cg技术论文精品(七篇)
时间：2023-03-13 11:17:47
序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇cg技术论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。
篇(1)
在计算机技术发展、个人电脑普及的今天，数码技术与艺术设计的结合已经成为不可阻挡的趋势，既是应艺术设计发展的需要，也是数码技术发展提供了可能。数码技术从诞生到发展成为现代艺术设计的主要表现手段，使现代艺术设计的形式更加多样化，一种新的艺术门类——数码艺术（CG艺术），在艺术设计领域中逐渐占有重要地位。
一、CG艺术的产生
CG艺术也称为数码图形艺术，原为ComputerGraphics （电脑图形）的英文缩写，通常指的是数码化的作品。现在CG的概念正随着应用领域的拓展在不断扩大。如今的CG一词，既包括技术也包括艺术，几乎囊括了当今电脑时代中所有的视觉艺术创作活动，如平面印刷品的设计、网页设计、三维动画、影视特效、多媒体技术、以计算机辅助设计为主的建筑设计及工业造型设计等。国际上习惯将利用计算机技术进行视觉设计和生产的领域通称为CG。
CG艺术起源于计算机图形技术在艺术设计领域的拓展。。1962年，美国麻省理工学院的苏泽兰发表了名为《画板》的博士论文，正式提出计算机图形学（ComputerGraphics）这一概念，奠定了计算机图形技术发展的理论基础 。随着计算机技术的发展，个人电脑逐渐普及，数字艺术软件功能也日益强大完善，各种具有强大图形处理能力的绘图软件成为艺术创作的工具，同时，围绕计算机涌现出诸如扫描仪、针式打印机、喷墨打印机、激光彩色打印机、数码绘画笔、胶片记录仪等众多周边技术设备，更加有力的促进了数字与艺术的融合与发展，逐渐形成自身独特的视觉表现语言，CG艺术这一形式开始进入到古老的艺术殿堂。
二、CG艺术设计的优势
数码设计是靠信息（数据）处理的原理，以计算机为平台的艺术设计，借用高科技手段传达设计师的设计思想。传统设计主要是指利用传统绘图工具，传达设计师的设计思想。通过比较可以看出数码艺术设计具有传统设计手段无法比拟的优越性：
1、造型准确，效果逼真；
CG艺术既可较为真实地表现客观事物，也可表现人们幻想中的世界和理想化的形象，还可把表现形式从二维空间的平面上扩展到三维和时间维，使画面呈现出强烈的立体感并富有意境和美感和震撼力。在设计创作中，常常需要将所构思的设计造型准确而逼真地表现出来，以表达其设计意图，并作为对设计方案进行比较和征询意见的依据。表达设计意图的手段有效果图和制作模型。效果图的准确性和真实感比一般绘画要求高，一般不能带有随意性和艺术上的夸张表现手法。早期的效果图需要专业的美工设计人员进行手工绘制，由于绘画本身的限制，很多表面和内部细节都无法清晰的展现出来，而用电脑绘制的效果图可以对个别部分进行独立地修改，由于其相关软件日趋完善，使创建出的效果图更接近于真实效果，使其在具备实用价值的同时还具备艺术价值。
2、修改方便
数字化图形技术制作的效果图便于修改，可以在建模到成图的过程中，进行造型、色彩、质感等方面进行反复修改。这样既有利于设计师优化设计方案，也有助于多角度地展示设计构思和表述设计。
CG设计对于摄影、摄像方面来看则解决了大量拍摄之前制作众多的道具以及传统的后期制作的诸多烦恼，即节省了大笔的拍摄费用，实现了过去难以用摄影技法完成的甚至难以想象的设计创意，极大地增强了广告的表现力和艺术感染力。它可直接在电脑上形成多种设计方案，经审定后作进一步的修改和调整，甚至可以反复修改，完成多套设计方案。它能使设计者与客户之间的交流变得更为便捷。
3、易于复制和保存
CG技术的另一优势便是“复制性强”，设计师可以将稿件精确地复制，并且可将设计好的文件保存为模板，对那些内容相关的设计直接在模板上更改即可完成精美的再创作，可大大地节约时间，这也是传统设计所欠缺的。
4、图库、模板的使用极大地提高设计效率
在经济高速发展的时代，设计的效率就意味着生存，特别是在一些竞标活动中，尽快地完成设计任务成为最关键的问题。。传统的设计方式只能冲头开始做，而是用CG进行设计就可大大节省时间。利用软件的图库功能，把一些标准性的符号化整为零，快速完成；或者使用模板功能，对已有的设计模式加以修改，从而快速完成设计任务，极大地提高了设计效率。
三、CG技术带来的影响
随着“数字化信息时代”的来临，现代艺术设计已步入了一个高速发展的转型期。以计算机为平台的图形、图像数字艺术在艺术设计领域的地位日趋上升，特别是在网络设计、数字媒体设计、虚拟现实设计、环境艺术设计、平面艺术设计、三维数字动画艺术设计、多媒体艺术应用设计等领域成了不可缺少的工具。而设计的背景如人文、社会和商业都在发展与变化，新技术和新媒介的产生都影响着设计。
CG技术为艺术设计带来了全新的艺术表现形式。CG技术为人们提供了强大的处理视觉形象的媒体和技术，给人们展示了一个新颖的视觉天地，为设计师提供了一种全新的艺术表现形式和空间，开拓了艺术家创意的潜能。不仅如此计算机图形还可以产生种种特殊效果，提高设计表现力和工作效率。
CG技术为艺术设计带来了新的设计理念与认知方式。数字化图形技术的发展要求设计师重构新的设计理念与认知方式。在人类文明史上，“笔”曾经是人类认知客观世界的重要手段。在笔的时代，设计艺术主体的认知的手段主要是靠书写或印刷。用笔的过程实际上是设计师对自己的创作对象的观察、概括和传达的过程。CG技术的发展改变了人类的生产方式和生活方式，从而影响到人的认知方式。从“笔”到“鼠标、压感笔”就是设计艺术主体重构自己的认知方式的过程。
