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三维数字化论文范文1
论文语种：中文
您的研究方向：管理
是否有数据处理要求：否
您的国家：北京
您的学校背景：北京理工大学
要求字数：6000 (开题报告)
论文用途：硕士毕业论文
是否需要盲审(博士或硕士生有这个需要)：否
补充要求和说明：先要一个开题报告! 正式毕业论文的要求 学校还没通知 开题报告要求 见 附件 题目方向是 三维制造工艺 对机加企业(车间) 的影响 或 数字化制造 对机加企业(车间)的影响 (最好是针对航天制造企业)
北京理工大学研究生院工程硕士学位论文开题报告：基于三维模型的工艺对技术对航天制造企业生产效率的影响
一、学位论文选题的目的和意义
1.1 选题背景
进入21世纪,数字化设计制造技术在国际航空制造业新产品研制中发展迅猛,传统的以模拟量传递为基础的设计制造手段，已经逐渐被以数字量传递为基础的数字化手段所代替,通过全面采用数字化产品定义、数字化预装配、产品数据管理、并行工程和虚拟制造技术,极大缩短了机型研制周期、提高了产品质量。
二、本选题研究领域历史、现状、发展趋势分析
三、研究方案
四、研究计划进度表
五、经费预算
六、参考文献
[1] masuzwa t, fujino m, kobaryashik. wire elctro-discharge grinding for micro-machining [j]. annals of the cirp, 1985, 34(1): 431-434.
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三维数字化论文范文2
【关键词】建筑设计；数字化教学；脑的延长
1数字化教学课程体系
传统的数字化技术教学全国大多数院校基本上是计算机辅助绘图软件的教学,而且教学内容也局限于绘图命令的教学,因而计算机辅助设计往往被认为仅仅计算机辅助绘图,只是一种可以提高工作效率的绘图工具,也就是人们通常所说的“手的延长”。在教学改革上,我们的目标是利用计算机的优势帮助设计者提高设计的创造性,真正地实现计算机辅助设计(ComputerAided Design, CAD),也就是所说的“脑的延长”。
根据全国高校建筑学学科专业指导委员会的《促进建筑数字技术教学发展纲要》,建筑数字技术课程改革的思路从三个方面考虑:改革教学重点,以讲授设计构思方面的软件为主;增加教学内容,加强建筑数字技术发展概貌的介绍;改革教学方式,逐步将建筑数字技术课程与建筑设计教学结合起来[3]。结合专指委的精神和学院的教学改革情况,结合建筑设计的教学过程,以达到“脑的延长”作为教学改革目标,制定出如下数字化课程体系。
2数字化课程教学大纲与内容
传统的数字教学主要是以讲授命令为主,现在的教学主要是以讲授建筑设计构思为主,基于此我们对各门课程的教学大纲与教学内容的制定进行了改革和调整。考虑在总学时总学分不变的前提下,如何尽可能详尽地讲授各个数字化软件在建筑设计中的应用也是一个难点,为此我们主要集中讲授每个软件的基础知识、建筑学专业需要用到的常用命令及它们的综合应用。
（1）数字化建筑设计概论
学时/学分: 16学时(1学分)
教学大纲:建筑学及相关专业学生的入门性指导课程;深入浅出地介绍建筑数字化设计的有关概念和相关知识、相关软件、相关技术和相关方法;
教学内容:数字化建筑设计基础;数字化建筑设计软件;建筑性能分析;虚拟现实技术在建筑设计中的应用;建筑设计信息集成;协同设计;数字化建筑设计智能化;建筑形式的数字化生成;计算机辅助建筑设计软件开发技术简介;
教学方法:以实例(动画、图像、视频等)的方式来讲解数字化建筑设计的方方面面,并以专题的方式进行讨论,引导学生深入了解数字化设计技术在建筑设计中的应用。
考核方法:期中作业论文+期末笔试。
表1数字化课程体系课程一览表
