多媒体技术基础与应用

多媒体技术基础与应用第1章多媒体技术概论1、1多媒体的概念1、1、1媒体的分类媒体：信息的表现形式感觉媒体---直接作用于人的感官，使人直接产生感觉（声音、图象、气味等）表示媒体---人为研究和构造出来，为了加工、处理感觉媒体（编码）显示媒体---输入显示媒体、输出显示媒体存储媒体---存放数字化的表示媒体的存储介质传输媒体---物理传输介质1、1、2多媒体的定义多媒体---从广义上来讲：指多种信息媒体的表现和传播形式。从狭义上来讲：指人们用计算机及其他设备交互处理多媒体信息的方法和手段，或指在计算机中处理多种媒体的一系列技术。多媒体技术---是一种基于计算机科学的综合技术，它包括数字化信息处理技术、音频和视频技术、计算机软件和硬件技术、人工智能和模式识别技术、通信和网络技术等。或者说，所谓多媒体技术是以计算机为中心，把语音、图像处理技术和视频技术等集成在一起的技术。1、1、3多媒体的关键特性多媒体系统---是在计算机控制下对多种媒体信息进行处理、编辑、表现、存储、通信或集成的交互式信息系统。1、交互性双向控制、人机对话、人工智能2、媒体的多样化视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉

95%（人）多媒体技术的水平<人，BUT表现力>人，包括输入和输出，还可创作和加工3、集成性

信息媒体的集成设备的集成4、同步性

实时性1、2多媒体技术的发展1、2、1信息载体革命的3个重要里程碑文字印刷术电信、计算机、互联网（不同信息载体可转化为统一标准的数字信号---统一进行处理、存储、传输）1、2、3历史上的多媒体系统20世纪80年代中期开始研究1、Commodore公司的Amiga系统现在发展为专用的图形系统2、Apple的HyperCardWindows的原型图标“icon”概念的开发者HyperCard是以卡片为节点的超级文本系统（链接）3、Philips/Sony公司的CD—I系统CD—I交互式紧凑光盘系统核心是650MB的CD—ROM（含控制系统）工作方式：影碟机、MPC4、Intel/IBM公司的DVI系统1987年3月RCA公司推出交互式数字视频系统DVI——用标准光盘存储和检索静止图象、活动图象、声音及其它数据。RCAIBMIntel开发商用DVI视频音频+CD-ROMMPC

多功能板1、2、4多媒体技术的当前发展高清显示，高保真数字音响三唯显示（投影），自然语音理解、语音识别、三网合一、视频点播等。中国3C融合标准闪联(信息设备资源共享协同服务标准，英文缩写IGRS)3C融合

3C指的是计算机、通讯和消费类电子产品。3C融合即利用数字信息技术激活其中任何一个环节，通过某种协议使3C的三个方面实现信息资源的共享和互联互通，从而满足人们在任何时间、任何地点通过信息关联应用来方便自己的生活。电力线上网

