三維空間精選(九篇)

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第1篇：三維空間范文

書籍中的空間設計是二維向三維的轉變

書籍是一個看似平凡但卻很特殊的載體，是具有三維空間特性的，人們往往局限于觀察它的二維空間，如封面和版式這些表面，但它是一個由二維到三維的轉變，這個概念不僅僅是簡單的二維內(nèi)頁累積成體積而成為一個三維空間。人們往往把平面設計看成一個二維的純粹平面，或者最多把它看作一個極薄的立方體來認知。但實質(zhì)上書籍是一個三維的空間載體，好似建筑一般。封面、書脊、封底是外墻，里面的內(nèi)頁則是建筑的肩胛結構。隨著翻閱，書籍從靜態(tài)走向了動態(tài)，平面走向了立體，二維走向了三維，這就是所謂具有生命力的書籍。

書籍設計區(qū)別于其他平面設計，它是通過三維立體實物來感知空間存在的，而平面上的設計是通過二維的形式表現(xiàn)虛擬空間，是假象，是幻覺，是非實質(zhì)性空間，即所謂的空間感。

設計師進行書籍整體設計時，應從這點出發(fā)，去追求整本書的一種流動的含有生命力的三維空間感。從二維走向三維是一個心理認知的過程，讀者可以體會到其中所含的空間特征。如果融入時間這一概念，每一次翻閱，每一次停頓，時間的延續(xù)所出現(xiàn)的時間要素，甚至還可以構成所謂的四維空間。

探索空間藝術的當代藝術家夏小萬，在2002年開始“空間繪畫”?！翱臻g繪畫”實際上是對二維繪畫的解構和重構，其手段是把平面繪畫解構為多層透明介質(zhì)上的圖像，再將這些“切片”（cut sections）重構為一個縱深的三維畫面……“一系列局部圖像在畫面外部的重疊組合，造成一個‘懸浮’著的完整形體。企圖把繪畫從媒材的約束中解放出來，創(chuàng)造出三維空間中的‘自為’圖像?！迸浜掀渥髌穫€展出版的畫冊《早春圖》，就是一個很好的例證。展覽畫冊是表達一個畫家藝術理念的重要媒介，作為一個虛擬的場館，不能親臨現(xiàn)場的人通過看畫冊也能參觀展覽，它得在有限的空間里復制出宏大的作品。而這本畫冊可以說是做到了極致，是畫家作品的一個微縮版。它把夏小萬所詮釋的郭熙《早春圖》的空間解構重構概念，再現(xiàn)在了書里。原先作品使用的玻璃，在書中用透明菲林所取代，作為書里的“紙”。每頁都是山水畫作為立體形象時的其中一個層面，厚厚一摞菲林疊在一起時，最終在這個狹小的空間里呈現(xiàn)了一幅懸浮在空中的立體山水畫。合上書，這幅立體的《早春圖》又被收納在了這個靜態(tài)方盒子里。外表看上去和普通書一樣，打開后卻是一片文人雅興的新天地。這本畫冊完美地將內(nèi)容和形式、審美和功能統(tǒng)一了起來，將書籍設計的美學與書籍本身所需傳達的信息功能完美地融合在一起，實現(xiàn)了二維向三維的進步。

書籍設計中有無限可開發(fā)空間

1.書籍中的每個細節(jié)都是設計中可發(fā)揮的空間

書籍是由文字、圖形、顏色等要素在紙上構架起的一個神秘世界，一本書籍中蘊涵了眾多的元素，包含了函套、封面、封底、書脊、切口、勒口、護封、環(huán)襯、扉頁、目錄頁、篇章頁等，書中每一頁又都是一個由眾多細節(jié)匯集而成的微觀世界，其中每頁又蘊含了字體、字號、版心、字距、行距、插圖等要素，這些都是設計師可以大刀闊斧去發(fā)揮其創(chuàng)意的地方，不可忽視。一個隔頁、一個扉頁、一頁正文，都有著自己的相對獨立性，它們基于自己所處的平面而存在，這些視覺元素下面都有更豐富的內(nèi)涵，每個元素居于一個形態(tài)中，產(chǎn)生秩序之美。很多設計師做書籍設計都認為封面和封底的展示面積是最大的，重點應該放在這上面，這是很大的誤區(qū)，忽視了書籍設計是一個整體。在此就書籍的切口，例證每個細節(jié)都蘊含了無限可發(fā)揮空間。

切口是與書脊相對的一面，由一定厚度的紙張側面組成的一個平面，這其實是書籍設計的一筆重彩，雖然展示面積不大，但是有很大的文章可做。呂敬人設計的《梅蘭芳全傳》一書在切口部位所做的文章，即可稱為這一領域的典范之作。這本書利用特殊印刷工藝在切口的兩個方向印上了兩張梅蘭芳的生活照和舞臺照。使讀者將書向內(nèi)和向外彎曲時，切口分別呈現(xiàn)出兩張黑白照片，十分巧妙地反映了梅先生在舞臺上和生活中的兩個形象，和書要展示的內(nèi)容十分貼切。設計者認為，梅蘭芳的一生有兩個舞臺，第一個舞臺是戲劇舞臺，第二個舞臺是生活舞臺。當讀者拿起《梅蘭芳全傳》時，從正面是一個舞臺，從側面看時，梅蘭芳的圖像又是一個舞臺，這兩個形象通過書籍的翻閱過程，交替呈現(xiàn)。如此一來可以看出，不同應是一個二維平面化的切口，通過不同方向的印刷，也能成為一個很三維的空間，讓讀者賞心悅目。在書籍里面像這樣的細節(jié)還可無限開發(fā)。

2.塑造紙張的結構能構成書籍的空間之美

紙張是書籍構成的要素，書籍無疑要以紙張為材料進行設計和再創(chuàng)造。它在空間上的組織與設計是構成書籍形式美的關鍵，更是構成書籍空間美的核心。紙張被發(fā)明后，在我國數(shù)千年的漫長古籍歷史上，歷經(jīng)了折裝、卷軸裝、蝴蝶裝、包背裝、線裝等形式，這些裝訂形式都有獨特語言，展開和翻閱時所產(chǎn)生的韻律、節(jié)奏和空間都有各自的特點，可見古人已經(jīng)通過裝訂形式對紙張結構開始了探索。回到現(xiàn)代，從書籍裝訂形式看，多數(shù)使用膠訂。書里的紙張每一頁都有“上”“下”的關系，并且死死訂在了一起，是不能被讀者輕易改變的。但是通過對紙張的塑造和再設計，層面交疊產(chǎn)生新的層面，就可以再探索出一個立體空間，內(nèi)頁的紙張造型塑造也是最能體現(xiàn)顯著空間效果的部分，其方法也有很多。

在紙張塑造空間的案例中，最有顯著效果的是立體書。通過對紙張進行杠桿原理的改造創(chuàng)造出新的奇異空間。第55期的WSIONAIRE雜志是一個很好的案例。這期雜志的主題是“Surprise”，共10本獨立成冊，由一個盒裝，完全超越了普通雜志給人們的平面印象。每本翻開只有一頁，在翻開后都會有復雜的可動立體圖片和紙上3D效果呈現(xiàn)出來，給人驚喜，而這些完全由紙制作而成。制作這樣的立體書程序十分復雜，需要多道程序，通常從繪制情節(jié)串聯(lián)圖板開始。有時制作一本立體圖書的樣本需要花費一年多的時間。到目前為止，全世界只有大約20名專業(yè)的立體圖書的工程師，負責圖書樣本的制作。樣品制作完成后，需要進行充分的檢查，確保書頁多次翻閱之后，依然能夠正常工作，這才能送到生產(chǎn)部門進行批量生產(chǎn)，經(jīng)過一步步的紙張切割、折疊、粘貼等工序，當然所有的這些步驟也都完全是手工完成的。平面化的紙張，內(nèi)部通過紙張空間層次的疊合，解構與重構，外部通過讀者的互動，手對頁面的移動和彎曲，觸發(fā)了事先設計好的內(nèi)部紙張結構，發(fā)生了很明顯的二維空間轉向三維空間的變化。紙張結構的設計，開發(fā)出了無限的可能性。

即便是通過簡單的折疊，也同樣能給書籍帶來新的空間。德國Doublestandards工作室設計的書籍The scene behind the big screen是把每一頁做成了類似中國古代旋風裝的形式，但在連接的外側做成了可裁切的虛線，讀者需要裁開才可以看到里面的內(nèi)容，從開始裁到裁完的過程，一個新的空間緩緩地通過讀者的互動誕生了，妙趣橫生。

