時間：2023-03-17 18:01:52
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇數字化設計論文，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
電腦美術設計正是由于其非常明確的精確性能以及軟件的超便捷性致使其能夠超脫一般的以手繪為主的傳統美術設計，從而開辟出一個全新的領域。傳統的美術設計一般都需要非常扎實和深厚的美術功底，對于作品來說，往往要求設計師本身具有非常扎實的素描、色彩基本功，而電腦美術設計則完全建立在以數字化信息的基礎上，僅僅是將圖形做簡單處理，對色彩造型做明確處理，這就使得那些沒有美術基礎的人得以在設計的領域在掌握了計算機基礎后就能投身設計工作中，這也就產生了眾多的電腦美術發燒友，并且很大程度上滿足了大家對于審美的需求。
2電腦美術設計的弊端
雖然電腦美術設計具有其得天獨厚的優勢但是也正是由于其美術設計完全是建立在人機互動的基礎上的，所以電腦美術設計也有著其特缺點。
(1)設計是創意與表達的完美結合。
一般來說，在大眾審美中較好的作品一般需要依靠色彩、線條、文字、圖像等視覺語言的有機組合來進行表達。對于設計過程來說，設計師的思維是感性的，所以其創造的東西是極具跳躍性的，更加富有動力，而電腦美術設計的基礎則是數字化，這種藝術形式是一種非常理性的藝術形式，在創作過程中很多感受往往無法通過創造傳遞出來，所以其本身對于設計師來說具有一定的局限性。
(2)缺乏創意就毫無意義。
對于設計師來說，雖然電腦美術可以極大程度上節省其時間完成一項復雜的藝術創作，但是正是因為電腦美術設計軟件的運行完成是建立在運算和操作的基礎上的，所以如果設計師沒有良好的設計創意，那么電腦美術設計就完全成了一種純粹的機械疊加而缺乏一般藝術品具有的生氣和靈動。電腦美術設計如果僅僅依靠圖片加上軟件功能加上文字簡單疊加那么只能是一種玩弄照片的形式，失去了設計的意義。
3對電腦美術設計的幾點思考
對于計算機來說，功能雖然日益完善，但是正如比爾•蓋茨所說的那樣，要把計算機設計得連狗都能用，計算機再精確和便捷的同時其本質僅僅是一種工具，雖然電腦美術設計的優點非常多，但是作為工具本身它依舊需要人的設計思維貫穿其中，如果沒有辦法通過設計使之日益豐滿，電腦美術設計將毫無生機，由此我將提出在我長期應用電腦美術設計過程中的一點思考。
(1)加強設計思維及創意表現，提高計算機操作技能。
對于一個真正優秀的設計作品，不僅需要精致的線條色彩組合并且還需要匠心獨具的好創意，而優秀的創意仍舊還需要通過電腦美術設計來具體表現。電腦作為一種極具現代化氣息的工具，本身就極為挑戰一個人的操作能力，但是不論如何它依舊無法取代人，所以為了完成一些極為復雜的工作就需要我們能夠熟練掌握這種工具。因此設計師在注重設計思維和創意的同時，依舊還需要熟練掌握軟件的新功能并加以靈活的運用。
(2)設計師個人藝術修養不可忽視。
在掌握了電腦美術設計的軟件后，設計師可以隨性所欲的完成大量規律、機械、煩瑣的工作，但是設計的本質依舊應當是個性的、張揚的，只有這樣才能讓作品保持其獨一無二的特性，讓人在視覺愉悅的基礎上感受到一種美。所以設計師本身的個人修養依舊是非常重要的基本功，在此基礎上才能完好的運用計算機這一工具完成作品的設計。
(3)將設計藝術與計算機技術完美的結合。
電腦美術設計作為數字化時代下的產物，將延續了千百年的傳統美術設計徹底地數字化，將其中最為重要的表現手法，諸如顏色、線條、畫布等都通過現代軟件來進行重現，這種肆意編輯，將圖畫中的色彩、明度、線條都賦予極限的運用手法，令整個作品在保持嚴謹的同時極盡張揚之能事，這可以說是設計藝術與現代計算機技術完美的結合。設計師既要避免過分熱衷于計算機技巧，又要熟悉各種軟件，只有這樣才能在掌握了專業知識的同時不會走入電腦美術設計的誤區，從而創造出一些非常優秀的作品。
4結語
在學習測量學課程時，只掌握理論知識是遠遠不夠的。在教授這門課程時，依據現實條件進行外業實驗設計不但有助于學生對理論知識的掌握，而且還有助于對他們進行測圖軟件的教授。本人所在高校地處高程落差較大的山區，而且學校只有光學經緯儀和水準儀，而沒有更先進的測量工具。另外，為了方便學生實施外業測量，將測量地點選擇在校園里，而校園里沒有四等以上的控制點。因此，只能通過實驗設計將實驗條件的困難加以克服。本人設計的外業實驗主要包括以下幾方面：（1）到學校基建處找到學校籌建時（2003年）的地形圖電子版，在圖中找到校園中心，且是道路十字路口中心點作為本次測量實驗的起始坐標點，然后進行野外放樣。（2）將學生分為6小組，每個小組6人。圍繞校園設12個控制點，每個組負責兩個點的角度和高程測量，最終將所有組的數據匯總進行閉合平差，通過這個實驗步驟可以讓學生更好的掌握平差的原理，避免學生在以后實際工作中，運用更先進的實驗工具卻不了解最基本的測量知識。（3）最后讓每個組測一棟建筑物，獲得坐標和高程數據。
