【实验目的】
1.学习用模拟法测绘静电场的原理和方法。
2.加深对电场强度和电位要领的理解。
3.用作图法处理数据。
【实验仪器】
静电场描绘仪、静电场描绘仪信号源、导线、数字电压表、电极、同步探针、坐标纸等。
【实验原理】
在一些科学研究和生产实践中，往往需要了解带电体周围静电场的分布情况。一般来说带电体的形状比较复杂，很难用理论方法进行计算。用实验手段直接研究或测绘静电场通常也很困难。因为仪表(或其探测头)放入静电场，总要使被测场原有分布状态发生畸变;除静电式仪表之外的一般磁电式仪表是不能用于静电场的直接测量，因为静电场中不会有电流流过，对这些仪表不起作用。所以，人们常用“模拟法”间接测绘静电场分布。
1、模拟的理论依据
模拟法在科学实验中有极广泛的应用，其本质上是用一种易于实现、便于测量的物理状态或过程的研究，以代替不易实现、不便测量的状态或过程的研究。 为了克服直接测量静电场的困难，我们可以仿造一个与静电场分布完全一样的电流场，用容易直接测量的电流场模拟静电场。
静电场与稳恒电流场本是两种不同场，但是它们两者之间在一定条件下具有相似的空间分布，即两场遵守的规律在形式上相似。它们都可以引入电位U，而且电场强度E=-U/l;它们都遵守高斯定理:对静电场，电场强度在无源区域内满足以下积分关系
∮E·ds = 0 ∮E·d l = 0
对于稳恒电流场，电流密度矢量J在无源区域内也满足类似的积分关系
∮J·ds = 0 ∮J·d l = 0
由此可见，E和J在各自区域中满足同样的数学规律。若稳恒电流空间均匀充满了电导率为σ的不良导体，不良导体内的电场强度E′与电流密度矢量J之间遵循欧姆定律
J=σE′
因而，E和E′在各自的区域中也满足同样的数学规律。在相同边界条件下，由电动力学的理论可以严格证明：像这样具有相同边界条件的相同方程，其解也相同。因此，我们可以用稳恒电流场来模拟静电场。也就是说静电场的电力线和等势线与稳恒电流场的电流密度矢量和等位线具有相似线的分布，所以测定出稳恒电流场的电位分布也就求得了与它相似的静电场的电场分布。
2、模拟条件
模拟方法的使用有一定条件和范围，不能随意推广，否则将会得到荒谬的结论。用稳流电场模拟静电场的条件可归纳为几点：
(1)稳流场中电极形状应与被模拟的静电场的带电体几何形状相同。
(2)稳流场中的导电介质应是不良导体且电阻率分布均匀，并满足σ
才能保证电流场中的电极(良导体)的表面也近似是一个等位面。
(3)模拟所用电极系统与被模拟电极系统的边界条件相同。
3、同轴圆柱形电缆的静电场
利用稳恒电流的电场和相应的静电场其空间形成一致性，则只要保证电极形状一定，电极电位不变，空间介质均匀，在任何一个考察点，均应有U稳恒=U静电，或E稳恒电极≥σ导电质=E静电。下面
图 1
以同轴圆柱形电缆的“静电场”和相应的模拟场—“稳恒电流场”来讨论这种等效性。如图10(a)所示，在真空中有一半径a的长圆柱导体A和一个内径b的长圆筒导体B，它们同轴放置，分别带等量异号电荷。由高斯定理可知，在垂直于轴线上的任何一个截面S内，有均匀分布辐射状电力线，这是一个与坐标Z无关的二维场。在二维场中电场强度E正平行于xy平面，其等位面为一簇同轴圆柱面。因此，只需研究任一垂直横截面上的电场分布即可。
距轴心O半径为r处(图1(b))的各点电场强度为
E 20r
式中λ为A(或B)的电荷线密度。其电位为
UrUaEdrUaarr1n (1) 20a
Ua 201na若rb时，Ub = 0则有
代入式(1)得 UrUa
距中心r 处场强为 Er1n(b/r) (2) 1n(b/a)UadUr1 (3) dr1n(b/a)r
其中A、B间不是真空，而是充满一种均匀的不良导体，且A和B分别与电流的正负极相连，见图2同轴电缆模拟电极间形成径向电流，建立一个稳恒电流场Er。可以证明不良导体中的电场强度Er与原真空中的静电场Er是相同的。
4、同轴圆柱形电级间的电流场
取厚为t的圆柱形同轴不良导体片来研究，材料的电阻率为ρ则半径r的圆周到半径为(r+dr)的圆周之间的不良导体薄块的电阻为
dRdr (4) 2tr
半径r到b之间的圆柱片电阻为
Rrbbdrb1n (5) r2tr2tr
由此可知半径a到b之间圆柱片的电阻为
(a)
图2 同轴电缆模拟电极 Rabb1n (6) 2ta
若设U0 = 0，则径向电流为
IUa2tUa (7) Rab1n(b/a)
1n(b/r) (8) 1n(b/a)距中心r处的电位为 UrIRrbUa
则稳恒电流场Er′为
UadUr1Er (9) dr1n(b/a)r
可见式(2)与式(8)具有相同形式，说明稳恒电流场与静电场的电位分布函数完全相同。即柱面之间的电位Ur与1nr均为直线关系。并且(Ur/Ua)相对电位仅是坐标的函数，与电场电位的绝对值无关。显而易见，稳恒电流的电场E′与静电场E的分布也是相同的。因为EdUrdUrE (10) drdr
实际上，并不是每种带电体的静电场及模拟场的电位分布函数都能计算出来，只有在σ分布均匀几种形状对称规则的特殊带电体的场分布才能用理论严格计算。上面只是通过一个特例，证明了用稳恒电流场模拟静电场的可行性。
5、电场的测绘方法
由(10)式可知，场强E在数值上等于电位梯度，方向指向电位降落的方向。考虑到E是矢量，U是标量，从实验测量来讲，测量电位比测定场强容易实现，所以可先测绘等位线，然后根据电力线与等位线正交原理，画出电力线。这样就可由等位线的间距，电力线的疏密和指向，将抽象的电场形象地反映出来。
