三維實景范文

時間:2023-03-15 22:29:19

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三維實景

篇1

關鍵詞:三維動畫;實景;結(jié)合

傳統(tǒng)的動畫技術與計算機技術的結(jié)合,創(chuàng)就了三維動畫。1977年《星球大戰(zhàn)》炫目的效果和奇異的空間展現(xiàn),讓三維動畫技術首次亮相。隨著電腦硬件和技術的發(fā)展,三維動畫走上了迅猛的發(fā)展道路,同時三維動畫與實景的結(jié)合技術也快速發(fā)展起來,它把虛擬世界和現(xiàn)實世界連接在一起,給觀眾帶來別具一格的視覺享受。1946年,迪士尼的《南方之歌SongoftheSouth》就開始嘗試著把動畫與真人結(jié)合。而1971年出品的《奇妙飛床》用獨特的光影技術成功將真人與動畫角色融合在一起,從此之后掀起了動畫與實景結(jié)合的影片熱潮。隨后動畫與實景結(jié)合的影片接踵而至,其中比較著名的有《誰陷害了兔子羅杰》、《空中大灌籃》和《華納巨星總動員》等等。

一、國內(nèi)外三維動畫與實景結(jié)合技術的發(fā)展歷程

立體空間中三維動畫與實景結(jié)合比較與平面空間中二維動畫與實景結(jié)合顯得更加困難復雜。1991年上映的電影《終結(jié)者2:審判日》,成功塑造了首個全三維人物角色,并將三維動畫與實景完美結(jié)合,標志著動畫與實景結(jié)合技術上的一大突破。之后,這種類型的電影吸引了無數(shù)觀眾的眼球,越來越多三維動畫與實景結(jié)合的影片浮出水面。比如《精靈鼠小弟》(1999年出品)、《藍精靈》(2010年出品)、《變形金剛》)(2007年出品)、《侏羅紀公園》《阿凡達》(2009年出品)和《指環(huán)王》等等。其別是《阿凡達》創(chuàng)下了全球票房的奇跡,更帶來了3D特效時代的來臨,也象征著三維動畫與實景相結(jié)合技術的再次創(chuàng)新。《阿凡達》影片中的美景源自張家界,電影中的納威族人和各種怪獸都是電腦虛擬的。片中所用的三維動畫與實景結(jié)合技術,不僅表現(xiàn)在人物動作上,更為突出的是面部表情上,在技術上使用表情捕捉技術,讓演員可以不動聲色的利用三維角色表達出全部感情信息,讓三維動畫與實景結(jié)合技術完美的走進現(xiàn)實生活?!镀婊蒙帧肥堑鲜磕嵊捌?016年出品的一部動畫大片,整個影片都是在影棚里拍攝而成,氣勢磅礴的森林,各種動物的面部表情、肢體動作都是由三維動畫制作而成,里面唯一真實存在的是小男孩毛克利。動畫與實景結(jié)合的作品在國內(nèi)的發(fā)展還是要滯后歐美,不過也不乏好的作品,中國傳媒大學出品曾入選文化部“國家動漫精品工程”的《功夫兔與菜包狗》、廣州美術學院2010畢業(yè)作品《小胖妞》、優(yōu)酷及北京互象動畫有限公司共同出品的系列都市情感劇《泡芙小姐》以及《花兒與少年》片頭等等,這些都是二維動畫與實景拍攝相結(jié)合的作品。而三維與實景結(jié)合的作品,有《老夫子2001》(2001年出品)、《長江7號》(2008年出品)、《長城》(2016年出品》,再例如今年火爆的電視劇《三生三世十里桃花》,里面有很多三維制作的場景和角色(狐貍、龍、鳥等等),還有一些是CG動畫愛好者自己做的小短片,比如優(yōu)酷達人“神奇的老皮”的創(chuàng)意短片,完美動力宣傳片《實拍炮灰兔》等等?!堕L江七號》是我國三維動畫與實景結(jié)合技術發(fā)展的見證,整個片子中有三分之二運用了CG技術。剛上映時,在國內(nèi)引起了很大的轟動,特別是片中的“七仔”,它是一個電腦虛擬的小狗,“高興,生氣,傷心,看到美女,家里著火,中了彩票,全家死光,考試一百分……”每一個動作都逼真至極。但如果嚴格來講,“七仔”這個虛擬人物,在與實景結(jié)合上在有些細節(jié)上還不夠完美,特別是真人和“七仔”互動的時候,總讓人感覺到不真實。這部片子可以說在技術上相當出色,但還不能與歐美相類似的片子相提并論。國內(nèi)三維動畫與實景相結(jié)合的片子還是較少,一方面是由于技術的差距,另一方面更是因為三維動畫與實景結(jié)合影片的制作成本高,耗時長的原因,導致這類影片鳳毛麟角。但是我國還是有很多CG愛好者在堅持探索和研究,隨著我國影視制作技術的進步以及與國際相接軌程度的提高,相信這類影視作品會越來越多,技術水平也會越來越精良,電影《長城》就是一個很好的證明。

篇2

關鍵詞:城市園林景觀 普查數(shù)據(jù) 三維可視化

中圖分類號:P2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)04(c)-0015-02

隨著計算機信息技術和網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的二維數(shù)據(jù)可視化和查詢分析功能已不能滿足園林從業(yè)人員對城市園林景觀的規(guī)劃、設計、管理等工作需求。

目前,園林景觀可視化技術逐漸從平面的手繪透視圖、效果圖合成照片向三維立體的景觀動畫、仿真表現(xiàn)發(fā)展,本文研究的是仿真應用為目的,基于CAD設計施工圖和現(xiàn)狀普查GIS數(shù)據(jù)的城市園林景觀三維可視化技術。

三維可視化技術的應用,使得城市園林景觀設計和管理統(tǒng)籌突破了二維平面和純粹展示的限制,在仿真平臺上能快速全方位多角度的表現(xiàn)出園林設計對現(xiàn)狀城市景觀的影響,能根據(jù)查詢到的現(xiàn)狀園林景觀信息進行城市園林工作的管理統(tǒng)籌,提高規(guī)劃設計工作的效率和園林管理決策工作的科學性。

1 研究背景

浙江省某市林業(yè)和園林局2010年啟動了“數(shù)字綠化”管理平臺建設,旨在建設精細化、可視化、智能化和一體化的綠化管理平臺,提高管理設計工作的效率和科學性。該市林業(yè)和園林局三維實景展示項目是其子項目,為“數(shù)字綠化”提供直觀的城市園林景觀三維基礎數(shù)據(jù)庫,具體內(nèi)容為:(1)城市重點園林景觀工程模型數(shù)據(jù)。(2)行道樹及綠地附屬綠地、古樹名木、公園綠地模型數(shù)據(jù)。基于該數(shù)據(jù)庫,使用者能迅速在綠化管理系統(tǒng)上查看到城市園林景觀建設現(xiàn)狀及植物種類、樹高、胸徑、種植面積、管理責任單位等相關信息。

2 基于仿真應用的城市園林景觀三維可視化

2.1 數(shù)據(jù)準備和數(shù)據(jù)源分析

由于城市公園內(nèi)既有現(xiàn)狀建成的園林景觀,也包含正在施工或待建區(qū)區(qū)域,因而其對應的數(shù)據(jù)源是現(xiàn)狀普查GIS數(shù)據(jù)庫和CAD設計施工圖。

CAD設計施工圖表達了城市園林景觀設計者的設計理念和設計意向,包括地形地貌平面和豎向規(guī)劃、園林建筑小品平面位置整飾鋪裝以及綠化植被分布等形態(tài),如圖1所示。

