《电子计算机和多媒体》课堂演示课件.pptx

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1、电子计算机和多媒体电子计算机和多媒体 制作人：时间：2024年X月目录目录第第1 1章章 简介简介第第2 2章章 计算机图形学计算机图形学第第3 3章章 三维图形技术三维图形技术第第4 4章章 多媒体编码与处理多媒体编码与处理第第5 5章章 媒体应用开发媒体应用开发 0101第第1章章 简简介介 课程介绍课程介绍介绍本课程的背景和意义本课程背景本课程背景概括本课程的主要内容主要内容主要内容推荐的相关参考书参考书目参考书目 计算机基础知识计算机基础知识介绍不同类型的计算机计算机分类计算机分类解释操作系统的基本原理操作系统操作系统分类讲解软件的类型和应用软件软件介绍计算机硬件的组成和性能指标硬件硬

2、件多媒体概述多媒体概述解释多媒体的基本定义和特点多媒体定义多媒体定义介绍音频、视频、图像等多媒体分类方式多媒体分类多媒体分类列举多媒体技术在教育、娱乐、广告等领域的应用多媒体应用多媒体应用介绍多媒体产业的发展现状和未来趋势多媒体产业多媒体产业视频视频视频视频视频数据的特点视频数据的特点视频格式的分类视频格式的分类视频技术的应用场景视频技术的应用场景图像图像图像图像图像数据的特点图像数据的特点图像格式的分类图像格式的分类图像技术的应用场景图像技术的应用场景动画动画动画动画动画的分类方式动画的分类方式动画技术的原理动画技术的原理动画应用的特点和优势动画应用的特点和优势多媒体元素多媒体元素音频音频音

3、频音频音频数据的特点音频数据的特点音频格式的分类音频格式的分类音频技术的应用场景音频技术的应用场景音乐播放器的主要音频格式MP3MP3格式格式0103数字相机和手机拍照的标准格式JPEGJPEG格式格式02视频网站上主要的视频格式之一MPEG4MPEG4格式格式计算机系统组成计算机系统组成计算机系统组成计算机系统组成计算机系统由中央处理器、存储器、输入设备和输出设备计算机系统由中央处理器、存储器、输入设备和输出设备组成。中央处理器负责计算和控制，存储器用于存储数据组成。中央处理器负责计算和控制，存储器用于存储数据和程序，输入设备用于将外部信息输入计算机，输出设备和程序，输入设备用于将外部信息输

4、入计算机，输出设备用于将计算机处理的结果输出到外部。用于将计算机处理的结果输出到外部。多媒体技术的发展历程多媒体技术的发展历程模拟多媒体技术的诞生和发展，以电视为代表1950s-1970s1950s-1970s数字多媒体技术开始崭露头角，以CD和DVD为代表1980s-1990s1980s-1990s网络多媒体技术的迅猛发展，以Youtube和Netflix为代表2000s-2010s2000s-2010s新技术的涌现和应用，如人工智能、虚拟现实等2020s-2020s-未来未来多媒体技术的应用场景多媒体技术的应用场景利用多媒体技术进行在线教育和远程教育教育教育多媒体技术在游戏、影视、音乐等方

5、面的应用娱乐娱乐多媒体技术在广告宣传和营销方面的应用广告广告多媒体技术在诊断、手术和康复方面的应用医疗医疗多媒体产业的未来多媒体产业的未来多媒体技术在各领域的应用越来越广泛，未来将会呈现出更加多元化和创新化的发展趋势。人工智能、虚拟现实、云计算等新兴技术将进一步推动多媒体产业的发展，并催生出更多的商业模式和商机。0202第第2章章 计计算机算机图图形学形学 图形学概述图形学概述计算机图形学是指利用计算机技术进行图形的建模、处理和显示的学科。在本页中，我们会介绍图形学的基本定义、应用和基本原理，并探讨图形学能够解决的问题和应用场景。基本图形算法基本图形算法在本页中，我们会介绍计算机图形学中的一些

