1、第1章 多媒体基础,1.1 多媒体技术的基本概念 1.2 多媒体技术的应用与发展 1.3 多媒体的关键技术 1.4 多媒体产品制作的基本过程 1.5 多媒体与因特网,1.1 多媒体技术的基本概念,本章对多媒体和多媒体技术的定义及特点、多媒体计算机要解决的关键技术以及多媒体技术的应用和发展、多媒体信息的计算机表示等问题作了较详细的介绍。多媒体计算机技术是综合处理声音、文字、图形、音频、视频等信息的技术，多媒体计算机具有信息载体的多样性、集成性和交互性的特点。,多媒体的关键技术包括多媒体计算机系统要解决的关键技术和多媒体应用设计中的关键技术两个方面。多媒体的应用丰富多彩，不仅涉及到计算机的各个应用
2、领域，也涉及到教育培训、电子出版、通信、文化娱乐等领域。多媒体产品制作介绍了一个多媒体产品制作的模式和制作过程。,多媒体计算机技术将朝着高分辨率、高速度化、简单化、标准化和智能化方向发展。通过本章的学习，应掌握以下内容： 掌握多媒体和多媒体技术的概念。 了解多媒体技术的应用和发展。 掌握多媒体产品制作的模式和制作过程。,1.1.1 多媒体技术概述自从20世纪80年代多媒体技术开始发展以来，多媒体技术以其强大的生命力在全世界计算机领域逐渐形成一股势不可挡的洪流，并迅速走向产业化。仅十几年的时间，在市场上出售的微型计算机已全部具有多媒体功能，多媒体方面的技术指标已成为购买者必须考虑的一个重要方面。
3、多媒体技术已成为当今最热门的研究课题之一。,何谓多媒体? 多媒体一词的英文拼写是Multimedia，它是由词根Multi和media构成的组合词，核心词是媒体。媒体又常被称为媒介，是我们日常生活和工作中经常用到的词汇，如我们经常把报纸、广播、电视等称为新闻媒介，报纸通过文字、广播通过声音、电视通过图像和声音来传送信息。信息需要借助于媒体来传播，所以说媒体就是信息的载体，但是这样来理解媒体，其概念还是比较狭隘的。,1.1.2 多媒体类型媒体的概念范围相当广泛，根据国际电信联盟ITU(International Telecommunication Union)下属的国际电报电话咨询委员会CCIT
4、T(Consultative Committee International Telegraph and Telephone)的定义，目前媒体可分为下列五大类(见表1-1)。,表1-1 媒 体 类 型,1. 感觉媒体 (Perception Medium)感觉媒体是指能直接作用于人的感觉器官，使人能直接产生感觉的一类媒体。感觉媒体包括人类的各种语言、文字，音乐，自然界的其他声音，静止的或活动的图像，图形和动画等信息。,2. 表示媒体 (Representation Medium)表示媒体是为了加工、处理和传输感觉媒体而人为研究、构造出来的一种媒体。借助于此种媒体，便能更有效地存储感觉媒体或将感
5、觉媒体从一个地方传送到遥远的另一个地方。常见的表示媒体可概括为声(声音(Audio)、文(文字、文本(Text)、图(静止图像(Image)和动态视频(Video)、形(波形(Wave)、图形(Graphic)和动画(Animation)、数(各种采集或生成的数据(Data)等五类信息的数字化编码表示。,3. 显示媒体 (Presentation Medium)显示媒体是指感觉媒体传输中电信号和感觉媒体之间转换所用的媒体。显示媒体又分为输入显示媒体和输出显示媒体。输入显示媒体如键盘、鼠标器、光笔、数字化仪、扫描仪、麦克风、摄像机等，输出显示媒体如显示器、音箱、打印机、投影仪等。4. 存储媒体
6、(Storage Medium)存储媒体又称存储介质。存储媒体有硬盘、软盘、CD-ROM、优盘、磁带、半导体芯片等。,5. 传输媒体 (Transmission Medium)传输媒体作为通信的信息载体，是用来将表示媒体从一处传送到另一处的物理实体。这类媒体包括各种导线、电缆、光缆、电磁波等。,1.1.3 多媒体技术的概念多媒体是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体的技术，这些信息媒体包括文字、声音、音乐、图形、图像、动画、视频等。从这个意义中可以看到我们常说的多媒体最终被归结为一种技术。计算机技术和事务信息处理技术的实质性进展，使我们今天拥有了处理多媒体信息的能力，