注:某大学执行三学期制(两长一短),第三学期为短学期,共5周。
（2）计算机辅助设计
学时/学分: 28学时(2学分)
教学大纲:介绍AutoCAD绘图软件,掌握基本的绘图命令,能综合使用各种命令,完成建筑设计的平面、立面、剖面图的绘制及建筑的三维建模。
教学内容与教学方法:结合建筑设计的专业要求,把整个教学过程分为四个阶段:计算机辅助绘图基本命令、建筑平面的绘制、建筑立面的绘制、建筑三维模型的绘制;同时在教学过程中把必须掌握的命令在教学过程中分步介绍,具体如下:
表2计算机辅助设计教学安排
考核方法:在规定的时间(2小时)内完成一份平面图的制作;
（3）建筑数字化表现
学时/学分: 16学时(1学分)
教学大纲:介绍3Dmax/Photoshop两款软件在建筑设计表现方面的基本应用:三维建模、三维渲染及效果图后期处理。
教学内容与教学方法:根据建筑设计的效果图表现要求,结合AutoCAD的三维建模,教学内容局限于建筑表现所需的命令与方法,具体内容安排如下:
表3建筑数字化表现教学安排
考核方法:独立完成两份作业:平面彩图制作、建筑效果图制作。
（4）草图大师
学时/学分:随设计课教学
教学大纲:了解SketchUp软件的基本使用,能独立地使用它完成建筑设计的方案构思,并生成相应的效果图和漫游动画。
教学方法:学生自学,老师提供各种学习资料和相关的案例,并结合建筑设计课进行辅导
（5）建筑信息模型
学时/学分: 32学时(2学分)
教学大纲:详细介绍Revit的发展、特点、功能与使用,包括建筑设计信息技术发展概述、建筑信息模型与Revit概述、基于构件的建筑设计、自定义簇类型、视图与渲染、明细表等应用;基于BIM的建筑节能分析(IES);
教学内容:结合当前的建筑设计竞赛或建筑设计作业,讲授Revit软件的使用,让学生直接使用软件来完成竞赛或作业,同时介绍Revit信息模型在建筑性能分析软件( IES/Ecotect)的应用。分六部分来讲述:基础知识;基于建筑构件的各种建模命令的使用和技巧;基于视图处理的各类平、立、剖、三维、详图等应用;基于建筑表现的的灯光、渲染、漫游等应用;基于体量、组、局部设计、多方案探讨、工程阶段、大项目协同设计等高级应用;建筑信息模型的性能分析。
教学方法:以实例来教学;
考核方法:独立完成建筑设计作业或建筑设计竞赛的作业。
（6）建筑技术分析
学时/学分: 16学时(1学分)
教学大纲:以Ecotect或IES软件为软件平台,介绍计算机辅助工程CAE技术在建筑性能分析中的应用,主要包括建筑声环境分析、建筑光环境分析、建筑热环境与能耗分析、建筑日照分析、建筑风环境分析等。
教学方法:以实例(建筑学设计作业)为例进行教学;
考核方法:能独立完成一幢公建的各项建筑性能分析,并以此依据改进建筑设计方案。
（7）虚拟建筑
学时/学分: 16学时(1学分)
教学大纲:介绍虚拟现实技术的基本原理与应用;以Quest3D软件为平台,介绍虚拟现实技术在建筑设计中的应用;
教学内容与教学方法:介绍Quest3D软件的基础知识和基本命令;结合建筑设计方案,建立三维模型,通过烘焙导入Quest3D;通过通道组为虚拟现实场景编辑环境、导游线路、菜单制作等,最后完成虚拟展示系统的。
考核方法:独立完成一份虚拟现实展示系统的制作。
（8）多媒体制作
学时/学分:随设计课教学
教学大纲:讲授常用的多媒体制作软件,如Flash、Authorware、Dreamweaver等设计软件,对学生设计的作品进行多媒体展示,图、文、声并茂,完美地表达建筑设计思想和建筑设计作品。
教学方法:选修全校公共课程;举行专题讲座,以实例介绍软件的使用。
3数字化课程教学方法探讨
数字化教学课程体系的建设目的明确,一方面是以建筑设计教学为主线,另一方面是以实现“脑的延长”为目标,因而在整个教学过程中要始终围绕这两个方面展开,教学过程中采用“四结合”:命令讲解与实例演示相结合、课堂作业与设计作业相结合、数字化课堂与专业课堂相结合、课堂教学与网络教学相结合,通过实践和总结,有如下的教学指导思想。
