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多媒体计算机室
案例描述
         多媒体,就是融合了两种或两种以上媒体的一种人机交互式信息交流和传播的多媒体系统,其使用的媒体包括文字(Text)、图像(Image)、图形(Graph)、动画(animation)、音频(audio)、视频(Video)。各种媒体表现形式各不同。但都为数字化形式存在,即计算机二进制数字文件。
多媒体内容
(1)文本:由语言文字和符号字符组成的数据文件。
(2)图像:通过描述画面中各个像素的亮度和颜色等组成的数据文件。也叫点位图位图图像
(3)图形:矢量图形的简称。即生成一幅图形由数学方法组成的数据文件。一般可将图形看作是图像的抽象。
(4)动画:将静态的图像、图形及连环图画等按一定时间顺序显示而形成连续的动态画面。
(5)音频:声音信号,即相应于人类听觉可感知范围内的频率。
(6)视频:可视信号,即计算机屏幕上显示出来的动态信息,如动态图形、动态图像、动画等。而多媒体技术,是指采用计算机技术,将各种          媒体以数字化的方式集成在一起,从而使计算机具有了能同时获取、处理、编辑、存储和展示多体信息的能力。
计算机化至少对终端用户来说媒体信息的播放是由计算机控制的。集成化涉及的设备的类型与数量尽可能地单一。包括存储集成化、捕捉集成化、播放集成化、网络集成化(ISTN与ISPN)。
        计算机多媒体技术应用在我们生活中的很多地方,例如:数字化图书馆融入了多媒体技术后,使得数字化图书馆更加生动真实。远程教育等领域也是应用了计算机多媒体技术,东北大学就在我国开始建设远程教育网是投了巨资,从沈阳一直铺光缆到秦皇岛,成为了在中国规模最大的网络教育网络之一,他们就用了多媒体技术和网络技术的结合进行教学,使更多的学生受到了名师学校的教育。由此可见多媒体技术方便了我们生活的很多方面。由于计算机相关技术的飞速发展,多媒体技术无论是在硬件上还是在软件上都应经是很成熟的技术了,但是对于图像和音频的压缩编码规范还很混乱有些压缩编码规范已经公开,有些对外界还是秘密,这对整合音视频压缩编码很不利。在资源共享,开源的思想占主流的当今的技术界,多媒体技术这部分也需要把各种音视频的压缩技术整合起来,是对多媒体技术更加规范和成熟,这样计算机多媒体技术才能够发展的更好。
一、多媒体计算机的基本概念
        多媒体计算机作为教学媒体的一种,它同样是用来存储、传递教育和教学信息的,只是在信息领域,"多媒体"中的"媒体"的含义不同于"教学媒体"这一教学媒介,无论是"多媒体计算机"还是"计算机多媒体,"这里的"多媒体"在信息领域都有其自身的特定含义。
(一)多媒体与多媒体技术
有关多媒体技术以及文本超文本、超媒体的概念请见前面有关章节,这里不再重复。
(二)多媒体的基本要素
        多媒体包括文本、图形、静态图像、声音、动画、视频剪辑等基本要素。在进行多媒体教学课件设计的,也就是从这些要素的作用、特性出发,在教育学、心理学等原理的指导下,充分构思、组织多媒体要素,发挥各种媒体要素的长处,为不同学习类型的学习者提供不同的学习媒体信息,从多种媒体渠道向学习者传递教育、教学信息。
1、文本
(1)文本的作用
        多媒体教学课件可以通过文本向学生显示一定的教育教学信息,在学生用多媒体进行自主学习遇到因难时也可以提供一定的帮助、指导信息,使学生的学习顺利进行下去,一些功能齐备的教学软件还能根据学生的学习结果和从学生一方获得的反馈信息向学习提供一定的学习评价信息和相应指导信息。另外,大部分教学软件都会用文本为软件的使用提供一定的使用帮助和导航信息,增强了软件的友好性和易操作性,软件的使用人员不用经过专门的培训就能根据屏幕上的帮助、导航信息使用操作学习软件。最后,在一些教学软件中,教学软件能从学习者身上获得一定的反馈信息,实现信息提供者和接收者之间的信息的双向流动,加强了学习过程的反馈程度。