7、使多媒体成为一种现实。所以我们现在所说的多媒体，不是指多媒体本身，而是指处理和应用它的一整套技术。,因此多媒体实际上就常常被当作多媒体技术的同义词。多媒体技术往往与计算机联系起来，这是由于计算机的数字化及交互式处理能力，极大地推动了多媒体技术的发展，通常可以把多媒体看作是先进的计算机技术与视频、音频和通信技术融为一体而形成的一种新技术。,多媒体计算机技术 (Multimedia Computer Technology) 的概念定义为：多媒体技术是利用计算机技术把文本、图形、图像、音频和视频等多种媒体信息综合一体化，使之建立逻辑连接，集成为一个具有交互性的系统，并能对多种媒体信息进行获取、压缩编
8、码、编辑、加工处理、存储和展示。简单地说，多媒体技术就是把声、文、图、像和计算机结合在一起的技术。实际上，多媒体技术是计算机技术、通信技术、音频技术、视频技术、图像压缩技术、文字处理技术等多种技术的一种综合技术。多媒体技术能提供多种文字信息 (文字、数字、数据库等)和多种图像信息(图形、图像、视频、动画等)的输入、输出、传输、存储和处理，使表现的信息图、文、声并茂，更加直观和自然。,1.2 多媒体技术的应用与发展,1.2.1 多媒体技术的应用目前的多媒体硬件和软件已经能将数据、声音以及高清晰度的图像作为窗口软件中的对象进行各式各样的处理。所出现的各种丰富多彩的多媒体应用，不仅使原有的计算机技术
9、锦上添花，而且将复杂的事物变得简单，把抽象的东西变得具体。,就目前而言，多媒体技术已在商业、教育培训、电视会议、声像演示等方面得到了充分的应用。下面对此作简单的介绍。1. 在教育与培训方面的应用多媒体技术对教育产生的影响比对其他领域的影响要深远得多。利用多媒体计算机的文本、图形、视频、音频及其交互式的特点，可以编制出计算机辅助教学软件，即课件。课件具有生动形象、人机交流、即时反馈等特点，能根据学生的水平采取不同的教学方案，根据反馈信息为学生提供及时的教学指导，创造出生动逼真的教学环境，改善学习效果。而且教师可以根据情况随时修改程序，不断补充新的教学内容。,由于有人 机对话功能，师生的关系也发生
10、了变化，改变了以教师为中心的教学方式，学生在学习中担当更为主动的角色；学生可以参与控制以调整自己的学习进度，通过自己的思考进行学习，从而取得良好的学习效果。多媒体技术不仅改变传统的教学方式，也将使教材发生巨大的变化。将来的教材不仅有文字和静态图像，还将具有动态图像和语音等多种形式。多媒体技术在教育与培训方面的应用可以用以下的“6C”概括：,(2) CAL计算机辅助学习。CAL(Computer Assisted Learning)也是多媒体技术应用的一个方面。它着重体现在学习信息的供求关系方面。CAL向受教育者提供有关学习的帮助信息，例如，检索与某个科学领域相关的教学内容，查阅自然科学、社会科
11、学以及其他领域中的信息，征求疑难问题的解决办法，寻求各个学科之间的关系和探讨共同关心的问题等。,(3) CBI计算机化教学。CBI(Computer Based Instruction)计算机化教学是近年来发展起来的，它代表了多媒体技术应用的最高境界。CBI将使计算机教学手段从“辅助”位置走到前台来，成为主角。CBI必将成为教育方式的主流和方向。(4) CBL计算机化学习。CBL(Computer Based Learning)是充分利用多媒体技术提供学习机会和手段的事物。在计算机技术的支持下，受教育者可在计算机上自主学习多学科、多领域的知识。实施CBL的关键，是在全新的教育理念指导下，充分发
12、挥计算机技术的作用，以多媒体的形式展现学习的内容和相关信息。,(5) CAT计算机辅助训练。CAT(Computer Assisted Training)是一种教学的辅助手段，它通过计算机提供多种训练科目和练习，使受教育者迅速消化所学知识，充分理解和掌握重点和难点。(6) CMI计算机管理教学。CMI(Computer Managed Instruction)主要是利用计算机技术解决多方位、多层次教学管理的问题。教学管理的计算机化，可大幅度提高工作效率，使管理更趋科学化和严格化，对提高教学管理水平发挥重要的作用。,由此可见，应用多媒体技术可以比传统的课堂教学或单纯阅读书面教材效率更高。使用交互