CG技术的发展给设计师表达设计意图提供了新的平台。随着计算机技术的发展，计算机硬件配置越来越适合处理高质量的图像。计算机成为数码图形制作中重要手段和强有力的载体。辅助电脑设计的诸多软件已成为艺术设计学习与表现的主流。数字化绘图软件能把复杂的四维空间形象绘制在二维空间。设计者可以运用数字化绘图、数字化三维动态等手段，更加真实地反映室内外空间状态及构造、装饰材料的质感及光影。
结语：
尽管数码技术的快速发展大大地丰富了我们的表现手段，但是在令人震撼的数码特技效果后面，更重要的是我们的想象力和创造力。我们不能够盲目的依赖电脑，没有好的创意在里面，CG技法再熟练，制作的特技效果再绚烂也不能称作好的设计。“传统设计”虽然从技术层面上不及“数字设计”的精确，但它是一个历史时期的必然产物，是“数字设计”的必经阶段，CG目前无法代替传统手绘的地位，也不可能代替传统手绘。不论是传统手绘技法还是CG技术，都应成为完成整个设计过程的一个重要环节和必备条件，它贯穿在整个设计的全过程之中，在不同的设计环节，实现着设计师的设计理念和设计方案。这就是CG技术在艺术设计表现技法中应用的根本目的。
正确的认识传统艺术和CG艺术的关系.有助于我们正确认识CG艺术。CG艺术是新生事物，是今后艺术和技术发展的主流，它无损干传统艺术.只会使传统艺术更健康的发展。。用传统艺术，尤其是民族的文化艺术来丰富CG艺术的创作，会弥补CG艺术创作中文化内涵的不足，解决数码艺术在创作中存在的过分注重视觉化表现的问题。
篇(2)
关键词：引擎动画 制作技术 成本核算
“引擎”一词来源于机械，在网络游戏中绝大多数三维游戏都是通过终端引擎来操作的。大多数人都知道“引擎”就是虚拟软件的代名词，主要利用二维平面电子现象模式的展示方式体现，我们经常接触到的“交互式游戏、房地产展销、各行各业的消费指南系统等”都采用了“引擎”来操作。“引擎”本身的特点就是人性化、趣味性比较强，适用于各行各业的销售平台，让消费者的自我需求得到充分的发挥和支持。但是这个在当今社会运用比较广泛的操作平台却很少涉足影视行业领域，就动画行业来说，引擎职能的转变也是一个认识与运用的转变。
打破传统CG三维动画的技术模式特性
最早为了提高满足游戏爱好者互动操作随意的模式，在传播方式中出现了数字“引擎”，这就是我们通常提到的“游戏引擎”。第一部开发得比较完善的“游戏引擎”诞生于1992年的3D Realms公司/Apogee公司开发的一部名为《德军司令部》只有两兆多的小游戏①。该游戏是以第一人称视觉组建的枪击类互动游戏，虽然该游戏只有两兆多大小但是却开了“游戏引擎”的先河。
从“游戏引擎”的出现到发展，引擎代码的编写也经历了不断的革新，每一款新游戏的产生都会设计出一套不同的游戏代码，而Unreal引擎可能是使用最广的一款引擎，在推出后的两年之内就有18款游戏采用了该引擎。“游戏引擎”的发展得到了更全面的革新，其中的编码设计也得到了完善，主要体现在细节的表现部分，比如动作的多变性，物理空间的准确度等。联合国教科文组织的世界文化遗产分部采用Unreal引擎制作过巴黎圣母院的内部虚拟演示，而Unreal引擎为空手道选手制作过武术训练软件②。与此同时，其他软件开发商在Unreal引擎基础之上也开发了一套名为“Unrealty”的建筑设计软件，用于房地产的演示。“游戏引擎”通过十几年的发展，开发出了不同类型的引擎类型，其中数Quake III、Lith Tech、V12、MAX-FX等运用得较为广泛。每个引擎都有自己的特色，比如MAX-FX有慢镜头特效，这种专门模拟电影枪击慢镜头特效是MAX-FX特有的编码。在“游戏引擎”日渐完善的情况下，越来越多的“游戏引擎”剧情场景被列为动画来使用。除了节省制作程序外，更节省了渲染的时间。正因为“引擎”的技术革新，其对其他媒体模式的技术方面也产生了一定的影响，这种被人尝试着发展的技术模式就是“引擎动画”。
“引擎动画”又被称为“引擎电影”（Mechinima），是由“Mechanical Cinema”一词合并而成③。“引擎电影”的最初概念由著名的游戏“半条命”首次引用，最初主要是表现电脑游戏的过场动画。最初的游戏开发商运用“引擎”来制作过场动画是为了节省时间和资金，以至于到现在国外已有多家公司以“引擎动画”的操作模式来研究制作影视动画。当开发商意识到“引擎动画”可以节约成本时，我们对传统CG三维动画的制作方式与“引擎动画”制作方式的特点就有了技术以及时间上的对比。
在影视动画中一个景别包含有“角色”和“背景”两个元素。在传统CG三维中“角色”是通过一些三维软件进行建模、材质、骨骼、绑定、权重、动画，最后渲染成品。“引擎动画”和传统CG三维动画前期制作工序几乎差不多，不同的是后期的制作方式、后期的不同主要体现在“动画”部分。传统CG三维动画是在“动画时间表格”里靠手动调节每一个肢体语言以及面部表情等细微动作来进行动作模拟，采取的方式是表格操作方式。而“引擎动画”是靠数据录入编程进行动画模拟，将事先编制好的初始化、图像、角色控制、碰撞检测等有关的数据API函数通过不同的场景变化进行编码录入。而在“背景”部分“引擎动画”与传统CG三维的区别也有以下几点：
