环艺设计培训范文

论文关键词:虚拟现买技术培训作用

论文摘要:我国石油行业发展迅速，职工的素质直接影响到石油企业的效益及安全生产状况，因此，企业对职工的技术要求越来越严格。钻井模拟器采用基于虚拟现实的虚拟制造技术，开发过程运用多种先进的计算机技术，并结合了钻井工程的实际工艺，改变了原有的钻井培训方法。作为针对油田具体情况开发的新型培训系统。钻井模拟器有着积极的意义。本文重点分析了该系统的开发过程，详述了虚拟现实技术在油田培训钻井井控人员过程中的作用。

1．引言

我国石油行业的发展与现场地质情况等密不可分，充满着危机和挑战。对于员工的能力和安全意识要求很高，传统的进场培训有一定的局限性，例如：职业培训效果是否良好主要依赖于教师的水平，培训过程没有明确统一的评价标准，针对性差，没有可重用性等。可见传统的培训技术不但受时间、空间的限制，而且在人力、资源、经费、组织实施等方面都存在很大问题。尤其对于危险作业或不具备实验条件的高级培训，传统的培训方式更是难以实现。传统培训模式的局限性制约了人们所期望的培训质量和培训效率，满足不了现代社会的需求。

钻井模拟器采用虚拟制造技术的概念，开发过程基于现代计算机控制技术、计算机仿真技术、计算机图形技术、计算机网络技术，并结合了钻井工程的实际工艺，改变了原有的钻井培训方法。它为用户提供了起下钻、钻进、井控和钻井事故及复杂情况处理等作业的操作过程模拟，主要用于钻井司钻、钻井技术人员的操作培训和安全培训，并为学员培训考核提供了教师评分系统，解决了传统培训过程中客观上无法解决的技术难题。作为新型的针对油田具体情况开发的培训系统，钻井模拟器有着积极的意义。

2．基于虚拟现实技术的虚拟培训

该设备是以控制为中心的vm设备，主要用于钻井人才的培训。这套虚拟培训设备运用虚拟现实技术，真实生动的模拟了钻井工艺流程的细节。学员能够通过对仿真钻机设备的操作，直接观察到钻井平台上的活动以及操作结果，最终达到让培训人员掌握正确操作过程的效果。虚拟培训有以下特征：

2．1仿真性

在虚拟现实技术支持下，虚拟培训设施与真正的培训设施功能相同，操作方法也一样，学员通过虚拟培训设施训练技能与现实培训基地里同样方便。这是因为虚拟培训环境无论是现实的环境还是构想的环境，都是虚拟的但又是逼真的。理想的虚拟环境应该达到使受训者难以分辨真假的程度。

2．2开放性

虚拟培训环境可以为所有受训者在任何时间、地点提供各种培训的场所。实际上，虚拟培训环境的内涵是广泛的，它不同于传统的培训基地概念，它具备可以进行类似于传统培训项目的环境，但更擅长的是使学员置身于培训项目对象中的逼真环境。凡是受训者可以通过有关器具操作，来学习或训练某种技能的虚拟环境，并都归之于虚拟培训环境。

2．3超时空性

虚拟培训环境具有超时空的特点，它能够将过去世界、现在世界、未来世界、微观世界、宏观世界、客观世界、主观世界幻想世界等拥有的物体和发生的事件单独呈现或进行有机结合，并可随时随地提供给学员进行培训。

2．4可操作性

受训者可通过使用专门设备，用人类的自然技能实现对虚拟环境的物体进行操作，就像在现实世界中一样。

2．5对应性

学员的培训内容与虚拟环境是密切对应的。例如，学员要学习飞行器驾驶技术，那么虚拟环境就是飞行器飞行的模拟环境。对应性将能为受训者设定各种复杂的情况，以提高受训者的应变能力，从而使得他们在实际环境下能得心应手的处理各种情况。另外，虚拟现实技术能按每个学员的基础和能力，对应性的开展个性化的教育培训。

3．钻井模拟器视景仿真系统的分析与设计

计算机图形学是研究现实场景计算机显示的科学，也是利用计算机处理人类所能看见的图景的手段和方法。视景仿真技术是以计算机图形学为理论基础的三维模型动态显示技术，基本原理是：根据观察点及观察方向对场景进行实时计算和实现，并做到对三维复杂环境中物体运动的实时交互控制，产生良好的动画效果。实现三维模型视景的实时动态显示，一方面要求计算机硬件有高速运算能力和很强的三维图形处理功能；另一方面还要求在算法和软件上有所发展，以便在硬件平台上取得更好的实时动态显示效果。视景仿真系统是钻井模拟器的重要组成部分，它提供给用户一个三维的真实感视觉环境。

