Средства мультимедиа, их назначение и применение

Федеральное агентство образования 
Государственное образовательное учреждение 
высшего профессионального образования 
«Санкт-Петербургского государственного 
Инженерно-экономического университета» 
Кафедра вычислительных систем и программирования

Реферат 
«Средства мультимедиа, их назначение и применение» 
по дисциплине «Информатика»

Руководитель М.О. Сайманова 
Исполнитель В.Алёшина 
Группа 3181

Санкт-Петербург 
2008

1. Введение.

    Что может предоставить человеку потрясающие  возможности в создании фантастического мира (виртуальной реальности), интерактивного общения с окружающим миром, когда пользователь вступает не в роли стороннего пассивного созерцателя, а принимает активное участие в разворачивающихся там событиях, общаясь не на привычном языке, а на языке звуковых и видео образов? Да, уверена, вы догадались, что речь идёт о мультимедиа.

    Мультимедиа – это полноценное объединение компьютерных и других информационных технологий: видео, аудио, фото, кино, телекоммуникаций, не говоря уже о тексте и графике. С помощью приложений мультимедиа текст, графика, аудио – и видеоинформация объединяются в единое информационное поле, подобно тому, как в кинофильме объединяются звук и движущееся изображение. Однако в отличие от кинофильма мультимедиа представляет собой интерактивную среду, т.е. пользователь может самостоятельно управлять процессом представления мультимедиа с помощью различных средств ввода, а также изменять, редактировать его с помощью программных и аппаратных средств.

    В своём реферате я постараюсь раскрыть смысл программных и аппаратных средств мультимедиа, приведу их различные классификации, также расскажу об их назначении и применении. Но для этого, на мой взгляд, необходимо поближе познакомиться с понятием мультимедиа.

2. Основная  часть

    1. Понятие мультимедиа.

    Термин  мультимедиа употребляется чаще всего для воспроизведения различных эффектов на экране дисплея компьютера, которые создаются в процессе сочетания текстовой, графической, звуковой и видеоинформации, а также использования технологии анимации. Создание и воспроизведение таких эффектов связано с возможностями, предоставляемыми пользовательским интерфейсом. Такой интерфейс создаётся в процессе взаимодействия аппаратных и программных средств на определённой операционной платформе. Поэтому специалисты ассоциируют понятие мультимедиа, прежде всего, с определённым техническим стандартом персонального компьютера (ПК) и набором программных средств.

    Под термином мультимедиа понимается комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих пользователю работать в диалоговом режиме с информацией, представленной в виде графических, текстовых, звуковых и видео файлов, образующих единую информационную среду. Значит, следует предположить, что комплекс аппаратных и программных средств  мультимедиа составляет аппаратно-программную систему мультимедиа или, как принято называть, платформу мультимедиа. В зависимости от базовых параметров и функциональных возможностей аппаратно-программной платформы мультимедиа формируется та или иная технология создания, редактирования, соединения элементов мультимедиа. От технологии создания мультимедиа зависит качество воспроизведения мультимедиа-приложений. [1.5].

    Понятие мультимедиа в информационной среде можно трактовать достаточно широко и узко. Широкое применение данного понятия возникло с появлением лазерных компакт-дисков (CD-ROM), предназначенных для хранения большого объёма данных. Первыми пользователями таких дисков были владельцы больших баз данных, например библиотечные каталоги. Но с повышением технических характеристик ПК лазерные компакт-диски стали неотъемлемой частью компьютерных технологий создания, хранения и воспроизведения информации. Необходимость работы с большим объёмом информации при запуске звука, изображений и видеоинформации в компьютере повлияла на формирование основных методов создания технологии мультимедиа. В основе такой технологии лежит метод соединения информационных объектов, создаваемых с помощью различных программных средств.

    Развитие  технологии CD-ROM дало мощный толчок к формированию производства разнообразных программных мультимедиа-продуктов. Особенно быстро стала развиваться индустрия компьютерных игр, способствовавшая созданию «виртуального» мира.

