三维目标论文精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的三维目标论文主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：三维目标论文范文

关键词: 三维显示;商业化;SID会展

中图分类号:TN949.199 文献标识码:B

3-D Goes Deep at Display Week 2010

Jenny Donelan

(Information Display magazine)

Abstract: In recent years, Display Week has featured special sessions to demonstrate 3-D. For 2010, with the technology clearly on the commercial horizon, the Society for Information Display has designated dedicated sessions for 3-D papers. The 2010 technical program will feature nine sessions on 3-D technology: Polarization-Based Stereoscopic Projection Displays, Crosstalk in Stereoscopic Displays, Autostereoscopic Displays,Autostereoscopic-Display Measurements, 2-D/3-D Switching for Autostereoscopic Displays, Human Factors of 3-D Displays, Volumetric and Integral Imaging, 3-D TV and 3-D Video, and Novel 3-D Displays.

Keywords: 3-D displays; commercial; Display Week

引 言

尽管三维显示技术并不能称之为全新的技术――一提到三维显示,人们的脑海中就会浮现出早在新维多利亚时代就有的立体视镜,以及上世纪50年代早期的恐怖和科幻电影,然而该技术最近的发展势头的确令人耳目一新。在世界的许多地方,选择观看一部新电影的三维显示版本还是“常规”版本已经是很常见的事情。根据美联社的统计,2009年共有20部三维显示电影发行,而2008年这个数字仅为8部。北美地区的三维影院也从2008年的1,514个发展到2009年的3,548个,增加了一倍以上。尽管三维电影仅占去年电影总发行量558部的4%,但票房收入却占到了总票房收入的11%。因此,较小屏幕显示器的制造者也急于抓住这一机会,今年初拉斯维加斯消费电子展会上大量三维电视的展示就是很好的证明。许多制造商了新款的三维电视,而零售商巨头如Best Buy和沃尔玛,或者已经开始销售三维电视,或者计划在今年下半年销售三维电视(图1所示为LG展示的三维电视样品)。

上述市场动向表明,至少在电影领域,如同许多技术在普及之前一样,三维显示同样面临“先有鸡还是先有蛋”的难题:三维显示器只有在播放三维显示影片时才可以显示出真正的优势,同样三维显示影片只有通过三维显示器播放才能达到最佳的观看效果。显示器制造商希望市场上先有足够数量的高质量三维显示影片来确保对三维显示器的资源需求,而影像内容制作者则希望在开发可立体显示的影片之前,消费者已经有了方便观看三维显示影片的显示器。现在,华盛顿大学机械工程系资深研究员、SID三维技术副主席Brian Schowengerdt称,目前产业已经达到了这样一个时点:即三维显示器开发商开始确信将会有足够数量的三维显示影片来拉动三维显示器的市场,反之亦然。三维显示影院系统开发商RealD致力于坚定影院拥有者和制片人的信心――三维显示影院与影片将有一个强劲互动增长,并指出导演詹姆斯卡梅隆(James Cameron)这样的名人就为电影制片人提供了一个引人注目的范例。近期三维电影的大量涌现也为三维显示器在家庭娱乐市场的普及提供了发展初期的重要片源数量积累。在家庭三维领域,许多重要的制造商(三星、索尼、LG等)已经开始生产或者准备生产三维电视。索尼已经以最公开的方式宣布三维显示将成为整个公司的一个主要发展重点,涵盖许多产品平台(电视机、游戏机和摄像机等)。

1 三维显示分会

基于上述原因,同时也由于有大量三维显示相关论文提交,今年的SID增加了专门的三维显示分会来迎合这股潮流。Schowengerdt称,“在过去的几年里,我们已经注意到了与三维相关的论文数量的增加。”然而,任何关注三维显示,希望追踪所有相关文章的人都面临一个挑战,它们不是一个分会或一个会场所能涵盖的。Schowengerdt说:“三维显示器的主题贯穿所有领域。” 事实上,在今年9场三维分会上,7场是联合分会,包括投影、显示测量、应用视觉以及其它领域等。

2 趋势:三维电视和裸眼三维

毫无意外地,在今年的专题讨论会中,三维显示电视的发展是论文研究的主要动向之一。比如有一场论坛报告内容完全是三维显示电视和三维视频的研究。Schowengerdt称有两篇论文非常引人关注:SMD公司Baek-Woon Lee发表的“Novel Simultaneous Emission Driving Scheme for Crosstalk-Free 3D AMOLED TV”(新型同步发光驱动设计无串扰的三维AMOLED电视)和三星电子Dae Sik Kim发表的“New 240-Hz Driving Method for Full-HD and High-Quality 3D LCD TV”(新型240Hz刷新频率的全高清和高品质三维液晶电视)。在视频领域,由台湾大学Chao-Chung Cheng发表的“An Ultra-Low-Cost 2-D/3-D Video Conversion System”(超低成本2-D/3-D视频转换系统)和“3D Video Framework Design for FVV Realization”(为FVV设计的三维视频结构)也是值得关注的论文。

另一个在SID上从不同方向进行讨论的主要议题是裸眼三维技术。尽管已经令人惊喜地证明了消费者愿意戴上特殊的眼镜来观看如“阿凡达”这样的三维电影,然而要求让眼镜消失的意愿也很强烈。Schowengerdt说:“不需要眼镜就获得高保真的三维显示是最高目标。”

三篇论文体现了裸眼三维技术的发展趋势,微软公司Adrian Travis发表的“Backlight for View- Sequential Autostereoscopic 3D”(视频连续的全息三维显示的背光)、3M公司John Schultz发表的“Directional Backlight Lightguide Considerations for Full Resolution Autosterescopic 3D Displays”(高解析度全息三维显示屏的定向背光方向设计)和“Directional Backlight Timing Requirements for Full-Resolution Autostereoscopic 3D Displays”(全解析度全息三维显示屏的定向背光时序要求)。Schowengerdt说这些论文受到关注是有原因的,首先,后两篇论文表明3M已经投入大量的资金用于三维显示技术;其次,三篇论文都通过背光的设计而不是利用透镜阵列使得左眼和右眼获得不同的图像,这将使显示屏的全解析度得到应用。

日本信息和通讯技术研究所Shunsuke Yoshida发表的“Prototyping of Glasses-Free Table-Style 3D Display for Tabletop Tasks”(用于桌面任务的裸眼三维显示屏模型)也受到关注。本文探讨了当三维显示器置于水平方向而不是垂直方向时必要的特殊考虑。这种新型显示器是一种倒锥形,使观众能够坐在周围观看。这种整体的形式和显示器能够使每个观众都能看到正确的立体视图。

另外,其它值得关注的问题还包括建立检测和开发三维视频和显示器的标准,以及为消除能够降低立体效果的左、右眼串扰问题的解决方法等。

3 特殊的三维电影活动

本届SID研讨会涵盖了上述提到的三维显示技术的各个方面,但需要记住的重要一点是,从最开始,三维显示技术的发展就与娱乐产业密不可分。为体现这一结合,今年显示周在5月25日星期二晚上,举办了一个特别的三维显示电影活动。在一台专门的30in大荧幕上播放三维短片,内容是三维电影制片人以及这个快速发展产业内其他相关人员的谈话。

参考文献

[1] 3-D boosts box office worldwide to record $30 bln. /s/ap/20100311/ap_en_mo/us_b- ox _office_year_end.

[2] Wal-Mart to Carry 3-D TVs in Select Stores. /wal-mart/wal-mart-carry -3d -tvs-slect-stores-18846.

[3] /united/3D.

作者简介:Jenny Donelan,《Information Display》杂志社主编,E-mail:。

第2篇：三维目标论文范文

关键词: 三维激光扫描、误差来源、精度

中图分类号：O343.2文献标识码： A 文章编号：

一、引言

地面三维激光扫描技术是继GPS技术后测绘领域的又一次革命，传统的单点测量已无法满足现代测绘对目标真实情况反映的要求，而三维激光扫描技术以其非接触性、高效率、高精度、主动性的优点被不断应用到更多的领域之中。

二、地面三维激光扫描仪的原理

从工作方式上地面三维激光扫描仪可以看做一台高速运转的自动测角、测距的无棱镜全站仪[1]。一般包括扫描仪、控制系统和供电系统。扫描系统主要包括激光测距系统、激光测角系统、仪器内部控制校正系统和CCD相机。三维激光扫描仪通过仪器内部伺服马达系统精密控制反射棱镜的快速转动，发射并接收物体反射的激光脉冲，测量每个激光脉冲传播的时间（或相位差）并以此来计算扫描仪到被测目标的距离，同时角度编码器记录扫描瞬时的水平角、垂直角、目标的反射强度信息I。由测得的水平角、垂直角和距离根据公式（2.1）就可计算出目标点的空间三维坐标(X,Y,Z)[2]。

图2.1地面三维激光扫描仪原理

(2.1)

