三维立体管理系统说明（精选6篇）
篇1：三维立体管理系统说明
说明书
三维立体式LED广告牌制作及调试方法
技术领域
本发明属于一种广告牌制作及调试方法，具体地说就是三维立体式LED广告牌制作及调试方法。背景技术
LED广告是一种新媒体广告,是新媒体技术与室内外广告发布形式的完美结合。LED广告是利用发光二极管拼成广告字样或者图片，通过控制半导体发光二极管的亮、灭来显示文字、图像，譬如我们平常在大街上看到的电子大屏幕广告或是一些路边带彩光的高亮的招牌。与传统的广告牌相比LED广告牌具有寿命长、光效高、无辐射、可显示彩色和动态画面、显示内容更换方便、低功耗等优点。但现行的LED广告牌也有明显的缺点：
1、仅能显示二维平面，且具有视觉局限性。目前使用的LED广告牌大多是由发光二极管组成的点阵块或直接用发光二极管组成一定长宽的显示屏，由于点阵块是平面的，组成的显示屏也只能是平面的，不能进行三维立体空间的显示。发光二极管发光强度是方向的分布函数，称为发光角度，发光角度越小发光强度越大，不同的LED其发光角度不一样，但都有一个阈值，超过阈值时，其发光强度仅为最大发光强度的10%以下，因此不同角度视觉上的感受不同，存在视觉上的局限性。
2、成本高，控制电路复杂。由于单个发光二极管或8×8的点阵块面积较小，要组成一定面积的显示屏，需要的发光二极管或8×8的点阵块数量就会很多，成本相对较高。LED显示屏的显示原理是将要显示的二维平面内容（文字或图形）按行或列进行分解，转化成相应的控制电压信号，然后将这些控制电压信号按时间先后顺序分别传送到固定的位置，使发光二极管按电压信号的要求亮或灭，由于人眼的视觉惰性，只要控制好传送的行或列信息的时间，就能让人感觉显示的是一张完整的画面。由于分解的行或列多，控制电路复杂。
3、功耗大。相对传统的霓虹灯广告牌，LED广告牌具有显著的节能效果，但就LED广告牌本身来说，由于使用的发光二极管或8×8的点阵块的数量巨大，其实际功耗也很大。发明内容
为了克服现有的LED广告牌不能进行三维立体显示，成本高，功耗大的不足，本发明提供一种能进行三维立体显示，成本低，功耗小的三维立体式LED广告牌以及使用时的调试方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用单个发光二极管组成直线状的LED长条，称为发光二极管点阵条，简称点阵条。这个点阵条作为三维立体式LED广告牌的发光源100002 2010.2
说明书 的基本单元，用不同的控制信号控制点阵条中的发光二极管，点阵条中发光二极管就形成不同的亮灭组合，三维立体式LED广告牌的宽度决定了点阵条中发光二极管的数量。这个点阵条作为基本单元可以平动，当点阵条沿某一直线平动时，点阵条经过的面就是平面，形成的就是通常的二维平面LED广告牌，当点阵条沿某一曲线平动时，点阵条经过的面就是曲面，形成的就是三维立体广告牌，曲线不同，形成的三维立体广告牌的形状不同，平动的距离是三维立体式LED广告牌的等效长度。广告牌显示的内容或称图案（表现形式为文字、图形）由点阵条中发光二极管亮灭组合构成，当点阵条在某一位置静止不动时，不同的控制信号使点阵条中发光二极管亮灭形成的图案是在同一位置顺序显示的，这时的图案还是条状的，当控制信号使发光二极管从一个显示图案变化到下一个显示图案的同时再让点阵条沿某一曲线平动，这时的发光二极管点阵条形成的条状图案就会被按时间先后，顺序地送到曲线中的各个位置，排列成一个曲面，即形成三维立体空间。虽然在某一时刻，发光二极管点阵条只在某个位置显示某个图案，这一时刻曲面上其他位置没有点阵条，也就是说实际上这个时刻三维立体空间只有一个点阵条显示图案，但由于人眼有视觉惰性以及LED存在余辉效应，只要点阵条在曲面上各个位置的时间足够短、位置变化的时间足够快，也就是点阵条沿曲线平动的速度足够快，即只要满足点阵条沿曲线平动一次的时间小于人眼的视觉惰性（0.2s），人眼看到的仍然是一幅连续、完整的画面，LED的这种显示技术称为动态显示技术。为了使三维立体式LED广告牌显示内容稳定、完整，要求加在点阵条发光二极管上的各控制信号的时间与点阵条到达曲线上相应位置的时间保持同步，加在点阵条发光二极管上的各控制信号的时间总和等于点阵条做曲线平动时的时间，且这个时间要小于人眼视觉惰性。根据上述原理，三维立体式LED广告牌由两部分组成：一部分是LED点阵条及LED控制电路，用于控制三维立体式LED广告牌的显示内容。为了能方便的更换三维立体式LED广告牌的显示内容，LED控制电路可用可编程控制器件构成的电路组成，如CPLD、单片机、ARM、DSP等。若显示的内容是文字，由于可编程控制器件的控制信号的字模是以字节为单位，则点阵条中发光二极管的个数一般取8的整数倍，如8，16，24，32等等；另一部分是LED点阵条曲线运动装置和运动的控制装置，用于控制点阵条沿某一曲线运动，并保证运动的位置与该位置显示的内容保持同步。
本发明的有益效果是，选择不同的曲线作为点阵条运动路径，点阵条经过的面就是曲面，实现了LED广告牌三维立体空间的显示，改变了现有的LED广告牌只能平面显示现状，扩大了LED广告牌的使用范围，提高了LED广告牌的使用效果。由于仅使用了单排发光二极管作为三维立体式LED广告牌的发光源的基本单元，LED的数量大幅度减少，因此成本大幅降低，100002 2010.2
说明书
功耗也大幅度减少。附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的一个实施例的结构示意图。图2是这个实施例的LED控制器电路图
图中 1.电机转速调节器，2.两相电机，3.电机主轴，4.点阵条上固定杆，5.点阵条下固定杆，6.点阵条，7.发光二极管，8.LED控制器。具体实施方式
本实施例的点阵条（6）中使用了24个发光二极管（7），点阵条（6）上、下端分别装在点阵条的上固定杆（4）和下固定杆（5）之间，并由上、下固定杆固定在两相电机（2）的电机主轴（3）上，当电机（2）转动时带动点阵条（6）做圆周运动，点阵条（6）运动的曲线是一个圆，点阵条（6）经过的面是圆柱体侧表面，即形成的三维立体广告牌面是圆柱体侧表面，上固定杆（4）和下固定杆（5）是可以伸缩的杆，改变其长度就改变了圆的半径，也就改变了三维立体广告牌的有效显示面积。本实施例中LED控制器采用的是以AT89S52单片机为核心的控制电路，根据要显示的内容和LED余辉效应及人眼的视觉惰性，计算出各控制信号的传送时间，并编写好相应软件程序，烧录到AT89S52单片机的程序存储器，通电后进行显示内容的传送。为了使圆柱体侧表面上显示的内容稳定、完整，要求电机的转速与AT89S52单片机传送的控制信号保持同步，为此，系统中设计了一个电机转速调节器（1），采用调整电机的转速以匹配控制信号的传送，使两者保持同步，本实施例使用的电机转速调节器（1）实际上是一个吊扇的无极调速器。由于显示的内容是可以更新的，不同显示内容的控制信号的传送时间也是变化的，而且上下固定杆（4、5）的长度是可调的，圆柱体的侧面积是可变的，显示内容或显示面积不同时对电机的转速要进行调整，具体的调试方法是：将程序烧录到单片机程序存储器，单片机控制系统上电后，发光二极管开始闪烁，这时接通电机电源，将电机的转速从小逐渐增大，边调节边观察，直到显示内容稳定、完整，然后固定好电机调速器（1）的位置即可。
上述仅为本发明的一个实施例，并不仅限于发明附图中给定的结构内容。对于本领域的技术人员来说，在本发明技术理论范围内可以将点阵条的结构或发光二极管的类型以及点阵条的曲线平动的方式等进行各种变化和更改。凡是通过点阵条的曲线平动来获得三维立体空间LED广告牌效果的任何结构变动、等同替换和改进等均属于本发明专利的保护范围。
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注意事项
一、申请发明专利或者实用新型专利应当提交说明书，一式一份。
二、说明书应当打字或者印刷，字迹应当整齐清晰，呈黑色，符合制版要求，不得涂改，字高在3.5毫米至4.5毫米之间，行距在2.5毫米至3.5毫米之间。说明书首页用此页，续页可使用同样大小和质量相当的白纸。纸张应当纵向使用，只限使用正面，四周应当留有页边距：左侧和顶部各25毫米，右侧和底部各15毫米。
三、说明书第一页第一行应当写明发明创造名称，该名称应当与请求书中的名称一致，并左右居中。发明创造名称与说明书正文之间应当空一行。说明书格式上应当包括下列五个部分，并且在每一部分前面写明标题：
技术领域 背景技术 发明内容 附图说明 具体实施方式
说明书无附图的，说明书文字部分不包括附图说明及其相应的标题。说明书文字部分可以有化学式、数学式或者表格，但不得有插图。
