導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇數字化技術研究，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）161-0064-02

數字化技術正以前所未有的速度和深度影響著世界航空產業的發展，國內航空業也在積極響應這一趨勢；試驗機設計改裝專業承擔著我國特種試驗機設計技術研究、試驗機測試改裝的設計/施工及機載專用試驗系統研制等工作，它是我國航空產業試飛板塊中重要一環，因此，數字化在航空領域的發展必將對其產生巨大影響。

試驗機設計改裝正在從初期的型號測試改裝向特種試驗機設計改裝技術研究、試驗機測試改裝的設計/施工及機載專用試驗系統研制3個方向發展；為了應對未來我國眾多的試飛任務，試驗機數字化改裝技術顯得尤為重要，它將為未來特種試驗機設計研制和型號試飛任務提供高效、有力支撐。本文從技術角度提出了試驗機數字化改裝技術的關鍵要求，以及數字化改裝技術建設的核心內容，以期為試驗機數字化改裝技術發展提供參考。

1 數字化改裝技術要求

數字化改裝技術的目標就是實現試驗機改裝數字化協同設計、制造，促進試驗機研制、試飛進程，匹配國內外航空企業飛機研制的信息化、數字化新模式，提高試驗機改裝水平。綜合國內外航空業的發展趨勢以及試驗機改裝設計制造的自身發展需求等多方面因素，數字化改裝技術應該具備以下幾個方面的顯著特點：

1）全三維設計。全三維設計是實現數字化協同設計制造的基礎條件。全三維設計是以三維實體為最終設計結果和生產依據的設計模式，替代了原二維圖樣的全部功能。全三維設計技術可保證設計數據的唯一性及一致性，設計結果直觀明了并可以有效提高設計、制造效率。

2）研制工作并行展開與傳統產品開發過程并不相悖，它同樣遵循產品開發的每一個必經階段，而且是基于連續的信息轉化實現的。研制工作并行開展就要求信息的轉化伴隨活動隨時進行傳遞。

以型號新機試飛研制為例：第一，在項目的總體研制過程中，試驗機設計、試驗機改裝設計、試驗機制造等研制過程可以并行交叉進行；第二，在具體的設計階段，試驗機改裝設計各系統和原機各系統的設計工作可以并行開展。設計過程中各系統之間的相互關聯和相互影響不可避免，通過互相協調適應以及各系統間實時迭代設計，可使得設計工作最大限度的展開；第三，設計人員可以并行開展工作。基于相同的設計技術平臺，同一系統的不同設計人員及不同系統的設計人員可以并行工作，使設計資源得到了有效的利用。試驗機改裝協同設計制造充分融入到試驗機研制過程中，提高了試驗機的研制效率。

3）跨地域協同設計制造。世界航空產業正在形成研制和市場的全球數字化協同模式，例如，我國部分主機廠就承擔了歐洲空客及波音系列飛機相關部件甚至部分重要結構件的生產制造工作。這一案例充分說明了數字化協同技術已成為飛機研制活動中重要的技術手段之一，可以有力推動研制活動高效、精準開展。

外部的這種發展趨勢也正在強有力的影響著我國的飛機研制產業，國內飛機研制體系正在突破傳統的串行封閉式研發模式。例如，我國某型飛機研制工程項目中首先嘗試采用異地協同設計、全國多地協同制造、國內外19家供應商的協同研制模式，實現了國內外不同地域的分包商和配套商的協同工作[ 1 ]。

2 數字化改裝技術建設

綜合分析國內外協同設計制造現狀和發展趨勢，結合試驗機改裝研制的特點及現階段的具體情況，數字化改裝技術建設應該分步進行。

第一步，進行數字化設計基礎平臺建設，加強數字化設計人才隊伍培養，建立數字化改裝技術規范。

通過第一步建設，可以實現數字化改裝技術的初步目標：1）試飛機構內部實現大型試驗機改裝、特種試驗機研制等大型項目的全三維數字化協同設計；2）具備試飛機構與主機廠所間試驗機數模順利傳遞的能力；3）培養出一支高素質的數字化設計隊伍。

第二步，在國內航空領域條件成熟時實現行業內數字化協同改裝設計制造。國內在跨地域數字化協同設計制造方面只是進行了試驗性的嘗試，目前還不具備行業內跨地域數字化協同設計制造的條件，但是我國航空業正在積極努力地向實現這個目標邁進。

在數字化設計基礎平臺建設及數字化改裝技術規范方面建議如下：

1）數字化設計基礎平臺。在三維建模軟件方面，CATIA作為世界航空領域三維設計的主流軟件應該是最佳的選擇。CATIA以設計對象的混合建模、變量/參數化混合建模以及幾何/智能工程混合建模等先進的混合建模技術，支持從項目調研、構思、詳細設計、分析、模擬、裝配及維護在內的全部工業設計流程，是全球航空業界普遍使用的一個集成產品開發環境。CATIA在國內航空企業中已得到了廣泛的應用。

在產品數據管理方面，ENOVIA VPM以其與CATIA在產品建模之間已緊密集成的優勢成為首選數據管理軟件系統，能夠實現物料管理、任務流管理、事件管理、配置管理、人員組織和權限管理等，它能提供一個上下關聯的設計環境，便于多專業同時開展設計工作，便于不同部門之間制定設計的優化方案，便于開展不同配置的并行設計[ 2 ]。

在協同平臺方面，可以基于Windchill系統根據試驗機設計和改裝業務進行配置和二次開發，使之成為試驗機協同研制平臺。Windchill是PTC 公司的一個大型PLM軟件，該軟件提供了近10個功能模塊，涵蓋了企業級產品數據管理和協同工作平臺應具備的所有功能。Windchill 還提供了功能強大的工作流引擎，能夠方便地對航空企業的各種復雜工作流程進行自動化和規范化的管理和控制[3]。

對于改裝數字化設計基礎平臺可以考慮以三維設計軟件CATIA作為基本的設計工具軟件，通過ENOVIA VPM系統實現對產品數據管理以及設計過程的管理，依靠基于Windchill系統進行二次開發的協同平臺實現研制工作流程自動化和規范化的管理和控制。

數字化改裝設計基礎平臺構架示意圖如圖1所示。

2）數字化改裝技術規范。波音公司根據相關標準和規范制定了BDS-600系列規范，使參研人員在統一的規范下有序進行。我國航空企業正在建立統一的數字化設計制造規范，已經頒布和實施了關于數字化設計制造的初步標準和規范，可以看出我國航空業正在積極推進數字化設計制造規范化建設。因此，作為試驗機研制的一個重要環節，數字化改裝技術規范化勢在必行。數字化改裝技術規范應該依據我國航空業現有標準、規范的統一約定，結合試驗機改裝設計特點及相關要求進行制定，并隨著行業標準的完善不斷地修訂，最后形成與全行業標準規范相統一的完善的數字化改裝技術規范。

3 結論

數字化技術、信息化技術對飛機的研制及業務模式產生了深刻的影響，我國在航空領域積極推進數字化、信息化建設，試驗機數字化改裝技術將是試驗機設計改裝的發展目標之一，它將有力地推動試驗機數字化研制進程。

參考文獻

篇2

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 15-0000-02

1 引言

隨著社會的發展，數字化變電站已經由以往的理論階段逐步走向了時間階段，而且當前的數字化變電站有向著智能化方向前進的趨勢。相對于以往的變電站，這種變電站在結構和通信模型上的變化并不大，但是在過程層上則變化較大。針對這些變化，當前在我們的工作中還有很多問題需要解決，因此，做好相應的設備和技術研究對于促進數字化變電站采樣技術研究具有非常重要的指導意義。

2 數字化變電站采樣原理

在我們一般的變電站中，二次回路的電壓和電流是通過互感器得到的，然后再過相關的電路輸送到智能電子設備中。在這個過程中，模擬信號是無法當作微機保護裝置判定依據的，必須要將模擬信號轉換為數字信號。將老式變電器轉化為數字化變電器的過程中，一般來說，如果為110KV或者35KV則仍舊使用常規互感器，然后配置采集器實現模擬信號到數字信號的轉化，至于10KV的電壓等級我們則需使用電子式互感器，它的原理是將輸出的二次信號直接轉化為數字信號，然后通過傳輸光纖將其傳輸到合并單元，在合并單元對電壓、電流進行過處理之后再由光纖通過過程層網絡輸送到智能電子設備。

