我也好想知道..
刚刚看了视频的撸过,同求原理
投影技术的发展,全息投影技术也在不断的发展,它是真正呈现立体的影像。下面是我为大家整理的全息投影技术论文,欢迎大家阅读。全息投影技术论文篇一:《试谈全息投影技术应用研究》 【摘 要】目前,全息成像工艺复杂,制作成本高,暂不能普遍应用到生活娱乐中,而消费者对新的视觉体验形式的需求越来越急迫,因此我们以一种可以方便实现,视觉效果与全息成像相近的的技术来满足消费者的需求,这就是全息投影技术。本文从全息投影技术构成、视觉效果、应用例举等方面论述了全息投影技术应用的可行性。 【关键词】全息投影;展示;应用;全息投影照片 科幻影片中常常出现全息技术,人或物体以及图形文字以三维的形式在空气中显示,就像电影《星球大战》中的全息通讯、《钢铁侠》中的全息电脑、《普罗米修斯》中全息沙盘等等。科幻电影中的技术多数是虚构的,而往往这些虚构的、幻想的技术却表达社会的需求,指引着科研的方向,全息也是一样。 目前,全息成像工艺相当复杂,制作成本高,还不能普遍地应用到在社会生活和娱乐中,因此全息投影有了其生长和发展的空间。全息投影技术不同于平面银幕投影仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感,它是真正呈现立体的影像,理论上可以360°观看影像。[1]这种全息投影技术可以呈现出图像浮现在空中的效果,但是所投射出的影像需要依靠透明的介质作为载体,并且对空间的光环境要求相对较高。虽然这样,但这种全息投影技术的优点在于实现成本底、制作方便、趣味性高、视觉效果逼近全息等等,在无介质全息技术应用到我们的生活中之前,全息投影技术有较高的应用空间。看似简单的产品只要能够满足人们的需求,那就会有较高的应用价值。 一、全息投影主要构成 全息投影显示设备是多块透明的 显示器 ,通过多块透明显示器的围合,形成的一个锥体,椎体的每一面对应显示影像内容的每一个面,形成了全息投影的两个视觉特点,一是可以全方位的显示立体影像,二是可以使虚拟影像与周围的现实环境融合到一起,形成虚拟与现实的互动。形成“全息”的视觉效果。 全息投影其简单的构成和实现方式是其能够普及应用的优势之一。全息投影的技术构成分两部分,一是硬件,二是软件。硬件部分包括成像、显示、控制、电源等设备,软件部分为内置控制软件和分屏影像。成像设备、显示设备、分屏影像为其核心构成。 成像设备,即可以生成影像的设备,如显示器、显示屏、投影仪、幻灯机等等,理论上来说可以自发光显示图像的设备都可以用作全息投影,但成像设备的优劣会直接影响全息投影影像的视觉效果。成像设备起到将数字影像内容第一次成像的作用,为显示设备提供充足的光线。 显示设备,即前文中提到的“透明显示器”,这里的“透明显示器”其实是一种高反光的透明膜或者透明板,甚至是玻璃。我们不必在意它是由什么原料制成,我们只要求它具备两个特性,一是良好的通透性,二是尽量的高反光。这两点是全息投影能够实现虚拟与现实融合的核心。显示设备可以反射成像设备所投射出的画面和光线,并且由于其透明的特性,将虚拟影像与实体环境空间形成视觉上的融合,给人新的视觉感受。 分屏影像,全息投影所用的影像是在我们常见的平面影像的基础上进行了再设计,通过多个将物体的多视角画面先分别拍摄再组合拼接到一起,同时播放和控制,这样的影像配合全息投影特殊的多面锥体显示器就能呈现出一个多视角可视的影像,影像给观众一种体量感,并且能够清晰分辨其在空间中的位置。 二、全息投影应用举例 目前全息投影技术和批量生产条件相对成熟,但其应用范围还相对较窄,国内主要将全息投影技术应用到小型展柜、小型舞台中。 全息投影在展柜的商业运用中,多是用于展示企业标识、小型电子产品、珠宝首饰的360°展台和270°展台,内容多数是比较简单的旋转动画,当然也有用于展示游戏角色的,角色有比较简单的动作。在舞台的商业运用中,为满足舞台的观赏角度,以180°的单片全息幕居多。应用方式有虚拟表演、虚拟与真人互动、真人表演全息特效等。2011年3月,日本世嘉公司举办了一场名为“初音未来日感谢祭(Miku's Day)”的全息投影演唱会引起了社会的强烈反响和热烈追捧。 经过对全息投影的研究、试验以及调查,本人认为全息投影在如今这个社会经济条件下可以得到更大的应用空间,甚至达到普及的程度,下面笔者试举出一些领域和行业,探讨如果将全息投影应用到这些行业中去,全息投影所带来的作用及其意义。 1.房地产展示 房地产行业可以涉及到的有全息沙盘、全息样板间、三维全息平面图、三维全息结构图等。 目前我国房地产行业所使用的沙盘主要为电子沙盘,对于样板房,房地产行业的普遍是以三维效果图、样板间模型和实地参观考察来向客户展示样板房。而几乎所有的楼盘宣传资料上都配有房屋平面图以及一些效果图。综合来看,房地产行业高速发展,但其展示手段相对传统,将全息投影应用到其中将极大提升展示效果。 如沙盘,传统沙盘和电子沙盘都是以实体模型为主要展示方式,模型固定不可变,不能向客户展示细节。从环保和节能方面看,沙盘模型都是根据每个楼盘订制的,不可重复利用,一旦楼盘售馨就沦为废品,这是对资源的浪费和对环境的污染。再如样板间,有的开发商基于实际情况的考虑,将样板间直接建设在建筑工地中,客户需要看样板间就需要进入建筑工地,而普通客户对于建筑工地的安全常识和意识并不专业,相对增加了危险度。而样板间模型则和沙盘有同样的问题。 全息投影沙盘的模块化硬件可以实现重复使用,而且展示内容以数字影像方式存在,展示内容灵活可变,展示内容量巨大,还可以很好的完成客户与楼盘间的互动。全息投影沙盘可将传统的沙盘展示、建筑动画、样板间展示、房屋结构展示等融合到一起,只用一套全息投影沙盘即可满足整个楼盘的从外至内、从大环境到局部细节的展示。全息投影沙盘唯一的消耗就是电能,不但起到了很好的展示效果,也顺应环保节能的时代趋势。 2.全息投影照片 社会经济高速发展的今天,摄影摄像技术的简化和人们日益增长的审美需求加快了摄影摄像的普及,我们可以轻易的在身边找到摄影摄像设备,我们的生活被无数的影像所包围,有趣的是我们对于胶卷相机和纸制照片的需求越来越少,我们将数字形式的照片放在电脑、电子相框、手机等设备上来欣赏,这可以看出消费者对于新技术的认可和追捧。 在电子相框、MP4等设备的基础上,全息投影照片将传统的二维平面图像转变为动态的、有体感的、可全方位视角观看的图像,消费者可将自己、亲友甚至偶像的全息投影照片放置在全息投影相框中,操作方式同将电子照片放电子相框一样方便简单,但相对于电子照片,全息投影照片的视觉效果和感官体验是全新的、震撼的。 将全息投影应用到摄影中让消费者得到一种全新的视觉体验,给予消费者更高一级的美的享受。全息投影照片可以像站在巨人的肩膀上一样,在高度普及的平面摄影的基础上向社会进行推广,让更多的人得到全息投影带来的视觉享受与体验乐趣。 其实,全息投影的应用还有很多方式,如全息投影博物馆、全息投影伴舞、全息投影视频电话、全息投影智能引导员等,全息投影不光可以单独使用,也可以同 其它 多媒体设备一同配合使用,其应用的目的在于在真正的全息影像技术普及之前以一种方便的、低廉的、新颖的技术,使人们体验到一种有别于平面媒体的视觉享受。 【参考文献】 [1]许秀文,薄建业,杨铭,等.浅析3D、全息、虚拟现实技术[J].中国 教育 信息化高教职教,2011(7). 全息投影技术论文篇二:《试谈分析全息投影技术在演艺活动中的应用》 摘 要:科技的发展推动影视媒体、新媒体的产生和发展,虚拟艺术体验也应运而生。技术的进步,媒体艺术中的虚拟体验也呈现出多元化趋势,人们可以体验到身临其境的真实感。尤其是在演艺活动中开始逐渐应用全息投影技术,制造逼真立体的艺术情境,使观看者的视觉、听觉产生震撼感受。该文针对全息投影技术进行分析, 总结 出全息投影技术在演艺活动中的优势和发展前景。 关键词:虚拟世界;艺术体验;全息投影;三维立体;演艺活动 虚拟艺术体验广泛应用于影视艺术和多媒体艺术中,人们通过沉浸感和存在感强化了体验的真实感。科技的发展推动影视媒体、新媒体的产生和发展,虚拟艺术体验也应运而生。技术的进步,媒体艺术中的虚拟体验也呈现出多元化趋势,演艺活动中开始逐渐应用全息投影技术,许多演唱会晚会等大型演艺活动都运用了全息投影技术,营造虚拟幻象与表演者之间互动的效果,亦真亦假,惟妙惟肖,使表演产生震撼的效果。 1 全息投影技术的应用 全息投影技术创造的是一种以艺术美学标准营造虚拟世界的 方法 。全息投影技术实质是一种虚拟成像技术,主要是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。目前一般通过两种方式实现虚拟成像,一种方式是直接用投影机背投在全息投影膜上,产生虚拟场景或者虚拟影像;另一种方式通过投影机、LED 屏折射光源至45度成像在幻影成像膜,产生全息投影,全息投影技术不仅可以产生立体的空中幻象,还可以营造连续动态的影像。全息投影构建的虚拟世界可以是基于现实的艺术场景,也可以是超现实的、任凭想象的场景,这种营造过程就是艺术场景实现的过程,技术人员通过计算机图形技术和动作捕捉和表情捕捉系统,最终展现出一个或逼真或梦幻或新奇的艺术世界,这种虚拟艺术体验给人们带来新奇有趣,逼真震撼的视听感受。 在媒体艺术中,全息投影产生的虚拟影像给观众带来的感官刺激最直接,这种艺术感官体验可以源自对现实世界的模拟再现,也可以是超现实的,艺术创造者想象中的各种新奇场景的创造,要实现这些场景或者影像的艺术体验是离不开技术支持的。艺术家可以通过全息投影技术构建或者营造各类艺术情境和场景,引导观众进入虚拟情境中,使人产生身临其境的逼真感觉,仿佛真的置身于营造的虚拟世界中。尤其是在演艺活动中,艺术家或者设计者,通过全息投影技术的营造,引导观众进入虚拟情境中,体验前所未有的虚拟艺术体验和感官刺激。 2 影像互动式虚拟体验在演艺活动中的运用 20世纪中期,互动式虚拟体验最早运用于美国军事模拟训练,尤其是空军飞行训练。美国军方为了降低飞行训练中的损失以及人员伤亡,发明了虚拟飞行驾驶系统。模拟出真实的飞行训练过程,进行飞行员训练。随着技术的发展,模拟训练已经延伸到了其他军事训练领域中,可以模拟出复杂的战斗情境,提高实战水平,同时也减少真实训练或者演习中的损失和伤亡。这种互动式虚拟技术的真实体验使得现实世界和虚拟世界之间的建立起了一座互相作用的桥梁。 随着技术的发展以及媒体艺术的发展,虚拟体验与媒体艺术擦出了绚丽的火花。虚拟感官体验创造的虚拟世界非常接近人类观察体验,在技术的推动下衍生出全新的媒体表现形式和艺术情境,这些新奇的艺术创作方式和艺术表达方式为观众营造了更加丰富多彩的实体体验和感受。虚拟艺术体验作为一种传播方式和手段,彻底颠覆了传统形式的影像体验,擦出了新的传播艺术的火花。 例如,2011年在某国际知名服装品牌的新品发布会上,设计者就把全息投影技术搬上了T台秀,模特表演秀中通过全息投影营造出虚拟模特和真人模特交替出现的场景,在灯光和特效技术的配合下,一场惟妙惟肖、亦真亦假的服装表演完美演绎。在T台上人物和艺术场景忽而产生、忽而消失,模特在虚拟和真实交替中完成瞬间换装的效果,给观看者的视觉和听觉产生了意想不到的震撼效果,观看者完全沉浸于这种逼真立体的影像和真人秀中,这场秀给观者带来了前所未有的魔幻效果,在整个艺术传播领域开创了一个全新的场景。 在我国国内演艺活动中,全息投影营造的互动式虚拟情境的舞台也给观众留下深刻印象。湖南卫视2011跨年演唱会中,有一首歌曲表演中就很成功地运用了全息投影技术,《再见我的爱人》这首歌是邓丽君早起经典作品之一,被观众熟知,许多观众都十分怀念邓丽君深情的演绎,湖南卫视的技术人员就通过全息投影技术把立体逼真的邓丽君演唱的场景搬上舞台,场景中看起来如同邓丽君与歌手的同台对唱,并且两人之间还有恰当的动作眼神交流。在舞台上实现了歌手与影像的完美互动,呈现在观众面前的就是真实的表演场景,给观看者的视觉、听觉带来极大的满足。同样,我们记忆深刻的还有2012龙年春晚就在LED的基础上加入全息投影的电视美术布景,晚会的多数歌舞都动用了全息技术。例如,萨顶顶在演唱《万物生》时,营造立体花朵飘落的艺术情境,演唱者和现场观看者就仿佛是置身花的世界一样,设计者将艺术情境完美结合歌曲的意境,完美演绎了万物生的艺术情境。但是,在演艺活动中全息投影技术只是作为亮点出现在演出的某个环节,并没有被用于制作整场演出的舞美效果,全息投影技术的使用是希望引起观众高潮达到最佳的表演效果。 3 全息投影虚拟互动体验的发展趋势 (1)渲染偶像,美化表演意境。虚拟体验从纯粹的感官体验到交互体验再延伸到情感体验,逐渐呈现出体验融合的趋势,虚拟艺术体验的逼真度和沉浸感也进一步提高和加强。艺术工作者可以在演唱会场景设计上营造多个偶像同时演绎的各种酷炫效果,对观看者的视觉、听觉造成震撼冲击,同时也满足观看者对自己偶像的崇拜心理。 (2)重塑经典,赋予艺术强大生命力。虚拟技术为艺术体验提供了新的机遇。在当下强大的科技条件支持下,可以为观众再现那些怀念的经典,虚拟世界的感官真实性,互动性,情感化,特性的逐渐体现。例如,“复活”历史上的巨星,令其完成与当代明星同台对唱等的现场表演,或是弥补某位不能到场的巨星给观众造成的遗憾,还可以把某个不可能再现的经典为观众重现,对其造成极大的视觉与心理震撼。 (3)打造虚拟偶像,衍生虚拟情感。虚拟艺术体验是调动了视觉、听觉、触觉、嗅觉及肢体行为互动等多种感知体验,也可以是意识心理的思维沉浸,意识和思维沉浸在虚拟世界之中,身体却处于现实之中,身体被虚拟世界中的意识驱动,虚拟和现实之间的界限模糊化,全身心投入到虚拟世界中并享受心醉神迷的沉浸体验,这便是虚拟偶像。越来越多的虚拟偶像会随着人们的不同需求而产生,并且延伸到情感体验的高度。 从感官虚拟体验、互动虚拟体验到情感虚拟体验,这些艺术体验和互动都是基于人们对虚拟世界的幻想和憧憬,引发人们感官和情感的存在感和代入感。从唯物的角度来说,虚拟体验和虚拟互动都是基于人们对真实世界中各种客观事物的反映,并且在人们丰富的想象中得到进一步的艺术升华,在演艺活动或者新媒体艺术中完美地展现出来,迸发出无比绚烂的艺术火花,给观看者带来前所未有的美妙体验和感官享受。因此,虚拟艺术体验是一种很好地表达艺术情感的手段。 参考文献: [1] 王燕鸣.论新媒体艺术在虚拟世界中的互动体验[J].大众文艺,2010(2). [2] 肖永生,赵明镜.飞行模拟器视景显示系统的研究与设计[J].科技广场,2009. 全息投影技术论文篇三:《全息投影的简易制作及探究》 摘 要 全息投影是近年来流行的高新技术,能够展示神奇的立体全息影像,给参观者全新的互动感受。全息投影设备价格较高,应用生活中常见的器材,制作一款具有全息效果的实验演示装备,揭示其中的科学原理。 关键词 全息投影;实验器材;虚拟成像 1 前言 2013年9月13日,去世18年的歌手邓丽君“穿越时空210秒”,与男歌手周杰伦同台对唱,别具一格的全息投影技术很快成为新闻媒体报道的 热点 ,引起人们极大的兴趣和关注。全息投影设备价格较高,一般应用于商业展览或影视特效中。对于广大中小学科学教师来说,只要应用生活中常见的实验器材,花费很低的经济成本,同样可以制作简易的全息投影演示实验,带给学生新奇的科学体验与乐趣。 2 全息投影原理 全息投影技术也称虚拟成像技术,利用光的干涉和衍射原理,记录并再现物体真实的三维图像。 第一步是利用干涉原理记录物体光波信息,被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作为参考光束射到全息底片上,和物光束叠加产生干涉,把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度,利用干涉条纹间的反差和间隔,将物体光波的全部信息记录下来。记录干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后,便成为一张全息图,或称全息照片。 第二步是利用衍射原理再现物体光波信息,这是成像过程。全息图的每一部分都记录物体各点的光信息,能够再现原物的整个图像,通过多次曝光可以在同一张底片上记录多个不同的图像,互不干扰地分别显示出来。 全息投影系统将三维立体画面悬浮在实景半空中,画面的对比度和清晰度高,有空间感和透视感,营造了亦幻亦真的神奇氛围。 依据实现技术手段与途径的不同,全息投影分为两类。 1)透射全息投影:通过向全息投影胶片照射激光,从另一个方向来观察重建的图像。透射全息投影可以使用白色光来照明,广泛应用于信用卡防伪和产品包装等领域,通常在一个塑料胶片形成表面 浮雕 图案,通过背面镀上铝膜,光线透过胶片得以重建图像。 2)反射全息投影。使用白色光源,从和观察者相同的方向照射胶片,通过反射重建彩色图像。镜面全息投影利用控制镜面在二维表面上的运动,制造三维图像。 3 简易全息投影设备制作 应用于商业展览或影视特技的全息投影需要复杂的制作技术与专业设备[1]。