6、基本算法，比如画直线算法、圆算法等，并深入讲解Bresenham算法的原理和实现方法。狄更斯的小说描狄更斯的小说描狄更斯的小说描狄更斯的小说描写写写写在远大前程中，狄更斯通过细致入微、生动形象的描在远大前程中，狄更斯通过细致入微、生动形象的描写，成功地刻画了一个个丰富多彩的人物形象。他巧妙地写，成功地刻画了一个个丰富多彩的人物形象。他巧妙地运用了各种手法，如对话、心理描写等，使得小说中每一运用了各种手法，如对话、心理描写等，使得小说中每一个角色都有了自己的生命力和特色。个角色都有了自己的生命力和特色。光照和着色阶段光照和着色阶段光照和着色阶段光照和着色阶段光照和材质设置光照和材质设置纹理映射纹

7、理映射着色器着色器输出阶段输出阶段输出阶段输出阶段深度测试和蒙版操作深度测试和蒙版操作颜色缓冲区输出颜色缓冲区输出最终输出图像最终输出图像GPUGPUGPUGPU加速加速加速加速多核处理器和并行计算多核处理器和并行计算流水线架构流水线架构统一内存架构统一内存架构渲染管线渲染管线几何处理阶段几何处理阶段几何处理阶段几何处理阶段几何模型输入几何模型输入变换和投影变换和投影光栅化光栅化粒子和发射器粒子系统的定义粒子系统的定义0103从物理学模拟到图形渲染粒子效果的实现方法粒子效果的实现方法02火焰、烟雾等特效粒子系统的应用粒子系统的应用计算机图形学的应用计算机图形学的应用建模、贴图和渲染游戏开发游戏

8、开发特效和后期制作电影动画电影动画CAD建模和可视化工业设计工业设计三维可视化和模拟医学影像医学影像光栅化算法的原光栅化算法的原光栅化算法的原光栅化算法的原理理理理在计算机图形学中，光栅化是将几何模型转换为图像的过在计算机图形学中，光栅化是将几何模型转换为图像的过程。这个过程是通过把几何模型映射到虚拟画布上来实现程。这个过程是通过把几何模型映射到虚拟画布上来实现的。在这一页中，我们将深入讲解光栅化算法的原理，并的。在这一页中，我们将深入讲解光栅化算法的原理，并介绍一些常见的光栅化算法，如扫描线算法、多边形填充介绍一些常见的光栅化算法，如扫描线算法、多边形填充算法等。算法等。常见图形学算法常见图

9、形学算法DDA算法、Bresenham算法画直线算法画直线算法Bresenham算法、中点圆算法画圆算法画圆算法Midpoint算法、Bresenham算法画椭圆算法画椭圆算法Scanline算法、Sutherland-Hodgman算法画多边形算法画多边形算法 0303第第3章章 三三维图维图形技形技术术 三维图形基础三维图形基础三维图形基础三维图形基础三维图形学是计算机图形学的一个重要分支，它主要研究三维图形学是计算机图形学的一个重要分支，它主要研究如何在计算机内部表示和操作三维立体物体。三维坐标系如何在计算机内部表示和操作三维立体物体。三维坐标系和变换是三维图形的基础，通过这些基础知识我

10、们可以对和变换是三维图形的基础，通过这些基础知识我们可以对三维物体进行位置、旋转、缩放等变换。在三维图形的基三维物体进行位置、旋转、缩放等变换。在三维图形的基础渲染算法中，最重要的是三角形的绘制和光栅化。础渲染算法中，最重要的是三角形的绘制和光栅化。光照和材质光照和材质光照和材质光照和材质光照和材质是三维图形渲染中的重要概念。光照模型主要光照和材质是三维图形渲染中的重要概念。光照模型主要用于模拟物体表面反射光线的行为，而材质描述了物体表用于模拟物体表面反射光线的行为，而材质描述了物体表面的属性。常用的光照模型有面的属性。常用的光照模型有PhongPhong模型和模型和BRDFBRDF模型，它模