三、地面三维激光扫描仪的误差

与其他测量仪器相同，受扫描仪器本身构造缺陷、外界环境等其他各种因素的影响，地面三维激光扫描仪在扫描作业的过程中不可避免的存在误差。

根据误差的来源不同可将地面三维激光扫描仪误差分为4类：与仪器相关的误差、与被测物体有关的误差、与操作有关的误差以及与环境因有关的误差。

1、与仪器相关的误差：该误差主要是由于仪器本身的性能缺陷造成的，主要包括激光测距误差，测角误差。激光测距信号处理的各个环节都会带来一定误差，主要是光学电子电路中激光脉冲回波信号处理引起的误差。测距误差的综合体现为测距中的固定误差和比例误差，可以通过仪器校检来确定它们的大小；测角误差主要有水平角测角误差和竖直角测量误差，该误差主要是因为扫描镜的微小震动、伺服马达的不均匀转动等综合因素引起的。

2、与被测物体有关的误差：由于地面三维激光扫描仪需要接收被测物体反射的激光信号来计算坐标。因此，目标表面的反射特性对观测结果有很大影响。不同距离、颜色、材质、粗糙度以及不同倾斜角度的物体反射率都不相同。距离的远近影响时接收到的反射信号强度，距离越近信号越强，反之，信号越弱；不同颜色的光谱特性也不相同，对激光的吸收和反射强度都不相同，一般情况下，浅色物体的反射率大，深色物体的反射率小；目标表面粗糙时能产生更多的漫反射从而有更多的信号返回；当物体倾斜时，物体表面切平面法向量与激光束方向不重合，导致激光光束返回不能被完全接收，对测距、测角都有影响[3]。因此，要根据测量目标的不同合理设置测站的位置，以减小测量物体的反射特性对测量结果的影响。

3、与操作有关的误差：操作人员的熟练和细心程度不同会引起地面三维激光扫描仪在对中、整平、目标框选以及各种扫描参数设置等各方面中产生相应的误差。对于这些误差，应认真按照规范对中、整平，根据不同的条件合理设置扫描间隔、温度、湿度、大气压强等参数以减小这些人为误差的影响。

4、与环境有关的误差：不同的温度、气压、磁场、天气状况会对地面三维激光扫描仪的内部精密部件和其发射的电磁波在空中的传播路径产生一定的影响，特别对于，大雾、阴雨天气更会影响电磁波的传播。对此，应该选择合适的天气保证在扫描仪在一定的温度、气压和磁场环境范围内工作并设置相应环境下的扫描仪参数。

四、总结

地面三维激光扫描仪以高效率、高采样率、高精度、非接触性、主动性等优点在地形测量、变形监测、逆向工程、考古、医学，公安等方面都有广泛的应用空间。但由于各种误差的存在，在利用三维激光扫描仪扫描数据的时候应该注意：

选择合适的天气条件进行扫描作业，特别温度应介于在0-40°之间；

根据不同的扫描目标，合理布设测站位置，使扫描距离一般不超过70m，特殊情况下不超过90m；

扫描时严格按照测量规范操作，精确对中整平仪器；

扫描时根据不同的外界环境设置相应的扫描参数；

参考文献：

[1]官云兰.地面三维激光数据处理中的若干问题研究[D].同济大学博士论文，2008

[2]郑德华，沈云中，刘春.三维激光及测量误差影响分析.测绘工程，2005，31（2）：32-34

第3篇：三维目标论文范文

经过一年的“理论实践理论”教学经验探索，撰写了探究式教学理论、五环节教学设计理论、多元教学效果测评在实践中应用案例，形成了具有较好实效的应用理论。在历时一月的应用推广中我课题组的理论成果取得了较好的成效。课题组教师在研究过程中提升了业务素质和研究技能，学生在新型教学模式下培养了学习兴趣、提高了解题能力、形成科学的学习态度。

【关键词】探究式教学五环节教学设计多元教学效果测评

一、问题的提出

近年来，我国新课程改革要求高中数学课堂教学从简单地进行知识传授的教学方法中脱离出来，既要重视传授知识的结果，也要重视传授知识的过程和传授知识的方法。众所周知，教学设计决定了教学的效果，教学的设计围绕三维目标展开，对于三维目标的研究是数学教学者的迫切需要和高中的数学教学推动新课程改革的需要。为积极建构与新课程教学实践相适应的教学设计理论和操作体系，为教师实施有效教学提供支持，在新课程理念向教学实践转化过程中，使新课程教学目标得以落实，从而推动教学效益和质量得以提升，这是一项相当浩大的工程。本课题组承担这项浩大工程中关于三维目标之一的“过程与方法”目标在高中数学新课标（人教A版）必修2第2章教学设计的研究。

二、国内外研究现状

我国从上世纪八十年代开始对课堂教学探究式教学设计进行理论和实践的研究，随着新课程标准的出台和对学生创新能力的要求不断提高，重视学生课堂学习过程和学习方法的教学设计理论和实践研究也受到更多的重视，有了很多成果。从国内外的研究现状可以看出，各个国家对重视学生学习过程和学习方法的理论研究都在不断推进，但是在具体的操作层面上研究的却相对较少，基本上都是将教育学中教学设计理论加上数学的例子组合而成，忽视了数学学科本身的特点。特别是针对性地开展某一知识模块内容的教学设计研究还很少。教师应该怎样培养学生学会主动地发现数学问题，确定并分析数学问题、合作意识及逻辑思维能力和批判意识的能力，进一步提高学习过程的效率和重视方法的选择，还亟待进一步研究。

三、研究的方法和意义

1、研究方法

（1）文献研究法（第一阶段采用文献研究法奠定理论基础、提升理论素养）。

（2）行动研究法（第二阶段采用行动研究法预诊问题、提出解决方案、实施问 题解决设想方案、检测问题解决效果、分析存在原因、提出改进设想）。

（3）抽样调查法（第二阶段教学效果检测过程采用抽样调查法，确保对象具有代表性、结果具有有效性）。

（4）经验总结法 （第三阶段采用经验总结法总结课题研究经验形成研究结论）。

2、研究的意义

（1）将三维目标中过程与方法目标落实到具体的知识章节中，实现数学教学由教师为主体向学生为主体的转变。

（2） 通过教学设计研究，寻求新课程改革理念下有效提高教学效率的教学方法，形成可操作性较高的教学设计理论。

（3）通过对高中数学（人教A版）必修2第2章第2节3个小节6个课时教学内容做教学设计研究给广大数学教师以教学设计上的参考。

（4）为研究其他教学内容的课题组提供借鉴素材，推动整个新课改教材的教学设计研究。

（5）通过对“过程与方法”目标的思考、研究，进一步深化素质教育，全面提高中学生的数学素养。

四、研究过程

1、明确课题组成员，制定分工方案，课题组成员根据分工方案认真研读理论书籍、相关论文材料，做好读书笔记，奠定课题研究理论基础（2013年1月至2013年3月）。

我校承接课题后，积极组织我校数学教学一线教师参加课题研究，成立了课题研究小组。并于当月召开课题开题报告会，制定了课题组成员分工方案。明确了以下分工：

安尊朝：主持课题组全面工作，督促和协调各成员间的工作安排，负责课题研究方案设计； 定期召开课题研究交流会；负责《高中数学课堂教学三维目标中“过程与方法”研究》论文的撰写；完成课题研究结题报告和工作报告。

黎祥权、罗实强：重点研究教师在数学课堂教学中“过程与方法”设计、实施上存在的优点和不足；负责《高中数学课堂教学三维目标中“过程与方法”教学设计、实施上的优点和不足》论文的撰写。

谭益强、叶正悠、赵丽娟：重点对学生在数学课堂教学中“过程与方法”设计和实施上进行问卷调查和课外交流，掌握目标达成度，并负责理论资料的收集与整理。

安飞、徐亚明、陈庆芬：负责《高中数学课堂教学三维目标中“过程与方法”》的教学设计的撰写及整理；负责课堂教学中典型案例（成功与失败案例）的收集与整理及课题成果汇编。

刘来兵：负责各次会议的记录、摄像、图片收集、资料收集，协助完成结提报告和论文。

介于对课题研究需要理论支撑，课题组组织课题组成员研读下列书籍、理论材料：

《课堂教学论》、《新教材将会给教师带来些什么——谈新教材新功能》、《高中数学新课程理论研究与实践》、《数学教学研究与案例》、《有效教学的理论与实践》、《基础教育课程改革纲要（试行）》、《新课程改革下高中数学课程标准》等。

2、课题组成员共同拟定课题实施方案，组织对课题组成员课堂教学进行调研，收集旧教案，认真编写新教案并对编写的新教案共同研究、修改，进行课堂实施并对课堂实施效果及时进行学生抽样调查，分析信息反馈（2013年3月至2013年6月）。

