多媒体技术在新装备教学中的应用

多媒体技术在新装备教学中的应用

关键词：多媒体，视频，音频采集。1、引言计算机辅助教育（ComputerBasedEducation），是计算机技术在教育领域中的统称，这是一门新兴的交叉学科，它涉及教学、科研和管理等领域的各个方面。多媒体技术是指把声音、文字、图形、图象、动画等多种媒体的信息通过计算机进行交互式综合处理的技术，即通过计算机，用多种手段来存储传播和处理信息，人们利用多媒体计算机的文本、图形、动画、视频和音频综合处理能力及其交互式的特点，编制的计算机辅助教学课件能达到生动、形象、逼真的效果。它采用的这些技术，可激发学员的学习积极性和主动性，提高学习效率，它灵活的交互性可以改善学习效果。为了尽快实现新装备的教学能力，我们利用多媒体技术研制开发了《八六式步战车发动机构造与原理多媒体教学软件》、《九二式轮式装甲车构造与原理多媒体课件》、《装甲装备器材管理识别系统课件》等。上述软件主要利用了计算机的三维动画技术来演示各零部件的构造和原理，使一些无法观察到的内部结构、工作原理和装甲器材可以生动、直观地展示在学员面前，从而提高了教学效果。2、设计思想由于该系统主要是用来演示机械构造和原理的多媒体教学软件，所以在开发过程中着重考虑如何真实、形象、生动地把构造和原理演示出来。我们根据这一特点，利用三维动画技术并配以图象、语言达到生情并茂的效果。3、软件开发过程3、1多媒体软件开发环境（1）硬件要完成一部多媒体产品的制作。要比演播一部多媒体产品对硬件的要求高的多。特别是视频采集、三维动画的制作、视频和动画及声音的合成对计算机的内存、CPU要求都很高，现在看最低要求为486，当然配置越高越好，但同时也要考虑经济性问题。我们根据实际情况及一些软件的要求采用了如下配置：A．硬盘为3.4GB．内存为64MC．采用PCI总线主板D．CPU为MMX166E．显示卡为4M缓存的丽台600F．视频采集卡采用的是Broadway另外还需扫瞄仪、摄像机、录音机等辅助设备。（2）软件环境软件系统是我们开发多媒体的工具，这些软件可对图形、文字、动画视频、音频进行处理、整合，使其在不同的界面上流通。（另外还可制作加工三维动画）。特别应该具有传输、转换功能，要产生友好的用户界面和易于操作的工作环境等，（电脑应具有同时抓取、操作、编辑、存贮或呈现不同形态的能力）。达到电脑和用户之间交互式性工作，以多样性富于变化的学习和展示环境。所以对软件要求很高。可达到上述要求的软件很多（如VisualBasic，3DStudio，Tuspace，Premiere，Authorware等）下面就我们采用的软件（工作平台为Windows98英文版）作以简要介绍。A、目前，三维动画制作方面的软件非常多，流行的几种有3DStudiomax，truspace等等，经多方考证，我们采用了3DStudiomax，该软件虽然对计算机硬件要求高（要求操作系统为Windows98，WindowsNT3.51server或WindowsNT3.51workstation;CPU为90Hz以上，内存要求最少为32M，彩卡最少能支撑800?600的256颜色;硬盘最少留有100M空间等），但该软件性能非常好，它从生成造型材质制作，再到动画设计，创建灯光等等过程都在一个界面上完成，功能强大的各种工具使用起来非常方便，它提供了多种变换工具及多种编辑修改器。它还包容了3Dstudio中的IPAS模块，使用起来更加方便快捷，不象IPAS那样需要专门的操作，也不需要更多的用户界面程序。它能与场景动态交互。更令人兴奋的是3Dstudiomax几乎每一项功能甚至包括渲染功能都是一个可替换和修改的外挂模块。