一般情况都是手机电池的原因。电池发热的原因:手机在待机时的功耗是很小的,也就是说它的电池的等效负荷电阻大,所以放电电流很小所以电池不会发热,电池电能的内耗很小。手机在待通话或使用MP3时的功耗是很大的,也就是说它的电池的等效负荷电阻小,工作时是大电流放电。电池在放掉一部分电以后,内阻增大,但是,手机的工作需要的电流不能减小,那么,相当大的一部分能量就消耗在电池的内阻上,导致电池发热,放电加速,电池的使用时间也就很快的缩短。手机电池发热的危害:1.手机电池长时间发热会导致手机内部机件发热,从而使手机重新启动或挂断通话中的电话2.手机电池长时间发热会使电池本身的热量增加,如果是密封的(NOKIA之类的是不密封的,是直接将电池装入的)电池会使其内部空气剧烈膨胀,导致电池象外突起,严重的会使电池爆炸。3.手机电池长时间发热会加速手机本身的老化进程,缩短其寿命。手机电池发热预防及解决办法:一.预防方法:1.手机在正常室温时,发热不超过60℃属正常现象,是不会损坏电池的。2.使用大电流充电器时间不宜太长,太长时间充电会使电池被损坏,同时也会产生热量.3.充电器最好使用原装或质量信誉较好的产品.4.如不急于使用的话,建议还是以座充(慢充方式)充电为好,不致使电池发热.5.使用手机听MP3或电池充电时如感觉手机有点热的话,如超过60℃的话立即回到待机状态或换块电池使用,如在充电的话就立即拔下充电器.二.解决办法:1.如果手机电池已经被充的鼓起来的话,也有办法解决。就是用手指先找到电池的空隙(手机电池背面靠近手机充电电极一方,按下去有点软的地方),用针对将戳一个小洞,让里面的空气跑出来就行了.2.扔了另外买一块电池。
手机散热方法
手机散热方法,很多人发现在玩手机的时候总是会感觉到手机特别的热,这是因为手机在使用时,CPU和各电子元件处于运行状态,会产生热量。下面给大家整理了手机散热方法。
1、冰块降温法
把冰块装在密封袋里,放在手机后面,这是最能解决一时的手机发热问题的最好方法了。但这种方法治标不治本,除了手机严重发热时候,平常时候不要用,而且有手机进水的风险。
2、静置法
开着4g玩手机尤其是游戏和视频,手机会非常烫,唯一的办法是静置手机,静置手机的话,最好放在桌子,墙上等温度较低的地方,这样会帮助手机冷却下来。
3、开飞行模式
这种方法适合于刚玩完游戏手机又发烫的人,可以试试把手机调成飞行模式,开启飞行模式后手机会自行的关闭任何与wifi相关的软件,从而减少手机消耗的功率,使手机散热的更快。
4、购买手机散热器
可以去电子城,京东,淘宝等商店购买手机散热器在手机上,玩游戏时候手感更好,手机散热也更快。
5、充电时候不要玩手机
充电时候玩手机是很伤害手机的行为,也是使手机越来越烫的主要原因。电池一边在消耗电流,一边在输入电流,反复循环就会影响手机的寿命,从而加深手机的发热。充电时候尽量关机,这样既减少了充电时间,也达到了保护电池的作用。
手机散热效果比较好的关键是手机壳,对此有以下几种选择:
散热金属壳(就是哪种有密密麻麻的洞洞金属材料的)
纯金属的
塑胶硬壳
散热原理很简单,以上材料的热传递较快,散热面积广,散热速度自然提升了。金属跟塑料相比,金属的导热能力要强很多,有利于散热,如果金属的表面加一些表面处理,比如烤漆之类的,散热会更好。
除此之外散热最慢的就是硅胶手机壳。硅胶,软胶类手机壳,热传递慢还不说,根本就不会散热,只会聚热,使得你手机只会越来越烫。如果想要散热好,不带手机壳是散热最好的状态。
手机散热的方法/方案决定了其所使用的散热材料,常见的`方法有:
1、铜管(液冷)散热,循环的相变热传导,使用铜管将核心发热区域的热传导至整个后盖区域,增大散热面;
2、硅胶石墨片散热,通过硅胶及石墨片将核心发热区域的热传导至整个后盖区域,增大散热面;常见的采用力王新材料的硅胶石墨片可以应用于手机内部,也有使用在手机壳外部的硅胶石墨片,如IPHONE的手机外壳散热贴使用的便是力王新材料的硅胶石墨片。
3、增加空气流动散热,主要使用内外置的散热风扇散热,目前散热风扇基本上不会应用在手机内部了,多为外置的散热风扇形式;
手机散热方案设计及相关热管理方案材料可选择力王新材料的新材料,毕竟专注于数码电子散热方案设计及散热材料的生产制造,能提供适合的手机散热方案和专业的散热材料。
当然比较简单的当然是直接一个散热器了。
据介绍,首先可以通过限制手机后台程序数量:手机发热的原因之一是后台程序太多,有一些程序甚至偷偷自动启动,莫名其妙的消耗你地内存和流量。对于这种App,我们不能手软。在手机设置中选择“后台进程限制”根据需要选择限制数量即可。
不长时间使用手机:使用时间太长会使手机持续发热而无法停下来降温,时间越长,温度越高。手机理想工作环境温度为0°C~35°C。这一温度范围内,锂电池的活性保持比较稳定。避免手机处于温度高过35°C的场所,否则可能永久损坏电池容量。
和手机配件也有关系:市面上的手机壳有很多种,有的手机壳散热性较差,不仅会影响手机散热,还会加剧手机发烫。在夏天这个不利于手机散热的季节,使用手机时尽量不要套手机壳,或者选择散热性较好的手机壳。
总结
热功耗设计是贯穿着整个手机产业链,用户拿到手中的使用体验不过是层层积累下来的结果罢了。手机的性能越来越高,而在工艺没有大跨步的情况下,发热总是在所难免的。而绝大部分手机厂商由于各种商业因素,能够在手机热功耗设计方面做的其实是比较少的,甚至会与性能、纤薄等体验发生直接冲突,这就更加考验手机厂商对诸多因素的权衡利弊与对新技术的应用了。
1、内部散热
现在大多数智能手机都使用石墨冷却方案,基本原理是一样的,但是制造商会对他们的产品设计做一些调整。首先,让我们看看像石墨这样的东西。石墨是元素碳的同素异形体,而碳是稳定的,因此在许多工业应用中很常见。
目前,我们知道石墨具有耐高温、导电和导热性、润滑性、化学稳定性、可塑性和抗热震性。石墨作为手机设计的一部分,我们可以看到它的许多用途。例如,目前手机上使用的石墨翅片利用了石墨的导热性。
2、手机外部散热的方法有如下几点:
手机外壳有N多材料的,散热较好的首选
(1)散热金属壳。
(2)金属+塑胶散热。
(3)塑胶硬壳3种,散热原理很简单,以上材料的热传递较快,散热面积广,散热速度自然提升了。
扩展资料:
智能手机的其他散热冷却技术:
1、冰巢冷却方案
冰巢冷却是在OPPOR5发布时提出的。在基本石墨冷却方案的基础上进行改进,采用独家专利的冰巢冷却系统。在这个系统中,在芯片和石墨之间加入液态金属材料,通常是固态的。当芯片升温时,吸收热量变成液体,提高了传热效率。
2、微热管方案
NEC公司提出了一种微型热管。该冷却方案采用扁平热管,具有热扩散能力,降低了冷却表面的热流密度,减小了芯片冷却路径的热阻。该方案来源于计算机和笔记本电脑的冷却技术。对于移动电话来说,热管需要小型化。热管小型化后,可用于智能手机散热。
手机的发展旅程,可谓是人类 科技 见证的最好例子,从黑白屏功能机发展到如今的全面屏超高清智能手机,也就用了短短十多年。从一个简单的通讯设备变成如今“百宝箱” 简直就是一个奇迹!
