时间：2023-09-19 16:27:11
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机合成技术，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】计算机；分析化学；有机化学；实际应用
1前言
有机化学中涉及到大量的复杂分析立体结构、化学反应以及反应机理等，随着近年来科学技术的进一步发展，越来越丰富了有机化学的内容，并且使计算机的应用深入到各个领域中。因此，了解并利用计算机技术能够有机的结合化学领域中原有的分析技术，能够有效解决化学领域中的实际问题，从而促进分析化学与有机化学领域的进一步发展。
2分析化学中计算机的应用
2．1仪器分析
在仪器分析中计算机的应用有效实现了其智能化发展，对于计算机与仪器分析领域中智能化仪器属于全新的课题与研究内容。目前在仪器分析领域中，计算机的应用主要体现在原子吸收光谱、气相色谱－质谱联用为主。在原子吸收光谱分析中，计算机技术的应用主要体现在自动进样与稀释、试样的自动改换与冲洗等。也就是说，院子吸收光谱仪与计算机、打印机及样品台共同组成了一个人工操作的控制系统。除此之外，计算机在仪器分析中的应用能够确保仪器最佳实验状态，并换算被测元素浓度的工作曲线坐标标度，最终通过自动测量及累加平均处理的方式对测量到的信号进行分析。在气相色谱－质谱的联用中，可以对化合物中的分子结构进行分析，从而对未知物相对分子质量、混合物中不同组分含量进行准确地测定。因此，在有机化学、环境保护、石油化工以及生物化学等领域中，气相色谱－质谱联用受到越来越受到关注及应用，并得到了快速的发展。
2．2化学分析
实验者在对数据采用计算机进行处理的过程中，可以对多次试验数据采用一元统计的方式进行统计，根据此计算出置信区间以及标准误差等。若要通过滴定实验的方式在化学分析中确定物质的含量，也可以利用线性回归的方法对相关的数据进行处理，不仅使化学分析方法及过程更加方便快捷，也能够显著地提高对数据处理的精准度。在测定制定的组分中采用计算机能够有效地消除各种干扰因素，一般来说可以采用当量与平衡模型。其中平衡模型指的是通过化学方程式的形式来建立在各种平衡常数基础上共存的每一种平衡。实验者在对某些未知量进行测量后，便能一并计算出被测物质的共存干扰物质具体含量。而平衡模型在实际应用中适合对化学分析问题进行处理，但缺点在于平衡常数的精密度会在一定程度上对平衡模型解决化学分析问题造成影响，溶液浓度也会对平衡模型的使用造成束缚。而当量模型的应用基础便是测定信息与待测物含量之间的关系，在此过程中所提及到的测定信息包括沉淀重量与滴定体积等。将这些信息组成方程组，便能够一一计算出许多种成分的含量。在化学分析过程中适合采用当量模型，同时也适用于对一部分仪器分析中，其所具有的准确度要明显高于平衡模型的准确度，但在实际应用的过程中也会受到一定限制。
3有机化学中计算机的应用
3．1图谱检测
在有机化学的应用中测得的谱图准确性可能存在问题，例如基体与溶剂对图谱所造成的影响，甚至于还包括一些共存物质对谱图所造成的干扰等多种情况。而对于未知待测液来说，由于其本身就属于未知物，因此在研究的过程中无法做到将其分离成纯的一种化合物，此时便需要应用到差谱技术，也就是纯净化合物谱图采用的是差减方法。而在此之前，差谱一般需要应用到双光束补偿以及光学相关原理等方法，但也无法识别出在未知含量中干扰物质对于实验的所造成的影响。人工操作计算机能够使计算机完成差谱程序的任务，差减试样的图谱与换算后的干扰物质的标准图谱，从而实现数据平滑、扣除基体以及多组分逐级差谱等效果，从而能够为有机物成分与结构分析提供新的方法及手段。
3．2检索谱图
在有机化学分析中计算机的应用还包括对谱图进行检索，不同的有机物结构具有不同的检索谱图，凭借不同有机物结构不同会使谱图上的特征峰也不同，这样就可以鉴定出未知有机物的结构。因此，谱图的检索就成为有机分析的关键手段，一般来说较为常用的方法包括红外吸收光谱、核磁以及质谱等谱图。
3．3有机物合成路线的设计及优化
计算机具有的逻辑推理功能，使得推理性很强的有机合成问题得以实现计算机化。计算机辅助有机合成就是指用计算机找出目标化合物的各种可能的合成路线。利用数据库方法把已有的合成路线导入到计算机中，根据实际要求如:最经济的实验合成路线、污染程度最低的实验合成路线、方法最为简单的实验合成路线、产率最高的合成路线等，通过计算机来确定最佳的合成路线。这将为分析者提供解决问题的便捷。
4结语
综上所述，随着科学技术的发展，在仪器仪表中计算机的应用也得到飞速发展，许多其他领域的仪器新技术基本都是与计算机相联用，计算机的应用不仅实现了仪器的智能化，方便了化学分析，同时也加快了化学的变革和发展。在不断创新改进过程中，无论是计算机领域还是化学领域都进入了一个全新的发展阶段，随着技术的进一步发展计算机和化学之间将会具有更加广阔的发展前景。
参考文献:
［1］王慧彦，马卫兴，陶传洲等．计算机在有机化学及其实验教学中的应用［J］．广州化工，2013，41(13):265～267．
［2］郭占京，黄宏妙，卢澄生等．计算机模拟技术在有机化学理论教学中的应用［J］．广东化工，2014，41(16):196～197．
［3］郑燕，孙文新．计算机化学软件在大学有机化学教学中的应用研究［J］．石家庄学院学报，2014(3):122～124，128．
关键词：电影的理论
一．数字特效的沿革和范畴
在电影技术的种群中，数字特效还算是个青年人，1977年，美国人乔治·卢卡斯将它运用到《星球大战》中，开创了大量使用计算机技术合成电影画面的先河，在电影史上起了划时代的意义。从此，随着计算机技术的飞速发展，电影工业迅速地走进了一个数字特效开创的新的创作天地。到1996年时美国的50%以上的影片用计算机技术制作画面。中国的电影人也紧随其后，1995年，计算机图像技术被应用在上影厂拍摄的《兰陵王》中。人类进入新世纪后，数字特效在电影中的应用更是不胜枚举。他已不仅仅是后期剪辑中的一个补充，而渗入到电影生产的方方面面，从剧本的创作、策划到前期的摄影、置景、道具，到后期的合成、剪辑，无处不发挥着他巨大的功力，让电影创作超出了人类有限的视点和运动轨迹，轻易地拨动着观众的每一根神经，让观众的想象力可以随意驰骋在无疆的草原上。
当前，数字特效已经被广泛地应用在电影制作的方方面面，很难简单地给它下一个定义，可以说，数字特效就是利用计算机图形图像技术实现的电影特效。按照特效的产生方式与真实影像的关系可分为三大类：补充合成型、创造合成型、特殊处理型。这些类型的数字特效往往综合使用在同一个镜头中。
1．补充合成型
补充合成型数字特效是指数字特效与传统拍摄方式相结合，用计算机技术完美地将多个真实影像合成在一起的数字特效形式。这种类型的数字特效一般是在一些传统特技不容易或不能完成的情况下，创作者利用抠像技术将一个真实影像与另一个影像合成为一个画面。如影片《阿甘正传》中虚构的历史镜头——阿甘与肯尼迪总统握手，就是利用蓝幕抠像将演员与肯尼迪总统的历史镜头合成，经过精心地修饰，达到以假乱真的效果。这种类型的数字特效的特点是以逼真为最终目的，让观众很难分辨镜头中的画面是真是假。这种类型是数字特效应用最早也最多的方式，创作的影片也很多，从早期的《星球大战》三部曲，到《侏罗纪公园》。
2．创造合成型
创造合成型数字特效是指用计算机图形图像技术生成画面中人物或景物后，与真实拍摄的人景物合成在一起的数字特效形式。这种类型的数字特效往往用在制造生成当前人类社会不存在的物体或非人类生命，创作者使用计算机三维动画技术建模、利用动作跟踪软件赋予生成物体的动作和运动轨迹。然后与实景拍摄的镜头合成，成为一个镜头。如影片《恐龙》中再现了几万年前恐龙生活的场面，完全是利用计算机生成各种动物，与在美国、南美、澳洲拍摄的实景合成在一起，呈现出恢弘的史前景观。
3．特殊处理型
特殊处理型数字特效是指用计算机图像软件对实拍镜头中的某些人景物和镜头运动进行特殊处理。这种类型数字特效的特点是让处理过的人景物和镜头运动显得突出，与上面两种达到逼真的特点不同，特殊处理型故意让观众注意创作者特殊处理的痕迹，来表达影片的情绪或思想。如《辛德勒名单》中，在全片黑白影调中，屠杀一场中出现了身着红色大衣的小女孩的形像，让观众视觉上感受更强烈地冲击，也表达了主人公辛德勒思想上的变化。对镜头运动的特殊处理最典型的要算《骇客帝国》中的全息静动摄影术了，创作者将照相机按特定轨迹安排在被摄主体周围，捕捉一瞬间的动作，并连续放映，造成人物瞬间静止，但观影视角仍在运动的效果；再如国产影片《致命一击》中镜头起幅从海面开始，穿过城市上空，到达人物上空，然后向下俯冲，最后以人物全景俯角画面为落幅。这一镜头是通过实拍与计算机处理结合在一起完成的，摄影机分段实拍，计算机将它们平滑地串联在一起，这一镜头用传统实拍技术是不可能完成的。