3 數字化變電站采樣工作中的重要設備

一般來說，數字化變電站采樣系統的重要設備主要有電子式互感器、合并單元以及數字化變電站測試使用的新設備。

3.1 電子式互感器

在一般的變電站中，我們較多使用的是電磁式電流、電壓互感器等，這一類設備非常容易出現電磁飽和、鐵磁諧振以及暫態特性比較差等問題，加上高壓條件下的絕緣結構復雜化，使得這類設備的控制和保護比較難集成。為了我們的工作效率，我們使用非常規互感器來解決傳統互感器的不足，而非常規互感器又可以分為有源和無源這兩類。一般來說，有源非常規互感器被稱為電子式互感器，它需要向傳感頭供給電源，而無源非常規互感器則主要是指電流互感器，也被我們稱之為光電式電流/電壓互感器，這一類的特點是不需要向傳感頭供給電源。普遍來說，電子式互感器都有模擬、數字兼有的信號輸出方式，而且大多數擁有數字輸出方式，因此這就使其很少受到負載變化的影響，極大地降低了系統的誤差。當然，系統誤差依然是存在的，主要來自于傳感頭自身。這種設備在使用的過程中可以消除將信號傳送到二次設備過程中出現的附加誤差，對于保護、測量以及儀器的準確性都有非常大的改善效果，是未來數字化變電站的一大標志。

3.2 合并單元

合并單元一般來說是數字化變電站所特有的，它主要的功能是將采集器所采集的數字量進行合并處理，并通過一定的標準將這些數據轉換為以太網數據，然后將光纖傳送到相應的智能電子設備。以DMU-800系列為例，它的性能、結構以及可靠性都會給數字化變電站采樣系統的性能帶來很大的影響。一般來說，合并單元會并行處理多重任務，其與外部連接的端口也比較多，因此對于其運算能力以及控制能力的要求都會比較高。合并單元一般包括同步、數據采集與處理以及數字通道輸出這三個模塊，同步功能主要用以提供同步轉換信號；多路數據采集及處理模塊是合并單元的主要模塊，針對不同的電子式互感器，這一模塊能夠使合并單元機連接帶模擬輸出電子互感器，也可以連接帶數字輸出電子互感器。

3.3 數字化變電站測試使用的新設備

數字化變電站采樣系統的變化，會給整個系統提出了新的要求：首先，需要引進新的設備，比如由于電子式互感器的變化導致了機電保護現場試驗會出現很大的變化，而電子式互感器直接使用光纜傳輸信號，就不再需要檢驗互感器的極性，這種極性只需要安裝位置就可以決定。而且在數字化變電器中，不再需要二次回路的接線檢查，這就使得其整個回路都是完全絕緣的。這樣雖然在一定程度上減少了我們現場試驗的工作量，但是對電子式互感器也多了一些新的要求，因此需要重新設置部分新的試驗項目及試驗設備。其次，隨著保護、測控裝置的應用，數字化變電站的接口相較于以往的變電站會有很大的變化，以前各種校驗儀滿足不了現場需求，需要進行很多相關的測試，因此，為了適應新的需求，我們應配置新的校驗儀器。

4 數字化變電站采樣技術要點

在數字化變電站系統的建設中，需要考慮的問題有很多，比如：準確度、經濟性以及抗干擾性等，只有符合了這些要求，在實踐中才有意義。而在這些要求中，最為重要的是準確度方面的要求，在對其準確度進行測量的時候，非常關鍵的因素是電子式互感器以及合并單元等一次電氣設備的準確度等級、參數的準確度以及一次設備和二次設備的連接等。而在抗干擾這一要求上，主要是指一次設備在實際的運行中，可以不受環境、溫度變化的影響而保證測量的準確度。至于經濟性，數字化變電站本身就有一定的優勢，比如我們不需要敷設電纜，這就既避免了重復建設的浪費，有使設備方便維護。

針對數字化變電站采樣技術要點，本文主要闡述電子式互感器的準確度等級以及采用同步問題這兩個方面：

4.1 電子式互感器的準確度等級

電子式互感器的準確度等級在數字化變電站中非常重要，對數字化變電站系統的采樣性能起著決定作用。在這種互感器內，由于傳輸的為數字信號，所以不會像傳統變電站一樣受負載變化的影響，數字化變電站系統的誤差一般來說只存在于傳感頭自身。在有源電子式互感器中，它的主要問題在于需要附加電源，當這種電源對傳感器進行供能的過程中，由于會長期使用大功率激光供能，這就會嚴重的影響光器件的壽命，加上羅氏線圈輸出信號與結構有很強的關聯性以及各種溫度變化對結構的影響，這都會給電子線路測量的準確度帶來不利的影響。

此外，很多光學方面的原因也會給準確性帶了影響，比如光學傳感材料、微弱信號的檢測、傳感頭組裝等原因，這些原因會使物源電子式互感器的測量精度出現偏差，而基于不同光學原理建立的電子式互感器必然會或多或少的存在這種問題，這是不可避免的。

4.2 采樣同步問題

為了減小相位以及幅值上的誤差，我們的二次設備所學的采樣數據一般來說要保證是在同一時刻采到得，這也就是我們所說的時間同步。基于這一要求，電子式互感器系統中的輸出信號必須要包含時間信息，使用站內統一的GPS時鐘信號。

而合并單元作為ECT/EVT與保護等設備機構的一個重要的構成部分，它的主要作用是對多路電子式互感器的輸出信號進行同步采集，然后把這些數字信號依據規定的格式發送到保護設備和測控設備。從這一點看來，采樣值同步在一定程度上和合并單元同比是完全等同的。那么，采用同步問題就是指合并單元下電子式互感器的數據采集同步時鐘存在的差異等。

舉例子來說明這一問題，一個110KV變電站過程層在使用IEEE1588對的時候，合并單元這個時候選取了DMU-800系列裝置，并使用雙對是脈沖或門輸入，裝置對各采集器輸入數據進行重采樣的時候，使用二元拉格朗日算法以及晶振誤差自適應補償技術來滿足我們工作中對于精確度的要求。

因此，只有當合并單元在采樣的過程中做到了同步，才能滿足我們系統對準確性以及實時性的要求，進而才能確保采樣數據具有參考價值并可以應用到以后到分析、處理工作之中。當然，關于同步問題方面的研究還比較落后，未來會有實現可靠性更高且準確度更好的合并單元同步實現方案。

5 結語

數字化變電站由于其很多優勢必將在未來獲得更為廣泛的應用，但是為了保證其采樣的準確性，我們需要做的工作還有很多，加之此技術研究本身難點較多，這都會給我們的工作帶來一定的挑戰。針對這一問題，我們應加強自身的學習，我相信隨著我們技術水平的不斷提升，采樣技術以及采樣設備一定會越來越成熟，我們的變電站也將真真正正的進入數字化時代。

參考文獻

[1]馮娜，尚秋峰.電子式電流互感器數字接口的研究進展[J].電測與儀表，2009，6

[2]殷志良，劉萬順，楊奇遜，秦應力.基于IEEE 1588實現變電站過程總線采樣值同步新技術[J].電力系統自動化，2009，13

篇3

【摘要】本文介紹了資料處理數字化技術、三維可視化技術、數字化繪圖技術、gps定位技術等現代數字化測量技術，它能夠有效測量精度，減輕勞動強度和提高工作效率，值得在數字礦山建設中推廣應用。

關鍵詞 礦山測量；數字化技術；測量精度

0　前言

礦山開采、生產的科學性與安全性與礦山地質測量工作息息相關。隨著數字化技術的發展，現代數字化測量技術逐漸被運用到礦山測量工程中，也取得較好效果。一方面它能改善測量精度，進而有效提高礦山測量質量，另一方面它能為礦山企業生產安全提供可靠依據，應而能推進現代化礦山建設。現代數字化測量技術包括資料處理數字化技術、三維可視化技術、數字化繪圖技術、GPS定位技術等，諸類技術極大地改善了礦山測量精度與質量，同時又大幅度減輕了工作者的勞動工作量，有效提高了勞動工作效率，是現化代礦山建設必不可少的技術支撐之一。由于數字化測量技術對于促進礦山企業安全生產的重要作業，現代礦山企業必須加大對現代數字化測量技術與設備方面的投入，以進一步提高礦山企業的核心競爭力。以下將具體闡述現代數字化測量技術在礦山測量中的運用。

1　數字化測量技術

1.1　資料處理數字化技術

作為礦山數字化系統中的重要技術之一，資料處理數字化技術即運用計算機技術進行數據收集與資料電子圖表化，涵蓋數據采集、存儲、處理與管理幾部分。

1.1.1　VB數據訪問ADO

基于OLEDB訪問設計，ADO通過提供數據訪問接口，為數據源提供較高性能的訪問途徑。同時，ADO為完成數據系統的管理等所有操作提供了方法與屬性，其中包括定義字段、表、索引、創建數據庫、定位與查詢數據、建立表之間的關系等多種工具，管理能力與數據訪問完善。在進行CAD二次開發時，VB語言可以通過ADO 對象編程和Data控件的非編程訪問任何數據庫，從而實現與其他數據庫的連接。