現(xiàn)狀建成數(shù)據(jù)來源于現(xiàn)狀地形圖和普查獲取的城市園林景觀GIS數(shù)據(jù)。其中,普查GIS數(shù)據(jù)按照綠化分類,分成包括大樹名木在內(nèi)的3份點數(shù)據(jù)、包括公園綠地在內(nèi)的11份面狀數(shù)據(jù)和對應的4份綠地屬性關聯(lián)子表(公園綠地關聯(lián)子表、居住區(qū)及單位綠地關聯(lián)子表、道路綠地關聯(lián)子表和道路附屬綠地關聯(lián)子表),通過“綠地細斑代碼”屬性字段進行關聯(lián),如圖2所示。

2.2 技術流程和方法

為了滿足客戶需求,城市園林景觀的三維可視化仿真要素包括:地形地貌、園林建筑小品和綠化植被。

其可視化的主要技術路線有兩點:(1)地形地貌、園林建筑小品基于CAD施工設計圖和現(xiàn)狀地形圖,利用3dsmax軟件進行多邊形建模,結(jié)合現(xiàn)場實拍照片進行紋理映射,統(tǒng)一光影和色調(diào)烘焙后,通過數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換加載到仿真平臺上,利用該平臺實時驅(qū)動完成三維可視化。(2)對于設計施工階段的綠化植被,可視化基礎來源于CAD設計施工圖,在3dsmax中利用ForestPackPro插件進行植被布置,映射符合設計意向的植被紋理;而對于現(xiàn)狀建成階段的綠化植被,則根據(jù)普查GIS數(shù)據(jù)中的公園斑塊文件自動生成點位數(shù)據(jù),在仿真平臺上直接關聯(lián)植被符號,達到逼真的可視化效果。

其技術流程按照三維可視化仿真要素分述如下。

(1)地形地貌要素的構(gòu)建,是整個可視化流程的基礎,所有園林建筑、小品以及綠化植被都必須無縫接合在地形地貌上。在地形圖上提取出等高線和高程點,使用EPS軟件生成具有真實高程變化的5米DEM網(wǎng)格,輸出VRML格式文件導入到3dsmax中,繼而進行人行道等鋪地細分,并將經(jīng)過Photoshop軟件處理后的真實環(huán)境照片帖圖映射到模型上,建成模擬真實的地形地貌模型。

(2)園林建筑小品等要素,按照傳統(tǒng)的3dsmax建模方法進行??紤]到局部園林景觀的布局需要在人視低點角度進行瀏覽查詢,因此大于1米的建筑構(gòu)件結(jié)構(gòu)必須通過多邊形模型來表現(xiàn),使建筑模型更貼近真實性。

(3)綠化植被要素,則根據(jù)設計施工階段和現(xiàn)狀建成階段的不同分別進行。設計施工階段以CAD設計施工圖為依據(jù),把設計圖布置好的植被通過Photoshop軟件處理成一個個白色像素點,形成一張黑底白點的植被分布圖。通過3dsmax插件ForestPack Pro關聯(lián)分布圖自動生成跟隨地形的綠化植被,紋理映射比例通過插件參數(shù)控制,從而快速地進行植被布局;對于現(xiàn)狀建成階段,為了確保植被模型的真實性,以普查GIS數(shù)據(jù)作為基礎數(shù)據(jù)進行景觀三維可視化。由于記載有詳細屬性數(shù)據(jù)的公園斑塊文件是二維面狀數(shù)據(jù),必須以斑塊范圍內(nèi)的總植物棵數(shù)作為依據(jù),通過編程讓程序自動生成對應數(shù)量且不帶屬性的二維點狀數(shù)據(jù),然后在EXCEL中通過VBA編程將植物屬性字段列表自動關聯(lián)到點狀數(shù)據(jù)上。在3dsmax中獲取該點狀數(shù)據(jù)對應位置的地形高度值后,根據(jù)點對應的植物名稱在仿真平臺上通過關聯(lián)植被符號來實現(xiàn)三維可視化。

整個可視化流程如圖3所示。

2.3 成果技術指標

不同的城市園林景觀三維可視化仿真要素,其主要成果技術指標如表1所示。

2.4 效果截圖(如圖4)

3 結(jié)語

本文敘述了以仿真應用為目的城市園林景觀設計施工階段和現(xiàn)狀建成階段的三維可視化技術方法和流程。通過該技術建立的城市園林景觀三維基礎數(shù)據(jù)成果,成功集成到“數(shù)字綠化”管理平臺上,實現(xiàn)在三維可視化環(huán)境下的設計、管理和決策工作,直觀真實、有據(jù)可依,帶來了顯著的社會效益和經(jīng)濟效益,對同類項目實施具有一定的借鑒作用。

本文提出的技術方法和流程有效解決了園林景觀的三維建庫、三維可視化的技術問題,對推進三維仿真技術在林業(yè)和園林領域的應用具有現(xiàn)實意義。相信隨著我國林業(yè)和園林管理理念的發(fā)展,林業(yè)和園林管理工作推向精細化、可視化、智能化和一體化,三維仿真、可視化技術將為林業(yè)和園林的設計管理統(tǒng)籌帶來質(zhì)的飛躍。

參考文獻

[1] 毛瓊,羅傳文,單瑤瑤.結(jié)合GIS創(chuàng)建三維可視化園林景觀[J].黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學院學報,2007,9,20(5):21-22.

篇3

兩天后我進行了第一次面試。女面試官是HR經(jīng)理,男面試官則是浙江地區(qū)銷售經(jīng)理。銷售經(jīng)理很忙,沒一會兒就有事出去了,面試基本就是我與HR經(jīng)理“一對一”。

很多問題都是司空見慣的,比如說,介紹一下你自己等等。當她問到我為什么想離開現(xiàn)在的公司時,我說,其實倒不是對現(xiàn)在的工作有什么不滿意,我只是希望自己有更好的發(fā)展。這完全是我的真實想法,如果不是G公司,那時候的我并不想跳槽。HR經(jīng)理接著問我,你期望的工資是多少?我略想了一下說了個5000元。我想HR經(jīng)理對我的要價很不以為然,因為她緊接著對我說:年輕人不該讓收入成為職業(yè)發(fā)展的“瓶頸”,發(fā)展是第一位的。我并沒有順著她的意思,還是明確地表達了我的意思:發(fā)展是很重要,但保證一定的生活水平也很重要。

在面試即將結(jié)束時,面試官給了我一個建議:以我當時的經(jīng)驗與能力,去直接銷售部門可能還不能完全勝任,她建議我換一個職位———維護合同。這其實是個售后服務部門。G公司是個大公司,部門很多,分工很細。對于這個建議我也表示認同,所以我答應考慮。

又過了一個星期左右,G公司電話通知我第二次面試。當時我正在溫州出差,一時無法趕回杭州。事實上我也不想趕回來參加面試:首先,我覺得G公司這樣的大公司有良好的培訓體系和儲備計劃,所以他們一般不會像小公司那樣對人才“求賢若渴”,我這樣的人若想擺譜是不知天高地厚;其次,我覺得自己入醫(yī)療器械這一行不久,經(jīng)驗、人脈都不足,此時進入GE未必是最好的時機。G公司人才濟濟,他們當然希望招熟手,能很快為企業(yè)帶來效益。所以,當時的我與其匆忙進入很快被淘汰,倒不如在小公司充分地歷練。