灯光系统。引擎动画场景灯光的折射、反射或者半透明状态等光学的原理以及动态的光源、彩色光源等效果都是受引擎原始编码控制，原始编码为固定的数据设定，在不同的景别中都统一按该数据编码进行灯光效果核算，不再需要每次景别中设定灯光效果。而传统CG三维动画则是以道具模拟制作方式来完成，根据具体的灯光源环境调节灯光参数数据，在不同的景别中需要每次设定灯光参数数据。
物理系统。引擎动画录入进来的不管是“角色动画”还是“物理动画”，在固定原始数据支撑下，根据固定的参数自行达到动作的大小、力度、运动轨迹。比如碰撞探测，两个物体之间发生接触但是又不会出现穿透现象，这个就是碰撞探测的各个物体边缘，它会控制相互之间的位置关系，不必每次对量度都进行参数设置。而传统CG三维的物理系统在每次运动之前都得重新设定参数。
成品渲染。传统CG三维渲染模式按在1600×1200分辨率下一台普通电脑的渲染100分钟作品，每秒渲染30帧，每秒24亿个多边形，需要耗时8年左右，而100分钟的“引擎动画”渲染只需要100分钟的时间④。传统CG是图片静帧渲染，它预览的是渲染之前从未出现过的虚拟图像。而“引擎动画”则是在已经出现过图像的基础上通过互动操作完成动作模拟即可完成渲染，渲染时间是1比1的时间比例。
节能的成本对比
“引擎动画”对于传统动画来说前期少了一些引擎脚本制作的工序，如果按照工作量来预算成本，它比传统动画多出了1/2的工作量。一个动作的演示如果是传统动画就仅仅是动画骨骼制作以及动画而已，而“引擎动画”则多了脚本预设的工程，一个脚本可以运用到很多场景当中，适用于当前这个故事版本的很多地方，也就是说前期虽然多了很多工序，但是在后期制作中，当传统动画还需要按部就班地按每个步骤做每个动作的时候，“引擎动画”则减少了工作量。这是因为有了前面的准备工作，后面的工作相对来说要轻松很多，没有必要再去调试每一个动作，因为这个动作的幅度早就被“引擎”所脚本化了。如果按照1∶2的工作量来比喻，“引擎动画“这种制作模式非常适用于TV版动画的制作，因为制作的集数越多越能降低成本，相对来说后期分摊的成本就会越来越少。然而“引擎动画”也有其弊端，就是细节部分不能自我处理，还必须靠人工的手段来解决。目前“引擎动画”的技术正在一步步走向成熟，这种技术上的难关需要大多数程序专员们的创造与劳作的结合才能攻克。“引擎动画”的优势就是制作上工序的简化以及渲染上时间的节俭，而劣势就是它不像传统CG动画那样精细地调节每个细节，所以在具体的表演动作细节方面无法与传统CG三维动画相媲美。
由此看来，适用性是一个选择趋势，不管从技术还是成本上来看，“引擎动画”都有着它自身的优势从而立于动画市场。对于“引擎”的应用，除了我们今天探讨的“引擎动画”之外，还应用在其他多种媒体方式上，基于互动“引擎”的这种方式能让我们的信息获取来源方式更人性化、科学化。（本文为2010年重庆邮电大学社会科学基金项目“引擎动画研究”，项目编号：K2010-97）
注 释：
①“游戏引擎”的百度文库，。
③“游戏引擎”的百度文库，http：//baike.省略/view/33343.htm#sub33343。
④隋晏：《引擎动画制作中应用的方法研究》，北京工业大学硕士研究论文，2008。
篇(3)
关键词：框架；智能预案；相似度；匹配算法
中图分类号：TP391.1 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2013） 02-0000-03
1 引言
突发公共卫生事件应急系统的建立对于保障公共安全，建设社会主义和谐社会具有特殊重要的现实意义。目前国内外在应急响应领域已经取得了很大的进步，但对应急预案系统的研究才刚刚处于起步阶段。作为整个系统中最为基础和根本的一环，应急预案对于应急响应的实施具有重要作用。
本文通过对现有应急预案和应急响应过程的分析，通过框架技术对应急预案的知识进行表示，研究了预案的匹配算法，给出了预案相似度以及价值评估的计算方法。
2 智能预案匹配
应急预案是应急事件处置的领域知识来源。应急预案管理系统可以在对处置预案、资源分布转台、事件处置状态自动初步生成事件处置方案。再经过处置人员对初步方案进行调整，经过认可后即可作为高效地应急响应处理的指导方案。
2.1 基于框架的匹配
预案采用框架的智能化存储结构表示，预案的智能匹配自然和框架体系的匹配息息相关。基于框架体系的匹配系统一般由两大部分组成：
（1）由框架及其相互关联构成的知识库。提供求解问题所需要的知识；
（2）由一组解释程序构成的框架推理机。针对用户提出的问题，通过运用知识库中的相关知识完成求解问题的任务，给出问题的解；
2.2 匹配过程及算法
3.2 数据相似度研究
预案是介于数据与知识之间的一种知识存在形式，存储预案的框架结构具有不同数据类型的槽和侧面属性。计算不同数据类型属性的相似度，首先要讨论属性即槽值和侧面值的数据类型。一般来说，属性的数据类型分为以下三个大类。针对以上三大类型，分别来讨论其相似度算法。
4 结论
本文主要论述了智能预案框架表示与预案知识匹配机制。通过对现有应急预案和应急响应过程的分析，提出一个对应急预案的描述方法。利用框架结构完整的描述预案实体单元，依据各框架间的纵向联系和横向联系，从而形成框架网络。利用框架知识表示，研究了预案的智能匹配与相似度比对。最后讨论了预案相似度算法，给出了预案相似度以及价值评估的计算方法，讨论了预案框架中不同数据类型属性的相似度算法，重点研究了数值类型和文本类型的属性相似度算法。
参考文献
[1]Nilsson NJ. Artificial Intelligence： A New Synthesis[M].Copyrighted Matenal，2000.