(2)文本信息的特点
        计算机屏幕上的文本信息可以反复阅读,从容理解,不时间、空间的限制,但是,在阅读屏幕上显示的文本信息,特别是信息量较大时容易引起视觉疲劳,使学习者产生厌倦情绪。另外,文本信息具有一定的抽象性,阅读者在阅读时,必须会?quot;译码"工作,即抽象的文字还原为相应事物,这就要多媒体教学软件使用者有一定的抽象思维能力和想象能力,不同的阅读者对所阅读的文本的理解也不完全相同。
(3)文本的开发与设计
普通文本的开发。开发普通文本的方法一般有两种,如果文本量较大,可以用专用的字处理程序来输入加工,如:Microsoft Word、Word Pad等;如果文字不多,用多媒体创作软件自身的字的字符编辑器就足够了。
图形文字的开发。Microsoft Office 办公软件提供了艺术工具Microsoft Word Art,用Word 或Microsoft 等软件中插入对象的方法,可以制作丰富多彩、效果各异的效果字;用PhotoShop这一类的图形图像处理软件同样能制作图形文字。
动态文字的开发。在多媒体教学软件中,经常用一些有一定变化的动态文字来吸引学生的注意力,开发这些动态文字的软件很多,方法也很多。首先,一般的多媒体体创作软件都提供了较为丰富的字符出现效果,象PowerPoint、Authorware等创作软件中 都有溶解、从左边飞入、百页窗等多种效果;其次也可以用动画制作软件来制作文字动画,像Cool3D这样的软件在制作文字动画时就非常简单方便。
(4)文本的格式与视觉诱导
多媒体中的文本为学习者提供了大量的教学信息,学习者可以通过阅读文本获得大量的教学信息。如果设计多媒体文本时,给文本以丰富的格式,引导学习者的注意力,增加文本的的格式有以下几种:
 段落对齐和左右缩进。多媒体中的段落对齐主要有左对齐、居中、右对齐、两端对齐等,通过不同的对齐方式,多媒体教学软件的开发人员就能方便地控制文本在页面中的左右位置,另外,开发人员还可以通过文本的左右缩进技术控制文本在屏幕上的显示宽度。
 字体、字号、风格及颜色。一般的字处理软件和多媒体创作软件都提供字符的字体、字号、风格(下划线、斜体、粗体等)及颜色的支持,利用这些不同的字符效果就能突出显示教学信息中的重点和难点,吸引学生的注意力。
 多行文本及其滚动。在某些情况下,一屏并不能显示所有的文本,但这些文本作为一个线性文本与非线性文本超文本。用超文本技术开发的多媒体教学软件更接近学习者联想的特点,更符合学习者的身心特点,十分方便信息的查寻与检索,在多媒体应用中具有很大的潜力。但是,超文本的开发所花的工作量远远超过线性文本的开发,从开发超文本所需的技术要求来讲,用一般的程序设计语言或字处理程序是很难做到的,要做到超文本的随意跳转,最好用面向对象的程序设计语言或专用的多媒体创作工具,如:Visual Basic、visual C++、PowerPoint、Authorware、Director、tool Book等。
(5)多媒体文本开发应注意的问题
        在开发多媒体系统中的文本时,应注意使用合适的字体,应注意这样几个问题:一是在新的应用环境中安装这些字体,二是在多媒体系统中嵌入所用的字体。另一种方法就是如果开发的文字是标题,那就把文字制作成图片文件,再插入到多媒体应用系统中。
2. 图片
