三維立體范文
時間:2023-04-04 11:44:48
導語:如何才能寫好一篇三維立體,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
[關(guān)鍵詞]三維立體課堂,化學,個體學習,集體學習
三維立體課堂是現(xiàn)代教育集知識學習,能力培養(yǎng)和情感教育為一體的教育模式。在我們學校一直踐行和完善這種模式。本方結(jié)合化學學科特點和一線教學實際,談?wù)劷虒W中個體學習與集體合作間的教學處理。
1、三維立體課堂教學在實施中要做好以下兩點:
1.1精制學案,以下面的課為例:
化學反應的快慢和限度( 學案)
學習目標:
(一)知識與技能:了解反應速率的概念;了解反應速率的影響因素。
(二)過程與方法
通過化學實驗認識化學反應的速率。了解控制反應條件在生產(chǎn)和科學研究中的作用
(三)情感、態(tài)度與價值觀
提高學習化學的興趣,深刻體會到化學知識與生活的密切聯(lián)系,培養(yǎng)正確的科學價值觀
教學重點:
1、化學反應速率的概念
2、了解影響化學反應速率的因素
教學難點:化學反應速率影響因素的靈活運用
教學過程:【思考與交流】
你了解上面的化學變化過程進行的快慢嗎?反應的快慢與我們有什么關(guān)系?你還能列舉出哪些化學反應?請指出快還是慢
一、化學反應的速率(第一組查閱資料完成)
1、定義:化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢程度的物理量。
2、表示方法:化學反應速率通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示。
3、表達式:v(B)=c(B)/t
4、單位:mol·L-1·min-1 或 mol·L-1·S-1
二、影響化學反應速率的因素
【實驗探究】(方案僅供參考)1、內(nèi)因:(第二組實驗完成)
實驗內(nèi)容 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
將相同大小的Cu、Zn、Mg分別放入相同濃度的鹽酸的試管中
【學生歸納總結(jié)】影響化學的內(nèi)因是反應物本身的化學性質(zhì)
2、外因:
(1)、過氧化氫的分解反應中溫度對化學反應速率的影響(第三組實驗完成)
實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
常溫
熱水中
【學生歸納總結(jié)】
(2)、鎂帶與不同濃度鹽酸的化學反應速率大小(第四組實驗完成)
實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
0.5mol/L
3mol/L
【學生歸納總結(jié)】
(3)、過氧化氫分解反應中催化劑對化學反應速率的影響(第五組實驗完成)
實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
加入MnO2
加入FeCl3
不加其它試劑
【學生歸納總結(jié)】
(4)、反應物間接觸面積對化學反應速率影響(同質(zhì)量三態(tài)中哪種接觸面積大?)(第六組實驗完成)
實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
塊狀碳酸鈣與鹽酸
粉末碳酸鈣與鹽酸
【學生歸納總結(jié)】
本節(jié)小節(jié):
一、化學反應速率的概念
二、化學反應速率的影響因素
1、內(nèi)因:反應物的本身性質(zhì)
2、外因:
〔1〕溫度的影響〔2〕濃度的影響〔3〕催化劑的影響
〔4〕反應物間接觸面積〔5〕其它因素
【學以致用】
1、人們?yōu)槭裁从秒姳鋬Σ厥澄铮?/p>
2、實驗室通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細,并混合后再進行反應。原因是什么?
3、實驗室進行化學反應時通常把要一些固體物質(zhì)溶于水配成溶液再進行反應。原因是什么?
4、稀硫酸和鋅粒的反應,反應一段時間后氣體會減少(鋅粒有剩余)。當我們重新加入稀硫酸時又會產(chǎn)生較多量的氣體,為什么呢?
5、為什么用棕色試劑瓶保存見光易分解的物質(zhì)
作業(yè)設(shè)置:
《優(yōu)化方案》第一課時習題。
在學案中要盡可能體現(xiàn)出集體的任務(wù)、要求,在學生準備的時候能有明確的目標,不會手足無措。
1.2、教學流程化
在每個大概的時間區(qū)間內(nèi)形成半固化的相關(guān)環(huán)節(jié),我是按以下方式做的:5+15+15+5+5即前5分鐘用來檢查學案完成情況;15分鐘集體探究;15分鐘個體展示;5分鐘老師點評強調(diào);5分鐘針對性練習。
2、集體學習與個體學習的轉(zhuǎn)換其實是三維立體互動課堂教學中要關(guān)注的一個重要環(huán)節(jié),下面介紹各環(huán)節(jié):
2.1在教學中前五分鐘雖然看上去是教師在檢查,其實也是學生的集體學習的一個預熱過程,許多同學會針對自己的學案中不足的地方和附近的同學完成一個簡短的交流。
2.2在第6-20分鐘內(nèi)是以集體學習為主,學生要以組為單位共同探究每個人都要做組內(nèi)學習任務(wù)中的一些具體行為在這個過程中有獨立的觀察、思考也有集體的配合協(xié)作及爭論。以下述學案中的第二組同學為例:在該組探究活動中8個人要有洗滌儀器的,要有量取藥品的,要有動手操作的,要有記錄的。對每步實驗的操作,每個動作,每個現(xiàn)象,在每個個體的思維中就會產(chǎn)生不同的結(jié)論,這必然導致他們產(chǎn)生爭論,最后達成共識。在無形的教學活動中煅煉了他們許多的素質(zhì)和能力。以第二組為例,在很短的時間內(nèi)學生可同時完成Cu、Zn、Mg分別與相同濃度的鹽酸反應三個試驗的藥品量取,可對三組現(xiàn)象做以觀察、記錄。組內(nèi)還可以每人試著做一次輪換動手試驗和記錄。最后組內(nèi)共同分析得出結(jié)論。
2.3在以下的15分鐘內(nèi)以個體學習和個體展示為主,在這部分的時間區(qū)間里每組要分別展示他們的探究結(jié)論或?qū)W習心得。在此環(huán)節(jié)里每個個體要都要嘗試將組內(nèi)通過試驗得出的結(jié)論轉(zhuǎn)換成易懂的語言和全體學生進行交流。當然在交流過程中如果某個學生準備不充分講解不準確,組內(nèi)其他同學可給予幫助。通過上臺講解可充分煅煉學生的各種能力,對個體成長有著其他教模式不可取代的效果。同時在個體展示過程中不時伴有組內(nèi)的輔助補充,可讓臺上學生充分感覺到集體的力量,從而培養(yǎng)出很強的集體榮譽感。
2.4在35-40分鐘,老師對學生的完成情況做以綜合點評,對學生沒認識到的內(nèi)容給予適當?shù)囊龑аa充,當然這些補充也可按排在學生講解過程中。在此環(huán)節(jié)是對學生進行一次集體的接受和思考教育,學生能感受到老師的語言與自己語言的異同。
篇2
關(guān)鍵詞:三維立體小組 教育 班級
一、問題的提出
(一)教學上的問題。傳統(tǒng)的灌輸式教育幾乎退出教育大舞臺,小組合作教學是新課程倡導的一種與自主學習和探究學習并重的新的學習方式,正在教育人中生根發(fā)芽,但成長過程中,也暴露出了小組合作的若干典型性問題:1.分組隨意,分工不明;2.任務(wù)不清,時間不足;3.淺層交互,未觸核心;4.熱情不均,評價不全。
(二)育人上的問題。初中生的生理發(fā)育迅速,在兩至三年的時間內(nèi)就能完成身體各方面的生長發(fā)育任務(wù)并達到成熟水平。但初中生的心理發(fā)展的速度則相對緩慢,尚處于從幼稚向成熟發(fā)展的過渡時期。主要表現(xiàn)在:依賴性和獨立性共存;自尊和自卑的交替;自閉性和開放性同在。處于青春期的初中生心理與身體發(fā)展失去了平衡,他們感受著許多心理沖突和壓力,處于各種心理矛盾的包圍中,如果家長和老師不能及時、有效地幫助他們解決將這些心理矛盾,就可能在情緒、情感、性格特征及日常行為活動等方面出現(xiàn)各種問題。
而在初中班管理中,許多班主任在班級管理活動中習慣于憑借自己的主觀意愿和經(jīng)驗來管理班級,總是采用嚴管、重壓和簡單哄騙的管理方法。較少根據(jù)當代初中生心理特點和班級管理規(guī)律,采用合理的、科學的方法進行管理,從而導致班級管理實效低。這種重經(jīng)驗、輕科學性管理,必然導致學生認為老師很煩、教師認為作班主任很累。
如何做一名快樂而又具有智慧的班主任呢?
