多媒体应用系统设计基础.pptx

第7章 多媒体应用系统设计基础7.1 多媒体应用系统工程化设计方法与开发过程7.2 多媒体系统创作工具概述7.3 多媒体脚本多媒体脚本(Script)设计与创意设计设计与创意设计 7.4 人机界面设计与交互设计7.5 多媒体应用系统设计实例多媒体应用系统设计实例“双向嵌入双向嵌入教学过程控制网路教学系统教学过程控制网路教学系统”小结小结思索题与习题思索题与习题实践练习实践练习实践练习实践练习第1页7.1.1 多媒体应用软件工程多媒体应用软件工程化设计概述化设计概述第2页1 多媒体应用软件工程化设计方法提出 软件工程化设计研究目标软件工程化设计研究目标从程序设计角度看，多媒体应用设计仍属计算机应用软件设计范筹，所以可借鉴软件工程开发方法进行。软件工程研究目标是软件工程研究目标是：怎样应用理论基础、科学方法和工程设计规范来指导软件开发，以到达利用较少时间、较低成本取得高质量软件产品。软件工程原理类似于目标驱动，产品有效性是由程序说明书、功效原理、程序测试及软件可靠性来表达。开发效率提升则经过设计方法，功效原型、面向对象程序结构、产品可重用性及计算机辅助软件工程(CASE)工具来实现。软件工程是一个用系统方法来开发、操作、维护及报废软件过程。这一全过程被称为软件生命周期(Life Cycle)。第3页 软件生命周期模型传统软件生命周期模型如图所表示，通常也称为瀑布式(Waterfall)生命周期。第4页基于这一模型进行程序设计多采取结构化方式。其基本思想是按功效模块“自顶向下”和“逐步求精”设计策略，设计含有自然而方便、便于控制开发复杂性和验证程序正确性等优点。其缺点是过分强调规格说明，需求规格说明文档编写不但费劲，而且要求设计者必须在开发早期就详细列出用户需求，并设计出每个细节，不过设计者早期可能对用户需求了解不透彻，所以用户要求不能完全表示清楚，开发时需增加交互性和互动性。第5页鉴于瀑布式生命周期缺点，1988年，科学家布恩(Boehm)提出了称为螺旋式生命周期(Spiral Life Cycle Model)模型和概念。第6页2 多媒体应用系统工程化开发方法与开发过程 适合多媒体应用系统螺旋生命周期开发模型螺旋式模型不一样于传统瀑布模型之处便是以演示(Showing)代替传统说明方式，这非常适合于逻辑问题与动态展示多媒体应用系统设计。其演示是经过指点(Pointing)、按钮、拖曳和重用等方法来完成，多媒体系统正符合以上条件。所以许多软件教授极力推荐用这种模型开发应用系统尤其是多媒体应用系统。因为其优势是十分显著：开发周期短、效率高、软件产品可重用、移植性好、版本升级方便。整个生命周期便是一个不停革新原型(Evolutionary Prototyping)。第7页 多媒体应用系统工程化主要开发方法采取螺旋生命周期模型开发多媒体应用系统主要方法是快速原型法Rapid Prototype。第8页面向对象程序设计OOP(Object-Oriented Programming)方法八十年代初，提出了面向对象程序设计开发方法OO，采取螺旋生命周期再配合面向对象程序设计OOP(Object-Oriented Programming)方法，乃是工程化开发多媒体应用设计主流。面向对象方法基本思想是面向对象方法基本思想是：对问题领域进行自然分割，以更靠近人类思维方式建立面向领域模型，以对客观信息进行结构模拟和行为模拟，从而使软件产品尽可能表现问题求解过程。显然这种设计思想对多媒体应用系统设计尤其有用，对象作为描述各种媒体统一概念，能够被看作是可重复使用构件，为系统重用提供了支持，修改也十分轻易。第9页O-O方法突出优点易于设计、实现和了解，增强了可读性。