总之，该软件具有可扩展、即时反馈、灵活、着色后的动画颜色逼真等特点，在上述多媒体教学系统中，所有零部件都是用3Dstudiomax完成的。在准备图形、图像、动画的同时，录音工作也在进行，录音工作是根据分镜头剧本的顺序把解说词按每个分镜头编号进行配音。C、利用非线性编辑软件premire进行编辑合成，制作电影格式，该软件具有精确的剪辑素材（可精确到桢）、丰富的特技效果、直观的音频合成和图形、图像各种格式的兼容等功能。我们利用它把制作好的三维动画、图形、语言按分镜头剧本的要求进行合成。D、利用Authorware制作成多媒体教学软件。Authorware是一套庞大的多媒体编辑系统，是一套跨平台多媒体开发工具，它具有不同编写程序的特点，只需使用流程线以及一些工具图标，就能制作一些程序软件，如分流程序，判断程序等等。我们利用该软件最后完成了《八六步战车发动机构造与原理的多媒体教学软件》。3、2制作过程多媒体软件的开发不同于一般的程序设计，它是一门新兴的综合性学科和产业，即有很高的技术含量，又有很高的艺术含量，它涉及脚本的设计（分镜头剧本，包括解说词）、创意设计、制片（录像）、三维动画制作、视频采集）、配音、配乐及后期合成。我们根据情况，主要进行了下面几步：（1）环境分析：多媒体课件开发的环境分析主要包括课件的目标分析、使用对象分析和开发成本估算。（2）教学设计：主要是详细分析教学内容、划分教学单元、选择适当的教学模式。（3）脚本设计：脚本是在教学设计基础上所作出的计算机与学生交互过程方案设计的详细报告，是下一阶段进行软件编写的蓝本，是课件设计的主要依据。我们按《八六式步战车发动机构造与原理多媒体教学软件》、《九二式轮式装甲车构造与原理多媒体课件》、《装甲装备器材管理识别系统课件》的教学要求，对课件要表达的内容进行文字描述，包括屏幕布局，动画，配音等等。脚本是依据教科书编写的，根据授课内容对每一零件的每一角度出现的时间以及解说词的内容都进行了详尽的描述。（4）数据准备：数据是一种软件设计中不可缺少的要素，它决定着软件设计的准确性、生动性。多媒体软件的数据主要包括：文本、图形、静止影象、动画、视频影象、语言、音乐等。A．文本准备：多媒体应用软件呈现的文本有两种方式，即图形方式和文本方式。图形方式在我们制作的软件中没有用到，文本方式呈现的文体主要是一些解说词，用Windows下的Wps97完成。B．静态图象的准备也有两种途径：一是利用现存的图象，二是自己制作，我们主要利用现有图象。把一些不必要用三维动画演示的零部件展示出来，例如水箱。我们用照相机把水箱照下来。在利用扫描仪把它扫在计算机中，然后利用photoshop进行处理，得到最后的图像。C．动画的准备：动画具有生动、形象的特点，它可把无法用肉眼看到的内部的构造和原理真实的展现在人们眼前，我们主要利用3Dstudiomax制作了大部分发动机和装甲器材零部件的三维动画，包括无法从实物外观观察到内部构造也展示出来，如曲轴油道等。D．视频的准备：视频所表现的信息更加真实，它主要来源于实物，用录象机把实物录下来就是视频，我们主要录制了发动机总体结构及零部件的外部结构。E．语言准备：语言是多媒体信息中不可缺少的，就象大自然中不可缺少声音一样，我们主要把教科书中的讲解进行处理，然后根据脚本改编，最后录制。（5）多媒体制作：最后的合成制作是很关键的，为了达到快速和高效率，采用了Authorware为工具进行开发。总之，多媒体教学软件作为一种新的技术，正在不断发展、完善、提高。它作为一种新的教学手段正在改变我们的传统教学方式，对于提高教学效果，必将起着越来越大的作用。4