静电场描绘仪(包括水槽、双层固定支架、同步探针等)，如图3所示，支架采用双层式结构，上层放记录纸，下层放带电极水槽。并将电极引线接出到外接线柱上，电极间有电导率远小于电极且各向均匀的导电介质水。接通交流电源就可进行实验。在导电玻璃和记录纸上方各有一探针，通过金属探针臂把两探针固定在同一手柄座上，两探针始终保持在同一铅垂线上。移动手柄座时，可保证两探针的运动轨迹是一样的。由水槽上方的穿梭针找到待测点后，按一下记录纸上方的探针，在记录纸上留下一个对应的标记。移动同步探针在水槽中找出若干电位相同的点，由此即可描绘出等位线。
使用方法：
(1)接线
静电场测试仪信号源的输出接线柱与电极接线柱相连，将探针架放好，并使探
针下探头置于放有电极的水槽中，开启开关，指示灯亮，有数字显示。电压表示值图3 K为电场中某点对负极的电压值。
(2)测量
调节静电场测试仪电源前面板上电压调节旋钮，将开关K打在电源电压上，电表显示所加的电压值，单位为伏特，一般调到10V，便于运算。然后将开关打在测量，横移动探针架，数显示表示值随着运动而变化，从而测出每条等位线上的几个电压相等的点。
(3)记录
在描绘架上铺平坐标纸，用螺钉夹住，当电压表显示读数认为需要记录时，轻轻按下记录纸上的探针并在坐标纸上，记录电压，为实验清楚快捷，每等位线不少于8个点，然后用光滑曲线连接即可。
【实验内容】
1、长直同轴圆柱面电极间的电位分布
(1)将电极水槽中加入适量的水，然后把它放在上层静电场描绘仪的下层;
(2)按图连接好电路，电压表及探针联合使用。
(3)把坐标纸放在静电场描绘仪的上层，并用四个螺钉夹好。
(4)调节静电场描绘仪的电源(大约10V)。
(5)移动探针座使探针在水中缓慢移动，用数字电压表测量电位差，找到等位点时按下坐标纸上的标记指针，做出标记。分别作出6V、5 V、4 V、3 V、2V的五条等位线，每条等位点不得少于8个。
(6)根据等位点描绘等位线，并标出每条等位线的电位。
(7)根据电力线和等位线垂直的提点，描绘被模拟空间中的电力线。
2、不规则电极间电位分布
(1)将水槽中的电极更换成两圆柱面型。
(2)重复内容一中的操作，分别作出8V、7 V、6V、5 V、4 V、3 V、2V的7条等位线。
【数据记录与处理】
1、同轴圆柱面型电极间电位分布
(1)根据等位点描绘被模拟空间中的等位线。
(2)根据电力线和等位线垂直的提点，画出被模拟空间中的电力线。 (3)测量每条电位线的半径计算对应的电位理论值，并与实验值比较计算相对误差，将数据填入以下表格。
表：Ua V a mm b mm
(1)根据等位点描绘被模拟空间中的等位线。
(2)根据电力线和等位线垂直的提点，画出被模拟空间中的电力线。 注意：将图线粘贴在实验报告上
【思考题】
(1)用模拟法测的电位分布是否与静电场的电位分布一样?
(2)如果实验时电源电压有效值不稳定，那么是否会改变电力线和等位线的分布?为什么?
(3)试从你测绘的等位线和电力线分布图，分析何处电场强度较强，何处电场强度较弱。
【注意事项】
(1)水槽由有机玻璃制成的，实验时要轻拿轻放，以免破碎。
(2)水层厚度要保持一致，即水槽要水平放置，以保证导电介质的均匀性，且水不要过多也不要过少，水面要到达探针但不要淹没电极。
关键词： “用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验 描绘电场等势线实验演示器 灵敏电流计 改造
高中二年级物理的学生实验“用描迹法画出电场中平面上的等势线”，在实验中有的班级的学生对灵敏电流计损坏很严重，如何避免这种情况呢？我对灵敏电流计损坏的原因进行了深入的分析，终于找出了这个问题的主要原因：描绘电场等势线实验演示器的设计有一个小小的不合理的地方。后来我对所有的描绘电场等势线实验演示器进行了一个小改造，学生的实验使用情况表明：灵敏电流计得到了很好的保护。下面介绍一下我的做法。
先介绍一下这个实验。这个实验的目的是用描迹法描绘电场中平面上的等势线。其原理与方法是：直接描绘静电场中的等势线是比较困难的，但由于稳恒电流场遵从的规律在形式上和静电场相似，因此可以利用导电纸中的恒定电流场模拟真空中的静电场。具体的做法是将和静电场中带电体相同形状的电极，按带电导体的分布位置放在均匀的导电物质中，导电物质应是导电率不大的不良导体（导电纸）。在电极上加上一定电压（直流6伏）以后，导电物质中将形成稳定的电流场。实验中确定等势点的根据：当两点电势相等时，连接该两点间的导线上就无电流通过，否则将有电流从高电势点流向低电势点。所以当在电流场中与导电纸接触的两探针尖端的电势差为零时，与探针相连的电流计中通过的电流强度为零，从而可以通过探针找出电流场中的等势点，并依据等势点描出等势线。这个实验将要用到的实验器材有：1.灵敏电流计；2.导电纸一张；3.直流6伏的电源；4.电极一对连导线；5.电键一只；6.描绘电场等势线实验演示器；7.复写纸一张；8.白纸一张；9.导线两对。其实验步骤如下：
（1）在描绘电场等势线实验演示器上按顺序铺上白纸、复写纸、导电纸各一张。
（2）在导电纸上压上电极，接好电路。
（3）画两电极间的连线作为基准线，在基准线上大至分成六等分，得到五个基准点。
