基于计算机技术的美术设计辅助系统设计及应用

赵书英

(渭南师范学院 丝绸之路艺术学院 传媒学部， 渭南 714099)

0 引言

计算机美术设计主要以电脑科技作为基础，将电脑技术与设计艺术紧密融合，是一种崭新的艺术创作手段。美术设计人员不但要熟练掌握设计软件的应用，而且要有深厚的艺术素养和扎实的美术功底。只有电脑艺术与设计创意之间完美结合，才能创作出完美的作品，计算机美术设计的出现会使人类艺术世界的格局发生很大变化。计算机美术设计辅助系统在艺术创作中发挥着重要作用，与传统的艺术设计方式相比较，计算机美术辅助系统的设计效率更高，随着人们对艺术质量的要求不断提高，要不断对美术设计辅助系统的创新性与实用性进行优化，根据实际需求，对系统技术细节进行分析，进一步完善美术设计电脑操作系统，为艺术设计人员的艺术创作提供保障[1]。

1 计算机美术设计辅助系统设计原则

根据计算机美术设计辅助系统的实际需求，了解了该辅助系统的真正使用目的，在此基础上对各个模块进行研究与设计，系统设计原则如下。

(1) 合理性原则

该系统的设计要满足设计人员对美术设计辅助系统的要求，在确保先进性与可靠性的基础上完成美术设计的重要任务。

(2) 人性化原则

在美术设计上，辅助系统的应用非常广泛，为了进一步完善用户对系统的使用效果，在系统的设计方面一定要遵循人性化的原则，考虑到设计者的使用习惯，提高系统使用的稳定性。

(3) 可扩展性原则：由于人们对美术设计辅助系统的使用需求有所不同，所以在系统设计时一定要具有扩展性，方便由于人们更高的需求而进行的系统升级。

(4) 模块化设计原则：通过系统模块化设计，确保每个模块都是一个独立的个体，在某一模块出现问题时，不会影响其他模块运行[2]。

2 计算机美术设计辅助系统设计要求

关于计算机美术设计和辅助系统的设计首先要进行可行性分析，结合实际运用情况符合辅助系统的需求分析以及功能分析进行设计。该系统主要是为设计人员设计出完美作品提供技术保障，具体要求如下。

(1) 辅助设计系统的设计要保证设计人员能够随意选择材质，对已经选用的材料可以随时更改，其更换或修改主要有两种形式，一种是运用系统默认的标准材质，一种是通过设计人员手动修改。

(2) 该系统的实际要确保设计人员可以根据需求随意设定作品的颜色与背景颜色，设计人员可以自行创建作品的规模、形态等。并且可以通过辅助系统对已完成的作品提前预览，对不符合要求或不满意的地方及时修改，确保作品的美观性。

(3) 该系统设计要为开发人员提供脚本共享服务，方便不同的设计人员对作品进行欣赏与借鉴。管理人员要在权限范围之内对脚本信息进行管理，为开发团队中的设计人员理工提供免费查阅与下载的服务，从而提高开发效率。

该系统的设计与运用分工不同[4]，主要运行者包括设计人员和管理人员，设计人员负责对作品的材质设计、建立模型、灯光布置、作品预览、查或下载脚本、脚本共享等，管理人员主要负责用户管理、数据统计分析、系统配置管理以及脚本管理。不同分工管理，如图1所示。

(a) 管理者用例图

图1 人员分工示意图

3 基于微信平台下的计算机辅助系统整体结构设计

3.1 系统功能结构设计

关于计算机技术的美术设计辅助系统功能结构主要包括系统管理模块、作品建模模块、材质设定模块、灯光布置模块以及脚本共享模块。其结构，如图2所示。

图2 计算机美术设计辅助系统功能结构图

(1) 系统管理模块:主要对作品进行新建、预览、保存等设计，对新建的作品添加素材，并且能够对系统配置进行管理。这些功能都属于计算机美术设计辅助功能的重要内容。

(2) 作品建模模块：主要对作品的尺寸、弧度等进行设计，调整边缘形态使其更加美观，达到设计要求。如果设计的是三维图像，一定要对图像的边缘形态准确规划，通过旋转得到三维立体图像，旋转操作可以由系统自动完成，而线性部分则需要设计人员手动制作，通过该模块可以按照实际需求来对作品的尺寸和材质进行调节。

(3) 材质设定模块：可以对设计产品的材质进行增减、更换或修改，最主要功能是为作品提供各种材质，可以由系统默认提供，也可以由设计人员手绘制作提供。

(4) 灯光布置模块：有被称作环境布局模块，主要对设计作品的背景以及颜色进行选定与设置。

(5) 脚本共享模块：主要以数据库技术为基础，实现脚本的共享与管理功能，设计人员可以对设计作品进行共享，其他设计人员可以通过该模块对作品进行查询及下载，达到提高开发效率的效果[3]。

3.2 层次结构设计

在美术设计辅助系统设计中，关于脚本共享平台的设计主要是以J2EE技术为基础，该平台主要包含JSP技术、HTML技术以及Servlet技术。服务器会根据用户的实际需求来选择相应的应用[5]。辅助设计系统分为数据维持层、业务逻辑处理层和显示层3个层次，每个层次之间都相互独立，各负其职，所以一旦某个模块发生变化，只要接口类型保持不变，那么整个美术设计辅助系统都可以正常运行，确定了系统运行的安全稳定性能。