二．数字特效创造真实感受
真实是艺术创作的基本原则，“它既不像生活真实那样与生活本身是同一的，又不像科学真实那样能够验证和还原”。电影让人们做梦，好的电影让观众不愿醒来，但没有人愿意梦到自己司空见惯的人景物。数字特效让这个梦更加精彩，通过数字特效，电影创造出观众没见过，也没有想过的梦境。作为电影创作手段之一，数字特效的创作也遵循艺术创作的基本规律——真实。
具体操作上，笔者认为应注意以下两点：
1．人景物、声光真
人景物、声光色是视听语言最重要的元素，他们是构成画面信息的主要成份，数字特效处理这些视听元素的原则是复原他们相互间的整体关系，不论是虚拟生成，还是抠像合成，都应结合所处场景的环境光线情况，统一影调、色彩，恢复质感，才能达到逼真的效果。这一点做不好，会让观众察觉到哪些是数字特效的结果，从而产生渐离感。这种镜头成为电影创作的败笔。
2．镜头的视点、运动和物体的运动轨迹合理
镜头的视点就是观众的视点，其合理的位置仍然要遵循真实感受的原则，其合理性是围绕人的视觉习惯有一定的拓展。如高空遥感镜头，可让观众体会到俯临大地、关照众生的感觉。镜头的运动也有其规律的，传统的摄影机运动有着非常严谨、成熟的规范，在数字特效中仍然不能打破，如果随心所欲地让摄影机运动，会造成形式脱离内容的结果。如国产片《紧急迫降》中，表现飞机发生故障的紧急时刻，镜头围着飞机做360度旋转，最后迅速推向驾驶员。。这一镜头违反了上述的合理性，脱离了内容，影响了画面的真实感受。物体的运动轨迹在自然界中早已形成，数字特效只有严格地复原，才能体验到真实。如果稍有偏差，立刻会改变人们认识事物的整体关系，造成不真实。
借用《完美风暴》导演沃夫岗·彼德森对特效的要求，“我不要看特效，我要我的画面完全逼真”。实际上，成功的影片不会让观众感受到摄影机的存在一样，成功的影片也不应让观众发现数字特效的痕迹。
三．数字特效已成为一种表现手法
电影是表现的艺术，创作者通过视听语言讲述一个动人的故事，表现人物的情感，感染观众。随着计算机技术的发展，数字特效把许多原来电影表现不了的题材搬上了银幕，建立了全新的电影语言样式和风格。为创作者提供了无限的想象空间，电影人的思想从技术的束缚中解放了出来。通过数字特效，导演能够创造出原本没有的人景物，能复原庞大的古代建筑，能让现代人和历史人物对话。还能根据风格和剧情的需要调整摄影机的视点和运动轨迹。。
例如数字特效在国产影片《寻枪》中的应用就为影片增加了新鲜刺激的表现手段。其一，片头部分，极快地将镜头撞到题目“寻枪”的一个笔画上，然后迅速划过，再急快地回到整体图像的位置上，闪白，再清晰。这样与开场主人公被妻子猛然喊醒的感觉一致，给观众一个强烈的冲击。数字特效还改变了原有实拍中的饱和度，赋予了蓝灰色调，加强了影片的悬念。创作者成功地利用数字技术把一幅幅静止画面变成了与影片风格基调相同，具有强烈冲击力和张力的电影语言。其二，主人公回忆丢枪那夜的情景时，镜头运动采用了远距离急推的手法，这个镜头在前期拍摄时发生抖动，灯光又不能只突出人物而使背景完全变黑。后期中，利用Discreet公司的Inferno软件处理加工后，得到了将人物周围景物淹没在黑暗中，突出地表现了主人公猛然回忆他见过的每一个人，很好地表现了对非现实时空的回忆。
数字特效将与人景物、声光色、镜头运动等一起被归为视听语言的元素，可以想象，没有数字特效就没有《骇客帝国》，也没有《骇客帝国》式的叙事结构和哲学，也没有被视为典范的静止旋转视角的影像。因为在创作者沃卓斯基兄弟在编写剧本的时候就开始以数字特效的思维来叙述故事，渲染画面了。他们不仅创造了许多新的拍摄制作技术，也创造了利用特效才能实现的画面语言、叙事语言。
1．数字特效改变电影制作的方式
在当前的电影制作流程中，从分镜头剧本开始，特效的思想就已经体现出来了，数字特效改变了原有传统的电影制作的流程和方式。剧本策划时，叙事的安排中，数字特效让创作者跳出了传统的线性的思维模式，完全打破了时空的概念，因此一些局限于拍摄技术的画面可以被实现了，创作者放开了手脚，充分发挥了想象力。在传统的剧本、分镜头剧本以外，数字特效还需要自己的特效剧本。
前期拍摄时，除了实地拍摄外，搭景、蓝幕、模型、数字天光画等镜头越来越多。为了满足抠像的要求，演员被要求在蓝幕的摄影棚内拍摄，因为在蓝幕棚内，没有场景，全靠演员想象，还要求表演的情绪动作与合成的画面中场景相符合，这无疑是对演员的经历和表演功底是一个挑战。
而且对照明、道具的要求与传统的拍摄的要求不一样了：灯光人员要结合将要合成的背景的光线、环境变化包括风雨雷电，设计摄影棚内的灯光；道具的某些部分也会隐藏在蓝布中，在制作中也需要和要合成的道具天衣无缝的结合在一起。对置景和道具人员的要求并不仅仅是做一些实物的模型了，而是要在计算机中画出所需场景和道具，以便后期合成使用。
前期工作完成后，后期合成处理，完全使用了计算机技术，原有的遮片、叠影等传统方式的特技方法被计算机软件的某些功能所取代。
2．数字特效是形式，也是内容
有关影视中形式与内容的关系已不是一个新话题了。笔者认为，从形式和内容的关系角度讲，数字特效既是形式，也是内容。在内容不足以支撑起数字特效的表现力时，它会成为游离于内容以外的形式。如，全数字制作的美国影片《最终幻想》让人们只注意了虚拟的画面的逼真和优美，贫乏的内容让观众不能不觉得乏味；在内容非常吸引人时，它就会非常好地为内容服务，成为内容的一部分了。在《泰坦尼克》中，又有谁在被凄美的爱情故事感动时，会想到船上的乘客都是虚拟合成的呢。所谓风格化等，数字特效脱离于内容的观点，只会让数字特效变成少数人手中的玩物，不能成为大众娱乐的一员主将。
四．国内数字特效的现状
国内电影业中，从投资人、制片人，到导演，对数字特效的认识还处在很缓慢的发展阶段，尽管人们都看到了美国影片带来的冲击。在我们已经具备了数字制作的能力的今天，大众和媒体都表现出了极大的兴趣，但这种兴趣并不是关注整个行业，而是关注美国电影中数字特效的同时，兼顾国内数字特效行业的一种关心。除了从业人员本身，并没有很多人关心数字特效工作。
在这种大环境下，数字特效的运用基本上有以下三种情况：（1）导演对数字特效感兴趣，想做些尝试。但尝试的规模很小，不是在电影生产的全过程中，所以不能达到很深刻的效果。（2）在不考虑回报的影片中，数字特效得到了比较充分的应用。如《冲天飞豹》、《惊涛骇浪》。（3）影片创作者希望数字特效给影片增添些亮点和卖点。如《紫日》中的坦克大战，在宣传中突出了这些镜头。在《致命一击》中，用计算机辅助完成了一些很难实现或根本不能实现的镜头。
总而言之，数字特效尚未形成一种很规范的商业操作。真正出于商业目的的使用数字特效的影片很少，所以数字特效制作行业并没有形成。缺乏专业人员的窘况也困扰着这个尚未形成的行业，从事数字特效制作的人员很少是电影行业出身，多是计算机专业和美术专业的人员。。对活动影像的理解还不够，用视听语言讲故事的本领还不强。这关系到在电影制作中，能不能和导演、编剧等电影人很好交流。
一、MIDI的基本概念
MIDI的全称是MusicalInstrumentDigitalInterface,也就是数字化乐器接口的意思,在1983年8月,各国主要的电子乐器制造商举办了一个划时代的会议,在这次会议上,各大制造商讨论了长年以来互相纷争的问题,最后终于商讨出了一个结论,统一制定了世界性的电子乐器的技术规范,就是MIDI1.0技术标准,它是处理电子乐器与电子乐器之间数据发送或者接收的一个信号标准化的协议,即MIDI协议。举一个例子说明,在MIDI协议没有出来之前,两个电子乐器制造商制作出来的产品信号是不同的,一个合成器上001号是钢琴的音色,另外一个制造商的合成器显示的001号是小提琴,这样就会导致作曲家在一个合成器做好的音乐,拿到另外一个合成器上播放的时候产生混乱,本来做的是钢琴,播放的时候却变成了小提琴,这种结果让作曲家们甚是头疼,但是MIDI协议出来之后,标准得到了统一,所有的电子乐器上001号都是钢琴音色,就不会出现之前的混乱情况。所以,MIDI标准的统一使所有的软硬件乐器都能够互相兼容,大大方便了作曲家们的创作。MIDI协议的出现和推广,推动了电子计算机音乐数字化技术的飞速发展。
二、MIDI的制作原理
(1)MIDI的基本设备。在进行计算机音乐创作时,我们首先所需要的设备就是计算机,而且想要很好的运行音乐软件及效果插件,就对计算机的运算速度提出要求,所以计算机的配置越高,内存量越大,在运行多个软件音源的时候就会越快;除了计算机之外,我们还需要其他的周边设备,比如音频卡、MIDI键盘、硬件音源、MIDI接口等相关的连接线。