找好工作一定不能心太急,掌握時機很重要。我相信,只要自己愿意進G公司,以后總會有機會。

第2次:主動出擊,我又與G公司連上了線

2006年6月,我覺得在當時的那家公司已經(jīng)學不到更多東西了,工作已無法讓我充滿激情,這時我真的想跳槽了。我的目標不變,還是G公司。我知道像G公司這樣的公司不可能再主動來找我,那我就采取主動。我打電話給第一次面試時認識的銷售經(jīng)理,問他是不是有空接受我的拜訪,他說現(xiàn)在有空。我覺得有戲,立刻趕過去了。銷售經(jīng)理說,他的部門暫時沒有職位空缺,但是他們最近會有一個技術銷售的培訓生計劃,問我是否愿意考慮。培訓生有底薪,但沒有獎金,半年內(nèi)沒有銷售指標。條件比先前是差了很多,但我還是答應了,因為那時的我想跳槽,而且最想去的還是G公司。

第3次:有點多余,炒的是第一次的“冷面”

篇4

王海濤

(招遠市廣播電視局,山東 招遠 265400)

摘要:目前計算機中實現(xiàn)三維場景的通用方法是Z-buffer算法。而Ray tracing算法是一個相比于Z-buffer算法,更優(yōu)的三維場景實現(xiàn)算法。該文詳細介紹了Z-buffer算法和ray-tracing算法,并進行了比較。

關鍵詞:Z-buffer算法;ray tracing算法

中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)22-6341-01

The Algorithm for the Real-time 3D Rendering

WANG Hai-tao

(Zhaoyuan Broadcast Television Bureau, Zhaoyuan 265400, China)

Abstract: The general method for real-time 3D rendering algorithm is the Z-buffer algorithm, but the ray tracing algorithm is a better algorithm than Z-buffer algorithm. This paper introduces the Z-buffer algorithm and the ray tracing algorithm.

Key words: Z-buffer; ray tracing

Ray tracing算法是一個相比于Z-buffer算法,更優(yōu)的三維場景實現(xiàn)算法。該算法巨大的計算量使得現(xiàn)有體系結(jié)構(gòu)并不能完美的實現(xiàn)該算法。而應用與體系結(jié)構(gòu)間是一個先有雞還是先有蛋的問題。為了更好的實現(xiàn)該算法,必須設計一種新的體系結(jié)構(gòu)來獲得更好的結(jié)果。

1 Z-buffer算法

計算機中實現(xiàn)三維場景的通用方法是Z-buffer算法。Z-buffer有些類似畫家演算法,都是以近景遮蓋遠景的方法來處理深度問題,所不同的是Z-buffer使用的是裁剪(culling)的方法,并以像素為處理的對象,Z-buffer將繪圖畫布內(nèi)所有的坐標當作一個深度緩沖區(qū)陣列zbuf[]的索引,每一個zbuf[]的元素記錄一個像素繪制時的Z深度資訊,可以使用它來處理隱函式的圖形繪制。

假設畫布大小為600X400(X, Y),則zbuf[]的大小必須設定為600*400=240000(X*Y),一開始時所有zbuf[]元素的值設定為一個極小值,也就是所有的像素都表示空間中一個極深的位置,開始繪制之后,必須在zbuf[]中記錄每一個像素的z值。 zbuf[]是個一維陣列,所以我們必須計算坐標的索引值,如果以列為主的話,則(x, y)對應的zbuf[]元素值為:zbuf[x + y * 畫布高度];當然您也可以使用二維陣列zbuf[][]來直接對應。

如果后來要繪制的點之z值大于zbuf[]中記錄的值,表示此點在之前所繪點的前面,于是繪制此點來覆蓋之前所繪的點,并更新zbuf[] 中的z值為目前點的z值;如果后來要繪制的點之z值小于zbuf[]中記錄的值,表示此點在之前所繪點的后面,于是不用繪制此點,當然也不用更新zbuf[]中的z值。

2 Ray tracing算法

要使得三維場景的視覺效果更為真實,則需要引入復雜的照明模型,如柔影、映像、漫射光的相互作用等。而這些在Z-buffer中并沒有體現(xiàn)出來。光線追蹤算法最先由Apple提出:他首先提出按相反方向跟蹤光線,即按從觀察者到景物的方向。在早些時期的光線追蹤算法中,當光線到達一個不可見的非透明物體表面時終止追蹤。即光線追蹤在早期僅僅用作隱藏面處理或可見面處理。1980年,Whitted提出了一種整體光照模型,發(fā)展了光線追蹤的算法。光線追蹤算法利用光線照射的可逆性原理,沿觀察者的視線方向跟蹤畫面中景物投射光線,求出每一投射光線與環(huán)境景物的交點。光線在交點處分成2條:一條沿反射方向,另一條沿折射方向,再繼續(xù)對2條光線進行跟蹤,每求出一條光線與物體的交點,就由已知環(huán)境條件求出該點光強。而反射、折射光與景物交點處的光強也應同樣跟蹤下去,直到光線跟蹤出畫面或到達指定深度。

對于每個采樣點(像素)可建立一個光線/物體相交點組成的光線樹,這個像素最后光強的確定是通過搜索這棵樹,并根據(jù)一定的光照模型計算每個結(jié)點的值,樹根的值便是這個像素的光強值。

若一條從視點出發(fā)的光線穿過某個像素,在這條光線到達光源之前遇到了物體,那么,物體就擋住了這個像素, 因而這個像素就處于陰影之中。

3 小結(jié)

本文詳細介紹了三維場景實現(xiàn)的兩個主要算法:Z-buffer算法和ray tracing算法??梢园l(fā)現(xiàn),ray-tracing算法是一個比Z-buffer算法更優(yōu)的算法,所反映的三維場景更加真實,但是,ray-tracing算法龐大計算量使得現(xiàn)有的體系結(jié)構(gòu)很難適應ray-tracing算法。需要新的體系結(jié)構(gòu)與之適應。

參考文獻:

篇5

晨夕看山川,事事悉如昔。

微雨洗高林,清飆矯云翮。

眷彼品物存,義風都未隔。

伊余何為者,勉勵從茲役。

一形似有制,素襟不可易。

篇6

三四級市場經(jīng)銷商的經(jīng)營,主要是以夫妻店為主,規(guī)模大一點的以家族式發(fā)展經(jīng)營,產(chǎn)品經(jīng)營的寬度和幅度都很大,“大而全”是對目前三四級市場經(jīng)營狀況的最好概括。一旦專業(yè)的家電連鎖進駐,等待他們的將會是一場弱肉強食般的戰(zhàn)役,而且生存的可能性很小,因此,對于它們來說,“凡是預則立,不預則廢”,如果未雨綢繆,及時改變經(jīng)營模式,這可能在這場戰(zhàn)役中分得一粥半飲。

一、 樹狀營銷模式

所謂樹狀營銷,主要是指以某一主要分銷商為中心,其他分銷商為有益補充(或者以某一主要經(jīng)營品類為中心,其他相關經(jīng)營品類為有益補充)、團體協(xié)同作戰(zhàn)的一種新型營銷模式。這種經(jīng)營模式主要是針對同一地區(qū)、或者同一競爭市場。經(jīng)銷商之間不是一種競爭關系,而是對市場的一種相互補充。

三四級市場的經(jīng)銷商,一般以夫妻店的經(jīng)營模式為主,抗風險能力很弱,主要表現(xiàn)為資金實力、聯(lián)合對抗能力、市場分析能力等方面。所謂“同行是冤家”、“老死不相往來”正是目前他們之間關系的完美寫照。他們目前的操作,“跟風”現(xiàn)象很嚴重,當然,這也是大部分經(jīng)銷商的從眾心理所為。