除了紙的折疊之外，配合顏色、符號和圖形可以建立更豐富的層疊關系，可以說紙張的空間開發(fā)也是無限的。

3.綜合材料和特殊工藝是構成書籍立體的重要因素

使用綜合材料和特殊工藝也是開發(fā)書籍中空間的一個好手段。盡管這在現(xiàn)在的商業(yè)設計中并不是所有設計師能得以自由施展的天地，但卻是拓展空間很重要的因素，不同的材料可以出現(xiàn)不同的效果。如在幾頁硫酸紙上面印文字，每頁之間就會出現(xiàn)半透明的影子，虛實相間，有種很夢幻的立體感。使用木材或金屬做精裝書封面也可通過雕刻來直接增強封面的立體感，這些案例也都曾出現(xiàn)于市面。

特殊工藝包括凹凸印刷、3D立體印刷、變圖動畫印刷、壓膜、鏤空、鑲嵌、UV等，這些工藝都可以更進一步增強頁面和書籍各部位的多重立體空間效果。例如凹凸印刷，字從頁面中像浮雕一樣立起，從微觀看，由平面變成了立體，就像拔地而起的建筑一樣，出現(xiàn)了一個新的空間，增加讀者的觸覺感受。通過鏤空來展現(xiàn)新空間的例子更多，2003年名古屋國際平面設計會議（THE VISUALOUGE）的會刊，其中有4頁是展廳四層樓的平面圖和展位分布，設計師把每頁中的公共空間面積，通過模切技術鏤空成了展廳實際中央空間的形狀，當讀者把幾頁用手指撐起來時，4頁紙張層面交疊產(chǎn)生了立體空間，一個4層樓展廳的立體分布圖就這樣活靈活現(xiàn)地出現(xiàn)了。同樣通過鏤空的還有星空間畫廊為畫家高踽出版的畫集《標本》，畫冊使用了相當厚的硬卡紙，每頁都有畫家畫的一只同樣的熊貓卡通，胸腔全部通過模切鏤空，但每頁又有一個器官，這樣把十來頁疊在一起，就是一個掏空的空間，一個立體的熊貓胸腔，各個內(nèi)臟器官都出現(xiàn)了立體的分布。這樣利用紙張的厚度，再進行鏤空，通過重疊獲得深度，進而在書里面制造出了一個新的空間。

第2篇：三維空間范文

[關鍵詞]海報設計 三維空間

一、海報設計的三維空間概念

海報設計，我們第一直覺地就可以對其形象定位為平面的、可張貼的、帶有圖文信息的一種宣傳紙張。這種固有的概念在海報設計的當下也是作為一種主流的形態(tài)來被人們所認識和接受。每年許多國家舉辦的大型海報設計年展上的身影也大都是此類別的形態(tài)。設計師們所著迷的往往都是對這張平面二維的紙上進行大膽、富于創(chuàng)新形式的設計。對于我們所認知的海報從三維空間形態(tài)而言，平面二維海報作為一種主流的信息傳播媒介，有著它平面、單方向的信息靜態(tài)傳播等特點。

二、海報設計的三維空間表現(xiàn)形式

傳統(tǒng)海報的形態(tài)讓人直覺的形象定位在平面化可張貼形式，筆者對于其可能存在的空間上的三維表現(xiàn)的形式主要有以下一些總結和歸納分析：

1.海報的折面三維空間形式

打破單一的平面二維形態(tài)，將海報本身加以規(guī)律化地折疊，帶來視覺上的三維感受，平面海報的欣賞視角也隨著三維的轉折有了新的變化，受眾的閱讀也從單一的平面二維轉向更多的空間。

2.虛擬交互設計

在虛擬場景制作完成后，交互設計就成為虛擬展示的重點。交互設計是規(guī)劃和描述事物的行為方式，并是描述傳達這種行為的最有效形式。從用戶角度來說，交互設計是一種如何讓產(chǎn)品易用、有效并讓使用者愉悅的技術。虛擬互動藝術是虛擬現(xiàn)實展示設計區(qū)別于其它展示形式，最具有魅力的藝術形式。在虛擬家具展示空間中，參觀者與虛擬家具、虛擬展示場景可以進行互動，這種互動是實時的、非線性的。通過對互動按鈕的操作，參觀者可以查看虛擬家具的顏色、紋理及材質(zhì)信息，也可以通過互動得到企業(yè)回饋的產(chǎn)品的其他信息。如：家具的特定戶型搭配參考圖片、有關家具使用保養(yǎng)信息的視頻或聲音介紹、家具的個性化自主性空間搭配等。無論怎么設計，交互設計都必須要遵循兩個基本原則：一是易用性，二是用戶體驗性。在易用性方面要做到：交互設計不是設計師主觀意愿的表現(xiàn)，它必須以參觀者的行為意愿、行為方式、興趣等因素為基準，交互設計要滿足使用者的交流目地，交互頁面設計要合理易學、使用效率高。

參考文獻：

[1]王燕妮《數(shù)字化展示敬計研究》[D].成都：兩南交通人學，2005.

[2]吳詩中《數(shù)字時代展示設計的位移》.裝飾.2002.10

第3篇：三維空間范文

Abstract： The river is particularly important in the city's drainage system. In this paper， BP neural network is used to construct the river water level forecasting model from the macroscopic aspect. Through the model predicted value， it is displayed in the three-dimensional system to achieve the spatial distribution of disaster points in the city's waterlogged river. The advantages of the model： access to less data， high precision， can be a good simulation of rainstorm conditions in Kunming Panlongjiang Youguanqiao water level. The research results of this paper are helpful to the study of urban waterlogging.

關鍵詞： 三維系統(tǒng)；BP；城市內(nèi)澇；MATLAB；預測模型

Key words： three-dimensional system；BP；urban waterlogging；MATLAB；prediction model

中圖分類號：TV85 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）14-0181-03

0 引言

近年來，城市內(nèi)澇問題困擾著很多城市，城市河道漫堤對城市的內(nèi)澇影響較大，城市綜合流域排水模型系統(tǒng)（INFOWORKS ICM）現(xiàn)在正被中國大部分市政規(guī)劃部門應用于城市內(nèi)澇模擬評價中。INFOWORKS ICM要能精確地模擬城市內(nèi)澇的演進過程，河道水位數(shù)據(jù)必不可少。河道災害點在三維系統(tǒng)中的空間分布對城市防澇，防災預案的制定、災害點地下管線的規(guī)劃有著重要意義。

1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型的構建

宏觀的研究河道水位前人已經(jīng)做過很多成功的案例。在過去的二十年里，國際上許多學者開展了人工神經(jīng)網(wǎng)絡在城市內(nèi)澇防治中的相關研究。利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術對城市洪水，區(qū)域洪災，城市防澇進行了很多研究[1，2]。在預測方面Yen-Ming Chiang，et.al，L.See，et.al，通過一些實驗證實人工神經(jīng)網(wǎng)絡在實時洪水預測方面的能力[3，4]。Masoud Bakhtyari Kia等人選擇一片示范區(qū)域，將該區(qū)域的七個不同GIS圖層作為神經(jīng)網(wǎng)絡的入條件，將一個河道淹沒區(qū)空間分布作為輸出結果，模擬結果很好地反應了洪水淹沒情況[9]。人工神經(jīng)網(wǎng)絡是一種與人類神經(jīng)系統(tǒng)的信息處理相似的技術。神經(jīng)網(wǎng)絡包括很多種，最常用的一種為BP神經(jīng)網(wǎng)絡，它具有非常強的非線性映射能力，是一種前向網(wǎng)絡。怎樣獲取精度較高的內(nèi)河河道水位及在其災害點的三維可視化空間分布，對科學地分析城市內(nèi)澇具有一定意義。

1.1 數(shù)據(jù)的收集

本研究采用了大量GIS類型數(shù)據(jù)，首先采集了盤龍江沿岸1：500地形以及影像數(shù)據(jù)，同時經(jīng)過2個月的采集收集了盤龍江沿岸220個排水口數(shù)據(jù)，這些排水口在雨季都向盤龍江排出雨水，對盤龍江雨天的河道水位造成一定影響，排水口的普查情況在GIS系統(tǒng)中的分布圖如圖1。

降雨水位數(shù)據(jù)選取了：金殿水庫站、茨壩站、松華鄉(xiāng)站、鼓樓站、雙龍鄉(xiāng)站，對昆明市盤龍江昆明水文站油管橋段影響較大的幾個降雨觀測站（見圖2）。