黑莓黑白屏手机
世间万物都有两面性,一方面凸出自然就有一方面薄弱,就如同智能手机的续航和散热一样,超高频率的CPU和超高内存的加持,虽然可以提高手机的运行速度,但是也直接加重了手机的散热和续航负担,为了弥补这一负面影响,超大电池和主动散热就势在必行!
手机主动散热器
手机的续航和散热成为手机发展史上“最棘手的问题”
无论是续航还是散热,都是目前手机厂商和用户最关注的话题,没有用户愿意在大夏天抱着个暖手宝玩 游戏 ,也没有用户愿意每天尾随插板,毕竟手机的就是为便携而生的。
取消3.5mm通用耳机口,只为增加“100毫安”不到的电池容量
手机的续航,是智能手机发展瓶颈,因为以目前的技术而已,想要长续航就必须要大容量电池,而大容量就意味着要增大电池的体积,电池的容量和体积永远都是成正比的,而现在的智能手机越来越轻量化,狭小的内部空间容纳强大的电子芯片本来就是非常吃力的事情,想在植入超大体积的电池完全不可能。尽管厂家如何努力,还是摆脱不了续航跟不上性能的命运!取消实用的3.5mm耳机孔只为了能多容纳100毫安体积的电池,可见手机的内部空间是多么的珍贵!
另一个大问题,正在困扰手机的发展
手机的续航问题,还没有完全解决,如今,另一个大问题正在严重困扰手机的发展,它就是手机的散热,高强度高频率的处理运算性能,所产生的热量让没有主动散热的手机越来越无法承受,手机严重发热不但会引起手机CPU的降频,烧毁,更会危到我们用户的人生安全,手机爆炸烧毁这些事件已经层出不穷!
手机主动散热势在必行!
为了解决手机的散热问题,手机背夹散热器,应衣而生应运而生。从最初的普通风冷散热到如今的冰封散热,已经或多或少的能解决一部分手机散热问题!但是这种散热方式的散热效率非常的低,因为,背夹散热器纵使性能非常强大,但是它也只能给手机外壳散热,治标不治本。
要想至本,就得像电脑散热一样,直接给手机的发热部件加装散热器!
一部分手机厂商正在尝试给手机植入“主动散热器”
目前已经有很多厂商,在研究手机主动散热了,就如,努比亚红魔5G就已经给手机植入了mini涡轮散热风扇,它最高转速可以达到每秒15000转。红魔手机除了植入主动风冷散热外,还同时拥有液态散热装置。
红魔5g
红魔5g散热风扇
在实际测试中,红魔5g的散热表现非常优秀,即使重度使用,长时间运行大型手游,它的机身温度也依然很稳定,cup也毫无降频现象!可见主动散热对目前的手机而已,尤为重要。
但是,阻碍手机散热风扇的发展因素仍然很多,如:体积、重量、功耗、防水……等。
小伙伴们你们认为,自带主动散热器的手机未来发展趋势如何?有什么利弊?欢迎留下你宝贵的意见和想法!
在异常环境中使用手机时,可能出现发热异常的现象,您可以按如下指引进行排查:
1、手机在高温环境下使用时发热手机一般适合在温度介于0℃~35℃的环境中工作,建议您不要在温度较高的环境下长时间使用手机,尤其是在夏天,户外温度较高,手机散热条件相对较差,更容易出现发热现象。
2、长时间在高功耗场景下使用时发热(1)在游戏竞技模式下,手机CPU高频率运行,会产生一定热量,虽然手机都设计了良好的散热系统,但当在大功率场景下长时间使用时,可以明显感受到手机发热。(2)看电影、电视剧、直播或刷短视频时,请不要用手掌捂着手机,这样会导致手机散热不佳而引起发热,尤其是长时间使用时,发热现象更明显。如果发现过热,建议暂停使用让手机温度降下来。
3、给手机充电时发热给手机充电属于能量的转换过程,充电设备在运作过程中会产生一定热量,导致手机和充电器均有一定程度的升温,这是正常现象。尤其是支持闪充的手机,充电功率较大,在进行充电时所产生的能量更多,温度会比普通手机高。
建议使用官方标配充电器充电,不要将手机放置在高温散热不好的环境中充电。请尽量避免边充电边玩手机,充电期间手机如果持续运行不仅会影响电池寿命,还会让手机CPU负担加重,导致热量增加。
4、在信号较差的环境使用时发热在信号差的地方用流量或者打电话也可能出现发热现象,这时候手机会频繁搜索信号和发射信号,建议移步至信号好的地方。
如果您使用的是一加手机,建议您通过以下方法减缓发热:
1. 开启省电模式
进入【设置】-【电池】-【省电模式】,开启【省电模式】,如果您的某个应用耗电量过高,您的手机会提供操作建议,您可根据提示关闭耗电较大而且不需要使用的应用,可降低手机功耗从而减少发热。
2. 关闭暂时不用的功能及应用Wi-Fi、定位、蓝牙、发射热点等功能需要在后台不断搜索网络,同时消耗较大的功率。为避免手机发热严重,建议您仅在需要使用时打开,用完随手关闭。同时建议您清理其他不用的后台应用程序,避免产生不必要的耗电和发热。
3. 调节息屏时间与屏幕亮度
建议缩短自动息屏时间或不需要观看屏幕时,按电源键将手机息屏。建议开启屏幕亮度自动调节功能,这样可以减少因屏幕亮度长时间过高造成的耗电和发热。
4. 正确佩戴保护壳手机佩戴的皮套、金属等材质的保护壳不易散热,如果需要佩戴保护壳,建议尽量避免使用过于厚重的保护壳,选择轻薄易透气的手机壳。在手机充电或温度升高时,请先把手机壳摘下来,将手机息屏静置一段时间。
如果在常温下且没有充电时手机异常发热,请您重启手机以后再尝试。如果仍然发热异常,可前往线下客服中心获取更多帮助。
现在的呢还是先把自己的身体素质练好了吧,真的要练散打的话再去培训班,虽然社会上散打基本上一些培训班的是一个月,但这个是远远不够的,但自学的话恐怕根本成不了什么气候。韧带的话即便是在对韧带要求不是很高的散打当中也是必备的,因为散打的腿法当中如果韧带不够好的话腿的力量甚至还没有拳的力量大。散打的话主要就是髋部的韧带(需要劈叉),还有脚踝的韧带。这样才能把腿踢得够猛,够快。拉韧带的方法主要是劈叉(横竖)以及坐位体前屈。另外还有其他的很多,学的话老师会讲的。劈叉的方法的话:首先需要热身,让身体出汗,这样才不能让身体太紧;然后慢慢的劈下来,当自己觉得已经到极限的时候,让一个同伴将你的一只脚向外挪,同时另一只脚不要动!等你实在受不了将另一只脚挪动时就停下来,这样子坚持10秒;最后,按照这个方法做五组;如果真的对自己狠得话,一个月不到就能完全叉开来了!问题是能不能坚持下来。力量方面这是我初三的计划拟可以参考一下:1.快速俯卧撑15个一组做3组,组间休息不超过15秒2.快速仰卧起坐32个一组做3组,组间休息不超过15秒3.快速深蹲跳16个一组做3组,组间休息不超过15秒根据自己的实际情况作决定,就是这样,贵在坚持。
散打的前身称为散手,是中华武术的精华;是具有独特中华民族风格的体育项目,多年来在民间流传发展并深受人民喜爱。散打的起源与发展,是和中华民族悠久历史同步。它从先辈的生产劳动,生存斗争缘起,但又服务于此,演化至今成为华夏民族灿烂文化遗产中的瑰宝。下面是学术堂整理的20个散打论文题目,希望对您有所帮助。1、 武术散打比赛中节奏控制的调查研究2、 太极拳中捋法在散打摔法中的异同分析3、 我国武术散打软实力研究4、 散打技术分类及其应用研究5、 我国普通高校武术散打课程教学改革路径探讨6、 不同级别优秀散打运动员鞭腿技术动作特征及其对击打速度的影响7、 我国男子散打运动员运动成绩与年龄特征的研究8、 吉首大学公共体育散打选项课教学研究9、 高校开展大学生武术散打比赛的可行性研究10、 高校散打教学中体育游戏的运用研究11、 散打动作技能自动化的心理训练12、 应用能力培养背景下体育专业散打技术课抛锚式教学模式的有效运用——以百色学院为例13、 散打运动员体能训练的前瞻性发展思考14、 “体育强国梦”视域下武术散打赛事市场化的瓶颈与趋向15、 文化融合视角下武术散打的生成研究16、 竞赛规则牵引下的散打技术发展17、 延安大学散打专修学生运动损伤状况及其成因分析18、 条件性实战在散打训练中的运用探究19、 散打运动肩部损伤类型及预防研究20、 对散打运动中防守反击战术的运用研究
