虚拟现实的3I特征

虚拟现实的3I特征（精选七篇）

虚拟现实的3I特征 篇1

戏曲表演有时需要借助一些简单的“道具” ( 内行称“切末”) , 例如一条“马鞭”, 就是一匹马, 把马鞭一顺、一跨腿, 就是“上马”;一骗腿、一撤步, 就是下马。戏曲中用马鞭的例子很多, 一般武戏的开打都是骑在马上, 有的武将一手持马鞭, 一手持各类兵器, 如《龙凤呈祥》的赵云;有时则以枪代替了马鞭, 例如《挑滑车》的高宠;一支船桨, 拿在手里, 一跳, 落脚后一蹲身, 稍一摇动, 就是上船;上船后一边摇船桨, 一边走台步, 就是水里行船;也是一跳, 但落地时实实在在, 便是从船上跳到了岸上, 如《秋江》《打渔杀家》《藏舟》《草船借箭》。

一、唱念的虚拟

中国的戏曲几乎始终和音乐连在一起, 中国的行“文”是有韵有辙的, 从“韵”与“辙”的词意来说, “辙”针对“韵”而言, 而“韵”是音乐的要求。可见中国戏曲与中国文化的倾向是一致的。唱本身就是虚拟, 而唱词中虚和实结合得也相当紧密。例如《武家坡》中薛平贵的唱词:“一马离了西凉界”, 是交代情节;“不由人一阵阵泪洒胸怀”, 是用了夸张的手法渲染情绪;“青是山绿是水, 我好似孤雁归来”则是虚拟;“那王允在朝中官居太宰, 他把我贫苦人哪放在心怀, 恨魏虎是内亲将我谋害, 苦害我薛平贵所为何来。”这是薛平贵的内心独白, 在戏曲中衍化为曲调唱了出来。这种独唱或独白, 本来都是内心的活动, 却把它唱了出来, 说了出来, 这也应当属于“虚拟”的一种。

二、表演的虚拟化特点

戏曲的表演集中在一个小小的舞台上, 而唱词中的许多景物是无法表现的, 不能把许多布景搬上舞台。例如昆曲《牡丹亭》中的《游园惊梦》几乎句句有景, 句句换景:“画廊金粉半零星, 池馆苍苔一片青。踏草怕泥新绣袜, 惜花疼煞小金铃。"只四句念白, 演员凭借眼神、身段, 就可以把观众带进一个画廊斑驳、清苔遍地、无人打扫的破败了的花园之中。在《惊梦》一折中, 观众听着柳梦梅和杜丽娘的唱词, 看着他们的表演, 和他们一起转过芍药栏, 紧靠湖山石, 而不需再在舞台上制作栏杆和假山石《楸寻梦》中, 观众随着杜丽娘寻找梦里的湖山石、牡丹亭, 跟着她来到梅树边, 但满台并没有实景, 全凭演员的表演, 却令人感觉犹如目击。反之, 让人眼花缭乱的布景, 有时还会制约戏曲演员, 例如在《打渔杀家》中, 萧恩划船时, 先把胡子从左臂甩至右臂, 进而又从右臂甩至左臂, 这样一来一回, 表示他正努力地划船;萧恩和桂英分别在船的两头, 两人一起一伏, 同样都表现了船在水中的颠簸。萧恩送客屁船, 突然一低头, 表示已到船边了, 不能再往前走了, 只好停下来, 舞台上还有一些来自生活的动作, 如纳鞋底、绣花、搓麻绳、养鸡、搓线 (搓好后咬住线弹几下) 等动作, 都是虚拟的表演, 是无实物的表演, 但这些动作随着演员的生动表演, 观者会心领神会, 而这些生活的细节, 既逼真于生活, 又加上了艺术创造, 可以给观众带来无尽的审美享受。

由此可见, 越是细致入微的动作就越能交代情节, 模拟性的动作具有传统性, 西方戏剧的现实性很强, 而现实的局限性却很大。在虚拟性问题上, 中国戏曲体现出了极强的过人的艺术魔力。以上实例均在说明“虚拟”在中国戏曲表演艺术中的重要意义, 更应该认识到, 这是在戏曲艺术的发展中, 根据具体环境制约中自然而然形成的特殊的艺术火花。正因为如此, 它可以随时转换, 转瞬之间便可以气象万千, 真是火花中的特殊的“亮点”。

摘要：“虚拟”是中国戏曲艺术中最了不起、最能超越限制的艺术手法。“虚拟”在艺术的范围中, 各处都有所体现。正是它的“在, 在, 都有”, 而又“无处不有”的特点, 恰恰构成了它的本质所在。它利用思维上的“抽象”, 舍去事物的各种具体表征, 对最形象、最具代表性的人或事作“艺术处理”, 竟能够活灵活现地展现在观众面前, 让观众从思想上可以接受, 这是中国戏曲表演的突出成就, 也是中国戏曲艺术研究中具有重要意义的课题。

虚拟游戏的审美特征及价值 篇2

一、虚拟美学的价值

虚拟游戏美学的普及化, 可以让更多人在娱乐的同时享受艺术美的熏陶。我们可以利用虚拟美学来推动生产力的发展, 启发新的虚拟游戏艺术形式的创造。虚拟美学的价值主要体现在以下两个方面:

一是理论价值。首先, 立足于美学的感性认知世界来考察、建构虚拟存在世界, 这不仅可以帮助人们认知到一个从现实世界延伸出去的虚拟存在世界, 更可以帮助人们感悟到一个五彩斑斓的闪耀着艺术光芒的虚拟存在世界。其次, 对虚拟存在世界展开美学研究, 有助于我们站在美学的高度, 考察虚拟存在世界与现实世界之间的人文价值联系点, 尤其可以帮助我们认识到现实世界与虚拟存在世界在艺术价值中的相通之处, 从而有助于当代艺术创造并从中获得理论指导。再次, 所有的虚拟事物都是虚拟现实技术的产物, 而虚拟现实技术的现实功用是用来创造精神文化消费资源的, 对虚拟存在的美学研究必然有助于文化产业运用美学理论来创造精神文化消费资源、开发精神文化消费市场, 从而有助于整个国家和民族提升文化“软实力”。最后, 将美学研究与虚拟存在研究结合起来, 可以较系统地对虚拟现实技术及其功用进行美学观照, 从而有助于建构起美学理论直通社会实践的新美学理论研究架构。

二是实际应用价值。首先, 对虚拟存在的文艺作品和文艺创造作美学观照, 可以有效地帮助文艺工作者掌握先进文化的创造原理, 在当下激烈的艺术原创竞争中领先一步, 从而有助于提升整个国家的文化输出能力。其次, 虚拟存在已经全面渗透进当下生产生活的方方面面, 对虚拟存在作美学特征解构, 必将促进当下所有物质产品和精神文化产品的生产与消费, 沿着美学发展轨道从事虚拟设计, 并通过虚拟设计融入人类对未来发展的审美理想。再次, 生态美的要求就是要通过人的努力, 实现人与自然、人与环境的和谐发展。而这种和谐发展理念必将通过虚拟存在的设计而贯通到实践发展中。因此, 通过对虚拟存在的美学研究, 可以帮助人们依据美学建构的原理和方法, 来设计和谐发展愿景, 并掌控和谐发展实践。最后, 虚拟存在在现实社会中的发展, 事实上已经造就了虚拟世界与现实世界的交错情境, 这就迫使人们必须获得当代审美意识和审美经验, 才能在现实生活中迅捷地找到自我定位, 以适应社会。对虚拟存在的美学研究也正好有助于建构大众审美意识, 吻合了大众生存与发展的需求。当下保持经济增长和平稳发展的压力全部集中在创新能力发展上, 而创新则离不开美学指引。对虚拟存在的美学研究, 则可以为创新思维和创新产业的发展点燃创造的思维火花。