1.1.2　資料數字化技術

資料數字化技術是微軟公司的技術標準之一，它主要用來協調與控制各種應用程序中的通信問題。在此標準下的程序會顯露出來其他程序中的內置對象，最終改變對象屬性，以實現跨程序運行的目標。此外，二次開發的技術主要包括面向對象的AutoCAD技術和數據庫技術。由上述可知，相關工作人員可以使用面向對象的開發語言，例如VB 或VC 對CAD進行二次開發，從而徹底的擺脫一些繁雜的編程任務，使得面向對象的多種高級開發語言能夠方便使用。通過非繪圖對象和繪圖對象操縱提供的CAD對象，從而實現開發測量繪圖的目標，完成開發測量繪圖，通過這樣使得系統的開發效率和健壯性以及易維護性得到大大提高。根據礦山測量的實際情況，充分利用CAD的二次開發，建立起礦山測量的數字化應用系統，方便、準確的實現數字化數據測量和圖紙繪制。

1.2　三維可視化技術

三維可視化技術是指對立體化的描繪和理解模型的一種技術手段。充分利用三維可視化技術，可以更加全面的了解地表地形與礦體的空間位置關系和礦體的空間信息，進一步提高礦山測量工作人員的空間分析能力。實現三維可視化的重要技術手段之一是三維動畫軟件，其他常用的軟件還有3DSMAX，Maya以及Maya三維動畫軟件，這些軟件不但具有基礎的三維視覺效果和制作功能，還具有保函建模數字化和布料模擬以及毛發渲染、先進的運動匹配等多種功能。簡單，靈活和完善的特點大幅度提高了三維可視化的制作效率與品質。

2　數字化繪圖技術

礦區地面的地物、地貌，井下地質條件和礦物產狀，各種巷道，回采工作面及其與地面建筑物之間的關系，都是客觀存在的。但隨著勘探，建井和開采的進行，它們又是不斷變化的。測量工程技術人員的任務就是科學地、正確地、及時地把它們反映到各種圖紙上來，這些圖紙統稱為礦圖。大比例尺地形圖和礦圖的測繪，是礦山測量重要內容和任務。常規的成圖方法是一項腦力勞動和體力勞動結合的艱苦的工作，同時還有大量的室內數據處理和繪圖工作，成圖周期長，產品單一，難以適應現代礦井建設及生產的需要。而且在礦產資源開發過程中，不可避免地會造成土地的破壞，造成生態環境的惡化。礦區土地和環境破壞，不僅直接影響到整個礦區的經濟發展，而且對地方經濟的可持續發展產生很大的負面影響。信息時展的今天，礦區資源環境需要不斷的改善。如何發揮礦區開發的最大效益，取決于怎樣采用先進的科學技術去進行決策管理。礦山有一個顯著特點是：地面和井下的建筑、設施、設備和工程是隨著生產的發展、時間的推移不斷變化的。老的成圖手段已經很難適應現代礦山企業組織生產、安全管理、貯量管理、協調采掘、環境保護、實施可持續發展的要求。將礦圖變成數字信息即礦圖數字化，通過計算機管理、成圖、分析可以解決以上問題，可以及時掌握地面、井下的空間關系，為礦山企業提供快速、準確的決策依據。

數字化的礦圖，我們稱為數字礦圖。數字礦圖有如下優點：（1）效率高、技術先進、精度高且均勻。不受圖紙變形因素的影響。（2）可連續更新和派生各種比例尺圖紙，達到一測多用的目的。（3）可將各種礦圖以圖形文件形式存貯在計算機外存貯器中，可根據需要很容易地轉換成數據結構，為建立礦圖數據庫，建立礦山信息管理系統作技術上的準備。（4）與地理信息系統GIS衍接，可為優化礦山發展規劃，優化礦區運輸路線，優化環境保護方案，土地復墾提供快速、準確的決策依據。在礦山測量當中，我們應當增強精度意識，使用“數字”說話。礦圖與數字化的緊密結合，將使礦山企業得到更大發展，將使礦產資源得到更合理的開展。

3　GPS定位技術

以計算機為主體的電子設備、成圖軟件和遙感RS、全球衛星定位系統GPS、地理信息系統GIS在測量工程中的應用，人們最初的設想也許僅僅是為了加快測量成圖速度、縮短成圖周期。隨著外業數據采集與計算機成圖的有機結合的快速發展，成圖自動化大大加快，成圖精度顯著提高，可操作性大大增強。目前的軟、硬件條件使全新的礦圖成圖技術——數字化礦圖具備了替代傳統成圖模式的可行性。特別是80年代以來，隨著GPS定位技術的出現和不斷發展完善，使測繪定位技術發生了革命性的變革，為工程測量提供了嶄新的技術手段和方法。GPS全球定位系統具有高精度、高效益、低費用，不受時間、氣候條件影響。在我國大地測量、工程測量和變形監測等測繪領域進行了廣泛的實驗和應用。GPS在礦山測量當中主要建立高精度施工控制網，以便利用這些網點的坐標直接得到并能達到高精度測量數據。

4　結束語

綜上所述，各類數字化測量技術可有效測量精度，減輕勞動強度和提高工作效率，與傳統礦山測量技術相比擁有無以倫比的技術優勢，隨著數字化技術的進一步發展，它將全面替代傳統礦山測量技術。為了能快速實現礦山測量的數字化，一方面要加強技術的引用與裝備的更新，另一方面也要加強新型礦山測量隊伍建設，以保證礦山企業的可持續發展。

參考文獻

［1］麻中云.礦山測量的數字化技術研究[J].科技風，2013(03).

［2］周青青，王建有.數字化測量技術在礦山測量的應用[J].中國新技術新產品，2010(10).

篇4

二、數字化帶來的影響

從設計工具的變革到新的設計形態的產生，數字媒體的作用已日趨顯著，它使設計藝術的發展進入了一個全新的領域。數字媒介的應用給藝術設計教育帶來的影響具體表現在以下幾個層面。

1．高效的數字化技術工具

設計教育從美術教育中衍生而來，在傳統教學中，從概念構思到圖形設計或實體建模分成多個層次和階段，學生的設計水平相應逐步提高。設計學習是在一定的繪畫基礎、繪畫技能及在掌握了有關工具和材料的前提下進行的。在數字化時代，電腦的出現則大大改變了傳統的學習行為，大量的手工繪畫、制圖及模型工具轉變為計算機圖形設計、制圖及建模系統。電腦還替代了學生有關重復計算和公式化、格式化、優化選擇等大部分的理性工作,從而使設計的速度大大提高,使學生集中精力更多地致力于概念分析、創意構思、選擇評價等方面。當一個構思成熟后就可交由計算機去修飾、擴展、強化或試驗。專業化的電腦軟件具有準確方便的參數化、變量化的功能，在設計中只要隨時存儲變化的結果，就能隨時回到設計創造過程中的任何一點，對以前的步驟進行修改并反復調試。

2．新的造型語言及表達方式的出現

計算機對設計最直接的貢獻是帶來了新的造型語言及表達方式，計算機構造物體的方式及圖像處理上的特點，使計算機創作的作品表現出了新的風格，開辟了設計傳達的新領域。傳統的手繪技法與電腦設計是兩種不同的語言形式，它們有本質的區別。運用虛擬的概念而非物質實體進行設計表現，是設計表現領域的一個極為重大的變革。在平面設計中，由于掃描儀及數碼相機的出現，使設計者能直接地輸入真實圖像，通過二維或三維技術的輔助，就能模擬出逼真的虛幻世界。在立體設計中，計算機三維建模及渲染技術使設計師在觀察物體時，它能表現出物體的各個側面及細部，同時也能在空間的視點中對形體進行構筑和修改。藝術設計語言與網頁設計語言結合，融入了互動語言和數字符號。新技術的應用開辟了設計傳達的新領域，創造出新的美學形態和設計形態。

3．多學科的交融與新學科的興起

人類進入數字化時代，自然科學、社會科學、人文科學三大領域的分界越來越模糊，學科交叉性發展、研究已成為高校教學與科研的重要內容。一方面，有些專業出現綜合、合并,甚至消失的現象；另一方面，各種交叉、綜合學科大量出現。

設計師必須掌握日新月異的電腦硬件和軟件，靈活把握視覺新語言的表達。這就促使當今的藝術教育必然要融入新的理念，構筑新的教學體系——數碼藝術教學。數碼圖形基礎、Internet資源及傳播應用、網頁設計、三維動畫、多媒體技術、數碼影像處理等都被納入藝術設計教學中。目前，藝術教育先進的國家已經將藝術設計的教育重心轉向多媒體設計,設立了新的專業——傳媒藝術設計專業、數碼電影特技專業、數碼游戲設計專業等。