四、涉及核苷酸或氨基酸的申请，应当将该序列表作为说明书的一个单独部分，并单独编写页码。申请人应当在申请的同时提交与该序列表相一致的光盘或软盘，该光盘或软盘应符合国家知识产权局的有关规定。
五、说明书应当在每页下框线居中位置顺序编写页码。
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篇2：三维立体管理系统说明
曾经看过一部好莱坞科幻大片《异形》中，有这样的场景：在外星球上，勘探人员在进入未知洞穴之前，先释放一个可控制飞行状态的球状飞行器，飞入洞穴中，球状飞行器机体上有一圈的激光发射器，发射激光照射到洞穴内壁上，然后计算得知洞穴内壁的轮廓数据，无线传送至终端形成全息影像，供勘探队员了解分析其中的轮廓，用来避免其中的未知的危险。这其中就运用到了三维立体扫描技术。
三维立体扫描技术是一种先进的全自动高精度立体扫描技术，通过测量空间物体表面点的三维坐标值，得到物体表面的点云信息，并转化为计算机可以直接处理的三维模型，又称为“实景复制技术”。该项技术是集光，机，电和计算机于一体的一项高新技术。此技术作为获取空间数据的有效手段能够快速的获取反映客观事物实时动态变化，真实形态特性的信息。三维立体扫描仪就是针对三维信息领域的发展而研制开发的计算机输入信息的前端设备，只需对任意实际物体进行扫描就能在电脑上得到实物的三维图像和物体的真实色彩。三维扫描仪分为两大类：接触式与非接触式。接触式有三坐标测量机，铣削测量机；非接触式有激光扫描仪，照相式扫描仪，CT断层扫描仪。
三维立体扫描技术的发展历程：
第一代：
接触式测量又成为机械测量，这是目前应用为广泛的自由曲面三维模型数字化的方法之一。三坐标测量机是接触式测量仪中的典型代表，它是以精密机械为基础，综合运用了电子技术，计算机技术，光学技术和数控技术等先进技术。根据测量传感器的运动方式和触发信号的产生方式不同，一般将接触式测量方法分为单点触发式和连续扫描式两种。三坐标测量机的测量传感器的主要形式为各种不同直径和形状的探针，当探针沿着被测物体表面运动时，被测表面的反作用力使得探针发生形变，这种形变触发测量传感器将测出的信号反馈给测量控制系统，经过计算机进行相关的处理得到所测量点的三维坐标。其特点是：适用性强，精度高，不受物体光照和颜色的限制;适用于没有复杂型腔，外形尺寸较为简单的实体测量；由于采用接触式测量，可能会损伤探头和被测物表面，也不能对软质物体进行测量，应用范围受限制，切测量前需要规划测量路径，测量速度慢，效率低；目前还需要人工干预，不可实现全自动测量；接触式测量的扫描路径不可能遍及被测曲面的所有点，获取的只是关键特征点，因而测量结果往往不能反映整个零件的形状。三坐标测量机就是第一代三维立体扫描技术的典型代表，特点是逐点扫描，速度慢。
第二代：
第二代三维立体扫描技术的代表是三维激光扫描仪。二代技术的普遍特点逐线扫描，速度仍然比较慢。三维激光扫描仪是现代计算机技术和光电技术的发展使得基于光学原理，以计算机图像处理为主要手段的三维自由曲面非接触式测量技术得到了快速的发展，各种各样的新型测量方法不断产生，它们具有非接触，无损伤，高精度，高速度以及易于在计算机控制下实现自动化测量等一系列的特点，已经成为现代三维面形测量的重要途径和发展方向，而三维激光扫描仪在非接触式扫描中占据着非常重要的角色。三维激光扫描仪按照扫描成像方式的不同，激光扫描仪可分为单点扫描仪，线列扫描仪和三维扫描仪。而按照工作不同原理来分类，可分为脉冲测距法和三角测量法。脉冲测距法：激光扫描仪是由激光发射体向物体在时间t1发送一束激光，由于物体表面可以反射激光，所以扫描仪的接收器在时间t2接收到反射激光，有光速C，时间t1,t2计算出扫描仪与物体之间的距离d=(t1-t2)c/2。用该方式测量近距离物体的时候，就会产生很大的误差，所以相位法比较适合测量远距离物体，如地形扫描，但是不适合近景扫描。三角测量法：三角测量法的原理是，用一束激光以某一角度聚焦在被测物体表面，然后从另一角度对物体表面上的激光光斑进行成像，物体表面激光照射点的位置高度不同，所接受散射或者反射光线的角度也不同，用CCD光电探测器测出光斑像的位置，就可以计算出主光线的角度。然后结合已知激光光源与CCD之间的基线长度d，经过三角形几何关系推求出扫描仪与物体之间的距离L。三角测量法的特点：结构简单，测量距离大，抗干扰，测量点小，测量准确度高。但是会受到光学元件本身的精度，环境温度，激光束的光强和直径大小以及被测物体的表面的特征因素的影响。
三维激光扫描仪的特点： 1，非接触式测量
即对扫描目标物体无需进行任何的表面处理，直接采集物体表面的三维数据，可以用于解决危险目标，环境及人员难以企及的情况，具有传统测量方式难以完成的技术优势。
2，数据采样率高
目前，采用脉冲激光或者时间激光的三维激光扫描仪采样点速率可以达到数千点每秒，而采用相位激光方法测量的三维激光扫描仪甚至可以达到数十万点每秒。
3，主动发射扫描光源
即激光，通过探测本身发射的激光回波信号来获取目标物体的数据信息，因此在扫描过程中不受扫描环境的时空约束进行测量。
4，高分辨率，高精度
三维激光扫描技术可以快速，高精度的获取海量点云数据，可以对扫描目标进行高密度的三维数据采集，从而达到高分辨率的目的。
5，数字化采集，兼容性好
三维激光扫描技术所采集的数据是直接获取的数字信号，具有全数字特征，易于后期处理和输出。能够与其它常用软件进行数据交换及共享。
6，可以与外置数码相机，GPS系统配合使用
这些功能大大扩展了三维激光扫描技术的使用范围，使对信息的获取更加全面，准确。外置数码相机，可增强彩色信息的采集；结合GPS定位系统，可进一步提高测量数据的准确性。
第三代：
第三代扫描技术的典型代表是三维照相式扫描仪，具有面扫描和速度快的特点。三维光学扫描仪按照其原理分为两类，一种是“照相式”，一种是“激光式”，两者都是非接触式，也就是说，在扫描的时候，这两种设备均不需要与被测物体接触。“激光式”扫描仪属于较早的产品，由扫描仪发出一束激光光带，光带照射到被测物体上并在被测物体上移动时，就可以采集出物体的实际形状。“激光式”扫描仪一般要配备关节臂.“照相式”扫描仪是针对工业产品涉及领域的新一代扫描仪，与传统的激光扫描仪和三座标测量系统比较，其测量速度提高了数十倍。由于有效的控制了整合误差，整体测量精度也大大提高。其采用可见光将特定的光栅条纹投影到测量工作表面，借助两个高分辨率CCD数码相机对光栅干涉条纹进行拍照，利用光学拍照定位技术和光栅测量原理，可在极短时间内获得复杂工作表面的完整点云。其独特的流动式设计和不同视角点云的自动拼合技术使扫描不需要借助于机床的驱动，扫描范围可达12M，而扫描大型工件则变得高效、轻松和容易。其高质量的完美扫描点云可用于汽车制造业中的产品开发、逆向工程、快速成型、质量控制，甚至可实现直接加工。三维照相式扫描仪的工作原理：采用结构光技术，相位测量技术，计算机视觉技术的三维非接触式测量方式，测量时光栅装置投射数幅特定编码的结构光线到待测物体上，成一定夹角的两个或者多个摄像头同步采得相应图像，然后对图像进行相位和解码计算，并利用匹配技术，三角形测量原理，解算出两个或者多个工业相机公共视场内物体表面像素点的三维坐标。其特点是一次测量一个面，扫描速度极快，数秒内可得到100多万点 便携，可搬到现场进行测量，工件或测量头可随意调节成便于测量的姿势，大景深（可达300~500mm)，测量范围大，精度高，测量点分布非常规则，大型物体分块测量、自动拼合。
三维扫描技术国内外发展现状：
国外发展现状：
三维扫描技术国外起步较早，技术已经比较成熟。
1.1994年，M.levoy和他的小组利用三角原理的激光扫描仪和高分辨率的色彩图像获取并重建了Michelangelo的主要雕塑作品，并提出了一系列的相关技术。
2.1997年，加拿大NRC（National Research Council）的El-Hakim构建了自己的硬件平台，他们将激光扫描仪和CCD照相机固定在小车上，得到了一个数据采集和配准系统DCR，并与1998年在原有系统的基础上实现了一个室内场景的三维建模系统； 3.2001年，Y.YU等人在对室内场景建模的同时，将场景的一些实物提取出来，并对物体的三维模型提供了编辑和一定功能；
4.2002年，I.Stamos和P.K.Allen实现了一个完整的系统，该系统能同时获得室外大型建筑的深度图像和彩色图像，并最终会付出建筑物具有照片真实感的三维模型； 5.除此之外，Fruh等人使用2D激光扫描仪、数码照相机并同时借助航空图像和航空激光扫描数据恢复了建筑物屋顶带有色彩的集合模型，得到了更为完整的街区三维模型。
国内发展现状：