[2]Sui YF，Gro Y， Cao CG.Ontologies， Frames and Logical Theories in NKI[J].Journal of Software，2005，16（12）.
[3]李晨阳，曹忠升，冯玉才.一种基于框架和中间件模型的知识库系统[J].计算机应用，2000（12）：1298-1300.
[4]张荣梅.基于CBR与MAS的智能决策支持系统研究及应用[D]：[硕士学位论文].北京：北京科技大学，2001.
[5]刘义刚.基于预案库的快速智能决策支持系统的研究[D]：[硕士学位论文].北京：北京理工大学，2001.
[6]杨健，赵秦怡.基于案例的推理技术研究进展及应用[J].计算机工程与设计，2008，29（3）：710.
[7]魏元凤，骆洪青，辛崇波.属性相似案例的检索模型比较研究[J].华东船舶工业学院学报，1999，13（4）：41-44.
篇(4)
Abstract： Under the guidance of sustainable development， green building naturally becomes the future development of the construction industry. This article starts to set up a green building economic evaluation model， establishes foundation for promoting the development of green building. This article has a detailed analysis about the incremental cost and incremental benefits of green technology， and accurately evaluates the economics of green building.
关键词： 绿色建筑；全寿命周期；增量成本；增量效益
Key words： green building；whole life cycle；incremental costs；incremental benefits
中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）36-0116-02
0 引言
历年来建筑业是我国国民经济的支柱产业，在经济社会发展中占据着重要的地位和作用。然而建筑业的发展却以高投入、高消耗、高污染、低效率以及难循环的粗放式的模式发展。高速城镇化发展又标志着建筑业逐年增长的发展势头，在可持续发展这一主题的倡导下，继续坚持传统的消耗发展模式显然是行不通的。绿色建筑作为解决上述粗放式发展弊端的良策，已经成为当今世界建筑发展的趋势。2013年4月，中华人民共和国住房与城乡建设部作出关于《“十二五”绿色建筑和绿色生态城区发展规划》的发文，文中明确提出绿色建筑的发展目标，发展战略，发展途径，保障措施[1]。
1 绿色建筑在我国的发展现状
1.1 绿色建筑的概念 绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑[2]。
1.2 绿色建筑的发展 国内绿色建筑的发展较国外起步较晚，但随着环境、生态、能源等问题的尖锐，绿色建筑得到了政府和社会的一致关注。在绿色建筑的推行过程中，遇到了一些来自各参与方的阻碍。各参与方都是站在自己的角度上去对待绿色建筑，而不能够客观的站在项目利益上去对待。房地产开发商片面的认为绿色建筑就是增加项目的前期投入；设计单位技术力量薄弱；咨询机构技术水平缺失，无具有资质的专业人员。其中最大的障碍就是对绿色建筑经济性的误解。
2 绿色建筑全寿命周期的成本效益分析
2.1 绿色建筑全寿命周期成本理论 全寿命周期是从“摇篮到坟墓”的整个过程。绿色建筑全寿命周期成本（Life-Cycle Cost of Green Buildings）是指从项目决策、设计、建造、使用、维修、拆除、报废、回收的整个寿命周期内生产者、消费者以及公众所发生的一切费用[3]。
2.2 绿色建筑增量成本分析 绿色建筑的增量成本是相对于传统建筑的增量成本，是指为了实现绿色建筑的相关标准，在其寿命周期内使用相应绿色技术而带来的总投资的增加或者减少。根据《绿色建筑评价标准》中介绍，绿色建筑指标体系由节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量和运营管理六类指标组成，绿色建筑的增量成本的分析将从上述六类指标进行展开[4]。
绿色建筑增量成本的确定还需要合理的计算出该项目在不使用绿色技术同时满足当地强制性标准的条件下的成本。绿色建筑增量成本计算公式如下：Ci=Cg-Ct
式中Ci表示绿色建筑的增量成本；Cg表示绿色建筑的总成本；Ct表示不使用绿色技术的传统建筑的总造价。
2.3 绿色建筑的增量效益分析
2.3.1 经济效益分析
①节地效益（B地）。对于利用旧建筑，地下空间和废弃场地的节地项目，节省了土地征用的费用。
②节能效益（B能）。绿色建筑通过改善结构窗墙比，合理利用可再生能源，达到减少空调设备的设施费和直接节约电费煤费。B能=■P电n×Q电n+B设