这是因为其设计方法与人思维过程自然吻合，无须像结构化设计那样要进行转换。设计者只需处理“对象”，它能够是一个功效模块或一个完整程序，而不是语句，从而大大提升了开发效率。有统计报道可提升效100-150%，而结构化编程仅提升10%15%。软件模块性特点大大增强了软件可靠性和可维护性。因为每个对象都是独立，绝大部分数据局限于对象本身内，即“功效内聚”性，从而大大降低编程过程中数据传送。O-O方法提供用户或系统可重新定义对象结构特点，增强了系统灵活性。第10页 多媒体应用系统开发过程第11页7.1.2 多媒体应用系统设计与实现第12页采取螺旋模型进行多媒体应用系统工程化设计流程如图所表示第13页1 需求分析选题与分析 需求分析过程 问题思索 尽可能列出处理问题各种策略 评定各种方案可行性 找出最正确方案 多媒体应用系统选题规划 选题规划 选题汇报和计划书第14页2 多媒体应用系统内容设计和结构设计 内容设计 结构设计(初步设计)目录主题(Contents topic)，即项目入口点 层次结构和浏览顺序 交叉跳转确定第15页3 建立设计标准和细则(详细设计)主题设计 字体使用 声音利用 图像和动画 使用第16页4 多媒体应用系统制作与生成 多媒体应用系统开发工具选择 多媒体应用系统制作任务 素材准备、制作 编码与素材集成第17页5系统测试与运行不论是用编程环境，还是用创作工具，当完成一个多媒体系统详细设计后，一定要进行系统测试。其目标是发觉程序中错误、功效中缺点等。用户实测 在各种应用环境下，进行实地测试 请教授评定 问卷与访谈第18页6 商品化经过试用完善一段后，可进行商品化包装，方便发行。因为多媒体应用系统数据量大，普通要压缩后刻制成光盘出版发行，发行后交付用户使用运行并提供对应技术支持。第19页7.1.3 多媒体系统多媒体系统惯用编程技术惯用编程技术第20页1 面向对象设计编程技术OOP对象把数据和方法封装在一起，把内部数据结构隐藏起来。方法则由消息驱动，消息是对象外部接口，这么面向对象数据模型可提供一个公共对象界面。面向对象方法巧妙地为复杂多媒体信息提供了足够抽象机制，当然方法实现依赖于各自媒体形式。能够将各种媒体归并为一对象类，各媒体就是对应对象类实例，从而充分发挥面向对象方法可重用性及增量式开发优点。第21页2 对象连接与嵌入技术OLE 对象连接和嵌入技术OLE(Object Linking and Embedding)是把多媒体集成在一起实现基本方法。使用OLE，能生成一个包含其它应用程序数据多媒体应用程序，其中可包含许多不一样格式表示各种类型数据。OLE使数据能够“记住”生成它应用程序，而且能为编辑或播放该数据而援引其应用程序，使用户无需进行应用程序转换即可在新程序中编辑播放所连接或嵌入数据。第22页3 超文本/超媒体链接与导航技术 超文本/超媒体链接 超文本(Hypertext)是六十年代由美籍丹麦科学家Ted.Nelson提出并实现，它是一个数据结构组织链接方法。从本质上说，超文本是一个信息管理技术，是由若干节点及节点间链络组成语义网络，逻辑上节点表示信息单元、片断或其组合，链则表示节点信息之间关系，所以节点、链路及与语义网组成超文本三要素。第23页 超文本/超媒体导航技术 检索导航 导航图导航 回撤导航 书签导航 帮助导航第24页多媒体/超媒体知识组织结构补充内容超本文/超媒体三要素节点链路 网络第25页知识点1知识点2=知识点3知识点4知识点5知识点6节点链路链路网络图节点节点节点节点节点第26页超媒体教学优势联想式非线性结构,促进了学习者信息加工与转换。易于分解和揭示信息复杂性。利用多媒体信息展现多样性提升了信息传递效率和易了解性。