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數字化設計論文范文1
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?；I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
數字化設計論文范文2
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?？筛鶕掌?、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?；?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
數字化設計論文范文3
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
數字化設計論文范文4
1.1“虛擬現實”技術的產生與定義
早在20世紀50年代，電子技術還處于以真空電子管為基礎的時候，美國的MortonHeilig就成功地利用電影技術，通過“輪廓體驗”讓觀眾經歷了一次沿著麥哈頓的想象之旅，虛擬現實技術進入探索階段。直到20世紀80年代初，美國VRL公司的創始人JaronLanier正式提出了“virtualreality”——“虛擬現實”一詞。
虛擬現實技術是指以計算機技術為核心的現代高科技生成逼真的視、聽、觸覺等一體化的虛擬環境，用戶可以借助各種特殊的硬件設備（如空間位置跟蹤器、數據手套、力反饋設備等）與虛擬環境中的物體進行交互，從而產生身臨其境的感受和體驗。虛擬現實技術所虛擬的環境可以是真實世界的再現，如真實建筑物的虛擬創建；也可以是純粹構想的虛擬世界，如三維動畫中的建筑及環境。
1.2“虛擬現實”技術的特征
虛擬現實技術的特征主要表現在三個方面：沉浸性（Immersion）、交互性（Interactivity）和想象性(Imagination)。虛擬現實的沉浸性是指使用戶感覺到好像完全置身于虛擬世界之中一樣，它來源于對虛擬世界的多感知性，這包括視覺感知、聽覺感知、觸覺感知、嗅覺感知、身體感知等所有人在現實客觀世界中具有的感知功能。交互性是指虛擬現實系統強調人與虛擬世界之間進行自然的交互方式，并實時產生在真實世界中一樣的感知，由此觀察個人對環境的控制和反饋及環境發生的相應變化。而想象性是指虛擬現實技術可根據設計者的想象進行設計與仿真，使人類突破時間與空間，經歷或體驗世界上早已發生或尚未發生的事件；也可忽略客觀存在的困難和局限，完成難以完成的事情。
1.3“虛擬現實”技術在建筑領域中的應用
數字化技術日新月異，使得三維電子模型在建筑表現方面的運用已經不再陌生。隨處可見的電腦渲染表現圖和多媒體動畫早已讓人們領略到數字化表現媒介的無窮魅力。如今，超寫實的電腦透視效果在很大程度上已經取代了傳統水彩、油墨等創作的圖畫，大多數的設計單位更傾向于將數字化工具用于制作效果表現圖呈獻給客戶。無論是在設計概念分析和空間表達方面，數字化的虛擬表現確實展示了令人信服的結果。虛擬現實技術打破了專業化和非專業化之間的溝通障礙，是數字化的交流媒介，同時也為多學科、多專業信息的兼容帶來了交叉合作。
虛擬電子模型所表現的并不僅僅是幾何形狀構成的視覺因素，還拓展到三維空間以外的光照條件、材料質感、聲場音效、能源利用等方面。光影效果和材料質感極大地影響著空間的視覺沖擊力，通過對光線陰影運動的模擬，可以觀察到一天內光環境的變化；場地音效的模擬可以探索不同方位的聲音效果，從而發現和解決設計中出現的聲響問題，也可以依此來調節房間內部空間的尺度；通過對建筑物內部及其與其他建筑物之間的溫度、濕度和氣流變化狀況的仿真，考量熱傳導和自然通風中能源效率的應用，從而指導建筑中開放空間及房間比例的設計。例如，國家體育場——“鳥巢”（圖1-2）在設計中對熱舒適度和風舒適度進行研究時，就采用了流體力學（CFD）模擬手段進行模擬分析，對自然通風氣流組織進行評價，并根據結果提出對現有設計是否調整或調整建議（如調整吊頂分塊間隙寬度、通風口的數量位置等）。