式中P电n表示第n年电费价格；Q电n表示第n年节电量；B设表示减少空调设施费。
③节水效益（B水）。节水项目因采用非传统水源减少的原市政供水量。B水n=■P水n×Q水n
式中B水n表示第n年节水效益； P水n表示第n年水费价格；Q水n表示第n年节水量。
④节材效益（B材）。绿色建筑设计中，设计和业主都坚持“土建装修一体化”的原则，使用高性能材料和可再利用材料，既提高了建筑的耐久性、节约了原材料，还减少了材料运输费。B材=B装+B再用+B运
式中B装表示节材的效益； B再用表示可利用材的效益；B运表示节材运费。
2.3.2 社会效益分析 绿色建筑的社会效益显得稍微抽象了些。采用节水技术的项目，会减少雨污水排放，进而减少市政管网设施的维修费。节水技术能缓解城市现状，减少了财政损失。绿色建筑会带来健康舒适的工作和生活环境，这对于提高工作效率很有成效。
2.3.3 环境效益分析 采用节能技术的项目，在达到节电节煤的同时也减少了CO2，SO2等气体排放，减少酸雨发生，提高建筑使用寿命；相对清洁的空气还能降低疾病发病率。环境效益的经济量化可以通过处理CO2，SO2等污染气体的工艺成本和因减少疾病发生而节约的医疗费来计算。
3 绿色建筑的经济评价
3.1 绿色建筑的财务评价 在推行绿色建筑的进程中，阻碍其发展的最大因素就是投资者不愿意为绿色技术前期过多的投入买单。站在投资者的角度，我们需要对绿色建筑的成本效益作一下财务评价。
动态投资回收期（T）的计算。
PB=B地+B材+■（B能n+B水n）（P/F，i，n）
NPV净=PB-PC
i——基准收益率； NPV净——累计净现值；
PB——增量效益累计现值；PC（Ci）——增量成本累计现值。
T =（NPV净出现正值的年数-1）+上一年累计净现值的绝对值÷出现正值年份净现值
3.2 绿色建筑的国民经济评价 站在整个国家的立场上，需要对绿色建筑进行国民经济评价。评价需要综合评定经济效益，社会效益和环境效益。绿色建筑的间接效益外部效果还是非常明显的，但是定量化却是一项特别复杂繁琐的工作。量化过程中可以通过转换成间接的外部效果，找到计算效益的突破口。例如减少CO2，SO2等污染气体的排放，可以通过计算处理污染气体处理工艺成本和减少疾病发生节省的医疗费来量化。
4 结论
文章主要从全寿命周期分析了绿色建筑成本、效益组成，以及简单的财务评价和国民经济评价。在我国当前全面贯彻可持续发展道路的的时代背景下，绿色建筑是需要得到市场的接受，得到投资者的认可的。上述评价模型可以提供投资者测算绿色建筑增量投资的回收期。据统计，绿色建筑的增量成本主要聚集在高效能耗设备，非传统水源和可再生能源设备等绿色技术上，大约67%的增量成本在每平方造价120-300元，投资回收期大约在2-10年之间，其余的项目投资回收期大都控制在20年内[5]。本研究对于推动绿色建筑的发展，分析绿色建筑的经济效益起到一定的参考作用。
参考文献：
[1]中华人民共和国住房与城乡建设部.“十二五”绿色建筑和绿色生态城区发展规划，2013.
[2]李百战.绿色建筑概论[M].化学工业出版社，2007.
[3]李静，田哲.绿色建筑全生命周期增量成本与效益研究[J].工程管理学报，2011，25（05）.
篇(5)
数字插画（也称CG插画）是近十年出现的数字媒体艺术形式，伴随着数字媒体技术的发展而逐渐成熟，广泛运用于影视动画概念设计、游戏美术、插画设计等领域。大众在消费杂志和欣赏商业影视作品的同时，间接或直接欣赏插图就成为一种必然行为。作为一种文化产品，数字绘画作品营造的唯美、绚丽、奇幻的艺术氛围通过游戏、电影、动漫影响着当代人的审美观念。然而，作为新兴画种，数字插画自诞生之日起即被定位为商业美术，其艺术价值也未得到学者的足够关注，这在当今数字媒体艺术人才培养方兴未艾的大背景下不能不说是一个遗憾。
1 国内外的研究现状
1.1 国内的研究情况
在国内，对于数字插画的理论研究成果主要集中在软硬件技术、商业应用、教学研究，或者关联领域研究，如王选遥《论电影画面的灵魂――概念艺术》、赵小林《数码绘画与设计艺术专业基础教学》等；从美学角度探索数字绘画艺术理论的论文，在“中国知网”以变换关键词组合的方式进行搜索，可见数篇，包括赵忠波《浅析超现实主义绘画对现代数字绘画的影响》、许超《后现代视野下CG插画设计的美学特征探微》。这些研究成果在一定程度上代表了当前国内数字插画艺术理论研究现状，总体而言研究的成果有待进一步丰富和系统化。
1.2 欧美等国的研究情况
在美国，以出版物为服务对象现代插画的发展已经超过百年，形成了非常深厚的文化土壤。繁荣的出版业造就了一大批技法成熟、风格多元的插画大师。近20年来，作为数字技术革命的策源地，美国的数字娱乐产业异常繁荣，很多从事传统插画创作的画家成功转型为概念设计师，使用数码绘图工具，为电影、游戏和动漫业服务，数字插画由此应运而生。不过数字插画师的成就也一直不为主流艺术承认，其原因同样源自艺术界对商业美术的某种长期的“歧视”。在西方的数字艺术行业内，有关数字绘画的研究基本集中在视觉特效软硬件开发使用、表现技法、商业应用等实用性、技术性领域，鲜见数字插画艺术理论的研究成果。这一点，从历年的“ACM SIGGRAPH”会议所的主题与会议日程安排可见一斑。