(2)MIDI设备的工作模式。前文中介绍了MIDI的基本设备以及各个设备的主要功能,但是这些设备是不能单独进行操作的,需要把这些基本的设备连接起来才能发挥作用,形成一个完整的计算机音乐制作体系。主要的硬件设备有:计算机、MIDI键盘、硬件音源、声卡、扩声器。在进行计算机音乐创作时,作曲家先在计算机上选择音色,然后再演奏MIDI键盘,把弹奏出来的乐音转化成MIDI信号,通过专用的MIDI连接线将这个信息传送到计算机,计算机再利用音乐软件把传送来的信息记录下来,作曲家可以把记录下来的信息进行编辑和修改,完成后,计算机再把相关的音乐信息记录发送给音源,音源接收到MIDI信号指令后发出声音,并将这些声音信号再发送到外部的扩音器,这样我们就能听到最终完成的计算机音乐了。
(3)软件音源的使用及优势。进入2000年之后,由于计算机技术的飞速发展,使得软件音源的音色品质提高,软音源盛行,逐渐代替了硬件音源,在软音源的推动下,作曲家们使用的设备规模越来越小,甚至只使用一台计算机就能完成绝大部分的音乐创作。现时最常使用的软音源可以分为六大类:a.综合类;b.节奏类;c.管弦乐类;d.吉他类;e.电子风格类;f.软件采样器。a.综合类的软音源。音色的种类比较多,覆盖了大多数类别的常用音色。很多作曲家喜欢用笔记本来完成音乐的创作,这样使用这类型的音源就能完成制作,因为这类音源的音色比较齐全。就是因为音色种类多,所以都存在着一个共同的缺点,就是各种音色的的演奏技法太单调,不够丰富,音色品质也不如大型的专门的音源好。综合类的软件音源有Hypersonic、CakewalkTTS-1等。b.节奏类软音源。这类软音源常用的有AddictiveDrums、StylusRMX、BFD。c.管弦乐类软音源,常用的有EdirolHQOchestral和EastWestQuantumLeapPlatinumEdition。d.吉他类软件音源。如RealGuitar,这款音源是由Mu-sicalAB公司推出的木吉他音源,它的音色极其接近真实的吉他声音,不仅可以在任何支持VST2.0的音序器上作为插件来使用,而且还可以作为一个独立的吉他音乐制作软件来使用。RealGuitar的三种技术功能尤为突出:多通道分层技术、品味挪移技术、原始吉他触摸技术。e.电子风格类软件音源。这类型的音源非常多,由于电子类的音色没有真实声音的对比,所以也就没有好坏评判的标准,经常使用的有两款:Absynth和FM。f.软件采样器。这类软件采样器除了前面讲的软件音源外,也是经常被使用的,是专门用来抓取和调用一些特定格式的音色来使用的软件,现在常用的音色格式有SF2、GIGA、AKAI、WAVE等,至今开发商还在不断研究出新的采样器支持的音色文件,所以,软件采样器用的音色是无穷无尽的。常用的软件采样器有Gigastudio和Kontakt。
三、结语
科学技术在不断的发展,而与科学技术紧密相连的计算机音乐技术也将不断向前进步,两者是密切相关、同步发展的,未来社会将是一个数字化、信息化的时代,可以说,在未来的数字世界中,计算机音乐的发展潜力还很大,它将会带给我们全新的音乐音响的独特体验。所以,计算机音乐技术的不断进步,使音乐创作的技术手段越来越丰富,音乐制作的技术将更加信息化和数字化,这是历史发展的必然趋势,我们要很好地把握这个趋势,利用更先进的数字技术来进行音乐的创作。
关键词 镜头跟踪；特效合成；影视制作
中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）73-0008-02
随着影视后期制作技术的发展，观众能在影视作品中看到各式各样的特效场面。其中摄像机运动轨迹跟踪这一技术在特效场面中又有着举足轻重的作用，大部分的特效制作都需要在拍摄后进行摄像机运动轨迹跟踪（以下简称为镜头跟踪），其目的是为了给后期制作创造一个能把计算机生成的三维素材融入真实镜头中的环境（反之亦然），使计算机生成的机器人或者生物的运动与实拍镜头合成后都像是真实的表演。
1摄像机运动轨迹跟踪技术的原理
镜头跟踪技术的使用是在70年代，由乔治卢卡斯和其他特技先驱所开创的，最早是机械跟踪系统，到了90年代由于计算机技术的飞速发展而产生了摄像机运动轨迹反求跟踪技术，两者的使用都是为了解决二维画面跟踪技术只能单一的对被拍摄体进行跟踪，而对于电影摄影的另一大主要运动——摄影机运动无能为力的局限性，所采用的解决办法。在三维特效影片制作中，要将计算机生成的三维素材真实的融入实拍镜头，首先要做的便是镜头跟踪。这一技术解决了二维画面跟踪不可用于三维跟踪合成的问题，使整个数字特技合成技术中的摄像机运动匹配功能趋于完整。
摄影机运动轨迹反求技术的原理是计算机通过对二维画面进行像素检测、画面内元素的运动分析，得到原始景物在虚拟三维坐标中前后左右的位置信息和纵深关系，进而通过构建三维虚拟拍摄场景找出原始拍摄时摄影机运动的轨迹。经运算一旦模拟出摄影机原始运动轨迹，那么当计算机生成的三维图形需要合成到实拍的摄影画面中时，为三维计算机图形所设置的虚拟摄影机可以与原始摄影的摄影机同步运动，因而合成景物也就可以无缝地跟随实拍景物运动了。
设想一个典型的特效镜头：导演想要得到一个CG怪物从一幢楼中破窗而出，穿越街道后进入一条小巷的场面。因为CG怪物会和大楼的窗户有一个相互影响，所以特效总监会要求用三维模拟真实的窗户破碎效果。在拍摄当天，导演会以艺术的角度来考虑这个特效镜头中的场景以及摄像机位置，例如如何考虑被怪物破窗而出的大楼在画面中的位置，尽管现场拍摄的时候没有窗户。导演和摄影师会在正式开拍前多次练习摄像机的运动，假想怪物横穿街道的场面。当导演对镜头满意之后，便会将其数字化然后交给后期制作去增加特技。当后期制作组收到影片后，他们需要动画师来调试怪物的动作以及一个技术导演处理窗户破碎的特效。在这之前，必须由镜头跟踪工程师来事前进行匹配运动画面。工程师必须确保真实的摄像机的运动轨迹与三维场景的虚拟摄像机运动轨迹完全一致。考虑到窗户需要被怪物撞碎，如果它在影片中的透视位置与三维场景并不匹配，例如当摄像机往左运动时窗户依旧停留在原位，很明显就能看出这个镜头穿帮了。
2 摄像机运动轨迹跟踪技术的应用流程
将计算机生成的素材与真人实拍镜头合成对于电影及虚拟现实等相关产业来说是一项非常重要的技术。用镜头跟踪工程师的眼光来看，当一架摄像机在拍摄一个场景时，它基本上在做一件事：将所拍摄的三维空间转化为二维平面。而镜头跟踪的目的则是完全相反的，工程师需要通过软件的精确计算还原当时摄像机所拍摄的三维场景，并在计算机中模拟出来，而连接两者的关键就是摄像机。
镜头跟踪的方式有许多，首先评估需要跟踪的影片片段以便选择最佳的跟踪方案，很多时候这个过程被遗漏，这很有可能在之后的进程中花费更多的时间。然后，在摄像机跟踪软件（或运动匹配软件）中加入前期拍摄的参数进行匹配运算，其中主要包括镜头焦距、记录帧率、运动模式，以便更精确地还原真实拍摄时的场景，就如同逻辑推理，更多的信息能让过程变得容易一些。
在五、六年之前，镜头跟踪工程师需要考虑所有摄像机运动的内在外在因素，对于不同的场合选择不同的跟踪方法。现在，科技的发展使得跟踪软件运用了一个叫做“照相测量法”的技术，大大提高了软件的智能跟踪水平。通过软件的运算能够得到一个运动的虚拟摄像机和三维场景数据。之后，工程师们依据这些数据在二维的平面内重新构建三维空间，例如将影片中的二维平面大楼和马路以三维空间的方式构建，这样跟踪就算完成了。
接下来是最重要的环节，工程师们需要测试跟踪的镜头是否如实贴合真人实拍，所创建的三维空间及虚拟摄像机是否完美匹配真实世界。这时候，使用跟踪软件，将其自带的测试物体摆放在重构的三维空间中。失败的跟踪往往非常明显就能够看出来，比如在播放的过程测试物体发生了漂移或者抖动。反复测试跟踪是否成功是非常有必要的，因为失败的镜头跟踪将在整个后期制作流水线中一直被使用，直到最后合成输出的时候才能够发现，出现这样的情况是非常可怕的，特效艺术家和动画师将不得不重新更改特技，所花费的时间和精力对于一部影片的制作周期来说将会造成很大压力。
最后是将跟踪完成的场景文件转交给工作流程下的其他艺术家们。其通常包括三维场景坐标和大小、必要的角色和设施以及合理的命名规则。一个井然有序的跟踪文件能给接手处理的其他艺术家们提供方便，同时跟踪工程师们也不需要在事后向他们详细解释，这样节省了许多不必要的时间。
3 结论
摄像机运动轨迹跟踪技术在特效场面中占有一席之地的重要原因是，数字技术运用于电影特技需要解决的基本问题之一就是运动镜头中摄像机轨迹的跟踪匹配。而在特效影片中，如果一直使用固定镜头则不容易达到影片所追求的艺术效果。镜头的特效合成是将来源不同的计算机生成的素材以正确真实的方式融入在实拍镜头中。
综上所述，摄像机运动轨迹跟踪技术对这个行业有着举足轻重的影响。电影院里的观众们在为精彩的特效而大呼过瘾同时，也许并没有注意到影视特效艺术家们的工作。而恰恰是这些默默无闻的镜头跟踪工程师们的努力决定了这些特技的效果。他们使观众看到的一切特效成为可能，这是电影拍摄中不可缺少的一环。
参考文献
[1]屠非明.电影特技教程[M].北京：中国电影出版社，2007.