3、课题组成员对实施的课题进行经验总结（找出成功之处、不足之处的案例）并认真分析、研究形成结论（文本）（2013年6月至2013年8月）。

4、课题组成员撰写结题报告，对研究的课题申请结题（上交记录、图片、教案、论文等），课题完成（2013年9月至2013年11月）。

六、研究结论

1.本项研究所取得的理论成果

（1）探究性教学是增加教师在数学教学中的探究性教学空间，通过落实“过程与方法”目标培养学生的创新能力，探究能力和实践能力，进一步深化素质教育和提高学生的数学素养的有效途径。

（2）五环节课堂教学结构对于优化教师教学设计结构、促进知识结构生成、引导学生认识知识本质和提高学生应用知识的水平、激发学生的学习兴趣、提高教学效率具有重要意义。课题组从课题研究实践中总结出以下五个课堂教学环节：① 创设问题情境，明确学习目标；② 指导学生开展尝试活动；③ 组织变式训练；④ 认知结构的组织和再组织；⑤ 根据教学目标，及时反馈调节。

（3）对课堂教学效果的检测结果做回归分析对于提高数据分析质量，深度发掘影响因素之间的内在关系，找准、找全问题成因有者重要作用。课题组在实施课堂教学设计过程中，通过努力探索、亲身实践、积极反思，确定了回归分析在检测教学效果方面的重要性。

2.本项研究所取得的应用成果

（1）课题组采用行动研究法诊断传统教学法存在的不足，提出运用探究式教学体现学生的主体地位，使教学过程成为在教师指导下自觉的、开放的、探究式教学活动从而落实教学目标的改进设想、运用开展实地授课方式验证设想优劣、提出改进探究式教学的实践操作完善设想。通过在实践中反思理论上提出改进设想回到实践中检验，让学生在探究中掌握知识、在探究中学会用数学思维去思考和对数学方法的灵活运用、在探究中形成科学的学习态度。

（2） 课题组在实施设计过程中严格落实五环节教学设计方法，有侧重地开展重要环节的教学活动，根据班级学生实际情况，针对性实施教学计划，收到良好的教学效果。

（3）从学生的反馈信息上分析看出，学生在课题组精心设计的五环节教学设计引导下，较大幅度提高了学习兴趣、较大幅度增强了对新知识的认知和构建能力、较大程度提升了解决数学问题的能力和水平。

（4）教师的专业素养得到较大幅度提升，集体备课效率大大提高，对落实数学新课程教学目标有了比较明确的思路，能够较好地通过落实“过程与方法”目标落实“知识与技能”目标和“情感态度与价值观”目标，比较切实地将教师的课堂角色转换到“教师主导，学生主体”上来。

（5）我课题组经过实践、反思设计的《落实“过程与方法”目标之探究性课堂教学效果问卷调查表》采用多指标检测课堂教学效果较为客观、真实地检测了课堂教学效果。

八、致谢

感谢贵州省、铜仁市相关领导对我课题组的信任、指导和支持！

感谢思南县教育局教研室相关领导、工作人员同志对我课题组研究工作的亲切指导！

第4篇：三维目标论文范文

关键词 专科教育 课程建设 实证归纳 三维动画

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.07.019

Abstract At present， most colleges and universities offer a 3D animation course professional degree is not high and do not have integrity， progressive and total score of， resulting in the talent shortage of both and the difficult problem of employment， this paper studies the construction of this course. In this paper summarized based on 3D animation and higher vocational education characteristics of both the course of the construction goals， objectives， guiding ideology and principle of were discussed， and the empirical inductive method design of five aspects of the content of construction and guarantee method summed up the curriculum， teachers construction， organization of teaching content， teaching methods and assessment method. Research results will provide the market with the required 3D animation or game talent.

Key words college education； course construction； empirical induction； three-dimensional animation

三维动画课程是培养艺术类大专生三维动画制作这一职业的素质与技能的课程。在国外，职业院校起步早，发展成熟，其三维动画课程职业化程度高，能较好地培养学生三维动画制作的职业素质与技能。在国内，职业院校起步较晚，正在探索中发展。其课程的职业化程度整体不高，且各院校发展程度参差不齐。有些高职院校（上海工艺美术职业学院）的课程中含有完整的制作流程，具有递进的项目学习方式，先通识后精专的布局安排。学生既能学到职业的整体技术技能又能精于职业中某一项技术技能，同时还具备了职业素质。而有些高职院校特别是民办高职院校的三维动画课程不具有完整性、递进性和总分性。课程内容只有三维动画整体制作流程中的中期环节（模型、编排、动画和渲染），而后期环节（剪辑、特效、音效和合成）的内容则被设置为另一门课程且与其关系不明显，此外也未安排精专某项技术技能的课程。此安排会使学生既对三维动画整体流程不能产生清晰的认识又不能精专于某项技术技能，直接影响学生质量，导致就业问题。为此提出研究三维动画课程的建设，从市场需求出发探究出课程建设的目标、宗旨、指导思想、原则、内容与方法，以提高教学质量，解决就业问题。

1 建设目标、宗旨与指导思想

高职培养的是高技术技能人才，根据这一特点和市场需求出发，三维动画课程所涉及的工作领域有角色、场景、道具和视频制作等四个。其中角色、场景和道具制作这三个工作领域又各自都有其造型、光影、动画和特效制作四个工作任务；而视频制作这个工作领域则有视频剪辑、视频效果制作、视频转场制作、视频特效制作、音频编辑和视音频合成六个工作任务。因此，此门课程的建设目标应为培养具有这四个工作领域共十八个工作任务中职业能力的高技术技能人才。由此得出，此课程的建设宗旨是“以学生为本，帮助应用艺术设计专业学生具备三维动画制作这项生存能力”。进而得出建设的指导思想为帮助学生掌握关于三维动画制作的素质、知识和技能三方面的职业能力。

2 建设原则

在建设应用艺术设计专业三维动画课程时需要遵守以下六项原则：（1）课程设置科学性。依据循序渐进的学习规律，螺旋上升、由易到难、由全到专地安排此课程。（2）师资职业化。配备“双师型”教师或同时配备讲师和技师共同授课。（3）教学内容完整科学性。螺旋上升、由易到难地安排教学项目，每个教学项目行为点、知识点和技能点都须齐全。（4）教学项目时效性。教学项目应与当时中小企业制作项目接近或一样，并实时更新。（5）教学方法科学性。符合制作技术学习规律，配合教学内容采取项目教学法，利用两步训练法，配以岗位体验法，因材施教，具有针对性地层层递进地增强职业能力。（6）考核市场化。教师、企业和职业鉴定机构共同考核，以考核表为形式，考核结果最好与经济利益挂钩。

3 建设内容与方法

3.1 建设内容

欲实现建设目标须至上而下地进行课程建设，所以三维动画课程建设内容应包含其课程设置、师资建设、教学内容组织、教学方法运用和考核方法设计五个方面，而这五个方面的建设应环环相扣、紧密相连、相辅相成。

3.2 建设方法

（1）课程设置。三维动画课程须含有视频编辑这一内容，以形成一个整体。在此基础上，将该课程分为初级和高级两阶段，安排在两个不同的学期进行教学。由于初级是通识教育，造型、光影、动画作、特效和视频制作五部分都需包含在其中。而高级是精专教育，造型、动画、特效（含光影）和视频制作四部分由学生自选其一进行学习。

（2）师资建设。三维动画课程须配置“双师型”专业教师为任课教师，既具有教学经验又具有企业经验的教师。如任课教师只具有教学经验，则建议再配备一个具有企业经验的技师或高级技师一起进行教学。而对于只是讲师的专业教师，须定期安排到三维动画或游戏企业挂职实践以拓宽社会渠道和提高作为三维动画技师的职业能力。同时还应吸收有社会渠道的三维动画技师作为兼职教师并培训他们的教学能力。以此逐渐形成一个完全由“双师型”教师组成的教学团队。

（3）教学内容。根据初级课程的要求不同，应相应地安排教学内容。而在每门课程中也应遵循学习规律循序渐进地安排教学内容并通过项目承载它们。在开发教学资源时可需结合火星时代等各大公司官方网站和三维动画或游戏教育网站中制作案例、游戏美术设计师（高级）职业技能和全国信息化工程师（游戏美术设计师）考证教材及题库进行开发，将这些内容处理成具有行为点、知识点和技能点的制作项目。另外，为丰富教学手段，还需收集和整理三类视频：第一类是三维动画电影或游戏制作花絮；第二类是三维动画制作案例的视频教程；第三类是关于三维动画制作团队其管理方法的视频。

