3d影像范文
时间：2023-04-05 08:53:21
导语：如何才能写好一篇3d影像，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
doi：10.3969/j.issn.1002—6916.2012.19.036
如今，3D电影再次成为引领世界电影产业发展的舵手，在全球各地的电影院中如雨后春笋般地开花结果。在这股3D浪潮中，国内电影人也毫不示弱，从《唐吉可德》、《齐天大圣前传》、《兔侠传奇》到今年的《龙门飞甲》，3D电影在国内的发展势头如火如荼。《龙门飞甲》的内地票房达到了5.63亿元人民币，使国人更加坚定了3D电影创作的路线，投资4亿元人民币的真人魔幻3D动作片《大闹天宫》即将上映，已经拍过两集的甄子丹版《叶问》也即将拍摄3D版的《叶问3》。对于电影艺术来讲，如此异常火爆的3D电影浪潮是一场绚丽的泡沫还是一场革命性的转折？我想作为一名电影人来讲，我们不得不应该去静下心来认真思考。
在好莱坞以导演詹姆斯·卡梅隆为代表的电影人认为3D电影将会是电影行业发展的必然趋势，著名导演马丁·斯科塞斯也说：“3D技术的应用不仅是电影制作水平的一种进步，也能使电影的内容更加丰富。如果我们都从3D电影的角度出发去构思电影，我想那会是一种很不相同的情况。”[1]然而，在国内，3D技术的落后和创新理念的缺乏令许多电影工作者虽然表面上激烈追捧3D电影，可是在实际创作时又变得有些谨慎与保守，《龙门飞甲》剧组请到了《阿凡达》的特效指导保驾护航，《大闹天宫》剧组选择了《爱丽斯梦游仙境》和《星球大战》的视觉特效作为3D视觉效果的监督。因此，鉴于目前国内3D创作的现状，笔者认为，作为3D电影工作者不能仅仅局限于“拿来主义”，我们应该深入钻研3D电影立体影像的创作规律，探索出一条适宜于拍摄3D立体影像的创作手法。
3D电影的立体影像生动逼真、活灵活现，大大加强了电影画面的视觉冲击力，往往给人以身临其境之感。早先的3D电影大量与需要强化视觉冲击力的恐怖电影和动画电影相结合，然而，现在的3D电影题材形式已经多样化，大量以叙事为主要任务的剧情片也都开始采用3D电影的形式来拍摄。相比传统电影，3D电影只是一种形式上的改头换面，它从本质上改变不了电影，3D电影的立体影像只有能够恰如其分地为电影内容服务，才能从本质上推进3D电影的向前发展。因此，3D立体影像的摄影师，在实际创作的时候，其影像创作的思维方式、拍摄技巧、镜头衔接等方面势必要区别于传统电影的摄制手法。本文定位于3D电影立体影像的构成，着重从立体影像特点、拍摄技巧和影像构成细节等方面展开讨论。
一、3D立体影像之源
3D立体影像的呈现是利用了人眼识别立体世界的原理发明出来的，人眼的左右眼相距大约6厘米左右，左眼和右眼看到同一景物的影像并不是完全一致的，影像之间存在一定的像差，这种像差的微弱区别使人的大脑感受到了景物的纵深感和立体感。大脑解析出来的影像立体感是和左右眼影像的区分度有关联的，当两眼捕捉到的影像之间区分度较大的时候，人眼看到的影像立体感就随其加强，当影像之间的区分度较小甚至重叠的时候，影像立体感就减弱。
同样，3D电影中立体影像的拍摄与再现也是根据人眼识别立体影像的方式创作的。目前的3D影像创作主要是通过三个方式实现的，第一种是通过CG计算机图形技术制作，大量的3D立体动画电影都是通过这种方式实现的。2011年，我国原创3D立体动画电影《兔侠传奇》即是最好的例证，该片90分钟全部是3D效果，创下了当时国内电影最长3D效果时间，获得了第14届中国电影华表奖优秀动画影片、优秀电影技术提名及第28届中国电影金鸡奖最佳美术片奖等多个奖项。第二个3D立体影像的来源是利用3D转换技术，通过计算机图形软件运用3D图形学的渲染技术制造出透视感和距离感，从而将传统2D电影的影像转换成3D立体影像。2012年4月，曾经风靡一时的好莱坞经典电影《泰坦尼克号》经导演詹姆斯·卡梅隆团队之手花费了1800万美元转换成了3D版本，披上3D外衣的《泰坦尼克号》上映一个月即赚到了9亿元人民币的票房，再一次掀起了人们对3D立体电影关注的热潮。3D立体影像的第三个来源即是采用两台间距接近人眼双眼距离的摄影机进行拍摄，模拟人的双眼拍摄出左右相近的两个影像，放映的时候采用色差式、偏振式或主动快门式等方法，以使左、右两台摄影机拍摄的画面分别被人眼的左、右眼各自接受，最后观众通过大脑的识别处理结构出立体的影像。严格来讲，这两台摄影机机身镜头的型号、性能特点均需完全匹配，以保证两个影像技术参数的一致性。2011年12月IMAX 3D武侠动作电影《龙门飞甲》上映，为了保证3D效果的逼真性和双机画面的严格一致性，该片所用的摄影设备就是专门从RED公司特意定制的RED ONE数字摄影机，摄制组最多的时候用到了4套相同的摄影系统。
二、3D立体影像之构成
篇2
从1839年人类发现3D的基本原理，到3D影像成为现实，人类花T2D0多年的时间。2010年的CES全球消费电子展，吹响了3D高清影像的号角，3D已经触手可及!