情感能力是人类智能的重要标志，情感在人与人的交互中必不可少。那么，作为逻辑计算典范的计算机可以有情感吗？情感可以计算吗？近十年来，计算机科学迅猛发展，并与心理学、神经科学、生命科学等一起扩展了经典的逻辑计算，共同开展了情感计算的研究，取得了很大的进展。
情感计算的起源
早在1985年，人工智能的奠基人之一Minsky就提出了计算机与情感的问题，但“情感计算”一词真正提出源于美国麻省理工学院的Picard在1997年出版的《情感计算》，Picard在该书中把“情感计算”定义为“与情感有关、由情感引发或者能够影响情感的因素的计算”。 今天，人们进行情感计算研究的目的是让计算机具有感知、理解、模仿人类情感特征的能力，以提高人机交互的效率和质量。具体包括情感信息获取、情感表达、参数化建模、识别和理解、生成和模拟，最终目标是让计算机在逻辑技能的基础上加上理智和平衡，从而建立一种更为和谐的人机环境。
情感计算一提出，就受到了学术界和企业界的广泛关注。麻省理工学院情感计算研究小组较早开展了多方面的研究，例如开发可穿戴设备，识别真实情境中的人类情感，研究人机交互中的情感反馈机制，研制能够用肢体语言表达情感的机器人。瑞士政府成立了情感科学中心，让心理学、神经科学、哲学、历史学、经济、社会、法律等多学科合作开展情感计算的研究与应用。日本文部省曾支持“情感信息的信息学、心理学研究”重点基金项目。日内瓦大学成立了情绪研究实验室，布鲁塞尔大学则建立了情绪机器人研究小组。英国伯明翰大学开展了“认知与情感的研究”，A. Sloman教授提出了情感的三层体系结构。欧盟也把情感计算列入研究计划。IBM公司实施的“蓝眼计划”，可以使计算机“未卜先知”。例如，当你看地图时，计算机可以找到你感兴趣的地点，并主动介绍其风土人情。英国电信应用情感计算技术改进呼叫中心，使其更加人性化。遇到特别无礼的用户时，具有情感意识的语音识别系统会提醒话务员保持冷静。处理完这类电话后，系统会安慰和鼓励话务员，帮助他们调节情绪。
在国家重点基金的支持下，我国的清华大学与中科院心理所的研究人员成立了情感计算研究组。3年来，课题组对情感计算的关键技术进行了探讨，引入并修订了PAD情感状态模型，使复杂情感可计算了。此外，还收集了大规模的多模态情感数据库，数据库中包括视频、语音和生理数据，研究了认知与情绪的交互作用，抽取了视频、脸像、行为和语音中的情感信息，实现了情感识别和合成等。以此为基础，在情绪识别、情绪表达、情绪产生和反馈的机制等方面都进行了深入的研究。上述研究成果中的一部分正逐步走向应用，过去只存在于科幻小说和电影中具有情感的计算机，正在逐步变成现实。
情感计算改善人机交互的和谐性
人在与计算机交互的过程中，需要机器能理解自己的需要和感受，带有某种情感地进行交流。因为缺乏情感的交流，将传递不完整的信息，这就严重影响人机交互的效果和效率。因此计算机需要掌握人类情感世界的钥匙，才能主动地、智能地为人类服务。而且，神经科学和心理学的研究者早已发现情感在感知、决策、创造性等思维活动中的作用。
对照人类的决策过程，人们发现人脑在记忆力、计算速度等方面远逊色于计算机，却能在短时间内做出最佳决策，这在很大程度上得益于人类情感的参与。计算机如能具有情感，无疑将大大提高其决策速度和效率。有了情感的指引，决策过程将具有更加明确的目的性和方向性，而不是在庞大的求解空间中盲目地尝试。同时，情感计算机将具有更大的自主性，在遇到突发事件时，能自动地调整算法或行为，从而主动地、创造性地完成任务。
通过情感记忆库，计算机还将能够及时总结经验教训，逐步具备自主学习的能力。情感计算的研究无疑将为人工智能的发展提供一条新的途径。此外，情感计算的研究对于理解人类的情绪乃至人类的思维都有着重要的价值。通过情感信号采集设备精确记录的数据，可以深入分析人类的情感体验。利用计算机程序模拟人工生命的情感进化过程，可以帮助我们了解人类情感的起源。
情感计算技术还可以广泛地应用于教育、娱乐、艺术等领域。在电子游戏领域，通过可穿戴设备和游戏手柄等外设，游戏软件可以感知游戏者的情感状态。这些信息可以帮助设计者了解游戏者的偏好。同时，游戏者的化身可以通过一些动作来表现这种情感变化，使游戏更逼真。例如，游戏者吃惊时，化身会猛然向后跳去。游戏者感到恐惧时，化身会发抖。人们往往很难明确说出自己的喜好，但在看到自己心仪的设计时，情感会准确无误地告诉我们“这就是我想要的”。如果计算机能够在人们浏览设计方案时，记录其情感反应，自动分析用户的偏好。
今天，情感计算的研究已在很多方面取得了进展，尤其是在改善人机交互的和谐性上得到了用户的认可。美国麻省理工学院的类人机器人小组（humanoid robotics group）研制的机器人Kismet能够以眼睛、嘴唇、耳朵的动作表现快乐、悲伤、厌倦等情绪。麻省理工的情感计算小组还研究了情感支持对用户的影响。实验结果表明，在用户产生挫败感时，计算机如能给予情感支持（例如主动倾听、对用户的遭遇表示同情甚至歉意），将降低用户的挫败感。以此为基础，麻省理工情感计算小组设计了一个情感对话系统: 虚拟人“Laura” 可以通过文字界面与用户交流锻炼身体的心得。锻炼者完成目标时，Laura会赞扬他; 若锻炼者未完成目标，Laura则会鼓励他。经过一段时间的“相处”后，大多数用户都更主动地锻炼并愿意与Laura继续交流，甚至有人认为Laura非常有魅力。
尽管面临着很多困难，但不可否认情感计算的进步为我们展现了无限的前景。在可预见的未来，情感计算在医疗、娱乐、教育、艺术等领域将得到更广泛的应用。情感计算出现的背后是人们对美好生活的向往。它的实现将改变人类的生活，同时丰富人类对自然的认知，推进人类对科学的探索。
也许今天我们在科幻电影上看到的情节――一个具有人类情感的机器人，在不远的未来会成为现实。科学的进步永远令人惊奇，让我们拭目以待。
要实现情感计算，形成一个完整的情感交流过程，涉及到一系列理论和技术，如情感机理和描述、情感信息的获取和量化、情感的识别和理解、情感的合成与表达，其核心技术主要包括情感信号的获取、情感状态的识别、情感理解和反馈以及情感表达。
情感信号的获取指的是通过各种设备记录情感信号。情感信号包括语音、面部表情、手势、站姿等体态语以及脉搏、皮肤电等生理指标。随着可穿戴技术的发展，出现了一些能够测量生理信号的可穿戴设备，例如能够测量脉搏的手镯和测量心率的胸针、项链等，以及集成在鼠标上的生理信号测量设备，例如，IBM研制的情感鼠标可以测量脉搏、体温、皮肤电反应等生理指标。这些设备的出现使情感信号获取设备与用户形影不离或直接融入人机交互界面中，大大方便了情感信号的获取。值得注意的是，由于情感是一个多成分的复合过程，包括内在体验、外显表情和生理激活这三种成份，采集情感信号时往往要动用多种设备，同步记录各通道上情感信号的变化。
情感状态的识别是指对采集的情感信号进行分析，识别出人内在的情绪。由于情感状态是一个反映内在体验且隐藏在多种类别的情感信号中的量，因此情感状态与情感信号之间是一个复杂的多对多的映射。在早期的研究中，往往采用演员表演的情感片段作为实验数据，而非真实的情感体验。随着研究的深入，目前研究者的重点已经转移到识别真实的情感。无论是在生活中捕捉人们的真情流露，还是在精心设计的实验中激发各种情绪体验，研究者都在努力提高情感数据的自然度。目前，计算机不仅可以识别情感的类别，还可以计算情感的强度。不仅可以识别静态图像中的表情，还可以分析连续视频中的情感变化。
多模态信息融合的技术使计算机可以同步分析视频、音频、生理指标等多种信息，大大提高了识别的准确率。例如，美国麻省理工情感计算研究小组综合利用面部表情、坐姿、游戏难度等三个模态的信息，识别游戏者的情感，与只用面部表情识别相比，识别率有相当大的提高。当然，情绪识别也面临一些挑战。首先，情感的变化受到环境的影响。如何在情感识别中加入环境的因素，都是值得研究的问题。其次，情感表现因人而异，在情感识别中如何处理个性和共性的矛盾，也是研究者非常关注的问题。
摘要：随着广播电视数字化技术的发展，电视节目的制作方式也发生了变化，虚拟演播室的出现就是其中之一，它是传统的演播室技术与现代计算机图形技术相结合的产物，本文主要阐述虚拟演播室技术的原理、核心技术及应用优势。
关键词：虚拟演播室；色键；摄像机；跟踪技术
作者简介：周永彬，1981年，男，黑龙江密山，硕士，助教，数字媒体技术方向。
[中图分类号]：G22[文献标识码]：A
[文章编号]：1002-2139(2011)-20-0214-01
虚拟演播室（Virtual Studio）技术，又称虚拟布景技术，它区别于传统色键抠像的电视节目制作技术。传统色键抠像技术，是当摄像机做任何运动时，背景不发生变化，播音员好像浮在背景上，效果失真。而虚拟演播室技术能够在摄像机的位置发生变化时，使背景与摄像机同步运动，实现前景与背景的完美结合。利用虚拟演播室技术的显著优点是能够在有限的空间内实现大场景的搭建与转换，如此一来可节约大量资金和时间，提高电视节目制作效率。
一、虚拟演播室工作原理
虚拟演播室技术源于传统的色键抠像技术（Chromaey），但与色键抠像技术相比又有本质的区别。色键抠像技术先在蓝色的背景下进行前景拍摄，然后用另一路背景视频图像代替当前视频中的蓝色背景，把前景简单地键入背景中。这一技术的局限性是当前景摄像机的位置角度和焦距发生改变时，背景视频图像不能随之而变化，使得合成图像缺乏立体感和真实性。虚拟演播室技术则是在传统色键抠像技术的基础上，利用计算机三维图形技术和视频合成技术，根据前景摄像机的位置焦距等参数，使三维虚拟场景的透视关系与前景保持一致，经过色键合成后，使得前景中的人物道具看起来完全沉浸于计算机所产生的三维虚拟场景中，从而创造出逼真的立体感很强的演播室效果。