作為設計與表現的媒介和工具，數字化虛擬技術不斷激發人們的想象力，使復雜的建筑形式及建造成為現實，其結構形式及組織構件都依賴于計算機迅速而精準的運算能力。近些年我國在這方面的實例也有很多，如扎哈·哈迪德的廣州歌劇院（圖3）、庫哈斯的央視辦公大樓、安德魯的國家大劇院（如圖4）、“鳥巢”、“水立方”等一系列的建筑設計創作，都與數字化技術息息相關，才使得建筑師的奇思妙想得以真正的實現。建筑師在建筑設計的實踐中，數字化的虛擬技術可以幫助建筑師將創作理念轉化為物理現實，通過建筑模型表現設計結果，變“不可能”為可能；也可以成為建筑師建立設計概念的起點，在虛擬環境中生成概念，在模型推敲中進行創作與再創作。弗蘭克·蓋里是數字化建筑創作的典型代表，他設計的西班牙畢爾巴赫古根海姆博物館（圖5）就采用了這種技術，其全部設計建立在150萬個電腦模型基礎上，被視為是數字時代建筑的里程碑。在F·蓋里早期的項目中，數字化手段只是作為高級建模工具層面的應用，計算機只在他天馬行空的設計發展完備以后才介入。如今計算機在設計過程模型階段就提前介入，作為設計思維層面的應用被納入整個設計過程，在初期就用CATIA軟件（在“鳥巢”設計中被采用，在我國建筑行業屬首例）撲捉出曲面形態，軟件往往帶給他意想不到的結果，F·蓋里及時對每個過程及其結果進行反饋、控制、篩選與決策，逐步形成最后的建筑作品。
2智能技術
2.1智能建筑的興起及定義
數字化對建筑的影響除了數字化虛擬空間與實體建筑的結合，還應包括數字化技術支持下建筑智能環境的創造。1984年，美國康涅狄格州的哈特福德市采用計算機技術對一幢舊金融大廈進行改造，對大樓內的空調、電梯、照明等設備進行監控，并提供語音通信、電子郵件和情報資料等方面的信息化服務，建成了“城市廣場”——世界公認的第一座智能大廈。此后，智能建筑以一種嶄新的面貌和技術迅速在世界各地展開，領先的范例包括日本東芝總部大廈（1984）、日本電報電話雙塔樓（1986）、倫敦的Lloyds大廈（1994）、香港銀行總部大廈（1995）。據2004年的數據統計，我國大陸地區共有不低于4500幢智能大廈，這包括北京發展大廈、上海金茂大廈、深圳地王大廈、南京金鷹國際商城等。2008年奧運體育場館更是當今世界智能建筑的杰出代表。
美國智能建筑學會（AIBI）對“智能建筑”的定義是將結構、系統、服務、運營及其相互聯系全面綜合，并達到最佳組合，所獲得的高效率、高功能與高舒適的建筑。與這種抽象的描述相比，建筑的智能化系統更像是建筑的“神經系統”，它將數字化技術所特有的性能帶入僵硬的建筑中，對棲居其中的人作出合適的反應，不僅僅局限于傳統概念上的消防、保安、空調，以及照明系統，而是擴展到幾乎所有的部分，滿足人們各個方面不同的需求，提供人們更多的選擇。
2.2智能建筑的系統構成
智能建筑的智能環境無不以數字化信息技術為基礎，其主要由三個方面的自動化構成，即建筑設備自動化系統BAS(BuildingAutomationSystem)、辦公自動化系統OAS(OfficeAutomationSystem)、通訊自動化系統CAS(CommunicationAutomationSystem)，每個系統中還有許多不同的子系統，由系統集成中心（SIC）利用綜合布線系統（PDS）進行連接和控制，如表1所示。
2.3智能技術在建筑設計的影響