二、虚拟游戏的审美特征

在游戏的虚拟社会中, 通过对游戏人物细腻逼真的刻画、场景的真实化表达、光影的现实感处理、深刻的艺术思想等美学因素的植入综合起来去表现。虚拟游戏的美学因素主要体现在以下三方面:

一是技术美。技术美一般是指虚拟游戏中所表现出的运用现代科技并掺和着艺术性所呈现出来的美。技术美基于现代科技手段, 虚拟游戏设计中处处可见到高科技的身影, 技术糅合进艺术之后, 对人具有独特的审美价值, 能够激发人理性的升华, 能唤起人的审美愉悦。在艺术形象的塑造中完美地融合进技术的因素, 也是现代艺术所追求的一种至高境界。

二是角色动作美和造型美。虚拟游戏是一种时间艺术, 它主要利用空间形式来表现, 空间形式能够使虚拟游戏具有美术绘画的色彩分明、线条流畅、轮廓勾画等特征。然而, 虚拟游戏作为一门时间艺术, 也就意味着它本身具有动态美。虚拟游戏中的动作和造型都具有很大的空间表现和呈现的能力, 动作设计能准确表现人物性格, 传达人物情感。游戏动作被置于三维空间去设计, 设计师往往把游戏中角色极细微的某个神态、表情和动作加以突出强调, 进行特写呈现, 产生极强的视觉冲击效果, 让游戏玩家充分获取特技效果所带来的新奇独特的审美体验。

同样, 虚拟游戏中的各种打斗动作或运动轨迹, 并非在真实的物理时空中表演所得, 而是由游戏设计师借助于个人意识活动来加工形成的, 是对他们想象中的动作和运动轨迹的模拟呈现, 设计师们可以天马行空地发挥人类对于各种运动形式和运动轨迹的无限幻想和想象, 从而使游戏画面产生出极其丰富的表现力和极强的吸引力。当然, 虚拟游戏中对造型和运动的演绎都是夸张化的, 是游戏设计师感性认识和理性认识双重作用的结果, 一方面源于现实生活经验, 另一方面源于艺术创造和加工变形处理。

三是意境美和内涵美。全电脑虚拟游戏用虚拟现实技术、增强现实技术等创作手法, 创造出一种人类通过肉眼在现实生活中不能感受到的光影景象, 甚至是人们在现实世界从未体验过的一种全新的新奇怪异的生活世界, 让参与虚拟游戏的玩家形成一种与以往视觉审美经验完全不同的新感觉, 在强烈反差对比中获取一种意与境、情与景、心与物交融契合的审美境界。此外, 虚拟游戏借助现代科技手段, 能够创造出通过人类意识所能幻想、想象、勾画出来的任何场景和人物, 再现历史的、现实的、幻想的各种场景, 使现代社会中的人们既可以回到过去, 复苏最初的记忆, 重温童年时代的梦想, 又可以遐想未来, 展望高科技带来的未来社会生活方方面面的变化, 从而感受到作品中蕴含的情志、意趣和精神的美。

在虚拟游戏的欣赏过程中, 人们往往比较重视有虚有实的内涵美和意境美。先进技术的使用让虚拟游戏带有开放性和夸张性, 从而激发出人们对虚拟游戏的好奇心和欣赏欲望, 让人们融入情境之中, 运用想象力去体会艺术美的博大精深。我们不仅可以用虚拟游戏创设出不同的欣赏氛围, 使人们获得视觉上的享受, 还可以凭借虚拟游戏这种新的艺术形式来提高大众的艺术审美水平。

三、虚拟美学的双重影响

现实生活的所有事物都具有两面性, 虚拟美学也不例外, 它既为我们带来了一种全新的审美体验形式, 同时也带来了新的挑战, 丰富了新时代的大众审美经验。

从艺术创作角度看, 虚拟美学拓展了艺术创作的新空间、新渠道, 极大程度上丰富了艺术创作手法。虚拟技术所展现的是一种全新的制造手法, 运用传统手法无法完成的部分, 它也能够出色地完成。在虚拟艺术创作中, 创作者能够更加自由地选择创作手法。在当前文化艺术和科技日益交融的大背景下, 虚拟现实和增强现实技术为新时代的艺术创作打开了一扇新的大门, 多媒体艺术、数码艺术的大发展, 为我们展现出一片传统艺术所不能企及的辽阔天地。例如虚拟摄影机的运用, 现代高科技的镜头能够捕捉到人类肉眼所看不到的东西。同时性能也比之前传统摄影机更加优化, 肉眼不能看到的视角, 传统摄影手法无法拍到的东西, 虚拟摄影机中都可以轻松获取, 毫无疑问, 这就为我们带来了前所未有的新感觉, 使人类的眼睛功能得到了极大的延伸。从审美角度看, 虚拟美学使艺术欣赏活动进一步走向生活化、大众化。虚拟艺术是建立在虚拟技术的基础上, 因而虚拟艺术有更加广阔的生存范围, 这表明虚拟艺术的生产和传播不再局限于少数人, 不再高大上, 只要有一台电脑, 可以上网, 就可以制作虚拟艺术并广泛传播。虚拟美学无论是在形式上还是内容上都有极大的拓展空间。

另一方面, 虚拟美学也挑战了我们传统的审美经验。高科技所呈现的美轮美奂的场景往往使我们迷恋其中, 难辨真伪。虽然虚拟艺术是借助虚拟现实技术来呈现一种场景, 不是真实的场景, 但也未必都是虚幻、虚假的场景, 却很容易沦为虚假。从实践美学的观点来看, 美的本原和根基就是实践的、创造的自由, 美是人的本质力量的感性显现, 是对人自身的肯定。欣赏者如何从虚拟艺术的虚拟性对象中确证自己的自由存在, 如果不能转化为一种现实的自由, 就很有可能转变为一种伪自由。再者, 是虚拟艺术所带来的审美不足与泛化。如今社会中, 虚拟技术愈加普及与成熟, 人人都可以越过艺术创作的门槛而成为虚拟艺术的创作者, 导致一种泛化现象。还有, 虚拟艺术也会造成人性的异化。如果长时间沉浸在虚拟技术生产的虚拟艺术场景之中, 难免沉迷其中, 整个儿地“虚拟生存”着, 不愿意接触现实中的人和事, 逃避现实, 真假莫辩, 甚至误入歧途, 最严重的后果是导致人性的异化。伴随着虚拟技术迅速发展, 真实世界与虚拟世界交相辉映, 人们既可以在现实世界中工作学习和生活, 又可以在虚拟世界中自由徜徉, 人们可以自由穿梭于虚实相生的两个世界中。然而随着时间的推移, 虚拟世界与现实世界之间的矛盾会日益显现, 并不断上演两者的冲突和斗争。如果我们不能在亦真亦幻中求得平衡的话, 我们所扮演的双重角色就会裂变, 很有可能迷失自我, 分不清现实与虚幻进入到一种迷茫的状态。我们应该超越实体性和有限性, 回归精神家园, 走向幸福人生。

参考文献

[1]杨建生, 吕在.论虚拟审美[J].学术论坛, 2012 (1) :82-86+87.

