時間：2022-09-24 10:18:24
導語：在動畫設計論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
在骨架提取方面，已經有很多自動生成骨架的方法。①②③Baran等的Pinocchio系統創造性地提出了骨架嵌入的方法。在自動角色動畫方面，骨架嵌入比骨架提取要好的原因是對于復雜骨架的角色，骨架提取可能會產生不同的拓撲結構，這就讓使用者很難將原來有的骨架運動數據運用到其中來。雖然可以通過附屬肢體模板來鑒別復雜的附屬肢體，但是由于拓撲結構的復雜性，自動生成時也會產生各種不同的誤差。骨架嵌入相對于骨架提取的另一個優勢就是它能夠在骨架中定義角色所需要的很多的結構信息，這是在提取的純幾何骨架圖中難以得到的。
幾乎所有的網格變形技術，無論是基于表面的還是基于體積的，都可以用來作為基于骨架運動動畫中的對表面進行蒙皮。④⑤不幸的是，到目前為止，這些方法都不能實現實時的動畫。Baran等的線性混合蒙皮（LBS）具有簡單高效并且能夠利用GPU進行運算，并可以根據骨架進行子空間變形等優點。雖然在質量上的不能夠達到很好的效果，但是它仍然成為在實踐應用中最常用的方法。所以我們的系統采用該方法。⑥
二、原型系統設計設計過程
對于輸入的三維角色模型，我們首先嵌入骨架，然后通過定義骨骼運動對表面網格上每個頂點的變化的影響權值，將表面皮膚依附在骨骼上。對于不同的角色，我們建立不同的罰函數去懲罰那些我們不期望的骨架嵌入方式。基于樣本用支持向量機的方法求得最大邊緣解，然后對不同罰函數賦予不同的權值。用人工智能中A*啟發式的方法在指數級的搜索空間里加速尋找最優的骨架嵌入方式。在蒙皮階段用熱擴散方程的方法去計算骨架運動時每一塊骨骼對表面網格上頂點的影響權值。據骨架的變化情況，插值計算出骨架的“蒙皮”模型的各個頂點的位置變化。對于某個特定骨骼，“蒙皮”模型的頂點變換矩陣＝初始姿勢的變換矩陣的逆×姿勢變換后的矩陣。另外還要考慮到一個頂點可能受多個骨骼運動的共同影響。
1.骨架嵌入
由于骨架嵌入需要將骨架重新定義大小和定位使得它能夠正確的嵌入到模型當中，所以它能公式化為一個優化的過程：計算關節點的位置和朝向使它能夠更好的適合于給定的模型。但是這個優化是一個三維空間的問題，所以連續優化的方法是不可行的。因此可以建立一個用頂點表示潛在關節點，用邊表示獨立的骨骼的圖來簡化優化問題。建立這樣一個圖是具有一定挑戰的，因為我們可以用未知數量的頂點和邊來表示相同模型的關節和骨架。我們在近似模型垂直等分的平面上建立中軸面，并且建立圓心在中軸面上的圓的一個特定的集合，將這些圖的圓心連接起來形成一個圖。然后使用自定義的離散的罰函數來最優化的骨架嵌入這個圖。為了幫助優化，在給定的骨架中可以包括一些關節點的額外的信息。比如說對稱的部位應該以相同的名稱命名，又比如如果一個關節被命名為腳，那么就表示它應該事在模型中位置最低的一個關節。由于定義的罰函數是獨立于具體的模型的，所以并沒有減弱它的通用性。
2.簡化骨架
前面的步驟建立了幾何圖G=(V,E)來表示骨架，我們需要將它嵌入到我們給定的骨架當中。給定骨架原先是以有s個節點的樹的形式給出(在一般人形的骨架上會取s=18)，但是如果這s個節點沒有經過簡化，嵌入的優化過程是很難處理的。因此我們需要一個簡單的骨架，所以在嵌入骨架之前，需要將骨架簡化。所有的自由度為2的關節都將被除去(比如說膝關節）,關節兩端的骨骼塊被連在一起。簡化后的骨架將會只有r個連接點。那么骨架嵌入以后缺少某些必要關節的骨架怎么讓角色動起來呢？我們根據未簡化骨架上關節在整條邊上的比例，重新計算出該關節在簡化骨架上的位置，然后插入到骨架中。在我們的系統中，簡化的骨架中r＝7。簡化后的結果就是我們可以將簡化的骨架嵌入到系統中以最小化罰函數懲罰的對象。否則這樣的工作是很難實現的。
3.離散的嵌入骨架和優化
一般不可能計算離散的嵌入方式時使罰函數最小，因為嵌入的數量是指數級的。但是可以用類似分支定界的方法在問題的解空間樹T上搜索問題解。我們使用這樣一種方法：首先根據部分嵌入的下界估計保存優先級隊列。然后在每一步，取出在隊列中最好的部分嵌入，將它展開，與下一個關節進行計算，然后將結果保存在隊列中。所以，第一個被完整展開的嵌入就是最好的嵌入。為了加速算法并且盡可能少的占用內存，如果部分嵌入有一個很高的下界，那么它將被立即拒絕并不在嵌入到隊列中。雖然這種算法在最壞的情況下依然是指數級的，但是在我們測試實際情況它都是很快的。