轻易实现多样化学习方式。第27页超媒体教学缺点学习者控制能力影响 在无明确教学目标和特点时,会造成盲目性。认知负荷加重。迷航现象。开放环境会遗失主要学习内容。第28页采取超媒体结构组织教学内容时要注意怎样恰当地分析描述多元教学目标。怎样使学习者自己形成认知结构与学科知识结构相匹配。考虑防止学生偏离教学目标导航策略。重视人机交互界面设计与结构。第29页7.2.1 多媒体多媒体/超媒体创作工具功效超媒体创作工具功效与特征与特征 多媒体创作工具是集成处理和统一管理文本、图形、静态图像、视频图像、动画、声音等各种媒体信息一个或一套编辑、制作工具，也称多媒体开发平台。而在集成多媒体信息基础上，创作工具提供了自动生成超文本组织结构功效，即进行超级链接功效，就称为超媒体创作工具。第30页一个完备令设计者满意多媒体创作工具应具备以下几方面功效：提供良好编程环境及对各种媒体数据流控制能力。处理各种媒体数据能力。结构或生成应用系统。应用程序链接能力。用户界面处理和人机交互功效。预演与独立播放能力。第31页7.2.2多媒体创作工具类型多媒体创作工具类型 1 媒体素材集成创作工具2 多媒体演示工具 3 网络多媒体创作工具4可视化编程环境第32页1 媒体素材集成创作工具 基于描述语言或描述符号创作工具 基于流程图创作工具 80年代末美国Matrix企业推出创作工具Layout Micro Media企业推出Authorware Professional 基于时间序列创作工具 代表是MacroMedia企业Action和Director 第33页Authorware工作界面实例（点击演示）第34页Director工作界面实例（点击演示）第35页2 多媒体演示工具 演示工具是专门用于制作演示讲稿工具。通常以页或卡片为单位制作电子演示文稿，再将页或卡片按所需次序连接、集成成文稿。当前最普及是PowerPoint。第36页3 网络多媒体创作工具 但伴随网络普及，可视化网页开发工具成为主要发展趋势，如已推出FrontPage、Dreamweaver、Homesite、WebBurst、Hyperwriter等。第37页4可视化编程环境当前使用较广泛编程环境是微软企业推出Visual Studio.Net和Borland企业推出JBuilder。专用于CAD、CAI设计工具等。第38页Visual Studio.Net工作界面第39页JBuilder 工作界面第40页CAD和CAICad在汽车工业中辅助设计第41页7.2.3 多媒体创作工具评测和选多媒体创作工具评测和选择择 对多媒体创作工具评测主要从性能指标，文档资料、易学、易用性，技术支持、性能价格比等几个方面进行。其中性能指标主要是评测该创作系统具备功效，即对各种媒体数据集成控制能力及编辑能力；各种媒体数据输入/输出能力；程序跳转能力和应用程序动态链接能力；人机交互控制能力等。第42页7.2.4 多媒体创作工具与数据集成发展集成化且功效强编辑环境各种媒体数据输入能力功效强大，灵活多样交互能力功效扩充能力提供更强调试工具构件库及构件组装功效第43页7.3.1多媒体脚本多媒体脚本(Script)设计设计 1 选择媒体（1）媒体功效（2）媒体结合与互补 2脚本内容次序及控制路径设计（1）编排节目次序（2）控制路径第44页7.3.2 创意设计 创意设计应遵照以下几点：创意要在媒体“展现”和“交互”这两项上做文章，在屏幕设计和人机交互界面上下功夫。创意设计应包含各种媒体信息在时间和空间上同时表现。要用应用软件开发方法和技术进行类似影视作品编剧和导演工作，甚至包含详细术语。