图像设计论文大全11篇

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Abstract:Inthispaper,wepresenttwodifferentinterfacesbetweendigitalaimagesensorsandaprocessorforembedsystems,I/OmodeandDMW(DirectMemoryWrite)mode.InI/Omode,processorcanreadimagedatathroughI/Oport,andtheinterfaceissimple.InDMWmode,imagedatacanbewriteintoRAMdirectlywhileaprocessorissuspended.

Keywords:EmbedSystem,ImageCapture,ElectronicCircuit

一、引言

随着半导体技术的飞速发展，具有图像功能的嵌入式应用愈来愈多。从数码相机、可视电话、多功能移动电话等消费产品到门禁、数字视频监视等工业控制及安防产品，图像采集和处理已成为重要的组成部分之一。图像采集需要进行同步信号的处理，比通常的A/D数据采集过程复杂，电路的设计也较为困难。传统PC上的图像采集卡都是在Philips、Brooktree等半导体公司提供的接口芯片基础上，由专业公司开发生产。在嵌入式系统中不同的处理器和图像传感器的信号定义及接口方式不同，没有通用的接口芯片。另外，利用系统中的现有资源设计图像采集电路，可以减少器件数量、缩小产品体积和降低系统成本。所以，通常嵌入式系统中要求自行设计图像采集接口电路。本文针对不同采集速度的要求，提出了两种图像采集接口电路的设计方法。

目前市场上主流的图像传感器有CCD、CMOS两种器件，其中CMOS器件上世纪90年代产生，近年来得到了迅速发展。传感器的输出有模拟和数字两种。由于CMOS器件功耗小、使用方便，具有直接数字图像输出功能，作者在设计时选用了CMOS数字输出图像传感器件。其他方式器件的接口设计与此类似，将在讨论中说明。

本文内容做如下安排：第二部分简述图像信号的特点；第三、四部分分别介绍I/O和内存直接写入两种接口设计方法；最后部分是讨论。

二、图像信号介绍

图1给出了采样时钟(PCLK)和输出数据（D）之间的时序关系。在读取图像数据时用PCLK锁存输出数据。除采样时钟（PCLK）和数据输出(D)外，还有水平方向的行同步信号(HSYNC))和垂直方向的场同步信号（VSYNC）。对于隔行扫描器件，还有帧同步信号（FRAME）。如图2，一帧包括两场。图2中窄的矩形条是同步脉冲，同步脉冲期间数据端口输出的数据无效。

PLCK存在时，图像数据端口连续不断地输出数据。由于行之间以及场之间输出数据无效，在采集图像数据必须考虑同步信号，读取有效数据才能保证图像的完整性。

三、I/O接口设计

对于MCU、DSP处理器，I/O是最方便的访问方式之一。以I/O方式读取图像数据不仅可以简化电路设计，而且程序也很简单。但由于读取每一个像素都要检测状态，在处理器速度低的情况下，读取图像慢。在处理器速度快或图像采集速度要求不高的应用中，I/O接口方式是一个较好的选择。

1、电路原理和结构

在图像传感器和处理器之间，利用两个锁存器分别锁存状态和图像数据，处理器通过两个I/O端口分别读取。图3中，在采样时钟的上升沿数据锁存器保存传感器输出的图像数据，当处理器通过I/O口读取图像时，数据锁存器输出数据。其它情况下，锁存器输出处于高阻状态。处理器通过状态锁存器读取同步信号和图像就绪（Ready）指示信号。在数据锁存器保存图像数据的同时，状态锁存器产生Ready信号（从‘0’到‘1’）。处理器读取图像数据时，Ready信号自动清除（从‘1’到‘0’）。处理器读取状态时锁存器驱动总线，其他情况下输出处于高阻状态。

2、图像读取流程

要保证图像的完整性就必须从一场图像的第一行开始读取，对于隔行扫描输出的图像则必须从一帧的第一行开始读取。读取每行图像数据时，则从该行的第一个像素开始。因此，在读取图像数据前应先判断场和行的起始位置。图4是通过I/O接口方式读取图像数据的流程。读取每个像素数据前先查询数据状态，如果数据已准备好则读取数据。

3、同步信号检测

为了简化电路设计，用处理器直接读取同步信号，然后找出场和行的起始位置。

从图2可以看出，处理器读取同步信号时，信号可能处在同步脉冲状态（‘1’）或正常状态（‘0‘）。对于那些同步信号反向的器件，则分别为‘0’和‘1’。如果信号处于同步脉冲状态，第一次检测到的正常状态就起始位置。如果信号处于正常状态，则首先检测到脉冲状态，然后用同样的方法确定起始位置。

通过上述方法可以检测出场的起始位置和行起始位置。

4、用VHDL设计锁存器

在应用中，以上两个锁存器的功能和其他逻辑集中在一起，用可编程逻辑器件实现。下面分别为它们的VHDL表示。

设DO(0-7)是锁存器输出端，DI(0-7)是锁存器输入端，DM(0-7)是中间状态，Data_R是数据读信号（低电平时有效），则数据锁存器的VHDL描述为：

Process(reset,PCLK)--锁存图像数据

Begin

Ifreset=''''0''''then

DM<="00000000";--清除数据

ElseifPCLK''''eventandPCLK=''''1''''then

DM<=DI;--锁存数据

Endif;

Endprocess;

Process(DM,Data_R)--读取图像数据

Begin

IfData_R=''''0''''then

DO<=DM;--输出图像数据

Else

DO<="ZZZZZZZZ"--输出高阻

Endif;

Endprocess;

进一步设数据有效状态为Dstatus,状态读写信号为Status_R(低点平时有效)，则状态锁存器的VHDL描述为：

Process(reset,PCLK，Data_R)--数据有效状态控制

Begin

Ifreset=''''0''''orData_R=''''0''''then

Dstatus<=''''0'''';--清除状态

ElseifPCLK''''enentandPCLK=''''1''''then

Dstatus<=''''1'''';--设置状态

Endif;

Endprocess;

Process(Dstatus,Status_R)--读取状态和同步信号

Begin

IfStatus_R=''''0''''then

DO0<=Dstatus;

DO1<=VSYNC;

DO2<=HSYNC;

DO3<=FRAME;

Else

DO<="ZZZZZZZZ";--高阻状态

Endif;

Endprocess;

四、内存直接写入接口设计

在处理器速度较慢且图像数据输出的频率不能降低的情况下，采用上述I/O接口方法不能得到完整的图像。另外，有些应用中要求能够实时采集图像。为此，我们设计了高速数据图像采集方法―内存直接写入法。由于SRAM访问控制简单，电路设计方便，被大量嵌入式系统采用，本文以SRAM作为存储器。

1、电路原理和结构

内存直接写入方法通过设计的图像采集控制器（以下简称控制器）不需处理器参与，直接将图像数据写入系统中的内存中，实现高速图像采集。

图5是接口结构图，当需要采集图像时，处理器向控制器发出采集请求，请求信号capture_r从高到低。控制器接到请求脉冲后，发出处理器挂起请求信号HOLD,使处理器的外总线处于高阻状态，释放出总线。控制器收到处理器应答HOLDA后管理总线，同时检测图像同步信号。当检测到图像开始位置时，控制器自动产生地址和读写控制信号将图像数据直接写入内存中。图像采集完成后，控制器自动将总线控制权交还处理器，处理器继续运行，控制器中与采集相关的状态复位。控制器可以根据同步信号或设定的采集图像大小确定采集是否完成。

在图5中，控制器包括同步信号检测、地址发生器、SRAM写控制器、总线控制器和处理器握手电路等主要部分。同步信号检测确定每一场（帧）和每一行的起始位置；地址发生器产生写SRAM所需的地址；SRAM写控制器产生写入时序；总线控制器在采集图像时管理总线，采集完成后自动释放；处理器握手电路接受处理器命令、发总线管理请求和应答处理器。

2、SRAM写控制时序

采集图像过程中，控制器自动将数据写入到硬件设定的内存中。写内存时，控制器产生RAM地址（A）、片选信号(/CS)、读信号(/RD)和写信号(/WD)，同时锁存传感器输出的数据并送到数据总线(D)上。每写入一个数据后，地址(A)自动增1。采集时/CS保持有效（‘0’）状态而/RD处于无效状态（‘1’）。地址A的变化必须与/WD和数据锁存器协调好才能保证图像数据的有效性。

图6是控制器产生的SRAM信号时序图。用PCLK作为地址发生器的输入时钟，且在其上升沿更新地址值。同样，在PCLK的上沿锁存数据并输出到总线上。将PCLK反相，作为/WD信号，使得在/WD的上升沿地址和数据稳定，确保写入数据的有效性。

3、控制器主要功能的VHDL描述

描述控制器中全部功能的VHDL代码较长，而且有些部分是常用的（如计数器等）。图像采集状态产生和同步信号的检测是其中重要的部分。下面介绍这两部分的VHDL描述。

图像采集状态capture_s:

处理器的采集请求信号capture_r使capture_s从‘0’到‘1’，场地址发生器（计数器）的溢出位vcount_o，清除capture_s。

process(capture_r,reset,vcount_o)

begin

ifreset=''''0''''orvcount_o=''''1''''then

capture_s<=''''0'''';--清除

elseifcapture_r''''eventandcapture_r=''''0''''then

capture_s<=''''1'''';--置状态位

endif;

endprocess;

