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多媒体技术基本知识
随着信息技术的发展,传统的信息处理方式和表现手段已经难以适应社会的需要.作为现代科学技术发展的最新成就,多媒体技术为媒体的集成和信息的传播提供了丰富的手段.多媒体技术的应用已经渗透到社会生活的方方面面,成为未来计算机技术应用和发展的一个主要方向.
本章学习目标
了解多媒体技术的基本概念.
掌握多媒体计算机系统的软,硬件组成.
多媒体作品设计的原则和步骤.
多媒体创作工具概述.
多媒体技术的基本概念
我们所熟悉的报纸,杂志,电影,电视和广播等,都是通过不同的媒体形式进行传播的,人们从这些媒体接受信息的方式都是被动的.多媒体则与此 同,它为人们提供了交互的信息获取方式,使人们与信息的交流方式发生了深刻的变化.
信息媒体的类型
媒体(Medium)指的是信息传递和存储的最基本的技术和手段.或者说,媒体是信息的存在形式和表现形式.简单地说,媒体就是人与人之间交流思想和信息的中介物.
按照国际电信联盟的定义,媒体有以下5大类.
感觉媒体:感觉媒体能够直接作用于人的感官,使人产生感觉.例如,人类的语言,音乐,自然界的各种声音,图形,图像,计算机系统中的文字,数据和文档等都属于感觉媒体.
表示媒体:表示媒体的作用是加工,处理和传输感觉媒体,如语言编码,文本编码,图像编码等.
表现媒体:表现媒体的作用是将媒体信息的内容呈现出来.它又分为两种:一种是输入表现媒体,如键盘,摄像机,光笔,话筒等;另一种是输出表现媒体,如显示器,喇叭,打印机等.
存储媒体:存储媒体用于存放经过数字化后的媒体信息,以便计算机随时处理,如硬盘,软盘,磁带及光盘等.
传输媒体:传输媒体用来将媒体从一处传送到另一处,是信息通信的载体,如双绞线,同轴电缆,光纤等.
通常我们所讨论的媒体,主要包括文字,声音,图像,动画和视频等几种形式.
文字:文字一直是一种最基本的表示媒体,也是多媒体信息系统中出现最频繁的媒体.由文字组成的文本常常是许多媒体演示的重要连接部分.使用文字最基本的要求是整洁和准确.
声音:声音的使用可使多媒体信息的传播具有声情并茂的效果.常见的声音表现形式有解说,音效和背景音乐等.声音的实现需要在计算机中配备相应的音频硬件和音响设备.
图像:这里说的图像是指静态的图片,包括图形(由绘图工具制作的简单几何图形组合而成)和图像(通过拍摄手段获得的静态的真实自然图像等).图像的使用,能够很好地丰富信息的表现形式,使之更直观和活泼.
动画:动画一般是指利用计算机动画制作软件或其他动画设计手段得到的非自然实景的动态画面,如计算机卡通动画和游戏动画等.它一般可分为二维动画(平面)和三维(立体)动画.
视频:视频是指利用摄像设备摄制的动态图像,有时也称为视频影像或电影.它能够真实地记录和反映现实世界.视频的实现需要在计算机中配备相应的视频硬件.
多媒体技术的特征
所谓多媒体(Multimedia),就是在信息表现中综合使用了多种媒体形式.同样,多媒体技术就是以计算机技术为基础,综合处理图,文,声,像等多种信息媒体,并将它们整合成为具有交互性的有机整体.
多媒体技术的显著特点是改善了人机交互界面,集文字,声音,静止图像和活动图像于一体,更接近人们自然的信息交流方式.
一般来说,多媒体技术具有以下特性.
集成性
集成性是指以计算机为中心综合处理多种信息媒体.这包括两个方面的含义,一是信息媒体的集成化处理,二是处理各种媒体的设备的集成.
首先,多媒体不仅仅是媒体形式的多样性,而且各种媒体形式在计算机内是相互关联的,如文字,声音,画面的同步等.其次,多媒体计算机系统应具有能够处理多媒体信息的高速CPU,大容量的存储设备,适合多媒体数据传输的输入/输出设备等.
交互性
交互性是指用户可以对计算机应用系统进行交互式操作,从而更加有效地控制和使用信息.这种特性可以增加用户对信息的理解和注意力,延长信息保留的时间.用户借助交互式的沟通,可以按照自己的意愿来学习,思考和解决问题.从用户角度来讲,交互性是多媒体技术中最重要的一个特性.它改变了以往单向的信息交流方式,用户不再是像看电视,听广播那样被动地接收信息,而是能够主动地与计算机进行交流.目前作为教学改革的一个重要方面就是开发和使用多媒体课件.除了能够提高课堂教学效果外,多媒体课件还可以提供学生课后自学,每个学生都可以针对各自不同的情况有选择地学习自己感兴趣的内容,从而变被动学习为主动学习.