（4）合上开关后，将一个探针固定压在一个基准点，另一个探针在基准线的两侧移动，观察电流表的指示，当移到某点电流计示数为零时，此点即为基准点的等势点，稍用力将这点的位置复印到白纸上。如此在基准线的两侧各找5―7个等势点。
（5）换上另一个基准点后继续找该基准点的等势点，直到所有基准点都在基准线两侧找到5―7个等势点为止。
（6）取出白纸，沿各个基准点的等势点连成平滑的等势线，并依据等势线绘出若干条电力线。
从整个实验看，实验过程中必需注意：
（1）导电纸有导电物质的一面应该向上，这样电路才能保证畅通。
（2）在探测与某一基准点电势相等的其它各点时，与该基准点相接触的探针要固定不动，这样电势才能保证不变。
（3）一根探针固定不动，另一根探针的跨度不要太大，以免两探针间的电势差太大而烧坏灵敏电流计；绝不允许将两探针分别同时触到两电极或两接线柱，因为两电极及两接线柱间的电势差很大，这样会立刻导致灵敏电流计烧毁。
从整个实验来看，最容易损坏的仪器是灵敏电流计。灵敏电流计的量程是很小的，其测量范围为-300微安―0―+300微安，两档压降分别为30毫伏和750毫伏，允许通过的电流是很小的，稍大的电流、电压都可以使其烧毁。如何保护好灵敏电流计是这个实验要切实注意的问题。实验表明，将两探针分别同时触到两电极是灵敏电流计被烧毁的主要原因。所以教师要在学生别强调第三点注意事项，讲清楚道理并要求学生切记。
教师强调了注意事项，学生对仪器的损坏会减少，但还是难免会有个别学生将两探针分别同时触到两电极而使灵敏电流计被烧毁。如何杜绝这种现象发生呢？当我们细心地观察整个实验电路及仪器，就会发现描绘电场等势线实验演示器正面的两个电极及两接线柱的侧面是的。当给描绘电场等势线实验演示器接上直流6伏的电源时，两个电极及两接线柱的侧面都带上6伏的直流电，远远超过灵敏电流计的最大压降750毫伏，所以只要将两探针分别同时触到两电极或两接线柱，灵敏电流计马上就会被烧坏。第一次做这个实验的学生心里总有一些慌张，操作实验时对教师强调的问题也容易忘记；或者有个别学生根本就没有听课，做实验时就乱来一通。这些情况都可能导致有学生将两探针分别同时触到两电极或两接线柱而使灵敏电流计烧毁。对于这种情况，要想出一个办法：即使学生将两探针分别同时触到两电极或两接线柱也不会使灵敏电流计烧毁。所以必须对描绘电场等势线实验演示器进行改进。描绘电场等势线实验演示器的两个电极及两接线柱的侧面是的，当接上电源时是通电的。只要在两个电极及两接线柱的侧面涂上一层油漆，当学生将两探针分别同时触到两电极或两接线柱时，油漆的绝缘作用会使两探针不再带电，就能保护灵敏电流计。
我对描绘电场等势线实验演示器中设计不合理的地方进行了小小的改造，使“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验更易成功，仪器得到了更好的保护。
参考文献：
新课标背景下的物理课堂要体现学生的自主性学习，其奥秘在于“师生角色的转换”，变学生的被动学为学生课堂上的主动参与。让学生亲身去经历知识的形成过程，在欢快的课堂氛围中学会学习，学以致用。物理本身是一门以实验为基础的学科，物理的很多定理或定律来源于实验，一个物理实验就是一个物理情景。
在平时的物理教学中，把知识还原成生活之中的小实验，在生活中体会物理知识。在实验的过程当中，我们要让学生自己探索知识的形成过程，利用贴近生活的实验来激活学生的出现思维，激发学生的创造力。在实验设置的过程中，如何让学生亲身参与？根据几年的教学实践，笔者在实验改进上进行了大胆的尝试，收到了很好的效果。它不仅能激发学生学习物理的兴趣，充分调动学生的积极性，而且能帮助我们突破一些教学中的重、难点，从而实现学生对知识的真正掌握，并且灵活应用。
1 超重与失重
在讲“超重与失重”一节中，对于完全失重的处理，笔者对原有实验进行了改进，全新设计一个小实验。主要器材有一个空矿泉水瓶（底端带洞）、一桶水。实验过程如下：
1）把矿泉水瓶中装满水，然后让水瓶正立在空中，观察水流动情况。仍然把矿泉水瓶装满水，下面放上水桶，让水瓶正立在空中自由下落。在做实验之前先让学生猜测实验现象，学生发挥想象力，答案五花八门。在学生猜测之后，由学生代表站在板凳上亲自演示实验。
2）通过实验让学生提出问题与讨论：当瓶中装满水，瓶静立在空中时，为什么水会流出？当瓶中装满水在空中自由下落时，瓶和水处于什么运动状态？这种状态下物体的加速度是多大？根据物体的运动，请分析瓶的受力情况？水和瓶之间还有挤压吗？
学生通过讨论进行小结：当物体向下的加速度为g时，且物体与接触面的压力为零时，这种现象属于完全失重。
教师质疑随后质疑：怎样验证你们的结论呢？
3）学生讨论并展示成果：学生利用上述实验器材分别把水瓶上抛和平抛。
本知识环节的讲授采用改进实验进行教学，把一个抽象的物理概念用一个简单的物理小实验进行探究，最终学生得出科学的结论。这种方式教学首先让学生先产生兴趣，造成悬念，积极探索，使学生始终处于一种兴奋状态。进而研究“完全失重”的形成过程。这样教学，学生对于完全失重的概念的理解达到记忆并强化的过程。
2 电磁式等势线描绘器描绘等势线
2.1 实验原理
直接描绘静电场的等势线比较困难，利用恒定电流的电场模拟静电场通过电磁手段用描迹法画出电场中平面上的等势线。
2.2 创新点