目前中國的家電連鎖,操作模式非常成熟,他們基本上可以“一招鮮、吃遍天”,一二級市場如此,三四級市場也大致如此。因此,對于三四級市場的經(jīng)銷商而言,以卵擊石是最不理想也是最愚蠢的做法。唯有聯(lián)合,才有生存。唯有樹狀營銷,才是生存的最好動力與源泉。

一般而言,三四級市場的家電經(jīng)營,主要以一到兩家為主,其他的都是小規(guī)模的作方式經(jīng)營,雖然個體力量很微薄,但因數(shù)量眾多而非常不可忽視。樹狀營銷的策略就是以這一到兩家為中心、聯(lián)合市場內(nèi)其他的經(jīng)銷商,對于整體經(jīng)營做出調(diào)整:保留各自的不重復的優(yōu)勢、形成產(chǎn)業(yè)集群經(jīng)營。樹狀營銷模式形成以后,各獨立的經(jīng)銷商,則演變成樹狀營銷中的一員,相互協(xié)同經(jīng)營,形成聯(lián)合戰(zhàn)隊。

二、 專業(yè)化經(jīng)營模式

專業(yè)化的經(jīng)銷商的前身,90%以上都不是專業(yè)經(jīng)營家電為主,他們可能從傳統(tǒng)百貨轉(zhuǎn)變而來,也有可能是五交化的前身。因此,在他們現(xiàn)有的經(jīng)營中,基本上還殘存著前期經(jīng)營的影子,這也是中國人不忘本的特有表現(xiàn)。

“專注、專業(yè)、專家”是對一個人的職業(yè)經(jīng)驗以及修煉而言,同樣,對于新世紀的新型經(jīng)銷商而言,從專注到專業(yè)、到專家,也是未來經(jīng)營的一個方向。家電業(yè)的分類基本上可以分為六類:白電、黑電、小家電、數(shù)碼、電腦以及音像。對于資金實力和經(jīng)營能力有限的三四級經(jīng)銷商,完全沒有必要“大而全”,未來的競爭是必然的,也是殘酷的,因此,面對專業(yè)家電連鎖,三四級經(jīng)銷商可以各個擊破,側(cè)面優(yōu)勢專業(yè)進攻。以家電業(yè)的某一品類為經(jīng)營重點,也是得以生存的一種很好方式。

三、 專營化經(jīng)營模式

篇7

關鍵詞: C T三維重建; 經(jīng)皮腎鏡取石術; 腎結(jié)石

隨著腔內(nèi)泌尿外科技術的發(fā)展,以微創(chuàng)經(jīng)皮腎鏡取石術( Mini- percutaneous nephrolithotomy, MPCNL)為主的綜合治療逐漸成為腎結(jié)石特別是巨大腎結(jié)石、復雜性腎結(jié)石的主要治療方法。穿刺定位建立合適的PCNL工作通道是手術成功關鍵。我院自2012年引進PHILIPS128排螺旋CT后,從2012年1 月~ 2013 年8 月, 28 例多發(fā)性、復雜性腎結(jié)石行三維CT重建, 引導建立經(jīng)皮腎穿刺通道行微創(chuàng)經(jīng)皮腎穿刺取石術。28例病例均獲得穿刺成功( 成功率為100% ) , 腎結(jié)石取凈率為92.8% ,取得滿意療效?,F(xiàn)報道如下:

1 資料和方法

1 . 1 臨床資料

本組28 例。男16 例, 女12 例; 年齡35~ 81 歲,平均52 歲。右腎結(jié)石10 例, 左腎結(jié)石11例, 雙腎結(jié)石7例。所有病人均行B 超、KUB、IVU 、腎CT三維重建等檢查, 多發(fā)性腎結(jié)石20例,鑄形結(jié)石8例,并發(fā)輕度腎積水10例,無腎積水18例。

1 . 2 CT三維重建方法

以螺旋方式作尿路( 腎上極至恥骨聯(lián)合) 平掃,參數(shù)為層厚3 mm, 螺距1.5 , 180~ 200 mA。歐乃派克經(jīng)肘靜脈注射作增強。待對比劑充盈,采用俯臥位, 行尿路掃描。掃描方式128 層掃描。每例均轉(zhuǎn)入工作站進行三維重建, 分別運用多平面重建( multiple plane reconstruction , MPR ) 和容積重建( volume rendering, VR ) , 并制成三維動畫。

1 . 3 手術方法

術前行CT三維重建檢查時, 到放射科在模擬手術- 俯臥位下, 作腎上、中、下盞至腎盂的穿刺點、穿刺方向及深度定位標記。穿刺點選擇10~ 12 肋下腋后線到肩胛線之間區(qū)域,在連續(xù)硬膜外麻醉下, 先取截石位, 作輸尿管逆行插管, 留置導尿管。然后轉(zhuǎn)俯臥位, 上腹墊一小枕, 使身體呈拱形,腎穿刺針成功后,置入斑馬導絲, 導絲引導下依次采用筋膜擴張器將通道擴張到16 F( 從8 F 開始, 以2 F 遞增) 。退出擴張器后保留Peel- away 薄鞘于通道內(nèi),建立經(jīng)皮腎取石通道。術畢常規(guī)留置雙J管和16 F 腎造瘺管。

2 結(jié)果

本組28 例CT三維重建清楚顯示腎盂、腎盞結(jié)構(gòu)形態(tài)以及結(jié)石在腎內(nèi)的準確位置,手術均獲得成功。穿刺成功率為100% , 腎結(jié)石一期取石者24例, 分二期取石者4 例。結(jié)石總?cè)袈蕿?2.8%。手術時間30~ 180min , 平均為92 min 。無術中術后輸血病例、無腹腔臟器及胸膜損傷病例發(fā)生。留置腎造瘺管3~ 5 d , 手術后平均住院時間為6.5 d 。

3 討論

如何提高經(jīng)皮腎穿刺成功率, 一直是臨床關注的課題。常規(guī)使用的X 線或B超引導定位只能夠提供二維圖像,且常規(guī)X 線檢查采用的是仰臥位, 其照片顯示的腎臟和結(jié)石情況與MPCNL 手術時的俯臥位是不同的。我們在行CT三維重建檢查時, 尿路掃描是在俯臥位進行的。其圖像符合手術所采用的所需要的腎盂腎盞結(jié)構(gòu),提高了穿刺路徑的準確性。CT引導下, 基本確定經(jīng)皮至結(jié)石, 經(jīng)皮至腎盂腎盞的距離, 進一步明確體表穿刺點、穿刺深度和角度。CT三維重建不僅能確定結(jié)石在腎盂腎盞系統(tǒng)內(nèi)的位置、數(shù)目、大小, 更為重要的是能夠提供各腎盞分支的方向及各腎盞分支之間的角度,為術者選擇最佳穿刺點、穿刺路徑。

要提高復雜性腎結(jié)石的結(jié)石清除率,選擇適當?shù)拇┐厅c和穿刺方向建立合適的經(jīng)皮腎通道尤為重要。李遜等[2]認為經(jīng)后中組腎盞行MPCNL 治療腎結(jié)石有很高的結(jié)石清除率, 并有較高安全性。從后排中盞入路,輸尿管鏡可向腎上盞和腎下盞及輸尿管遠方擺動,可以較為徹底清除上尿路結(jié)石。術中我們根據(jù)CT三維 提供的腎盞解剖, 以穿刺后排腎盞為主, 一期結(jié)石清除率為92.8% 。