二、將外業數據適當整理
數字化測圖課程實習采用南方CASS7.1繪圖軟件進行內業處理。它是先將全站儀外業采集的數據利用CASS7.1繪圖軟件通過數據線傳輸到計算機上，然后再利用軟件的各項功能根據草圖和編號將實地的各種地物和地形信息反映到圖上。南方CAS7.1是基于AUTOCAD平臺開發的，其強大的圖形編輯功能是有目共睹的，它是數字化測圖重要的繪圖軟件。為了將用經緯儀和水準儀測得的野外實驗數據能夠在現行測繪業界使用的數字化測圖軟件（CASS7.1）中得到使用，必須對數據格式進行一定的編輯。我們知道如果運用全站儀進行數據測量，可以運用全站儀自帶的隨機軟件進行坐標和高程數據的管理和編輯，但原始的光學經緯儀和水準儀沒有這樣的功能，而且CASS7.1兼容全站儀的隨機軟件的數據格式，在我們的實驗里只能通過了解CASS7.1的數據編輯格式，手動將數據輸入，然后成圖，并對地圖進行必要的編輯。通過不斷的學習和摸索，本人終于學會了將光學經緯儀和水準儀的數據輸入，并轉化成CASS7.1軟件默認的文件格式的方法。例如，要繪制一張地籍圖，CASS7.1軟件默認的是坐標數據文件（*.dat），如果按照人工排好的點號，已經將每個點的坐標和高程數據都通過光學經緯儀和水準儀測得了，就可以用這種方法來將數據導入CASS7.1軟件中：首先，打開記事本按照如下格式輸入數據：“點名，編碼，Y（東）坐標，X（北）坐標，高程”，輸入數據時注意：①文件內每一行代表一個點；②每個點Y（東）坐標、X（北）坐標、高程的單位均是“米”；③編碼內不能含有逗號，即使編碼為空，其后的逗號也不能省略。④所有的逗號必須在半角方式下輸入。然后，按照如下步驟獲得坐標數據文件（*.dat）：將已經編輯好數據的.txt文檔在excel中打開；②將excel文件另存為“CSV（逗號分隔符）”格式，即擴展名為*.csv的文件；③將保存的“坐標數據.CSV”的文件擴展名改為“坐標數據.dat”，這個文件就可以在CASS7.1軟件中展繪坐標點了。
三、利用外業數據和軟件數據結合學習測圖軟件
運用以上手動輸入數據的方法可以將測得的控制點數據輸入到CASS7.1軟件中，進行展點，然后再將每個小組所測得的建筑物和附屬構筑物的坐標按照編號順序編輯成坐標數據文件，輸入到軟件中，然后可以根據地物的實際形狀和構造編輯完成地籍圖，并在軟件中為圖加入圖框和圖例，并運用軟件統計出建筑物的邊長和面積，也可以統計出每塊宗地的面積。另外，在課上除了讓學生親自測量數據編輯成圖外，還要讓學生運用CASS7.1軟件自帶的數據學習以下幾項測量學必備的知識：①土地詳查：在此部分內容當中，學生將學會繪制行政區界和圖斑及現狀地類、并對地類要素屬性修改和拓撲操作、對圖斑的重疊覆蓋情況進行檢查、面積統計等操作知識，這些知識將為學生日后從事土地調查繪圖工作奠定基礎；②土地勘測定界：在此部分當中學生將學會繪制土地勘測定界圖及圖形整飾、用地項目信息錄入、運用CASS7.1自動輸出勘測定界報告書及輸出電子報盤系統，這些操作技能將為學生從事土地勘測定界工作奠定礎；③測繪與GIS的關系：分別以AUTOCAD軟件和ARCGIS軟件為例，介紹現代測繪與GIS的密切聯系和區別，讓學生更好的將圖形學的知識和理念加以靈活應用和擴展。
四、讓學生體會真正的現代測繪
雖然我們實驗設計盡量的接近數字化測圖的工作實際，但由于實驗條件的限制使得學生不能全面了解真正的測繪工作流程，因此，數字測圖實驗課程設計一個必不可少的部分就是讓學生到測繪工作的一線真正體會一下，為此，本人聯系了畢業后在貴陽市從事測繪工作的往屆學生，利用兩個周的時間讓學生去盡量體會現代測繪的每個操作流程，并特邀本專業畢業的學生講解從事這項工作還要學習的知識和技能，以及學習的方法和經驗等，讓學生體會到測繪技術的發展，領會到工作的艱辛，以及學習的樂趣。
五、結語
(一)操作中的“數字化”
Pro/E在產品開發設計時主要通過參數化來實現。通過幾何約束和尺寸約束，把握設計對象造型模塊的特征與關聯，有效地控制了模型修改的一致性和造型風格的統一性。主要有兩種操作類型:一是尺寸約束參數化，對形狀特征進行尺寸約束;二是定位約束參數化，即對特征進行定位約束。
(二)數字化設計制造