13、式多媒体系统，学生可根据自己的水平和接受能力进行自学，掌握学习进度的主动性，避免了统一教学进度带来的缺点。,2. 在通信方面的应用多媒体通信有着极其广泛的内容，如可视电话、视频会议等已逐步被采用，而信息点播(Information Demand) 和计算机协同工作CSCW (Computer Supported Cooperative Work) 系统将给人类的生活、学习和工作产生深刻的影响。信息点播包括桌上多媒体通信系统和交互电视ITV。通过桌上多媒体信息系统，人们可以远距离点播所需信息，比如电子图书馆，多媒体数据的检索与查询等。,点播的信息可以是各种数据类型，其中包括立体图像和感官信息。用
14、户可以按信息表现形式和信息内容进行检索，系统根据用户需要提供相应服务。而交互式电视和传统电视不同之处在于用户在电视机前可对电视台节目库中的信息按需选取，即用户主动与电视进行交互式获取信息。交互电视主要由传输网络、视频服务器和电视机机顶盒构成。用户通过遥控器进行简单的点按操作就可对机顶盒进行控制。交互式电视还可提供许多其他信息服务，如交互式教育、交互式游戏、数字多媒体图书、杂志、电视采购、电视电话等，从而将计算机网络与家庭生活、娱乐、商业导购等多项应用密切地结合在一起。,计算机协同工作(CSCW)是指在计算机支持的环境中，一个群体协同工作以完成一项共同的任务。CSCW的应用相当广泛，从工业产品的
15、协同设计制造，到医疗上的远程会议；从科学研究应用，即不同地域位置的同行们共同探讨、学术交流，到师生进行协同学习。在协同学习环境中，老师和同学之间、学生与学生之间可在共享的窗口中同步讨论，修改同一多媒体文档，还可利用信箱进行异步修改、浏览等。此外，还有应用在办公自动化中的桌面电视会议，可实现异地的人们一起进行协同讨论和决策。,“多媒体计算机+电视+网络”将形成一个极大的多媒体通信环境，它不仅改变了信息传递的面貌，带来通信技术的大变革，而且计算机的交互性、通信的分布性与多媒体的现实性相结合，构成了继电报、电话、传真之后的第四代通信手段，向社会提供全新的信息服务。,3. 多媒体技术在其他方面的应用多
16、媒体技术给出版业带来了巨大的影响，其中近年来出现的电子图书和电子报刊就是应用多媒体技术的产物。电子出版物以电子信息为媒介进行信息存储和传播，是对以纸张为主要载体进行信息存储与传播的传统出版物的一个挑战。用CD-ROM代替纸介质出版各类图书是出版界的一次革命。电子出版物具有容量大、体积小、成本低、检索快、易于保存和复制、能存储音像图文信息等优点，因而前景乐观。,利用多媒体技术可为各类咨询提供服务，如旅游、邮电、交通、商业、金融、宾馆等。使用者可通过触摸屏进行独立操作，在计算机上查询需要的多媒体信息资料，用户界面十分友好，用手指轻轻一点，便可获得所需信息。多媒体技术还将改变未来的家庭生活，使人们在
17、家中上班成为现实。人们足不出户便能在多媒体计算机前办公、上学、购物、打可视电话、登记旅行、召开电视会议等。多媒体技术还可使繁琐的家务随着自动化技术的发展变得轻松、简单，家庭主妇坐在计算机前便可操作一切。,1.2.2 多媒体技术的发展方向目前，多媒体技术主要从以下几个方向发展。(1) 多媒体通信网络环境的研究和建立，将使多媒体从单机、单点向分布、协同多媒体环境发展，在世界范围内建立一个可全球自由交互的通信网。对该网络及其设备的研究和网上分布应用与信息服务研究将是热点。未来的多媒体通信将朝着不受时间、空间、通信对象等方面的任何约束和限制的方向发展，其目标是“任何人，在任何时刻，与任何地点的任何人，
18、进行任何形式的通信”。人类将通过多媒体通信迅速获取大量信息，反过来又以最有效的方式为社会创造更大的社会效益。,(2) 利用图像理解、语音识别、全文检索等技术，研究多媒体基于内容的处理，开发能进行基于内容处理的系统，是多媒体信息管理的重要方向。(3) 多媒体标准仍是研究的重点。各类标准的研究将有利于产品规范化，应用更方便。因为以多媒体为核心的信息产业突破了单一行业的限制，涉及到诸多行业，而多媒体系统集成特性对标准化提出了很高的要求，所以必须开展标准化研究，它是实现多媒体信息交换和大规模产业化的关键所在。,(4) 多媒体技术与其他技术相结合，提供了完善的人机交互环境。同时，多媒体技术将继续向其他领