19世纪末
英国电影先驱威廉・弗莱斯・格林(William Friese-Greene)发明了世界上第一套放映和观看3D电影的装置，这一装置实现的原理是播放时同时在银幕上放映两个画面，而观众则通过特殊的眼镜来得到立体感的观看效果。不过因为装置设备过于复杂会给电影院带来不小的负担，因此格林的方案并未得以推广。
1900年
弗雷德里克・尤金・艾维斯(FrederickEuqene Ives)发明了立体摄像机它模仿了人眼视差的机理一两个镜头并排并相距4.5cm，使用时同时摄录，这一3D影像录制方案也成为了现代3D影像录制方案的雏形。
1953年
哥伦比亚和华纳公司推出《黑暗中的人(Man in the Dark)》和《蜡像馆(House of Wax)》两部3D影片，其中《蜡像馆》还首次提供了立体声效果。两部影片都获得了巨大的票房，也由此带动了商业3D电影的普及，在此之后几乎所有主流的制片公司都加入到了3D电影的制作当中。
20世纪70年代
在20世纪70年代，阿兰・西里芬特(AllanSilliphant)和克里斯・戈登(ChrisGordon)发明了“Stereovision”专利技术。这一技术的核心是把左右眼看到的画面交替地印在一套普通35mm的电影胶片上，放映机以48fps(通常速度是24fps)的速度放映，放映镜头前再加上一个周期转动的遮光板，因为人眼的视觉暂留时间是24fps，所以观众并不会发觉电影其实是两套画面交替播放的，由此就实现了3D的效果。
1915年6月10日
《火车大盗》的导演埃德温・波特(Edwin S.Porter)和威廉・瓦德尔(William E.Waddell)在纽约的阿斯特戏院试验他们的红绿立体电影，现场只有惟一一位观众，播放的也只是测试片段，而不是完整电影。
1922年9月27日
在红绿立体电影模式的基础上，1922年9月27日，由电影人哈利・费尔奥(Harry K.Fairall)和摄像师罗伯特・艾尔德(Robert F.Elder)制作的3D电影《爱的力量(The Power ofLove)》在洛杉矶大使饭店戏院放映一虽然现场同样只有位观众，但这却成为3D电影历史上的第一次商业放映。
1936年
雅各布・莱温赛尔(JacobLeventhal)和约翰・诺林(JohnNorlinq)为米高梅公司拍摄了短片《Audioscopiks》系列，观看电影同样需要专门的眼镜，影片情节不怎么样，但突出了运动的物体，尤其是冲着观众“飞来”的物体，把3D电影带来的真实和震撼的效果表现得淋漓尽致。当时正值经济大萧条时期，“刺激”的3D电影也因此成为了很多人缓解压力的方式，这一系列影片获得了当年奥斯卡最佳短片奖的提名。
20世纪80～90年代
除开一战和二战，3D电影的发展历程当中有两段低谷期，而原因都大同小异――因为3D电影在技术上并不足以持续地产生吸引力，达不到高品质高水平：另一方面，在突出3D效果之外，3D电影的内容和故事情节往往非常的单薄。所以人们在一次尝鲜之后，就很难有兴趣再次去体验，3D电影也更多地只存在于游乐园等游乐场所，作为一个游戏项目来向人们提供。即便在此期间IMAX影院已经诞生，但低谷期仍然持续到了21世纪。
2003～2008年
无论如何，3D始终是电影未来的发展趋势，因此在低谷当中希望、不断地积累并且厚积薄发就是必然的了。进入21世纪之后，数字电影的概念成为热门，科技领域、电影人、电影工作室等各方呼应，加上有斯皮尔伯格、卡梅隆等“技术狂热”分子的身体力行，使得3D电影开始进入到快速完善和成熟的轨道。这期间诞生了众多著名影片。
2009年至今
到了2009年，3D电影呈现“井喷”，大量新片都推出了3D版本，它们和普通2D版一起，为观众带来了更多的选择和更加高品质的视觉体验，而诸如梦工厂等业界大牌都纷纷过渡到3D时代。以《飞屋环游记(Up)》、《冰河世纪3(IceAge 3)》、《死神来了4(The FinalDestination)》等为代表的大片纷纷出现，到最新的耗资3亿美元的《阿凡达(Avatar)》在全球的火爆上映已经标志着3D电影进入了一个全新的时代。
3D零距离
MOVIE：地心游记Joumey to the Centerof the Earth
上映时间：2008年
由作家凡尔纳同名小说改编，讲述李登布罗克教授在一本古老的书籍里偶然得到了一张羊皮纸，从而展开的地心旅行，是首部在国内上映的真人3D电影。
闪电狗Bolt
上映时间：2008年波特一直生活在电影的场景之中，它一直以为自己拥有超能力。而当它走出“楚门的世界”，它将面对的则是困难重重的寻找自我之旅。
飞屋环游记Up
上映时间：2009年
皮克斯首部3D动画电影。影片讲过的是78岁的气球商人卡尔老先生，为实现妻子梦想，用上万个气球打造飞屋旅行，而“不速之客”――10岁的亚裔男孩罗素则成为旅行中最好的伙伴。
GAME：极品飞车13
变速NeedforSpeed：Shift
拥有完全拟真的逼真驾驶体验，完美的镜头以及紧张激烈，极富逻辑与巅峰造根的游戏过程，使得Need for Speed：Shifl被评为现今为止最好的赛车游戏。
生化危机5 Resident Evil 5
当恶心、恐怖的丧尸向你扑面而来的时候，可不要让3D所带来的真实压迫感吓破了胆。
魔兽世界Word of WarCraft
时下最流行的网络游戏――WOW同样支持3D显示。全新的3D技术，绝对能让你感受到另一个更加真实的魔兽世界。
FIFA 2010
EA公司旗下所有游戏全面支持3D显示，作为最受欢迎的FIFA系列，当然不会例外。
豚鼠特工队G-ForCe
上映时间：2009年
几只圆圆滚滚的仓鼠被训练成最优秀的特工，它们要面对的是人类与自我的质疑，以及拯救地球、维护世界和平的重任。
怪兽大战外星人Monster vs.Aliens
上映时间：2009年
小女孩苏珊・墨菲在被陨石砸中后便开始疯狂长大。已经十几米高的她被带到军方的秘密研究基地，在这里她认识了许多难以置信的怪物们。面对突如其来的外星人入侵，苏珊和她的怪物朋友们向外星人发起了挑战。
冰河世纪3：恐龙的黎明
IceAge3：Dawn of the DinoSaurs
上映时间：2009年
深受欢迎的冰河世纪系列在第三部全面3D化。在最新的冰河世纪里，爱吃坚果的小松鼠又带领我们来到了冰河时期。我们的主角们在恐龙时代的末期与这群陆地霸王展开了新的旅行。
阿凡达Avatar
上映时间：2010年
毫无疑问，史上最具震撼力的3D影片非詹姆斯・卡梅隆的新作――《阿凡达》莫属。未来的地球向外星系扩张为取得潘多拉星球的资源，他们巨动了阿凡达计划，而等待他们的，却是无尽的反抗。
PRODUCTS：富士FinePix Real 3D W1数码相机
史上第一款可以录制并裸眼回放3D静态照片和动态视频的数码相机。
华硕G51J
华硕与NVIDIA合作推出的全球首款支持3D显示的笔记本电脑。作为华硕旗下的顶级娱乐笔记本电脑，3D的加入无疑使它如虎添翼。
三星2233RZ 3D显示器
三星2233RZ拥有20000：1的超高对比度，借助120Hz的刷新率和3D眼镜，它能够呈现流畅动人的3D画面。
篇3
什么是DIY双机