同步信号检测：

只有在采集状态capture_s有效时（‘1’）才检测场同步信号，场同步信号下降沿置场有效状态（vsync_s），场地址发生器溢出位vcount_o清除场有效状态。只有在vsync_s有效情况下才检测行同步信号，行同步信号下降沿置行有效状态（hsync_s），行计数器溢出信号hcount_o清除行状态。只有在行状态有效的情况下计数器才工作，且将数据写入RAM。

Process(capture_s,reset,vcount_o,vsync)

Begin

Ifreset=''''0''''orvcount_o=''''1''''orcapture_s=''''0''''then

Vsync_s<=''''0'''';--清除

Elseifvsync''''eventandvsync=''''0''''then

Vsync_s<=''''1'''';--置状态位

Endif;

Endprocess;

Process(vsync_s,reset,hcount_o,hsync)

Begin

Ifvsync_s=''''0''''orreset=''''0''''orhcount_o=''''1''''then

Hsync_s<=''''0'''';--清除

Elseifhsync''''eventandhsync=''''0''''then

Hsync_s<=''''1'''';--置状态位

Endif;

Endprocess;

五、讨论

我们在基于TI公司的TMS320C3X系列DSP开发的嵌入式指纹图像处理模块中分别用上述两种方法成功实现了指纹图像的采集。

采用I/O接口方式最关键的是要求处理器的频率远高于图像数据输出的频率。例如，如果处理的指令周期为20ns，读取每个数据需要10个指令周期，则数据的输出频率不能超过5MHz，它低于一般的CMOS图像传感器件最快的数据输出频率。例如国内使用较多的OV7610和OV7620，其正常输出数据频率为13.5MHz。在应用过程中，通常改变传感器中寄存器的设置值，降低其数据输出频率。

篇（2）

引言

随着短距离、低功率无线数据传输技术的成熟，特别是蓝牙、802.11b等应用的推广，无线数据传输应用再次成为应用的热点。本文介绍一款基于新加坡Winedge公司WE904芯片的无线收发模块，说明其在一个实时无线图像数据传输系统中的应用，以其实现一个低发射功率和低成本的实际应用系统。为低成本中低速的无线数据传输提供一种新的解决方案。

1系统简介

系统的简单框图如图1。此系统的简单工作过程为：①电脑眼负责图像采集和图像信号的A/D转换。②电脑眼输出的图像信号由DSP芯片TMS320VC5402（以下简称5402）编码压缩。③5402通过McBSP(多通道缓冲串口)实现与WE904模块的接口，实现WE904模块的配置，并且将编码后的图像信号以RS232协议的信号格式输到WE904模块，经调制后发送出去。④接收端的WE904模块输出TTL电平的信号，经过RS232电平接口的电平转换后由串口输入PC机。⑤PC机将收到的图像信号解码并显示出来。

2WE904无线收发模块WE915CTX1介绍

WE915CTX1无线收发模块的主芯片是新加坡Winedge公司的WE904。WE904是一款支持全双工的单片调频收发芯片，仅需少量外部元件即可实现无线收发功能，工作频率范围可以从0.1GHz到1GHz。WE904提供串行编程接口，通过串行编程接口可以灵活地调整收发频率、信号输出模式、是否支持全双工等参数。本系统在设计初期直接使用了WE904的模块WE915CTX1。WE915CTX1集成了WE904芯片和所需的外部元件，并提供了简明的使用接口，可以非常方便地嵌入到应用系统中。其主要的特点是：

①工作于902MHz～928MHz美国ISM频段，可以提供20个通道；

②使用FM/FSK的调制方式，频道宽度100kHz；

③提供数字信号和模拟信号两种输出模式，可用于数字和模拟信号的传输；

④灵敏度为-115dBm；

⑤在低输出功率0dBm时，可以提供约80m(数字信号)和300m(话音等模拟信号)的有效传输距离；

⑥传输速率可达57.6kbps，与传输距离有关；

⑦提供串行编程接口，可能灵活配置收发频率等参数；

⑧提供RSSI接收信号强度指示。

3WE904模块WE915CTX1的接口

WE915CTX1提供简单的用户接口，如图2所示。①VCC和GND为电源，电源电压为3.3～4.5V。②AudioIn为待调制基带信号的输入引脚。其输入信号可以是话音等模拟信号，也可以是数字信号。对输入信号的要求是，其交流有效值通常为140mV～200mV，更大的输入有效值能得到更好的信噪比，但也将占用更大的带宽。通常200mV将产生25kHz的频偏。TTL电平的数字信号输入AudioIn引脚时，必须先降低其电压有效值，这可以通过使用2个串联电阻分压来实现。例如，可以用1个10kΩ和1个1.8kΩ的电阻串联分压，但使用的电阻阻值不能太大，否则会使输入的方波波形产生严重的畸变。③AudioOut为接收信号的输出引脚。当输出模式设置为模拟输出（analog）时，输出信号有效值通常为140mV～180mV的已解调基带信号。当输出模式设置为数字模式（digital）时，输出信号Vp-p为3V左右的数字信号方波。④LNA_ON为低哭声放大器电源控制引脚，低电平有效。在接收时必须置低，能够得到约15dB的增益；在不接收信号时可以关掉，以降低功耗。⑤ANT为天线连接引脚，其输出阻抗为50Ω。⑥RSSI为接收信号强度提示。接收信号从-110dBm变化到-50dBm时，RSSI的电平大约从0.65V变化到1.70V。⑦CLK、DATA和LE为串行编程控制端口，用来实现对WE904芯片的编程控制。以下将详细介绍。

4WE904模块WE915CTX1的编程控制接口

WE904芯片内部有4个控制寄存器，用来对WE904芯片的工作状态进行控制。这4个寄存器分别是参考频率寄存器、发送频率寄存器、接收频率寄存器和模式寄存器。这4个控制寄存器的相应位的功能定义此处不作介绍，读者可以参考W904的芯片资料。对这4个寄存器的写入控制则是通过CLOCK、DATA和LE三个引脚业实现的，分别与模拟WE915CTX1的CLK、DATA和LE相对应，其写入时序如图3所示。

写入的基本过程为：①LE开始时为低电平。②当LE变为高电平后，数据在CLOCK的驱动下开始由DATA引脚移入内部的移位寄存器。数据的移位操作是在CLOCK的上升沿进行的。所以设计接口时通常使时钟CLOCK的下降沿和位边界对齐，这样在CLOCK的上升沿能有效的采样到数据。③在最后一个数据位移入内部移位寄存器后，LE在下一个时钟上升沿之前变低。在LE的下降沿，数据将由内部移位寄存器写入控制寄存器。④数据具体写入4个控制寄存器中的哪一个，是由DATA的最低两位的值来决定的。这两位称为装载控制位（loadcontrolbit）。⑤WE915CTX1要求在CLOCK上升沿到来之前，DATA的数据至少已经保持45ns,所以CLOCK的频率不能太高，建议取10MHz以下。

55402rMcBSP简介

5402是TI公司一款性价比非常优越的通用DSP芯片，有着广泛的应用。它提供有两个McBSP。McBSP是一种全双工的高速同步串行口，可以用来与系统中其它的DSP芯片、编码解码器等进行高速的串行通信。McBSP的操作由DSP芯片中一系列寄存器来控制。图4是McBSP的标准操作时序。无论是发送还是接收的移位操作，都是由帧同步信号FSX或者FSR的上升沿触发的，并且由时钟CLKR或CLKX来同步位边界。从FSX或FSR的上升沿到移位操作开始可以有几个时钟的延迟，图4所示为1个时钟的延迟。这可以由控制寄存器XCR2和RCR2中的相应的位来设定。在每一个帧同步信号之后发送或者接收的数据的位数也在控制寄存器XCR2和RCR2中有相应的设定，图4是McBSP的最简单的操作时序，对一般的应用已经足够，更强大的功能则需要更复杂的设计。

65402与WE904模块的接口设计

在本系统的设计中，图像数据的发送和对WE904模块的编程配置是使用DSP芯片5402的同一个McBSP来完成的。这了使这两个过程互不影响，在设计中还使用了5402的一个I/O引脚XF。图5为接口电路的简单原理，基本原理如下：①在对WE904模块配置期间，XF为高电平，LE的输入决定于McBSP的发送帧同步FSX，而发送时钟CLKX和发送数据线DX分别驱动WE904模块的CLK和DATA。②为了对WE904模块进行配置，McBSP的设置为FSX周期大于24个CLKX的时钟周期，高电平宽度设置为24个CLKX的时钟周期。CLKX在驱动CLK时先反相。这样即可得到与图4大体相同的时序，能够完成对WE904模块的配置。这里给出McBSP各个控制寄存器的参考值：SPCR1=0x0080,SPCR2=0x0262,RCR1=0x0000,SRGR2=0x301f,MCR1=0x0000,MCR2=0x0000,PCR=0x0b02。③在对WE904模块的配置完成后，XF设置为低电平输出，此时LE的输入值恒为高电平，因此，CLK和DATA的输入不会再改变WE904的设置。此时，发送的图像数据从DX串行输出，经分压后输入EW904模块的AudioIn。发送的时钟CLKX从FSR引脚输入。这主要是因为本系统的DSP时钟为100MHz，DSP的时钟经过内部计数器分频后仍然无法从CLKX引脚得到要求的几十kHz的时钟，所要求的时钟必须经过再次分频后（在寄存器FPER中设定分频参数）从FSG得到，而发送帧同步FSX将设置成在数据从DXR拷贝到XSR时自动产生。在模块的配置期间，FSR设置为输入，不会影响CLK的输入值。④XF在与FSX做或运算前经过了一次反相，主要是因为XF在此系统中还同时用于其它结构的控制，在图像的发送期间，要求XF为低电平。