智能建筑的發展已經并將繼續呈現出多樣化的特征，從單幢大樓到成片的建筑廣場，大到摩天大廈，小到家庭住宅，從集中布局的樓宇到規劃分散的居民小區，均屬于智能建筑的范疇。建筑的智能環境不再局限于辦公類大廈，而是像公寓、酒店、商場、醫院、學校等建筑種類擴展。而成片開發的建筑智能廣場還擁有系統更大、結構更復雜的集成管理系統（IBMS）,能對智能廣場中所有的樓宇進行全面和綜合的管理。不僅大型的公共建筑擁有舒適、高效的智能環境，數字化的智能技術在家庭環境中也得到了更為人性化的發展，它可以擴展到住宅內任何帶有電子開關的東西，除了包括水電、暖通、安全警戒、聲像聯絡、電話通訊、門窗構件等，還延伸至從動作和溫度感應到生物傳感器的諸多電子化設備。臺灣首座高科技管家、智能型住宅“似水年華”，就可以通過玄關的系統控制面板，依據當時的溫度或心情自動控制室內的冷氣、燈光、窗簾，還可以呼叫電梯；到洗浴室洗浴時，秀出個人芯片卡，浴室就會自動播放自己喜愛的影音節目，測量體重的精確值則可以在鏡面上顯示，而非體重計。美國麻生理工曾經研究的“聰明屋”住宅，在暴風雨來臨時可以自我保護和修復，建筑墻壁可以自動過濾汽車鳴笛的噪聲，而接收鳥鳴和雨聲。
進入21世紀，智能建筑技術中的信息網絡技術、控制網絡技術、智能卡技術、可視化技術、流動辦公技術、家庭智能化技術、無線局域網技術、數據衛星通訊技術、雙向電視傳輸技術等，都得到了更加廣泛而具體的發展和應用。但與此同時，智能環境中網絡化計算機和多媒體設備的普遍應用也為建筑師的設計工作增加了更大的復雜性。建筑師不但要了解計算機通信及多媒體環境的設計含義，更要在建筑設計的方案階段就考慮到自動化設備機房的布局，弱電豎井的配置，吊頂、架空地板需要的層高等，對整個空間做出計劃和部署。無形的數字信息和網絡技術將會促進多元、層級的無線智能場所空間的形成，從而引起建筑布局從形式到內容的巨大變化。例如，通過智能技術在家可做的工作越來越多，家庭空間相應需要不斷地增多增大，甚或發展成為家庭辦公的SOHO形式。
在數字化信息技術的高速發展下，智能建筑比傳統建筑在能源效率方面具有無可比擬的優勢。然而，智能建筑在關注效率和功能的同時，發展人居環境與生態環境的和諧才是最為核心的目標。數字化的智能技術只是一種途徑與方法，可持續發展的戰略對智能建筑的設計與內容提出了新的方向，即綠色建筑。數字化技術與材料資源和損耗有著密切的關系，建筑設計應為控制物質浪費和能源消耗提供解決方案，尋找和研究新的材料和結構系統以適應信息環境所應有的功能。因此，新興的生態學、生物工程學、生物電子學、仿生學、生物氣候學和新材料學等科學技術都會逐步滲透到建筑智能化的多學科多技術領域中，實現真正的建筑與人和自然的和諧發展?！靶虏牧?、新結構、新技術”的應用在2008奧運體育場館的設計和建造中得到了充分的體現。
例如，我國國家游泳中心——“水立方”就是響應了“綠色奧運”的理念，其設計綜合展示了人文、科技與綠色的結合。國家游泳中心自由的結構形式和ETFE氣泡外墻是整個建筑的亮點(圖6)。其結構設計的靈感來源與Kelvin的“泡沫理論”，將水泡的結構放大到建筑結構的尺度，這種結構模型普遍的存在于自然界，如細胞組織單元的基本排列形式和水晶礦物結構等，但被用于建筑結構模型還屬首次。而ETFE（四氟乙烯）膜材料的應用就更加充分體現了綠色和科技的主題，這種材料的選用不僅大大減低了屋頂和外墻的重量，而且成本合理、熱學性能高、透光性強，具有良好的阻燃性和自熄性，其表面附著力及極小，對灰塵、污水的自潔性能遠遠大于玻璃，在北京的特殊氣候下，無疑是最為理想的透明半透明材料。ETFE還在國家體育場-“鳥巢”的屋頂圍護結構中作為防雨層，在一個建筑中如此大面積的應用單層ETFE膜結構，在世界上也還是首例。(圖7)
3數據庫系統和網絡技術對建筑設計的支持