術中術后出血是MPCNL 術的最常見的并發(fā)癥。Lerner等[3]研究指出,30%的腎存在動脈異常和17.3%的腎有靜脈異常,Rein根據(jù)腎臟CT 斷層研究報告腎臟背部存在Brodel 線“無血管區(qū)”。CT三維重建能夠精確地提供腎盞頸部、各腎盞分支的方向及腎盞分支角度以及腎臟動靜脈血管的走向, 可選擇避免損傷血管穿刺徑路,防止大出血的發(fā)生。28例均為腎無或輕度積水病例,腎皮質(zhì)層厚,術中術后出血的可能性較大,我們根據(jù)CT三維重建圖像選擇腎背側(cè)“Brodel ”無血管區(qū)穿刺后組腎盞,穿刺和擴張時遵從“寧淺勿深”原則,避免穿刺到對側(cè)腎實質(zhì)或撕裂腎盂,避免大出血。有3例術中出現(xiàn)腎內(nèi)視野鮮紅,尿管引流液鮮紅,立即暫停手術,插入Peel-away鞘,壓迫10-30分鐘,待視野清楚后再繼續(xù)手術。本組無術后大出血和輸血病例。CT三維重建不僅能顯示腎盂腎盞及結(jié)石情況, 而且能清楚顯示腎臟周圍的解剖情況, 顯示結(jié)腸、脾臟、肝臟以及胸膜與腎臟的關系。術前評估穿刺徑路對鄰近臟器是否有影響,可避免術中損傷周圍臟器[4]。本組病例中,無腹腔臟器及胸膜損傷病例發(fā)生。

在X 線定位下穿刺過程中需要不斷監(jiān)視, 尤其當腎積水不明顯或要精確穿刺某個腎盞時, 則需要較長時間暴露于X 線的照射下, 對手術人員和患者的損害極大。由于CT 定位的精確性較高, 因而對集合系統(tǒng)輕度擴張或不擴張者均有較高的穿刺成功率, 射線輻射量小, 為醫(yī)務人員和患者接受。其不足是檢查費用查對高昂,對比劑過敏者及孕婦均不宜檢查。

綜合之, CT三維重建能夠提供精確的穿刺徑路, 可明顯避免損傷周圍臟器, 減少手術出血; 不增加X線的放射劑量提高穿刺成功率及結(jié)石清除率,可成為復雜腎結(jié)石患者行經(jīng)皮腎鏡手術術前的常規(guī)影像學引導穿刺方法。

參考文獻:

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[2] 李遜, 曾國華, 劉建和, 等. 經(jīng)后中組腎盞徑路行微創(chuàng)經(jīng)皮腎取石治療復雜性腎結(jié)石[J]. 臨床泌尿外科雜志,2005,20(3):147- 149.

篇8

實現(xiàn)三維可視化工程設計,進行新公路三維立體模型設計,公路景觀設計實現(xiàn)可視化,在現(xiàn)實中有著強烈的需求?,F(xiàn)在計算機、攝影測量、多媒體技術的發(fā)展,為實現(xiàn)公路三維可視化景觀設計提供了可能,已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)實。我國公路景觀設計,迫切需要引進、開發(fā)、推廣適合我國國情的三維可視化景觀設計。

2公路景觀與公路景觀設計基本知識

2.1公路景觀

根據(jù)司乘人員的觀察角度可以將公路景觀分為:內(nèi)部景觀和外部景觀。內(nèi)部景觀就是在公路內(nèi)部所看到的景觀。外部景觀就是從公路的外部所看到的公路沿線的景觀,比如種植在公路兩旁的樹木等都構(gòu)成公路外部景觀。點式景觀在空間地形上是獨立的,比如公路休憩區(qū)的便利店等都屬于點式景觀。線形景觀在空間上具有聯(lián)系性,是從公路的整體空間布局而言的。公路景觀與社會、文化、園林美學有關。

2.2公路景觀設計

公路景觀設計屬于景觀設計學,是一種多學科交叉的科學,涉及文化、自然、建筑、歷史、社會、藝術、科技、心理、地理等眾多學科領域,并且相互交叉滲透。公路景觀設計是對公路及沿線的自然景觀與人文景觀的設計、開發(fā)、利用、保護、完善。

2.3公路三維可視化景觀設計

數(shù)字攝影測量、計算機技術、園林設計等學校的迅速發(fā)展,為實現(xiàn)公路三維可視化景觀設計提供了條件,公路三維可視化景觀設計得到了廣泛的應用和迅速的發(fā)展。公路三維可視化景觀設計通常通過三維可視化道路選線設計平臺(3DMP)實現(xiàn),借助計算機技術和數(shù)字攝影測量技術,實現(xiàn)公路三維可視化景觀設計。三維可視化道路選線設計平臺(3DMP)在Windows系統(tǒng)下實現(xiàn),進行公路三維可視化景觀設計。三維可視化道路選線設計平臺(3DMP)的主要功能有:三維景觀設計;設計結(jié)果的三維可視化;AutoCAD集成;三維環(huán)境分析;三維立體環(huán)境下的道路設計;大數(shù)據(jù)量立體影像的顯示和漫游;公路地形的三維可視化;距離、角度和面積各種量測。

2.4公路地形三維可視化設計

地形在實踐中是十分復雜的,計算機圖形學、地理信息系統(tǒng)、數(shù)字攝影測量和遙感技術的發(fā)展,使得地形的三維可視化成為可能。數(shù)字攝影測量技術可以提供地形三維信息,應用于公路三維可視化景觀設計,在精度、作業(yè)過程、效益等方面有明顯的優(yōu)勢。正射影像圖相比地圖更為優(yōu)越,在公路三維可視化景觀設計中,可以翔實地顯示地形特點,正射影像圖輔以立體匹配片,加上本身具有的正射特性,在公路三維可視化景觀設計中可以進行立體觀測,讀圖者宛如身臨其境,可以輕易地對地貌地形進行判讀。在公路三維可視化景觀設計中,正射影像是能夠拼接的,從而在公路三維可視化景觀設計進行大范圍地區(qū)的三維立體模型設計制作。公路三維可視化景觀設計中,通過將影像地圖與DEM結(jié)合,實現(xiàn)了地形的可視性、真實性和可量測性,是公路三維可視化景觀設計的技術基礎。

3公路三維可視化景觀的線路設計

3.1公路三維可視化景觀平面線形設計

公路三維可視化景觀設計首先建立三維立體地面模型,然后進行路線平面線形設計。公路三維可視化景觀設計,影像十分逼真,設計者可以根據(jù)實際情況,自由選擇符合條件的路線,對公路三維景觀進行準確地設計。

3.2公路三維可視化景觀設計縱斷面設計

DEM提取出精確的縱斷面地面線,根據(jù)平面線形進行設計。設計者在公路三維可視化景觀設計中,可方便地進行縱斷面設計。

3.3公路三維可視化景觀設計橫斷面設計

由DEM提取出精確的橫斷面地面線,程序可以根據(jù)情況進行自動設計。設計者在公路三維可視化景觀設計中,利用橫斷面設計模板進行設計。

3.4三維可視化景觀設計

公路三維可視化景觀設計時,設計者根據(jù)需要,依據(jù)建立的景觀設計模型,結(jié)合景觀設計材料庫,設計師在公路三維可視化景觀設計中,可以自由進行設計、檢查、修改,這樣公路景觀設計實現(xiàn)了三維可視,提高了公路景觀的設計速度和質(zhì)量。