3.3 网络结构设计

系统的设计主要是按照用户的基本需求进行研究与部署，如图3所示。

图3 辅助系统网络部署图

从图3中可以看出部署图与美术设计辅助系统之间一一对应，所以设计者或用户不但可以通过局域网进行系统访问而且可以通过因特网访问系统，二者之间的区分在于，通过局域网，用户可以使用系统的所有功能，而由因特网进入的用户只能使用部分功能。从这一点看，该辅助系统的设计存在一定的安全性。

3.4 数据库设计

为了确保人们可以对脚本信息进行查询与下载，该系统进行了数据库设计，实现对数据信息的正确管理，达到信息使用的最大价值，在软件工程管理中，通过对系统的使用环境以及使用需求进行分析，从而对数据库系统进行设计，创建一种供用户查询、存储、下载以及管理的一流服务。在数据库设计时要提高数据库的抗压能力，防止数据过大对系统造成影响，一旦数据库瘫痪就会严重影响整个系统的运行，所以数据库在整个系统中占据核心位置。数据库存储信息类型主要包含用户信息和脚本信息。用户信息数据库主要存储用户的个人信息、身份权限以及使用记录等，而脚本信息数据库主要对已经完成上传的作品进行存储，并且对相关的描述性信息进行存储。对脚本的下载信息进行统计与记录，具体到下载次数、下载时间等。

3.5 功能实现

(1) 绑定微信公众号

该系统基本实现了下列功能。

微信公众号大致可以分为两种类型：订阅号与服务号，在服务号中具有自定义的菜单功能，通过手机可以对一级菜单进行设计，所以要通过服务号来创建辅助系统，利用定义菜单来实现用户的互动。在账号申请之后，通过系统提示在页面中对消息接口进行申请，然后提交信息。微信用户为了获得课程辅助系统的具体服务，一定要实现微信账户绑定课程辅助系统以及微信公众平台，在绑定之后，来进一步实现美术设计辅助系统的实现。

(2) 素材管理

为了实现在微信平台下运行美术辅助系统，一定要将相关的材料转换成微信平台支持的素材，包括图片、文字、音频等，教师可以将课程的概述通过图文信息的形式在公众号中添加，学生在移动设备上便可实现系统的应用。

(3) 微信查询

微信查询主要是运用手机对教务管理系统进行信息查询，学生通过微信公众号平台能够对成绩以及设计作品进行查询，充分发挥移动微信的高效能力，学生也可以通过微信搜索对数据进行搜索，产生独立的数据，并且以文档的形式对用户进行反馈，反馈的信息会以实际的内容最终实现多样化的形式。

4 美术设计辅助系统在产品设计中的实际应用

计算机辅助技术在产品设计中的应用，一定程度上能够拓宽了计算机的应用领域，对传统的设计方法与理念产生很大冲击。美术设计辅助系统在产品设计中的应用主要体现在以下几点：

(1) 产品设计由计算机技术替代笔纸描绘

通过运用计算机辅助系统，可以不再使用笔、尺、规等传统作图工具，电脑操作平台为产品设计提供了广阔的空间，通过程序的操作便可完成复杂的工作，产品效果简单、高效。计算机辅助系统的应用彻底摆脱了手绘模式。

(2) 程序的设计高效灵活

通过计算机技术的美术辅助系统，产品的创意方案可以通过三维建模来实现立体设计，在形态、色彩、肌理等方面都可以进行随意调改，在设计过程中，有充足的时间与精力放在对作品的分析与评价上，作品的复制或下载也不会有任何损失，已经完成的作品人们可以共享，设计任务也可以分阶段的完成，有效的提高了工作效率。

(3) 缩短产品开发周期

计算机辅助系统在产品设计中的应用，可以提高设计成果的安全可靠性，由于工作效率的提高，可以缩短产品的开发周期，通过辅助系统所设计的产品具有一定的立体效果与质量感，随着数字技术的发展，虚拟的产品变成现实，通过虚拟现实技术的应用可以使静止的设计结果变为虚拟的真实世界，人们可以通过对产品的模拟使用来检验产品各方面的性能。

(4) 设计仿真与检验

通过CAD系统的三维图形功能，设计师可以在计算机屏幕上对所设计产品的外形进行模拟，在设计之初对产品进行优化，达到降低消耗、提高品质的目的。在新产品投入使用之前，也可以对产品的结构、装配等特征进行分析和检验，提高产品设计的一次成性。

5 总结

计算机辅助系统的快速发展，不但意味着设计技术的改变，而且在设计思维上可以得到很大突破，进一步推进制造业从产品设计到技术管理进行全面深刻的改革。计算机辅助系统的应用，可以将计算机的准确性、快捷性与设计人员的创造性思维和设计能力紧密结合，使产品从概念设计、造型设计、结构设计、工程制造等程序实现智能化，从而创造出更加经济、实用、美观的产品。