自從數字計算機在20世紀40年代誕生以來，就改變了過去圖紙、模型式的制造方式，利用CAD、CAM等技術，實現了無圖紙的計算機輔助設計，被稱之為數字化設計。隨之，信息集成的數字化設計產品與多功能數控機床、機器人化的生產制造設備等信息并聯，使設計的產品能被快速加工成型，這個過程被稱為數字化制造。數字化制造實際上就是在對制造過程進行數字化的描述中建立數字空間，并在其中完成產品制造的過程。2014年10月8日中國新聞網刊載了一條新聞:據《紐約每日新聞》報道，世界首款3D打印汽車終成現實……它的制作周期為44個小時，并且最高時速可以達到80公里每小時。中國3D打印技術產業聯盟執行理事長羅軍在青島第二屆世界3D打印技術產業大會會上表示:“近期，教育部正在制訂方案，讓3D打印機走進學校，促進3D打印教育普及。同時，科技部、工信部也正在探討3D打印產業化問題。”諸多實例表明，3D打印技術已然進入并應用到了生產制造領域。國務院參事、科技部原副部長劉燕華對相關媒體也表示，3D打印代表了制造業的數字化。綜上所述，數字化設計已經是數字化制造中的一個設計環節，在工業制造業的大系統中被稱為數字化設計制造技術。Pro/E操作中的“數字化”主導設計經過機床系統的處理后生成程序段，進入機床成型或3D打印快速成型，即完成了數字化設計制造。
二、Pro/E建模與輔助設計
Pro/E作為美國PTC公司推出的軟件，目前是最普及的三維CAD/CAM/CAE應用軟件之一，經歷幾十年的發展，現已成為一個全方位的產品開發軟件，集合了眾多強大的功能，如草繪設計、產品組件設計、產品造型設計等。它將設計造型的特征以全參數化的方式在其三維建模系統之中運算，形成了其特有的全參數化三維建模功能。利用Pro/E進行設計實踐時，常見模型利用軟件自帶的功能即可組合形成，不規則的或造型較復雜的造型則需要用二維草繪的方式來完成，具體是建曲線輪廓，再由曲線輪廓創建曲面，再根據造型旋轉曲面，或切割曲面等方式來完成;結構更復雜的造型，則需要進行建模前的結構分析、特征分解等工作，將這些復雜造型解構成為單一的造型，按“零件”來進行造型建模，再分析這些零件間的位置關聯關系，進行組裝裝配完成建模工作，最后轉化為實體模型。利用曲線輪廓特征、拉伸、拉伸加厚、實體切除等方式的油壺模型。現代制造企業的競爭，是產品和設計的競爭。企業產品的開發越來越依靠現代化的產品設計方法和技術手段。現代產品設計方法是以電子計算機為手段，運用工程設計的新理論和新方法，使計算結果達到最優化，使設計過程實現高效化和自動化。以此來看，行業發展的現狀使產品設計師必須熟練掌握Pro/E等計算機輔助設計的能力，便于提高產品設計開發的周期、節約設計成本等。
三、Pro/E設計創作與案例展示
檔案管理數字化提高檔案工作的整體水平，全面提升檔案的存貯、收藏能力。縮微、光盤技術的采用，全國提升存檔案的貯密度，減少存貯空間。使檔案更加完整，有效避免遺漏過多的現象。勘察設計單位數字化檔案提高檔案信息資源的開發利用能力，更具實效地反映了最新、最真實的情況，便于修正錯誤和更新相關資料。檔案數字化在資源整合過程中突出優點就是速度快，準確性高，提供多種檢索途徑，可以大批量提供利用，能滿足系統或專題利用的需要，實現多次檢索、重復利用，為檔案資源共享的實現創造了條件。運用現代信息處理技術手段來開發檔案信息資源，極大地提高了檔案信息的利用率。
二、勘察設計檔案數字化管理存在的問題及解決方案
（一）加強檔案管理意識
當前社會上對“檔案”的概念和作用知之者甚少，所以檔案意識相當薄弱，甚至一些領導對加強檔案工作的現代化認識不足。許多單位的檔案工作仍然采取傳統的工作方法，嚴重影響了檔案管理的現代化進程。一個單位的任何一項工作都必須有領導的重視，領導對檔案工作的態度，很大程度上決定著檔案工作的發展。因此，把檔案工作列入領導的議事日程是時展的需要，是規范檔案工作的需要。還要增強單位職工個人檔案意識，通過學習，宣傳，認識到檔案與自己日常工作和生活的密切關系，從而更好地支持檔案管理工作。
（二）加快硬件設施建
加快硬件設施建，實現裝備和技術的現代化，數字化檔案管理工作還不普遍，在樹立檔案信息資源共享意識的前提下，應當加快普及硬件設施和技術，全面提高檔案管理的現代化水平。在辦公場所，應當及時配備檔案現化代所需要的計算機、掃描儀、互聯網設備等現代化辦公設備，充分利用現代科學技術、微縮技術、加快研制開發適用的軟件，不斷加快檔案信息數字化的步伐。
（三）重視檔案數字化后的數據安全問題
避免數據丟失，使數字化后的數據安全妥善保管，對數據進行備份是唯一可選擇的途徑。檔案應制作三套，一套封存，一套提供利用，一套異地保存。
（四）健全并實現勘察設計單位數字化檔案的規范管理
根據本單位的實際情況，制定檔案完善管理的各項規章制度，明確檔案歸檔流程。使數字檔案管理有章可循，為實現數字化檔案管理制度化、規范化、科學化和現代化奠定基礎。
三、信息時代數字化檔案管理是電子檔案與傳統檔案相輔相成的時代
針對新疆部隊飲用水的水源特點及保障水質的要求，構建監測、預警、分析、應急于一體的水源水質監測預警管理信息系統。水質管理系統由一個中心監測站和若干個固定監測子站組成（如圖1所示），水質檢測結果的數據由各個監測子站將水質檢測結果錄入系統，基于106項水質國標在線監測與實時技術，全面提升飲用水水源水質預警水平及應急管理，做到集中管控、實時預警、提前治理。系統采用網絡地理信息系統（WebGIS）平臺的開發模式，以GIS為載體建立水源點信息及地理位置數據庫，然后與水質狀態和中心預警模型連接起來，將實時分析結果展示在GIS中。本文中的水質預警系統基于ArcGISServer、Flash等軟件開發平成，是集數據庫、評價、預測、預警、圖形等功能于一體的地理信息系統。