高校体育开展武术散打需注意的几个问题摘要:“以人为本”教育思想的提出和武术散打的理论体系和技术体系的不断完善,许多高校体育中已经开展了武术散打教学,这是武术散打发展的结果。但武术散打是一项典型的竞技体育,所以对普通大学生开展散打运动,无论教学方法和教学手段运用,还是教学内容设置都应引起教育者的思考。关键词:高校体育;武术散打;问题 前言散打已经发展成为区别于拳击、泰拳、跆拳道等国外对抗运动的中国特色的竞技对抗体育运动,是具有中华民族特色的民族体育。在高校体育中开设散打内容,是散打运动发展的必然,也是基层散打教师的期盼,有着广泛的学生基础。练习散打可以增强体质,防身自卫,传播民族文化的同时,培养学生尊师爱友、勇于吃苦、奋发向上、乐于助人、见义勇为、无私奉献、热爱祖国的思想品质;学习散打可以开发学生智力,提高文化素养。但对普通大学生的散打教学应区别于专业训练,在教学方法、手段和教学内容等方面应注意几个问题。一、高校体育开展散打教学需注意的问题1.竞技散打与普通散打之间的差异(以下暂把普通大学生使用的散打书定名健康散打)举国体制下,散打运动更多以竞技散打形式表现出来。注重的是散打的特殊本质(技击性);而针对普通人群的健康散打,突出的应该是散打运动的一般本质(健身与文化性)。竞技散打和健康散打(或大众散打)两者有着共同和不同之处。两种意义上的散打都是以传统武术为母体。虽说是东西方文化交融与碰撞的产物,但都能突出地反映浓烈的东方民族传统色彩。包含了中国哲学、民俗学、兵学、美学、养生学和中医学,都具有强身健体、陶冶情操、观赏和娱乐、增进交往等功能。两者又表现出不同之处。第一,对象不同。竞技散打拥有稳定的训练群体,在“举国体制”的保障下,竞技散打形成了从业余体校、传统项目学校、运动技术学校到散打优秀运动队的三级人才培养网络。健康散打的对象是学生和一些散打爱好者。第二,竞赛规则不同。竞技散打具有严格的竞赛规则,倡导“费厄泼赖”精神,它不承认除体力、智力之外的任何不平等,昭示了拼搏奋斗的价值。健康散打注重的是健身与娱乐,在安全的条件下,对散打规则的使用某些方面并不做严格要求,如不同级别间的对抗,不同性别问的对抗等。第三,竞争对抗程度不同。竞技散打表现激烈的竞争对抗,竞争是体育活动的固有属性,更是竞技运动的核心理念,是人类社会进步的基本形式之一,是人类最高的竞技法则。竞争性也是中西文化碰撞与融合的焦点,竞技散打也是传统武术在吸取西方体育竞技思想的产物,竞争对抗是竞技散打区别于其他武术运动的本质属性。竞技散打与健康散打在竞争对抗上表现程度不同。第四,动机不同。竞技散打追求强烈的功利目的,一切竞技散打比赛,争分夺牌都是运动员和教练员共同的价值追求。健康散打注重的是自身的发展,是人们在闲暇时间进行的健身方式,旨在锻炼身体,陶冶情操。2.健康散打在内容设置和规则上应区别于竞技散打健康散打应该结合学生素质教育、健康教育;结合散打一般本质—— 健身本质和民族文化本质。以散打健身功能为主线重新整合,推出散打相应的“套路”,突出武德教育,强化礼仪规范。针对没有武术基础、没有经过系统身体运动训练的普通大学生来说,以基本技术练习为主,更多以手脚技术为主,结合简单组合动作,限制摔法。实战方面,禁打部位除外,还应主张打击时力量化整为零的练习方法,即拳脚接触到对方身体一刹那,力量收回,或点击到对方身体某个部位,裁判员立即叫停,计算得分。打击只能点击而不能连击,或者连击而不能重击,腿不能击打头部;针对学生的耐力差原因,一局胜利制,比赛时间以1分30秒为一局,以点击数量多的为胜。展现出散打的特殊本质——技击本质即可。3.散打课的教学评价体系以及竞赛激励机制(1)高校体育散打教学的评价体系。建立完善的教学评价体系,有利于学校的教学管理;教学评价体系不科学,对老师、学生都会有消极作用,不利于调动老师、学生的教与学的积极性。尤其对学生的评价考核,不能仅仅停留在一次考试上,或者仅仅看几个单个基本技术。应该对学生的散打综合能力进行全面的考核,给学生留有一些自由发挥的空间。(2)建立大学生散打竞赛激励机制。竞争是体育的本质属性。体育就是通过刻苦努力来陶冶情操,没有竞争就不是体育,体育失去竞争也就不可能有生命力。散打运动的基本特征就是格斗对抗,就是竞争,这种竞争通过竞赛来体现。所以,建立完善的竞赛制度,可以有助于散打运动的发展生刻苦训练的成绩要通过比赛表现出来,个人价值、个人魅力也同时通过竞赛体现出来。有了比赛,也就有了训练的目标,有了练习的动力。在大学生中开展散打竞赛,学校可以建立“新规则”下的校级散打竞赛制度,通过学校的散打比赛,选拔出优秀散打队员参加省级间大学生的散打比赛。通过学校的散打赛事,对散打造成影响,有利于散打运动的传播,通过省级以上的比赛,树立学校的影响,从而加强领导对散打运动的认识。同时通过散打比赛加强学生间的交流学习,提高技术水平。4.散打教材与教学方法市场上散打书籍都是竞技散打用书,它的教学方法、教学原则都总结于竞技训练中,不适应普通大学生使用,对不同兴趣、不同身体素质的大学生进行散打教学,方法应多样化。教材内容趋于过时老化;内容的设置不利于新时代培养人才的需要,也跟不上散打运动的发展,尤其是散打规则的变化,近年来,散打运动在党和政府、广大武术散打工作者和爱好者的努力下,散打运动发展迅速,散打规则的变化也是与时俱进,教材的使用制约了学生对新知识、新信息的掌握。不利于理论指导实践。应以健康与娱乐为主线创编一本“健康散打”教材。二、结束语正如刘三元先生所云:“弘扬民族文化的误区,最核心、最根本的在于我们不是缺少优秀传统文化,而是缺少优秀文化的教育。”根据散打运动特点,具有鲜明的民族性、对抗性、观赏性,它是一项年青人喜爱的运动。大学是传播武术散打的主要途径之一,大学也是年青人接受系统教育的最后一站,所以作为文化传播中心的大学进行散打文化传播,有着重要意义。现在的学校体育中,民族传统的东西太少了,缺的就是这方面的教育。武术散打的传播与发展问题,不仅有利于民族文化在具有高文化素养的大学生群体中传承,弘扬民族精神;而且能通过武术散打在大学生中的普及,加强大学生的思想道德建设,为社会主义精神文明建设服务,为构建社会主义和谐社会服务。 参考文献:[1]杨祥全,姚静辉.武术发展分化论[J].体育文化导刊,2006,6:89—91.[2]洪浩.竞技武术的概念界定与本质新论[J]_体育学刊,2005,12(5):53-55.[3]邱丕相,王国志.当代武术教育改革的几点思考[J].体育学刊,2006,l3(2):76-78希望对您有帮助。
可以说散打在生活中的作用。