实时性
在多媒体系统中,像文本,图像等媒体是静态的,与时间无关;而声音及活动的视频图像则完全是实时的.多媒体技术提供了对这类实时性媒体信息的处理能力.
多媒体技术的发展
起步阶段
多媒体计算机技术最早起源于20世纪80年代中期.1984年美国Apple公司在研制Macintosh计算机时,创造性地使用了图形用户界面(GUI),同时使用鼠标(Mouse)作为交互设备,大大方便了用户的操作,深受用户的欢迎.
1985年,美国Commodore公司首先推出了世界上第一台多媒体计算机Amiga系统.Amiga采用Motorola M68000微处理器作为CPU,并配置了Commodore公司研制的3个专用芯片(图形处理芯片,音响处理芯片,视频处理芯片).Amiga具有自己专用的操作系统,它能处理多任务,并具有下拉菜单,多窗口,图符等功能.
快速发展阶段
1985年CD-ROM(只读光盘存储器)问世,由于它极大的存储容量(可达650MB以上)和超长的保存周期(保存100年以上),因而成为存储媒体信息的最好介质.而多媒体信息,尤其是影像所占存储空间极大的,只有把它们存储在光盘上,才能够方便地实现多媒体信息的交流.CD-ROM的出现极大地推动了多媒体技术的发展.
1986年3月,Philips和Sony公司联合推出交互式紧凑光盘系统CD-I,这是集文字,图像和声音于一体的多媒体系统.
1987年,美国RCA公司推出了交互式数字视频系统DVI(Digital Video Interactive),该系统可以利用计算机对存储在光盘上的静态,动态图像和声音及数据进行检索,重放.Intel公司购买了DVI技术后,于1989年推出了DVI芯片,并用在IBM公司生产的PS/2个人计算机上.
1991年,第6届国际多媒体技术和CD-ROM大会标志着多媒体技术进入新的发展阶段,宣布了CD-ROM/XA扩充结构标准的审定版本.同年,在美国的计算机博览会上首次展出了多媒体技术应用成果,引起了国际上许多大公司的关注.
1992年,Microsoft公司推出了窗口式操作系统――Windows 3.1,成为计算机操作系统发展的一个里程碑.Windows 3.1是一个多任务的图形化操作环境,使用图形菜单,能够利用鼠标对菜单命令进行操作,极大地简化了操作系统的使用.它综合了原有操作系统的多媒体技术,还增加了多个具有多媒体功能的软件,如媒体播放器,录音机以及一系列支持多媒体事件的技术,使得Windows 3.1成为真正的多媒体操作系统.
与此同时,数据压缩理论的深入研究和大规模集成电路制造技术的发展,为多媒体设备的研制打下了坚实的理论和技术基础;各种处理音频,视频的专用板卡纷纷面世,使多媒体计算机的发展和应用进入了高潮.
标准化阶段
多媒体计算机系统是一个复杂的硬件,软件有机结合的综合系统.为了使不同厂家生产的产品能互相方便地组成多媒体个人计算机系统,就要解决产品标准化和兼容性的问题.1990年,由Philips,Microsoft,Tandy,NEC,IBM等14家著名厂商组成了多媒体计算机市场协会,以进行多媒体标准的制定和管理.1991年,该组织制定了多媒体PC的基本标准,即MPC-1,对多媒体PC及相关的多媒体硬件规定了必须的技术规格,要求所有使用MPC标志的多媒体作品都必须符合该标准的要求.MPC平台标准的特点是兼容性,个性化或家庭化,MPC的任务是让每个PC用户在软,硬件上的投入能够得到延续.随着计算机和多媒体作品性能的不断提高,多媒体计算机协会(现已改名为多媒体PC工作组)每两年左右就更新MPC基本标准版本,分别于1993年5月和1996年2月发布了MPC-2和MPC-3.
MPC标准的具体指标如表1-1所示.
MPC基本标准只界定多媒体计算机必备的功能和下限配置.只要符合标准,厂商和用户就可以灵活地提升功能与配置.随着多媒体技术的飞速发展,目前市面上流行的多媒体计算机的设备配置已远远超出上述标准.