4．信息交流和資源共享

電腦實現了設計數據的儲存及再利用。各種設計素材、設計草圖、效果圖、制圖、圖形藝術、模型等資料都可以以數據來儲存,并且可以方便地檢索。集通訊網絡、計算機、數據庫為一體的電子信息交換系統網絡的出現和遠程傳輸技術的發展，使交流的發生不必受到時間和空間的限制。國際互聯網絡也拓展了藝術設計的存在空間，使藝術設計走向了更廣泛的數字化，讓受教育者輕易地接觸大量藝術設計資訊，有利于學生形成開闊的、前瞻性的視野。5．對傳統教學方式的沖擊

在傳統的藝術設計教學中，學生的思維過程，受限于繁雜重復的技能示范過程，而限制了設計過程中的偶然性、多變性。在現代計算機技術進入課堂后，直觀豐富的表現方法以及全方位、跨時空的思維方式，讓設計的翅膀擺脫了美術基礎的制約，簡單的操作過程可產生多樣性的結果，這才是現代藝術設計教學的核心。

互動式教學更是改變了以往單向線性的教學模式，它打破了時空的限制，并最大限度地支持個性的發展。另外虛擬現實技術，可以幫助我們開設一直感到有必要卻沒有能力和條件開設的課程。網上通訊可以排除時空及人為因素的限制，使教師和學生能在全球范圍內檢索信息，開展教學活動和學術交流。教師的教學也從“主講者”轉變為學生學習活動的設計者和輔導者。學生的地位也轉變為有機會參與教學、參與操作、發現知識、掌握知識的主動地位。只有完成這幾種轉變，才能適應數字時代對設計教育提出的要求。

三、藝術教育創新與數字化教學

在數字化離我們越來越近的今天，高校藝術教育如何培養高素質的綜合性美術人才這個問題，不可避免地擺在了我們的面前。在數字化時代，人們憑借網絡可更快地更新藝術觀念，更快地創作藝術品，更快地把藝術運用到各個領域。在美術人才的培養上，將從傳統的、單一的某一畫種或藝術風格的臨摹、復制式的教育，發展成為傳統手法與電腦數字技術綜合的藝術人才培養模式，這將對現存的傳統藝術教育產生巨大的沖擊。在數字化時代，要培養高素質創新人才，必須強調培養方式的創新。

雖然數字化教學手段已經深入到教學工作的每一個方面，但是在藝術設計教育中，圍繞數字化的教學與學習會不會使教師和學生的實際動手能力逐步降低的問題，一直存在爭議。筆者認為，學生實際動手能力降低問題確實存在，但這一問題不能看作是現代數字技術的發展負面結果。一方面，學生實際動手能力降低是社會問題，是社會分配不合理與傳統價值取向等各種深層次矛盾反映在大眾教育觀念中的結果。因此我們必須在積極發展現代教育技術的同時，重視實際動手能力的培養。另一方面，傳統觀念中的動手能力并非都是有價值的能力。就像現代繡花工人只需了解繡花的原理、針法，而無需學會手工繡花一樣，科技進步總會使一些舊的技能失去意義，進而產生新的技能，使知識與技能達到新的平衡。

此外，數字化技術不僅為藝術類學生提供了更廣闊的發揮空間，也給理工科學生插上了藝術創新的翅膀，使設計藝術學科更加顯示其藝術學和工學的邊緣學科優點。筆者所在院校近幾年，已經有部分專業將理工科學生與藝術生同時招收、對照培養，工科生與藝術生的界限變得模糊，美術基礎已經不是阻止工科學生從事設計工作的障礙。

結語

我們面對的是嶄新的數字化時代，它對我們的沖擊可能會改變我們的文化形象，而我們的藝術設計教育也會因此而發生翻天覆地的變化。電腦的應用和網絡技術的發展帶來了高效的數字技術工具，帶來了新的造型語言及表達方式，開辟了新興的交叉學科，給教學方法的不斷創新帶來了動力。在數字化時代，我們必須強調創新教育，才能造就一批掌握視覺設計、互聯網及多媒體設計，具有創意潛能，能牢牢把握藝術創新和設計未來的專門人才，這是藝術設計教育者的職責。

內容摘要：數字化為設計藝術帶來了新的造型語言及新的表達方式，實現了海量信息交流與共享，極大地方便了藝術教育的創新培養，也必將對藝術設計及其教育產生深遠的影響。數字化作為一個全新的概念必將在現代藝術設計教育中發揮更大的作用。

關鍵詞：數字化藝術教育創新教育

電腦的普及與互聯網的應用將人類社會推進到了信息時代，全球經濟一體化的到來和數字化生存方式的出現必將沖擊到設計藝術領域。隨著計算機、數碼相機、數碼攝像機等數字化設備在藝術教育領域中被廣泛應用，以計算機為核心，運用多種數字化技術手段駕馭藝術表現形式的新型教學模式應運而生。它給我們的設計理念、設計方式帶來巨大的革命。海德格爾指出：“倘若我們沉思，我們就要追問現代的世界圖像。”數字化技術使人類對世界的把握已經突破語言的抽象概括而更為直觀、更為圖像化了。體現高科技的數字化藝術手段，將感性的認識理念用嚴密的數學方法組織起來，并對美術設計要素進行理性化控制的數字化藝術教育必將給人們帶來新的觀念、新的思維，以及新的設計思想。

參考文獻：

[1]德馬丁·海德格爾.林中路.上海譯文出版社,1997.

[2]王波.數字化時代的美育思考.山東電大學報，2004年第1期.

[3]陳實.數字化時代的藝術設計教育.浙江萬里學院學報，2001年9月第14卷第3期.

[4]薛生健.數字化時代對藝術設計教育的影響.河西學院學報，2002年2月第1期.

[5]周發強.數字化時代我國高校綜合性美術人才培養的幾點思考.內江師范學院學報，2002年第17卷第3期.

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中圖分類號：V261 文獻標識碼：A

1 引言

近年來，國內航空發動機制造企業由于面臨國內外同行業的激烈競爭，對制造周期、加工質量、加工成本的要求越來越高。在數控加工領域，迫切需要通過發展CAD快速建模技術、CAM高效編程技術、數控加工仿真技術、數控加工防錯技術等數字化制造技術來快速提升數控加工能力，來滿足企業精益生產的要求。

2 項目概述

2.1 技術指標

2.1.1在某型號發動機中實現MBD項目的應用

2.1.2兩類機匣實現基于設計模型的工序高效建模及模塊化編程應用

2.1.3重新完成主要數控機床的仿真控制系統，刀具、優化數據庫建設，實現仿真過程規范化。

2.1.4完成典型件刀具、切削數據庫建設，實現仿真過程切削參數規范化。

2.1.5完成數控程序管理防錯內容修改，完成數控機床防錯功能和刀補防錯程序開發，在程序中和工步中增加防錯技術手段。

3 技術方案

3.1 總體技術方案及其實施過程與效果

3.1.1機匣典型零件基于設計模型的工序高效建模及模塊化編程應用

機匣類零件UG編程模板的建立包括以下內容：

（1）定義加工模板類型。在UG樣板文件中，針對不同機匣典型零件的加工特點，如材料、幾何特征、加工階段等內容制定不同的加工方式。

高溫合金零件，在粗加工和精加工階段，所考慮的加工方式是不同的，粗加工主要考慮高效去處余量，保證精加工余量的均化。精加工為了保證零件的加工質量，效率放在次要地位。針對不同的加工對象，應采用不同的加工模板，如上面零件的銑面、清根，就需要不同的加工模板，將整個工序內容按照加工順序，完成所有編程內容設置。

（2）創建加工方法組、刀具組。建立加工方法組和刀具組，可以省去每次創建操作時必須進行的加工刀具、加工方法等參數的重復性設置工作，提高編程效率。創建刀具組就是將所需刀具的類型、名稱、直徑、長度、切削刃長度等信息按照要求，然后調用刀具庫中已有刀具進行關聯，完成加工刀具組工作。在加工過程中，為了保證加工的精度，需要對粗加工、精加工創建方法組，方法組就是為粗加工、精加工制定統一的加工公差、加工余量、進給量等參數。

（3）確定加工模板中的加工參數。將操作中的各種加工參數固化，在以后的編程工作中不再重復輸入。這里主要有兩個方面的內容：一是指加工切削參數，如進給量、主軸轉速、走刀方式、步距、切削方向等；二是指UG產生程序所需的條件和控制選項，如驅動方式、投射方向、刀軸方向、機床控制、顯示方式等。對這些參數和選項按規范的要求確定好后，在以后的編程工作中不再輸入，既節省了時間，又減少了出錯的機會。

（4）刀具庫的建立。把常用的刀具參數按照規范的要求輸入，所謂規范的要求，是指根據車間刀具命名規則和實際加工用的刀具尺寸，修正加工中的各種不利因素所帶來的誤差。進入UG加工環境后，將數控加工車間加工時所用的刀具建立到UG刀具庫中，編程時就可以直接調用了。

（5）設置模板關聯和繼承關系。自定義好的模板只有設置好了關聯性和繼承性才能實現調用，在Template setting中，按照創建的目的，對Templat和load with Parent進行選擇， 就完成了模板關聯性和繼承性關系的設置。