在骨架嵌入前將骨架進行了簡化，省略了很多的關節，比如說膝關節，但簡單骨架嵌入以后，要讓角色真正的動起來，還是需要重新插入這些關節。在這里可以通過按比列分割骨架圖中路徑最短的邊來得到。我們希望嵌入后的骨架能夠很好的滿足角色的形態比列，但是，有時候骨架并不能很好的適應我們的角色。同時，一些小的被忽略的骨骼塊并沒有被賦予正確的朝向。骨架優化的過程就是為了解決這些問題的提出的。
4.蒙皮
我們的角色和嵌入的骨架在將皮膚依附到骨架上之前是沒有任何關聯的。骨架并不能夠驅動角色運動。因此我們需要指定骨架運動與角色表面網格變化之間的聯系。雖然在這里我們可以用很多的網格編輯技術來進行網格變形，但是我們選擇標準的LBS方法：假設表示網格頂點j的坐標，表示第i塊骨骼的變形矩陣，表示第i塊骨骼對第j個網格頂點的變形權值。LBS把j變形后的位置表示為。我們的目標就是找到每一塊骨骼變化對所有頂點的影響權值。我們所期望權值有以下幾個特性：首先它應該與網格的大小無關，其次權值的變化應該平滑，最后關節間兩塊骨骼的移動寬度必須與關節到表面網格的距離成一定的比例。即使有一個方案能夠得到權值使得骨骼能夠滿足這些特性，但是它們很可能失敗因為他們忽略了角色的的幾何學特性。作為代替，我們用熱平衡原理來尋找權值。假設我們把角色的體積認為是一個不占容積的熱導體，然后我們強迫骨骼i的溫度為1，而其他骨骼的溫度為0。當熱平衡以后，我們就可以把表面上每個頂點的溫度值作為該骨骼對它影響的權值。
三、實驗結果
盼盼動畫系統設計時主要依照三個標準：①廣泛性。適應于盡可能多的模型。對一些結構比較特殊，或者會產生歧義的模型能夠盡可能的正確嵌入骨架。②質量。關鍵在于蒙皮的技術，讓表面皮膚能根據骨架運動驅動正確的位和形變，以期與視頻游戲中的模型相媲美。③性能。運行在大多數的家用計算機上。在盼盼動畫系統里對采用的模型進行了一些簡單的限制：模型必須是全封閉的，并且是以最自然的姿勢站立，這樣能大幅度的提高骨架嵌入的準確性。當然模型需要是一個有四肢能被嵌入人體骨架的。
圖3為盼盼三維角色動畫系統的一張截圖畫面。系統主要包括模型選取、BVH運動數據選取、運行、視圖操作、工具條等功能。該系統的運行環境為英特爾酷睿雙核CPU，主頻為1.73Mhz，內存為1GB。因為盼盼動畫系統是單線程的，所以雙核的CPU幾乎沒有什么影響。測試發現，計算的主要消耗花費在分離過程中距離場的計算上。
4、展望
雖然盼盼動畫系統在人體動畫領域取得了一定的進展，但是它依然存在著不足，限制著它的應用范圍。在技術方面，建立骨架圖的時候可以用橢圓來建立初始骨架圖。在應用方面，首先它的蒙皮質量在某些地方還可以改進，可以通過在骨架上自動蒙皮的技術來提高質量；其次，它的骨架中的關節與一般人體的關節有出入，不能由一般人體骨架運動的數據來驅動，這樣就不能很好地利用網絡上大量的表現復雜運動的運動數據。另外，盼盼動畫系統依然不能夠表現手部動畫、臉部動畫這些需要細節的動作。如果能在后期中加入這些方面的應用，一定能夠得到更為廣泛的應用，并且大大減少人體動畫開發的整個周期。
注釋
①LiuP,WuF,MaW,LiangR,OuhyoungM,“Automaticanimationskeletonusingrepulsiveforcefield”,Proc.ofPacificGraphics’2003,pp.309-413.
②TeichmannM,TellerS.“Assistedarticulationofclosedpolygonalmodels.”Proc.ofComputerAnimationandSimulation’98,pp.87-102.
③KatzS,TalA,“Hierarchicalmeshdecompositionusingfuzzyclusteringandcuts”,ACMTransactionsonGraphics,2003,22(3):954-961.
④WadeL.Automatedgenerationofcontrolskeletonsforuseinanimation.PhDthesis,TheOhioStateUniversity,2000.
⑤BaranI,Popovi?J,“Automaticriggingandanimationof3Dcharacters”,ACMTransactionsonGraphics,2007,26(3):72.
⑥KryP,JamesD,PaiD,“EigenSkin:Realtimelargedeformationcharacterskinninginhardware”,Proc.ofSymposiumonComputerAnimation(SCA)’2003,pp.153-160.