3.5實時行駛

公路三維可視化景觀設計完成后,可以利用3Dbrowser(三維瀏覽器)對公路三維可視化景觀設計成果進行檢查。3Dbrowse(r三維瀏覽器)可以對公路三維可視化景觀設計進行實時行駛和檢查。在檢查的過程中,設計者可模擬任意行車速度、任意改變觀察點的位置查看路線立體線形,提高了公路三維可視化景觀設計的方便程度和自由程度。

4公路三維可視化景觀的檢查和評價

公路景觀環(huán)境評價需要利用社會、美、心理等多種觀點,對公路景觀進行檢查與評價,評價公路會給景觀環(huán)境帶來的影響,從而提出景觀開發(fā)、利用、保護的措施。根據(jù)公路三維可視化動態(tài)景觀圖,設計師可以直觀地、多視點分析評價路線周圍環(huán)境。

5結(jié)束語

篇9

一、找準定位,優(yōu)化結(jié)構(gòu)增投放

一是不斷加大對“三農(nóng)”信貸支持力度。堅持服務“三農(nóng)”的市場定位,圍繞“入股社員貸款優(yōu)先,農(nóng)業(yè)貸款優(yōu)先,農(nóng)戶小額貸款優(yōu)先”的三優(yōu)先戰(zhàn)略,進一步優(yōu)化支農(nóng)貸款管理辦法,逐步形成了發(fā)展策略、服務方式、業(yè)務品種“三位一體”的金融服務體系。完善客戶經(jīng)理等級管理制,推行“一人進村,全面服務,送貸上門”的服務措施,發(fā)揚“挎包銀行”的老農(nóng)金作風,使客戶經(jīng)理成為農(nóng)民身邊“流動的銀行”。目前,全區(qū)信用社共發(fā)放農(nóng)業(yè)貸款46.23億元,惠及1.3萬戶農(nóng)戶,為農(nóng)村信用社開辟了廣闊的信貸市場,貸款出現(xiàn)了供需兩旺的局面,新增農(nóng)業(yè)貸款、貸款市場占有率連續(xù)多年穩(wěn)居全區(qū)金融機構(gòu)首位,成為支農(nóng)貸款的主陣地。二是深入推進信用文明工程建設。結(jié)合全區(qū)“四德工程”建設要求,深入開展新農(nóng)村信用工程創(chuàng)建。在全區(qū)范圍內(nèi)開展了評定“信用村、企業(yè)、戶”活動,對評選上的單位和個人實行一系列優(yōu)惠政策。截至7月末,全區(qū)共有信用村186個,信用企業(yè)342戶,信用戶58058戶,信用個體工商戶2717戶,信用市場2個,信用社區(qū)1個,參評面達到100%。對于獲評的信用戶推行綠色信用“貸款證”,開辟綠色信貸通道,給予貸款利率優(yōu)惠,累計發(fā)放貸款19億元。通過推行“信用工程”,為營造全區(qū)社會誠信大環(huán)境起到積極的推動作用。三是做好公司類客戶信貸投放。繼續(xù)開辦第三方監(jiān)管動產(chǎn)質(zhì)押貸款、信用共同體貸款等新業(yè)務品種,破解公司類客戶融資擔保難題,公司類貸款余額38.29億元,較年初增加2.55億元,有力支持了地方經(jīng)濟發(fā)展。四是大力支持小微企業(yè)發(fā)展。加強與區(qū)經(jīng)貿(mào)委、區(qū)中小企業(yè)局等部門的溝通聯(lián)系,建立小微企業(yè)建立信息資料庫,動態(tài)掌握小微企業(yè)經(jīng)營狀況及資金缺口,及時為小微企業(yè)提供信貸資金支持。組建專業(yè)化小微企業(yè)專職客戶經(jīng)理隊伍,提高小微企業(yè)信貸服務水平,截至7月底,全區(qū)小微企業(yè)貸款余額23億元,僅上半年就為小微企業(yè)凈投放貸款3億元,惠及400余家小微企業(yè)。

二、開拓創(chuàng)新,完善功能強管理

一是創(chuàng)新發(fā)展思路。本著效益為先的原則,對部分營業(yè)網(wǎng)點進行布局調(diào)整,實行分社直管,提高了網(wǎng)點的整體攬存盈利能力。改進考核辦法,激發(fā)全員資金組織積極性和主動性,優(yōu)化存款結(jié)構(gòu),推動各項存款穩(wěn)步增長。截至7月末,各項存款較年初增長13億元,進一步增強了全區(qū)信用社的信貸投放能力。二是創(chuàng)新金融產(chǎn)品。在做好保險、代收話費、代訂報紙等業(yè)務的基礎上,加強與區(qū)財政局、供電局等部門的溝通聯(lián)系,積極做好新農(nóng)保、銀電通等業(yè)務的推廣。通過“送金融服務下鄉(xiāng)”活動,積極推廣網(wǎng)上銀行、財富在手卡、電話POS等業(yè)務。截至7月末,全區(qū)信用社新開通個人網(wǎng)銀13931戶,企業(yè)網(wǎng)銀234戶,交易金額73.97億元。辦理財富在手卡8039張,交易金額達到1.49億元,實現(xiàn)中間業(yè)務收入893萬元。三是優(yōu)化支付環(huán)境。今年來,全區(qū)17家營業(yè)網(wǎng)點獲得大小額支付結(jié)算準入資格,總量達到46個,覆蓋率69.70%。新安裝自助設備21臺,總量達到66臺,其中離行式自助設備6臺,滿足了客戶的多樣化金融服務需求。四是創(chuàng)新服務理念。年初,聯(lián)社公開向社會招聘23名大堂經(jīng)理充實一線網(wǎng)點,為客戶提供人員分流、大堂引導、業(yè)務咨詢等服務。通過規(guī)范化服務導入活動,規(guī)范臨柜人員服務禮儀,提升服務水平。

三、內(nèi)強素質(zhì),外樹形象展新風

篇10

關鍵詞:非正式學習;三維虛擬環(huán)境;SecondLife

中圖分類號:G434 文獻標志碼:A 文章編號:1673-8454(2014)14-0083-04

一、引言

非正式學習是相對正規(guī)學校教育或繼續(xù)教育而言,指在工作、生活、社交等非正式學習時間和地點接受新知的學習形式,主要指做中學、玩中學和游中學。[1]非正式學習廣泛地存在著,達到個體學習需要的70%左右。以大學生群體為例,他們的學習具有自覺性、自主性和靈活性,[2]非正式學習對他們具有重要意義。有學者對Web2.0 環(huán)境下大學生非正式學習現(xiàn)狀做了調(diào)查,[3][4]在非正式學習意識上,大學生對非正式學習的重要性認識不足,網(wǎng)絡環(huán)境下的非正式學習效果不好;在信息素養(yǎng)上,當前大學生信息的選擇與鑒別能力、分類與管理能力等信息素養(yǎng)的缺失削弱了其網(wǎng)上活動的有效性;在非正式學習形式上,大學生的非正式學習策略僵化,形式單一,合作學習、體驗式學習、混合式學習的運用不夠,只限于閱讀與自學的方式。

Web2.0在情境構(gòu)建、信息過濾和非正式學習引導等方面有缺陷,這使學習者的非正式學習意識不足,學習動機不易維持以及學習者之間存在心理距離等問題。針對上述問題,本研究創(chuàng)設三維虛擬環(huán)境為非正式學習提供支持,構(gòu)建基于三維虛擬環(huán)境的大學生非正式學習模式,從激發(fā)和維持非正式學習動機入手,提供多種非正式學習形式,增強大學生非正式學習的意識。