收集了從7月18日13時到7月19日23時的降雨數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)覆蓋了整個洪水的淹沒過程， ANDREW P. DUNCAN等（2012）使用氣象雷達和降雨數(shù)據(jù)建立神經(jīng)網(wǎng)絡模型實現(xiàn)了實時洪水預測[5，6，7]，運用降雨數(shù)據(jù)模擬洪水具有合理性和可行性。水位數(shù)據(jù)為盤龍江昆明水文站油管橋的監(jiān)測數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)時間跨度為從7月18日13時到7月19日23時的每小時水位數(shù)據(jù)。

1.2 模型的建立

本文建立以下BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型，模型結構如圖3。

神經(jīng)網(wǎng)絡的建模過程主要包括：數(shù)據(jù)前處理、選擇充分的模式輸入、確定適當?shù)木W(wǎng)絡拓撲結構以及參數(shù)初始化和模型檢驗。本文所用的訓練函數(shù)：BP網(wǎng)絡的學習算法選擇trainlm Levenberg-Marquardt反向傳播算法訓練函數(shù)，傳輸函數(shù)隱含層為tan-sigmoid、輸出層為purelin為線性函數(shù)，purelin（X）函數(shù)比較簡單，輸出就等于輸入。

經(jīng)過多次反復的試錯加減隱含層神經(jīng)元個數(shù)，對比他們的學習結果得到最佳的隱含層節(jié)點數(shù)為10，學習因子為0.04，目標誤差為1e-6，最大迭代次數(shù)設置為5000次，訓練的結果不錯。

1.3 模型的運行結果

加入排水知識的管線數(shù)據(jù)后，神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型的河道水位與實際河道水位的對比如圖4。從圖4可以看出神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型可以很好地模擬河道水位[8，9]。

通過建立BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型，實現(xiàn)人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型與城市河道系統(tǒng)的耦合，對輸入條件進行了網(wǎng)絡自學習、模擬和訓練，通過上述工作，對昆明市主城區(qū)盤龍江昆明水文站2013年7月19日前后35小時內(nèi)暴雨水位進行預測，研究結果表明，上述方法能夠很好地模擬河道水位變化情況，模擬結果在內(nèi)澇水位時間分布上與歷史記錄基本趨同，因此本研究能夠為預測城市內(nèi)河水位過程提供幫助。

2 三維系統(tǒng)

StampGIS是國際領先的具有完全自主知識產(chǎn)權的大型3D GIS平臺軟件，其在精細化大場景渲染、真實美觀的可視化效果、地上地下一體化、海量空間數(shù)據(jù)管理、三維數(shù)據(jù)全要素實時在線更新和三維地下管線自動化生成等方面具有核心技術競爭優(yōu)勢，支持傾斜攝影測量數(shù)據(jù)、支持BIM數(shù)據(jù)、分布式部署、物聯(lián)網(wǎng)集成和云計算架構，可無縫聚合ArcGIS、天地圖等第三方服務。平臺采用開放的軟件架構體系，可實現(xiàn)開發(fā)環(huán)境（SDK）與運行環(huán)境（RunTime）的統(tǒng)一，并提供豐富的二次開發(fā)接口（COM）。

StampGIS系列軟件及三維數(shù)據(jù)生產(chǎn)工藝已廣泛應用于數(shù)字城市、城鄉(xiāng)規(guī)劃、市政管線、數(shù)字營房、高速公路、城市交通和數(shù)字礦山等領域，在StampGIS中表達河道水位災害點的分布較為直觀。本文通過神經(jīng)網(wǎng)絡預測的河道水位點，比較現(xiàn)實河堤數(shù)據(jù)，來判斷河道是否漫堤，即是否為災害點。加入河道水位點的三維空間分布如圖6。當城市進入暴雨期時，水位監(jiān)測點的水位高程超過河堤高程，即為城市內(nèi)河的在災害點。

3 結束語

本文從神經(jīng)網(wǎng)絡模型入手，運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡的預測功能來預測河道的水位數(shù)據(jù)，結合河堤數(shù)據(jù)從而判斷盤龍江沿岸的災害點。再結合三維信息系統(tǒng)軟件制作水位災害點的分布圖，使得理論研究的成果能夠直觀地表現(xiàn)出來。本文限于盤龍江沿岸水位點數(shù)據(jù)，水位點只獲取了油管橋一點。后期可以根據(jù)需要制作河道水位淹沒點專題地圖，使其成果應用于昆明的實際生活。我國由于城市排水管網(wǎng)水力模型的構建起步較晚，基礎數(shù)據(jù)的不足及普查數(shù)據(jù)的精度問題使得建立模型的精確度不高，模擬效果不理想。在城市內(nèi)澇研究中人工神經(jīng)網(wǎng)絡需要的數(shù)據(jù)少，預測精確度高，它的引入可以解決宏觀的河道水位預測。但人工神經(jīng)網(wǎng)絡自身還存在一些不完善的地方需要進一步研究進行完善。相信神經(jīng)網(wǎng)絡與三維系統(tǒng)的結合可以很好地服務于城市內(nèi)澇研究。

參考文獻：

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[2]Jeng-Chung Chen， Shu-Kuang Ning， Ho-Wen Chen and Ching-Sung Shu. Flooding probability of urban area estimated by decisiontree and artificial neural networks[J]. Journal of Hydroinformatics， 2008（10）：57-67.

[3]Yen-Ming Chiang， Li-Chiu Chang， Meng-Jung Tsai， Yi-Fung Wang， and Fi-John Chang. Dynamic neural networks for real-time water level predictions of sewerage systems-covering gauged and ungauged sites[J]. Hydrol. Earth Syst. Sci.， 2010（14）：1309-1319.

[4]L. See， S. Corne， M. Dougherty， S. Openshaw. Some Initial Experiments with Neural Network Models of Flood Forecasting on the River Ouse[J]. GeoComputation '97 & SIRC '97， 1997：15-22.

[5]Masoud Bakhtyari Kia，Saied Pirasteh，Biswajeet Pradhan，Ahmad Rodzi Mahmud，Wan Nor Azmin Sulaiman，Abbas Moradi. An artificial neural network model for flood simulation using GIS：Johor River Basin， Malaysia [J]. Environ Earth Sci， 2011：DOI 10.1007/s12665-011-1504-z.

[6]ANDREW P. DUNCAN， ALBERT S. CHEN， EDWARD C. KEEDWELL， SLOBODAN DJORDJEVI & DRAGAN A. SAVI. Urban flood prediction in real-time from weather radar and rainfall data using artificial neural networks [J]. IAHS Red Book， 2012：1-6.

[7]T必波，張伶俐，陳艷.BP神經(jīng)網(wǎng)絡在洪流預報中的應用[J].重慶工學院學報，2008，22（7）：117-128.

第4篇：三維空間范文

關鍵詞：有源電力濾波器； 三相四橋臂； 三維空間矢量脈寬調(diào)制； 諧波電流

中圖分類號：TN713 文獻標識碼：A 文章編號：1004-373X(2011)24-0037-04

Research of Three-dimensional Space Vector Modulation for Active Power Filter with Four-leg

MO Zhi-lu

(Beijing Logintel Science & Technology Development Co., Ltd, Beijing 100055, China)

Abstract： APF with three-phase four-leg topological structure can suppress harmonic currents and compensate three-phase unbalance. The topological structure of the system isintroduced. The control strategy of APF was obtained based on the modeling analysis of the four-leg voltage-source converter. The three-dimensional space vector modulation (3D-SVM) for APF is also analyzed in detail. An experimental prototype was built. The experimental results validate that the control strategy and 3D-SVM is correct and effective.

