数字动画技术论文范文

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1.现代化的设计方式

设计师的思维能够利用动画技术来加以呈现。例如，在大型的建筑项目设计中，首先就应该对建筑的功能进行平面设计，包括建筑的剖面以及立面等，再使用数字动画技术对建筑的内部、外部、视觉效果等进行设计，以实现建筑的构思。在动画制作的过程中，其实也就是设计者思维的一种实际体现，以直观的动画方式，方便于设计者创作和构思，这就建立了现代化的建筑方式。

2.良好的展示平台

数字动画技术直观的反映了建筑空间的整体效果，体现了建筑内部空间和外部环境，对建筑中的各个功能设计联系加以明确，为设计师的设计提供了基础。通过数字动画技术应用到建筑设计中建立了灵活、方便的建筑设计以及平台。

3.现代化的营销模式的建立

在销售建筑的过程中，传统的销售是以制作大型建筑沙盘模型展示给客户看的，但是这种销售模式的成本较高，而且占据的空间也很大。相比之下，建筑动画可以真实的模拟建筑环境，从动画中体会到建筑的空间环境，推动客户快速做出决定。建筑动画其实也是一种广告的形式，能够以电视和网络的形式进行宣传。数字动画技术尽管通过3Dstudio软件完成以上功能，但是还应该掌握其关键技术：第一，在三维动画建模时，有的物体的形状较为特色，需要钻孔、削边等处理，这样就要对这些物体进行粘贴和做交集运算。因为使用的CAD软件中是由点组成线和线组成面的，在运算交集时，就会可能出现切割失败等问题。因此，在建模时就要特别重视刀子和切割物体的位置。第二，材质的制作和选择。3DS给予了丰富的材质库，不过在具体的配色中还要对一些具体的颜色进行额外的制作。在选择材质时，要从物体的透明性上来选择，不然就会导致着色后会看得清楚里面物体的轮廓，影响效果。第三，动画的编辑。对于已经生成的动画片，应该把动画分解成一张张的图片，在图像处理软件中对这些图片进行编辑和修改。反之，也可以把图片合成动画片段。第四，画中画的实现：为了实现动画中的一些动作，就要从不同的角度进行观察。可以在同一个屏幕上显示多个画面。例如，在设置场面时使用投影机再配合文字说明把动画投影到模建筑模型表面，实现画中画的效果。

二、数字动画对建筑设计的意义

实现建筑动画是数字动画技术的一个表现方向，即建筑三维动画。通过使用动画虚拟数码技术结合电影的方式，根据房地产的建筑、园林等设计图纸把建筑的外观和室内的结构等今后建成的场景提前展示给人们看，拓宽了人们的事业，而且能提前享受美好的家园生活。通过数字动画技术实现建筑设计的动画化，以全方位的镜头观察，逼真的展现了建筑整体的形象，能够拍到相机所不能拍到的镜头，把设计者的思想和艺术形象展现出来。建筑设计中利用动画技术时可视化的建筑设计是一种重要的表现手段。通过建筑物动画，在其设计的最初阶段就能够通过可视和动态的方式来展示建筑物的地理环境、外貌、附属设施等，让人们提前感受这美妙的情境。因此，数字动画技术也已经成为了建筑设计方案的效果展示、投标以及论证的有力工具，在建设设计业、房地产等利于有着良好的应用前景。而由数字动画技术制作的建筑物三维动画画面，压缩比高，能够以真彩色和大幅面细腻的展现出建筑物的造型和内部效果、材料质感、光照环境等等。几乎可以“以假乱真”。