二、虚拟演播室的核心技术
虚拟演播室系统关键在于如何产生虚拟背景并将其与前景相融合，它通常包括，三维虚拟场景的制作、摄像机的跟踪、虚拟背景的生成、图像的合成4个组成部分，其中三维虚拟场景的制作、摄像机跟踪技术和图像的合成是这项技术的关键。
1、三维虚拟场景的制作
虚拟演播室中的背景图像可以是动态的，也可以是静止的，利用最多的是虚拟场景，也就是由计算机创作的三维图形。在虚拟演播室中，首先要对场景中的所有物体进行建模，这与计算机辅助设计相似。在建立一个模型的同时，计算机将它们分解成许多个多边形，一般是三角形，然后定义一个轮廓，在每个多边形上施加材质，可以是简单的颜色，也可以是材料。再把图像或照片施加在多边形上，以产生更逼真的效果。场景中所包含的多边形的数目越多，场景的复杂程度越高，对系统的三维渲染能力的要求也越高。
2、摄像机跟踪技术
摄像机跟踪技术是指在节目拍摄过程中，实时获取摄像机在演播室中的实际位置参数和动作参数。其中摄像机镜头参数ZOOM、FOCUS，云台运动参数PAN、TILT以及描述摄像机空间位置和角度的参数ROLL、X、Y、Z。获得这组参数就有可能把摄像机和镜头与一台高性能的计算机连接（该计算机可以生成背景的每一场），背景制作的应用软件根据这些参数来调整虚拟摄像机的位置、方向和镜头参数，使虚拟场景产生对应的变化。
3、图像的合成
一般来说虚拟摄像机和实际摄像机的数量是相同的，但虚拟背景信号源的数量与实际摄像机数量并不一定相同。用两个背景生成器，两个色键器就可以完成任何两个摄像机之间叠化效果制作，硬切只需要一个虚拟背景信号源。为了完成叠化效果制作，计算机通过编辑接口监视切换器的状态或从预演母线上了解下一个切换的摄像机，并对其进行切换。当虚拟摄像机切换之后，切换器就做好了叠化的准备。
三、虚拟演播室技术的广泛应用
相对于传统的使用实景演播室，虚拟演播室有其无法比拟的巨大优势。由于采用了计算机图形技术，虚拟场景的设计可以无限丰富，不仅可以实现与现实完全相同的布景，更可设计出现实中无法见到的场景。在降低布景设计与场景搭建成本的同时，也拓宽节目制作的创作空间，满足了电视观众对艺术效果越来越高的要求。因此，从资金、人力和时间的角度看，使用虚拟演播室可以有效地节约节目制作成本，发挥创造人员的想象力，制作出精美的电视节目。
虚拟演播室技术从应用角度来讲，大多数电视台都将其应用在中小规模演播室制作新闻访谈、体育、天气预报和节目预告等类型的栏目。受到灯光、演播室场地等多种条件的制约，一般不用于大型演播室和人物众多的综艺类节目，在我国只有少数电视台，如中央电视台在2008年北京奥运会中采用Orad公司的三维虚拟演播室系统对奥运会进行了直播。一般的地方性电视台都采用大洋、索贝等国产品牌的虚拟演播室，如福建电视台新闻频道使用大洋VRset系统制作《娱乐新闻网》、《时事前哨》、《体育新闻网》、《正午时光》和《探索在线》五个栏目。
从传达信息角度来看，虚拟演播室能够更有效地表达信息，增强感染力，利于信息的传递。由于虚拟演播室的背景是合乎比例的立体设计，摄像机移动时，虚拟的背景和前景能够相应变化，从而增强了节目的动感和美感，更大程度上满足了人们在信息接收时的要求。
四、小结
在计算机不断发展的今天，虚拟演播室系统也将会有更大的发展空间。虽然目前还不太可能完全代替传统演播室，但是成本的不断降低，技术的日臻完善，越来越多的用户会选择虚拟演播室技术。根据自己的实际情况，选择最适合自己的系统和技术，才能使其发挥最大的优势，创造出最理想的效果。而在虚拟演播室逐渐深入人心的同时，他的工作也对节目制作人员也提出了新的要求。因为虚拟演播室从虚拟场景的设计、制作，到演播室的灯光布置、摄像机操作等，都不同于一般的演播室，因此要求制作人员不仅要精通影视技术，具有前期拍摄和后期编辑的能力，而且要求制作人员懂得计算机，能熟练地使用计算机进行三维场景的设计，且具有很强的创作能力。
参考文献：
[1]王爱华，浅谈虚拟演播室技术及其应用[J]，山西科技.2010年02期。
[2]王靖，真戏假做――也谈虚拟演播室技术[J]，有线电视技术.2010年07期。
要实现动画制作艺术的发展和创新，就要借助现代的科学技术，加强动画制作人员的专业素养，对动画的运行原理及视觉调度有更深层次的分析和研究，根据实际情况适当借助计算机软件技术来解决一些人工无法解决的绘制难题，完善动画的整体艺术效果，在此基础上不断提升动画制作的技术水平和艺术效果。
1 利用图像处理功能解决手绘误差带来的视频频闪问题
传统的手绘动画一般由多人合作完成，不管手工技术水平多高、色调管理有多统一，在进行合成的过程中总会出现一定误差，这是手绘动画中无法避免的常见现象。而用计算机的图像处理软件，则可以很好地解决这一难题，通过软件调色等相关工具，对动画图像进行细节处理，比如描线、上色等，然后再进行扫描和拍摄;在扫描拍摄的过程中，对存在的色调偏差、笔调不一致等不协调或误差进行自动化的逐帧调整和修改;经过软件处理的动画图像，整体更加和谐，使手绘图像在合成中的误差减少，进而减缓视频频闪的问题。
2 使用三维动画技术模拟动作
手绘动画在制作中存在一定绘制难度，使用计算机三维动画软件，可以降低手动绘制的难度;三维动画技术在生成一些静帧图像的同时也可以对真实的动作进行模拟，降低摄像机逐帧拍摄的难度，并且同步生成与动画格数一致的清晰、精准的画面。
使用三维的动画软件进行动作模拟的步骤一般为：首先建立起一个三维的动画模型，准备好所需要的材质、贴图等、调整好动画需要的光源灯光;然后根据动画的分镜头台本对相机做相应的设置，最终会生成一个静帧序列的图像文件，保存完整后由动画绘制人员进行绘制，即可完成动作的模拟。
3 运用图像处理技术解决手绘动态事物的灯光问题
在手绘的物体灯光中的投影与背景分层之间存在一定的不协调的画质，这主要是由于运动的物体在分离出背景之后，需要是对其进行上色处理，实现动体投影与后期合成和背景的完美统一，这一直是手绘动画中的重点难题。然而手绘特点以及呈现出的效果在经过软件技术生成投影后会有所丢失，而产生这一现象的原因是由于计算机软件共有的一个特点，对图像的信息通道进行记录，一些颜色或效果较好的图像在扫描和拍摄过程中会被进行选区和抠像的处理，要对抠像之后的图像做记录，然后存储为TIF格式文件。
但当动画故事在室外投影，或出现散光的情况，投影的效果不理想时，上述的抠像处理方式在此就不太适用了。当Alpha通道进行黑色区域的存储时，通常为透明存储，而白色区域的保存为不透明的，黑白中间的灰色部分则为半透明的存储状态。这样的存储方式，有利于投影和背景效果更为柔和，以实现室外的散光效果，这样的存储效果避免了传统的处理过程中存在的乏味和呆滞，使得投影和背景更加协调。
4 利用后期合成软件进行多层合成，解决大规模场景的镜头绘制
传统的动画制作中，对于较大规模、大场景的人物或运动画面的绘制有很大难度，但计算机的后期合成软件中的多层合成功能，可以有效降低大场景绘制难度。利用软件进行动画的处理，先要进行分层制作，这一技术可以对大场景镜头做出分镜头和运动体的分层绘制，在完成第一层的动画处理后，将绘制好的成品根据设定的图层顺序进行调入，以及最终的图像合成，进而完成此类动画的绘制。然而在对图像合成处理的过程中，需要注意，处理分层的同时要考虑事物之间的距离，主要是为了避免场景内的远处的事物太小而不容易绘制的问题。将绘制好的图像调入到软件中后，需要根据每层之间的远近透视关系对其进行调整，还要对各个运动物体在进行分层时按照相应的透视原理完成绘制，避免在合成时出现不匹配的现象。
5 利用三维合成技术解决传统动画制作无法实现的喷泉、灯光等特效
首先来说灯光特效的实现，以酒吧转动灯光的效果为例，这样的灯光效果一般要求能照射到空间的每个角落，要实现转动的特效，光点就不能是静止不动的;三维合成技术具有这方面的技术性能，执行的步骤大致为：将酒吧的整体场景放入合成软件AE中，经过软件的合成处理，将突出转换为三维合成区域，然后再这一合成区域上建立一个新的多灯光图层，帮助实现灯光的颜色变换、位置的调整，最后对各个图层做出灯光旋转的动画即可实现所需要的特效。
在传统的动画制作中，喷泉和霓虹的特效属于难度较大的，在三维合成软件中有专门用于设计这类效果的粒子特效。实现的步骤为：将合成的夜景图像放入三维合成软件中，然后建立喷泉粒子和闪烁粒子，创建完成后还要对相应的参数进行调整和设置，尤其是空气透视场景变化的控制;最后进行合成，输出保存即可完成喷泉、霓虹特效的制作。
6 结 语
科学技术水平的提高，带动了各行各业的发展和进步，传统的动画绘制在技术和艺术效果上存在一些不足，可以通过相应的计算机软件技术进行改善和提升，更好地展现动画艺术的活力，推动手绘动画改革。通过计算机软件技术的应用，解决传统动画制作的技术难点，同时使其艺术手法更具多样化、艺术效果更加丰富多彩。
一、摄影后期处理概述
摄影后期处理主要指，人们通过采取一定的方法或技术对所拍摄照片、视频等内容按照相关要求开展诸如添加特殊效果、提升画面质量等处理，以此达到实现实际情况下无法进行或拍摄成本较高的摄影处理。借助于摄影后期处理不但极大程度地提升了作品的艺术效果，同时也能够完成一些传统摄影难以获取的效果，因而这就使其成为了当前摄影工作中极其重要的组成部分。