3．1钻井模拟器视景仿真系统分析

钻井模拟器在虚拟培训过程中需要模拟井场环境和操作结果，这就需要视景仿真系统根据钻井模拟器司钻控制台的操作过程，实时模拟出井场环境的变化和司钻、井控操作对钻井过程的影响。在现实的司钻和井控过程中，操作错误和地质环境变化都是事故的诱因，在钻井模拟器视景仿真系统中也模拟了事故发生过程和事故排除的情况。实时地显示钻井过程中的数据，计算参数。根据司钻台操作的具体行为，依照物理模型和数学模型来模拟设备运动的过程，使得钻井模拟器视景仿真系统的三维动画过程更贴近现实。

钻井模拟器视景仿真系统需要对井场设备、自然环境、井下情况进行实时的动态模拟，使培训者在培训过程中除了学习操作知识，还能更有效、直观的学习到理论知识。硬件设施和三维图形软件的结合实现了虚拟模拟系统，培训人员能够通过这套虚拟培训设备完成所有钻井工作人员所需要的专业知识和实际操作技术。

3．2实时场景系统组成

根据钻井模拟器视景仿真系统的需要，开发过程在windowsxp平台上，建模部分使用3dmax完成机械部件的模拟，模型的管理由3dexplorer~成，并实现模型数据文件的转换导出。程序对模型的控制由c++builder6．0实现，整个开发过程基于opengl2．0。

钻井模拟器视景仿真系统的实时场景组成包括以下几个部分：三维图形实体模型、钻井模拟器视景仿真系统控制程序、glsl编写的渲染效果。

在整个组成部分中，最重要的是钻井模拟器视景仿真系统控制程序，在程序中完成了以下工作：场景初始化、工艺动画控制、与主控机通信、参数显示、碰撞处理以及特效渲染。

场景初始化：由于钻井工艺的复杂性和虚拟培训的操作性，每个作业当前场景都有所不同。在一个新的作业开始前，图形程序在接收到控制机发出的作业指令后初始化当前场景，例如：钻井平台上各操作部件当前的数量、状态以及位置。

工艺动画控制：在完成规定工艺作业的过程中，司钻控制台做出的每一个动作都将转换成数字信号传递给主控机，再由主控机发送协议数据给图形程序，图形程序得到参数后，做出具体反映。在图形机上体现出钻台上各种控制系统的运动参数、具体动作、视图选择(包括上视角、井下视角、防喷器视角、多视图显示等)等。

与主控机通信及参数显示：主控机的设计主要由钻井模拟器设计的需求决定，由于这套仪器主要用于虚拟培训，教师和学生之间有教与学的关系，主控机能够提供给教师一个教育平台，提供作业调度、控制、评分等功能，与此同时，传递司钻控制台上发来的各项数据，并把与操作有关的数据发给图形机，即钻井模拟器视景仿真系统，两方通信，传递参数并进行数据处理，在屏幕上显示操作过程中需要操作者了解的参数值。

碰撞处理：在三维图形的运动仿真过程中是不允许有“穿墙而过”的状况发生的，因此要对运动物体作碰撞检测的处理。为了遵循模型运动的真实感，钻井模拟器视景仿真系统当然也包括碰撞的检测与处理部分。

渲染特效：实现对火焰、气泡、液体喷涌效果的模拟，使用glsl实现电影级的光照效果，可以分别模拟白天，夜晚，探照灯等光照模式，大大地提高了图形效果和真实感。

3．3钻井模拟器视景仿真系统设计

一个性能优越、功能完备的系统需要在设计阶段就进行详细的设计规划。这样，在后期的开发过程中才能完成高质量的软件项目。钻井模拟器视景仿真系统的设计遵循面向对象的原则，在系统的稳定性、可扩展性和兼容性等方面都有突出的表现。