[2]帖译帆.网络艺术审美文化探析[J].艺术研究, 2015 (1) :18-19.

[3]李莉.浅议虚拟审美体验对大学生的影响和高校辅导员的对策[J].新西部 (理论版) , 2015 (24) :117-118.

[4]郑元景.虚拟生存研究[M].北京:社会科学文献出版社, 2012.

超现实写作的特征与策略 篇3

一

超现实写作在写实的叙事中大量交融着夸张、变形、荒诞、神奇、意象、隐喻、漫画化、魔幻化等表现形式, 在更广阔更深邃的意义上表现现实。超现实主义、荒诞派、黑色幽默、魔幻现实主义等西方现代主义文学艺术流派都不同方式地运用这种真实与虚妄并置、现实与魔幻交织、写实与荒诞合汇的亦实亦虚、亦真亦幻、变醒亦梦的表现形式进行写作。

中国作家在上世纪三十年代, 如施蜇存的《将军的头》、鲁迅的《故事新编》等作品, 就对超现实写作进行了尝试, 但其后便无人问津了。到了上世纪八十年代以来, 特别是新世纪伊始以来, 超现实写作形成了一股潮流。阎连科的《受活》《黑猪毛白猪毛》《年月日》, 贾平凹的《怀念狼》, 鬼子的《瓦城上空的麦田》, 北北的《寻找妻子古菜花》等等, 是这股创作潮流的代表作品。特别是莫言的一系列作品, 如《酒国》《檀香刑》《生死疲劳》《十三步》《食草家族》《蛙》等等, 把超现实写作推到顶峰。

在中国文坛上, 为什么上世纪八十年代以来, 特别是新世纪伊始以来, 形成了一股超现实写作的潮流呢?随着社会的发展, 历史的前进, 现实生活越来越丰富多彩, 越来越复杂多变, 大河奔流, 波起浪涌, 泥沙俱下, 创新、变革、进取、向上等社会因素以强大的生命力气势磅礴地向前进发, 与此同时, 荒谬、怪诞、离奇、古怪的东西也不断迸现。而荒谬、怪诞、离奇、古怪的东西用相应的超现实形式才能表现出来。唯物辩证法认为, 内容是有形式的, 形式是内容的形式。列宁认为:“形式是本质的, 本质是有形式的。” (1) 编辑黑色幽默集子的弗里德曼说, 黑色幽默的东西“早已存在我们的周围”, 要把这些东西表现出来, 就需要一种“一脚踏入疯人院”的风格 (2) 。谈到《受活》的写作感受, 阎连科说:“生活现实, 越来越复杂, 越来越令人难以把握……使用任何狂放、细腻、周全的写实手法所表现的所谓真实, 都显得简单、粗浅、小家子气, 使写作者感到力不从心。所以, 我想我们不能不借用非写实的方法, 才能接近现实的核心, 才有可能揭示生活的内心。”谈到《受活》中柳县长这个人物, 阎连科认为, 在现实生活中, 可以处处找到他的影子, 许多矛盾都统一在他身上, 使他有了无数不可思议、超出常轨的言行, 有了那么多漫画人物一样的言行、举动和思想。“如果你不用漫画化的方法, 压根儿就画不出这类人物的轮廓, 更不要说描绘他的灵魂了” (3) 。

随着改革开放的行进, 民主化的进展, 社会环境的宽松, 现实生活根据的提供, 一股超现实写作潮流的形成便不可避免了。

二

不少读者认为超现实写作脱离现实, 不真实, 因而有抵触, 不接受。这就需要深入探讨超现实写作的真实性问题。

超现实写作, 用夸张、变形、荒诞、神奇、意象、隐喻、漫画化、魔幻化等表现形式表现现实, 以实现在更广阔更深邃的意识上表现现实。因此, 超现实主义是根植于社会现实的。当然, 它所表现的社会现实, 是体现现代意义的社会现实, 它所表现的社会现实是用哈哈镜的扭曲形式表现的社会现实。美国荒诞派戏剧代表作家阿尔比有句精彩的论断:“我认为荒诞戏剧, 作为一个真正的当代剧派, 正视人的现实, 是我们时代的现实主义剧派。” (4) 关于超现实写作与现实的关系, 贾平凹认为:“如隔着透明的水看着了水中的世界。” (5)

关于超现实写作在更广阔更深邃意义上表现现代意义的社会现实, 可以看看一些代表作品。

荒诞派戏剧代表作家尤内斯库的《椅子》, 一对年逾九十的老夫妻住在孤岛上, 老爷爷突然像孩子似地哇哇哭了起来, 喊着想妈妈, 老奶奶紧紧把他抱进怀里, 哄他, 捧他, 说他已经掌握了人生奥秘, 要他快向世界宣布。于是他们邀请名流, 老夫妻不断搬椅子, 椅子挤满了舞台, 老夫妻也没有立足之地了, 他们向演说家做了交待之后, 竟从后窗跳海自尽了, 那位代替老人宣布人生奥秘的演说家竟是个张口结舌的哑巴。这些荒诞描写, 真实地表现了西方社会无限扩张的物对空虚灵魂的极度挤压。这一作品意蕴具有广阔而深远的人生哲理意义。私有制社会, 都存在着物对人的挤压问题。当然, 物对人的挤压表现为多方面。社会主义初级阶段同样存在着物对人的挤压问题。近年来新崛起的富有者, 其中不少人, 其人生追求和价值取向就是建立在对物的占有上, 他们为名贵手饰、高级轿车、高档楼房而生而死, 甚至巧取豪夺、贪赃枉法、行贿受贿、偷税漏税, 更有的因此踏入不归路。有一幼儿园问孩子的理想, 一个孩子回答, 将来当大款, 走遍世界, 回来买大官, 捞大钱。众所周知, 货币是充当一切商品等价物的特殊商品。可见物对人的挤压连孩子也不放过。社会主义市场经济条件下的人们要自觉地把物变成为实现人的本质力量的物质条件。