即利用电力线来进行网络数据的传输。目前只需通过连接在电脑上的“电力猫”，再插入家中任何一个电源插座，就可以实现最高14M的速度上网冲浪，这一速度比ADSL目前最高限速512k快20多倍，而且使用成本低廉。闪联与同样是本土3C联盟的E家佳标准之间的竞争一直广受关注，孙育宁在访谈中称对关于此问题以往的报道并不准确，他表示，闪联和e家佳这两个标准联盟组织之间，在它的标准定位上是有差异的，一个更多是关注在高速多媒体应用上，一个是在白色家电的控制上。1、3多媒体的应用领域娱乐教育与培训多媒体办公系统多媒体通信多媒体在工业领域和科学计算中的应用多媒体在医疗影像及诊断系统中的应用多媒体在咨询服务和广告宣传中的应用多媒体技术在电子出版物方面的应用报道：当你在观看电影时，是否想知道摄像机镜头之外发生了什么？一家叫ImmersiveMediaCorp的加拿大公司，试图通过使用一种新摄像机和软件实现360度全景体验。在观看用ImmersiveViewer（IMViewer）系统所拍成的影片时，使用者能控制场景，无缝地向上、向下、或向左右二侧甚至是后方移动。这项技术是基于Dodeca2360摄影机，能记录11个视频流，以测地线几何学（geodesicgeometry）的方式排列。摄影机能以每秒超过1亿像素的解析度捕捉影像--显然比HDTV要更高。这部20磅重的摄影机内建4个麦克风用以同时进行全方位录音。ImmersiveMedia的软件接着将影片存档转成telemersion文件。处理器能够同时压缩、记录与同步化12个频道。接着，影片能在电脑监视器、荧幕、头戴式显示器上观看，或投射到圆顶萤幕（domescreen）上。当在电脑荧幕观看时，观众可使用鼠标将视野转到360度的任一角度上。以头戴式显示器观看时，观众只要转转头就能看见不同角度。Demo演示:/1、4多媒体数据的特性与表现形式1、4、1多媒体数据的特性1、数据量大（5分钟标准PAL制视频6.6G）2、数据长度不定3、多数据流（输入时是各种数据，输出或检索时是合成的）4、数据流的连续记录和检索（主要是视频、音频、动画等基于时间的信息）1、4、2多媒体信息的主要元素文本图形与图像视频音频动画1、5多媒体关键技术1、5、1数据存储技术（大、快，磁盘阵列，DVD，DVD录象机，存储卡）1、5、2数据压缩编码与解码技术传输速度、容量、质量容量小压缩失真有损压缩与无损压缩压缩格式标准JPEG---静止图像MPEG-1---视频+伴音的数据传输率1.5Mb/s（VCD）MPEG-2---视频+伴音的数据传输率1.5Mb/s~60Mb/s,兼容MPEG-1（DVD）MPEG-4---新一代交互式标准H.261---视频电话和视频电视会议1、5、3虚拟现实技术不是指简单的电脑虚拟游戏1、头盔显示器2、手套式输入设备（数据手套）1、5、4多媒体数据库技术处理大量非结构化数据多种数据格式数据库1、5、5多媒体网络与通信技术发展趋势，要求带宽1、5、6智能多媒体技术人工智能+多媒体技术如：在游戏中的随机，自动加入突发事件或加入玩家思路1、5、7多媒体信息检索与多媒体数据库技术联合第2章多媒体计算机系统2、1、1多媒体计算机系统的组成硬件和软件多媒体应用系统面向用户，方便使用创作工具编辑素材，集合素材API多媒体应用程序接口为创作工具提供软件接口软件系统操作系统、文件系统、通信系统硬件系统如MICROSOFT的Directx可让程序员使用Windows的多媒体程序库2、1、2多媒体计算机的标准及其发展2、2、1多媒体计算机标准MPC标准，规定软硬件要求达到MPC1、MPC2、MPC3：P75，8M-12M，540M，16位声卡，600*800，16M色，播放MPEG-1，WINDOWS3。X/95，非国际标准，只是一种市场标准，目前全部>MPC3MPC标志：MPC2、2、2多媒体计算机系统的发展声音视频网络3C（信息家电）---计算机、通信、消费产品2、2多媒体计算机主机系统2、2、1CPU中央处理器：兼有运算器、控制器、寄存储器（Cache高速缓存），其性能、运算速度用主频来表示，单位为MHz\GHz。现在所说的主频指的是内频*外频（主板支持频率。