        这里的图片指的是静态的图形图像。不同的学习者有不同的学习习惯,有些同学擅于从文字的阅读过程中获取教学信息,而有些同学则喜欢从图形图像的观察、辨别中发现事物的本质,多媒体教学软件中的图形图像就为这类的学习者提供了教学信息。另外,与教学内容相关的图形图像在降低教学内容抽象层次方面同样起着不可忽视的作用。
(1) 图片的作用
 ①传递教学信息。图形、图像都是非文本信息,在多媒体教学软件中可以传递一些用语言难以描述的教学内容,提供较为直观、形象的教学。
美化界面、渲染气氛。无论是单机多媒体教学软件,还是网络多媒体教学软件,如时没有图片的美化,那样的软件简直称不上是多媒体软件,用合适的图形或图像作软件的背景图或装饰图,这样就提高了软件的艺术,美化了操作界面,给人一定的美的享受。
用作导航标志。在多媒体教学软件中经常用一些小的图形符号和图片作为导航标志,教学软件的使用者用鼠标单击这些导般标志,从一个页面跳到另一个页面,任意选择自己想要了解的教学内容,从而在教学软件中任意漫游,不会迷路(在多媒体系统中找不到想要的信息)。
(2)图片信息的特点
         与本信息相比,图片信息一般比较直观,抽象程度较低,阅读容易,而且图片信息不受宏观和微观、时间和空间的限制,在大到天体,小到细菌,上到原始社会,下到未来,这些内容都可用图片来表现。
(3)图片文件的类型
         图片包括图形(Graphic)和图像(Still Image)两种。图形指的是从点、线、面到三维空间的黑白或彩色几何图,也称 量图(Vector Graphic)。一般所说的图像不是指动态图像,而指的是静态图像,静态图像是一个矩阵,其元素代表空间的一个点,称之为像素点(Pixel),这种图像也称位图
        位图中的位(Bit)用来定义图中每个像素点的颜色和高度。对于黑白线条图常用1位值表示,对灰度图常用4位(16种灰度等级)或8位(256种灰度等级)表示该点的高度,而彩色图像则有多种描述方法。位图图像适合表现层次和色彩比较丰富、包含大量细节的图像。彩色图像需要由硬件(显示卡)合成显示。
在多媒体制作中常用的就是位图。
(4)图片的来源、制作与加工
多媒体应用程序中图片有不同的来源,其主要的途径大体有以下三个方面:
对已经数字化的图片进行加工。这些数字化的图片可以从网络、照片CD、艺术剪辑库中获得。比如,Micro Office办公软件包中ClipArt剪辑库中说有许多的WMF文件可以使用。当然这些图片有些是免费的,有些是要付一定的费用的。
对印刷图片、视频图像或现实环境中的景观进行数字化处理。利用扫描仪、数码相机等设备就可以把印刷品中的图片或现实环境中的景观加以数字化处理,成为计算机能够识别的文件。
根据需要用绘图软件重新制作所用的图片。
(5)图片设计时应注意的问题
        由于所用的彩色图像需要由硬件(显示卡)合成显示,所以在开发多媒体应用程序中的图片时应注意软件硬件的兼容性,使用标准的640×480的分辨率和色彩数,以避免多媒体应用程序在移植中带来不必要的问题。
3. 声音
        除了视觉以外,人类获得的大部分信息来源于所听到的声音,在多媒体教学软件中,声音不一定是最主要是刺激因素,它有着自身独特的性质和作用。正如美国著名美学家乔治·桑塔取纳所描述的那样,"在声音中有一种精密相连的音调层次,有一种可以刺激的音质关系,所以,可以用声音造就出一种近乎与肉眼能见的事物一样复杂而可描写的事物。"
(1)声音的作用
       声音可以向学习者呈现教学内容,可以吸引学习者,保持学习者的注意力,补充屏幕上显示的视觉信息。在CAI教学软件中必须根据上下文所用的多种信息显示来考虑声音的作用,声音可以看成是信息的主流,也可以看成是视觉信息的补充。