表1-1 MPC标准
配置设备
MPC-1
MPC-2
MPC-3
处理器
16MHz,386SX以上
25MHz,486SX-25以上
75MHz,Pentium以上
内存
不低于2MB
不低于4MB
不低于8MB
硬盘
至少30MB
至少160MB
至少540MB
软驱
1.44MB
1.44MB
1.44MB
存储设备
单倍速(150kbit/s),符合CD-DA规格
2倍速(300kbit/s),符合CD-XA规格,具备多段式能力
单倍速(150kbit/s),符合CD-XA规格,具备多段式能力
图形性能
VGA,640×480,16色或320×240,256色
SVGA,640×480,65 536色
VGA,65 536色(真彩色最佳),可进行颜色空间转换
音频
8位声效卡
16bit声效卡,8音调合成器,MIDI播放
16bit声效卡,波表合成,MIDI播放
视频播放
无要求
无要求
具备OM-I兼容的MPEG-1
I/O设备
101键盘,鼠标,串行口,并行口,MIDI口,游戏等
应用发展阶段
自20世纪90年代以来,多媒体技术逐渐成熟,从研究开发逐渐向应用发展.新产品层出不穷,价格不断下跌,多媒体在各行各业得到了广泛的应用.目前,多媒体技术正向3个方向发展:一是计算机系统本身的多媒体化;二是多媒体技术与视频点播,智能化家电,网络通信等技术相结合,使多媒体技术进入教育,咨询,娱乐,企业管理和办公自动化等领域;三是多媒体技术与控制技术相互渗透,进入工业自动化及测控等领域
多媒体技术的应用
多媒体技术是―种实用性很强的技术,其社会影响和经济影响都十分巨大,相关的研究部门和产业部门都非常重视技术的产品化工作,因此多媒体技术的发展和应用日新月异,发展迅猛,产品更新换代的周期很快.多媒体技术几乎覆盖了计算机应用的绝大多数领域,进入了社会生活的各个方面.
多媒体技术的应用主要包括以下几个方面:
教育与培训
多媒体系统的形象化和交互性可为学习者提供全新的学习方式,使接受教育和培训的人能够主动地创造性地学习,具有更高的效率.传统的教育和培训通常是听教师讲课或者自学,两者都有其自身的不足之处.多媒体的交互教学改变了传统的教学模式,不仅教材丰富生动,教育形式灵活,而且有真实感,更能激发人们学习的积极性.
电子出版物
伴随着多媒体技术的发展,出版业突破了传统出版物的种种限制进入了新时代.多媒体技术使静止枯燥的读物变成了融合文字,声音,图像和视频的休闲享受;同时,光盘的应用使出版物的容量增大而体积大大缩小.
娱乐应用
精彩的游戏和风行的VCD,DVD都可以利用计算机的多媒体技术来展现,计算机产品与家电娱乐产品的区别越来越小.视频点播(Video on Demand,VOD)也得到了应用,电视节目中心将所有的节目以压缩后的数据形式存入图像数据库,用户只要通过网络与中心相连,就可以在家里按照指令菜单调取任何一套节目,或调取节目中的任何一段,实现家庭影院般的享受.
视频会议
视频会议的应用是多媒体技术最重大的贡献之一.这种应用使人的活动范围扩大而距离更近,其效果和方便程度比传统的电话会议优越得多.通过网络技术和多媒体技术,视频会议系统使两个相隔万里的与会者能够像面对面一样随意交流.
咨询演示
在旅游,邮电,交通,商业,宾馆等公共场所,通过多媒体技术可以提供高效的咨询服务.在销售,宣传等活动中,使用多媒体技术能够图文并茂地展示产品,使客户对商品能够有一个感性,直观的认识.
艺术创作
多媒体系统具有视频绘图,数字视频特技,计算机作曲等功能.利用多媒体系统创作音像,不仅可以节约大量人力物力,而且为艺术家提供了更好的表现空间和更大的艺术创作自由度.
模拟训练
利用多媒体技术丰富的表现形式和虚拟现实技术,研究人员能够设计出逼真的仿真训练系统,如飞行模拟训练,航海模拟训练等.训练者只需要坐在计算机前操作模拟设备,就可得到如同操作实际设备一般的效果.不仅能够有效地节省训练经费,缩短训练时间,也能够避免一些不必要的损失.F-16,波音777以及我国的载人航天器在飞上太空之前都做许多模拟飞行.在美国加利福尼亚海洋学院和其他商业性海事官员培训学校,由计算机控制的模拟器可教你油轮的操作以及集装箱船只的复杂装卸过程.
多媒体技术的研究方向
多媒体技术已成为世界计算机行业关注的热点,被列为许多国家的高科技发展规划.总结起来,当前多媒体技术研究的方向包括以下几个方面:
多媒体信息系统结构,基本构成理论及方法的研究
由于多媒体技术初期发展的不完善性,以往的做法是各个研究机构,公司厂商分别研制自己的产品,互不相关,这样导致技术堆积而不先进,且耗费的人力,物力巨大.现在多媒体技术已逐步发展成熟,许多理论和方法应纳入到统一的信息系统中去考虑,进而形成完整系统的方法论.