    В мультимедиа-продуктах реально воплощаются  идеи о возможности человека «путешествовать»  во времени и пространстве с помощью технического средства – компьютера. Для достижения «эффекта реальности восприятия» предметов и процессов человек использует все органы чувств, что и создаёт эффект системного восприятия явлений мира во всём его многообразии. Поэтому воспроизведение различных эффектов от сочетания текстовой, графической, звуковой и видеоинформации принято тоже называть мультимедиа.

    В широком смысле под мультимедиа принято понимать результат, получаемый при использовании взаимосвязи современных компьютерных и телекоммуникационных средств. К таким результатам относят: видеоконференции; мультимедиа-рекламу; мультимедиа-презентации; программы дистанционного обучения; компьютерные игры; видеофильмы, представленные на компакт-дисках CD-ROM и многое другое.

    В техническом смысле мультимедиа представляет собой систему обмена высококачественными изображениями, звуковыми и видео файлами, с помощью которых можно реализовать индивидуальный пользовательский и диалоговый интерфейсы¹. Пользовательский интерфейс в мультимедиа позволяет создавать многообразие эффектов от комбинации различной информации, моделирующей объекты реального мира, а также явления или процессы, наиболее приближенные к реальности.

    Мультимедиа технологии позволили соединить все иды представления информации, которые могут обрабатываться компьютерными средствами. Поэтому инфраструктура мультимедиа представляет собой целый комплекс взаимосвязанных методологических, технических, программных, технологических и производственных систем, которые позволяют создавать мультимедиа-приложения и продукты. [2.8-9].

    2. Программные средства мультимедиа.

    Существует  большое множество программных  средств для разработки мультимедийных приложений. К сожалению, перечисление всех невозможно, остановимся только на самых распространенных программах. Их можно разделить на несколько категорий:

• Средства создания и обработки изображения;
• Средства создания и обработки анимации, 2D, 3D – графики;
• Средства создания и обработки видеоизображения (видеомонтаж, 3D-     титры);
• Средства создания и обработки звука;
• Средства создания презентации. 
  

    Графика и фотоизображения.

    Один  из способов представления изображения  в компьютере — растровая графика² (bitmap). В этом случае изображение делится на элементы (pixels), которые определяют размер картинки — X пикселов по ширине и Y пикселов по высоте. Важной характеристикой является цветовое разрешение растровой графики, определяемое числом битов, используемых для кодирования цвета каждого пиксела (его называют также числом битовых плоскостей). Понятно, что чем больше битовых плоскостей в файле, тем больше места требуется на диске для его сохранения.

    Другой  способ представления — векторная графика³. Векторные изображения сохраняются в виде геометрического описания объектов, составляющих рисунок. Эти изображения могут также включать в себя данные в формате растровой графики. В векторных форматах число битовых плоскостей заранее не определено.

    Графические редакторы ориентированы на манипулирование существующими изображениями (в основном сканированными) и обладают набором инструментов, позволяющих корректировать любой аспект изображения. К примеру: Adobe Photoshop – профессиональный пакет обработки фотографий. Поддерживает работу со слоями и экспорт объектов из программ векторной графики. Обладает полным набором инструментов для коррекции цвета, ретуширования, регулировки контрастности и насыщенности цветов, маскирования, создания различных цветовых эффектов. Более 40 фильтров позволяют создавать разнообразные специальные эффекты. Различными производителями создано множество подключаемых модулей. [4.428].

    2D-графика и анимация.