图4

7RS232异步串行通信

本系统采用RS232异步串行通信协议。RS232异步串行通信接口是微机的传统外设接口，特点是使用简单，但速率较低。RS232接口在低速数据传输和工业控制、工业数据采集等方面有着广泛的应用。由于本系统要传输的图像数据已经得到较好的压缩，速率在几十kbps，所以本系统使用RS232串行口进行通信。当不需要握手时，最简单的串口通信只需要3条线即可完成连接，单向通信甚至只需要2条线即可。但是由于RS232串行接口的电平较高（通常为正负4V～12V），不同于通常的TTL电平，所以必须经过必要的电平转换。本系统中使用MAXIM的MAX232完成电平转换。RS232的通信协议的数据格式如图6所示。在每一个字节的传输时，都是以一个起始位开始，以停止位结束（停止位个数可设定）。在停止位前可以加入奇偶校验位，在各个字节之间还可以插入空闲位。起始位为0，停止位为1。空闲位也为1，与停止位有相同的电平。接收串口总线在检测到起始位的下跳沿时开始接收数据。在本系统设计中，由于数据是单向传输，RS232的数据格式直接由McBSP负责构建。之后送入WE904模块的AudioIn调制发送。如果要求双向的数据传输，则可以加上一个异步串行通信的接口芯片来实现，如TI公司的TL16C750。接收方的微机负责串口数据接收。串口接收程序的编写通常有三种：①使用C或汇编语言控制硬件；②使用Windows的API函数；③使用VB提供的Mscomm控件。本系统使用的是VB的Mscomm控件。这种方法比较简单，但是效率稍低，如需要更高效率的程序，可以选择前两种方法。关于串口收发程序编写的资料很多，这里不再详述。

8FSK无线数据传输中低频分量引起的误码

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1、装饰与功能的统一

传统建筑中的雕饰从功能上可以分为两种，一种是专门作为装饰的雕刻图像，例如墙面雕饰、对柱子的装饰等，是为了满足人们审美的需要或者宗教文化的表达。另外一种是对建筑功能更好的发挥例如在式单调的门窗上又创造出千变万化的窗格花纹样式，不仅可以装饰窗子，也可以通风采光。地面孔砖，可以帮助排水也装饰了地面。

2、技术与艺术的统一

传统雕饰是经过工匠的积累，运用高超的技术满足功能性的基础上，进行艺术探索，例如传统建筑上的鸱吻，以兽镇脊，防止雨水渗漏，既收装

3、隐含的警示、教育目的

传统雕饰图像一般都隐含着丰富的主题，例如包含的道家思想、易学、神权，对美好生活的祈愿等。也有许多装饰图像隐含着教育的目的，例如“鱼跃龙门”等历史典故和传说含有丰富的哲理和文化内涵，使生活在这样装饰环境下的人在潜移默化中受到教育熏陶。

4、祈愿吉祥的寓意

传统雕饰的图案纹样包含几何纹、动物纹、植物纹、图形等各种图案纹样。这些装饰图案根据形状、谐音等曲折的手法进行组合，大多具有福禄寿喜、吉祥如意等寓意，我们把这样的纹样称为吉祥图案，表达出人们对美好生活的祈愿祝福。

二、雕饰图像的题材分类

1、几何纹样类

几何纹样的装饰具有简洁明了，构图清晰的特点，我国传统的几何纹样主要有，万字纹、回形纹、工字纹、云纹等。

2、祥禽瑞兽类

动物类的纹样是纹样中最为生动的表达，有些传统的动物纹样是具有普遍性的，例如龙凤、麒麟等，龙是中华民族的象征，凤乃百鸟之王，麒麟则是古代传说中的祥瑞之兽。古人常常利用读音的相同和相近来达到一定的修辞效果，表现在家具上是各类谐音吉祥图案的出现和运用。例如，蝙蝠的“蝠”谐音“福”

3、植物花纹类

植物纹样能够使人赏心悦目，吸收自然的灵气。根据植物的特性，生长环境等不同的植物被赋予特殊的含义，莲花代表“净土”，寓意吉祥，象征“自性清净”。佛手、桃和石榴的组合，寓意多福、多寿、多子。荷花取谐音寓意百年好合，竹报平安，竹子和太平花的组合，寓意步步高升，合家平安；松树代表健康长寿。另外，兰草、百合、南瓜、葡萄等也会成为装饰常用的内容。

4、文字纹类

建筑装饰雕刻中的文字讲究文字的意义和形状的结合。文字组合中一类是文字牌匾，对联等直接的表达内容，一种是为了突出文字的装饰性，我们往往会对文字的形式进行多种的变换，使文字不仅意义表达准确，而且图案美观，例如“卍”“囍”“寿”字等与图案的组合。例如“卍”字与蝙蝠图案组成含义“万福”的图像。

5、人物故事类

人物故事类图案的构图较为复杂，一般用于屏风、门扇、戏台和柜类装饰上，题材以历史传说、神话故事为主，如暗八仙、群仙祝寿，以及来自三国、水浒、红楼等历史名著里的故事。也有当地人将生活的场景，如纺线、采桑、织布、农耕、祭祀、打鱼、狩猎的民俗生活融入到建筑等图案中，使建筑充满生活气息和人类社会进步的诉说。

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2光学系统设计

2.1结构形式及参数确定

变焦系统[3]有连续变焦系统和切换式变焦系统。模拟器大小视场之间并不要求连续变化，因此考虑采用切换式变焦系统，即在长焦光路中插入一组镜头来改变系统的焦距，实现大小视场的转换，大小视场共用相同的透镜组可减少透镜的数量，简化系统结构。如图1所示，光学系统由望远透镜组、变倍透镜组、中继透镜组、全反射棱镜组成。光学系统在结构形式上采用二次成像结构[4-5]，目的在于缩小后组透镜的口径，减小全反射棱镜的外形尺寸。按照模拟器的投影方向，中继透镜组将像面上的图像放大，在透镜组之间产生一个中间像，望远透镜组将放大的中间像以平行光投射出去。为了减小模拟器的横向尺寸，光学系统利用变倍透镜组的旋进和旋出实现大小视场的切换，在使用大视场时，变倍透镜组被旋转进入系统光路，在使用小视场时，变倍透镜组被旋出系统光路。光学系统的孔径光阑位于望远透镜组前600mm处，大小为Ф60mm，这种结构使轴外光束在第一组透镜上的投射高很大，第一片透镜的通光口径大约在Ф191mm，轴外像差难校正，因此应选取两片以上的透镜，由于透镜口径大，不宜采用胶合透镜。中继透镜组为一个近距离成像的透镜组，为了更好地校正像差，可选用孔径光阑在中间的对称式结构。考虑到整个系统的总长以及像差平衡，望远透镜组的焦距取f1=290mm左右，中继透镜组焦距取f2=80mm左右，放大倍率为-0.3倍。

2.2系统优化

系统是在小视场的基础上实现大视场的转换，因此首先对小视场进行优化设计，先分别优化望远透镜组和中继透镜组，再将两组和进一步优化。为了提高光学系统的像质，可在设计中引入非球面，合理选择非球面的位置，可有效地校正球差及轴外像差，在中继透镜组引入非球面，一方面有利于像散、畸变、以及彗差的校正，另一方面由于透镜的口径小，便于非球面的加工和检测。在望远透镜组和中继透镜组之间加入变倍透镜组时，透镜组的片数和材料根据像差的校正情况来确定。另外在保证变倍透镜组切换空间的前提下，控制望远透镜组和中继透镜组之间的距离以减小变倍透镜的口径，从而减小旋转电机的承重。模拟器采用数字微镜阵列DMD[6]作为图像生成器件，在光学设计时应考虑光源的导入，系统采用全反射棱镜实现光源光路的折转，不仅便于光源位置的调节，而且能使系统结构紧凑。棱镜相当于玻璃平行平板处于会聚光路中，会产生各种像差，像差的大小取决于玻璃平行平板的折射率和厚度，因此在优化过程中，棱镜应置于光路中和透镜组一起消像差。二次成像结构总长较长，因此在优化过程中，应对系统总长加以限制以满足转台对模拟器外形的要求。

2.3全反射棱镜参数的确定

如图2(a)所示，全反射棱镜[7]由两片棱镜组成，两片棱镜中间有很小的空气间隙(≤50μm)，由光源发出的光束在棱镜1界面2上发生全反射，又在棱镜1界面3上发生折射，被DMD反射后，再次透过棱镜1的界面2进入光学系统。由于空气间隙很小，从DMD反射回来的光束经过棱镜时，光轴会有很小的位移，但不会有角度的偏移。全反射是通过棱镜1实现，因此棱镜1的设计比较关键，在设计中主要是确定棱镜1中α角和β角的值。