3．4系统特点及设计目标

钻井模拟器视景仿真系统要求有以下特点：

1)可以生成高质量的图形，实现实时的可控动画。

2)图形的生成快速稳定，对图形硬件要求不高。目前，系统配置为nvida6800，nvida6系列以上显卡都可以实现高质量的图形动画。

3)提供给用户多角度、多视图的工作窗口，方便用户定位观测，在操作过程中既能观察整个场面，又能集中观察工艺作业下重要部件的工作过程。

4)建立模型细致、真实，宏观模型和微观模型通过软件和程序分别建模，真实感程度高。

经过分析钻井模拟器视景仿真系统的系统特点后，设定该系统要达到以下目标：

可扩展性：对于新模型、新器件、新工艺的增加，方便快捷，可以在短时间内完成对系统的扩展。

兼容性：系统可以用于windows2000／xp平台，兼容于各种图形加速硬件。

敏捷性：图形生成迅速、稳定，一般的图形加速硬件既可满

足要求；系统应达到反应迅速、操作灵敏的功效。

3．5基于面向对象的系统设计

钻井模拟器图形系统的设计是基于面向对象的，系统规模较大，设计复杂。基于在钻井工艺中涉及到的物体较多，并且各个物体在不同的方面有不同的特性，因此在设计之前，应确定设计类的准则。对本系统而言，这里关心的是用物体如何展现工艺流程，所有类的设计应该围绕物体的动画功能需要来进行。

在钻井各工艺流程中，大钩、钻杆等物体是系统动画的载体，具有物体自身的方法和属性，因此，可以将其封装成类。根据围绕物体的运动功能来设计类的思想，将液压大钳和液压大钳的活塞、吊卡的主体和活页设计成不同的类，这样设计不仅可以使动画更加逼真，还能提高系统灵活性。

环艺设计培训范文篇2

关键词：环艺设计素描；问题；教改

设计素描是新兴的综合性的概念，具备设计和素描两种性质，是将环艺题材中的创意或构想以形式美法则表现出来。是一种徒手绘制的单色绘画或设计作品为手段，提炼设计思维为目的的动作或事件。

1设计素描在环艺设计专业教学中的作用

设计素描是设计类专业的基础课，侧重培养学生的分析、观察、思维能力，使学生理解形体透视和形体结构，在二维空间中表达三维造型。在环艺专业中开设设计素描课程，旨在培养学生创新思维能力、设计表现能力、整合素材能力、专业审美能力、设计观念理念，并且提高学生专业学习兴趣。目前各大高校对设计素描课程的定位基本是专业基础课。

2环艺专业设计素描教学过程中存在的问题

尽管设计素描在环艺设计专业教学中处于重要地位，但目前在很多高校环艺专业教学计划中设计素描并没有得到应有的分量，而且被人为轻视，导致教学过程中存在很多问题，削弱了设计素描在专业教学中的作用。

（1）对环艺专业设计素描课程的理解不明确。素描从传统意义上讲，就是朴素的、单色的绘画。现代艺术赋予素描新的属性，即以线条表现物、人、景，以此象征符号、情感和创意。当素描被引入到艺术设计中来，设计素描又有了新的属性，可以归纳为构造、创新、为人所用等。在环艺专业中，设置设计素描课程或者称之为环艺专业设计素描，其含义和属性又有新的变化。很多高校在环艺专业教学中设置设计素描课程，没有站在专业需要和专业特点的基础上理解设计素描，导致设计素描和艺术素描混淆，不能起到环艺专业设计素描应有的作用。

首先，环艺设计需要解决的首要问题――空间造型，赋予环艺专业设计素描第一个属性。区分艺术素描教学和环艺专业艺术素描教学，就是后者要以建筑空间、室内空间、景观空间等素材为描绘的对象，根据人的需求和合理想象对素材进行分解和重组。其次，装饰材料与施工工艺是环艺设计中不可或缺的部分，环艺专业设计素描必须引用装饰材料与施工工艺为其课程属性。在授课中突出表现装饰材料的特性和施工工艺的特性，作为素描图形创作的一个题材。再次，环艺设计中的结构也是设计素描课程需要体现的重要属性。环艺专业的设计素描要通过训练理解结构、结构的组合和集合构成。此外，广义的环艺专业设计素描还包括了设计草图、素描性表现图纸等类型，使得环艺素描更多具有图纸属性。