11、型，它们都可以实现非常逼真的光照效果。们都可以实现非常逼真的光照效果。纹理映射纹理映射纹理映射纹理映射纹理映射是一种用于模拟物体表面纹理的技术。通过将纹纹理映射是一种用于模拟物体表面纹理的技术。通过将纹理图像映射到物体表面上，可以使物体表面呈现出各种各理图像映射到物体表面上，可以使物体表面呈现出各种各样的图案和纹理效果。常用的纹理映射方法有样的图案和纹理效果。常用的纹理映射方法有UVUV映射和投映射和投影映射等。纹理映射广泛应用于游戏开发、虚拟现实等领影映射等。纹理映射广泛应用于游戏开发、虚拟现实等领域。域。阴影技术阴影技术阴影技术阴影技术阴影技术主要用于模拟物体遮挡光线的效果。常用的阴影阴影

12、技术主要用于模拟物体遮挡光线的效果。常用的阴影算法有阴影贴图、体积光、光线追踪等。其中阴影贴图是算法有阴影贴图、体积光、光线追踪等。其中阴影贴图是最常用的一种算法，它可以快速生成阴影效果并且对计算最常用的一种算法，它可以快速生成阴影效果并且对计算机性能要求较低。机性能要求较低。PhongPhong模型模型模拟物体表面受到室内灯光等的间接照射环境光环境光模拟物体表面对光源的反射漫反射漫反射模拟物体表面对光源的反射和高光的产生镜面反射镜面反射 球面映射球面映射球面映射球面映射天空盒天空盒反射效果反射效果折射效果折射效果投影映射投影映射投影映射投影映射高级光影效果高级光影效果增强物体表现力增强物体表

13、现力虚拟现实虚拟现实立体纹理映射立体纹理映射立体纹理映射立体纹理映射模拟物体表面凹凸不平的效果模拟物体表面凹凸不平的效果增强物体表现力增强物体表现力各种纹理映射应用场景各种纹理映射应用场景UVUVUVUV映射映射映射映射人物角色贴图人物角色贴图环境贴图环境贴图地形贴图地形贴图最常用的阴影算法，快速生成阴影效果，对计算机性能要求较低阴影贴图阴影贴图0103可以产生非常逼真的阴影效果，但计算量十分巨大光线追踪光线追踪02模拟透明度和阴影，产生逼真的光照效果体积光体积光三维图形技术的应用三维图形技术的应用1.游戏开发中的场景绘制和角色动画2.影视特效中的虚拟场景和人物绘制3.工业设计中的产品展示和交

14、互设计4.景观规划中的场景模拟和演示5.城市规划中的模型制作和模拟 0404第第4章章 多媒体多媒体编码编码与与处处理理 编码技术编码技术介绍多媒体编码的定义和分类定义和分类定义和分类探讨各种编码格式的应用和优缺点应用和优缺点应用和优缺点 多媒体处理多媒体处理研究多媒体数据的处理方法，如降噪、去除锯齿等处理方法处理方法讨论主流媒体处理库的特点和使用方法处理库特点处理库特点 视频剪辑视频剪辑介绍视频剪辑的定义和工作流程定义和工作流定义和工作流程程展示视频剪辑软件的使用方法和技巧软件使用方法软件使用方法和技巧和技巧 交互式多媒体交互式多媒体讨论交互式多媒体的原理和实现方法原理和实现方原理和实现方法

15、法展示多媒体应用程序的开发过程应用程序开发应用程序开发过程过程 多媒体编码多媒体编码多媒体编码多媒体编码多媒体编码是将数字化的媒体信号，如音频、视频、图像多媒体编码是将数字化的媒体信号，如音频、视频、图像等，转换成数字化的编码值，并存储和传输。它可以极大等，转换成数字化的编码值，并存储和传输。它可以极大地减少媒体数据的存储和传输成本，也方便了媒体数据的地减少媒体数据的存储和传输成本，也方便了媒体数据的处理和管理。常见的编码格式有处理和管理。常见的编码格式有MP3MP3、H.264H.264等。等。采用滤波等方法降低噪声噪声降低噪声降低0103采用双线性插值、最近邻插值等方法进行图像缩放图像缩放