对屏幕设计及交互设计中背景、标题、描述(文字、图形、动画)及各种控制(按钮、热字、热键)等空间组成，以及背景、音乐、讲解词、动作出现时间序列都应勾描出各种草图或场景、重复对比，择优选择确定。要充分考虑到该应用系统设计所采取编程环境或创作工具功效与特点，尤其是计算机资源，以免创意太脱离实际应用设计水平。第45页媒体创意设计还应注意到以下两点：图像、动画、音乐及效果设计，尤其考究灵感，应尽可能与专业人员讨论，相互沟通。同时应重视发挥创作组集体智慧，召开不定时不受拘束研讨会，群策群力。创意设计首先要注意扣紧主题，对准设计目标，而不可一味追求新、奇、特。更不要搞噱头，以及过多使用与主题无关冗余媒体。第46页7.4.1 人机界面设计人机界面设计 人机界面设计不但要考虑到用户及任务本身，更多地是要考虑和规划信息空间结构、媒体时间序列，提供最优组合交互处理伎俩，并优化显示质量。人机界面设计不但借助计算机技术，还要依靠于心理学，认知科学，语言学、通信技术及戏剧、音乐、美术多方面理论和方法。第47页1 多媒体人机界面设计标准 用户标准 信息最小量标准 帮助和提醒标准 媒体最正确组合标准第48页2 人机界面类型 界面类型优点缺点适合对象1.问答型（Y/N）问题（Y/N）轻易使用对话复杂度被严格限制，使用速度不高早期会话系统用户外行和初学者菜单、按扭按层次组织多项选择择逻辑访问通路、显示按扭轻易用、易学、易编程大系统中使用速度慢，超出9个被选项后增加搜索时间，每幅菜单项选择择项，传输开销大初学者，没经验编程者简单对话类型，普通用作访问机制3图标：用图像代表功效非常轻易学习，易用（鼠标操作）语言独立性强，编程较轻易占据屏幕可观空间，表示抽象概念描述力差，需文字解释，需图形硬件和软件支持初学者。有形成国际语言趋势4表格填写使用速度快、易用，轻易掌握仅适合于数据输入，不高级数据录入中用最广泛对话类型，用于显示和恢复界面，编辑初始界面5命令语言（单字命令到复杂语法命令）使用功效强，灵活，是界面可控制系统高级方法，对屏幕空间使用十分经济。学习困难（学习代码和语法条款），用户要有系统功效一些知识，使用困难，研制该界面工作量大会使用复杂命令界面熟练用户，用户发起和控制对话6自然语言自然交流，不需学习难于编程实现，语言识别困难，会出现二义性，输入慢在有限制问题中使用，可用于用户发出会话第49页3 界面内容设计界面内容设计主要包含界面对话设计数据输入设计控制设计第50页界面对话设计标准界面对话设计是以任务次序为基础，但要考虑以下信息项设计：反馈(Feed back)状态(Status)脱离(Escape)默认值(Default)尽可能简化对话步序 帮助(Help)复原(Undo)对话设计中应尽可能考虑上述准则，媒体设计对话框有许多标准格式供选取。另外，对界面设计中冲突原因应进行折衷处理。第51页 界面数据输入设计其总目标：简化用户工作，并尽可能降低输入犯错率，还要容忍用户错误。设计实现时可应用以下标准：尽可能减轻用户记忆，采取列表选择等方式使界面含有预见性和一致性预防用户犯错提供反馈按用户速度输入和自动格式化允许编辑第52页界面控制设计主要任务 控制会话设计 菜单设计 图标和按钮设计 窗口设计 直接操作界面 命令语言界面 设计第53页7.4.2 多媒体人机界面屏幕设计多媒体人机界面屏幕设计 1 布局 平衡标准 预期标准 经济标准 次序标准 规则化 点击下面两个链接，分别打开两个网页实例，大家对比一下页面设计优劣：实例1 实例2第54页2 文字与用语 要注意用语简练性 格式 信息内容参考光盘“教学资源光盘应用系统设计实例演示人机界面交互”中相关内容。第55页3颜色使用颜色调配对屏幕显示也是主要一项设计，颜色除是一个有效强化技术外，还含有美学价值。