3设计结果

根据以上思路，利用Zemax软件进行优化计算，得到如图3所示的光学系统，望远透镜组由4片透镜组成，中继透镜组由两个单透镜和两个胶合透镜组成，两组均采用重冕玻璃和重火石玻璃组合消色差；中继透镜组采用了2个二次非球面和2个高次非球面进一步校正像差。变倍透镜组由4片透镜组成，采用重冕玻璃、重火石玻璃以及火石玻璃组合消色差。望远透镜组4片透镜的通光孔径较大，在Ф158mm~Ф193mm之间。系统焦距的变化使模拟器实现了两个视场的转换，F数保证了测试的能量，入瞳距足以满足模拟器变焦系统与导引头光学系统光瞳的匹配以及导引头的安装空间，系统总长可保证模拟器在转台上的安装需要。变焦系统长焦和短焦的调制传递函数如图4所示，畸变如图5示。图4表明系统在35lp/mm处，长焦时轴上0视场调制传递函数为0.65，轴外1.0视场调制传递函数大于0.54；短焦时轴上0视场调制传递函数为0.53，轴外1.0视场调制传递函数大于0.17。系统长焦时像质良好，短焦时弧矢方向调制传递函数略差，但也能满足模拟器的使用要求。由图5可以看出，系统在中心波长λ0=0.75μm处，长焦时畸变小于0.07%，短焦时畸变小于0.4%，系统畸变小于1%，完全可满足模拟器对畸变的要求。考虑光源的大小以及像差的校正，选取棱镜的厚度d=25mm，将棱镜置于光路中和透镜组一起校像差，通过光路追迹，可得到棱镜1界面3的通光口径D，再考虑装夹余量，取D=35mm。在图2(b)中，由于DMD的偏转角为24，入射光线在界面3上的折射角i′即为24，棱镜采用k9玻璃，k9玻璃在中心波长λ0=0.75μm处的折射率n=1.51141087，又知空气折射率n′=1，由折射率定律得到i=15.61。再由式(4)和式(2)计算得到棱镜1的＝47.24，β＝31.63。由图2(b)可知光线在界面2上的入射角θ==47.24，由式(1)计算得临界角im=41.42，θ＞im，由此可见棱镜1的角度值完全可以使入射光线实现全反射。

篇（5）

二、传统吉祥图案在当代广告设计中的运用

1.吉祥人物图案的运用

中国是一个民间故事和神话传说十分发达的国家。在这个充满想象的艺术世界中，有很多妇孺皆知、耳熟能详的神佛仙人，如送子送福的观音、神通广大的如来、三头六臂的哪吒、各显其能的八仙等。人们想象着，这些吉祥人物给人们带来好运，在他们庇护下，人们能够战胜邪恶，因此这些吉祥人物也就有了幸福、安康、富足等吉祥寓意。以这些吉祥人物为原型的图案，类型丰富，成为了当代广告设计中的重要素材。如2004年中国移动的新春广告中，分别为神州行、动感地带和全球通三个品牌选用了三个剪纸图案，用弥勒佛代表神州行，强调该品牌的轻松和随意；用哪吒代表动感地带，突出“我的地盘我做主”；用关公代表全球通，彰显该品牌在全世界的认可程度。三个人物图案都是传统文化中喜庆、祥和与平安的代表，在彰显品牌特色的同时，传递出了中国移动对用户幸福安康的祝愿，使作品本身的信息得到了更加充分和艺术化的表达。学习机品牌读书郎的一则广告中，则对文曲星的形象进行了有机运用。在中国神话传说中，文曲星是主管文运的星宿。古时因为文章写得好而平步青云、走上仕途的人，往往被称为是文曲星下凡。广告画面中，卡通造型的文曲星正在从夜空中向下看，在看到众多孩子都在使用读书郎的学习机后，发出了会心的微笑。其中的寓意十分明显，即希望每一位学子都能够在这款学习机的帮助下金榜题名。这一图案的运用，拉近了产品和受众之间的情感距离。此外还有门神、喜娃、罗汉等图案，都在当代广告设计中有着广泛的运用。对广告设计者来说，产品主题与观众之间是一种物与人的沟通关系。而选用了人物类的吉祥图案后，这个人物形象就成为产品或主题的代言人，成为一种人与人沟通的桥梁。看到这些有着吉祥寓意的人物后，受众会由衷地产生一种认同感，使传播效果得到了有效的提升。

2.吉祥动物图案的运用

自人类文明诞生开始，被驯化的动物就伴随着整个人类社会的发展。在这个发展过程中，在动物本身属性、文化环境和审美观念等多重因素的共同作用下，很多动物被赋予了吉祥的寓意。将吉祥动物图案运用到广告设计中，能够借助于图案本身的寓意，获得言简意赅的表达效果。龙是中华民族的图腾，被奉为神灵之物，所以人们常常把美好的愿望寄托在龙身上，认为龙象征平安、团圆和吉祥。在一则名为《》的公益广告中，画面主体是一个青花瓷盘，盘子中间是一条大龙，大龙的周围围着几条小龙，唯有盘子的最下方还有一个空缺。而在盘子之外，另一条小龙正在疾驰飞来。图中的寓意是非常明显的，盘子正中央的“龙妈妈”正是我们伟大的祖国，小龙则代表着祖国的各个地区。随着1999年的到来，澳门这条飞驰的小龙，也离祖国母亲的怀抱越来越近了。广告既用龙的图案代表了中国，又用龙的寓意传递出了对团圆的向往。鱼和“余”同音，有着富余和幸运的含义，也是一种深受人们喜欢的吉祥图案。2010年可口可乐的新年广告就对鱼的图案进行了有机运用。作品采用了剪纸的形式，四条大红色的剪纸金鱼首尾相接，将可口可乐的中文标志围在中间，既营造出了一个喜庆的氛围，又表达出了年年有余的美好寓意。剪纸金鱼图案成功拉近了可口可乐这个洋品牌和中国消费者之间的距离。吉祥动物图案的运用，不但能使画面呈现出新颖的视觉效果，而且能以最直接的方式为观众所认同，从而获得与观众的情感共鸣。

3.吉祥植物图案的运用

篇（6）

二、祥云图案的艺术特征

祥云图案具有不同于其他图案的独特造型语言，它在设计中影响着人们的视觉感受，它不仅体现出中国文化独有的勾线的飘逸灵动，同时还体现出了人们幸福祥和的美好愿望。随着不同时代的发展，祥云图案的勾线造型也在不断的发展，在不同的设计中展现不同的内涵，以其独特的飘逸灵动的造型存在。随着社会的发展，人们对事物的认识和审美都有巨大的变化，对艺术的规律和艺术形式等更加重视。原始旋纹表先的风格古朴，主要以主纹的形式出现，涡旋纹的构型紧密，极富旋转环绕感，它的圆润飘逸蕴含着原始人民的粗狂奔放，表现出生机盎然。云雷纹以主纹的形式存在，它层次分明，是以单线环绕多层，它的造型简单疏密、虚实独具一格，通过反复的排列突出主体，呈现出动魄惊心的气氛。流云纹是最典型的祥云图案样式，它是以前弯后挺、头圆尾尖的形式存在的。其造型中呈现出自信与洒脱。朵云纹是以内敛式的勾卷的主要形状为主体形式，呈现简洁飘逸的艺术形式，在装饰设计中展现高度的灵动性，可以单独为主纹还可以作为点缀装饰。团云纹是极具对称性和次序感，由若干朵云形相结合构成一个相对集中于中心的表现形式。多数呈现平面结构，诸多构型是以二维平面形式存在。叠云纹顾名思义是以丰厚，细致的造型为形式特点，给人空间感与立体感，多作为边缘装饰的形态存在。如意云纹是祥云图案中，应用广泛，典型的样式，最被人们认同又具抽象品格的纹样类型。如意云纹造型既简单又不失丰美，有较强的适应性以及包容性，是一种完美的祥云图案中的单独个体。社会的不断发展，祥云图案的形式在设计中的应用并不是按部就班，而是对其的形式进行创新，强调审美性、识别性、新颖性等。