（1）理论与实践相结合
建筑设计是一门实践性很强的学科,建筑数字化技术课程也是一门实践性非常强的课程,对数字化技术软件的掌握程度关键看实践,即在设计课中应用数字化技术的实践。建筑数字化技术课程的教学效果最终通过学生在建筑设计课中体现出来,否则,也就失去本课程存在的意义,其中最主要的实践就是学生对建筑方案的构思如何通过数字技术进行表现,并通过计算机对方案进行推敲、评价,实现真正意义上的计算机辅助设计,即“脑的延长”。
（2）走近设计
在教学过程中“走近设计”,结合建筑学课程的教学实例及不同风格、不同特点的建筑设计方案来讲解软件的具体综合应用。在CAD软件教学时,我们的教学实例尽可能就来自于学生学习或设计中的的建筑平面、立面、剖面,并结合学生手工绘制建筑平面的过程来讲授相关的CAD命令,这样学生能快速地掌握计算机辅助绘图。在教学SketchUp时,直接让学生对他们在建筑课程作业的建筑设计草图进行绘制学习,同时把最后的成果在建筑数字化表现课程中作为案例来练习,也可以作为建筑设计的课程作业来上交,达到双赢的效果。
（3）课程之间即交叉又延续
我们的改革是基于建筑学专业的教学过程来展开的,因此在教学上可以通过把某个建筑设计实践的不同发展阶段作为主线,把所有的课程教学形成一个体系,课程之间既有交叉又有延续。建筑方案草图阶段通过SketchUp来绘制,成果可以在3Dmax中渲染使用,同时3Dmax成品既可以由PS加工成建筑效果图,又可以导出为VRML文件作为虚拟现实的实例。建筑方案构思完后,根据草图模型通过CAD软件来绘制平立剖等图形,并作为辅助线导入RevitBuilding信息模型软件中建成BIM模型,最后可以通过BIM模型生成各类施工图,并进行各种建筑性能分析。
4总结
建筑设计是一门富有艺术创造性的综合性应用学科,建筑设计的作品丰富多彩,从而决定了建筑数字化技术教学也必须是灵活多变的.当然目前的课程体系还有许多不足之处,如在建筑技术性能软件方面,涉及不多,除目前软件的选择不多外,作为数字化设计教学的专业老师,在建筑技术方面的知识掌握也有一定的欠缺,有待提高。本文通过结合学院的教学条件、师资情况,我们提出的数字化技术教学课程体系只是一个尝试,希望在未来实践中不断地完善和提高。
参考文献
[1]项秉仁.面对数字化时代的建筑学思考,新建筑, 2001年第6期
[2]饶金通,张燕来,李立新.基于“脑的延长”的建筑数字化技术教学改革,厦门大学学报(哲社版), 2008年教学研究增刊: 53~57
三维数字化论文范文3
论文关键词：曲面,测量,规划
正文
一、数字化测量方法分类
数字化测量方法主要有接触式和非接触式两大类。
1、接触式测量方法
接触式数据采集方法是通过机械探头接触被测表面，由机械臂关节处的传感器确定相对坐标位置。该方法稳定，即伪劣点少、精度高、重复精度高，缺点是测量速度慢。接触式数据采集方法包括基于力触发原理的触发式采集和连续扫描数据采集。
（1）触发式数据测量
触发式数据测量原理为采样测头的探针刚接触到样件表面时，探针尖端因受力而产生微小变形，触发采样开关，使得数据采集系统记下探针尖的坐标值，逐点移动到所需测量的点，便可以采集到样件表面轮廓的坐标数据。在采集过程中，由于探针需要偏移某个固定数值才会触发开关，而且一旦接触到样件表面后，探针需要法向退出以免过量而折断，因此数据采集速度较低。
（2）连续式数据测量方法
连续式数据测量采用模拟量开关采样头。原理是利用悬挂在三维弹簧系统中的探针的位置偏移所产生的电感或者电容的变化，进行机-电模拟量转换。当采样头的探针沿着样件表面以某一切向速度移动时，就发出对应各坐标位置偏移量的电流或电压信号。最常见的接触式数据采集方法是三坐标测量机。
2、非接触式测量方法
依据光学原理发展起来的非接触式数据采集方法主要有激光三角测量法、光干涉法、结构光学法、超声波、图像分析法以及工业计算机断层扫描成像法等。