2數字化管理系統的功能模塊及整體設計與開發
水質預警管理系統采用B/S與C/S結合的系統架構進行系統設計，以Oracle數據庫作為服務端，利用PowerBuilder9.0開發客戶端程序，包括監測、分析、預警、綜合管理等功能模塊。
2.1功能模塊
2.1.1短信應用平臺數據模塊（可擴展）
系統采用當前主流的短信應用平臺技術，使系統交互性更強，脫離傳統的系統運行模式，擺脫沒有計算機或網絡無法使用系統的情況。該模塊允許用戶通過短信方式與數據中心交互提交指標數據，使中心監控站的管理人員無需長時間查看系統是否有預警。一旦數據分析有預警情況發生，可直接以短信形式將預警內容發送到管理人員的手機上，即使管理人員外出不在計算機旁也可第一時間了解預警的詳細信息。
2.1.2數據中心模塊（可擴展）
該模塊是系統中的主要模塊之一，負責實時監控分析監測子站上傳的水質檢測數據，實時發出預警，并能提供數據緩存服務（指標數據與MapInfo地圖數據），提高Web窗體模塊的響應速度。
2.1.3Web窗體模塊
Web窗體模塊即UI展示模塊，該模塊承載所有用戶所要操作的子模塊。
2.1.3.1用戶模塊
（1）用戶登錄。提供用戶登錄與退出操作。（2）密碼管理。提供用戶修改賬戶密碼操作。
2.1.3.2查詢模塊
（1）重點指標快速查詢。系統可對用戶關心的重點指標進行提前設置，使用該功能可快速查詢系統設置中標記的重點指標數據。（2）自定義查詢。提供自定義指標查詢功能。（3）報表生成與導出。可根據日期、地區等條件對檢測結果生成各種圖表，例如柱狀圖、曲線圖、餅狀圖等，并提供導出功能。（4）指標預警地圖展示。根據系統中預定的國家規定飲用水指標閾值對各個水源傳來的水源檢測結果進行指標檢測，檢測到不合格水質時，將通過MapInfo地圖直觀地展示水源位置、超標項等預警信息。
2.1.3.3錄入模塊
（1）指標錄入。各個監測子站將采樣時間、采樣地點、水質各項指標的檢測結果通過該功能上傳給系統。（2）設備文件批量導入。可使用系統指定的模板對水源水質檢測結果進行批量導入。
2.1.3.4設置模塊
（1）用戶管理。提供用戶新增、維護、權限分配等設置功能。（2）權限管理。提供權限的新增、修改、刪除功能。（3）指標管理。主要針對國家規定的生活飲用水衛生標準中的各個指標的管理，可對指標進行新增、刪除、修改等功能。（4）數據備份與恢復。提供數據庫備份與恢復功能。
2.2系統設計與開發
2.2.1系統架構
系統采用3層架構形式，層與層之間的調用由特定功能模塊調用實現，各類信息由各個特定的接口實現。（1）表現層。即Web端，基于客戶端Flash表現形式實現空間數據與屬性數據的關聯，以圖一體化形式為用戶提供豐富化的可視化操作界面。為了保證表現層的簡易性、靈活性、可擴展性等特點，系統借助ArcGISAPIforFlex和Framework框架來設計實現，以此來創建比傳統WebGIS更智能、更具交互性的客戶端。（2）服務層。作為整個框架的核心，提供GIS地圖服務和各種數據服務。主要負責處理用戶從客戶端發來的各種請求，并根據類型作出相應的響應。ArcGISServer作為GIS應用服務器的核心組件，為客戶端提供在線地圖服務，并通過空間數據引擎連接空間數據庫。基于.NET的Web應用服務器提供系統運行數據服務，用于客戶端與后臺進行業務數據交互，包括水質在線監測數據模塊和預警模塊的數據傳輸都是由Web服務器實現的。服務層可對短信應用平臺支持擴展接口。（3）數據層。主要包括空間數據引擎ArcCatalog以及數據庫Oracle，主要功能是為水質預警系統提供數據支持。數據庫模塊包括實時監測水質、水源點空間分布及水質標準。系統檢測指標包括色度、渾濁度、臭和味、肉眼可見物、pH值、總硬度、鐵、錳、銅、鋅、揮發酚、陰離子合成洗滌劑、硝酸鹽、硫酸鹽、氯化物、氟化物、氰化物、砷、汞、鎘、鉻、鉛、細菌總數、大腸菌群等常用指標。
2.2.2公共類設計