莫言的代表作品《蛙》展示了中国六十年波澜起伏的生育史, 作品进行超现实写作, 展现了一系列荒谬描写。姑姑是乡计生工作领导人, 妇产科医生。陈鼻的妻子袖珍女人王胆超生, 妊娠七个月, 姑姑说, 不把王胆肚子里的孩子做掉, 她吃不下饭, 睡不着觉。一位老农感叹道, 责任心强到这种程度, 你说她还是个人吗?成了神了, 成了魔了!为了捉到王胆强行做人流, 姑姑把王胆的丈夫、女儿关到公社, 从信用社取出陈鼻的存款, 发动全村人去捉王胆, 去的, 每天发补助费五元, 从取出的陈鼻存款出, 不去的, 扣五元。听说王胆乘木筏跑了, 姑姑立即带人乘快艇追去, 很快便追上了。一直追随姑姑, 百依百顺的护士小狮子本来不会水, 却奋力向木筏跳去, 结果落到河中, 艇上的人奋力去营救。她为什么这样做呢?她嗅到了产妇特有的神圣的血的味道, 她看到了王胆腿上的血。她故意落到水中, 以给王胆赢得生孩子的时间。一向木讷, 驾驶快艇的秦河又故意媳灭了发动机。铁面无私的姑姑发话了, 都别装了。于是快艇很快追上了木筏, 姑姑和小狮子接生了王胆的孩子, 但王胆却死了, 可新生的婴儿在姑姑和小狮子的精心护理下, 终于活了下来, 孩子叫陈眉。在这荒谬的描写中, 还生动展现了人性的闪光。作品不仅揭露了实践计划生育策略的偏激行为、过度行为的荒谬, 也揭露了实践计划生育策略不作为、不及的荒谬。后者集中表现在商品经济条件下, 一些相关的人对为大款大官生育儿子的地下代孕公司不过问, 不作为。小狮子不能生育, 偷采了丈夫的精子, 花高价, 找代孕公司代孕, 代孕者是王胆超生的女儿陈眉, 接生的妇产科大夫是姑姑。作品中荒谬的描写, 人性光辉的闪现, 都来源于现实生活。作者借用书中人物蝌蚪的话说:“现实生活中的许多事情, 与我剧本中的故事纠缠在一起, 使我写作时, 有时候分不清自己是在如实记录还是在虚构创新。” (6) 这来自现实生活的超现实写作, 蕴涵着过犹不及的人生哲理。人类为了生存、发展, 必须自觉地进行自我生产, 实行计划生育, 而实行计划生育这一具有重大意义的策略, 不能偏激, 不能过度, 否则, 就会适得其反, 走向反面, 成为荒谬, 也不能不作为, 不及。不作为, 不及, 也会产生荒谬。因此, 一定要把握好度。把握好度这一人生哲理具有广阔的深邃的人生概括意义。

由于超现实写作来源于现实, 在更广阔、更深邃意义上表现现实。因此, 更具有艺术真实性。

三

运用超现实创作方法写作, 要结合民族化特点, 用民族化的磁石予以磁化, 这样才能收到令读者耳目一新的美好效果。黑色幽默的代表作家约翰·霍克斯说过:“我在开始写作的时候就假定, 小说的真正敌人是情节、人物、背景和主题, 而一旦摆脱了小说中的这些习以为常的东西, 就只剩下结构和对世界的某种幻想了。” (7) 一般说来, 西方的超现实写作, 在人物、情节、结构等方面有下列特点:人物没有个性, 没有血肉, 常常是个符号;没有矛盾冲突, 没有故事情节;结构破碎, 逻辑紊乱。而我国的一些运用超现实创作方法进行创作的作家们, 考虑民族化特点, 注意中华民族的审美取向, 刻画了鲜活的人物形象, 讲述了生动的故事情节, 运用了严谨的叙事结构, 收到了良好的艺术效果。

刻画鲜活的人物形象。我国的一些作家在超现实写作中, 喜欢刻画鲜活的人物形象, 收到了良好的艺术效果。《受活》的超现实写作特点是进行荒诞叙事。通过组建残疾人“绝术团”, 兴建列宁纪念堂, 去俄罗斯购买列宁遗体, 以实现不尽财源滚滚来的致富梦幻等一系列荒诞叙事, 在文学艺术画廊中第一次活现了一个荒诞的农村政治家的典型形象。这个典型形象柳鹰雀是一个在革命外衣包装下的极端自我主义者。这是他的一般性。他同时具有鲜明的个性, 他既狡诈又拙笨, 既清醒又糊涂, 既深藏又浅露, 既貌似平和又野心勃勃, 既精通权术又胡作非为。由此, 构成了一个匪夷所思的荒诞的典型形象。一般说来, 西方超现实写作不去塑造有血有肉的典型形象。其理由, 尤内斯库说, 在西方现实生活中, 那些人“不再会思索了, 那是因为他们不再会感动, 再也没什么爱好, 他们再也不知道自己怎么存在这个世界上的, 他们可以‘变成’任何人, 任何东西。” (8) 一言以蔽之, 个性消亡了。这不符合客观现实。唯物辩证法认为, 事物的不同运动形式, 不同发展过程, 不同发展阶段, 都有矛盾的特殊性, 因而任何事物都有个性。而个性, 与共性紧密相联。“个别一定与一般相联而存在。”事物的特殊性与普遍性的矛盾运动, 使客观世界, 使思想认识不断气象万千地向前运行。这是典型化万古长青的理论基石。不仅现实主义作家, 其他流派的作家, 如古典主义的莫里哀, 启蒙主义的狄德罗, 浪漫主义的雨果, 自然主义的左拉, 甚至现代主义的许多作家, 如, 约翰·沁、索尔·贝楼、拉尔夫·艾里森等等, 都注重典型形象的塑造。中华民族历来喜欢文艺作品中鲜活的典型形象, 因此, 不少读者对《受活》中活现的柳鹰雀这一荒诞典型形象生发了浓厚的阅读情趣。

讲述生动的故事情节。我国的一些作家在超现实写作中, 喜欢讲述生动的故事情节, 收到了良好的艺术效果。《寻找妻子古菜花》的超现实写作特点是进行意象叙事。意象式叙事方式, 不去直抒胸臆, 而运用具有整体结构意义的象征或隐喻体系来喻示作品的基本意蕴。由于强调“寓理于象”, “托物寄情”, 强调借有形寓无形, 借有限寓无限, 借一时寓永恒, 往往使作品具有广阔的深邃的哲理意义。《寻找妻子古菜花》如同作者所说, 有个“固执的意象”:“一个被生活重重打了一棍子的男人, 挑着担子在无边无际的大雨中忧伤地走着, 寻找他的不辞而别的妻子。” (9) 这一意象蕴涵着人类不顾一切地寻找美好的人生哲理。一般说来, 西方运用艺术意象进行超现实写作, 没什么矛盾冲突, 没什么故事情节。而《寻找妻子古菜花》随着意象的开展, 展现了生动的故事情节、尖锐的矛盾冲突。作品中, 李富贵与奈月、奈月与奋玉、奋玉与李富贵、李富贵与古菜花有着尖锐的矛盾冲突, 种种尖锐矛盾冲突交织到一起, 展开了生动的故事情节。如, 李富贵路过茉莉园, 漂亮的古菜花响起了动人的歌声, 他托人介绍去求婚, 但古母嫌弃他那穷山沟桃花村, 他却天天去古菜花家, 引起古母破口大骂, 但他毫不退却, 古菜花力排众议, 毅然答应嫁给他。古菜花走后, 李富贵坐在楼上窗前, 不间断地吸烟, 院子门敞开着, 楼下门虚掩着, 等待古菜花悄然归来, 等了一年。他冒着大雨, 挑着担子, 走了一年, 走遍八个县, 也没找到古菜花。村里修路经费不足, 奈月的父亲、做村党支部书记的奋玉组织人上山, 要砍李富贵的林木, 奈月也拿斧子上了山, 说你们砍树先把我的胳膊砍了, 保住了李富贵的山林。诸如此类的生动片断, 随着矛盾冲突的展开, 俯拾即是。中华民族历来喜爱文艺作品中的故事情节, 以故事情节见长的唐宗传奇、宋元话本、明清小说广为流传。《寻找妻子古菜花》随着意象的展示, 用中华民族喜故事爱情节的磁石予以磁化, 自然就会获得广大读者的喜爱。