多媒体数据库研究
数据库是信息的核心,在多媒体信息系统中也不例外.如何解决好多媒体数据的存储,管理,检索和使用,已是许多应用提出的迫切要求,其中包括了分布式数据库要求.分布式多媒体技术不但是长远的目标,而且已成为当前迫切的需要.例如,基于多媒体技术的教育培训系统,扩大其应用的关键是降低用户终端对存储容量的要求,从而提高性能和降低成本.这就是要求实现把教育软件集中存放在网络服务器,各用户终端可以通过网络实时存取和播放多媒体的演示,其中关键是如何在网络环境下完成多媒体信息的实时同步播放.
多媒体网络系统的研究
多媒体资源的大数据量和实时性要求对计算机网络的传输能力提出了很高的要求.目前,科研人员正在从系统角度研究计算机网络系统对多媒体上层应用的支持能力,即服务质量的保证.
多媒体应用的研究与开发
随着与其他领域在技术方面的相互渗透,多媒体技术的研究与开发也表现出多种形式.在硬件方面包括内建编辑通信功能的多媒体电脑,多媒体工作站,多媒体网络等,在软件方面主要包括开发全动态,屏幕视讯的多媒体软件,娱乐及电子游戏等.
多媒体计算机系统
多媒体计算机系统是在普通计算机基础上配以多媒体软,硬件环境,并通过各种接口部件连接而成.最初的多媒体计算机只是在普通计算机上添加声卡,视频卡,光驱和相应的软件,使其能够处理声音,视频等多媒体要素.随着多媒体应用的不断扩展,多媒体计算机的功能越来越强大,但是其基本的结构并没有多大的变化.
硬件组成
一般计算机硬件由主机,显示器,键盘,鼠标等器件组成,多媒体计算机在此基础上加上各类适配卡及专用输入/输出设备后组成.多媒体计算机硬件组成的一般结构如图1-1所示,图中带有底色的部件就是多媒体计算机特有的配置.
多媒体计算机硬件组成示意图
可见,除了CPU,硬盘,内存,显示卡,鼠标和键盘等普通计算机的基本硬部件外,多媒体计算机还包括其他一些部件.
音频卡
音频卡(又称为声卡),一般是作为附加插卡安装在主板的扩展槽内,用于对音频信号进行采样,处理和重放,是多媒体计算机的一个重要部件.世界上率先支持数字化录音,放音功能的PC音频卡是由新加坡Creative Labs公司生产的"Sound Blaster",号称"声霸卡".现在,许多计算机主板都已经集成了声卡的功能.
视频卡
视频卡主要用于视频节目的处理,按照功能可以分为视频捕捉卡,视频播放卡,电视转换卡等类型.视频捕捉卡可以将录像机或摄像机上的视频信号采集到计算机中,经过压缩处理,转换成能够为计算机识别和播放的数字视频格式的文件,并存储在计算机的硬盘中.视频播放卡可以把计算机上生成的文字,图形,动画或处理过的视频等数字信号转换为某种制式(PAL或NTSC)的模拟信号,并在电视机上播出.
解压卡
为了能够利用光盘发布电影等音,视频资料,人们将这些数据进行了压缩.早期的方法一般是利用MPEG压缩编码技术对电影等进行压缩,这就是我们常说的VCD光盘.但是这些光盘中的电影要在计算机中播放,还必须对这些音,视频数据进行解压缩处理,这个工作就是由解压卡来完成的,这种方式又称为硬解压.
随着计算机性能的不断提高,计算机软件已经能够完全承担起对数据解压缩的任务,这就是所谓的软解压技术.正是软解压技术的发展,所以现在的计算机中已经基本看不到解压卡的身影,但是在某些特殊应用场合,解压卡仍得到使用.
CD-ROM
CD-ROM(Compact Disk Read-Only Memory)就是我们常说的数据光盘.相对于磁盘介质的存储器,它具有存储容量大,易保存,流通方便等特点,成为存储多媒体信息的最佳手段.要在计算机上使用光盘,必须安装光盘驱动器(简称光驱),它已经成为多媒体计算机的标准配置.早期的CD-ROM的速率是150kbit/s,即1倍速(1X);随后的第2代光盘CD-ROM 2X的速率为300kbit/s,现在CD-ROM的速度已经达到52X甚至更高.随着存储技术的发展,DVD光盘和光驱也已经在计算机上得到了广泛的使用.
除了这些必需的部件外,还有一些与多媒体有关的输入/输出(I/O)设备,这些设备并不是必需的,但各种设备都有其独特的功能.常见的设备主要有以下几种.
图像输入设备:扫描仪,数字照相机等.
图像输出设备:绘图仪,打印机等.
音,视频输入设备:话筒,摄/录像机,广播等.
音,视频输出设备:音响,录像机,电视机,投影仪等.
此外,触摸屏是一种附着在显示器上的膜状感应设备,它可以接受用户的点击等操作,也是一种典型的多媒体I/O设备.