在这次专访开始之际，首先在3D技术上，石先生就给出了非常自信的观点，他认为3D技术已经逐渐融入了普通用户的生活，而3D技术必将成为今后的主流。谈到DIY双机设备，石川林先生也保持了高度的热情，详细地向我介绍了DIY双机设备的原理：所谓双机拍摄，是将两架或多架机固定在一起，并根据拍摄对象的远近调整相机的间距。不管是立体摄影还是立体摄像，如立体摄影的被摄体相距太远，在立体照片上也没有立体效果。所以，通常可选择3～4米左右的物体为主体。拍摄远处的建筑及山脉时，要表现较肉眼所视立体感更强的画面，可将左右摄影间隔展宽。近拍摄时则相反，双机间距要较人眼的短。
这样的DIY自主机也有一定的优势，比如可以白行调整双机的间距，以达到想要的效果。如(图1)所示，这是石川林先生自己DIY的双机机器，用的两台索尼卡片机制作而成，支架部分可以自行调节相机问的距离，为玩家提供了很大的操作空间，特别是一些专业的3D拍摄玩家。
DIY双机和一体3D相机有什么优劣
篇4
在现代科学技术迅速发展的冲击下，文化艺术与科技的结合已经成为当代艺术创作的主流，艺术创作中的绘画、雕塑、摄影等艺术形式更是在创作的内容和主题上都受到了数字科技的影响并且呈现出多元化的现象。纵看高清3D数字影像这门新兴的学科，它的出现，必将会带给我们新的视觉感受，对传统美学从形式到内容上都会产生新的认识，也会提高大众对艺术品的鉴赏层次。数字影像技术是在当前数字科技高速发展的背景下产生的新技术，它的出现将会为记录、传播各类文化艺术作品从方式与途径上提供更多的可能性。这项技术是在原本已经成熟的2D数字影像的基础上发展起来的一种以数字艺术为基础的新的艺术传播和表现形式。
1与传统的平面、二维的展示与传播方式的对比
第一，高清3D数字影像具备高清晰度的图像分辨率，图像的质量有了很大的提高，也可以说是革命性的提高，因为现在的高清技术，已经发展到可以消失视觉能看到的像素点，这一特点将会使观者足不出户就可以看到文化艺术作品的细节，比如油画书法作品的色彩和笔触，环境艺术设计中的材质和细节。第二，专业的审美角度和高质量的清晰度结合合适的灯光角度，使观者能够看到比实物在眼前更多的细节和美。第三，高清3D数字影像跳脱传统二维图片的束缚，立体成像技术可以使文化艺术品在三维的虚拟立体空间内展现，如环境艺术中的园林、建筑、雕塑、以及工艺品等等，其空间感、体量感、材质、结构、光影等艺术特质将会展现出新的面貌。
2对文化艺术鉴赏的作用和意义
众所周知，同一个物体从不同的角度观察，会带给人不同的审美感受。雕塑、展陈设计以及现代的建筑都是要通过多角度的观察去欣赏的，单从某一个视角很难领略到建筑陈设的现场感，存在于三维空间的艺术品和建筑也很难通过语言和二维图片诠释清楚。我们知道，普通人在观察一个建筑空间环境或雕塑艺术品是往往受第一眼的感受也就是第一印象影响，而这个第一印象往往取决于道路规划的设计安排，但建筑和雕塑艺术却并不只是从某一个角度来定义的，它们都属于多角度的艺术，是由多个完美角度组合而成，高清3D数字影像不仅能生动真实的还原设计师的理念，还能通过创新的科技手段展示其文化艺术的多样性。高清3D数字影像可以透过摄影师的专业眼光打造出二度自然的新空间。引发观众的互动的反应，吸引观者的注意力，并不受时空的限制，在短时间内可以传播大量的立体图像信息，采用这一技术将会更好的激发学习者的兴趣，促进文化艺术的创新和再创造，同时具有便于数据统一管理存档的优点，对中国文化艺术的鉴赏和普及具有重大的意义。
3我国高清3D数字影像技术取得的成就
以2010年上海世博会为例，我们知道世博会是一个国际性的博览盛会，也是一个结束后就会拆除和消失的展会，在这个展会期间会集中展现各国的科技、人文、建筑、文化艺术等等各方面的成就。而且，每一届展会都会根据举办的不同国家城市提出不同的文化主题，各国也会根据自己的文化历史和科学技术展现争奇斗艳的建筑空间环境设计，如2010年世博会德国馆的设计，从外墙的材质运用到建筑空间的组合关系，都带给人一种现代高科技和未来城市的奇幻感觉，这种充满奇思妙想的设计规划，无一不体现现代科技和艺术带给人们的审美震撼。德国馆的造型设计整体是由异形的不规则几何体构成，在如此造型奇特壮美的建筑中漫步，体会三维立体空间中的光与影；疏与密的完美结构和材质细节，整个建筑就如同一座可以漫步其中的三维空间雕塑。但世博会的建筑物都只是临时搭建，展会结束后就会拆除，怎样才能将这样一件临时的艺术佳作保留下来，我国世博会主办方大胆采用高清3D数字影像技术将这一世界性的盛会完整的记录了下来，并拍摄了著名的高清3D数字记录电影《世博之光》，该片在2012年2月国际3D学会主办的第三届3D创作艺术奖评选中获得评委会奖。这也是中国3D影片首次获得这一高级别的国际殊荣。国际3D学会主席吉姆•查宾在颁奖典礼结束后曾接受新华社记者的采访，他说“祝贺中国的3D制作者。他们将为自己的成就自豪。中国的3D电影制作者们正在创造出世界级的电影！”这是国际上对中国主流电影的肯定，也是对中国高清3D影像技术的高度认可，这项新技术让我们现在无疑是走在世界前列的。
4结语
篇5
【关键词】 3D 视差 视差深度 眼镜3D 裸眼3D
一．3D显示技术的形成
早在19世纪摄影技术刚刚起步时，人们就用2台性能和参数完全相同的相机并列，模拟人的左右两眼，同时拍下2张有着些微差异的相片，之后再透过平行视线法、交叉视线法或类似双筒望远镜的专属观看设备等，让人的左右两眼分别观看2张并列拍摄的相片，以重现“视差”，藉以模拟出立体视觉。
两个世纪以来，人类由此逐步研究出各种3D显示技术，主要分为眼镜3D与裸眼3D两大类型（见表1）。
二．眼镜类3D显示技术
眼镜类3D显示技术，主要是利用光学原理的特制眼镜来实现。目前市场应用的眼镜类3D，从技术层面来看主要有快门式和偏光式两种（见表2），从观看方式来看主要有被动观看和主动观看两种。
1.被动观看式
被动观看式的3D眼镜，是由单纯的镜片＋镜架所构成，不牵涉到任何机械或电子装置，主要有红蓝滤色片式3D眼镜类和偏光式3D眼镜类两种，基本原理都是运用光学方式让左右两眼观看到具备视差的图像。
2.主动观看式
主动观看式的3D眼镜，是利用眼镜本身的主动运作来显示3D效果，有双显示器式3D眼镜类和液晶式3D眼镜类两种。
（1）双显示器式3D眼镜类
双显示器式虽然无法提供多人观看的需求，但仍就算是主动式3D眼镜类的一种，其原理是运用左右眼镜中配置的两组小型显示器来分别显示左右画面，以形成3D效果。
由于必须配置两组独立的小型显示器，只能让单人观看。通常应用在特殊场合，如搭配头部侦测应用在虚拟实境观看的便携式播放器、游戏机（任天堂在1995年推出的便携式游戏机Virtual Boy头戴式显示器就属此类）等。
（2）液晶式3D眼镜类
液晶式的3D眼镜，由主动液晶镜片构成，其原理是利用电场来改变液晶透光的状态，以每秒数十次的频率交替遮蔽左右两眼视线，播放时只要交替显示左右两眼画面，再利用同步信号让液晶式3D眼镜与画面同步工作，当播出左眼画面时让右眼镜片变黑、播出右眼画面时让左眼镜片变黑，最终形成3D效果，但这种交替遮蔽会影响画面的亮度。