运用严谨的叙事结构。我国的一些作家在超现实的写作中, 喜欢运用严谨的叙事结构, 收到了良好的艺术效果。《怀念狼》的超现实写作特点是进行变形叙事。如何将一个个变形片断结构严谨地组合起来呢?《怀念狼》通过作品人物寻找狼, 以给狼拍照、建档, 记下一路所见所闻, 所思所想, 所作所为, 将一些没有必然联系的生活片断、生活细节组合起来, 以此来结构作品, 展开情节。作品内容丰富多彩, 气象万千, 但结构散而不乱, 驳而不杂。为使开放式的叙事结构严谨, 作品创造性地借鉴了中华民族关于神、形关系的传统美学思想。刘安主编的《淮南子》多次提及神、形关系问题, 强调神主宰形的理念。“以神为主者, 形从而利;以形为制者, 神从而害。”《怀念狼》中, 不散的神, 紧紧统率着散的形;散的形, 深深蕴藏着不散的神。在《怀念狼》中, 变形的描写, 比比皆是。高子明看傅山抓的猎枪是条蛇。小偷郭财铺的狼皮收缩, 几乎使他窒息。作品主要的变形描写是狼变人, 人变狼。最后剩一只狼了, 被追到雄耳川, 变成个老人, 被傅山识破, 继而被打死。随后, 雄耳川的人变为狼了, 动不动就发狂, 龇牙咧嘴大喊大叫, 咬外来人, 捕狼队队长傅山变得更突出, 甚至长出了长牙。上述种种变形描写, 都属于散的“形”, 它们被不散的“神”———追求天人合一, 紧紧统率着, 因而达到了形散神凝, 结构严谨, 读者喜欢的境界。

我们要开阔视野, 正确认识超现实写作, 透过亦实亦虚、亦真亦幻、亦醒亦梦的超现实写作, 看到其中在更广阔更深邃意义层面上表现现实的真实蕴涵, 推动中国作风、中国气派的超现实写作不断向前发展。

注释

1《列宁全集》38卷, 第151页, 第409页。

2《“黑色幽默”, 当代美国文学的奇观》, 《外国文学动态》, 1979年第9期。

3《<受活>:超现实写作的重要尝试》, 《小说选刊》2004年第5期。

4《哪家剧派是荒诞剧派》, 《外国文学》1981年第1期。

5《怀念狼》, 作家出版社, 2000年, 第271页。

6《蛙》, 上海文艺出版社, 2009年, 第281页。

7《美国小说的新道路》, 《外国社会科学动态》1980年第5期。

8《颓头歌女——语言的悲剧》, 《外国文学报道》1981年第5期。

终身教育的特征及现实意义 篇4

一、终身教育的特征

(一) 开放性

终身教育的开放性具有极其丰富的内涵。其本质内容表现在两方面:一是教育社会化。教育社会化主要是指学校向社会开放, 这不仅包括学校必须与现实社会紧密联系, 根据社会生产对劳动者素质和技能要求的变化及时调整专业、学科结构和具体教学内容, 而且包括学校打破儿童、青少年教育的时限, 面向已进入社会劳动系统的成人, 甚至已退休的老人, 为他们重新进入学校学习提供条件, 实现对教育对象的完全开放。二是社会教育化。基础教育、职业技术教育、高等教育、成人教育与社区教育, 它们应互相衔接、沟通, 在此基础上通过各种形式和手段, 使每个中国公民都能参加各级各类的培训与深造。终生学习绝不意味着必须在学校或课堂内进行, 它还包括众多的文化设施, 图书馆、科技馆、广播电视、电影、报刊等公共机构和大众传媒对青少年教育及成人教育都可发挥巨大作用和有效影响。总之, 政府应为广大人民群众创造多层次、多样化的学习环境和学习机会, 满足人们走向社会、了解社会、参与社会变革的需要。

(二) 机动灵活性

著名的未来学家埃托尔·热尔比认为, 未来教育政策的制定, 应使教育时间和教育网点多样化。终身教育充分体现了这一点, 传统的教育体系无论在教育时间上和空间上, 还是教育方法和内容上, 都具有局限性。终身教育形式灵活多样, 在时间上有长有短;在场所上有校内有校外;在内容上有专业理论, 技能、技巧、新兴科技等;在类型上有研讨型、座谈型、专题型等;在对象上有青少年、成人、老人等;在教育形式上有岗位培训、职业转换教育、学历教育等。学习形式和方法也多样化, 任何需要学习的人可以随时随地接受任何形式的教育具有较强灵活性。

(三) 民主性

瑞士教科文组织全国委员会秘书长赫梅尔强调指出:“没有终身教育, 也许就不可能有任何真正的民主化”。而传统的教育体制, 使教育成为筛选人的工具, 导致未能完成全部学业或学业失败而离开教育系统, 失去教育机会, 教育只是为所谓的尖子服务;同时, 传统教育忽视人们个性的发展。终身教育则认为, 在未成熟时期只限于一次的挑选是有害的, 希望在人的一生成长的各个阶段都能使人的素质充分的发挥出来。这就要求教育要面向公民和社会, 保证在每个人的一生中为其提供均等的教育机会, 教育机会均等的原则是终身教育的重要原则, 同时, 终身教育尊重人的个性发展, 终身教育包含了教育民主化原则。

二、实施终身教育的现实意义

(一) 有利于增强我国综合国力和国际竞争力

国际经济和科学技术的竞争, 综合国力的竞争, 说到底是人力资源质量和总量的竞争, 其核心就是教育。我国教育的发展受制于经济和科技的发展水平, 反过来经济和科技的发展也受制于教育的发展。我国目前正处在工业化的中级发展阶段, 并要同时面对工业化和信息化经济建设的双重挑战。我国的科学技术和生产力发展的水平还有待大大提高, 教育是促进生产力发展的原动力, 我国国民在不断地接受不同层次的继续教育时, 就可以提高各自的综合素质, 形成整体的人力资源优势, 为社会和经济发展服务, 加快工业化建设的进程, 并同时力争使信息化建设水平与世界同步, 实现经济建设的跨越式飞跃, 加快我国经济社会的发展, 对此, 终身教育的影响和作用是巨大的。

(二) 当今社会人们生存的紧迫要求

21世纪, 科学技术往往以人们难以预测的速度向前发展, 人们往往越来越难以适应由科技进步而引起的社会及经济上飞速变化的状况, 人们面临着一个严峻的问题:要求得生存就必须接受终身教育。