2、2、2主板大型电路板，对CPU及I/O设备提供操作和控制的接口，计算机的整体运算速度（外频）和稳定取决于主板2、2、3总线结构（BUS）衡量标准：总线时钟、带宽、数据传输率1、内部总线CPU内部总线：地址总线、指令总线、数据总线、控制总线，在CPU内部2、外部总线外部总线结构体现在主板上，用于连接内外ISA（工业标准体系接口总线）带宽：16bitPCI（外部设备互连总线）带宽：64bit，支持多处理器和并发工作，支持PNPSCSI（小型计算机系统接口总线）3、AGP（图形专用总线，非系统总线）2、2、4计算机与外部设备的接口及标准串口（RS-232）并口USB接口1.0，2.0（480Mb/s),支持热插拔，支持127个外设，支持外设不同数据传输率，独立供电（500mA），3.01394接口（一般用于数字视频接口，非主板必备接口）2、3磁存储系统及其工作原理2、3、1磁盘存储原理类似于录音机2、3、2软盘存储系统HiFD向下兼容3.5寸盘，容量200MB2、3、3硬盘存储系统2、3、4磁盘阵列RAID0---RAID5RAID1：镜像结构，网站服务器常用2、3、5磁带存储容量可达70GB，可自动存储，电信、银行常用2、4显示系统2、4、1CRT显示器点距图像刷新频率2、4、2液晶显示器有效显示面积大，节能2、4、3显示卡显示适配器。数据到显示薪片---显示芯片处理数据---显示内存进行数摸转换---到显示器早期显卡：CPU与显示器接口，计算由CPU完成现在显卡：处理图形数据，加速图形显示。含有图形加速芯片，固化了一些常用基本图形程序模块接口：ISA、VESA、PCI、AGP芯片：16bit、32bit、64bit、128bit分辨率：640*480~1600*1200色彩：16色~16.7M（24bit）色显存：2M~128MAGP加速图形接口：总线宽度32bit，可利用内存和显存，时钟频率66~133MHz，最高传输速率533Mb/s。在AGP接口上接入AGP显卡，支持三维处理（PCI传输速率低，不能满足需要），显示芯片和显存处理图形计算，减轻CPU负担。2、5多媒体信息处理器及芯片2、5、1、数字信号处理器DSP，类似于一种单片机，采用VLSI技术（超大规模集成电路）优点：体积小、功耗低。运算速度快。具有内部存储器。具有各种不同类型。2、5、2具有多媒体功能的微处理器---MMXMMX（多媒体扩展）：加入多媒体处理指令，使得可以用软件替代硬件的功能。包括：单指令多数据技术（SIMI），57条新指令，8个64位MMX寄存器，4种新的数据类型。PⅡ沿用了MMX技术。PⅢ增加了70条用于提高多媒体性能和浮点运算能力的新指令：SSE指令集，增加了互联网功能、网络多媒体功能。PⅣ每个芯片含4200万个晶体管，增加包括144个多媒体及图形指令的SSE2指令集。2、5、3媒体处理器用于同时加速处理多个多媒体数据的可编程处理器。可看作是一枚可独立执行I/O处理的高速芯片，有时用于多媒体PC的协处理器。通常用于支持芯片。BillGates的提法：计算机=存储模块+CPU+执行复杂I/O处理的芯片（媒体处理器）媒体处理器≠DSP（DSP不能同时实现若干功能，不可编程）媒体处理器≠ASIC（专用集成电路）（不可编程）第3章多媒体光盘存储系统3、1光盘存储系统3、1、1光盘及其特点1、记录密度高1位信息所需面积1u㎡，密度达107bit/c㎡~108bit/c㎡2、存储容量大标准CD-ROM650M3、采用非接触方式读/写信息4、信息保存时间长5、不同平台可以互换在IBMPC及其兼容机上使用，在SUN、DEC等系统上借助于SCSI小型计算机接口，只要是数据按ISO9660格式标准，都可以正确读取6、多种媒体融合取代传统媒体存储介质可存储、读取多种媒体格式7、价格低廉3、1、2光盘的类型CD-DA，CD-ROM，CD-R，CD-R/W，Photo-CD，VCD，DVD按光盘的读/写性能分：1、只读型光盘CD-ROM2、多次可写光盘CD-R3、可擦写光盘CD-R/W相变：晶体-非晶体作为材料，通过激光的热量来进行晶体-非晶体（擦）或非晶体-晶体（写）的转换磁光：垂直于表面方向的磁化介质，在外磁场作用下有方向性，方向性在激光束热力作用下翻转，方向正、负代表0或13、1、3光盘驱动器单倍数CD-ROM驱动器数据传输率150Kb/sn倍数CD-ROM驱动器数据传输率=n*150Kb/s驱动器分类：CD-ROM

