多媒體技術(shù)第二章第二章

多媒體技術(shù)第二章第二章第1頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

第2章圖形與圖像

2．1圖形與圖像的基本概念

2．1．1圖形與圖像的顏色模型

⑶三基色原理三基色原理認(rèn)為自然界中景物的絕大多數(shù)的彩色光能分解為互相獨(dú)立的紅（R）、綠(G)、藍(lán)(B)三種基色光；反之用互相獨(dú)立的紅、綠、藍(lán)三種基色光以不同的比例混合，可模擬出自然界中絕大多數(shù)景物的彩色。⑷像素（Pixel）像素是計(jì)算機(jī)圖形與圖像中能被單獨(dú)處理的最小基本單元。

第2頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

第2章圖形與圖像

2．1圖形與圖像的基本概念

2．1．1圖形與圖像的顏色模型

2．顏色模型⑴RGB模型RGB模型也稱為加色法混色模型。它是以RGB三色光互相疊加來(lái)實(shí)現(xiàn)混色的方法，因而適合于顯示器等發(fā)光體的顯示。其混色規(guī)律是：以等量的紅、綠、藍(lán)基色光混合時(shí)，有紅+綠＝黃色紅+藍(lán)＝紫色綠+藍(lán)＝青色紅+綠+藍(lán)＝白色三種基色光全無(wú)＝黑色第3頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第2章圖形與圖像

2．1圖形與圖像的基本概念

2．1．1圖形與圖像的顏色模型

加色法的混色規(guī)律可用圖表示.其配色方程描述：F(物體顏色)=R（紅色的百分比）+G（綠色的百分比）+B（藍(lán)色的百分比）紅綠藍(lán)相加混色藍(lán)青白綠黃紅品紅第4頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第2章圖形與圖像

2．1圖形與圖像的基本概念

2．1．1圖形與圖像的顏色模型

⑵CMY模型CMY模型（CyanMagentaYellow）是采用青、品紅、黃色3種基本顏色按一定比例合成顏色的方法。CMY模型又稱為減色法混色模型，因?yàn)樯实娘@示不是直接來(lái)自于光線的色彩，而是光線被物體吸收掉一部分之后反射回來(lái)的剩余光線所產(chǎn)生的，光線都被吸收時(shí)成為黑色，當(dāng)光線都被反射時(shí)成為白色。相減混色

藍(lán)青黑綠黃紅品紅第5頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第2章圖形與圖像

2．1圖形與圖像的基本概念

2．1．1圖形與圖像的顏色模型

⑶YUV與YIQ模型在彩色電視系統(tǒng)中不采用RGB顏色模型，而采用YUV或顏色YIQ模型表示彩色圖像。YUV適用于PAL和SECAM彩色電視制式，而YIQ適用于美國(guó)國(guó)家電視標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（NarionalTelevisionSystemCommittee,NTSC）彩色電視制式。Y是亮度信號(hào)，U和V則是兩個(gè)色差信號(hào)，分別傳送紅基色分量和藍(lán)基色分量與亮度分量的差值信號(hào)第6頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一⑷HSI顏色模型HSI〔Hue-Saturation-Intensity(Lightness),HSI或HSL〕顏色模型用H、S、I三參數(shù)描述顏色特性，其中H定義顏色的波長(zhǎng)，稱為色調(diào)；S表示顏色的深淺程度，稱為飽和度；I表示強(qiáng)度或亮度第2章圖形與圖像

2．1圖形與圖像的基本概念

2．1．1圖形與圖像的顏色模型

第7頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.分辨率分辨率是一個(gè)統(tǒng)稱，分為顯示分辨率、圖像分辨率、打印分辨率和掃描分辨率等。⑴顯示分辨率是指某一種顯示方式下，顯示屏上能夠顯示出的像素?cái)?shù)目，以水平和垂直的像素?cái)?shù)表示。⑵圖像分辨率圖像分辨率指數(shù)字化圖像的大小，以水平和垂直的像素?cái)?shù)表示。第2章圖形與圖像

2．1圖形與圖像的基本概念

2．1．2圖形與圖像的基本屬性

第8頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一⑶掃描分辨率與打印分辨率在用掃描儀掃描圖像時(shí)，通常要指定掃描的分辨率，用每英寸多少點(diǎn)（dotsperinch,DPI）表示。打印分辨率是指圖像打印時(shí)每英寸可識(shí)別的點(diǎn)數(shù)，也使用DPI（dotsperinch，每英寸點(diǎn)數(shù)）為衡量單位。

第2章圖形與圖像

2．1圖形與圖像的基本概念

2．1．2圖形與圖像的基本屬性

第9頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.顏色深度顏色深度是指圖像中每個(gè)像素的顏色（或亮度）信息所占的二進(jìn)制數(shù)位數(shù)，記作位/像素（b/p：bitsperpixel）。第2章圖形與圖像