（1）超声波法
超声波法原理是当超声波脉冲到达被测物体时，在被测物体的两种介质边界表面会发生回波反射，通过测量回波与零点脉冲的时间间隔计算出各面到零点的距离。这种方法结构简单，但测速较慢，测量精度不稳定，目前主要用于物体的无损检测和壁厚测量。
（2）全息干涉法
利用光的相干性原理，测量分辨率可达光波长的几百分之一。但需要干涉性好的激光光源和精确的干涉光路，测量范围较小，在以内。
（3）立体视觉法
是一种仿效人眼观察物体的方法。通常情况下，测量精度不高，分辨率在毫米数量级。优点是能快速获取被测物信息，并可实现动态测量。主要应用于地形地貌测量、机器人视觉、物体特征识别以及三维物象分析等场合。
（4）工业层析法
最早应用于医学领域，目前工业领域已可对工件内部形状、结构、壁厚等进行测量，是目前极具发展前景的一种非接触式断层测量方法，可用于工业产品的无损检测和探伤。缺点是空间分辨率较低、获得数据需要较长的积分时间、重建图像计算量大、造价高，只能获得一定厚度截面的平均轮廓。
（5）核磁共振图像法
核磁共振断层成像法是世纪年代末发展起来的一种新式医疗诊断影像技术。具有深入物体内部且不破坏被测物的优点，对生物体无损害，在医学领域具有广泛的前景。不足之处是不适用非生物材料的工业产品，空间分辨率不及层析法，且测量时间长，设备昂贵。
（6）结构光法
结构光法是基于三角测量原理的非接触三维物体测量方法，又称为投影光栅法，是将具有一定模式的光源，如栅状光条投射到被测样件表面，用两个镜头从不同角度获取表面反射的图像，通过图像处理的方法得到整幅图像上像素的三维坐标，即对图像进行分析以确定表面上数据点的坐标。这种方法具有非接触、测量速度快、精度高、算法相对简单、系统实现方便、造价相对较低等优点，己成为逆向工程三维数字化领域的最重要的三维形貌测量手段。
（7）激光三角法
激光三角法的原理是采用激光作为光源，照射到被测物体上，利用CCD（ChargeCoup1edDevice）接受漫射光成像点，根据光源物体表面反射点、成像点之间的三角关系计算出表面反射点的三维坐标。这种方法已经相当成熟，并已广泛使用。
表1接触式与非接触式测量系统比较
优点
缺点
接触式测量系统
1、 因为机电技术的成熟，有较高的准确性和可靠性
2、 与工件表面反射特性无关，与颜色曲率关系不大
3、 适合基本几何形状的测量
1、 有时需要特殊夹具，使测量成本增加
2、 需要经常校正探头直径
3、 操作不当容易损伤表面精度和探头
4、 逐点进出方式测量，速度较慢
5、 需要对探头进行半径补偿，会导致修正误差的问题
非接触式测量系统
1、 不必作探头半径补偿
2、 测量速度快
3、 软、薄、不可接触的工件可以直接测量
1、 测量精度较差
三维数字化论文范文4
关键词：美术信息化；数字化保护；美术信息管理信息化；美术教育
在IT时代向DT时代变革之际“互联网+”推进了美术的信息化，本文通过梳理论述美术信息化的三个数字化应用方向，为如何进一步实现美术信息化提供了理论参考。
一、非物质文化遗产数字化保护
非物质文化遗产与数字媒体技术相结合，推进了非物质文化遗产由家庭小作坊的生产逐步向产业化发展的步伐,同时也提供了非物质文化遗产数字化保护的新思路。传统利用摄影摄像等技术记录非物质文化遗产的方式由于录像带的老化、影像复制产生失真等难以较好长久保存。随着数字媒体和计算机图形学的发展，非物质文化遗产保护事业有了新的方法途径——虚拟现实（VR）保护技术。非物质文化遗产数字化保护在国内也开展了一些实质性项目，比如浙江大学CADCG国家重点实验室的《民间表演艺术的数字化抢救保护与开发的关键技术研究》，云南艺术学院云南非物质文化遗产研究基地《中国史诗百部工程》等项目。综合研究现状，目前非物质文化遗产数字化保护应用大致分为以下五种趋势：
1、数字化保存与存档
