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关键词:三级网络;港航管理局;实践与思考
这两年,江西省、市、县在信息化的建设方面取得了一定的成果,然而和国内一些发达省份相比还是有一定的差距。主要问题集中在网络硬件的薄弱基础,信息服务和软件开发相对滞后,对信息资源的开发和利用都存在很大的不足,在信息安全方面也存在很大的隐患,自动化办公不完善等。诸如此类的问题大大影响了行政效率的低下。所以,我们必须要加快和规范信息服务网络系统的建设,从而进一步地提高现代化的行政工作效率。
1 港航管理局网络系统设计与思路架构
江西省的港航管理局网络系统主要涵盖了应用系统建设、与会商系统建设、基础数据库建设、基础传输系统建设、应急指挥及数据处理中心建设等领域,目标就是为了实现服务于江西省网络数字化的综合服务信息平台,为了确保服务信息系统的稳定、平滑、可靠升级,我们应该统一使用相同或相近的技术架构。
系统的方案设计,主要是依靠ITOIP的技术构架,利用多媒体集合通讯、IP承载网络、全网智能管理中心及数据存储系统等几个部分,通过IP统一协议整合和规划设计,为保证网络为IT系统的建设提供永久、可靠的服务,从而达到数字化IT信息系统建设的目标和需求。ITOIP的解决方案主要为三级网络系统。是为了充分打造整合、开放、简洁、便利和高效的各项IP信息的基础设施。把管理局信息存储、网络通讯设置、计算三块IT基础设施利用整体整合到一个统一的IP的架构上,这样就完全实现了信息的存储、加工、整理、搜集、传送、的信息通道。
2 港航管理局元数据工作模式研究
元数据通常是为了帮助存取、查找、管理和使用当前信息资源。换句话说,元数据就是一个为了描述数据其自身内容的具体特征以及其它的一些特征的数据的标号,元数据的目的就是为了更进一步地加强对信息资源的充分利用、发现、开发、识别、评价和组织。同时还要不断地对相互关联的同等信息资源进行具体的选择、调用、定位,追踪具体的信息资源,观察和对比在使用过程中信息资源的不断变化,从而实现了网络信息资源的进一步整合、长期保存和有效管理。
具体来说主要有五类:管理型元数据、描述型元数据、保存型元数据、技术型元数据、使用型的元数据。管理型元数据通俗地讲就是用来支配和管理相关网络信息资源,比如在翻版和版权之间的跟踪、信息的加工和收集、数字化信息标准的选择、排架信息传送、版本信息资源的控制等;描述型元数据最常见的功能就是描述所有文献信息的详细结构、具体的特征,比如专题信息索引、编目信息记录、书目的信息资源、网页链接、文摘简介等。
具有特色的信息资源的建设,通常都是采用元数据进行描述相关信息的具体对象,进一步实现那些具有特色的信息资源的检索和存取。利用元数据独有功能对一些特色的信息资源的运行模式、特征和系统运行的总体性能做出相关的规定和描述,从而实现用户检索使用、数据同步采集系统自动同步等功能。
3 港航管理局网络系统安全性设计
由于江西省港航管理局网络系统是一个涵盖各个领域的科技数据资源中心,数据量十分巨大,数据的安全可靠最为关键和重要。大家都知道,安全性技术体系最关键的地方就是从技术的层面上,搭建了信息系统的安全防范体系,这其中网络平台、有通讯平台、应用平台、系统平台的安全和防范技术的管理。
3.1物理安全性
物理安全就是为了保护网络设施和设备以及与其相关的机械设备,为了防止一些自然灾害所造成的损失,比如水灾、火灾、地震、泥石流等认为不可抗拒的环境事故以及有些人为操作上的失误与错误所引发的全部事故和破坏过程。它主要包括三个方面:环境安全、设备安全、媒体安全。
3.2 网络安全性
网络系统的安全涉及到平台的各个方面。按照网络OSI 的7层模型,网络安全贯穿于整个7层模型。针对网络系统实际运行的TCP/IP 协议,网络安全贯穿于信息系统的几个层次,主要包括以下几种安全:物理层安全、链路层安全、网络层安全、操作系统安全、应用平台安全、应用系统安全。
4远程会商系统与应急指挥建设