软件组成
如果说硬件是多媒体系统的基础,那么软件就是其灵魂.多媒体硬件的各种功能必须通过多媒体软件的作用才能得到淋漓尽致的发挥.多媒体软件系统具有综合使用各种媒体及传输和处理数据的功能.它可以被划分为不同的层次,如图1-2所示.
多媒体软件系统的层次结构
下面我们对这些类别分别给予简单的说明.
多媒体设备硬件驱动软件
多媒体设备硬件驱动软件是软件系统中直接与多媒体硬件设备打交道的部分,其主要功能是完成硬件设备的初始化,打开和关闭设备以及提供硬件设备数据接口等.多媒体设备硬件驱动软件一般是由硬件生产商随硬件一起提供的.
支持多媒体功能的操作系统
计算机操作系统是整个计算机系统的核心,其功能是负责多媒体环境下多个任务的调度,提供多媒体信息的各种基本操作与管理,支持实时数据采集,同步播放等多媒体数据处理流程.目前在多媒体个人计算机上使用最为广泛的操作系统是Microsoft公司的Windows系统,包括Windows 95/98/Me/2000/XP/2003等,它们都对多媒体的应用提供了良好的支持.
多媒体数据准备软件
它是用于采集和处理各种媒体数据的工具软件,如声音录制与编辑软件,图像扫描和处理,动画生成和编辑,视频采集和编辑等软件.目前市场上流行的多媒体数据准备软件主要有3D MAX(三维动画制作软件),Flash MX(平面和网页动画制作软件),Photoshop(图像处理软件),Premiere(影视制作软件)等.
多媒体编辑创作软件
多媒体编辑创作软件是创作人员进行多媒体创作的工具.利用这个工具,创作人员能够将分散的多媒体素材整合到一起,形成一个融合了图文声像等多种媒体表现手段,具有良好交互性的多媒体作品.目前比较常用的多媒体创作工具有Authorware,Director和PowerPoint等.
多媒体应用系统
多媒体应用系统是借助多媒体技术开发的面向用户使用的软件系统,如多媒体数据库系统,多媒体教学软件,电子图书等.
多媒体软件系统层次结构的划分是在发展过程中不断形成的,并没有绝对的标准.
多媒体作品创作的原则和步骤
多媒体创作强调创意和表现方法,需要多方面的知识.优秀的多媒体作品应该是计算机技术,专业知识及个人艺术修养的完美结合.同任何其他计算机程序设计或影视作品制作一样,多媒体作品在设计时也应遵循一定的原则和步骤.
设计的基本原则
作为多媒体应用的一个重要方面,多媒体教学课件在教育领域的应用范围很广.一般来说,多媒体课件规模较小,内容强针对性强,如针对一节课,一门课程或一个专题等.
下面我们就以多媒体课件为例来分析一下多媒体作品设计的基本原则.
一,教育性原则
多媒体课件要根据教学目的和要求,利用多媒体的优势来表达教学内容,利用交互技术实现对教学内容的有效控制.它的目的是为了帮助学生掌握新知识并促进学生各种能力的发展.所以说,教育性是多媒体课件的根本属性.
要有明确的教学目的
多媒体课件的教学目的应十分明确,不同的学科,不同的内容有着不同的教学目的.为什么要制作这个多媒体课件 制作这个多媒体课件要解决什么问题 要在学生的知识,能力等方面引起那些变化 对于这些问题,制作者都应该心中有数.
要有明确的教学对象
多媒体课件是为特定的教学对象而制作的,其内容的选择,深浅难易程度的把握等,都应根据不同的教学对象来确定.一个多媒体课件如果既适宜具有初中文化程度的教学对象,也适宜具有大学文化程度的教学对象,那它决不是一个好的多媒体课件.
要有生动活泼的内容形式
多媒体课件的优势是任何传统教学手段所无法比拟的.在制作多媒体课件时,要注重发挥多媒体的特点,用生动活泼的内容形式激发学生的学习兴趣和积极性,不能搞成文字教材的简单"翻版".
要有助于解决教学中的重点和难点
对于一般教学手段就能解决的问题,采用多媒体课件就目前来说没有必要.多媒体课件应主要解决教学中的重点和难点,力求将抽象的问题形象化,将复杂的问题简单化,为学生的学习提供帮助.
二,科学性原则
教学内容是科学知识和技术的反映,因此多媒体课件的方方面面都要从科学性出发,以保证其正确,准确和明确.如果离开了科学性,课件制作得再好也是无益的.
内容结构的科学性
教学内容所涉及的公式推导,定义表述,原理论证,现象描述等,要严谨科学,无懈可击.内容的阐述要按学科的逻辑顺序进行系统,合理的安排,有利于加深学习者对教学内容的理解和掌握.对于教学内容,应在文字教材的基础上进行合理加工,使选材,例证更具有典型性和代表性,有利于启发学生的思维.模拟实验,动画等要符合科学原理,图像,动画,视频以及画面色彩要真实可靠,不能因为单纯追求美观而破坏了对客观事物的真实反映.