1）引入可控电磁探针和画板，受幼儿画板的启发，用画写板取代白纸复写纸来呈现等势点，可控电磁探针用来寻找等势点，可控电磁探针主要有两部分构成，连接红色粗线的铁芯也就是探针和连接红蓝细线带触点开关的线圈构成。线圈接直流电源，铁芯连线接灵敏电流计，找到等势点后接通触点开关，电磁探针产生磁场在画写板上留下一点即对应模拟静电场中的等势点，接下来断开电磁探针电源，继续寻找下一等势点，重复前面操作。
2）引入弹压式接线柱，提高器材安全度和降低实验准备难度。原装置是柱状接线柱，每做完一次需拆卸一次，配件很小易失，器材易损。实验所需三种纸都需打孔套到接线柱上，打孔时孔间距和孔的大小都需认真处理否则影响实验效果，造成实验前准备工作难度大。弹压式接线柱是在竖直镙杆上套一弹簧，实验中调节螺帽就可以改变接触点位置和接触紧密程度，实验完毕旋松螺帽弹簧将接触片轻松弹起就能取下实验结果，这样省去了拆卸环节避免了零配件的丢失保障器材安全，并且实验用纸或其它材料也不必再打孔处理，降低了实验准备难度。
3）打破原实验材料限制，能利用日常生活中常见材料完成实验，激发学生实验兴趣。原有实验必须用碳粉导电纸，它对学生来说很是陌生的一种材料，对实验易产生的畏惧心理，不利于激发学生探究兴趣，这种纸不易买到价格也相对较贵。改用画写板后，利用画写板耐湿的特点可用浸过苏打液的潮湿状态的棉布或厚牛皮纸等替代导电纸，学生用平时看得见摸得着的材料自制导电纸，增加实验的趣味性，激发学生学习兴趣。
4）低成本无污染。原有实验每做一次要耗费白纸一张，导电纸最多用两三次就不能再用，复写纸比导电纸稍耐用一些，但也需要频繁更换，如做学生实验耗材量很大，累积起来实验成本较高，产生的实验废物多而且大多只能被焚烧处理产生有害气体污染大气。利用画写板和电磁探针作图，可反复使用，投入低，不会产生实验垃圾，符合低碳环保的理念。
5）可描绘多种情况等势线分布。原器材因接线柱限制只能描绘等量异种点电荷等势线分布，改进后的器材可描绘带电平行板间的电场，或非匀强场等。
2.3 使用方法：以描绘正负点电荷静电场等势线分布为例
1）将画写板和浸过苏打液的导电布铺好连接电路，电压直流10 v—14 v，闭合开关产生模拟静电场。普通探针和电磁探针上粗导线连接灵敏电流计，电磁探针尾端红蓝导线接学生电源，本探针经试验直流 6 v效果最佳，在导电纸上取五个基准点，用电磁探针依次描出基准点位置，普通探针对准第一个基准点电磁探针在导电纸上轻轻移动在基准点附近寻找等势点，找到后将电磁探针开关闭合产生磁场在画写板上留下点迹，按此方法依次寻找等势点完成实验。
2）将弹压式接线柱旋松，释放弹片，取下画写板，将等势点用画写笔用平滑曲线连接，正负点电荷静电场等势线分布就完成了。
3）观察完毕后，用画写板上的磁条扫过画写板清除实验痕迹，整理器材实验完毕。
2.4 实验器的优点
1）电磁式等势线描绘器材料易寻、成本低廉、制作简单，易于操作，实验现象明显，不会产生实验废物。
2）冲破原实验的局限性，可描绘多种电场，既可用于教师示教，也可让学生自制上探究性实验课，激发学生制作和研究兴趣。
3 验证动量守恒实验的改进
验证动量守恒定律实验是高中物理课程的重要实验，按照教科书物理第二册的实验装置进行实验，把斜槽固定在桌子边缘，在地面铺上白纸复写纸，小球从斜槽上端滚下落到复写纸上，在白纸上留下落点痕迹，然后对落点及相关数据进行处理，验证碰撞前后动量是否守恒。用此装置在实际操作时，有以下缺点：斜槽装置不稳易滑动，不能确保入射小球从同一高度滚下及碰撞前后两小球做平抛运动；小球从斜槽滚下落到地面上满地跑，有时落到桌斗里，学生到处找球，浪费大量的时间；白纸直接放在地面上容易错位；小球落点分散，用圆规找落点误差大，精度低；整个实验耗时较长。为此我们对原装置加以改进。
1）实验时用凹槽接小球。避免做实验时，学生到处找球，节省了大量的时间。
2）斜槽安装支架，保证了斜槽的稳定性，一次调整，多次使用，斜槽上端附电磁铁，保证了入射小球从同一高度无初速度释放。末端镶嵌水平仪，保证了碰撞前后小球做平抛运动。
3）用带中孔的透明同心圆片找圆心比圆规方便快捷，且提高了精度。
4）不用刻度尺测长度，而用B4纸，在上面画出的刻度直接读出水平抛出距离并形成报告单，使实验测量与实验报告一体化。
关键词：数字绘画；二维动画；技术
数字绘画技术又称为CG（ComputerGraphic），数字绘画技术的表现形式呈现多样性，广泛应用于电影电视、游戏美术设计、动画设计、数字广告设计、海报招贴设计等。数字绘画技术为艺术家进行创作提供了全新的创作手段。随着科技飞速发展，数字绘画技术的成熟，数字绘画技术已经广泛的应用于二维动画创作，现在的二维动画设计师大多数运用数字绘画技术高效快速的进行动画创作，由于数字绘画技术大大的提高了二维动画制作的工作效率，丰富了动画的表现手法，同时也是一种具有鲜明特色的艺术表现形式，把传统的二维动画制作从纸上解放出来。快速的推动了动画技术的发展。
1 数字技术在二维动画制作中的应用
早期比较传统的二维动画创作方式是使用一张张静止的、连续动作的画面，通过逐格拍摄或者扫描进入电脑，以每秒24帧或25帧进行编辑播放从而形成动画的效果。而数字绘画技术以电脑为平台，以动画软件为载体，直接在电脑上进行动画的创作，大大的提高了工作效率增强了动画的表现力，节约了动画的制作成本。