数字化保护与存档主要分为两类，一类是平面艺术品，可利用扫描仪或采用高精度数码相机对相关艺术品进行拍摄扫描，得到数字图像，再通过AI、PS等相关图像处理软件对这些图像进行处理及分析，实现文物及其纹理的高精度获取。另一类是空间艺术品，可通过采用三维扫描仪或者基于多角度照片获取数据生成虚拟模型，也可利用MAYA、3DsMax等三维软件实现建模。
2、非物质文化遗产修复
虚拟复原可实现把一些褪色、破损的艺术图案通过数字化方式复原。目前非物质文化遗产常用的数字化修复技术主要分为两类，一类是通过虚拟现实技术生成非物质文化遗产虚拟现实系统，数字化还原文物的原始面貌。一类是根据研究文物颜料的成分综合利用图形技术，实现文物的演变模拟、虚拟复原。
3、数字化图案辅助设计系统
目前较常用的数字化辅助设计系统包含两个方面，一是对平面图案的数字化辅助设计系统，二是对三维实体工艺品的造型进行数字化辅助设计系统。通过数字化图案辅助设计系统可对已有的典型图案、工艺品进行创新设计，构建一个应用于现代设计的民族民间艺术工艺品素材和纹理库。
4、基于技术层面上研发
面向非物质文化遗产的数字虚拟建模技术、虚拟场景展示技术、基于民间艺术素材库的二维图像检索技术、计算机支持的民间艺术创新设计技术等。
二、美术信息资源管理信息化
美术信息资源库包括美术作品数据库、美术家数据库、美术机构数据库及美术资讯数据库等。如湖北美术学院研发的长江流域美术资料数字平台，内容分为图像（图片、录像）与文献（专著、论文、报告）两大类型。美术信息资源管理应用大致体现在以下两个方面：
1、建设网络共享的公益性基础资料库
应用互联网、数据库技术，建设网络共享的公益性基础资料库。建立标准化的美术家、美术作品、研究成果以及美术资讯的电子资料库平台，实现美术资料的快速搜索和浏览，同时实现美术作品的电子交易资讯平台、美术教育平台、网上鉴赏平台。
2、梳理资料
基于电子资料库平台搜集整理美术界出现的艺术现象及其人物、作品、思潮、美术作品的题材与背景、策展的资料。美术信息资源素材通常包括文本、图像、影像、媒体数据管理等，素材的收集、制作、编辑则需要把它们转换成规定可用的格式,并进行适当的编辑加工。在收集、编辑过程中普遍出现以下两个问题:
1）素材版权。
素材在使用之前,需要征得版权所有者的许可,这往往意味着要购买使用权或交纳版权税等,增加了美术信息资源库的建设成本与难度。
2）素材格式及再制作。
收集到的文本、图像、影像等素材需要进行数字化编辑,但媒体格式有多种,美术信息资源库设计人员需提前拟定相关媒体格式，但目前各类美术信息资源库采用媒体格式类型标准不一。
三、美术教育信息化
随着从IT时代到DT时代的变革，如何在美术学科中充分发挥网络及多媒体资源的优势，利用多媒体计算机的图、文、声功能实现教学的计算机辅助教学（CAI）逐渐引起人们的关注。
1、网络教育交流平台的共享
随着网易公开课、新浪公开课、网易云课堂、Coursera免费在线大学公开课等网络教学、远程教育平台的推广，教育的信息化为学生的学习与老师的教学提供了资源丰富网络的交流平台。
2、教师教学工具的多元化
美术教育的信息化使教师拥有更多的教学工具，通过运用多媒体辅助美术教学，实现视听结合，进而从多个维度触发学生的审美感知。物联网、大数据及云计算的发展，开启了移动电商3.0时代，网络教学与远程教育为美术教育资源的共享提供了新的途径，但一方面各学校的教学水平及对美术教育的重视程度存在较大差异，另一方面网络上各类教育资源平台鱼龙混杂，如何充分整合美术教育资源、实现美术教育资源网络共享还有待规范。
四、结语
本文通过梳理美术信息资源管理信息化、非物质文化遗产数字化保护、美术教育信息化等美术信息化的三个应用方向现状，分别就存在问题展开论述与思考，为DT时代如何进一步实现美术信息化提供了理论参考。
参考文献
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[2]薛玲.艺术类高校网站毕业生作品版块开发价值的探讨[J].艺术科技.2015，15(2):15.