国内对于三维激光扫描重建技术的研究齐步比较晚，但是也在部分领域取得一定的成果。自2000年起至今，北京大学的三维视觉与机器人实验室使用具有不同扫描特性的激光扫描仪、全方位摄像系统与高分辨率照相机完成了建模对象几何与纹理的采集并通过这些数据的配准与无缝拼接完成了三维物体模型的建立；2005年，首都师范大学三维空间信息获取与地学应用教育部重点实验室给出了一种基于激光扫描数据的室外场景表面重建方法，该方法可以完成建筑物单一表面的重建。目前国内外对于三维激光扫描技术的研究均受到复杂场景的几何结构、未知物体表面反射特性、变化的光照条件、复杂的地形以及不规则的未知遮挡物等限制，因此如何快速而又精确的扫描出复杂的三维物体仍是研究该技术的关键。
三维激光扫描技术的应用：
三维激光扫描技术的应用面非常宽广。在诸多领域如：逆向工程、数据可视化、计算机辅助设计、虚拟现实环境、数字文物、数字博物馆、数字考古、地形勘测、犯罪现场检测、数字城市、城市规划、数字娱乐(游戏、动画、电影)等，均有广泛的应用。
（一）逆向工程
一、产生的背景
逆向工程思想是二战之后提出来的，进入九十年代，该技术引起了各国工业界的高度重视。作为一门比较新的技术，凭借其有效的缩短产品开发周期的特性和强大的成本优势，已逐渐被个领域所接受和推广。由于它和传统设计方式相比所具有的多方面优势，在汽车、冲压模具、注塑模具、航空等领域逐渐成为了产品开发的主流方法。
二、逆向工程的定义
逆向工程(Reverse Engineering，简称RE),也称反求工程，反向工程。起源于精密测量和质量检验，它是设计下游向设计上游反馈信息的回路。在一般工程技术人员的概念中，产品设计过程是一个“从无到有”的过程，即设计人员首先根据用户给定的性能要求确定方案，构思产品的整体外形和结构，然后确定大致的技术参数，再通过各种软件绘制产品的二维或三维CAD模型，最终将这个模型转入到制造流程中，从而完成整个产品的设计制造周期。我们称这样的产品设计过程为“正向设计”过程，它是由未知到已知，由想象到现实的过程。逆向工程的产品设计过程刚好与此相反，是一个“从有到无”的过程。首先从己有的实物或产品样件出发，通过先进的数字测量手段反向获取产品的外形数据，然后利用各种造型软件由点云数据重构出该产品的CAD模型，经过不断的修改后，形成图纸或可快速成形制造的CAD模型，最后转入加工制造或快速成形过程。逆向工程是对己有产品进行分析、改进和再创造的过程，是对已有设计的再设计。逆向工程的实施过程是多领域、多学科的协同过程，是从数据采集、数据处理到常规CAD/CAM系统应用的多系统的融合过程。
三、逆向工程的应用
① 飞机、汽车、摩托车、家用电器等产品开发，在产品的空气动力学性能和美学设计显得特别重要的领域。
② 由于工艺、美观、使用效果等方面的原因，经常要对已有的构件做局部修改的领域。
③ 在缺乏二维设计图样或原始设计参数情况下，需要将实物零件转化为计算机表达的产品数字化模型，以便充分利用现有的计算机辅助分析（CAE）、计算机辅助制造（CAM）等先进技术，进行产品创新设计。
④ 某些大型设备，如航空发动机、气轮机组等，经常因为某一零件的损坏而导致整机停止运行。通过逆向工程技术，可以快速生产这些零部件的替代零件，从而提高设备的利用率并延长使用受命。
⑤ 一些特殊领域，如艺术品、考古文物的复制、医学领域中人体骨骼及关节等的复制、假肢制造等。
四、国内外研究现状 在国内的科研领域里，上海交通大学、西安交通大学、华中理工大学、广东省机械研究所、天津大学等科研机构都对逆向工程技术进行了深入地研究。国内的一些专家学者对于逆向工程及形位误差检测的理论与实际应用进行了深入细致地探讨，研究了测量过程中测点的自适应分布、测量路径的优化；提出了基于点的ICP算法，解决了逆向工程中任意多视点云的拼合问题；提出了基于最小二乘法、牛顿迭代法和遗传算法等来解决检测问题中的采样测量点与设计模型的匹配问题；针对有序离散点，提出了二次的曲面重构方法；结合测量数据结构的异同，介绍了各种计算机建模技术，并且指出它们在工程中各自的适用范围。
逆向工程测量规划与重建技术领域内的研究，在国外已形成一定规模，并具有相当的深度。一些重要的国际与国内的学术会议都将逆向工程及相关技术讨论作为一个重要的会议专题。
1998年全球反求工程技术系统加工中心达到331个，拥有快速成型机660台套，同时有27个快速成型设备制造公司，12个大的材料供应商，15个专业软件公司，再加上从事该项目的51个教育和科研机构以及227个提供赞助的基金会以及大量的激光设备应用者和真空铸造机制造者，形成了一个强大的集成体。在经过了初期50%的高速增长后，世界快速制造业正步入稳定增长期，年增长率保持在17%左右
目前与逆向工程相关的主流软件有：
美国Imageware公司的Surfacer；
美国Raindrop Geomagic公司的Geomagic Studio；
DELCAM公司的 CopyCAD；
韩国INUS Technology公司的 Rapidform；
PTC公司的ICEMSurf。
五、逆向工程的发展趋势 1)发展面向逆向工程的专用测量系统，使之能高速、高精度地实现实物数字化，并能根据样件几何形状和后续应用选择测量方式及路径，能进行路径规划和自动测量。
2)研究适应不同的测量方法和后续用途的离散数据预处理技术。3)拟合曲面应能控制曲面的光顺性和进行光滑拼接
4)有效的特征识别和考虑约束的模型重建以及复杂组合曲面的识别和重建方法。5)发展基于集成的逆向工程技术，包括测量技术、基于特征和集成的模型重建技术，基于网络的协同设计和数字化制造技术等。
逆向工程与一般的设计制造过程相反，是先有实物后有模型。比如，现在需要快速而精确的复制一个机械零件。首先通过三维激光扫描，获取其表面点云的三维数据信息，并由此信息在计算机中建立该物体的三维几何模型，并对该模型进行修正改进，进而开发出同类产品。当需要对零件设计进行修改的时候，只需对计算机中已经建立的三维模型进行修改，就可以获得同样的效果，大大提高了工作效率，缩短了工期。
应用范围：量化实景对象、三维信息采集、逆向三维重构、逆向三维建模、空间数据反求、对象逆程设计、预研仿研仿制、虚拟现实应用、正向工程反证、逆向工程实施、概念设计仿真、逆向制图还原、结构特性分析、试验工程仿真、后数据测量、目标形变监测、电脑模拟实战、环境适应仿真、工程力学分析、对抗模拟推演、企业无纸操作、虚拟设计制造、科目效果测试、整合三维资源、创建三维流程、工装工艺规划、改进改造工程、历史资源修复、任务方案优化、对象加载仿真、设施维护维修等。
（二）测绘，检测技术 20 世纪 90 年代，随着三维激光扫描测量装置在精度、速度、易操作性、轻便、抗干扰能力等性能方面的提升及价格的逐步下降，它在测绘、检测领域成为研究的热点，应用领域不断扩展，逐步成为快速获取空间实体三维模型的主要方式之一。
（三）VRML
VRML 是虚拟现实造型语言（Virtual Reality Modeling Language）的简称，本质上是一种面向 web，面向对象的三维造型语言，而且它是一种解释性语言。VRML 的对象称为结点，子结点的集合可以构成复杂的景物。结点可以通过实例得到复用，对它们赋以名字，进行定义后，即可建立动态的 VR（虚拟世界）。现在流行于 Internet 的 VRML 技术如果没有足够的三维彩色模型，也只能是无米之炊，而三维扫描技术可提供这些系统所需要的大量的、与现实世界完全一致的三维模型数据。销售商可以利用三维扫描仪和 VRML 技术，将商品的三维彩色模型放在网页上，使顾客通过网络对商品进行直观的、交互式的浏览。想象一下，随着技术的发展，未来的在网络上挑选衣服的时候，用户可以下载商品的三维模型，并“试穿”到自己的三维模型上，这样就可以足不出户的挑选最适合自己的衣服，商家也可以通过这种方式为客户提供个性化的服务。当然这一切的前提是，客户和商家都用三维激光扫描仪扫描了自身和货品，并通过 VRML 建立了三维模型。
（四）文物保护
对于文物保护，三维扫描技术能以不损伤物体的手段，获得文物的外形尺寸和表面色彩、纹理，得到三维彩色拷贝。所记录的信息完整全面，而不是像照片那样仅仅是几个侧面的图像，且利用这些信息构建的模型便于长期保存、复制、再现、传输、查阅和交流，使研究者能够在不直接接触文物的情况下，甚至在千里之外，对其进行直观的研究，这些都是传统的照相等手段所无法比拟的。有了这些三维模型，也给文物复制带来很大的便利。
目前，许多国家己将三维激光扫描技术用于文物保护工作。美国斯坦福大学利用三维扫描技术实施“数字化米开朗基罗”项目，计划将文艺复兴时期的这位意大利著名雕塑家的作品数字化。
欧洲的四家公司、三所大学、两座博物馆联合实施 Archatour项目，其主要目标是以三维数字技术改进考古、旅游领域中的多媒体系统，而三维扫描重建是其中的关键一环。英国自然历史博物馆利用三维扫描仪对文物进行扫描，将其立体色彩数字模型送到虚拟现实系统中，建立了虚拟博物馆，令参观者犹如进入了远古时代。2001年10月，加拿大保护中国文物基金会也向我国文物局捐赠了一套Innovision公司生产的三维激光数字扫描仪，用于对正在建设的三峡水利工程的三峡库区的古建筑、遗址和出土文物进行立体扫描重建，大量记录文物和考古现场