二、模型的建立
(一)教學模型的建立
創(chuàng)作意圖:
學生在受教育過程中都會產(chǎn)生困惑,困惑的遺留是產(chǎn)生學生學業(yè)能力水平分化的重要原因之一,無論是課堂教學還是課后練習,作業(yè)考試都會產(chǎn)生困惑。考慮到大班教學的實際情況,教師受教學任務(wù)、教學時間等其他眾多因素的影響,不可能一對多全面輔導落實到位,同時也受學生的惰性及其他因素影響,學生分化的情況可能愈發(fā)突出。基于這樣的背景,本人特設(shè)計了《“三維立體循環(huán)?交叉互動型”學習小組+教學相長型教學模式》。本作品以班級學生學業(yè)情況呈 “”為例。
創(chuàng)作過程:
本作品自2014年06月開始構(gòu)思創(chuàng)作,先是手繪圖稿,具備大致輪廓,后來使用電腦美工繪圖,于2016年7月1日完成定稿。
從美術(shù)角度上,闡述獨創(chuàng)性:
整個作品是由一個藍球,四個紅球,四個綠球從上到下以金字塔型構(gòu)建而成,外加右側(cè)有一個黃球,彼此之間用不同顏色的線段連接而成。考慮到具體作圖的美觀性,圖中所有線段都是帶有雙箭頭的線段,表示交互。從上到下分別為第一層,第二層,第三層。第一層與第二層之間用綠色線段連接,第二層與第三層間用藍色線段連接。第二層四個小球彼此用紅色線段兩兩相連,第三層四個小球彼此用黑色線段。不同層級的中心點與頂端的藍色小球球心共線,向上延伸出一條坐標軸――學業(yè)水平,黃球中心與三個層級的中心分別連線,以第二層級中心點向黃球中線點引申出一條坐標軸――教師教學,以第二層級中心點向左下方引申出第三條坐標軸---教學用時。藍色小球代表班內(nèi)第一層級小組,一般以4人為一組,不設(shè)組長,藍色代表天空,暗涵自由翱翔的意思,該層級學生是在整個團隊中占主導作用。紅色小球代表第二層級的學生,一般一個小球為4個人,采用1+3模式,即每以小組有一個組長,采取輪流制,充分發(fā)揮他們的積極性,領(lǐng)導力,教學能力,第二層級一般為4×4=16人,紅色代表精神力量,是整個團隊的主力。綠色小球代表第三層級的學生,每一組一般為6人,根據(jù)實際情況也可以采用1+5模式,即每以小組有一個組長,采取輪流制,充分發(fā)揮他們的積極性,領(lǐng)導力,向上溝通反饋能力,第三層級一般為4×6=24人,綠色代表旺盛的生命力,是整個團隊的潛力股。作品的寓意和意義為:
1.整個設(shè)計圖可以從三維坐標箭頭方向解釋:首先從學業(yè)水平方向看:問題首先呈現(xiàn)給第三層級,各組員獨立完成,若有疑問的,則將該24位同學的問題集中歸類反饋到第二層級組長處,組長給第二層級同學完成,若能全部解決的則由組長作為小老師指導對應的下一組的全體組員。若經(jīng)過第二組討論后還有疑問的,則由第二層級4位組長把問題歸類后反饋到第一層級4位同學處,由4位同學單獨完成,若有疑問可以相互討論解決,若沒有疑問則直接將解答一人一組按照1對4方式進行教學(第一層級對第二層級),解答完畢后第一層級同學進行問題的深入挖掘、改編成新問題反饋給教師,教師與他們協(xié)商溝通處理后認為有價值的問題可以由教師向三個層級的同學同時問題進行探討。這樣就開啟了縱向上的循環(huán)模式:向上反饋向下教學,組內(nèi)合作,組間指導的交流模式。從教師教學角度看,教學是以三個不同層級同學為基礎(chǔ),第二層級為主題,問題反饋為核心的教師引導型教學。從這個角度看,這是以第一、第二層級為等腰三角形底角頂點、第二層級為底邊中點,教師為三角形頂點的平面等腰三角形教學模型,任何層級同學有疑問也可以直接找教師交流。從教學用時看,要讓整個金字塔型變大,時間是必要因素。
2.作品生動活潑。作品用不同顏色代表不同層級同學,教師比較形象,生動。班級學生情況呈現(xiàn)倒三角型、啞鈴型、還是橢圓形都可以根據(jù)比例調(diào)節(jié)進行操作。教和學兩方面互相影響和促進,都得到提高。教學是教與學的交往互動,師生雙方相互交流、相互溝通、相互啟發(fā)、相互補充,在這個過程中教師與學生彼此間進行情感交流,從而達到共識、共享、共進,實現(xiàn)教學相長與共同發(fā)展。
(二)育人模型的建立
以“三維立體循環(huán)交叉互動型”學習小組為基礎(chǔ)的教學相長型育人模式
創(chuàng)作意圖:
學生在受教育過程中都會產(chǎn)生厭學、逃學、早戀、網(wǎng)游等等偏離教育目標的情形,各種情形的出現(xiàn)可以用目標堅持度來大致衡量。本人特設(shè)計了《“三維立體循環(huán)?交叉互動型”學習小組+教學相長型育人模式》。本作品以班級學生學業(yè)情況呈 “”為例。
創(chuàng)作過程:
本作品自2014年06月開始構(gòu)思創(chuàng)作,先是手繪圖稿,具備大致輪廓,后來使用電腦美工繪圖,于2016年7月1日完成定稿。
從美術(shù)角度上,闡述獨創(chuàng)性:
1.首先通過每一階段的自我測評、互評等方式量化個人的目標堅持度,然后分組。假定全班同學分組后呈現(xiàn)“”型。仿照教學模型,先是各層級分組討論、互評點出共同問題,加以整改。各蛹堆∨梢晃淮表上臺匯報各組問題,提出初步解決方案。再從上往下建立類似教學模型的聯(lián)系幫扶制度。最終由班主任老師分組、分層交流,提出目標,制定計劃,逐一落實。
2.作品生動活潑。作品用不同顏色代表不同層級同學,教師比較形象,生動。班級學生情況呈現(xiàn)倒三角型、啞鈴型、還是橢圓形都可以根據(jù)比例調(diào)節(jié)進行操作。讓學生在育人的同時在接受教育,受教育的同時在育人。兩方面互相影響和促進,都得到提高。師生雙方相互交流、相互溝通、相互啟發(fā)、相互補充,在這個過程中教師與學生彼此間進行情感交流,從而達到共識、共享、共進,實現(xiàn)教學相長與共同發(fā)展。
三、理論依據(jù)
教育建模是指教育工作者根據(jù)現(xiàn)代教育理論不斷探索德育的新原則、新內(nèi)容、新程式、新策略,并在理論與實踐的結(jié)合上作出新的提煉和概括,使之更科學、更完善、更具可操作性的教育實踐活動。它具有科學性、規(guī)范性、程序性、變通性和動態(tài)性的特點。
“三維立體小組”的教育模式圖是以因材施教這一條重要的教育原則為依據(jù),以生為本的教育理念,以教育學、心理學和管理學理論為指導,在長期實踐的基礎(chǔ)上提煉出來的,是介于教育理論與教育實踐之間的具有直接應用性的獨立知識形態(tài),比教育理論具體,以教育實踐抽象,是一種指導教育實踐活動的理性化、系統(tǒng)化、簡略化、操作化的模型。應用這一模式指導班主任工作,讓班主任管理工作從“經(jīng)驗型”轉(zhuǎn)向“科學型”,有力的避免了班級日常管理的隨意化、班級管理內(nèi)容的片面化、班主任權(quán)威的絕對化、班主任工作方法的簡單化、評價學生主觀化。
實踐證明運用“三維立體小組”的模式做好初中班級教育管理工作,可實現(xiàn)初中班主任工作從 “重經(jīng)驗型管理” 到“重科學型管理”的轉(zhuǎn)變,能夠提高班級管理工作的實效性,也受到了學生、家長和教師的認同。“教育有模,但無定模,善于用模”,最后達到“無模之模,乃為至模”的境界。[5] “三維立體”的模式不是固定化、僵硬化的作法,而是因材施教原則在德育工作中的具體體現(xiàn)。無為而治,有模可鑒,自律自主教學相長才能方興未艾。
參考文獻:
篇3
摘 要:電子商務(wù)的蓬勃發(fā)展逐漸改變著我們的生活方式,人們可以足不出戶購買商品,尤其是服裝。三維立體試衣系統(tǒng)將針對網(wǎng)購服裝“試穿”難的問題,借助所開發(fā)的3D平臺與用戶進行互動,讓用戶體驗到為其量身打造的個人形象設(shè)計。對三維立體試衣系統(tǒng)應用于電子商務(wù)的必要性和可行性進行分析,并指出試衣系統(tǒng)的特色及發(fā)展前景,對促進電子商務(wù)質(zhì)的發(fā)展有重要意義。
關(guān)鍵詞:三維;試衣;電子商務(wù)
一、三維立體試衣系統(tǒng)應用于電子商務(wù)的必要性
根據(jù)艾瑞提供的數(shù)據(jù),2013年中國網(wǎng)絡(luò)購物市場交易規(guī)模達到1.85萬億元,增長42.0%。而根據(jù)中國電子商務(wù)中心提供的數(shù)據(jù),2014年服裝網(wǎng)購總規(guī)模將達到6000億元左右;網(wǎng)購服裝銷售額占總銷售額的比例從2008年的1.8%提高到2013年的20.4%。以上數(shù)據(jù)表明我國網(wǎng)絡(luò)購物蘊藏著巨大的潛力。但隨著網(wǎng)上購物的日漸完善,相應的問題也接踵而至。其中令買賣雙方最頭疼的問題就是退換貨問題,導致退換貨的重要原因就是買到的服裝不合適,這也制約了網(wǎng)絡(luò)購物的發(fā)展。如果消費者網(wǎng)購能夠獲得與實體店購物一樣的體驗,能夠身臨其境了解商品,感受商品,這將推動電子商務(wù)的迅速騰飛。三維立體試衣系統(tǒng)的研發(fā),恰如一絲曙光給身在迷霧中的電子商務(wù)指引了前進的方向。
二、三維立體試衣系統(tǒng)應用于電子商務(wù)的可行性
1.從消費者角度。(1)操作簡單易行。“三維立體試衣系統(tǒng)”的軟件,就是在虛擬的3D環(huán)境下,消費者根據(jù)自己的喜好,選取商品進行試穿。消費者要做的僅僅是輸入自己的基本信息,上傳自己的照片,全方位的展示自己,3D中的你,同樣也顯示了你的服飾搭配,如裝飾品,表類,眼鏡,鞋等。買家可以根據(jù)賣家提供的服裝目錄,選取新衣“試穿”上身,并可以通過鼠標控制虛擬影像進行簡單的舉手彎腰等動作。
(2)體驗生動有趣。三維立體試衣技術(shù)不僅可以模擬人體的形態(tài)特征,而且還精確到每一個細節(jié),消費者可以看到試穿的動態(tài)效果,例如衣服太小扣子扣不上,不合適裂開等等都可以顯示出來,還可以展示裙子飄起時、抬手踢腿時衣服的變化。除此之外,還可以開設(shè)聊天功能,所有試穿衣服的朋友,都能在論壇上交流。對于自己拿不定主意的衣服,還能夠及時征求意見,讓網(wǎng)友幫自己拿主意,既避免了自己選購衣服的盲目性、又學會一些服飾搭配的藝術(shù),網(wǎng)民可以放心在網(wǎng)購衣服而無所顧忌。
(3)數(shù)據(jù)安全可靠。消費者的體型信息都是按照嚴格的比例進行采集并編入數(shù)據(jù)庫中,保證真實性。具體操作方法,可以由賣家在線教買家測量自己的體型信息,同時顧客所上傳的照片及個人的信息系統(tǒng)都會采用二維碼技術(shù)進行加密保護。防止信息泄露,被不法分子惡意利用。
(4)提升用戶體驗。網(wǎng)店銷售的服飾對衣服的介紹主要是通過模特的試穿來展示衣服的穿著效果,衣服只是穿在模特身上,其中突出的氣質(zhì)也是模特的,而不是顧客的,照片多半是經(jīng)過處理的,所以商品在一定程度上失真了。但是去商場又會經(jīng)常遇到“物品貴重、非買勿動”的警告,或者遇到抱著衣服在試衣間外排隊的煩惱。三維立體試衣系統(tǒng)將真正做到了“想怎么穿、就怎么穿”,直到穿到自己滿意為止,真正買到稱心如意的商品。
2.從賣家角度。(1)降低成本。當前,網(wǎng)店競爭非常激烈,相同商品的售價相差無幾,要想有利可圖,必須在降低成本上下功夫。有了三維立體試衣系統(tǒng),買家就可以在網(wǎng)上對喜歡的商品進行試穿,因此賣家就可以不用再請模特來展示寶貝,從而省下一筆網(wǎng)絡(luò)營銷的資金,可以降低銷售成本,從而讓利給消費者,提高銷售量。