毕业论文(设计)的内容结构规范(一)内容结构1.题目2.摘要及关键词(中英文)3.正文4.参考文献5.附录(二)内容结构要求1.题目:应简洁、明确、有概括性,字数不宜超过20个字。2.摘要及关键词(中英文):中文摘要字数为200字左右,关键词3~5个。3.正文:本论应包括基本材料、研究内容与方法、实验结果与分析(讨论)等,结论是围绕本论所作的结束语。理工类的还应包括(1)设计方案论证;(2)计算部分;(3)结构设计部分;(4)样机或试件的各种实验及测试情况;(5)方案的校验。结论部分概括说明设计的情况和价值,分析其优点和特色、有何创新、性能达到何水平,并应指出其中存在的问题和今后改进的方向。4.参考文献:参考文献是作者写作论著时所参考的文献书目,一般集中列于文末。所列参考文献观点均应在毕业论文(设计)中反映出来,直接引用的观点须采用脚注,用数字加圆圈标注(如①、②„)。所列参考文献不少于15篇(部),其中必须有一定数目的近三年的文献。理工类设计可依据专业特点由院(系)另设标准。参考文献的著录要求与格式见本《规范化要求》文末。5.附录:对于一些不宜放在正文中,但有参考价值的内容,可编入附录,如公式的推演、编写的算法、语言程序等。二、毕业论文(设计)的文本规范要求(一)字数要求:文科专业以6000~8000字为宜,理工科专业以8000~10000字为宜。(二)文字要求:文字通顺,语言流畅,无错别字。(三)图表要求:文中的附图应统一编排序号并赋予图名;除特殊情况,要求采用计算机制图。文中图表需在表的上方、图的下方排印表号、表名、表注或图号、图名、图注。文中的表格应统一编排序号并赋予表名。表内内容应对齐,表内数字、文字连续重复时不可使用“同上”等字样或符号代替。表内数字使用同一计量单位时,可将该单位从表中提出并置于圆括号内。表内有整段文字时,起行处空一格,回行顶格,最后不用标点符号。
将鼠标移动需要插入参考文献的地方,正确的位置是在标点符号里面,如图。02点击菜单栏中的“插入”,选择下拉对话框里的“引用”,选择”脚注和尾注“,如图。03弹出脚注和尾注对话框,选择尾注的“节的结尾”,然后编号方式为“数字1.2.3”选项,再点击”插入“如图。04然后看到尾注这边就呼应了,如图。05然后将所有需要插入的地方都标注,最后输入参考文献的文本,按Ctrl+F进行替换,在查找和替换框中输入如图所示的文本,这就操作完成了。
1、下载安装endnote软件,图标是酱紫滴。
endnote软件
2、打开百 度学术首页
百 度学术官网
3、打开论文文档,话说这篇文章的观点我很是认同呢。
论文文档
4、将光标放在想要插入文献的位置。
箭头所指为插入文献处
5、将文献名称在百 度学术中搜索出来。
百 度学术搜索文献
6、找到文献。(补充:大多数文献其实是可以找到的,即使没有免费下载的资源,也不影响引用)
找到文献
7、点击引用。
引用该文献
8、导入链接的形式选择为endnote。
注意红色框框
9、名称改为该文献的名称,存储路径务必选择为endnote library。然后点击下载。
注意更改名称和存储路径
10、在endnote library文件夹中找到刚刚下载并准备引用的这篇文献。(为了不泄露昕璐妹的研究课题,我打算把之前看过的文献隐藏起来,于是我用橡皮擦擦啊擦,就变成了下面这种效果......是不是觉得这张图也挺小清新的)
找到想要引用的文献
11、右键,打开方式选择为endnote。(哈哈,截图方式千千万,我怎么可能一直用橡皮擦擦来擦去呢。)
用endnote打开想要引用的文献
12、正确导入后的文献是下面酱紫滴。
文献导入endnote
13、再次回到Word文本中检查光标是否放对了位置。另外需要补充的是,如果endnote正确安装,则会在Word菜单栏中有显示。
敲~黑~板~这里要选择目标杂志的名称,这样插进来的文献格式才是该杂志的。这里我们以Chemosphere杂志为例哦~
检查光标位置
14、回到endnote软件中,选中文献,然后点击上方菜单栏的insert citation。
将文献引用到论文中
15、插入成功。这时在对应的位置会以该杂志的格式显示参考文献。如果把光标放到参考文献处会发现它显示为灰色,跟我们手动输入是不一样的。
拓展资料
论文怎么引用文献
正文:
论文如何引用参考文献?接下来小编就贴心地为大家收集整理了有关“论文如何引用参考文献”的相关方法,希望能够对大家起到帮助作用,那么接下来就请跟随小编继续往下阅读吧。
引用论文做参考文献需要标志出具体标识,期刊文献要用“J”来表示。参考文献表达的格式为:[序号]作者.篇名[J].刊名,出版年份,卷号(期号):起止页码。
对于参考文献,还应注意以下两点:
第一:如果是英文参考文献的话,作者姓名采用“姓在前名在后”原则,具体格式是:姓,名字的首字母.如:MalcolmRichardCowley应为:Cowley,M.R.,如果有两位作者,第一位作者方式不变,“&”之后第二位作者名字的首字母放在前面,姓放在后面,如:FrankNorris与IrvingGordon应为:Norris,F.&I.Gordon;名、报刊名使用斜体字。
第二:书注释是对论文正文中某一特定内容的进一步解释或补充说明。注释前面用圈码①、②、③等标识。参考文献与文中标注的内容对应,标号在标点符号内,多个都需要标注出来,而不是1-6等等并列写出来。
[1] 柴诚敬编著.化工原理课程设计.天津:天津科学技术出版社,2006.03.01[2] 夏 清、陈常贵主编.化工原理(上册).天津:天津大学出版社,2005.01[3] 库潘编著.换热器设计手册.中国石化出版社,2007.[4] 周强泰编.锅炉原理(第2版). 北京:中国电力出版社,2006.[5] 景朝晖.热工理论及应用[M].北京:中国电力出版社,2009.[6] 孙丽君,工程流体学.北京:中国电力出版社,2009.[7] 李诚,热工基础.北京:中国电力出版社,2004.[8] 傅秦生,热工基础与应用.北京:机械工业出版社,2003.[9] 刘桂玉,工程热力学.北京:高等教育出版社,1998.
温度传感器原理及应用论文参考文献
温度传感器原理及应用论文参考文献,温度传感器是温度测量仪表的核心部分,是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器,品种繁多,也是用处比较广的工具。以下分享温度传感器原理及应用论文参考文献。
一、温度传感器工作原理–恒温器
恒温器是一种接触式温度传感器,由两种不同金属(如铝、铜、镍或钨)组成的双金属条组成。
两种金属的线性膨胀系数的差异导致它们在受热时产生机械弯曲运动。
一、温度传感器工作原理–双金属恒温器
恒温器由两种热度不同的金属背靠背粘在一起组成。当天气寒冷时,触点闭合,电流通过恒温器。当它变热时,一种金属比另一种金属膨胀得更多,粘合的双金属条向上(或向下)弯曲,打开触点,防止电流流动。
有两种主要类型的双金属条,主要基于它们在受到温度变化时的运动。有在设定温度点对电触点产生瞬时“开/关”或“关/开”类型动作的“速动”类型,以及逐渐改变其位置的较慢“蠕变”类型随着温度的变化。
速动型恒温器通常用于我们家中,用于控制烤箱、熨斗、浸入式热水箱的温度设定点,也可以在墙上找到它们来控制家庭供暖系统。
爬行器类型通常由双金属线圈或螺旋组成,随着温度的变化缓慢展开或盘绕。一般来说,爬行型双金属条对温度变化比标准的按扣开/关类型更敏感,因为条更长更薄,非常适合用于温度计和表盘等。
二、温度传感器工作原理–热敏电阻
热敏电阻通常由陶瓷材料制成,例如镀在玻璃中的镍、锰或钴的氧化物,这使得它们很容易损坏。与速动类型相比,它们的主要优势在于它们对温度、准确性和可重复性的任何变化的响应速度。
大多数热敏电阻具有负温度系数(NTC),这意味着它们的电阻随着温度的升高而降低。但是,有一些热敏电阻具有正温度系数 (PTC),并且它们的电阻随着温度的升高而增加。
热敏电阻的额定值取决于它们在室温下的电阻值(通常为 25 o C)、它们的时间常数(对温度变化作出反应的时间)以及它们相对于流过它们的电流的额定功率。与电阻一样,热敏电阻在室温下的电阻值从 10 兆欧到几欧姆不等,但出于传感目的,通常使用以千欧为单位的那些类型。
温度传感器类毕业论文文献有哪些?