3.1.3機匣數控加工仿真環境數據庫建設

3.1.4基于PDM系統的機匣高效切削數據庫建設

數據庫內容包括四個部分：

（1）零件材料庫：TC4、TC17、GH4169、GH907、|0Cr17Ni4Cu4Nb、M152

（2）加工方式庫：平面銑、型銑銑、側面銑、槽銑

（3）刀具材料庫：端銑待涂層硬質合金刀 端銑不帶涂層硬質合金刀、 端銑帶涂層刀片，端銑不帶涂層刀片，球形帶涂層銑刀、球形不帶涂層銑刀。

（4）加工數據庫：部前面的刀具材料和零件材料、加工方式、相互組合形成的加工數據庫。

3.1.5機匣零件數控加工防錯方法技術

a）收集數控加工中出現的質量事故案例。

b）總結數控加工中質量事故的錯誤方式，并制定改進方案。

c）采用新的數控工步卡，為建立更完善的程序說明作準備。

d）建立數控加工程序編制規范并完善相應制度。

e）完善UG軟件新版本后置軟件。

f）開發機床可用于防錯的功能，改進刀補防錯程序，控制刀補值范圍，并在新編程完全運行。并逐漸推廣到批產零件。

對西門子840D控制系統數控機床刀具參數指令進行了開發應用，并進行了全面推廣，并將規范的應用方式寫入文件，整體提升刀補、刀長防錯能力。開發了藍天機床的區域限制功能，解決這類機床的刀補刀長防錯問題，在所有新編程序中第1加工工步增加M00，結合MSG（）指令，防止坐標系錯誤。

3.2 達到的技術指標

3.2.1在某型號發動機中實現MBD項目的初步應用

3.2.2主要研制機匣零件實現基于設計模型的工序高效建模及模塊化編程應用

編程效率提升30%。

3.2.3重新完成20多臺數控機床的仿真控制系統，刀具、優化數據庫建設，實現仿真過程規范化。

3.2.4完成四種材料所對應典型件刀具、切削數據庫建設，實現仿真過程切削參數規范化。

3.2.5完成數控程序管理防錯內容修改，完成數控機床防錯功能和刀補防錯程序開發，在程序中和工步中增加防錯技術手段。

結語

通過MBD項目的推廣，不僅可以減少精銑、精車的建模時間，還可提升機匣零件工序的建模速度，在CAM的編程技術上，通過實施模板式編程技術，可提升編程質量和效率。

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正文：

1導言

當今數字化技術已成為信息技術的核心，數字化技術主要是以光纜以及電子計算機和通信衛星等等設備來實現對所需信息技術的傳輸和處理工作。它的實現和在建筑設計中的應用使建筑中的許多問題迎刃而解，比如計算機輔助建筑設計技術，它能幫助建筑師在設計中實現大量的圖片和文字信息的處理，提高設計方案的質量和效率，對于節約成本和時間發揮著關鍵性的作用，也為建筑設計形成新的理念和方法提供了條件，使其更加具有優勢和生命力。

2數字化技術對建筑設計的影響

數字化技術的一個顯著特征，站在運用的層面分析，就是信息將原先的物質替換掉。在之前的生產生活中，人們常用到的信息是在物質的基礎上來開展的。而網絡的出現很好的符合了這樣一種趨勢和契機，也就是信息流替代物質流，在此背景下就會節約物資的消耗，而信息流的使用也會進一步提高信息交流的效率。而站在文明的層面來分析，在人們日常的生產生活中，數字化技術給我們的生活方式以及思想等方面都有著極大的影響以及改動，對于建筑工程的發展也是有著深遠的影響。在建筑工程的設計施工過程中，對于數字化技術的應用可以對于建筑工程的空間以及外型提出更高的需求，特別是可以對人們的日常生活產生一定的影響。現階段很多的傳統建筑工程類型都逐漸被一些新型的建筑類型所替代。這樣就可以為現階段建筑工程的建設發展提供新的概念與想法，從建筑工程的建設規模到城市的建設規劃等等可以形成一個多樣化、多級化的智能空間，比如對于智能化辦公建筑的建設施工就很好的闡釋了這一點。在建筑工程的設計發展中，如果可以實現對施工作業和人們生活的有效結合，就可以使得建筑工程達到一定的高度。而這種變動隨之會產生一系列的效應，比如對智能空間的促進生成以及對全新建筑工程類型的構建等等。與此同時，數字化技術的應用可以在某些區域使得有關的運用功能得以自動消除，比如一個超市的發展中，它的這一功用性花費場所會在新興起的電子推廣沖擊下而不見得無影無蹤，但對休閑型一站式shoppingmall則是個利好且開展層次更高。

3在建筑設計中的數字化技術的應用

數字化技術正在不斷增加的層面上影晌著建筑行業，盡管其自身只是一項新科技，但影響已不只僅局限于技術，并且包含設計觀念和辦法的重大改變。其間，計算機輔佐設計在建筑設計專業作業中的運用技術稱為計算機輔佐建筑設計技術。它是運甩現代計算機數字技術來輔佐進行建筑設計的一種新的建筑設計理念。經過短短20多年的開展進程，其開展速度和運用水平現已顯現出了強壯的生命力。其優越性已越來越顯著地在建筑設計中反映出來，并已深深地扎根于國際建筑市場。CAD辦法運用計算機速度快、容量大、精度高和功用強的特色，協助或替代建筑師在設計進程中處理很多的圖畫、數值和文字信息，然后大大地提高了建筑設計的質量，降低了設計的成本，縮短了設計的周期，并且節省了建造的投資，增強了競爭性。

3.1在建筑工程概念設計中的應用

在建筑工程設計過程中，概念設計是最重要的階段，僅憑傳統的人工繪圖以及設計師自身的構想是完全不能達到要求的，因為本身存在著很大的局限性。但是將數字化技術應用以后恰巧能彌補這樣的不足，數字化技術能通過CAD技術幫助設計師構建出科學合理的三維空間及色彩、質感，還能進一步使設計師的構想與具體的施工建筑結構相吻合，進而確保設計方案的科學性、準確性；數字化技術中的CAD軟件，能將設計師的構想與具體環境有機地結合起來，有利于設計師對建筑觀念設計進行充分的考慮。另外，數字化技術中的CAD技術還能將設計師的設計構想轉化成具體的數字模型，不僅能反應設計師的構思，還能幫助設計師進行及時的改進和完善。

3.2設計制圖、技術文檔

在CAD的系統中，可以對所設計的圖形實現任意的移動、旋轉以及縮放和美化等等，除此之外還可以對已經做好的圖形圖標以及尺度大小等等實現主動性的標示。根據建筑工程設計工種以及設計內容的不同，建筑工程的設計師可以按照實際規劃設計要求在規劃設計的制圖工作中任意的選擇不一樣的圖層圖形實現組合，以此保證建筑工程設計工作的順利開展。與此同時，在制圖工作中可以自主性的選擇建筑工程的構造詳圖庫和建筑工程構配件庫中的內容實現對計劃設計施工圖以及細部大樣的設計。建筑設計規劃圖紙一旦做好，CAD系統可以自動的生成對建筑工程計劃設計的技術經濟指標以及分析陳說，以此工程的計劃人員可以把這所有的圖紙相關信息遞交給上級，等待審閱。總的來說在建筑工程的規劃設計工作中對于CAD系統的應用可以切實提高工作效率。

3.3在虛擬建筑中的應用

以BIM技術應用為例我們進行說明：BIM信息技術的出現以及應用，有效的改變了當前建筑設計的質量，提升了建筑設計的水平，促進了我國建筑工程行業朝著新型化的方向發展。由于BIM信息技術在實際的應用中存在著一定的問題，因此，為了提升BIM信息技術在建筑設計中的應用質量，在實際操作過程當中，建筑設計單位需要做好以下工作：首先，建筑設計單位需要根據BIM信息技術的相關要求，從自身的實際情況出發，科學的選擇好相應的BIM軟件，值得注意的是，在BIM軟件選擇之時，需要從計算機配置情況著手，確保軟件與系統的兼容性，而且還需要注意軟件功能之間的相互配合；其次，BIM信息技術在建筑設計應用的過程中，設計人員需要制定好較為完善的設計標準規范，為設計結果的規范性奠定堅實的基礎，同時也要加強對BIM信息數據的管理工作，做好文件權限的設置以及管理平臺的選用工作；最后，為了開展有序的協同設計工作，建筑設計企業要加強對BIM設計團隊的建設，制定好BIM設計的流程，同時，在建筑BIM設計團隊之時，需要根據設計企業自身BIM實力，做好BIM工作內容以及設計目標的優化，確保BIM信息技術在建筑工程設計工作有效應用。