为了向青少年普及科学知识,介绍前沿科技新成就,教师利用身边的简易器材,同样可以制作出具有立体效果的全息图像。 实验原理 利用4个半透面对光线的折射和全反射,把屏幕上的视频源文件反射。由于视频源文件同时有图像的前、后、左、右4个面,4个面同时投影形成全息效果。原理图如图1所示。 制作材料与过程 能够形成单屏投影的设备(包括手机、平板电脑)、各种透明薄板(如亚克力板、塑料板、PVC板、手机贴膜等)。由于四棱椎体是最简单的制作,以下详细介绍全息投影制作过程以及注意事项。 1)确定四棱椎体的几何形状与大小。本实验制作的投影设备由透明塑料等材质构成棱锥、覆盖在上方的单屏投影源构成(图2)。光线由投影源发出,在棱锥侧面产生全反射,进入观察者眼睛。如果能够使每个侧面反射的光线恰好构成三维物体的不同侧面,观察者从不同方向观看,就可以看到三维物体的不同侧面[2]。为了保证反射光水平射入眼睛,需要使棱锥的侧面和底面所成的二面角为45°。 由于大家使用的各种手机或平板电脑的尺寸差异较大,给出的参考建议是:构成四棱椎体的等腰三角形底边约等于屏幕的宽度。如测量所用的iPad屏幕宽度为12 cm,则等腰三角形的底边就是12 cm,顶角固定为°,腰长为 cm,腰长=底边×。如果要制作六棱锥投影,则等腰三角形各边的几何关系为腰长=底边×。六棱锥的播放效果更佳,环六棱锥360°无死角观察到清晰逼真的投影图像;四棱锥在投影面交接角度处观察到轻微变形。 2)剪裁和粘贴投影用金字塔。把透明薄板依据上面的规格裁剪出4个等腰三角形,用透明胶条或不干胶依次粘好各三角形的边,做成一个投影金字塔。因为平板电脑的屏幕要放到金字塔的顶尖,设计一个支架把平板电脑架起来,不能挡住金字塔的四面。也可以用黑色纸盒做成暗箱型的支架,周围背景越黑,立体投影的显示效果越好。将平板电脑或手机屏幕朝下,倒扣在金字塔的塔尖上,确保金字塔尖正对视频4个切分画面的中心。 3)播放全息投影视频。利用MikuMikuDance(简称MMD)、会声会影X5与格式转换软件,先用MMD制作出所需图像的正面、背面、左右侧面,再将格式转换成为会声会影视频,便可做出全息视频源。专业高手也可以利用动画制作软件MAYA,设计出人物模型、动作,分出前、后、左、右4个视图,导出播放视频即可。现在网络上有不少3D全息影像素材,使用者可以根据需要下载和播放。 4 结语 由于器材简陋,该实验显示的并不是真正意义上的全息图像,可以看作“伪全息”,虽然视觉上看起来有全息的效果,但其本质还是2D成像。以图3所示美少女为例,视频中的四分屏分别是少女的正面、背面以及左右侧面,这四面分别对应金字塔形投影仪四面的塑料片。四个画面分别映射在4个塑料片上,从塑料片的4个角度来看,会产生“图像就在投影仪中央,能够360°无死角观看”的错觉。因此,制作全息投影时必须选择表面光滑、没有太多划痕的透明薄片,才能有更好一些的视觉效果。播放视频的清晰度也很重要,最好采用清晰度为720P及以上的视频图像。 参考文献 [1]于丽,杨宇.一种三维全息投影屏的制作方法[J].激光与光电子学进展,2013(2):115-118. [2]房若宇.多棱锥三维立体投影装置的制作[J].物理实验,2015(6):23-25. [3]杨毅.论全息投影技术中虚拟角色制作设计[J].科教文汇,2013(10):94. 猜你喜欢: 1. 计算机图像处理在全息学中的应用论文 2. vr技术论文2000字 3. 人工智能综述论文 4. 关于计算机多媒体技术研究专业毕业论文 5. 全息投影技术论文 6. vi设计毕业论文范文 7. texlive如何写论文
全息投影技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。 其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息,此即拍摄过程:被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作为参考光束射到全息底片上,和物光束叠加产生干涉,把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度,从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后,便成为一张全息图,或称全息照片; 其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息,这是成象过程:全息图犹如一个复杂的光栅,在相干激光照射下,一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象,即原始象(又称初始象)和共轭象。再现的图像立体感强,具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息,故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像,通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像,而且能互不干扰地分别显示出来。
全息投影原理:在拍摄时其利用干涉原理记录物体光波信息,物体在激光辐照下反射的物光束和参考光束叠加产生干涉,并在全息底片上产生干涉条纹,通过独一无二的干涉条纹记录物体的空间信息,形成全息照片,放映时利用衍射原理在相干激光照射下还原全息照片,并在透明成像膜所产生的空间中直接生成立体图像。 优缺点与应用前景:不同于3D显示技术,全息投影技术并没有把技术中心放在让人的两眼看见不同的图像,而着眼于对3D物体形状、位置、色彩等要素的还原。正是由于这一特性使得全息投影技术所产生的视觉效果更为逼真,立体感极强。对于物体的高还原度也使得这项技术肩负着使用3D显示技术具有互动功能的使命。当然由于其全息图复杂的形成方式,以及许多诸如无法在自由空间中成像等技术问题,全息投影技术短期内难以像其他3D显示技术一样大规模市场化。 地面上有一个屏幕,然后钢架上架设一个45度倾斜的半透半反膜,其实根据初中物理学到的光学知识,大家就会明白,把半透半反膜光当做一个镜子,那么地面屏幕上显示的东西恰好会被反射到观众眼睛里,看起来就像是立着的,3D效果非常惊艳。
投影技术的发展,全息投影技术也在不断的发展,它是真正呈现立体的影像。下面是我为大家整理的全息投影技术论文,欢迎大家阅读。全息投影技术论文篇一:《试谈全息投影技术应用研究》 【摘 要】目前,全息成像工艺复杂,制作成本高,暂不能普遍应用到生活娱乐中,而消费者对新的视觉体验形式的需求越来越急迫,因此我们以一种可以方便实现,视觉效果与全息成像相近的的技术来满足消费者的需求,这就是全息投影技术。本文从全息投影技术构成、视觉效果、应用例举等方面论述了全息投影技术应用的可行性。 【关键词】全息投影;展示;应用;全息投影照片 科幻影片中常常出现全息技术,人或物体以及图形文字以三维的形式在空气中显示,就像电影《星球大战》中的全息通讯、《钢铁侠》中的全息电脑、《普罗米修斯》中全息沙盘等等。科幻电影中的技术多数是虚构的,而往往这些虚构的、幻想的技术却表达社会的需求,指引着科研的方向,全息也是一样。 目前,全息成像工艺相当复杂,制作成本高,还不能普遍地应用到在社会生活和娱乐中,因此全息投影有了其生长和发展的空间。全息投影技术不同于平面银幕投影仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感,它是真正呈现立体的影像,理论上可以360°观看影像。[1]这种全息投影技术可以呈现出图像浮现在空中的效果,但是所投射出的影像需要依靠透明的介质作为载体,并且对空间的光环境要求相对较高。虽然这样,但这种全息投影技术的优点在于实现成本底、制作方便、趣味性高、视觉效果逼近全息等等,在无介质全息技术应用到我们的生活中之前,全息投影技术有较高的应用空间。看似简单的产品只要能够满足人们的需求,那就会有较高的应用价值。 一、全息投影主要构成 全息投影显示设备是多块透明的 显示器 ,通过多块透明显示器的围合,形成的一个锥体,椎体的每一面对应显示影像内容的每一个面,形成了全息投影的两个视觉特点,一是可以全方位的显示立体影像,二是可以使虚拟影像与周围的现实环境融合到一起,形成虚拟与现实的互动。形成“全息”的视觉效果。 全息投影其简单的构成和实现方式是其能够普及应用的优势之一。全息投影的技术构成分两部分,一是硬件,二是软件。硬件部分包括成像、显示、控制、电源等设备,软件部分为内置控制软件和分屏影像。成像设备、显示设备、分屏影像为其核心构成。 成像设备,即可以生成影像的设备,如显示器、显示屏、投影仪、幻灯机等等,理论上来说可以自发光显示图像的设备都可以用作全息投影,但成像设备的优劣会直接影响全息投影影像的视觉效果。成像设备起到将数字影像内容第一次成像的作用,为显示设备提供充足的光线。 显示设备,即前文中提到的“透明显示器”,这里的“透明显示器”其实是一种高反光的透明膜或者透明板,甚至是玻璃。我们不必在意它是由什么原料制成,我们只要求它具备两个特性,一是良好的通透性,二是尽量的高反光。这两点是全息投影能够实现虚拟与现实融合的核心。显示设备可以反射成像设备所投射出的画面和光线,并且由于其透明的特性,将虚拟影像与实体环境空间形成视觉上的融合,给人新的视觉感受。 分屏影像,全息投影所用的影像是在我们常见的平面影像的基础上进行了再设计,通过多个将物体的多视角画面先分别拍摄再组合拼接到一起,同时播放和控制,这样的影像配合全息投影特殊的多面锥体显示器就能呈现出一个多视角可视的影像,影像给观众一种体量感,并且能够清晰分辨其在空间中的位置。 二、全息投影应用举例 目前全息投影技术和批量生产条件相对成熟,但其应用范围还相对较窄,国内主要将全息投影技术应用到小型展柜、小型舞台中。 全息投影在展柜的商业运用中,多是用于展示企业标识、小型电子产品、珠宝首饰的360°展台和270°展台,内容多数是比较简单的旋转动画,当然也有用于展示游戏角色的,角色有比较简单的动作。在舞台的商业运用中,为满足舞台的观赏角度,以180°的单片全息幕居多。应用方式有虚拟表演、虚拟与真人互动、真人表演全息特效等。2011年3月,日本世嘉公司举办了一场名为“初音未来日感谢祭(Miku's Day)”的全息投影演唱会引起了社会的强烈反响和热烈追捧。 经过对全息投影的研究、试验以及调查,本人认为全息投影在如今这个社会经济条件下可以得到更大的应用空间,甚至达到普及的程度,下面笔者试举出一些领域和行业,探讨如果将全息投影应用到这些行业中去,全息投影所带来的作用及其意义。 1.房地产展示 房地产行业可以涉及到的有全息沙盘、全息样板间、三维全息平面图、三维全息结构图等。 目前我国房地产行业所使用的沙盘主要为电子沙盘,对于样板房,房地产行业的普遍是以三维效果图、样板间模型和实地参观考察来向客户展示样板房。而几乎所有的楼盘宣传资料上都配有房屋平面图以及一些效果图。综合来看,房地产行业高速发展,但其展示手段相对传统,将全息投影应用到其中将极大提升展示效果。 如沙盘,传统沙盘和电子沙盘都是以实体模型为主要展示方式,模型固定不可变,不能向客户展示细节。从环保和节能方面看,沙盘模型都是根据每个楼盘订制的,不可重复利用,一旦楼盘售馨就沦为废品,这是对资源的浪费和对环境的污染。再如样板间,有的开发商基于实际情况的考虑,将样板间直接建设在建筑工地中,客户需要看样板间就需要进入建筑工地,而普通客户对于建筑工地的安全常识和意识并不专业,相对增加了危险度。而样板间模型则和沙盘有同样的问题。 全息投影沙盘的模块化硬件可以实现重复使用,而且展示内容以数字影像方式存在,展示内容灵活可变,展示内容量巨大,还可以很好的完成客户与楼盘间的互动。全息投影沙盘可将传统的沙盘展示、建筑动画、样板间展示、房屋结构展示等融合到一起,只用一套全息投影沙盘即可满足整个楼盘的从外至内、从大环境到局部细节的展示。全息投影沙盘唯一的消耗就是电能,不但起到了很好的展示效果,也顺应环保节能的时代趋势。 2.全息投影照片 社会经济高速发展的今天,摄影摄像技术的简化和人们日益增长的审美需求加快了摄影摄像的普及,我们可以轻易的在身边找到摄影摄像设备,我们的生活被无数的影像所包围,有趣的是我们对于胶卷相机和纸制照片的需求越来越少,我们将数字形式的照片放在电脑、电子相框、手机等设备上来欣赏,这可以看出消费者对于新技术的认可和追捧。 在电子相框、MP4等设备的基础上,全息投影照片将传统的二维平面图像转变为动态的、有体感的、可全方位视角观看的图像,消费者可将自己、亲友甚至偶像的全息投影照片放置在全息投影相框中,操作方式同将电子照片放电子相框一样方便简单,但相对于电子照片,全息投影照片的视觉效果和感官体验是全新的、震撼的。 将全息投影应用到摄影中让消费者得到一种全新的视觉体验,给予消费者更高一级的美的享受。全息投影照片可以像站在巨人的肩膀上一样,在高度普及的平面摄影的基础上向社会进行推广,让更多的人得到全息投影带来的视觉享受与体验乐趣。 其实,全息投影的应用还有很多方式,如全息投影博物馆、全息投影伴舞、全息投影视频电话、全息投影智能引导员等,全息投影不光可以单独使用,也可以同 其它 多媒体设备一同配合使用,其应用的目的在于在真正的全息影像技术普及之前以一种方便的、低廉的、新颖的技术,使人们体验到一种有别于平面媒体的视觉享受。 【参考文献】 [1]许秀文,薄建业,杨铭,等.浅析3D、全息、虚拟现实技术[J].中国 教育 信息化高教职教,2011(7). 全息投影技术论文篇二:《试谈分析全息投影技术在演艺活动中的应用》 摘 要:科技的发展推动影视媒体、新媒体的产生和发展,虚拟艺术体验也应运而生。技术的进步,媒体艺术中的虚拟体验也呈现出多元化趋势,人们可以体验到身临其境的真实感。尤其是在演艺活动中开始逐渐应用全息投影技术,制造逼真立体的艺术情境,使观看者的视觉、听觉产生震撼感受。该文针对全息投影技术进行分析, 总结 出全息投影技术在演艺活动中的优势和发展前景。 关键词:虚拟世界;艺术体验;全息投影;三维立体;演艺活动 虚拟艺术体验广泛应用于影视艺术和多媒体艺术中,人们通过沉浸感和存在感强化了体验的真实感。科技的发展推动影视媒体、新媒体的产生和发展,虚拟艺术体验也应运而生。技术的进步,媒体艺术中的虚拟体验也呈现出多元化趋势,演艺活动中开始逐渐应用全息投影技术,许多演唱会晚会等大型演艺活动都运用了全息投影技术,营造虚拟幻象与表演者之间互动的效果,亦真亦假,惟妙惟肖,使表演产生震撼的效果。 1 全息投影技术的应用 全息投影技术创造的是一种以艺术美学标准营造虚拟世界的 方法 。全息投影技术实质是一种虚拟成像技术,主要是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。目前一般通过两种方式实现虚拟成像,一种方式是直接用投影机背投在全息投影膜上,产生虚拟场景或者虚拟影像;另一种方式通过投影机、LED 屏折射光源至45度成像在幻影成像膜,产生全息投影,全息投影技术不仅可以产生立体的空中幻象,还可以营造连续动态的影像。全息投影构建的虚拟世界可以是基于现实的艺术场景,也可以是超现实的、任凭想象的场景,这种营造过程就是艺术场景实现的过程,技术人员通过计算机图形技术和动作捕捉和表情捕捉系统,最终展现出一个或逼真或梦幻或新奇的艺术世界,这种虚拟艺术体验给人们带来新奇有趣,逼真震撼的视听感受。 在媒体艺术中,全息投影产生的虚拟影像给观众带来的感官刺激最直接,这种艺术感官体验可以源自对现实世界的模拟再现,也可以是超现实的,艺术创造者想象中的各种新奇场景的创造,要实现这些场景或者影像的艺术体验是离不开技术支持的。艺术家可以通过全息投影技术构建或者营造各类艺术情境和场景,引导观众进入虚拟情境中,使人产生身临其境的逼真感觉,仿佛真的置身于营造的虚拟世界中。尤其是在演艺活动中,艺术家或者设计者,通过全息投影技术的营造,引导观众进入虚拟情境中,体验前所未有的虚拟艺术体验和感官刺激。 2 影像互动式虚拟体验在演艺活动中的运用 20世纪中期,互动式虚拟体验最早运用于美国军事模拟训练,尤其是空军飞行训练。美国军方为了降低飞行训练中的损失以及人员伤亡,发明了虚拟飞行驾驶系统。模拟出真实的飞行训练过程,进行飞行员训练。随着技术的发展,模拟训练已经延伸到了其他军事训练领域中,可以模拟出复杂的战斗情境,提高实战水平,同时也减少真实训练或者演习中的损失和伤亡。这种互动式虚拟技术的真实体验使得现实世界和虚拟世界之间的建立起了一座互相作用的桥梁。 随着技术的发展以及媒体艺术的发展,虚拟体验与媒体艺术擦出了绚丽的火花。虚拟感官体验创造的虚拟世界非常接近人类观察体验,在技术的推动下衍生出全新的媒体表现形式和艺术情境,这些新奇的艺术创作方式和艺术表达方式为观众营造了更加丰富多彩的实体体验和感受。