(2)提高效益和服務(wù)效率。影響網(wǎng)店效益的一個重要原因就是退換貨問題,而導致退換貨的導火索就是買家買到手的商品不合適。像服裝這樣的商品真的只有穿上才知道到底合適不合適,是否符合自己的氣質(zhì)。因為有的商品看上去很漂亮,可能穿在身上就不是自己想要的效果。于是買家就會找賣家進行協(xié)商,找各種理由退貨。這樣大大降低了網(wǎng)店的效率和效益。三維立體試衣系統(tǒng)的應用就可以免去賣家對退換貨的憂慮,提高成交率,降低退換貨率,從而提高網(wǎng)店的運營效率。
三、現(xiàn)有的試衣軟件存在的問題
1.技術(shù)問題。目前網(wǎng)絡(luò)普通的在線換衣平臺大多只是通過Flash技術(shù)幫助網(wǎng)友挑選合適的搭配,其中的服裝和人體都是平面照片。技術(shù)層次比較低,試衣效果難以讓人滿意。
2.硬件要求。真正的試衣軟件運行的平臺對硬件的要求比較高,電腦的內(nèi)存至少要達到1G以上、寬帶帶寬至少要達到4M以上才能保證試衣軟件的流暢運行。
3.失真度。當前的網(wǎng)絡(luò)試衣間用來進行展示的照片大都是JPG圖片和Flash結(jié)合的平面圖像,這樣的格式在很大程度上增加了原有照片的失真度,讓試衣的效果大打折扣。這樣的試衣效果目前只能應用在各式服裝的搭配上,導致三維試衣間失去存在的意義。
4.銷售渠道。目前在品牌服裝銷售的終端市場上仍然以商場、專賣店等傳統(tǒng)銷售渠道為主導。采用網(wǎng)絡(luò)試衣間技術(shù)進行網(wǎng)上銷售的服裝品牌大都采用線上與線下結(jié)合的方式。商家在試衣間網(wǎng)頁上列出相關(guān)商品的銷售信息,支持實體的試穿。這種做法曲解了三維立體試衣間的設(shè)計初衷,成為商家另一種特殊的廣告宣傳形式。
5.針對人群有限。大部分的試衣模型還只是針對普通女性設(shè)計,并未涉及類似孕婦、男性、兒童等消費群體。還不能形成全面完整的服務(wù)體系,服務(wù)范圍亟需擴展。
四、三維立體試衣系統(tǒng)的特色
1.游戲式自我培訓向?qū)А榱四茏層脩舴奖憧旖蒽`活的掌握軟件的使用方式,我們在軟件的右下角設(shè)置了一個“向?qū)А钡陌粹o,用戶可以利用它來設(shè)置向?qū)У牟シ潘俣龋缓笥袟l不紊的進行學習,輕松實現(xiàn)自我培訓。
2.完整實現(xiàn)傻瓜機的軟件設(shè)計理念。作為一款試衣軟件,要做到讓用戶通過簡單的操作就能達到穿衣?lián)Q衣的目的,徹底實現(xiàn)“Idiot Proof”的產(chǎn)品設(shè)計原則。可以讓用戶更容易的掌握軟件的使用技巧,獲得更好的用戶體驗。
3.三維多層穿衣技術(shù)。用戶穿衣的次序不同,著裝的效果也就不同。好比我們穿T恤衫,即可以放在褲子里面,也可以統(tǒng)在褲子外面,完美演示真實世界中的穿衣行為。
4.服裝細節(jié)展示功能。模擬用戶試穿衣服以后,用戶可以利用鼠標單擊衣服上的任何一個位置進行放大細節(jié),可以更清晰的了解試穿的效果。
5.強大的OpenGL渲染引擎。它是世界上第一個實現(xiàn)全局反走樣技術(shù)的三維服裝軟件,在支持OpenGL 1.5以上的顯卡上均能實現(xiàn)該功能。OpenGL是行業(yè)領(lǐng)域中最為廣泛接納的2D/3D圖形API, 誕生以來催生了各種計算機平臺及設(shè)備上的數(shù)千優(yōu)秀應用程序。在技術(shù)的應用上更復雜,同時也增強了服裝的展示效果,降低了圖片的失真度。用戶在進行網(wǎng)絡(luò)試衣時服裝圖片能以最真實的效果展示出來,試衣效果更讓人滿意。
6.開辟論壇。用戶可以在試衣結(jié)束以后拍成照片去論壇上與大家討論,讓大家?guī)椭弥饕猓@樣就可以減少個人購物時的盲目性,同樣達到降低退、換貨率的目的。
7.問卷調(diào)查。用戶可以根據(jù)自己的時間選擇性的參加我們的問卷調(diào)查版塊,填寫自己在購物時遇到的情況及對軟件運用時所發(fā)現(xiàn)的問題,我們將以小禮物形式回饋參與的用戶。
8.龐大的數(shù)據(jù)庫。“三維立體試衣間”可以憑借軟件龐大的數(shù)據(jù)庫資源,更加全面的對用戶的身材特征進行匯總、歸類、保存。凡是使用過這款試衣軟件的用戶的體型特征都會由系統(tǒng)自動上傳到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中,并做到替顧客保密。保證用戶覆蓋范圍的全面和完整。
五、三維立體試衣系統(tǒng)的應用前景
三維立體試衣系統(tǒng)的出現(xiàn)對于服飾產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)銷售是一場技術(shù)革命,東部沿海地區(qū)的服裝企業(yè)已經(jīng)開始與軟件開發(fā)公司合作,為消費者提供“三維立體試衣”服務(wù)。目前對網(wǎng)絡(luò)依賴性較大、網(wǎng)絡(luò)消費較為頻繁的人群主要是20~45歲的年輕群體,他們對新技術(shù)的學習和掌握也較快。業(yè)內(nèi)專家表示,五年內(nèi)網(wǎng)上試衣系統(tǒng)可以實現(xiàn)廣泛應用這一目標。
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篇4
關(guān)鍵詞:計算機立體視覺;雙目立體成像;視差
中圖分類號:TP37文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)12-2929-03
Binocular Stereo Imaging Based on the Computer Disparity Mapping for Stereoscopic 3D
YANG Fu-bao
(Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)
Abstract: Binocular stereo imaging which based on the computer disparity mapping forstereoscopic 3D, deals with many challenging problems in computer vision,pattern recognition and computer graphics. The main problems are that the stereo visions are not vivid and natural enough, people don't have a thorough knowledge of the functions of their eyes and the binocular stereo visions and there are still some problems to solve in the getting of stereo images. This article proposes a new method to create stereo images based on a certain 3D model that already been built, introduces a method to creat binocular stereo visions by cameras, studys several important factors that affect stereo effects ,including the relationship between the targetcamera and the 3D models, cam wide and the control of the position of the screen, etc. These studys are based on the deep study of the binocular stereo vision of computer disparity mapping for stereoscopic 3D and provide theory and technical support for the application of binocular stereo imaging in visual stereo displays.
Key words: computer stereo vision; binocular stereo imaging; parallax
隨著《阿凡達》的熱映,立體3D現(xiàn)在已經(jīng)成為大眾消費的一個主流產(chǎn)品。電影院線越來越多的電影都加入到3D立體的行列,電視頻道也開始嘗試推出三維廣播節(jié)目,越來越多的公司開始提供3DTV和藍光3D的播放設(shè)備。盡管這些技術(shù)的進步在不斷的進步,但是在立體內(nèi)容的實際生產(chǎn)中,如何讓觀眾在一個自然、舒適的環(huán)境中觀看立體視頻仍然是一個很大的挑戰(zhàn)。
最根本的問題在于,在人類復雜的視覺感知和顯示設(shè)備限制的相互作用。因此,視覺內(nèi)容必須適應特定應用的特殊性場景。對于立體3D視頻領(lǐng)域,在計算機圖形學對此內(nèi)容重定向或映射的問題進行了廣泛的研究。雖然今天的3D顯示技術(shù)可以重構(gòu)雙目立體視覺,但是受深度信息的影響,不能在一個平面上真實地再現(xiàn)圖像的深度。當屏幕上顯示一個遙遠的對象時,這種沖突會造成嚴重后果,強烈的負視差可能會導致不舒服的觀看的經(jīng)驗,可以引起暫時性復視,無法融合立體圖像。
1 國內(nèi)外3D視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 國外3D產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
隨著《阿凡達》的大熱,消費者對3D的狂熱在國際上掀起一輪3D熱潮。美國、日本、歐洲紛紛加大3D產(chǎn)業(yè)的投入力度,加緊研發(fā)3D立體視頻產(chǎn)品,并積極參與相關(guān)國際3D標準的制定。一些國家已經(jīng)開播3D頻道。英國天空電視臺正式啟播SKY3D電視頻道和美國ESPN 3D頻道直播南非世界杯足球賽之后,日本天空完美衛(wèi)星通信公司聯(lián)手索尼公司將在其衛(wèi)星高清電視中推出一個專門的世界杯3D頻道,為日本電視家庭提供南非世界杯足球賽3DTV直播。
美國作為全球3D產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)跑者對于3D產(chǎn)業(yè)自然不遺余力,但之前的重點一直集中在3D動畫上。而與之前不同的是,此次的3D熱潮,帶動起從內(nèi)容商到傳輸商到設(shè)備商這一整條產(chǎn)業(yè)鏈的熱情。
1.2 國內(nèi)3D產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