三维立体扫描技术的发展趋势：
随着光、机、电及计算机等技术的进步，三维激光扫描仪必将向着扫描速度更快、精度更高、更轻便携带的方向发展。加之对所扫描对象没有限制的特性，三维扫描仪必将被应用于更广泛的领域。
测控技术与仪器1101班
1503110110 陈浩
篇3：数控工件三维立体扫描系统的研究
近几年, 机器视觉技术在自动控制系统和机器人领域中得到了广泛的应用。一方面由于摄像机、智能的图形图像处理单元等硬件的快速更新和精度水平的不断提高, 另一方面得益于软件算法的改进与更新。目前, 大多数软件和程序开发包都具有较完备的工具箱或函数库, 计算机可以直接对视觉图像进行处理, 它们潜在的功能正不断得到开发。
机器视觉技术和图像分析算法可以给人们提供大量的有用信息, 可作为传统传感器的补充。在某些应用场合, 甚至可以取代常规的传感器。例如, 快速发展的智能交通系统, 以及机器视觉技术在机器人领域中的广泛应用等[1,2]。利用视觉技术进行在线检测和质量控制也得到了快速的发展, 波兰某大学开发了在数控机床上利用视觉传感器来定位工件的技术[3]。本文针对定位工件的三维立体扫描系统进行研究, 利用摄影测量的原理对系统进行了设计, 该系统能配合多种传感器和其它装置来完成操作。
1 图像的获取和处理
为了获取被测对象三维形貌的全部数据, 将工件放置在一个小平台上, 同时使用三台摄像机和投影仪来完成扫描。每台摄像机都有合适的视场, 均能最大限度获取被测对象的轮廓信息。投影仪按类似的方式进行布置, 并保证被测对象的所有表面至少被一台投影仪的光线所覆盖, 实验系统装置如图1所示。
1.1 深度信息的获取
图像采集的关键是让摄像机获取被测目标上每个点的深度信息。常见的方法有照相测量法、描影法、激光扫描法等。若将照相测量法与立体视觉技术相结合, 利用相位差为120°的三幅连续图像来重建三维的形貌[4], 则可实现高精度的测量, 且该方法对形状规则的表面非常适用。
本文采用摄像机和投影仪相组合, 利用数字条纹投射法观察正弦曲线的移动。测量前预先对空桌子进行扫描, 当把被测物水平放置在桌子中央时, 再次进行扫描, 对两次扫描的结果进行分析比对, 利用背景估计和去除算法[5]提取出两幅图像之间的差异, 即可理解为被测物的特征信息。投射条纹之后的被测物如图2所示, 实验时由其中一台摄像机采集到的图像如图3所示。
1.2 图像的分析和计算
扫描结果的准确程度依赖于对条纹图案进行合理的分析和计算, 其处理精度应达到亚像素级。为了提高系统的精度, 需要考虑摄像机和投影仪的光学畸变, 并对所得坐标值进行修正。
根据摄影的原理, 在摄像机采集到的图像中, 每个像素都与三维空间中的某个点相对应。如图4所示, 图像中的点P与空间中的P (X, Y, Z) 相对应[6]。
假设P1和P2是投影仪平面上具有相位ф的两个像素, 它们被投影到P1和P2点, 则:
其中, 矩阵Ap、Rp和Tp分别表示投影仪的内部参数矩阵、旋转矩阵和平移向量。
若规定向量N垂直于条纹投射平面, 且由向量VP1=[P1-Tp]和VP2=[P2-Tp]的笛卡尔积来确定, 那么, P点坐标可作如下计算:
其中, r是每个像素的方向矢量。矩阵Ac、Rc和Tc分别表示摄像机的内部参数矩阵、旋转矩阵和平移向量。
在实验中, 被测物经投影仪投射的条纹照亮, 图像中第m行n列的某个像素的强度Ik可计算为:
本文取nbits W=6, nbits H=4, 为了减小投影仪带来的误差, 将灰度控制在[55, 200]范围内, 其中间值约为128。所用投影仪的分辨率为1280×720像素, 即W=1280, H=720。
2 系统的校准
对摄像机和投影仪进行校准也是非常关键的。既要对系统的光学畸变进行修正, 又要定义摄像机和投影仪的光学中心, 并确定局部坐标与世界坐标之间的变换关系。由于三维模型通常是在局部坐标系中建立的, 需要找到每台设备的局部坐标系与世界坐标系统之间的变换关系, 才能将它们转换为数控机床的坐标系统。
本文分别对摄像机和投影仪进行了校准, 确定了它们内部与外部的参数。校准前摄像机和投影仪可以任意安装, 通过校准来确定它们在数控机床坐标系中的相对位置。
2.1 摄像机的校准
根据摄影的原理, 图像平面上每个像素的坐标可以通过旋转矩阵R、平移向量T以及摄像机的内部参数矩阵A来确定[7]。该映射关系可表示为:
其中,
内部参数α和β是摄像机参数矩阵中的焦距值, γ表示偏移系数, u0和v0是位于光轴上的坐标原点。实际的光学系统还会由于透镜的径向和切向的扭曲表现出非线性。假设r2=u2+v2, 径向扭曲模型可表示为:
其中, kc是扭曲系数向量。
校准时将摄像机放置在不同的位置进行观察, 采用棋盘模型利用亚像素角点检测算法来完成。部分参数也可以利用MATLAB中的摄像机标定工具箱或者Open CV视觉库来确定。
2.2 投影仪的校准和非线性校正
投影可看成是摄像的一个逆过程, 通过投影视角所观察到的图像可由虚拟的摄像机来获取, 即根据摄像机所拍摄图像按预先确定的相机内部参数来进行像素的逐点转换。若已经对摄像机进行了标定, 则每个像素都可以转换成投影视图。
大多数投影仪自身都具有校正系统, 可进行亮度和色彩的调节。投影仪亮度的非线性映射会使图像中各条纹的宽度产生差异, 同时还会引起深度值不准确。为了解决这个问题, 可分别采集投影仪在单色时亮度的两个极端值:最小值Imin与最大值Imax, 然后得到每个像素在不同情况下的模型。校正后图像的第m列映射关系可表示为:
其中, ф表示条纹相位从0到128π的变化, γ是去除非常暗或受噪声影响较大的点之外, 所有像素伽马系数的平均值。
2.3 外部参数的确定
若要该扫描系统能够在数控机床坐标系统中工作, 还需对摄像机和投影仪的外部参数进行标定。本系统利用棋盘的投影图像进行了实验验证, 如图5所示。把棋盘、摄像机和投影仪均固定好, 让摄像机采集图像, 并将其转换成投影视角, 计算出旋转矩阵和平移矩阵, 从而决定每台摄像机和投影仪在公共坐标空间中的位置和方向。
3 实验与分析
本文利用上述三维视觉扫描系统获得了代表被测目标形貌的点云分布图, 分别用三种不同颜色表示, 如图6 (a) 所示。为了进行比较, 另外采用了一台像素分辨率更高的摄像机和投影仪组成的商业用扫描系统进行实验, 获得的结果如图6 (b) 所示。
由图6可知, 两种不同方法获取的点云分布图非常相近。
当采用一台摄像机和投影仪的组合时, 需要使用图像融合算法[8], 以处理从不同角度采集到的数据。若对本系统得到的三个点云进行数据融合, 需要额外提取不同摄像机采集的图像上相同的部分, 但执行该算法能提高系统的扫描精度。本系统经过适当的校准之后, 测量误差远低于1mm, 具有较高的实用价值, 不足之处是摄像机和投影仪的位置相对比较固定。
4 结束语
本文设计的三维视觉扫描系统与单个的摄像机-投影仪组合相比, 采用的是一种更通用的工件定位方法, 适合在数控机床上使用。当通过校准确定了摄像机和投影仪的内部、外部参数之后, 不需要移动摄像机和投影仪就可以对工件完成360度的扫描。今后可以采用更高精度的图像分析算法, 进一步提高系统的扫描精度, 并努力开发新型的多功能彩色三维扫描系统。
参考文献
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[3]Krzysztof Okarma, Marek Grudzinski.The 3D scanning system for the machine vision based positioning of workpieces on the CNC machine tools[C].The 17th International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics, Poland, 2012, 8:85-90.
[4]Karpinsky N, Zhang S.High-resolution real-time 3D imaging with fringe analysis[J].Journal of Real-Time Image Processing, 2011, 7 (1) :55-66.
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[7]颜轲.数字图像三维立体显示算法研究与实现[D].长沙:国防科学技术大学, 2010.