1、[期刊论文]一种高稳定性双端出纤型光纤光栅温度传感器
期刊:《声学与电子工程》 | 2021 年第 002 期
摘要:针对双端出纤型光纤光栅温度传感器线性度较差、温度测量精度低的问题,文章首先对传感器内部结构进行了优化,使光纤光栅在整个温度测量区间内不受结构件热胀冷缩的应力影响,从而提升传感器的稳定性、实验验证,采用新工艺封装的.光纤光栅温度传感器在5~65°C的范围内温度精度达到0、1°C,且重复性良好,适用于自然环境下的温度传感、
关键词:光纤光栅;温度传感器;应力;测温精度
链接:、zhangqiaokeyan、com/academic-journal-cn_acoustics-electronics-engineering_thesis/0201290086379、html
2、[期刊论文]某型温度传感器防护套弯折疲劳试验的寿命研究
期刊:《环境技术》 | 2021 年第 001 期
摘要:由于动车组轴端温度传感器的大多数已达到三级修、四级修的修程,检修的数量和成本逐年增加,检修发现出现防护套破损的情况较多,需要大量更换,本文通过对温度传感器的防护套进行弯折疲劳试验,对数据结果进行统计分析,确认导致防护套弯折老化的主要原因、
关键词:防护套;破损;弯折疲劳
链接:、zhangqiaokeyan、com/academic-journal-cn_environmental-technology_thesis/0201288850019、html
3、[期刊论文]进气压力温度传感器锡晶须的分析
期刊:《机械制造》 | 2021 年第 004 期
摘要:对进气压力温度传感器的结构进行了介绍,对进气压力温度传感器产生锡晶须问题进行了分析,并在分析锡晶须生长机理的基础上提出了抑制方法、
关键词:传感器;锡晶须;分析
链接:、zhangqiaokeyan、com/academic-journal-cn_machinery_thesis/0201288850874、html
4、[期刊论文]一种具有±0、5℃精度的CMOS数字温度传感器
期刊:《电子设计工程》 | 2021 年第 001 期
摘要:该文设计了一种基于0、35μm CMOS工艺的采用双极型晶体管作为感温元件的数字温度传感器、该温度传感器主要由正温度系数电流产生电路、负温度系数电流产生电路、一阶连续时间Σ-Δ调制器、计数器和I2C总线接口等模块组成、为提高温度传感器的测量精度
该文深入分析了在不采用校准技术的情况下工艺漂移对温度传感器精度的影响,并在此基础上提出了简单的校准电路设计、根据电路仿真结果,在加入校准电路之后,温度传感器在-40~120℃温度范围内的精度可以达到±0、5℃、
关键词:数字温度传感器;CMOS工艺;双极型晶体管;校准
链接:、zhangqiaokeyan、com/academic-journal-cn_electronic-design-engineering_thesis/0201286451032、html
5、[期刊论文]柴油机冷却水温度传感器断裂故障分析
期刊:《内燃机与配件》 | 2021 年第 004 期
摘要:针对柴油机冷却水温度传感器断裂的问题,通过对该测点管路流腔进行CFD仿真计算,分析了流腔内部速度和压力场的变化情况,确定了传感器的断裂原因。计算结果表明:传感器位置处流速较大,导致传感器下部受振荡力,且发生了空蚀,使传感器失效。
本文针对此次传感器断裂故障提出了解决措施:对传感器的位置进行了优化布置;对传感器的结构形式进行了改进。通过改进,传感器随整机验证时间超过1500h,未再发生同类断裂故障,保证了柴油机的安全运行,为以后类似故障的分析和解决提供参考。
关键词:柴油机;温度传感器;流速;受力
链接:、zhangqiaokeyan、com/academic-journal-cn_internal-combustion-engine-parts_thesis/0201288594662、html
常见温度传感器
温度是与人类生活息息相关的物理量,在工业生产自动化流程中,温度测量点要占全部测量点的一半左右。它不仅和我们的生活环境密切相关,在科研及生产过程中,温度的变化对实验及生产的结果至关重要,所以温度传感器应用相当广泛。
温度传感器对温度敏感具有可重复性和规律性,是利用一些金属、半导体等材料与温度相关的特性制成的。现在来介绍一些温度传感器的工作原理。
铂容易提纯,其物理、化学性能在高温和氧化介质中非常稳定。铂电阻的输入-输出特性接近线性,且测量精度高,所以它能用作工业测温元件,还能作为温度计作基准器。
铂电阻在常用的热电阻中准确度最高,国际温标ITS-90中还规定,将具有特殊构造的铂电阻作为13.5033℃~961.780℃标准温度计来使用。铂电阻广泛用于-200℃~850℃范围内的温度测量,工业中通常在600℃以下。
PN结温度传感器是利用PN结的结电压随温度成近似线性变化这一特性实现对温度的检测、控制和补偿等功能。实验表明,在一定的电流模式下,PN结的正向电压与温度之间具有很好的线性关系。
根据PN结理论,对于理想二极管,只要正向电压UF大于几个kbT/e(kb为波尔兹曼常数,e为电子电荷)。其正向电流IF与正向电压UF和温度T之间的关系可表示为
由半导体理论可知,对于实际二极管,只要它们工作的PN结空间电荷区中的复合电流和表面漏电流可以忽略,而又未发生大注入效应的电压和温度范围内,其特性与上述理想二极管是相符合的[6]。实验表明,对于砷化镓、
锗和硅二极管,在一个相当宽的温度范围内,其正向电压与温度之间的关系与式(1-3)是一致的,如图1-1所示。
实验发现晶体管发射结上的正向电压随温度的上升而近似线性下降,这种特性与二极管十分相似,但晶体管表现出比二极管更好的线性和互换性。
二极管的温度特性只对扩散电流成立,但实际二极管的正向电流除扩散电流成分外,还包括空间电荷区中的复合电流和表面漏电流成分。这两种电流与温度的关系不同于扩散电流与温度的关系,因此,实际二极管的电压—温度特性是偏离理想情况的。
由于三极管在发射结正向偏置条件下,虽然发射结也包括上述三种电流成分,但是只有其中的扩散电流成分能够到达集电极形成集电极电流,而另外两种电流成分则作为基极电流漏掉,并不到达集电极。因此,晶体管的
所以表现出更好的电压-温ICUBE关系比管的IFUF关系更符合理想情况,
度线性关系。根据晶体管的有关理论可以证明,NPN晶体管的基极—发射极电压UBE与温度T和集电极电流Ic的函数关系式与二极管的UF与T和IF函数关系式(1-3)相同。因此,在集电极电流Ic恒定条件下,晶体管的基极—发射极电压UBE与温度T呈线性关系。但严格地说,这种线性关系是不完全的,因为关系式中存在非线性项。
集成温度传感器是将温敏晶体管及其辅助电路集成在同一芯片的集成化温度传感器。这种传感器的优点是直接给出正比于绝对温度的理想的线性输出[7]。目前,集成温度传感器已广泛用于-50℃~+150℃温度范围内的温度检测、控制和补偿等。集成温度传感器按输出形式可分为电压型和电流型两种。
进气温度传感器工作原理是什么?