市场类型是多种多样的，随着商品经济的发展，市场上的各种局面越来越丰富多彩。建筑设计市场作为一个持续发展且与人民生活紧密联系的地产市场，凭借着其高含量的技术不断增值。传统的建筑设计通常都是通过平面和静态效果图展现的。而数字动画技术的应用则使得建筑设计以三维图动画的形态立体和动态的表现了建筑设计。同平面设计相比，建筑动画有了更多的时间和空间概念。不仅仅是基于平面设计法则，更多的是依据艺术的规律拓展了更广阔的表现天地。建筑动画能够从多个角度反映设计师的设计理念，让人有身临其境的感觉，在建筑动画艺术氛围中实现观众和设计者的心灵上的共鸣。对于那么还没有实现甚至是没有准备的项目，客户能够提前领略到精彩实施后的结果。当今，通过多媒体传播的数字时代，数字动画技术在建筑设计中的应用效果是平面建筑设计无法比拟的。作为一个新兴的艺术技术，数字动画技术对建筑设计市场发展具有重要的意义。

三、数字动画技术建筑设计中的实际应用

1.制作模型建筑

一般使用AutoCAD来制作建筑模型，首先要把不同的图层进行分离，然后绘制建筑的平面文件，再把结果导入到3DSMAX的软件中去，在经过挤压以及放样等处理后建立建筑的三维模型，最后进行整合成为完整的场景。在模型的制作过程中还要对灯光加以布置，灯光的布置要能够使得亮度均匀，而且要去除阴影，去掉动态的光线反射，减少环境因素对于建筑的影响，以提供清晰明亮的建筑整体效果。

2.动画设置

在完成建筑的模型的制作后，就可以到动画模型的制作中。在不同的关键帧中使用变形、位移等工具实现爬模模型的建立。单个建筑模型的动画制作要规范，要和实际的施工情况相符合，而且多个模型动画要保持位置准确，根据先后顺序排列。在摄像机动画制作之前，应该先了解摄像机体现的重点，提前设计好摄像机的路线、镜头的拉伸和移动等等，表现动画的主题。在制作摄像机动画时，切不可出现抖动和镜头中断的现象，要进行自然地过渡。图四是某建筑动画的静帧效果图。

3.动画输出

在建筑动画设计中的输出动画阶段其实际就是摄像机拍摄的视图进行渲染的过程。建筑的最终效果图是展现建筑成果的方式，同虚拟现实技术相比，渲染技术的更为的精细，而且还能够对建筑的最终结果进行再现，更具有真实感。在渲染前要对建设好的模型进行环境的温完善和布置，调整相关的参数，实现渲染的最佳效果。对于建筑动画的输出，可从以下几个方面进行。

光源：在建筑动画设计的光源问题上要根据不同的场景以及建筑的角度选择不同角度的光源，并且对光源的位置加以调整，以达到光源位置的最佳设置。

材质：在选择建筑的材质时可通过设置坐标的方法，对建筑环境的光源、透明度、折射等的参数加以设置，给予建筑材质纹理。在这个过程中，设置的材质也可以利用修改工具进行后期的修改或者调整。

视点和相机：在数字动画设计和渲染的过程中，为了提高展示的效果，利于设计师进行修改以及相关人员的观察，在制作和渲染动画的过程中，可设置动画的观察角度，进行综合考虑，在最佳的地点设置视点，提出要渲染的建筑主体，通过关注环境场景和整体的效果来为最后的动画效果典型构图基础。

配景：完成建筑的渲染图后，要加入一些配景，诸如人、车辆以及标志牌等等，以更好的达到逼真的效果。数字动画技术软件中的配景图片可以根据实际的比例进行缩放，插入到渲染图中去，实现仿真效果。

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将供、配电系统中的自动化技术与移动客户端相结合，内嵌手机短消息报警装置，从而能够对供、配电系统的状态进行监控管理，一旦出现问题，能够在第一时间通知运行人员及管理人员，对设备问题及时处理，避免电器设备发生故障。在自动化系统中支持各种综合自动化监控单元通讯接口，实现在线操作，获取断路器及隔离开关的实时状态信息，当状态信息不对应时装置报警。

2全方位数据采集与指令管理

在集控站自动化系统中，各站安装了微机保护、测控一体化设备以及其它的电子设备，采用分层式网络结构实现通信管理机与设备的数据交换，而且该系统配置了数字录音系统，能够对调度指令进行存储、记录、录音以及查询，具有全方位数据采集的特点，具有良好的扩充性与维护性。