與國外的3D產(chǎn)業(yè)發(fā)展相比,我國的3D產(chǎn)業(yè)起步相對較晚,3D內(nèi)容不多,在技術(shù)方案及產(chǎn)業(yè)鏈方面還不成熟,但是目前國內(nèi)的3D產(chǎn)業(yè)也已步人快速成長期。在索尼、松下等國外企業(yè)紛紛推出相關(guān)產(chǎn)品的同時,國內(nèi)各家電企業(yè)相繼推出了3D立體現(xiàn)實產(chǎn)品,并已上市銷售。
國內(nèi)相關(guān)企業(yè)和科研院所在3D內(nèi)容制作、3D編解碼技術(shù)、3D傳輸與存儲、3D顯示終端等方面已經(jīng)擁有一定產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。很多高校都已開展3D立體顯示方面的研究。據(jù)了解,在我國進行3D技術(shù)研究和產(chǎn)品研發(fā)的企業(yè)也越來越多。
2 雙目立體成像研究
在現(xiàn)實生活中,人們通過眼睛觀察的周圍環(huán)境之所以是立體的,是因為人的兩只眼睛所處的空間位置不同,可以從兩個不同的視角同時獲得兩幅不同的場景圖像,如圖1所示,左眼僅能夠看到AB面,右眼僅看到AC面,經(jīng)人腦判斷后就能感知到完整的物體ABC的形狀和距離。人的大腦對這兩幅圖像進行處理后,根據(jù)兩幅圖像的差異判斷出物體與雙眼的距離等空間信息,形成一幅立體的畫面就呈現(xiàn)在腦海中。
理論和實驗表明,兩個目標攝像機與三維模型的位置關(guān)系、兩個目標攝像機之間的距離、會聚角變化值等,是影響立體效果的重要因素,下面就定性地討論這些因素。
篇5
關(guān)鍵詞:立體配對片、正射影像、數(shù)字高程模型
一、前言
隨著計算機技術(shù)和數(shù)字影像處理技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字攝影測量為建立三維可視化設(shè)計平臺提供了可能,其工作原理為以正射影像和立體配對片為基礎(chǔ),建立三維立體模型,立體配對片的生成原理是將DEM轉(zhuǎn)化為視差值,引進正射影像,從而產(chǎn)生立體效果。這樣生成的三維立體模型不僅具有正射的特點,還具有立體顯示的功能,更重要的是可以進行區(qū)域拼接,建立整個區(qū)域的立體模型。
二、輸電線路勘測設(shè)計的三維系統(tǒng)
適普公司在基于以上原理的基礎(chǔ)上開發(fā)出了作為三維立體設(shè)計和測量的新方法和新平臺3Dmp,它突破了單個立體模型的限制,以正射影像和立體配對片為基礎(chǔ),拼接整個區(qū)域的模型形成連續(xù)立體影像,所得影像的投影方式由中心投影轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫型队埃沟梦锓胶拖穹降耐队白兓靡韵瑢崿F(xiàn)了真正的“所見即所得”,這對于大型工程的選址和方案優(yōu)化將起到重要的作用。對于電力設(shè)計單位而言,在選取和優(yōu)化架空送電線路時,特別是山區(qū)線路,需要從整體上進行選擇和優(yōu)化。因為航攝得到的是中心投影的影像,山區(qū)地形起伏大,存在較大的投影差,所得影像變形大,利用原始影像制作的鑲嵌圖上選取的路徑與真實的路徑往往存在較大的差異,這就使得選取的路徑從鑲嵌圖上看已經(jīng)避開房屋和植被,實際并非如此,結(jié)果常常造成大量森林資源的砍伐和房屋的拆遷,路徑優(yōu)化的目的無法全部實現(xiàn),所以在架空送電線路的選線和優(yōu)化中3Dmp將會起到重要的作用。
此外,考慮到電力設(shè)計單位在設(shè)計架空送電線路時的特殊作業(yè)方式和專業(yè)要求,對測量專業(yè)的測圖方式和出圖成果提出了特殊的要求。一般而言,選線時,線路設(shè)計人員先在地形圖上粗選線,獲得航攝資料后在制作的鑲嵌圖上進一步優(yōu)化,然而由于以上所提到的原因,在鑲嵌圖上畫出的路徑并非真實路徑,而且,在外控做完后,設(shè)計人員希望能盡快得到線路平斷面資料和沿線交叉跨越成果、房屋面積統(tǒng)計量等資料,傳統(tǒng)航測作業(yè)是無法及時提供的。為此在其原有的三維設(shè)計量測平臺3Dmp的基礎(chǔ)上,根據(jù)架空送電線路測量規(guī)范,結(jié)合電力線路設(shè)計的實際作業(yè)流程,開發(fā)了一套電力線路設(shè)計軟件(Pld)和電力線路測量軟件(Plm)。實現(xiàn)了線路測量的主要功能,諸如路徑的選取、優(yōu)化、自動采集斷面和手工量測平斷面、房屋面積、交叉跨越等的統(tǒng)計。
三、系統(tǒng)主要功能
1、3Dmp主要功能
建立量測區(qū),使用正射影像和DEM生成測區(qū)的三維立體模型。
2、Pld主要功能
打開測區(qū)的三維立體模型,選取和優(yōu)化路徑,并將轉(zhuǎn)角保存在文本文件中;自動采集中心斷面和邊線斷面數(shù)據(jù)。
3、Plm主要功能
與SLCAD(架空送電線路平斷面測量系統(tǒng))聯(lián)機測圖;或者在本系統(tǒng)內(nèi)直接測量平斷面圖,目前實現(xiàn)的功能有中心斷面和邊線斷面的采集,房屋、交叉跨越電力線、通信線以及危險點的量測、平面數(shù)據(jù)的量測,并可對量測結(jié)果進行編輯修改、房屋面積和交叉跨越的統(tǒng)計。另外Plm的一大特點是在測量斷面,搖動X手輪時,測標將自動沿該耐張段的直線方向移動,這樣就避免了Y方向的移動,提高了測圖效率。
四、作業(yè)流程
整個工程具體作業(yè)過程詳見下圖圖1。
作業(yè)流程圖1
五、工程應用
為了分析3Dmp、Pld、Plm的作業(yè)精度和效率,我們選取了三峽―廣東500kV送電線路中第25航帶與傳統(tǒng)的作業(yè)模式進行比較。本次航飛攝影比例尺為1:10000,攝影焦距為152mm。
在形成該測區(qū)的三維立體模型前進行以下工作:
(1)按25um的分辨率掃描影像;(2)在該航線內(nèi)布設(shè)8個控制點,(3)使用GPS進行靜態(tài)控制測量;(4)采用PatB算法進行加密計算,控制點中誤差如表1:
表1控制點中誤差
然后創(chuàng)建測區(qū)內(nèi)各個像對的模型,生成該線影像并進行影像匹配;對匹配結(jié)果進行編輯,因為該線路位于山區(qū),植被覆蓋較高,又加上有村鎮(zhèn)和河塘,這些因素導致了匹配的效果差,因此直接影響到生成DEM的精度;生成率DEM和正射影像;使用3Dmp生成整個區(qū)域的正射影像和立體配對片。
打開Pld軟件,將定線時設(shè)計的轉(zhuǎn)角坐標保存為路徑文件,然后打開整個區(qū)域的正射影像和立體配對片,這時路徑將顯示在立體影像中,可將路徑進行調(diào)整(包括增減轉(zhuǎn)角和移動轉(zhuǎn)角位置)直至最佳為止,保存該路徑并自動采集斷面,測量交叉跨越和房屋等平面地物,并生成房屋面積、交叉跨越等統(tǒng)計值。其中,自動采集斷面的時間與采集間隔大小有關(guān),在該區(qū)域按3m間隔采集5km斷面不超過10秒鐘,該方法可盡快為設(shè)計部門提供資料以確定方案的可行性。自動采集精度方面,由于采集點的高程直接從DEM獲取,所以整個測區(qū)的加密精度和影像匹配結(jié)果的好壞就成了采集斷面精度的關(guān)鍵。以下是采集高程結(jié)果與外業(yè)測量的塔位高程比較見表2。
注:H1表示定位樁高程;H2表示Pld軟件自動采集相應累距的高程;
H=H1-H2;O表示河堤;表示山; :陡坎
表2共比較50個塔位,其中小于015m的有30個,占60%,015~110m的有14個,占28%,110m以上的有6個,占12%。這6個110m以上的點為山區(qū)、陡坎和河堤,這些地方的匹配編輯復雜,且山區(qū)多為植被覆蓋,精度難以達到最佳。
五、結(jié)束語
通過上述作業(yè)模式的比較結(jié)果可以看出,使用3Dmp生成整個區(qū)域的正射影像和立體配對片,然后在立體影像中使用Pld選擇路徑并進行優(yōu)化比傳統(tǒng)的方式更直觀、方便,自動采集斷面的精度也完全滿足線路設(shè)計要求,而且使用自動采集斷面功能和手工采集平面數(shù)據(jù)能及時提供線路平斷面資料和沿線交叉跨越成果、房屋面積統(tǒng)計值等資料,線路設(shè)計人員可以盡快確定路徑,提高工作效率。
該系統(tǒng)還有不完善的地方,特別是電力勘測設(shè)計專業(yè)性較強,在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)格式、以及圖紙格式方面都有不同的要求,這些都應在使用中不斷改進和完善。
參考文獻:
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篇6
關(guān)鍵詞 胚胎學 實驗 三維立體
Abstract Objective: The embryology experiment teaching adopt "three-dimensional" teaching model, deepen students' understanding of theoretical knowledge and improving the students' interest in learning, improve the teaching effect. Methods: Randomly selected 2014 grade students of clinical medicine four classes(A total of 438 people), in which two classes as experimental group, with a "three-dimensional" teaching method in embryology experimental teaching; Two other classes as the control group, with the traditional teaching method in embryology experiment teaching. Compare two groups of students' formative assessment and comprehensive performance. Results: Compared with the traditional teaching methods, using the "three-dimensional" teaching model, students' learning initiative and enthusiasm has improved greatly, formative assessment and comprehensive scores were increased. Conclusion: The embryology experimental teaching adopted the "three-dimensional teaching mode", to deepen students' understanding of theoretical knowledge and improve students' learning interest, improve the teaching effect.