一、角色造型分類
在對三維動畫當中的人物進行設計的時候，不僅僅是要考慮到人物所表現在外部的形體，更為重要的是應注重塑造的角色內在的氣質以及性格。在角色造型的設計中，運用最為廣泛、最多的是實物類的造型，像動畫中的寫實類則可以劃分為兩種：一種是純寫實，如《小蛾蚌找媽媽》、《花木蘭》等，這種都是依據人物的原型，加上少部分的藝術修飾；第二種形體式的造型，如《大鬧天宮》、《人猿泰山》等等，對于這些角色的設計，與現實就有很大的差異。
二、造型要素符號化分析
作為將多項藝術綜合在一起的動畫藝術，它所使用的表現手段有動作、繪畫、聲音、性格等方面。在動畫形象的塑造中，這些動畫藝術的表現手段都御用不同的形式集于一體，表現形式的融合才將動畫藝術獨特的審美價值表現了出來。在互動化、動態化飛速發展的新時代，塑造出來的具有獨特視覺的的形象，已經逐步的被人們所認可；動畫形象也用它獨特的“語言”，已經影響了世界文化。從本身來講，動畫形象也屬于一個國家的文化，從另一個面講，也代表著民族應有的精神。所以，筆者認為，可以將三維動畫中所表現出來的角色視為對傳統文化傳承的系統符號的組成。作為三維動畫角色造型，是從人、社會以及自然中逐漸衍生出來的，并且分為了若干小系統，在配合上有機的結合，輸出一個完成的模型系統，最終讓人們來評價起功能性。
三、角色內涵設計要素
（一）性格要素
19世紀英國的著名演員麥克雷蒂曾經說過：想要測定出性格的深度，則需要探索他潛在的動機，真實的去感受他心中最細致的、精細的情緒變化，挖掘出字面下所隱藏的思想，從而真正的掌握住一個具有鮮明個性的人的內心真髓。其中最關鍵的是要去了解角色、抓住基調，即角色最為本質、最為核心的方面、思想以及個性特點。動畫角色的創造是否能夠得到成功，關鍵取決于設計者對角色的實際理解以及感受的多少。實際上，想要準確的抓住人物性格的基調，主要是從動畫電影的劇本中、角色行為以及對話語言中進行摸索。高爾基曾經說過這么一句話“情節是性格的歷史。”正是由于每一個動畫形象都具有自身獨特的特點，動畫里面的角色才能夠有血有肉；只有角色之間進行相互的比較，才能夠真正的構建出屬于這一部動畫真正的靈魂。所以，筆者認為將角色的性格塑造完美，對動畫的影響是巨大的，設計人員必須要重視這一點。
（二）形體要素
在《符號形式的哲學》這一文當中，卡西爾表示：“各種符號形象集合在一起，就形成了人類的文化。”而且雅各布森也說過：“人類以視覺、聽覺要素作為基礎，就形成了人類社會中最社會化、最為貼切以及具有豐富意味的符號系統。”而在三維動畫的設計中，角色造型就成為了最主要的符號。也可以說成，在動畫作品中，角色所具有的視覺符號、聽覺符號的意旨與設定的表現都是運用的造型符號的整體集中性。
（三）表情要素
對于表情的研究，所選取的參照物基本上都是在現實中實際存在，或者是在以現實為基礎，加以中和或者擴展得來的。（無論是人物，還是動物需要塑造的角色都如此。）在動畫表情的設計中，首先考慮的是角色的真實性（大量的參考現實實物），然后還需要考慮是否符合動畫表演的特殊性。動畫角色的表情設計必須符合角色的本身特征。這樣設計出來的角色才能符合所要求的表情。俗話說：“相由心生，而心靈的窗戶則是眼睛。”在動畫形象的表情研究中，需要充分的研究真人眼睛，在其中，我們發現了眼睛之所以不同的關鍵。試想一下，一個動畫人物的眼睛沒有任何的變化，那它就算不上三維動畫中一個鮮明的形象，最多能算做一個模型，或者是玩具。迪斯尼曾經說過：“觀眾喜歡關注動畫角色的眼睛，因為眼睛能夠傳播心靈的呼喊，所以想要讓形象具有說服力，必須在這方面的技術上投入時間和資金。”
（四）動作要素
理查德·威廉姆斯有這么一段話：“傳統的動畫作為繪畫藝術的發展，那三維動畫設計則可以作為木偶戲的發展，換句話將，既是具有高科技的木偶戲。但是兩者包含的角色塑造的動作、重量等方面，則是都需要解決的問題。”例如：
在福建泉州有聞名于耳的提線木偶戲，強調的表演概念則是——傀儡意念。其中的傀儡意念指的是以專門的舞臺表現的語言作為其特點，運用準確的把握，作為傀儡戲自身具有藝術規律一種依據的獨特創作思維方式。而我們則可以借鑒這一種理念方式，從“角色的性格思維”這點出發，設計出角色的動作，這樣才能夠讓三維角色更富有生氣，并且貼切劇情需要。
（五）聲音要素
動畫形象的配音在三維動畫的創作中，是角色造型設計中不可或缺的部分，配音與視覺形象的完美結合，才能構造出生動的形象。不論是哪一部經典的動作作品，除了讓人們眼前一亮的絢麗畫面，還需要貼切的聲音與之相配合，而且聲音也能夠留給人們深刻的印象。隨著三維動畫的發展，配音的重要性也逐漸的顯現出來，不再是以往的無聲電影了。
畢業論文（設計）撰寫方法及基本要求
（適用于環保機械、數控技術等各方向）
一、 開題報告的撰寫方法及基本要求
1、 如何選題、開題
選題、開題必須要考慮以下幾個方面的因素：
1）課題有沒有價值，從為什么要選這個課題？選取這個課題有什么背景，這個課題的研究，從理論上看有什么價值，從實踐上看，有什么價值。
2）從實際出發，根據自身的知識結構、實驗條件、資金等方面的情況選取適合自己研究的課題。
3）課題要與所學專業相關，且忌選擇與所學專業相差太大的題目。作為過程裝備與控制工程專業的本科生，所選課題最好與過程裝備的工程設計、技術開發、生產制造及工程科學研究有關，盡量選擇結合生產和科研單位的實際任務，也可以是教師科研或研究生課題的一部分； 或者是同本專業、學科內容密切相關，符合教學要求的自擬課題。