表达方法的科学性
由于多媒体课件信息量大并具有多种媒体的集成性这一特点,因此我们必须注重用科学的方法来表达丰富的教学内容.常用的表达方法有比较与分类,归纳和演绎,分解与综合,演示与实验及模拟和仿真.
三,集成性原则
多媒体课件能够对多种媒体进行集成,具有较强的表现力和感染力,可以有效地调动学生的多种感官参与学习,提高学习效果.如果脱离了对多种媒体的集成,多媒体课件的优势就大为减弱.集成性并不意味着多种媒体的简单堆砌,而应该注意构图,文字,色彩,音响等方面的处理,使之真正实现"一加一大于二"的功能.有关这方面的内容涉及到视听的艺术处理,需要创作者不断提高自身的艺术修养.
四,交互性原则
交互性是多媒体课件区别于其他教学形式的重要特征之一,是实现学生自主学习的保证.具有交互性可使学生自己选择教学内容,同时还能接受学生对指定问题的回答信息,并做出判断和评价,提供有针对性的反馈信息.
交互界面
交互界面一般有窗口,菜单,按钮和图标等4种形式.在实际使用中,它们往往相互交织在一起,共同发挥作用.对交互界面总的要求是:操作简单易学,结构简明合理,形式灵活多样,具有系统帮助功能和防错信息,操作过程最好设计成鼠标和键盘互相兼容的方式,以方便各种操作者.
问题的设计
指定问题的内容要针对一定的教学对象,要以基础知识为主,其内容应简洁明了,形式可以采用多重选择的方式,以方便评价.对于学生回答的问题,还要有针对性的反馈信息,特别要把握好正,负反馈的尺度,有时往往负反馈的效果要好于正反馈.问题的设计还应该形成一定的难易层次,逐渐深入,并覆盖所有的教学内容.
五,个性化原则
从使用上看,多媒体课件可以配合教师的课堂讲授,也可以满足学生的自学.个性化原则就是针对学生的自学而提出的.我们应注意学生使用方式的多样性和教学内容选择的多样性.
六,经济性原则
多媒体课件的制作要花费大量的人力和物力.例如,多媒体课件制作的软件和硬件环境,制作人员的学习培训等都需要大量的投入.但在目前教育经费不足的情况下,我们应该特别注意,不能片面追求技术的先进性而过分加大投入,过去用486计算机制作的多媒体课件依然在发挥着很好的作用就很能说明问题.用较少的投入制作出高质量的多媒体课件,应是我们一直追求的目标.
作品开发的步骤
类似于影视作品的创作,多媒体作品的创作也要包括前期调研,编写脚本,框架设计,素材准备,制作合成,测试发行等基本步骤.
前期调研
前期调研的目的是确定和预测作品的设计目标和应用情况等.首先应从分析用户的需求开始,在市场调查的基础上确立设计的基本目标,多媒体信息的种类,表现手法,要达到的各阶段目标,实现手段和步骤等,其中包括软件使用对象的应用水平,用户要求,软件实现的功能与界面,项目依据的信息,信息量与信息流程,信息使用频率等内容以及对相关多媒体图文声像的要求.这个目标要可行,不能定得太高,要与当前技术水平,所配设备性能相匹配.然后,要根据作品的需求确定设计平台的软硬件运行环境,要考虑作品是准备在什么环境下运行,使用什么样的开发方式和开发工具.
编写脚本
多媒体作品的核心是内容的丰富性和价值性,否则作品就成为空中楼阁,无源之水.为了组织好信息,编写好脚本是成功的第一步.各种媒体信息的结构需要仔细安排,是组织成网状形式,还是组织成金宇塔式的层次结构,这取决于应用.很多情况下,作品都是采用按钮结构,由按钮确定下一级信息的内容或者决定系统的控制及走向(如上页,返回等).另外一种方式是试题驱动方式,常用在教育,训练等系统中.这种方式通过使用者对试题的回答,了解他对信息主题的理解程度,从而决定控制走向.
脚本的编写还必须对屏幕进行设计,确定各种媒体的排放位置,相互关系,各种按钮的名称,布局以及各类能引起系统动作的元素的位置,激活方式等;在时间上也要充分安排好,何时出现音乐,何时播放伴音等要恰如其分;而且要注意设计好交互过程,充分发挥计算机交互的特点.这实际上就是一个创意过程.创意的好坏取决于对内容的深刻理解以及创意人员的水平,也取决于软件系统的性能,它决定了最终作品质量的高低.