二、三維虛擬環(huán)境與非正式學習

SecondLife是由美國林登實驗室2003年的一個基于互聯(lián)網(wǎng)的三維虛擬世界,用戶(在Second Life中稱為“居民”)可以創(chuàng)建自己的“虛擬化身”(Avatar),參加虛擬世界中的各種探索和社交活動,制造和交易虛擬財產(chǎn)及服務。[5]本研究以SecondLife平臺為基礎構(gòu)建虛擬環(huán)境,理由如下:SecondLife容易操作,有利于學習情境創(chuàng)設;該平臺建設成熟,用戶來自不同文化背景,有利于學習者之間的社會交流;國內(nèi)外關于SecondLife的研究很多,成果具有普適性。

以SecondLife為代表的三維虛擬環(huán)境對非正式學習的支持主要包括以下幾個方面:

1.良好的沉浸性,有利于激發(fā)和維持學習動機

三維虛擬環(huán)境綜合了對視覺、聽覺、觸覺、運動覺、體覺等感官認知模式的模擬,隔絕真實世界的信息,使人與計算機生成的環(huán)境融為一體,讓使用者仿佛置身于電腦虛構(gòu)的空間,感知其中的事物并能與虛構(gòu)世界的人物、環(huán)境進行交流互動,從而產(chǎn)生親臨真實環(huán)境的感受和體驗。[6]在非正式學習中,學習動機一般來自興趣或壓力,源于興趣往往動機持久。虛擬學習環(huán)境中的情境可模仿真實世界,也可來自于設計者的想象力,學習者在虛擬環(huán)境中可體驗到超越真實的場景,還可創(chuàng)造出自己的作品,在好奇心的驅(qū)使下樂于持續(xù)體驗。因此在三維虛擬環(huán)境中,學習者的非正式學習動機更為持久,若再以任務的形式給予學習目標,那么學習者的學習動力將得以激發(fā)和持續(xù)下去,這有利于非正式學習的開展。

2.接近真實的學習情境,為做中學提供支持

非正式學習強調(diào)在做中學和玩中學,將知識融入問題情境當中,鼓勵學習者通過協(xié)作的方式去探索和解決問題。借助三維虛擬環(huán)境中所提供的虛擬人物、場景、事件等功能,可以精心設計接近真實的情境,為學習者提供情境學習的環(huán)境,促使學習者順利地完成意義建構(gòu)。[7]另外,學習者可利用各種工具來解決問題和制作自己的作品,在創(chuàng)作過程中吸收和內(nèi)化知識,相比真實情境,在虛擬環(huán)境中開展非正式學習,其成本和風險都很低。最后,非正式學習強調(diào)學習者的自我學習管理能力,三維虛擬環(huán)境也支持學習管理系統(tǒng),以Sloodle(基于SecondLife的面向?qū)ο蠓植际綄W習環(huán)境)為例,Sloodle有記錄交互信息、檢測學習效果和問卷調(diào)查等功能,可幫助學習者管理學習。

3.自由開放的環(huán)境,有利于學習者的社會交往

非正式學習強調(diào)通過非教學性質(zhì)的社會交往來傳遞和滲透知識,這要求三維虛擬環(huán)境要具有開放性和社會性。SecondLife是面向全球的網(wǎng)絡社交平臺,比其他環(huán)境具有較大的用戶基數(shù),其學習者來自各個國家,操著不同的語言進行著各種活動。另外,學習者的體驗不再局限于圖像和聲音的刺激,可以通過化身的觸覺和部分肢體語言進行交流。在這樣開放的環(huán)境中,學習者可以接觸到不同文化的人,與多元文化背景的人進行交往的過程就是一種非正式學習形式。目前,利用SecondLife的開放性和社會性進行英語學習已經(jīng)有了成果,有研究表明,SecondLife可以跨越時間、空間和文化的障礙,將有著不同文化背景的學校和學生連接在一起,可以更好地幫助和促進學習者的英語學習。[8]總之,具有開放性和社會性的三維虛擬環(huán)境可以為學習者帶來更好的交互體驗,減少交互影響距離的不利影響,幫助學習者更好的進行非正式學習。

4.雙管齊下鼓勵創(chuàng)新,有利于學習者創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是潛移默化的過程,除正式學習之外,這種過程更需非正式學習的支持。在虛擬世界中,學習者可利用工具創(chuàng)造想象中的事物,這個過程除為他們帶來滿足感之外,還有利于他們創(chuàng)新能力的培養(yǎng),這樣動手做的過程便屬于非正式學習。SecondLife為鼓勵創(chuàng)新提供了以下兩個方面的支持:第一,從鼓勵創(chuàng)新的工具角度,該環(huán)境為學習者提供了3D建模工具和林登腳本語言,為了讓學習者快速掌握建模和編程能力,SecondLife提供了新手村用于指導學習者。第二,從鼓勵創(chuàng)新的制度角度,SecondLife為鼓勵創(chuàng)新制訂了一系列保護知識產(chǎn)權(quán)和專利權(quán)的政策,學習者借助自己設計、制作的產(chǎn)品,可以獲得經(jīng)濟效益。[7]在工具的支持和機制的指導下,學習者在三維虛擬環(huán)境中開展非正式學習,其創(chuàng)造性將被激發(fā)。

三、基于三維虛擬環(huán)境的大學生非正式學習模式構(gòu)建

1.基于Web的三維虛擬學習環(huán)境構(gòu)成

對于學習環(huán)境的界定,具有不同知識觀和學習觀的教育學者對其認識也存在不同的觀點,本研究采用鐘志賢博士的觀點,即學習環(huán)境是促進學習者發(fā)展的各種支持性條件的統(tǒng)合,學習環(huán)境主要由活動、情境、資源、工具、支架、學習共同體和評價七個要素構(gòu)成,各要素與學習者、教師具有密切的聯(lián)系。[9]學習環(huán)境的7個要素同樣適用于基于Web的三維虛擬環(huán)境,其沉浸性和信息多維表征等特性也豐富了這7個要素。與Web2.0不同,三維虛擬環(huán)境中的學習情境表征不再局限于文字和圖片,而主要由三維模型和視頻特效構(gòu)成。另外,學習者可足不出戶以化身參與各種學習活動,在虛擬世界中與其他人和環(huán)境交互,有利于減少學習者之間的心理距離?;赪eb的三維虛擬學習環(huán)境主要構(gòu)成要素如圖1所示。

2.三維虛擬環(huán)境下的非正式學習模式構(gòu)建

非正式學習的過程首先是知識的獲取,獲得知識后就要考慮如何整理、擴散、、與其他人共享信息,同時對于所得知識的交流、與他人協(xié)作以及對知識的管理貫穿整個過程。[10]將非正式學習的過程、三維虛擬環(huán)境的要素以及大學生群體學習特點相結(jié)合,基于三維虛擬環(huán)境的大學生非正式學習模式如圖2所示。

(1)化身

化身是學習者的代表,其形象可由學習者設置,學習者通過控制化身在虛擬世界中參與各種活動。此外,化身還擁有肢體動作以表現(xiàn)喜怒哀樂,激起學習者的情感體驗?;淼耐庥^設定和行為舉止都展現(xiàn)出學習者的個性,在相對自由的虛擬世界里,學習者不必顧慮太多,可發(fā)揮想象力,通過化身將自己內(nèi)心世界中真實的一面展示出來,這將使學習者之間的社會交往更為真切,有利于非正式學習的開展。