4結論

綜上所述，在建筑工程的設計施工過程中應用數字化技術可以更為直觀具體的把建筑工程的形式樣式展示出來。這樣我們就可以更快捷的進行建筑工程設計，更方面的進行建筑工程設計變更，以此提升整體建筑工程設計及施工效率。所以在以后的發展新時期，我們有必要強化對數字化技術以及其在建筑工程設計中的應用研究，以此促進建筑設計工作向高效化的方向發展。

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數字技術是利用計算機等技術將實物或思想概念通過數字方式轉化為數字信號，然后再通過計算機將數字信號轉化為我們感官（視覺、聽覺、觸覺等）能夠識別的技術。博物館中的很多展品由于多種原因并不能全部展示出來，即使展示出來觀眾也只是看到了其中的一部分，而數字技術在博物館展示中的應用在很大程度上解決了傳統博物館展示存在的問題。隨著計算機、網絡技術的飛速發展，計算機控制、數字媒體、虛擬現實等技術不斷被應用，這在更大范圍上改變了數字展覽技術。

一、數字展示與傳統展示的關系

（一）傳統展示的物質屬性及其現實存在感、真實生動感，是數字展示所無法取代的。數字化的實體展覽是傳統展示方法的改進和優化，如果沒有實物展出，而只依賴數字展示技術，是難以實現的；虛擬展覽所使用的數字展品是博物館實物藏品的數字形式，即使其圖像可能比人眼觀察實物得到的畫面更加清晰，但它始終無法擁有實物藏品的歷史價值及其承載的文化內涵。

（二）數字展示技術可以提升傳統展示的視覺效果和交互體驗。傳統展示是一個樸素地呈現藏品、信息單向傳遞的過程，這種方式不容易引起參觀者的興趣和注意力。在適當地融入數字展示技術后，不僅可以給觀眾帶來更強大的視覺震撼，而且能夠接收反饋信息，與觀眾進行互動，加深參觀體驗。可以說，傳統展示不是數字展示的前提與基礎，而數字展示是傳統展示的延伸和有益補充。

二、數字展示在博物館展覽中應用的可行性與必要性

（一）博物館的傳統展覽及其局限

博物館的傳統展覽是一種實體展示方式。在固定的空間中，根據一定規律依次陳列藏品和輔助展品，并配以精要的文字說明。這種展覽方式的突出優點在于真實性強，但在信息傳遞、實現博物館教育功能上卻有一定局限。

第一，在展示空間上，由于展廳面積有限，博物館內大量的藏品無法展出，即使已經展出的藏品也不能夠全方位地呈現其價值內涵，難以將完整的信息傳遞給觀眾。第二，在展覽內容上，歷史類博物館一般按歷史朝代、文物出土地點或原料質地等標準挑選展品；藝術類博物館大多將不同作者、時代、類別的藏品分別展出；自然類博物館則依據地理位置（行政區劃）、地質時代、生物種類劃分藏品，確定展覽主題。這就造成了展覽內容上的割裂，使得觀眾在展廳參觀時，無法將其已展出的藏品與展覽以外的其他藏品進行聯系和對比，不利于觀眾進一步的欣賞、學習。

此類問題致使博物館的功能不能夠充分有效的發揮。展覽、教育的實踐發展和文化傳播的歷史使命，迫切地需要博物館在展覽手段上進行變革，需要在博物館與公眾之間架設起無障礙溝通的橋梁。

（二）數字展示技術在博物館展覽中的作用

數字展覽是指以三維數字圖像為主要內容，通過觸摸屏、傳感器以及投影等硬件設備進行展示的方法。數字展示最重要的特點就是將信息可視化，無論是文字資料，還是設計構想，都可以通過三維數字圖像直觀地展現出來，使觀眾以最快的方式獲取信息。

數字展示技術與博物館展覽的結合，使博物館的展覽有了實體展覽與虛擬展覽之分。實體展覽是在博物館展廳內，以珍貴文物、標本等藏品實物為基礎，輔助展品為補充，按照特定主題、線索進行陳列的一種信息傳播途徑，是博物館最傳統、最常見的展示形式。而虛擬展覽則是在數字展示技術發展成熟后出現的一種全新的、非實物的展覽方式。它以網絡為載體，將博物館的展覽內容呈現在虛擬展廳或實體展廳的三維畫面中，組成數字展示平臺，觀眾只需通過電腦或其他移動終端，便可訪問、參觀。

三、博物館運用數字展示技術應把握的原則

（一）明確使用目的、內容、對象。在展覽設計階段，要對不同展示技術的主要特點和應用范圍做出區分，并選取適合的藏品加以利用。與此同時，根據展覽需要，組合使用多種數字展示技術。在明確了每種技術的特點、屬性與適用對象后，可以嘗試將不同技術組合、疊加，應用于有需要的展品，以實現其展示效果的最優化。

（二）遵循科學客觀的原則。科學性、客觀性是衡量博物館展覽的第一標準，數字展示技術的應用必須遵循此前提，在保持學術性和提升觀眾參觀體驗中找到平衡。

（三）突出并充分利用數字展示技術的特點―交互性。如今，知識的傳播不再是教育者向受教育者的單向傳遞，而是雙向交流，互動影響。數字展示技術恰恰改變了信息的單向傳遞模式，使得觀眾可以一邊與展品互動，一邊學習知識。因此，交互性作為數字展示與傳統展示最顯著的區別，應被重點把握，服務于博物館開展的社會教育活動中。

四、數字展示技術分析

（一）數字展示技術在實體展覽中的應用

數字展示技術應用于實體展覽，是指在實體展示空間（包括室內和室外）內，將增強現實（Augmented Reality，簡稱AR）、幻影成像（Fanta-View Magic Vision）、投影等展示技術融入實物陳列中，力求傳遞更加完整的展品信息，激發觀眾的參觀興趣。很多情況下，數字展示技術還會配合多點觸摸、體感動作識別、RFID射頻識別、編碼識別等交互技術同時應用，以加深觀眾的參觀體驗。

1、增強現實技術

增強現實，也被稱為擴增現實，是一項通過計算機系統提供的信息增加用戶對現實世界感知的技術。它將計算機生成的虛擬物體或關于真實物體的非幾何信息疊加到真實世界的場景中，從而實現對真實世界的“增強”。在虛擬與現實混合的同時，并不切斷與真實世界的聯系，而是通過現實場景的變換或用戶位置的改變等，觸發不同的虛擬場景。

AR的主要特點是虛實結合、即時交互和三維配準。但由于需要較高的注冊定位、圖像識別、攝像頭標定等技術的支持，才能實現用戶與真實環境之間的實時互動，因而也會產生較大的數據處理量，這是制約其應用的一個重要因素。

2、幻影成像技術

幻影成像也稱虛擬成像，是一種將所拍攝的虛擬影像（人、物）投射到布景箱中的主體模型景觀中進行展示的技術。幻影成像具有生動直觀的特點，可以清晰地演示一套操作流程，或解釋一個科學原理，也可以用來講述一件事情的經過，適用于大場景的展示。因此，早在二十世紀九十年代，一些發達國家的博物館就已經開始使用幻影成像技術來展現藏品背后的故事。

此外，幻影成像技術也可以滿足一些博物館展示非物質文化遺產的需要，例如急需保護的活字印刷書、黎族傳統紡染織繡技藝、水密隔艙福船制造技藝等。但該技術并不適合實物藏品的展示，因為它是一種單面展示技術，無法全方位地呈現物體的各個側面，觀眾要在一定的角度范圍內才能完整地欣賞展示內容。

（二）數字展示技術在虛擬展覽中的應用

數字展示技術在虛擬展覽中的應用，是指利用三維圖形和虛擬現實技術（簡稱VR），將文物藏品與博物館展廳實景呈現在網絡中，或者是在虛擬空間模擬博物館的展覽。VR技術是虛擬展覽中最常用的展示技術。

虛擬現實技術又稱靈鏡技術，是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機技術。它能夠生成一種逼真的、實時的、三維虛擬環境，在網絡與通信技術的支持下，實現與用戶的互動互聯。VR技術的主要特征是：沉浸感、交互性和構想性。在虛擬環境中，場景的畫面隨著用戶視角的改變而延伸，如同在現實世界中，給人強烈的臨場感受；HMD、數據手套等交互設備，可以對用戶的行為動作進行捕捉，進而操控虛擬世界的物體，實現人機交互；VR技術還可以作為一種設計工具，將設計師的構想在虛擬世界中變為“現實”。

五、結束語

數字展示技術應用到博物館展覽中極大的提高了博物館展示的效率，使博物館展示的更加開放化，展示的方式更加多樣化。博物館展示的數字化的目的是使現代博物館的展示越來越突出人性化和個性化。隨著數字展示技術的不斷完善，博物館還會制作出更多更豐富的數字化展覽。屆時，觀眾足不出戶，就能賞遍天下名展。