进气温度传感器的工作原理是:进气温度传感器在工作状态下,内部安装了一个具有负温度电阻系数的热敏电阻,通过这个负温度热敏电阻感知温度变化,进而调节电阻的大小改变电路电压。
以下是关于进气温度传感器的详细介绍:
1、原理:进气温度传感器就是一个负温度系数的热敏电阻,当温度升高的时候电阻阻值会变小,当温度降低的时候电阻值会增大,汽车的电压会随着汽车电路中电阻的变化而变化,从而产生不一样的电压信号,可以完成汽车控制系统的自动操作。
2、作用:汽车的进气温度传感器就是检测汽车发动机的进气温度,将进气温度转变为电压信号输入为ecu作为喷油修正的信号使用。
计 算 机 图 形 学 简 介 课程号: 06191130 课程名称:计算机图形学 英文名称:Computer Graphics周学时:2-2 学分:3预修要求:计算方法、c语言内容简介:计算机图形学的原理、算法及系统,并用c语言编写绘图程序。主要内容包括计算机图形学的发展概况、图形设备及系统;线段、园、区域填充、线型线宽、字符、裁剪、等基本图形生成算法;样条、Bezier、B样条等常用曲线的概念、生成算法和性质;Coons曲面、Bezier曲面、B样条曲面等常用曲面的基本概念和生成算法;用c语言编写绘图程序。选用教材或参考书: <<计算机图形学>>(新版),孙家广 杨长贵编著,清华大学出版社,2003年《计算机图形学》 教学大纲 一、 课程的教学目的和基本要求 计算机图形学是随着计算机及外围设备而产生和发展起来的,它是近代计算机科学与雷达、电视及图像处理技术的发展汇合而产生的硕果。在造船、航空航天、汽车、电子、机械、土建工程、影视广告、地理信息、轻纺化工等领域中的广泛应用,推动了这门学科的不断发展。通过<<计算机图形学>>的学习,使学生掌握计算机图形学的有关原理、算法及系统,并能用c语言编写绘图程序。要求学生通过本课程学习,掌握计算机图形学的发展概况、图形设备及系统,掌握直线、园与椭园、区域填充、线型与线宽的处理、字符、裁剪、反走样等基本图形生成算法,掌握样条曲线、Bezier曲线、B样条曲线等常用曲线的概念、生成算法和性质,掌握Coons曲面、Bezier曲面、B样条曲面等常用曲面的基本概念和生成算法,利用c语言编写大量绘图程序。二、 相关教学环节安排 1、 用多媒体投影教学。2、上机实验课,每周2学时。三、 课程主要内容及学时分配 每周2+2学时,共18周。主要内容(一)概述―― 图形设备、系统和应用 2学时1. 计算机图形学的发展及应用2. 图形的输入设备3. 图形的输出设备4. 计算机图形系统组成(二)直线的生成算法 5学时1. 数值微分法2. 中点法3. Bresenham算法4. 逐点比较法 (三)园与椭园的生成算法 5学时1. 园生成算法:中点法、数值微分法、Bresenham算法、逐点比较法2. 椭园生成算法 (四)基本图形生成算法 6学时 1.区域填充算法 2.线宽与线型处理 3.字符 4.裁剪算法 5.反走样(五)常用曲线生成算法 5学时1. 样条曲线生成算法2. Bezier曲线生成算法3. B样条曲线生成算法 (六)常用曲面生成算法 4学时1.Coons曲面2.Bezier曲面3.B样条曲面 (七)图形变换 2学时1. 图形变换基础2. 窗口视图变换 (八)图形程序设计基础(用C语言) 7学时1. 图形系统2. C语言图形函数3. 图形程序设计及编程实例 (九)上机实习 四、教材及主要参考书教材:<<计算机图形学>>(新版) 孙家广 杨长贵编著 清华大学出版社 参考书:<<计算机图形学>> 孙家广 杨长贵编著 清华大学出版社
随着现代化科学技术的快速发展,计算机图形图像处理技术也越来越成熟,为人们的生活、工作和学习提供了极大的便利。然而我们该如何写有关计算机图形图像处理的论文呢?下面是我给大家推荐的计算机图形图像处理相关的论文,希望大家喜欢!
《计算机图形图像处理技术分析》
摘 要:随着现代化科学技术的快速发展,计算机图形图像处理技术也越来越成熟,Photoshop、CAE、CAD等计算机图形图像处理软件被广泛的应用在各个领域,为人们的生活、工作和学习提供了极大的便利。在未来的发展过程中,要不断改进和完善计算机图形图像处理技术,推动计算机图形图像处理技术更加广泛的应用和发展。本文简要介绍了计算机图形图像处理技术,阐述了计算机图形图像处理技术的应用。
关键词:计算机;图形图像;处理技术
中图分类号:TP391.41
计算机图形图像技术以计算机网络系统为平台,实现了人们主观意识中图像和真实存在的图形之间的相互结合,各种各样的计算机图形图像处理软件,为人们的主观处理和操作提供了很多的便利,随着现代化科学技术的快速发展,计算机图形图像处理技术的应用前景会更加广阔。
1 计算机图形图像处理技术概述
1.1 基本含义
计算机图形图像处理技术是指通过几何模型和数据将描述性的形象或者概念在计算机系统软件中进行存储、定稿、优化、修改和显现。计算机图形图像处理技术可以用来设计图形的色彩、做纹理和明暗的贴图处理、对图像进行建模设计和造型、消除图像隐线和隐面、对图形曲线和曲面进行拟合操作、数字化的图像存储、图像分割、分析、编码、增强、复原等操作[1],以及对图像进行形式转换,如投影、缩放、旋转、平移等几何形式。
1.2 基本组成
计算机图形图像处理技术的基本组成主要包括计算机硬件设备和计算机图形图像处理软件。计算机硬件设备性能的好坏对于计算机图形图像处理效果有着直接的影响,计算机图形图像处理软件将终端的显示和计算机结合在一起,由于计算机图形图像处理技术自身具有设计、存储、修改等功能,可以迅速整合图片数据,不仅可以保障计算机图形图像的处理效果,也可以有效地提高计算机中央处理器和计算机图形图像处理软件的运行效果。键盘和鼠标作为终端的输入设备,可以完成对图形的修改和定位,并且利用显示器、绘图仪、打印机等显示设备和输出设备,可以完整的保存计算机图片。
1.3 基本功能
计算机图形图像处理技术主要具有五个基本功能:对话、输入、输出、存储和计算。对话功能是指利用通讯交互设备和计算机显示器实现人机交流。输入和输出功能是指计算机图形图像处理软件可以随时输入和输出相关的图形图像。存数功能是指实时监控计算机的图形图像数据进行有效的检索和维护。计算功能是指计算机图形图像处理软件对相关的图形图像进行必要的数据交换和计算分析。
1.4 计算机图形图像处理技术的运行环境
计算机图形图像处理技术的硬件配置主要包括工作站和微型机,软件配置就是建立在工作站和微型机上的运行软件。计算机图形图像处理技术的工作站软件主要有TDI和Alias两种,工作站的软件主要负责处理计算机工作站中的各种图形图像处理。微型机上的计算机图形图像处理软件主要包括3DStudio、Winimage:morph和Photoshop等,3DStudio是微型机上的一种最主要的图形图像处理软件,被广泛的应用在多个计算机系统中;Winimage:morph是一种常用的二维图形图像处理软件,可以将一个图形或者图像制作成另外一个图形或者图像;Photoshop是一个非常专业的图形图像处理软件,其支持图形图像资料的分色制版,给人们进行图形图像处理带来很多的便利。
2 计算机图形图像处理技术的应用
2.1 用户接口
人们利用计算机系统的用户接口来操作多种计算机软件,计算机图形图像处理技术和用户接口的有效结合,借助于计算机操作系统构建友好的人机交互用户图形界面,极大地提高了计算机图形图像处理的简便性和易用性。近年来,微软公司普及和推广的图像化windows系统,充分发挥了计算机图形图像处理技术和用户接口全面融合的重要作用。
