Аппаратные и програмные средства разработки мультимедийных продуктов

Содержание

Введение

1 Аппаратные средства создания пректов

1.1              Средства звукозаписи

1.2              Средства «виртуальной реальности»

1.2.1              Очки виртуальной реальности.

1.2.2              Виртуальные бинокли.

1.2.3              VR-шлем (Head-Mounted-Display, HMD).

1.2.4              3D панели.

1.2.5              3D звук.

1.2.6              Vr - перчатки.

1.2.7              Датчики кисти.

1.2.8              VR-костюм.

1.3              Носители информации (CD-ROM)

1.4              Видеоадаптеры

2 Программные средства создания проектов

2.1              Средства создания и обработки изображения

2.1.1              Adobe Photoshop

2.1.2              Corel Photo Paint

2.1.3              PhotoDraw

2.1.4              PhotoImpact

2.1.5              Picture Man

2.1.6              Painter

2.2              Средства создания и обработки анимации, 2D, 3D – графики

2.2.1              CorelDRAW

2.2.2              CorelXARA

2.2.3              Macromedia FreeHand

2.2.4              Adobe Illustrator

2.2.5              Deneba’s Canvas

2.2.6              Animation Shop

2.2.7              Macromedia Director

2.2.8              3D Studio MAX

2.2.9              TrueSpace

2.2.10              LightWave3D

2.2.11              ElectricImage

2.2.12              SoftImage3D

2.2.13              Painter3D

2.3              Средства создания и обработки видеоизображения

2.3.1              Adobe Premiere

2.3.2              Ulead VideoStudio

2.3.3              AVIedit

2.3.4              PowerVCR

2.3.5              COOL 3D

2.3.6              3Dplus

2.4              Средства создания и обработки звука

2.4.1              Cakewalk Pro Audio

2.4.2              Cubase VST

2.4.3              Logic Audio Platinum

2.4.4              Band in Box

2.4.5              Sound Forge

2.4.6              CoolEdit Pro

2.4.7              WaveLab

Выводы и предложения

Список используемой литературы

Введение

Слово мультимедиа в буквальном переводе означает много средств для

представления информации пользователю. Компьютер без средств мультимедиа сегодня уже не считается полноценным. Многие относятся к этим средствам чуть ли не как к возможности превратить свою жизнь в сказку. Это, пожалуй, преувеличение, хотя иногда и оправданное. Термин мультимедиа используют для характеристики компьютерных систем, графической, звуковой, видео и иной информации. Существенно, что этот синтез и обработку информации сегодня удаётся выполнять практически в реальном времени, то есть без ощутимой пользователем задержки во времени. Расцвет мультимедиа в середине 90-х годов связывают с быстродействием и памятью, достигнутыми в системах Pentium, и в частности, с возможностями записи и воспроизведения больших объёмов информации с помощью компакт-дисков CD-ROM. До этого времени по  техническим причинам использование компьютерных средств для нужд образования, науки, искусства выглядело довольно блекло по сравнению с традиционными средствами. Однако сегодня средства мультимедиа имитируют реальность для многих целей вполне удовлетворительно.

Существенно, что имитация реальности с помощью мультимедийных средств происходит в диалоговом режиме. Пользователь имеет возможность постоянного взаимодействия с программой. В любой момент можно запросить необходимую информацию, представить её в разнообразном удобном для себя виде, а также получить оценку от программы правильности действий пользователя. Развитие диалоговых систем мультимедиа привело к появлению учебников, энциклопедий, атласов, журналов, художественной литературы с «живыми» картинками и звуком. Компьютер – в отличие от более раздражительного живого педагога – может сколь угодно долго и терпеливо исправлять ошибки ученика. И не важно, идёт ли речь о корректировке акцента при изучении иностранного языка, устранении погрешностей при проектировании нестыковок при создании физической модели природного явления.

Многие считают наиболее интересным использование средств мультимедиа для формального участия дилетанта в эффектной модернизации произведений искусства. Уже сегодня с помощью компьютера новичок может подправить в своём стиле картину классика эпохи Возрождения или музыку знаменитого автора, а также изменить сюжет в видеофильме известного режиссёра. Уже сегодня компьютер может спеть современную песенку голосом и в манере давно умершего певца. Естественно, что всё это называет немало споров среди специалистов, обывателей и медиаманов.