美术设计对于一个动画影片来说是非常重要的，从《喜羊羊灰太狼》到《摩尔庄园》，再从《岳飞传奇》到《小鲤鱼历险记》等片子中都有很经典的角色动画造型设计，其中可爱的造型设计，唯美的场景设定令人印象深刻。无论是商业动画还是原创实验动画制作，都不能忽略造型的重要的性，在传统的二维动画制作中，角色设计和场景设定大多都是手绘的，而现在有了数字绘画软件的出现，使用Painter、Flash等绘画软件结合数位板可以很轻松的模拟出传统手绘的素描、油画、水彩等艺术表现手法，可以很好的完成二维动画制作的前期准备工作，大大的提高了工作效率和画面效果。
二维动画设计的主题是动画，所以原画设计对于动画设计来说是属于核心技术，动画片中动的好坏都是靠它实现的。传统的原画制作是依附在拷贝透台上，按照分镜剧本要求，结合运动规律的知识以及原画师的经验和技巧进行设计绘画。想观察最终效果都得反复的翻页或者扫描进电脑内进行检查，耗时耗力。
传统的二维动画在绘制原画时如果遇到需要修改的原画时，需要使用动检仪进行总检，发现错误需要退回相对应的工作者进行修改，数字绘画技术的发展，为原画设计提供了扎实的根基，很多软件都可以实现以前在透台经行原画设计的技术。其中TBS软件最为快捷方便，它的兼容性很强，在绘图上完全是传统手绘动画的生产模式，在软件完成一组原画动作后，能马上对其进行检查动作的流畅，是否符合原画要求，是否能表现动画角色的姿态等问题，并能及时更正修改。数字化的生产模式，修改删除错误的原画动作以及检查动作十分直观。
通常在纸上进行角色动作设计时需要原画师依靠自己丰富的制作经验和导演的讲戏，一张张的反复比较翻页进行动作检查，对每张角色的动作及比例要无数次的检查和比对，常常耗费大量的时间用于角色动作的修改和比例的调整。而数字绘画技术里针对二维角色动作的设计开发出了骨骼绑定的概念，通过骨骼绑定角色的相关控制点，使用时间轴添加关键帧进行动画制作。通过Flash的骨骼绑定可以使一个二维的静止的动画角色做出丰富的动作表演，保证了形体的准确性和造型的比例统一，合理的应用数字技术可以大大的节约了原动画的中间画制作时间。
使用数字技术对二维动画创作的影响还体现在后期合成上，使用后期合成软件AffterEffects可以很快捷的把运动的角色动画和场景根基分镜的要求分层叠加制作，利用丰富的特效功能可以实现很多传统手绘无法完成的效果，通过图层之间的属性与位置变化来实现画面的空间感和视觉效果，对于时间的把握可以通过时间轴来进行直观的观察和修改，镜头与镜头之间的衔接可以随时更改变化，与传统二维动画用胶片来进行合成的方式来进行比较，数字绘画技术更加直观、方便，大幅度的降低了制作成本，提高了工作效率。
2 数字化的设计制作平台对动画制作的影响
数字化的设计制作平台对动画设计的制作方式来说可以是一个革命性的改革。传统的二维动画制作需要使用大量的纸张、画笔、透台。工作形式以团队合作为主，涉及绘画工作分工种类很多，场景设计、原画设计、动画设计、描线上色、扫描、后期合成等。可以说制作一部动画作品需要在前期投入大量的资金投入用于耗材和各个动画制作环节的协调工作。而数字绘画技术的出现就很好的解决了这方面的问题，在进行无纸动画制作时直接在电脑上进行创作，节约了动画制作的生产成本，降低了制作耗材预算，使各个环节的制作更加流畅，提高工作效率。
使用手绘动画制作的方式，一个原画师月产量是2000张左右，工作相当繁琐，而采用了数字绘画技术后，一个优秀的原画师一个月可以绘制5000张左右。修改更加方便，传统的场景设计在制作绘制时借助数字绘画设计平台可以实现资源共享、公用，素材和画稿的传递通过网络更加高效快捷，制作动画时借助素材库进行复制修改动作，实现风格统一，大幅度的提高了动画的生产速度，避免了动画制作过程中的资源浪费的问题。
数字绘画技术已经成为二维动画制作的主流表现手法，在动画制作的应用中，有着它特殊的艺术表现力。数字绘画为动画设计师进行原画设计、场景设计以及角色设计的效果表现提供了良好的交互平台，数字技术的迅速发展加快了二维动画制作技术的进步，新的制作技术包涵了传统动画制作的前期设计、中期动画、后期合成以及动画项目管理。在较短的时间内制作出精良的动画作品，有了数字绘画技术的支持，二维动画制作进入了一个崭新的数字动画的时代。
参考文献：
[1]张福昌.现代设计概论[M].华中科技大学出版社，2007.
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Xx艺林艺术培训中心 xx科教文化活动中心
培训合作方案
第一部分 合作双方概述
一、xx科教文化活动中心（以下简称“科教中心”）
Xx科教文化艺术中心是多馆合一的带有浓厚科教文化和现代气息的培训机构，主要包括展览区、表演区、培训活动区等。科教中心立足对东莞青少年进行科普知识普及，志在培养我市中小学生爱科学、学科学、用科学的优良文化，并以活动丰富他们的知识，使其从小养成探究式科学思维模式，以达到放大青少年综合素质的提升。
二、xx艺术培训中心（以下简称“xx中心”）
Xx艺术培训中心是一所致力于书法、绘画、少儿舞蹈和美术高考的专业培训机构，在全国各大专业艺术院校均有其分支机构.艺林中心是有着国家教育部颁发的,具有正式办学资质的培训单位，也是东莞市指定的中国民间民族舞蹈和书法绘画考级中心。
多年来，xx中心学员的足迹遍布全国各地，在国内外众多的比赛上均获得过优异成绩；我们艺术中心更是为全国各大艺术院校输送了大量的人才，得到社会各界广泛好评.