会商系统与应急指挥属于利用视频进行多媒体通信和交互数据,它主要使用的技术有微电子技术、GIS技术、VOIP电话技术、计算机通信技术以及图像通信技术,进行远程或本地的点对点的数据等交互式信息实时通信、双向音频和视频的一种新型技术。
会商系统与应急指挥的目的就是为了能够将相隔不同地点和区域的会议室的视频设备经过光缆的连接,使所有方与会人员都能相互进行协商、讨论、学习或开会,进行面对面对话,所以广泛地应用于所有类的远程教育,行政会议,商务谈判以及作战指挥等事物中。应会商系统与应急指挥具有高效、真实、实时、便捷的特点,是当前一种颇受欢迎的简便而又有效的集指挥、管理、协同决策以及教学的技术手段,在国内各行各业都已开始了广泛使用。港航局中心会场作为整个视讯会议系统的主会场,同时流媒体系统、视讯系统管理、数据会议系统,实现整个系统流媒体应用、调度管理、数据会议召集及调度等业务功能。系统同时包含多个异地分会场共多台视讯会议终端和放置在领导办公室的桌面可视电话会议终端。
关键词关键词:DHCP;SVI;三层网络架构
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号文章编号:16727800(2013)008012302
作者简介作者简介:朱晔(1980- ),女,硕士,江苏省泰州师范高等专科学校讲师,研究方向为计算机网络。
1 DHCP协议
DHCP(Dynamic Host Configure Protocol,动态主机配置协议),用于网络中动态给主机分配IP地址和网络管理员的负担和IP地址的错误分配,使网络集中管理,便于管理员迅速地验证IP地址和其它参数,且有利于主机移动到不同的网络上而不需要为其重新分配IP地址。
2 SVI简介
SVI(Switch Virtual Interfaces)是交换机虚拟接口,三层交换机通过SVI实现VLAN间路由,实现的方法是在三层交换机上为各VLAN创建VLAN接口(SVI),并为SVI口配置IP地址,作为各VLAN中主机的默认网关。
3 三层网络架构简介
三层网络架构从下到上依次为接入层、汇聚层和核心层[1],是目前单位企业构建网络的流行模式,使用此模式构建的网络易管理、更可靠、更安全。
(1)接入层(Access Layer)。接入层是最底层,直接和用户计算机相连,为用户提供对网络的访问接口,是整个网络的可见部分,也是用户与该网的连接场所。该层可以通过VLAN技术实现广播流量的隔离,避免广播风暴,提高网络的通信效率;该层还可以对端口进行安全设置,控制不安全用户接入,提高网络的安全性。
(2) 汇聚层(Distribution Layer)。汇聚层是中间层,用于把大量接入层的路径进行汇聚和集中,并连接至核心层。该层具有路由功能,实现不同VLAN间的相互通信。该层还可以设置ACL(访问控制列表),实现用户访问网络的权限控制。
(3)核心层(Core Layer)。核心层是最高层,是网络的高速交换主干,负责数据交换和转发,对协调通信至关重要。该层通常会使用冗余链路增加网络的可靠性,不对数据进行过滤和控制,以免影响网络通信。
4 基于DHCP和SVI的三层网络架构
本文采用Cisco Packet Tracer [2]模拟软件来构建网络, Cisco Packet Tracer 模拟软件是一款免费软件,是目前最为常用的、功能最全、操作最为直观的研究网络架构的工具,使用者可以在软件的图形界面上直接使用拖拽物件建立网络拓扑,可根据需要对网络设备进行相应的配置。
以企业网为例,构建交换网络的三级结构,实现内网主机自动获得IP地址,使用三层交换机的路由功能实现内网互通。具体做法是:使用四台2950-24二层交换机分别作为A厂区、B厂区、行政部、办公楼的接入层交换机,连接用户。
使用两台3560作为汇聚层交换机,汇聚二层交换机的数据;使用一台3560作为核心层交换机,连接内网服务器,实现内部网络互通,具体拓扑结构如图1所示。