三、祥云图案在标志设计中的运用

祥云图案形态优美，线条飘逸。在标志设计中，根据标志的不同造型，巧妙地运用祥云图案设计标志设计。标志设计以独特的优美曲线吸引大众，与此同时又不失时代性。“线”代表着无限的可能，在标志设计中可以灵活的运用祥云图案的线条进行无限制的设计。飘逸的曲线给人一种流畅的美感、动感等视觉效果。如“福满居”的标志设计，运用了祥云图案流畅优美的曲线，围绕着“福”字，造型圆润自然，利用祥云图案的寓意，体现该企业的祥和如意，人与自然的和谐共处，并且很好地切合了该公司的广告语：“健康有福!住家有情”。在标志设计中，祥云图案的“形”并不是照搬，而是对其进行创新，给人耳目一新的感觉。如北京元盛都餐饮的标志，此标志设计运用了祥云图案的云头形象结构，蕴含中国喜庆、吉祥美好的寓意。象征着元朝盛世时期的祥瑞与厚重。给人一目了然的视觉感受，既具有传统意蕴，又具有时代感。祥云纹代表传统文化精髓，延伸祥云纹之“意”是“以意生形，以形生意”的过程，既要根据内容创造形态，又要通过形态来传达意义”通过对祥云图案的创新，运用其新造型发展寓意，这样标志设计更能贴切的表现。如味之源的标志设计以冒热气的碗与祥云图案的巧妙结合，呈现出味之美。祥云图案寓意为人们对吉祥美好生活的向往和追求，恰巧体现出味之源的主旨，意味深长。祥云图案在标志设计中以其优美的曲线、无限制创造的形以及它自身所蕴含的寓意进行设计。既能体现中国传统文化内涵，又能使标志设计体现时代性。促进标志设计更好的发展创新。

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二、大胆运用色彩变化和微妙的造型设计，结合不同的形态变化，传达统一的形象内涵感受，体现设计意境。

如MonsterMilk品牌视觉形象设计，利用三个辅助标志配合一个基本标志，来进行各种应用设计。辅助图形的设计既是对于标志的形象卡通化的造型，又是可以独立运用作为海报传播的图案。辅助图形的设计有所变化，但是给人的意境感受与品牌形象的设计里一致的、俏皮可爱的品牌形象，更容易让人亲近。这种设计手段能延续系统化的视觉观念，同时增加人们对于品牌形象的想象力，使品牌视觉形象设计更加丰富、饱满和富于变化。所以在设计时设计师应当意识到没必要过分地强调辅助图形与logo之间的主次关系和功能层次，无需刻意强调logo的色彩，重要的是受众接受设计的程度，以及设计效果在受众头脑中所形成的品牌形象，这不是一个图形或者一种色彩可以完全表达清楚的。

三、根据品牌形象设计的理念需要，变换辅助图形设计的内容，创造出一种独特的视觉效果。

辅助图形不再被规范为某种特有的造型和颜色，而是结合实际设计需求进行变化。匈牙利MYDll室内建筑工作室视觉形象全套视觉形象都是围绕标志MYD和11进行变化，其辅助图形并不以某一种图形为视觉中心，而是分别采用和室内建筑设计相关的字母、剪影图案和立体图案作为创意的视觉元素，文字和图案采用相同的设计色调，具有很强的视觉识别性。辅助图形在各种应用中也比较灵活，体现出设计的灵动性，效果不拘一格。所以在品牌形象设计中，既保持形象的整体性，又根据其使用的具体产品的不同，变换辅助图形，不再规范辅助图形的具体内容和具体描绘方法及效果，这样既在表现效果上体现形象设计的系统性，又能丰富视觉效果。利用立体化、动态化的表现形式展现辅助图形。辅助图形的展示不能保持一成不变的模式，应该保持与社会、经济的发展模式相符的动态发展和革新，传统的纸质印刷品已经不是辅助品牌视觉形象传达和辅助图形应用的唯一媒介，应该有更为丰富的形式。例如，巴西AlmeidaFrana工程公司品牌形象设计中标志和辅助图形的设计联系非常紧密，辅助图形是在标志的基础上设计成各种各样的几何图形，像是形式各异的建筑工程，传递品牌本身的含义，又像是道路崎岖的迷宫，补充品牌中尚未传递的内涵信息。在展示上采用gif动画的展示效果，显现辅助图形多变的形态，既不超越核心标志符号，还要作为辅助图形出现在大家的视角内，并且具有个性化特征。所以，随着传播媒介的发展，无论是投影、手机、电脑、网络这些科技的出现，都促使辅助图形的展示从传统的平面化形式，逐渐变得多元化、立体化。一切可以想象的表现形式也许都可以成为品牌形象的宣传方式，从而使品牌形象传播的形式更加丰富，表现力也更强，使立体和动态的事物更具活力，从大众的审美视觉上说，具有张力与多维感知的识别形象，会带来更强烈的新鲜感和刺激感，更能让人长时间记忆。

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“吉”，与凶相对。《易系辞上》：“吉，无不利”。《逸周书武顺》：“礼义顺祥曰吉”。后来，吉祥专指吉兆、歌颂之意。中国传统装饰吉祥图案其实是古代先民希冀生活美满幸福，专门为营造吉祥而创造的装饰艺术造型设计。历代遗存至今的大量造型艺术，决大多数都是中国祈吉纳祥文化思想的物化形象。蕴藏在中华各民族的博大而丰富多彩的民间艺术，成为中华民族思想文化得以传承的源泉。传统装饰吉祥图案的形成不是一个偶然艺术现象，是中华民间、民族艺术和民俗文化千百年来沉淀的结果，是广大劳动人民集体的智慧与创造。

几千年来，中国工艺美术中传统吉祥图案具有如此鲜活的生命力，与它和我们民族的文化心理结构，文化渊源，情感表达方式有密不可分的关系。原始社会的巫术礼仪、自然崇拜使得最早的吉祥观念得以产生。据史书记载，早在尧舜之世的上古先民就已经崇拜天文，视山河为神灵并重视吉凶之兆。商周之时巫术盛行，预卜凶吉，趋利避害，是人们普遍的理想信念。以此信念为基础，汉代出现的道教教义与儒学经学譏讳思想相互影响，并与封建统治阶级的意志取得大融合，形成了封建社会上层的希求富贵，皇权永固，企慕长生不老，羽化登仙等祥瑞意念。在汉代的装饰图案中，就有吉祥汉字的出现。隋唐之际，在与外来纹样的融合中，创造出了诸如宝相花，唐草纹和陵阳公祥等富有吉祥意义的民族新纹样。宋元时期，吉祥纹样不断受到来自道教，佛教以及民间的影响，题材也日益丰富多彩，表现手法多样。到了明朝，随着商品经济的发展和市民阶层的活跃，封建上层意识与市民意识相互渗透、融合，传统的祥瑞思想转变为吉祥如意福寿富贵等世俗化的吉祥观念。清代装饰吉祥图案集历代之大成，达到了“图必有意，意必吉祥”的程度，把装饰吉祥图案发展到了极致，并被广泛应用于印染、织绣、服饰、工艺品、建筑彩画及民间艺术等各方面。其形式多样，名目繁多，是中华民族在持续不断达数千年的造物活动中，融合中国历代能工巧匠的智慧和创作设计才华，不断融合中国的道教、玄儒、政治伦理和民情风俗，成为最具民族文化特色的装饰艺术造型设计体系。

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一、信仰的意蕴

意蕴，是艺术形态所表现的深刻的生活意义与社会意义，是思维内化的延伸。传统装饰吉祥图案的产生与古代先民对自然崇拜的原始信仰有密切的关系。

远古时期，人们对大自然认识非常有限，在困难、挫折中逐渐认为控制人类的力量是外在的世界，只有顺从它，才能获得生存的机会。为了获得平安、丰收，便产生了一种祈求的思维观念。于是，趋吉避凶成了原始人类寻求生存环境的本能。人们在创造了器皿时就装饰以具有象征祥瑞寓意的纹样，以表达敬意，寄托祈福的愿望。如果说，早在六千多年前，半坡彩陶上出现的鱼纹、鹿纹、蛙纹，还是人们最初勾画出的对大自然理解的情绪符号及对大自然膜拜意识的话，那么一千八百多年前东汉时期，瓷器出现的碟形纹样，和普遍盛行的用鱼纹装饰的器物，就是人们对大自然有意识的歌颂之辞了。

图腾信仰，即图腾崇拜，是古代大自然信仰中发展出的信仰形式。图腾（TOTEM）,是印第安语的译音，意即原始时代的每个氏族部落，都以某种动物或植物以至无生物作为保护他们的象征或标志，因而这个氏族或部落视之为忌物，信仰并崇拜它，以促使氏族或部落的发展或繁荣。如最具民族特色的龙凤图案，就凝聚了中华民族对祖先的崇拜和对大自然理解的心态。

众所周知，龙是想象性动物，是蛇类爬虫图腾的综合体，集九种动物之特征，有“九似”之说，《说文》：“龙，鳞虫之长，能幽能明，能细能巨，能短能长。春分而登天，秋分而潜渊”可见龙不仅具有变幻莫测的神异色彩，还具有兴云雨、利万物的吉祥内涵。自古以来，龙就聚多种象征意义于一身：勇猛，威武，神秘，吉祥，喜庆等等。同时，龙属动物也有很多，如虬、夔、蛟、饕餮、窃曲、并逢、积首等，古代奴隶社会统治者常在皇室使用器皿上运用龙及其变体纹样，以显示统治者的威严与神秘。这个时候，龙的图案从图腾渐渐带有了政治色彩。到了封建社会中后期，龙凤吉祥图案多用于宫廷与皇室，它们大多气势恢弘，灵秀飞扬，成了区分统治集团尊卑等级的伦理标志。在民间，龙也是吉祥的象征，它播云降雨，驱邪降妖。民间的许多活动如“赛龙舟”、“闹龙灯”都是人们祈祷平安丰收。龙及其组合图案都是我国传统吉祥图案中人们喜闻乐见的内容。原始龙文化的文化意识，渗透着中国自古特有的民族生命意识与崇祖意识。龙作为兼有神话、图腾的意象，是中华民族伟大生命力美的象征。