3炼油供、配电系统中集控站自动化技术的应用特点

3.1综合操作屏操作直观

采用嵌入式技术支撑的综合操作屏能够将传统的常规控制屏、信号显示屏于一体，从而在同一界面下实现信号显示、遥控以及模拟操作功能，操作人员能够对设备进行有效操作，因为炼油供、配电低通需要频繁的对设备进行操作，采用传统的控制技术需要更多的人力资源。采用集控站自动化技术，能够通过屏幕对配、供电设备进行监视、模拟与操作，在可视的情况下实现遥控控制。

3.2确保操作唯一性

集控站自动化系统的建设能够进行远程控制、后台操作与管理，在运行过程中，一旦进行某项操作，必须禁止其它操作。采用集控站自动化技术，采用电子码钥匙进行控制管理，能够确保操作的唯一性，避免多箱操作引发双系统错误。相比于传统的“五防”逻辑判断的方式实现闭锁，集控站自动化技术能够通过设备状态数据的采集进行逻辑判断，并且采用接点串连闭锁技术，具有遥控、强制性闭锁的功能，能够确保系统安全、稳定地运行，有效杜绝站间防误闭锁、雷击等影响。

3.3预演、操作、告警图像联动

集控站自动化系统能够对遥控操作进行判断，通过模拟或操作现场设备时，从而最大限度地发挥系统功能。采用自动化系统能够对设备进行自动跟踪与定位，提升培训的有效性，当出现告警事件时，系统能够调出相应区域的参数及图像，从而更加直观地了解系统的情况。

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1.2输油管道仪表自动化技术单一。目前大多数的石油化工企业多采用单一的仪表自控系统，这使得石油化工企业在进行输油过程中极易形成孤岛式的自动化控制和信息管理格局。随着石油市场竞争的日益激烈和经营规模的不断扩大，为了增强石油化工企业的竞争优势，及时、准确地为丰富石油化工企业的输油管道仪表自动化技术进行决策服务十分重要。否则不能使石油化工的经营决策转变为生产操作成果。此外，输油管道仪表自动化技术的计算机控制系统和信息综合系统的应用开发不能得到有效协调，传统的DCS会使炼油化工企业的输油效率较低。

1.3输油管道仪表自动化技术操作不规范。现代石油化工企业的操作要求越来越高，输油管道仪表自动化技术的管理信息量也越来越大。由于现代炼油化工企业主要采用仪表自动化设备直接控制输油管道的生产装置的运行状态，而技术操作人员在对仪表自动化技术进行操作过程中往往不按照科学的操作规范，尤其是忽视了对输油管道仪表自动化设备的维修工作，使得石油化工企业在进行输油过程中经常出现自动化仪表设备使用寿命短，输油效率低，维修检测输油管道仪表自动化设备的成本高、仪表自动化设备的投入所占的份额越来越大等问题，给石油运输带来了损失性的滞后被动维修，不利于提高石油化工企业的经济效益和社会效益。

2完善仪表自动化技术在输油管道的发展策略

2.1加强对输油管道技术人员的定期培训。为了加强对输油管道技术人员的定期培训工作，石油化工企业应当加强专业知识的宣传和教育工作，对燃气管道技术人员、石油和天然气长输管道技术人员、石油和天然气集输管道技术管理人员和操作人员进行定期考核工作，加强技术操作人员之间的技术交流工作和技术探讨工作。这样不仅有利于提升石油化工行业的经济效益，还有利于提高我国石油化工企业仪表自动化的应用水平，使其适应石油化工工业发展的需要。同时还应当加强与石油化工仪表自控系统技术发展较快的国际石油化工企业的技术交流和合作，尤其要突出发展输油管道仪表自动化技术在先进输油管道控制技术的实用化、仪表数字化和计算机网络技术、信息综合技术等方面的创新。