    В 2D-анимации используются методы покадровой или cel-анимации. Термин cel соответствует отдельному изображению (отдельной фазе движения персонажа). Каждое новое cel-изображение содержит изменение по сравнению с предыдущим, что и воспринимается как движение. При следовании множества cel-изображений один за другим с определённой скоростью создаётся эффект анимационного перемещения объекта. В программах существует функция перемещения cel-изображений над фоном по определённому пути и генерирования кадров между определёнными начальной и конечной точками, т.е. создания промежуточных кадров (твининг – twinning). Применения в компьютерном изображении морфинга (преобразования одного объекта в другой), деформировании, т.е.  использование разнообразных оптических эффектов и циклического изменения света, создаёт анимационный эффект. [1.101].

    CorelDraw - графический редактор, обладающий широкими возможностями и огромной библиотекой готовых изображений, ставший уже классической программой векторного рисования. Пакет предназначен не только для рисования, но и для подготовки графиков и редактирования растровых изображений. Он имеет отличные средства управления файлами и возможность показа слайд фильмов на дисплее компьютера, позволяет рисовать от руки и работать со слоями изображений, поддерживает спецэффекты, в том числе трехмерные, и имеет гибкие возможности для работы с текстами. [4.63].

    3D-графика и анимация.

    Трехмерная  анимация по технологии напоминает кукольную: необходимо создать каркасы объектов, определить материалы, их обтягивающие, скомпоновать все в единую сцену, установить освещение и камеру, а затем задать количество кадров в фильме и движение предметов. Движение объектов в трехмерном пространстве задается по траекториям, ключевым кадрам и с помощью формул, связывающих движение частей сложных конструкций. После задания нужного движения, освещения и материалов запускается процесс визуализации. В течение некоторого времени компьютер просчитывает все необходимые кадры и выдает готовый фильм. Недостатком является чрезмерная гладкость форм и поверхностей и некоторая механистичность движения объектов.  

    Для создания реалистичных трехмерных изображений  используются различные приемы. Для  создания “неровных” объектов, например, волос или дыма, используется технология формирования объекта из множества частиц. Вводится инверсная кинематика⁴ и другие техники оживления, возникают новые методы совмещения видеозаписи и анимационных эффектов, что позволяет сделать сцены и движения более реалистичными.

    Полнофункциональный пакет 3D-моделирования - Painter3D. Он дает возможность применять к объектам текстуры, удары, свет, отражение и свечение, а также позволяет автоматически обновлять текстуры. Кроме всего прочего, этот пакет поддерживает расширения (Plugin), что дает возможность, использовать множество стандартных и дополнительных спецэффектов. В пакет входят дополнения для Ray Dream Studio и 3D Studio MAX. Возможен также импорт (экспорт) объектов из форматов OBJ, DXF или 3DMF. Также, в создании трёхмерной анимации нам могут помочь такие программы, как 3D Studio MAX и Light Wave3D. [2.96-99].

    Видео.

    Для редактирования видео существует большое  количество программных продуктов. В дополнение к пакетам трехмерной анимации существуют узкоспециализированные программы, например, для создания объемных шрифтов. Они также используют разнообразные эффекты анимации, выполняют визуализацию изображения и позволяют создать видео файлы. Так, условно-бесплатный редактор Quick Editor осуществляет основные операции с видеоизображением в формате MOV и AVI быстро и просто. Он представляет собой хорошее и доступное средство для работы с небольшими видеопоследовательностями. Для работы с этим редактором на вашем компьютере должна быть установлена программа просмотра QuickTime версии 3 и выше. Конечно, данный редактор не заменит средств для профессионалов, но для многих небольших проектов будет крайне полезен. Кроме данного редактора, можно ознакомиться с такими программами, как Adobe Premiere и Digital Movie Studio. [2.134].

    Цифровой  звук.

    Хотя  в воспринимаемом человеком потоке информации зрительный канал играет главенствующую роль, но не менее важен и канал звуковой. Звук является наиболее выразительным элементом мультимедиа.

    Программы для работы со звуком можно условно  разделить на две большие группы: программы-секвенсоры⁵ и программы, ориентированные на цифровые технологии записи звука, так называемые звуковые редакторы.