2、開題報告一般包括哪些內容
開題報告一般包括：
1）課題的名稱。課題名稱是所要研究內容的高度概括，要簡練，一般不要超過20字；
2）問題的提出。從為什么要選這個課題？選取這個課題有什么理論的價值，實踐的價值，預計從幾方面來完成。
3）這個問題研究的現狀。國內研究到什么程度，國際研究到什么程度，主要通過文獻綜述來闡述。
4）確定自己要研究的主要內容。
5）確定研究擬采用的方法和步驟。就是采用什么樣的方法來對這個課題進行研究，研究這個課題具體分哪幾個步驟進行。
6）對研究課題的可行性進行分析。如自己具備哪些條件、研究路線是否行得通等。
7）列出時間安排。
8）列出參考文獻。
3、如何查閱文獻資料、怎樣寫文獻綜述查閱文獻資料可根據如下步驟進行：
1）課題確定后，要根據課題的研究的內涵確定課題的中英文關鍵詞；
2）根據中英文關鍵詞檢索該課題領域的期刊、學位論文、專利、國際會議、經典著作或專職部門的研究報告。建議從以下幾條途徑入手：一是通過檢索學校圖書館的電子資源，如維普中文科技期刊數據庫、萬方數據資源系統、超星數字圖書館、Elsevier數據庫等，一般能查到較新的文獻，找到幾篇“經典”的文章后“順藤摸瓜”，留意它們的參考文獻。質量較高的學術文章，通常是不會忽略該領域的主流、經典文獻的。二是利用學校圖書館的外文過刊閱覽室，能夠查到一些較為早期的經典文獻。三是利用國家或省市圖書館或一些科技情報檢索機構，也能夠查到一些相關文獻。四是利用互聯網，從一些專門的網站上也能獲取一些信息。
在寫文獻綜述時，可參照以下步驟：
1）首先要將與你課題題目相關的國內外研究認真介紹一下（先客觀介紹情況，要如實陳述別人的觀點），從而了解到國內外目前研究的現狀如何，別人都采用了什么方法進行了研究；
2）然后進行評述（后主觀議論，加以評估），評述目前研究的水平，研究方法的適用性或其不足；
3）最后評述一下自己擬研究課題有何意義，目前處在什么水平，自己擬采用的研究方法是否科學合理。
4、如何合理的安排時間進度
根據擬定的研究內容及擬采用的研究方法、手段，詳細列出進行課題研究所需的工作（工作劃分得越細，越容易統籌安排）根據總的課題時間進行統籌安排，合理分配。
有的研究內容相互之間關聯性較強、則需要分步進行；而有的研究內容關聯性不是很強，則可以齊頭并進，同時展開研究。例如，很多課題需要實驗分析且往往需要在理論分析或數值模擬分析之后進行，但是實驗分析往往需要較長的時間，如果按部就班地進行研究，往往會拖很長的時間，這種情況下，就需要將實驗分析的內容進一步細化，如可分為試樣制備、實驗條件準備、實驗、檢驗或標定等，可以將試樣制備和實驗條件準備等實驗工作提前，在進行理論分析時就開展這些工作，這樣就節省了時間。
合理安排時間進度與具體的課題有關，此處只給出了指導性原則，建議同學們可參照企業施工或維修計劃圖的方法，將細化的工作排列在時間進度表中，找出最優工作進度安排路線。
5、參考文獻
參考文獻包括書籍、期刊、專利、會議論文等，總數一般不少于10篇，其中外文文獻一般不少于3篇，參考文獻要能體現相關研究領域科技發展的新進展。
二、畢業論文撰寫基本要求及方法
1、畢業論文的基本要求
論文篇幅為1.5萬字左右，一般不少于30頁。
主要內容及編排順序如下：
1）摘要；
2）目錄；
3）前言或緒論（包括研究課題的目的意義、相關情況的介紹、前人工作等、課題研究內容等）；
4）按研究的內在邏輯關系給出理論分析、數值分析、程序或實驗等研究過程中的步驟、數據、結果等的描述；
5）結論與展望；
6）參考文獻，參考文獻不少于10篇，其中英文不少于5篇，需要在正文部分引用出處。
2、畢業論文撰寫的方法
畢業論文是在完成各項研究內容的基礎上，按上述內容闡述研究的目的、過程、成果及結論。
在撰寫論文過程中，理論依據要充分，數據要準確，公式推導要正確，能將所學的知識和技能應用于畢業論文中。另外，要注意論文結構的合理性；數學模型建立的正確、合理性；實驗方案的合理性，實驗數據的準確性；社會調查的客觀性和科學性。是否有自己獨特的見解或者創新。
另外，撰寫論文時要概念清楚，內容正確，結構嚴謹，文字通暢，用語符合技術專業規范，各種標準資料的運用符合學科、專業國家標準的規定，圖表清楚，圖面質量符合要求，書寫格式規范。
三、畢業設計的要求
1、 設計說明書內容
1）文獻綜述（研究課題的意義與作用、研究方案確定的原則與說明）；
2）總體結構設計、技術方案依據及原理說明（有實驗的應包括實驗流程示意圖）；
3）技術實施過程、工藝計算、機械設計和強度設計、零部件結構設計；
4）材料的選用和說明、機器或設備的制造、安裝或檢修；
5）結論、總結或專題討論。
2、設計圖紙的內容、圖紙量的要求
設計說明書篇幅為1.5萬字左右，一般不少于30頁。
設計圖紙：指機械設計標準所指的圖紙，圖紙繪制的規范及標準優先采用國家標準。設計圖紙的總量不少于2張A0或4張A1的圖紙。對于大紙畫小圖的現象應予避免或進行適當的折扣計數。
所有圖紙須有圖框和標題欄。圖紙要有人審核并在“審核”一欄上簽名，學生在設計一欄上簽名。原理圖、程序框圖和流程圖以及其它一些拋去文字就失去