液晶式3D不需要滤色或偏光等特殊播放设备，只要提升播放画面的交替频率及添加同步信号发送装置，很适合大尺寸屏幕，供多人观赏的需求，是目前3D电影和3D电视的主要方式，包括PC上由NVIDIA推出的3D Vision，以及目前各大厂商狂推猛打的3D电视机等产品，都采用了此类技术。
由于液晶式的画面是采左右交替播放，同一时间内只有一只眼睛能看到画面，因此当开启3D显示模式时，画面刷新频率会变为原来的一半。当每秒60次交替频率时，画面刷新频率会降到每秒30次，会让观看者感受到明显的闪烁。因此目前各厂商所推出的方案都是将刷新频率加倍到每秒120次，以解决闪烁的问题。
三．裸眼类3D显示技术
如前所述，眼镜类的3D显示技术是通过眼镜将左右图像分离出来，并分别送到观看者的左右两眼中，实现3D效果。而裸眼类的3D显示技术则是通过调节光的角度使左右两个图像分离出来，并分别送到观看者的左右两眼中，以实现3D效果。
如今的裸眼类3D显示技术，组合了目前人类最新面板制造技术和引擎软件技术，一方面，在生产制造方面，采用在液晶面板前方配置双凸透镜的全景图像（Integral Imaging）方式显示，即在同一个屏幕上，以分割区域显示（空间多功裸眼3D技术）和切割时间显示（分时多功裸眼3D技术）来实现3D显示（见表3）。另一方面，在图像显示方面，通过计算机图像处理技术，将已有的2D图像和3D图像的左右两眼的视差，转换为9视差的3D图像。
从当前裸眼类3D显示技术形式来看，有光屏障式（Barrier）、柱状透镜（Lenticular Lens）、多层显示（Multi Layer Display）和指向光源（Directional Backlight）等几种，目前光屏障式和柱状透镜式两种技术已进入商业应用阶段。
1.光屏障式技术
裸眼类的光屏障式技术与眼镜类的偏光式技术（目前3D电影广泛采用）有些相似，不过一个要戴眼镜，一个不要。
光屏障式又称光屏蔽式、视差障壁（Parallax Barrier）、视差屏障（Parallax Barriers）等等，这主要是研制厂商的技术细节不同所至。
（1）视差障壁式
该技术是由夏普欧洲实验室研制，实现方法是使用一个开关液晶屏、偏振膜和高分子液晶层，利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90°的垂直条纹。这些条纹宽几十微米，通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式，故称之为“视差障壁”。
视差障壁安置在背光模块及LCD面板间，在3D模式下，应该由左眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡右眼；应该由右眼看到的图像，不透明的条纹会遮挡左眼，通过将左右两眼的可视画面分开，使观看者看到3D画面。
（2）可开关液晶视差屏障式
可开关液晶视差屏障式3D，是目前最广泛应用于可携式装置的方式，包括夏普与日立都不约而同的在任天堂发表N3DS（是一款由日本任天堂推出的便携式游戏机，最大特点之一是利用了称为“Autostereoscopy”的技术，即让使用者不配戴任何特殊眼镜即可感受到3D图像效果）后，紧接着开发了各自裸眼3D手机应用的视差屏障式3D显示屏幕。其中夏普的产品将液晶屏障与触控薄膜整合在一起，而且同时支持横拿与直拿的应用，比较符合N3DS的需求。
2.柱状透镜技术
柱状透镜技术，又被称为双凸透镜或微柱透镜技术，主要代表厂商有飞利浦和我国朗辰电子科技。
该技术是通过在液晶面板上加上特殊的精密柱面透镜屏，将经过编码处理的3D图像独立送入人的左右两眼，从而可以裸眼体验3D，同时兼容2D，它相比光屏障式技术最大的优点是其亮度不会受到影响，但观测视角宽度会稍小。
不过像素间的间隙也会被放大，因此不是简单地叠加子像素，柱透镜与像素列不是平行的，而是成一定的角度。这样就可以使每一组子像素重复投射视区，而不是只投射一组视差图像。
柱状透镜式可以在多个角度下产生3D效果，适用于多人观看的场合，不过在不合适的角度观看时会出现影像重叠的状况。一般的柱状透镜是固定贴附在屏幕表面，而且是以单一方向排列，因此无法切换显示模式，水平解析度会降为原本的一半，画质也会受到透镜折射影响，屏幕旋转 90度时就无法呈现3D感。不过也有厂商研发在柱状透镜中注入液晶来改变聚焦特性的技术，可关闭透镜的折射效果切换成2D显示模式。
3.多层显示技术
该技术简称MLD技术，是美国Pure Depth公司在2009年4月研发，这种技术能够通过一定间隔重叠的两块液晶面板，实现裸眼观看3D文字及3D图像。与柱状透镜技术相比，有以下优点：
（1）观看3D图像时，用户不会产生眩晕、头疼及眼睛疲劳等副作用；
（2）3D显示时，屏幕的分辨率不会降低；
（3）可组合显示文字等2D图像和3D图像；
（4）对观看3D图像的视野及角度没有太大的限制，通俗点说就是可视角度足够大。
目前，采用MLD技术的显示设备，已经在美国拉斯维加斯的部分娱乐场所得到了应用，并取得了良好的效果。
4.深度融合式3D显示（Depth-fused 3D）
该技术由日立公司研发，产品问世已久不过应用层面有限。是将两片液晶面板前后重叠在一起，分别在前后两片液晶面板上以不同亮度显示前景与后景的影像，藉由实体的深浅差异来呈现出景深效果。
由于深度融合式并不像其他方式是以模拟两眼视差来产生立体感，而是让画面真正具备前景与后景的差别，能让观看者两眼视线的焦点自然落在画面位置并感受到景深，因此观看时眼睛不感到疲劳。不过受限于前后景重叠时的角度偏移不能太大，因此适合观看的角度有限，加上需要重叠两片液晶面板来构成，因此不但体积较大，而且成本也较高。
5.指向光源技术
该技术比较先进，实现的方法是通过搭配两组快速反应的LCD面板和驱动器，让3D图像以排序方式进入观看者的左右两眼，由于互换的左右两幅图像存在着视差，进而让人眼感受到3D效果。
指向光源比光屏障式、柱状透镜式等裸眼3D技术更具有优势，可以应用到手机、电脑、游戏机等设备中。在3D显示的亮度和分辨率上都能够得到保障，进而可以普及发展。但是该技术尚未成熟，远没有达到量产的阶段，目前仍处于研发阶段。
当屏幕右侧的背光光源亮起时，就会透过指向性背光膜射出朝左眼方向的光线，用来显示左眼图像画面。当左侧的背光光源亮起时，就会透过指向性背光膜射出朝右眼方向的光线，用来显示右眼图像画面。藉由左右图像画面高速交替显示，就能平顺的显示3D图像画面。
由于指向性背光方式采用分时多功，因此每次都能以面板的完整解析度来显示图像，不像空间多功只能以面板的一半解析度来显示图像。而且只要左右两侧的背光光源同时亮起，就能切换为2D显示模式。不过由于左右两眼图像画面是以指向性的方式显示，因此只有从屏幕正面观看时才能看到3D图像画面，当屏幕旋转90度时就无法显示3D图像画面。
四．结语
让所有人脱掉眼镜看3D，这看似简单的技术目标，却已经成为全球争夺的新型产业的制高点。如今，各国对3D显示技术研发均不惜巨资，投入巨大，且非常重视投入的持续性。