2 数字插画艺术理论研究的意义
2.1 为国内新媒体艺术理论研究拓展新的视角
目前，有关新媒体艺术美学理论研究的成果多集中在新媒体自身特性带来的审美异化，如虚拟性、交互性、技术性等，以及由此产生的新媒体与创作者的关系、创作者与观众之间的关系、新媒体对创作观念的变革等一系列问题。例如，刘自力《新媒体带来的美学思考》、刘佳《新媒体艺术的交互性带来的美学思考》等等。这些研究，从宏观的角度，阐述了新媒体艺术审美在文化学、心理学、社会学乃至哲学层面的意义。这样的视角，固然能够从整体上把握新媒体艺术的基本特征，但是限于一些研究者的专业背景，仍缺少对新媒体艺术中某些具体领域的研究。此外，需要指出的是，在新媒体艺术这个大的范畴中，实验艺术、装置艺术这类的当代“纯”艺术活动与游戏动漫设计、电影美术等商业艺术仍然是有本质性的区别的，所以，针对数字插画美学理论展开研究，对于充实国内数字媒体艺术研究的美学理论体系具有十分重要的意义。
2.2 数字插画创作需要艺术理论指导
由于数字插画是商业美术，一直以来被视为流行文化，其价值得不到主流艺术界的认同。以网络相册为平台，优秀的插画作品甚至可以赢得千万次的点击率，却很难进入到画廊、艺术馆中与传统画种获得并列展出的机会。数字绘画在主流美术界的“空缺”，使其缺乏专业而系统的评价体系、科学而规范的教育方法以及艺术投资人。这些都制约着中国数字绘画艺术品质的进一步提升。因此，展开数字插画的艺术理论研究，挖掘其文化价值、厘清风格流派、完善评论体系，将数字插画研究学术化、正规化，一定程度上可提高数字插画在主流美术界的知名度和影响力，这些都能更好地激励数字插画从业者的创作热情，对于提高数字绘画的整体创作水平、挖掘艺术价值是非常必要的。
3 数字插画艺术理论研究的必要性
3.1 利于构建更加科学的数字插画人才培养体系
目前，国内大专院校的数字插画教育大多处于初创阶段，师资力量和教材建设均比较薄弱。当前人才的培养主要由企业和社会机构承担，但在培养方式上往往注重技巧训练、追求画面的外在效果，较为忽视绘画创作的文化艺术性，不利于数字插画人才的良性发展。事实上，在欧美等国，数字插画师（概念设计师）基本出自艺术设计类院校的相关专业，需要系统学习解剖、架上绘画、艺术史、数字图形图像学等课程，企业培训只是培养实践经验的手段，学院教育才是主流。构建科学的数字插画人才培养体系，需要相关的艺术理论研究成果为依托，完善教材建设、丰富理论教学内容。
3.2 利于促进动漫游戏产业的原创力提升
自从2006年国务院《关于推动我国动漫产业发展的若干意见》以来，我国的创意产业得到了长足的发展，动漫、游戏产业的原创能力不断得以加强。很多项目开始借鉴国外同行业经验，更加注重前期的概念设计的投入力度，推出了一批有分量的游戏作品。例如，腾讯游戏开发的网络游戏《斗战神》。该作的前期概念设定由国内一线的游戏美术师合力完成，人物造型夸张玄奇却不失中国神话人物的特征，场景华丽宏大，且充满东方色彩，充分展现出数字插画的视觉创造力和奇幻文化的魅力。然而，对于中国创意产业整体而言，高质量的作品和优秀的概念设计师仍然数量稀少，数字插画师的绘画水平良莠不齐。拙劣的模仿和照抄，贫弱的造型与滥俗画风依旧充斥着中国的动漫游戏市场。建立数字插画艺术理论体系，特别是文化研究和批评研究，有助于指导插画师的创作，推动当前数字绘画创作者对艺术品质的自发追求，转变成自觉的要求。
4 数字插画艺术理论研究的内容
本文的重点在于研究数字插画艺术性，因而笔者认为可参照传统绘画研究的方式构建数字插画的理论研究框架，内容包括： （1）数字插画史论、人物及作品研究。 （2）数字插画文化研究。 （3）传统绘画与数字插画比较研究。 （4）数字插画批评研究。 （5）数字插画创作研究。
篇(6)
关键词：数字媒体艺术；“一体化”；教学模式
数字媒体艺术以信息化、数字化、网络化技术为基础，近年来被广泛应用到人们生活的各个方面；在这种时代形势下，我国对数字媒体艺术人才的需求量日益提升。根据相关数据显示，目前我国已经有大约1200所高校开设了该专业。数字媒体艺术涉及领域广泛，包括通信技术、计算机网络、建筑设计、美术和音乐、影视等。因此，数字媒体技术的课程设计也呈现出多样化的特点。由于各个高校的教学目标与定位不同，其在数字媒体艺术课程设置和教学模式方面也存在较大的差异性，教学质量也参差不齐。如何提升数字媒体艺术课程的教学效率，是当前教育教学需要思考的重要问题之一。“一体化”教学模式以其独有的优势条件，近年来逐渐被引入高校教学中，且取得了显著成绩。因此，高校若要提升数字媒体艺术课程的教学质量，就必须深入研究“一体化”教学模式的构建策略。
1 基于数字媒体艺术课程“一体化”教学模式中存在的问题
1.1 教学设备不完善
数字媒体艺术课程具有较强的实践性，而教学设备则是实践活动的基础，因此，高校在实施“一体化”教学模式时，应当完善教学设备，为数字媒体艺术专业学生的实际操作提供基本保障。由于数字媒体艺术课程具有明显的交叉性特点，涉及工业产品设计、数字媒体制作、网络游戏开发、影视后期、CG造型制作等，因此这些课程实践都需要高配置的实验室，这对资金投入的要求较大。但目前，部分高校由于缺乏教学资金，对数字媒体艺术课程教学设备投入较低，导致教学设备不完善且许多课程实践无法完成，无疑严重影响了课程教学的效率。