(1)IP地址规划。A厂区的IP地址网段为192.168.2.0,网关为192.168.2.1;B厂区的IP地址网段为192.168.3.0,网关为192.168.3.1;行政部的IP地址网段为192.168.4.0,网关为192.168.4.1;办公楼的IP地址网段为192.168.5.0,网关为192.168.5.1,内网服务器的网段为192.168.8.0。
(2)接入层交换机。由于主机是从DHCP服务器自动获取IP地址,本网络对于接入层交换机不进行任何配置,只作为扩展网络使用。
图1 网络拓扑结构
(3)汇聚层交换机。本网络中的汇聚层交换机的主要作用有两个:一是使用SVI实现不同VLAN间主机的互通;二是作为DHCP服务器,配置DHCP服务,给不同VLAN的主机分配IP地址。以A厂区、B厂区汇聚的三层交换机为例,核心配置如下[3]:
测试实验结果:①在PC0计算机上成功获得DHCP服务器分配的地址。同样地,PC0、PC1、PC2和PC3都能从三层交换机中获得相应的IP地址;②测试PC0和PC2互通。将汇聚层交换机和核心层交换机相连的上联接口F0/1配置IP地址,成为路由口。为了使汇聚层交换机能够访问内网Web服务器,需要配置路由协议RIP。
(4)核心层交换机。配置核心层的路由协议,使得全网互通,RIP路由协议配置如下:
Switch(config)#router rip
Switch(config-router)#net 192.168.6.0
Switch(config-router)#net 192.168.7.0
Switch(config-router)#net 192.168.8.0
Switch(config-router)#version 2
Switch(config-router)#no auto-summary
经过这样的配置,整个企业就能够互联互通,内部主机也能访问内网服务器。
5 结语
本文对基于交换机的三级网络技术进行了研究,使用了Packet Tracer模拟软件来实现了DHCP服务的配置,解决了内部主机动态获得IP地址的问题,同时使用三层交换机的SVI解决了路由的问题,实现了内部主机互通。值得注意的是,实验中的主机获得的IP地址和DHCP服务器在同一个网段,如果不在同一网段,该如何解决有待于以后进一步实验。
参考文献参考文献:
[1] 锐捷网络.网络互联与实现[M].北京:北京希望电子出版社,2006.
[2] 思科公司.思科网络技术学院教程[M].北京:人民邮电出版社,2004.
关键词:三网融合;光传输;CWDM技术
中图分类号:TN929.1 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)04-0024-01
在我国光传输网络技术的兴起已有十几年的发展,与之相配套的电信网络、广播电视网和计算机网络的发展更是迅猛。这三种网络通讯技术的发展相互渗透,相互协调,相互促进。并已有逐步整合成一个网络的趋势,利用光通信技术为服务载体,将三网融合与之配套整合,实验三网的互联、互通、资源的合理分配和应用。而三网的融合包括网络的整合、业务内容的统一化管理、监管的任务分配。这些对传统网络瓶颈的解决,网络传输的监管,信息传播的内容监控等等都有极为重要的意义[1]。而这一切的基础就是广播电视网、计算机网络和电信通讯网络的整合成为统一的综合信息网络,实现网络的统筹规划和共享信息的建设。利用其广谱的波长范围可以用于数据的传输,数学计算,对应加密等等。人们常常利用这一性质,即经济简单快捷的数据传输方式,WDM传输数据。而密集型光波复用系统,即技术上多采用单个光纤载体,多路复用的方法紧密光谱间距的技术。
1 三网融合的基本内涵
其内涵涉及的领域和技术层面的东西较多。例如在三网融合的概念中,可以反映出较多反映出融合的相关技术,通信行业的融合,P2P的端到端的融合,政策和行业规则的融合,关键技术的互通性和兼容性融合,三网的融合绝不仅仅是融合本身,其更多涉及的是政府、企业、服务商、用户、协议等等方面。三网融合在多方方面表现出了较多的一致性,例如在专业技术上,可以实现相互之间的互通互联,在应用上三网之间可以利用其共有的特性以TCP/IP协议为载体传输。而融合后的网络监管和这一数据传输领域相关的鼓励惩罚政策也逐渐趋于完整化。三网融合将在多方面产生更为丰富的内涵,是终端用户拥有更多的切身体验和选择的机会。