凤纹和龙纹一样具有悠久的历史，是史前氏族图腾的一种。凤也是一种想象的深鸟，《山海经》：“丹穴之山有鸟状如鹤，五色而文，名曰凤。首文曰德，翼文曰顺，背文曰义，膺文曰仁，腹文曰信，先则天下安宁。”传说中只要凤凰一出现在世间，天下就会太平无事。自古以来，凤和龙都是吉祥图案中常见纹样。商周时期的凤纹质朴、肃穆；春秋战国时期的凤纹趋于写实；秦汉时期的凤纹气质刚健，具有强烈的生活气息；南北朝时期的凤纹，体态修长飘逸，常和云气纹组合；唐代时期，凤纹华美丰满，姿态多变，气韵生动；宋明时期凤纹则有了定势，云纹冠，眼细长，尾羽作四列飘起。明清以来，凤的图案更是丰富多彩，“凤凰牡丹”、“凤栖梧桐”、“双凤朝阳”、“龙凤呈祥”等吉祥组合图案，表达了一种向往美好幸福、太平的愿望。原始图腾文化是中国美学的文化根性，由图腾发展而来的吉祥纹样折射出了最真实、最纯朴的中华民族生命意识。

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二：思想的意蕴

中华民族的思想素质，文化心理结构是由以儒、佛、道三家为主而构建，社会的运转与维护以此“三合而一”的哲学思想为轴心，我国传统吉祥图案对此也有充分的体现。儒家学派中，孔子创立以血缘宗法为基础的宗法世袭制度，它从人际关系而约定人的上下尊卑，以伦理道德维护人际关系。传统装饰吉祥图案中，“五翎”（指“五伦”）的凤凰、白鹤、白头、鸳鸯、燕子组合的图案，就象征儒家严格而有等级的君臣、父子、兄弟、夫妻、朋友等五种伦理关系；儒家强调“修身”作为治国平天下之根本的入世思想，以孔子“岁寒，知松柏之后凋也”之语为人格原型的松、竹、梅岁寒三友吉祥图案，以及梅、兰、竹、菊四君子组合吉祥图案，都被文人学士用来作为坚贞、高洁情操的礼赞和自我表达。马因一生追随主人、任劳任怨而被赋予“忠”、“义”的含义，符合儒家道德规范而被广泛运用。伦理的意蕴，具有一种控制力，一种规范力，力求保持社会和人际的次序。符合儒家“天人合一”观点的花、鸟、虫、兽的吉祥纹样，体现着人与大自然的和谐。中国传统哲学思想强调社会中的人际关系和人事，认为广大艺术，不论是文学，还是绘画，都要以“厚人伦，美教化”为职责，提倡人们在创造美好生活的同时，又要善于从生活中提高道德修养，发掘审美情趣。同时，在儒学影响下，我国许多封建思想在吉祥图案也有反映，如“学而优则仕”的“一路连科”、“路路连科”、“青云直上”等，表现科举高中，仕途顺畅；如“俸禄富贵”思想，表现禄文化，“鹿”便成了占第一位的吉祥物，有“玉堂富贵”、“雀禄封侯”、“受天百禄”等。

中国的传统哲学思想，既是现世的，又是出世的，故有“儒道互补”之说，儒、佛、道三家也常常合流。以渔、樵、耕，读为题材的吉祥图案，就表现了古代士大夫在儒、佛、道三家中徘徊。道家的生活态度，价值观念，使追求长生成为了普遍的人生目标，于是就有“寿山福海”“福寿康宁”等吉祥字样以及“五福捧寿”、“群仙祝寿”、“寿比南山”、“松鹤长春”等吉祥纹样。传说吃蝙蝠肉可以成仙，蝙蝠图案成了吉祥的象征，元代“八仙过海”“八仙捧寿”和清代的暗八仙都以忠、孝、顺、仁、信面目出现的道教神化，都成为传统中国工艺美术吉祥图案特具特色的内容。

魏晋南北朝时，佛教在我国盛行，这对吉祥图案的形成有着重要意义。佛教艺术题材之一的莲花成了此时期盛行的吉祥纹样。在莲花纹基础上加以变化而成的“宝相花”，其名称与佛坐象名称——宝相相同。“宝相花”的珠点也与佛珠相仿。“八宝”亦“八吉祥”，原是佛教庙宇中供在佛、菩萨“神桌”上的吉祥器物，到后来，“八吉祥”成为建筑、染织、陶瓷、地毯上吉祥图案极普通的题材，并不仅仅限于佛教供器所用。它们分别表示：法螺——宣传佛教妙言；——轮回永生；宝伞——曲度众生；白盖——-曲度众生；莲花——清净；宝瓶——功德圆满；金鱼——活泼；盘肠——万劫不灭。从这些佛教派生出的吉祥寓意，符合我们民族向善的心理乃至追求永生的理想。

中国传统文化中的儒、道、佛都要人相信有一个理想的精神世界，要求人修身养性，追求至善至美，达到幸福的永恒。历朝历代统治者以此笼络人心，它们或独尊儒术，或三教并立，上以其风化下，渗透着文化思想的吉祥图案经久不衰，成为了人们乐于接受的艺术语言及和我们对语的精神同构。

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三：民俗的意蕴

工艺美术是生活的美术，我国传统工艺，体现了大量的民俗意蕴，而其用以装饰的吉祥图案就把这种民俗的意蕴表现得淋漓尽致。民俗，即民风世俗，亦即民间的生活习俗，它具有特定的意义。因此，传统装饰吉祥图案也可以说是民俗的“人文景观”的一个形象世界。

远古时期人对生殖的崇拜及儒家以父亲血统为继嗣的人伦要求，对中华民族几千年来，传宗接代的使命感和创造生命的自豪感有着不可磨灭的影响。中国重视家庭的延续，以及子嗣承传的多子多福思想绵延了几千年，为了表达此类朴素的愿望，吉祥图案中有象征“榴开百子”的石榴图案，有又石榴，佛手、桃子组成的多子、做福、多寿“三多”图案，有金红色的鲤鱼上坐一白胖娃娃的“望子成龙”图案，还有“麒麟送子”“子孙满堂”等丰富多彩祈福的祥瑞图案。我国古代的宇宙观与西方不同，我国劳动人民重视在世，热爱生活，而不去追求天国，寄于幻想，因此，我国人民祈望有美好的现实生活，并延续这种现实，这种观念表现在吉祥图案上可谓形式多样，千姿百态。有表示幸福的“纳福迎祥”、“翘盼福音”等，有表示情爱的，如“连理枝”“同心结”等；有表长寿的，如“松鹤长春”、“蟠桃献寿”等；有表喜庆的“喜上眉梢”“马上封侯”等；有表富裕的；如“年年有余”、“五谷丰登”等；有表示平安的，如“四季平安”“竹报平安”等，总之，这些内容是一种人间的、现实的、生活的祝愿，是劳动人民对美好生活向往的最朴素的表达，直接反映我国民族性格和品德，具有一种内在的精神文化价值。

我国传统吉祥图案中体现出来的民俗意蕴，从时代性、民族性等方面都有其一定的局限，但它是特定时期，特定范围不自觉的群众意识和群体意识行为，具有巨大的内在力，形成了民族精神世界的内心凝聚力。

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四：结束语

一个民族，必须有自己的民族文化，中国传统“装饰吉祥图案”从发生到发展，都受到民族崇拜、民族文化心理和民俗习惯的影响，不同的民族创造不同的文化，不同的文化也创造着不一样的民族，这也是我国悠久的多民族文化之所以多姿多彩的原因。中国传统“装饰吉祥图案”以自身的独特风貌和饱含人类生生不息的活力，为自己在世界艺坛中开辟出一个崭新的空间，它将引起当代人们弘扬与开发民族文化的新思考。

[参考文献]

(1)《中国艺术学》彭吉象主编高等教育出版社2005年3月

(2)《中国艺术设计史》赵农著陕西人民美术出版社2004年1月

(3)《中国吉祥装饰设计》段建华编著中国轻工业出版社1999年.