1.2 缺乏师资力量支持
当前，我国社会经济取得飞速进步与发展，与之相对应的是我国各个领域对数字媒体艺术人才的相关要求越来越高。教师作为培养数字媒体艺术人才的主要实施者，其素质直接影响课程的教学质量和“一体化”教学模式的实施效果。调查显示，当前许多高校数字媒体艺术专业教师的素质较低，难以满足产研“一体化”的教学需求。数字媒体艺术课程教学要求教师一方面要掌握扎实的专业知识，具有较高的艺术修养；另一方面要求其掌握一定的现代化传媒科学技术。但在实际教学中，许多教师虽然具有较高的学术造诣，但却未能掌握必要的现代科技手段，这使得产研“一体化”教学模式难以开展。部分高校的数字媒体艺术教师虽然具备传媒技术，但是缺乏艺术文化底蕴，其知识结构体系单一，同样无法在数字媒体艺术课程教学中准确把控教学进度和计划。
1.3 实践与理论不统一
当前，许多高校在数字媒体艺术教学中未能与时俱进，导致教学内容陈旧、教学模式单一，经常出现理论与实践脱轨的现象。尤其在实践过程中，一些教师或用人单位认为数字媒体艺术专业的大学生缺乏工作经验，因此，其多将学生安排在缺乏创造性的固定工作岗位上。这无疑严重制约了学生主观能动性的发挥，根本无法使学生掌握必要的专业技能和实践能力，也不利于提升“一体化”教学模式的效率。
2 基于数字媒体艺术课程“一体化”教学模式的构建策略
数字媒体艺术课程教学的目的是引导学生在美学和艺术理念影响下，积极探索数字理念、技术和创意的结合点，进而开展一系列艺术创造活动，可见，数字媒体艺术的创造性活动，必须重视技术掌握。因此，高校数字媒体艺术课程应当采用“一体化”教学模式，即将课程作业、综合练习和毕业设计有机结合在一起。调查显示，我国大部分高校数字媒体艺术课程实践、综合练习与毕业设计都是相互独立的环节，未能形成相互支撑的实践课程体系，这显然不符合“一体化”教学理念的内在要求。高校若要促使学生掌握数字媒体艺术知识，具备艺术创新思维与能力，则必须构建“一体化”教学体系。首先，要整合、梳理与数字媒体艺术相关的实验课程，并思考实验课程之间的联系与融合。其次，还要根据大学各个阶段专业课程的不同层次，将实习、创意和艺术认知等引入不同年级的综合实践中，促使数字媒体艺术专业学生对实习形成正确认识，并根据自身情况确定制作项目；进而使其在之后的学习过程中，围绕这一项目进行相关的专业知识研究和专业技能训练，将这一项目制作延伸到毕业设计，最终经过长期积累和训练形成毕业论文和设计项目。再次，要依据课程体系，科学地安排这些环节，使毕业设计、实习和实验在保持独立的同时，紧紧围绕课程体系有序开展。具体而言，要确认实践项目，在大学二年级的认识实习阶段，高校就应安排选题的综合训练，组织数字媒体艺术专业的学生参加专业讲座、参观实习基地等。教师应当根据学生的实际能力、学习兴趣、专业基础，制定合理的项目计划，并要求学生在实习过程中有计划地完成这一设计项目，并鼓励学生认真探究虚拟现实、动漫、网络、影视等方面的知识，进而确立毕业实习、创意实习、毕业设计的项目。此外，高校还应当加强学生的技能融合训练，鼓励学生在创意实习阶段自主选择项目，并依据相关要求进行技术组合训练。这有助于学生整体把握专业知识，打破单一的知识认知，进而产生相关的创意。最后，高校还应提升学生的技术能力与设计理念。在毕业设计、实习阶段，教师要指导学生在积累知识和技术的基础上，不断拓展自身的文化视野，并积极探索与制作项目相关的设计理念、资料与技术，制定切实可行的项目制作方案，进而促使其完成毕业论文和设计。
参考文献：
[1] 韩华静，黄心渊.关于数字媒体艺术专业培养方案的一点思考[J].计算机教育，2008.
[2] 杰.高校数字媒体艺术课程体系的研究与教学探索[J].A章，2009.
篇(7)
关键词：直接体绘制；分类；传输函数
中图分类号：TP391.41 文献标识码：A文章编号：1007-9599(2012)03-0000-02
Direct Volume Draw Transmission Function Study Based on Volume Data Classification
Tan Guozhen
(Zhejiang University Science Park Administrative Committee,Hangzhou310013,China)
Abstract:Visualization is a new field which forward to in the late 80s' in the 20th century.We present a data classification method according to gradient and scalar value.It can help researcher to more accurately set the opacity and color transfer function，which can be a clear indication of the inner structure and detail information of volume object.