2 三网的技术特点
电信网是一种语音交换网,公共性质的服务网,其恒定、对称的话务量、数字电路带宽窄,投资较高是其基本特点。而强大的覆盖面积和广阔的传输网、严格的管理和运营商和客户长期的服务交互关系又是其优势所在。广播电视网的发展已经经历了几十年的发展历程,全世界有线电视用户超过20亿,在中国有线电视用户就达到了3亿人群的用量。极高的普及率,接入带宽最宽,信息获取的便宜性,相对较低的成本价格,监管的可靠性。尽管普及率高但网络分散,各自为政,没有严格的技术标准和网络规划,网络多为单向网络,互通信息较差,网络质量不高,可靠性低,缺乏与之相关的专业人才,技术水平与国际相比较低。计算机互联网技术是近十年快速发展的通信技术,其增长的数目和使用的人群呈指数型增加,目前近乎于人人都与网络相关[2]。计算机网络效率高,成本低、信令、计费和网管简单,带宽不固定,成本基于带宽或流量,与距离和时间无关,TCP/IP是目前唯一可为三大网络共同接受的通信协议,没有电信铜缆和交换电路的包袱,技术更新快,成本低。P2P的性能传输性能无法保证,实施业务质量无法得到保障。
3 三网融合面临的挑战
我国的三网长期的分别被不同的行业主管,随着需求的广泛和用户享受服务的升级,越来越多的问题摆在广播电视网、电信网和计算机网面前,如何解决这不在是单一部门的事,更需要多部分协调发展,协同调配才能找到未来网络通信的明天。首先,从计算机网络到有线电视网再到广播通讯因其通讯方式的不同所带来的应用也不尽相同,比如广播电视的传输就是单向的由发射端来决定,而用户常常只能被动的接受,相互的信息交流近乎没有,但传播的内容能够得到严格的控制。而计算机网络的传输交互方式所拥有的较为丰富的互性,但内容的监管却极为松散,不良信息的传播得不到应有的控制。其次,没有合适标准化协议,各行其是。最后网络传输技术在三网融合过程中可以发挥巨大的作用,使信息的传递可以实现点对点的真实性,可靠性[3]。
4 结语
政府推动三网融合的重要目的是促成多家市场竞争主体,形成市场的良性循环竞争,一方面,融合后的网络实现了多网络对接,给广大用户带来交互式的方便。信息化时代的到来的前提是通信技术的发展和信息交互式的快捷便利,而广播电视网、计算机网络和电信网的三网融合都将为这一跨时代的技术变革提供了可能。我们有理由相信三网融合讲给我们带来更加美好的蓝图。
参考文献
[1]杨振丽.基于三网融合下光传输网络平台技术研究[J].科技与企业,2014(12):147.
关键词:三网融合;计算机网络;安全问题
中图分类号:TN915.08;TN943.6
1 三网融合概述
1.1 三网融合概念。三网融合是通信融合的广义说法,主要是指广播电视网、互联网、电信网的融合,现阶段三网融合的发展已经不仅仅局限于三大通讯网络的物理结合,而是通过高层业务应用的应用对网络通信系统的优化。三网融合主要表现三个以上网络技术的趋向一致性,从而实现通讯信息在网络上的互通互联,业务上的交叉和渗透。在网络应用上,一般使用统一的IP协议,在经营上互相合作、相互竞争、明确职能关系、从而构建出完善的信息服务监管体系。
三网融合建设完成之后,网络用户不需要使用电话、电视、物联网等多个线路来实现信号的传送,只需要三网融合线路就可以获得所有通讯服务,也就是说用户可以通过一条通讯线路就可以完成打电话、看电视、上网等日常信息处理,但是随着用户通讯途径的拓广,随着而来的网络安全问题也变得日益严重起来。
1.2 我国三网融合发展现状。近几年来,世界上很多发达国家、发展中国家都陆续投身到三网融合建设中来,我国相较于发达国家,三网融合建设仍处于起步阶段。2002年我国首次提出三网融合建设纲要,倡导“电视、电信、计算机三网融合”,2009年,在我国国务院常务会议上,提出“加快推进广播电视网、互联网、电信网的三网融合,同时会议还明确提出了三网融合建设方针,可见三网融合建设是我国经济建设的重要组成部分。2010年后,我国先后在20多个试点城市开展三网融合建设,这也标志着我国三网融合建设进入实质性推行阶段。