3.1數據庫管理系統和網絡技術的組成
數據庫是按照數據結構來組織、存儲和管理數據的集合。而數據庫管理系統(databasemanagementsystem)則是一種操縱和管理數據庫的軟件應用程序，用于建立、使用和維護數據庫，簡稱DBMS。它對數據庫進行統一的管理和控制，以保證數據庫的安全性和完整性。數據庫管理系統可分為廣泛的兩種類型：前臺工具和后臺工具。前臺工具是指用于與現有客戶或潛在客戶進行直接交流的系統，包括宣傳手冊、提案簡報、網絡站點等；后臺工具則包括創造和管理前臺使用的交流信息的系統工具，主要就是數據庫管理、單位內部的局域網絡等。
計算機網絡把分布在不同地點且具有獨立功能的多個計算機，通過通信設備和線路連接起來，在功能完善的網絡軟件運行下，實現網絡中資源的共享。計算機網絡分為局域網、廣域網和將局域網、廣域網通過一定協議組成的國際互聯網絡。
3.2數據庫管理系統和網絡技術在建筑設計中的應用
數據庫系統和網絡技術在“虛擬現實技術”以及“智能技術”中都起到至關重要的作用。在虛擬現實系統中，數據庫存放著整個虛擬世界中所有物體各個方面的信息和大量物體的模型。通過網絡，將位于不同物理位置的多個用戶或虛擬世界相聯結，形成分布式虛擬現實系統（DVR,DistributeVR），使不同用戶同時參與到一個虛擬空間，進行交互，共同體驗虛擬經歷，以達到協同工作的目的。在智能建筑中，網絡業務也已經成為用戶最為經常的行為，從早期的通信（E-mail、BBS）到后來的資源共享、網上銀行服務、網上電視IP\IT、多媒體信息查詢、遠程醫療、遠程教學、視訊會議、視頻點播等。
對于設計單位而言，無論是設計院還是設計公司，都涉及內部人事管理和外部項目管理，以及介于兩者之間的資料信息管理，三者協同運作，缺一不可。這些任務都適于使用數據庫管理系統完成。數據庫中所關聯的信息儲存和操作可以包括項目歷史、設計人員的個人資料、圖片資料庫以及商業洽談聯系的追蹤記錄等等。對設計人員來講，設計資料數據庫的建立為他們提供了方便、完備的設計背景，使他們不必再將額外的時間過多地花費在前期準備階段，從而更快地進入角色。而設計單位的行銷也越來越依賴于計算機以確定市場客戶，通過網絡，公司可在準備介入某項設計競標的工作時，方便地獲取目標客戶的相關信息及該項目所涉及的內容進行背景研究。設計單位也可以建立自己的網絡站點展示單位的主要設計作品和正在開展的項目，甚至企業形象。而客戶可以從任何地方找到涉及公司的信息，同設計者進行實時、在線的聯系。如果說數據庫管理系統是一個設計單位內部充分利用數字化手段，實現資源共享、優化管理的系統，那么，網絡的介入則為這個系統提供了開放的行銷機會，使它真正融入到廣闊無邊的信息社會中。
設計單位局域網的建立為設計團體帶來了新型高效的合作方式，實時交流的合作加強了不同專業部門的同時協作。例如，設計人員和結構人員在不同時間、不同地點對圖紙提出的修改意見都可以同步地及時反映在對方的電腦屏幕上，而非像傳統的流水作業必須一步一步，任何一項逆序反復的改動都會提高預算，降低效率。而廣域網和互聯網的普及，為更大范圍的設計合作和交流提供了更廣闊的平臺，使得建筑師能夠隨時關注當前的設計動態，并保持與業主、材料供應商等之間的良好溝通，甚至是與其他建筑師進行遠程合作。
另外值得一提的是，數字化技術的發展為設計者和使用者的角色融合提供了可能性。新興的虛擬網絡社區在更好地表達設計者意圖的同時，為公眾參與設計發展出一種新的方式——自助式設計。專業人員建立的案例樣板庫可以讓客戶根據自己的需要在方案構思階段就參與決策，提出自己的想法和意見。這種參與于設計人員來說，有助于他們對建筑生命周期的深入參與和滲透把握，而于設計本身，它爭取了最大范圍的主動參與，將人文關懷、社會民主與公共立意賦予了更多現實意義。
