数字技术下的影视特效设计和动画合成技术浅谈

基于单片机的家电远程控制系统的设计与实现

商道航 张文静 沈阳工学院摘要：本文主要论述了一种基于单片机的应用于家庭的远程家电控制系统。该系统以单片机为中央处理单元，将独立按键作为系统数据输入通道，将数据经过发送端单片机处理后将数据通过nRF2401发送到接收端，接受端单片机收到发送端发过来的数据，进行解码，然后将控制信息显示在LCD1602液晶屏上，并且控制电器的开启和关闭。关键词：单片机 家庭远程控制系统引言：智能家电，也叫智能家居，在国外常用Smart Home表示。与智能家电含义近似的有家庭自动化（Home Automation）、电子家庭（ElecctronicHome、E-home）、数字家园（Digital Family）、家庭网络（Home Net/Networks for ome）、网络家居（Network Home）、智能家庭/建筑（Intelligent Home/Building），在我国香港和台湾等地区，还有数码家庭、数码家居等称法。智能家居是以各种家电设备为基础平台，综合网络通信、信息家电、设备动化等技术，将系统、结构、服务、管理集成为一体的高效、安全、便利、环保的居住环境，而智能家电远程控制系统即是实现其的一个重要手段。智能家电远程控制系统可以定义为一个利用先进的计算机、网络通信、自动控制等技术，将与家庭生活有关的各种应用子系统有机地结合在一起，通过综合的家庭范围内的本地管理与控制以及来自家庭之外的远程管理与控制，特别是基于互联网的远程管理与控制，让家庭生活更舒适、有效和便捷。与普通家电相比，智能家电不仅具有传统功能，还能提供舒适、高效、便捷、具有高度人性化的控制方式；将一批原来死板的家居设备结合在一起转变为具有“智慧”的工具，提供全方位的信息交换功能，实现家电控制的实时畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效地安排时间，增强家庭生活的高效性，并为家庭节省能源费用等。本文主要从硬件设计、软件设计等方面介绍基于单片机的家电远程控制系统的设计与实现的方式。1.硬件设计少的环节，贯穿了整个毕业设计，是本次设计能够完成的最重要的环节之一。接收主程序的流程图如图2所示。发送主程序的流程图如图3所示。 图2 接收主程序的流程图 图3. 发送主程序的流程图本系统由nRF2401、独立按键输入、LED指示灯、LCD显示、继电器控制、电源、单片机最小系统等硬件电路部分以及相应的软件部分构成。系统原理框图如图1所示。 单片机外围电路单片机STC89C52RCnRF2401单片机外围电路单片机STC89C52RC继电器控制电路整个系统上电后，从主程序开始运行，首先对硬件外设nRF2401无线模块、DS18B20温度传感器、独立按键和LCD1602液晶屏进行初始化。初始化完成后，发送端然后进入主循环，开始进行独立按键扫描，有按键按下时，发送数据到接受端，然后进入接收模式，判断发送端的温度状态，从而根据温度可以控制家电的开关状态，并且将温度和家电的状态显示在LCD1602液晶屏；而在接收端等待接收数据，并且读取DS18B20的温度数据，将温度数据和家电的状态发送到发送端。3.系统联调LCD1602DS18B20经过硬件与软件联调，基于单片机的家电远程控制系统的设计方案基本能够满足智能化的要求。实现智能家电的控制系统的效果。参考文献独立按键LED指示灯nRF2401 图1 系统原理框图在现代智能化设备与仪器中，用户交互界面越来越受到重视。本课题中，也考虑到用户可视化界面的设计。通过LCD1602显示屏，实时显示电器的开关状态，以实现远程家电控制系统的良好的用户交互功能。2.软件设计[1] 田峰，智能家电远程控制系统的设计与实现[D]，2004年。[2] 顾滨，赵伟军．PROTEL99SE实用教程[M]．北京：人民邮电出版社，2008，6．[3] 张毅刚，彭喜元，董继成．单片机原理与应用[M]．北京：高等教育出版社，2003：100-112．作者简介采用模块化的设计是软件设计的一个重要思想，它是把一个大的任务进行分解，后组成许多个小的任务，分别把这些小任务的子程序编制实现，然后按照总体要求组装子程序，就可以把这个大任务实现了。这种思路显得特别优越对于可重复使用的子程序来说。基于单片机的远程家电控制系统的软件设计是本次设计中不可缺商道航，男（汉族），沈阳工学院，学生，15建筑电气与智能化专业，研究方向：楼宇自动化技术，建筑供配电与照明。通讯作者：张文静，（1987-），女（汉族），辽宁省朝阳市人，沈阳工学院，讲师，硕士研究生，建筑电气与智能化专业专任教师，研究方向：楼宇自动化技术，传感器与检测技术等。数字技术下的影视特效设计和动画合成技术浅谈

