能够节约时间。相对于传统的设计方式，利用数字技术设计师能够更快完成国内外的学术经验交流，在很大程度上发展和丰富了当代环境艺术设计。…其次，数字技术的出现在环境艺术设计的作品上得到了发展和丰富，与传统的环境艺术设计作品相比，现在的设计作品更加的生动和形象，传统的设计作品采用手绘的方式，现在利用数字技术制作出声音、动画为一体，塑造造型更强、方案构思更好的设计作品，而且现代的设计作品更容易修改和完善。

　　2.4三维技术的应用

　　环境艺术设计是改善我们的生活环境的过程，传统的设计主要是在平面图纸上完成的，在数字媒体背景下，环境艺术的设计应该要实现三维设计，希望可以使得环境艺术设计画面更加逼真，可以更加明显地看出在环境艺术设计过程中存在的问题，以及如何去改进。三维环境艺术设计指的是利用三维立体技术对环境进行设计的过程，在环境艺术设计过程中加强对三维立体空间技术的应用，可以使得整个画面变得更生动、逼真、真实，从而提高设计的准确度，和实际情况之间产生紧密联系。同时，在三维空间中，可以将建筑物、广场等基础设施安排在特定的位置上，模拟空间动态的模型，使得环境艺术设计可以不用在平面基础上，转而在一个立体的空间中，给人带来更加直观的视觉体验。在三维环境艺术设计中，首先要利用计算机技术建立虚拟图像，然后将建筑物、环境设施等模型建立起来，给客户展示比较直接、生动的建筑物形象。当前三维环境艺术设计已经成为环境艺术设计领域中的重要形式，有助于对环境艺术设计过程中的各种问题进行及时的发现和解决。

　　2.5利用数字媒体技术提高用户的感官体验

　　第一，视觉感受的延伸。视觉感受是最直接的感官，人的思想和感觉基本都是最先建立在视觉感受基础之上的。环境艺术设计最先给人带来冲击的也是视觉

　　印象，利用数字媒体技术可以为受众提供更多丰富、深刻的素材，从而提高环境艺术设计的魅力。第二，触觉感受的延伸。触觉指的是人们在接触到某一种事物之后所产生的感觉，这种感觉是实实在在接触到事物之后才会产生的。触摸可以使人充分融入到周围环境中，同时数字媒体技术的应用，可以让一些物体从单纯的视觉感受的基础上产生一定的触觉感受，从而提供更加多样性的体验和感受。而且材质和肌理的运用也能延伸到触觉上。第三，听觉感受。听觉的冲击是声音的感知感官，人的听觉也可以调动其他的感官，比如当人听到某个声音之后，一般也会将注意力集中到这个事物上，从而产生视觉感受，将听觉和视觉结合起来，就可以产生十分持久的记忆。

　　结语

　　本文从环境艺术设计的实例出发，对数字化技术在环境艺术设计中的应用做出了具体的描述和研究，结合目前设计中存在的问题，利用先进的数字化技术来给整体的设计和施工节约成本和减少施工周期，从而以最低的成本建设高质量的建筑。本文的独到之处就是利用数字化技术的便利，将该技术优势应用到项目设计和检测中，不仅能够直观的看见整体的设计效果，还为后期的修改和维护提供便利，数字化技术的普遍应用给人们的生活带来了方便，也给环境艺术设计工作者提供了设计的保障。

　　参考文献

　　[1]王荣军.数字时代下VR技术对艺术设计教育的影响[J].艺术教育，2019（05）：153-154.

　　[2]耿旭.数字技术影响下的环境艺术设计方法研究[J].艺术与设计（理论），2018，2（04）：60-61.