Keywords： active power filter (APF); three-phase four-leg topological structure; three-dimensional space vector modulation (3D-SVM); harmonic current

0 引 言

隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，各種非線性負載在電力系統(tǒng)中得到廣泛應用，使得電網(wǎng)中的諧波污染越來越嚴重。同時，現(xiàn)代高科技工業(yè)對供電質(zhì)量提出了更高的要求。因此，如何抑制諧波已成為電力系統(tǒng)亟待解決的問題。有源電力濾波器（Active Power Filter，APF）作為一項抑制諧波的有效措施被廣泛研究和應用［1］，它從補償對象中檢測出諧波電流分量，然后由補償裝置向電網(wǎng)注入一個與該諧波電流極性相反，大小相等的補償電流，從而達到消除諧波電流的目的［2-3］。

目前，三相三線制APF及技術較為成熟，已在實際系統(tǒng)中得到應用，而三相四線制APF的研究相對落后，但在我國民用住宅和工廠用電中三相四線制系統(tǒng)廣為應用，其中諧波和不平衡問題非常嚴重，因此對三相四線制APF的研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。三相四線制APF與三相三線制APF的根本區(qū)別在于對中線電流的控制。根據(jù)中線電流補償方式的不同，三相四線制APF分為三橋臂和四橋臂兩種拓撲結構。由于四橋臂APF對中線電流進行直接控制，故補償效果優(yōu)于三橋臂的間接控制效果，但由于四橋臂APF增加了一對橋臂，使控制變得相對復雜［4］。

本文針對四橋臂拓撲結構的APF展開研究，通過對四橋臂電壓型變換器進行建模分析，得到了APF的控制策略。詳細介紹了APF的三維空間矢量脈寬調(diào)制法（3D-SVM），最后在實驗樣機上進行了實驗研究。

1 系統(tǒng)模型

三相四橋臂結構的APF主電路結構如圖1所示，ea，eb，ec為電源的三相電壓；iaf，ibf，icf，inf為APF的輸出電流；L，Ln為連接電感，ua，ub，uc，un為APF的輸出等效電壓；C為直流母線電容。

根據(jù)基爾霍夫電路定律可得，APF在abc三相靜止坐標下的方程為［5］：Ldiafdt+ea－Lndinfdt=ua－un=uan

Ldibfdt+eb－Lndinfdt=ub－un=ubn

Ldicfdt+ec－Lndinfdt=uc－un=ucn

（1） 方程左右同時乘以矩陣：Cabc_αβ0=231－12－12

032－32

121212

（2） 可得APF在αβ0坐標系下的方程為：Ldiαfdt

diβfdt

di0fdt+eα

eβ

e0+Ln0

3di0fdt=uαn

uβn

u0n

（3） 把方程離散化（采樣周期為T），通過計算得到APF的控制器為：uαn(k+1)=LT［i*αf(k)－iαf(k)］－uαn(k)+2eα(k)

uβn(k+1)=LT［i*βf(k)－iβf(k)］－uβn(k)+2eβ(k)

u0n(k+1)=L+3LnT［i*0f(k)－i0f(k)］－

u0n(k)+2e0(k)

（4）式中i*αf，i*βf，i*0f是參考電流。

2 三維空間矢量調(diào)制

與SPWM調(diào)制相比，空間矢量調(diào)制有直流電壓利用率高，便于數(shù)字化實現(xiàn)等優(yōu)點［6］，所以本文采用空間矢量調(diào)制生成觸發(fā)脈沖。

在四橋臂變換器中，共有16種開關組合，把abc坐標下的端點電壓變換到αβ0坐標下，得到三維空間矢量示意圖。如圖2（a）所示，圖中：xxxx表示開關組合，從左到右依次表示a，b，c及中相橋臂的開關狀態(tài)，p表示上橋臂導通、下橋臂關斷；n表示上橋臂關斷、下橋臂導通。根據(jù)u0n的不同取值，16個開關向量分為7層。

對于三維空間矢量調(diào)制，開關向量的選擇可以通過以下2個步驟實現(xiàn)：

（1） 六邊形棱柱可以分成6個三角形棱柱，它們的編號如圖2（c）所示。根據(jù)參考向量在αβ平面上的投影，確定選擇哪一個三角形棱柱；

（2） 根據(jù)三角形棱柱中的開關向量（6個非零開關向量和2個零開關向量），可把每個三角形棱柱分為4個四面體，每個四面體中有3個非零開關向量和2個零開關向量。圖3所示為其中一個三角形棱柱中的4個四面體。

圖3 其中一個三角形棱柱中的四面體從圖中可以看出，每一個四面體中，uan，ubn，ucn的符號只有一個臺階的變化（即只從0變?yōu)椋蛘邚?變?yōu)椋?，因此當用同一個四面體中的非零開關向量來綜合得到參考向量時，變換器的環(huán)流能量最小。只要確定參考向量屬于哪一個四面體就可確定選用哪幾個開關向量來綜合得到參考向量。

三維空間矢量調(diào)制通過把參考向量投影到對應的開關向量上，以計算每個開關向量的作用時間。如：當參考向量處于其中一個三角形棱柱中的四面體1時，如圖3（a）所示，可以采用的5個開關向量分別是V1 = ［pnnn］，V2 = ［pnnp］，V3=［ppnp］和V0=［pppp,nnnn］。設參考向量的坐標為:Vref=［Vα_ref Vβ_ref V0_ref］

（5） 由于:Vref=d1V1+d2V2+d3V3

（6）式中d1，d2，d3分別表示在開關周期內(nèi)各非零開關向量所對應的作用時間。

于是可以解得:d1

d2

d3=1Vg63033

66－22－33

020Vα_ref

Vβ_ref

V0_ref

（7）式中Vg是直流母線電壓。

零開關向量的作用時間為:d0=1－d1－d2－d3

（8） 當參考向量處于其他四面體中時，可以采用相同的方法計算開關向量的作用時間。

當計算出四面體中非零開關向量的作用時間計算以后，緊接著就是選定開關向量的作用順序。開關向量的作用順序分為2類，第1類用兩個零開關向量；第2類只用一個零開關向量。每一類又可以分為4種方法：a，上升沿對齊；b，下降沿對齊；c，左右對稱；d，交錯順序。第一類c方法具有諧波含量最小的優(yōu)點，因此本文采用第一類c方法。

綜上所述，三維空間矢量調(diào)制的流程框圖如圖4所示。

3 直流母線電壓控制

在APF正常運行的時候，必須對直流母線電壓進行控制，使得電壓恒定于設定值。由于APF工作的時候總是存在開關損耗、電感發(fā)熱損耗等，因此要維持直流電壓恒定，必須持續(xù)地給直流電容供給能量，該能量應與APF正常工作的損耗相等。這可以通過從電網(wǎng)吸取基波正序有功電流來實現(xiàn)［7］，APF直流電壓的控制框圖如圖5所示。

首先采用ip-iq法求出電網(wǎng)電壓的基波正序分量，然后與PI控制器的輸出相乘，得到應該從電網(wǎng)吸收的基波正序有功電流，此電流的大小由PI控制器自動調(diào)節(jié)。

4 實驗驗證

為了驗證控制策略和調(diào)制方法的正確性和有效性，搭建了一臺實驗樣機，樣機的三相電感和中線電感分別為4.3 mH和1.8 mH，采樣頻率為10 kHz，開關頻率為5 kHz。

投入APF之前的電源電流波形如圖6所示。圖中，ISa，ISb，ISc，ISn分別是a相、b相、c相、中線n的電流。從圖可以看出，n的最大值接近5 A；a相、b相、c相電流的THD分別是16.06%，12.54%，15.17%。投入APF之后電源電流波形如圖7所示。

圖6 投入APF之前的電源電流波形此時，n接近0A；a相、b相、c相電流的THD分別是5.75%，4.11%，3.97%?？梢?，投入APF之后，取得了很好的諧波補償效果，且基本上糾正了系統(tǒng)的不平衡。

5 結 語

介紹了四橋臂結構的APF，通過對四橋臂電壓型變換器進行建模分析得到了APF的控制策略。詳細分析了APF的三維空間矢量脈寬調(diào)制法；最后進行了實驗研究。其結果，驗證了控制策略和調(diào)制方法的有效性和正確性，實驗系統(tǒng)具有優(yōu)越的諧波抑制和不平衡補償性能。

參 考 文 獻

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第5篇：三維空間范文

那么要如何在設計中體現(xiàn)“二維平面”和“三維空間”的關系呢?我們從兩個方面來探索:第一，從狹義的那層意思來說，也就是在一個二維的空間中組織各個設計元素的關系，利用平面設計的各種手法去提煉各元素，使作品在感官上更加富有視覺沖擊力。第二，從廣義的角度來闡述，其實從這個角度就不僅僅只是在一個“二維”的空間中去組織所用的元素、去設計。也可以說是“后期”的工作，但是這個“后期”并不是說是等到設計成品以后才考慮的事情，它必須是在整個設計開始的時候，也就是構思的時候就必須要考慮到的。因為這就得要設計師考慮到這個成品的用途，它不僅僅是客戶的設計要求，我們需要更廣地聯(lián)系到設計好成品后與其它為同類商品所設計的成品的競爭力。

二、利用構成的手法體現(xiàn)“三維空間”

“二維”空間中表現(xiàn)的手法，這個的手法是平面設計的基本手法，也就是平面構成的概念:構成是利用點、線、面通過一定的視覺法則和規(guī)律組合成具有形式美的圖形方法。利用構成手法產(chǎn)生的圖像錯覺可以造成在視覺上有空間的感覺。

