基于虚拟现实技术的数字媒体艺术设计系统分析.pdf
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1、计算机与图像技术Computer&Multimedia Technology电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering162当前,数字媒体艺术设计领域呈现出快速发展的态势,逐渐对数字媒体艺术产品的质量与效率提出了更高的要求。针对这一情况,艺术设计领域结合计算机、物联网、云计算等多种技术,研发出多种类型的数字媒体艺术设计系统。对数字媒体艺术产品设计时,系统可自动对用户需求予以分析,准确了解用户的需求内容,并以此为基础,快速地得到数字媒体艺术产品设计方案,从而为现代社会更好的发展提供支持。虽然,现有数字媒体艺术设计系统存在诸多优势,但随着
2、社会的进一步发展,使得现有设计系统逐渐体现出越来越多的不足,如与用户的交互体验不是很好等,制约了现有艺术设计系统的应用效果,不符合现代社会发展的需求。所以,现代数字媒体设计领域应对这一问题产生高度重视,针对整个领域的发展需求,利用科学、合理的技术手段,开发出性能更加良好,且功能更加完善的数字媒体艺术设计系统。这一背景下,我国越来越多的学者对新数字媒体艺术设计系统进行了研发,取得了较为不错的效果,为现代数字媒体艺术产品设计工作的开展提供了更大帮助1。通过对这些研究成果深入观察可以发现,将艺术设计系统中融入虚拟现实技术后,系统性能提升幅度最大,可以为用户提供最大的帮助。为此,本文以“基于虚拟现实技
3、术的数字媒体艺术设计系统”为题进行了研究。1 相关概念介绍1.1 虚拟现实技术虚拟现实技术简称为 VR 技术,是融合计算机、大数据、模拟仿真等诸多先进技术而形成的一种新技术,本质上是创建出接近于现实的模拟环境,以此带给人类更加真实的感受,以此为各项工作的开展打下良好基础。VR 技术具有诸多特性,主要包括:(1)多感知性。对于传统计算机技术来说,通常只有视觉感知功能,可在一定程度上提升用户的感受效果。但现实社会不仅只有视觉感知,而且还包含听觉感知、触觉感知、味觉感知等多个方面,由于缺少这些感知,在一定程度上制约了计算机技术的应用效果。VR 技术则突破了这一屏障,在模拟场景构建时,可根据用户需求,
4、随意融入多种不同类型的感知,使得用户体验到更加良好的感受。(2)存在感,即临场感。VR 技术所创建出来的模拟环境非常接近于现实社会,大大提升用户体验的真实感,在理想状态下,甚至会达到用户难以分辨场景真假的情况。(3)交互感。指的是用户对模拟环境中物体的可操作性及从环境得到反馈的自然程度。如在模拟环境内,用户提取物体时,用户可产生触摸的感觉,同时,手部移动时,物体的位置也不断发生改变。(4)自主性。即虚拟物体与现实物体一项,也要遵循相应的物理规律进行活动2。1.2 数字媒体艺术设计近年来,数字化技术更加成熟与完善,使得该技术应用范围越来越广泛,因而在现代社会各个领域当中,均能够发现各种类型的数字
5、媒体艺术产品,如网络游戏画面、商品数字化包装、动漫影视作品等。现代数字媒体艺术产品越来越复杂,客户的要求越来越高,若依然采用传统数字媒体艺术产品设计方法,则很难设计出符合现代社会发展需求的艺术产品,对数字媒体及社会中基于虚拟现实技术的数字媒体艺术设计系统分析刘璐(德州职业技术学院 山东省德州市 253034)摘要:本文通过对虚拟现实技术及数字媒体艺术设计的简单介绍,进而以虚拟现实技术的为核心,从总体、硬件及软件三个方面出发,设计出一种数字媒体艺术设计系统,在硬件方面,主要由处理器、电源电路及存储器等构成;在软件方面,主要包括图像插件、视频插件及声音插件。最后,通过仿真测试的方式,对本系统性能进