篇4：三维立体管理系统说明
企业是由人做出来的,有人说:“办企业就是办人。”人在不同的人力资源管理模式的影响下,会有不同的行为、心理表现,这些人不同的心理、行为表现,必定给企业带来很大的影响。先来看看国内知名企业和失误企业的人力资源管理模式(见表1和表2)。
不难看出,任何企业只要实施“以人为中心、理性化团队管理”,这个企业的人力资源管理就会迈上科学、有序的轨道,企业员工就会团结协作、积极主动、行为规范、不断创新,那企业的发展前景必将是美好的,反之就必定走向衰败。由此可见,建立适合自身特点的人力资源管理整体模式,对一个企业的重要性是不言而喻的。这一点对于我国中小企业的长足发展,也显得尤其重要。我国中小企业虽然数量多,但规模小、资金少、人数少,与大企业、外资企业相比,招人才难,留人才更难。随着竞争环境的日趋激烈,中小企业将受到更严峻的挑战。因此,对于它们来说,要在社会的经济大潮中立于不败之地,探索符合自身特点的人力资源管理模式是很必要的。
一、人力资源管理的特点和业务内容
人力资源管理之所以不能再继续沿用过去传统的部门式人事专业管理模式,是由人力资源管理不同于传统人事管理的特点和业务内容决定的。
1.人力资源管理的特点
人力资源管理,是指组织为实现其一定时期的战略目标而对其人力资源实行科学合理的更新、配置、使用、开发和激励的一系列管理过程。人力资源管理的对象是企业的全部劳动力资源,人力资源管理的特点是由人力资源的特点决定的。
人力资源与其他物质、技术、资本资源相比,具有能动性、复杂性和社会性的特点。这三大特点,决定了人力资源管理与其他职能管理相比,具有以下三大特点:
(1)人本管理。人本管理是人力资源管理的最根本特点,它体现了现代人力资源管理的精髓。人本管理的要义是,以员工为本位,将人作为企业最宝贵的财富,确立人在管理中的主导地位,把企业人力资源管理的核心放在调动员工的积极性和主动性上面。
(2)差异管理。差异管理也是人力资源管理区别于企业其他职能管理的重要特点。如前所述,企业员工相互之间在素质、能力、态度、绩效各方面都千差万别,这强化了人力资源管理的复杂性和困难性,这要求在人力资源管理工作中必须充分实现差异管理。
(3)团队管理。人力资源具有社会性,主要表现为员工之间的相互交往、相互攀比,以及员工对公平性的要求等。这就要求人力资源管理要注重激发团队的积极性,而不是只注重个别或者少数人才。
由此可见,人力资源管理是一个系统工程,人力资源管理的任务是艰巨和复杂的,不是一个专业人力资源部门就能完成的。上述的三大原则,一方面要求一线经理直接加入到人力资源管理这个系统工程之中,因为他们工作在第一线,对员工的能力、素质、工作状况和激励需求是最了解的,最有发言权,必须赋予一线经理人力资源管理的职能和权利;另一方面,也要求决策层必须高度关注和参与人力资源管理,决策层对人力资源管理的高度关注和参与也为人力资源专业部门和一线经理履行人力资源管理职责提供了良好的支持。
2.业务内容
现代企业的人力资源管理,与企业其他职能管理一样,服务于企业总体战略目标,是一系列管理环节的综合体。人力资源管理的主要业务内容功能有:第一,人力资源战略规划,它是指企业为适应内外环境的变化,依据企业总体发展战略,并充分考虑员工的期望,而制定的企业人力资源开发与管理的纲领性长远规划。第二,人力资源管理的基础业务,即岗位分析与岗位评价。岗位分析就是对企业所有工作岗位的特征和任职要求进行界定和说明。岗位评价是对企业各工作岗位的相对价值进行的评估和判断。第三,人力资源管理的核心业务,包括招聘、培训、绩效考核、薪酬管理。第四,人力资源管理的其他工作,如人事统计、员工健康与安全管理、人事考勤、人事档案管理、员工合同管理、退休员工管理,等等。
从以上分析可以看出,人力资源管理的内容是如此的丰富、复杂,过去传统的部门式人事专业管理模式已经不能适应现代人力资源管理的需要。如果仍然像过去一样,把人力资源管理的所有职能都交给人力资源专业部门,那么,人力资源部门就会因疲于应付繁忙的日常事务性管理而忽略人力资源管理的重要基础建设和核心工作。所以,人力资源管理必须在决策层、一线经理与人力资源部门之间进行科学合理的分工合作。
二、中小企业建立三维立体模式的必要性
1.中小企业人力资源管理的特点
由于企业规模中等偏小,企业职能部门的划分不可能像大企业那样细致。有的企业甚至没有设立独立的人力资源管理部门来履行人力资源管理的职能(这类企业的人力资源管理往往是由办公室兼管),有的企业虽然设置了独立的人事部门,但往往分工粗、人员少。在这种情况下,将人力资源管理的重担交给企业少数几个人事干部是极不合理的。
由于中小企业人数少,一线经理与员工关系紧密,彼此之间的联系多,了解也多,企业管理更多的是靠人际而不是靠制度来维持,这称为人格化管理。在人格化管理条件下,一线经理比人事部门能更多更细地了解员工的特点和需求,从而人力资源管理的核心业务,如招聘、培训、绩效考核、薪酬管理等,应主要由一线经理来把关。除此之外,一线经理还必须协助企业决策层做好人力资源战略规划(因为人力资源战略是组织战略的重要组成部分,与一线经理的业务工作是密切相关的)。同时,还必须协助人事部门做好岗位分析、岗位评价等工作。
中小企业的发展战略往往是由决策层制定的,而人力资源战略规划是组织发展战略中的一个重要内容,人力资源规划必须列入人力资源管理的常规业务内容,并由决策层主持,由人力资源管理部门和一线经理协助。
纵观以上的特点,中小企业必须建立起一个在决策层、一线经理和人力资源管理部门之间科学分工协作的人力资源管理模式,才能真正从人事管理转向人力资源管理。
2.中小企业人力资源管理三维立体模式
经过长期理论研究和实践探讨,笔者认为,建立中小企业人力资源管理三维立体模式是有效而又必要的。
三维立体模式是指由决策层、人力资源管理部门、一线经理科学地分工负责人力资源管理的各项业务,并进行相应的协作。总的来说,决策层负责人力资源战略规划(同时,人力资源部门和一线经理要给予协作)和支持人力资源部门、一线经理的人力资源工作;人力资源管理部门负责岗位分析、岗位评价等基础业务,并协助一线经理做好核心业务(如大量的人力资源管理标准建设和事务性服务),以及协助决策层做好人力资源战略规划;一线经理负责在人力资源管理的核心业务中掌握关键环节,并协助人力资源部门做好岗位分析和岗位评价等基础工作,以及协助决策层做好人力资源战略规划。
(1)三维立体模式的第一维,指在人力资源管理系统中,由企业高层即决策层负责人力资源的战略规划。人力资源战略规划的基本工作程序是:人力资源供求预测——人力资源战略决策——制定人力资源规划方案——执行与评价人力资源战略规划。在人力资源战略规划工作中,决策层主要是做好人力资源战略决策,而此前的大量人力资源供求预测工作是由人力资源部门和一线经理负责的,此后的人力资源战略规划方案由人力资源管理部门来制定。在最后一个阶段,人力资源战略规划的执行由一线经理担任,而对规划的评价则是在决策层的领导下,由决策层、人力资源部门和一线经理三方共同完成的。
(2)三维立体模式的第二维,一线经理主要负责人力资源管理的核心业务(招聘、培训、绩效考核、薪酬管理等)。在这一层面,主要指一线经理负责各项人力资源管理核心业务的关键环节,而其他非关键环节则由人力资源部门提供支持性服务。例如,招聘工作的基本程序是:招募——选拔——录用——评估。其中,最关键的环节,即选拔环节应由一线经理来进行,招募、录用环节应由人力资源部门提供服务,而招聘评估工作应由人力资源部门与一线经理共同进行。
(3)三维立体模式的第三维,即人力资源管理部门专门负责基础业务(岗位分析、岗位评价)和日常事务性人事管理工作。如同人力资源部门应该协作配合一线经理的核心业务工作一样,一线经理也要为人力资源部门的工作做好相应配合,特别是在岗位分析与岗位评价这两项基本业务方法上,一线经理更应做好协作工作,甚至参与到工作中去。
三、建立人力资源管理三维立体模式的重大意义