近些年来，得益于越来越多科技应用到摄影后期处理中，它的工作方法、内容以及所使用工具等均有了极大的改变，而在这些科技中以计算机技术应用作用与效果最为卓越。摄影后期处理中计算机技术的结合应用使得该项工作相较于以往具有以下特点：
（一）借助于计算机技术处理能力强、效率高的优点，不但极大程度地提升摄影后期处理工作内容，同时更有助于提高工作效率。
（二）摄影后期处理中计算机技术的结合应用有效地降低拍摄成本。这主要是得益于人们通过在摄影后期处理中借助于计算机模拟技术直接在所拍摄照片、视频等内容中添加上一些特殊效果，从而使得人们能够在拍摄过程中减少相应场景布置费用。由此可见，摄影后期处理中计算机技术的结合应用具有极其重要的作用。
二、摄影后期处理中计算机技术的结合应用研究
鉴于摄影后期处理中计算机技术的结合应用所具有重要作用，要想充分将它们发挥出来以此最大程度地保障摄影后期处理工作成效。笔者认为摄影后期处理人员还必须在计算机硬件设备与软件上做好
（一）计算机硬件设备必须达到相关要求
结合实践来看，摄影后期处理中计算机技术应用主要涉及硬件设备与软件两方面，二者是确保摄影后期处理实现良好效果的重要支撑。随着当前摄影后期处理内容与难度不断增加，这就意味计算机所使用软件越来越复杂，在这样的情况下，作为保障软件能够良好运行的基础――计算机硬件设备如果性能较为落后，那么不但会难以支撑起软件功效地发挥，同时更会导致摄影后期处理因此而无法取得良好的效果。有鉴于此，在摄影后期处理工作中计算机硬件设备就必须达到相关要求。对此，笔者认为摄影后期处理工作人员应当在充分结合所要处理的照片、视频内容与任务量以及所采用软件对硬件要求等，为该项工作配置出符合要求计算机硬件设备。
（二）摄影后期处理中相关软件的应用
对摄影后期处理中计算机技术的结合应用而言，硬件设备可以说是它的基础，那么软件则是它的核心，这主要是因为摄影后期处理所呈现出来的艺术、视觉效果都是源自于其。根据笔者对摄影后期处理所使用软件研究，当前这些软件可谓是五花八门，并且在处理功能上各有所侧重，对此笔者将重点探究两款摄影后期处理工作必不可少的软件：Photoshop图像处理软件与Lightroom软件。
1、摄影后期处理中Photoshop图像处理软件的应用
对摄影后期处理工作来说，Photoshop图像处理软件可以说是极其重要的工具，借助于其使得工作人员能够对所拍摄照片、视频等内容进行诸如绘制图像、上色调色、合成图像以及增加特效等后期处理，如此一来可以让人们获取所需要的拍摄作品艺术或视觉效果。根据笔者对Photoshop图像处理软件研究可知，在摄影后期处理中该软件主要有以下四方面功能：
（1）绘制图像。绘制图像作为该软件最基本功能，其通过使用透视与镜像等软件工具并根据相关要求进行图像绘制或修复工作。
（2）上色调色。该功能的主要作用在于确保摄影作品色彩符合人们要求，为此摄影后期处理人员就需要通过对图像敏感度、色差等进行调整或切换。
（3）合成图像。该功能作用在于摄影后期处理人员根据相关要求对某些图片进行合成处理，以此达到所需效果。
（4）增加特效。该功能指的是摄影后期处理人员通过使用水彩、通道以及滤镜等工具为所拍摄照片或视频增加一些真实摄影条件下无法或难以实现的效果，从而使得这些摄影作品获取令人满意的效果。
2、摄影后期处理中Lightroom软件的应用
Lightroom软件的主要功能是对摄影作品进行展示、调整与管理，其通常与PS软件一起结合使用。在处理摄影作品时，首先将修改照片模式打开，调节基本栏，此时已几乎将色彩本身状态还原，但仍需对局部区域进行深入调整。
关键词：动画艺术短片创作；技术性；艺术性
动画艺术短片在我国的欢迎程度越来越高，但是受到了国内发展环境和空间的制约。其中最明显的瓶颈问题在于技术性以及艺术性的不达标。若想改善这一现状，必须尽快找到切实可行的具体解决方案。
一、动画短片创作中技术性方面的研究
（一）对动画短片创作技术性中的特效技术进行研究
动画制作技术是创作各类动画艺术短片的技术基础，包括艺术造型技术、计算机动画技术、声音技术、视频技术等等。在动画创作中加入这些特技，创造出多种形象生动、立体感强的画面，提升了观众在视觉和听觉上的体验。同时，数学合成系统中的数字特效技术可以增加观众的沟通，方便传播各类信息。因此，计算机数字技术是动画艺术短片的基础，而计算机是各类特效制作的基础。
计算机数字技术在时间和空间上均提升了动画艺术短片的内容。借助于计算机数字技术对各类信息的加工处理，可以整合过去、现在、未来的信息，如表现未来空间场景。这一效果的产生得益于对系统输入的单一信息的转变，产生的多样化信息，提升了动画艺术短片的时间和空间的表现效果。特技技术同时能够提升对各类实物的表现力，提升立体效果、逼真性。目前较为成熟的特效主要应用于图像特效处理、弥补合成、创造合成。借助于各类图像方面的软件工具，提升画面的美感和艺术感，丰富画面色彩，创作出各式各样的新图像。
弥补合成技术是以提升画面的连续性和和谐性，通过适当地整合动画艺术短片和拍摄出的实景画面、场景来实现，提升动画短片的真实感。以电影《侏罗纪公园》为例，恐龙在世界上已经不复存在，唯一的展现方式就是通过电脑来制作恐龙的图像，再将这些虚拟图像放在真实的场景中，提升了场面的真实性。创造合成技术是直接使用计算机软件来创作出预期的虚拟图像，在创作过程中不需要借助于真实场景，以《玩具总动员》为例，在整部动画片中，所有的图像均为电脑创作。特效技术在动画艺术短片创作中的重要意义体现在以下几方面：第一，特效技术提升了动画场景的真实性，促使观众有身临其境的感觉：第二，特效技术具有整合多组不连续的拍摄画面的功能，生成连续、真实感强的画面效果；第三，特效技术对拍摄画面的修饰和润色，提升了色彩的美感；第四，特效技术丰富了动画艺术短片的可利用素材：第五，特效技术仅需要计算机就可以实现预期效果，成本极低。
（二）研究动画艺术短片创作中的计算机软件的使用
动画艺术短片由视频信息和音频信息构成，创作动画艺术短片的过程中，这两类信息的加工处理都离不开各类计算机软件。计算机视频软件技术在动画艺术短片视频特效艺术设计的整个过程中都起着举足轻重的作用，不仅提升了动画艺术短片的结构设计水平，还能帮助分析动画艺术短片的各个环节，实现后期的特效良好衔接。目前常用于动画艺术短片创作的计算机视频软件包括Adobe after effects软件等，该软件的适应性极强，不需要高配的计算机运行环境，而且对动画短片视频处理功能相对成熟，故Adobe after effects软件是当前最为流行的动画艺术短片视频特效制作软件，并已经被应用在各类动画艺术短片的片头、正片及片尾的图像加工处理。
二、对动画艺术短片创作中的艺术性进行研究
动画艺术短片的创作均是基于日常生活的素材，在此基础上提升创作内涵和创新创作思维模式。动画艺术短片的创作不依赖任何的理论和固定模式，其创作素材的搜集来源也很广泛。动画艺术短片不具有相应的制作标准的约束力，因此具有极为丰富的创新活力，在内容和技术上都不断创新。观众们是动画艺术短片的最终评审人，只有持续不断地创新和丰富创作素材、提升创作技术水平，才能满足观众们的要求，获得观众们的持续支持。因此，不仅要在生活中细心洞察可以进行扩展创作的动画艺术原型，而且要通过合理的表达方式，塑造出人物形象的特色。
三、技术性以及艺术性的结合发展研究
（一）动画艺术短片创作中的技术研究
动画艺术短片创作的提升核心在于提高技术性和艺术美感的基础上，进一步促进技术与艺术的结合，从而使作品内容更加丰富和新颖，获得观众的喜爱。以《秦时明月》系列的动画片为例，描述的是在中国秦朝的背景下，以百家争鸣的场面为核心内容，展现强烈的中国式历史内涵。3D技术在《秦时明月》中应用极多，创作出多个人物形象和历史场景。
（二）在动画艺术短片创作中同时发展技术与艺术
技术与艺术的相互结合使用是展现动画艺术短片艺术内涵的基础。通过利用各种特效技术，如图像特效处理技术等，将原有的拍摄画面修饰为美感更强的画面，提升其艺术性。目前，各类动画艺术短片尚未形成统一的工艺标准，在创作时，作者可以天马行空，发挥想象力和创作力，带来诸多新颖的创作成果，给观众们带来一次次新的观看体验。这种不受固定模式的约束是创作者发挥创作才能的契机。随着人们日益提高的精神文化追求，对于艺术文化的追求层次也在提高，人们更倾向于喜欢那些场景宏大、画面色彩丰富、内涵底蕴深厚的动画艺术作品，期望每一部作品都能带来全新的视觉和听觉的享受和体验。因此，在提升技术性的同时还要提升艺术性。创作出越来越多的内容新颖、独特、富有内涵的动画作品。技术和艺术二者在动画短片创作中的应用非常广泛，画面及声音效果的美感的产生离不开各类技术的应用。因此，在动画艺术短片的创作中需要全面的考虑艺术性与艺术性的结合使用。
四、结语
艺术性和技术性是动画艺术短片创作的基础。只有在这两个方面完成度均很高的动画作品，才能获得观众们的青睐。因此，要求动画艺术短片创作者在创作过程中提升对各类计算机软件的应用，同时提升作品艺术性，升华作品内涵。在此基础上不断推陈出新，创作出新颖、有创意、美感强的动画艺术短片作品，不断丰富人们的精神文化生活。
【参考文献】
[1]张嘉朗.论独立动画短片创作前期创意研讨的重要性[J].美与时代（上），2015（05） .