Xx中心拥有一支来自国内专业艺术高等学府的知名教授和专家组成的教学队伍，他们经验丰富，绝对值得您的信赖.更值得一提的是,艺林中心为学员提供有专门的展示舞台，所有的学员都有机
会在电视、报纸等各大媒体上充分展示才艺。培训专业：舞蹈、拉丁舞、肚皮舞、现代舞、书法、绘画美术高考强化、跆拳道等。
三、合作双方优势比较
（一）科教中心的优势
1、区位优势：科教中心位于xx市中心区域，周边中小学所，幼儿园覆盖较多，中心交通极为便利，停车场所空旷，公交便捷。
2、广告优势：科教中心依托和路广告传播途径和xx广告平台，能够将培训品牌迅速扩散，获得广泛的认知度。
3、场地优势：科教中心培训面积 ㎡，拥有完备的培训场地设施。
（二）艺林中心的优势
1、品牌优势：xx中心为xx市知名艺术培训机构，有5年成功办学经验。
2、师资优势：学校有3人专家组，专职副教授1人，在读博士生1人，其余6名教师全部为重点院校专业本科学历。
3、管理优势：xx中心提供完整的课程管理和艺术推广体系。
第二部分 合作设置介绍
一、合作项目:
中国舞 教材注重少儿的年龄特征。把舞蹈的一些基本元素、韵律、舞姿、动作和舞步按不同年龄划分等级，每一等级教学内容和方法符合相应年龄的生理和心理特点。教材具有专业训练的科学性、
系统性、全面性与民族性，同时还具有群众舞蹈的通俗性、普及性、趣味性与自娱性的特点。内容包括：中国古典舞（基训、身韵）、舞蹈小组合、律动节拍、游戏等。
民族舞 教材内容汇集了中国各民族、地区的民间舞蹈风格、主体动律及音乐等元素，分15个级别的单元课程进行教学，并根据幼儿至少儿不同年龄的生理、心理特征及感知能力，将教材科学编排，组合教学，寓教于乐。教学剧目不仅具有鲜明生动的艺术形象，还具有愉悦儿童心灵的趣味性。
幼儿舞蹈项目 让幼儿年龄段的孩子接受身体的协调性和身体灵活性的训练，使她们的肢体更加灵活。同时能够模仿一些自然界的动植物形态，使孩子们在愉快的气氛中学习。教授舞蹈基本功训练、舞步组合、节拍练习、小游戏等，为扎实的舞蹈功底打下良好的基础。
综艺少儿舞蹈班、青少年舞蹈特色班 舞蹈基本功训练，身体各部位软开度训练，舞蹈节奏、舞步组合，节拍练习及舞蹈小节目表演。以学生的动作协调能力为训练重点，充分发挥学生的想象力、创造力，并使学生在学习舞蹈中喜欢舞蹈、热爱舞蹈，提高班将排练舞蹈作品。
美术班 学习线描画、彩笔画、水粉画，指导儿童画创作；学习静物、人物、风景写生，从基本线条、形状到色彩、构图，拓展幼儿的想象空间，并通过剪纸、拼贴、趣味小制作等让小朋友掌握一定的制作技巧，训练动手能力；培养学生的绘画兴趣及对视觉空间、形态美的感悟和表现力，促进大脑健康发展；培养学生的艺术欣赏能力。
素描班 学习内容:素描与色彩画的基础知识。让学生从小学会观察生活中不同物体的形态及色彩，通过临摹、写生、速写、默画等多种形式，学习静物、人物、景物素描与色彩写生的基本步骤与画法，训练学生的观察能力与造型表现能力；通过相关艺术理论的讲授、名作鉴赏、培养学生艺术欣赏能力，指导儿童画创作。
美术考前班 学习内容:素描(静物、石膏像、真人头像、半身像写生与默写)、色彩(静物、人物、风景写生与默写)、速写(人物、风景写生与默写)。开展美术中考、高考考前辅导，为志愿从事美术事业的12岁的以上学生提供正规系统的素描、色彩和速写训练，并通过美术鉴赏、相关艺术理论的学习，为学生顺利走上美术专业打好基础。
国画班 学习中国画基础知识与笔墨基本技法，学习水墨花鸟、山水、人物画的基础画法，体验笔墨情趣，领略传统精神，指导国画创作，培养学生艺术欣赏能力。
书法班 学习书法基本理论知识，学会正确的写字、执笔方法，学习基本书写技法。从临摹入手，了解书法基本笔划的书写，初步认识字体结构特征，认识笔顺和常用部首的写法，懂得结构装字。通过学习，传播书法知识，指导书法创作，培养书法鉴赏能力。
卡通漫画班 学习内容：以线描为主，学习卡通人物、动物、植物、静物与风景的造型技法与表现方法，训练卡通绘画造型能力；学习色彩常识及绘画色彩艺术表现技巧；指导漫画创作，开发学生创造性思维；发展学生个性，培养学生艺术欣赏能力。
二、合作方式：
科教中心提供场地，以及必要的教学用具及招生宣传。
Xx中心方提供师资和课程、课件、颁发证书，并进行证书考试认证等。
三、合作工作流程
1、双方进行合作洽谈，并签署合作协议。
2、科教中心根据项目特性，择时进行培训项目宣传和启动报名招生；xx中心进行课程、课件、师资及工作日程安排。
3、正式开课，双方沟通配合做好各自事务，xx中心方进行会场或者课堂组织与管理。
4、课程全部完成，双方根据开课前约定条件结算款项。
5、做好其他善后工作之后，全部培训工作完成。
四、合作投入和收益分配
一、承包式分配方案
关键词：理正勘察软件; 程序化;工作效率; 成果准确性
Abstract: the engineering geological mapping from drilling to finishing in the industry, until the report released results, is a continuous process. Now exploration industry technical personnel levels not neat, engineering time limit for tight, formed the work link between, the working efficiency is low, the results the decline in the quality, increase the project investment. Geological survey is the foundation, and the geological data is the basis of survey results. Skilled and sequencing of application software is Daniel survey, do well in the industry field management, distribution and professional software applications between link cohesion and cooperate, save time, so as to improve the work efficiency and the engineering investigation of the accuracy of the investigation achievements.