（4）教学方法。为提高学生的职业能力，应通过项目载体实施项目教学法，项目需分解成任务，由不同职称（高级技师、技师和制作员）与职务（组长和组员）的学生任选与其职称职务相应的任务来完成，完成项目后还需总结项目所包含的技术、流程、方法与标量和展示其制作成果。对于起初的项目可使用跟做的方法教学，而随着学生能力的变强而采用临摹的方式教学。另外，对于不能在课堂中有限的时间内训练的项目，还需制作成以任务为单位划分了等级的教学视频，利用网络平台上传到网上供学生自学。所以，在课内教学中应采用项目教学法、团队协作法、任务驱动法、成果汇报法、岗位体验法、开放式教学法和两步教学法七种教学方法。而在课外则采用项目教学法、任务驱动法、开放式教学法和自学教学法四种教学方法。此外，在教学过程中要时刻关注三维动画制作技术与标准的变化，以更贴近三维动画与游戏行业的发展趋势和要求。

（5）考核方法。在考核内容上应加入了职业素质、制作管理和职业资格证书取得情况三方面的考核。在考核方式上建议聘请具有企业经验的技师或高级技师参与学生技能考核，即任课教师与企业技师或高级技师共同考核，其分值比为4：6。考核情况应记录在考核表上，其考核项目应划分得细致些并附带说明和权重，还需配以具有相应分值的五个等级评价标准。考核结果建议与经济挂钩，除最后成绩与奖学金相联系外，通过企业审核的项目其负责学生可申请横向项目中的经费，通过职业素质考核的学生可申请勤工俭学助学金，通过制作管理考核的学生可申请任课教师负责的与教学改革相关的科研项目中的经费。

3.3 保障方法

（1）课程设置。课程设置须体现在专业培养计划中才能得以实现，所以在应用艺术设计专业培养计划中的课程介绍里应注明三维动画制作课程被分为两个不同阶段的两门课程，即三维动画（初级）制作和三维动画（高级）制作。其中，初级为通识教育，造型、光影、动画、特效和视频制作五部分都应俱全，而高级为精专教育，造型、动画、特效（含光影）和视频制作四部分由学生自选其一进行教学。另外，在该专业培养计划中的教学进程表里应将三维动画（初级）制作安排在第三学期，实践课应占到总课时的3/4；三维动画（高级）制作安排在第四学期，实践课应占到总课时的2/3。

（2）师资建设。对于讲师的挂职实践，专业主任应为其制定三年挂职实践计划：第一年，每周三天都在三维动画或游戏公司实践，完成不少于12个被录用的商业项目；第二年，每周两天实践，完成不少于8个被录用的商业项目；第三年，每周一天挂职，完成不少于4个被录用的商业项目。完成三年计划的任课教师需在以后的寒暑假里完成加起来不少于一个月的挂职实践，完成不少于1个被录用的商业项目。同时，专业主任还需监督计划的实施和考核实践的质量。

（3）教学内容。教学内容须具化到课程教学大纲中，以供任课教师作为实施的参照。在三维动画制作（初级）中除安排三维动画基础知识这一理论章节外，还需先安排入门制作章节再安排初级制作章节最后安排中级制作章节；三维动画制作（高级）中先安排中级制作章节再安排高级制作章节，每一章节中都以项目为载体。对于网络教学视频，其内容需涵盖面广难度深，还应整合成具有数个等级的等级标准，这一文本中的内容须与等级相对应。

（4）教学方法。对于课内团队协作法的实施，可以组织学生自由成组并推举出组长来实现，同时组长与组员姓名还需填写在项目申请单中的相应位置；对于课内岗位体验法的实施，可以将每位队员的权利和义务形成工作职责这一文本来实现，其中规定的队员制作计划、组长审核计划、组长监督进度和组长监督质量四方面内容都需体现在项目监督表相应的填写位置中；对于项目教学法和任务驱动法的实施，可以将项目分解成任务来实现；对于开放式教学法的实施，可以由小组自由选题和队员自由选任务来实现，团队所选的题及队员所选的项目任务也需填写在项目申请单中的相应位置。但在选项目时还需根据职称和职务来做，而职称是根据个人完成制作项目的成果为依据初步授予的，在以后的训练中是可以继续晋升。对于网络教学视频，其教学项目应根据等级标准进行分类。以任务为单位录制，上传到网上，并附上项目简介、标准及其中包含的技术、知识与技能，每段视频建议按照工作顺序罗列且标明其所属的职称（高级技师、技师和制作员）等级。

（5）考核方法。学生的考核情况都须填写在考核表上，考核分为职业素养、实训考核、制作管理三个部分，其权重比为2：7：1。职业素养分为考勤纪律、职业习惯和学习习惯三部分，其权重比为3：5：2；实训考核也分为知识技能掌握、成品展示和社会评价三部分，其权重比为3：1：1；实训考核同样也分为计划制定、监督工作和整理资料三部分，其权重比为1：3：1。在评价主体上除任课教师外还增加了企业评价和学生自评与互评。职业素养中考勤纪律和学习习惯为教师评价，职业习惯由教师与企业共同评价；实训考核中知识技能掌握由教师与企业共同评价，成品展示采取了教师与学生自评互评的评价方式，社会评价主要由教师评价；实训考核中计划制定和整理资料为教师评价，监督工作由教师与企业共同评价。每项考核项目都分为优（90～100）、良（80～89）、中（70～79）、合格（60～69）、不合格（

解决“三维动画或游戏企业难于找到适合人才，毕业生难于找到工作”问题的关键在于从市场需求出发合理建设三维动画课程，使其建设目标、宗旨、指导思想、原则、内容与方法都具有科学性。而本课题主要解决的就是三维动画课程不具有完整性、递进性和总分性问题，以能培养出既具有职业化素质又具有三维动画制作整体技术技能及精于某项技术技能的复合型人才为目的。其理论成果对多数民办高职院校在建设三维动画课程时能起到一定的指导作用，从而解决应用艺术设计专业人才市场中的供需矛盾。

参考文献

[1] 徐国庆.职业教育项目课程开发指南.华东师范大学出版社，2009.

[2] 王红艳.变革下的本土化进程――20世纪上海职业教育研究.华东师范大学博士学位论文，2013.

[3] 梁成艾.职业教育“项目主题式”课程与教学模式研究.西南大学博士学位论文，2012.

[4] 徐阳.直面技术冲击――关于数码艺术设计专业教学的挑战与应对.上海师范大学硕士学位论文，2005.

[5] 唐振华，赵晓燕，刘珊珊.试论高职课程改革的方式、动力及本质.职业技术教育，2012（4）：168-170.

[6] 凌小红.浅谈高职电脑艺术设计专业课程改革.美术大观，2007（12）：147.

第5篇：三维目标论文范文

关键词新课程教学三维目标

在实施新课程的过程中，教学目标在结构上有了重大的变化，呈现出知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维结构形态，这三个维度之间相互交融，相互渗透。如语文课程总目标的第3条目标指出：“培植热爱祖国语言文字的情感，养成语文学习的自信心和良好习惯，掌握最基本的语文学习方法。”则重于谈习惯和方法，但其中却有“情感态度”的内容，体现出“过程与方法”和“情感态度”的融合。又如第7条目标，虽然侧重于谈阅读能力的培养，但是，“学会多种阅读方法”属于“过程与方法”的内容；而“受到高尚情操与趣味的熏陶，发展个性，丰富自己的精神世界”，又属于“情感态度和价值观”的内容。这条目标实质上是三个维度课程目标的有机结合。就“阅读能力”培养方面，有“教”的维度，包含预设目标，还存在着理性的静态思考；“学会多种阅读方法”里，则是“教”和“学”两种成分兼而有之，是教学静态形式和动感成分的有机结合体，也是预设目标和生成目标的结晶；“受到高尚情操与趣味的熏陶，发展个性，丰富自己的精神世界”更是强调课堂资源的动态生成，这可以说是学生全面发展和终身发展的“支点”。之所以要强调生成，是因为教学不是一件技术活，完全按照预设的教学目标展开教学过程是不现实的，也是不可能的，教学在固定之外，还有动态生成的一面，这是由教学的育人功能决定的。因此，三维目标在内涵和形态上更为丰富，有待于广大教学工作者认真实践、总结和反思。