(一)利用對比方法

怎樣利用平構的手法體現(xiàn)“空間”呢?我們可以用以下幾種方法去考查:和諧、對比、對稱、平衡、比例、重心、節(jié)奏、韻律。而具體的我們則要抓住“點”“線”“面”這三個方面的運用，用以體現(xiàn)自己想要表現(xiàn)視覺上的感受。而平面構成的具體的方法有:漸變、重復、近似、骨格、發(fā)射、特異、對比、密集、肌理、圖與底、打散、韻律、分割、平衡等等。下面著重來探討“對比”方法，因為如本文開頭所闡述:“這個世界是聯(lián)系的世界，每件事物并不是孤立存在的，因此一件平面作品也是一樣。它一定與其他的作品有聯(lián)系。至少在安放這件作品的同一個環(huán)境中的其他作品有聯(lián)系?！本鸵脤Ρ鹊氖址ㄊ惯@些在不同平面上的東西在他們所在的空間中更加突出。對比有時候是形態(tài)上的對比，有時是色彩和質(zhì)感的對比。對比可產(chǎn)生明朗、肯定、強烈的視覺效果，給人深刻的印象。在自然界充滿了對比，天地、陸海、紅花綠葉都是對比的現(xiàn)象，構成對比的關系，包括:大小、明暗、銳鈍、輕重等。需要注意的是:在對比的使用中，要求統(tǒng)一的整體感，視覺要素的各方面要有一定總的趨勢，有一個重點，相互烘托。如果處處對比，反而強調(diào)不出對比的因素。［2］

(二)利用圖與底關系

在一個二維平面中比較能容易讓人感覺空間存在的還有“圖—底”的關系，第一個對于“圖—底”之間的轉換關系進行系統(tǒng)研究的人是魯賓。魯賓在自己的研究中指出，在一定特定的式樣中，研究是哪些因素促使某些單位被看作是處于基底面的上方的“圖形”。這個因素就是:凡是被封閉的面，都容易被看成“圖”，而封閉這個面的另外一個面總是被看成“基底”。這個因素中其實還包括著另外一個因素，這就是:在特定的條件下，面積較小的面總是被看作“圖”，而面積較大的面總是被看成“底”。［3］圖與底存在一種對比、襯托的關系。在自然界中藍天與白云、紅花與綠葉都反映了一種對比與襯托的關系。在平面設計中圖與底是密不可分的關系，有時是反轉的關系。利用圖與底的關系也可以體現(xiàn)一種空間感，利用圖與底的關系首先傳達給觀者的主要信息，也就是設計者自己想要突出表現(xiàn)的元素。利用好以上這些平面構成的手法就比較容易創(chuàng)意出好的平面設計作品來。至少在這個“二維”的空間中有主次有陪襯作用。使觀者更直觀地得到其中主要要傳達的信息。

三、“二維平面”在“三維空間”中的相對性

廣義的角度中所提到的“多維”空間的概念，其實涉及到一種空間的安排，在“二維”中使用的設計手法，其實在一定程度也是可以運用的，如“點”“線”“面”的安排，其實這時候的“點”“線”“面”是相對的，比如在一段繁華的商業(yè)街道上，每個店面的招牌相對于這個街道的空間就像是“點”，它們所組成的集合也就相對成為了“線”，{BFGQ而在這個街道的空間中就有無數(shù)個不同的“二維”平面所構成。而如果我們要設計一個店面的招牌燈箱廣告就必須把這個招牌看成是這個街道空間里的“點”，利用對比、圖底關系等方法去設計它，把這個空間里的其他“招牌”當成是參照物。如果周圍環(huán)境的色彩都是很鮮艷的色塊組成，那么這個招牌在色調(diào)上就可以選用對比度弱些的色彩，反之則亦然。其實在這層廣義上的主要意思也就是一種整體空間的設計能力，說到這里肯定有人會說那這不是跟室內(nèi)設計一樣了，其實不然，這不是室內(nèi)設計，因為它說設計的內(nèi)容是把多個“二維平面”組織起來，當成是一個整體的各個元素，是相對的整體。比如說一個產(chǎn)品的紙盒包裝，把這個紙盒包裝展開，它就成了一個二維的平面，在這個平面中各設計元素相對的“整體”就是這個展開的紙盒包裝，把這個紙盒包裝折好后，就會成為多個面。假設這個紙盒是個簡單的六面體，那么這幾個面相對的整體就是這個紙盒本身了，在意思上就得到擴大和延伸了，這就是相對的概念。再延伸下去那就要和它擺在一個貨架上的其他紙盒包裝做對比了。在空間的意思上也就更加擴大了，這也正是視覺傳達所主要表現(xiàn)的內(nèi)容。因為我們生活的環(huán)境是個三維的空間，視覺傳達是向人們展示一個整體的視覺效果，并不是單單的一個圖形、一個元素，那么就不僅僅從一個“二維”中去考慮，這也就是企業(yè)為什么需要VI視覺識別系統(tǒng)設計的原因了。因為VI設計可以把企業(yè)包裝成一個立體的形象向外展示。這也是前面為什么把平面設計分成狹義和廣義兩層意思來說明了。視覺傳達的“空間”概念在展示設計、導向設計都具有重要的作用，一個成功的展示給人的視覺感受，是個立體的、多維的視覺感受，不僅僅是一個面的效果，它可以把一個視覺系統(tǒng)的有效地傳達出來。

四、總結

第6篇：三維空間范文

關鍵詞：平面，語匯，室內(nèi)設計，建筑立面

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

我們的眼睛時時刻刻在接受著信息，事物進入我們的大腦中形成許多二維影像。小到日常生活用品，大到一座城市，通常我們會通過事物的各個面來認識它們。那么，設計師必然會在事物的二維平面上用心，從而更好的傳達自己的設計理念。建筑或者室內(nèi)界面的設計從基礎上來說就是平面設計。平面設計（graphic design）的定義泛指具有藝術性和專業(yè)性，以“視覺”作為溝通和表現(xiàn)的方式，透過多種方式來創(chuàng)造并結合符號、圖片和文字，借此做出用來表達想法和訊息的視覺表現(xiàn)。平面設計師會利用字體排版、視覺藝術、版面等方面的專業(yè)技巧來達成創(chuàng)作計劃的目的。平面設計中要遵循如下原則：

重心：畫面的中心點，就是視覺的重心點。畫面圖像的輪廓變化，圖形的聚散，色彩或明暗的分布都可對視覺中心產(chǎn)生影像；

對稱：假定在圖形的中央設定一條垂直線，將圖形分為相等的左右兩個部分，其左右兩部分的圖形完全相等，這就是對稱圖；

節(jié)奏：節(jié)奏是具有時間感的，用于在構成設計上指以同一要素連續(xù)重復時所產(chǎn)生的運動感；

和諧：從狹義上理解，和諧的平面設計是統(tǒng)一與對比。廣義上理解，和諧是指在判斷兩種以上的要素，或部分與部分的相互關系時，各部分給我們的感覺和意識是一種整體協(xié)調(diào)的關系；

平衡：從物理上理解指的是重量關系。在平面設計中指的是根據(jù)圖像的形量、大小、輕重、色彩和材質(zhì)的分布作用與視覺判斷上的平衡；

比例：是指部分與部分，或部分與全體之間的數(shù)量關系。比例是構成設計中一切單位大小以及各單位間編排組合的重要因素；

韻律：由有規(guī)律變化的形象或色彩間以數(shù)比、等比等方式處理排列，使之產(chǎn)生如音樂般的律動感，成為韻律。

1.室內(nèi)設計界面中的平面語匯

室內(nèi)界面的平面設計中，和諧、平衡、對稱、比例、重心、韻律、節(jié)奏等處理手法時常被運用。然而，不同于單純的平面設計，室內(nèi)六個界面的處理往往需要考慮到材質(zhì)、色彩、光影、空間整體構成感以及該平面在空間中與其他平面的位置關系，所以在設計室內(nèi)各個界面時，影響平面語匯選擇的因素眾多。首先，平面設計原則在室內(nèi)各個界面的應用取決于空間屬性。在嚴肅的空間中，設計師常常采用對稱手法作為室內(nèi)墻面、頂面的設計原則；在活潑的空間中，韻律和節(jié)奏的處理手法得到了更多的應用。例如衛(wèi)斯理學生活動中心（如圖）。衛(wèi)斯理