中国已于2001年12月11日正式成为WTO的成员国,加入WTO后,各行业的中小企业面临着比大企业更加恶劣的国际竞争环境。现代企业之间的竞争归根结蒂是人才的竞争,中小企业能否在激烈的竞争中立于不败之地,一个重要的方面就是企业是否实行科学合理的人力资源管理。科学合理的人力资源管理首先表现在其整体管理模式上,所以,建立一个科学的人力资源管理模式是人力资源管理的首要问题。目前,我国绝大部分中小企业的人力资源管理还是拘泥于传统的人事管理模式,这种模式造成了三方面的缺陷:第一,人力资源管理未能得到企业高层的重视。在实践中,中小企业决策层缺乏长远的人力资源战略规划,人力资源管理工作缺乏前瞻性。第二,离员工最近的各一线部门经理缺乏人力资源管理的职能和权力,这使得人力资源管理的核心业务远离企业经营的需要。第三,由于一线经理与人力资源部门在人力资源管理职能上缺乏分工,人力资源管理的重担压在人力资源部门身上,人力资源部门忙于应付事务性管理,无力进行人力资源管理的基础建设。而人力资源管理三维立体模式适应中小企业人力资源管理的特点,决策层、一线经理和人力资源部门分工承担人力资源管理职责,能使人力资源管理落到实处。
四、实施人力资源管理三维立体模式的基础配套条件
1.转变观念
人力资源管理关系到每一位员工的切身利益,所以,要大力宣传人力资源管理,促进中小企业员工从人事管理观念向人力资源管理观念的转变,要让人本管理、差异管理和团队管理的理念深入人心,让所有管理岗位的员工以至所有员工都了解现代人力资源管理的模式和内容。
2.建立良好的人事沟通体制和考核体制
在三维立体管理模式中,大量的工作是要靠多方共同协作进行。所以,建立一个在决策层、一线经理、人力资源部门之间进行人事沟通的体系和制度,是实施这一管理模式的组织保障。同时,为了促使各方真正承担自己的人力资源管理责任,使以上三维立体管理模式落到实处,必须对决策层、一线经理、人力资源部门进行人力资源管理职责履行情况的考核,将其履行人力资源管理职责的情况作为管理层绩效考核的重要内容。
3.搞好人力资源管理信息系统(HRMIS)建设
在知识经济条件下,企业人力资源管理进一步信息化和数字化,全方位的三维立体管理模式需要HRMIS的支持。同时,这也是建立人力资源管理沟通体制的需要。信息技术在人力资源管理中的应用将极大地优化人力资源管理的业务流程并提高工作效率。
虽然我国中小企业在人力资源开发管理方面还有很多不足,但只要中小企业能积极弥补不足吸取经验,发挥出自身的优势,结合我国实际情况不断研究和探索,制定出符合自身特点的人力资源管理措施和模式,中小企业一定能在激烈的市场竞争中不断发展壮大。
篇5：诗歌鉴赏的三维立体解读教案
整体把握，就是要看到一首诗，了解作者，明确背景，把握基调（悲喜忧闲壮婉怨讽赞等等），依据标题，知晓对像，细抠字词，明确特点，整合句意，明确所感。
请阅读下面几首诗，看是否能读懂其意：
贫 女 [唐]秦韬玉
蓬门未识绮罗香，拟托良媒益自伤。谁爱风流高格调，共怜时世俭梳妆。敢将十指夸针巧，不把双眉斗画长。苦恨年年压金线，为他人作嫁衣裳。
【评析】：这虽然是一首咏叹贫女的`身世，但也寄托了贫士怀才不遇之感伤。因为语意双关，含蕴丰富，历来为人们所传诵。形象鲜明，诗情哀怨。主人公虽然“十指”“针巧”，可是“拟托良媒”，也无人赏识，只得“年年”“苦恨”。“为他人作嫁衣裳”，高度概括了终年劳心劳形的寒士，却不为世用，久屈下僚的愤懑不平的心情。
酬张少府 王维
晚年惟好静，万事不关心。自顾无长策，空知返旧林。
松风吹解带，山月照弹琴。君问穷通理，渔歌入浦深。
前人在评论这首诗时曾说，“渔歌人浦深”含意最为深刻，其含意是什么?这首诗表达了诗人怎样的思想感情?
[解析] 答案：第一问：山林生活之乐是不可言传的．只有亲自尝试才能懂得困窘和通达的道理，领悟人生的真谛。第二问：朝政令人失望，但自己没有回天之力，由于不愿与之同流合污．只能归隐山林。(第一问注意张少府所问“穷其理。的含意。渔歌一直唱到河浦深处，可见山林生活之乐。第二问注意“返归林”喻指归隐，这里化用陶渊明的诗句“羁鸟恋旧林”)
而高考诗歌赏析题也往往正是从这“三维”和“三面”来设题的。
下面我们先明确高考诗歌鉴赏都有哪些题型： 高考题型总体解读：
注意题干中用到的词语：
请简要分析 请简要表述
谈谈你的理解
结合全诗
是什么
诗中写的人/事/物/景有哪些特征
诗中写人/写事/写景有哪些特征
此句在诗中的作用是什么
此词妙在哪里
篇6：高考诗歌鉴赏的三维立体解读教案
高考诗歌赏析，首先是懂诗，其次是懂题，最后是懂答。懂诗，就是得懂诗的构成，懂诗的内容，知道写了什么，怎么写的；懂题，就是要弄明白对一首诗考查什么，从哪些角度考查，要求我们做到哪一步；懂答，就是要根据题的要求，充分满足，不需多，不能偏，更不能漏。
所有的诗歌都得是一个三维的立体组成，它们都以语言为基本组织材料，以实物、情感、技法三维做支撑，从而构成立体的内涵丰富、言简意赅、感情丰满的诗歌艺术。
也就是说，要想读懂诗歌，首先，就是要把握诗歌的这三维：
实物维——写了什么实物，即内容，（广义上的内容指人事物景情理，狭义上只表实物）
情感维——写了什么情感，即感情主旨，（从某种角度上来说，这也是诗的内容）
技法维——用了什么技法，即艺术手法。
其次，要把握这三维所形成的三面：
实物维和情感维形成实物情感面，即常说的：意境，在此称之为“意境面”；
实物维和技法维形成实物技法面，即诗人是用什么手法来写景叙事状物的；
情感维和技法维形成情感技法面，即诗人是用什么手法来表达感情主旨的。
诗中的实物，为诗的骨格，是整个诗的支撑，把握了它，就把握了内容；
诗中的情感，为诗的血肉，是整个诗的中心，把握了它，就把握了主旨；
诗中的技法，为诗的筋脉，是整个诗的纽带，把握了它，就把握了妙处。
把握了诗的三维和三面，才算是读懂了诗，理解了诗,读透了诗。技法维
实物技法面 情感技法面
实物维 意境面 情感维
（诗歌鉴赏的三维立体解读图示）
总之，懂诗，就必须整体把握，细抠字词，结合注解，整合句意，形成对诗歌的初步感知
整体把握，就是要看到一首诗，了解作者，明确背景，把握基调（悲喜忧闲壮婉怨讽赞等等），依据标题，知晓对像，细抠字词，明确特点，整合句意，明确所感。
请阅读下面几首诗，看是否能读懂其意： 贫 女 [唐]秦韬玉
蓬门未识绮罗香，拟托良媒益自伤。谁爱风流高格调，共怜时世俭梳妆。敢将十指夸针巧，不把双眉斗画长。苦恨年年压金线，为他人作嫁衣裳。
【评析】：这虽然是一首咏叹贫女的身世，但也寄托了贫士怀才不遇之感伤。因为语意双关，含蕴丰富，历来为人们所传诵。形象鲜明，诗情哀怨。主人公虽然“十指”“针巧”，可是“拟托良媒”，也无人赏识，只得“年年”“苦恨”。“为他人作嫁衣裳”，高度概括了终年劳心劳形的寒士，却不为世用，久屈下僚的愤懑不平的心情。酬张少府 王维
晚年惟好静，万事不关心。自顾无长策，空知返旧林。松风吹解带，山月照弹琴。君问穷通理，渔歌入浦深。
前人在评论这首诗时曾说，“渔歌人浦深”含意最为深刻，其含意是什么?这首诗表达了诗人怎样的思想感情? [解析] 答案：第一问：山林生活之乐是不可言传的．只有亲自尝试才能懂得困窘和通达的道理，领悟人生的真谛。第二问：朝政令人失望，但自己没有回天之力，由于不愿与之同流合污．只能归隐山林。(第一问注意张少府所问“穷其理。的含意。渔歌一直唱到河浦深处，可见山林生活之乐。第二问注意“返归林”喻指归隐，这里化用陶渊明的诗句“羁鸟恋旧林”)
而高考诗歌赏析题也往往正是从这“三维”和“三面”来设题的。下面我们先明确高考诗歌鉴赏都有哪些题型： 高考题型总体解读： 注意题干中用到的词语： 请简要分析 请简要表述 谈谈你的理解 结合全诗 是什么
诗中写的人/事/物/景有哪些特征 诗中写人/写事/写景有哪些特征 此句在诗中的作用是什么 此词妙在哪里
写人/写事/写景/抒情用了什么手法
下面我们分节逐一谈论诗歌赏析的三维和三面，以此来做到懂题和懂答。第一节 对“实物维”的解读 第二节 对“情感维”的解读 第三节 对“技法维”的解读 第四节 对“意境面”的解读