公共類及接口主要是對應用系統的通用方法進行抽象，實現應用系統的一些基礎功能，為各子系統提供部分可供調用的基本方法和接口，有效地實現代碼的重用，保證整體的一致性。同時，各子系統在此基礎上，可以依據各模塊內部的業務邏輯對基本方法和接口進行組合和擴展，以實現各模塊特有的業務功能。公共類主要有數據訪問類、統計圖表類、圖層控制類、目錄管理類、數據處理類等。各類的設計如下：（1）數據訪問類。此類主要實現與Oracle數據庫的交互，實現的功能包括屬性數據庫的查詢、添加、刪除以及更新，空間數據庫的查詢、添加、刪除、數據檢測等操作，并通過函數的重載來實現不同輸入參數情況下功能的實現，以增加系統實現過程中的靈活性。通過此類的封裝可為其他模塊提供更加方便的實現函數。（2）統計圖表類。此類主要是對由屬性或業務數據產生各類統計圖表的功能進行封裝，實現各類統計圖表的繪制功能，包括柱狀圖、折線圖、餅狀圖等種類。通過此類的封裝可為其他相關模塊提供各類統計圖表的實現方法。（3）圖層控制類。此類主要是對矢量圖層的相關操作進行封裝，實現圖層加載、圖層卸載、圖層可見與否等的控制以及圖層控制樹的動態加載及實現。此類的封裝可為其他模塊實現圖層控制子模塊的實現方法以及對圖層的基本操作方法。（4）目錄管理類。此類主要是對應用系統中可能涉及到的各類對象的管理方法進行封裝，包括組的創建、刪除，圖層狀態的獲取、設置以及初始化需要涉及到的相關操作。通過此類的封裝可為其他模塊提供更加簡便的操作。（5）數據處理類。此類主要是對數據的處理進行封裝，包括原始數據的讀取與解析、數據的轉換等主要功能。針對各種指標采集或動態地對數據進行分析和轉換，為相關模塊提供統一的方法。
3核心預警模塊
水質預警模塊是整個系統的核心部分。水源點傳感器采集后的數據通過上傳至服務中心，中心對接收的數據進行提取、分類與處理，將數據存儲到指標記錄庫中，并從指標閾值庫中讀取閾值與數據進行對比，如超出閾值，則預警信息。
4系統實現
傳統的地理信息系統的計算管理模式是集中式的，信息的流動范圍有限。系統處于相對封閉和孤立的狀態，普遍存在嚴重的“信息孤島”問題，即每個子系統之間是獨立的，不能有效地進行信息交換和共享，很難隨著業務范圍的增加而線性擴充，不能適應空間數據的爆炸性增長及其分布、動態更新的要求。WebGIS是一項應用Internet技術來擴展和完善傳統地理信息系統的新技術，是在GIS中嵌入HTTP和TCP/IP標準的綜合應用技術體系。利用Internet在Web上空間數據，為用戶提供空間數據的瀏覽、查詢、分析等功能，已成為GIS發展的必然趨勢。GIS的圖形處理功能能夠將城市管網和監測點的信息圖文并茂、準確、快速地顯示在屏幕中，使人清楚直觀地了解水源水質的現狀，并可根據需要定制輸出各種專題圖。數據庫技術的運用，使得存儲和管理海量的監測數據十分便捷安全。管網的水力水質模擬基于良好的水力水質模型，是預警系統關鍵的部分，利用其模擬分析可全面了解管網的運行狀況。該系統基于C/S架構，通過遍布全區基層連隊的全軍政工網或綜合信息網對水質監測實時信息進行集中監控管理，實時上傳并分析水源檢測結果。對超標結果通過基于MapInfo地圖的WebGIS實時預警，直觀顯示超標情況和地理位置，并且可采用當前主流的短信應用平臺技術，擺脫沒有計算機或網絡無法使用系統的情況。強大的數據緩存服務可對繁多的水源檢測指標數據和MapInfo地圖數據實時緩存，使系統響應速度更快、使用更流暢。
5結語
直觀的三維數字化設計能夠將可能出現的錯誤及時暴露出來，從而降低工程建設的風險性。在三維可視化環境下，采用數據集中管理和對象關聯及參數驅動的方式，能夠確保不同階段及不同專業數據的唯一性惡化一致性，從而降低設計疏漏，有利于確保工程建設質量。
二、Bentley 三維數字化軟件在電力工程設計中的應用
1 Bentley 三維數字化軟件
概述Bentley 公司的 AutoPLANT P&ID 是一種基于 AutoCAD 的程序，允許您創建智能管道和儀表圖、工藝流程圖和其他管道圖表。通過使用 AutoCAD 和外部關系數據庫環境，Bentley AutoPLANT P&ID可創建智能工藝流程圖。使用此產品，工程師可以在研究數百個布局工程圖或三維模型的同時，抽出少量時間來詳細了解電力工程設計。該應用程序可顯著縮短捕獲系統設計和工程研究（例如，HAZOP 研究）的流程信息所需的設計時間和文檔制作時間，確保符合 OSHA1910 和 ISO 標準。通過其可縮放的設計，AutoPLANT P&ID 適用于各大中小型工程公司和運營商，為過程處理工程的生命周期設計和文檔制作提供了一款重 要 工 具。Bentley AutoPlant Equipment使用與 Bentley Autoplant P&ID、Piping、Structural、Isometrics 和 Raceways 應用程序相同的項目結構，并將二維數據和三維數據保存在相同的數據庫中。如果使用其他應用程序集，那么當管道選路時，三維用戶將看到可從中選擇的完整線路編號列表。布置設備時，三維用戶可以從先前已布置在 P&ID 中的設備標簽中進行選擇，也可以從使用數據管理器輸入數據庫中的設備標簽中選擇。如果該用戶僅負責項目的詳細設計階段，那么數據管理器和數據表可以與三維數據結合在一起使用。您可以從二維或三維環境內輸入的數據中生成線路列表報告或設備數據表。此外，還有一些二維 / 三維工具可以從三維應用程序內瀏覽 P&ID，從P&ID 的組件中設置當前規格和大小等。
2 Bentley 三維數字化軟件在電力工程設計中的應用