关键词 计算机技术；建筑设计；数字化技术
中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)121-0133-01
随着当代科学技术的进步和计算机技术的不断完善，计算机给予建筑设计这一传统产业带来了创新性革命，促进了现代建筑设计行业更好地发展。越来越多先进、便捷的计算机技术的出现，使得建筑师在进行建筑设计时，可以显著提高设计效率，优化设计方案，缩短设计周期，减少设计人员繁杂的操作，对建筑设计产生了十分重要的意义。
1 各种计算机技术及在现代建筑设计中的应用
在建筑设计过程中，一项工程一般包括方案策划，初步设计，深入设计，施工图纸设计等不同阶段。在方案策划，初步设计，深入设计这三个阶段中，是建筑师将自己的想法不断形象化、具体化的过程，也是推敲方案，使方案设计不断完善的过程。随着计算机软硬件技术的发展，建筑师在计算机的帮助下可以运用各种方法帮助自己进行建筑设计。
2 照片的数字化合成技术
将计算机生成的虚拟图像放在现实的环境照片中，可以快速验证和表现设计方案。在一些改建或扩建项目中，这种方式十分有用。可以检验新建的部分与原有的建筑及周围环境的关系是否搭配恰当，很容易就能判断出来。设计者可以事先拍摄一些环境照片，然后在3Dviz等三维软件中根据这些照片，将计算机中的摄像机与照片的视点相匹配，再将渲染出来的模型图片在Photoshop软件中与原环境照片相融合，同样的方式还可以生成许多不同角度的合成图像。利用这种融合的图像有利于确定最后的设计方案。在现代建筑设计中，许多设计单位都运用这种方式，取得了很好的效果。
3 光照模拟及光能传递技术
对于建筑师来说，建筑的各种光影效果也是在推敲方案阶段所关注的问题之一。许多CAAD软件系统在怎样模拟真实的光照效果方面做了很多有益的尝试。比如，Lightscape软件在它的2。0NT版本中实现了光能传递技术，这种技术能够对场景中的漫射光线进行精确模拟，可以让物体把光线反射到周围环境和其它物体上，从而产生柔美的阴影。Lightscape不仅能计算太阳光，还能计算天空光，它只需按真实灯光布置情况放置光源，就可以计算出真实的效果，不需要另加辅助光源。光照模拟的技术对于建筑师推敲建筑光照效果很有帮助。
4 动画及虚拟现实技术
动画在设计成果演示过程中的应用已经很成熟、很普遍了。特别是对于大型设计项目，在设计初期阶段利用三维软件制作一些分析性和研究性的动画，非常有利于建筑师思考和对比各种可行性方案。虚拟现实技术，是由美国VOL Research公司的创始人Jaron Lanier命名的。这种技术实际上是一种交互式的多媒体技术，使用者可以在其中随心所欲的虚拟漫游；作为建筑师可以利用该技术从多个角度观察建筑方案。因而虚拟现实技术不仅可以使用于建筑表现，而且也是一种推敲方案的有利手段。
例如，北京CBD建筑规划设计就是利用虚拟现实技术，在三维的环境中从任意角度和方位观察设计本身。在虚拟现实的设计环境中，组成一幢建筑的各个部分并不是固定的，而是可以在设计过程中根据建筑设计师的想法予以改变和发展的。墙壁可以被建立和删除，开阔的广场可以被穿越，地板可以改变款式和图案。观察者能以一种比传统的那种查看图纸更为直观的方式在作为设计对象的建筑空间进行想象的漫步。就这一点而言，虚拟现实技术也有可能成为设计者之间以及设计者与客户之间有效的交流工具。
5 协同设计技术
众所周知，传统的产品设计是在图纸上主要依靠手工设计为主，设计周期长，质量不能保证，设计成本高。而现今常用的CAD技术目前基本限于平面和单人作业。随着并行工程的广泛推行，以及计算机支持的协同工作领域研究的迅速发展，人们正在寻求将建筑设计技术与协同设计技术结合起来的方法，以开发计算机支持的协同设计系统。目前，协同设计技术主要应用在CAD/CAM/CAE集成化、远程计算与程序设计、工作流程管理、虚拟产品设计与可视化等方面。现代建筑设计正从传统的单独作战，发展成一个设计团队甚至几个设计团队的协作设计开发。
6 新的交流方式
依靠计算机网络技术的发展，世界已经真正变成一个地球村，距离已经不再成为障碍，交流无处不在。对于建筑师来说，远程的交流与合作也变得很方便。通过互联网，可以将影像、声音及其它资料在世界上任意两点之间传输；建筑师通过远程讨论组功能，在网上实现远程讨论与交流，让更多的设计师参与方案设计、推敲，这就是所说的“虚拟设计室”。这种国际化的交流方式更有利于不同文化背景下的建筑师之间互相学习，使整个建筑设计过程趋于不断完善。
7 其它计算机新技术与新方法
近年来，在计算机辅助建筑设计领域，新的技术与新的方法不断涌现。例如，NURBS造型技术，它可以使建筑师灵活控制非常复杂的曲面形状；三维数字化仪器的出现可以把实物的空间结构转化为计算机中的三维模型，建筑师可以在计算机中对模型作进一步修改。像这样的新技术与新方法还有许多，使建筑师设计效率大大提高。
8 结论
总之，随着时代的发展，建设的速度越来越快、建设规模越来越大、功能也越来越复杂，建筑施工的速度和质量随技术的更新也在快速提高，对建筑设计水平也提出了越来越高的要求。在新时期下，计算机技术已被全世界公认为21世纪最主要的科学技术；因此，计算机技术的大力发展必然会加速建筑设计行业的大力发展。
参考文献
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一、影视动画特效艺术
影视动画特效，这个从前十分陌生的字眼现在已经真正地走进了人们的生活。从世界第—部完全由三维动画制作的电影《玩具总动员》的上映（如图1）到现在的合成三维影视《变形金刚》和《阿凡达》（如图2）的闪亮登场，计算机三维动画技术已经由以前简单的动画题材转向影视三维动画题材，一个全新的三维电影世界展现在人们面前。这是新世纪电影艺术的一次历史性革命。随着计算机三维动画技术及特效艺术在影视中的应用，影视动画的视觉效果在某些程度上已经超过了电影故事的本身。简单地说，影视特效艺术就是利用人的视觉特性给予人的一种假象。随着计算机在影视领域的延伸和各种制作软件的增加，数字三维特效影像技术逐渐打破了以往影视动画设计的局限性，在视觉效果上弥补了动画原画的不足，增加了影视三维动画的艺术效果。三维动画特效需要与实际中的三维动画原画完美的结合，在制作特效时要严格地对应原画和道具，确保电脑模拟效果和拍摄画面的真实感。
二、影视三维动画和特效艺术的结合
影视三维动画是建立在以计算机数字技术为核心的基础上，通过计算机强大的运算能力来模拟现实。制作三维动画基本角色技术的流程是建模、运动、材质、灯光、渲染。而完成整个影视动画需分为前期角色原画制作、中期动画绑定和后期特效动画合成三个部分，每一个部分都相互关联、相互作用，而每一部分都是构成最后的绚丽视觉效果所必须认真完成的工作。例如，在三维影视动画《冰河世纪》的制作中，制作人员先依据原画，以点、线、面逐步完善的方式，创建出各种生物生活的几何信息，完成其“建模”；之后是“运动”，通过运动捕捉、骨骼绑定、力场模拟等电脑技术方法来让各种动物按照设计运动起来（如图3）；在接下来的“渲染”中，添加虚拟的灯光，通过摄像机来模拟影像。此时生物的肤色和纹理都显得十分清晰和逼真，再经过三维灯光计算，并按照虚拟摄影机的关键帧设置成像之后，《冰河世纪》中的各式各样、表情丰富的动物才能真正地活跃起来。三维动画是表现的艺术，它通过视听语言讲述一个感人的故事，以表现角色的情感来感染观者。随着计算机应用技术的提高，数字特效也越来越多地应用这种艺术表现，设计师通过3D的粒子特效、流体特效等后期的合成特效建立了全新的三维动画语言范式和风格。同时，特效艺术也为创作者提供了无限的想象空间，三维动画创作者的思想也从单纯的技术的束缚中解放出来。通过数字特效技术，动画设计师能够创造出原本没有的景物，能够创作出绚丽的场景，能够更好地感染观众的心灵，还能根据风格和动画剧情的需要调整各种超现实的运动轨迹实现特技镜头。可以说，三维软件的制作过程是动画设计的技术实现手段。但是，在一部三维影视动画作品之中，仅有这单纯的技术是远远不够的，它只能实现三维动画最基础的“型”和“动”，却不能实现动画的“神”。要实现动画给人以强有力的视觉冲击力和感染力，动画设计师还必须充分设计好三维动画的特效艺术效果。
三、特效艺术在三维影视动画中的几种艺术表现力
（一）特效光影艺术的表现