虚拟艺术体验作为一种传播方式和手段,彻底颠覆了传统形式的影像体验,擦出了新的传播艺术的火花。 例如,2011年在某国际知名服装品牌的新品发布会上,设计者就把全息投影技术搬上了T台秀,模特表演秀中通过全息投影营造出虚拟模特和真人模特交替出现的场景,在灯光和特效技术的配合下,一场惟妙惟肖、亦真亦假的服装表演完美演绎。在T台上人物和艺术场景忽而产生、忽而消失,模特在虚拟和真实交替中完成瞬间换装的效果,给观看者的视觉和听觉产生了意想不到的震撼效果,观看者完全沉浸于这种逼真立体的影像和真人秀中,这场秀给观者带来了前所未有的魔幻效果,在整个艺术传播领域开创了一个全新的场景。 在我国国内演艺活动中,全息投影营造的互动式虚拟情境的舞台也给观众留下深刻印象。湖南卫视2011跨年演唱会中,有一首歌曲表演中就很成功地运用了全息投影技术,《再见我的爱人》这首歌是邓丽君早起经典作品之一,被观众熟知,许多观众都十分怀念邓丽君深情的演绎,湖南卫视的技术人员就通过全息投影技术把立体逼真的邓丽君演唱的场景搬上舞台,场景中看起来如同邓丽君与歌手的同台对唱,并且两人之间还有恰当的动作眼神交流。在舞台上实现了歌手与影像的完美互动,呈现在观众面前的就是真实的表演场景,给观看者的视觉、听觉带来极大的满足。同样,我们记忆深刻的还有2012龙年春晚就在LED的基础上加入全息投影的电视美术布景,晚会的多数歌舞都动用了全息技术。例如,萨顶顶在演唱《万物生》时,营造立体花朵飘落的艺术情境,演唱者和现场观看者就仿佛是置身花的世界一样,设计者将艺术情境完美结合歌曲的意境,完美演绎了万物生的艺术情境。但是,在演艺活动中全息投影技术只是作为亮点出现在演出的某个环节,并没有被用于制作整场演出的舞美效果,全息投影技术的使用是希望引起观众高潮达到最佳的表演效果。 3 全息投影虚拟互动体验的发展趋势 (1)渲染偶像,美化表演意境。虚拟体验从纯粹的感官体验到交互体验再延伸到情感体验,逐渐呈现出体验融合的趋势,虚拟艺术体验的逼真度和沉浸感也进一步提高和加强。艺术工作者可以在演唱会场景设计上营造多个偶像同时演绎的各种酷炫效果,对观看者的视觉、听觉造成震撼冲击,同时也满足观看者对自己偶像的崇拜心理。 (2)重塑经典,赋予艺术强大生命力。虚拟技术为艺术体验提供了新的机遇。在当下强大的科技条件支持下,可以为观众再现那些怀念的经典,虚拟世界的感官真实性,互动性,情感化,特性的逐渐体现。例如,“复活”历史上的巨星,令其完成与当代明星同台对唱等的现场表演,或是弥补某位不能到场的巨星给观众造成的遗憾,还可以把某个不可能再现的经典为观众重现,对其造成极大的视觉与心理震撼。 (3)打造虚拟偶像,衍生虚拟情感。虚拟艺术体验是调动了视觉、听觉、触觉、嗅觉及肢体行为互动等多种感知体验,也可以是意识心理的思维沉浸,意识和思维沉浸在虚拟世界之中,身体却处于现实之中,身体被虚拟世界中的意识驱动,虚拟和现实之间的界限模糊化,全身心投入到虚拟世界中并享受心醉神迷的沉浸体验,这便是虚拟偶像。越来越多的虚拟偶像会随着人们的不同需求而产生,并且延伸到情感体验的高度。 从感官虚拟体验、互动虚拟体验到情感虚拟体验,这些艺术体验和互动都是基于人们对虚拟世界的幻想和憧憬,引发人们感官和情感的存在感和代入感。从唯物的角度来说,虚拟体验和虚拟互动都是基于人们对真实世界中各种客观事物的反映,并且在人们丰富的想象中得到进一步的艺术升华,在演艺活动或者新媒体艺术中完美地展现出来,迸发出无比绚烂的艺术火花,给观看者带来前所未有的美妙体验和感官享受。因此,虚拟艺术体验是一种很好地表达艺术情感的手段。 参考文献: [1] 王燕鸣.论新媒体艺术在虚拟世界中的互动体验[J].大众文艺,2010(2). [2] 肖永生,赵明镜.飞行模拟器视景显示系统的研究与设计[J].科技广场,2009. 全息投影技术论文篇三:《全息投影的简易制作及探究》 摘 要 全息投影是近年来流行的高新技术,能够展示神奇的立体全息影像,给参观者全新的互动感受。全息投影设备价格较高,应用生活中常见的器材,制作一款具有全息效果的实验演示装备,揭示其中的科学原理。 关键词 全息投影;实验器材;虚拟成像 1 前言 2013年9月13日,去世18年的歌手邓丽君“穿越时空210秒”,与男歌手周杰伦同台对唱,别具一格的全息投影技术很快成为新闻媒体报道的 热点 ,引起人们极大的兴趣和关注。全息投影设备价格较高,一般应用于商业展览或影视特效中。对于广大中小学科学教师来说,只要应用生活中常见的实验器材,花费很低的经济成本,同样可以制作简易的全息投影演示实验,带给学生新奇的科学体验与乐趣。 2 全息投影原理 全息投影技术也称虚拟成像技术,利用光的干涉和衍射原理,记录并再现物体真实的三维图像。 第一步是利用干涉原理记录物体光波信息,被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作为参考光束射到全息底片上,和物光束叠加产生干涉,把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度,利用干涉条纹间的反差和间隔,将物体光波的全部信息记录下来。记录干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后,便成为一张全息图,或称全息照片。 第二步是利用衍射原理再现物体光波信息,这是成像过程。全息图的每一部分都记录物体各点的光信息,能够再现原物的整个图像,通过多次曝光可以在同一张底片上记录多个不同的图像,互不干扰地分别显示出来。 全息投影系统将三维立体画面悬浮在实景半空中,画面的对比度和清晰度高,有空间感和透视感,营造了亦幻亦真的神奇氛围。 依据实现技术手段与途径的不同,全息投影分为两类。 1)透射全息投影:通过向全息投影胶片照射激光,从另一个方向来观察重建的图像。透射全息投影可以使用白色光来照明,广泛应用于信用卡防伪和产品包装等领域,通常在一个塑料胶片形成表面 浮雕 图案,通过背面镀上铝膜,光线透过胶片得以重建图像。 2)反射全息投影。使用白色光源,从和观察者相同的方向照射胶片,通过反射重建彩色图像。镜面全息投影利用控制镜面在二维表面上的运动,制造三维图像。 3 简易全息投影设备制作 应用于商业展览或影视特技的全息投影需要复杂的制作技术与专业设备[1]。为了向青少年普及科学知识,介绍前沿科技新成就,教师利用身边的简易器材,同样可以制作出具有立体效果的全息图像。 实验原理 利用4个半透面对光线的折射和全反射,把屏幕上的视频源文件反射。由于视频源文件同时有图像的前、后、左、右4个面,4个面同时投影形成全息效果。原理图如图1所示。 制作材料与过程 能够形成单屏投影的设备(包括手机、平板电脑)、各种透明薄板(如亚克力板、塑料板、PVC板、手机贴膜等)。由于四棱椎体是最简单的制作,以下详细介绍全息投影制作过程以及注意事项。 1)确定四棱椎体的几何形状与大小。本实验制作的投影设备由透明塑料等材质构成棱锥、覆盖在上方的单屏投影源构成(图2)。光线由投影源发出,在棱锥侧面产生全反射,进入观察者眼睛。如果能够使每个侧面反射的光线恰好构成三维物体的不同侧面,观察者从不同方向观看,就可以看到三维物体的不同侧面[2]。为了保证反射光水平射入眼睛,需要使棱锥的侧面和底面所成的二面角为45°。 由于大家使用的各种手机或平板电脑的尺寸差异较大,给出的参考建议是:构成四棱椎体的等腰三角形底边约等于屏幕的宽度。如测量所用的iPad屏幕宽度为12 cm,则等腰三角形的底边就是12 cm,顶角固定为°,腰长为 cm,腰长=底边×。如果要制作六棱锥投影,则等腰三角形各边的几何关系为腰长=底边×。六棱锥的播放效果更佳,环六棱锥360°无死角观察到清晰逼真的投影图像;四棱锥在投影面交接角度处观察到轻微变形。 2)剪裁和粘贴投影用金字塔。把透明薄板依据上面的规格裁剪出4个等腰三角形,用透明胶条或不干胶依次粘好各三角形的边,做成一个投影金字塔。因为平板电脑的屏幕要放到金字塔的顶尖,设计一个支架把平板电脑架起来,不能挡住金字塔的四面。也可以用黑色纸盒做成暗箱型的支架,周围背景越黑,立体投影的显示效果越好。将平板电脑或手机屏幕朝下,倒扣在金字塔的塔尖上,确保金字塔尖正对视频4个切分画面的中心。 3)播放全息投影视频。利用MikuMikuDance(简称MMD)、会声会影X5与格式转换软件,先用MMD制作出所需图像的正面、背面、左右侧面,再将格式转换成为会声会影视频,便可做出全息视频源。专业高手也可以利用动画制作软件MAYA,设计出人物模型、动作,分出前、后、左、右4个视图,导出播放视频即可。现在网络上有不少3D全息影像素材,使用者可以根据需要下载和播放。 4 结语 由于器材简陋,该实验显示的并不是真正意义上的全息图像,可以看作“伪全息”,虽然视觉上看起来有全息的效果,但其本质还是2D成像。以图3所示美少女为例,视频中的四分屏分别是少女的正面、背面以及左右侧面,这四面分别对应金字塔形投影仪四面的塑料片。四个画面分别映射在4个塑料片上,从塑料片的4个角度来看,会产生“图像就在投影仪中央,能够360°无死角观看”的错觉。因此,制作全息投影时必须选择表面光滑、没有太多划痕的透明薄片,才能有更好一些的视觉效果。播放视频的清晰度也很重要,最好采用清晰度为720P及以上的视频图像。 参考文献 [1]于丽,杨宇.一种三维全息投影屏的制作方法[J].激光与光电子学进展,2013(2):115-118. [2]房若宇.多棱锥三维立体投影装置的制作[J].物理实验,2015(6):23-25. [3]杨毅.论全息投影技术中虚拟角色制作设计[J].科教文汇,2013(10):94. 猜你喜欢: 1. 计算机图像处理在全息学中的应用论文 2. vr技术论文2000字 3. 人工智能综述论文 4. 关于计算机多媒体技术研究专业毕业论文 5. 全息投影技术论文 6. vi设计毕业论文范文 7. texlive如何写论文
引言 光全息学是在现代激光的发现之后才迅速发展起来的,本文将就光全息学的一些主要的研究课题进行探讨,并针对一些应用课题进行研究。现代光全息学的起源,发展和人物,新型应用,本文将告诉你. 利用干涉原理,将物体发出的特定光波以干涉条纹的形式记录下来,使物光波前的全部信息都储存在记录介质中,这样记录下来的干涉条纹图样称为“全息图”,而当用光波照射全息图时,由于衍射原理能重现出原始物光波,从而形成与原物体逼真的三维象,这个波前记录和重现过程称为“全息术”或“全息照相” 光束全息照相由盖伯于1948年提出的,而当时没有足够强的相干辐射源全息研究处于萌芽时期。当时的全息照相采用汞灯为光源,且是同轴全息图,它的+/-1级衍射波是分不开的,即存在所谓的“孪生像”问题,不能获得很好的全息像。这是第一代全息图。1960年激光的出现,1962年美国科学家利思和乌帕特尼克斯将通信理论中的射频概念推广到空域中,提出离轴全息术,他用离轴的参考光照射全息图,使全息图产生三个在空间互相分离的衍射分量,其中一个复制出原始物光,第一代全息图的两大难题因此得以解决,产生了激光记录,激光再现的第二代全息图。当代光全息学发展主要课题有:1. 球面透镜光学系统2. 光源和光学技术3. 平面全息图分析4. 体积全息图衍射5. 脉冲激光全息学6. 非线性记录,散斑和底片颗粒噪声7. 信息储存8. 彩色全息学9. 合成全息图10. 计算机产生全息图11. 复制,电视传输和非相干光全息图而伴随光全息学的发展也产生一些光全息技术应用,比如高分辨率成像,漫射介质成像,空间滤波,特征识别,信息储存与编码,精密干涉测量,振动分析,等高线测量,三维图象显示等方面的用途。本论文将就当代光全息学的研究与应用两大课题进行学术研究一. 当代光全息学研究 球面透镜不仅能形成光振幅分布的影象,而且易形成该分布的傅立叶变换图形。因此,用一个简单透镜可使物光在全息平面上成为某原始图形的傅立叶变换。存储在全息图中的变换所具有的特性,在光学图形识别中有重要的应用。透镜,作为形成影象的器件,可以在全息术中用来构成像面全息图。一个透镜可以形成:a.傅立叶变换和b.输入复振幅分布的影象 由于利用激光光源来制作全息图片,使得全息学开始成为一门实用的学科。对形成全息图所用光源提出的要求取决于由于物体和必要的光学部件的安排所决定的参数。从单一光源取得物波和参考波有如下图所示两种普通方法:A. 分波前法B. 分振幅法 在光源与全息图之间(通过物表面或参考镜的反射)传播的光线的最大光程差必须小于相干长度。激光的相干性与激光器的振荡模式有关,就全息术而论,它要求在任一个横模振荡的激光器的空间相干的辐射,由于高介模的振荡较不稳定,并有以两个或者多个模式同时振荡的倾向,因此最好的振荡模式是最底阶的模式。激光束的输出功率必须分成物体照明波和参考波。若物体要求从不止一个角度(以消除阴影),就需要将激光束分成好几束,一般采用分振幅法,因分振幅法能产生较均匀的照明,而且对光束的展宽要求小,既可以在分配前也可以在分配后展宽。平面全息图分析用非散射光记录的共线全息图上的条纹间隔与感光乳剂的厚度相比为较宽的。照明这张全息图的波前中的一条光线在通过全息图前只和一条记录条纹相互作用。因此全息图的响应近似于一个有聚焦特性的平面衍射光栅。加伯在分析这些特性时是把这样的全息图严格地当作二维的。用对二维模型分析的结果也很符合实验观察。在应用利思与乌帕尼克首先采用的离轴技术所得到的全息图上,其条纹频率则超过共线全息图,超过了量正比于物光束与参考光束之间的夹角。条纹间隔的典型值可以考虑由两平面波的干涉得到。正弦强度分布的周期d可以由下式决定:2dsinθ=λ, θ为波法线与干涉条纹间的夹角,波长λ,条纹间隔d式中当θ=15°,λ=微米(绿光)时,则d=1微米。记录离轴全息图的感光乳剂的厚度通常为15微米,实际上,在这样的乳剂中记录的全息图已不能当作是二维的了。因此重要的是要记录住平面全息图的分析结果只能准确地应用于使用相当薄的介质所形成的全息图。体积全息图衍射基本的体积全息图对相干照明的响应可以用偶合波理论来描述。假设有两个在yz平面传播的并具有单位振幅的平面波,其进入记录介质并进行干涉的情况,按折射定律,有sin /sin =sin /sin =nn为记录介质的折射率; 及 分别表示两个波在空气中与z轴的夹角; 及 则为两个波在介质中与z轴的夹角。布拉格定律可以用空气中的波长 ,全息片介质折射率 写成如下形式: 2dsinθ= / 体积全息图的特性由布拉格定律确定,因此对照明显示出选择响应。 二.光全息学典型应用高分辨率成像当一张全息图用与制作全息图参考光束共轭的光束照明时,在理论上能再现没有像差没有畸变的物波,其投影实象的分辨率仅受全息图边界衍射的限制。由于分辨率将随全息图尺寸的增加而增加。由于全息图可以做的很大,因此可以指望在现场大到5×5厘米时空间频率高到1000线/毫米。显然此种情况下放大率为1,但1:1的高分辨率投影成像,在集成电路的光刻工艺中有重要的潜在应用。将光刻掩模精密成象在半导体薄片上的工作,目前是用接触印象法来完成的。但这方法很快就会使模板损坏。用投影方法将影象转移到薄片上是一理想的可供选择的方法,但要非常优良和非常昂贵的镜头才能使投影的掩模象达到要求的分辨率和视场。当用相干光源照明制作全息图时,摄影乳剂的收缩,表面变形,非线性及洽谈噪声源的影响就更大了。它们可使图象产生斑纹,衬度降低和边缘模糊,这些缺陷又是用光刻法制作集成电路所不允许的。新的,更稳定的材料可能是这些问题的解答。特征识别由空间调制参考波形成的傅立叶变换全息图的许多特性,曾被范德鲁等人用于特征识别。他们采用全息法作成的空间滤波器完成了“匹配滤波”在特征识别中的应用。匹配滤波与概念,形成与应用可由下图说明 当要把形成的空间滤波器作为特征识别时,在输入平面内z轴上方部分是一个由平面波透明的,在不透明背景上包含M个透明字符的透明片。我们将这一组字符阵列的透过率表示为 这里所有字符均围绕 点对称分布, 是阵列中的一个典型字符,其中心在 点。另外,在输入平面内 处,有一光强度为 δ 的明亮的点光源,并在空间频率面εη面上形成一张傅立叶变换全息图。这一全息图可以看作是t 与δ函数形成的平面波干涉的记录。但是当全息图完成识别功能时,仅由透过t的一小部分,即通过入射平面内的一个或几个字符的光所照明,我们将会看到,在输出平面上我们所关心的再现,是表示识别结果的一个明亮的象点。信息储存与编码全息图既可以存储二维信息也可以存储三维信息。信息可以是彩色的或者编码的,图象的或者字母数字的;可以存储在全息图的表面,或存储在整个体积中;可以为空间上分离的,或者重叠的;可以是永久记录或者是可以消象的。记录的内容可以是彼此无关的或者相互成对的;可以是可辨认的影象或似乎是无意义的图形。现代光全息学的发展前景十分广阔,而其实用技术必然会实现普及,有识之士当携手共同研究以促进社会进步.
你是要参考什么东西呢?