（1）電力工程電氣設計
Bentley 包括一個基于 Bentley promise 控制系統設計軟件的電氣設計引擎。電線就作為電線而不作為圖形線處理；它們在放置或取消時會自動粘合和斷開。連接處由軟件辨認。電線編號可以自動指定，不同類型的電線分配到不同的層以更便于編輯。放置符號時，軟件會提示唯一 ID，并自動交叉參考相關符號。通過這種方式，可以迅速生成單線圖及保護和控制簡圖而不會出現錯誤。而且還可以自動生成電路原理圖。工作被組織為項目，使得許多圖可以鏈接在一起以便進行交叉參考、錯誤檢查和清單生成。項目中一個部分的更改便會立即反映在項目的其余部分，從而大大減少了編輯時間，并確保了準確性。組件標識符、頁面格式、標題欄等的項目級默認設置確保了與標準相符。此外，Substation 軟件還可以完成防雷、接地、照明、電纜敷設、端子接線圖等系統的設計，幫助設計人員高質高效地完成電力工程有關電氣設計的部分。
（2）自動創建的平剖圖
BentleyAutoPlant Equipment 支持自動創建二維平剖圖。這些工程圖引用自模型，因此，對模型所做的任何更改都會更新平剖圖。Autoplant Equipment 提供了許多工具，支持使用從數據庫中提取的信息（例如：坐標系、立面圖和絕緣厚度等）來添加元素批注。XM Edition 引入了全新的“公文包模式”技術。使用這項技術，只要稍加管理和設置，設計人員不需要項目協同工作功能，即可獨立開展工作。使用這項技術后，大型項目模型可以輕松在各個項目之間移動，亦可斷開與項目的聯系，或者從備份中恢 復 單 個 項 目 模 型。Bentley AutoPlantEquipment 以 AutoCAD 為基礎運行。它包括各種旨在創建并修改設備模型的菜單和命令工具欄。Equipment 菜單按級聯樣式排列，與 AutoCAD 中的菜單類似。此外，Equipment 還提供了許多輕松訪問 AutoCAD 的命令，并支持大多數 AutoCAD 命令行鍵入操作。BentleyAutoPlant Equipment 模型并不僅僅只是工程圖。創建該模型時，系統還會維護外部項目數據庫中的組件數據。在工程圖會話過程中，隨時可以編輯組件數據。此外，還可以編輯最初為放置組件而定義的維度參數和位置參數，并重新繪制相應圖形以反映所做更改。如果父設備基本工具的維度參數已修改，那么鏈接的子設備直徑也自動進行調整。采用Bentley 三維數字化軟件進行電力工程設計，具有較大的便利性。自動創建平剖圖。
（3）異地協同設計
電力工程項目往往需要多個專業協同設計完成。電力工程設計是多專業配合設計的成果，強調整體水平和相互協調配合，因此整個設計過程是各專業間反復配合的過程，最終設計成果不是簡單的疊加，而是有機結合。協同設計的目的不僅僅是數據設計，更重要的是注重對信息的交流和管理。PDMS 就是作為一體化多專業協同設計數據平臺，通過計算機網絡使不同專業設計者，分散的設計部門連為一體，改變了以電話、傳真、郵件和會議為基礎的傳統配合模式，從而設計效率達到最大化。對于 PDMS，通過多專業配合，建立整個項目的統一的數字化三維模型，不僅解決了管道、設備、土建、暖通、電纜橋架等各專業詳細設計的交叉配合問題，而且能以三維模型為基礎在平臺上實現各專業間的提資配合、工程圖紙和報表的提交等工程配合問題。
三、結語
隨著我國的數字電子技術的深入發展，為了適應動畫市場的需求，在數字電子技術的基礎上加強了三維動畫技術的運用。在三維動畫設計中，主要是靜與動的結合，將動畫生動形象化，運動賦予動畫更多的藝術感染力是動畫設計的本質，而動畫是運動的一個基礎，是運動藝術表現的一種形式。動畫設計的本質就是將畫面以動態的形式表現出來。簡而言之，動畫設計包括兩個方面，動態的畫面以及動與靜相結合的畫面。隨著動畫設計技術的提高，改變了傳統的動畫設計形式，將每一副畫面以動態的形式表現出來，真正意義上賦予畫面動態感和形象感，提高動畫的藝術表現力。隨著三維動畫設計技術的逐漸成熟，數字藝術設計中的動畫設計采用和傳統的動畫設計相同的原理，運用計算機技術和相關的設計技術，實現動畫的設計與制作，在基本原理相同的情況下，加強技術的改革與完善，從本質上提高了動畫設計的表現效果。數字藝術電子技術的利用為動畫設計提供了一個新的發展方向和表現形式，滿足了設計者對動畫的更多的主觀思想的表達，提高了動畫設計的光影、畫面、紋理、運動等各個方面的表達效果，實現動畫設計一個新的飛躍。在三維動畫設計的過程中，運用數字電子技術建立一個真實的三維空間場景，使動畫設計更加的形象化和生動化。在數字電子技術日趨成熟的今天，很多先進的運動原理被引入了三維動畫設計軟件，這些設計者在設計三維動畫時，根本不需要設計每一幀畫面。只需要設計好動畫之間的連接點，滿足動畫的自動轉化，從而形成動態的畫面。這種技術方法有效的提高了設計效率，并且使畫面之間的銜接自然、流暢，形成一個整體動態畫面的感覺。通過三維動畫設計軟件，將靜態的畫面先設計出來，然后運用運動學的理論，設計出關鍵轉折點的畫面，最后從整體的畫面表達出發，達到三維動畫效果。