使用颜色时应注意以下标准：限制同时显示颜色数。画面中活动对象颜色应鲜明，而非活动对象应暗淡。尽可能防止不兼容颜色放在一起。若用颜色表示某种信息或对象属性，要使用户知道这种表示，且尽可能用常规准则表示。第56页7.4.3 界面设计中应恪守认知规界面设计中应恪守认知规则则 1 认知与认知过程从广义上来说认知心理学就是关于认识心理学。人类认识客观事物，主要就是经过感觉、知觉、注意、记忆、思维想象等来进行，所以，凡是研究人认识心理过程，都属于认知心理学。这里所指认知心理学是指纯粹采取信息加工观点来研究认知心理学过程心理学，也就是利用信息论以及计算机类比、模拟、验证等方法来研究知识是怎样取得、存贮、交换、使用。第57页2 认知过程中影响界面设计原因 记忆人记忆(存放)分短期工作记忆和长久永久记忆，人体信息处理模型将把记忆放在知觉和认知关系中研究。注意力人类注意力指挥着认知资源，对任务设计可产生主要结果，疲劳影响注意力和感官处理过程，在任务设计中均要加以考虑。第58页3人机交互设计遵照认知标准一致性标准兼容性适应性指导性结构性经济性第59页4几点实践经验可供设计人员参考：由详细到抽象用可视化内容表示不可见内容由模拟引导创新合理利用再认与再忆，降低用户短期记忆负担考虑用户个别差异，使用用户语言。第60页7.4.4人机界面研究发展趋势人机界面研究发展趋势 人与计算机交互操作变得愈加靠近于现实世界交互操作，更多地利用人从演化和经历中取得自然技能。人机界面将越来越多地含有多模态高宽带特点。网络技术使今后计算机用户含有更多群体特点。人机界面设计下一代方法是交互集成方法。第61页相关网址http:/ 系统研发背景与选题分析系统研发背景与选题分析 1 系统研发背景作为用于远程教育网络课程设计不但是教育方式改革，而且是信息教育技术应用中探索性研究工作该课程教学实践性很强，需要演示教学内容很多特点，研究重点在于精心组织教学内容、表达新教学思想、实现有创意教学策略上。在内容组织上，努力实现可因材施教、开展个性化学习多样化及多层次，在教学设计上，实现多模式、多策略、多进度设计。第63页7.5.2 教学系统内容与结构设计教学系统内容与结构设计 1“多媒体应用基础”网课内容设计该课程内容关键是媒体数据处理与应用，重点应放在媒体制作工具和应用集成方法。依据该课程特点，在其网络课件设计中，充分发挥计算机、网络、多媒体技术优势；依据本课程特点教学方法利用“干中学”、“例中学”等先进学习理论，对课程内容精心组织，采取模块化组织方法，模块划分既考虑知识系统性，又考虑相正确独立性，便于组织学习。第64页2总体结构设计 网络课件结构设计目录主题(Contents topic)层次结构和浏览次序交叉跳转确实定确定设计模版 课件升级版结构设计第65页（2）“双向嵌入教学过程控制网络教学系统”总体结构设计 第66页3系统教学过程控制功效设计各功效模块结构设计是采取模块化设计 整个系统分为：网络课件教学管理平台后台数据库第67页“双向嵌入教学过程控制网络教学系统”系统说明（点击画面播放文件）假如点击画面不能播放点击此处播放文件第68页7.5.3设计标准和细则建立设计标准和细则建立(详细详细设计设计)1内容设计 教学内容注意了系统性、科学性和先进型，提出了“内容新、信息丰、资源广、实践强”目标。图、动画等选材要求表现那些最主要、最生动内容，尤其是文字不能很好表现部分。内容表现格调要保持一致，尽可能使用模版设计，按设计规范实施。但教学设计和表现伎俩要依据不一样教学内容采取不一样方式。内容表现形式要求各部分设计者充分发挥自己创造力，使其丰富多彩而且新奇。第69页2详细结构设计及脚本设计首先依据教学基本要求划分教学基本单元。