意義的圖不計其內。圖紙可以用計算機繪制；任何人不得拷貝或抄襲他人的圖紙，一旦發現則以作弊論處。
四、論文（設計）選題方向
1、產品設計
2、創新設計
3、表面工程
4、機械設計技術研究
5、機械設計
6、機器人設計
7、動畫設計
8、振動控制及減振材料
9、逆向工程
10、圖形處理網頁設計
11、虛擬樣機
本文所采用的PTM模型有5個重要的約束。在算法進化過程中，對每個新生長的雜草個體都依次對各個約束條件進行判定，當個體不滿足某個條件時，則采用罰函數fp(x)=C•f(x)對其適應度值進行懲罰，其中C是一個較大的常數。個體不滿足的約束條件越多，則懲罰越嚴重，這就使得滿足約束的個體在群體中具有較優的適應度，在經歷多次繁衍后，不滿足約束的個體最終被淘汰，而滿足約束的個體則逐步占據整個種群，從而得到符合各個約束條件的解。
2實例分析
文獻［8］經在文獻［12］的研究基礎上，驗證了遺傳算法在進行行星傳動機構優化設計的優越性，因此，本文選取與其相同的實例進行優化，并將本文算法與遺傳算法的求解結果進行比較，以驗證算法的求解性能。
3算法尋優結果分析
在遺傳算法的進化過程中，種群中的個體數目始終保持不變，雜草算法中的個體數目卻在動態地變化，而在算法的對比實驗中，不僅要盡可能使算法各自的優化結果最好，還要考慮到算法復雜度的可比性。據此，本文通過大量實驗后，選定以下參數進行實驗:對IWO和BCIWO算法，初始種群規模為5，最大種群規模為10，非線性調節指數為3，最大、最小可生成種子分別為5、1，正態分布標準差的初始、終止值分別為20、1;對GA算法，種群規模為30，交叉概率為0．9，變異概率為0．01;三種算法的最大迭代次數統一設為100。每個實驗重復進行10次，記錄其中的最優結果，具體數據如表2所示。由表2可知，基于IWO與BCIWO而對該行星傳動機構的優化設計所得的體積均要小于GA。這說明，IWO和BCIWO取得了更好的優化效果。
4算法優化性能分析
為了更清晰地說明BCIWO較之IWO和GA在求解PTM問題時的優越性，本文將三種算法分別重復運行50次，計算出每次迭代所得的體積，繪制了三者的平均收斂曲線(如圖1)，并記錄每次實驗求得的最小體積，繪制了各算法多次求得的解的波動曲線(如圖2)，以觀察算法求解的收斂性及穩定性。由圖1可得，BCIWO較之IWO和GA總能以更快的速度收斂于更優秀的解。由圖2可得，在50次實驗中，BCIWO所得的體積的最差值、最優值均小于IWO和GA的優化結果。并且，BCIWO的求解波動不大，基本穩定，IWO的解雖然總體上相對穩定，但還是存在一定波動，而GA的解的波動相對較大。綜合以上分析，BCIWO在本文數據較為簡單、數據范圍較小的實例應用中，已經表現出了比GA和IWO更強的收斂性與尋優能力，從而推知，在更為復雜的多變量優化設計的實際問題中，BCIWO必然比其它兩種算法具有更大的拓展空間和應用前景。
5結語
(一)科學技術的進步。
所有藝術形式的產生與發展，都是以科學技術的進步發展為基礎的。印刷類的媒介是傳統設計作品的主要媒介形式，設計者的思想理念主要由文字形式進行表現，一切思想感情都蘊藏在文字之間，標志設計展現出的是簡單、抽象、清晰以及理性的特征。而后現代主義的設計風格就開始出現了改變，標志的造型設計已不再拘泥于簡單的文字與圖形，而是容納所有的設計風格以及運用多種多樣的設計元素，更加強調設計者與受眾之間的感情共鳴。
(二)設計理念的發展。
伴隨著經濟社會的迅猛發展，標志設計者也逐漸突破了陳舊傳統的設計理念，開始意識到不管從心理學出發還是從信息學角度去看，在外界刺激的所有元素中，只有不斷運動、持續變化、獨特新穎的信息元素，才有可能達到持久性的刺激人類視覺神經的效果，激發人們的興趣，而動態化的標志設計正好順應了這種新發展與新要求。同時，現代標志設計的動態化并不是隨機的或者毫無秩序的，而是具有一定的形態變化基礎，這個基礎不僅可以是色彩、圖形，還可以是其他與設計相關的組成方式，并能夠在各種媒介中進行改變，而且又不失其傳遞信息的準確性。
(三)產業環境的推動。
在工業化發展時期，多數企業都與制造業緊密相連，即便是屬于服務業的一些公司，其服務的核心內容也沒有根本性的改變，多數都是把生產作為核心。所以，以往的標志設計通常都是以固定形式顯現，不追求多樣性與多變性。然而經濟社會的快速進步與科技的不斷發展，催生了很多新興的行業，諸如多媒體、網絡與電視等，傳統一成不變的設計理念與設計形式顯然無法適應時代的需求，所以，用動態化的視角關注現代標志設計顯得尤為重要。
二、動態化現代標志設計的具體表現
(一)平面圖形的動態化表現。
在標志設計的眾多作品中，將靜態性的圖形轉化為動態性的標志設計成效，在現實生活中數不勝數，相當一部分標志都是由簡潔的、抽象的或具體的平面圖形進行設計表現。這種以靜帶動式的設計手法看似簡單，實際則需要高水平的創意技能，給觀眾帶來一種獨特的視覺體驗。在標志設計中將平面圖形進行動態化表現是現代標志設計的慣用手段。
(二)立體圖形的動態化表現。
隨著技術進步與設計理念的提升，標志設計逐漸產生了平面圖形中的立體式變化。雖然標志無法向雕塑那樣完全立體化，但是它卻可以在平面圖形的基礎上進行立體式的變化。所以，設計者通過立體、漸變效果等方法的運用不斷豐富標志的表現形式，促進了多樣化標志設計的風格。我們可以通過增加“空間”的實際趣味性的表現形式，打破刻在人們腦海里的思維定式，創作出新穎的表現方式，而這種多維式的空間思維方式給現代標志注入了全新的活力，彰顯出了設計風格的獨特個性。