科技的高速发展使人类进入知识经济时代。所谓知识经济就是以知识资源的占有、配置、生产、分配和使用为重要因素的经济。掌握了先进的科学技术可能比掌握了资金和权力更为重要, 或者说, 人们若不能适应这种经济形态便难于生存。现实社会中, 无论何种教育层次的人, 其在接受最后学历教育中所掌握的知识都是极其有限的, 面对科学技术的飞速发展, 绝大多数人都会感到迷茫, 学历层次低的人更难以适应社会快速发展的要求。除了极少数人可以通过自我学习来完善、提高并适应所变化的环境外, 绝大多数人必须依靠成人教育或继续教育等形式完善知识结构或技能结构, 以适应科技与社会的变化。这就体现了教育对人的终身发展的意义和存在价值。

(三) 有利于人的自我发展和完善

人的一生必须不断学习求得自我完善, 联合国教科文组织指出:“高等教育应该通过不同的途径, 在任何年龄, 以各种形式, 为人们所享受;这种教育尤其要着眼与继续不断的自我改造或自我发展。”终身教育的体制改变了传统教育体制的选拔功能, 而面向所有的人, 为之提供适合需要的学习机会和学习条件;同时, 终身教育以人的发展为目标, 重视个性发展的完整性和连贯性, 这使人能不断发展与完善自己, 达到自我实现。

总之, 终身教育思想几乎在世界范围内博得了赞许, 现在已经成为各国重新阐述教育、重新编写教育学和进行教育改革的指导原则。实施终身教育, 无论对经济和社会的发展, 还是对人的发展, 都有着不可估量的现实意义。

参考文献

①吕育康主编:《等教育思想论要》西南财经大学出版社1998年版

②赫梅尔著, 王静、赵穗生译:《今日的教育为了明日的世界》, 中国对外翻译出版公司1983版, 第39页

基于自然特征的增强现实系统的实现 篇5

“增强现实技术是将真实场景同虚拟物体加以融合的一种手段,增强现实系统的特点是虚实空间的一致性结合以及实时交互,具体包括3D物体的注册技术、显示技术、跟踪和定位技术等”[1]。

由于增强现实技术能在真实场景中融合虚拟物体,所以增强现实技术在交互学习、互动娱乐、交互广告等领域有广阔的应用前景。在交互学习场景中,儿童电子出版物的应用比较广泛。其一般方法是在纸质出版物中印刷简单的标记或者特定的图像,该标记或图像代表了可以融合在在真实场景中的虚拟物体。儿童通过手机或者带有摄像头对准该标记或图像,增强现实应用程序则在手机屏幕或者计算机显示器上显示融合了虚拟物体或者影视片段的真实场景,这些场景可以随着用户的操作,可以进一步该表虚拟物体呈现的外观或者相应的影视片段,能极大提高儿童学习的兴趣。

在增强现实应用中的“视觉跟踪注册技术主要分为基于人工标记和基于自然特征标记的注册”[2]。人工标记检测的计算复杂度低、算法成熟,但是也有会遮盖真实场景、受遮挡影响较大的问题,而基于自然特征的注册方法则避免了上述问题,得到了越来越广泛的应用。

本文将讨论一种在IOS平台上基于自然特征进行增强现实应用开发的方法。

2 关键技术

增强现实应用是基于计算机视觉的。许多增强现实应用都需要首先从抓取的视频帧图像中用计算机视觉的处理方法提取特征或者图像分析、比较。Open CV是一个开源的计算机视觉开发库,它集合了常用图像处理、分析、比较算法,在增强现实等计算机视觉研究领域得到了广泛的应用,本文讨论的增强现实系统在图像特征匹配、摄像机标定及姿态计算等方面将使用Open CV库函数。

基于自然特征注册的增强现实应需要要解决的另一个问题是自然特征的匹配。在实际应用中可以利用SIFT、SURF、ORB等算法抽取图像的特征点。其中SIFT、SURF算法准确度较高,但执行效率较低,不适合应用在实时运行的环境中。而“在计算速度方面,ORB是SIFT的100倍左右,是SURF的10倍左右,可以满足实时的特征匹配”[3]。

增强现实应用还需要将摄像头抓取的视频帧和虚拟物体融合显示在显示设备上。通常情况下,虚拟物是3D模型,为此,在显示时需要用到3D图形开发库Open GL。Open GL是一套跨平台的高性能图形开发库,可以在多种平台上开发2D、3D图形应用。本文讨论的增强现实系统在视频帧显示、融合显示3D模型等方面将使用Open GL图形开发库。

3 实现

本文讨论的增强现实应用的流程如图1所示:

如图1,本增强现实系统分为两步。

第一步是离线部分,可以在计算机或者在手机上实现。这一步需要标定摄像头和计算参考图像的ORB特征。

在增强现实的应用中,是通过摄像头获得真实世界的影像,然后计算特定图像在摄像头投影平面的变换矩阵,才可以将3D虚拟物体融合在真实场景中。根据文献[4],在小孔摄像机模型中,世界坐标系中的点映射到图像平面坐标系的公式是:Pp= M1.M2.Pw,其中Pp是图像平面坐标系中的点坐标,Pw是世界坐标系中的点坐标,M1是摄像头的内参矩阵,是固定不变的,M2是摄像头的外参矩阵,会随着摄像头的姿态变化而变化。因此,在这一步里,将根据文献[4],利用Open CV库的函数calibrate Camera先计算出摄像头的内参矩阵M1,外参矩阵在第二步里再计算。

离线部分还需要计算参考图像的ORB特征,其方法是创建Open CV库中的Orb特征检测对象,然后遍历作为模板的参考图像序列,使用orb对象的detect And Compute方法得到每一张参考对象的ORB特征点序列及对应的特征点描述系列,并将这两个序列记录在文件或者数据库中。

第二步是运行在i Phone手机上的实时部分,其步骤是:

1)利用IOS平台的AVFoundation库中的AVCapture Session对象抓取摄像头中的视频帧,将其数据通过Open GL库函数glTex Image2D,将获取的视频帧数据绑定到Open GL的一个纹理对象t上,然后将视频帧数据转换成Open CV中的Mat对象vm,便于下一步处理;

2)如同离线部分,利用Open CV库的ORB特征提取方法获得vm的特征点序列k1及对应的特征点描述序列d1;

3)遍历参考图像,利用Open CV库函数中的cv::BFMatcher对象的match方法按照汉明距离计算参考图像的特征点描述系列d0 与vm的特征点描述序列d1 的所有匹配点序列mb,将mb中所有配对点按照汉明距离的升序排序,取前100个点作为最好的配对点,此时的mb序列中存在着若干错误的匹配对,可以用Open CV的find Homography方法,并将其method参数设置为CV_FM_RANSAC,以利用RANSAC算法来剔除错误的匹配,如图2 所示,其中图2(a)是剔除前的匹配,图2(b)是剔除后的匹配。记录剔除错误配对后的配对点的数目。在遍历完所有参考图像后,具有最大配对点数的参考图像即为当前视频帧中包含的图像,由此可以确定需要融合显示的虚拟3D模型;