三维数字化论文范文5
关键词：矿山，现状，发展，评估
0引言
自2 l世纪以来，以信息技术为代表的技术革命迅速发展，而数字化更是成为信息的表现形式，1999年召开的首届“国际数字地球”大会上又提出了“数字矿山”(Digital Mine，DM)的概念后，“数字矿山”在矿业中发挥出越来越大的作用，是矿业发展的目标和方向。而构建数字矿山，以信息化、自动化和智能化带动采矿业的改造与发展，开创安全、高效、绿色可持续的矿业发展新模式，是我国矿业生存与发展的必由之路。
1数字矿山的概念
1.1 数字矿山的概念
数字矿山就是指在矿山范围内建立一个以三维坐标为主线，将矿山信息构建成一个矿山信息模型，描述矿山中每一点的全部信息。按三维坐标组织、存储起来，并提供有效、方便和直观的检索手段和显示手段，使有关人员都可以快速准确、充分和完整地了解及利用矿山各方面的信息。
2、数字矿山的研究现状
2.2 国内数字矿山的研究现状
美国、加拿大、澳大利亚等矿业发达国家在数字矿山方面的研究起步较早。2001年，中国矿业联合会组织召开了首届国际矿业博览会，其中包括一个以“数字矿山”为主题的分组会。2002年，以“数字矿山战略及未来发展”为主题的中国科协第86次青年科学家论坛召开，2006年，煤炭工业技术委员会和煤矿信息与自动化专业委员会在新疆乌鲁木齐召开了“数字化矿山技术研讨会”。20世纪末以来，国家主要科研资助机构和相关行业部门相继立项支持了一批数字矿山课题。包括2000年开始的一项国家自然基金课题、2006年开始的一项863课题和一项“十一五”支撑课题等。2000年以来，国内多所高校、科研院所、企事业单位相继设立了与数字矿山有关的研究所、研究中心、实验室，主要有：2000年设立于中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院的“3S与沉陷工程研究所”、2005年设立于中南大学资源与安全工程学院的“数字矿山实验室”、2007年设立于东北大学资源与土木工程学院的“3S与数字矿山研究所”和2007年设立于中国矿业大学(徐州)计算机科学与技术学院的“矿山数字化教育部工程研究中心”等。山东新汶矿业集团泰山能源股份有限公司翟镇煤矿是我国第一座数字矿山，与北京大学遥感与地理信息系统研究所合作，在国内首开数字化矿井技术应用之先河。此外，中国矿业大学等单位相继开展了采矿机器人、矿山地理信息系统、三维地学模拟、矿山虚拟现实、矿山定位等方面的技术开发与应用。
3.数字矿山的技术分析
3.1“3S”技术
GPS主要用于实时、快速提供目标、各类传感器和运载平台(车、船、飞机、卫星等)的空间位置；RS用于实时或准实时地提供目标及其环境的语义或非语义信息，发现地球表面的各种变化，及时地对GIS的空间数据进行更新；GIS则是对多种来源的时空数据综合处理、动态存贮、集成管理、分析加工，作为新的集成系统的基础平台，并为智能化数据采集提供地学知识。以GIS为核心的“3S”集成是当前空间技术发展的重要方向，这主要是在空间数据处理中的GIS、RS、GPS既各有特色，有存在着密切的联系。在解决实际问题中常常要3个系统联合使用，用RS技术来获取信息，再由GPS进行定位及导航GIS负责最后的处理，并提供各种图形，提出决策实施方案。免费论文。所以3S集成系统的研究已越来越被人们所关注。免费论文。
3.2可视化技术
3.2.1可视化建立的必要性
可视化模型是数字矿山建设的基础，只有完全掌握了矿床及井下开采环境情况，才能够为数字矿山的建设提供基础平台，数字矿山建设后续的通讯系统、生产调度及人员设备定位、生产过程安全监控与预警系统、生产过程虚拟现实系统都需要以此为基础平台进行设计开发和系统运行。
3.2.2可视化的建立方法
可视化建模采用TIN(不规则三角网)技术产生数字地形表面模型和地质体(包括床体、岩层及断层)实体线框模型，同时采用变块技术建立矿床资源评价块段模型。最终采用地质统计学方法对块段模型进行估值，得出既有结构性又具有随机性的复杂地质体的空间分布及品位和开采环境综合评价技术成果，并在此基础上进行开采方案优化与设计。
3.3虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术
3.3.1虚拟现实技术的概念
指利用人工智能、计算机图形学、人机接口、多媒体、计算机网络及电子、机械、视听等高新技术，模拟人在特定环境中的视、听、动等行为的高级人机交互技术。免费论文。VR 在许多工程领域和基础研究方面已经得到较为广泛的应用，在国外矿业领域的研究起步比较早，出现了一些2.5维的虚拟矿山系统。通过对虚拟矿山实体进行操纵，可以构造出逼真的三维、动态、可交互的虚拟生产环境，用以模拟完成在真实矿井中进行的工作。