(2)交互

交互貫穿于非正式學習的整個過程,從知識獲取到協(xié)作交流的過程都以學習者交互為核心。首先,在知識獲取階段,交互主要發(fā)生在學習者與學習環(huán)境之間,虛擬環(huán)境中的事件和事物會對學習者的感官產(chǎn)生刺激,學習者根據(jù)刺激產(chǎn)生反應,虛擬環(huán)境會根據(jù)其反應及時給予反饋,學習者在這個雙向交互過程中獲取信息。其次,在知識共享階段,交互主要發(fā)生在人與信息之間,此階段與知識獲取階段是雙向的過程,學習者需要對獲取的信息進行甄別與提取,即根據(jù)自己的內(nèi)部建構(gòu)對原始信息進行提煉,形成自己的理解之后再回到知識獲取階段進行信息補充,二次建構(gòu)后再進行共享。最后,在交流協(xié)作階段,交互主要發(fā)生在人與人之間,學習者根據(jù)分享的知識與其他學習者交流學習心得,完成意義建構(gòu)。

知識共享與交流協(xié)作一直是非正式學習的重點,這兩個過程無不發(fā)生于學習者之間,因此學習者之間的交互效果好壞直接影響著非正式學習的效果。在三維虛擬環(huán)境中,學習者之間的交互以化身為基礎并且有多種方式,比如在文本框中輸入文字,通過話筒直接傳輸語音信息,或者利用化身的肢體動作表達自己的情感,這樣多途徑的交互方式可以給予學習者良好的交互體驗,可以有效減少學習者之間的心理距離,分享自己真實的情感體驗。

(3)工具包

學習工具包糅合了Web2.0的諸多工具,如BBS、RSS和Blog等,工具包中還為學習者提供了改造虛擬世界的工具,即建模工具和腳本語言。隨著計算機行業(yè)開源思想影響的深入,開發(fā)工具的使用不再局限于設計者而分權(quán)于用戶,SecondLife在這方面走在前列。SecondLife注重的是“人”想象力與創(chuàng)造力的啟發(fā),以用戶創(chuàng)造內(nèi)容為原則,旨在發(fā)揮用戶的創(chuàng)造力,用戶由此從消費者轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)者和銷售者。除建模工具,SecondLife還提供了強大的林登腳本(Linden Scripting Language),用戶使用林登腳本可為物體增加自動行為和創(chuàng)建較復雜的系統(tǒng),提供虛擬現(xiàn)實交互功能的擴展。用戶在構(gòu)建虛擬事物的過程中,其想象力、空間感知能力以及創(chuàng)造力都得到了提升。

(4)學習管理系統(tǒng)

知識管理是學習者在學習過程中將知識系統(tǒng)化的過程,其滲透于知識獲取、知識共享和交流協(xié)作三個方面,做好知識管理有助于發(fā)掘隱性知識和內(nèi)化個人知識,三維虛擬環(huán)境需要為非正式學習提供學習管理服務。Sloodle具有記錄交互信息、檢測學習效果、提煉和推送有用信息以及問卷調(diào)查等功能。除了對非正式學習的知識管理提供支持外,學習管理系統(tǒng)還能幫助學習者做好學結(jié),幫助他們發(fā)掘隱性知識。

(5)學習情境與學習活動

良好的學習情境可以極大地發(fā)揮三維虛擬環(huán)境的沉浸性,學習者之間的社會交往也需要學習活動給予支持。學習情境與學習活動相互影響,情境創(chuàng)設可以根據(jù)學習活動的要求,而學習活動的組織則可以根據(jù)情境中的具體問題。學習情境可以是圍繞現(xiàn)實生活中的實際問題,也可以是專門用來體驗的場景,其主要對知識獲取的過程產(chǎn)生影響。學習活動可以是圍繞問題展開小組討論,可以是合作完成作品,也可以是與同伴協(xié)作對問題展開調(diào)查研究,該過程主要對知識共享和交流協(xié)作產(chǎn)生影響。在生動的學習情境和豐富的學習活動中開展非正式學習,學習者的學習動機由此得以激發(fā)與維持,其非正式學習的意識也得以加強。

(6)實踐共同體與學習共同體

實踐共同體和學習共同體都圍繞社會交往并以此為手段促進學習,非正式學習的主要途徑也是社會交往,因此要在三維虛擬環(huán)境中開展非正式學習,就需要二者的支持。三維虛擬環(huán)境中,團體中的每位成員都擁有化身,化身形象可自行設定,或者彰顯個性,或者與共同體定制保持一致以展現(xiàn)團體特色。以化身存在于團體中有利于學習者發(fā)揮個性,也有利于增強對團體的歸屬感和認同感。另外,團體開展學習活動的地點也很靈活,可以置身于具體的問題情境,也可以是在虛擬場所中,比如虛擬電影院和圖書館等。

3.基于三維虛擬環(huán)境的非正式學習策略

(1)構(gòu)建三維虛擬學習社區(qū)

隱性知識的挖掘與傳遞一直都是非正式學習研究的重點,隱性知識由認知、情感、信仰、經(jīng)驗和技能共同組成,虛擬學習社區(qū)為隱性知識的傳遞和共享提供了一種途徑。虛擬社區(qū)為學習者創(chuàng)建了一種相互交流、指導和學習的機會,有利于學習者獲取、傳播隱性知識,有利于集中集體智慧解決疑難問題,有利于元認知能力和高階認知能力提高。[11]相比基于網(wǎng)頁和鏈接的論壇,三維虛擬學習社區(qū)更為生動,學習者可用文字、語音、化身的形體動作甚至服飾風格來表達自己的意見和情感。另外,三維虛擬學習社區(qū)可以有不同的存在形式,可以是在虛擬的圖書館、博物館或影院,也可以是為解決具體的問題情境學習者自發(fā)組織的學習團體,在不同的情境中進行交流可給予學習者豐富的體驗,在交流的過程中隱性知識得以共享和傳遞。

(2)在三維虛擬環(huán)境中構(gòu)建游戲化學習環(huán)境

非正式學習強調(diào)“玩中學”,即通過“玩”來激發(fā)和維持學習動力,知識和技能滲透在玩的過程,讓學習者習得知識和提高動手協(xié)作的能力。美國新媒體聯(lián)盟的《地平線報告》認為在2-3年內(nèi)游戲化學習會成為影響教育的重要技術。在三維虛擬環(huán)境中利用其內(nèi)置工具構(gòu)建游戲化學習環(huán)境,其成本和技術門檻低,設計者可直接基于虛擬場景,用建模工具在場景中添加虛擬物體,添加故事情節(jié),創(chuàng)設任務和條件,依據(jù)情節(jié)和任務加入游戲規(guī)則和激勵機制。

四、結(jié)束語

信息時代背景下的非正式學習研究有很大部分是圍繞著Web2.0展開,對于三維虛擬環(huán)境下的非正式學習研究較少。原因有兩個方面:第一,非正式學習概念大,涵蓋的領域廣,其包含的“做中學”與“玩中學”兩個概念就牽涉到教育游戲、實踐共同體和個性化學習環(huán)境等領域,因此,對非正式學習本身不容易給出確切界定,研究者往往關注的是在三維虛擬環(huán)境下開展正式教育的研究。第二,基于互聯(lián)網(wǎng)的三維虛擬環(huán)境本身對網(wǎng)絡和硬件要求較高,這直接導致我國用戶規(guī)模非常有限,其學習共同體規(guī)模較小。隨著對非正式學習研究的深入以及我國網(wǎng)絡基礎設施建設的完善,以上兩點困難終究會被克服,對非正式學習的研究也會進入新的高度。

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