學生活動中心的建筑立面除了簡潔的大玻璃采光外均采用紅色灰色兩種顏色的磚來建成，設計師將兩種磚按照一定的模數(shù)規(guī)律排布，使墻面擁有律動感。局部建筑外表皮利用鋼管有疏密的懸掛，形成節(jié)奏和秩序感。以下圖的室內(nèi)長廊為例，設計師在長廊兩側墻面上以發(fā)光圓片作為元素，形成律動的點，即裝飾了墻面又具有空間引導作用，打破了狹長走廊給人帶來的壓迫感，為室內(nèi)空間營造了輕松的氛圍。

再談色彩，室內(nèi)平面的色彩豐富程度與建筑自身和建筑的功能性質(zhì)有關。建筑自身因素涵蓋建筑的材質(zhì)、色彩以及建筑的形體，與此同時，建筑的材質(zhì)與建筑的色彩兩者之間又存在著直接的聯(lián)系。建筑的色彩與室內(nèi)的色彩存在兩種最直接的聯(lián)系，即相互統(tǒng)一和相互背馳。在此，筆者以麻省理工學院的史塔特科技中心和妹島和世的新美術館為例展開闡述。史塔特科技中心建筑設計由建筑大師弗蘭克?蓋里執(zhí)筆。整棟建筑給人極強的幾何感，各種扭曲的體塊相互穿插，加上局部超反光的材質(zhì)使建筑呈現(xiàn)出異形和超現(xiàn)代的狀態(tài)。這種建筑外形也順其自然的帶來了豐富的室內(nèi)空間。因此，史塔特科技中心的室內(nèi)不只是存在相互垂直的面，還有各種相互斜交的面，因此室內(nèi)的界面本身就有了許多形狀，即界面自身已經(jīng)成為某種圖形。在這些前提下，史塔特科技中心室內(nèi)出現(xiàn)的純粹色彩裝飾似乎就是這座大師作品的最好選擇了。在這里，紅黃藍黑以及其鄰近色是建筑室內(nèi)平面的全部裝飾語言。因為空間的復雜性，變化室內(nèi)各個面的材質(zhì)顯得沒有必要。按照墻面劃分，每個面是一種顏色，形成紅色等顏色的不同圖形?？此坪唵?，其實色彩之間存在著適宜的比例關系。

與史塔特科技中心不同，妹島和世的新美術館建筑與室內(nèi)都保持著極為統(tǒng)一的白色。在展館部分，白色的頂面墻面貫穿始終，給人很純粹的感覺。受其作為展覽空間的空間性質(zhì)約束，新美術館自身裝飾語言被簡化。

再說到室內(nèi)光影在平面設計中起到的作用。光不是實體的存在，但是光可以形成色彩、紋樣、明暗等多種平面語匯。當設計師運用到投影時還可以形成動態(tài)的平面裝飾效果，用于營造特殊的空間效果。常州大酒店大堂吧設計就運用光影作為室內(nèi)墻面的平面語匯（如下圖右一）。設計師巧妙地利用背投光，結合自然的樹枝形態(tài)，成功營造出神似中國水墨畫般的朦朧美感，以光為底，以影為圖，師法自然，妙趣橫生。

不論是色彩、材質(zhì)還是光影，室內(nèi)的平面設計必然不是單一面的設計而是多個相關聯(lián)面的設計。這種關聯(lián)性既包括相鄰面的直接關系還包括面之間的呼應關系，甚至是平面與整棟建筑或周邊環(huán)境的關系。例如，美國猶太人大屠殺紀念館室內(nèi)設計利用了面的延續(xù)。美國猶太人大屠殺紀念館中一個展廳的各個立面和地面上出現(xiàn)連續(xù)的黑色線條，有粗細變化，不斷的蔓延并在局部面上形成黑色圖形，給人連綿不斷的黑色感覺，制造悲愴、支離破碎的氣氛。這種連續(xù)的面往往能夠營造統(tǒng)一性和整體性，可用于加強某種空間感受。因此，室內(nèi)平面設計是整體設計，是統(tǒng)籌考慮環(huán)境、建筑、室內(nèi)空間功能等多種因素下的產(chǎn)品。

2.建筑立面設計中的平面語匯

建筑中的各個面不僅需要考慮美學上的構圖，還要考慮建筑的功能，如采光、視線、防風隔水等。伴隨著城市現(xiàn)代化進程的加快，摩天大樓數(shù)量增多，建筑立面的尺度也加大。商業(yè)建筑在現(xiàn)代化進程中的發(fā)展速度最快。美國紐約第五大道匯集了世界上眾多的奢侈品牌的總店及旗艦店，它們可以作為成功商業(yè)建筑立面形式的代表。筆者以第五大道某些商業(yè)建筑作為研究對象，分析其臨街立面設計形式中二維語匯。

2.1構圖類

如上圖所示，這類立面設計偏向于平面圖形的分割，通過平面構成和色彩、材質(zhì)的組合實現(xiàn)立面效果。由于建筑縱向的尺度較大，所以立面中常采用長方形為基本圖形進行構成。設計師想要建筑立面達到良好的視覺效果，需要讓組合圖形之間以及組合圖形與街道之間保持合適的比例尺度。除此之外，仍要考慮人的視線，保證人在可能的觀察距離和觀察高度內(nèi)得到良好的視覺效果。方法一：保持統(tǒng)一，將整個立面作為一個平面圖形（如上圖左二）；方法二：兩段式。親近人的尺度內(nèi)為一個平面構成，其它部分為另一個平面構成（如上圖右二）。

2.2視錯覺類

第7篇：三維空間范文

關鍵詞：埃舍爾；三維空間；二維空間；平面；設計；創(chuàng)意

中圖分類號：J05 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5312（2013）32-0093-01

一、摩里茨?科奈里斯?埃舍爾埃舍爾簡介

埃舍爾是三維空間圖畫的創(chuàng)始者，他稱自己是一個“圖形藝術家”。1898年7月17日出生于荷蘭北部的Leeuwarden，但他早年的歲月主要是在Arnhem渡過的。埃舍爾的小學和中學成績十分糟糕。但他堅持學習繪畫、鋼琴和木工直至13歲。1919年，埃舍爾又到Arnhem建筑與裝飾藝術學院學習建筑。對建筑的學習，不僅豐富了他的物理和數(shù)學知識，同時也培養(yǎng)了他精湛嚴謹?shù)拿枥L技能。當然，埃舍爾的興趣，仍然在于繪畫。學院里的一位教授，荷蘭藝術家Samuel Jessurun de 發(fā)現(xiàn)了他的才華，并建議他改學版畫。自1919-1922年，埃舍爾在Mesquita的指導下研究了各種材料的版畫技巧。

青年時期的埃合爾是一位喜愛大自然的藝術家。1922年畢業(yè)后，他在意大利和西班牙進行旅行，在這些年月里，他經(jīng)常徒步旅行在南意大利的田野與山間，沉迷于古羅馬的文化遺跡和中世紀基督教的藝術中，平面鑲嵌畫的裝飾風格給了他深刻的影響。法西斯執(zhí)政以后，埃舍爾不愿繼續(xù)留在意大利，1935年7月移居瑞士，此后不久，他又作了一次“研究性”的旅行，他搭乘貨船，沿著意大利和西班牙的海岸進行考察，除了進行風景寫生以外，他還特別到清真寺對摩爾人的嵌瓷圖案作了詳細的調(diào)查記錄。于1941年重返荷蘭。1972年逝世于荷蘭拉倫城。

二、埃舍爾創(chuàng)作特點探析

（一）不一樣的世界

埃舍爾是一名特立獨行的藝術家。他的許多版畫都源于悖論、幻覺和雙重意義，他努力追求圖景的完備而不顧及它們的不一致，或者說讓那些不可能同時在場者同時在場。他貢獻的不僅僅是繪畫，而是一個名叫埃舍爾的視覺世界。人們自覺不自覺會從他有圖案特點的作品中分心，關注他眼中的那個世界究竟是什么。明明是轉向二樓的樓梯不知為何又轉回到了一樓，鳥兒在不斷的變化中不知為何卻突然變成了魚兒，這些圖畫就是埃舍爾所描繪的幻想的異次元空間，它具有不可思議的魔力，征服著每個人的心靈。

埃舍爾雖然是一位圖形藝術家，但他不單是以一個藝術家的方式思考。他的思維、創(chuàng)作方式，更像是一位一絲不茍的科學家。與其他的藝術家不同，埃舍爾不是要表達情感，而是在表達理念。但他卻是要用藝術家習慣用來表達情感的工具來表達理念，這使得他的藝術別具一格。這完全不像是藝術家的做法，更像是科學家。埃舍爾曾說自己不會畫畫。因為那些作品在他看來，不是出于憑空的想象，而是出于自己的思維理念，用科學家的術語來說，是推導出來的結論。當他的創(chuàng)作中需要具體形象的時候，他總是要從現(xiàn)實中尋找比對，他作品中的許多建筑和風景，都是從以前的寫生稿中演化推導出來的。在埃舍爾創(chuàng)作的諸多以球面反射鏡為題材的作品中，他所描繪的不僅是數(shù)學意義上的反射球，也是埃舍爾在觀察反射球中的自己。