（2）教学目标与教学内容缺少针对性。环艺专业设计素描课程多由绘画专业的老师担任，导致教学目标由绘图能力变成绘画能力了。在教学内容上，注重艺术素描中空间关系、立体感、质量感的教学内容，甚至将个人的风格特点带进课程之中。环艺专业设计素描课程目标是提高学生思维创新能力、空间造型能力，解决二维表现三维的手段。这意味着在教学内容上它需要直观的线条和简洁的语言形式反映抽象的设计思维。

（3）环艺专业设计素描课程训练方式错位。许多学校的设计素描训练往往都是中期作业，学生草草画几张静物或肖像画就结课了。教学中过分强调技巧表现能力，缺失对学生的思维能力的训练。环艺专业设计素描课程训练要从应用性和实用性入手，以实际工作的需要为着眼点，以思想创新能力为落脚点。

3对环艺专业设计素描教学的建议

鉴于环艺专业设计素描的专业特点，结合教学实际，提出环艺设计素描课程教学的意见：

（1）加强环艺专业设计素描教学研究。之所以会发生对环艺专业设计素描的理解不明确，就是缺少专门的教学研究，导致教学前瞻性不够。课程设置和训练方式还是过于落后和保守，制约和限制学生的认识方式和创新思维，滞后于社会的发展。环艺专业设计素描课程要紧密联系实际和时代需要，关注和表现新科技、新材料、新工艺等要素，甚至是社会心态和个人心态变化。研究环艺专业设计素描，要从以下几个方面加强：第一，要用当今环境设计中的前沿动态设定恰当的基础培养目标，进而为专业的衔接打下基础。第二，将培养独创性的设计作品作为教学宗旨，独创是要培养创新的思想、瞻前的观念和敢为人先的胆识，这更是培养优秀设计师的首要特质。第三，要提倡采用相对宽松式的教学模式，要大量积累、发觉和利用多种教学材料，营造激发创新能力的环境，鼓励学生突破性的个性表现。第四，要注重收集多样化的素材和好的设计作品进行思维开拓，要打破陈旧的、保守的教学静物素材，更应设置新颖的教学静物素材。

（2）要避免训练方式的错位。环艺专业设计素描课程内容设置应该有明确的针对性：第一，增加短期素描训练，减少中、长期素描写生，强调线性表现、结构表现和意趣形象表现。第二，增加室内环境和建筑外观写生，取消人物肖像和人体写生。第三，强调思想方法的重要，削弱技法表现要求。

（3）加强教学内容的针对性。环艺专业是一门多学科交叉、应用艺术类专业，设计素描课程在教学内容上要注重实用性和针对性。第一，透视基础训练。对环艺设计的学生而言，透视原理的掌握显得尤为重要，因此透视基础训练是环艺专业设计素描课程的重要内容。例如，在空间写生时经常出现透视错误，理论和实际脱节，导致失真。因此，要加强练习一点、两点透视训练，摒弃理论讲述，采取室内外空间写生为主要内容，另外圆形透视、不规则曲线、倾斜三点透视也要在室内外写生中重点突出。第二，空间组合分析训练。空间组合分析表现在不同平面、不同角度、不同距离上物体之间的空间组合关系。教学内容上，重视讲解形体的形态认识和理解，训练时选择石膏体的组合，多种形体结合，形成上下前后左右的关系，然后再经过推理进行表现。空间组合分析，要结合设计中的人体工程学原理，体现环艺设计的科学性和实用性。第三，室内外空间写生训练。实际空间写生对学习环境艺术设计学生来说至关重要，对以后现场实物的设计图、效果图的形成起决定性作用。在透视基础训练和物体空间组合分析训练基础上，进行室内外空间写生训练意义很大。训练内容上重点加强构图与取景，突出环艺专业设计的目的性与功能性。训练中，遵行先室内后室外、先单一后复杂，先局部后全面的顺序。

（4）改进教学方法和手段。第一，采用项目式案例教学。任课教师通过真实项目案例设计教学内容，带领学生现场参观被设计环境，在项目过程中融入整体规划方案草图，空间透视效果图、文本排版制作，草图排版训练等内容的教学与训练。第二，创新思维方法。其一，思维过程用绘制草图表现。绘制草图是构思的关键阶段，绘制中头脑会产生新的想法。因此，把已有的想法展现在图纸上的能力培养至关重要。培养运用绘画语言在图纸上记录思维的习惯。起笔可以从不同纸张、不同视角入手。其二，便携工具运用。培养同学们随身携带工具的习惯，设计师需要大量跳跃式思维，突发性的思维以及随时随地想画的时候就可以利用便携工具。可以很快把新的想法记录到纸上。随即的草稿需要学生具备较高的速写能力，掌握好工具的属性，运用工具达到熟练，最后将草图稿备用。