3.3.2虚拟技术条件下矿山模拟开采技术研究
以地质及矿床模型为基础，结合其它关键信息构造虚拟矿山，进行数字模拟开采，完成矿山长、中、短期开采计划编制、地下矿巷道标准断面设计、峒室设计、开拓设计、采矿方法设计、穿爆设计、通风设计、灾变应变预案等工作。
4、数字矿山的发展趋势
(1)实现生产过程管理和控制一体化。矿山生产过程管控一体化是指应用可视化技术，实现生产过程、工艺、设备、仪器的自动监测与控制。
(2)开发各种功能的矿山应用软件。必须针对不同的应用和矿山工程需求，研究开发适合不同用户、具有不同功能的矿山应用软件，如采矿CAD、虚拟矿山、采矿仿真、人工智能和科学可视化等软件工具。
(3)朝着构建生态矿业工程方向发展。生态矿业工程就是当人类开发矿产资源引起自然生态平衡破坏时，建立人为的生态平衡，构建生态矿业工程对实现可持续发展具有非常重要的现实意义。
(4)人工智能技术研究。自20世纪80年代中后期以来，人们已开始应用人工智能理论与技术来解决采矿工业中的各种实际问题，并逐步显示出无法取代的优越性。运用数据挖掘与知识发现、专家系统等人工智能技术实现生产调度指挥、资源预测、安全警示、突发事件处理等决策支持功能，实现矿山的智能化。
5、结论
我国既是采矿大国，又是资源消费大国。随着经济的高速发展和工业化进程的快速推进，中国对矿产资源的消费将持续呈现快速增长态势，将长期保持旺盛的需求。但是，中国矿产资源所面临的资源短缺，供应乏力的严峻形势，目前已经成为发展工业的瓶颈，如果这种势头继续发展下去，势必对国民经济的可持续发展产生深刻影响。因此，客观的实事求是的评价资源现状，充分合理的利用和保护资源，以建设数字矿山来改变和确保矿产资源长期稳定供给是中国矿业走可持续发展一条正确之路。
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三维数字化论文范文6
关键词 数字化检测 培养模式 辅修专业
0引言
随着高等教育从精英教育向大众教育的转变，国家关于高等教育发展政策、高等学校人才培养方向和方式做出了重大调整，积极推动部分地方普通本科高校向着应用型发展。应用型本科院校的重点体现在“应用型”上，所以其人才培养模式应当是将通识教育与专业教育相结合，注重学生实践创新能力的培养为主。实用性和应用型不仅是学校制定教学计划和专业课程的基础也是学校教学工作要一贯坚持的指导方针。高等学校正常的教学培养计划设计系统性与连贯性，在培养模式和课程设置上改革牵一发而动全身，因此在应用型本科生培养转型上受到制约，因此大部分只是在课程内部进行改革尝试，改革步伐较慢。而辅修专业所具有的灵活性能够作为培养应用型本科生的有益补充手段，因此受到许多高校的重视。
传统上辅修专业作为教学的补充，一方面可以供学有余力的学生在大学阶段多学习些知识，另一方面为不喜欢本专业的学生学习自己感兴趣的专业提供了条件。在培养应用型本科生方面主修专业满足了通识教育培养，辅修专业则针对培养学生侧重于知识应用，具有市场导向、着眼于学生就业需要的综合技能、应变能力以及竞争能力的培养。通过辅修转业的学习使学生适应不断变化着的企业对人才知识和能力的现实需求，使之能够毕业就具上手工作的能力。
针对面向培养应用型本科生的需要，我们通过开设数字化检测辅修专业进行了有益的教学改革。在辅修专业培养目标制定、课程体系设计、教学保障措施以及具体教学实施中探索新的培养模式。经过三年的改革实践，数字化检测辅修专业开展顺利，取得了较好的教学效果。
1专业培养目标的确立
我国是世界制造大国，随着技术升级，特别是全三维技术的应用，对航空航天、军工、汽车、高档机械产品等现代机械产品的检测精度与效率的要求越来越高；另外，我国承担着世界玩具、手机模型的制造，因此在模具设计中需要根据实物测量得到的数据进行逆向三维建模的应用也是越来越多，因此需要大量的数字化高精度检测与逆向设计方面的专业人才。
目前一方面存在学生就业越来越困难的现象，另一方面又存在数字化检测等高素质人才匮乏的状况。如何开拓就业途径，并更好地适应社会需求是探索的主要渠道。目前海克斯康公司在我校建立了专业实验室，提供了大量数字化测量设备，同时我校多名教师进行了进修培训，具有了相关资质，我校已经具备了丰富的软、硬件资源开设数字化检测及逆向设计辅修专业及培训班的条件。通过辅修专业学习及培训，使学生进一步掌握数字化检测技术，具备更加良好的就业前景。通过在航空航天等现代企业调研，现代企业对该类高素质人才具有较大的需求且待遇更优。本专业就是在这种情况下为了满足人才市场需求和我校具备的条件而设置的。基于此特制订如下培养目标：三坐标数字化先进检测工程师及利用检测点云进行逆向建模设计工程师。