在国外，裸眼3D广告已不稀奇，的确大街上来往的人，总不能停下来找个眼镜戴起来再看广告吧。近年来，美国的3D电影比例也越来越高，裸眼3D在广告、展示、游戏、电视、手机等方面已经有了很大的市场，所有视觉娱乐、内容、广告等领域，已经绕不开3D技术（如裸眼3D试衣技术，已经在互联网上得到很好的呈现），正在围绕3D形成新的产业链（模式）。
在国内，今年元旦央视3D电视频道开播，虽然很多城市还未能尝鲜，但网络上的3D版春晚点击量已经不少。
虽说目前3D已进入电影、电视领域，但要走进百姓家庭，似乎很难，撇开技术层面不说，高昂的价格就足以让百姓望而却步。
篇6
关键词：磁共振成像；血管成像；三维成像；对比剂
近年来，随着磁共振扫描仪硬件及软件的不断改进，三维对比增强MR增强磁共振（three dimensional contrastenhanced MR angiography，3D CEMRA）的技术日臻成熟，它的快速、安全、有效等优势逐渐显现，使其成为血管大、中病变临床诊断的常用方法，甚至是首选方法，在很大范围内可替代有创伤的血管造影[1]。本文对345例头颈部、胸腹部、盆腔及双下肢动脉三维对比增强磁共振血管分析，以探讨三维对比增强磁共振血管成像的临床应用价值。
1资料与方法
1.1一般资料 搜集2007～2009年共345例临床疑动脉血管病变的患者，其中男性：230例，女性：115例，年龄9～88岁，平均年龄60.7岁。
1.2方法 采用Siemena Magnetom Avanto 1.5超导磁共振扫描仪，扫描序列采用flash-3d-ce序列，颅颈部采用头、颈线圈，仰卧位，头先进。胸腹部、盆腔及双下肢动脉者采用体部、脊柱、四肢线圈，仰卧位，足先进，3段移床扫描。
定位扫描后，常规TSE T2WI扫描，行Trufisp扫描，获得靶血管的大致影像，用于三维定位。再启用Test bolus扫描，靶血管内有对比剂显示时，行3D蒙片扫描，测量扫描时间后，注射对比剂后行3D增强扫描2次，1次为动脉期，2次为静脉期，获得原始图像后，在3D工作站进行后处理。
对比剂选用顺磁性对比剂钆喷酸葡胺（Gd-DTPA），剂量为常规增强的3倍剂量，平均浓度0.2mmol/ml，用与磁共振扫描仪相配套的高压注射器经肘正中静脉注射，对比剂0.2mmol/kg，注射流率2.5～3ml/s，测试注射2ml对比剂，10ml生理盐水冲洗，增强扫描20ml生理盐水冲洗。
Test bolus序列扫描参数：Tr 41.6ms，TE 1.1ms；视野300mm，翻转角30°，层厚70mm，成像1帖/s，连续扫描，直到可见靶血管内对比剂充盈。有几帖图片，就定多少时间为注射对比剂后3D增强扫描启动时间。
增强前后三维梯度回波序列（快速小角度激发梯度回波，FLASH序列），扫描参数：TR 3.0ms，TE 0.97翻转角25°，视野228mm×160mm，矩阵115×256，头颈部1个冠状方位3D块，胸腹部、盆腔及双下肢动脉者3个冠状方位3D块，层厚1.1mm，无间隔，共约80层，1次采集，采集时间15s。增强前扫描1次作为减影蒙片，注入对比剂后无间隔扫描2次，先为动脉期，后为静脉期。注意增强扫描必须拷贝蒙片的扫描范围及层数、层厚，这样方能进行减影获得较为清晰的血管影像。
在工作站上用最大强度投影和多平面重组等技术进行观察，并可参照原始图像。
由两位高年资住院医师进行图像后处理及阅片，在工作站上进行多角度观察并结合原始图像对病变血管作出判定。
2 结果
345例中血管正常31例，有病变者314例，其中有动脉瘤者10例，夹层动脉瘤者1例，动静脉畸形2例，动脉变异者67例，动脉硬化狭窄、闭塞者共123例，动脉迂曲增宽者27例，动脉血管纤细者84例。
按图像质量分为优、良、差3级进行评价。优：靶血管显示良好，无或少与静脉重叠，伪影少。良：靶血管显示尚可，部分与静脉重叠，有伪影，不影响诊断。差：靶血管显示差或未显示，大部分与静脉重叠，不符合诊断要求。本组病例345例中，优298例，良47例。
3 讨论
传统MRA技术主要依赖于流入性增强（TOF）和相位位移（PC）效应，扫描时间长，费时费力，由于3D-CEMRA不依赖流空效应，避免了湍流和涡流影，不受血流方向的影像，对于平行于扫描层面的血管、血管分叉及扭曲的血管，均能清晰显示。且3D CEMRA技术是通过注入顺磁性对比剂，使血管T1弛豫时间明显缩短，使成像断面血管内的血流不再依赖新流入的未饱合质子，增强后的血流本身就是高信号，并最大可能地抑制血管周围的组织信号，为临床提供理论依据。
要获得高质量的3D CEMRA图像，关键要熟练掌握MR技术，把握每个检查环节；延迟扫描时间的确定是最为关键的技术，如果扫描过早开始，血管内对比剂浓度较低，血管显影浅淡，远端血管及分支无法显示，晚期则静脉显影，动脉显影则不是最佳状态，而达不到诊断的效果。因此，要获得最佳的三维MRA图像就必须对团注对比剂进行计时，当血管内团注对比剂达到最高浓度时间与数据采集K空间中心部分相吻合时，才能获得高质量的血管图像。由于个体间差异较大，对每个行3D CEMRA的病例均应行小剂量试验性注射来确定延迟扫描时间。一般来说，即便是对于有心功能异常的患者，应用同层动态扫描90层，亦可获得对比剂到达靶血管峰值浓度时间的测量。值得注意的是，对于延迟时间掌握，可确定为试验性注射观察靶动脉信号最强层面的时间为延迟时间。
3D CEMRA后处理技术有减影、MIP、MPR、VR。通过减影，减少了背景组织的信号，改善了病变与背景组织间的差异，提高了图像质量，有利于对病灶的显示，图像减影的前提是在行CE-MRA增强前后扫描的参数的必须保持一致，这样才能保证扫描结束后，应用软件才能进行减影及相关的后处理。减影技术在静止不动的区域应用效果最佳，特别是头颈部区域。减影后进行MIP成像，更有利于显示细小血管分支，通过多角度旋转，一般可以清晰显示病变的部位及大小；但对于主动脉夹层来说，由于旋转角度可能会影响内膜瓣的显示，因此单纯依靠MIP图像会导致误诊。MPR不受血管分支重叠的影响，能更清晰地显示病灶特征，特别是对于主动脉夹层，MPR可以详细显示分支血管开口于真腔还是假腔及病变波及的范围，能显示真假腔之间的沟通，确定撕裂口的位置，原始图像的观察亦非常重要，通过电影回放等形式连续观察原始资料，有利于对血管解剖结构的认识和对病变部位的确认。因此，笔者认为观察CE-MRA图像，不仅要观察重建后的图像，而且要观察原始图像，因重建后图像有假像及伪影的发生。VR是近年来较新的数据图像后处理技术，利用所有容积数据进行后处理，它的高保真性及临床应用的可靠性得到了影像医学和工程人员的一致肯定。目前，DSA为血管病变诊断的"金标准"，由于其为有创性检查，且检查费用昂贵，有X线辐射以及可能存在对比剂过敏等，有一定比例的并发症及无症状的微栓塞发生[2]，与传统DSA相比，3D-CEMRA在冠状扫描视野大，提高了空间分辨率；而且3D-CEMRA技术不仅几乎无对比剂过敏和肾毒性[3]，还可清楚显示血管周围组织结构，并且可以任意角度的旋转，这些都是DSA无法比拟的。近年来CTA和CE-MRA已广泛应用。由于3D CEMRA具有简便、安全、无创等特点，可作为一种重要的辅助检查手段。
参考文献：
[1]陆建平，刘崎.三维增强磁共振血管成像[M].第1版.上海：上海科学技术， 2005，1-8.