Keywords: Richard is survey software; Programming; Work efficiency; Results accuracy
中图分类号：TP311.5文献标识码：A 文章编号：
近几年，基建项目增多，建设速度的加快，给设计各个部门都带来了不小的压力。工程地质勘察作为基础工作也是如此。普遍工作方式都是工程地质钻孔平面图制作、放孔、原始资料录入、成图、统计、成果文件，不论在工作环节上还是人员上，某些环节相对脱节，工作的先后程序相对混乱。技术人员没有充分利用软件的自有功能，不但因为简单的问题浪费大量的时间而且增大了技术人员工作量。如果对于一个独立工程，钻孔数量成百上千，地质条件复杂多变，这种工作方式显得非常吃力。本人通过工作实践，总结出一套连续且高效的工作方法，借助理正勘察软件8.1版为例，论述如何提高工勘技术人员的内业工作效率。
一、 采集钻孔信息
工作中由于钻孔数量多，钻孔位置坐标的手工输入更加繁琐，且容易输入出错。利用理正工程地质勘察软件本身功能，可以大大提高工作效率。
建设单位或设计单位提供拟建建筑物平面图后，按照相关规范或勘察作业指导书要求，利用理正勘察8.1版CAD在电子建筑物平面图标注钻孔（类型、编号、深度等）位置，供外业放孔使用。
首先，设置建筑物平面图CAD单位，最好以m为单位，便于后边工程地质剖面生成后显示单位为米。新建理正项目，数检通过。进入理正CAD，打开电子建筑物平面布置图。操作理正平面图——底图初始化——布置勘探点——点击钻孔位置，输入钻孔编号、类型、设计深度。（如图）将所有钻孔标注在建筑物平面图后保存（d\\lizheng\\output\\项目编号\\pmt）。平面图数据入库，在理正CAD命令中输入 Z，回车。进入理正勘探点数据表，刷新，表中将自动生成钻孔相关信息（钻孔编号、钻孔类型、钻孔坐标、深度、地下水位）。将之转化为EXCEL格式后，钻孔坐标可供野外放孔使用。
标注剖线：在理正CAD平面图中，操作平面---布置剖线---选择某一剖线上钻孔---输入剖线编号，CAD中自动标注剖线。平面图数据入库，在理正CAD命令中输入P，回车。刷新，剖面表中将自动生成剖线相关信息（剖线编号、剖线上钻孔）。
钻孔信息的自动化采集大大地节省了手动输入时间，减小了手动输入错误几率，提高了技术人员的工作效率。需要注意的是：不对钻孔平面布置图进行最终的局部调整和完善，不能随意进行“explode”命令操作。
二、 草剖面绘制
现在项目要求工期紧，没有经验的技术人员在“工期”压迫下为了完成任务，现场完成一个钻孔原始记录，他就赶紧录入。场地大，钻孔多，钻机工作顺序相对分散，地质单元划分不能形成一个粗略的概念，为今后的地质报告编制工作带来不利。
要做到“运筹帷幄，以静制动”，就是参与现场钻探过程粗略了解地层结构类型，不急于输钻孔记录，而是根据钻孔相近原则绘制草剖面。草剖面的绘制在钻探过程中进行，根据部分钻探结果不断了解地层结构特点，以同比例在同一张纸上绘出同一栋楼钻孔剖面图，并在旁边标注：岩性、厚度、状态、颜色、包含物。随着外业钻探结束和室内试验结果的出炉，对地层进行信息修正和完善。根据地层结构特征的日益明朗，在草剖面上勾勒出拟定主亚层号。主亚层的定名原则遵循“沉积韵律”“上细下粗”原则。临近外业结束，开始进行原始记录的软件录入工作，此时，带有拟定主亚层编号的录入。需要注意的问题是：草剖面绘制一定采用铅笔进行，方便中间过程的修改，保持断面的整洁、清晰度。
三、 地质信息录入
地质信息的录入包括钻孔数据的录入和室内土工试验数据的录入。对于常规钻孔地质信息录入包括三方面：基本数据、原位测试、室内试验。根据草剖面的拟定地层划分，输入主亚层编号和状态及特征描述。特征描述内容是最重要的信息，要求简洁明了，杜绝繁琐。完善统一描述内容，尤其包含物、状态的描述对于工程地质来说尤为重要，可以为设计地质参数、施工机械及工艺选择提供重要信息。室内土工试验数据有的试验室未能转化和理正接口数据，采用EXCEL格式提供。工程师在试验技术要求中注明，试验室提供的土工试验成果电子表格数据不含函数。经过调整理正勘察软件试验项目和电子表格试验项目统一对应，应用理正勘察软件的“追加粘贴”功能对试验数据进行导入。大大提高数据录入的效率和准确度。
四、 数理统计
物理力学指标数理统计是一个不断调整剖面和数据重新统计交互过程。试验指标数理统计在满足样本大于6个的基础上，结合实际情况，进行不断的统计调整层号和不合格数据的剔除。
在工程地质勘察统计工作中，不单单是将最高或者最低指标数据机械剔除，还应在剖面结构基础上分析地质成因、取样代表性，综合分析，对钻孔原始记录不断分析和研读，从中获取信息，配合统计工作。例如：某高层项目1-1剖面上⑤层多数钻孔为粉土，只有中间某一钻孔该层土样数据显示为粉质粘土。按照理论应该将该地层从此断开，另为一层或者亚层，但是，这种可能性很小。那么我们就要分析该土样的Ip值和原始记录的现场描述，尽量使统计符合自然地层，经翻阅地质原始描述，最终将Ip=10.8的粉质粘土层定为是粉土⑤层，地层符合自然规律，且地质统计参数没有超出范围。
根据地质成因、地质年代、纵横剖面的综合分析某项“特殊数据指标”，在符合自然规律的前提下，试着将其层号进行调整，成为上层或下层。最终定为统计结果最符合要求的那层。
五、 文字说明
文字说明是整个项目工程地质勘察报告的灵魂，它是基于前几项工作的统计、描述，而对整个项目场地的地质信息进行计算和综述，为地基处理、基础及结构设计提供较为可靠的地质参数。
六、 小结
(1)盲目设计施工的后果。
(2)粗大意危害极大。
(3)结合实际防止事故。
(4)技术先进高效投资。
2确定岩土工程勘察等级
2．1建筑工程重要性等级。建筑工程重要性等级，应根据工程破坏后果的严重性，划分为三个等级。
2．2建筑场地等级。建造场地等级应根据场地的复杂程度分为三级：(1)一级场地(复杂场地)。(2)二级场地(中等复杂场地)。(3)三级场地(简单场地)。