二、數字藝術設計中三維動畫設計的應用分析
1．廣告三維動畫設計三維動畫設計最主要的一種類型就是廣告三維動畫設計，以商業化廣告為目的，利用多媒體技術，豐富廣告內涵，提高廣告的表現力，從而吸引消費者，引導購物。廣告三維動畫設計具有很強的目的性，時間短，但是所要展示的內容卻要有針對性，能夠吸引人、感染人，實現商業化廣告效果。所以在廣告三維動畫設計中一般為了將廣告內容更加的形象化、生動化、具體化，往往采用多種特效技術，如:粒子效果、濾鏡效果等，將廣告動畫美化，提高廣告動畫的表現力和吸引力，達到引導消費者消費的目的。
2．影視三維動畫設計影視三維動畫設計主要是與影視相結合，將影視作品殊的鏡頭和畫面通過三維動畫設計合并成影片需要的特效。隨著影視制作技術和設備不斷提高和完善，人們對影視動畫的要求也越來越高。在影視作品中為了能夠有效的提高特殊鏡頭的感染力，給人以更大的視覺沖擊和巨大的視覺震撼，提高影視作品的藝術性。在影視作品制作中采用三維動畫設計，結合多種多媒體軟件，使影片發揮最大的表現力，以達到特殊的影視效果。利用三維動畫設計，影視動畫的展現將更加的真實，更能夠促動觀眾的情感，為影視作品提供更多的展示平臺，實現影視作品的真實化，給人以更廣闊的視覺享受空間。
3．游戲三維動畫設計游戲本身就是一個絢爛的，跳躍的，豐富的場景和畫面，游戲不同于一般的影視作品，具有真實存在的人，而是一個完全虛擬的平臺。三維動畫設計在游戲的開發設計中起著關鍵性的作用。游戲中的場景、人物、活動等都是通過三維設計制作的。利用三維技術，將游戲中的人物、場景生動形象化，利用環境效果，運動效果等特效，構成一個虛擬卻真實的世界，從而使游戲更加的吸引人，使游戲者在游戲中感受到樂趣。
4．工業三維動畫設計三維設計運用在每一個所需要的行業中都發揮著巨大的作用，在工業設計領域，三維動畫仍然起著十分重要的作用。利用三維動畫技術將工業的設計以立體的、空間的形式表現出來，能夠完整的、真實的模擬工業設計的流程和布局，這樣就能更加簡單的觀察設計中存在的不合理的地方，能夠有效的調整方案規劃設計，使工業設計流程布局更加的合理化和科學化，這樣就有效的減少了工業施工過程中存在的問題，提高了工業的成功率，有效的節約了時間。
5．建筑三維動畫設計建筑三維動畫設計與上述工業三維動畫設計類似，都是利用三維動畫技術，將建筑進行全方位的展示，提高建筑設計的效果。三維動畫設計技術將想象變為現實，以有限的視覺設計效果展示無限的設計空間。在未來建筑設計要求不斷增加的前提下，為了節約建筑成本，減少建筑施工過程中存在的問題，就必須將三維動畫設計具體的應用在建筑設計中，以三維動畫技術展示建筑設計的空間效果圖，使人們能夠更加全面的、立體的感受整個建筑的整體效果，提高建筑價值。
6．機械設計中的三維動畫機械設計中的三維動畫能夠有效的將機械的各個部分以及各個零件的運動關系，通過電腦真實的、客觀的表現出來，使其能夠從整體上把握機械設計，還能較快發現機械在細微之處存在的不足，并加以更正，避免了生產出產品后再進行更正，節省了大量的原料和時間，提高了生產效率。在機械設計中運用的三維動畫，要掌握相關的軟件，電腦系統配置要高，要滿足軟件的運行。在機械設計中的三維動畫的創造是有步驟，分過程進行的，一般而言主要分為三個部分:第一，動畫編導。它是機械設計的一個前期的準備工作。首先，設計人員對產品進行大致的一個三維模擬，將回路中的線路設計成場景，展示產品流程原理。其次，最重要的，單個的裝置可以按照準備好的路徑運行，在電腦上面放大檢測，觀察其運行情況。最后，合理的配置相關的配件，掌握好它們之間的工作原理，使整個流程更加的快速、順暢。動畫編導需要掌握相應的知識和技術，能夠靈活的運用軟件設備，有效的減少機械設計中的錯誤和偏差，提高機械設計的合理性。第二，資料收集。資料收集的途徑有很多種，如:網上查閱、圖書館等。主要收集的都是機械設計相關的內容和設備，如:收集路徑、機械設備，基本流程、三維幾何尺寸等。提高機械設計的效率。第三，建立模型。一般而言建立模型也分為設計水平不高的產品和設計難度系數大的產品。前者建立模型的方法有很多種，并且都簡單易操作。但是對于后者模型的建立就必須貼近原產品，模型建立難度大、時間長。下面主要就設計難度大的產品模型建立提出集中方法:第一種方法:創建實體模型，通過微調相關的比例修改產品尺寸，準確的把握好尺寸大小，抓住關鍵點建立基礎模型。第二種方法:通過函數程序在客戶端應用程序中創建對象，然后再分別創建一些子對象，最后通過這些子對象來完成實體的構建和編輯。編輯完成后再保存結果與原模型進行對比。在創建子對象以及對于實體的構建和編輯都可以通過軟件內部的宏功能輕松的實現。這種方法相對比較省時省力，適合創建一些結構單一、建模步驟較多的零部件。但是如果所需要創建的模型需要很多宏的時候，就比較容易出現差錯。