篇7
赞美者认为3D打印无所不能，把它与蒸汽机、电力等相提并论；批判者认为它是小众市场，只能在医疗等领域内作为制造业的补充存在。3D打印能否主导未来？中国市场的潜在空间有多巨大？全球领先公司又有哪些经验可以分享？为此，《中国经济和信息化》记者专访了全球3D打印领域最大的公司Stratasys董事长Scott Crump（斯科特·克伦普）。
用望远镜看产业
CEI：3D打印对工业设计的影响显而易见，但对于大规模制造领域，有人认为其无法发挥作用。比如最近富士康的董事局主席郭台铭就提出他并不看好3D打印技术在大规模工业领域的应用，虽然3D打印可以打印出产品部件，但无法在大规模工业领域得到推广。对此你怎么看？
Scott Crump：现在3D打印在制造领域的使用确实是针对一些小规模的制造，或者对定制化要求非常高的行业最能发挥其作用，比如汽车制造。你不用进行工具的建模就可以很快地设计和生产出一个、几个、几十个或者上百个的部件。
比如增材制造用我们的系统可以设计和生产部件，传统的工艺则是一大块材料拿过来使用，这会浪费很多材料，用我们的增材制造你可以很好地控制材料投入和产出比，产出的效果很好。
CEI：你认为，从3D打印发展以来，如今这个行业有无什么新变化？
Scott Crump：如果看一下3D打印这20多年来的发展，一个巨大的变化就是各国政府已经对3D打印很重视，中国在加大对3D打印的投资，美国、德国、新加坡等其他国家也很重视这块市场。美国总统奥巴马甚至把3D打印写入了美国国情咨文当中，这是前所未有的事情。
有了政府的支持和强大的投资，我相信这个行业的发展一定很迅速。这是一个往前发展很好的基础，中国也可以在这个发展当中抓住机会。
CEI：原材料是3D打印产业化最大的瓶颈之一，并且短期内很难突破，你怎么看这个观点？怎么解决？
Scott Crump：我们不同意，Stratasys公司的增长速度很迅速，而且这个行业的增长速度也很迅速。3D打印技术是从设计到产品阶段架起一座桥梁，让产品更快地进入市场，我认为瓶颈不是材料的高成本，而是人们再投资的意识。
Stratasys公司会把收入的10%再投入到新材料的研发中，现在已经有130多种不同的新材料了。
在我们做这个行业20多年来，也看到不少公司进入增材制造这个行业，但很多都没发展起来，或者很难有持续性的发展，其实很重要的一点就是公司需要把一部分营收投入进行再投资。
机会在中国
CEI：现在很多地方都强调了原材料的成本，这对于软件工程师在设计产品的强度和精度的控制上提出了更高的要求。在中国软件水平还不是很高的情况下，你有什么好的建议？
Scott Crump：我认为任何可以在3D领域打印和使用的零部件，Stratasys都是可以打印的。Stratasys不局限于对于某些软件的限制，只要是你的材料服务3D打印我们都可以做。
CEI：从技术上来说，产品打印是没有问题的，但中国自主技术方面偏弱，对产品精度和要求偏低。对此Stratasys有自己的一些什么经验，是否需要根据计算机领域的用户需求来做？
Scott Crump：我想简单地打一个比方你就理解了，桌面电脑有很多不同的应用，比如Word、Excel等等，你完全可以把这些不同类型的文件转换成PDF打印，我们也是如此。把所有的软件转换成STL格式进行打印。
文件转换成PDF有时候会出现一些问题，软件转换成STL的时候也会遇到把普通的文件转换成PDF时遇到的问题，Stratasys主要专注的是输出。
CEI：中国对3D打印很重视，对其寄予了很高的期望，把它看作是先进制造业的未来。那么，目前在产业环境上，3D打印有没有涉及到太多的上下游的行业，在你看来3D打印是否有可能成为未来制造业的主流？
Scott Crump：3D打印会对制造业产生影响，这影响是巨大的，而且增长得很迅速。这跟3～4年前DNC（分布式数控）和CNC（数控机床）的影响类似，也是在工程设施和最终的产品之间建立起一座桥梁。现在3D打印主要的材料还是塑料，将来还会有金属材质等，总之其影响力会越来越大。
CEI：你怎么看待中国3D打印的市场？
Scott Crump：Stratasys公司在中国的投资很大。无论是把亚太地区的总部设在中国香港、在上海设有办事处，还是在基础设施上的巨大投资，因为我们认为中国将是3D打印很重要的市场，而且我们的想法在不断被证实是正确的。
在全球73个国家，Stratasys公司都有3D打印产品的销售。就增长而言，中国是这73个国家里增长最快的一个国家。当然，目前从总量来说，排名全球第一的依然是美国，接下来是欧洲的五大巨头、日本等，但是我相信不久的将来，中国不论是在市场份额还是排名上都会有很大的提升。
CEI：3D打印技术是以什么模式来引领各行业广泛应用该技术的？另外3D打印在中国未来的发展方向是怎样的？
Scott Crump：Stratasys公司的产品针对不同的垂直市场进行了定制，比如针对教育行业、牙科行业都有对应的定制产品。本地化是一个很好的优势，它可以让你更好地倾听本地用户需求的心声，从而满足本地用户的需求。基于此，Stratasys公司的本地化程度很高。
比如Stratasys公司内部员工有针对每一个垂直行业进行推动的，我们的渠道合作伙伴当中也有针对某一个行业进行渠道销售的，比如牙科。另外在市场推广上，我们也有专门的人来负责进行教育，更好地对3D打印技术进行推广，让人们更好地了解3D打印技术。
另外，现在对于增材制造大家谈的也很多，但我仍然想强调我们的核心能力是在快速成型这一块。从潜力的角度来看，在快速成型方面，没有任何一个国家可以和中国相比。因此在开发巨大的中国市场方面，Stratasys公司仍有很多的工作要做，我们希望可以不断增强用户对于3D打印的意识，这样用户才可以做出如何更好地选择3D打印技术的决定。
成功之道
CEI：Stratasys公司已经连续11个季度实现利润两位数的增长，今年第一季度营收也达到了同比增长18%，成功的理由在哪里？
Scott Crump：这个行业的整体增长速度很快，Stratasys公司又是这个行业的领导者，安装的这些单位设备在整体行业中占55%，因此从收入和盈利来看，公司增长速度也很快。随着行业的不断发展，我们也瞅准时机，在4年前进入了牙科行业，3年前又进入了珠宝行业，而且在医疗行业的应用也越来越广，前景很好。
当然，Stratasys公司表现的成功，也不能忽略收购和兼并带来的好的影响，因为它极好地解决了交叉销售的问题。兼并完成之后，公司不仅可以满足专业人士、商业领域的需求，也可以满足低端客户的需求。
对于针对非直接市场的销售和产品，本地合作伙伴和渠道很重要。过去，Stratasys公司销售FDM的技术和Objet公司销售喷墨技术都有强大的渠道，一夜之间两个公司合二为一了，我们可以充分利用这一点，而且我们也很重视对两个公司渠道的教育培训。过去6个月，我们已经成功完成了对渠道的培训和教育，对未来的销售我们很有信心。
CEI：Stratasys公司最近又收购了MakerBot公司，未来桌面打印会占公司整个份额多大的比例？MakerBot公司的优势是形成了一个完整的生态系统，未来你们是否会像苹果一样打造一个很完整的生态链？
Scott Crump：从Stratasys公司来讲，原来主要是满足专业人士的高端需求，而MakerBot公司主要是关注个人消费者和低端用户的需求，比如在教育行业教学生如何了解使用技术，或者针对一些对功能、个性和价格要求比较低的商业应用。
从这两个公司的合并来看，未来Stratasys公司可以抓住更多低端市场的机会，因为从长期的眼光来看，这一部分增长的潜力还是很大的。现在面临的情况是原来有3万套的装机容量，会和MakerBot公的2万套的装机容量合并，这样可以在未来更好地满足客户的需求。
篇8
[关键词]3D打印技术；钢铁行业；冲击；措施
中图分类号：F104 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0072-01
一、概述
3D打印技术，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，是一种不再需要传统的刀具、夹具和机床就可以打造出任意形状，根据零件或物体的三维模型数据，通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效、低成本的实现手段。
3D打印机的原理：3D 打印机可以根据零件的形状，每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面，然后再把它们逐层粘结起来，就得到了所需制造的立体零件。每个截面数据相当于医学上的一张CT 像片；整个制造过程可以比喻为一个"积分"的过程。当然，整个过程是在电脑的控制下，由3D打印机系统自动完成的。
二、国内、外发展现状
目前在欧美发达国家，3D打印技术已经初步形成了成功的商用模式。如在消费电子业、航空业和汽车制造业等领域，3D打印技术可以以较低的成本、较高的效率生产小批量的定制部件，完成复杂而精细的造型。另外，3D打印技术获得应用的领域是个性化消费品产业。如纽约一家创意消费品公司Quirky通过在线征集用户的设计方案，以3D打印技术制成实物产品并通过电子市场销售，每年能够推出60种创新产品，年收入达到100万美元。当前，国际3D打印机制造业正处于迅速的兼并与整合过程中，行业巨头正在加速崛起。
自20世纪90年代以来，国内多所高校开展了3D打印技术的自主研发。清华大学在现代成型学理论、分层实体制造、FDM工艺等方面都有一定的科研优势；华中科技大学在分层实体制造工艺方面有优势，并已推出了HRP系列成型机和成型材料；中国科技大学自行研制了八喷头组合喷射装置，有望在微制造、光电器件领域得到应用。但总体而言，国内3D打印技术研发水平与国外相比还有较大差距。
三、经典的应用案例
（一）3D打印汽车