DVD-ROM

CD-RW

CD-RW+DVD-ROM驱动器接口分类：专用接口---早期SCSI接口---速度快，1个SCSI接口可带7台驱动器IDE接口---现在最常用，1个IDE接口可带2台驱动器3、1、4光驱读取光盘的两种方式恒定线速度（CLV）容量大恒定角速度（CAV）容易实现，读取性能好3、2光盘的标准3、2、1CD-DA标准CD音乐，数字式激光唱盘或CD唱盘3、2、2CD-ROM标准由CD-DA（只存放音乐，音轨）发展而来CD-ROM可存放多种媒体格式，文件格式由ISO9660标准定义（实际定义的是寻址方式，数据结构）3、2光盘的标准3、2、3CD-R标准传统的CD-ROM，铝作反射面，银盘CD-R记录层中所用染料被烧溶后形成凹坑

花青基染料：蓝色，在金反射层映衬下呈绿色（绿盘），兼容性好酞花青基染料：浅黄色，在金反射层映衬下呈金色（金盘），寿命长CD-ROM是物理方法压制的CD-R是刻录的，可多次写入，不可擦，有时用CD-R作母盘，再做CD-ROM3、2、4PHOTOCD标准CD-R的一种，可配文字、音乐、解说，现在很多VCD机支持拍摄---负片---底扫---压缩---5种不同分辨率，4.5MB---刻录3、2光盘的标准3、2、5Video-CDMPEG-1标准，标准650M，74分钟3、2、6DVD新一代光盘存储介质更高的道密度和位密度，P47，支持双面结构DVD容量=CD的8~25倍，9倍以上读取速度，采用MPEG-2标准，常用DVD（单面单层）133分钟，水平清晰度>480线（VCD250线，LD430线）。在音频方面，采用DolbyAC-3，5.1声道，等频等功率分为：单面单层，单面双层，双面单层，双面双层P513、2、7蓝光DVD和HDDVD索尼东芝3、3光盘的结构与记录信息的原理只读光盘的结构凹坑的边缘记录1，凹坑和非凹坑的平坦部分记录0只读光盘的制作过程预处理---光刻---化学处理---制作父盘和母盘---压模CD-R玻璃盘信息固化金属盘塑料盘3、4CD-ROM的信息组织结构3、4、2CD-ROM的文件结构目录结构，目录层次最多8层1、逻辑扇区和逻辑块2048B物理扇区为1个逻辑扇区，每个扇区有1个逻辑扇区号LSN。第一个逻辑扇区从物理地址00：02：00开始，记为LSN0。逻辑扇区分逻辑块LBN，每个逻辑块512B，每个逻辑扇区有4个逻辑块，逻辑块的目的是方便寻址3、4CD-ROM的信息组织结构3、4、2CD-ROM的文件结构2、卷结构光盘存放信息的区域称为卷空间，每个卷空间分为2个区：LSN0~LSN15系统区（不存放数据）LSN16~数据区卷描述符文件目录路径表文件数据其中LSN16逻辑组织根目录寻址路径表，地址大小逻辑块大小3、4CD-ROM的信息组织结构3、4、2CD-ROM的文件结构3、目录结构CD-ROM光盘采用隐式分层目录结构，目录当作文件大的文件必须分为几个文件域存放过程：放入光驱---初始化---LSN16卷描述符---路径表寻址---路径表---文件域地址4、路径表光盘上所有目录名，所有根目录和子目录的起始地址（逻辑块号LBN）都放在路径表中顺序编号的逻辑块3、5光盘库与光盘塔3、5、1光盘库自动换盘机自动把机柜中存放的多片光盘选出并装入光盘机，通过RS232串口或SCSI输入指令，机械手存取CD光盘3、5、2光盘塔许多光驱通过电缆连接在一起的光盘只读阵列，采用SCSI接口，可接7的倍数个光驱，选择读取其中某一台3、5、3光盘库与光盘塔的比较1、速度光盘塔快光盘塔支持多人同时读取多张不同CD。20/80定律：访问概率高于80%的文件只占总数的20%2、容量光盘库大3、功能光盘库管理软件功能强大4、升级光盘库易升级升级主要是驱动器升级，在光盘库中驱动器占的比例小，而光盘塔主要是由驱动器组成。第4章数字声音基础4、1声音特性4、1、1声音信号的特点声音是通过空气传播的一种连续的波-声波用正弦波表示音调：频率音高：幅度音色语音信号范围：20-20Khz4、1、2声音信号的度量1、声音质量带宽度量：