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1、引言

為了充分推進國民經濟的快速發展，需要相關的部門提供較為準確的社會發展規劃數據，這些規劃數據能夠有效對地質測繪工作進行分析，并且最終保障整個測繪工作的順利執行。隨著當前技術力量的不斷發展，需要進一步的提高整個測繪管理工作的指令和效率。在提高上述效率的過程中，利用數字化制圖技術可以對該領域的測繪成果進行比較充分的展示，最終確保其在地質測繪領域具有較為廣闊的應用前景。

2、數字化制圖技術

2.1 數字化制圖技術的內涵

在當前的測繪領域當中，現代化的計算機技術構成了比較先進的數字化制圖技術，這種數字化制圖技術可以將當前的信息技術、測繪技術以及計算機技術進行有效的融合，這樣可以從根本上提高計算機硬件技術和軟件技術的應用能力。在傳統的模擬方式和制圖方式中，根據數字化的地圖設計技術可以對傳統的制圖技術進行改進和顛覆。上述技術已經被證明應用到了各個行業當中。通過對上述的數據進行內部分析和內部抽象，可以有效保障整個地質測量中制圖工作的精度水平。

2.2 數字化制圖技術的特點

當前的數字化制圖技術主要包括以下幾個方面的重要特點：首先是數字化制圖技術能夠自動對各個范圍內的數據進行收集并進行地質信息的有效分析，并且上述收集的各種圖形信息非常豐富，這種地圖信息的收集需要依賴較為豐富的圖像處理技術和計算機技術，上述技術能夠實現數字記錄和各種自由格式的轉換，并且上述的數據轉換具有較高的自動化程度。在數字制圖技術當中，還需要依靠各種比較先進的數據測量技術，這樣能夠從根本上減少相應的誤差，并且保證地質測繪的相關精度要求。

3、地質測繪中應用數字化制圖技術的重要意義

在地質測繪技術中可以對數字化的制圖技術進行有效分析，并且采取各種有效的方法和手段來提供測量精度和測量效率。除此之外，通過對一定符號的圖形或者尺寸比例來進行選擇可以保證整個平面圖形能夠直觀的進行展示。在當前的系統化的資料收集過程當中還可以根據工程地質或者水溫信息來進行各種普查工作，這種普查工作需要花費較多的人力、物力或者財力，上述測量工作還存在著一個比較明顯的問題，那就是圖形的復雜性會影響到整個測量過程的測量精度，保證其在比較復雜的環境中難以找到有效的測量結果。因此，在這種情況下，地質測繪人員的工作量會得到一定程度的減少，相應的工作效率也會大大提高。因此這種地質測繪手段和測繪技術能夠保證工作效率得到較為根本性的提高，除此之外，還可以在測繪的過程當中獲得更加豐富的地質測繪信息，這些信息對數字化的制圖技術有著比較明顯的影響。除此之外，利用數字化的制圖技術還能夠對地質測繪人員的管理素質和管理水平有著較為深刻的影響。

4、在地質測繪中對數字化制圖技術的具體應用

4.1選擇合適的制圖方法

在數字化的制圖技術分析中，需要首先對合適的制圖方法進行分析，通過對上述這種制圖方法進行分析能夠保證信息在抽象化的過程當中不會出現缺失，并且根據描述圖像坐標來對地質結果進行精確的測量。在進行測量圖的繪制過程當中，還可以對復雜化的工作進行簡化，當前也存在著三種比較常用的數字化制圖技術，這些制圖技術需要地質測繪工作人員來進行詳細的操作。在具體的數字化制圖技術的分析過程當中還需要對原本比較復雜的工作進行簡化，這種簡化工作可以為數字化制圖技術的分析提供強有力的工具。如果在地質測繪工作中，需要以人工操作作為前提來對數字化制圖技術進行詳細的分析。因此在進行各種信息跟蹤技術的分析過程中需要對各種信號進行記錄并進行有效測量，通過及時有效的圖紙分析可以保證測量結果得到完善，并且從根本上來實現數字化的發展需求。但是在這種制圖方式當中需要進行大量的畢竟繁瑣的數據操作，這些繁瑣的數據操作需要購置畢竟昂貴的設備，昂貴的設備具有較高的數據測試性能，能夠從根本上確保測試工作的有效開展與進行。

上述測量工作需要在有效的矢量化環境當中進行運用圖像編輯系統來進行圖像分析，這種圖像分析需要直接利用計算機軟件來進行各種數據修改分析。在人工跟蹤矢量化輸入算法中，當前的地質測繪工作也有著比較充分的分布范圍。這些能夠極大的提高整個系統中的原始資料分析結果，并且通過掃描儀可以對各種掃描數據和結果進行有效分析，對分析的數據進行存儲。通過智能化的分析手段能夠為整個數字化過程提供強力的技術保障。

4.2 數字化制圖基礎的具體操作

如果需要在地質測繪技術中進行數字化制圖技術的分析就需要對整個地質測繪數據的準確性和有效性進行分析，通過這種數字化制圖軟件可以完成數據分析與數據錄入工作，上述工作能夠進行矢量轉變分析。矢量圖的元數據還可以對畫圖和圖形編輯功能進行點和面的分析。在上述的地質測繪中還可以對地址情況進行有效的繪圖分析，基于分析結果來對數字化制圖技術進行校正功能的分析。根據輸入數字圖形的相關分析結果來處理當前的文件數據，并且對文件數據進行相關的分析與整理，最后結合地質工程的實際需求來調整當前的文件數據格式，確保打印的電子文檔中能夠生成完整有效的地圖。在圖形設備的結合過程當中還可以通過調整圖形數據格式來繪制當前所需要的地圖圖形，最終降低地圖圖形的誤差。

4.3 在地質測繪中應用數字化制圖技術的注意事項

在進行地質測繪工作當中，目前的數字化制圖技術具有十分明顯的應用，數字化制圖技術在當前有著十分關鍵性的應用背景。但是大量應用數字化制圖技術需要較高的技術要求和較為嚴格的使用條件，因此在各種場合對地質測繪技術進行應用的條件下需要確保整個數據來源的有效性、準確性以及可靠性水平。這樣才能夠對原始數據進行有效的分析和處理。在數字化制圖技術的繪圖過程當中還需要對模型法進行運用，這樣可以在點測繪工作獲得完善的條件下來建立一套比較穩定可靠的數據模型。在進行地表模型的分析中，還可以通過點與面的關系來建立一套比較完善的地表模型。

5、結語

數字化制圖技術是一種比較高端和先進的技術，它的主要原理就是將計算機技術與制圖技術進行有效結合，在這種情況下充分展現地質測繪技術與原技術之間存在的較大差別。利用這種地質測繪效率和測繪質量來對當前的測量結果進行有效提高，因此該種測量技術具有較為廣闊的應用前景。除此之外，還需要對工作人員的各種技術素養和技術水平不斷進行提高，這種提高能夠幫助工作人員不斷積累較為豐富的數字化制圖技術和制圖經驗，通過這種測繪水平最終確保我國地質測繪工作的穩定可持續發展。上述測量工作需要在有效的矢量化環境當中進行運用圖像編輯系統來進行圖像分析，這種圖像分析需要直接利用計算機軟件來進行各種數據修改分析。在人工跟蹤矢量化輸入算法中，當前的地質測繪工作也有著比較充分的分布范圍。這些能夠極大的提高整個系統中的原始資料分析結果，并且通過掃描儀可以對各種掃描數據和結果進行有效分析，對分析的數據進行存儲。通過智能化的分析手段能夠為整個數字化過程提供強力的技術保障。

參考文獻

篇9

中圖分類號：U412 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）10-0098-02

受增城市政府的委托，增城市國土資源測繪院對增城市中部近21平方公里的區域進行了1：500數字化地形測量。測區的地形以平原為主，部分地區存在丘陵和山地，有大量灌木少量樹林和數條河涌，通視條件較差。測區現國道和數條省級公路穿過，未來規劃還將有高速穿過，交通條件較為便利。測區氣候炎熱，雨量充沛，土壤肥沃，適宜熱帶、亞熱帶以及暖溫帶作物生長。區內的經濟以農業為主，主要種植荔枝、優質米、蔬

菜等。

1 數字化地形測量流程分析

1.1 GPS RTK測量系統

1.2 GPS RTK測量技術的原理

作為GPS測量技術發展到一定階段的產物，RTK測量技術是一種觀測量為載波相位的實時差分GPS測量技術，其在野外測量的水平精度可以達到點位厘米級。RTK測量技術的原理是：將1臺GPS接收機設置于基準站，并連續觀測所有可見的GPS衛星，然后實時地通過無線電將觀測數據發送到用戶觀測站。而在用戶觀測站端，GPS接收機同樣也在接收GPS衛星的信號。利用相對定位原理，用戶觀測站端將自身所觀測的信號與接收到的基準站觀測信號組成差分觀測值，再進行實時差分及平差處理，即可計算并顯示出用戶觀測站的三維坐標以及精度信息。通過動態的GPS測量技術，只需在設備完成初始化后，測量人員就可以在很短時間內獲得點的坐標信息。