参考文献：

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1高等教育模式体现实训教学的重要性初、中级教育是以打好扎实的知识基础为主，学习方法主要是课堂学习和练习。而高等职业教育则是为了培养专门的科技人才，教育模式与基础教育不同，除了课堂理论教学之外，特别注重图书馆资料信息的配套和实训教学的开展，主要培养学生的自主能力和实践能力等，这一点在高职艺术设计专业教学中尤为突出。

1.1实训教学是高职教育的三大支柱之一高职教育的三大支柱是，课堂理论教学，利用图书馆提供的资料自学和实训教学。高职艺术设计专业类的高等教育，由于自身的专业特点，学生自学和实训教学尤为重要。在高职艺术设计专业类专业的教学过程，无论是基础课，还是专业基础课，或是专业课，几乎全部要求学生能够亲自动手完成，在学习的课程中实训教学的内容占到整个课程和课时的三分之一以上，学生在实训教学中将平面的设计构想，在实训过程中通过三维软件创作成三维立体的虚拟现实物体，锻炼了学生的动手能力和设计能力，全面培养了学生的综合素质。这种扎实的实训教学在中、初级教学中从未有过，显示出高职学习的特点，充分体现了实训教学在高等职业教育中的重要性。可以说，实训教学也是教书育人的重要阵地。

1.2完善的实训教学条件，为学生开拓新的学习领域在高等职业学院，实训条件是衡量学校办学水平的重要标志。由于高职艺术设计专业类教学中实训课程多，实训条件的好坏显得非常重要，直接影响人才的培养和教学质量。本学院的实训教学条件随着专业增加和学生人数增多，不断地有所改善，已能基本满足本学院各专业学生的学习需求。本校实训室已有机房、摄影棚、装饰工棚、建筑模型室、建筑工棚等多个实训室，配备有各种电脑、摄影设备、建筑施工设备、模型制作设备等，这种完善的实训环境和条件为学生们学习开拓了一个崭新的领域，使学生的设计从平面走向立体，从图纸走向制作，观察视野得到拓展，动手能力得到了锻炼，全面培养了素质型的人材，保证了教学质量，从而使实训教学的重要性更为突出。

2高职艺术设计专业的培养目标显现实训教学的重要随着时代的前进，社会的发展和物质与文化生活的提高对高职艺术设计专业人材的需求越来越明显。作为培养设计人材的摇篮，高职艺术设计专业学校的培养目标在不断变化和进化，而要实现这一培养目标，实训教学的重要性不容忽视。

2.1在实训教学中培养学生的创新精神在学习中创新，在设计中创新，是高职老师在艺术设计专业教学中对学生的基本要求。学生这种创新意识的培养，离不开实训教学这一重要环节，当学生有了新的设计思路，必须通过完善的实训条件将其从平面的设计稿制作成真实的立体作品，实训教学的重要性在此得到充分展现，经过长期实训制作过程的训练，学生的创新作品在实训中不断涌现，创新能力在制作过程中得到不断培养，这正是新时代高职艺术设计专业教学的培养目标。创新型人材的培养离不开系统的实训教学。

2.2在实训教学中锻炼学生的绝活意识一招精，吃遍天，在本学院的培养目标中，养成学生绝活意识的理念非常明确。所谓绝活就是别人不会做的你要会做，别人会做的你要做精，要有与众不同创作思维与表现能力，这种绝活意识的培养来自于实训教学。例如，装饰1班有位同学擅长书法，是书法协会会员，堪称我院一绝，他在学习和设计过程中，将自己的绝活在完成各类作业中发挥得淋漓尽致。他利用实训条件与环境，在包装设计，展示设计，书籍装帧设计及毕业作品的设计制作中，都充分运用了自己的绝活，使他的作品与众不同，别具一格。而这种绝活意识的形成是在实训过程逐步培养起来，由此也进一步证实了实训教学的重要性。

3高职艺术设计专业类高职生的现状，凸显实训教学的重要性当代高职生是伴随着游戏机和电脑长大的一代，生活面窄，动手能力差，这在高职艺术设计专业类高职生身上犹为突出，如何改变这种现状，是高职教育工作者的历史命题。