CD调频广播调幅广播电话20-20KHZ20-15KHZ50-7KHZ200-3.4KHZ2、客观度量信噪比：S/N，信号/噪声，单位：分贝（dB）3、主观度量多人主观听觉平均评价4、2声音信号数字化采样---量化---编码1、采样奈奎斯特理论：采样频率高于声音信号最高频率两倍44.1KHZ2、量化3、编码4、3声音编码音频文件格式（CD不是文件）1、WAV容量计算S=R*D*（r/8）*NS：文件大小，单位BR：采样频率，单位HZD：录音时间，单位Sr:量化位数，单位bitN：声道数2、VOC创通公司标准3、MP1/MP2/MP3/MP4MPEG标准音频部分，MP3：1：10-1：12压缩4、RA/RM/RAM3、4乐器数字接口---MIDI软件和硬件组成的系统规范格式互换声卡1、ADLIB2、Creative声卡系列声卡的性能指标：1、音频技术指标：CD音质。44.1HZ，16位量化2、MIDI音频3、声道数：2，5.14、多音频流输出：同时5、I/O设备接口6、系统参数可调7、声卡软件8、总线结构：ISA，PCI第5章数字图像处理技术点位图：称为图像，以像素为单位，每个像素都包含了色彩和亮度信息，图像由像素点排列成矩阵组成，占用空间大，用于画面和背景。矢量图：称为图形，记录关键点的坐标、颜色和填充属性等参数，由计算机内部生成矢量图形文件，占用空间小，用于字幕。

5、1数字图像的色彩模型1、

颜色的生成颜色可以用三个基本量：亮度、色调和色饱和度来描述。色调是彩色的类别，如红、绿、蓝等。可见光的波长范围从380（红色）毫微米~770（紫色）毫微米，不同波长的光可呈现不同的彩色。5、1数字图像的色彩模型1、

颜色的生成颜色可以用三个基本量：亮度、色调和色饱和度来描述。饱和度描述的是彩色的纯度，就是指颜色的深浅程度。饱和度越高，彩色越深。如：深蓝、蓝、浅蓝。色调和色饱和度合称为色度，即说明颜色的类别，又说明颜色的深浅程度。4、1数字图像的色彩模型1、

颜色的生成颜色可以用三个基本量：亮度、色调和色饱和度来描述。亮度描述的是色彩的明亮程度，是人眼对光引起的明亮程度的感觉。颜色可以用两种方法来描述：相加混色（加色）黑色（无色或无光），电视机和显示器相减混色（减色）白色（白色为各种可见光（色）的混合），彩色印刷和打印实际上：加某色=减某色的补色2、

三基色原理三基色原理：根据人眼的视觉特性，只要把三种单色光按不同比例混合，就可以获得自然界中的各种彩色光。反之，大多数的彩色光也可以分解为三基色。这里的三基色是互相独立的，既任一色不能由三色中的另两色混合产生。三基色有很多组，我们通常用红（R）绿（G）蓝（B）作为三基色。3、色彩模式

在数字图像中，颜色可以由各种不同的三基色组合成，这些不同的颜色合成方式，在数字图像处理中被称之为色彩模式（ColorMode）或色彩模型。色彩模式（模型）主要有：RGB模型、YIQ模型、CMY模型、HSV模型、HLS模型等。由于红（R）绿（G）蓝（B）三基色感光灵敏度高，合成的彩色范围较广，所以在彩色电视和图像处理中通常采用红（R）绿（G）蓝（B）三基色模型。数字图像的指标1、

分辨率分辨率有四种形式：图像分辨率、位分辨率、显示分辨率和输出分辨率（1）图像分辨率（ImageResolution）

图像在计算机中的度量单位都是“像素数（pixels）”，图像的分辨率是指图像水平方向上和垂直方向上的像素个数。（图像本身）例如：640×480的图像分辨率是指图像在满屏情况下，水平方向上有640个像素，垂直方向上有480个像素。（2）显示分辨率（MonitorResolution）