然而，在三维目标的实践过程中，大部分教师备课时就把“三维目标”并列起来。这样，“三维目标”就变成了三个目标，自然导致一节课分为三大环节，通常做法是先解决知识与技能，再解决过程与方法，最后留出一点时间来渗透情感态度与价值观。如：去年我听一位老师教学《艰难的国运与雄健的国民》一文时，教学情节是这样的：第一教学情节，学生朗读课文，勾画出文中“艰难的国运”、“雄健的精神”、“雄健的国民”、“趣味”等词语以及表现趣味的句子，让学生讨论这些词句的意义后，老师归纳并讲解了相关词句的含义，这个教学情节就是解决知识与能力目标的环节。第二教学情节：学生自由读课文，并让学生在课文中找出“趣味”、“艰难的国运”、“雄健的精神”出现几次，安排学生讨论这些句子表达了作者怎样的思想感情？接着教师小结，就这样处理了“过程与方法”目标。第三教学情节：学生默读全文后自由选读课文，再让学生讨论文中重点词句所反映的爱国思想，让学生各抒己见，发挥一番，结束本节课。这是完成“情感态度和价值观”目标的具体方式。这样实践三维目标，是对“三维目标”最大的误解。笔者认为：首先三维目标不是三个目标，它是一个教学目标的三个方面，它们的统一不是一一对应的关系，不是一种知识与技能对应一种过程与方法，对应一种情感态度与价值观。这样，就把理解“趣味”、“艰难的国运”、“雄健的精神”等重点词句的“能力”和相应的“过程与方法”及其“情感态度和价值观”对等起来了，这是教学的一种误解。从这个层面上讲，“三维目标”很像一条教学原则。它是这一原则上的三个维度；其实，在三维目标的实践中，重在有三维意识。因为过程与方法、情感态度与价值观目标很难在一节课中完成见效，它们更可能是一个单元的目标，甚至是一个学段的目标。如人教版义务教育课程标准实验教科书七年级上册语文的第一单元的教学总目标是以人生为话题，子目标是体味人生，关注生命；第二单元教学总目标仍是人生题材，子目标是讴歌理想，阐述信念；第三单元目标是品味大自然，品味诗文，培养爱美的心灵，发现美的眼力，也没有走出人生观的分水岭；第四单元是以崇尚科学为话题，仍是人生范畴；第五单元是以品味亲情为话题，也没离开以人为本的思想；第六单元是培养人的想象力作品，还是鲜活的人本思想；人教版八年级上册语文的第一单元以战争为题材，培养人的正义感，识别人生中的真善美与假恶丑能力，仍属于人生观选择问题等等。所以，教育教学重在有三维意识。从见效的时间上看，需要相当长的时间；从实践过程上看，需要一定数量的实践，量变到一定程度才能看到质的本色，才能看到三维目标的实践效果。备课时，每节课都将其作为三维目标列出来，是让老师上课时有三维意识，但大部分教师认知错位，感觉就是本节课必解决的目标。其实不然，它强调的是每节课都必须注重三维意识。以往讲的所谓“堂堂清”是因为那时的教学目标更多地指向知识与技能目标，教学思想是以知识与技能作为思维定势来培养学生。正如中考、高考的标准化试题是有力的例证，教学目的是为了应试，为了百分之几的升学率等。培养的学生纯属考试的工具，而非创造性的独特的人，严重违背了“以人为本”的教育思想。现在情况不同了，相应地，在评价一堂课时，“三维目标”是否都落实了是很难衡量的，评价者主要应该看教师在整个教学过程中是否有“三维目标”的意识。有这个意识的教师，“三维目标”一定能够在一定的教学时空里凸现出来。所以，语文教师要树立以人为本的“大语文观”，让学生从中悟出生活处处皆语文的道理。

在上课的过程中，还有不少教师误认为“情感态度与价值观”目标可以通过讲授来实现，通常的做法是，在知识与技能目标完成后，引申讲授其中蕴含的情感体验，科学精神、价值取向等，让学生发挥一番，并以这种“升华”来实现新课程的理念。如上述《艰难的国运与雄健的国民》一文，教师让学生把文中的“艰难的国运”、“雄健的国民”、“趣味”等重点词句的含义理解之后，引导学生讨论如何爱国，用怎样的行动来爱国。从表面上看，学生都能发表自己的观点。其实，这种爱国精神和爱国行动这短短的一节课里是无法见效的，只要学生初步觉悟到要有这种爱国情感就可以了。要实现这种“情感态度与价值观”目标还需要一定的时间和实践过程。因此，这种教法是不太科学的。虽然“三维目标”是并列呈现的，但它们在性质上有明显的不同，知识与技能目标是显性的，而过程与方法、情感、态度与价值观目标是隐性的。如果说显性的目标可以通过讲授来完成的话，那么隐性的目标靠讲授是不可能实现的。《语文课程标准》明确指出：阅读是“获得审美体验的重要途径”，是“学生的个性化行为”。其中，语文新课标在第四学段要求学生对课文的内容和表达有自己的心得，能提出自己的看法和疑问；欣赏文学作品，能有自己的情感体验；对作品的思想感情倾向，能联系文化背景说出自己的评价；对作品中感人的情境和形象，能说出自己体验。所述的心得、看法和疑问、情感体验、评价等都是学生的个性化行为，都需要实践和相应的时间过程，靠老师的计授是无法实现的。所以，隐性目标的实现，只能依靠创设情境和氛围，由学生亲自体验、亲身实践来完成。

当然，过程与方法、情感态度与价值观这两个维度是难以测量的，而且这两维目标的实现需要相应的时间。的确，迄今为止，人们还没有找到测量过程与方法、情感态度与价值观的最佳方式。“三维目标”的实践，正如语文课程标准解读所说，就阅读而言，要顾及学生阅读态度的主动性、阅读需求的多样性、阅读心理的独特性。一方面要重视学生在阅读过程中的主体地位；另一方面还要注重学生的独特感受和体验。老师只是课堂阅读的组织者、学生阅读的促进者和阅读中的对话者之一。就情感态度而言，养成阅读的兴趣和习惯是学生的行为，教师只能做到创设阅读情景，把学生引入阅读角色，让他们产生阅读兴趣，再引导学生持之以恒，就有可能养成良好的阅读习惯。其中，老师只起组织、促进、对话的桥梁作用。所以，教学要充分考虑到学生的感受和体验，为学生的多样阅读需求着想。因而，教学的“三维目标”还有很多工作要做。致于“过程与方法”、“情感态度与价值观”这两维目标是否达标，怎样测量学生的情感体验等等，还没有这把尺子。但难以测量并不等于不关注。此外，虽然“三维目标”的发展是不平衡的，一定有一个中心目标，这个中心目标是知识与技能有可能，正如中考、高考中的标准化试题（选择题）是一个典范；是其他两维也有可能，升学考试中的开放型试题不能不说是一个有力的例证，而且目前升学考试中的开放型试题分值比例越来越重，这是“三维目标”实践中的一大亮点。我想：在教学实践中，只要我们反复实践，不断探究，认真反思，做到具体情况具体分析，三维目标及其中心目标的落实问题，一定会找到归宿，产生效果，还能引领我们走出“课本是世界”的误区，为“以人为本”的教育教学指明方向。

参考文献

1.初中语文新课程教学法.东北师范大学出版社，2004年5月第1版，2006年9月第6次印刷。

2.语文课程标准解读》（实验稿）.湖北教育出版社，2002年5月第1版，2003年1月第2次印刷。

第6篇：三维目标论文范文

在新的学期里，我县中学语文教研工作将以课程改革为中心，加大教学研究和教学改革的力度，努力创设良好的语文教学环境，进一步提高我县中学语文教学质量，为全体学生的健康发展提供条件。本年度工作从两方面入手：一是抓好校本教研工作，一是抓好课题研究工作，并且将二者与课程改革有机地结合起来，充分发挥它们在课堂教学中的引领作用。

一、树立较强的校本研究意识

在新的一年里，要把握好校本教研的特征：校本教研必须立足课堂；校本教研必须立足学生；校本教研必须珍视经验，注重反思。要从“知识和能力、过程和方法、情感态度和价值观”这三个维度去研究学生在课程学习中所获得的发展广度和深度。总之，从学生出发，又回归到学生，这是校本教研的本质要求。充分发挥教研组的功能，提升教研组活动的质量，很好地利用教研组资源，发挥语文组集体的智慧，形成老、中、青全方位能量的互补，全面提高语文教师的素养和课堂教学水平，具体解决什么问题，怎样解决，学校语文组要根据本校的实际情况而定。本年度中学语文活动主要围绕两个方面的问题来开展：一是如何开展综合性学习活动的问题，二是如何提高学生的写作兴趣，开展行之有效的写作指导的问题。为了减轻负担，可将“创新写作”和“综合性学习”的研究一并归入到“三维目标”的课题研究中来。

1.三月初各校教研组上报校本培训方案，执行计划和全年的学习内容安排，促进学校认真开展校本教研。

2.各校教研组要认真组织若干节研讨示范课，选好上课老师，针对教学实际确立研讨课的内容和目的，精心备课，保证公开课质量，抓好听课出勤率，加强评课活动并有详细记载，充分发挥公开课的研讨示范作用，各校教研组也应在校内各年级组织好同类研究课。

3.各校教研组要大力推进校本教研活动，充分开发校内教研资源，要及时发现先进典型，总结经验，加以推广。适当安排校际之间的观摩、考察、学习、交流活动，将校本教研活动推广到全县各学校。

二、围绕课题研究开展工作

我县有两所学校参与国家“十一五”重点课题“创新写作教学研究与实验”的实验研究，有一所（自治区申报的教育部课题）《语文课堂教学中三维目标的设置与实施》的实验基地学校，本年度围绕课题开展以下工作：

（一）加强理论学习，不断提高语文教师的思想和教学素养。

1.各校教研组要组织全体语文教师认真学习课程理论，进一步认识到加强双基教学、培养学生良好的语文学习行为和习惯的重要性和必要性；认识到语文学科教学对每一位学生的健康发展的重要作用；并努力将这些正确的思想理念转化为积极可行的教学实践活动。