2.2 动画与艺术
随着计算机科学技术的快速发展,计算机硬件设备和计算机图形学也在蓬勃发展,静态的图形图像已经很难再满足人们对高质量、优质的、动态的图形图像的巨大需求,因此近年来,计算机动画技术蓬勃发展,特别是一些美术设计人员,多是依靠计算机图形图像处理软件来进行艺术创作。计算机图形图像处理技术的快速发展,同时推动了艺术设计技术的应用和开发,例如,3DS Studio Max三维设计软件和Photoshop二维平面设计软件[2]。
2.3 可视化科学计算
近年来,我国社会主义市场经济快速发展,各个领域的信息通信越来越频繁,计算机网络技术的广泛应用和普及,使得计算机系统数据库中的信息量日益庞大,计算机数据处理和分析技术面临着严峻的考验。相关的技术操作人员利用计算机数据处理和分析软件,很难准确、快速地从计算机的数据库系统中检索出需要的信息数据,难以总结出数据信息的共性和特征。通过将计算机数据处理技术和计算机图形图像处理技术有效的结合起来,可以通过计算机图形图像技术将大量的复杂结构的信息数据进行归类,操作人员通过计算机数据处理软件可以对有共性特征和本质特征的数据信息进行快速检索,极大地提高了计算机数据处理和分析的效率。可视化的科学计算技术最早出现在美国的科学协会研讨中,目前,可视化的科学计算技术被广泛的应用在气象分析、流体力学、医学等领域中[3],特别是在医学领域,利用可视化的科学计算技术可以实现高精度的远程控制和操作,可以应用在远程的脑部手术中,突破医学难题。在未来的发展过程中,可视化的科学计算技术将会在更多的领域发挥更加重要的作用。
2.4 工业制造和设计
目前,计算机图形图像处理技术在工业制造和设计领域应用的最为广泛,特别是二维三维CAD和CAE等计算机图形图像处理软件,不仅在工业生产的产品制造和产品设计过程中,还有土木工程领域,甚至是集成电路、网络分析和电子线路等电子电工领域都有着广泛的应用。在高精度的工业制造和设计领域中,利用计算机图形图像处理软件,可以在很短的时间内完成高精度的图形图像设计和画图,极大地提高了技术人员的工作效率,同时,标准的计算机图形图像处理程序,提高了工业制造和设计的精确度,有效地降低了设计误差。由于工业产品多是批量化的制造和生产,利用计算机图形图像处理技术,可以极大地提高企业批量化的运行效率和生产质量,降低工业产品的质量检测投入成本,为工业企业带来了更大的经济效益。
3 结束语
计算机图形图像处理技术的广泛应用和快速发展,推动了多个领域的技术革新,充分发挥人们的想象和创造力,创造出很多独特新奇的图形图像效果,丰富人们的日常生活,同时也为企业节约了很多的图形图像处理成本,提高了产品竞争力。在未来的发展过程中,计算机图形图像处理技术的应用前景会更加广阔。
参考文献:
[1]韩晓颖.浅谈计算机图形图像处理技术[J].福建电脑,2011(10):83-84.
[2]和晓娟.计算机图形图像处理技术的探讨[J].信息与电脑(理论版),2013(11):164-165.
[3]王应荣,王静漪.计算机图形图像处理技术[J].天津理工学院学报,2012(03):6-10.
作者简介:刘倩(1981-),女,满族,硕士,讲师,研究方向:图形图像处理与多媒体技术。
作者单位:宁夏大学 数学计算机学院,银川 750001
GPU光线跟踪算法加速结构研究摘要:基于GPU的光线跟踪算法是当前图形学研究的一个热点,也是将来用于广告、电影、游戏等娱乐产业的关键技术。本文论述了如何对基于GPU的光线跟踪算法进行实现,以及利用各种加速结构,加速算法实现,提高算法执行效率,并对各种加速结构的效果进行了比较研究。关键词:GPGPU 光线跟踪 BVH KD-Tree1.引言近年来,CPU无论在运算能力,还是在可编程性上都得到了大幅的提高,GPU已经在需要大量运算的密集运算领域发挥了举足轻重的作用。各种基于CPU的密集运算被移植到GPU上,以利用GPU巨大的运算能力,加速整个算法的运算过程。光线跟踪算法是生成真实感图形的一种非常重要的方法,在电影、游戏、广告等产业,获得广泛的应用,而光线跟踪算法也是典型的密集运算算法,利用原始的基于CPU的光线跟踪渲染一幅图片是非常耗时的操作。因此,如果能够将CPU上的光线跟踪算法,映射到CPU上,加速光线跟踪算法的执行时间,将会带来巨大的经济效益。因此,基于CPU的光线跟踪算法已成为国内外科研人员的研究热点。2.基于GPU的光线跟踪2.1 相关工作当前,主要由两种方法利用CPU来加速光线跟踪算法。第一种是Carr等人提出来的,将CPU转换为一个蛮力的执行光线一三角形求交的计算器,而将任何的光线生成以及着色过程在CPU上完成。这就需要CPU依然执行绝大部分的渲染工作。C arr等人指出,在ATI Radeon 8500上,每秒最快能够执行1亿2千万次的光线一三角形求交。同时,作者也指出,由于GPU的单精度浮点的限制,图片上依然存在一些不太真实的地方。第二种方法由Purcell等人提出的,改种方法将整个光线跟踪器都移植到CPU上进行实现。从光线的产生,加速结构的遍历,到最后的着色过程都在GPU上执行。此后,有很多相同的项目都是基于Purcell的模型上进行的。2.2 GPU上的光线跟踪算法的映射方式将传统的CPU上执行的光线跟踪算法,映射成为一个GPU协助的,或者基于GPU的光线跟踪器有众多方法。下面重点介绍Purcell提出的映射模型,以及在本文的实现中提出的一个基于CPU的Whitted模型的光线跟踪器。该光线跟踪器的布局如图2.1所示:在Purcell的论文中,它将光线一三角形求交,以及遍历过程分离成两个独立的遍历内核和求交内核。本文的实现中,也按照上述模型图,将光线跟踪算法分解成光线生成,光线一三角形求交,着色这三个步骤。在对光线进行跟踪之前,需要生成从视点指向屏幕的原始光线( primary ray)。在一个GPU上,能够使用光栅器的插值的能力,在一个单一的内核调用中,产生所有的原始光线。给定观察矩形(被采样用于产生图片的投影平面的一部分)的四个角,以及视点,首先计算出这个视锥体的四条边线。如果让光栅器在这4条光线之间,按照512×512规格,在这四条光线之间按照方向进行插值,最终就可以获得能够产生一幅512×512图片(一个像素一个采样点)的所有原始光线的方向。同时能够将这些方向存储在一个纹理里,并把它作为求交内核的输入。所有的原始光线具有相同的起始点,但是仍然把它存储在一个同方向纹理具有相同维度的纹理内。因为当生成阴影光线或者反射光线的时候,光线的原点会发生改变。求交内核把光线的原点,方向,以及场景的描述作为输入数据。在内核被调用数次之后,我们对于每一个像素输出一个击中记录。如果一条光线击中了场景中的某个三角形,返回击中点的3个重心坐标,以及相关的被击中的三角形。此外,还将输出被发现的交点沿光线的距离,以及被击中三角形的材质。这就需要使用5个浮点数值组成一个击中记录。纹理只能够支持4个颜色通道( RCBA),所以,如果能把击中记录裁减到4个值,那么将是非常有益的。观察发现,只需要3个重心坐标的两个,因为在三角形内部,它们相加的和总是1。这就使得在一个单独的RGBA纹理中存储交点记录是可行的,并且它的维度同其它两个光线纹理的维度相同。Moller和Trumbore提出了一个高效的光线一三角形求交算法,使用这个算法,并利用CPU在向量计算上的优势来进行求交计算。