框架设计
多媒体作品的内容是通过脚本得到的.当脚本分析完成后,就要进行作品设计.这种设计分为总体设计和细部设计.总体设计包括确定版式,脚本描述,结构规划和制定测试计划,细部设计包括内容设计,分割素材,结构设计,确定链接关系,准备媒体资料及撰写用户手册,测试规则和测试方案等.总体设计要对整个程序的版面,图文比例,呈现方式,色调,音乐及整体风格和结构进行设计和描述,为细部设计做好准备.总体设计只把握设计的主题和整体结构,它处理的对象是整个脚本而不是脚本中的某一页.细部设计则是根据总体设计的方向和原则,更深一层地进行细节的描述,其中包括:根据脚本和结构规划表,将所有脚本画面划分成相对独立的部分,确定每一部分的具体内容;以脚本分析表为指导,对脚本中的背景画面,色调,文字,音乐,动画等进行设计和描述,根据内容之间的链接关系,确定相互之间的控制关系和连接方式等.
素材准备
对脚本中所要求的各种媒体素材应事先准备,并通过合适的软件对其做好预处理工作.在一般的多媒体系统中,文字的准备工作比较简单,所占的存储空间也很小,因此在一个多媒体系统中,基本可以不考虑文字所占用的存储空间;但所用到的另外几种媒体信息,如声音,动画,图像和视频等占用的存储空间就比较大,准备工作也较复杂.对图像来说,扫描处理过程十分关键,不仅要按脚本要求进行剪裁,处理,而且还需要在这个过程中对图像进行修饰,拼接,合并,以便能得到更好的效果.对于声音来说,音乐的选择,配音的录制也要事先做好,必要时可以通过合适的编辑器进行特技处理,如回声,放大,混声等.其他的媒体准备也十分类似,如动画的制作,视频的采集等.应该注意的是,数据准备工作是十分重要的基础工作,如果做不好,对作品的整体质量影响将十分明显.
由于多媒体创作具有媒体形式多,数据量大的特点,因此素材制作往往要由多人分工协作进行.无论是文本的录入,图像的扫描和加工,还是声音和视频信号的采集处理,都要根据脚本的要求,前后经过几道处理工序才可能做成所需的格式和尺寸.
制作合成
与多媒体数据准备并行开展的另一项工作是多媒体制作工作.常见的多媒体创作工具主要有Authorware,Director等.在整个制作过程中,应该尽量多采用建立"原型"和逐渐使之"丰满"起来的手法.所谓"原型"是指在创意的同时或创意基本完成之时,就采用少量最典型的素材针对少量的交互性进行"模拟版"制作.因为多媒体作品的制作有时受多种因素的影响,这些影响可能来自用户,制作者或主管人员等不同方面.一般来说,大规模的正式制作必须是在"模拟版"获得确认之后方可进行,而在"模拟版"的制作过程中,实际上已经同时解决了将来可能会碰到的各种各样的问题,因此"模拟版"制作是一种行之有效的非常好的方法.
当然,制作合成的过程就是编程调试的过程.这一过程的主要任务就是对作品进行软件编程,调试,必要时返回修改系统工作计划,这是一个螺旋上升的过程,直到调试多媒体应用软件顺利运行为止.
测试发行
测试是多媒体应用软件推广发行的前一阶段.在这一过程中,一般是将被测试软件交由部分使用者,由他们使用一个阶段后提出修改意见.测试工作一般应包括以下几方面:内容正确性测试,系统功能测试,安装测试,执行效率测试,跨平台兼容性测试,内部人员测试,外部人员测试等.根据返回的测试意见,脚本设计人员修改脚本描述,素材制作人员修改多媒体素材,最后由创作人员重新进行编辑,调试,再经过测试.这一过程有时要反复多次才能完成,在作品正式交付使用之后再进行修改就属于维护的范畴了.
最后,就是将作品以某种媒介形式,如光盘等,交付给用户使用.为了保证用户正确的使用和维护,还需要编写用户手册,信息与帮助等配套文档.
当然,针对不同的作品,这些步骤可能会有一定的变化,但是总的来说,多媒体作品的设计是一个比较复杂的综合性工作.除了需要时间,精力和技术外,严谨的工作态度和精益求精的工作精神也是必不可少的.
多媒体创作工具概述
早期的多媒体应用系统大多是用传统的高级程序设计语言实现.虽然这些语言功能强大,灵活性强,但编程的工作量大而且难度高,这对于非软件专业的人员来说是很困难的.况且,产品的设计者与编程者往往由不同的人员担任,因此常常无法将原作的创意和构思真实地在产品中体现出来.
为了解决这一矛盾,产生了专门为不懂编程的创作者而设计的工具――多媒体创作工具,又称为多媒体开发工具或多媒体开发平台.创作工具的实质是程序命令的集合.它不仅提供组合各种媒体的功能,而且提供各种媒体对象显示顺序和导航的结构,从而简化了程序设计过程,基本上不用编程,用户易学易用,使多媒体作品的开发周期大大缩短.