4)计算变换矩阵。从第一步的描述可知,Pp= M1.M2.Pw,M1在第一步中通过摄像头标定已经求得,现在需要求外参矩阵M2。M2可以利用Open CV的方法solve Pn P计算求得,该方法可以从一组3D-2D点的映射计算3D姿态。本文讨论的应用实际上是把3D钟的一个矩形图片投影到了图像平面,因此,只需要得到该矩形投影到图像平面的4 个角点,即可以得到solve Pn P方法需要的一组2D点。在第3 步通过find Homography函数除了剔除了错误的配对点,还得到了vm中的匹配对象与参考图像的单应矩阵homography,因此,只要用Open CV的函数per spective Transform将参考图像的4 个角点的坐标经过homogra phy变换,即得到4个solve Pn P方法需要的2D坐标点。

5)渲染3D模型。用Open GL函数库进行3D渲染,先渲染第i)步得到的背景纹理t,然后利用第一步求得的M1计算Pro jection矩阵,然后根据第四步计算出来的M2设置Model View矩阵,最后渲染3D模型,如图3所示。

4 结语

本文讨论了一种基于自然特征匹配的增强现实应用的实现方法。在本文给出的方法里利用Open CV视觉开发库对参考图像及视频帧图像提取ORB特征进行配对并载入合适的虚拟物模型,然后利用Open CV计算摄像头的内外参矩阵,并根据计算出来的内外参矩阵设置Open GL的Projection矩阵及Model View矩阵变换,最终在显示设备上渲染出虚拟模型。由于手机的运行速度及手持时的抖动导致最终运行效果时出现卡顿、虚拟模型抖动的现象,这些问题的解决是后续研究中的主要方向。

摘要：目前,增强现实技术得到了越来越广泛的应用。增强现实系统的视觉跟踪注册有基于人工标记和基于自然特征标记注册两种方式,本文探讨了基于自然特点标记的增强现实系统的实现方法。利用OpenCV的ORB特征检测得到视频图像帧的特征点,然后将这些特征点与参考图像的ORB特征点进行汉明距离匹配,并通过RANSAC算法将错误的匹配点剔除,从何得到正确的匹配图像,然后根据匹配的点计算世界坐标系到图像坐标系的变换矩阵,最后通过OpenGL将与特征对象对应的虚拟物渲染到屏幕上。

关键词：增强现实,自然特征,ORB,OpenCV,OpenGL

参考文献

[1]全红艳,王长波,林俊隽.基于视觉的增强现实技术研究综述[J].机器人,2008,30(4):379-384.

[2]刘嘉敏,孙洪兴,陈烁,常燕,辛义忠.增强现实中基于自然特征的实时跟踪方法[J].计算机工程与设计,2014,35(10):3551-3553.

[3]任结,周余,于耀,都思丹,王自强.基于ORB自然特征的AR实时系统实现[J].计算机应用研究,2012,29(9):3594-3596.

虚拟现实的3I特征 篇6

1 “卓越工程师”及3I特质涵义

教育部高教司相关负责人表示, 希望通过“卓越计划”的实施, 能够引导工程教育的改革方向, 让工程教育回归工程。 也就是说, “卓越计划”希望培养的学生具备相应的工程技术和专业能力, 具备追求卓越的精神和态度, 能够真正服务企业和社会。

“卓越计划”的实施不是培养能力超强的高级工程技术人才, 而是要求培养具备知识、 能力和品德综合素养, 即具备3I (Initiative, Industrial and Integrative) 特质的现代工程技术人才。 目前, 清华大学、北京理工大学、东南大学等高校在卓越计划的推动下, 开始探索生物医学工程专业卓越工程师人才培养新模式。但是这些高校大多是综合性、或理工类院校, 具有较强的工科背景和条件。然而对于医学院校的生物医学工程专业而言, 工程技术基础相对薄弱, 不能够复制其它高校的人才培养模式。因此, 我们需要根据自身的背景与条件, 摸索一套适合医学院校生物医学工程专业卓越工程师培养的3I人才培养模式。

2 改革思路与应用

为了能够真正实现知识、能力和品德综合素养的培养, 本校生物医学工程专业从不同角度、不同层面渗透3I特质的培养理念, 充分展现3I特质的人才培养模式。

2.1 优化专业课程设置与实践体系

由于生物医学工程是新型交叉学科, 具有多个研究方向, 因此在本科的教育中也可以根据市场需求, 细化专业方向, 设置具有专业方向特色的专业基础课程与专业课程。比如我校生物医学工程专业设有一个医疗电子仪器方向, 因此我们在该方向的课程体系中设置了各种医学设备相关的课程, 比如《医学影像设备学》、《医用治疗设备》、《检验分析仪器》等课程。

实践体系主要包括专业实验、见习、实习, 学生竞赛, 科研实训小组等。 根据教育部关于实验教学的指导意见, 我校生物医学工程专业在新培养方案的修订过程中, 对专业实验的设置进行了大幅改革, 大大增加了实验教学的学时比例, 加大了设计性、综合性实验的比重。为了巩固学生的理论知识, 提高学生学习的兴趣和热情, 对低年级学生在课堂之外成立兴趣小组, 开展电子电路的初步实践, 培养学生的动手能力;鼓励学生参加各类大学生竞赛和参与教师的科研课题, 培养学生的自学能力、分析问题解决问题的能力、创新精神和团队意识, 今年学科组成立了生物医学工程专业科研实训小组, 由专业老师负责指导。

2.2 建立校企合作平台

根据专业方向, 拓展更多相关的实习基地, 建立长期有效的校企合作平台, 有针对性地培养学生对专业方向和专业知识的了解和学习, 让学生对本专业在社会中的应用领域和应用价值有初步认识, 便于专业理论知识的巩固和就业目标的确定。“卓越计划”要求企业全程参与卓越工程师人才培养的过程, 林健教授也对国内外校企合作的情况进行了分析, 并提出参考方法与建议[3]。从2012 年开始, 我校生医专业开始与一医疗器械公司开展合作办学, 开办“卓越班”。 该班由生物医学工程专业选拔的学生组成, 负责学生的职业素养培训、大型医疗器械的授课和实践、团队精神和综合素质的训练等。

2.3 注重综合素质与品德培养

积极开展有意义的课外活动与锻炼, 提高学生的品德素养。 在培养方案的修订中, 学校也考虑了这个问题, 学校的公共课程很多增设了实践课程;加大了社会调查与实践、军事理论的实践等。

3 改革效果与意义

目前, 新的培养方案刚刚启用, 只有少数专业课程采用了新的课程设置。从学生的调查中发现, 学生对实验学时的增加比较满意, 他们有了更多动手锻炼的机会。一些公共课程实践学时的增加也提高了学生的学习热情, 比如思想政治课有更多机会去博物馆、革命纪念馆等地方参观、学习;暑假有更多的社会实践时间和机会去走入社会、了解社会。

生物医学工程专业的“卓越班”目前进展顺利, 通过3 年的摸索, 人数、课程及流程均已稳定。从学生、学校和企业三方的反映, 该“卓越班”办学效果良好, 而且报名参加“卓越班”的学生人数每年呈递增趋势。

基于卓越工程师培养的3I人才培养模式的目的在于促进教学、提高教学质量, 为社会培养真正具备专业基础知识、能力和品德综合素养的工程技术人才。 该模式注重学生兴趣和市场需求, 能够使学生学习的目的更明确, 对提高学生的学习兴趣和热情具有重要意义;注重能力培养, 有助于提高学生的实践动手能力、培养学生的自学能力和创新意识、提高学生分析问题和解决问题的能力;注重专业知识和实践相结合, 边学习边实践边巩固, 有助于改善教学效果和教学质量;注重品德的提高, 充分体现“唯人”校训理念。 同时, 3I特质的卓越工程师培养模式对教师也提出了更高的要求, 对于提高教师的教学水平、改善教学方法与手段、提高教学质量与效果都具有重要作用和实际意义。

参考文献

[1]王菁华, 周军, 岳爱臣, 等.“卓越计划123模式”的创建与实践研究[J].高等工程教育研究, 2012, 3:47-52.