4對數字化時代的建筑設計的反思
數字化時代的新技術為建筑設計帶來了諸多新的可能，為建筑師在形式創新方面提供了更自由的選擇，使“復雜”不再成為令人望洋興嘆的畏途。在數字化技術影響下，建筑材料形態與特性的變化使得建筑形式“無所不能”，但在某種程度上，這種“無所不能”使設計陷入一種“數字化工具主義”的誤區，過分關注形式本身，為追求表面化的新形式而創造新形式，造成所謂的“數位皮層”與建筑脫節。如許多曲面古怪、造型夸張而設計簡陋的建筑以“數字化建筑”自居，注重單純、孤立、靜態的細部和材料的物質屬性，缺乏與技術體系、建構工藝、社會文化相互關聯的綜合性系統思考。
另外，數字化信息時代的無限復制導致建筑本體價值的貶值，建筑意義的缺失以及地域文化藝術的缺失，獨一無二的“形象”向無數“類象”分解轉化，甚至看到一幢建筑就可以知道它在設計過程中所采用的軟件。新的數字軟件通過簡便易行的復制手段和可調參數的靈活性，將復雜部件的大量使用大大簡化的同時，也不可避免地在采用此類手段的設計對象身上打下了自己的烙印——所謂的“低強度美感”和“高資訊內涵”。我們應該認識到，新技術所帶來的可能性并不是帶來對“形式拓展”的趨之若鶩，而是為建筑結構和塑形提供更多元的支持。在任何時候，人類棲居的建筑環境與空間形式，在更大程度上依賴于實際生活和社會行為的需要，建筑的意義應該回歸建筑的真實體驗，從文脈、場所、社會、生活等人類根本需求中尋找“形式”的基點。
建筑本身是一種信息媒介，它包括的不僅僅是結構、構造、節點細部等技術因素，它還承載一個社會時代的生活、審美方式等諸多信息，起著文化載體的作用。建筑形式應當表達形式構成的自然規則與自然屬性，表達的是人類對構成自然的要素和自然的規律的認識。建筑形式自身的構成是一個科學與技術的問題，比如材料科學、結構科學都是研究建筑形式的科學構成問題。但“建筑構成形式的表達”卻不單是一個科學技術的問題，“材料的特性”與人類某種情感契合，以及建筑構成體系的理性所揭示的自然規律是建筑建構性的本質。而建構性的表達正是建筑藝術的本質。
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數字化設計論文范文5
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數字化設計論文范文6
關鍵詞：高校畢業論文管理；數字化；研究
中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）23-0213-03
0 引言
近年來，隨著招生規模的不斷擴大，高校畢業生數量持續增加，老師要承擔起更多的畢業論文指導任務，但教學資源，特別是軟件畢業生論文指導教師非常不足。各高校傳統的人工管理方式不能更好的滿足越來越繁重以及多樣化的論文管理工作，逐漸實現畢業論文管理的信息數字化。如濟南大學計算機工程學院開發了畢業設計題目申報與管理系統等，給我們帶來了值得學習借鑒的好經驗?，F在各高校越來越清晰的認識到本科畢業設計 （論文）的重要性，依據事實，與專業特色聯系起來，質量管理體系逐漸完善。筆者從工作實際出發，了解到雖然現在僅有不到10%的高校未將畢業論文管理工作作為教學工作的重要部分納入教育信息化進程，但不少高校仍沒有提高對其重要性和緊迫性的認識，克服和解決這一問題迫在眉睫，勢在必行。傳統手工管理畢業論文的趨勢，必須從數字化構建畢業論文管理平臺著手。
1 畢業論文信息數字化管理的必要性