苏宸 孟香旭 沈阳工学院艺术与传媒学院摘要：由于现代计算机技术的不断发展，在影视剧和电视剧的制作过程中为了达到更好的视觉效果，数字技术被广泛应用，由于数字技术的应用能够使得影视剧的动画合成连接更为娴熟，还能够提高观众在视觉上的享受。所以本篇文章的主要目的是探究数字技术下的影视特效设计和动画合成技术。关键词：数字技术 影视特效设计 动画合成技术要想完成一部影视作品的拍摄，前期的策划和中间的拍摄固然重要，后期的影视制作也是非常关键的部分，目前很多影视作品在后期的制作中使用了数字技术，使得后期的场景设计能够完全模拟出现实不能实现的场景，并且随着数字技术的不断提高，模拟的后期特效也越来越真实。动画合成技术指的就是将人体的运动过程全面捕捉，然后通过数字技术将各个运动环节进行分割、连接和分析，最后通过拼接实现人体的组合运动。1.影视特效设计和动画合成技术件中具备的图像和图形功能，通过自动生成画面的作用将拍摄的画面和计算机自动生成的画面等，一般影视剧的透视、色彩和素材的敏感度等方面会用到影视特效设计。目前现代影视剧中科幻类影视剧、动作片和战争片等影视剧使用的影视特效设计比较多，并且很多纪实类专题的影视作品中也会有影视特效设计的运用。动画合成技术主要包括影视作品后期的处理过程中台词的录制、音效的配合、画面的剪辑等等，然后将以上的元素进行整合，从而实现画面的处理和镜头的连接更加和谐。2.数字技术下的影视特效设计和动画合成技术

所谓的影视特效技术就是利用计算机的硬件和软件，以及计算机软数码世界 P.144

设计制作

2.1画面的处理一般画面的处理是影视作品后期的处理过程中使用非常广泛的手段，对于不同类型的画面，处理起来的思路和方法也是有很大差异的，并且最后所呈现的视觉效果也不尽相同，但是画面处理的根本原则就是对原始画面的色调进行调节，进行色条调节的目的有多样性，首先是将影视剧的情境烘托出来，以及将人物的心情展现出来；其次就是由于在拍摄的过程中，不同的画面拍摄的色调和环境可能有所不同，这就需要使用色调处理技术实现色调的统一；还有就是根据情节的发展，突出剧情中的情节含义，或者是将影视剧中的视觉效果展现出来。在影视剧画面的处理过程中，还有一个重要的作用就是实现画面的合成，由于通过合成技术能够将影棚中拍摄的场景和虚拟场景进行结合，这样能够便于拍摄。2.2拍摄镜头之间的连接本篇文章中所说的镜头之间的连接，并不指的是简单的将拍摄的镜头进行拼接，而是利用数字技术，创建一种组接的方式，将不同的镜头之间创建一种相互过度的状态，并且还可以实现多个镜头之间的整合，增加整个画面的流畅性，从而实现一种全新过渡元素的添加，例如，在新闻联播的播放过程中，会有一个短暂性的画面进行播放，其主要是对已经发生了的场景进行回访，然后在与现实的场景进行对比，一般这样的技术就是通过三维软件展现技术和动画合成技术达成的视觉效果；通过数字技术进行镜头之间的连接能够实不同拍摄画面在光线、色彩等镜头之间的过渡，给人以一种视觉上的串联效果，使得画面更加流畅和和谐，有助于影视作品中心思想的展现和突出。2.3创建特殊的视野效果随着观众视野的不断扩展，很多普通的视觉效果已经不能满足观众的需求，所以要想吸引观众的眼球，就需要创建特殊的、具有新颖性的视觉效果，例如运动物体的拖影、字母的光效效果或者是光线效果等等，都可以通过数字技术下的影视特效设计和动画合成技术合成出来。例如在部分比较特殊的场景之中，需要对其中部分移动的画面进行集合方面的修改，例如画面的平移、旋转和缩放等等，简单来说就是将既定的画面通过三维空间位置的变化，使得原画面实现一定的展示效果；还有就是实现滤镜效果，例如虚化、锐化、颗粒或者是噪波等等，滤镜的使用能够在很大程度上提高观众的视觉冲击效果。3.结束语