现如今,3D打印机是民用市场出现的一个新词,在专业领域有另一个名称叫“快速成形技术”。我整理了3d打印技术2500字论文,希望能对大家有所帮助! 3d打印技术2500字论文篇一:《试谈3D打印技术及其应用发展》 【摘要】本文通过分析3D打印机的原理, 总结 了几种典型的3D打印技术,分析其市场应用和发展方向,得出3D打印技术的发展会引领第三次工业革命的发展。 【关键词】3D;打印机;3D打印技术 1.前言 近来,三维(3D)打印技术[1]在发达国家兴起,前不久在网上流传的3D打印手枪,引来许多网友围观。3D打印现在已不再只是概念产物,全球已有不少公司推出了个人3D打印机,它已在平常生活中开始普及。2012年4月,英国《经济学人》刊文认为,3D打印技术将与其他数字化生产模式一起,推动第三次工业革命的实现。传统制造技术是“减材制造技术”,3D打印则是“增材制造技术”,它具有制造成本低、生产周期短等明显优势。 打印机的原理及技术 3D打印机 3D打印机是近年来在民用市场出现的一个新词。在专业领域有另一个名称叫“快速成形技术”[2]。快速成形技术诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种全新制造技术。它集分层制造技术、机械工程、数控技术、CAD、激光技术、逆向工程技术、材料科学于一体,可以直接、快速、自动、精确地将设计电子模型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低成本而高效的实现手段。快速成形技术就是利用三维CAD的数据,通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。 不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同,成形原理和系统特点也各有不同。但是基本原理一样,那就是“分层制造,逐层叠加”[3],类似于数学上的积分过程。形象地讲,快速成形系统就像是一台“立体打印机”,因此得名。 3D打印机的原理 3D打印机根据零件的形状,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的零件。 每个截面数据相当于医学上的一张CT像片;整个制造过程就像一个“积分”的过程。 整个过程是在电脑的控制下,由3D打印系统自动完成的。不同公司3D打印使用的成形材料不同,系统的工作原理也有所区别,但其基本原理都是一样的,那就是“分层制造、逐层叠加”。这种工艺可以形象地叫做“增长法”。 3D打印技术 SLA技术 光固化成型法(SLA)是用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线,由线到面顺序凝固,完成一个层面的绘图作业,然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度,再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。SLA是最早实用化的快速成形技术,采用液态光敏树脂原料。其工艺过程是,首先通过CAD设计出三维实体模型,利用离散程序将模型进行切片处理,设计扫描路径,产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动;激光光束通过数控装置控制的扫描器,按设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面,使表面特定区域内的一层树脂固化后,当一层加工完毕后,就生成零件的一个截面;然后升降台下降一定距离,固化层上覆盖另一层液态树脂,再进行第二层扫描,第二固化层牢固地粘结在前一固化层上,这样一层层叠加而成三维工件原型。将原型从树脂中取出后,进行最终固化,再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。 SLA技术主要用于制造多种模具、模型等;还可以在原料中通过加入 其它 成分,用SLA原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。SLA技术成形速度较快,精度较高,但由于树脂固化过程中产生收缩,不可避免地会产生应力或引起形变。因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。 SLS技术 选择性激光烧结技术(SLS)是采用激光有选择地分层烧结固体粉末,并使烧结成型的固化层,层层叠加生成所需形状的零件。其整个工艺过程包括CAD模型的建立及数据处理、铺粉、烧结以及后处理等。 整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成,工作时粉末缸活塞(送粉活塞)上升,由铺粉辊将粉末在成型缸活塞(工作活塞)上均匀铺上一层,计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹,有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。粉末完成一层后,工作活塞下降一个层厚,铺粉系统铺上新粉。控制激光束再扫描烧结新层。如此循环往复,层层叠加,直到三维零件成型。最后,将未烧结的粉末回收到粉末缸中,并取出成型件。对于金属粉末激光烧结,在烧结之前,整个工作台被加热至一定温度,可减少成型中的热变形,并利于层与层之间的结合。 与其它3D打印机技术相比,SLS最突出的优点在于它所使用的成型材料十分广泛。从理论上说,任何加热后能够形成原子间粘结的粉末材料都可以作为SLS的成型材料。目前,可成功进行SLS成型加工的材料有石蜡、高分子、金属、陶瓷粉末和它们的复合粉末材料。由于SLS成型材料品种多、用料节省、成型件性能分布广泛、适合多种用途以及SLS无需设计和制造复杂的支撑系统,所以SLS的应用广泛。 PDM技术 熔积成型(FDM)法,该 方法 使用丝状材料(石蜡、金属、塑料、低熔点合金丝)为原料,利用电加热方式将丝材加热至略高于熔化温度(约比熔点高1℃),在计算机的控制下,喷头作x-y平面运动,将熔融的材料涂覆在工作台上,冷却后形成工件的一层截面,一层成形后,喷头上移一层高度,进行下一层涂覆,这样逐层堆积形成三维工件。 该技术污染小,材料可以回收,用于中、小型工件的成形。成形材料:固体丝状工程塑料;制件性能相当于工程塑料或蜡模;主要用于塑料件、铸造用蜡模、样件或模型。 LOM技术 分层实体制造法(LOM),又称层叠法成形,它以片材(如纸片、塑料薄膜或复合材料)为原材料,其成形原理如图所示,激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据,将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓。切割完一层后,送料机构将新的一层纸叠加上去,利用热粘压装置将已切割层粘合在一起,然后再进行切割,这样一层层地切割、粘合,最终成为三维工件。LOM常用材料是纸、金属箔、塑料膜、陶瓷膜等,此方法除了可以制造模具、模型外,还可以直接制造结构件或功能件。 LOM技术的优点是工作可靠,模型支撑性好,成本低,效率高。缺点是前、后处理费时费力,且不能制造中空结构件。成形材料主要是涂敷有热敏胶的纤维纸;制件性能相当于高级木材;主要用途是快速制造新产品样件、模型或铸造用木模。 打印技术的市场应用及发展方向 建筑设计领域 建筑模型的传统制作方式,渐渐无法满足高端设计项目的要求。全数字还原不失真的立体展示和风洞及相关测试的标准,现如今众多设计机构的大型设施或场馆都利用3D打印技术先期构建精确建筑模型来进行效果展示与相关测试[4],3D打印技术所发挥的优势和无可比拟的逼真效果为设计师所认同。 磨具制造领域 玩具制作等传统的模具制造领域[5],往往模具生产时间长,成本高。将3D打印技术与传统的模具制造技术相结合,可以大大缩短模具的开发周期,提高生产率,是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。3D打印技术在模具制造方面的应用可分为直接制模和间接制模两种,直接制模是指采用3D打印技术直接堆积制造出模具,间接制模是先制出快速成型零件,再由零件复制得到所需要的模具。 医学领域 在医学领域的应用近几年来,人们对3D打印技术在医学领域的应用研究较多。以医学影像数据为基础,利用3D打印技术制作人体器官模型,对外科手术有极大的应用价值,近年来许多医院推出3D打印胎儿服务。 航空航天领域 在航空航天领域中,空气动力学地面模拟实验(即风洞实验)是设计性能先进的天地往返系统(即航天飞机)所必不可少的重要环节。该实验中所用的模型形状复杂、精度要求高、又具有流线型特性,采用3D打印技术,根据CAD模型,由3D打印设备自动完成实体模型,能够很好的保证模型质量。 家电和食品领域 3D打印技术在国内的家电行业上得到了很大程度的普及与应用,使许多家电企业走在了国内前列。美的、华宝、小天鹅、海尔等都先后采用3D打印技术来开发新产品,收到了很好的效果。 3D打印在食品领域也有成功的应用。做成的鲜肉特别有弹性,而且烹饪后肉质松散有嚼头,丝毫不逊于真正的肉,就连肉里的微细血管都能打印出来。人们吃到“3D肉”的日子不会太远,因为美国泰尔基金会近日已投资成立了“鲜肉3D打印技术公司”,希望能够为大众提供安全放心的猪肉产品。这种利用糖、蛋白质、脂肪、肌肉细胞等原材料打印出的肉具有和真正的肉类相似的口感和纹理,就连肉里的微细血管都能打印出来。 4.总结 3D打印是产业界自主创新的过程,政府主要负责引导方向,要让民营企业有充分的自主发展空间,同时对一些敏感行业或者产品要加强监管。3D打印技术市场潜力巨大,势必成为引领未来制造业趋势的众多突破之一。这些突破将使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具,改由更加灵巧的电脑软件主宰,这便是第三次工业革命的到来的标志[6]。在这种势头下,传统的制造业将逐渐失去竞争力。 参考文献 [1]古丽萍.蓄势待发的3D打印机及其发展[J].北京:数码印刷,2011(10):64-67. [2]丁军涛.快速成形技术在企业实际生产中的应用[J].陕西:科技探索,2012(8). [3]郑利文.Objet Geometries公司推出多种复合材料3D打印机[J].北京:模具工业,2008(2):73. [4]梁晨光.3D打印技术纵览“印”出来的真实世界[J].北京:微型计算机,2008(6):106-109. [5]乔益民,王家民.3D打印技术在包装容器成型中的应用[J].重庆:包装工程,2012(11):68-72. [6]丁博强.3D打印推动第三次工业革命[J].上海:创意产业,2013(2). 3d打印技术2500字论文篇二:《浅谈3D打印的误差分析》 【摘 要】本文从理论上介绍3D打印的基本原理,并系统的分析了成型的前期数据处理、成型加工过程和后处理三个阶段各因素对成型精度的影响。同时,提出了改进成型制件精度的 措施 和方法,对快速成型技术的发展有一定的指导意义。 【关键词】快速成型;成型精度;工艺参数 0.引言 3D打印与传统的制造业去除材料加工技术不同,其遵循的是加法原则。首先设计出所需零件的三维模型,然后根据工艺要求,按照一定的规律将该模型离散为一系列有序的单元,通常在Z向将其按一定厚度进行离散(习惯称为分层),把原来的三维CAD模型变成一系列的层片;再根据每个层片的轮廓信息,输入加工参数,自动生成数控代码;最后由成形系统成形一系列层片并自动将它们联接起来,得到一个三维物理实体。 目前基于分层制造原理,将三维造型转化为二维轮廓信息叠加造型的快速加工方法,其成型制件的精度与很多因素有关。 1.前期数据处理误差 在成型制件建模完成之后,需要将其进行数据方面的转换,目前被应用最多的就是STL格式文件,主要是用小三角面片来近似的逼近任意曲面模型或实体模型,能够较好的简化CAD模型的数据格式,同时在之后的分层处理时,也能够较好的获取每层截面轮廓上的相对于模型实体上的点。 STL格式化引起的误差 STL格式文件的实质就是用许多细小的空间三角形面来逼近还原CAD实体模型,其主要的优势就在于表达清晰,文件中只包括相互衔接的小三角形面片的节点坐标和其外法向量。用来近似逼近的三角形数量将直接影响着实体的表面精度,数量越多,则精度越高,但是三角形数量太多即过高的精度要求,会造成文件内存过大,增加数据处理时间。所以应在精度范围内选择合理的离散三角形数量。当用建模软件输出STL格式文件时都需要确定精度,也就是模拟原模型的最大允许误差。当表面为平面时将不会产生误差,如果表面为曲面时,误差则将不可避免的存在。 目前,为了得到准确的实体截面轮廓线,应用较多的就是采用CAD直接切片法,该方法可以从根本上消除由STL格式而造成的截面轮廓误差,同时也能够有效的消除格式转换造成的精度误差。 模型分层对成型精度的影响 对模型进行分层处理的过程中会产生一定的误差,这种误差属于原理性误差。分层处理是在STL格式转换之后,通过预先设定好成型的方向,设定好分层的厚度,就可以对模型进行分层切片处理了。分层后会得到一组垂直于成型方向的彼此平行的平面,这些平面将STL格式文件截成等层厚的截面,截面与模型表面的交线即形成了该截面的轮廓信息,此信息可作为成型扫描过程中的数据。因为每层之间有一定的距离,由于其破坏了模型表面的连续性,这样就可能丢失一部分的轮廓信息,造成模型的尺寸误差和表面精度。 2.成型加工误差 设备自身也存在着一定的误差,它造成的是成型件的原始误差。设备自身误差的改善应该从其系统的设计和制造过程中入手,提高成型设备的硬件系统,以便改进成型件精度。 工作台Z方向上的运动误差 它主要在丝杠的控制下,通过上下移动完成最终的成型加工。所以工作台的运动误差将直接影响着成型件的层厚精度,从而导致成型件的Z向尺寸误差。同时,工作台的运动直线度误差也会造成成型件的位置、形状误差和较差的粗糙度。 X、Y方向同步带变形误差 X、Y扫描系统:步进电机控制并驱动同步齿形带,然后带动打印头进行每层的扫描运动,是一个二维的运动过程。在定位或者使用时间较长以后,同步齿形带可能会产生一定情况的变形,会严重影响扫描系统的定位精度,所以为了解决这个问题常采用位置补偿。 X-Y方向定位误差 成型机运动控制系统采用的是步进电机开环控制系统,电机自身和其各个结构都会对系统动态性能造成一定的影响。X、Y扫描系统在往复的扫描过程中存在着一定的惯性,使扫描镜头的扫描尺寸其实大于成型件的设计尺寸,造成尺寸误差,同时,由于扫描系统在扫描过程中是一个加减速的过程,边缘扫描速度会小于中间扫描速度,这样就会导致成型件边缘的固化程度高于中间部分,固化不均匀。 扫描机构在成型过程中,总是在进行连续的往复填充运动。驱动扫描机构的电机自身存在着一个固有频率,扫描不同线长的时候会出现各种频率,所以当整个机构发生谐振时,会给扫描机构带来很大的振动,严重影响成型的精度。 挤料速度与扫描速度误差 在保证有足够加热功率和相同扫描速度的前提下,若挤料速度过高,在工件的表面及侧面就会出现材料溢出现象,导致表面粗糙,支撑结构与工件不易分离;若挤料速度过低,在扫描轨迹上就会出现材料缺失现象。因此,适当降低挤料速度,能提高工件的表面品质,轮廓线更清晰,支撑结构与工件易于分离。 综上所述,通过优化工艺参数可以有效地提高成型件的精度和质量。 3.后处理产生的误差 成型完成之后,需要将成型件取下并去除支撑,对于固化不完全的成型件,还需要进行二次固化。固化完成后还需对其进行抛光、打磨和表面处理等工序,将这些称之为后处理。后处理对成型精度的影响可分为下列三种: (1)支撑去除时,因为人为等因素有可能会刮伤成型表面或其精细的结构,严重影响成型质量。为了避免这点,在支撑设计时应该选择合理的支撑结构,既能起到支撑作用又方便去除,在允许范围内少设支撑,节省后处理时间。 (2)成型后,由于工艺和本身结构问题,零件的内部还会存在一定的残余应力,并且在外部条件如温度、湿度等环境的变化下,成型件会产生一定的翘曲变形,造成误差。应该设法减小成型过程中的残余应力,以提高零件的成型精度。 (3)成型后的零件在尺寸和粗糙度方面可能还不能完全满足用户的需求,例如表面存在阶梯纹、强度不够,尺寸不精确等,所以要对成型件进行进一步的打磨、修补、抛光和喷丸等处理。如果处理不好,可能会对成型件的尺寸和表面质量等造成破坏,产生后处理误差。 综上所述,通过减小分层厚度可以通过自适应的分层方法能很好的提高成型件的表面精度,降低因分层数量较多而引起的效率降低问题,或者通过优化成型加工方向的办法来提高成型件表面质量。其中优化成型加工方向在工艺上有一定的难度,对于成型加工方向的优化,不仅要考虑精度的因素,也要着重考虑成型效率和支撑设计等方面因素。 4.结论 自由成形件的精度是指加工后的成形件与原三维CAD模型之间的误差,主要有尺寸误差,形状误差和表面误差。因为自由成形的全过程包括前处理、自由成形和后处理三个阶段,所以每个阶段都可能存在影响成形件精度的因素。然而,成型件的精度不只与成型机本身精度有关,还与自由成形全过程中的其他因素有关,而(下转第156页)(上接第110页)且这些其他因素还更加难以控制。 [科] 【参考文献】 [1]胡庆夕,周克平,吴懋亮等.快速制造技术的发展与应用.机电一体化,2003,8(5). [2]朱林泉,白培康,朱江森.快速成型与快速制造技术.北京:国防工业出版社,2003. [3]王广春,赵国群.快速成型与快速模具制造技术及其应用.北京:机械工业出版社,2003. [4]于松章,洪军,唐一平.基于RE/RP/RT技术的产品快速开发集成制造系统.新技术新工艺,2004,8(3). [5]勾吉华,彭颖红,阮雪榆.快速成型技术及其工艺分析.机械科学与技术,2000,2(19). 3d打印技术2500字论文篇三:《试谈中小学创新 教育 中3D打印的应用》 随着3D打印在产品设计、建筑设计、机械制造、医学领域、 文化 艺术等行业发挥越来越重要的作用,3D打印这一新兴科学技术也不断融入到人们的工作和生活中。而科技促进教育这一客观规律也决定了3D打印对教育的影响是必然的,3D打印技术与学校教育的结合必成为STEAM教育中对学生开拓创新能力培养的必要组成部分。 1 3D打印在学校教育中的应用现状 创客教育,政策先行,教育部于2015年发布《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》,其中提到了未来五年对教育信息化的规划,鼓励探索STEAM教育、创客教育等新教育模式,从政策层面将刺激3D打印教育市场的快速增长。国内3D打印在教育领域中的应用已然走在了前列,并逐渐步入了批量应用阶段。全国各地区都有学校加入到3D打印创客教育的潮流中来。3D打印在不少地区已经被列入普通学校教育的统筹范围内,而不仅仅是职业培训。 2 3D打印在中小学教育中的优势 传统教育特别是中小学教育是以教师为主导的填鸭式教学方式。因其理论性较强,且多数以死记硬背为主要方式,学生无法把学到的知识进行转化和应用,久而久之就会失去兴趣。而3D打印课程可以让枯燥的课程变得生动起来。在3D打印应用的教学中,学生不再是单纯地看文字或图形,而是根据相应理论知识通过电脑绘制其三维模型,并用3D打印机把模型打印出来。这是学生吸收和运用知识的过程,使学习过程变得生动有趣,同时极大地提高学生学习的主动性和分析、解决问题等方面的能力。 3 3D打印与各种学科的融合 3D打印与学科的融合既是对各传统学科教学的补充,又是开展STEAM教育的重要形式。 打印与语文课的结合 语文课中的 说明文 是难以描述和理解的,例如赵州桥课程中对桥梁结构的描述。而如果运用课文中描述的知识点用软件把模型绘制并打印出来,有了理论应用于实践的过程,学生对知识的掌握会更加深刻。 与数学课的结合 通过三维模型设计软件,学生可以方便地从不同方位观察模型,任意组合、改变模型形状,学生的空间 想象力 得到很好的锻炼和培养。 与美术、剪纸等艺术课的结合 通过三维设计软件很容易实现二维图形到三维模型的转化。艺术课中的剪纸或手绘图形便可以转化成三维模型,且应用于不同的作品中,并通过3D打印机打印出来,增加课程的趣味性。 与历史、生物、地理、化学、物理等其它课程的结合 辅助教具直接通过3D打印制作出来,将抽象、难懂的教学变得更直观、形象化,更好地激发了学生的学习兴趣。 4 中小学3D打印课程的开展形式 目前很多学校把3DOne作为教学软件,通过软硬件结合,推出3D打印创意设计课程解决方案,以学生动手参与为主要学习方式,旨在全面提升、激发孩子们的潜能,学生在学习过程中潜移默化地提高动手能力和思考能力。3D打印创客教育通常包括如下形式: (1)兴趣班。兴趣班是3D打印在学校开展创客教育初期的主要形式。每个班级挑选数个学生组合成兴趣小团队,由学校老师或者校外的公司机构提供技术支持协助学校开展课程。 (2)校本课程。教师通过课程的开展,总结成果及 经验 完成学校的校本课程,打造校本特色的3D打印课程。 (3)教、科研项目。教、科研项目的方式使得3D打印课程的开展更有拓展性。例如学校以船作为项目题目,学生学习船的工作原理,以及如何优化船体、增加动力机构,然后自己设计船体造型、打印模型和试验航行,通过不断地试验以及改善,学生可以把课题内容掌握得非常牢固。并且学生会不断去思索、尝试各种各样的方式,极大地提高了学生的想象力和动手能力。 5 结语 以3DOne软件为教学的3D打印创客课程,给了STEAM教育一种新的方式,不管是从国家的支持,还是从提高学生的创新能力来说,3D打印都将作为一个重要的手段会得到极大的发展。通过与学科结合的方式,并借助于各地的3D打印比赛,3D打印教育将会有更好的发展。 猜你喜欢: 1. 3D打印技术学习心得体会 2. 3d打印技术论文3000字 3. 3d打印技术论文范文 4. 3d打印技术论文总结 5. 3d打印技术论文结论