多媒体创作工具的基本特点
多媒体创作工具可以统一管理文本,声音,动画,图像和视频等类型的素材,并将它们整合成为一个多媒体应用软件.不同的多媒体创作工具由于其应用目标和使用对象的不同,在功能上往往会有很大的差距,但一般来讲,它们应满足以下几点功能要求.
编程环境
多媒体创作工具应提供编排各种媒体数据的环境,即能对多种媒体(如文本,声音,图像等)进行基本的信息控制操作,包括循环,条件分支,变量等价,布尔运算及计算管理等.另外,还应具有对多种媒体信息的编程,时间控制,调试,动态文件输入/输出等功能.
多媒体元素间动态链接
动态链接是通过对一个静态媒体元素(如文字,图像,按钮,甚至是屏幕上定义的某一区域)的操作去激活另一个元素或跳转到另一个相关的页面.在跳转时用户应能设置空间标记,以便能返回到起跳点.
媒体数据输入能力
多媒体应用经常要用到原有的各种媒体的数据或引入新的媒体,这就要求多媒体编辑软件要有输入并处理各种数据媒体数据的能力,比如能输入多种位图文件(如常见的BMP,JPG,TIF,TGA文件等)的能力.最好是能从现有的数据库,磁盘或CD中直接获得数据,能输入/输出MIDI和视频信号,能支持系统编辑活动图像用的AVI格式等.
素材的运动和控制
多媒体创作工具应该能通过程序控制来移动媒体元素(图片,文字等),从而制作和播放路径动画,并能够控制路径动画的速度以及运动方向.最好能具有图形,路径编辑和各种动画过渡技巧(如淡入淡出,透视编辑等)的能力.
应用程序间的动态连接
多媒体创作工具应该能把外部的应用程序与用户自已创作的软件连接,能由一个多媒体应用激活另一个相关的应用程序,最好能进行动态数据交换(DDE)和目标连接嵌入(OLE).
制作片段的模块化和面向对象化
多媒体编辑软件应该能让用户编成的独立片段模块化,使用户能在需要时"继承"该模块并独立使用.
易学习,易使用
多媒体创作工具应有友好的人机界面及必需的联机手册和导航功能,让用户使用时尽可能不借助印刷文档即可掌握软件的基本应用方法.同时,操作简便,编辑时易于修改,菜单和工具布局合理,使用户在掌握了基本操作技能后,能尽快地进行工作.
良好的扩充性
多媒体硬件的发展日新月异,所以多媒体编辑软件应能兼顾尽可能多的标准,具有尽可能大的兼容性和扩充性,并能提供开放系统,便于功能扩充.
常用的多媒体开发工具
多媒体创作工具可根据不同方式分类,一般都是按其创作特点进行的.
基于图标的创作工具
在这种创作工具中,程序是以对象或事件的顺序来组织的,并且以流程图为主干,将图像,声音,按钮等通过图标放置在流程线上而形成一个系统.在这里,图标扮演着类似脚本指令的角色,打开图标就是一个编辑窗口或对话框,要求使用者输入内容或设置属性,在流程线上可对任意图标进行独立编辑和测试.因此,我们也称此类创作工具是基于流程图的创作工具.
基于流程图的创作方式比较符合人的认识规律,可以形象地表达大脑中信息加工的过程.这种创作工具简化了项目的组织,并使整个设计框架通过流程图一目了然,而且流程图可在复杂多变的系统中作为导航手段.可以制作出灵活多变的多媒体节目.
这类多媒体创作工具一般只做多媒体素材的集成与组织工作,而把多媒体素材的准备交给其他软件去处理.Macromedia公司推出的软件Authorware是这类工具的典型代表,是目前被公认为交互功能最强的创作工具.这类软件的最大特点是易学易用,无需编程,适合于非计算机专业人员使用.它主要应用在为计算机辅助教学,模拟训练和商业展示等领域.
流程图确保了程序运行的确定性,削减了随意性;但其弱点恰好也在于其确定性,因为确定性保证了常规性问题的顺利解决,但不能保证创造性地用巧妙的新方法去解决新问题.
基于描述语言或描述符号的创作工具
这类创作工具提供了一套脚本描述语言或描述符号,设计者用这些语句或符号像写程序那样组织,控制各种媒体元素的呈现,播放.为了便于创作,通常将脚本像书页卡片那样进行组织.系统根据脚本中对页面内容的结构描述,将页面链接成指定的组织序列.
这类工具特别适合于制作电子图书,其典型代表是Asymetrix公司的ToolBook,方正集团的方正奥思,汉方公司的洪图等.
使用脚本语言的优点是语句命令中提供变量功能,通过对变量的算术运算和逻辑运算,使设计出的系统有很大弹性.但其弱点是设计者要熟记描述语言,增加了负担.
基于时间序列