第五节 对“实物技法面”的解读 第六节 对“情感技法面”的解读
第七节 对诗歌基本组织材料——语言的解读 第八节 高考诗歌赏析试题解答格式 每一节又基本分为三个部分：
一、理论解读： 进行必要的道理解释，以知其义，明其理。
二、题型解读： 此项中分为：
1、题问方式
2、提问变式
3、解答思路
三、专项习题 各例十多个相关高考及模拟题
第一节 对“实物维”的解读
一、理论解读：
实物维——写了什么实物，即内容，具体指的是诗中写了什么景、人、事、物，也可称为是诗的形象，诗通过描绘形象创造意境，表现主题。诗歌的形象包括意象、人物形象。诗歌的形象倾注了诗人的思想感情，因此，只有真正了解了诗歌的形象，才能深入领会诗人思想感情。
二、题型解读：（1）提问方式：主要内容是什么/本诗描写了怎样的情景/描写了什么样的景物/本诗中景物有什么样的特征
（2）提问变式：展现了一幅怎样的画面/ 描写了怎样的情景（只答出是什么内容，对诗句内容进行直接表述）景物有什么特征（只答出景物的特点，对诗诗句内容进行评价性说明）
描写景物有怎么样的特征（这个要答出是怎么描写的，有什么特点，即技法加内容）此为实物技法类
描写的景物有哪些特征（只说内容的特点，对诗诗句内容进行评价性说明）（3）答题思路：这类题多是简答型试题，三、专项习题
（1）（06山东卷）晓上空泠峡① 王罔运②
猎猎南风拂驿亭，五更牵缆上空泠。惯行不解愁风水，瀑布滩雷只卧听。
［注］①空泠峡：在湖北宜昌市东南长江上。本诗前两句描写了怎样的情景？ 答：⑴拂晓时分，猎猎南风吹拂着江边驿亭。诗人乘坐小船在纤夫的牵引下向空泠峡溯流而上。
（2）（06天津卷）凉州词（其一）张籍
边城暮雨雁飞低，芦笋初生渐欲齐。无数铃声遥过碛，应驮白练到安西。
“无数铃声遥过碛”句表现了怎样的边塞景象？ 答：长长的驼队行进在广袤的沙漠上。
（3）（06全国卷1）题竹石牧牛 黄庭坚 子瞻画丛竹怪石，伯时①增前坡牧儿骑牛，甚有意态，戏咏。野次②小峥嵘，幽篁相倚绿。阿童三尺棰③，御此老觳觫。石吾甚爱之，勿遣牛砺角！年砺角犹可，牛斗残我竹。
[注] ①伯时：宋著名画家李公麟的字。②野次：郊野。③棰：鞭子 这首诗可分为几个层次？它们分别写了什么内容？
答：分几个层次其实就是分段，既为一首题画诗，当然就是首两联描写画作的内容，后两联抒发自己的感受。但是诗歌鉴赏题答题要注意一个原则：那就是回答任何问题都要联系诗文内容，譬如回答诗句表达了作者怎样的思想感情，除了将这种思想感情的名称答出之外，还要根据上下文回答作者为什么有这种感情；回答诗句所用修辞手法时，要尽量分析各个意象在这种修辞中所扮演的角色和这种修辞的好处。联系诗文作答是鉴赏分析的必然步骤。
因此，回答此题时，画作内容一定要答出具体内容就是石、竹、牧童、老牛。（4）（江苏卷）阅读下面一首唐代的边塞诗，然后回答问题。(6分)征人怨 柳中庸
岁岁金河复玉关，朝朝马策与刀环。三春白雪归青冢，万里黄河绕黑山。为什么说这是一首边塞诗?结合诗句具体说明。
答：诗中有金河、玉关、青冢、黄河、黑山等边塞地名，写了征人的戌边生活。（5）05年上海 [越调]小桃红·江岸水灯 元·盍西村
万家灯火闹春桥，十里光相照。舞凤翔鸾势绝妙，可怜宵，波间涌出蓬莱岛。香烟乱飘，笙歌喧闹，飞上玉楼腰。
就作品中的画线句展开想像，作一段场景描写。(80字左右)答：突出重点词语（灯火、闹、桥）（2分）想像合理（符合特定气氛1分）
（6）画眉鸟 欧阳修
百转千声随意移，山花红紫树高低。始知锁向金笼听，不及林间自在啼。前两句写了什么内容？
答：前两句描绘了林间画眉自由自在的美好形象：鸟声宛转，鸟影翩翩，山花绚丽，树阴浓密，可以自由的飞翔。
（7）阅读宋诗一首。村 行 王禹偁
马穿山径菊初黄，信马悠悠野兴长。万壑有声含晚籁，数峰无语立斜阳。棠梨叶落胭脂色，荞麦花开白雪香。何事吟余忽惆怅，村桥原树似吾乡。[注]本诗是王禹偁淳化二年被贬为商州团练副使时所作。概述本诗所描写景物的特点。
答：初秋晚景，盎然生机中透着凄凉，斑斓色彩中蕴含着哀伤。（8）送友人 李白
青山横北郭，白水绕东城。此地一为别，孤蓬万里征。
浮云游子意，落日故人情。挥手自兹去，萧萧班马鸣。注：“萧萧班马”出自《诗经》。班马：离群之马。
首联用什么词语勾勒出怎样的送别环境？
答：用“青山”、“白水”青白相间，色彩明丽；“横”字勾勒出青山的静态，“绕”描画出白水的动态，描摹出一幅青山秀丽的送别图景。（9）绝句 杜甫
迟日江山丽，春风花草香。泥融飞燕子，沙暖睡鸳鸯。这首诗歌表现出春天怎样的特征？
答：写出初春时节自然界一派生机、欣欣向荣的景象（10）兰溪棹歌 戴叔伦
凉月如眉挂柳湾，越中山色镜中看。兰溪三日桃花雨，半夜鲤鱼来上滩。诗的第一句从什么角度写仰视，第二句从什么角度写低头，这两句诗勾勒出一个怎样的境界？
答：勾勒出月色秀朗、溪水清澈的兰溪山色，朦胧飘渺，使人如同坠如仙境。（11）题义公禅房 孟浩然 义公习禅寂，结宇依空林。户外一峰秀，阶前众壑深。夕阳连雨足，空翠落庭阴。看取莲花净，方知不染心。这首诗所描写的景物具有怎样的特征？
答：山谷秀美、山峦清净、空气清新、和润阴凉、自然幽雅。（12）阅读元代王冕的一首诗，回答问题
冰雪林中著此身，不同桃李混芳尘。忽然一夜清风起，散作乾坤万里春。
在这首诗中，作者塑造的主要形象是什么？突出了它的哪些特征？
答：作者塑造的主要形象是梅花；突出了它耐寒（冰雪林中著此身）、清高（不同桃李混芳尘）、报春（散作乾坤万里春）的特征。
（13）03年安徽卷/阅读下面一首元小令，然后回答问题。小桃红 秋江 倪瓒
一江秋水澹寒烟，水影明如练，眼底离愁数行雁。雪晴天，绿蘋红蓼参差见。吴歌荡桨，一声哀怨，惊起白鸥眠。
这首小令描绘了意境幽远的秋水景色，读来如同欣赏一幅引人入胜的画卷。请从动静和色彩两方面对这首小令进行赏析。
答：
（14）（04河南）
秋思 张籍
洛阳城里见秋风，欲作家书意万重。复恐匆匆说不尽，行人临发又开封。
王安石评论张籍诗歌的风格是：“看似寻常最奇崛，成如容易却艰辛。”试析张籍此诗写了生活中哪个“寻常”的细节? 答：诗中作者写了这样一个细节：家书将要发出时，又疑惑和担心漏写了什么，故“又开封”。（游于客居洛阳，见到秋风秋景，从而引起对家乡亲人无限的深切思念，所以又打开信封，验证自己的疑惑和担心。）（15）(四川卷)
夜 归 周密
夜深归客依筇行, 冷磷依萤聚土塍。村店月昏泥径滑，竹窗斜漏补衣灯。[注]筇：此代指竹杖。
（1）本诗是怎样以“夜归”统摄全篇的？结合全诗简要赏析。[解析] 本诗用“夜归”统摄全篇，应把握时令是“夜”和事件是“归”，因此要找出“夜”中的意象，和“归”中意境。既然已“夜深”了，还要归家，那么思家怀乡之切自不必说；“竹窗斜漏补衣灯”，这是游子（夜行人）快至家门时所见，夜已深了，家里还亮着“补衣灯”，家中亲人对游子的关切和思念之情，扑面而来。
【答】：（1）本诗写景扣住“夜”字，写情扣住“归”字。首句直接点明“夜深”，刻画出“归客”拄杖而行的疲惫之态。随后，诗人以“冷磷”、“萤”、“月”等意象渲染夜色的凄凉，以夜深仍在田塍、泥径中孤身前行的艰难表现出归家的心切。而最末一句以深夜犹见“补衣灯”的感人画面收束全诗，与先前的艰难和凄清形成反差，更烘托出游子深夜归家的复杂心情，意味深长。杨巨源的一首唐诗，然后回答问题。
诗家清景在新春，缘柳才黄半未匀。若待上林花似锦，出门俱是看花人。诗题《城东早春》，在诗中作者是如何扣题 答：作者用“才”、“半”暗点“早”字，“半未匀”的柳冲寒而出，最富生机，最能显示早春的特征。
（16）
送魏万之京 李颀
朝闻游子唱离歌，昨夜微霜初渡河。鸿雁不堪愁里听，云山况是客中过。关城树色催寒近，御衣砧声向晚多。莫见长安行乐处，空令岁月易蹉跎。注： 离歌：离别之歌。关城：潼关、函谷关。御苑：皇家的宫苑。砧声：捣制寒衣的声音。