总而言之，随着现代计算机技术的不断发展，在影视剧和电视剧的制作过程中为了达到更好的视觉效果，数字技术被广泛应用到影视作品的创作过程中。通过本篇文章的概述，我们可以了解到一部完整的影视作用不仅有前期的拍摄和策划等等，后期的影视制作和处理也是非常关键的部分，将数字技术影视特效设计和动画合成技术应用到影视作品的创作过程中，动画合成技术能够完成影视作品后期的处理过程中台词的录制、音效的配合、画面的剪辑等等，能够给观众一个全新的视觉享受；影视特效技术利用计算机的硬件和软件，以及计算机软件中具备的图像和图形功能，通过自动生成画面的作用将拍摄的画面和计算机自动生成的画面等，一般影视剧的透视、色彩和素材的敏感度等方面会用到影视特效设计并且能够实现虚拟场景和连接和转换，让人们有更加真实的感受和体验。参考文献

[1]赵书英.数字技术下的影视特效设计和动画合成技术[J].微型电脑应用,2018,34(10):53-55.作者简介

苏宸，19961205，男，汉族，本科。孟香旭（通讯作者）（1987年），女，辽宁本溪人，汉族，单位：沈阳工学院，职称：讲师，学历：硕士，研究方向：动画。二维动画与三维动画之间的关系探讨

熊文亮 黄东升 沈阳工学院艺术与传媒学院摘要：随着时代的不断发展，动画得以发展与演变。动画的演变与科学技术的发展有较大的关联，因此本文结合二维动画与三维动画展开了探究。三维动画是在二维动画的基础上发展而来的，二者都是动画发展过程中所不可或缺的，在发展过程中将二维动画与三维动画进行结合，不断的将艺术进行创新与突破，能够帮助动画产业在今后的发展过程中带来巨大的经济效益与舆论反响，因此本文结合二维动画与三维动画的关系展开进一步的探究，目的在于促进动画产业的进步。关键词：二维动画 三维动画 关系探讨1二维动画基本概括

3二维动画与三维动画之间的关系

二维动画是指通过手绘的方式来构建出具有连贯性的图，之后逐个拍摄，通过连续播放的形式进行呈现，二维动画制作过程十分复杂，过程繁琐，制作过程中每个人员的分工细致，并且工作量较大。制作过程中需要首先进行绘制准备，绘制出稿子以后对画面场景进行设定，由相关人员审查后上色，并进行拍摄。绘画过程较为费时，需要不同的人员对画稿进行画出，并且这一工程中要保证画稿的一致性与连贯性。场景需要结合实际情况外出拍摄，拍摄过程中会受到天气、阳光等方面的影响，并且一些场景的拍摄成本较高或存在危险性。在绘画着色过程中是将不同颜色绘制在透明胶片上，运用赛璐珞方法从而将不同层面的物体分开，工作人员的工作量较大，并且要保证颜色的均匀，工作难度较大。该方法在炎热的时候会产生色差，并且不同的赛璐珞放在一起会粘在一起影响效果。通过以上所述可见二维动画制作过程中十分繁琐、复杂并且效率较低。随着时代的不断发展，三维动画得以产生，是动画领域发展的变革。2三维动画的主要特点