2 三网融合下计算机网络安全问题
三网融合下的计算机网络安全问题,一直困扰着我国计算机网络技术安全科研人员,如何快速找到网络危险来源进而更好的抵制网络威胁,是科研人员要考虑的重要问题。三网融合下计算机网络安全威胁主要分为两类,即人为故意攻击和破坏、非人为灾害和系统故障。本文主要从计算机网络安全角度介绍人为故意攻击和破坏手段,主要有以下几种。
2.1. 网络协议欺诈攻击。此类计算机网络安全攻击是利用网络协议漏洞进行信息系统攻击的,通过假定的数据包和一系列欺诈信息,造成计算机网络出现“错误认证”现象的网络攻击手段,如源路由和源IP地址欺骗攻击,通过对网络节点IP的自封包装或修改,冒充可信IP网络对其进行网络攻击。
2.2 拒绝服务攻击。在三网融合的网络环境下,会经常出现拒绝服务现象,攻击者会加载多个服务侵占对方全部网络信息资源,使得网络无法供其他用户使用。其攻击目的就是让网络系统失去全部或一部分服务功能,使网络失去服务请求能力,实现对整体网络安全系统的破坏。在这些网络服务攻击中,以网络协议为核心的服务攻击最为普遍,由于网络协议是针对不同网络平台制定的,其本质上没有太大区别,所以该网络攻击手段具有良好的平台无关性。
2.3 内存缓冲攻击。在程序缓存时,内存缓冲攻击经常将大量垃圾内容加载到缓冲区当中,致使缓冲区溢出,程序将无法执行当前命令,从而破坏网络程序的正常堆栈。普通的缓冲区堆积信息一般不会造成网络系统的瘫痪,所以为了实现其攻击目标,网络攻击黑客通常会在缓冲区溢出程序中运行shell用户,通过shell执行攻击指令。在网络程序有root权限的情况下,攻击者就可以通过内存缓冲攻击对网络系统实施任意操作指令。
2.4 计算机病毒攻击,是网络安全攻击中最常见的一种攻击手段,通过计算机病毒的传播行为和不断自我复制干扰计算机网络程序正常运行。计算机病毒会广泛传播的主要原因就是目前我国计算机windows系统安全级别较低,对访问权限和系统资源都没有进行有效的保护措施。
3 传统的计算机网络安全技术
计算机网络安全技术是为了抵御网络攻击应运而生的网络技术,传统的计算机网络安全技术主要有以下几种。
3.1 虚拟计算机网路技术。是指不同区域内的计算机通过网络管理设备虚拟连接组成的虚拟网络,它消除了不同区域内的通讯限制,使多个网络可以共享一个信息平台。目前的虚拟计算机网络技术有局域网技术、虚拟专网技术等。
3.2 防火墙技术。防火墙是互联网在各基层网络之间设置的安全保护屏障,在网络进行信息传送之前对信息来源进行安全检测。防火墙主要分为三类:服务型、应用网关型和过滤型,其安全技术主要是对信息数据进行检测。防火墙有软件防火墙和硬件防火墙之分,硬件防火墙的安全性能好,但是其造价非常昂贵,只使用于对网络安全环境要求较高的网络系统;软件防火墙虽然安全性能较差,成本造价低,对于网络安全环境要求较低的网络系统软件防火墙应用更为广泛。
3.3 入侵检测技术。入侵检测技术是防火墙的加强和延伸,它是一种检测网络安全策略的行为技术,能够同时应对不同网络形式的攻击。入侵检测技术主要分为三类:基于网络的入侵检测技术、基于主机的入侵检测技术、分布入侵检测技术。
3.4 用户访问控制技术和数据加密技术。对网络通讯信息进行数据加密可以有效的保护网络传输过程中的内部文件和数据信息,是对动态网络信息的保护。访问控制主要是对静态网络信息的保护,通过不同系统的安全检测,对传送至各个系统的文件进行安全检测。
4 三网融合下的计算机网络安全架构
三网融合下的计算机网络安全体系,主要采用分级、分层处理。