篇（9）

熊猫睡觉时蜷缩的形状与太极八卦图非常相似。太极图的S形曲线和两个阴阳圆圈是极具标志性的造型符号，对于设计八卦侠的标志性符号有重要参考价值。八卦侠的设计重点运用S形曲线作为头部的花纹，加强形象的民族标识性，同时S形曲线给人一种动态感，进一步渲染八卦侠的动感与活泼。太极图的两个阴阳圆孔可以演变为八卦侠的两个眼睛，八卦侠的两眼珠也是圆形，两眼也是白中有黑，黑中有白。而且太极图的两个阴阳孔具有对称美，八卦侠的双眼设计也形成对称美。太极图总体形状呈圆形，有大圆之美。八卦图中的八卦在空间上的八个排列方位，也形成了一个周而复始、不断循环的圆形。其圆形也为八卦侠的头部和身体形状设计提供了灵感。圆形是动漫形象中最常用的形状，美国经典卡通米奇就是由一系列圆圈组成。为了呼应太极图的大圆之美，熊猫的头部和身体都设计得更圆，同时突出了熊猫圆胖可爱的特点。八卦侠熊猫的肚子上也设计了太极图，进一步加强形象的标识性，把太极符号进一步转化为动漫造型符号，加强民族文化特色。

2.太极八卦图对《八卦侠》的颜色启示

太极八卦图的黑色与白色的搭配也是经典的颜色组合。白中有黑，黑中有白，简约精炼，寓意丰富。太极八卦图与中国画的“知白守黑”特征有着密切联系。“知白守黑”是中国书画艺术形式的典型特征，它来源于太极图，篆刻艺术、书法艺术和中国画艺术在画面布局方面均以之作为独到的心法”。“知白守黑”是古人总结出来的艺术规律，也是中华文化在颜色上的体现。《八卦侠》的颜色设计也运用了“知白守黑”。熊猫的颜色也是黑色和白色，可以与太极八卦图的颜色自然融合。动漫形象设计忌讳多种颜色带来的花哨感，简约就是美。基于太极八卦图与中国画“知白守黑”的密切联系，《八卦侠》也融合了中国画风格进行总体设计，包括书法、篆刻、水墨竹林等，进一步突出动漫形象的本民族特色。

3.太极八卦图对《八卦侠》的文化内涵启示

动漫形象设计不但需要研究形式美，更需要超越形式，融入文化内涵。《八卦侠》的形象设计也是超越图像形式，综合融入太极八卦文化，为动画片的故事创作打下基础。因为太极八卦图与《周易》的密切联系，《周易》也可以融入八卦侠的故事设计，八卦侠是位弘扬和守护《易经》的侠客，并从中悟出神秘绝招。太极八卦图也是中国功夫文化的符号象征，太极八卦文化衍生出了太极拳、八卦拳、八卦掌、八卦剑等中国功夫。太极拳中反复出现抱球动作，就是模拟太极图的圆形，很多招式都是沿着太极图中“阴阳鱼”的弧线运行。八卦掌的基础套路也是模拟太极图的圆形。武当山的习武道场等多有太极八卦图，在民间太极八卦图也常与功夫联系在一起。中国文化国际传播研究院与《现代传播》杂志社于2013年共同了我国电影国际影响力数据，数据显示功夫片仍是最受海外观众欢迎的中国影视类型。李小龙系列电影、《功夫熊猫》等都因中国功夫大获成功，掀起了全球“功夫文化热”。《八卦侠》的定位是塑造自强不息、行侠仗义的侠客形象，融合太极八卦图背后的功夫文化，八卦侠同时精通太极拳、八卦拳、八卦掌、八卦剑等中国功夫，可为动画片带来冲击力和故事看点。

篇（10）

一、概述

运平至三门峡高速公路是国道主干线209（二连浩特至河口）公路山西境内的一部分，是山西省"大"字型公路主骨架的重要组成部分，是晋煤外运主要通道之一。

老龙沟二号桥位于209国道运城至平陆段内的山岭重丘区，跨越老龙沟，为双幅分离式高速公路大桥，桥梁全宽20.5m。两幅桥之间的分离带为50cm。设计行车速度为60km／h。桥梁中心桩号为K17+930，起点中心桩号为K17+825，终点桩号为K18+035。该桥位于平曲线为圆曲线内，路线中心线半径为25lm，左幅桥中心线半径为256.25m，右幅桥中心线半径为245.75m。桥梁纵断面部分位于半径为R＝13000m的竖曲线内。竖曲线两边纵坡分别为3．8％和3％，竖曲线半径为R＝13000m，T＝117m，E=0．526m。横桥向设有5％的超高。桥梁结构体系为单箱单室等截面预应力混凝土连续弯梁桥。

二、技术及工程用材（表1）

设计荷载：汽车-超20级挂车-120。

地震基本烈度：Ⅶ度。

温度：极端最高温度43℃，最低温度-13.2℃，常年平均温度14．6℃。

支座沉降：0．015m。

三、桥址区自然概况

1．地形、地貌

老龙沟二号桥位于山岭重丘区，跨越老龙沟，沟谷呈"V"字型，地形起伏很大，山岭陡峭，沟谷幽深，属中条山脉西南段的低山重丘区，地层上部为坡积物，下伏为太古界二长花岗片麻岩，高差达80m。

2．气象

桥址区属温带大陆性季风气候，一年四季分明，夏季干热多雨，冬季寒冷干燥，春秋季风较温和。年平均气温14．6℃，最冷一月平均气温-1℃，极端最低气温-13．2℃，最热平均气温27.6℃，极端最高气温43℃。最大冻深33cm，最大积雪厚14cm，平均风速3.5m/s，最大风速18m/s，主导风向为东风。

3．水文

桥梁跨越老龙沟为V字型沟，两边基岩，灌木荆棘丛生，沟壁陡峭，沟底平常只有一股细流流淌，水量受季节控制，雨季洪水时，流量增大，最深水位达1～1.5m，枯水期流量减少，水位只有1.5～0.8m左右。洪水主要由两边区域的山坡降雨汇流而成。

4．工程地质

桥址区分布的主要是太古界涑水群的变粒岩和后期燕山期泥合花岗岩以及由于热液变质作用形成的花岗片麻岩。其中夹有多层片麻岩。该区处于构造发育区，且中条山前大断裂至今仍在活动。使得岩石风化变质严重、节理、裂隙发育，岩石破碎。

四、主要材料

1．混凝土

上部结构主桥箱梁采用50号混凝土；防撞护栏采用30号混凝土。

下部结构桥墩采用40号混凝土；基础采用25号混凝土；桥头搭板、桥台耳墙、背墙均采用25号混凝土。

2.钢材

钢筋：直径≥12mm者，均采用Ⅱ级（20MnSi）热扎螺纹钢筋；直径＜12mm者，采用Ⅰ级（A3）光圆钢筋。

钢板：应符合GB700-65规定的A3钢材。

3．其他

锚具及管道成孔：主桥箱梁锚具采用OVM15-12型，OVM15-12型连接器及其配套的相关配件，管道成孔采用内径为90mm的钢波纹管。

支座均采用KPZ系列抗震型盆式橡胶支座。

伸缩缝采用J-75D80B型伸缩装置。

桥面铺装采用沥青混凝土桥面铺装。

五、设计要点

由于老龙沟二号桥位于高山峻岭之中，受地形条件限制因素较多，在不得已的情况下，桥梁位于平曲线内，且半径较小，预制结构很难适应小半径线形的变化，因此该桥系用现浇施工方案，以保证线形的顺畅。

该桥的设计有如下几个特点：其一是预应力混凝土弯箱梁在设计难度较大的情况下，设置了斜腹板，导致了预应力钢束空间线形布设的难度更加繁复化。其二是该桥的桥面超高达5％，导致了内外腹板高差较大，增加了箱梁自身的扭矩。其三是该桥纵断面位于3％的纵坡内，使桥梁的构造处理进一步复杂化。其四是该桥跨越深谷，桥墩高度达66m，为了保证桥墩形状线条简洁，其外形尺寸保守一致，内侧腹板由上向下逐渐加厚。对以上诸条不利因素，在本次施工图设计中都得到了很好的解决。

1．上部构造

上部构造采用梁高为2m（以箱中心为准）的等截面斜腹板单箱单室预应力混凝土连续梁。桥梁横坡由两腹板调节而成。内侧（圆心侧）腹板高度为147.5cm，外侧腹板高度为172.5cm。单幅桥箱梁顶板宽度为10m，底板宽度为4.0m。悬臂板长度为2.5m。箱梁在跨中断面其顶、底板厚度分别为25cm和20cm。腹板宽度为40cm。lm过渡段之后，其腹加厚至60cm，余均不变。再过渡到底板厚50cm。边跨梁端顶、底板厚度分别为50cm及80cm。为了便于施工，在悬臂板与腹板的交接处设R＝10cm的圆弧，以利于脱模。为增加桥梁的美观性，箱梁断面采用斜腹的形式。

为了满足锚具布置的需要，箱梁内侧在端部附近加厚，腹板内预应力钢束除竖向弯曲外，在主梁加厚段尚有平弯，与此相应，锚固面应相应倾斜，使预应力钢束张拉时垂直于锚固端面。

因本桥位于路线中心线半径R=25lm的平曲线上，内、外幅半径不同。为抵消弯箱梁因扭矩产生的不平衡支反力，本桥在桥台处向路线左侧设置了15cm支座预偏心。在桥墩处设置了6.5cm支座预偏心。

由于预应力引起的径向力（崩出力）的作用，腹板箍筋予以加强，从而起到增添防崩箍筋的作用，为方便施工，可不专门设置防崩筋。

2．下部构造

用于承受上部荷载的主墩采用4m*3.5m的空心薄壁墩，由于桥位跨越的老龙沟地势陡峭，落差较大，最高的桥墩达68.0m，为减少墩顶产生过大位移，满足规范要求，将薄壁墩的外形上做成等截面，内侧壁厚由上部的0.5m至下逐渐加厚到下部的lm。墩底设3m的实心段，从而达到加强桥墩整体刚度的目的。

