数据采集与数据库建设分析

第一步：数据采集与数据库建设。将三叠纪时期的古生物化石进行数字化建设（如图7-2所示），将化石进行部分拍摄。根据化石的大小确定拍摄的多少，大的化石拍摄的张数要多一些。按照从左到右，从上到下的拍摄步骤，每一排和每一列拍摄的张数是一样的。之后通过PTGUI软件进行合图，使之成为一张完整的图片（如图7-3所示）。在这个过程中，拍的张数越多，清晰度越高。通过每一个化石的拍摄、编号、分类和命名入库的过程。

第二步：三维扫描与数字化建设。按照一定的规律在化石上贴好数字点云（如图所示），大小在8＊8cm左右，将Handy SCAN700工业扫描仪连接电脑，再对化石进行扫描，化石的纹理越多，扫描的难度越大，由此，需要反复地多次扫描，最终扫描形成一个立体的空间模型（如图7-4所示）。

第三步：将扫描好的图片和模型进行数字化建设。在数字化建设的过程中，不仅要标明化石的名称、序号、尺寸、成因，还要将图片信息和模型信息进行一一的配对，由此，不仅能够看到化石的一面，而且通过数据分析还可以得出化石的另外一面的效果，从而为虚拟化石的模型的设计、制作和科普发挥重要的作用。

式中，f₀是变化频率，F_S是采样频率。通信工程师会把颤音看作名为“双边带大载波”（Double Sideband Large Carrier，DSB-LC）的幅度调制，这是因为输出里总有“载波”频率（对颤音而言就是原始信号）。

图7-2　贵州龙

图10.16 环形调制效果框图

注：信号β[n]通常是一个恒定的正弦信号，如β[n]=cos（2π（f₀/F_S）n）。(www.xing528.com)

环形调制是用其他信号放大吉他信号的一种特效，其他信号通常是内部产生的恒定频率正弦信号，如β[n]=cos（2π（f₀/F_S）n）。图10.16所示的框图显示环形调制的实现非常简单。任意两个频率f₁和f₂简单相乘会得到频率和（f₁+f₂）和频率差（f₁-f₂）。通信理论中，该技术是称为“双边带抑制载波”（Double Sideband Suppressed Carrier，DBS-SC）的频率调制。“抑制载波”调节器指“载波”（图10.16中为β[n]）不出现在输出中（原始吉他信号x[n]也不出现）。事实上，环形调制可以通过设置β[n]=[1+αcos（2π（f₀/F_S）n）]来产生颤音，如上述，其中α控制深度，0≤α≤1。环形调制中，β[n]的频率通常比颤音中的频率高，通常选择的频率范围为0.5～1kHz。请注意，如果环形调制的频率和超过F_S就会出现混叠（Aliasing）。这取决于你所要求的声音，这个结果可能受欢迎或不受欢迎。

图7-3　数字化拍摄

图10.17 削波产生模糊音效果（上：原始信号。下：对称的被削波信号。非对称削波可以用来产生不同的模糊音）

模糊音是有意地在信号中引入失真，失真通常由“限制”信号变化幅度（图10.17所示是一个简单例子）来实现。该效果是偶然发现的，原因是超出了基于管的放大器极的动态范围，从而引起了“削波”，进而得到和原始信号相加的高频谐波（谐波失真）。现在，关于“管”模糊音和“固态”（即“晶体管”）模糊音的讨论依然很热烈。请记住，图10.17所示是一个非常简单的“削波”示例。信号被限制，从而正值部分受限于与负值部分不同的幅度，“削波”也可是渐变的，而不是平的。这些改变会产生不同的模糊音效果。此外，“削波”之后通常有频率选择滤波器（低通和高通滤波器是最常用的）以调制模糊音的“刺耳度”或“色彩”。更精细的模糊音效果还可选择在削波及之前使用频率选择滤波器，以削除某个频带，然后将该频带加到未修改或完全削波的信号上。可能性是无穷的，随意试试你喜欢的声音吧。

我们对电吉他和送话器使用的特效的理论基础进行了简单讨论。请注意，组合多个效果时，效果在信号链中的顺序会产生不同的输出声音。有许多关于特效这个课题的文章和著作，既有适于工程师的，也有适于爱好者的。网上搜索可以得到很多信息，编写本书时最好的资源是http：//www.harmony-central.com/Effects，特别是Effects Explained这个链接。http：//www.sfu.ca/sonic-studio/handbook/in-dex.html提供了更多理论讨论。这两个网站都有很多演示各种效果的音频文件。

图7-4　三维扫描的过程