(三)新媒介的動態化表現。
數字時代背景下，多媒體技術的快速發展與大力普及，使得人們由以閱讀、書寫為信息接收的重要方式，逐漸轉變為以聽、看為主的信息接收方式，信息溝通與交流的模式與以往有著很大的區別。標志設計當然也不能局限于特定的形式，而是需要更加全面、靈活的視覺性體現。另外，數字化技術的進步也要求現代標志設計突破二維空間的固定形式，大力拓展思維空間，促進標志設計視覺語言的高效、迅速表達。因此，互聯網等新媒介的標志設計的動態化表現，促使標志的內涵由靜止轉化為動態，由視覺轉化為視聽相結合，使得標志作品不僅為靜態媒體所服務，而且也為其他動態媒體所服務。
三、現代標志設計動態化的重要價值
對于配網自動化的系統功能沒有深刻的認識了解，不能準確反映供電企業的實際需求情況。技術方案不合理。對配網自動化建設中的設計方案，沒有根據不同的情況具體設計，缺乏合理性和可行性。系統效益低，許多試點規模小，能力低，缺乏規模效益。在饋線自動化方面，過分注重工作效率，忽視了系統的可靠性和安全性。缺乏根據實際情況對供電可靠性的不同要求，設計不同的修復方案。在配網自動化工程中，其組織實施和日常維護工作，缺乏統一的管理規則制度。部分設備和系統的性能不符合要求，不能滿足長時間可靠穩定工作的需求。配網自動化和配網系統等相關方面的系統缺乏集成統一性。對于以上在配電自動化實施過程中出現的問題，需要結合相關案例，總結經驗、吸取教訓，引進國內外先進供電企業的標準，改革和創新建設實用型配網自動化系統的基本思路和建設原則。
2配網自動化及通信系統的規劃建設原則
2.1建設原則
配網自動化及其通信系統在進行規劃建設時，首先需要考慮到的是系統的可行性、擴展性和先進性原則。根據具體施工環境，在配網自動化和通信設施建設工作中，采取靈活的通信方式。確保工程項目規模化的原則，保證項目的先進性。在工程項目的建設工作中，采取點、面相結合的方案，達到通信三遙的功能。根據明確的目標，協調建設前、后之間的規劃關系。根據不同的地理環境，在建設時采取適宜的通信方式，如光纖通信適宜范圍廣、距離遠的情況。在共用電力資源時，配網自動化通信系統的配電房通常不建設自身的通信系統，而是以其他方式通信，以便于日后維護工作的進行。
2.2系統的規劃設計
通信系統在工程建設的各階段工作中都是必不可少的，因此，在通信系統方案設計時，主要需要考慮其穩定性、實用性和可持續的問題。建設主站模式，能夠實現對配網系統的管理、監控、運行及維護等工作，其主要任務是收集配網運行中的信息數據并保存到主系統的數據庫中。配網終端建設的采用，極大程度上避免了建設中出現大范圍整改的問題，提高了供電系統的穩定性。配網終端系統的建設，首要是以遙信的方式將故障信號回傳到主系統工作臺，減少排查時間；其次，借用遙測輔助，實現對共用變電器負荷的實時監控工作。
3規劃建設中需要注意的問題
3.1通信模式的選取
基于信息技術的配網管理是配網通信技術的基礎，通信系統的優劣程度直接關系到自動化系統的完善與否。在考慮到配網實時通信對速度、安全、穩定性等的特色要求時，現階段，可供選擇的通信方式主要有：一、有線通信。如光纖通信，光纖通信具有可靠性高、保密性和抗干擾能力強、高代寬及傳輸距離遠等優點，占據了配網通信方式中的主要位置，被廣泛運用在生產生活中。光纜通信方式是規劃、建設配網通信的基礎所在，因地制宜對配網進行分布，可以進一步發展配網通信中的光纜技術，有效地提高光纜的可靠性和利用率；二、無線線通信。以公網通信為例，如CDMA、GPRS、EDGE等方式，主要有速度快、投資小、風險低、施工方便、維護簡單等特點。
3.2終端設備的安裝
在配網自動化通信系統的終端設備安裝中，開關房、配電房及相關開關柜的規劃和建設問題都需要考慮到。鑒于終端設備安裝環境的復雜性，在對通信設備進行安裝和選擇時，需要根據當地氣候、地形條件等具體實施。在選擇電力行業的入網產品時，最好選擇工業級別的產品，以保證其可靠性，并延長設備的使用壽命。3.3模塊的設計通信模板設計對通信系統整體建設有著重要的影響，為了保證終端設備安裝工作的順利，對于無線配電設備來說，模塊設計需要采取內嵌式的安裝方法。在使用到相關的無線網絡通信時，首要的問題是，確定所在區域內的無線網絡信號是否符合要求，其次是覆蓋域的大小是否在預計范圍內。
4結束語
在我國,機械制造產業得到了極為快速的發展與進步,與此同時,已經在我國的工業的發展進程中占據著極為重要的作用,加上近百年以來計算機行業的迅猛發展與優化,機械制造業汲取了計算機集成技術中的精華,逐步的實現了全面的自動化生產,完成了機器與計算機之間的完美的組合,自動化了的機械制造實現了生產業的空前的提升,更快、更好、更安全的生產已經基本實現,機械生產自動化代表的是社會發展的速度與效率。但是,不得不承認的是我國的機械生產自動化的發展仍然處于一個初級階段,盡管已經取得了不菲的成績,但是仍然具有從多方面發展的需要。再者,相對于其他發達國家,我國的機械制造的自動化產業的起步比較晚,很多技術方面的內容并不是非常的成熟,還具有非常大的進步空間,因此,難免要面對生產質量不佳,技術落后的尷尬局面。隨著人們對于地球環境問題的關注,環保話題已經成為企業發展中必須關注的話題,現階段的機械制造行業要想立于不敗之地就必須加強自身的品質建設和技術水平的提升,而標志性的準則就是能源的消耗,在各個生產環節的設計中加入環保理念。