3D快速打印技术在近年来得到了快速发展,应用领域也在不断的增加。下面是我为大家精心推荐的快速成型3d打印技术论文,希望能对大家有所帮助。快速成型3d打印技术论文篇一:《试论3D打印技术》 摘 要:3D打印又称为增材制造,近年来得到了快速发展,应用领域不断增加。本文对3D打印的原理及应用现状进行了分析,对3D打印在教学领域的应用模式进行了探讨。 关键词:3D打印;应用现状;教学领域 1 引言 3D打印,又称为增材制造,是快速成型技术的一种,被誉为 “第三次工业革命的重要标志”,以其 “制造灵活”和“节约原材料”的特点在制造业掀起了一股浪潮。近年来,随着3D打印技术的逐步成熟、精确,打印材料种类的增加,打印价格的降低,3D打印得到了快速发展,应用领域不断增加,不仅在机械制造、国防军工、建筑等领域得到广泛应用,也逐渐进入了公众视野,走进学校、家庭、医院等大众熟悉的场所,在 教育 、生物医疗、玩具等行业也得到了广泛关注及应用,作为教育工作者,本文将在介绍3D打印的原理、优势、应用现状的基础上,重点探讨3D打印在教育领域的角色及应用模式。 2 3D打印概述 3D打印原理 3D打印(3D printing,又称三维打印),是利用设计好的3D模型,通过3D打印机逐层增加塑料、粉末状金属等材料来制造三维产品的技术[1]。一般来说,通过3D打印获得物品需要经历建模、分割、打印、后期处理等四个环节[2],其中3D虚拟模型,可以是利用扫描设备获取物品的三维数据,并以数字化方式生成三维模型,或者是利用AutoCAD等工程或设计软件创建的3D模型,有些应用程序甚至可以使用普通的数码照片来制作3D模型,比如123D Catch[3]。 3D打印的优势 与传统制造技术相比,3D打印不需事先制模,也不必铸造原型,大大缩短了产品的设计周期,减少了产品从研发到应用的时间,降低了企业因开模不当可能导致的高成本风险,使得特殊和复杂结构的模型的制作也变得相对简单,产品也更能凸显个性化。另外,3D打印是增材制造,使用金属粉或其他材料,使部件从无到有制造出来,大大减少了原材料和能源的消耗,生产上实行了结构优化。 3D打印的应用现状 近年来,3D打印得到了快速发展,几乎应用于各个领域。在模具加工和机械制造领域,使用3D打印相对快速地进行模具的设计与定制,打印复杂形状的各种零件,打印具有足够强度的个性化几何造型的物件。在航空航天、国防军工领域,3D打印应用于外形验证、关键零部件的原型制造、直接产品制造等方面。如空客公司从打印飞机小部件开始,逐步发展,计划在2050年左右打印出整架飞机。生物医疗领域,医学工作者利用3D打印技术打印出患者的心脏模型,缺损下颌骨模型,患者外伤性脑内血肿颅脑模型等,用于辅助诊断并制定术前手术方案,降低了手术难度,减少了手术时间,为患者带来了精准化的治疗。人工椎体和人体气管软骨的打印让人体器官的3D打印成为可能。3D打印的处方药产品SPRITAM(左乙拉西坦)片剂可用于各种癫痫疾病的治疗。建筑工程领域,3D打印建筑不需使用模板,打印的建筑物重量轻,强度大,时间短,产生的建筑垃圾及建筑粉尘少,且可以循环使用,绿色环保。3D打印在首饰、食品、玩具和日常用品的设计和生产中也有广泛应用,可以很好地彰显用户的个性化特点和需求。3D打印在太阳能电池板和特殊材料的制造方面的应用也有突破。 3 3D打印在教学领域的应用 3D打印在教学方面的探索性活动也已经展开,并应用在数学、航空、电子、设计、机电工程、生物医学、天文等大部分学科中,取得了良好的教学效果。基于3D打印的快速生成能力,使得数字化模型能快速转化为立体实物,借助立体实物的生成过程及使用可以提高教学效果,增强学生合作、设计、创新等能力。 打印三维教具学具辅助教学 在课程教学中,借助于多媒体教学手段,一些抽象的图像可以相对直观的显示出来,但针对的是群体,形成的是暂时的视觉感受,印象并不是很深刻,也不易理解。借助3D打印,可以把数字化的图像转化成实物的教具和学具,每个同学都有机会亲手感受,而且还可以亲自设计、策划,无疑对知识点的理解,知识的掌握及应用有很大的促进作用。比如:数学课可以打印出几何曲面、剖面立体实物;动画设计可以打印出3D人物,动物角色模型,且可以根据实效及时修改;语文课可以把要讲解的地域打印出来,如北京的胡同,同学们可以拿着模型理解胡同的特点,体验胡同 文化 ,讲述胡同的来龙去脉;机械制造课可以根据课程内容打印相关的零件、齿轮、连杆等。 实习实践过程中辅助创新设计 职业学校实习实践教学活动较多,钳工实习、数控机床实习、电子电工实习、动画设计、物联网设计等,都需要借助相应的模型,并设计出一定的模型。借助于3D打印,同学们对需要设计的模型有一个大体的认识,然后经过集体分组的讨论、设计、修改等过程,不仅能增加学生的学习兴趣,促进学生交互学习,协作学习,且能提高学生的设计水平、思维能力和实践能力。比如在模具设计实习中,采用项目式教学法,应用3D打印,学生分组设计、分组打印,学生在亲眼目睹自己的设计零件打印成型的过程及成品后,学习兴趣大增,多次讨论修改的过程也大大提升学生的设计水平。在CAD课程实践环节中,使用3D打印机,可以根据教学需要来设计教学内容,对学生的设计作品3D打印出来进行评比并组装,不仅使学生熟练掌握设计软件建模的基本思路和流程,而且对如何从设计作品到具体的实物的生成有一个明确的认识,有利于日后学生进一步的学习和发展。 就业创业指导 近年来,大学 毕业 生人数急剧增加,就业压力增大,国家大力提倡大学生创业,整个社会也兴起了一股自主创业的热潮。对于职业学校的学生来说,有一定的专业知识,有较强的动手操作能力,有创业的热情与激情。借助于3D打印设备,创业指导老师可以指导学生创办创意设计3D打印工作室,利用所学的专业知识,设计出相关产品并打印出来进行销售,同时也可为社会客户提供 DIY 服务,收取一定的培训费和制作费,也可以在校企合作的基础上为合作企业提供设计和3D打印服务。通过3D打印的上述创业实践活动,加深学生对专业知识的巩固、对设计过程的了解,并培养创新创业意识和能力。 图书馆应用 图书馆引入3D打印服务是图书馆从文献服务走向创新服务的途径。国外很多图书馆都开展3D打印服务,国内的综合图书馆,如上海图书馆、苏州图书馆也开展3D打印服务,高校中的上海交通大学图书馆也开展3D打印服务,并且通过举办3D打印设计大赛积极推广此项服务,通过比赛普及3D打印知识,让同学们了解3D打印前沿科技,启发学生们用 创新思维 发现问题、智慧解决问题。学校图书馆可以配备一两台3D打印机,并在保证健康和安全的基础上,充分考虑费用、提交步骤、等待和筛选时间等、制定详细的3D打印制度或政策,并鼓励学生打印原创作品,以发挥学生的专业特长,激发学生的创造力和 想象力 。 4 结束语 3D打印正从工业领域,走向各个应用领域。不久的将来,也会像电脑、手机、互联网一样进入我们的社会和每个家庭。教育工作者应积极利用这项新技术,促进教学模式和教学活动的创新,更好地提高教学质量和教学效果,提高学生的实践能力和创新水平。 参考文献 [1] 张飞相. 3D打印技术的发展现状及其 商业模式 研究[J]. 新闻传播, 2016(2): 51-53. [2] 李青,王青. 3D打印―一种新兴的学习技术[J]. 远程教育杂志2013(4):29-35. 快速成型3d打印技术论文篇二:《浅议3D打印成型技术对模具制造技术的冲击》 摘 要:近年来,3D打印市场如火如荼,在工业设计领域将发挥巨大的作用,尤其是在产品制造方面。随着3D打印技术的出现和普及,必将会冲击以模具制造为主的产业结构,优化产业链条。 文章 通过对比3D打印成型技术与传统模具制造技术的优缺点,客观地分析了3D打印成型技术对模具制造技术的冲击。 关键词:3D打印;模具制造;冲击 1 概述 3D打印技术(增材制造技术)是快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,将材料逐层堆积制造出实物的新兴制造技术。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。3D打印技术综合了信息技术、数字建模技术、机电控制技术、材料科学与化学等诸多领域的前沿技术,被誉为“第三次工业革命”的核心技术。 传统的模具制造技术是在接单后还需对接单项目进行评审,在确定了开发要求及工艺路线后,开始模具设计。加工之前需要按照设计的图纸备料。接着是粗加工,最后是试模验证。其加工流程如图1所示。采用传统的模具制造技术制造加工出一个合格的模具所需要的人力、物力较多,生产时间也较长。 2 3D打印制造模具的优点 3D打印成型技术与传统模具制造业的最大区别在产品成型的过程上。在传统的模具制造业中,模具制造一般需要经过开模具、铸造或锻造、切割、部件组装等过程成型。而3D打印则免去了那些复杂的过程,不用模具,一次成型。可以节约很多成本。还可以克服一些传统制造上无法达成的设计,从而制作出更复杂的结构模具。 模具生产周期缩短 3D打印模具缩短了整个产品开发周期,并成为驱动创新的源头。在以往,由于考虑到还需要投入大量资金制造新的模具,公司有时会选择推迟或放弃产品的设计更新。通过降低模具的生产准备时间,以及使现有的设计工具能够快速更新,3D打印使企业能够承受得起模具更加频繁的更换和改善。它能够使模具设计周期跟得上产品设计周期的步伐。 模具设计的改进为终端产品增加了更多的功能性 通常,金属3D打印的特殊冶金方式能够改善金属微观结构,并能产生完全致密的打印部件,与那些锻造或铸造的材料(取决于热处理和测试方向)相比,其机械和物理性能一样或更好。增材制造为工程师带来了无限的选择以改进模具的设计。此外,它能够整合复杂的产品功能,使高功能性的终端产品制造速度更快、产品的缺陷更少。3D打印可以实现任意形状的冷却通道,以确保实现随形冷却,更加优化且均匀,最终导致更高质量的零件和较低的废品率。 定制模具帮助实现最终产品的定制化 更短的生产周期、制造更为复杂几何形状、以及降低最终制造成本的能力,使得企业能够制造大量的个性化工具来支持定制部件的制造。3D打印模具非常利于定制化生产,比如医疗设备和医疗行业,它能够为外科医生提供3D打印的个性化器械,比如,外科手术导板和工具,使他们能够改善手术效果,减少手术时间。 3 3D打印成型技术对模具制造技术的冲击 工业产品的更新换代非常快,一个新产品生产出来后,如果没有销路,那就得不偿失。传统模具制造技术开发一套模具需要几十万,甚至几百万元。而利用3D打印技术,可以把产品先开发出来,直接打印。使用3D打印技术的优势在于可以大大缩短生产的周期、节约生产成本。比如,一套手机模具,采用传统的制造技术,须经过大约12个工作日才能完成,有时还会造成材料的浪费。但利用3D打印技术几个小时就可以完成,而且还具有高精密度的特点,这样就能够不断提高市场竞争力,在发展中抢得先机。 3D打印的优势很明显:可免除制造刀具、夹具和模具的过程,直接进行产品加工,解决了生产工艺难以解决的问题,还节约材料、缩短时间。 4 3D打印成型技术短期内无法替代传统模具制造技术 3D打印诞生近三十年了,但产业化远未形成。虽然3D打印名气很大,但到今天还处于科普阶段。3D打印作为一项前沿的、先导性较强的技术,可以满足个性化、定制化、复杂、高难度产品的需求,但不具有批量化、规模化的优势。 传统工业的成熟给3D打印制造门槛 传统工业大生产在过去200多年可以说非常成功,发展到今天,分工也非常细,配套非常充沛,可以说是环环相扣,形成了巨大的利益攸关体,形成了巨大的惯性。如果要打破这种惯性,成本非常高。这些3D打印无论是颠覆或者融入,门槛都特别高。 目前3D打印不适合批量生产 3D打印目前并不适合批量生产,例如3D打印技术生产1件产品和生产1万件产品的成本单价基本接近,而且3D打印需要更长的时间。一个喷头就对应生产一个产品,而且产品体积大了,成型速度几何性降低,几个小时才成型一个东西,粗糙度不满足,还要打磨,还要精加工。传统模具制造技术在我国大批量生产中占据明显的优势,在非批量、精密要求不是很高的产品制造领域,传统模具制造暂时不具备替代性。 3D打印技术的材料种类较少,而且价格较贵 尽管现在已有几百种材料能够被3D打印,但是高温塑料和一部分常用金属依旧不能被打印。尤其金属由于热处理的问题,很容易出现打印后变性的问题,现场EOS的代表提出的比如invar,就不能被打印,而这个材料在航空发动机中却是相当重要的材料。而且国内有能力生产3D打印材料的企业很少,特别是金属材料主要依赖进口,价格高。 3D打印技术的速度、效率、质量还有待提高 3D打印本身的技术原理就决定了制造精度和制造速度存在矛盾。3D打印是一层层来制作物品。如想提高打印精度就得增加打印层数,但是自然而然地降低了打印速度。而提高速度的话就会有精度问题:因为3D打印采用的是逐层堆积制造的方式,这种方式本身就存在“阶梯效应”,特别是所制造工件表面曲度较大的时候,阶梯效应就尤为明显,这会影响工件的精度。 3D打印技术和传统制造技术都存在优势和劣势,目前3D打印技术还不能替代传统制造技术。从长远来看,随着3D打印技术的不断发展,未来打印效率不断的提高及生产成本的降低,3D技术对模具行业的影响将不容小觑。 参考文献 [1]刘斌.关于3D打印技术中的几个问题与思考[J].模具工程,2015. [2]王雪莹.3D打印技术与产业的发展及前景分析[J].中国高新技术企业,2012. [3]陈兴龙.3D打印技术在模具行业中的应用研究[J].机械工程师,2016. [4]__君.3D打印技术在塑料加工成型及模具设计课程群教学改革中的应用探索[J].科教文汇旬刊,2015. [5]厉成龙.3D打印技术在现代模具制造中的应用[J].装备制造技术,2015. 快速成型3d打印技术论文篇三:《试谈3D打印技术及其应用发展》 【摘要】本文通过分析3D打印机的原理, 总结 了几种典型的3D打印技术,分析其市场应用和发展方向,得出3D打印技术的发展会引领第三次工业革命的发展。 【关键词】3D;打印机;3D打印技术 1.前言 近来,三维(3D)打印技术[1]在发达国家兴起,前不久在网上流传的3D打印手枪,引来许多网友围观。3D打印现在已不再只是概念产物,全球已有不少公司推出了个人3D打印机,它已在平常生活中开始普及。2012年4月,英国《经济学人》刊文认为,3D打印技术将与其他数字化生产模式一起,推动第三次工业革命的实现。传统制造技术是“减材制造技术”,3D打印则是“增材制造技术”,它具有制造成本低、生产周期短等明显优势。 打印机的原理及技术 3D打印机 3D打印机是近年来在民用市场出现的一个新词。在专业领域有另一个名称叫“快速成形技术”[2]。快速成形技术诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种全新制造技术。它集分层制造技术、机械工程、数控技术、CAD、激光技术、逆向工程技术、材料科学于一体,可以直接、快速、自动、精确地将设计电子模型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低成本而高效的实现手段。快速成形技术就是利用三维CAD的数据,通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。 不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同,成形原理和系统特点也各有不同。但是基本原理一样,那就是“分层制造,逐层叠加”[3],类似于数学上的积分过程。形象地讲,快速成形系统就像是一台“立体打印机”,因此得名。 3D打印机的原理 3D打印机根据零件的形状,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的零件。 每个截面数据相当于医学上的一张CT像片;整个制造过程就像一个“积分”的过程。 整个过程是在电脑的控制下,由3D打印系统自动完成的。不同公司3D打印使用的成形材料不同,系统的工作原理也有所区别,但其基本原理都是一样的,那就是“分层制造、逐层叠加”。这种工艺可以形象地叫做“增长法”。 3D打印技术 SLA技术 光固化成型法(SLA)是用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线,由线到面顺序凝固,完成一个层面的绘图作业,然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度,再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。SLA是最早实用化的快速成形技术,采用液态光敏树脂原料。其工艺过程是,首先通过CAD设计出三维实体模型,利用离散程序将模型进行切片处理,设计扫描路径,产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动;激光光束通过数控装置控制的扫描器,按设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面,使表面特定区域内的一层树脂固化后,当一层加工完毕后,就生成零件的一个截面;然后升降台下降一定距离,固化层上覆盖另一层液态树脂,再进行第二层扫描,第二固化层牢固地粘结在前一固化层上,这样一层层叠加而成三维工件原型。将原型从树脂中取出后,进行最终固化,再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。 SLA技术主要用于制造多种模具、模型等;还可以在原料中通过加入 其它 成分,用SLA原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。SLA技术成形速度较快,精度较高,但由于树脂固化过程中产生收缩,不可避免地会产生应力或引起形变。因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。 