16、图像缩放02采用重采样、平滑等方法去除锯齿去除锯齿去除锯齿视频剪辑工作流程视频剪辑工作流程视频剪辑是指将原始素材进行整理、剪辑、效果添加等处理，并最终得到一部完整的视频作品的过程。其基本工作流程包括如下几步：1.素材整理：将采集到的素材按照时间顺序进行整理，选出需要的素材进行后续处理。2.剪辑处理：将素材进行剪辑，去掉不需要的部分，调整顺序、角度、镜头距离等参数。3.特效添加：根据作品需要添加各种特效，如转场、字幕、音效等。4.输出保存：将剪辑好的视频输出保存为各种格式的文件。H.264H.264H.264H.264有损压缩，视频质量高有损压缩，视频质量高广泛应用于视频存储和传输广泛应用于视频

17、存储和传输PNGPNGPNGPNG无损压缩，图像清晰无损压缩，图像清晰适合图像存储和传输适合图像存储和传输JPEGJPEGJPEGJPEG有损压缩，压缩比高有损压缩，压缩比高适合图像存储和传输适合图像存储和传输编码格式比较编码格式比较MP3MP3MP3MP3有损压缩，音质好有损压缩，音质好适合音频存储和传输适合音频存储和传输交互式多媒体交互式多媒体交互式多媒体交互式多媒体交互式多媒体是指用户可以通过各种手段直接参与多媒体交互式多媒体是指用户可以通过各种手段直接参与多媒体内容的创作、修改、播放等过程，从而达到更加丰富、灵内容的创作、修改、播放等过程，从而达到更加丰富、灵活、生动的交互效果。实现交

18、互式多媒体的关键技术包括活、生动的交互效果。实现交互式多媒体的关键技术包括多媒体数据库、可编程图形处理器、交互式界面设计等。多媒体数据库、可编程图形处理器、交互式界面设计等。0505第第5章章 媒体媒体应应用开用开发发 应用开发概述应用开发概述应用开发概述应用开发概述多媒体应用开发是指利用多媒体技术开发各种应用程序，多媒体应用开发是指利用多媒体技术开发各种应用程序，如音频、视频、图像、动画等。这些应用程序广泛应用于如音频、视频、图像、动画等。这些应用程序广泛应用于电子商务、教育、娱乐等领域。多媒体应用开发需要掌握电子商务、教育、娱乐等领域。多媒体应用开发需要掌握多种技术，例如音频、视频、图像处

19、理、编码和解码、人多种技术，例如音频、视频、图像处理、编码和解码、人机交互等。机交互等。应用开发环境应用开发环境优点：免费、开源、跨平台VLC media VLC media playerplayer优点：功能强大、易用、支持多平台Adobe Adobe Premiere ProPremiere Pro优点：专业级别的视频编辑软件、易用、支持多平台Final Cut Final Cut ProPro 例如音乐播放器、语音识别、语音合成等音频应用音频应用0103例如图像处理、图像识别、图像合成等图像应用图像应用02例如视频播放器、视频编辑器、视频通信等视频应用视频应用操作系统操作系统操作系统操作

20、系统WindowsWindowsmacOSmacOSLinuxLinuxAndroidAndroidiOSiOS开发工具开发工具开发工具开发工具Visual StudioVisual StudioEclipseEclipseXcodeXcodeAndroid StudioAndroid Studio多媒体库多媒体库多媒体库多媒体库FFmpegFFmpegOpenCVOpenCVDirectXDirectXOpenGLOpenGL主流多媒体应用开发工具和平台主流多媒体应用开发工具和平台开发语言开发语言开发语言开发语言C+C+JavaJavaPythonPythonJavaScriptJavaScript总结总结本章介绍了多媒体应用开发的相关技术和实践经验，包括应用开发的背景、应用开发环境、应用实例以及主流多媒体应用开发工具和平台。通过本章的学习，我们了解到多媒体应用开发的重要性和意义，掌握了多种应用开发技术和工具，从而能够开发出优秀的多媒体应用。此外，我们还分享了自己的学习心得和体会，希望能够激励更多的人加入到多媒体应用开发的行列中来。THANKS 谢谢观看！谢谢观看！