（二）二維還是三維

埃舍爾注意到我們的現(xiàn)實生活是三維的，而所有平面藝術的載體都是二維的。我們看一幅超寫實的風景畫，仿佛看到了真實的三維的風景，但是這幅畫本身卻是二維的。埃舍爾發(fā)覺這件事情很奇怪，為什么我們可以通過一個二維的畫布看到三維的景象？恐怕許多藝術家都思考過，不過，埃舍爾卻理解的更深刻。他認為，在現(xiàn)實世界和它的平面表達之間，存在著一個未知的矛盾，使得二維和三維之間并不能構成絕對的一一對應，在二維平面中所表達的，只能是現(xiàn)實空間中實際物體的一部分，而我們的大腦就是通過這個部分來想象其完整的情形的。這還沒有結束，埃舍爾進一步想到，既然我們可以把畫布上一個不存在的物體想象成為現(xiàn)實中存在的物體，那么，我們是否有可能在畫布上制造一個看似三維但在現(xiàn)實三維空間中又不可能存在的物體呢？事實上，他成功了。

埃舍爾的作品表達了他最深遂的思想，在二維的畫面上營造出不可能存在的三維世界。這種不可能的世界大體上可以分為兩類，一種是同一個畫面中出現(xiàn)了多種透視關系，另一種是在二維畫面中營造出在現(xiàn)實三維世界中矛盾的效果。他一生都在探索和擴展平面表達的可能性。二維是埃舍爾創(chuàng)作時借助的一種途徑。而他所表達出的三維是一個最具有變化和富有想象的空間。由于這種幻象是如此的順理成章，不容置疑，這種不可能便造就了美。

埃舍爾的畫用到了凸和凹、上行和下行、俯視與平視等透視的相對性，同時在一幅畫中把在物理學、建筑學以及不同視點看起來自相矛盾的空間和建筑的視覺特征混在一起，創(chuàng)造了一個充滿理性的魔法世界，一個只可能存在于二維畫紙上，卻不可能存在于三維的現(xiàn)實中的奇妙世界。他畫得越真實，越清晰，我們就越迷惑，他在畫紙上創(chuàng)造的世界越復雜，我們的迷惑就越大。埃舍爾在二維平面空間中創(chuàng)造出了大量超現(xiàn)實，超平面的作品。在常人看來，理性地思考與感性的想象似乎是對立的，但在埃舍爾看來，這兩者的由矛盾轉為結合正是這一騙術成功的原因。埃舍爾意識到人類思維在基本方式上可能存在永遠無法自我超越的天性。在我們信以為真的瞬間中，不可能的世界在視覺中是存在的，魔法成功了。

最后，恩斯特這樣評價了埃舍爾：埃舍爾的藝術表現(xiàn)了他終其一生對現(xiàn)實的禮贊，以其舉世無雙的才分，將他本能地從自然形式的圖案和韻律中、從隱匿于空間自身結構的內(nèi)在可能性中感受到的充滿數(shù)學奇跡的恢宏設計以視覺形式再現(xiàn)出來。埃舍爾一次又一次地向人們展示了他的不可能世界，讓人們耳目一新，與他分享給他帶來諸多歡悅的奇跡。盡管他自己說過，有多少個日日夜夜，他都因為沒能表達出他的所見所想而悲觀失落，但是，對于生命所具有的創(chuàng)造美的無窮能力，他從來沒有放棄過敬畏與驚嘆之心。

三、結語

埃舍爾對世界各地的眾多藝術家和設計師都有著深刻的影響，他在公眾之中已然獲得了不可磨滅的地位。這或許是因為，公眾并不在乎枯燥乏味甚至有些繁瑣的理論，他們要的只是能夠打動他們，他們就會喜歡。現(xiàn)在我們可以在各種場合看到埃舍爾的作品。他的作品被廣泛地印制在各種布料或紙張上，被制成各種工藝品，制成玩具，做成拼圖。埃舍爾曾說，驚奇是大地之鹽。沒有驚奇，這個世界將只剩乏味。埃舍爾的確像他所希望的那樣，給他的觀眾帶來了巨大的驚奇，這驚奇使他們感嘆，使他們思考，使他們沉迷。

當代藝術設計作品中經(jīng)?？梢钥吹绞馨Ｉ釥栍绊懙淖髌?，如日本平面設計師福田繁雄和匈牙利設計師伊力特凡?奧羅茨等，在他們的很多作品中能看出對埃舍爾作品的移植和借鑒的痕跡。對埃舍爾的創(chuàng)意特色研究可以將這種新的思維模式運用到我們的創(chuàng)作中去，更進一步的將我們的大腦擴展到一個從未有過的新空間。

參考文獻：

[1][荷]布魯諾?恩斯特.魔鏡：埃舍爾的不可能世界.田松、王蓓譯.上海：上?？萍冀逃霭嫔?，2002年版.

第8篇：三維空間范文

關鍵詞：藝術史研究；風格；時間；空間

中圖分類號：J022文獻標識碼：A文章編號：1006-723X（2012）09-0157-03

藝術史的研究是通過闡釋藝術發(fā)展的脈絡來揭示藝術發(fā)展的規(guī)律，其中的一個重要問題是如何闡釋藝術發(fā)展的脈絡。從瓦薩利的《大藝術家傳記》開始，藝術史的研究者們采用了各種闡釋方式，有學者對其進行了總結：線性演化論，如李格爾的藝術演化論；螺旋式進化論，如黑格爾的藝術史三段論；形式變化論，如沃爾夫林的風格進化論，等等[1]。然而，這些理論仍然存在著局限和不足：

問題的存在并不影響先賢大師們的理論對藝術史研究的貢獻，無論風格、時間還是空間，都是藝術史研究的重要維度。對藝術發(fā)展的闡釋似需要綜合考慮風格、時間和空間，將三者有機結合。

一、中國文人畫

文人畫是中國傳統(tǒng)繪畫的重要風格流派，作者多為文人、士大夫。從時間上的縱向發(fā)展來看，文人畫的時間跨度較長，以“文人畫”稱謂的提出者董其昌來看，“文人畫”起自唐代的王維。這種風格在歷代的發(fā)展中存在變化，如有的研究者認為中國傳統(tǒng)文人畫的發(fā)展過程中有過兩次轉折：“一次是趙孟頫以唐代的‘筆跡工致，意韻幽微”的繪畫風格來阻止南宋已開始趨于粗率放縱的水墨寫意畫的勢頭。第二次為董其昌反對重筆法而忽視墨法的思想轉變，反對畫家在用筆上太硬太強的習氣，從而更注重講究墨的用法[3]。

不同時期政治、文化等因素也對文人畫的風格產(chǎn)生了影響。以元代為例，元代漢人社會地位低下，統(tǒng)治者曾一度中斷科舉考試，文人無用武之地，疏于人事，因此他們的畫更加寄情于山水，同時也多了些無可奈何的蕭條淡泊之意。隨著元統(tǒng)治者吸收亡宋遺民參加政權和文化建設，南北藝術交流逐漸增多，也出現(xiàn)了趙孟頫提倡的繪畫風格的變革。從空間上的橫向發(fā)展來看，近代以來西方繪畫思想的傳入極大地沖擊了以文人畫為特質(zhì)的中國傳統(tǒng)繪畫，有中國畫家開始嘗試將西方繪畫與中國文人畫相結合，并取得了巨大成就，林風眠就是個中翹楚。他吸收了西方印象主義以后的現(xiàn)代繪畫的營養(yǎng)，與中國傳統(tǒng)水墨和境界相結合，創(chuàng)造出富有時代氣息和民族特色的、高度個性化的抒情畫風[4]，成為中國傳統(tǒng)繪畫改革的先驅。