19、域扩展，并使其应用范围进一步扩大。多媒体仿真、智能多媒体等新技术层出不穷，扩大了原有技术领域的内涵，并不断创造出新的概念。(5) 多媒体技术与外围技术构造的虚拟现实研究仍在继续进展。多媒体虚拟现实与可视化技术需要相互补充，并与语音、图像识别、智能接口等技术相结合，建立高层次虚拟现实系统。,将来多媒体技术将向着6个方向发展： 高分辨化，提高显示质量； 高速度化，缩短处理时间； 简单化，便于操作； 高维化，三维、四维或更高维； 智能化，提高信息识别能力； 标准化，便于信息交换和资源共享。,1.3 多媒体的关键技术,在开发多媒体应用系统中，要使多媒体系统能交互地综 合处理和传输数字化的声音、文字、图
20、像信息，实现面向三维图形、立体声音、彩色全屏幕运动画面的技术处理和传播的效果，它的关键技术是要进行数据压缩/解压缩、生产专用芯片、解决大容量信息存储等问题。,1.3.1 视频音频数据压缩/解压缩技术研制多媒体计算机需要解决的关键问题之一，是要使计算机能适时地综合处理声、文、图信息。由于数字化的图像、声音等媒体数据量非常大，致使在目前流行的计算机产品，特别是微机系列上实现多媒体应用十分困难。例如，未经压缩的视频图像在处理时的数据量为每秒约28 MB，播放一分钟立体声音乐也需要100 MB存储空间。视频与音频信号不仅需要较大的存储空间，还要求传输速度快。因此，必须对多媒体信息进行实时压缩和解压缩。
21、,如果不经过数据压缩，实时处理数字化的较长的声音和多帧图像信息所需要的存储容量、传输率和计算速度，都是目前PC机难以达到的和不经济实用的。数据压缩技术的发展大大推动了多媒体技术的发展。目前的研究结果表明，选用合适的数据压缩技术，有可能将字符数据量压缩到原来的1/2左右，语音数据量压缩到原来的1/21/10，图像数据量压缩到原来的1/21/60。数据压缩理论的研究已有40多年的历史，技术日趋成熟。如今已有压缩编码和解压缩编码的国际标准JPEG和MPEG，并且已经产生了各种各样针对不同用途的压缩算法、压缩手段和实现这些算法的大规模集成电路和计算机软件。,1.3.2 多媒体专用芯片技术专用芯片是多媒
22、体计算机硬件体系结构的关键。因为要实现音频、视频信号的快速压缩、解压缩和播放处理，需要大量的快速计算。而实现图像的许多特殊效果(如改变比例、淡入淡出、马赛克等)、图形的处理(图形的生成和绘制等)、语音信号处理(抑制噪声、滤波)等等，也都需要较快的运算和处理速度。因此只有采用专用芯片，才能获得满意的效果。,多媒体计算机专用芯片可归纳为两种类型：一种是固定功能的芯片，另一种是可编程的数字信号处理器(DSP)芯片。DSP芯片是为完成某种特定信号处理设计的，在通用机上需要多条指令才能完成的处理，在DSP上可用一条指令完成。,最早出现的固定功能专用芯片是基于图像处理的压缩处理芯片，即将实现静态图像的数据
23、压缩/解压缩算法做在一个芯片上，从而大大提高其处理速度。以后，许多半导体厂商或公司又推出了执行国际标准压缩编码的专用芯片，例如，支持用于运动图像及其伴音压缩的MPEG标准芯片，芯片的设计还充分考虑到MPEG标准的扩充和修改。由于压缩编码的国际标准较多，一些厂家和公司还推出了多功能视频压缩芯片。另外还有高效可编程多媒体处理器，其计算能力可望达到2 Bips(Billion Instructions Per Second)。这些高档的专用多媒体处理器芯片，不仅大大提高了音频、视频信号处理速度，而且在音频、视频数据编码时可增加特技效果。,CD-ROM光盘机技术已比较成熟，但速度慢，其只读特点适合于需
24、长久保存的资料。在CD-ROM基础上，还开发了CD-I和CD-V，即具有活动影像的全动作与全屏电视图像的交互式可视光盘。在只读CD家族中还有称为“小影碟”的VCD，可刻录式光盘CD-R，高画质、高音质的光盘DVD以及用数字方式把传统照片转存到光盘，使用户在屏幕上可欣赏高清晰度的照片的PHOTO CD。DVD(Digital Video Disc)是1996年底推出的新一代光盘标准，它使得基于计算机的数字视盘驱动器将能从单个盘片上读取4.717 GB的数据量，而盘片的尺寸与CD相同。,1.3.4 多媒体输入/输出技术多媒体输入/输出技术包括媒体变换技术、媒体识别技术、媒体理解技术和综合技术。媒体