Keywords embryology; experiment; three-dimensional
胚胎學是研究人體發(fā)生及其機制的科學,主要研究內(nèi)容包括生殖細胞的發(fā)生、受精、胚胎發(fā)育、胚胎和母體的關(guān)系、先天性畸形等內(nèi)容,是主要的醫(yī)學形態(tài)課程之一。由于多種因素的制約,胚胎學的教學長期處于組織學的附屬地位。實際上,胚胎學完全可以作為一門具有自身規(guī)律和相對獨立性的基礎(chǔ)醫(yī)學課程。通過對人體正常發(fā)育過程的學習,學生可從胚胎時期的發(fā)育上對人體解剖學和人體組織學的內(nèi)容加深理解。另一方面,胚胎在發(fā)育過程中,由于遺傳因素或環(huán)境因素的影響,偶爾會脫離正常軌道,從而造成局部或整體的結(jié)構(gòu)變化、缺陷或者畸形,這些內(nèi)容又與兒科學、產(chǎn)科學、優(yōu)生學等密切相關(guān)。而近年來,隨著科學的發(fā)展與進步,胚胎學已經(jīng)從簡單的描述胚胎學開拓至試管嬰兒、克隆動物、轉(zhuǎn)基因動物器官移植等方面,正在不斷地充實著現(xiàn)代醫(yī)學的內(nèi)容。因此,提高胚胎學的教學質(zhì)量刻不容緩。胚胎學實驗課的觀察更是學生直觀印象的重要基礎(chǔ)。為此,在胚胎學實驗教學中能給學生以最直接的W習體驗,使其成為改革中的首要環(huán)節(jié)。
1 對象與方法
1.1 研究對象
我校2014級臨床醫(yī)學專業(yè)1-4班,共438人。1-2班為實驗組,共220人;3-4班為對照組,共218人。
1.2 方法
實驗組采用“三維立體”教學方法進行胚胎學實驗課教學;對照組采用傳統(tǒng)教學方法進行胚胎學實驗課教學。
“三維立體”教學方法:多媒體視聽材料講解+模型觀察+胚胎標本觀察,三種教學模式同步應用于胚胎學實驗教學,按授課內(nèi)容配套進行。
多媒體視聽材料是根據(jù)《醫(yī)用組織學與胚胎學》教學大綱制作的動畫和實體資料視頻,學生可以通過該視頻觀察到胚胎的基本發(fā)生過程,但是看不到胚胎內(nèi)部器官的演變過程及規(guī)律。模型觀察材料是醫(yī)學儀器公司根據(jù)胚胎的發(fā)育過程分別制作的早期胚胎發(fā)育模型(包括受精卵、桑椹胚、胚泡、二胚層胚盤、三胚層胚盤及其分化以及在這個過程中羊膜囊、卵黃囊、絨毛膜、尿囊等結(jié)構(gòu)的演變)和各系統(tǒng)器官的發(fā)育演變模型(包括泌尿生殖系統(tǒng)器官、消化呼吸系統(tǒng)器官、顏面發(fā)生以及心臟演變模型),通過這套模型的觀察,學生可以直觀地了解胚胎發(fā)育過程個器官的演變,例如心臟演變模型包括心臟外形的演變和內(nèi)部分割,學生可以觀察到心臟如何從心管演變?yōu)槌审w心臟的外形,從房室管演變?yōu)閾碛兴膫€心腔的心臟。最后再通過觀察實體胚胎標本進一步加深對理論知識的理解。實驗室收集了臨床自愿終止妊娠的正常人胚胎及畸形胚胎制成瓶裝標本,給學生真實直觀的形態(tài)觀察。
傳統(tǒng)教學方法:采用單一的模型觀察進行教學。
1.3 評價指標
形成性評價和綜合成績進行對比。形成性評價由實驗教學課堂提問和模型觀察考試兩部分組成,綜合成績由《組織胚胎學》期末考試成績(70%)和形成性評價(30%)組成。
1.4 統(tǒng)計學方法
所有數(shù)據(jù)采用 SPSS15.0 統(tǒng)計軟件進行t檢驗,以 P
2 結(jié)果
通過統(tǒng)計兩個組的形成性評價和總成績(百分制)的成績分布發(fā)現(xiàn):無論是形成性評價還是綜合成績,均表現(xiàn)為對照組及格率低,且成績多分布在60-80分之間(圖1)。而實驗組及格率高,且成績多分布在70-90分之間,高分段人數(shù)較多(圖2)。對照組形成性評價平均成績72.7,綜合平均成績76.4;而實驗組形成性評價平均成績82.1,綜合平均成績84.5。實驗組形成性評價和綜合成績均高于對照組,且有統(tǒng)計學差異(圖3)。
在形成性評價過程中,實驗組同學表現(xiàn)為課堂氣氛活躍,提問時積極搶答,答案準確度高;而對照組課堂相對沉悶,同學均不愿回應,教師只能通過點名的方式進行提問,答案準確度較低;模型考試時,實驗組多數(shù)同學能夠快速準確的描述老師所指的結(jié)構(gòu)并能通過老師的描述找到相應的模型,而對照組多數(shù)同學表現(xiàn)為描述不夠準確,或結(jié)構(gòu)尋找出現(xiàn)困難。
圖1 對照組成績統(tǒng)計圖。A,形成性評價成績分布圖;B,綜合成績成績分布圖
圖2 實驗組成績統(tǒng)計圖。A,形成性評價成績分布圖;B,綜合成績成績分布圖
圖3 A,實驗組和對照組形成性評價成績比較;B,實驗組和對照組綜合成績比較。*P
3 討論
胚胎學屬于人體形態(tài)學范疇,但它與人體解剖學、組織學等其他形態(tài)學科均有所不同。其最大的特點就是胚胎的各種形態(tài)結(jié)構(gòu)在發(fā)育的過程中每時每刻都在不斷變化,且變化速度快,變化程度大。因此學生在實驗課學習別不容易觀察與理解其過程;且新名詞多,學生普遍反映記憶困難,學習效果差。
為了提高學生理解胚胎發(fā)育的動態(tài)演變過程,我們在胚胎學實驗教學中采用“三維立體”教學模式。按照教學內(nèi)容,適時進行多媒體視聽材料講解、模型觀察和胚胎標本觀察。先進行多媒體視聽材料講解,該視頻與教材配套,圖文并茂,并配以語音講解。通過觀看多媒體視聽材料,幫助學生加深對理論內(nèi)容的理解;第二步進行模型觀察。學生通過模型觀察胚胎發(fā)育時各器官形態(tài)變化,使學生建立起胚胎發(fā)育時各器官的立體思維概念;最后觀察胚胎標本進一步加深學生對理論知識的理解。與對照組相比,實驗組同學在形成性評價和綜合評價中都取得了較好的成績。學生在實驗教學中加深了對理論知識的理解;調(diào)動了學生的學習積極性,激發(fā)了學習興趣,從而提高了教學質(zhì)量。
近年來,國內(nèi)不少院校都在開展組織胚胎學教學改革,例如引入PBL教學法、TBL教學法、理論與實踐一體化教學法、反轉(zhuǎn)課堂等教學法,而且均取得了一些效果。
因此,我們必須重視組織胚胎學實驗教學的重要性,在教學過程中靈活應用多種教學方法,提高學生學習的積極性、主動性和創(chuàng)新性。為了提高教學效果,還要不斷總結(jié),逐步改進教學方法,推動教學改革,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
*通訊作者:袁衡
L芑鶼钅浚漢鮮〗逃談南钅俊鞠掏ǎ?015)291-548】;長沙醫(yī)學院院級教改課題【長醫(yī)教〔2014〕9-17】
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篇7
關(guān)鍵詞:真三維立體顯示;動態(tài)相位調(diào)整;高速串行數(shù)據(jù)傳輸
中圖分類號:TN141 文獻標識碼:B
引 言
不同于傳統(tǒng)的平面顯示技術(shù),真三維顯示技術(shù)是將圖像呈現(xiàn)在立體的空間中來再現(xiàn)物體的原貌,其像素點分布在三維空間中,而不是一個平面上,使人們能夠看到物體的各個側(cè)面。在顯示相同物體時,真三維顯示的像素點數(shù)量相對于平面顯示就要急劇增加,龐大的像素點意味著系統(tǒng)中數(shù)據(jù)量急劇的膨脹,需要達到幾十Gb/s甚至更高的傳輸速率才能滿足顯示要求。數(shù)據(jù)傳輸速率的提高會導致數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃越档停踔粮緹o法傳輸。本文分析了影響高速傳輸可靠性的主要因素,采用動態(tài)相位調(diào)整技術(shù)來降低這些因素的影響,保證了高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蜏蚀_性。
1 影響數(shù)據(jù)高速串行傳輸?shù)囊蛩?/p>
系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都由高低電平表示,接收端根據(jù)采樣時鐘對數(shù)據(jù)進行采樣,當采樣到高電平時,即認為數(shù)據(jù)為1,采樣到低電平時,即認為數(shù)據(jù)為0。但是數(shù)據(jù)在0和1之間變化時有個過渡過程,在這期間數(shù)據(jù)處于亞穩(wěn)態(tài),此時采樣的數(shù)據(jù)就會出現(xiàn)錯誤。如果要采樣到正確的數(shù)據(jù),必須滿足數(shù)據(jù)建立時間和保持時間要求。如圖1所示:建立時間(Tsu:set up time)是指在時鐘沿到來之前數(shù)據(jù)從不穩(wěn)定到穩(wěn)定所需的時間,如果建立時間不滿足要求,數(shù)據(jù)將不能在這個時鐘上升沿被穩(wěn)定地打入觸發(fā)器;保持時間(Th:hold time)是指數(shù)據(jù)穩(wěn)定后保持的時間,如果保持時間不滿足要求,那么數(shù)據(jù)同樣也不能被穩(wěn)定地打入觸發(fā)器。因此能否同時滿足建立時間和保持時間的要求是影響數(shù)據(jù)傳輸可靠性的一個重要因素。數(shù)據(jù)建立時間和保持時間是由硬件本身的性能決定的,從圖1可以看出,在硬件確定的情況下,只有使采樣時鐘邊沿位于數(shù)據(jù)窗口的中心位置時,才能夠最大化地滿足建立時間和保持時間的要求。
在高速串行通訊時,隨著數(shù)據(jù)傳輸速率的提高,數(shù)據(jù)的有效窗口將會快速減小。例如,當數(shù)據(jù)傳輸速率為300Mb/s時,數(shù)據(jù)的周期為3.333ns,數(shù)據(jù)的有效窗口時間通常為70%(約為2.000ns);當數(shù)據(jù)速率為540Mb/s,數(shù)據(jù)周期為1.852ns,數(shù)據(jù)的有效窗口通常只有60%(約為1.111ns)。從圖2可以看出,數(shù)據(jù)速率提高時,不同布線路徑上的納米級延時差異會導致數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間、數(shù)據(jù)與時鐘之間相位偏移。這樣發(fā)送端同一時刻發(fā)送的數(shù)據(jù),在接收端不能在同一時刻采樣,導致接收數(shù)據(jù)無效。因此在高速的數(shù)據(jù)傳輸時,就要消除不同通道之間的延時差異,使其同時到達接收端,這樣才最大化地保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性和可靠性。
2 保證數(shù)據(jù)高速串行傳輸可靠性的方法
從以上分析可以知道,要保證高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕鸵€路間的延時差異,同時使時鐘采樣沿位于數(shù)據(jù)窗口的中心,為此我們采用動態(tài)相位調(diào)整技術(shù)。動態(tài)相位調(diào)整技術(shù)是根據(jù)當前信號線路的延時狀態(tài),在系統(tǒng)每次上電后,自動對各個線路進行補償,從而使相位調(diào)整的參數(shù)適合當前的延時狀態(tài),達到數(shù)據(jù)和時鐘相位的最佳匹配狀態(tài)。動態(tài)相位調(diào)整目前主要有兩種做法,一種是固定時鐘相位,調(diào)整數(shù)據(jù)的相位,使兩者達到最佳匹配;另一種是固定數(shù)據(jù)的相位,調(diào)整時鐘的相位。本文中重點介紹第一種方法。