4.1 分级处理。分级就是根据计算机网路安全的级别制定不同的防护措施,对安全级别要求高的领域如政务系统、公安系统、电台系统等采用级别、安全系数较高的计算机网路安全技术;对安全级别要求不高的如普通网络用户采用级别、安全系数一般的计算机网路安全技术。级别、安全系数较高的计算机网路技术主要是通过专用的防火墙、各类网闸、杀毒软件、入侵检测系统等,使网络系统在安全环境下进行信息传递。级别、安全系数一般的计算机网络技术主要是通过杀毒软件、普通的网络防火墙实施对计算机网路系统的安全防护工作。以上文提到的电台计算机网络安全维护技术为例,电台的外网和内网的网络安全技术就是分级处理的,电视制作播放的视频数据需要级别、安全系数较高的安全保护,因此在内网制作播出的视频数据传送之间的网络采用隔离网闸技术和杀毒软件双重保护,外网采用级别、安全系数较低的入侵检测系统和普通防火墙保护。
4.2 分层处理。(1)分层处理从信息内容和网络安全两个层面选用计算机网路安全技术,并建立完善的网络安全体系。三网融合下的网络信息量非常庞大,在大量危险信息充斥网络的情况下,单一过滤危险信息解决不了网络安全的根本问题。所以在计算机网络安全技术改革中,首先要制定完善的计算机网络法律体系,确定信息安全标准。之后在通过计算机网络安全技术的分层处理,对计算机网络安全进行保护,采用的技术手段主要有:1)利用数据加密技术对通讯信息内容进行加密;2)通过网络防病毒技术实时检测信息内容的病毒并进行处理;3)设置网络监听、过滤不良信息机制。计算机网络层面技术方法有网路访问控制、入侵检测、防火墙等技术,在需要保护网络和单元之间设置一个安全屏障,以便对外来信息进行安全检测或过滤。(2)分层处理也可以从广域网、大型局域网、中型局域网、小型局域网、TC机的角度划分,以基础网络为基准,把网络分为内网、外网、内外网之间三个部分。主要是为了解决内网和内外网之间的计算机网络安全问题,针对每个基层网络的特点制定不同的安全策略。
5 总结
近年来,我国三网融合建设已经具备了网络基础、市场空间和安全技术等发展条件。随着三网融合的飞速发展,建设过程中的信息和网络安全也备受关注,通过对计算机网络安全技术的改革和创新,目前我国的三网融合安全体系已初步建立,相信未来的三网融合建设会更加稳定向前发展。
参考文献:
[1]熊磊.三网融合下广电网络运营商发展战略研究[D].华中科技大学,2012(10).
[2]朱建军.三网融合视野下的网络安全与信息监控初探[J].公安研究,2011(1).
1.1设计流程要点分析
三维网络教学素材制作要点是先要根据教学内容需要获取相关模型不同角度的平面图片,然后对其进行三维建模,模型建立以后对其赋予纹理,材质和色彩,然后把模型放置在场景中,这时可以根据需要对模型设置相应的动画,然后运用软件中的虚拟摄像机进行拍摄,生成动画视频文件(如图1)。在设计学科中应用三维动画展示最多的是建筑设计、服装设计、工业设计等,恰好MAYA软件主要是偏向于影视制作,对于各种场景和人体的动画制作更加突出,可以根据不同专业方向的需求制作出合适的模型,按照不同需求对模型赋予材质和色彩,使其具有和实物基本一样仿真的纹理效果,最后根据视觉需要对模型进行动画设计,调整好虚拟摄像机的各项参数和场景灯光,对运动的虚拟模型进行拍摄,获取一系列相应的图片和视频文件,然后在后期软件中进行编辑,由于生成的文件太大,需要进行一定的压缩才能实现网络教育资源共享。
1.2设计步骤及方法
(1)根据设计学课程的专业需求和课件内容,搜集相应的图片,最好是多角度的,或者根据事先设计的思路手绘出大体的图片。(2)根据平面参考图片初步绘制底稿,然后建立三维模型,在设计学科各专业中应用到的模型多数是建筑或者精细零部件,因此基本都要进行细节刻画,这时将基本模型导入Zbrush进行细节刻画,然后再导入到MAYA软件中。(3)对整个场景和灯光进行一个合理的设置,然后给模型赋予形象的材质和灯光,使模型具有真实的材质效果。(4)根据人的肉眼对视觉的分辨度,我们将动84画的帧数设置为24帧每秒,这样可以达到一个最佳的观看效果,事先在时间轴上找出关键帧的位置,然后再把对象和整个场景进行动画设置。(5)对模型的灯光材质和色彩设置完毕以后,设置动画场景中的摄像机,调整其运动和路径的各项参数,以达到多角度更清晰的拍摄。(6)设置好的动画,检查后进行渲染输出设置,这里应该注意文件的格式和名称,渲染器和渲染范围的选择,经过渲染的图片将保存到指定的目录。(7)在后期制作软件中进行字幕设置,事先用录音设备录制需要的语音,并添加到时间轴上,渲染输出视频文件。(8)由于输出文件太大,这里用Flash软件进行压缩,调整好适合上传到网络服务器的视频文件,生成最终的视频并上传到网络服务器,实现教学资源共享[4-6]。