2.各校教研组要鼓励并组织广大教师，特别是中青年教师加强自身业务素质的提高；深入开展读书活动，不断提高自身的思想和教育教学素养。各校教研组要进一步组织全体语文教师深入学习一、两本教育教学论著，每位教师要认真通读一、两种语文教学研究刊物，从而提高广大语文教师的理论素养。

（二）加强课改交流研讨活动，切实提高课堂教学的质量和水平。

1.继续组织全体语文教师认真学习语文课程标准和新课标语文教材，充分利用网络资源，提高教师自主学习的能力。

2.继续组织骨干教师对语文课程标准和新课标实验教材进行专题性研讨，并引导学校教研组备课组围绕课改中出现的带有普遍性的问题开展研讨，扎实有效地开展校本教研。

3.进一步抓好以“教材教法研究”为主要内容的备课活动，开展积极有效的“教材教法”研究活动，全面推动语文学科教研氛围，确保资源共享。

4.继续做好课改系列调研工作，从内涵上切实提高教师自身的素质，让各种先进的教学理念和教学手段化为语文教师们的具体的课堂教学实践，在实践中不断提升教师自身的语文素养和教学能力，以适应课改形势的需要。

（三）加强课题研究，抓好课题研究的实效性工作，以课题研究为载体，提高我县教师队伍的整体专业理论水平。

1.认真落实课题实施计划，各校教研组继续组织实验教师全面、深入地进行课题实验工作。

2.加强课题研究指导，各实验校课题组成员要经常交流、探讨，按照课题方案要求，开展实验与研究。认真做好搜集、积累和整理资料工作，及时做好成果汇总和研究备案工作，认真撰写课题实验阶段性总结。

3.开展多种形式的研究活动，活跃教研气氛，提高课题研究水平。开展优质课评选和交流活动，教学案例、论文评选活动，各教研组每周要安排一次教研活动，每学期至少要围绕课题组织一次大型的教研活动。

4.课题组要开展有效的教研活动，加强集体备课，要通过“教学设计——课堂观察——行为跟进”环节的反复，来让更多的语文教师受益。收集教师在课题研究中的优秀论文和案例以及学生创新写作优秀作文。

5.“课堂教学中三维目标的确立和融合”课题本年度要做好结题的准备工作。

学校自选某一方面进行研究，如学段中的五个板块，识字和写字、阅读、写作、口语交际、综合性学习，可以取其一进行横向研究。根据学生的年龄和认知水平联系起来，结合学情，按年级进行纵向研究。

6.组织参加四月初州创新写作教学研究与实验研讨课活动。实验学校要有阶段计划和总结，要有作文方面的专题总结报告。“十一五”期间的实验学校将于2011年全部结题，要认真收集过程资料。

（四）抓好教学常规，保证教学任务的顺利完成。

1.三月初学校将达标计划和活动安排上报教研室，开始校级达标活动，四月份必须在校级达标的基础上开始申报达县级标。达标计划要有步骤、有安排，分上半年和下半年两次，以年初申报为准。

2.组织全县中学语文教师参加县级创新写作研讨课选拔赛暨新教材课堂教学交流活动。

3.征集关于“课堂教学中三维目标的确立和融合”的教学论文、教学案例和教学实录，截稿时间为3月20日，并将征稿中的优秀篇章编辑成册。

4.为及时掌握中考方面的信息，有效地抓好中考复习工作，参加四月份州中考研讨会。

5.四月份举办奇台县第四届“春蕾杯”中小学生综合素质大赛活动。

6.继续实施优质课工程。

7.认真组织期末考试、抽测的评卷、教学质量分析工作。

8.组织好自治区第四届现场作文竞赛的组织工作。

9.各校编辑学生“创新写作优秀作文集”和教师“创新写作优秀论文集”。

10.参与县教研室《奇台教研》的编辑工作。

2011年奇台县中学语文教研活动安排表

时间

活动安排

一月份

1.期末考试及评卷、质量分析。

2.制定2011年度学科工作计划。

3.召开教研工作年终总结会。

二月份

1.参加“三维目标的确立和融合”的教学论文、教学案例、课堂教学实录征文及评选活动。

2.全面展开“创新写作教学研究与实验”、“语文课堂教学中三维目标的确立和融合”这两个课题的实验与研究工作。跟踪课题实验学校的研究情况。

3.教研组长工作例会。上报各中学语文教研组的教研计划、达标计划以及校本培训方案、执行计划和全年的学习内容安排。（截止3月14日）

三月份

1. 初中课改经验交流，组织语文教师参加县级“创新写作教学研究与实验”研讨课赛活动。

2.组织参加州“创新写作教学研究与实验”初、高中研讨课赛活动及中考、高考研讨会。（下旬）

3.准备第四届“春蕾杯”竞赛。

4.参与《古城教研》第一期的编辑工作。

四月份

1.各校在校级达标的基础上开始申报县级达标。

2.第四届“春蕾杯”大赛。

3.参加学校“综合性学习中三维目标的确立和融合”课题研讨课活动。（二中、四中、天和、老奇台、西北湾、东湾）

五月份

1.各校教研组征集学生创新写作优秀作文、教师优秀论文。

2.准备期末考试。

3.参加学校校本教研活动。

4.教研组长工作例会。（督促检查课题开展情况）

5.视导评价。（学校待定）

六月份

1.征集教师优秀论文、教学案例、课堂实录。

2.认真组织期末考试、评卷、教学质量分析工作。

3.参与《奇台教研》第二期的编辑工作。

七、八月份

1.本学期期末质量检测试卷抽样分析。

2.对县级第三届“学科带头人、中青年骨干教师”进行考评。

九月份

1.教研组长工作例会。

2.各校在校级达标的基础上开始申报达县级标。

3.参加学校校本教研活动。

第7篇：三维目标论文范文

关键词：激光 点云数据 三维建模 模型重建

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（a）-0000-00

作者简介：邓世军（1976～），男，工学博士，毕业于武汉大学摄影测量与遥感学院，主要研究领域为地理信息系统、BIM、智慧城市。

传统的三维建模是基于图片信息的场景建模和表现，这种技术存在着缺少真实感，三维几何信息不准确以及处理速度缓慢的缺点。因此，近年来基于激光扫描技术的三维建模技术成为了研究热点。激光扫描仪能够直接获取景物的深度信息，方便快捷。此外，利用激光扫描技术进行三维重建能够有效恢复出具有准确几何信息和照片真实感的三维模型。

整个点云数据建模过程包括数据预处理和模型重建。数据预处理为模型重建提供可靠精确的点云数据，降低模型重建的复杂度，提高模型重构的精确度和速度。数据预处理阶段涉及的内容有点云数据的滤波、点云数据的平滑、点云数据的缩减、点云数据的分割、点云数据的分类、不同站点扫描数据的配准及融合等；模型重建阶段涉及的内容有三维模型的重建、模型重建后的平滑、残缺数据的处理和模型简化等。实际应用中，应根据三维激光扫描数据的特点及建模需求，选用相应的数据处理策略和方法。

1 数据预处理

针对车载激光点云数据的特性，将数据预处理方法分为两类，半自动的数据预处理方法和全自动的数据预处理方法。

1.1 半自动数据预处理方法

半自动的方法主要是利用现有的各种类型的点云数据处理软件，如三维激光扫描仪配带的相应点云数据处理软件或逆向工程领域比较著名的商业点云处理软件，一般都具有点云数据编辑、拼接与合并、数据点三维空间量测、点云数据可视化、空间数据三维建模、纹理分析处理和数据转换等功能，但它们往往具有通用的处理功能，对于特定的数据处理效果有一定的不足之处，在功能和性能上也或多或少存在一定缺陷，且一般比较昂贵。

1.2 全自动数据预处理方法

全自动的数据预处理方法主要是通过一定的算法来实现点云数据预处理，包括点云数据滤波，点云数据分类等。

数据滤波的目的是为了去除测量噪声。实际测量过程中存在各种因素的影响，观测数据往往不是理想的结果。为了得到合理正确的目标物体形体信息，需要对观测数据进行滤波，剔除掉含有粗差的相关观测数据和无效形体数据，从而得到目标物体形体信息的最佳估值。

由于激光扫描仪对空间信息采集的盲目性，使得激光点云数据在三维空间的分布形态呈现随机离散性，在这些离散点中，有些位于真实地形表面，有些位于人工建筑物（房屋、塔、输电线等）或自然植被（树、灌木、草等）上。如果直接利用这些点进行建模，处理的难度非常大。因此，要在激光点云数据中提取目标对象的三维信息进而构建其三维模型，就需要对去噪滤波后的数据点进行分类，将其划分成具有单一几何特征的拓扑结构区域。