能够熟练掌握三坐标测量机、便携式关节臂测量机的使用，到企业就能使用三坐标测量设备对机械零件进行尺寸偏差和形位误差的检测，并出具检测报告。能够根据三维检测仪器得到的点云数据进行逆向造型设计。这些实用技术能够提高学生就业竞争力。
2培养计划及课程体系建设
在主修专业的基础上，掌握数字化几何量高精度测量基础理论、数字化几何量高精度测量方案O计、三坐标测量仪器的原理和结构、三坐标仪器的使用与编程、利用三坐标测量结果进行三维逆向建模技术，具有较强的全面几何量精度检测与应用，现代制造业机械生产精度技术保障、检测方案的制定与实施、检测结果的应用等方面的开发与管理能力。
根据培养目标和课程体系设计思想，特设立专业基础课四门共176学时，专业课程四门共计162学时。专业基础课程分别为“画法几何”40学时，“机械制图”48学时，“机械设计（基础）”56学时，“互换性与测量技术”32学时。通过这些专业基础课程培养学生识读机械制图和几何量公差能力。专业课程分别为“测量数据处理理论与方法”40学时，“三坐标检测原理与实训”56学时，“坐标测量机设计基础”48学时，“机械CAD及逆向造型技术”48学时。通过这些专业课程培养学生全面几何量精度检测与应用，现代制造业机械生产精度技术保障、检测方案的制定与实施、检测结果的应用等方面的开发与管理能力。
为了巩固学生对知识的掌握，我们利用暑假期间开设为期6周的毕业设计。通过六周的毕业设计作为培养辅修学生的最后一个教学环节，来系统地巩固学生所学到的激光逆向建模、三坐标精度检测以及对数字化测量装备等知识内容。实际进行中保证每个学生一个理论联系实际的题目，完成针对给定零件的激光扫描逆向建模，针对建模后的三维模型进行三坐标精度检测编程等一系列过程。通过这些系统的培养来学生提高分析解决实际工程问题的能力，以及激发学生的创新能力。为了保证培养质量，学生所有毕业设计（论文）都必须通过考核或答辩评定成绩，以保证学生独立完成毕业设计的内容。
3建立辅修专业运行保障措施
辅修专业的学生来自不同的系、不同的专业，他们的主修专业中课程时间安排都不一致，因此给具体上课时间安排等管理上造成了很大的难度。我们从制度建设出发，对学生纪律，课题教学模式，师资培养等方面制定了严格的保障措施，有效地保证了教学效果和辅修专业顺利运行。
（1）组建辅修专业管理机构，制定管理措施。为了开设好数字化检测辅修专业，成立了专门的数字化检测教研室，教研室负责教学计划制定和教学过程具体实施。学校负责教学的校长和教务处处长亲自参与制定和完善辅修专业的教学管理模式和管理办法。开设辅修专业学院的院长和教学副院长亲自领导督导组负责管理监督，加强对学生学习目的的教育、督促、检查，掌握学生的学习情况。通过这些措施，形成了主管校长-教务处-教学学院-教研室多层管理监督与教学实施体系，有效地保证了辅修专业教学效果。
（2）明确学生学习目的，严格的考核制度。有部分学生参加辅修专业学习是以多一个就业证为目的，因此并不认真参与学习。为了解决这个问题，首先做好宣传，使学生明确辅修专业以能力培养为主，从内心认真对待辅修专业学习。同时要以考核制度为保证学生学习纪律。考核制度包括辅修退出审批机制，辅修重修机制，以及多层次请假审批机制。这些措施有效从学生角度保证了教学效果。
（3）培养能力为主的教学模式。面向应用型本科生培养的辅修专业的以培养学生善于学习和运用知识的能力为目标，因此在教学中从教师讲授为主到指导学生独立进行学习为主。在教学措施上要求教师出一些综合性的题目以引导学生解决实际问题，教师在学生遇到困难时仅指出思路，交代线索。学生通过预习与自学，自己提出问题和解决问题的思路与方法，提高独立工作能力和自学能力。在基本技能方面训练学生熟练操作、应用数字化检测设备的能力。
（4）师资力量的培养。师资力量是办好辅修专业不可缺少的一个环节，师资的知识水平和实践能力是保障辅修专业培养水平的关键因素。我们采取引进和培养相结合的办法培养师资队伍。引进具有博士学位的人才参与辅修专业教学，保证学习先进的前沿知识。同时和企业联合培养师资，先后派遣12批次教师到企业参加实践能力培训，建立了一批能够进行数字化检测教学的师资队伍。
4结语