數(shù)據(jù)傳輸時,讓接收端接收到的時鐘和數(shù)據(jù)信號首先通過一個延時模塊,經(jīng)過該模塊的數(shù)據(jù)可以按照固定的延時輸出,根據(jù)不同的線路設(shè)定不同的延時,從而可以修正不同信號間的延時差異。由于在數(shù)據(jù)窗口的邊緣是不穩(wěn)定的,因此可以通過它來判斷數(shù)據(jù)窗口的邊緣。在進行正常數(shù)據(jù)傳輸之前,發(fā)送端要首先發(fā)送一個事先約定好的數(shù)據(jù)作為訓練串。發(fā)送訓練串期間,通過改變線路延時調(diào)整相位,并不停地比較這次和上次時鐘采樣的數(shù)據(jù),如果數(shù)據(jù)由不穩(wěn)定變到穩(wěn)定時,即可確定到達數(shù)據(jù)窗口的一個邊緣,在同一方向繼續(xù)改變延時,數(shù)據(jù)將有由穩(wěn)定再次過渡到不穩(wěn)定狀態(tài),此時便到達了數(shù)據(jù)窗口的另外一個邊緣。記錄下從一數(shù)據(jù)邊緣到另一數(shù)據(jù)邊緣的延時時長,即可確定數(shù)據(jù)窗口的長度,回退到數(shù)據(jù)窗口的一半,即到達了數(shù)據(jù)窗口的中心。
3 高速串行傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方法
本系統(tǒng)硬件設(shè)計如圖3所示,主要由以Altera的Cyclone III芯片為核心的圖像數(shù)據(jù)處理板和以Xilinx的Virtex-5芯片為核心的顯示控制板構(gòu)成,兩個板子之間通過高速接插件連接。Cyclone III芯片主要負責將從DVI接口接收到的數(shù)據(jù)處理成滿足后端數(shù)字微鏡(DMD)顯示模式所需要的數(shù)據(jù),然后在芯片內(nèi)部將384位的并行圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過6:1的并串轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成64路串行數(shù)據(jù)。通過64路串行數(shù)據(jù)通道和一個隨路時鐘通道,以LVDS信號標準,采用DDR(Double Data Rate)采樣模式,將數(shù)據(jù)傳輸給Virtex-5芯片。隨路時鐘采用DVI輸出的65MHz像素時鐘,經(jīng)過PLL三倍頻后變?yōu)?95MHz做數(shù)據(jù)采樣時鐘,單個通道傳輸數(shù)據(jù)速率為390Mb/s,總的數(shù)據(jù)傳輸速率達24.38Gb/s。
動態(tài)相位調(diào)整主要是在接收端的Virtex-5芯片中來實現(xiàn)的。在Virtex-5的每個I/O管腳中都包含了一個IODELAY模塊和兩個ISERDES模塊。IODELAY能將輸入的數(shù)據(jù)在內(nèi)部進行精確延時后輸出,它具有64個TAP的延時單元,能夠?qū)崿F(xiàn)分辨率為78.125ps的延時,最長延時約為5ns[4]。ISERDES模塊的主要功能是串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù),同時它還有調(diào)整字節(jié)順序的功能。在尋找數(shù)據(jù)的窗口中心時,每個字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)的順序可能會被打亂,通過該模塊的BITSLIP管腳就可以實現(xiàn)字節(jié)順序的調(diào)整。
軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖4所示,主要包括頂層控制模塊(A)、相位調(diào)整控制模塊(B)和數(shù)據(jù)接收模塊(C)三部分。數(shù)據(jù)接收模塊內(nèi)部包含LVDS接收器、IODELAY、ISERDES等模塊,工作時將LVDS差分信號變成單端信號,然后送入延時模塊和字節(jié)調(diào)整模塊,完成線路延時、字節(jié)順序調(diào)整和串并轉(zhuǎn)換。相位調(diào)整控制模塊是動態(tài)相位調(diào)整技術(shù)實現(xiàn)的核心,每個通道的相位調(diào)整都是通過該模塊進行的。各個通道的數(shù)據(jù)依次進入該模塊,經(jīng)過該模塊分析判斷后控制各個通道的IODELAY輸出正確的延時時間,并控制ISERDES調(diào)整字節(jié)順序,最終使數(shù)據(jù)和時鐘達到最佳匹配狀態(tài)。頂層控制模塊,控制進入相位調(diào)整模塊的數(shù)據(jù)通道,協(xié)調(diào)各個通道依次完成相位調(diào)整,當所有通道調(diào)整完畢后,通過TRAINING_DONE管腳給發(fā)送端反饋訓練完畢的信號。接收端接收到該信號后,將開始發(fā)送正常的圖像數(shù)據(jù)。
圖5所示為動態(tài)相位調(diào)整程序的仿真結(jié)果,從圖中我們可以看到,從0通道到63通道依次完成了相位調(diào)整,最終TRAINING_DONE由0變?yōu)?,發(fā)出調(diào)整完畢的信號。
4 測試結(jié)果
在實際測試中,首先由發(fā)送端通過每個數(shù)據(jù)通道發(fā)送“101100”作為訓練串,在接收到調(diào)整完畢的反饋信號后,開始發(fā)送0~63逐漸遞增的數(shù)據(jù)。如圖6所示,為了驗證動態(tài)相位調(diào)整的效果,在發(fā)送端分別發(fā)送了六組頻率為150MHz、150MHz、195MHz、240MHz、240MHz、270MHz的數(shù)據(jù)時鐘,每組信號中上端是時鐘信號,下端是數(shù)據(jù)信號,其中150MHz和240MHz的時鐘信號進行了相對于數(shù)據(jù)信號0度到180度的相移。從圖7可以看到,通過Xilinx的Chipscope檢測,在不同時鐘頻率和相位差下,Virtex-5的64個通道均接收到了正確的數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)時鐘為270MHz時,單通道的數(shù)據(jù)傳輸速率達到了540Mb/s,總線數(shù)據(jù)速率達到了33.75Gb/s,能夠滿足真三維系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸速率和可靠性的需要。
本實驗中訓練串的選擇并不是唯一的,也可選擇其它數(shù)據(jù),但是以包含數(shù)據(jù)情況最多的數(shù)據(jù)為最佳,例如“101100”中包含了單個的“1”、單個的“0”、兩個連續(xù)的“0”、兩個連續(xù)的“1”四種情況。而用數(shù)據(jù)“101010”的就不太理想,因為它只包含了單個的“1”和單個的“0”的情況。用數(shù)據(jù)“110010”和數(shù)據(jù)“101100”做訓練串的效果是一樣。
5 結(jié) 論
本文通過分析找出了影響高速串行傳輸可靠性的主要因素,采用動態(tài)相位調(diào)整的方法,保證了高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕鉀Q了真三維系統(tǒng)中海量數(shù)據(jù)流傳輸?shù)膯栴},為真三維系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作奠定了基礎(chǔ)。
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篇8
論文摘要:通過對我國現(xiàn)有部分較為知名的企業(yè)信息化測度理論回顧,指出現(xiàn)有的企業(yè)信息化測度理論研究存在的缺陷和不足之處。提出企業(yè)信息化測度應從企業(yè)信息化發(fā)展水平、發(fā)展質(zhì)量和發(fā)展能力3個角度建立三維立體測度企業(yè)信息化測度理論與方法。
1企業(yè)信息化測度研究現(xiàn)狀
1.1部分研究成果
近年來,國內(nèi)諸多學者對企業(yè)信息化測度進行了大量的研究,取得了十分豐富的成果。
1. 1. 1劉鳳勤的企業(yè)信息化建設(shè)水平測度方法。吉林大學劉鳳勤于2001年2月在《情報學報》《機械工業(yè)企業(yè)信息化建設(shè)水平測度方法》提出包括3個一級指標、9個二級指標的“企業(yè)信息化綜合力度法指標體系”。該指標體系中3個一級指標是:信息化信息裝備力;信息化信息利用力;信息化發(fā)展?jié)撛诹ΑT撝笜梭w系對企業(yè)信息化測評研究具有獨到新穎的見解。
但是,指標體系中一些指標并不貼切,如:指標體系中的“每百人函件數(shù)”,在電話、電子郵件十分發(fā)達的今天,函件已經(jīng)不是人們溝通信息的重要手段,所以,該指標值已經(jīng)不能反映企業(yè)信息化的水平,在某種程度上說,指標數(shù)據(jù)的下降反而可以說明企業(yè)信息化水平的提高。另外指標“信息技術(shù)經(jīng)濟效益值”的計算采用企業(yè)信息技術(shù)使用前后的年收人和年成本進行計算,雖然可以說這是一種思路,但其做法是十分不科學的,因為,企業(yè)信息化的經(jīng)濟效益具有滯后性,而且,企業(yè)的“產(chǎn)出”或“利潤”的增加,也不能都歸功于企業(yè)信息化,所以,以此來衡量企業(yè)信息化水平是不合適的。
1.1.2梁濱的企業(yè)信息化基礎(chǔ)理論與評價方法。中國社科院博士研究生梁濱1999年5月的博士論文《企業(yè)信息化的基礎(chǔ)理論與測評方法》可能是我國最早的企業(yè)信息化測評指標體系研究成果。論文從人本管理的思想出發(fā),認為企業(yè)信息化包括以下5個方面:生產(chǎn)過程信息化;流通過程信息化;管理信息化(體現(xiàn)人本理念);組織結(jié)構(gòu)信息化;生產(chǎn)要素信息化。根據(jù)這5個方面,梁濱第一次提出了具有20個二級指標的企業(yè)信息化測評指標體系,對各具體指標給出了具體的計算方法,并首次使用“企業(yè)信息化水平與企業(yè)經(jīng)營相關(guān)度”測算企業(yè)信息化效益的方法,具有較大的開創(chuàng)性。
但是,該指標體系中并沒有完全體現(xiàn)他在理論分析時所提出的5個方面,沒有設(shè)置反映企業(yè)管理信息化、組織結(jié)構(gòu)信息化、生產(chǎn)要素信息化的具體指標。另外,整個指標體系的指標測算絕大部分都是以投人的經(jīng)費為基點進行測算的,這樣指標體系的計算結(jié)果就是經(jīng)費投人越多,信息化程度就越高。而實際上,經(jīng)費的投人多少,只能說明企業(yè)管理者對信息化的重視程度,而且過多的經(jīng)費投人,可能導致過度信息化,從而給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失,改變企業(yè)領(lǐng)導對企業(yè)信息化的態(tài)度。因此,這一套指標體系的運用受到了一定的限制。