2.2建立网络化、集成化、智能化的仪表自控系统。随着我国社会主义市场经济的快速发展，为了建立网络化、集成化、智能化的仪表自控系统，石油化工企业必须完善与天然气的生产配合工作，通过相互提供原料与半成品，达到最大化地提高经济效益和社会效益的目的。现阶段，应当摒弃运作结构传统单一的自动化控制技术，推进网络化、智能化、集成化、系统化的新型运作模式，强化自动化仪表的控制技术和数据统计技术，促进石油化工输油管道自动化仪表各项功能的健康、持久、稳定发展。

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2.变电所自动化技术应用

2.1工程概况某煤矿电网拥有多座35kV变电站和数座6kV变电站，承担着矿区内所有生产矿井及周边地区供电任务。自上世纪90年代起，已陆续对部分变电所进行了自动化改造，并且尝试了调度自动化技术。然而各变电站内网络结构、传输规约、通信协议等各不相同，变电站的运行维护成本高，系统互联及互操作性差，也对变电所继续升级改造形成很大阻力。为此，需要进行较为彻底的改造，以从根本上改变目前的被动局面。如上所述，应用IEC61850标准进行数字化改造可以较为完美解决这个问题。

2.2改造目标与要求根据工程具体情况，制定了“一次规划、分段实施”和“电力调度一体化系统”的原则，主要内容包括变电站综合自动化改造、五防系统建设、一体化传输网络平台建设等内容，并作出以下具体要求：变电站主接线运行可靠，操作、维护、检修简便；开关设备实现无油化；采用直流操作电源，并有可靠备用电源；遥测量、遥信量要全面、准确、可靠等。

2.3实施方法变电站总体架构将操作员接口、工程师接口、通用计算机接口、现场单元（1、2、…、n）、低级人机接口分别与通信网络设备互联，即将物理上分散配置的各计算机、现场单元通过通信网络设备有机连接在一起，实现信息交互、资源共享，以便集中控制。变电站综合自动化模块分为中心枢纽单元和现场单元两部分，并分别与通用通信网络和专用通信设备（通道控制机）相连，实现通信和控制功能。中心枢纽单元包括调度员接口（操作员接口）、维护人员接口（工程师接口）、通用微机接口、上级调度接口，这些设备安装在变电站（所）值班室内，并通过站内以太网连接。现场单元包括数据采集与处理模块、主变保护模块、出线保护模块、母线保护模块、直流保护模块、电容器保护模块，这些设备分布于变电站现场。采用一体化通信平台作为各变电站、电力调度中心和用户之间的高速数据网络平台，并采用光纤通道实现高可靠性的通信要求。除保留必要的紧急操作的手动分、合闸以外，其他全部监控、测量、报警等都由监控计算机完成。调度自动化平台由前置系统、系统服务器和Web服务器等设备组屏而成。改造后的数字化变电所具有分布式结构与集中设计相结合、系统结构简单可靠、兼容性与可扩展性强的特点。

3.变电所自动化技术展望

虽然数字化技术较好地解决了变电所自动化过程中存在的众多问题，但是仍未完全成熟，目前存在的不足有：（1）IEC61850应用问题，如该标准基于欧美标准和习惯而制定，与我国目前使用的保护功能、方法等方面存在一些差异，在实际建模过程中受到一些限制；再如高压保护双重化配置，两套保护同时动作并发送报文时存在冲突的可能。（2）设备方面的不成熟，如智能一次设备智能断路器未完全成熟，所以采用完全数字化技术有一定困难，折中的解决方法包括设计基于IEC61850通信协议的过渡型数字变电站或基于IEC61850通信协议与数字化互感器的实用型数字化变电站。无论如何，一项新技术从孕育、发展到成熟必然有一个过程，展望未来可以预计在信息安全、状态检修、基于GOOSE网络技术新应用、采用高端交换机冗余组网、高度集成、智能自愈、异地同步测量、三态数据标准化等方面会有所突破，从而使数字化变电站运行更加智能、可靠，并为智能电网的建设奠定坚实基础。