25、变换技术是指改变媒体的表现形式，如当前广泛使用的视频卡、音频卡(声卡)都属媒体变换设备。媒体识别技术是对信息进行一对一的映像过程。例如，语音识别是将语音映像为一串字、词或句子；触摸屏是根据触摸屏上的位置识别其操作要求。,媒体理解技术是对信息进行更进一步的分析处理和理解信息内容，如自然语言理解、图像理解、模式识别等技术。媒体综合技术是把低维信息表示映像成高维的模式空间的过程，例如，语音合成器就可以把语音的内部表示综合为声音输出。前两种技术相对比较成熟，应用较广泛，而媒体理解和综合技术目前还不成熟，只用在某些特定场合。,1.3.5 多媒体软件技术多媒体软件技术主要包括多媒体操作系统、多媒体素材采集
26、与制作技术、多媒体编辑与创作技术、多媒体应用程序开发技术、多媒体数据库管理技术等。 1. 多媒体操作系统多媒体操作系统是多媒体软件的核心。它负责多媒体环境下多任务的调度，保证音频、视频同步控制以及信息处理的实时性，提供多媒体信息的各种基本操作和管理，具有对设备的相对独立性与可扩展性。,要求该操作系统要像处理文本、图像文件一样方便灵活地处理动态音频和视频；在控制功能上，要扩展到对录像机、音响、MIDI等声像设备以及CD-ROM光盘存储设备等。多媒体操作系统要能处理多任务，易于扩充；要求数据存取与数据格式无关；提供统一的友好界面。为支持上述要求，一般是在现有操作系统上进行扩充。Windows、OS
27、/2和Macintosh操作系统都提供了对多媒体的支持。在我国，目前微机上开发多媒体软件用得较多的是Windows操作系统。,2. 多媒体素材采集与制作技术 素材的采集与制作主要包括采集并编辑多种媒体数据，如声音信号的录制、编辑和播放，图像扫描及预处理，全动态视频采集及编辑，动画生成编辑，音/视频信号的混合与同步等。同时还涉及到相应的媒体采集，制作软件的使用问题。,3. 多媒体编辑与创作工具多媒体编辑创作软件又称多媒体创作工具，是多媒体专业人员在多媒体操作系统之上开发的，供应用领域的专业人员组织编排多媒体数据，并把它们连接成完整的多媒体应用系统的工具。高档的创作工具可用于影视系统的动画制作及特
28、技效果，中档的用于培训、教育和娱乐节目的制作，低档的可用于商业简介、家庭学习材料的编辑等。,4. 多媒体数据库技术由于多媒体信息是结构型的，致使传统的关系数据库已不适用于多媒体的信息管理，需要从下面几个方面研究数据库： (1) 多媒体数据模型。目前主要采用基于关系模型加以扩充，因为传统的关系数据库将所有的对象都看成二维表，难以处理多媒体数据模型。而面向对象技术的发展推动了数据库技术的发展，面向对象技术与数据库技术的结合导致了基于面向对象模型和超媒体模型的数据库的研究。,(2) 媒体数据压缩和解压缩的模式。该技术主要解决多媒体数据过大的空间和时间开销问题。压缩技术要考虑算法复杂度、实现速度以及压
29、缩质量等问题。(3) 多媒体数据管理及存取方法。采用目前常用的分页管理、树和HASH方法外，多媒体数据库还要引入矢量空间模型信息索引检索技术，超位检索技术，智能索引技术以及基于内容的检索方法等。尤其是超媒体组织数据机制更为多媒体数据库操作增加了活力。(4) 用户界面。用户界面除提供多媒体功能调用外，还应提供对各种媒体的编辑功能、变换功能和用户接口。,5. 超文本/超媒体技术超文本是一种新颖的文本信息管理技术。它提供的方法是建立各种媒体信息之间的网状链接结构。这种结构由节点组成，没有固定的顺序，也不要求必须按某个顺序检索，与传统的线性文本结构有着很大的区别。以节点为基础的信息块容易按照人们的“联
30、想”关系加以组织，符合人们的“联想”逻辑思维习惯。,一般把已组织成的网状信息称为超文本，而把对其进行管理使用的系统称为超文本系统。典型的超文本系统应具有用于浏览节点、防止迷路的交互式工具，即浏览器，或称为导航图。它是超文本网络的结构图与数据中的节点和链形成一一对应的关系。导航图可以帮助用户在网络中定向和观察信息的连接。如果超文本中的节点的数据不仅可以是文本，还可以是图像、动画、音频、视频，则称为超媒体。超文本和超媒体已广泛应用于多媒体信息管理中。,6. 多媒体应用开发技术在多媒体应用开发方面，目前还缺少一个定义完整的应用开发方法学。采用传统的软件开发方法在多媒体应用领域中成功的例子很少。多媒体