2三维动画在设计学中的几个制作难点分析
这次研究任务是利用MAYA软件建立设计学中常用的模型,然后根据需要制作出生动、形象的互动媒体,经过优化的视频文件最终上传到网络上让学生在电脑面前能共享教学资源。下面主要阐述了工业设计中的曲柄摇杆运动机构、相机模具、以及服装的虚拟设计中的要点和需要注意的几个细节问题。
2.1曲柄摇杆机构的动态演示
这种机构是工业实验室中很多大型仪器内部机器的运动原理,这种机构的核心是曲柄和连杆的连接运动,首先需要分析这种机构是由基座、曲柄、连杆等附件构成的。建模时要参考机器图解,把每个机器的相同构件建立模型库,个别不同的单独建立,这样用的时候可以分类挑选,这种机构关键的地方在动画演示,和其他模型的动画技术不同的是它的构件协同运动要以物理原理为基础,在动画演示时根据不同需要在模型库中挑选出来,通过渲染生成演示的所需效果[7]。
2.2相机模具的三维仿真
相机模具设计主要分以下几个主要步骤,根据铸造理论,物体在温度逐渐下降而凝固的过程中体积会缩小。因此在进行模具设计时,必须考虑材料对零件大小的影响,通常的做法是根据材料的特性适当加大参考模型的尺寸。这样在元件成型后会略有收缩,最后生成的零件才能达到设计要求,因此在尺寸设计上比实物要稍大一点,注意要建立凸模和凹模两个零件模型。相机面壳模具采用直浇注系统,浇注系统可分为直浇注系统和横浇注系统,由主流道、分流道、浇口、冷料穴组成。最后创建铸模零件,铸件完成后,可以将创建的模具体积块、铸模零件等沿着指定的方向和距离展开,以便清晰地显示模具型腔和型芯系统的结构。通过MAYA软件我们建立了模具所需部件的三维模型,并且实现了多角度动画演示[8]。
2.3三维服装设计及展示方法
在这里三维设计和模拟的目标是开发一个人机交互的图形环境,并且根据织物的特性和生产过程模拟人们的行为,按照自己的想象画出与成衣一样的效果。三维设计不仅能做到所见即所得,还能让模特穿着你设计的服装在T台上行走,而且衣服、头发受虚拟重力、空气阻力、风力的影响,可将任何布料纹理图片贴到设计的三维服装上观察效果,在整个设计过程中几乎不用手绘。MAYA软件中有自带的布料和毛发模块,为虚拟设计提供了便捷的平台,将围绕人体所建的衣服模型转为布料进行仿真[9]。制作主要方法如图2所示。
3三维软件在网络互动教学中存在的问题
3.1存在的问题
基于设计学科专业在教学实践中的模型多是有待于开发和研制的,因此很少有可供建模的物体图片供于参考,建模的第一步也是依靠设计者的想象绘制出的各种角度的草图来大概完成,然后再一步步修善的,这样就会浪费很多的前期建模时间。这里设计者的思路决定大概建模的方向,根据草图建立的模型反过来指导设计者的作品进一步的完善,两者是相辅相成的关系。立体模型的运动模拟会发现许多靠人的大脑无法想象出来的问题,只有用三维动画的方式加以演示才能弥补人脑想象不足的地方。
3.2解决思路和方法
(1)在建筑设计上,由于教师对于建筑设计的基本知识不是很了解,因此单从审美角度出发建立的三维模型不一定一开始就能够投入到实际生产当中去,这里还要考虑很多的建筑结构原理,因此需要和这方面的专业人士加强沟通和交流,才能不断提高制作出优秀的用于建筑设计课程教学的作品。(2)在工业设计方面我们的作品很多是用于申报专利的,因此没有现场的多角度照片用于建模时候的前期参考,这就要求教师队伍紧密配合,加强手绘的本领,这样为三维动画的最初建模提供好的条件,节约后期的人力和时间成本。(3)另外三维动画制作过程也是一项繁琐的程序,从最初的选材、建模、材质编辑、场景设计、渲染输出等各个环节都需要不同教师协同工作,合理分工,这样既能加快课件制作的速度,又能够找出局部问题及时加以解决[10]。
4结束语