三维影视动画中，最具冲击力的特效技术便是光影特效技术，动画合成师通过光影的变幻来实现对场景气氛的掌控，特效光影可以将角色人物的内心情感与场景充分地烘托出来。在传统的影视动画当中，动画师在光影的处理上只是按照动画原画中的明暗关系做出简单的光变化处理，光影缺乏生动性表现，即使专门拿出大量的时间和精力来刻画光影变化，并通过专业的二维动画软件的关键帧技术进行光影处理，也很难达到理想的光影效果，更不用说实现场景与角色的互动光影的粒子变换。而利用3D光影特效技术直接调节虚拟灯光的各项参数来实现光与影的互动，再通过各个光影时间帧图层的叠加和明暗度的调节形成场景的强烈艺术表现力，进而实现三维动画的光影特效(如图4)。
（二）镜头转换特效的表现
动画的整体是由若干个分镜头组成的，每个分镜头之间的衔接需要丰富的艺术表现手法，而特效艺术高度地结合了电影艺术的渲染手法，将电影语言进行了扩展，利用虚拟空间的特效纵深和虚拟摄影机的制作方法，实现了摄像机不易实现的场景拍摄效果。三维技术中的镜头可以实现高难度的镜头效果，从而大大节约了拍摄成本，并以从未有过的视觉体验，在镜头的表现力上取得了极大的突破，实现了三维影视动画镜头的完美衔接。
（三）空间动感特效表现力
特效艺术可以很好地烘托角色，而三维空间动感特效又能够使角色设计和动画场景很好地融合在一起。在传统的动画设计中，绘制角色与场景是分开的，它是通过元件形式而单独存在。角色与背景的结合也是通过叠放而实现的，这就使得角色与背景缺乏互动。三维空间特效可以使角色以任意角度和任何方式来运动，也可以结合其它动作捕捉和绑定系统来实现更逼真的模拟配合虚拟摄像机运动的特效手段，从而形成十分真实的立体动画的画面。
（四）交互特效的表现力
在三维动画制作中常常通过对特效的交互行为来实现对角色的描写。三维动画技术的特效制作是通过对设计元素的定义和建立三维模型的方式，来完成设计元素的各种运动路径，从而创造出模拟现实的真实环境，并且通过对角色的定义与环境实现整个画面的互动，使周围环境随角色的动作而发生变化，产生出动态的真实效果，而角色的动态效果往往能够和观看者产生互动行为。这种模拟特效成为动画中不可或缺的视觉特效，也是三维影视动画的一种发展趋势。
[关键词]计算机硬件；安全性；设计
中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0125-01
1 计算机硬件
计算机硬件通常来讲，主要是指计算机系统中的各类由电子、机械和关电元件组成的物理部分。这些物理部分按照一定的功能要求，组合成为了一个具备一定能力的基础部件。而这些基础部件通过有机统一的整合，就成为了计算机。从部件基本构成来看，计算机一般由主机和为外部设备组成。主机包含了内存、主板、光驱、cup、扩展卡和连接线等部分，外部设备主要包括了键盘、鼠标以及其他配件。
2 探究计算机硬件设计安全的发展过程
计算机应用技术对计算机硬件发展具有重要影响。在20世纪70年代，由于硅片成本较高，因此人们更重视将硅片进行简化，实现计算机硬件的共享。直到20世纪80年代，人们开始重视提高芯片运行速度，直至90年代，人们开始追求计算机硬件电力减耗工作。当前对于计算机硬件的安全研究不仅包括对计算机数据、通信及存储的安全，还重视对计算机信任、数字版权及用户隐私的安全管理。计算机芯片是计算机硬件系统的重要组成部分，如果芯片受到网络攻击，如拒绝服务、非授权拷贝及篡改等，会导致计算机硬件出现极大的损伤。非授权拷贝攻击方式主要通过对芯片信息进行复制，从而获取芯片副本，篡改则指的是改变芯片等软件程序代码，出现计算机系统敏感数据被窃取及系统故障等问题。当前计算机数据中心、移动通信、嵌入式设备等计算机硬件仍受到物理或软件的攻击，因此需要采用新型数据加密技术，加强计算机硬件安全性。
3 分析计算机硬件的设计安全
计算机硬件安全的性能基本决定于设计阶段，目前多样化设计和工程变异等安全方案是提升计算机安全性的主要策略，其最大的特征就是能耗小成本低。工程变异的方向是解决c1时序和芯片老化，其不仅包括了传统的cMoS技术，还计算机硬件的设计安全探究
潘 雄
（武汉市建设工程设计审查办公室 湖北 武汉 430023）
[摘 要]随着科学技术的发展，计算机不断发展，计算机硬件安全性是计算机信息安全系统的重要内容。本文简要介绍了计算机硬件及计算机硬件设计安全的发展过程，分析了计算机硬件的设计安全与计算机硬件O计安全的措施。
[关键词]计算机硬件；安全性；设计
中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0125-01包括了纳米技术、光纤技术和等离子技术等新兴技术。所以，工程变异在计算机设计安全中得到了十分高效的应用。但是，其也会给计算机恶意攻击检测以及一些其他工作带来较高的难度。目前，检测木马、设置全新的安全原语和集成现有芯片已经逐渐成为计算机硬件设计安全的主要研究对象。就目前计算机硬件设计安全工作来讲，对硬件木马的处理成为了重点工作。硬件木马主要针对一些原始芯片，发动嵌人式或修改式的恶意攻击行为，给计算机内部的数据信息造成泄露或损坏的风险。在另外一个方面，不可复制技术也是加强计算机硬件设计安全的有效措施。其基于工程变异，能够为计算机硬件安全保护提供优良的保障。总的来说，计算机硬件的设计安全程度直接决定了其在使用过程中的安全性能，对其整体安全性做出了硬性的限制。
4 计算机硬件设计安全的措施
4.1 做好内置安全确认工作
内置安全确认，主要是在计算机芯片的测试和制造过程中运用PUF（Physical Unclonable Functions）技术和EPIC（Ending Piracyof Integrated Circuits）技术通过电路设计方式来保护硬件IP。计算机硬件内置保护的流程工作大体如下：原始设计好的IC在IC制造厂采用PUF技术后得到芯片变异了的PUFID，经过EDA工具编译后得到物理版图，先前得到的PUFID与加密后的IC数据信息合成得到校验密钥，接着可以在IC的物理版图中预先选择关键区域，将校验密钥加密后的验证模块附加在原始设计好生成保护的IC版图，最终用于IC产品制造。这样在充分了解内置保护工作之后，相关的工作人员可以做好确认内置安全工作，保证计算机硬件的设计安全性。
4.2 做好外置辅助安全的检测工作
目前外置辅助安全的监测工作主要采用RAS技术进行，依靠可信的密钥管理部产生公开密钥和私用密钥。公开密钥主要是加密芯片的数据信息并将其集成储存到标签电路中，私用密钥主要储存在密钥储存器里，而密钥储存器主要用于外置辅助安全的检测。此外，安全验证芯片也是用于检测外置辅助安全的。检测时，密钥储存器主要经RFID读取芯片上集成的标签电路的数据信息，进而通过安全验证芯片的检测来检测芯片。
4.3 研发计算机硬件时重视安全设计
在计算机硬件的安全设计过程中，不单单要注意技术层面的保护检测，更要注意其他方面的问题，比如设计理念、工作侧重点和设计人员等。在计算机硬件的研发进行时，质量和性能得到保障的前提下需要注意加强设计研发人员对计算机硬件的认识，加强对计算机硬件安全性能的注重，从内置和外置入手，做好安全设计，形成计算机硬件安全性评估机制，做好对硬件安全性能的评估，同时从输入、存储和输出设备三个方面进行评估，及时发现安全风险解决隐患。
4.4 在计算机硬件设计安全中重视创新技术
计算机硬件的安全设计之所以会出现较多的问题，是由于计算机硬件的安全设计技术发展滞后，适应不了时代的发展。因此，需要注重创新技术，完善并发展现有计算机硬件的安全设计技术，结合实际情况和实践经验，及时完善不足之处。同时，建立起完整的计算机硬件安全技术系统，做好计算机硬件各部分的有机结合，加强各技术的协助。此外，还需要开展新型的计算机硬件安全技术，可以将微生物理论、光学理论和量子理论应用到计算机硬件安全技术中，这样才能实现计算机硬件安全性能的快速提升。
5 结语
计算机硬件安全是计算机信息系统正常运行的重要保障，我们需要重视计算机安全检测设备的研究，从计算机内置安全管理及外置辅安全检测方面，制定合理有效的计算机硬件检测方案，不断提升计算机安全性能，推动我国计算机信息安全系统的发展。
参考文献
[1] 郭传宝.计算机硬件的设计安全探究[J].工程技术：文摘版，2016（10）：00109.