Весьма модное направление развития мультимедийных технологий – виртуальная реальность. Виртуальная реальность – это получение почти реальных ощущений человеком от нереального мира. Моделирование такого нереального мира неплохо выполняется с помощью  современного компьютера. Компьютерные средства создают настолько полные зрительные, звуковые и иные ощущения, что пользователь забывает о реальном окружающем мире и с увлечением погружается в вымышленный мир. Особый эффект присутствия достигается возможностями свободного перемещения в виртуальной реальности, а также возможностями воздействия на эту реальность.

Простейший и наименее утомительный вход в виртуальную реальность

осуществляется через экран компьютера, на котором эту реальность и можно

наблюдать. При этом перемещения и воздействие на виртуальный мир осуществляется обычно с помощью мышки, джойстика и клавиатуры.

Сегодня ведущие компьютерные фирмы тратят значительные усилия на создание компьютера с человеческим интерфейсом. Это подразумевает, что компьютер должен обладать всеми органами чувств человека, а также способностью воздействовать на все эти человеческие органы. Современные компьютерные системы во многих случаях неплохо анализируют и синтезируют  изображения и звуки, так что со слухом и зрением у них всё в относительном порядке.

При написании курсовой работы нами были использованы следующие методы научного исследования:

1.      Сравнительный метод и аналитический метод;

2.      Изучение публикаций и статей;

Актуальность темы заключается в том, что появление систем мультимедиа, безусловно, производит революционные изменения в таких областях, как образование, компьютерный тренинг, во многих сферах профессиональной деятельности, науки, искусства, в компьютерных играх и т.д.

Цель курсовой работы:

Целью данной работы является изучение программных и аппаратных средств создания мультимедиа продуктов.

Задачи курсовой работы:

1)  Рассмотреть аппаратные средства создания мультимедиа продуктов;

2)  рассмотреть программные средства создания мультимедиа продуктов;

3)  раскрыть принципы работы с ними.

1Аппаратные средства создания пректов

Для построения мультимедиа системы необходима дополнительная аппаратная поддержка: аналогоцифровые и цифроаналоговые преобразователи для перевода аналоговых аудио и видео сигналов в цифровой эквивалент и обратно, видеопроцессоры для преобразования обычных телевизионных сигналов к виду, воспроизводимому электронно лучевой трубкой дисплея, декодеры для взаимного преобразования телевизионных стандартов, специальные интегральные схемы для сжатия данных в файлы допустимых размеров и так далее. Все оборудование отвечающее за звук объединяются в так называемые звуковые карты, а за видео в видео карты. Дальше рассматривается подробно и в отдельности об устройстве и характеристиках звуковых карт, видео карт и CD-ROM приводах.

1.1       Средства звукозаписи

Воспроизведение звука

Современноые средства мультимедиа дают качество стереозвука, удовлетворяющее самым придирчивым требованиям HiFi (сокращенно это означает высокую верность воспроизведения). Современные платы синтеза звука способны синтезировать звучание одновременно 20 и более музыкальных инструментов, создавая при этом множество специальных звуковых эффектов - плавное изменение громкости каждого инструмента, вибрацию звуков, их модуляцию по частоте и т.д. Появилась возможность записи звуковых сигналов на магнитные носители ПК в виде файлов и их сложной математической обработки - например наложения сигналов, фильтрации шумов и т.д.

Сейчас HiFi-звучание неразрывно связано с лазерными аудиодисками (или компакт-дисками CD), использующими цифровые методы кодирования звуковых сигналов. Диск представляет из себя пластмассовый кружок, на поверхности которого имеются микроскопические углубления, созданные записывающим устройством (точнее говоря, технологическим процессом тиражирования дисков с некоторого оригинала). Они покрыты "толстым" слоем прозрачного лака, предохраняющим поверхность диска от повреждений. Рабочей является только одна поверхность, вторая используется для красочной маркировки.

Для проигрывания диска используется полупроводниковый лазерный диод с фокусирующей оптической системой. Область диска под лаком с микроуглублениями находится в фокусе, и отраженный от нее сигнал воспринимается фотодиодом, расположенным рядом с лазерным излучателем. Диск вращается с переменной скоростью, что дает постоянную линейную скорость считывания данных. Наружняя поверхность диска находится не в фокусе. Поэтому ее загрязнения и даже царапины практически не влияют на воспроизведение. Тем более что специальная электронная система коррекции ошибок устраняет их проникновение в данные. Тряска, вибрация и магнитные поля - бичь граммофонных проигрывателей и магнитофонов - на работу дисковых проигрывателей практически не влияют.