2011年，世界上首款应用3D打印技术的汽车“Urbee”在经过15年的艰苦研制后在加拿大亮相，这辆名为“Urbee”的汽车包括玻璃嵌板在内的所有外部组件都是通过大型3D打印设备生产。 2012年8月，世界上第一辆3D打印赛车“阿里翁”，在德国霍根海姆赛道完成测试，最高时速达141公里。从设计到打印，“阿里翁”车身的出炉仅用时3周，所使用的3D打印机，能打印最大尺寸达到210×68×80厘米的零部件。
（二）3D打印飞机零件
北京航空航天大学材料学院王华明教授是国内激光成型技术的领军人物。王教授提出“激光熔覆多元多相过渡金属硅化物高温耐磨耐蚀多功能涂层材料”研究新领域，研制出迄今世界最大、拥有核心关键技术的飞机大型整体钛合金主承力结构件激光快速成形工程化成套装备，制造出中国最大的大型整体钛合金飞机主承力结构件，并通过装机评审。我国成为目前世界上唯一掌握飞机钛合金大型主承力结构件激光快速成形技术并实现装机应用的国家。
四、技术优劣势和对钢铁行业的影响
（一）3D打印技术的技术优势
1.个性化、定制化。
3D打印这种全新的生产工艺，以及在线制造协作服务的普及，使得生产方式像轮子一样兜了个圈又回到了原点，从大规模生产转到更加个性化的生产定制方式。“这种新型的生产方式是“社会化制造”，当它得到广泛运用，每个人都可以是一家工厂。”
2.节省劳动力。
3D打印技术会使传统的，以廉价劳动力取胜的制造业发生根本性变化。一种可能的趋势是，过去为追逐低劳动力成本转移到发展中国家的资本，会很快移回到发达国家中去。传统工厂需要大面积的车间，大量的工人，可未来，这些也许会被十几台3D打印机和几名工人代替。一些专家乐观表示，随着3D打印技术的普及，有望缓解制造业用工荒的难题，甚至中国、印度等国所拥有的低成本劳动优势也会随之减弱。
（二）3D打印技术的不足之处
1. 打印材料。
3D打印技术难点主要在于硬件，最典型的就是打印材料。目前，不同品牌的3D打印机能支持不同的材料，树脂、尼龙、石膏、塑料使用较为普遍，随着业界研发的进步，支持钛、不锈钢或铝、铁金属材料的打印机也已经出现。不过，大多数个人桌面级3D打印机只能使用易加工、便于回收的塑料，其他只限于工业级3D打印机使用。对于工业级打印机来说，所用材料既要满足打印精细度，还要满足强度，这类材料的研发成本至少是千万元级别。
2.打印精度。
由于3D打印工艺发展还不完善，特别是对快速成型软件技术的研究还不成熟，目前快速成型零件的精度及表面质量大多不能满足工程直接使用，不能作为功能性部件，只能做原型使用。
3. 打印速度。
现阶段，3D打印机无法作为大规模生产的手段，只能作用于原型开发或者单件制造。在生产效率上，3D打印技术虽发端于“快速成型”，耗时还是得以小时来计，尚难满足批量生产的要求。无论是性能虽好但价格高昂的工业级3D打印机，还是性价与之对立的个人桌面级打印机，要真正革传统工业的命，还有很长的路要走。
4.机械强度。
以Stratasys公司3D打印车为例，车子固然能“打印”出来了，但是否能在路上顺利跑起来？使用寿命又有多长？从现有的技术来看，尚有差距：由于采用层层叠加的增材制造工艺，层和层之间的粘结再紧密，也无法和传统模具整体浇铸而成的零件相媲美，这意味着在一定外力条件下，“打印”的部件很可能会散架。
五、结论
3D打印技术可以使金属粉末按设计图精确成型，形成各种复杂精密的结构，但对其内部的组织性能却无法保证。与铸造技术相比，3D成型技术在机械性能及组织结构上还是有一定差距的。钢铁产业的下游为家电、汽车、造船、建筑、机械制造等产业，以造船为例，其制造方式为将高性能的中、厚板采用焊接的方式组装起来，这样操作简单，成本低廉。若将3D打印技术引入造船行业，不仅庞大的3D打印机难以制造，但就从经济角度上讲也是不可取的。同样，对于建筑上的钢结构，如桥梁，钢结构的房屋等，3D打印技术也不适用。
现代钢铁生产的主要特点是批量化和规模化，处于产业链的中游，主要为下游产品提供原材料。3D打印技术的主要特点是小批量和个性化，主要是生产终端产品，位于产业链的末端，与钢铁行业的定位不同。因此，从生产的特点与产品的定位来讲，3D技术的发展对钢铁行业冲击较小。
但从另一个角度考虑，当3D打印的产品为金属制品时，钢铁产业需为其提供原材料――粉末金属。随着3D打印技术的发展，3D打印材料尤其是粉末金属材料的研发与制造将成为一个炙手可热的课题，也将是钢铁企业一个新的高附加值产品，一个新的利润增长点。
参考文献
[1] 王雪莹.3D打印技术与产业的发展及前景分析[J].中国高新技术企事业.2012（9）.
篇9
另外一位也认为3D打印机的用途之广简直难以想象，而关于3D能不能够改变制造模式，实际上从2007年、2008年就有人在讨论，只不过近两年在升温，3D打印能不能改变这个世界？
一个3D打印机可以打印出一个杯子来，两个抓手，它还可以打印出来四个抓手的；它可以生产出强度、韧度一样的扳手；它可以生产出来齿轮的模型；可以打印出来一些动物的玩具、动物的形象。它和传统生产的区别是传统生产叫做材料去除型，剩下的材料都扔掉，革命性工作在于节省材料，这和旧的生产过程是不一样的。它能够通过加入添加剂的方式，把一个产品通过打印，通过激光凝固或者是烧结，然后形成某种产品。
现在3D打印可打出来汽车、自行车，还能够打印出来有70多个活动关节的移动物。意大利的一个发明家能够打印整个立体建筑物，据说将来可以用在地球上制造房屋用。
3D技术产业潜力巨大。有一家3D技术公司，属添加剂制造业，其2010年3D打印技术收入大概13亿美元，预计到2016年会达到31亿美元，预计到2015年3D系统出货量可达1.5万套。从目前来看，3D打印机的规模偏小，但是大型号的3D打印机已经开始出现了。
大概需要十年左右的时间，或者更长一点，3D打印一定会成为主流的生产方式，对我们现在的生产方式带来巨大影响。
第一，对产品生产过程有影响。传统的大规模生产就会生产出样品，然后做产品设计。这个过程需要不断调整，最后确定下来才能够制造、分销，最后销售。3D打印其实就减少了这样一个过程，产品设计直接到产品制造、产品分销，然后是产品最后销售。同时，在这个过程中还有产品销售改进，这也是厂家和顾客的互动过程。
第二，对产品供应链的影响。传统制造成本的原因，会把制造全部拿到低成本的地方，比如中国，这样产品在生产完之后运到本国仓库，再运到经销商和顾客的手里。3D打印方式允许其在国内生产，传统过程的供应链就缩短了。也就是说，成本驱动的产品生产外包会减少，本地生产会增加。因为成本驱动的对外投资会回流，靠近消费者生产。
对于国际贸易的影响，会有以下几个方面：
第一，全球生产链缩短。因为中间环节减少，这种缩短就会增加它在本地化的3D打印规模，进而有可能导致贸易流量的减少，因为它减少了运输环节，即一方面减少了运输成本，另一方面，也会导致国际贸易运输量的下降。
第二，全球产业合作减少。也就是说，外包更多转为内包，未来十几年的趋势是外包难以为继。而且会导致去全球化的现象，贸易国对贸易的依存度可能会下降。
第三，发达国家依靠技术优势，要重新把握贸易和投资商的主动权。未来因为其站在技术高地，可以来选择贸易和投资方式。
第四，对外投资会更多针对当地市场。未来可能到中国来投资，在3D打印技术成熟的时候，来到中国不是为了生产再拿走，或者是分销到其他的市场，而是为了销售到当地的市场。
第五，发展中国家可能再一次陷入被动，一方面可能会成为原料的提供者，另一方面还要面对3D打印规模化生产导致的劳动力需求减少的困境。在这个过程当中，3D打印是不需要人的，劳动力的成本因素在里面变得非常少，所以这样的话可能会产生劳动力过剩，甚至是社会不稳定。
第六，发展中国家产业基础可能会受到破坏。原来产业加工可能是为了向发达国家出口，但是一旦形成这样一个格局，出口的基础就不存在了，出口能力就会下降。
还有可能导致新一轮的世界经济不平衡。其实还有一些其他因素，比如说因为这样3D打印技术的发展，还会产生一些新的产业，由此也可能会产生新的贸易政策。
从3D打印技术对我国贸易的影响看，可能会影响我国的出口和加工贸易，因为它产生替代作用。波士顿咨询集团预计，到2020年，我国10%～30%出口到美国的产品会在美国本地生产，美国的年产值会增加200亿～550亿。甚至也有学者说，中国的崛起可能会因第三次工业革命而终结。具体到产品上：
第一，模具行业。所谓的添加剂制造，或者叫3D打印，它最初产生就是替代模具。所以第一个受影响的就是模具行业的出口。
第二，塑料加工设备，因为未来加工塑料产品的时候可能不需要塑料加工设备，可影响我国十几亿美元的出口。
篇10
【关键词】3D人脸识别；局部曲线特征；SURF
【Abstract】It’s difficult to find feature points in 3D facial meshes when there are missing parts on these face scans. This work proposes a new recognition method based on local feature curve. Firstly， we calculate the projections of 3D faces in depth， curvature and geodesic coordinate system， then apply SURF on these projections to find out feature points， finally， we use artificial neural network to analyze the curve between feature points and thus face scans are recognized. The result shows that the robustness and accuracy of our method is higher than the method based on landmark.