Keywords:Direct volume rendering;Classification;Transfer function
一、前言
体视化[1-2]技术在二十多年的发展历程中，从概念、原理、方法到硬件系统等方面得到了全面发展, 已经形成了一套完整的体系。当前三维数据场可视化的重要方法之一是直接体绘制技术。它可以在一幅图像中观察整个体数据场，综合了解各种体数据的标量值等信息分布情况。它被广泛应用到气象预报、地震勘测、地质、石油勘探、医学诊断等领域。开展体绘制技术的研究，具有重要理论意义和广阔的应用前景。直接体绘制的一个核心任务就是体数据的标量值转化颜色、不透明度等光学属性。这一过程是通过传递函数实现，因此，直接体绘制中图像效果的关键是如何设计传输函数及传输函数的调节。传输函数【3-15】将三维数据场的数据属性映射为光学成像参数，给每个体素分配不透明度和颜色值，决定该体素是否可见及显示的颜色。体数据中的体素在绘制的图像中是否可见取决于传递函数分配的不透明度值，感兴趣的体素分配较高的不透明度值，相反则分配较低的不透明度值。体素在结果图像中的颜色也可以由传递函数确定，通过给不同类的体素分配不同的颜色值可以更加清楚地观察到体数据的内部结构。从而帮助我们显示那些我们想了解的区域，隐藏那些我们不想了解的区域。对广大用户来说，传输函数设计非常困难，调节的参数非常多，设置参数时难度很大并且调节参数非常耗费时间。如果设计传输函数时获得体数据的统计分类信息，使传输函数设计和调节变得简单。本论文针对传输函数设计存在的问题，进行深入研究与思考。提出了一种基于体数据内部信息的分类方法，采用该方法可获得一些重要的体数据信息，可以精确地设置传输函数的颜色及不透明度曲线，得到的绘制图像比较清晰。
二、面向医学体数据的分类方法
（一）传输函数
传输函数是直接体绘制的绘制效果关键因素，决定体数据是否可见及显示的颜色等。为了有效、清晰的显示与当前应用相关的信息非常重要。从体数据的标量值、梯度幅值、曲率等数据信息到不透明度、颜色、光亮度的映射用来决定什么需要可视化以及如何可视化，这种变换规则就称为传输函数。传输函数中，不透明度用来选择哪部分可见，颜色用来设置区分不同物体，通常不同的物体设置不同的颜色。在传输函数据属性中，需要考虑梯度幅值的大小，梯度幅度越大，对应空间域里该物质是边界的可能性就越大。将梯度变化大的边界点赋予不同的颜色，可以有效区分不同的物质。本文采用的二维传输函数【3-15】公式如下：
(1)
其中F表示三维体数据对应体素颜色的红、绿、蓝三个分量的值或该体素的不透明度值 ； =1表示该体素完全不透明； =0则表示该体素完全透明，图像上不能显示。S表示三维体数据对应的标量值。 表示三维体数据的梯度幅值； 表示传输函数变换规则。
（二）三维体数据标量值曲线的建立
采样点的标量值[5]是医学体数据最常用的数据属性，每个采样点标量值的大小具有特定的意义，用来区分不同的物质。在医学的CT扫描图像中，对应于骨骼、肌肉和皮肤等不同密度的物质有不同的标量值。
为了更好的建立三维体数据的标量值曲线，本文采用了最小二乘法的隐式曲线算法。首先，根据三维数据场的体数据标量值信息，采用最小二乘法来建立一个描述一条光线上标量值的隐式曲线方程。然后，将插入点调整到所拟合的隐式曲线上，使曲线更接近真实体数据值。最后，求出三维体数据标量值曲线。
本论文采用了三维医学体数据的大腿标量值的信息，用最小二乘法来建立一个拟合曲线来显示三维体数据标量值见图1。
图1大腿体数据标量值分布曲线
图1的横坐标为体数据标量值的大小，纵坐标为该标量值的体素的个数，清楚的显示了三维体数据大腿标量值和该标量值有多少体素。标量值的体素个数最多的几个点从左到右依次是标量值45的体素有27354个，标量值为912的体素有52721个，标量值为1066的体素有16366个。从上图可以看出人体大腿的体数据标量值分布比较有规律，软组织的标量值比较小和骨头的标量值比较大。标量值范围在45附近是软组织，标量值的范围在911附近是骨头，从而可以设置传输函数的重要参数。
（三）体数据标量值梯度幅值曲线的建立
三维体数据中同一种物质的标量值通常接近，不同的物质标量值变化很大，梯度幅值能有效度量标量值变化的程度，本文采用公式2计算梯度的变化程度。
（2）
从坐标点（2，2）发出的一条垂直z轴的光线，在该光线上取256个点其对应的梯度幅值曲线如下图2所示。
图2梯度幅值曲线
横坐标为从坐标点（2，2）发出的一条垂直z轴的光线上256个像素点，纵坐标为该光线上体素的梯度幅值的大小。左到右梯度幅值变化最大的二点的标量值为48、911。由梯度的属性得出梯度幅值变化最剧烈的地方就是另外一种物质。因此，从图2可以得出皮肤、肌肉等软组织标量值范围区间是48左右，骨头的标量值范围区间是911左右。
三、实验结果
采用基于体数据信息的统计分类方法确定体数据的标量值区间后，在Windows XP系统的Visual Studio 2008平台上，显卡（GPU）为的配置为NVIDIA6800，利用OpenGL图形开发包，采用CG语言编写的光线投射算法，并对大腿体数据进行绘制的效果如图3所示。
图3大腿骨的效果图
从图3大腿的绘制效果图可以看出，基于体数据信息分类的方法能精确有效分出大腿软组织和骨头。采用该方法绘制出的大腿骨图像清晰，且绘制的速度较快。
参考文献：
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