首联、颔联哪几个词表达了季节的怎样的特征（离别的环境）？ 答：“微霜”“鸿雁”点出了送别时深秋时节萧瑟的气氛，（从中表达出诗人送别的悲愁难抑，黯然神伤的情绪。）
（17）
春游湖 徐 虎
双飞燕子几时回，夹岸桃花燕蘸开。春雨断桥人不渡，小舟撑出柳荫来。问：全诗通过描写诗人春天游湖所见的四种具体可视的美景，构成了一幅完整的、生动优美的画面，体现了中国古代写景诗歌的特点。请概括四种具体景物，并写出其特点。
答：这首诗歌描写了诗人游湖时所见的双飞燕子，夹岸桃花，春雨断桥、柳荫小船四种具体美景，体现了中国古代写景诗歌诗中有画的特点。（18）白云泉 白居易
天平山上白云泉，云自无心水自闲。何必奔冲山下去，更添波浪向人间。⑴简要分析诗中抒情主人公的形象特点。
诗歌鉴赏的三维立体解读之“技法维”篇
一、理论解读：
技法维：指的是诗歌的艺术手法。具体指：
1、表达方式：
①诗词中主要运用叙述、描述、议论、抒情四种表达方式。其中，描写、抒情是考查的重点。
②描写方式有动静结合、虚实结合、白描勾勒、浓墨重彩等； 描写角度：包括动、静，点、面，正面描写、侧面描写，远、近、高、低等。
③抒情方式有直抒胸臆、借景抒情、寓情于景、情景交融、情景相生、情因景生、以景衬情、融情入景、一切景语皆情语等。
2、结构形式：
常见的有首尾照应、开门见山、层层深入、先总后分、先景后情、卒章显志、过渡、铺垫、伏笔等。
3、修辞手法：
包括对偶、比喻、拟人、借代、夸张、排比、反复等。
4、表现手法
包括赋比兴、衬托、用典、对比、虚实、渲染、卒章显志、画龙点睛、以小见大、欲扬先抑、联想想象、语序倒置等。此外，常用的表现手法还有象征，寓褒于贬、明褒实贬，欲擒故纵，言此意彼、意在言外，画龙点睛、曲笔逆笔，反衬、乐景哀情等。
5、虚实结合：
具体说来，诗歌中的“虚”包括以下三类：
（1）神仙鬼怪世界和梦境。诗人往往借助这类虚无的境界来反衬现实。这就叫以虚象显实境。例如《梦游天姥吟留别》仙境就是一个虚象。诗云：“日月照耀金银台”、“霓为衣兮风为马”、“虎鼓瑟兮鸾回车”、“仙之人兮列如麻”。李白描绘了一幅美好的图景，图景的美好反衬出现实的黑暗。
（2）已逝之景之境。这类虚景是作者曾经经历过或历史上曾经发生过的景象，但是现时却不在眼前。例如李煜《虞美人》中“雕栏玉砌应犹在，只是朱颜改”，句中“故国”的“雕栏玉砌”存在，但此时并不在眼前，也是虚象。作者将“雕栏玉砌”与“朱颜”对照着写，颇有故国凄凉，物是人非之感。再如苏轼的《念奴娇·赤壁怀古》中云：“谈笑间，樯橹灰飞烟灭。”再现了火烧赤壁这一史实。显然不是发生在眼前，故也是虚景。
（3）设想的未来之境。这类虚境是还没有发生的，它表现的情将一直延伸到未来而不断绝。故写愁，将倍增其愁；写乐将倍增其乐。例如柳永《雨霖铃》中云：“今霄酒醒何处，杨柳岸晓风残月”这是设想的别后的景物：一舟离岸，词人酒醒梦回，只见习习晓风吹拂萧萧疏柳，一弯残月高挂柳梢。在《西厢记·长亭送别》中崔莺莺送别张生唱词很多是设想的未来之境。（4）诗歌中的“实”。
在中国画中，实是指图画中笔画细致丰富的地方。而在诗歌中，“实”是指客观世界中存在的实象、实事、实境。例如《梦游天姥吟留别》中的黑暗现实；《虞美人》中的“春花秋月何时了”；《念奴娇·赤壁怀古》中上阙的“乱石穿空，惊涛拍岸，卷起千堆雪”，写赤壁险峻的形势；《雨霖铃》中上阙所写的两人分别的情形，如“寒蝉凄切，对长亭晚”“执手相看泪眼，竟无语凝噎。”等。（5）虚实相生”是指虚与实二者之间互相联系，互相渗透与互相转化，以达到虚中有实，实中有虚的境界，从而大大丰富诗中的意象，开拓诗中的意境，为读者提供广阔的审美空间，充实人们的审美趣味。
（6）虚景和实景的关系，有时是相反相成形成强烈的对比，从而突出中心的。例如姜夔《扬州慢》中的虚景是指“春风十里”，写往日扬州城十里长街的繁荣景象；实景是“尽荠麦青青”，写词人今日所见的凄凉情形。由这一虚一实两幅对比鲜明的图景，寄寓着词人昔盛今衰的感慨。
虚景和实景的关系，有时则是相辅相成形成渲染烘托，从而突出的中心的。如欧阳修的《踏莎行》：“候馆梅残，溪桥柳细，草薰风暖摇征辔。离愁渐远渐无穷，迢迢不断如春水。寸寸柔肠，盈盈粉泪，楼高莫近危阑倚。平芜尽处是春山，行人更在春山外。”上阙写实，通过初春景象反衬“行人”的离愁别绪。下阙实虚。通过设“行人”想妻子凭栏远望，思念“行人”的愁苦之象，来写愁思。妻思夫，夫想妻。虚实相生，从而将离愁别绪抒发得淋漓尽致。
二、题型解读
（1）提问方式：这首诗歌采用了何种表现手法？这种手法的妙处、这种手法的作用？
（2）提问变体：这首诗歌运用了怎样的艺术手法（技巧）？有何作用？
（3）解答策略：这类提问，着重的是诗歌整体的艺术表现特色，主要应该从诗歌的整体构思、诗歌整体的艺术技巧方面来解答。
（注意：这首诗“主要运用了”和“运用了”什么艺术手法，答题时是不一样的，前者主要从整体上答，能用于抒发诗人情感的一般为主要的，只对于个别景物语言的修辞一般为次要的，后者答得更细更全面，前者只答“主要的”。）诗歌鉴赏的三维立体解读之“情感维”篇
一、理论解读
1、情感维——写了什么情感，即感情主旨，这是诗人写诗的目的，是诗歌的灵魂。
2、诗歌的情感： 古诗中常见的思想感情
忧国忧民 建功报国 怀古伤今蔑视权贵 愤世嫉俗 怀才不遇 寄情山水 归隐田园
登高览胜 惜春悲秋 思乡怀人 长亭送别 思乡念亲 相知相思 别恨离愁
3、情感例说： ●忧国伤时
①揭露统治者的昏庸腐朽 如：杜牧《过华清宫》长安回望绣成堆，山顶千门次第开。一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来。
②反映离乱的痛苦 如：杜甫《春望》国破山河在，城春草木深。感时花溅泪，恨别鸟惊心。烽火连三月，家书抵万金。白头搔更短，浑欲不胜簪。③同情人民的疾苦 如：《茅屋为秋风所破歌》、白居易《卖炭翁》
④对国家民族前途命运的担忧 如：杜甫《登楼》花近高楼伤客心，万方多难此登临。锦江春色来天地，玉垒浮云变古今。北极朝廷终不改，西山寇盗莫相侵。可怜后主还祠庙，日暮聊为梁父吟。这是一首感时抚事的诗。作者写登楼望见无边春色，想到万方多难，浮云变幻，不免伤心感喟。进而想到朝廷就象北极星座一样，不可动摇，即使吐蕃入侵，也难改变人们的正统观念。最后坦露了自己要效法诸葛亮辅佐朝廷的抱负，大有澄清天下的气概。全诗即景抒情 ● 建功报国
①建功立业的渴望。如：曹操《龟虽寿》、陆游《书愤》 ②保家卫国的决心 如：王昌龄《从军行》
③报国无门的悲伤 如：辛弃疾《京口北固亭怀古》《丑奴儿?少年不识愁滋味》 ④山河沦丧的痛苦 如：陆游《示儿》、文天祥《过零丁洋》 ⑤年华消逝，壮志难酬的悲叹 如：苏轼《水调歌头?赤壁怀古》 ⑥揭露统治者穷兵黩武 如：杜甫《兵车行》 ⑦理想不为人知的愁苦心情 如：屈原《涉江》 ● 思乡怀人
①羁旅愁思 如：孟浩然《宿建德江》移舟泊烟渚，日暮客愁新。野旷天低树，江清月近人。温庭筠《商山早行》
②思亲念友 如：王维《九月九日忆山东兄弟》、苏轼《江城子?十年生死两茫茫》
③边关思乡 如：范仲淹《渔家傲?塞下秋来风景异》
④闺中怀人 如：王昌龄《闺怨》、欧阳修《踏莎行?候馆梅残，溪桥柳细》、李白《乐府》(长安一片月，万户捣衣声)● 生活杂感
①寄情山水、田园的悠闲、隐居之乐、如：王维《山居秋暝》、孟浩然《过故人庄》
②昔胜今衰的感慨 如：姜夔《扬州慢》、刘禹锡《乌衣巷》 ③借古讽今的情怀 如：辛弃疾《京口北固亭怀古》
④青春易逝的伤感 如：李清照《如梦令?昨夜雨疏风骤》
⑤仕途失意的苦闷 如：白居易《琵琶行》、苏轼《水调歌头?明月几时有》 ⑥告慰平生的喜悦 如：杜甫《春夜喜雨》《闻官军收河南河北》、辛弃疾《西江月?明月别枝惊鹊》 ● 长亭送别
①依依不舍的留念 如：柳永《雨霖铃》、王维《渭城曲》、李白《金陵酒肆留别》
②情深意长的勉励 如：王勃《送杜少府之任蜀川》
③坦陈心志的告白 如：王昌龄《芙蓉楼送辛渐》寒雨连江夜入吴，平明送客楚山孤。洛阳亲友如相问，一片冰心在玉壶。
二、题型解读