31、应用的开发会使一些采用不同问题解决方法的人集中到一起，包括计算机开发人员、音乐创作人员、图像创作人员等，他们的工作方法以及思考问题的方法都将是完全不同的。对于项目管理者来说，研究和推出一个多媒体应用开发方法学将是极为重要的。,1.3.6 多媒体通信技术多媒体通信要求能够综合地传输、交换各种信息类型，而不同的信息呈现出不同的特征。比如，语音和视频有较强的适应性要求，它容许出现某些文字的错误，但不能容忍任何延迟。而对于数据来说，则可容忍延迟，但却不能有错，因为即便是一个字节的错误都会改变数据的意义。,多媒体通信技术包含语音压缩、图像压缩及多媒体的混合传输技术。为了只用一根电话线同时传输语音、图像、
32、文件等信号，必须要用复杂的多路混合传输技术，而且要采用特殊的约定来完成。,现有的通信网大都不太适应数字化的多媒体数据的传输。人们期望未来能够将多种网络进行统一，包括用于话音通信的电话网、用于计算机通信的计算机网和用于大众传播的广播电视网。对于实时性要求不高且数据量不很大的应用来说，矛盾尚不突出。但一旦涉及到大量的数据，许多网络中的特性就难以满足要求。宽带综合业务数字网(B-ISDN)是解决这个问题的一个比较完整的方法，其中ATM (异步传送模式) 是近年来在研究和开发上的一个重要成果。,实现多媒体通信，对不同的应用，其技术支持要求有所不同。例如，在信息点播服务中，用户和信息中心为点对点的关系，
33、信息的传输要采用双向通路；电视中心把信息发往各用户，则要实现一点对多点的关系；而在协同工作环境CSCW应用中，各用户的关系就成为多点对多点的关系，所以多媒体通信技术要提供上述连接类型。,1.3.7 虚拟现实技术虚拟现实技术是用计算机生成现实世界的技术。虚拟现实的本质是人与计算机之间进行交流的方法，它以其更加高级的集成性和交互性，给用户以十分逼真的体验，可以广泛应用于模拟训练、科学可视化等领域，如飞机驾驶训练、分子结构世界、宇宙作战游戏等。,虚拟现实的定义可归纳为：利用计算机技术生成一个逼真的视觉、听觉、触觉及嗅觉等的感觉世界，用户可以用人的自然技能对这个生成的虚拟实体进行交互考察。这个定义有三
34、层含义：首先，虚拟实体是用计算机来生成的一种模拟环境，“逼真”就是要达到三维视觉，甚至包括三维的听觉及触觉、嗅觉等；其次，用户可以通过人的自然技能与这个环境交互，这里的自然技能可以是人的头部转动、眼睛转动、手势或其他的身体动作；第三，虚拟现实往往要借助于一些三维传感设备来完成交互动作，常用的如头盔立体显示器、数据手套、数据服装、三维鼠标等。,1.4 多媒体产品制作的基本过程,多媒体产品的制作需经过一个从图像、动画、声音等素材的制作，到综合素材、形成显示画面以及安排控制功能的过程，该过程需要熟悉和掌握大量的工具软件和应用软件，并且还要了解产品的特点、基本模式等内容。,1.4.1 多媒体产品的特点
35、多媒体产品具有以下一些特点：(1) 信息多元化。运用多媒体技术的产品所提供的信息种类众多，媒体形式运用自如。(2) 调动视觉、听觉感官，提供大量直观信息。(3) 具备人机交互控制功能。使用者可有意识地选择产品提供的信息种类，有效地控制运行模式；而产品则可准确地判别使用者的练习题目，根据使用者的提问准确地给出答案。,(4) 通用性强。产品通常采用通用性强、技术成熟的平台软件进行开发，因此产品基本适用于目前大多数计算机硬件系统和软件系统。(5) 数据量大。由于多媒体产品提供的信息量大，具有多元化的信息形式和众多的功能，因而数据量大。(6) 创作周期长。多媒体产品从创意到具体实施，直到成为产品，需要
36、开发者付出艰苦的努力，完成大量的媒体制作和编制程序工作。通常开发大型系统需要若干个月，或许更长时间。,(7) 光盘是首选载体。几乎所有的多媒体产品均采用光盘保存，原因很明显： 光盘成本低，承载信息量大； 多媒体产品信息量大，其他存储介质成本高，携带不便。,1.4.2 多媒体产品的基本模式 多媒体产品应用有示教型、交互型和混合型三种基本模式。1. 示教型模式示教型模式的多媒体产品主要用于课堂教学、会议演讲、产品介绍、影视广告、旅游指南等场合，该模式具有如下特点：(1) 全部多媒体信息具有外向性，以展示、演播、阐述、宣讲等形式向使用者、观众或听众展开。,(2) 产品具有很强的专业性和明显的行业特点