SLS技术 选择性激光烧结技术(SLS)是采用激光有选择地分层烧结固体粉末,并使烧结成型的固化层,层层叠加生成所需形状的零件。其整个工艺过程包括CAD模型的建立及数据处理、铺粉、烧结以及后处理等。 整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成,工作时粉末缸活塞(送粉活塞)上升,由铺粉辊将粉末在成型缸活塞(工作活塞)上均匀铺上一层,计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹,有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。粉末完成一层后,工作活塞下降一个层厚,铺粉系统铺上新粉。控制激光束再扫描烧结新层。如此循环往复,层层叠加,直到三维零件成型。最后,将未烧结的粉末回收到粉末缸中,并取出成型件。对于金属粉末激光烧结,在烧结之前,整个工作台被加热至一定温度,可减少成型中的热变形,并利于层与层之间的结合。 与其它3D打印机技术相比,SLS最突出的优点在于它所使用的成型材料十分广泛。从理论上说,任何加热后能够形成原子间粘结的粉末材料都可以作为SLS的成型材料。目前,可成功进行SLS成型加工的材料有石蜡、高分子、金属、陶瓷粉末和它们的复合粉末材料。由于SLS成型材料品种多、用料节省、成型件性能分布广泛、适合多种用途以及SLS无需设计和制造复杂的支撑系统,所以SLS的应用广泛。 PDM技术 熔积成型(FDM)法,该 方法 使用丝状材料(石蜡、金属、塑料、低熔点合金丝)为原料,利用电加热方式将丝材加热至略高于熔化温度(约比熔点高1℃),在计算机的控制下,喷头作x-y平面运动,将熔融的材料涂覆在工作台上,冷却后形成工件的一层截面,一层成形后,喷头上移一层高度,进行下一层涂覆,这样逐层堆积形成三维工件。 该技术污染小,材料可以回收,用于中、小型工件的成形。成形材料:固体丝状工程塑料;制件性能相当于工程塑料或蜡模;主要用于塑料件、铸造用蜡模、样件或模型。 LOM技术 分层实体制造法(LOM),又称层叠法成形,它以片材(如纸片、塑料薄膜或复合材料)为原材料,其成形原理如图所示,激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据,将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓。切割完一层后,送料机构将新的一层纸叠加上去,利用热粘压装置将已切割层粘合在一起,然后再进行切割,这样一层层地切割、粘合,最终成为三维工件。LOM常用材料是纸、金属箔、塑料膜、陶瓷膜等,此方法除了可以制造模具、模型外,还可以直接制造结构件或功能件。 LOM技术的优点是工作可靠,模型支撑性好,成本低,效率高。缺点是前、后处理费时费力,且不能制造中空结构件。成形材料主要是涂敷有热敏胶的纤维纸;制件性能相当于高级木材;主要用途是快速制造新产品样件、模型或铸造用木模。 打印技术的市场应用及发展方向 建筑设计领域 建筑模型的传统制作方式,渐渐无法满足高端设计项目的要求。全数字还原不失真的立体展示和风洞及相关测试的标准,现如今众多设计机构的大型设施或场馆都利用3D打印技术先期构建精确建筑模型来进行效果展示与相关测试[4],3D打印技术所发挥的优势和无可比拟的逼真效果为设计师所认同。 磨具制造领域 玩具制作等传统的模具制造领域[5],往往模具生产时间长,成本高。将3D打印技术与传统的模具制造技术相结合,可以大大缩短模具的开发周期,提高生产率,是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。3D打印技术在模具制造方面的应用可分为直接制模和间接制模两种,直接制模是指采用3D打印技术直接堆积制造出模具,间接制模是先制出快速成型零件,再由零件复制得到所需要的模具。 医学领域 在医学领域的应用近几年来,人们对3D打印技术在医学领域的应用研究较多。以医学影像数据为基础,利用3D打印技术制作人体器官模型,对外科手术有极大的应用价值,近年来许多医院推出3D打印胎儿服务。 航空航天领域 在航空航天领域中,空气动力学地面模拟实验(即风洞实验)是设计性能先进的天地往返系统(即航天飞机)所必不可少的重要环节。该实验中所用的模型形状复杂、精度要求高、又具有流线型特性,采用3D打印技术,根据CAD模型,由3D打印设备自动完成实体模型,能够很好的保证模型质量。 家电和食品领域 3D打印技术在国内的家电行业上得到了很大程度的普及与应用,使许多家电企业走在了国内前列。美的、华宝、小天鹅、海尔等都先后采用3D打印技术来开发新产品,收到了很好的效果。 3D打印在食品领域也有成功的应用。做成的鲜肉特别有弹性,而且烹饪后肉质松散有嚼头,丝毫不逊于真正的肉,就连肉里的微细血管都能打印出来。人们吃到“3D肉”的日子不会太远,因为美国泰尔基金会近日已投资成立了“鲜肉3D打印技术公司”,希望能够为大众提供安全放心的猪肉产品。这种利用糖、蛋白质、脂肪、肌肉细胞等原材料打印出的肉具有和真正的肉类相似的口感和纹理,就连肉里的微细血管都能打印出来。 4.总结 3D打印是产业界自主创新的过程,政府主要负责引导方向,要让民营企业有充分的自主发展空间,同时对一些敏感行业或者产品要加强监管。3D打印技术市场潜力巨大,势必成为引领未来制造业趋势的众多突破之一。这些突破将使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具,改由更加灵巧的电脑软件主宰,这便是第三次工业革命的到来的标志[6]。在这种势头下,传统的制造业将逐渐失去竞争力。 参考文献 [1]古丽萍.蓄势待发的3D打印机及其发展[J].北京:数码印刷,2011(10):64-67. [2]丁军涛.快速成形技术在企业实际生产中的应用[J].陕西:科技探索,2012(8). [3]郑利文.Objet Geometries公司推出多种复合材料3D打印机[J].北京:模具工业,2008(2):73. [4]梁晨光.3D打印技术纵览“印”出来的真实世界[J].北京:微型计算机,2008(6):106-109. [5]乔益民,王家民.3D打印技术在包装容器成型中的应用[J].重庆:包装工程,2012(11):68-72. [6]丁博强.3D打印推动第三次工业革命[J].上海:创意产业,2013(2). 猜你喜欢: 1. 3d打印技术论文3000字 2. 3d打印成型技术论文 3. 3d打印技术论文引言 4. 3d打印技术论文 5. 3d打印技术论文结论
作战方式颠覆传统 (此回答供参考) /来自中华网社区 -----------/来自中华网社区 新概念武器是相对于传统武器而言的高新技术武器群体,目前正处于研制和探索之中,它在原理、杀伤破坏机理和作战方式上,与传统武器有显著不同。主要包括定向能武器、动能武器和军用机器人。>定向能武器,是指武器的能量沿一定方向传播,并在一定距离内有杀伤破坏作用,在其他方向则没有。如激光武器、微波武器和粒子束武器等。动能武器,是能发射高速弹头、利用弹头动能直接撞毁目标的武器,如动能拦截弹、电磁炮等;军用机器人,可用于执行战斗任务、实施工程保障等。目前正在研制的新概念武器,还有网络战武器、非致命武器等。动能武器:火炮要"脱胎换骨" "水炮":固体发射药火炮的终结者 ----------- 液体发射药火炮又称“水炮”,是一种以液体发射药代替固体发射药的新型火炮。目前,许多国家都在研究液体发射药炮。有专家预测,液体发射药火炮的诞生,是火炮技术的革命性发展,将在未来战争中取代固体发射药火炮。 >与固体发射药火炮相比,液体发射药火炮省去了药筒等装置,结构简化,使火炮、弹丸的重量减轻,提高了发射速度;液体发射药能量高,增大了弹丸的初速和射程;液体发射药具有很强的稳定性,其储存安全方便,即使被击中也不易爆炸。 电磁炮:能发射各类导弹 ----------- 是一种用电磁作动力的发射装置,由导轨、大电流直流脉冲电源和开关等组成。两条导轨之间用滑块连接,发射时将弹丸放在滑块前。当导轨接通电源时,就会产生强磁场,在强磁场作用下,滑块上的金属箔片转化为高速等离子体,等离子体推动弹丸,将弹丸从导轨上发射出去。 >电磁炮的最大特点,是发射的炮弹初速高。美国海军试验的电磁轨道炮,把3公斤重的炮弹以7马赫的高速发射出去,成为世界上飞行速度最快的炮弹家族成员。弹丸初速高,射程就远,能攻击远距离目标。同时,弹丸在空中飞行时间减少,可提高射击命中精度。它还能发射各类导弹,而且不像传统导弹那样需携带燃料飞行,从而降低了导弹的造价。军用机器人"文武双全" 机器人火炮:装填效率高 ----------- 它可以代替人完成输弹、装填和发射等任务。美国陆军研制出一种 155毫米机器人火炮,它在M109式榴弹炮的炮塔上,安装了一套机器人弹药输送和装填系统。 >该系统由液压传动和操纵,由机械手、自动输弹盘和快速输弹机等部分组成,机械手能轻松抓起45公斤重的弹丸。射击时,机械手将弹丸放在自动输弹盘上,输弹机能在10秒内装填3发炮弹,速度比人工操作快很多。 微型无人作战平台:没有最小,只有更小 ----------- 随着微机电、微制造技术的快速发展,微型无人作战平台显示出巨大的应用价值。目前,世界研究的微型无人作战平台,主要有微型飞行器和微型机器人。 >微型飞行器具有良好的隐蔽性,可执行低空侦察、通信、电子干扰和对地攻击等任务。美国研发的“微星”无人机,是一种可由单兵手持发射的微型飞行器,长度小于15厘米,重量不足18克,因形体微小,即使在防空雷达附近盘旋,也难以被探测到。它在侦察的同时,还能攻击地面活动目标,可谓“文武双全”。 >微型机器人可分为厘米、毫米和微米尺寸机器人,有一定智能,可在微空间进行可控操作或采集信息,能执行常人无法完成的任务,可批量廉价制造。美国研制的一种可探测核生化战剂的微型机器人,只有几毫米大。还有一种正在研发中的“黄蜂”微型机器人,只有几十毫克重,可携带某种极小弹头,能喷射出腐蚀液或导电液,攻击敌方装备的关键电子部件。网络战武器:攻防兼备 道高一尺,魔高一丈 ----------- 计算机病毒对信息系统的破坏作用,已引起各国军方的高度重视,一些国家正大力发展网络战进攻与防御的装备和手段,主要包括计算机病毒武器、高能电磁脉冲武器、纳米机器人、网络嗅探和信息攻击技术等。 >为了成功地实施信息攻击,外军还在研究网络分析器、软件驱动嗅探器、硬件磁感应嗅探器等网络嗅探武器,以及信息篡改、窃取和欺等信息攻击技术。 美军:计算机病毒发源地 ----------- 美国军方的计算机网络攻防武器种类繁多,其攻击性武器主要有:计算机病毒武器、芯片细菌武器和微米/纳米机器人等。美军投资7亿美元用于“病毒武器开发计划”,邮件炸弹、特洛伊木马等数以千计的计算机病毒,正在形成系列并不断推陈出新。 >在黑客组织方面,美国国防部成立了信息战“红色小组”,这些组织在演习中扮作假想敌,攻击自己的信息系统,以发现系统的结构隐患和操作弱点,并及时修正。同时也入侵别国的信息系统和网络,甚至破坏对方的系统。 俄军:某些技术领先于美军 ----------- >俄罗斯军方的计算机网络攻防武器,因受军费开支影响较小而发展较快,特别是网络攻击性武器,已研制出用于破坏或降低敌方信息作战系统效能的多种病毒武器,有些已领先于美国。如“远距离无线注入病毒武器”,可通过无线电频道或通信线路注入对方计算机网络,对其指挥中枢构成直接威胁。 五花八门的非致命武器 非致命武器是为使人员或装备失去功能,而专门设计的武器系统,按作用对象分为反装备和反人员两大类。 超级润滑剂 ----------- 采用含油聚合物微球、无机润滑剂等原料,复配而成的摩擦系数极小的化学物质。主要用于攻击机场跑道、航母甲板、铁轨、高速公路、桥梁等目标,可有效地阻止飞机起降和列车、军车前进。 超级腐蚀剂 ----------- 是一些对特定材料具有超强腐蚀作用的化学物质。设想一下,对坦克手来说,刀枪不入的复合装甲在这种腐蚀剂的作用下变软,该是多么可怕的事情! 次声波武器 ----------- 是一种能发射20赫兹以下低频声波,即次声波的大功率武器,可穿透米厚的混凝土。它虽然难闻其声,却能与人体生理系统产生共振。目前研制的次声波武器,分神经型和内脏器官型两种,前者能使人神经错乱,癫狂不止;后者能使人体脏器发生共振,周身产生剧烈不适感,进而失去战斗力。 幻觉武器 ----------- 是一种运用全息投影技术,从空间站向云端或战场上的特定空间,投射有关影像、标语、口号的激光装置,可谓最直接的心理战武器。它的作用是从心理上骚扰、恫吓和瓦解敌军,使其恐惧厌战,继而放弃武器逃离战场。 黏性泡沫 ----------- 属于一种化学试剂,喷射在人员身上立刻凝固,从而束缚人员的行动。美军在索马里行动中使用了一种“太妃糖枪”,喷出的化学黏稠剂可将人员包裹起来,使其失去抵抗能力。目前美国已开发出了第二代肩挂式黏性泡沫发射器。
引言 光全息学是在现代激光的发现之后才迅速发展起来的,本文将就光全息学的一些主要的研究课题进行探讨,并针对一些应用课题进行研究。现代光全息学的起源,发展和人物,新型应用,本文将告诉你. 利用干涉原理,将物体发出的特定光波以干涉条纹的形式记录下来,使物光波前的全部信息都储存在记录介质中,这样记录下来的干涉条纹图样称为“全息图”,而当用光波照射全息图时,由于衍射原理能重现出原始物光波,从而形成与原物体逼真的三维象,这个波前记录和重现过程称为“全息术”或“全息照相” 光束全息照相由盖伯于1948年提出的,而当时没有足够强的相干辐射源全息研究处于萌芽时期。当时的全息照相采用汞灯为光源,且是同轴全息图,它的+/-1级衍射波是分不开的,即存在所谓的“孪生像”问题,不能获得很好的全息像。这是第一代全息图。1960年激光的出现,1962年美国科学家利思和乌帕特尼克斯将通信理论中的射频概念推广到空域中,提出离轴全息术,他用离轴的参考光照射全息图,使全息图产生三个在空间互相分离的衍射分量,其中一个复制出原始物光,第一代全息图的两大难题因此得以解决,产生了激光记录,激光再现的第二代全息图。当代光全息学发展主要课题有:1. 球面透镜光学系统2. 光源和光学技术3. 平面全息图分析4. 体积全息图衍射5. 脉冲激光全息学6. 非线性记录,散斑和底片颗粒噪声7. 信息储存8. 彩色全息学9. 合成全息图10. 计算机产生全息图11. 复制,电视传输和非相干光全息图而伴随光全息学的发展也产生一些光全息技术应用,比如高分辨率成像,漫射介质成像,空间滤波,特征识别,信息储存与编码,精密干涉测量,振动分析,等高线测量,三维图象显示等方面的用途。本论文将就当代光全息学的研究与应用两大课题进行学术研究一. 当代光全息学研究 球面透镜不仅能形成光振幅分布的影象,而且易形成该分布的傅立叶变换图形。因此,用一个简单透镜可使物光在全息平面上成为某原始图形的傅立叶变换。存储在全息图中的变换所具有的特性,在光学图形识别中有重要的应用。透镜,作为形成影象的器件,可以在全息术中用来构成像面全息图。一个透镜可以形成:a.傅立叶变换和b.输入复振幅分布的影象 由于利用激光光源来制作全息图片,使得全息学开始成为一门实用的学科。对形成全息图所用光源提出的要求取决于由于物体和必要的光学部件的安排所决定的参数。从单一光源取得物波和参考波有如下图所示两种普通方法:A. 分波前法B. 分振幅法 在光源与全息图之间(通过物表面或参考镜的反射)传播的光线的最大光程差必须小于相干长度。激光的相干性与激光器的振荡模式有关,就全息术而论,它要求在任一个横模振荡的激光器的空间相干的辐射,由于高介模的振荡较不稳定,并有以两个或者多个模式同时振荡的倾向,因此最好的振荡模式是最底阶的模式。激光束的输出功率必须分成物体照明波和参考波。若物体要求从不止一个角度(以消除阴影),就需要将激光束分成好几束,一般采用分振幅法,因分振幅法能产生较均匀的照明,而且对光束的展宽要求小,既可以在分配前也可以在分配后展宽。平面全息图分析用非散射光记录的共线全息图上的条纹间隔与感光乳剂的厚度相比为较宽的。照明这张全息图的波前中的一条光线在通过全息图前只和一条记录条纹相互作用。因此全息图的响应近似于一个有聚焦特性的平面衍射光栅。加伯在分析这些特性时是把这样的全息图严格地当作二维的。用对二维模型分析的结果也很符合实验观察。在应用利思与乌帕尼克首先采用的离轴技术所得到的全息图上,其条纹频率则超过共线全息图,超过了量正比于物光束与参考光束之间的夹角。条纹间隔的典型值可以考虑由两平面波的干涉得到。正弦强度分布的周期d可以由下式决定:2dsinθ=λ, θ为波法线与干涉条纹间的夹角,波长λ,条纹间隔d式中当θ=15°,λ=微米(绿光)时,则d=1微米。记录离轴全息图的感光乳剂的厚度通常为15微米,实际上,在这样的乳剂中记录的全息图已不能当作是二维的了。因此重要的是要记录住平面全息图的分析结果只能准确地应用于使用相当薄的介质所形成的全息图。体积全息图衍射基本的体积全息图对相干照明的响应可以用偶合波理论来描述。假设有两个在yz平面传播的并具有单位振幅的平面波,其进入记录介质并进行干涉的情况,按折射定律,有sin /sin =sin /sin =nn为记录介质的折射率; 及 分别表示两个波在空气中与z轴的夹角; 及 则为两个波在介质中与z轴的夹角。布拉格定律可以用空气中的波长 ,全息片介质折射率 写成如下形式: 2dsinθ= / 体积全息图的特性由布拉格定律确定,因此对照明显示出选择响应。 二.光全息学典型应用高分辨率成像当一张全息图用与制作全息图参考光束共轭的光束照明时,在理论上能再现没有像差没有畸变的物波,其投影实象的分辨率仅受全息图边界衍射的限制。由于分辨率将随全息图尺寸的增加而增加。由于全息图可以做的很大,因此可以指望在现场大到5×5厘米时空间频率高到1000线/毫米。显然此种情况下放大率为1,但1:1的高分辨率投影成像,在集成电路的光刻工艺中有重要的潜在应用。将光刻掩模精密成象在半导体薄片上的工作,目前是用接触印象法来完成的。但这方法很快就会使模板损坏。用投影方法将影象转移到薄片上是一理想的可供选择的方法,但要非常优良和非常昂贵的镜头才能使投影的掩模象达到要求的分辨率和视场。当用相干光源照明制作全息图时,摄影乳剂的收缩,表面变形,非线性及洽谈噪声源的影响就更大了。它们可使图象产生斑纹,衬度降低和边缘模糊,这些缺陷又是用光刻法制作集成电路所不允许的。新的,更稳定的材料可能是这些问题的解答。特征识别由空间调制参考波形成的傅立叶变换全息图的许多特性,曾被范德鲁等人用于特征识别。他们采用全息法作成的空间滤波器完成了“匹配滤波”在特征识别中的应用。匹配滤波与概念,形成与应用可由下图说明 当要把形成的空间滤波器作为特征识别时,在输入平面内z轴上方部分是一个由平面波透明的,在不透明背景上包含M个透明字符的透明片。我们将这一组字符阵列的透过率表示为 这里所有字符均围绕 点对称分布, 是阵列中的一个典型字符,其中心在 点。另外,在输入平面内 处,有一光强度为 δ 的明亮的点光源,并在空间频率面εη面上形成一张傅立叶变换全息图。这一全息图可以看作是t 与δ函数形成的平面波干涉的记录。但是当全息图完成识别功能时,仅由透过t的一小部分,即通过入射平面内的一个或几个字符的光所照明,我们将会看到,在输出平面上我们所关心的再现,是表示识别结果的一个明亮的象点。信息储存与编码全息图既可以存储二维信息也可以存储三维信息。信息可以是彩色的或者编码的,图象的或者字母数字的;可以存储在全息图的表面,或存储在整个体积中;可以为空间上分离的,或者重叠的;可以是永久记录或者是可以消象的。记录的内容可以是彼此无关的或者相互成对的;可以是可辨认的影象或似乎是无意义的图形。现代光全息学的发展前景十分广阔,而其实用技术必然会实现普及,有识之士当携手共同研究以促进社会进步.
他们提供的文章都挺好,如您需要更加详细全面的法学毕业论文博望可以点击我
信息技术就是一种推动教育跨越发展的重要教学手段。下面是我整理的关于信息技术论文,希望你能从中得到感悟!