根据地质资料显示，桥位处沟谷两侧的基岩强度存较大差异，且存在一条死断层，运城岸基岩风化严重，且较软弱，所以，桥墩基础在运城岸采用钻孔灌注桩，双排桩桩径为150cm，承台厚200cm。三门峡岸基础采用钢筋混凝土扩大基础，分为三层，每层厚度1.5m，最下层平面尺寸为10m*9.7m的矩形，襟边宽度横桥向取为1m，顺桥向取为1.2m。

运城岸桥台采用扶壁式，基础采用直径为φ120cm钻孔灌注桩，梅花形布置。三门峡岸桥台采用重力式U型台，两侧台高分别为5.00m和2．99m。U型台肋厚为0．5～2．34m。基础横桥向长设为21．30m。

3．结构分析

上部结构静力分析，采用有限元专用程序进行计算。计算荷载考虑了恒载、活载、预应力、混凝土收缩徐变、支座强迫位移、地震力及温度变化等。施工阶段计算共分七个阶段，用三孔万能杆件支撑梁搭设施工平台进行梁体浇筑施工，全桥支撑梁用三孔进行周转。由于该桥桥墩较高，为了保证结构物的可靠性，在静力分析的同时，还采用空间有限元通用程序，

对结构、动力静力特性进行了分析。

箱梁横向桥面板计算分别按框架和简支板考虑固端影响两种方法进行分析，择其大者进行截面配筋设计。

六、施工要点

1．上部施工

（1）由于本桥为跨越老龙沟险要地形及施工采用在墩顶架设施工平台支架的施工方法，支架架设前应对支架平台进行认真设计及试验，以保证支架平台的支承力及弹性、非弹性变形控制在允许范围内。每孔支架平台应在全跨内架设，全桥共设有三孔支架进行周转。

（2）主桥上部箱梁施工。采用在支架平台上逐孔现浇施工的方法，施工程序如下：

a．完成第一、二跨支架平台搭设及预压后，安装第一孔箱梁梁段模板及钢筋至第二孔的0.2L处（第一个施工缝），然后浇筑混凝土。浇筑时，应保证钢束连接器处混凝上端面与钢束中心线垂直，待箱梁混凝土达到85％的设计标号后，方可按设计图所示，对称张拉相应钢束并接长钢束，接长钢束应通至第三施工缝处。而在第一施工缝处不张拉的预应力钢束的长度应从梁端留至第二施工缝处。

b．安装第三孔箱梁梁段模板及钢筋至第三孔的0.2L处（第二个施工缝）浇筑工序及要求同前。然后浇筑箱梁混凝土，接长钢束的长度应通至第四施工缝处，而在施工缝处不张拉的预应力钢束的长度应留至第三施工缝处。

c．重复以上两步骤直至第五跨，待第五跨箱梁混凝土强度达到85％的设计标号后，方可在梁端对称张拉所有钢束。

预应力张拉以张拉吨位和伸长量双控，以伸长量为主，若伸长量低于-5％和超过+10％时，应停止张拉，分析检查出原因并处理完后方可继续张拉。

2．下部施工

下部构造墩身施工，由于本桥跨越深沟，墩身高度大，所以采用矩形薄壁空心墩。施工时利于滑摸爬升施工法，并严格控制墩身中心线的垂直性。在施工到墩顶部位时，注意预埋支架平台所需的承重构件。

上、下部构造施工时，应注意为下道工序预埋构件或预留孔、槽，并确保其位置准确。

七、结论

对老龙为二号桥的施工设计，使我们在预应力混凝土连续弯箱梁桥设计理论上、构造上、施工工艺上进行了一些探索。

该桥目前正在进行后期施工。

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二、人体形态美的科学表达

服装设计效果图是作为一种媒介，应用规范的绘制方式使其在不同服装生产部门之间产品信息得到准确、细致的传达。服装设计师要理性的探究如何客观表现详细的服装信息[2]。

首先，服装设计效果图的作用是让人体形态美的科学表达达到共识的美，亦称“科学美”。科学的美是认识事物的真实本质的重要依据。服装设计效果图之所以最后能让参与设计的人员达到共识就是因为其表达出了科学的美。关于科学美的论述，我们也许可以在古希腊的毕达哥拉斯学派找到一些研究[3]。因为他们是认为美决定了数的关系。亚里士多德指出“那些认为数理学完全不涉及美或善的人是错误的。”美主要形式“匀称、秩序与明确”在匀称之中[4]，才寻找一种秩序的研究与探讨并且与之有相应的数据进行呈现。

开尔文勋爵[3]在讲到科学家如何进行保持清晰精准的研究中说到“只有当你能够测量并且用数字表示所描述的东西时，才算真正得了解它，反之你的知识将是不完整的。”[1]

用数字作画就好象给予的其生命，艺术与科学之间共有的量化是其艺术的表现的灵魂。人体的美有数据的支撑。人类总是在设法创造美，同时还应科学的应用美、挖掘美。如图 1 为马夸特研究人体面部时候的发现（见图 1）。被公认为漂亮脸型的它各部分之间的比例都是进行黄金分割的（见图 2）。在马夸特网站里我们可以更加直观的看到面部黄金分割的动态演示。

在人体中，我们可以找到四手指作为一掌，四掌长为脚的长度，四腕尺为人的身高等相关数据证明了人体数据存在着科学性。在科学的数据中也同样拥有黄金比例的存在（见图 3）。从图 3 中可以看到：10.5: 16.0≈ 0.618:12.5: 3.9≈ 0.618:14.0: 6.5≈ 0.618:16.4: 10.5≈ 0.618:110.3:16.0 ≈ 0.618:12.5 : 4.0 ≈ 0.618:1（依据图 3，数字次序为 1.2.3...）在应用相关人体数据时，熟悉各种人体比例部位是塑造完美人体所必须得因素。

在做设计效果图的时候，人台的绘制是为了把握人体之间的关系将其转化为公共的识别数据，让所有参与设计的人员达到统一的评判标准。美在意象，科学的进行研究才能将我表达的信息达到最为理想的状态[3]。因此，在做设计效果时，要重视人体的美，重视一种类型的科学方法方能展示属于服装的美、人类的美。

三、设计效果图中理想模特的选择

（一）人体曲线美的表达的重要性

曲线的美最早是由英国画家荷伽兹提出来的。他在《美的分析》[5]里提出：一切由波浪的线组成的物体，都给人以变化无常的追逐，从而产生乐趣。法国雕塑大师罗丹更加崇拜人体的曲线美，并视为生命的奇迹。人体的曲线由身体的不同围度进行展现，其中总是将肩、胸、腰、臀的大曲线最为重要。动态幅度越大，人体曲线的对比越为强烈，其更加展示出人体美、服饰美（见图 4）。

在服装相关众多网站上收集到关于世界各地时尚流行服饰的图片。发现摄影师总是尽全力的在拍摄着模特在走猫步换脚的那个瞬间。在这一瞬间是行走是身体动态幅度最大的，在这一动态中可以将我们设计出平面的服装将其展示出 更加立体美的效果。其中，模特走猫步也是因为在走路的时候加强人体动态的幅度。人体动态的表现，拥有着以下程式化规律，牢记这些规律，可以帮助分析掌握服装设计效果图的人体动态[6]：

（1）肩线与腰线的关系是“﹤”或“﹥”（符号不封口）。

（2）人体中心线位置的偏移朝向是是“﹤”或“﹥”符号缩小的方向（符号不封口）。

（3）人体躯干随人体中心线偏移。

（4）支撑落脚点靠近或落在中心线上（见图 5）。

（二）人体比例的准确把握

在模特中对于形体的美是至高无上的追求。它将人的整体的合理指数与科学的人体比例以及人体解剖结构进行结合形成一种审定美的标准。在模特的上下身的比例中，女性模特的身高一般为 175cm-182cm[7]，体重控制在 50kg-55kg。利用“神圣比例”法则我们将髋骨上缘作为上下比例的界点，上身∶下身=1∶0.618 作为人体美的无尚追求。在文艺复习时期的意大利文艺复兴三杰之一的列奥纳多•达•芬奇所运用自然科学与解剖实验得出的形体客观标准中：人的头长是身高的 1/8；肩宽为身高的 1/4，女性模特的肩宽应不超过 40cm；双臂伸平直等于身长，两腋宽等于臀宽；大腿正面的宽度等于脸宽。

三围曲线是构成女性美的重要因素。三围的曲线能使服装造型产生一种很强的起伏感和韵律感。胸腰差为22cm-24cm，臀围与胸围相等或大 2cm-4cm 最为理想。因此在绘制模特人体时我们要深入研究其本质的表达。将其数据进行理性的整理，由头长和宽进行比例的测量。如果进行夸张的表达人体建议在模特的大腿以下进行，因为人体的上身比例相互之间的关系越是接近黄金比例越显优美。

四、从理性到感性的应用分析

在人体动态的绘制中，每一部位的尺寸要进行理性的整理，并进行反复的练习。不同动态之间的转换也因注意相关数据的变化。在研究中，发现以下数据仅供参考：

（1）人体身高四分之一数据：两肩最大宽，到头顶，到大腿根部，大腿根到膝下，脚后跟到膝下；

（2）肩宽=臀围的宽度；