目前，在對學生綜合素質以及學校教學情況進行檢驗時，重點依據的就是高校畢業生的畢業論文，它在整個指標體系中的地位很高。除了是高校人才培養計劃的重要一部分外,也能考察學生獨立分析和解決問題的能力，對于培養學生追求真理、提升科研能力也具有重要的意義。我們所說的高校學生畢業論文，具體來講包括本科生、碩士研究生及博士研究生的論文三種類型，分為優秀和普通論文二個等級制。這些論文大多數成為學校教研利用的重要資料之一，具有較高的學術和利用價值，其質量是衡量教學水平以及學生畢業與學位資格認證的重要依據，同時，還促進了學校信息的公開數字檔案室實時接收來自辦公平臺及業務系統的大量第一手的新鮮檔案資料，師生們可隨時突破時空限制足不出戶便可查詢相關論文教研檔案資料，改變了原有手工被動的查檔方式，論文的保管與利用價值得到了進一步體現。因此，科學及時有效實行數字化管理畢業生論文，對高校教學、科研的發展以及教學檔案管理，都具有重要的現實意義。
現在大部分高校在儲存印刷品論文或采用雙軌制同時收藏電子版的論文制作成光盤，但效果不是很好,究其原因主要有：①學生論文太多，制成印刷品在儲存上存在困難,制成光盤在擴充上存在困難；②運用以上兩種方式收藏論文,在查詢時不方便；③紙質文檔數量大，往往“沉睡”在庫房不易開放，造成師生查閱受限，利用率低下而且占用庫房面積，極大浪費了庫存空間。由此可知，由于畢業論文數據量大、效率不高、差錯率高等因素的影響，信息數字化管理應運而生，其發展前景也非常廣闊，而在高校畢業論文管理平臺的協助下，可達到解決這些問題的目的。傳統的人工管理加紙質存檔方式需要大量的人力、物力、財力，同時造成以下問題：
1.1 管理效率低下 在管理論文時，要發放很多文件，填寫各種表格。那么多的文件在管理時容易出錯。若將這些文件表格進行網上集中管理、查閱、填寫等，將大大提高工作效率。
1.2 互動渠道不暢 如果不依托網上信息技術，就不能建立一個有助于各級管理人員、師生間面對面溝通交流的互動平臺，很可能出現信息和接收不一致、不能準確傳遞信息等情況。論文的統一格式和修改則需要教師逐字逐句地在文中作標注或通過電郵的方式發送等。
1.3 答辯成績共享難 最后進行的是畢業論文總評，給學生確定一個客觀、公正的畢業設計（論文）的總評成績不是件簡單的事情，是很復雜，這其中的困難可想而知。傳統方式一般采取等級制，進行小組表決，最后確定該生的總評成績。這種方法耗費的時間比較多，主觀性比較強。如使用系統答辯功能，將答辯記錄、答辯小組意見等結果提交等，為答辯小組成員共享資料提供科學便利，同時，老師對論文給出建議成績和答辯成績，折算提交后自動進入數據庫，學生可自行查詢成績，不必進行人工匯總。
1.4 數據缺乏同一性 畢業論文管理參與人員太多而且不集中，容易造成信息的不一致。如學生最初選題和最終論文題目，如果在論文秀做過程中有所改變，就會導致數據不一致；論文寫作中會經過多次修改，不同的修改稿會由于手工管理出現錯誤進而導致提交錯誤等。
2 建立高校畢業論文管理信息平臺可行性
應用高校畢業論文管理系統整合那些分散的信息，讓師生在一個互動的平臺上完成論文過程，對于改善論文管理工作的質量和效率都是非常有幫助的。另外，系統中工作流技術的應用，可使各高校充分利用現有的網絡計算機豐富資源并根據各自不同的論文管理過程靈活選擇工作流程，具有較好的普適性。
長期以來，學校的教室幾乎成為了學生接受系統教育的唯一場所,而且教學活動的時間也受到了限制?，F在各種專題數據庫網絡的應用就是很好的例子，師生可以使用專用軟件平臺、各種即時通訊軟件，用文字、音頻、視頻進行即時的交流，即使教師不能即時回答問題，學生也可以用發帖的方式留言。因此教學的場所可以是任何互聯網所能觸及的地方，教學時間可以是任意的。如果能充分挖掘和合理利用即時計算機通訊軟件的功能，并且在教學中因勢利導，可以使教學突破時空的限制，不但可以成為教師教學非常有效的輔助教學手段，而且還能最大限度地激發學生的學習興趣，同時，系統的應用，也將促進了畢業生論文檔案管理質量的提高，達到了論文教與學以及檔案數字化管理的雙贏目的。