显示分辨率是指在某一特定显示方式下显示屏幕的最大显示区域中所能显示的像素点数目，通常用每英寸的像数点数来表示。单位为：“点数/英寸（dpi）”或“像素数/英寸（ppi）”。显示器的显示分辨率也和所显示图像的位分辨率和图像显示卡上的显示内存有关。（显示本身）当显示内存支持1024×768而显示器只支持640×480时，显示分辨率只能显示640×480，反之当显示器支持1024×768而显示内存只支持640×480时，显示分辨率也只能显示640×480。（3）图像分辨率、显示分辨率二者的关系和区别图像分辨率与屏幕分辨率不同，对于图像分辨率一定的数字图像，显示分辨率决定了屏幕输出图像的大小。当显示分辨率为：

640×480图像分辨率为320×240的彩色图像图像分辨率为1280×960的彩色图像图像分辨率为640×480的彩色图像（3）图像分辨率、显示分辨率二者的关系和区别当图像分辨率为：

640×480显示分辨率为320×240的彩色图像显示分辨率为1280×960的彩色图像显示分辨率为640×480的彩色图像请连线（4）位分辨率（BitResolution）

位分辨率（又称色彩分辨率、色彩深度、色彩位数、位深度等）是指在数字图像中表达每个像素所用的颜色位数，用来表示数字图像的色彩分辨能力。就是每个像素点以多少位来存储所表示的颜色信息。

位分辨率决定了每个像素点包含的颜色信息的丰富程度，决定了点位图中出现的最大颜色数。位分辨率越高，数字图像所包含的颜色种类越多，色彩越接近真实。

（2的多少次方个颜色）常用的位分辨率有五种：1481624分别为：21=224=1628=256216=65536224=16777216即使是24位的图像也只包含了自然界中的一小部分颜色，也只能模拟表示大多数颜色，对一般人眼的要求已经够了。（5）输出分辨率（OutputResolution或DeviceResolution）

输出分辨率指输出设备（如打印机）输出的图像在每英寸上包含的点数（dpi）。

如当打印机的打印分辨率很高时，可打印出图像分辨率很高的图像，但当打印机的打印分辨率不高时，图像分辨率很高的图像的打印效果会因打印机的打印分辨率的限制而降低。2、

分辨率与图像大小的关系

在显示分辨率固定时，图像分辨率越高图像幅面越大，而有些软件支持固定分辨率图像的拉伸。小分辨率图像拉伸效果大分辨率图像效果

数字图像文件的大小与其图像分辨率的平方成正比，还与文件格式有关。分辨率越高，图像细节越多，文件大小越大。例如：图像大小相同的同一格式的两幅图像，分辨率为200dpi的图像文件大小是分辨率为100dpi的图像文件大小的4倍。

图像文件太大会占用很大的存储空间，所以我们在选择图像分辨率时要考虑图像质量和文件大小的统一，找到它们的结合点。5、5数字图像的格式

图像在计算机中是以图像文件的形式存在的。根据图像颜色模型（RGB模型、YIQ模型、CMY模型、HSV模型、HLS模型）、数据存放形式等的不同，计算机图像文件有很多种不同类型的文件格式，如常见的图像格式有：BMP、TIFF、TGA、PCX、GIF、JPEG等。相同分辨率的同一图像，因为保存的图像格式不一样，图像文件大小和图像质量会有差别。数字图像的合成

数字图像处理的一个重要功能是合成，可以把不同的图像进行合成，也可以分别处理其中一幅图像。1、

通道通道：指一幅图像的某种合成成分，每一幅图像文件都包括一个或多个彩色信息通道。一个RGB模式的图像至少包括三个通道：一个红色（Red）通道、一个绿色（Green）通道、一个蓝色（Blue）通道。每一通道是一个独立的单色（单彩色）灰度图，我们可以对每一通道进行单独处理，再合成成彩色图像。数字图像的合成