1. 1.3唐志容的企業(yè)信息化水平測評指標體系研究。天津科技信息研究所唐志容于2002年3月在《科學與科學管理》雜志上《企業(yè)信息化指標測評指標體系研究》,提出了一個包含5個一級指標、18個二級指標的企業(yè)信息化測評指標體系。指標體系中的5個一級指標是:信息技術(shù)投人及設(shè)施水平;生產(chǎn)過程自動化;管理信息化;營銷信息化水平;人員素質(zhì)。
這一套指標體系明確的將管理信息化、人員素質(zhì)作為2個獨立的一級指標提出來,說明作者意識到管理信息化、人員素質(zhì)在企業(yè)信息化建設(shè)中的重要性。”
但是,該指標體系中用“生產(chǎn)過程自動化”作為一級指標衡量企業(yè)信息化水平,并不太合適,因為,“生產(chǎn)過程自動化”不能等同于“生產(chǎn)信息化”;在一級指標“管理信息化”中,雖然提出了4個非常精彩的二級指標,但是對信息化對管理變革中的組織機構(gòu)變動、流程再造等并沒有作出反映。
1. 1.4國家信息化測評中心的企業(yè)信息化水平測度指標體系川。2000年國家信息產(chǎn)業(yè)部信息化測評中心推出“企業(yè)信息化基本測度指標試行方案”,該指標體系包括6個一級指標:戰(zhàn)略地位;基·礎(chǔ)建設(shè);應用狀況;人力資源;安全;效益指數(shù)。這一套指標體系剔除了企業(yè)特點和行業(yè)特征,是一種通用型的指標體系,使得不同行業(yè)能夠在除去行業(yè)特征的情況下測評共有的信息化特征水平,如果指標能夠很好地推行、應用,可以大大地加快我國企業(yè)信息化測度的發(fā)展。
1. 1. 5唐小我等人的企業(yè)信息化指標體系研究。2001年6月侯倫、唐小我等人在《電子科技大學學報》社科版發(fā)表文章《企業(yè)信息化及其指標體系探討》,文中提出一個包含3個一級指標、15個二級指標、56個三級指標的企業(yè)信息化指標體系。指標體系中的3個一級指標是:信息化組織建設(shè)評價指標;信息化基礎(chǔ)設(shè)施評價指標;應用信息系統(tǒng)評價指標。
但是,該指標體系也存在一些不足。首先,一級指標中沒有考慮到企業(yè)“信息資源的開發(fā)和利用水平”。我們知道,無論企業(yè)信息化建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施多么好,沒有與之匹配的信息資源,信息化是沒有任何價值的,這就像無論公路修得多么好、車速多么快,但是沒有貨運就不會產(chǎn)生經(jīng)濟效益一樣。其次,指標體系中定量與定性指標顯失平衡,定性指標太多,定量指標太少。第三,指標體系沒有給出具體的指標測算方法,使得這套指標得應用受到限制,缺乏可操作性。
對企業(yè)信息化述評測度理論研究成果除了上述之外,還有很多,在此文章不再贅述。
1.2綜合評述
綜上所述,我國企業(yè)信息化測度理論的研究成果十分豐富,為推動我國企業(yè)信息化建設(shè)作出了巨大貢獻,但作者認為,現(xiàn)有的成果中存在以下一些共同的不足之處:
1.2.1操作性不強。通過文獻查證,我國眾多企業(yè)信息化研究成果中,大多是一些描述性、介紹性的文章,雖然對企業(yè)信息化建設(shè)具有一定的指導性,但缺乏可操作性;對企業(yè)信息化測度指標體系的研究較少,要么測度不全面,要么指標體系過于龐大,指標無法準確測算,缺乏操作性。
1.2.2定量研究不足。多數(shù)文章在研究時定量分析工具使用較少,這種從定性到定性研究,缺乏說服力和科學性。企業(yè)信息化研究應該盡量多使用定量研究方法,從具體指標的定量研究到企業(yè)信息化定性結(jié)論,增強研究的科學性和說服力。當然,指標體系中有一些十分重要但又很難進行定量的指標,如,“信息化效益”指標在企業(yè)信息化指標體系中是一個十分重要的指標,對持續(xù)建設(shè)企業(yè)信息化的作用很大,但是,該指標量化的難度較大,這也給我們繼續(xù)進行研究留下一些課題。
1.1.3研究角度單一。在現(xiàn)有的文獻中,對企業(yè)信息化測度研究基本上都是從企業(yè)信息化靜態(tài)現(xiàn)狀著眼,強調(diào)、側(cè)重企業(yè)信息化的現(xiàn)有數(shù)量、規(guī)模,研究角度十分單一,所以無論怎樣顧此輕彼、顧彼輕此的指標體系研究都不能改變研究的先天性不足。因此,企業(yè)信息化測度研究,應該從信息化發(fā)展水平、信息化發(fā)展質(zhì)量、信息化發(fā)展能力多個角度著手,進行立體的研究。
1.1.4指標測算缺乏科學性。在現(xiàn)有的成果中,多數(shù)學者對信息化指標測算都使用“投人法”或“產(chǎn)出法”。如果測算方法太側(cè)重“投人法”,其結(jié)果是投人越多信息化程度越高,這將違背“適度信息化”原則;如果測算方法太側(cè)重“產(chǎn)出法”或“利潤法”,因信息化效益具有滯后性,因而測算方法缺乏科學性。
2企業(yè)信息化水平測度的新方法
2. 1三維立體測度理論與方法
我國一些企業(yè)在早期信息化發(fā)展階段具有一定規(guī)模和水平,信息化格局較好,但是缺乏可持續(xù)發(fā)展的潛力,于是在新的一輪競爭中逐漸落伍,最后與企業(yè)期初信息化目標相差甚遠;一些企業(yè)信息化高標準、高投人,最后企業(yè)負債累累、舉步為艱。導致這些情況的主要原因是現(xiàn)有的企業(yè)信息化測度理論與方法不能對企業(yè)信息化建設(shè)進行科學的指導,不能確保正確樹立“適度信息化”的企業(yè)信息化理念,于是我們在充分考慮到企業(yè)信息化可持續(xù)發(fā)展的前提下,企業(yè)信息化測度從企業(yè)信息化發(fā)展水平、發(fā)展質(zhì)量和發(fā)展能力3個角度立體測度,以改變現(xiàn)有企業(yè)信息化測度理論與方法先天性不足,提出新的企業(yè)信息化測度理論與方法:
三維立體測度理論—企業(yè)信息化發(fā)展水平測度(數(shù)量與規(guī)模)、企業(yè)信息化發(fā)展質(zhì)量測度(效益和穩(wěn)定性)、企業(yè)信息化發(fā)展能力測度(可持續(xù)能力)。
通過研究確定,企業(yè)信息化內(nèi)容都具有“信息化組織建設(shè)”、“信息資源開發(fā)和利用水平”、“信息化基礎(chǔ)設(shè)施”和“應用信息系統(tǒng)”四大屬性要素,因此,建立以這4個要素為二級指標的企業(yè)信息化發(fā)展指數(shù)與質(zhì)量指數(shù),建立以“信息化系統(tǒng)”和“信息化環(huán)境”為二級指標的企業(yè)信息化能力指數(shù),并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建企業(yè)信息化綜合指數(shù)。
發(fā)展水平:主要指企業(yè)信息化發(fā)展狀況即信息化要素的數(shù)量和規(guī)模,建立企業(yè)信息化發(fā)展指數(shù)(EIDI)。
發(fā)展質(zhì)量:主要測重信息化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟效益,建立企業(yè)信息化質(zhì)量指數(shù)(EIQI)。
發(fā)展能力:是指信息化系統(tǒng)中的可持續(xù)建設(shè)能力,建立企業(yè)信息化能力指數(shù)(EICI )。
企業(yè)信息化測度方法:以投人法為主,兼顧信息化效益和發(fā)展?jié)摿Α?/p>
2. 2企業(yè)信息化測度的綜合指數(shù)模型
建立企業(yè)信息化綜合指數(shù)(EISI):
α,β,γ分別為企業(yè)信息發(fā)展指數(shù)、質(zhì)量指數(shù)和能力指數(shù)指標權(quán)重。
其中:
EiDi為企業(yè)信息化發(fā)展指數(shù),反映信息化發(fā)展現(xiàn)狀水平。
Di為企業(yè)信息化發(fā)展指數(shù)二級指標權(quán)重;dy為三級指標權(quán)重;f( Aij)為企業(yè)信息化發(fā)展指數(shù)具體指標。
EiQi為企業(yè)信息化質(zhì)量指數(shù),反映信息化的效益體現(xiàn)程度,包括穩(wěn)定性和持續(xù)性。
Qi為企業(yè)信息化質(zhì)量指數(shù)二級指標權(quán)重;qij;為三級指標權(quán)重;f(Bij)為企業(yè)信息化質(zhì)量指數(shù)具體指標。
EiCi為企業(yè)信息化能力指數(shù),反映企業(yè)信息化可持續(xù)發(fā)展的潛力。
Ci為企業(yè)信息化能力指數(shù)二級指標權(quán)重;cij為三級指標權(quán)重;f( Cij)為企業(yè)信息化能力指數(shù)具體指標。
2. 3指標的處理
由于企業(yè)信息化評估涉及許多指標,而且各企業(yè)間指標數(shù)值有高有低,情況十分復雜。所以在進行企業(yè)信息化綜合指數(shù)測算之前,必須把各指標的情況綜合起來形成單一指數(shù),以符合多目標綜合評價的要求。但是各指標又不能進行簡單的相加和羅列,因為,首先各指標的性質(zhì)和計量單位不一樣,有些是總量指標、絕對指標,有些是相對指標,還有人均指標,這些不同性質(zhì)和計量單位的指標無法簡單相加;其次,各指標在指標體系中所處重要程度不同,簡單相加不能體現(xiàn)出各指標的重要程度。因此,用層次分析法(AHP法)確定各級指標權(quán)重;運用模糊隸屬度函數(shù)的方法對各個指標進行無量綱化處理。
篇9
關(guān)鍵詞:三維設(shè)計技術(shù)、電力企業(yè)、特點
中圖分類號:S611文獻標識碼: A 文章編號:
隨著計算機信息技術(shù)的高速發(fā)展,計算機已廣泛的運用于各個行業(yè),并起到了重要的作用,電力工廠設(shè)計中也良好的運用了這一點。一些軟件公司正逐漸的完善能夠滿足電力工廠設(shè)計的設(shè)計系統(tǒng),三維設(shè)計系統(tǒng)的廣泛運用打破了曾經(jīng)的二維平面設(shè)計的設(shè)計理念,真正的把工程設(shè)計轉(zhuǎn)化為三維立體模型設(shè)計,由于其設(shè)計的各方面的優(yōu)越性已普遍運用在我國的電力企業(yè)工廠設(shè)計中,與國外相比,目前中國還有一定的差距,如何能更好的運用這一技術(shù)提高電力工廠的質(zhì)量成為了社會各界的關(guān)注的目標。
一、三維工廠設(shè)計系統(tǒng)的特點
目前我國的三維工程設(shè)計系統(tǒng)是從三維管道設(shè)計演變而來的,在管道的設(shè)計上有很強大的能力,從本質(zhì)上看該系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫和現(xiàn)實中設(shè)計有機結(jié)合起來的一個事物,它具有多專業(yè)協(xié)同設(shè)計功能,通過數(shù)據(jù)庫的共享,建立專業(yè)工廠設(shè)計平臺,實現(xiàn)工廠設(shè)計的專業(yè)化、智能化,如此從三維設(shè)計系統(tǒng)可以看出該系統(tǒng)設(shè)計是經(jīng)過一定時間發(fā)展演變出來的,它特有的專業(yè)性從根本設(shè)計上就已經(jīng)加強了電力工廠的質(zhì)量。