1.3 数据预处理结果

按照以上算法流程编写 MATLAB 程序，实现地面点与非地面点的分离，用本算法进行滤波时要注意滤波参数的设置，通常要根据不同地表形态来选取适当的参数。应用本算法对铁路两旁的数据进行了滤波处理，前后对比效果如图1、2所示，从中可以看出该算法能很好的实现地面点与非地面点的分离，但是该算法需要输入很多滤波参数，如地形坡度，窗口大小等，这些直接影响着滤波的效果，因此要实现很好的滤波需要根据实际地形情况反复试验几个滤波参数。

图1 滤波前点云数据图

图2 滤波后点云数据图

2 模型重建

点云数据经过滤波分类处理之后，就可以针对分出来的不同类别采用不同的建模方法了，这里滤波分类主要分为地面点和非地面点，所以，模型重建也通过这两类来分析。

2.1 地面点建模

与通常的栅格影像数据不同，激光点云数据是离散分布的不规则点数据。因此，要用模型的形式表示地形表面分布，就需要进行网格化处理，即将离散的点连续化。我们采用三角网的方式对数据进行组织，地形表面由连接数据点的三角形构成，通过进行插值实现对地形表面的逼近和近似，这是对地形表面的一种精确表达。

在本文的试验研究中，采用 TinModel 5 提供的构网模块实现了将分类后的离散的地面点构建为不规则三角网（TIN），如图3 所示。

图3 构建的 TIN 网

2.2 非地面点建模

非地面点比较复杂，包括建筑物、植被、道路两旁设施等。随着 AutoCAD、Maya 、逆向工程等三维建模软件的出现，可以通过人机交互的手段来辅助三维建模，如图4所示为利用逆向工程软件 ImageWave 对城市道路两旁的建筑物点云数据进行建模效果图，图5展示了利用软件对模型进行纹理映射与可视化。但这些方法费时费力，而且对使用者的技巧要求很高，对于结构复杂、不规则的场景建模更是无能为力。

图4 利用 ImageWave 对点云数据建模

显然纯粹地利用三维建模软件实现激光点云非地面点数据的模型重建，并非一个好的办法，研究怎样从这些离散的三维点云中快速准确地构建出真实的模型显得尤为重要，逆向工程中用激光扫描某个特定物体获得的数据直接重构物体，但此方法在车载激光扫描测量中不可行，因为是它是自动目标采集，扫描无特定目的，不能控制扫描哪些物体。所以激光扫描的数据量非常大，如果直接进行三维重构的话消耗太大，必须先对距离图像进行处理，提取出特征点、特征线和特征面再继续建模。由于到目前为止，还没有距离图像分割和特征提取的成熟、可行方法，使得当前的激光扫描系统都采用与 CCD 或类似图像采集设备集成，其中距离图像以用于构建高精度的 DEM 为主，图像分割和特征提取则采用 CCD影像数据解决。这种联合作业方式使得系统运行成本高、控制比较复杂、数据存储量大、多源数据处理与融合复杂。目前对距离图像的数据处理方法集中在构建DSM/DEM 上，或者附加 CCD 影像进行融合，对直接从距离图像中进行目标分类和特征提取的研究比较缺乏。鉴于此本文通过阅读文献，针对车载激光点云数据总结了以下的建模方法和步骤。

图 5 将建好的模型可视化效果图

（1）对非地面点进一步分类

通过车载扫描系统获得的点云数据中非地面点存在很多杂点，受车体行驶周围影响很大，如要对道路两旁建筑物建模，则建筑物点云受路两旁的树木，广告牌、线杆以及周围车辆等影响很大。这样直接用这些点云数据进行建筑物建模，效果会很差，所以有必要对非地面点进一步分类，可分为建筑物，线杆以及其它地物点（如植被、路灯、公交站牌、广告牌等）等。其中建筑物是非地面点中最重要的部分，也是通常最关心的地物。

（2）通过点云数据对建筑物进行特征提取

利用前面提出的数据分类方法，考虑建筑物自身的几何特征，设计了一个简单的建筑物特征提取方法：首先，从分类后的激光扫描数据中提取出建筑物数据；然后，从建筑物数据中提取出每个格网单元中 Z 值最大和 Z 值最小的数据点，这些点就是建筑物的特征点；后续处理中，可以从这些特征点中探测线特征或者用线段拟合这些特征点得到建筑物的特征线，也可以导入专业建模软件直接参与三维建模。

（3）线杆提取

线杆提取基于以下的假设：1）、杆是独立的直线；2）、杆近乎垂直；3）、杆有最小高度；4）、杆应在建筑物或墙面的前面。当然以上假设也限制了一些杆的提取，比如杆正好在建筑物或墙面附近，这样干扰点比较多，本算法暂不考虑这些。设置一个距离门限值来识别独立的直线，线的独立性通过计算线间的垂直中心距离来得到；设置一个倾斜角门限值来识别直线在倾斜角范围内是否垂直；有时，杆的底部被植物或小的物体掩藏起来，此时只能得到杆的上部。因此设置另一个门限值来检查杆的底部的位置；当杆目标很小时，激光数据也可能不包含反射自杆的点，这些小物体的获取依赖于车速。车速决定激光数据的沿轨迹分辨率，当车速过快时极少杆被扫描到，所以有些时候还要人工对比一下图像数据再做决定。

（4）其它地物提取

其它地物如树，对其进行特征提取和重构由于树形状的极度不规则性，数据处理非常复杂，且在城市环境中知道树的具体形状特征意义也不大，一般情况下只要知道树的位置和高度既可。

3 结束语

本文结合某三维建模案例，探讨了基于激光点云数据的数据预处理方法和模型重建方法，论文探讨了半自动数据预处理方法和全自动数据预处理方法，给出了全自动数据预处理的算法流程，在模型重建中，论文探讨了地面点重建和非地面点重建。该方法能够很好的为快速三维建模进行服务，尤其是比较关注街道两侧信息的三维获取，这将大大减少人工三维数据获取及其建模的工作量，将有很好的应用前景。

参考文献

[1] 石波， 卢秀山， 王冬， 陈允芳. 基于多传感器融合的车载三维测量系统时空配准[J] 传感器与微系统：2007 年第 26 卷第 9 期，14～16

第8篇：三维目标论文范文

    论文摘要：本文以培养具有较强工程实际应用能力的人才为目标，构建了画法几何、工程制图、计算机绘图三部分内容融会贯通，徒手绘图、仪器绘图、计算机绘图三种绘图能力全面培养，机电产品、工程项目、软件系统三种对象协调应用的工程图学课程教学内容体系。 

    工程图学是工科学生最早接触的技术基础课程，它是一门将知识、实践、素质和能力融为一体的综合型课程，在培养学生的空间思维能力、提高学生的综合素质和创新能力方面具有重要作用。教学要服务于人才培养目标的实现，地方本科院校主要为地方经济建设和社会发展服务为前提，培养具有创新精神和实践能力的高素质应用型人才。因此，构建工程图学课程教学内容和体系，以适应较强工程实际应用能力的人才培养目标已是当务之急。 

一、 基于应用型人才培养的工程图学教学目标 

为达到“厚基础、宽口径、重能力、高素质、强能力、具有创新精神”的应用型人才模式培养目标，使学校所培养的学生适应地方经济发展和社会需要，不妨借鉴英国的机械类教育模式，即在教学中强调一个“用”字，一切以将来的实际应用为目标，对任何一门课程，都要求教师努力做到让学生在学习了这门课程之后即可运用所学的知识解决生产中的某些实际问题，这就要求每门课程设定的目标较清晰，让学生了解这门课程所学习的知识和培养的技能将来在社会工作中有何用途。为此，我们设定了如下明确的课程教学目标：一是熟练运用投影理论并遵照国家标准规定绘制和阅读工程图样；二是具有工程图学思维能力和工程图学素质，包括形象思维能力、图形表达能力、空间想象能力和严谨细致的工程素质；三是熟练运用某种cad软件进行二维绘图和三维构型设计。 

二、 构建符合人才培养目标的理论教学体系 

教学体系直接反映了教学目的和培养目标,是培养学生综合素质和创新能力的核心环节。在教学过程中，我们把基本理论、创新能力、综合素质的协调发展作为教学目标，在学时少的情况下，不过于强调知识的完整与系统，对教学体系进行了重新优化和整合。 

（一） 画法几何部分强调基础理论作用，淡化其难度 

画法几何是满足工程设计的需要诞生的，它为工程和科学技术各个领域解决机械结构、空间几何及工程设计等问题提供了可靠的理论依据及解决问题的有效手段，可提高学生的空间想象能力和逻辑思维能力。但是，长期以来画法几何占用了大量的教学时间，因此，在教学中，我们重点讲清点、线、面和立体投影的基本理论，为学生学习工程制图打下基础，不强调画法几何的深度和广度，对于图解法、在三维建模时自动生成的截交线和相贯等比较抽象、难度较大的部分适当删减，剩余内容留作自学，学生可以根据自己的掌握情况选择取舍，教师可以给予相应的指导，做到因材施教。 