篇九：环境设计数字化技术

　　数字化景观技术下风景园林规划设计教

　　学探索与实践

　　摘要：当今世界，数字化、网络化、智能化的发展趋势越来越明显，科技已成为各行业和国家发展的重要力量。基于产业发展的大趋势，将数字化技术应用于景观设计设计，建立数字景观建模，优化设计过程，将数字技术与建筑BIM、产品生命周期、虚拟设计建造、数字孪生等数字化手段相结合，通过数字技术，建立景观设计专业特有的数字化方案，改善传统景观设计流程，促进园林设计行业的发展。

　　关键词：风景园林；规划设计；数字化技术

　　1数字化技术在风景园林专业教学的现状

　　在20世纪中后期，数字技术开始应用于风景园林学科，数字化技术逐渐成为风景园林设计的研究重点，欧美风景园林学科教育对于数字化技术也开展了深入的研究。20世纪80年代以来，国外很多高校比如：哈佛大学、宾夕法尼亚大学、维也纳工业大学、慕尼黑大学、英国建筑联盟学院、阿尔托大学等著名学院，在风景园林学科教学过程中相继开展了数字化景观分析与景观设计相关的教学工作，所采用的技术平台主要包括有参数化建模、VR系统辅助设计、AR技术等。其中瑞士苏黎世联邦理工学院风景园林系开设了一门高级研修课程MASLA，这是一门由6个模块组成的景观设计课程，在这门课程中它用一个大尺度景观的数字化项目实践，完成景观数字教学在规划设计中科学理性地研究及教学方法的改革。

　　2风景园林专业实践课程教学现状

　　2.1教学体系有待完善，缺少学科交融

　　风景园林学科是一门综合应用性学科，它需要融合自然风景、生态环境、材料工程、人文地理等不同学科的知识，综合运用逻辑思维和形象思维能力，合理

　　有效地运用各类科学知识，具有典型的综合性交叉学科特征。风景园林规划设计课程在综合运用各类学科知识基础上，利用先进的数字化景观技术，通过对场地自然环境以及社会人文内容的收集整理，掌握各种数字化软件，进行综合运用与分析。而现在大多数学生还处于对计算机软件辅助绘图阶段，过分追求设计图纸的表现效果，缺少对方案理性的分析与评价。风景园林作为一门学科，它缺少科学的理论体系支撑，需要多学科的交流，同时需要多个软件平台相互之间交换信息数据，缺少培养学生将感性设计思维转变为设计内在的逻辑思维能力的培养。

　　2.2教学方法落后

　　目前大多数风景园林专业中风景园林规划设计课程，主要是以项目式教学入手，以经验式教学为主，很多高校对于数字化技术仅仅处于以图纸表现为主的计算机辅助设计阶段，过分地注重图面的表达效果，而缺少对场地和空间的理解。在风景园林规划设计中缺少理性支撑，这个是设计实践课的一个共性问题，同时教学方法上存在主观经验性与随机性，因此，很难有效提高风景园林规划设计课程的学习，并且有效探索课程内在的逻辑性。

　　2.3传统教学模式效果不佳

　　在传统风景园林规划设计教学过程中，经验式教学为主要的教学形式，在教学方案的设计过程中只考虑到教学进度，对于教学的内容等仍以经验指导为主，学生被动地接受知识，参与性与能动性都较差，不能真正理解设计的本质，教学效果不理想，导致部分学生并不能独立去解决一些场地的实际问题。

　　3风景园林规划设计在数字化景观技术下教学模式的实施方案

　　3.1“元宇宙”中的风景园林规划设计

　　近年来，元宇宙的概念也为园林设计界所借鉴，产生了许多沉浸式、高交互的景观作品，而「元空间」并不只是一种主题与装置的概念，它还应该包含数位化的设计模式。想象中的元宇宙是以区块链技术、虚拟货币为经济基础的，NFT是将实体的资产转化为实体，而虚拟货币与实物也可以在现实中使用。所以，在