37、。例如，课堂教学用产品注重概念的解答、现象的阐述、定理定义的强调等内容。而会议演讲则侧重于会议中心内容简介、观点的阐述和论证等。(3) 产品具有简单而有效的操作，使用者不需进行专门培训，就可轻松驾驭。(4) 产品适合大屏幕投影。产品界面色彩的设计与搭配充分考虑银幕投影的特点，其输出分辨率符合投影机的技术指标。(5) 产品通常配有教材或广告印刷品。,2. 交互型模式 交互型模式的多媒体产品主要用于自学，产品安装到计算机中以后，使用者与计算机以对话形式进行交互式操作。该产品具有如下特点：(1) 产品具有双向性。一方面向使用者展示多媒体信息，另一方面由使用者向产品提问或进行控制，即产品与使用者之间互
38、相作用。(2) 产品具有众多而有效的操作形式，使用者只需简单地学习有关使用方法即可自行操作。,(3) 产品多采用自学类型，使用者在家中即可使用产品。(4) 产品显示模式适合电脑显示器，以标准模式(640480像素、800600像素、1024768像素或更高)显示多媒体信息。(5) 界面色彩的设计与搭配比较自由，以清晰、美观为主。(6) 产品配有大量习题或提问，使用者可有选择地进行解答。若回答有误，产品将识别错误并公布得分。(7) 产品具有很强的通用性，通常采用商品化包装，并附有使用说明书。,3 . 混合型模式混合型模式介于示教型模式和交互型模式之间，二者特点兼备。事实上，混合型模式的产品远多于
39、单一类型的产品。混合型模式的显著特征是功能齐全、数据量大，有些产品甚至拥有510片光盘或更多。混合型模式的产品在制作上也有其特点，主要表现在以下几个方面：,(1) 按照主题划分存储单元。例如一片光盘一个主题，尽管光盘装载的信息量并未饱和。(2) 产品可根据需要装配不同的功能模块，以实现不同的功能。(3) 根据使用环境的不同，定制不同版本的产品。,1.4.3 多媒体产品的制作过程多媒体产品的制作分几个阶段，每个阶段完成一个或几个特定的任务。下面将按照多媒体产品开发的顺序简要地介绍各个阶段的工作。1. 产品创意多媒体产品的创意是非常重要的，从时间、内容、素材到各个具体制作环节、程序结构等，都要事先
40、缜密筹划。产品创意主要有以下若干项工作：(1) 确定产品在时间轴上的分配比例、进展速度和总长度。,(2) 撰写和编辑信息内容，其中包括教案、讲课内容、解说词等。(3) 规划用何种媒体形式表现何种内容。其中包括界面设计、色彩设计、功能设计等项内容。(4) 界面功能设计。内容包括：按钮和菜单的设置，互锁关系的确定，视窗尺寸与相互之间的关系等。(5) 统一规划并确定媒体素材的文件格式、数据类型、显示模式等。(6) 确定使用何种软件制作媒体素材。,(7) 确定使用何种平台软件。如果采用计算机高级语言编程，则要考虑程序结构、数据结构、函数命名及其调用等问题。(8) 确定光盘载体的目录结构、安装文件以及必
41、要的工具软件。(9) 将全部创意、进度安排和实施方案形成文字资料，制作脚本。在产品创意阶段，工作的特点是细腻、认真、一丝不苟。一点小小的疏忽，会使今后的开发工作陷入困境，有时甚至要从头开始。,2. 素材加工与媒体制作多媒体素材的加工与制作，是最为艰苦的开发阶段，非常费时。在此阶段，要和各种软件打交道，制作图像、动画、声音乃至文字。在素材加工与媒体制作阶段，要严格按照脚本的要求进行工作。其主要的工作有以下几项：(1) 录入文字，并生成纯文本格式的文件，如“ .TXT”格式。(2) 扫描或绘制图片，并根据需要进行加工和修饰，然后形成脚本要求的图像文件。,(3) 按照脚本要求，制作规定长度的动画或视
42、频文件。在制作动画过程中，要考虑声音与动画的同步、画外音区段内的动画节奏、动画衔接等问题。(4) 制作解说和背景音乐。按照脚本要求，将解说词进行录音，背景音乐可直接从光盘上经数据变换得到。在进行解说音和背景音混频处理时，要慎重处理，保证恰当的音强比例和准确的时间长度。,(5) 利用工具软件，对所有素材进行检测。对于文字内容，主要检查用词是否准确、有无纰漏，概念描述是否严谨等。对于图片，则侧重于画面分辨率、显示尺寸、彩色数量、文件格式等的检查。对于动画和音乐，主要检查二者时间长度是否匹配、数字声频信号是否有爆音、动画的画面调度是否合理等项内容。,(6) 数据优化。数据优化是针对媒体素材进行的，其