（二） 工程制图部分重在工程实践和实际应用 

工程制图的基本目的是培养学生利用二维图形表达三维形体的能力、阅读和绘制工程图样的能力。这是一个从“画法几何”理论到“工程图样”应用实践的跨越过程，而工程制图的实质内容就是零件图、装配图两大部分，教材中各章节都应该围绕这两个部分展开。授课时，首先采用现场教学的方式，在实验室和实训中心，甚至带学生到校外实习基地，让学生直接感受、观察、装拆、测绘或模拟工程安装，使学生对零件图、装配图的实用性这一特点有一个清楚的认识。 

关于零件图部分，主要通过多个实例的讲解，把重点放在机件的表达方法、表面粗糙度、公差与配合等主要内容的实际应用上，对于尺寸标注和和专业课程密切相关，在此只是复习组合体尺寸标注部分，适当介绍一些常见工艺结构如铸造圆角、退刀槽等的标注方法。技术要求部分则重点介绍书写格式及其在图样上的标注方法，对有关符号的含意和选用只作简介，由学生自学。 

关于装配图，在图形表达部分，重点介绍装配图表达方法的特点，即规定画法和特殊表达方法。尺寸标注重点讲解装配图中必要尺寸与零件图中完整尺寸标注的不同，通过举例说明性能尺寸、安装尺寸及装配尺寸等，使学生了解其标注的重要性，在后续课程学习和应用中引起重视。技术要求中配合符号在装配图中的标注及其与零件图的关系要向学生讲清楚，其余留待学生自学和后续课程讲解。让学生明确标题栏中的名称对看装配图的重要性以及明细表中零件的名称及材料对看图和拆图的重要性。 

（三） 加强利用cad软件进行三维构型的教学 

在制造业中，设计人员在设计过程中实际是先在大脑中形成空间形体模型，然后运用投影法进行表达，画出平面图样，而生产技术人员首先阅读工程图样，然后通过空间想象，把图样中的内容转化到空间去，构建出三维形体后再按尺寸和技术要求进行加工生产，因此，在设计制造过程中，三维构形贯穿始终。但根据我国目前机械装备现状，采用三维实体建模设计的企业绝大部分还只在产品的设计、研发、分析等环节采用三维技术，而最终的生产制造环节还要将其转换为二维图样进行生产，从我国制造业发展纵向分析，工程形体的三维造型表达完全取代二维图样还需要一个过程，因此，在教学中要做到制图基础与实体构形相结合，零件图绘制与零件实体造型相结合，装配图绘制与虚拟装配相结合，常用零件的画法与相应零件的实体模型相结合，三维造型设计与制造、分析相结合。 

三、 构建符合人才培养目标的实践教学体系 

工程图学是一门实践性很强的技术基础课,只有通过实践,让学生尽快将图学知识转化为图学能力，学生的创新素质和应用能力才能得到提升，因此，我们构筑的实践教学体系主要有以下几方面： 

（一） 徒手绘图、仪器绘图、计算机绘图基本技能训练 

在仪器测绘、讨论设计方案、技术交流、现场参观时，受现场条件或时间的限制，经常绘制草图，草图对于捕捉设计灵感，现场记录，加速新产品的设计、开发，帮助技术人员组织、形成和拓展思路非常有用。仪器绘图既是工程技术人员的必备基本技能，又是学习和巩固图学理论知识不可缺少的方法，在计算机绘图技术广泛应用的今天，仍然必不可少。因此，在教学中，徒手绘图、仪器绘图和计算机绘图一样作为基础平台，贯穿在教学的全过程。 

（二） 部件测绘动手环节 

在部件测绘动手环节中，学生通过测绘方法的确定、尺寸数据的获取及处理、公差与配合、工量具的正确使用、装配图的表达方案的最优选择等内容，增强工程意识，理论与实践相结合，为提高学生的图学能力和工程应用能力打下了基础。 

（三） 三维构形设计 

三维构形设计就是在给出一定约束条件的前提下，让学生通过自己的想象、分析，构思三维形体，自主进行组合体、零件和装配体的设计以及计算机辅助造型等一系列设计，采取自由创作和发现、收集、分析、比较案例的实践方式，培养创新设计能力，从而促进学生图学素质和创新素质的提升。 

综上所述，培养工程应用型人才应强调学用结合，在工程图学教学中应重点突出“学以致用”，而不是主要强调知识的完整性和系统性。笔者面向企业应用与技术创新，推动工程图学教育改革，使画法几何、工程制图、计算机绘图三部分内容融会贯通，徒手绘图、仪器绘图、计算机绘图三种绘图能力全面培养，机电产品、工程项目、软件系统三种形态对象协调应用，加强测绘和设计环节教学，并且在教学中注重充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，采用启发式、讨论式、案例式等教学方法，为学生图学能力的提高和胜任相关工作奠定了良好的基础。 

 

参考文献： 

［1］王兰美.机械制图［m］.北京：高等教育出版社，2003 

第9篇：三维目标论文范文

关键词：支持向量机;逆向工程; 孔洞修补

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1003-2851（2011）09-0-01

一、支持向量机基本原理[1]

SVM是从线性可分情况下的最优分类线发展而来的，最优分类线就是要求分类线不但能将两类正确分开，而且使分类间隔最大。

设有个样本及其所属类别表示为；

（，），∈{+1，-1}，=1，…，（1）

超平面方程，能将两类样本区分，且间隔最大的优化问题可表示如下：

在式 []-1≥0，=1，…， （2）

的约束下求

||||2（3）

的最小值。

该问题可转化为其对偶问题，即：在式

=0，和≥0，=1，2，…，（4）

的约束下求下式的最大值：

（5）

求解出上述系数、w、b对应的最优解*、w*、b*后得到如下的最优分类函数：

=sgn()=sgn （6）

在线性不可分的情况下，因此引入松弛变量≥0来实现，此时约束条件就变为：

[]≥1-，=1，…，（7）

当分类出现错误时，大于0，为此引入错误惩罚分量，这样目标函数就变为

（8）

上面是对线性问题的解决方法，对于非线性问题，可以通过非线性变换将其转化为某个高维空间中的线性问题。根据泛函的有关理论,在最优分类面采用适当的内积核函数K(xi，xj)就可以实现从低维空间向高维空间的映射，这时的寻优目标函数式(5)变为:

而分类函数式（6）也变为

=sgn()

二、基于SVM的三角网格曲面孔洞修补

（一）孔洞检测及样本采集

采集孔洞多边形的顶点及其相邻几层（一般为三层）三角片的顶点作为样本训练SVM，使其能表示孔洞周围表面的函数形式。采集方法如下：在由孔洞多边形的顶点组成的集合P0中任取一顶点，寻找与其相邻的三角片顶点，将不在P0中的顶点放入另一集合P1中，当遍历完P0中的每一顶点后，集合P1便为孔洞多边形向外的第一层三角片的顶点；重复以上步骤，直至向外采集达到所设定的层数，搜索结束。

（二）特征面的填充

特征面的填充实际上是一个投影多边形平面三角化的过程。平面三角化已经有很多学者研究，本文所用的算法简述如下: 1、对需要修补的孔洞，用其边界顶点构造一张最小二乘平面，并以孔洞多边形的重心为原点，在最小二乘拟合平面上任取两个相互垂直的单位向量与该平面的单位法矢量建立一局部坐标系；2、构造新三角片。每次寻找投影多边形夹角最小的一对邻边，按照文献[3]给定的规则，构造新三角片；然后更新孔洞多边形，直至新增三角片覆盖整个孔洞；3、将新增三角片的顶点由局部坐标系下的坐标变换到全局坐标系下。

（三）利用SVM实现孔洞的修补

孔洞填充实现了对孔洞多边形的平面三角网格化，孔洞修补的实质就是将这些在平面上获得的新增三角片顶点映射到三维空间。三维空间中的曲面可以用函数关系式z=f(x,y)来表示，训练好的SVM能精确映射样本函数z=f(x,y)。本文用采集到的三角片顶点的x、y分量作为输入，z分量作为训练目标，训练SVM，训练好后的系统就能表示孔洞周围局部表面的函数形式。

三、实例

为了验证本文修补算法的有效性，运用本文的算法对一具有真实孔洞的鸭子模型三角网格曲面进行了修补，其效果图如下图所示。

四、结论

论文提出一种利用支持向量机实现三角网格曲面孔洞的修补算法。利用孔洞边界周围的三角片顶点作为训练样本训练SVM模型，然后用已训练好的SVM模型将平面填充获得的新增三角片顶点映射到三维空间，最终实现孔洞的修补。结果表明，支持向量机在处理孔洞修补这类问题时更优，为该领域的研究工作提供了一种新的参考。

参考文献：

[1]张学工.关于统计学习理论与支持向量机[J].自动化学报,2000,26(1):32-42.