【Key words】3D face recognition； Local curve characteristics； SURF
近年来，3D人脸识别问题一直是模式识别领域的研究热点。在实际应用中，如果过分强调人脸采样的完整性，那么相应的，这种采样方法对采样者的侵犯性也就越大，应用的范围也更加局限。因此研究基于局部特征的3D人脸识别方法是非常有必要的。针对这个问题，徐等通过对到鼻尖点的等距线提取特征，来得到局部的特征描述符，对人脸的遮挡、噪声和表情变化有较好的鲁棒性[1]。王等使用Gabor变换直接抽取人脸的特征，把得出的人脸子模式进行特征融合，提高了人脸识别的正确率和性能[2]。基于局部曲线特征的人脸识别算法普遍是通过在人脸上标定特定点，进而获得人脸特征曲线，本文提出一种不依赖标定的特征曲线方法，引用仿射无关的SURF方法和多模式下的人脸数据，来提高基于局部曲线特征的人脸识别算法的鲁棒性。
1 人脸的预处理
3D人脸数据是以三维网格的形式存储的，在对人脸进一步的处理之前，先通过预处理保证人脸网格的质量是非常有必要的。类似处理二维图像的椒盐噪点，本文将中值滤波应用到三维网格，清理到采样过程中存在的噪点；由于网格的结点一般远远多与实际需要，而过于繁多的边和结点直接影响处理的复杂度，因此本文采用了顶点聚类方法，对网格进行删减。要计算3D人脸的投影，3D人脸的姿态直接关系到投影的正确性。因此本文使用鼻子区域作为参考点，计算鼻尖的法向量和鼻梁的向量，从而进行姿态校正[3]。预处理部分的结果如图1所示。
2 计算多模式人脸投影
本文提出的基于多模式局部曲线特征的人脸识别算法是通过分析人脸的深度、曲率和测地三种模式下人脸的信息得到的识别方法，因此在提取特征曲线之前，首先要计算这三种模式下的3D人脸投影。约定鼻尖点向人脸外侧的法向量为Z轴正方向；由鼻尖沿鼻梁的方向为Y轴正方向；然后通过Y、Z轴确定X轴正方向。深度投影可以通过求3D人脸在Z轴上的投影得出；人脸的测地投影由人脸上的各个点到鼻尖点的在人脸表面上的最短路径得出[4]；在人脸的曲率投影中，每一点的值为该点的高斯曲率值，我们可以由下式近似得出[5]。
K=（1）
其中m为该点的邻接点个数；α为以该点为顶点和其相邻两邻接点所成的角；A为这三个点所构成的三角形的面积。对于四边形网格可以依次连接该点的邻接点来获得三角形的面积，如图2。
3 特征向量的计算
3.1 获得特征曲线
多模式局部曲线特征向量由三个元素组成，分别为人脸在深度，曲率，测地三种模式下的特征曲线加权距离值，分别用Dd，Dc和Dg来表示。
深度模式下的人脸上的特征点由SURF获得[6]。这种方法并不对特征点的位置和数量有任何假设，也不保证这些特征点是人脸上有特殊意义的部分（如眼窝、鼻尖、脸颊等），而是把这些也当作人脸特征的一部分。对数据库中每张人脸的每个网格图像都使用SURF提取，两两配对，使用RANSAC剔除较大误差。得到精确匹配的N个特征点如图3（a）所示，在对这N个特征点两两配对，得到C2 N个特征点对，将特征点对在深度投影上用直线连接，得到C2 N条深度特征曲线。将这些特征点以鼻尖点PNOSE作为参考点平移到曲率图像和测地图像上，就得到了曲率和测地特征曲线如图3（b）所示。
3.2 特征曲线对的距离计算
3.3 计算特征曲线的权值
在以标定作为人脸的特征点定位方法中，通常会选择眼角，鼻尖附近等有意义的点。在本文的方法中，虽然通过SURF和RANSAC自动寻找特征点，然而通过实验发现，大部分的特征点落在人脸上“有意义”的区域上，这间接的说明了，在使用以上步骤获得的特征曲线对于匹配人脸来说应该有不同的权值。
假设共有n张不同的人脸，用xi表示每张脸的ID，即xi∈（x1，x2，x3...xn）；用表示yi人脸xi上的特征曲线，则集合为yj∈（y1...y1，y2...y2...ym...ym）。如果把人脸ID看成随机变量X，特征曲线看成随机变量Y，那么通过某一条特征曲线判断出人脸ID的概率可由香农信息熵给出。
4 实验结果
4.1 使用神经网络预测
定义多模式下的人脸曲线的特征向量为（Dd，Dc，Dg），其中Dd为深度投影下人脸上的某一条特征曲线对的距离差值；Dc为该条特征曲线对对应在曲率投影下的距离差值；Dg为该条特征曲线对对应在测地投影下的距离差值。
在GavabDB中，每个人采集了9份不同姿态不同表情的人脸，随机从中抽取一份用于验证，其他的八分人脸用于训练神经网络。对于采集到的同一个人的人脸样本，抽取数对人脸，计算这两张人脸之间特征曲线对的距离值，作为输入给入神经网络中，并且将这张人脸的ID作为教师信号。经过上面的步骤得到了训练好的神经网络。在测试时，计算待测定人脸和数据库人脸的之间的特征曲线对的距离差值，由于一张人脸有多条特征曲线，所以对于神经网络的输出也可能有不止一种结果，那么得到输出模式个数最多的则对应该待测定的人脸的ID。
4.2 实验数据
4.3 实验数据分析
根据表1中数据，本文采用的基于多模式局部曲线特征的方法的正确率高于基于标定的人脸识别算法，而且，相比基于标定的算法，本文的方法在残缺的人脸成像上也能获得良好的效果。数据表明，本文使用的多种特征的方法相比于只使用单一特征的三种方法，识别正确率有明显提高，说明综合多种特征是有必要的。
5 结束语
本文分析了3D人脸的深度投影，曲率投影和测地投影，将局部曲线特征的方法应用到这三种模式中。使用SURF和RANSAC提取特征点对。这使算法在人脸图像残缺的情况下也能稳定运行，保证了算法的鲁棒性。应用神经网络对得到的三个特征进行回归分析预测，提高了算法的正确率。
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