[2]何金保, 骆再飞, 廖远江.基于“3I”特质的卓越工程师人才培养的探索[J].大众科技, 2015, 17 (187) :121-122.

虚拟现实的3I特征 篇7

1、系统功能概述

公交车载智能系统通过对环境变量的检测, 结合公交车司机的设定, 实现对公交车的自动控制, 创造一个智能、安全、节能、环保、人性化的乘车环境。全新的公交车载智能系统包括:乘客管理系统、温度控制系统、照明控制系统、消防联动系统、能源控制管理系统、语音报站系统等六大系统;具有智能控制和人工控制两种控制模式;同时包括公交车驾驶现场的触摸屏控制模块和远程无线通信监控管理模块两大模块。

乘客管理系统通过安装在车门两侧的红外对射式传感器检测车内人员数量, 并通过触摸屏显示实时的承载饱和度。当车内人员达到满载时, 系统发出满载报警, 同时只允许下客车门打开以供乘客下车。

温度控制系统利用温度传感器检测车内环境温度, 并结合车内人数自动打开和关闭空调系统。并且在空调工作的时间里, 根据车内温度变化, 利用PID算法调节空调电机转速, 进而改变空调风量的大小以实现恒温控制等。

照明控制系统利用安装在车体外侧的照度传感器检测车外环境光线, 来自动打开和关闭车内顶灯, 在顶灯开启的时间里, 结合光照度和车内人数将顶灯部分或全部打开。

消防联动系统主要利用烟雾传感器检测车内烟雾火情, 当发现危情时, 可自动开启客车尾部的危险报警闪光灯并进行语音报警, 5秒后自动停车并开启逃生车门 (包括上下车门) 。

能源控制管理系统对太阳能和电源进行综合控制。正常情况下充分车辆利用太阳能发电, 向照明等各类系统供电;同时在阳光不充足、太阳能蓄电池电量不足时, 能够自动切换至外部备用电源。

语音报站系统根据触摸屏控制按钮对报站内容进行控制, 并通过合理的设定时间延迟和检测车轮转速, 自动判断开门时刻, 从而适时打开车门。

在系统初始化过程中, 可对满载人数、空调温度等参数进行初始装定, 以使我们系统的适用性更广, 灵活性更强;在人工模式下, 也可以对车内照明、空调系统、车行速度、前后车门和后尾灯等进行手动控制。在远程组态监控系统中, 利用以太网无线通讯技术实现上位机与公交车的通讯。系统实时显示公交车的运行状态, 对异常情况进行报警, 同时具有数据显示、报表、打印等管理功能。

2、系统硬件设计

2.1 系统结构

通过控制室驾驶员现场对公交车环境各个参数进行设置, 并将这些设置值 (SV) 通过以太网写入GE PAC System RX3i控制器。当PAC System RX3i控制器运行后, 通过现场I/O读取设备传感器测得的测量值 (PV) 。PAC System RX3i控制器对写入值和读取值进行运算后, 将运算结果写入寄存器, 通过双绞线传至光纤控制执行器。与此同时, 远程控制中心的监控站通过无线路由器读取到现场的实时数据并进行备份。

公交车载智能系统的结构框图如图1所示。

2.2 PLC选型

在保证系统性能可靠的前提下, 选用一套GE PAC Systems RX3i控制器作为硬件的构成。

硬件配置如下:

(1) IC695CPU310 CPU模块。RX3i CPU有一个300MHZ处理器, 支持32K数字输入, 32K数字输出、32K模拟输入、32K模拟输出。最大容量达5兆字节的数据存储。

(2) IC695ETM001以太网通信模块。该模块有两个自适应的10Base T/100Base TX RJ-45屏蔽双绞线以太网端口, 用来连接10Base T或者100Base TX IEEE 802.3网络中的任意一个。这个接口能够自动检测速度, 双工模式 (半双工或全双工) 和与之连接的电缆 (直行或者交叉) , 而不需要外界的干涉。

(3) IC694MDL645数字输入模块。该模块提供一组共用一个公共端的16个输入点。

(4) IC694MDL754数字输出模块。该模块提供两组 (每组16个) 共32个输出点。每组有一个共用的电源输出端。该输出模块具有正逻辑特性。

2.3 I/O地址分配表

I/O地址分配表如表1所示。

3、系统软件设计

该系统采用Proficy Machine Edition作为编程软件, 可实现检测、监视、执行和自动刷新等功能。

根据系统控制工艺, 由其相互逻辑关系, 可以得到系统程序流程图, 如图2所示。

4、监控系统设计

4.1 下位机监控系统设计

触摸屏选用GE公司生产的触摸屏人机界面。主要用于显示设备和系统状态实时信息, 屏幕中组态画面显示相应的系统工作状态实时信息, 输入数值可与PLC进行数据交换, 产生相应动作, 进而控制系统设备。触摸屏作为人机界面, 实现对公交车运行环境参数进行设置及监控。

在具体设计上, 以实用为基本出发点, 在界面体现基本的输入按键和输出状态显示, 以自动化控制和生动、有趣的演示相结合, 最后做到清晰简约界面。

4.2 上位机监控系统设计

上位机监控系统的设计基于i FIX组态软件, 它是一套工业自动化软件, 为用户提供一个“过程化的窗口”, 提供实时数据给操作员以及软件应用。

在公交车载智能系统中, i FIX组态软件主要完成实时显示公交车的运行状态, 对异常情况进行报警, 以及数据显示、报表、打印等管理功能。

上位机监控界面分为监控主界面、路线监控和运行状态界面、环境状态界面等。程序启动后, 系统进入监控主界面 (如图3所示) , 点击“点击进入”按钮, 进入路线监控和运行状态界面 (如图4所示) 。路线监控和运行状态界面左边为路线监控部分, 右边为运行状态部分, 可以实时显示公交车行走路线和运行状态。关闭路线监控和运行状态界面, 进入环境状态界面 (如图5所示) , 可以实时显示公交车运行环境。

5、结语

本套公交载智能系统现已完成设计、制作, 并进行了试验。实践证明该设计方案是可行的。当然, 在设计过程中如何进一步提高系统的集成性和可靠性, 如何加强系统的监控功能, 特别是如何利用利用电气控制系统的灵活性来部分地取代传统的功能, 提高系统的性价比等, 仍有待进行深入探讨。

参考文献

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