二、三維工廠設(shè)計系統(tǒng)的優(yōu)勢
(一)統(tǒng)一的設(shè)計平臺。三維工廠設(shè)計技術(shù)不再是平面上的布置一些需要的設(shè)施設(shè)備和數(shù)據(jù),而是真正的建立一個虛擬的三維立體空間,能讓人在設(shè)計時一眼看出設(shè)計的效果,其中各個部分的設(shè)計人員能夠直觀的看出自己的設(shè)計和別人的設(shè)計是否能有機的結(jié)合,設(shè)計過程中對各設(shè)計部分可以進行全面的溝通進行再設(shè)計,也可以根據(jù)客戶的要求轉(zhuǎn)變其中的一些設(shè)計,力求達到“力與美”的設(shè)計水準。
(二)設(shè)計中的無碰撞。曾經(jīng)的二維平面設(shè)計,由于各方面的原因,比如溝通、設(shè)計圖紙的局限性等,都不可避免的出現(xiàn)設(shè)計中各設(shè)計相互碰撞,對前期的各項工作帶來重大的損失。三維立體工程設(shè)計則有效的防止出現(xiàn)這種問題,運用模塊間碰撞檢查,能有效的設(shè)計出無碰撞的工廠,這不僅使施工工期得到了縮短,還有效的解決了成本,提高了經(jīng)濟效益,創(chuàng)造了重大的社會意義。
(三)施工文件的完整性。在三維建模中,系統(tǒng)會根據(jù)設(shè)計步驟自動的生成平面設(shè)計圖、設(shè)施軸測圖、設(shè)施設(shè)備材料總表與材料報表等關(guān)鍵的設(shè)計文件,不僅保證在設(shè)計中的文件完整性和高效性,更從根本上解決了因人為疏忽造成設(shè)計中的損失。
(四)設(shè)計成品統(tǒng)一性。在工廠設(shè)計之前,工廠項目設(shè)計負責人就可以定義數(shù)據(jù)庫中的參數(shù),用以限定設(shè)計人員在設(shè)計中對元部件的規(guī)格,這樣限定后設(shè)計出來的成品在標準上會更加趨近于設(shè)計的要求,同時也對材料的采購更加準確容易,減少了工作量。
(五)設(shè)計優(yōu)化。在詳細的設(shè)計過程中設(shè)計人員通過對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的控制,減少設(shè)計中數(shù)據(jù)輸入輸出與匯總的數(shù)據(jù)量,從根本上極大地降低了人為原因?qū)е碌膿p失,也因為系統(tǒng)模塊在一個整體的環(huán)境中運行,極大的減少了因兼容產(chǎn)生的問題。
(六)設(shè)計模式能與國際設(shè)計相連。三維設(shè)計是電力工程進行投標、招標的資本之一,也是設(shè)計部門賴以生存的基礎(chǔ),能提高設(shè)計水平,增加企業(yè)競爭力等。這種設(shè)計模式不但能在設(shè)計中體現(xiàn)出它的各方面優(yōu)勢,還能與國際接軌。
從以上的優(yōu)勢可以看出三維工廠設(shè)計從最初的設(shè)計開始就能被項目設(shè)計人員進行全面的監(jiān)控,不管是從設(shè)計方法上、設(shè)計流程上還是對于材料的控制上都有明確的規(guī)定,使得設(shè)計更符合各項標準,使得設(shè)計方案更具科學性,也從本質(zhì)上對建筑質(zhì)量有了根本的保障。
三、三維工程設(shè)計系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的運用
早在十年前,三維工廠設(shè)計系統(tǒng)PDMS成功引進和運用,都列為了電力企業(yè)科技進步的重要項目。它的主要目的是為了利用國外的比較成熟的三維軟件平臺建立適合中國發(fā)展的三維協(xié)同設(shè)計平臺。其中的主要內(nèi)容包括以下幾個方面:建立電力企業(yè)設(shè)施設(shè)備和配套元部件等數(shù)據(jù)庫、開發(fā)電力工廠設(shè)計的子程序、編譯設(shè)計中的相關(guān)流程、制定設(shè)計制度、手冊和檢測程序等。在三維設(shè)計技術(shù)上采用的各類專業(yè)的軟件,制定各部分的設(shè)計出圖方案,在三維設(shè)計流程上運用的是適合當前的設(shè)計流程和校驗方案,開發(fā)多種接口以滿足不同環(huán)境設(shè)計的需求。
為了體現(xiàn)具有我國特色的三維工廠設(shè)計平臺中的協(xié)同設(shè)計,加強管道、電氣、土建和設(shè)備控制技術(shù)等運用,同時也著重關(guān)注非管道專業(yè)對三維工廠設(shè)計技術(shù)的配合應用。因為三維工廠設(shè)計軟件確實從管道設(shè)計系統(tǒng)演變而來的,所以不能完全滿足目前的電氣需求,需要對其進行有效的二次開發(fā)才能使其運用到三維工程設(shè)計當中來。
四、三維設(shè)計對中國發(fā)展趨勢的設(shè)想
三維工廠設(shè)計系統(tǒng)和二維平面設(shè)計最本質(zhì)的區(qū)別就是前者更生動形象,設(shè)計方法更直觀,這是對電力工廠設(shè)計流程和設(shè)計方法的一次重要改革,建立一個更具有科學性、合理性和適應性的設(shè)計理念,解決目前在電力設(shè)計中所遇問題。總體來說,利用國外先進的設(shè)計技術(shù)和管理理念為建設(shè)我國電力企業(yè)是必然的發(fā)展趨勢。
(一)對設(shè)計單位、設(shè)計人員進行改革。新的設(shè)計理念中設(shè)計人員按層次進行不同的模塊設(shè)計,這是體現(xiàn)三維設(shè)計系統(tǒng)中對于設(shè)計方面的各種優(yōu)點,充分利用合理的設(shè)計人員資源,從而提高設(shè)計的效率。
(二)調(diào)整電力工廠設(shè)計中的專業(yè)分工,減少交叉設(shè)計,充分利用有限資源達到最大的效率。
(三)開發(fā)優(yōu)化設(shè)計方法,優(yōu)化設(shè)計流程,減少不必要的中間設(shè)計環(huán)節(jié),提高效率。
(四)組織人員對不足的地方進行二次開發(fā),使系統(tǒng)更具有可行性、柔軟性和可伸展性。
五、結(jié)論
本文通過三維設(shè)計技術(shù)和二維平面設(shè)計對比出三維設(shè)計的各種優(yōu)點,面對如今電力設(shè)施設(shè)備高速的發(fā)展趨勢,三維工廠設(shè)計無疑能滿足如今的高速發(fā)展的需求,它的先進的設(shè)計技術(shù)和設(shè)計理念不僅能提高電力工廠的質(zhì)量,更能加快我國電力工業(yè)的發(fā)展。在信息技術(shù)日益膨脹的今天,三維設(shè)計是我國的電力部門一個強有力的發(fā)展推動器,使我國的電力水平朝著國際水平接近,把我國的電力工業(yè)進一步的踏上一個更高的臺階,從而提升我國的綜合實力。
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篇10
一、形式多樣化趣味性,實現(xiàn)情感價值標準
在引入本課題時,可以采用多種形式:興趣實驗、故事、魔術(shù)等豐富多彩的形式。我采用下面的形式:本節(jié)課我們來學習一種物質(zhì),請大家根據(jù)提示,猜猜物質(zhì)的名稱。教師展示一種白色固體(以幻燈片形式漸次打開): 鹽——溶于水顯堿性——侯德榜。
使學生的思維處于激活狀態(tài),快速進入化學學習狀態(tài),這時教師可趁熱打鐵,介紹中國近代民族化學工業(yè)的拓荒者——侯德榜的故事,點燃了學生為祖國發(fā)憤讀書的學習熱情,為學生的學習樹立了遠大的理想奠定了基礎(chǔ),實現(xiàn)情感態(tài)度和價值觀的正向遷移。
二、內(nèi)容生活化實踐性,達到知識技能標準
化學來源于生活,又服務(wù)于生活。聯(lián)系生活實際進行教學,能更好的引導學生認識化學在促進社會發(fā)展和提高人類生活質(zhì)量方面的重要作用。
例如,炎熱的夏天,如果有杯“晶晶亮,透心涼”的雪碧,那是多么高興的事情。由生活案例設(shè)計如下學生實驗:自制“雪碧”。
步驟:①用杯子盛半杯水,再加入同體積白醋;②迅速加入紙包中所有食用碳酸鈉粉末。
在此實驗基礎(chǔ)上,引導學生進行討論,如產(chǎn)生大量氣泡的原因是什么?反應原理是什么?與我們所學的哪些知識有聯(lián)系?現(xiàn)在制得的“雪碧”能不能飲用?它與購買的雪碧成分相同嗎等。通過“實踐—認識—再實踐—再認識”的科學過程,既傳授了知識,又培養(yǎng)了能力。
三、遵循邏輯化規(guī)律性,落實過程方法標準
一位教育家說:教學的藝術(shù)并不在于傳授學科知識,而在于傳授學習方法,在于激勵、喚醒和鼓舞學生,讓每個學生的潛能盡量發(fā)揮出來。在教學過程中揭示學科的規(guī)律性,利用邏輯推理等手段,掌握學科基礎(chǔ)理論和基本定律等內(nèi)容,來提高學生的科學素養(yǎng)。
小京學生在課外閱讀時,發(fā)現(xiàn)過去人們將貝殼(主要成分是CaCO3)灼燒后的固體溶于水,加入純堿后,即可制得NaOH。小京寫出所發(fā)生反應的化學方程式:
① CaO+H2O === Ca(OH)2;② Na2CO3+Ca(OH)2 === CaCO3+2NaOH;
③ CaCO3 CaO+CO2
則發(fā)生反應的順序為 ______。
課堂上,小京進行了相關(guān)實驗,他向盛有澄清石灰水的燒杯中加入過量Na2CO3溶液,生成白色沉淀,過濾后得到無色溶液,小京高興的說:“我制得了NaOH。”小歡學生卻說:“這種無色溶液中不一定含有NaOH。” 他提出如下實驗:
辨證唯物主義認為,事物是不斷運動的,事物的運動變化是有規(guī)律的。由貝殼制取NaOH按照“貝殼——氫氧化鈣(純堿)——NaOH”的反應規(guī)律來完成的。抓住其內(nèi)在規(guī)律性,不難找到反應順序。在制取NaOH的過程中,用到了Na2CO3,而Na2CO3與NaOH的性質(zhì)既具有對立性又具有統(tǒng)一性,是矛盾的兩個方面。其對立性是:Na2CO3是鹽,NaOH是堿;其統(tǒng)一性是:Na2CO3和NaOH都具有堿性,都能使無色酚酞試液變紅,因此用酚酞不能區(qū)分Na2CO3和NaOH。
學生在開始學習時,可能出現(xiàn)認識上的偏差,因此學生在實踐過程中出現(xiàn)認識的偏差正是我們教學中需要解決的問題。針對小歡的實驗設(shè)計和結(jié)論,引導學生用辨證觀點展開討論,找出此類問題的規(guī)律性方法,指出結(jié)論的不當之處,并提出正確的設(shè)計方案。
通過討論,學生提出的改進方案如下:李潔認為小歡的實驗方案也不嚴密,不能證實無色溶液中一定含有NaOH,其理由是______ 。
李潔設(shè)計了另一個實驗:
請你和同學討論后把李潔的實驗方案完成。
在解答問題時,運用邏輯思維找出規(guī)律性,可使學生能力迅速提升。針對Na2CO3和NaOH都具有堿性,在檢驗時互相干擾,因此在驗證NaOH前必須排除 Na2CO3的干擾,也就是要先除雜以排除干擾,學生在討論除雜時,提出兩種方案:
方法一:加入適量石灰水,過濾,再滴加酚酞試液,溶液呈紅色(加堿)。
方法二:加入適量 CaCl2 溶液,過濾,再滴加酚酞試液(加鹽)。