　　虚拟现实中，除了虚拟现实和AR设备带来的视觉体验之外，它还会成为现实的一种平行和扩展。

　　在景观设计数字化的同时，也把现实场景的虚拟化，引进了生产PLM的概念，从而构成了一个数字孪生的景观。数字孪生的虚拟场地的生态、物理、结构和财务等指标与真实的场地是一样的，从项目的开始、完成到最后的管理都是完美的，是整个项目的生命周期的一对双胞胎。同时，利用现有资料，对植物生长、雨洪预测、四季景观、维护周期等进行预测，从而达到对潜在风险的早期预警，并对长期影响进行预测，确保景观达到最佳的效果。

　　3.2建立风景园林规划设计数字化教学平台

　　风景园林规划设计数字景观教学平台强调的是构建一套完整的数字技术化环境，并对数据进行科学分析，模拟复杂园林环境的一体化设计平台。

　　通过教学平台的构建能够基本实现园林设计的数字化“全过程”以及对数据的“量化分析”，为风景园林规划设计教学提供了数字化客观分析的依据，使风景园林理论知识讲解、案例分析与规划设计协同发展。利用数字化景观技术，将过去的经验教学转变为具有思维逻辑性的规律教学，将过去“成果的图面表现”转为“逻辑思维方法的建立”的教学模式，将感性设计思维转变为设计内在的逻辑思维能力的培养。

　　在风景园林规划设计课程常规教学中，以武汉设计工程学院红安新校区项目为例，针对该项目所在场地复杂的现状条件，对场地的地形地貌、土壤、水文、植被等环境因素进行量化分析。通过数字化景观技术，利用定性与定量分析相结合的形式，生成科学合理的设计策略，并指导方案总体设计及节点详细设计。

　　3.3数字化景观技术下风景园林规划设计教学体系的更新

　　建立完整的风景园林数字化规划教学体系，首先要能够把整个风景园林规划设计的流程都建立在数字化景观技术平台之上，利用计算机强大的运算和图形能力，对风景园林中复杂的环境进行科学的分析，提高应对各种复杂环境地解决问题、分析问题的能力，同时增强学生的创造能动性，使之更具有体验性与真实性，

　　最终产生兼具科学、艺术、社会价值的风景园林设计成果。将现有的数字化景观技术资源与风景园林规划设计体系进行融合发展，推动了教学方法的不断更新，同时构建使学生的实践与创造能力不断提高的教学平台。科学引导学生从感性思维走向理性思维，把设计从经验为主转变为理性技术为导向的教学模式，根据教学目标采用多种教学方式，如多媒体讲授、网络辅助教学、分组讨论、翻转课堂，加强社会实践活动，形成科学的风景园林规划设计课程知识体系，对现有风景园林规划设计教学体系进行深入研究。在风景园林规划设计课程中，我们将引导学生利用数字化软件模拟各类场地的生境，通过对设计后的场地进行建模分析，模拟日照、降雨等情况，来分析后期植物种植设计方案是否合理。这些已经不仅仅利用计算机软件辅助绘图，而是对方案的形成进行理性的分析与评价。

　　结语

　　数字化的出现，使设计效率更高，服务方式更具优势，将会彻底改变传统设计中的图纸交付、设计咨询等业务模式。设计师在不断提高设计水准的同时，也不能因技术落后而忽视新技术和新体制的影响。数字化是景观设计领域和建筑领域的一次变革。点点火星能点燃一片荒野，为数码时代的发展贡献自己的汗水，为这个产业带来更好的明天。

　　参考文献

　　[1]赋予鹏.城市风景园林规划设计中的地域特征分析[J].城市建筑空间,2022,29(07):46-48.

　　[2]郭晓华,卢冰莹.风景园林规划设计课课程思政融入策略与途径探究[J].智慧农业导刊,2022,2(09):107-109.

　　[3]周静帆,刘昕岑,李煜.风景园林参数化设计教学改革思考[J].现代园艺,2021,44(24):185-186+189.

推荐访问:环境设计数字化技术 环境设计 数字化 技术