2_3建筑地基等级。建筑地基等级应根据地基的复杂程度分为三级：
(1)一级地基(复杂地基)。
(2)-级地基(中等复杂地基)。
(3)三级地基(简单地基)。
2．4岩土工程勘察等级。1甲级2乙级3丙级。
3野外勘察的准备工作
(1)收集资料。
(2)编制岩土工程勘察纲要。
(3)检验机具，落实人员。
(4)现场踏勘定位。
4各阶段勘察的内容与要求
4．1可行胜研究勘察。
4．1．1目的。对拟选场址的稳定『生和适宜『生作出工程地质评价。
4．1.2主要任务。
(1)搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产和附近地区的工程地质岩土工程资料及当地的建筑经验。
(2)在分析已有资料的基础上，通过现场踏勘，了解场地的地层分布、构造、成因与年代和岩土性质、不良地质作用及地下水的水位、水质情况。
(3)对各方面条件较好且倾向于选取的场地，如已有资料不充分应进行必要的工程地质测绘及勘探工作。
(4)当有两个或两个以上拟选场地时，应进行比选分析。
4．2初步勘察。
4．2．1勘察目的。
(1)对场地内各建筑地段的稳定生作出岩土工程评价。
(2)为确定建筑物总体平面布置提供依据。
(3)为确定主要建筑物的地基基础方案提供资料。(4)对不良地质现象的防治，提供资料和建议
4．2.2主要任务。
(1)搜集与分析可行研究阶段岩土工程勘察报告。
(2)遍述现场勘察与测试，初步查明地层分布、构造、岩土物理力学性质、地下水埋藏条件及冻结深度，可以粗略些，但不能有错误。
(3)通过工程地质测绘和调查，查明场地不良地质现象的成因、分布、对场地稳定性的影响及基发展趋势。
(4)对抗震设防烈度大于或等于6度的场地，应判定场地和地基的地震效应。
(5)初步制定水和土对建筑材料的腐蚀陛。
(6)对高层建筑可能采取的地基基础类型、基坑开挖和支护、工程降水方案进行初步分析评价。
4．3评细勘察。
4．3．1勘察目的。
(1)按不同建筑物或建筑群，提出评细的岩土工程资料和设计所需的岩土技术参数。
(2)对建筑地基作出岩土工程分析评价。
(3)对基础设计方案作出论证和建议。
(4)对地基处理、基坑支护、工程降水等方案作出论证和建议。
(5)对不良地质作用的防治作出论证和建议。
4．3．2主要任务。
(1)搜集附有坐标及地形的建筑物总平面布置图，各建筑物的地面整平标高，建筑物的性质、规模、结构特点，可能采取的基础型式、尺寸、预计埋置深度，对地基基础设计的特殊要求。
(2)查明不良地质作用的成因、类型、分布范围、发展趋势及危害程度，并提出评价与整治所需的岩土技术参数和整治方案建议。
(3)查明建筑物范围各层岩土的类别、结构、厚度、坡度、工程特l生，计算和评价地基的稳定性、均匀性和承载力。
(4)对需进行沉降计算的建筑物，应取原状土进行固结试验，提供地基变形计算的参数e-p曲线。预测建筑物的沉降、差异沉降或整体倾斜。
(5)对抗震设防烈度大于或等于6度的场地，庆划分场地上类型和场地类别；划分对抗震有利、不利或危险的地段，应分析预测地震效应，判定饱和砂土与粉土的地震液化，并应计算液化指数，判定液化等级。
(6)查明地下水的埋藏条件和侵蚀眭。
(7)查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。
(8)在季节性冻土地区，提出，提供场地土的标准冻结深度。
4．4施工勘察。
(1)对高层或多层建筑，均需进行施工验槽。发现异常问题需进行施工勘察。
(2)在基坑开挖后遇局部古井、水沟、坟墓等软弱部位，要求换土处理时，需进行换土压实后干密度测试质量检验。
(3)深基础的设计与施工，需进行有关监测工作。
(4)当软弱地基处理时，需进行施工设计和检验工作。
(5)若地基中存在岩溶或土洞，需进一步查明分布范围及处理。(6)施工中出现基槽边坡失稳滑动，则需进行勘测与处理。5岩土工程勘察方法5．1钻探法。
5．1．1机钻。
(1)钻进方法：分回转、冲击、振动与静压4秒。
(2)钻机类型。钻机类型很多，现介绍几种常用钻机，包括型号、钻进方式、钻孔直径、动力大小与适用土层。
5．1．2手钻。
(1)适用范围、手钻勘探浅部土层，通常为6m左右，适用于小型工程或中型工程的探查孔。
(2)设备，手钻设备有麻花钻、勺形钻、洛阳铲与北京铲等种类。
5．2触探法
。根据探头的结构和人土方法不同，可分为圆锥动力触探、标准贯人试验和静力触探三大类。
5．2．1圆锥动力触探。
(1)原理，用标准质量的铁锤提升至标准高度自由下落，将特别的圆锥探头贯人地基土层标准深度，所需的击数N值的大小来判定土的工程l生质的好坏。
(2)类型，分轻型、中型、重型和超重型四种。
5．2．2标准贯人试验。
(1)原理与圆锥运力触探相同。
(2)设备。
(3)工程应用。用N值判定砂土的密实度Ib用N值判别地下水位以下砂土与粉土是否产生震动液化。
5.2．3静力触探。
(1)原理，利用液压或机械传动装置，将圆锥形金属探压入地基土中。探头中贴有电阻应变片，当探头受阻力时，电阻应变片相应伸长改变电阻，可用电阴应变仪量测微应变的数值，计算贯入阻力的大小，判定地基土的工程胜质。
(2)类型。按主机动能分为三种：轻型、中型、重型；b．按量测探头结构分为三种：单桥探头、双桥探头、孔压静探探头；c．按动力方式分为三种：人力式、液压式、机械式；￡按反力装置分为两种：框架地锚、汽车自重加地锚。
5．3掘探法。
6地基土的野外鉴别与描述
土的野外描述，主要从颜色、密度、湿度、粘性土的稠度、含有物等方面来描述。
7岩土工程勘察成果报告
(1)文字部分。
(2)图表部分。
(3)岩土工程勘察成果报告实例。
8验槽
8．1验槽的目的。
(1)检验勘察成果是否符合实际。
(2)解决遗留和新发现的问题。
8．2验槽的内容。
(1)校核基槽开挖的平面位置与槽底标高是否符合勘察、设计要求。