三、數字藝術設計中三維動畫設計過程
在數字藝術設計中設計三維動畫，第一步要先確定動畫腳本，建立模型;第二步要制定出三維動畫的材質貼圖，設定好光源和攝像機后，加入一些三維動畫的特用效果，進行調試;第三步是輸出三維動畫設計，進行后期合成。數字藝術設計中的三維動畫設計過程和傳統的動畫設計方法有著很大的區別，數字藝術設計中的三維動畫設計主要以數字電子技術為基礎，利用多種設計軟件，實現三維動畫設計的快捷化、科技化發展，極大地改變了我們的工作方式。隨著數字電子技術的快速發展，三維動畫設計在各個領域的作用顯得越來越重要。三維動畫設計主要利用數字電子技術，以多種設計軟件為平臺，讓文字、圖像、音頻等藝術元素進行完美結合，為不同的行業提供或虛擬或真實的三維動畫場景，衍生了數字藝術設計產業。
藝術設計具有比較高的立體意義，三維空間的展示可以更好地表現出作品的內涵。但是在傳統的藝術設計過程中，設計的內容主要體現在平面的圖紙上，不太便于除了設計者以外其他人的觀看和理解。尤其是對于繪圖能力稍弱的學生來說，平面的線條并不能將他們的思路和想法完全展現出來，因而教師也無法完全把握學生的設計內容，嚴重影響了其對學生的指導和修正。數字化時代，一些三維軟件如3DSMAX等可以真實模擬設計場景，給人以直觀的空間感覺，甚至還可以預演最終的動態結果。這在設計教育中是十分重要的，它可以使學生便捷地觀看他人的設計，并取長補短地修正自己的設計，同時還慢慢改變著學生的審美趣味，有利于提高學生對美的認知和欣賞水平，對于藝術設計有著重要的顯示意義。
二、數字化在藝術設計教育中的應用
（一）開發學生創新意識
藝術不同于數學和物理等理性學科，它沒有太多必須遵守的規矩和不可更改的定理，它的表現形式是多變的、新奇的和無重復性的，越有創新力的創意，越能夠創造出非同尋常的藝術作品，因此在藝術設計中想象力是決定著藝術作品的靈魂，有了創新意識，才會有創作的激情和設計的動力。藝術設計專業學生的創新意識除去天生部分之外，更多地是通過后天鍛煉所得到的，數字化帶來了更大范圍的知識領域和創意空間，任何創新的想法都可以借助軟件來驗證可能性并得到實現。數字化時代中，網絡的應用可以使創意實現橫向交流，當面對一個設計主題時，設計者可以借鑒之前所接觸到的創意來啟發自身的想法，從而實現集眾家之所長的效果。在藝術設計教育中，教師同樣可以運用數字化的這一特點，不斷提出新的設計內容來激發學生的創造能力，然后與優秀的創意做出對比，幫助學生更好地學習和進步。
（二）拓寬學生視野
藝術不是局限性的，藝術的想象更是天馬行空，不會給人以漂浮之感，只是會讓人們覺得空靈而又美妙，才會更加抓住人們的心靈。設計者視野的范圍在很大程度上決定著其藝術設計的廣度，如果設計者對設計內容的認知不夠全面和深入，那么他就會采用最不會出錯的設計方式，這樣雖然可以避免重大失誤的出現，但是設計出來的藝術作品會顯得平凡而又缺乏靈氣，因此，在藝術設計教育中，教師應該注重拓寬學生的視野。隨著數字化互聯網的應用，讓世界變為了一個整體，即使人們想了解地球另一端國家的文化，也很容易在網絡上找到相應的資料，這在藝術設計教學中的應用十分普遍，比如教師在向學生介紹有關歐洲教堂建筑藝術時，可以帶領學生在網上尋找相關的文化和宗教信息，幫助理解設計的內涵，這樣在以后的學習中遇到相似的作品就能夠獨立分析，在接到同樣內容的設計主題同樣可以以所了解的知識為依靠來進行相關的設計活動。
（三）便于溝通和交流
藝術設計活動不能閉門造車，否則設計出來的作品不但缺乏生氣，還會顯得與社會背景格格不入，設計者之間的溝通并不意味著將自己的設計理念完全公開，而是將自己一部分的思路展現出來并分析反饋的情況，然后做出調整。一個優秀的藝術設計作品會得到大部分人的認可，即擁有比較廣泛的市場接受程度，因此不可能完全拋棄外界而僅僅在自己的思路上完成設計工作，尤其是對于學生來說，他們的設計能力還不夠成熟，更加需要通過交流來不斷地提高自我。由于學生的人數眾多，有時候導致教師無法一一作出指導，即使能夠兼顧到每一個人，那么指導的質量也會隨之下降，因此教師應該引導學生利用數字化來進行交流，比如在學習設計中東宗教藝術作品時，可以將作品通過網絡介紹給當地的居民，收集他們對于作品的評價，這就是一種很好的交流和學習方式。
（四）解放雙手，提高設計的效率
藝術設計雖然不是一項能夠在短期內可以完成的活動，但是藝術同樣具有保質期，如果一件藝術作品的設計時間過長，即使它的創意十分完美，也會逐漸被社會潮流所拋棄的。而如何才能夠縮短藝術創作的周期，最合理的解決法就是縮短繪圖和模擬的時間，這就需要借助數字化技術軟件。解放雙手，拋棄直至繪圖的設計方式，將數據和信息錄入電腦，在軟件的協助下盡快地模擬出結果，從而為后來的修改省下時間。
三、結語