43、目的有： 减少各种媒体素材的数据量； 提高多媒体产品的运行效率； 降低光盘数据存储的负荷。(7) 制作素材备份。此项工作十分重要。素材的制作将花费很多心血和时间，应多复制几份保存，否则因一时疏忽而导致文件损坏，将后悔莫及。,3. 编制程序在多媒体产品制作的后期阶段，使用高级语言进行编程，以便把各种媒体进行组合、连接与合成。与此同时，通过程序增加全部控制功能，其中包括：(1) 设置菜单结构。主要确定菜单功能分类、鼠标点击菜单模式等。(2) 确定按钮操作方式。(3) 建立数据库。,(4) 界面制作。其中包括：窗体尺寸设置，按钮设置与互锁，媒体显示位置，状态提示等。(5) 添加附加功能。例如：趣味习
44、题，课间音乐欣赏，简单小工具，文件操作功能等。(6) 打印输出重要信息。(7) 帮助信息的显示与联机打印。程序在编制过程中，通常要反复进行调试，修改不合理的程序结构，改正错误的数据定义和传递方式，检查并修正逻辑错误等。,4. 成品制作及包装多媒体程序也好，多媒体模块也好，最终都要成为成品。所谓成品，是指具备实际使用价值、功能完善而可靠、文字资料齐全、具有数据载体的产品。成品的制作大致包括以下内容：(1) 确认各种媒体文件的格式、名字及其属性。(2) 进行程序标准化工作。其中包括：确认程序运行的可靠性，系统安装路径自动识别，运行环境自动识别，打印接口识别等。,(3) 系统打包。所谓“打包”，是指
45、把全部系统文件进行捆绑，形成若干个集成文件，并生成系统安装文件和卸载文件等。(4) 设计光盘目录的结构，规划光盘的存储空间分配比例。如果采用文件压缩工具压缩系统数据，还要规划释放的路径和考虑密码的设置问题。(5) 制作光盘。需要低成本制作时，可采用5英寸的CD-R激光盘片。CD-RW可读写激光盘片的成品略高于CD-R盘片，但由于CD-RW盘片可重新写入数据，因此对于经常修改程序或数据提供了方便。,(6) 设计包装。任何产品都需要包装，它是所谓“眼球效应”的产物。现今社会越来越重视包装的作用，包装对产品的形象有直接影响，甚至对产品的使用价值也起到不可低估的作用。设计出优秀的包装并非易事，需要专业
46、知识和技巧。,(7) 编写技术说明书和使用说明书。技术说明书主要说明软件系统的各种技术参数。其中包括：媒体文件的格式与属性，系统对软件环境的要求，对计算机硬件配置的要求，系统的显示模式等。而使用说明书则主要介绍系统的安装方法，寻求帮助的方法，操作步骤，疑难解答，作者信息以及联系方法等。,1.5 多媒体与因特网,因特网 (Internet) 是一个通过网络设备把世界各国的计算机相互连接在一起的计算机网络。在这个网络上，使用普通的语言就可以进行相互通信、协作研究，从事商业活动，共享信息资源。现在人们越来越多地使用多媒体进行通信。,因特网的雏形是美国国防部高级研究计划署在20世纪60年代末开始筹建的
47、ARPANET网络，它用于在地理上相互独立的军事研究机构和大学之间实时共享计算机数据，现在已经远远地拓宽了它的应用范围。因特网是世界上规模最大、用户最多的计算机网络，是20世纪全球发展最迅速、影响最深远和冲击最大的信息存取和处理工具。万维网WWW(World Wide Web)是一个在因特网上运行的全球性分布式信息系统。由于它支持文本、图像、声音、影视等数据类型，而且使用超文本、超链接技术把全球范围里的信息链接在一起，因而也称为超媒体环球信息系统。,随着相关工具软件的普及，万维网在因特网上已吸引越来越多的学校、机构及各行各业的公司竞相投入，以提供多姿多彩的教育、信息和商业服务。万维网正在改变人们进行全球通信的方式。人们接受和使用这种新的全球性的媒体比历史上任何一种通信媒体都快。在过去的几年里，万维网已经聚集有巨大的信息资源，从电子公告板到了解新闻、看电影、阅读名著、文学评论、音乐欣赏直到玩游戏等，凡是人们能够想到的，在万维网上几乎都可以找到。万维网已成为报刊杂志和广播电视之后的第三大媒体，已经影响到人们生活的方方面面。,