现代信息技术
目前,国际上基础教育改革的趋势和潮流是信息技术与课程整合。利用信息技术与课程整合可以为学生提供自主探究、合作学习、资源共享的学习环境,培养学生的创新思维和提高学生的实践能力。《中学思想政治课课程标准》提出了要培养学生的四种能力。一是搜集和处理信息的能力,这是信息社会的公民必备的基本能力。在信息纷繁复杂的社会中,这项能力的培养尤显重要。二是获得新知识的能力,这对学生而言,是一种可持续发展的能力。学校教育最重要的不在于教会了学生多少现成的知识,而要致力于引导学生保持对学习的热情,以及获得自主学习的能力。三是分析和解决问题的能力。今后我们要面对的问题将不再是单纯的理论的问题,而是真实的生活情景中的综合化问题,因而密切知识同生活经验的联系,培养综合能力势在必行。四是交流与合作的能力,这是现代社会公民不可或缺的基本能力。实现基础教育课程改革的目标,就要将政治学科的教学和信息技术有效整合。
一、信息技术运用于思想政治课教学势在必行
中学思想政治课具有知识性、政策性、时效性、鲜明性、社会性、实践性的特点,理论性过强会导致学生听不懂。新入学的学生对这方面的了解不多,要把书本的理论变成通俗易懂且他们能接受的观点是教学中的一个难点。这就要求教师在教学过程中坚持理论联系实际的原则和新颖的教学设计来让学生明白课本的观点、原理、道德行为规范,从而使本学科内容体现出自身的价值,折射出它的魅力,例如在讲解《道德与法律》的区别时,我首先在网上找了一个“范跑跑”的事例,并把它通过多媒体打在屏幕上,让学生分析得出结论:“范跑跑”违背了道德,但法律却拿他没办法,从而使学生能从心里真正地理解道德与法律的区别,比起教师的生讲,效果要好得多。
二、信息技术对激发学生兴趣的作用
爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”思想政治课不同于其他课,仅仅凭教师一张嘴一支粉笔不能把知识真正地植入学生的脑子里,要想让学生爱上思想政治课,就要想方设法激发学生的兴趣。要使学生对思想政治课产生兴趣,最好的办法就是通过生活中的实例来激发他们产生共鸣,从而反思自己的行为,改变自己,培养他们良好的品德和健康的人格。而现代信息技术恰恰能做到这一点。例如在讲《走进法律》“我们身边的规则”时,就可以用信息技术找到一些因违反交通规则而造成人身伤亡的图片和视频来导入本课,既可以让学生知道不守规则的惨痛代价,又能让学生懂得规则的重要性,从而做到遵守社会规则,既淡化难点又进行了情感态度价值观的教育,学生在听的同时也受到了教育,达到了我们的教育目的。另外,再讲一些国家的政策法规时,单纯靠教师讲枯燥乏味,完全可以让学生课前上网搜集,多多了解这方面的知识,上课时让学生来举例说明,学生更容易理解。现阶段孩子对法律不是很了解,所以教师利用多媒体及网络的资源共享优势,寻找违法犯罪的事例和处罚,最大限度地利用网上资源、信息,从根本上改变单纯使用有限的教材的现象。同时教师可在网上获取信息,为课堂提供最新的素材,使学生的学习空间得到拓展和延伸。
三、信息技术在思想政治课上的具体表现
(一)备课环节
俗话说:“台上一分钟,台下十年功。”为了能上好一节课,教师需要查找大量的资料,为了能让学生更好地理解所学知识,还要想方设法吸引学生,让他们接受新知识,为树立正确的人生价值观打下良好的基础。而当今的社会变化日新月异,新生事物很多,作为教师,我们要跟上时代的步伐,这就需要我们利用网络资源,来搜集相关的信息和资料,首先自己弄懂,然后再教懂学生。所以,我们的教学是离不开网络的,因为有很多东西是从网络中获得的。网络为我们的教学提供了一个广阔的平台,为我们的备课提供了良好的条件。
(二)上课环节
思想政治课理论性较强,枯燥乏味,以前所施行的“满堂灌”的教学方式,学生根本不爱听。要提高课堂的效率和改善课堂教学气氛,就必须增加课堂教学的直观性和趣味性,而这个从网络中就可以获得。国家为我们的教学提供了一个很好的平台,远程教育有很多适合我们课文内容的课件,用课件上课的成绩是显著的,效果很好。同时可以让学生在网络上自由畅游,获取更多的知识,扩大知识视野。例如法律部分,可以给学生播放青少年违法犯罪的材料和视频资料来吸引学生的注意力,通过具体的案例,让学生分析青少年犯罪的原因,进而提醒自己别犯相同的错误,达到教育的目的,而且学生记忆深刻,对他们来说这是最好的方法。还可以给学生一些网址,让他们自己学习一些法律知识,以后走向社会不至于是个法盲。由此可见,通过网络可以让学生自主学习很多知识,培养他们分析材料的能力。总之,方法是多样的,但目的只有一个,就是让学生适应社会。
四、信息技术在思想政治课教学中的影响
(一)利用信息技术能为学生提供宽松愉悦的学习氛围
人只有在宽松愉悦的环境中,效率才是最高的。由于思想政治课的理论性强,如果仅用语言来表达,那是枯燥乏味的,也会使课堂变得很紧张。利用信息技术就能解决这个问题。法律一直以来都是一个沉重的话题,可也是最重要的话题,我在宽松的环境中讲这个话题有利于学生学习。在课堂实践中,我用PowerPoint的编辑功能,将学生已经找到的信息列出来,并允许学生随时修改,补充,使学生能根据任务的完成情况不断调整自己的学习情况:已经有人得出结论了,就不需要重复劳动了,觉得这个结论不完整的,可以补充,觉得结论表述不准确的,可以修改措词等等,基本上每个同学都能根据自己的情况和整个班级的情况决定自己的学习。任务完成后,大部分同学都会获得成就感,并且是主动的参与到学习成果的建设中来。接着由学生浏览教师事先做好的课件,在教师的引导下发表观点,进行讨论。由于采用的全新的教学模式,学生的学习兴趣大增,很多学生在课堂上几乎浏览了课件中的所有链结。网络技术的发展使学生在计算机上可以看到大量的图片,甚至活动的影视资料,互联网使学生可以查找到更为丰富的内容,将自身和经验和学习的内容互相印证,构建自己新的知识结构,从而获得自身的提高。最后是对学生进行导行和延伸。我在课件中创立了一个留言板,让大家在查找了大量网络信息并进行了筛选、整理后将自己的心得、感受、收获等写下来并提交到留言板,与大家共享。当时的教学组织形式主要采用了“集中――分散――集中”的模式,即组织教学、教师引入、学生浏览、网上交流、最后由教师小结这样的模式。较好的体现当时的学生为主体教师为主导的教育观念,学生既可相对独立,充分发挥自身的潜能,也可随时得到教师的帮助和指导,由此激发了学生的学习热情,提高了课堂效益。在课后的调查中,大部分学生对这样的课堂印象深刻,并非常喜欢这样的教学方式(二)在思想政治教学中运用信息技术能提高学生自主学习的能力
新时期的教育是交给学生学习方法,通过一段时间的培养让学生学会自己学习,找到获取知识的途径和手段,在发现中学习,在探索中学习,再把获得的知识运用到实际中去。教学中运用信息技术正好能做到这一点,学生在上网找资料的同时就是在搜集、筛选,根据自己的需要学习知识,体现了自主学习,在与别人交流过程中,去异求同,也是合作学习的一种。
时代呼唤创新,多媒体技术的发展为创新的实施提供了有利条件。应该充分利用多媒体信息展示的丰富性、多媒体超文本链接的选择性、多媒体高速传输的便捷性和多媒体人机的交互性等优势,实现思想政治课的创新。让现代信息技术为思想政治课插上腾飞的翅膀。
参考文献:
1.《中学思想政治课教学论》欧阳超2002年08月第1版
2.《思想政治(品德)教学论》刘天才2006年11月第1版
3.《信息技术教学论》邬家炜2008年01月第1版
点击下页还有更多>>>关于信息技术论文
科学技术与法律的关系研究科学技术与法律的关系研究 科学技术对经济和社会的发展具有革命性影响,它是未来社会变革的启动力。人类已经从发展和利用科技转变为受科技影响,被科技所左右。法律必须对这种强势力量予以强势应对。因此,研究法律与科技关系并予以正确处理是本文的中心议题。 科学技术与法律的关系研究一、法律与科学技术的关系科学技术是人类在社会实践活动中认识世界和以劳动改造世界的产物,是社会文明的重要内容,其本身不具有阶级性。法律则不同,法律必然为一定社会的统治阶级所控制和利用,充满了政治色彩和阶级烙印。但是,法律与科学技术又是息息相关的。在阶级社会里,科技为谁服务,向哪个方向发展以及对科技的哲学分析等方面,都是受阶级影响的①。法律的社会性是科技与法律相互渗透的内在原因。然而,详细说来,让此种关系得到充分发展的现实条件为:第一,科技的社会化趋势日益明显。第二,大量的社会关系问题需要法律与科技的共同调节。因此,在当今社会中,人类的科技研究工作,必须以法律的外衣尤其是这其中重要的科技法予以维护,使客观规律得到遵守,人类的发展才能实现真正的可持续。因此,科学技术的发展和法律的相应调节辩证统一于人类的社会实践活动中,相互联系和互相渗透并共同作用于人类认识世界和改造世界,既维护了阶级统治,也顾及了社会管理,能最大限度地发挥各自的作用促进社会的发展。二、法律对科学技术发展的作用法律以对社会关系的调节为武器,为人类的可持续发展开拓出一片稳定和谐的社会环境。这主要表现在:第一,法律是科技和人类间矛盾的调节器,其能够有效调控科学技术的发展所引发的各类问题。法律抑制科技和人类间的矛盾。比如,生物学、医学的发展与人类伦理的矛盾问题、科技的广泛应用与生态环境的调和问题等等都需要法律的调节。而科技法是人们充分发挥主观能动性,在尊重客观规律和法学理论的基础上,专门针对科学技术及其相关问题,科学地总结的新的部门法。从人类社会的生产发展、科学技术的进步与生态环境的关系来看,在工业革命以后,人类入侵自然、索取自然资源在程度上和范围上皆有了质的飞跃。北京的“雾霾”现象就是铁证,克隆技术的进步让人类在发展与伦理间难以抉择。这些使人类无比困扰忧虑的社会问题,完全不是我们用个人素养所能控制和消除的。但是,我们能以法律制度来协调科技发展与生态环境的矛盾,让科技真正成为人类的朋友,建设人们共同期待的和谐幸福的社会。法律让科学技术给自然和社会引发的危害得以控制,是全世界的共识②。第二,法律是科学技术活动的引领者和管理者。科学技术发展到现今时代,已然是全方位多领域的活动。各种高端科学技术的发展不再待在过去单个领域的空间寻求进步,一个学科的小团体已不存在了,渐渐趋向于多个学科领域的互相合作,多个圈子的交叉渗入,而促成这些合作则不仅靠科学家自己而真正需要国家的正确引导、指挥、组织和管理,才能够在最大程度上发挥各种资源优势完成科学技术活动。国家制定的科技法律能够确保这些得以实现。第三,法律能够赋予科技经济价值和商业价值。科学技术是人类生产的工具,科技活动的目标是创造出成果以应用于人类的生产活动。但是,人类一定会陷在在科学技术所能提供的巨大生产力与其原创者的知识产权保护的矛盾之间。法律恰能以理性的权利义务安排,使这一矛盾得到很好的解决。具体来说,法律把科学技术研究的成果以权利的形式安排成专利权、著作权等创造者特有的权力,给予它们以法律上的属性,成为同其它产权功能类似的知识产权。三、科学技术对法律的影响(一)科技对法律的作用,主要表现为物质影响,观念影响和方法论影响1.物质影响。首先,为适应科学技术的发展,诸如环保法、国际私法等众多新兴法律部门不断出现。其次,科学技术让各种法律活动更为有效地进行。我国《婚姻法》规定:“禁止直系血亲和三代以内的旁系血亲结婚。”③这种带有深刻科技烙印的法律条文则正是医学上、生物学等科学技术得以运用于立法工作并取得成功的很好例子。最后,科技让立法的工作方式发生巨大改变。国家立法工作的一般成员在碰到科技立法时总是会感觉到能力不够,于是把科技立法涉及到专业知识得方面托负给专门的机构及特殊人员,并与他们通力合作,渐渐地,“委托立法”应运而生。立法者若无广泛的科学文化知识、丰富而精确的调查统计资料和跨部门、跨学科的协作,要制定完善的法律是不可能的④。2.观念影响。科学技术的发展让人类的法律意识和观念更新换代。就法律意识来说,医学、生物学的发展使人们对于自然人死亡的不再是以停止呼吸为标准,而自然人的脑死亡才成为真正具有法律意义和说服力的死亡。就法律观念来说,科学技术的不断进步使得人们能够建立更为直接、广泛和快捷的社会关系,让人们以一种特殊的方式进行密切的交流,学界为适应时代潮流,诞生了法律时效与时限的理论。由于科技使各国空间距离相对缩短,地球成为“地球村”,一国在制定本国法律的之时得同时参考相关国际法律条文和其他国家法的相关规定,以便在最大程度、最大范围上让本法律得到有效使用和严格遵守。3.方法论影响。科学技术对法学的方法论的影响在现今有革命性的意义,尤为值得重视。我们认为,法律与科学技术两者在方法论上并无不可逾越的鸿沟。科学的发展过程中始终贯彻的科学的方法论——“科学方法”,把“科学方法”从科技开发搬到法律制定和实施上,就会在对法制系统活动规律的准确认识方面及实行社会控制等相关方面取得重大突破性的进展。但是,对于“科学方法’的正确运用过程中,我们必须以严谨求实的精神,自觉合理运用科学方法,并应最大程度上的思考在法律问题本身的各种因素和复杂的社会现实与法律的联系。因此,在法律领域中对科技的应用是要服从某些条件的,其中之一就是要理论本身的合理有用,它仅提供辅助,而且其本身还有待于完善。因此,我们在法律领域中运用“科学方法”应持审慎态度,这才是科学技术对法律作用的正确处理。
这篇文章还可以,对你应该有帮助,拿走不谢。 一、引言 大数据技术的发展给科技进步、信息共享、商业发展带来了巨大的变革,社会活动网络化的发展趋势更给予了个人信息丰富的社会价值和经济价值,使它成为对于国家、社会、组织乃至个人都具有重要意义的战略资源。与此同时,与个人信息相关的犯罪活动也呈现出高发态势。2009年《刑法修正案(七)》增设“出售、非法提供公民个人信息罪”和“非法获取公民个人信息罪”。2015年《刑法修正案(九)》将两个罪名整合为“侵犯公民个人信息罪”,并扩大了主体范围,加大了处罚力度。2017年3月20日最高人民法院、最高人民检察院《关于办理侵犯公民个人信息刑事案件适用法律若干问题的解释》(以下简称《2017年解释》)对侵犯公民个人信息罪的司法适用做出了具体规定。笔者在中国裁判文书网,对判决结果包含“公民个人信息”的刑事一审判决逐年进行检索,2009-2019年间各年份相关判决数如图表 1所示。我国侵犯公民个人信息犯罪的发展可为四个阶段:2009~2012年,此类判决数为零,与个人信息相关的犯罪案件在实践中鲜有发生;2012~2016年,判决数量开始缓速增长,总量尚较少;2016~2017 年判决数量激增 ,呈现出高发态势;2016~2019年,犯罪数量增速放缓。 图表 1作为侵犯公民个人信息犯罪的行为对象,公民个人信息的内涵、范围、判断标准对立法和司法适用具有重要意义。《2017年解释》第1条对其概念做了明确的规定,但实践中对公民个人信息的界定仍存在一些模糊的地方。如,如何把握行踪轨迹信息的范围、如何把握财产信息的范围和如何认定公民个人信息的可识别性等。由此观之,要实现对侵犯公民个人信息罪的准确认定,我们应该对其行为对象的内涵、外延进行深入研究。本文拟对《刑法》二百五十三条“公民个人信息”的界定进行深入分析,希望能对司法实践中该罪的认定提供有益参考。 二、刑法上公民个人信息合理保护限度的设定原则 信息网络时代,我们要在推动信息科技的发展应用和保护公民个人信息安全之间寻求适度的平衡。刑法对公民个人信息的保护力度过小或者过大,都不利于社会的正常发展。笔者认为,应当基于以下三项原则设定公民个人信息刑法保护的合理限度。(一)刑法的谦抑性原则刑法的谦抑性,是指刑法应合理设置处罚的范围与程度,当适用其他法律足以打击某种违法行为、保护相应合法权益时,就不应把该行为规定为犯罪;当适用较轻的制裁方式足以打击某种犯罪、保护相应合法权益时,就不应规定更重的制裁方式。此原则同样是刑法在对侵犯公民个人信息犯罪进行规制时应遵循的首要原则。在我国个人信息保护法律体系尚未健全、前置法缺失的当下,刑法作为最后保障法首先介入个人信息保护领域对侵犯公民个人信息行为进行规制时,要格外注意秉持刑法的谦抑性原则,严格控制打击范围和力度。对于公民个人信息的认定,范围过窄,会导致公民的合法权益得不到应有的保护,不能对侵犯公民个人信息的行为进行有效的打击;范围过宽,则会使刑法打击面过大,导致国家刑罚资源的浪费、刑罚在实践中可操作性的降低,阻碍信息正常的自由流通有违刑法的谦抑性原则。在实践中,较常见的是认定范围过宽的问题,如公民的姓名、性别等基础性个人信息,虽能够在一定程度上识别个人身份,但大多数人并不介意此类个人信息被公开,且即便造成了一定的危害结果,也不必动用刑罚手段,完全可以利用民法、行政法等前置法予以救济。(二)权利保护与信息流通相平衡原则大数据时代,随着信息价值的凸显,个人信息保护与信息流通之间的价值冲突也逐渐凸显。一方面,信息的自由流通给国家、社会、个人都带来了多方面的便利,另一方面,也不可避免地对个人生命和财产安全、社会正常秩序甚至国家安全带来了一定的威胁。科技的进步和社会的需要使得数据的自由流通成为不可逆转的趋势,如何平衡好其与个人权益保护的关系,是运用刑法对侵犯公民个人信息行为进行规制时必须要考虑的问题。个人信息保护不足,则会导致信息流通的过度自由,使公民的人身、财产安全处于危险境地、社会的正常经济秩序遭到破坏;保护过度,则又走入了另一个极端,妨碍了信息正常的自由流通,使社会成员成为一座座“信息孤岛”,全社会也将成为一盘散沙,也将信息化可以带来的巨大经济效益拒之门外。刑法要保护的应当仅仅是具有刑法保护的价值和必要,并且信息主体主动要求保护的个人信息。法的功能之一便是协调各种相互矛盾的利益关系,通过立法和司法,平衡好个人信息权利保护与信息自由流通,才可以实现双赢。应努力构建完备的个人信息保护体系,既做到保障公民人身、财产权利不受侵犯,又可促进信息应有的自由流动,进而推动整个社会的发展与进步。(三)个人利益与公共利益相协调原则个人利益对公共利益做出适当让渡是合理的且必须,因为公共利益往往涉及公共安全与社会秩序,同时也是实现个人利益的保障。但是这种让渡的前提是所换取的公共利益是合法、正当的,并且不会对个人隐私和安全造成不应有的侵害。公共安全是限制公民个人信息的典型事由。