二、巴洛克

詹森總結認為，關于“巴洛克”這個術語，藝術史家們可以有3種選擇：1. 作為藝術史上與文藝復興同等重要的一個時期；2. 作為文藝復興范圍內(nèi)的一個歷史時期；3. 作為1600—1750年間出現(xiàn)的幾種風格傾向中的一種[5]（P57）?？梢钥闯?，藝術史家們對于“巴洛克”到底是作為一個“時期”還是僅只作為一種“風格”存在爭論。從同一時期的文學、戲劇、音樂等門類藝術具有的特點來看，“巴洛克”似更適合作為一種風格。在時間上的縱向發(fā)展上，巴洛克產(chǎn)生于16世紀，繁盛于17世紀，到了18世紀逐漸衰落。雖然巴洛克風格激情四溢、動態(tài)感十足，被當時的藝術批評者認為不合常規(guī)，但它的高貴莊嚴依然帶有文藝復興古典主義風格的影子，因此其發(fā)展帶有承前性。巴洛克藝術的出現(xiàn)與以下幾個因素有關：反宗教改革運動；強大的君主專制政體對奢華藝術風格的需求；技術的發(fā)展；對自然和人的新看法[6]（P116）。

在空間的橫向發(fā)展上，巴洛克風格不僅僅體現(xiàn)在繪畫、建筑和雕塑上，如卡拉瓦喬、魯本斯、貝尼尼等人的作品，還體現(xiàn)在音樂、文學、戲劇等領域。為大家所熟知的著名音樂家維瓦爾第、巴赫、亨德爾，都是巴洛克音樂家。巴洛克藝術的時空結構在巴洛克音樂中呈現(xiàn)的更為清楚，尤其表現(xiàn)在賦格這種形式中[7]（P111）。巴洛克音樂以相互間形成節(jié)奏、速度、風格對比的多樂章結構為主，沖破了文藝復興音樂和諧統(tǒng)一、舒緩流暢的效果以及整體四平八穩(wěn)的風格，變得更加熱烈而張揚。同一時期的文學則有意在藝術上刻意雕琢，內(nèi)容上偏向寫信仰危機和悲觀的思想。這類作品追求形式，內(nèi)容空虛，語言雕琢浮夸。而歌劇都是為宮廷的慶典場合而作，顯示了奢華和壯觀，題材也多源于希臘神話傳說和古代歷史故事。即使時至今日，巴洛克風格的元素依然會出現(xiàn)在服裝設計及家具設計中。

從地域角度而言，不同的國家由于社會背景和文化傳統(tǒng)的不同，藝術家們在巴洛克風格的表現(xiàn)上也有所不同。以荷蘭為例，在17世紀，荷蘭的市民階層成為繪畫的主要買主，他們要求較為淺顯、易懂的作品，從而促使風景畫、風俗畫、靜物畫的獨立與發(fā)展，也促使畫家們將各畫種更加細分，以定出自己的專長，運用熟練技巧描繪特定主題。而西班牙則擁有全歐最極端的巴洛克風格的畫家，神秘主義、粗野的寫實主義、多愁善感及東方異國情調(diào)充滿了他們的作品[6]（P129-131）。

三、印象派

第9篇：三維空間范文

地質(zhì)空間三維動態(tài)建模研究是近些年的研究熱點，同時，也是難點之一。按照數(shù)據(jù)來源可以分為四類，即基于剖面、散點、鉆孔和多源數(shù)據(jù)的建模方法。按照技術層次分為五個階段，分別是可視化階段、度量階段、分析階段、更新階段和時態(tài)構模階段，其中前三種為靜態(tài)階段，后兩個階段為動態(tài)階段。以多源數(shù)據(jù)為基礎的三維地質(zhì)動態(tài)模型可以通過轉化為前三種方法進行分析，所以本文主要討論剖面、散點和鉆孔三種動態(tài)建模方法。

1 基于鉆孔的動態(tài)建模方法

鉆孔數(shù)據(jù)是地質(zhì)數(shù)據(jù)中最基本的數(shù)據(jù)，獲取方法也較為簡單，直接觀察和地下取樣即可；同事，鉆孔數(shù)據(jù)也是構建幾何模型中不可缺少的原始數(shù)據(jù)。由于鉆孔數(shù)據(jù)的重要性，基于鉆孔的地質(zhì)三維動態(tài)建模也成為了眾多動態(tài)建模方法中的基礎。

1.1 研究進展

在三維地質(zhì)建模方面的研究中，國內(nèi)外已經(jīng)研發(fā)了多種建模軟件，如國外的地質(zhì)建模軟件GOCAD、多角度立體視覺三維技術MVS 、三維設計軟件MicroStation 以及大型三維數(shù)據(jù)化礦山軟件Geovia Surpac；國內(nèi)的模型主要有三維地學可視化信息系統(tǒng)GeoView、真三維地質(zhì)模型GeoMo 3D、三維地質(zhì)建模軟件Titan 3DM等等。此后，相繼出現(xiàn)了構造-地層格架三維可視化數(shù)值模擬、三維巖土工程地基模型、三棱柱模型、Horizon建模方法等研究方法。但以上方法多為基于鉆孔的靜態(tài)交互模型，而本文將主要討論基于鉆孔的動態(tài)建模方法。

1.2 地質(zhì)?？氐目梢暬磉_

不同的模型需要的鉆孔數(shù)據(jù)不同，但是對于本文研究中的地質(zhì)三維動態(tài)建模方法中，將鉆孔數(shù)據(jù)分為孔段、鉆孔以及鉆孔群，加之兩個輔助地層對象構成BoreModel鉆孔模型。在建模過程中，所有鉆孔都將先被歸為BoreModel鉆孔模型，這也是所有鉆孔建模方法的基礎。鉆孔數(shù)據(jù)的存放形式是關系型數(shù)據(jù)庫，通常采用Excel和Access、以及SQL Server和Oracle等軟件進行存儲與管理。鉆孔一共有鉆孔柱狀圖、三維的線劃表示以及三維立體表示等三種圖形表達方式。

1.3 基于鉆孔的動態(tài)建模方法

利用GeoView 3D軟件完成地質(zhì)空間三維動態(tài)模型的構建。鉆孔群為多種鉆孔數(shù)據(jù)格式提供了讀取的功能，生成的鉆孔群里面包含多個鉆孔，每個鉆孔中又含有多個孔段，孔段的排列在前的為上層的地層，在后的為下層的地層。并根據(jù)全球范圍的地層序列建立了一個標準的連續(xù)地層序列。在實際使用時，可以進行更加詳細的劃分。該序列為地層層面的構建提供了理論依據(jù)。結合地層序列的數(shù)據(jù)，通過插值法獲取的鉆孔集合構建地層層面模型。在建模時，要考慮研究區(qū)周邊的鉆孔，也需要將其作為建模的基礎數(shù)據(jù)。約束條件為地質(zhì)體表面，同時，在地質(zhì)體內(nèi)進行了限定網(wǎng)格剖分，然后調(diào)整網(wǎng)格的密度簡化，從而形成三維地質(zhì)體。

2 基于剖面的動態(tài)建模方法

2.1 研究進展

基于剖面的建模方法屬于三維重建方法，應用最為廣泛。20世紀70年代，基于剖面的技術被應用于地質(zhì)方面。之后，Meyres將基于剖面的建模方法歸納為對應問題、構網(wǎng)問題、分支問題和光滑問題等四個子問題。此時的研究多為靜態(tài)模型。隨后，三維地質(zhì)體動態(tài)建模方法從數(shù)據(jù)結構向地質(zhì)知識的表述與應用。

2.2 非共面地質(zhì)剖面數(shù)據(jù)結構

地質(zhì)體建模的主要數(shù)據(jù)來源之一就是剖面，而且，都是一種非共面曲面，其拓撲關系主要通過結點、線、區(qū)以及面四個部分，而且設置SectSeries作為管理非共面地質(zhì)剖面的序列。利用TopoModel實現(xiàn)剖面上的2.5維拓撲關系，隨即可得到三維的空間曲面拓撲關系。

2.3 基于剖面的三維地質(zhì)體動態(tài)重構算法

通過曲面2.5維拓撲關系構建，為下一步進行拓撲推理提供基礎。然后通過把剖面對比問題轉換成拓撲推理問題，將剖面中所有多邊形按照推理計算，然后，完成無拓撲變化情況、地層尖滅情況、地層分叉情況以及含斷層情況的拓撲推理與建模，進行有效的動態(tài)重構。

3 基于散點的動態(tài)建模方法

基于散點的動態(tài)建模方法的實質(zhì)是網(wǎng)格剖分技術的問題。

3.1 研究進展

網(wǎng)格剖分始于20世紀50年代的有限元分析，研究技術也從人工剖分轉換至網(wǎng)格自動剖分，此后，二維三角網(wǎng)和三維四面體網(wǎng)格剖分技術開始逐漸引起人們的重視。而國內(nèi)從90年代才開始關于網(wǎng)格剖分方面的研究。

3.2 基于散點剖分的三維地質(zhì)體動態(tài)重構算法