下面列出了求交的代码,这个代码也展示了如何利用向量指令来提高效率。当所有的原始光线都已经计算出了相交的状态的时候,就能够查询着色过程所需要的表面法线和材质的信息。每一个击中记录都存储了一个指向材质纹理的索引,这个材质纹理包含了三角形的法线,材质颜色以及类型。三个顶点的法线根据击中记录的中心坐标进行了插值。最终的颜色能够按(N-L)C进行计算,此处Ⅳ是法线,L是光源的方向,G是三角形的颜色。现在根据击中的三角形所具有的材质的类型(漫反射材质,或者镜面反射材质),需要产生二次光线,以此来计算阴影和反射。1)如果一条光线射出场景之外,像素就被赋予全局的背景颜色。2)如果一条光线击中了一个漫反射材质表面,就发射一条阴影射线( shdow ray)。这些光线的起始点在击中点,方向为从击中点指向光源。3)如果一条光线击中了一个镜面反射材质表面。就发射一条镜面反射光线。镜面发射光线的起始点也在击中点,但是它的方向是在击中点处关于入射光线和插值后的法线对称的方向。一个真正的Whitted类型的光线跟踪器也支持透明材质,从而能够产生折射光线。但由于主要是研究加速结构,所以在本文的实现中,没有考虑折射光线。4)如果阴影光线击中了某个几何体,这就说明在光源和击中点之间,存在某个几何体,所以这个像素就应该是黑色(处于阴影中)。当跟踪阴影光线的时候,不关心最近的那个击中点,更加关心的是是否存在这样的击中点。因此,当有一个交点被发现,就可以停止整个求交过程,从而加速算法的处理过程。在本文的实现中,以相同的方式跟踪阴影光线和反射光线,因此,就没有使用到这个优化策略。已经对每一个像素产生了正确二次光线,如果需要,就能够执行另外一趟遍历/求交过程,对上述的二次光线进行跟踪。每一次调用着色程序就能够对每一个像素返回一个颜色值和一条新的光线。着色内核也可以将前一次着色程序的输出当作本次着色程序的输入。这就使得能够在跟踪连续的光线的时候合并这些连续的镜面反射的颜色。同Carr等人的程序不同,本文所采用的程序不存在浮点精度太低的问题,因为Ceforce 7300在整个管线中支持真正的32位浮点操作。3.加速结构的实现和比较3.1均匀栅格均匀栅格是第一个在GPU上实现的加速结构。Purcell给出了很多选择均匀栅格作为加速结构的理由,但是Purcell没有详细的说明为什么均匀网格对于硬件实现而言比其它的加速结构要更加的简单。当在探讨了均匀栅格的一些主要特性的时候,更加清晰的知道了均匀栅格为什么会成为一个好的GPU机速结构。首先,只用使用简单的算术运算,就能够对于每个体素的遍历在常量时间能被定位和存取。这就消除了对树的遍历的需要,以及重复的纹理查找工作,而纹理查找是相当耗时的。其次,体素的遍历是通过递增算术运算来完成的。这就消除了对堆栈的需要,使得我们能够从光线的起始点开始,以距离递增的顺序访问体素成为可能。再其次,由于对于体素的访问是沿着光线,以距离递增的方式遍历的,所以,一旦在一个被访问的体素中报道发现有一个交点,就可以停止这条光线对体素的遍历过程,从而提高整个遍历过程的速度。最后,用于遍历的代码非常适合用向量编写,而向量形式的编码风格又非常适合GPU的指令集。然而,均匀栅格的缺点就是由于它是空间细分结构的一种特殊情况,多个体素可能包含相同三角形的多个引用。由于无法使用mailbox技术,这就意味着需要对于相同的光线和三角形之间进行不止一次的相交测试。3.2 KD-tree最近,Havran等人对基于CPU的光线跟踪算法的加速结构进行了比较,得出的结论是对于众多不同类型的测试场景,平均而言,KD-tree是最快的。所以,有必要考察一下对于基于KD-tree的GPU光线跟踪算法,是否也会有相似的结论。就像均匀栅格一样,KD-tree也是一种空间细分结构。同均匀网格不同的是,KD-tree利用一个二叉树将场景表示成一个层次结构。在二叉树中,我们将内部节点和叶子节点区分开。叶子节点用来表示体素和与之相关的保存在该体素内的三角形的引用。一个内部节点用来表示空间区域的某个部分。所以,内部节点包含一个分裂面的两个子树的引用,而叶子节点只包含一个三角形列表。KD-tree的创建过程从上而下,根据一个评价函数,通过放置一个分离平面,递归的将场景分离成两个体素。我们能够以递归的方式遍历KD-tree,但是由于GPU没有堆栈结构,所以无法应用递归的策略。取而代之的是,我们能够通过记住我们沿着光线前进了多远来向上或者向下遍历树。这种策略消除了需要堆栈的限制,使得用CPU来完成对KD-tree结构的遍历成为可能。当使用GPU对KD-tree进行遍历的时候,KD-tree像均匀栅格那样被表示成一个纹理的集合。这就意味着有一个保存树数据的纹理,一个保存三角形列表的纹理,和一个保存实际的三角形数据的纹理。GPU的遍历首先调用一个初始化内核,然后按照需要,多次调用合并后的遍历和求交内核。3.3 包围体层次(BVH)给定一些随机的光线,通过计算遍历包围体层次的平均花费,就可以测量出该包围体层次的质量。迄今为止,还没有构建最优的包围体层次的算法,也就是说,如何准确的测量一个包围体层次的平均遍历时间还不是很明显。Goldsmith和Salmon提出了一个评价函数,通常被称为表面积启发式函数。他们通过父节点和孩子节点的表面积之比来形式化的表述这个关系,此评价函数如下所示:此处,hit(n)是光线击中节点n的情况,Sn是节点n的表面积,c和p分别表示父节点和孩子节点。这个评价函数给出了,当用一条随机的光线同层次结构求交的时候,成本上的估计。由于没有最优的方法去有效的构造一个最优的BVH,提出了不同的构造技巧。下面,将列出比较通用的方法。在实践中,对于包围体应用的最广泛的就是轴对齐包围盒(AABB)。AABB易于实现,并且同光线的求交测试非常快。大多数有关BVH的论文在描述BVH的创建的时候,通常分别以Kay和Kajiya,或者Goldsmith和Salmon这两种基本的想法为基础。Kay和Kajiaya建议以自上而下递归的方式进行BVH的创建。Goldsmith和Salmon提出了一个更加复杂的自底向上的构造方式。Goldsmith和Salmon指出,BVH的质量同作为输入传人的三角形的顺序有关。因此,他们建议在构造BVH之前,随机打乱三角形的顺序。下述算法就是利用Kay/Kajiya的思想创建某个场景的包围体层次的方法:4.结束语本文成功的在GPU上实现了用于光线跟踪算法中的各种加速结构,并对这些加速结构在GPU上的加速效果进行了比较。均匀栅格作为第一个在CPU上实现的光线跟踪器的加速结构,也被证明是最慢的,除非是只包含一个单独的物体的场景的情况。均匀栅格不适合几何体的密度非常高的场景。另外,对于均匀栅格的CPU上的遍历表示,也需要大量的数据。Foley和Sugerman认为,对于大多数场景,KD-tree的效率要比均匀栅格高。但是,在KD-tree的遍历过程中,无论是重置阶段还是回退阶段,片元程序都非常的复杂,但这种复杂性也使得其能够在场景的几何体的密度改变的时候做出适当的调整。本文实现的BVH被证明在加速效果上要超过均匀栅格和KD-tree,在现阶段,BVH是在GPU上实现的最快的加速结构。并且在GPU上实现BVH加速结构要比实现其他加速结构更加的简单。参考文献:[1]Randima 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