2如何在機械制造自動化中加入節能設計理念
要想將節能理念深入的滲透到機械制造與自動化中,必須做好以下幾個方面的工作。
首先,需要對現有的機械制造的程序進行優化。只有目前現有的機械制造系統實現了結構上的優化才能夠充分的將引入的節能理念的作用發揮到極致,進而保證相應的設計做到節能與環保,具體來說一是要選擇最環保的發動機,發動機在機械生產中的重要性眾所周知,因此需要將發動機的公害、污染降低至最小,這樣才能夠在節能的前提下做到減少機械生產對于環境的破壞與影響;其次需要將節能環保的理念應用到機械生產的液壓系統中,液壓系統在工程生產中的重要性是不容忽視的,其發揮的作用是輔助機械的清潔與維護,所以在設計機械制造的液壓系統的時候應該將環保放在重要的地位上,比如液壓元件和除油液的設計上,這樣的話液壓系統在工作的過程中可以最大限度的降低磨損并減小故障的發生率,并能起到阻止各類微塵雜志對系統的損害,增長元件的使用壽命,這樣的話,可以邊去頻繁的對液壓元件的更換,從另一個角度來說就是減少了液壓系統對于周圍環境的污損,實現節能;三是,機械駕駛室也是精心環保節能設計過程中需要關注的問題,一般的,對于大型機械工程,駕駛室的操作成為機械控制的核心,為了實現對駕駛員的安全的保證并幫助駕駛員提高操作技能,就一定要在駕駛室的設計方面增加環保節能的因素,具體來說,就是要求設計人員能夠從駕駛室的結構的安排、輻射的防御等角度制作出基本實現全封閉的駕駛室。將駕駛員放置在一個與紫外線、電輻射相隔離的環境中,再者,應該增加對于駕駛室的人性化的設計,為了使駕駛員可以更加方便舒適的駕駛,可以將駕駛員的座位和手柄通過人體學的理念進行改造,盡量將手柄中的各項功能集中到手的一側,對于座椅的條件也應該方便,比如實現座位多方位的調節,最大限度地符合駕駛員的生理特征,進而實現工作效率的提升。
其次,需要從機械材料等方面進行節能設計。所謂的機械材料的節能度就是指在設計階段應該將回收的可利用的各種材料充分的利用,減少能源的消耗,之所以增加對可再回收的資源與材料的利用是為了降低的機械生產過程中各類廢物、廢氣和廢水的產生對于環境造成的各類不良的影響,其中最重要的是對各種結構零件的回收,零件的無毒無害的特點可以使得機械生產的再生率得到極大的提升,避免資源與材料的浪費;對于其他方面的材料的選擇上也應該以輕質量的材料為主,這樣的話就可以減小機械生產過程中機械本身的負荷,進而間接的減小能源的消耗并延長機械的使用壽命。
再次,在制作工藝方面也應該發揚節能環保的理念。在機械設計中,要想實現節能環保的目標就需要將結構和材料作為設計的重點,但是不可忽略的另一個因素是生產工藝的優化。在工藝方面,設計者應該引入各類節能的理念,對產品的生產流程進行重新整理優化,以減少生產過程中的能源的消耗,通過實際的觀察會發現,不同的生產工藝對于能源的消耗是不同的,因此,要對產品的制作技術進行改進和完善,實現生產技術的優化,是每一部設備都可以同時滿荷工作,使得設備的工作效率達到最大。
3結語
園林設計中建筑的虛擬模型也是同樣重要的，建筑的風格決定了整個園林設計的整體風格走向。接下來我們就通過3dsmax來創建建筑的模型。首先在軟件中把已有的CAD圖紙導入軟件，通過多二維圖形的擠壓可以制作出建筑的外墻模型，透過可編輯多邊形的制作我們可以將地板和窗成，當創建一個場景對象以后，需要及時為對象賦予材質球，如果等場景創建完成之后，對象會比較多，材質賦予就會相對復雜和困難。其次場景的布光也是建筑模型需要考慮的因素，再精美的模型和材質都需要燈光來體現。在3dsmax中模擬真實世界的光照效果，歸納起來有兩種方法：傳統的燈光陳列和使用全局光渲染系統(包括光能傳遞和光線跟蹤器)。傳統燈光陣列需要創建大量的輔助燈光模擬光的反彈效果，布光操作比較繁瑣，但具有渲染速度快、修改方便等優點。全局光渲染系統是通過光線在空間內來回反彈來計算的，對燈光的數量要求不多，但是需要有更好的控制光源的能力。我們可以通過不同的燈光渲染模式最終把園林設計的虛擬平臺搭建起來，完成最基本的平臺構建。
二、虛擬動畫在園林設計系統中的設置
虛擬動畫在園林設計系統中起著重要的作用，可以讓參觀者全方位地理解園林設計的全貌，通過3dsmax中攝像機工具的運用，可以隨意進行鏡頭切換，全方位對園林進行觀看，體現出園林的氣勢和風格。虛擬動畫技術在園林設計中利用場景變化，可以方便參觀者了解園林周邊的環境，動畫中加入一些精心設計的飛禽、動物、穿梭于云層中的太陽等來烘托氣氛，虛構各種美景氛圍。完成這些效果首先需要對攝像機的動畫進行調節，在場景中我們一般使用目標攝像機來完成對應的動畫要求，對攝像機進行路徑約束的綁定，將其“XYZ”軸控制為“位置”、“旋轉”參數默認的控制器，該控制器可以將X、Y、Z軸的參數分別控制，并單獨進行修改，能夠對攝像機動畫進行更為細致的編輯，路徑約束控制器為針對于“位置”參數的編輯修改器，該控制器能夠限制對象沿一條路徑或多條路徑的平均距離移動，對攝像機動畫參數的設置可以更精確。在完成攝像機動畫的基本設置之后，其次就需要通過動力學工具對園林設計中的物體進行物理模擬場景來設置動畫，這就意味著我們可以創建接近于真實世界的動畫效果，并且可以很方便地對動畫進行修改。動力學工具使用物理模擬場景來設置動畫，而非傳統的關鍵點方式，這是一種全新的動畫設置觀念，當設置完成模擬場景后，對象將根據其自身的物理性質自動完成動畫。動力學工具支持完全整合的剛體和軟體動力學、布料模擬以及流體模擬。將場景中的物理屬性設置完成之后，最后我們需要對場景進行一些人物的動畫設置，這有助于整個園林設計中生動性的提升，讓虛擬的場景更加人性化，通過創建一組骨骼動畫來適配骨骼模型，然后根據其形態確定骨骼位置，并適當進行簡化，最后完成骨骼的創建，在創建骨骼時，還要考慮到解算器的類型，以及分析模型動畫的復雜程度等因素。