政府和司法部门因为社会管理的需要往往会进行一定程度的信息公开,信息网络的发展也使得大数据技术在社会安全管理活动中发挥着越来越重要的作用,但同时也不可避免地涉及到对于公民个人利益边界的触碰,由此产生公共管理需要与个人权益维护之间的冲突。相对于有国家机器做后盾的公权力,公民个人信息安全处于弱势地位,让个人信息的保护跟得上信息化的发展,是我们应该努力的方向。公众人物的个人信息保护是此原则的另一重要体现,王利明教授将公众人物划分为政治性公众人物和社会性公众人物两类。对于前者,可将其个人信息分为两类:一类是与公民监督权或公共利益相关的个人信息,此类个人信息对公共利益做出适当的让步是必须的;另一类是与工作无关的纯个人隐私类信息,由于这部分个人信息与其政治性职务完全无关,所以应受与普通人一样的完全的保护。对于社会性公众人物,其部分个人信息是自己主动或是希望曝光的,其因此可获得相应的交换利益,对于这部分信息,刑法不需要进行保护;也有部分信息,如身高、生日、喜好等虽然被公开,但符合人们对其职业的合理期待,且不会有损信息主体的利益,对于此类信息,也不在刑法保护范围内;但对于这类信息主体的住址、行踪轨迹等个人信息,因实践中有很多狂热的粉丝通过人肉搜索获得明星的住址、行程信息,对明星的个人隐私进行偷窥、偷拍,此类严重影响个人生活安宁和基本权益的行为应当受到刑法的规制。 三、刑法上公民个人信息的概念、特征及相关范畴 (一)公民个人信息的概念“概念是解决法律问题必不可少的工具”。1.“公民”的含义中华人民共和国公民,是指具有我国国籍的人。侵犯公民个人信息犯罪的罪名和罪状中都使用了“公民”一词,对于其含义的一些争议问题,笔者持以下观点:(1)应包括外国籍人和无国籍人从字面上和常理来看,中国刑法中的“公民”似乎应专门指代“中国的公民”。但笔者认为,任何人的个人信息都可以成为该罪的犯罪对象,而不应当把我国刑法对公民个人信息的保护局限于中国公民。第一,刑法一百五十三条采用的并非“中华人民共和国公民个人信息”的表述,而是了“公民个人信息”,对于刑法规范用语的理解和适用,我们不应人为地对其范围进行不必要的限缩,在没有明确指明是中华人民共和国公民的情况下,不应将“公民”限定为中国公民。第二,全球互联互通的信息化时代,将大量外国人、无国籍人的个人信息保护排除在我国刑法之外,会放纵犯罪,造成对外国籍人、无国籍人刑法保护的缺失,这既不合理,也使得实践中同时涉及侵犯中国人和非中国人的个人信息的案件的处理难以操作。第三,刑法分则第三章“侵犯公民人身权利、民主权利罪”并不限于仅对“中国公民”的保护,也同等地对外国籍人和无国籍人的此类权利进行保护。因此,处于我国刑法第三章的侵犯公民个人信息犯罪的保护对象,也包括外国籍人和无国籍人的个人信息,“我国对中国公民、处在中国境内的外国人和无国 籍人以及遭受中国领域内危害行为侵犯的外国人和无国籍人,一视同仁地提供刑法的保护,不主张有例外。”(2)不应包括死者和法人对于死者,由于其不再具有人格权,所以不能成为刑法上的主体。刑法领域上,正如对尸体的破坏不能构成故意杀人罪一样,对于死者个人信息的侵犯,不应成立侵犯个人信息罪。对死者的个人信息可能涉及的名誉权、财产权,可以由死者的近亲属主张民法上的精神损害赔偿或继承财产来进行保护。对于法人,同样不能成为刑法上公民个人信息的信息主体。一方面,自然人具有人格权,而法人不具有人格权,其只是法律拟制概念,不会受到精神上的损害。另一方面,法人的信息虽然可能具有很大的商业价值和经济效益,但是已有商业秘密等商法领域的规定对其进行保护。因此,法人的信息不适用公民个人信息的保护。2.“个人信息”的含义法学理论上对于公民个人信息的界定主要识别说、关联说和隐私说。识别说,是指将可以识别特定自然人身份或者反映特定自然人活动情况作为公民个人信息的关键属性。可识别性根据识别的程度又可以分为两种方式,即通过单个信息就能够直接确认某人身份的直接识别,和通过与其他信息相结合或者通过信息对比分析来识别特定个人的间接识别。学界支持识别说观点的学者大多指的是广义的识别性,既包括直接识别,又包括间接识别。关联说认为所有与特定自然人有关的信息都属于个人信息,包括“个人身份信息、个人财产情况、家庭基本情况、动态行为和个人观点及他人对信息主体的相关评价”。根据关联说的理论,信息只要与主体存在一定的关联性,就属于刑法意义上的公民个人信息。隐私说认为,只有体现个人隐私的才属于法律保障的个人信息内容。隐私说主要由美国学者提倡,主张个人信息是不愿向他人公开,并对他人的知晓有排斥心理的信息。笔者认为,通过识别说对刑法意义上的公民个人信息进行界定最为可取。关联说导致了刑法保护个人信息的范围过分扩大,而隐私说则只将个人信息局限在个人隐私信息的范围内,忽略了不属于个人隐私但同样具有刑法保护价值的个人信息,同时由于对隐私的定义受个人主观影响,所以在实践中难以形成明确的界定标准。相比之下,识别说更为可取,不仅能反应需刑法保护的公民个人信息的根本属性,又具有延展性,能更好的适应随着信息技术的发展而导致的公民个人信息类型的不断增多。且通过梳理我国关于个人信息的立法、司法,识别说的观点贯穿其中。名称 生效年份 对“个人信息”核心属性的界定《全国人大常委会关于加强网络信息保护的决定》 2012年 可识别性、隐私性《关于依惩处侵害公民个人信息犯罪活动的通知》 2013年 可识别性、隐私性《关于审理利用信息网络侵害人身权益民事纠纷案件适用法律若干问题的规定》 2014年 隐私性《网络安全法》 2016年 可识别性《关于办理侵犯公民个人信息刑事案件适用法律若干问题的解释》 2017年 可识别性、可反映活动情况图表 2《网络安全法》和《2017年解释》中关于公民个人信息的界定无疑最具权威性。《网络安全法》采用了识别说的观点,将可识别性规定为公民个人信息的核心属性。而后者采用了广义的“可识别性”的概念,既包括狭义可识别性 (识别出特定自然人身份) , 也包括体现特定自然人活动情况。两者之所以采用了不同的表述,是因为《网络安全法》对公民个人信息做了整体而基础性的保护,而《2017年解释》考虑到,作为高度敏感信息的活动情况信息,随着定位技术的不断进步逐渐成为本罪保护的一个重点,因此在采用了狭义的身份识别信息概念的基础之上,增加了对活动情况信息的强调性规定,但其本质仍是应涵括在身份识别信息之内的。所以,应以可识别性作为判断标准对公民个人信息进行界定。(二)公民个人信息的特征刑法意义上的“公民个人信息”体现了其区别于广义上的“公民个人信息”的刑法保护价值。明确刑法领域个人信息的特征,有助于在司法中更好的对个人信息进行认定。1.可识别性这是公民个人信息的本质属性。可识别是指可以通过信息确定特定的自然人的身份,具体包括直接识别和间接识别。直接识别,是指通过单一的信息即可直接指向特定的自然人,如身份证号、指纹、DNA等信息均可与特定自然人一一对应。间接识别,是指需要将某信息与其他信息相结合或者进行对比分析才能确定特定自然人,比如学习经历、工作经历、兴趣爱好等信息均需要与其他信息相结合才能识别出特定的信息主体。2.客观真实性客观真实性是指公民个人信息必须是对信息主体的客观真实的反映,。一方面,主观上的个人信息对特定个人的识别难度极大;另一方面,现行刑法关于侮辱罪或诽谤罪的相关规定足以对此类主观信息进行规制。司法实践中,如何判断信息的客观真实性也是一个重要的问题,如何实现科学、高效鉴别个人信息客观真实性,是司法机关应努力的方向。现有的随机抽样的方法有一定可取性,但不够严谨。笔者认为,可以考虑采取举证责任倒置的方式,若嫌疑人能证明其所侵犯的个人信息不具有客观真实性,则不构成本罪。3.价值性刑法的两大机能是保护法益和保障人权。从保护法益的机能出发,对于侵犯公民个人信息罪这一自然犯,只有侵犯到公民法益的行为,才能纳入刑法规制的范围。而判断是否侵犯公民法益的关键就在于该信息是否具有价值。价值性不仅包括公民个人信息能够产生的经济利益,还包括公民的人身权利。从个人信息的人格权属性角度分析,个人隐私类信息的公开,会侵犯公民的隐私权、名誉权,行踪轨迹类信息的公开,会对公民人身安全带来威胁。从个人信息的财产权属性角度分析,信息化时代,信息就是社会的主要财产形式,能够给人们带来越来越大的经济利益。“信息价值仅在当行为人主张其个人价值时才被考虑”,只有具有刑法保护价值的信息,才值得国家动用刑事司法资源对其进行保护。(三)个人信息与相关概念的区分很多国家和地区制定了专门的法律保护个人信息,但部分国家和地区没有采用“个人信息”的概念,美国多采用“个人隐私”的概念,欧洲多采用“个人数据”的概念,而“个人信息”的表述则在亚洲较为常见。对于这三个概念是可以等同,存在观点分歧。有观点认为,个人信息与个人隐私有重合,但不能完全混同,也有观点认为个人信息包含个人隐私,以个人数据为载体。笔者认为,有必要对三个概念进行明确区分。1.个人信息与个人隐私关于这两个概念的关系,有学者主张前者包含后者,有学者主张后者包含前者,还有学者认为两者并不是简单的包含关系。笔者认为,个人信息与个人隐私相互交叉,个人信息包括一般信息和隐私信息,个人隐私包括隐私信息、私人活动和私人空间,所以两者的交叉在于隐私信息。两者制建有很大的区别,不能混淆。首先,私密程度不同,个人信息中除隐私信息以外的一般信息在一定程度上是需要信息主体进行公开的,如姓名、手机号、邮箱地址等,而个人隐私则具有高度的私密性,个人不愿将其公开;其次,判断标准不同,个人信息的判断标准是完全客观的,根据其是否具有识别性、真实性、价值性来进行判断即可,而个人隐私在判断上具有更多的主观色彩,不同主体对个人隐私的界定是不同的;最后,个人信息既具有消极防御侵犯的一面,也具有主动对外展示的一面,信息主体通过主动公开其部分个人信息,可能会获得一定的利益,而个人隐私则侧重消极防御,主体的隐私信息和隐私活动不希望被公开,隐私空间不希望被侵犯。2.个人信息与个人数据笔者认为,个人信息(personal information)和个人数据(personal Data)的区别在于,个人数据是以电子信息系统为载体的对信息主体的客观、未经过处理的原始记录,如个人在医院体检后从自助机取出的血液化验报告单;后者是指,数据中可对接收者产生一定影响、指导其决策的内容,或是数据经过处理和分析后可得到的上述内容,如血液化验报告数据经系统或医生的分析,形成的具有健康指导作用的结果报告,换言之,个人信息=个人数据+分析处理。 四、刑法上公民个人信息的司法认定 在司法实践中,对于概念和原则的把握必然有一定的差异性,需要具体情况具体讨论。在本部分,笔者对一般个人信息的认定进行总结归纳,并对一些存在争议的情况进行分析。 (一)公民个人信息可识别性的认定“可识别性是指个人信息能够直接或者间接地指向确定的主体。”经过上文中的讨论,根据《网络安全法》和《2017年解释》对公民个人信息的定义,我们能够得出,“识别性”是公民个人信息的核心属性,解释第3条第2款印证了这一观点。对于能够单独识别特定自然人的个人信息,往往比较容易判断,而对于需要与其他信息结合来间接识别特定自然人身份或反映特定自然人活动情况的信息,往往是个案中控辩双方争议的焦点,也是本罪的认定中最为复杂的问题。面对实践中的具体案情,对于部分关联信息是否可以认定为“公民个人信息”时,可从行为人主观目、信息对特定自然人的人身和财产安全的重要程度和信息需要结合的其他信息的程度三个方面综合分析加以判断。以此案为例:某地一医药代表为了对医生给予用药回扣,非法获取了某医院某科室有关病床的病床号、病情和药品使用情况。此案中所涉及的非法获取的信息不宜纳入刑法中“公民个人信息”的范畴。首先,从行为人主观目的上看,并没有识别到特定自然人的目的,而仅仅是为了获取用药情况;其次,从以上信息对病人的人身安全、财产安全以及生活安宁的重要性上来看,行为人获取以上信息并不会对病人权益造成侵犯;最后,从这些信息需要与其他信息结合的程度来看,病床号、用药情况等信息并不能直接识别到个人,需要结合病人的身份证号等才能起到直接识别的作用。所以,此案中的涉案信息不属于刑法所保护的“公民个人信息”。(二)敏感个人信息的认定《2017年解释》第五条根据信息的重要程度、敏感程度,即信息对公民人身、财产安全的影响程度,将“公民个人信息”分为三类,并设置了不同的定罪量刑标准。类别列举 “情节严重”标准(非法获取、出售或提供) “情节特别严重“标准(非法获取、出售或提供)特别敏感信息 踪轨迹信息、通信内容、征信信息、财产信息五十条以上五百条以上敏感信息 住宿记录、通信记录、健康生理信息、交易信息五百条以上五千条以上其他信息五千条以上 五万条以上图表 3但是在司法实践中,仍存在对标准适用的争议,主要表现在对敏感个人信息的认定。1.如何把握“行踪轨迹信息”的范围行踪轨迹信息敏感程度极高,一旦信息主体的行踪轨迹信息被非法利用,可能会对权利人的人身安全造成紧迫的威胁。《2017年解释》中对于行踪轨迹信息入罪标准的规定是最低的:“非法获取、出售或者提供行踪轨迹信息50以上”的,即构成犯罪。由于《2017年解释》中对行踪轨迹信息规定了极低的入罪标准,所以司法认定时应对其范围做严格把控,应将其范围限制在能直接定位特定自然人具体位置的信息,如车辆轨迹信息和GPS定位信息等。实践中,信息的交易价格也可以作为判定其是否属于“行踪轨迹信息”的参考,因为行踪轨迹信息的价格通常最为昂贵。对于行为人获取他人车票信息后判断出他人的行踪的情况,载于车票的信息不宜被认定为《2017年解释》所规定的“行踪轨迹信息”,因为该信息只能让行为人知道信息主体大概的活动轨迹,并不能对其进行准确定位。2.如何把握“财产信息”的范围财产信息是指房产、存款等能够反映公民个人财产状况的信息。对于财产信息的判断,可以从两方面进行把握:一是要综合考量主客观因素,因为犯罪应是主客观相统一的结果;而是考虑到敏感个人信息的入罪门槛已经极低,实践中应严格把握其范围。以此案为例:行为人为了推销车辆保险,从车辆管理机构非法获取了车主姓名、电话、车型等信息。此案中的信息不宜认定为“财产信息”。因为行为人的主观目的不是侵犯信息主体的人身、财产安全,最多只会对行为人的生活安宁带来一定的影响,因而应适用非敏感公民个人信息的入罪标准。(三)不宜纳入本罪保护对象的公开的个人信息的认定 信息主体已经公开的个人信息是否属于 “公民个人信息”的范畴,理论界存在观点分歧。笔者认为,“公民个人信息”不以隐私性为必要特征,因为《2017年解释》第1条并为采用“涉及个人隐私信息”的表述,而是以识别性作为判断标准。因此,信息的公开与否并不影响其是否可以被认定为“公民个人信息”。对于权利人主动公开的个人信息,行为人获取相关信息的行为显然合法,且其后出售、提供的行为,当前也不宜认定为犯罪。理由如下:第一,在我国的立法和司法中,曾以“隐私性”作为界定公民个人信息的核心属性,可见公民个人信息在一定程度上是从隐私权中分离出来的权利,所以侵犯公民个人信息罪侧重于对公民隐私和生活安宁的保护。权利人之所以自愿甚至主动公开其个人信息,说明这部分信息即便被获取、出售,也通常不会对其个人隐私和生活安宁造成侵犯,因此不应纳入刑法保护范围内;第二,根据刑法第253条之一的规定,向他人出售或提供公民个人信息,只有在违反国家有关规定的前提下才构成犯罪。对于已经公开的公民个人信息,行为人获取后向他人出售或提供的行为在我国缺乏相关法律规定的情况下,应推定为存在权利人的概括同意,不需要二次授权,也就是说不应认定行为人对获取的已经由权利人公开的个人信息的出售和提供行为系“违法国家有关规定”。第三,在我国个人信息保护机制尚未健全、侵犯公民个人信息犯罪高发的背景下,应将实践中较为多发的侵犯权利人未公开的个人信息的案件作为打击的重点。对于权利人被动公开的个人信息,行为人获取相关信息的行为可以认定为合法,但如果后续的出售或提供行为违背了权利人意愿,侵犯到了其个人隐私和生活安宁,或是对权利人人身安全、财产安全造成了威胁,则应根据实际情况以侵犯公民个人信息罪论处。对于权利人被动公开的个人信息,行为人对相关信息的获取一般来说是合法的,但是获取信息之后的出售、提供行为如果对信息主体的人身安全、财产安全或是私生活安宁造成了侵犯,且信息主体对其相关个人信息有强烈保护意愿,则应据其情节认定为侵犯公民个人信息犯罪。 五、结语 大数据时代,个人信息对个人、组织、社会乃至国家均具有重要价值,由此也滋生了越来越多的侵犯个人信息犯罪。“公民个人信息”作为侵犯公民个人信息罪的犯罪对象,其概念界定、特征分析、与相关概念的区分以及司法认定对于打击相关犯罪、保护公民个人信息具有重要意义。通过本文的研究,形成以下结论性的认识:第一,界定公民个人信息的原则。一是应遵循刑法的谦抑性原则,保证打击范围既不过宽而导致国家刑罚资源的浪费和可操作性的降低,也不过窄而使公民个人信息权益得不到应有的保障。二是应遵循权利保护与信息流通相平衡原则,在保障公民人身、财产权利不受侵犯的同时不妨碍信息正常的流通。三是应遵个人利益与公众利益相协调原则,允许个人利益对公共利益做出适当让步,但杜绝对个人利益的侵害和过度限制。第二,公民个人信息之“公民”应包括外国籍人和无国籍人,不应包括死者和法人。公民个人信息之“个人信息”应采取“识别说”进行界定,可以识别特定自然人是刑法上公民个人信息的根本属性。除了可识别性,刑法意义上的公民个人信息还应具有客观真实性、价值性等特征可作为辅助判断标准。还应注意个人信息与个人隐私、个人数据等相关概念的区分,避免在司法实践中出现混淆。第三,一般个人信息的认定。“可识别性”是其判断的难点,可以从行为人主观目的、信息对其主体人身和财产安全的重要程度和信息需与其他信息的结合程度这三个方面综合分析判断;对于行踪轨迹信息、财产信息等敏感个人信息,由于其入罪门槛低、处罚力度大,应严格把控其范围并结合行为人主观心理态度进行考量;对于信息主体已经公开的个人信息,应分情况讨论,对于信息主体主动公开的个人信息,行为人对其获取、出售和提供,不应认定为侵犯公民个人信息罪,对于信息主体被动公开的个人信息,行为人对信息的获取是合法的,但其后出售、提供的行为,可以依实际情况以侵犯公民个人信息犯罪论处。希望本文的论述能够对我国个人信息保护体系的完善贡献微小的力量。