讲解作为信息的主流是最常用的。讲解可以给出指令信息,同时用固定或移动的画面来说明所给的信息,并可使用屏幕上的文本来补充总结信息。音乐作为信息的主流常用于音乐教学。多媒体教学软件具有强有力的多种信息处理能力,声音效果逼真,可模拟钢琴、长笛、小号、小提琴等多种声音,这不仅能加深学习者对音乐术语的学习,同时也可以培养学习者的听力和创作能力。效果作为信息主流主要是吸引注意力。常常用一些自然效果来加强对新概念的理解,如用鸟叫来认识不同的鸟类。
(2)声音信息的特点
       多媒体CAI系统中的声音信息主要有两方面的特性:瞬时性、顺序性。通常屏幕上的视觉信息(文本、图形)可以根据需要而保持,学习者可以看到这些信息的显示,一直到它们移开为止。但声音信息不行,因为声音一产生很快就消失了,这就是声音的一个重要特性--瞬时性。由于声音的瞬时性,如果要重新听某个信息就必须重复声音。这样,在多媒体CAI系统的设计中,就必须考虑到以机控或人控来实现声音重复的可能性,而且要能够实现多次重复,因为同样的内容,有的学习者只需重复一次,而有的学习者却要重复两次、三次甚至更多次。声音的另一个特性是它的顺序性。如果你正在听一段句子,是不可能在句子的后半段听到句子的前面部分的,如果想再听前面有趣或遗漏的内容,只有用某些方式例如例带或重新定位来重新开始。一般这种方式要花费较多的检索与播放时间,所以,在目前的CAI软件设计中,通常要把一些较长的声音信息分成许多小的部分来存储,以减少搜索时间和不必要的重复播放时间。在CAI软件设计时,若采用面向对象的方法,以类似对象等结构方式来组织传播的声音,无疑会更加有利于对声音的安排。
(3)常用的声音文件格式
       在多媒体系统中,存储声音信息的文件,常见的有两种格式:即WAV格式和MIDI格式。WAV文件来源于对声音模拟波形的采样。即用采样、量化、编码的手段从自然音响中采集而来。MIDI文件与WAV文件不同。MIDI(Musical Instrument Digital Interface)是一种技术规范。它是通过综合乐器数字化接口(MIDI)规范的电子设备所合成的数字化音乐除了常用的WAV格式和MIDI格式声音文件外,还有Apple的AIFF等其他格式的声音文件。
(4)声音的来源
多媒体教学软件中声音的来源主要有以下两个渠道:
 用Microsoft公司的Sound Recorder录制音频波形文件或用MIDI设备合成MIDI数字音乐。
 从已有的声音库或网上获取声音素材,再对这些素材进行编辑加工。
4. 动画
        在多媒体教学软件中,利用动画可动态地模拟演示一些事物的发展变化过程,使许多抽象或难以理解的教学内容变得生动有趣,可以达到事半功倍的效果。尽管动画在传递教学信息方面有很强的表现力,但是,要制作出精美、适用的动画,花费的代价较高,而且技术要求高。
多媒体教学软件中使用的标准动画文件主要有两种格式:一种是Autodesk公司的动画软件3Dstudio和Animator Pro生成的FLIC动画文件,另一种由Macromedia公司的Director生成的MMM格式,也就是标准Windows术语所称的多媒体影片文件。
5. 视频
        由专门动画软件生成的动画文件难以表现真实物体和场景的运动,也没有同步声音,因此在应用中受到许多限制,影音兼备的视频文件恰好弥补了这个不足。在多媒体教学软件中的视频文件一般是以AVI、MOV、MPG、DAT等格式存储的,视频文件的来源有下面两个方面:一是通过视频捕捉卡从录像带上抓取,另外就是用工具软件从已有的数字视频文件中截取。