Сигнал фотодиода имеет форму импульсов. Для работы прогрывателя важно лишь наличие или отсутствие импульса - т.е. логический 0 или 1. Ну прямо как в компьтере, скажете вы и будете правы. Оптический диск как бы идеально подходит для создания ПЗУ (ROM) компьютера с огромной емкостью. Но история распорядилась по иному - такой диск был вначале задуман как средство цифровой записи звука для обычных целей HiFi- звуковоспроизведения. И лишь в начале 90-х годов он стал использоваться для записи компьютерных данных и программ в связи с практической реализацией идей мультимедиа.

В основе цифровой записи лежит представление мгновенного значения звукового сигнала его численным значением. Оно дискретное, т.е. выражается целым числом. Звуковой сигнал обычно имеет аналоговое (непрерывное) представление. И чтобы представить его в числовой форме, надо провести дискретизацию сигнала, представив его конечным числом уровней. Для HiFi-звуковоспроизведения в первом приближении хватает 65536 ступенек цифрового представления мгновенного значения цифрового сигнала. Это означает, что достаточно иметь 16 разрядов аналого-цифрового преобразования звукового сигнала. Первые платы звука ПК имели разрядность преобразования 8 и квантовали звуковой сигнал 128 ступеньками уровня. Это, конечно, было явно недостаточно для HiFi- звуковоспроизведения.

Итак, важный параметр звуковых плат мультимедиа (аудиоадаптеров) - разрядность их аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Другой не менее важный параметр - частота квантования. Сколько дискретных значений сигнала надо получить за период сигнала? На этот вопрос можно ответить точно, если сигнал является периодическим - например всем знакомой синусоидой.

Чтобы можно было принципиально судить о величине (амплитуде) синусоидального сигнала, мы должны взять минимум две его выборки в моменты времени, соответствующие максимуму и минимуму синусоиды. По этим двум значениям с помощью фильтра можно восстановить синусоиду. Естественно, что синусоида с большим периодом представляется уже множеством выборок, что дает лучшее приближение. Восстановление аналогового представления сигнала по его цифровому выполняется с помощью цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП) и фильтров, подавляющих шумы квантования, расположенные в области высоких частот.

1.2       Средства «виртуальной реальности»

1.2.1       Очки виртуальной реальности.

Самые ранние - это красно-синие очки. В игровой индустрии применяются они не часто, т.к. игру с самого начала надо делать под них. Существуют и более сложные очки. Принцип их действия заключается в следующем. На экран выводится изображение для одного глаза в тот момент, когда очки затемняют другой. И, поочередно показывая для каждого глаза свое изображение, очки создают иллюзию трехмерности изображения на экране. Такой тип очков наиболее распространен и прилагается к некоторым видеокартам. 

При использовании "метода затемнения одного глаза" нужно помнить, что для создания такого изображения необходима вдвое большая частота обновления экрана, т.к. система для каждого глаза обрабатывает отдельную камеру, и для каждого глаза выводится свое, невидимое для другого изображение. Так что, если частота регенерации изображения 80 Гц, то для каждого глаза в отдельности она будет лишь 40 Гц. Для наиболее комфортного использования таких очков надо ваставлять частоту около 160-170 Гц.

1.2.2       Виртуальные бинокли.

Эти приспособления уже не просто затемняют поочередно глаза, а сами выводят изображения для каждого глаза. Основа биноклей - активные LCD-матрицы с углом обзора 30-60 градусов. Появились они на рынке сравнительно недавно и не успели завоевать доверие у широких масс. Сегодня можно купить такие бинокли как V6 и V8 от Virtual Research Systems, Virtual Binoculars (VB) от n- Vision, а также и у нескольких других фирм. Как видите выгледят ВР-бинокли все на одно лицо (VB, V8).

Изображение в V8 обеспечивается 1.3" ЖК матрицами, разрешение ((640х3)х480), но частота регенерации изображения низкая - 60 Гц, т.е. по 30 на каждый глаз. К сожалению, техника еще не достигла нужного уровня для безопасной работы.

1.2.3       VR-шлем (Head-Mounted-Display, HMD).

Этот тип устройств наиболее распространен и известен. Принцип действая такой же, как и у биноклей: фиксирование изображения для каждого глаза. Производство ВР шлемов началось давно, первыми моделями были Vfx1 и CyberFX. Первый, наиболее известный, обладает разрешением 789x230 (181,470) пикселей, отслеживанием поворотов головы на 45 градусов по вертикали и 360 по горизонтали.

Естественно, они были несовершенны с точки зрения гигиены и качества.

1.2.4       3D панели.

Эти устройства можно сравнить с VR-очками, но с тем отличием, что они одеваются на монитор. При использованием 3D панелей изображение на обычном мониторе обретает глубину.