6、行了验证,通过测试可以发现,本系统性能良好,优于传统数字媒体艺术设计系统,可将本文设计的系统推广到社会当中。关键词:虚拟现实技术;数字媒体艺术设计;仿真测试计算机与图像技术Computer&Multimedia Technology电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering163其他各个领域的发展均具有较大影响3。因此,现代数字媒体艺术产品设计过程中,应注重对 VR 技术的应用,通过该技术构建出更加逼真的虚拟环境,在该环境内,设计人员可针对客户的实际需求,设计出相应的数字媒体艺术产品,并构建出相应的产品模型,通过对该模型的观察与分析,
7、寻找出其中存在的缺陷,并及时予以改进,从而得到最佳的数字媒体艺术产品。2 基于虚拟现实技术的数字媒体艺术设计系统设计2.1 总体设计数字媒体艺术产品设计过程中,有效对 VR 技术进行应用,可通过专业的仪器设备,构建出相应的虚拟环境,用户佩戴相应的中断设备后,即可沉浸到虚拟环境内,不仅可以全面对整个产品进行观察,另一方面还可通过听觉、视觉等对产品进行感受,有利于了解产品设计的具体情况,为数字媒体艺术产品的设计与开发提供支持。因此,现代数字媒体领域想要更好的发展,必须加强对 VR 技术的重视程度,并以此为基础,根据数字媒体艺术产品设计需求,结合现有设计系统的具体情况,逐渐将 VR 技术融入进来,以
8、提升数字媒体艺术产品的设计效果,赋予产品设计方案更强的表现力4。为此,本研究当中,开发出了一款基于虚拟现实技术的数字媒体艺术设计系统,该系统当中,核心为 VR 技术,并借鉴了传感器、数字集成等其他多种技术,以使整个系数具有更加良好的性能。在系统框架结构方面,主要包括:(1)摄像机,用于采集现场的数据信息,以此为数字媒体艺术产品的设计提供数据支持。(2)j30j 连接器,用于将现场采集数据传输到设计系统。(3)转单端,用于对采集信号的转换。(4)现场可编程门阵列(FPGA),用于处理后数据的传输。(5)处理器,用于对各种类型的分析与处理,以此控制系统完成设计工作。(6)以太网及 RJ45 连接器
9、,可将处理后的结果传输给计算机等元件。(7)DDR2 内存,用于存储系统运行时产生的数据信息。具体如图 1 所示。2.2 硬件设计2.2.1 处理器现代数字媒体领域,已经存在一些艺术设计系统,这些系统当中,核心模块为 DDRS 控制器,虽然该控制器存在诸多优点,但也包含一个致命的缺陷,即只可以与 DDRE-1333 处理器连接到一起,使得现有艺术设计系统的高性能具有一定局限性5。针对这一情况,本系统开发过程中,可将 DDRS 控制器保留下来,以此当做数据处理单元的一部分,同时,还选择了TMS320C6657 处理器,其具有诸多特点,包括:功能强大,包含 850MHz、1.0GHz 或 1.25
10、GHz 的定点/浮点CPU 内核;多核导航器性能良好,不仅包括列队管理器的 8192 个多用途硬件队列,而且还存在基于包的 DMA支持零开销传输;可同时与对个外设连接等。正是因为该元件具有诸多特点,将会赋予艺术设计系统更加强大的数据处理性能。TMS320C6657 处理器性能参数如表 1所示。2.2.2 电源电路艺术设计系统的运行,需要电源电路传输驱动力。本系统电源电路设计时,选择了电流电压模式,可保证电源远远不同地向系统各功能模块传输电能,以此驱动整个系统稳定运行。本系统当中,由诸多驱动电路构成,如数据处理电路、数据传输电路、数据转换电路等,各电路功能存在一定差异,因而在实际运行过程中,所要
11、消耗的功率完全不同,电源需要针对各个模块的实际需求,传输充足的电力能源6。基于此,本系统设计时,对各电路进行了模拟分析,以此确定出各电路的电源电路方案,具体如表 2 所示。通过对表 2 的观察能够发现,本系统工作过程中,总功耗量是 14.38W,但需要注意图 1:基于虚拟现实技术的数字媒体艺术设计系统框架结构图计算机与图像技术Computer&Multimedia Technology电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering164的是,各模块运行时可能受到环境、系统自身等因素的影响而使电流出现波动,因而在电流电路设计时,各模块均要留
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