1.3 測量數據在不同參照坐標系之間的轉換

由于GPS RTK測量與各種工程測量和定位的參照坐標系是不同的，因此需要對兩者的坐標系進行轉換。GPS RTK測量的參照坐標系為WGS-84坐標系，而各種工程測量和定位的參照坐標系是西安80地方或坐標系。與GPS靜態測量技術在測量完成后再進行坐標的轉換不同，GPS RTK測量技術是實時而動態的，必須及時對坐標進行轉換。因此，要求出該測區的地方坐標轉換參數。為了計算測區的地方坐標轉換參數，要選取至少3個以上的WGS-84大地坐標、西安80或地方坐標都已知的已知點。為了有效地控制測區，這幾個已知點宜均勻分布于測區的中心及四周。此外，最好能采用最小二乘法來選取3個以上的點計算轉換參數，這樣可以對求得的轉換參數可靠性與精度進行檢驗。轉換參數數量一般采用七參數。

1.4 基準點的選擇

合理選擇基準點是GPS RTK測量技術順利開展的關鍵環節之一，本次地形測量的基準點選擇GPS E級點。基準點的選擇要符合下列條件：

（1）坐標要已知，且坐標準確無誤。

（2）交通便利，地勢較高且比較開闊，具有良好的通視條件，對衛星信號的接收與發射比較有利。

（3）周圍電磁干擾較少，能夠有效提高GPS衛星信號測量與發送的可靠性。

（4）四周沒有其他干擾源，不會產生多路徑效應，以避免丟失數據鏈。

1.5 野外測量作業

控制測量作業：第一步，要將被測區的不同參照坐標系坐標轉換參數輸入到基準點GPS接收機的軟件后臺系統中；第二步，打開基準點的GPS接收機，并輸入基準點的地方坐標和天線高，由軟件后臺系統將地方坐標轉換為WGS-84坐標；第三步，基準站的GPS接收機連續接收可見GPS衛星信息，并實時送出觀測值、測站坐標、衛星跟蹤狀態以及接收機工作狀態等數據；第四步，流動站的GPS接收機將自身接收的GPS衛星信息與接收到的基準站接收信息進行處理，獲得流動站位置的WGS-84坐標，然后再由軟件后臺系統轉換得到西安80坐標或地方坐標，并實時顯示出來。

地形測量作業：由于受到視距的限制，在利用全站儀采集數據之前，需要在被測區內建立圖根控制點，且要求碎部點能夠與測站點之間相互通視。考慮到測區通視情況較差，本次地形測量采取GPS RTK數字化地形測量技術，在測量設備完成初始化后，單點的數據采集時間為1～2s，幾乎可以忽略不計。隨后再利用專業軟件對所采集到的數據進行處理，即可編輯得到所需要的1：500地形圖。

2 測量結果校驗

本次被測區已有8個E級GPS控制點，但為了滿足1：500數字化地形圖測量的要求，用GPS RTK技術施測了70個GPS圖根控制點，并收集碎部點坐標。為檢測便利，施測圖根水準35公里。

2.1 重合點結果校驗

3 結語

應用實踐表明，GPS RTK測量技術可以實時地提供測量結果，具有操作簡便、靈活方便、工作狀態穩定等優點，可以準確而迅速的測定圖根點、碎部點的坐標和高程。其測量結果的精度可達厘米級，且不需要分級布網，不僅可以大大減輕測量人員的勞動強度，還能大大減少測量成本，有效提高測量的速度和效益。

參考文獻

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篇10

變電站信息的采集、傳輸、處理全過程實現數字化，每個環節都具備完善的自診斷功能。實現變電站過程層的所有設備都智能化，二次接線大大簡化。整個變電站的信息模型，包括數據模型和功能模型，都采用統一模式各類設備的數據通信都采用開放 的統一的通信協議，所有數據無縫交換，所有信息的可靠性、完整性、實時性都能得到保證，數據測量精度高，整個變電站的管理實現全面的自動化和信息化。

一，發展現狀

在當今的信息化時代中，數字化也越來越為人們所重視。數字化變電站的基本特征體現在設備智能化，通信網絡化模型和通信協議統一化，運行管理自動化等。變電站自動化技術經過十多年的發展已經達到一定的水平，隨著智能化開關、光電式電流電壓互感器、一次運行設備在 線狀態檢測、變電站運行操作培訓仿真等技術日趨成熟，以及計算機高速網絡在實時系統中的開發應用，勢必對已有的變電站自動化技術產生深刻的影響，全數字化的變電站自動化系統即將出現，變電站的數字化為變電站的運行管理帶來了新的機遇和挑戰。

二，技術特征

數字化變電站是由電子式互感器、智能化一次設備、網絡化二次設備分層構建，建立在IEC61850通信規范基礎上，能夠實現變電站內智能電氣設備間信息共享和互操作的現代化變電站。

1．智能化的一次設備。一次設備被檢測的信號回路和被控制的操作驅動回路采用微處理器和光電技術設計，簡化了常規機電式繼電器及控制回路的結構，數字程控器及數字公共 信號網絡取代傳統的導線連接。

2.網絡化的二次設備。變電站內常規的二次設備，如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置等全部基于標準化、模塊化的微處理機設計制造，設備之間的連接全部采用高速的網絡通信，二次設備不再出現常規功能裝置重復的I/O現場接 口，通過網絡真正實現數據共享、資源其享，常規的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。

3.自動化的運行管理系統。變電站運行管理自動化系統應包括電力生產運行數據、狀態記錄統計無紙化；數據信息分層、分流交換自動化；變電站運行發生故障時能即時提供故障分 析報告，指出故障原因，提出故障處理意見；系統能自動發出變電站設備檢修報告，即常規的變電站設備“定期檢修”改變為“狀態檢修”。

三，數字化變電站自動化系統中的網絡選型

網絡系統是數字化變電站自動化系統的命脈，它的可靠性與信息傳輸的快速性決定了系統的可用性。常規變電站自動化系統中單套保護裝置的信息采集與 保護算法的運行一般是在同一個CPU控制下進行的，使得同步采樣、A/D轉換，運算、輸出控制命令整個流程快速，簡捷，而全數字化的系統中信息的采樣、保 護算法與控制命令的形成是由網絡上多個CPU協同完成的，如何控制好采樣的同步和保護命令的快速輸出是一個復雜問題，其最基本的條件是網絡的適應性，關鍵 技術是網絡通信速度的提高和合適的通信協議的制定。

如果采用通常的現場總線技術可能不能勝任數字化變電站自動化的技術要求。目前以太網（ethernet）異軍突起，已經進入工業自動化過程控制 領域，固化OSI七層協議，速率達到100MHz的嵌入式以太網控制與接口芯片已大量出現，數字化變電站自動化系統的兩級網絡全部采用100MHz以太網 技術是可行的。

四，數字化變電站中存在的問題及解決途徑

數字化變電站自動化系統的研究目前尚處于起步階段，大部分精力集中在過程層方面，例如智能化開關設備，光電互感器、狀態檢測等技術與設備的研究開發。目前存在著許多問題：

（1）研究開發過程中專業協作需要加強， 比如智能化電器的研究至少存在機、電、光三個專業協同攻關。單一專業取得全面突破仍有相當大的困難。

（2）材料器件方面的缺陷及改進。如電子式互感器的材料并且試驗設備、測試方法、檢驗標準，特別是電磁干擾與兼容控制與試驗還是薄弱環節。

（3）數字化變電站的管理模式與傳統變電站有很大區別，需要根據其自身特點制訂相應的管理操作規程，不能完全套用傳統結構的變電站。

（4）數字化變電站的系統安全問題尤其突出，由于數字化變電站采用的軟硬件平臺易于受到黑客等外部攻擊，因此從設計到實施系統的安全措施都十分重要。目前可采用 的技術措施分為物理隔離、加密技術與防火墻。關于變電站網絡的物理隔離、物理分段和系統分區國家電力調度通信中心已經有明確的規定，一定不能忽略。加密技 術可以對網絡中傳輸的數據進行加密處理，到達目的地址后再解密還原為原始數據，從而防止非法用戶對信息的截取和盜用。防火墻技術通過對網絡的隔離和限制訪 問等方法，來控制網絡的訪問權限，從而保證數字化變電站系統的網絡安全。

本文論述了數字化變電站綜合自動化系統的特征、結構及其發展。數字化變電站自動化是一個系統工程，要實現全部數字化變電站自動化的功能，還有許多技術問題需要攻關解決，作者相信在不太運的將來數字化的變電站自動化系統，將有一個蓬勃的發展期。

參考文獻