二维动画与三维动画是传统手工制作与数字化之间的较量，二维动画是三维动画的发展基础。二维动画对基础的分层技术进行应用，通过胶片来对静态的图片进行呈现，并在后面叠加背景，能够减少帧数，并且增强透明效果以及景深效果，看起来较为真实，但需要一帧一帧进行叠加，制作过程复杂。三维动画则依赖于CG技术，通过电脑来模拟情景，通过计算机技术来制作人物的动作以及表情，直接通过计算机着色，避免了胶片产生的限制，通过计算机技术加强场景的纹理以及灯光，避免了实际环境对其产生的影响，能够更加逼真的对视觉效果进行掌控。例如海底世界的拍摄过程中，若采用二维动画需要从海底取景，受到光线的不同，水质的不同，背景会呈现不同的颜色，成本较高，并且存在一定的危险性，而对三维动画进行应用则能够十分真切的对海底世界进行营造，增强了视觉效果。4 结语

三维动画是随着计算机技术的发展而产生的，对计算机的硬件与软件结合从而衍生出的一种新兴技术。三维动画的发展使得工作人员从复杂繁重的工作中得以解脱，不仅实现了对立体效果的展现，也将动画制作引入了全新的高度。三维动画出现后得以广泛应用，使得动画产业得以发展。三维动画是随着计算机产业发展的一种新兴技术，是二维动画与计算机相结合的产物，与二维动画相比具有以下特点：第一，能够简化对手稿的绘制，降低了工作人员的工作量，并且将一些实际拍摄中难以完成的内容进行展现。第二，避免了天气对上色产生的影响，也不需要对胶片进行统一的保管，通过电脑就能够对以上内容进行操作。第三，虽然对工作人员的工作量有所降低，但这一过程中需要对计算机进行应用，因此就需要人员对制作技术进行掌握，不断的提升自身的专业素质，加强通过计算机对其进行操作的技术。第四，方便工作人员修改，二维动画需要修改就需要从画稿重新绘画开始，重新审核，重新上色，十分复杂，而三维可以对任何一幕进行修改，操作过程较为渐变。第五，二维动画中一些场景的拍摄成本较高，通过三维动画可以降低成本，并且能够降低实地拍摄的危险性，通过计算机就可对其进行制造。第六，二维动画中很多镜头不能够得以实现，而三维动画通过模拟镜头可以完成，增强了场面的宏伟程度，还能够对作品起到美化作用。但三维动画虽然减少了传统过程中的工作量，但是制作的周期会随之增加，对人员的技术也有了进一步的要求。二维动画与三维动画之间的关系不是对立的，二维动画发展过程中与计算机技术结合，形成了三维动画，三维动画的场景逼真，但制作时间久，二维动画的工作繁杂，但制作时间较三维短。二维动画与三维动画不是互相取代的关系，而是需要在发展过程中加强结合与借鉴，相互促进，共同发展，取长补短，从而更好的推动动画影片的整体质量。只有不断的将二者之间的关系进行结合，才能够更好的满足动画市场的需求，增强制作的整体效果以及场景的逼真程度，对未来动画市场的需求进行适应自己满足，将国产动画更好的在这一过程中进行发展。参考文献[1] 虞德强.论二维动画与三维动画之间的关系[J].美术教育研究,2018,(1):104.

[2] 刘洪斌.影视动画中二维技术与三维技术研究[J].电脑知识与技术,2017,13(30):192-194.

作者简介熊文亮，1995年3月19日，男，内蒙古自治区呼伦贝尔市陈巴尔虎旗，大学本科。通讯作者：黄东升 1974年 男 籍贯：辽宁省沈阳市，副教授，艺术与传媒动画专业，研究方向：动画专业教育。

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