再将教学基本单元按知识点划分成基础和高级知识点，列出每个知识点与相关知识点关系。然后确定组织结构是线性、层次、还是网状链接。最终再依据知识点详细内容着手脚本设计，绘制屏幕样板，描述插图、动画文本音频等设计要求。第70页3建立设计标准和细则(详细设计)主题设计 字体使用 声音利用 图像和动画等素材使用第71页7.5.4网络教学系统制作与生成网络教学系统开发工具选择网络教学系统制作任务 脚本设计素材准备、制作编码与素材集成第72页3网络教学系统人机界面与实时交互设计系统人机界面与屏幕设计实时交互处理设计采取各种“导航策略”实时交互应用动态网络技术对学习进度和内容进行实时监控实时交互建立网上师生及学习搭档间交流互动协同学习实时交互经过认知水平评测实施教师代理与学生交互第73页4软件开发技术应用 JSP技术 B/S 访问模式分析多代理（Agent）技术第74页7.5.5 系统测试与系统运行维护课题组人员对系统测试学生测试测试问卷下载教师测试测试问卷下载教授测试请大家将意见返回到： 第75页7.5.6 系统商品化“双向嵌入教学过程控制网路教学系统”在经过本校、大连理工大学、辽宁师范大学、大连技术教育学院及民族学院多所学校试用和深入完善后，将联络出版社出版发行。第76页小结网络课程设计目标为:符合网络教学、学习规律,又要充分表达计算机应用基础课程特点；充分发挥计算机、网络、多媒体技术优势,尤其是资源开放和共享优势,很好地表现教学内容,并加大知识信息量；努力表达学生自主学习学习方法和学习规律,在教学设计上利用先进教学理论指导；采取基于知识点超媒体教学结构设计，力争人机交互界面设计合理；在开发网络课程与应用测试同时,围绕教学过程开发对应功效模块作为教学支持。第77页在教学设计中采取主要方法有：对学生进行分层定位分别设计有适合初、中、高层学生网课内容，同时各部分内容相互交叉，融合成一体。建立学习指南 在各部分学习指南或学习要求中,让学生对自己先有清楚定位,然后依据学习要求或提出问题按照自己实际情况进行学习。充分发挥多媒体优势 平衡网络资源消耗和网络媒体丰富、生动性，对课程内容用媒体元素有机优化组合，充分利用空间辽阔丰富教学资源,吸引学生,启迪思维，充分调动学生学习主动性。采取各种学习模式 鉴于课程内容中各种媒体素材制作工具、多媒体创作工具学习实践性强特点,教学设计着重表达“参加式”学习模式和“协作式”学习模式,加强“例中学”和“干中学”,设计了虚拟学习环境,加强实践练习。采取灵活多样且有效导航策略。第78页思索题与习题何为软件工程化设计方法？其优点是什么？什么是软件生命周期？为何说螺旋生命周期模型适合于多媒体应用开发？在多媒体应用系统制作过程中，最主要工作有哪几项？说明理由超文本三个基本要素是什么？超文本和超媒体不一样信息块之间链接是怎样实现？多媒体应用系统测试有哪些主要方法？你实践过哪些？多媒体脚本设计任务是什么？试设计一多媒体应用系统脚本框架。对媒体元素选择与互补几项标准，你有哪些体会和看法？第79页思索题与习题（续）举例说明你最观赏多媒体作品创意精彩之处。人机界面设计主要标准有哪些？怎样用认知心理学指导人机界面设计？界面设计内容主要有哪几项？屏幕显示设计要注意什么问题？举例说明你在界面结构设计中所用到设计标准和产生效果。在与人机界面交互过程中，作为用户你最关心是哪些问题？在学习应用系统设计实例之后，简述你对该系统设计评价。基于流程图创作工具是怎样组织素材？其优点是什么？你使用过PowerPoint吗，你认为该工具优点是什么？第80页实践练习结合一实际任务或自选课题，试用PowerPoint写出选题分析汇报，绘制整体结构设计流程。对第6章设计网站主页进行测试和人机交互评价。第81页