数字图像处理的一个重要功能是合成，可以把不同的图像进行合成，也可以分别处理其中一幅图像。2、

图层

当一幅彩色图像是由多幅不同图像合成的时，每一幅不同图像是一个图层，原始背景是一个图层，每个图层都有自己的透明度，每个图层的图像都可以显示出来（类似于多层投影片叠加）。进行图像处理时可分图层进行编辑处理，对一个图层的编辑不会影响到别的图层，还可以在图像上减去图层或再加上新的图层。图像处理软件介绍AdobePhotoshop第7章数字视频基础电视制式PAL25帧/S，625行/S，4：3，隔行扫描NTSC30帧/S，525行/S，4：3、3：2、16：9，逐行扫描SECAM25帧/S，625行/S，4：3，视频信号类型1、复合视频信号2、分量视频信号3、S-VIDEO4、射频电视信号电视图像数字化采样---量化---编码数字视频图像格式1、AVI2、MPEG3、RM、RMVB4、MOV5、DivX6、ASF7、WMV视频编辑软件使用：PREMIERE第8章

计算机动画（ComputerAnimation）

第一节

动画的概念与历史动画在英文里是Animation，狭义地指是将在静止状态下拍摄的拷贝，利用人类视觉暂留的特性，使它连续播放起来，在视觉上产生动态的效果。历史：原始动画时代传统动画时代

计算机动画时代

化学胶片的问世和应用计算机的问世和应用重要里程碑重要里程碑公认的两个定义：（1）动画是一门通过连续多格的胶片拍摄一系列单个画面。从而产生运动视觉的技术，这种视觉是通过将胶片以一定的速率放映的形式而体现出来的。（2）动画是一种动态生成一系列相关画面的处理方法，每一帧画面与前一帧画面略有不同。说明：这里的胶片也包括拍摄的镜头、计算机制造的画面等；记录的介质包括磁带、磁盘、光盘；放映的媒体包括电视屏幕、显示器、投影仪；动画不仅是实体运动，还包括物体颜色、纹理、灯光等的变化。

在二十世纪六、七十年代，美国的研究所和宇航局用计算机动画模拟人造卫星在太空中的飞行。第二节

计算机动画采用的技术和方法

关键帧动画、路径动画、变形动画第三节

二维动画制作过程

用小虫吃苹果来说明二维动画的制作过程和基本原理定义物体定义关键帧和运动路径

计算机自动生成中间帧

预演后期合成第四节

三维动画制作过程

四维视图前视图左视图顶视图立体视图（摄象机视图）第四节

三维动画制作过程

四维视图前视图左视图顶视图立体视图（摄象机视图）11112222333344445555制作过程（一）

物体造型（建模）（二）

材质（三）

纹理（贴图）（四）

灯光制作过程（五）

动画设置（1）关键帧动画定义开始帧定义结束帧计算机自动生成中间帧（2）人体关节动画一个整体物体中有父物体和子物体，一个父物体可以有几个子物体，父物体的运动会影响子物体的运动（正向运动），而子物体的运动并不会影响父物体的运动（反向运动）。制作过程（五）

动画设置（3）基于物理模型的动画根据物体的物理学运动规律，通过设置空气阻力、摩擦力等参数，由计算机生成物体的运动动画。（4）变形动画如：脸部表情运动、有弹力的球（5）摄象机动画第一人称动画，主观镜头动画（6）灯光动画如：字幕光线一闪（7）实时运动捕获动画如：FIFA足球游戏制作过程（五）

动画设置（8）粒子动画如：火焰，将火焰分成很多个粒子，设置粒子颜色、亮度等参数，用户给出粒子的运动路径、出现和消失的时间，规定颜色和亮度随时间变化的规律，计算机将自动生成整个粒子系统动画。因为火焰本身是不规则、不确定的，粒子系统对粒子的数量、初始运动方向、初始大小、初始颜色、初始速度、初始形状及生存期等进行随机的确定，并在动画过程中随机的改变粒子的数量和属性。制作过程（六）

渲染生成（七）

动画合成（八）

输出静态图像输出如：建筑图纸动态图像输出计算机显示器输出电影胶片输出视频输出一、压缩的必要性1、

存储方面

如果不压缩，因为每一个图像帧的每个像素的色彩和亮度信息都需保存，视频信号在计算机中存储需要大量的磁盘空间，如：一幅中等分辨率（640×480）