三、結語
福建省農業科學院中以示范農場位于福州市晉安區新店鎮埔檔村，于2013年10月引進以色列設備及技術，建成3500耐以上的玻璃溫室大棚，建成投人使用1年來運行良好。現將該玻璃溫室大棚的自動化控制系統設計，及其應用于無土基質設施栽培的管理經驗總結如下。
1自動化控制玻璃溫室大棚系統設計
1.1玻璃溫室大棚自動化控制系統設計系統材料和結構
玻璃溫室是以透明玻璃為覆蓋材料的溫室，透光率一般為60%一70%。溫室的骨架為鍍鋅鋼管，門窗框架、屋脊為鋁合金輕型鋼材，肩高約8ma大棚管理系統采用JPK-013型自動化控制系統。開啟電腦，輸入用戶名及密碼，在桌面點擊海峽農業示范園控制系統圖標，點擊特殊菜單，點擊登錄“開”，彈出對話框，再次輸人另外一個用戶名及密碼，就可進行參數操作設計。設計結束后，下拉特殊菜單，點擊退出“關”。把目標溫度設計為300C，降溫需求百分比為10%。
1.2系統功能及操作設計方案
1.2.1夏、秋季的操作設計方案根據南方夏、秋季需要降溫的要求設計操作方案。
1.2.2冬、春季的操作設計方案根據南方冬、春季的氣候特點設計保溫操作方案。
2玻璃溫室大棚自動化控制系統設計管理要點
2.1水肥機一體化系統管理
水肥機由以色列Galcon公司提供。操作步驟:電腦開機一桌面一點擊Client系統一點擊Mixero
2.2分區設計管理
2.2.1水肥機一體化分區管理將整個溫室分成6個水肥灌溉區域，即與電腦連接的6個水閥所控制的灌溉區域為一個獨立的單元。區域布置見圖to水肥機裝肥料母液的肥料桶共7個桶，A,B液各3個桶，另外1個酸液桶，分為3個組別，酸液桶共用。針對不同作物，每組的肥料母液可以有所區別。A桶(Fert.1)和B桶(Fert.2)吸量都設為5.0L/m3，酸液(Fert.3)吸量設為3.5I}/m3。1區、2區種植瑞豐番茄，2014年5月31日移植;3區種植金玉滿堂番茄，4區種植串串紅鈴番茄，3區、4區均為5月22日移植。從移植到7月2日每天灌溉1次，清晨5:00開始滴灌，時間為10mino7月2日開始增加為4次，每次3min。因為3區、4區結果多，植株細弱，7月6日再增加1次，即3區、4區結果期每天灌溉5次，每次3mino5區、6區分別種植金石王1號和金玉滿堂番茄，2013年11月9日移植，前期灌溉同3區、4區，因結果盛期需肥水較多，增至每天7次(表3)。
2.2.2各區域的項目編號綁定及灌溉時間表(Irri-gationProgramNo.)設計各區域的電腦識別代碼及灌溉時間表設計見表30
2.3灌溉時間等數據的設計及修改
在Mixer的圖案里，點擊IrrigationProgramNo.，在左上角白色框格里輸入所要修改或設定的項目編號(ProgramNo.)，回車，再在左上角白色框格的左邊，點擊鎖匙(解鎖)，選擇要修改的數據，輸人要修改的數據，全部修改完畢，再次點擊解鎖，點擊確定(sure)完成修改。其他項目的修改過程同樣。
2.4所需EC,pH值的修改及其感應器校準
點擊FertilizationPrograms，在肥料項目號7,8,9欄目內修改各種植區所需的灌溉水肥的EC,pH值。2014年種植番茄，1,2,3,4區的EC值設置為1.5ms/cm,爪6區盛果期設置為2.0ms/cm;pH值都設置為5.7。當發現水肥機上的EC,pH值有偏差時，要用標準液來進行校準。
2.5洗鹽
點擊右上角IrrigationPrograms進人操作界面，點擊ProgramSettings進入灌水數據界面。程序號(Prog.No)要選擇灌溉肥料沒用過的空白號。優先權(PrioritySetup)選擇low。灌溉間隔天數(Irri.Cycledays)選擇1d，時間單位(Irri.Unit)為min;灌水量(Quantity)為持續灌水60min，肥料(Fert.Prog)填寫0。開始(StartTime)寫0:O1，結束寫23;59;各區的間隔灌溉時間(Duratior)寫250min(洗鹽1輪60x4為240min，其間休息10min。這就是洗鹽1d的循環模式。
2.6過濾器清洗
每個肥料母液桶下面都有1個過濾器，選擇在沒有灌溉的時間段里，關閉水肥母液桶的開關，把過濾器小心擰開，用清水沖洗過濾片，干凈為止。然后在灌溉之前裝回，打開水肥開關。水肥機后面也有1個過濾器。
2.7混合桶溢水問題的解決
灌溉是邊混合水肥邊進行灌溉，如果遇到突然停電，等來電時，電腦不知道混合桶的水肥該往哪個區走。因此，當看到混合桶溢水時，應立即手工把混合桶里的水肥舀出1/2。
3小結