2．1圖形與圖像的基本概念

2．1．2圖形與圖像的基本屬性

第10頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.文件的大小圖形與圖像文件的大?。ㄒ卜Q數(shù)據(jù)量）是指在磁盤上存儲(chǔ)整幅圖像所有點(diǎn)的字節(jié)數(shù)（Bytes），反映了圖像所需數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的大小，可按下面的公式計(jì)算：文件字節(jié)數(shù)＝圖像分辨率×圖像深度/8第2章圖形與圖像

2．1圖形與圖像的基本概念

2．1．2圖形與圖像的基本屬性

第11頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4.真彩色、偽彩色與直接色⑴真彩色（Truecolor）真彩色是指在組成一幅彩色圖像的每個(gè)像素值中，有R、G、B三個(gè)基色分量，每個(gè)基色分量直接決定顯示設(shè)備的基色強(qiáng)度，這樣產(chǎn)生的彩色稱為真彩色。⑵偽彩色（PseudoColor）偽彩色圖像是每個(gè)像素的顏色不是由每個(gè)基色分量的數(shù)值直接決定，而是把像素值當(dāng)作彩色查找表（color-look-uptable,CLUT）的表項(xiàng)入口地址，去查找一個(gè)顯示圖像時(shí)使用的R、G、B強(qiáng)度值，用查找出的R、G、B強(qiáng)度值產(chǎn)生的彩色稱為偽彩色。

第2章圖形與圖像

2．1圖形與圖像的基本概念

2．1．2圖形與圖像的基本屬性

第12頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一⑶直接色（DirectColor）把像素值的R、G、B分量作為單獨(dú)的索引值，通過相應(yīng)的彩色變換表找出R、G、B各自的基色強(qiáng)度，用這個(gè)強(qiáng)度值產(chǎn)生的彩色稱為直接色。第2章圖形與圖像

2．1圖形與圖像的基本概念

2．1．2圖形與圖像的基本屬性

第13頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.位圖與矢量圖二值（黑白）位圖點(diǎn)陣圖像⑴位圖（Bit-mappedGraphics）位圖是由許許多多的像素組合而成的平面點(diǎn)陣圖。其中每個(gè)像素的顏色、亮度和屬性是用一組二進(jìn)制像素值來(lái)表示的。左圖給出了經(jīng)過放大的一個(gè)亮度或顏色值僅為兩個(gè)等級(jí)的二值（黑白）點(diǎn)陣圖像的示例。第2章圖形與圖像

2．1圖形與圖像的基本概念

2．1．3圖形與圖像的基本類型

二值（黑白）位圖點(diǎn)陣圖像

第14頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一⑵矢量圖（VectorGraphic）矢量圖是用一系列計(jì)算機(jī)指令集合的形式來(lái)描述或處理一幅圖的，描述的對(duì)象包括一幅圖中所包含的各圖元的位置、顏色、大小、形狀、輪廓和其他一些特性，也可以用更為復(fù)雜的形式表示圖像中的曲面、光照、陰影、材質(zhì)等效果，右圖是一個(gè)簡(jiǎn)單的矢量圖。第2章圖形與圖像

2．1圖形與圖像的基本概念

2．1．3圖形與圖像的基本類型

矢量圖第15頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.圖形與圖像的區(qū)別與聯(lián)系

一般來(lái)說，圖像所表現(xiàn)的顯示內(nèi)容是自然界的真實(shí)景物，或利用計(jì)算機(jī)技術(shù)逼真地繪制出的帶有光照、陰影等特性的自然界景物，而圖形實(shí)際上是對(duì)圖像的抽象，組成圖形的畫面元素主要是點(diǎn)、線、面或簡(jiǎn)單立體圖形等，與自然界景物的真實(shí)感相差很大。第2章圖形與圖像

2．1圖形與圖像的基本概念

2．1．3圖形與圖像的基本類型

第16頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.圖形與圖像的數(shù)字化計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和處理的圖形與圖像信息都是數(shù)字化的，亦即是用二進(jìn)制數(shù)代碼序列來(lái)表示或存儲(chǔ)圖像信息的。因此，無(wú)論以什么方式獲取圖形與圖像信息，最終都要轉(zhuǎn)換為由一系列二進(jìn)制數(shù)代碼表示的離散數(shù)據(jù)的集合，這個(gè)集合即所謂數(shù)字圖像信息，也就是說圖形與圖像的獲取過程就是圖形與圖像的數(shù)字化過程。下圖所示的就是圖像數(shù)字化的過程。

第2章圖形與圖像

2.2圖形與圖像的處理

2.2.1圖形與圖像的獲取

第17頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一圖像數(shù)字化過程第2章圖形與圖像

2.2圖形與圖像的處理

2.2.1圖形與圖像的獲取

采樣量化編碼圖像（模擬量）數(shù)字化圖像第18頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.圖形的獲取（1）利用軟件繪制圖形（2）利用數(shù)字化硬件繪制圖形

第2章圖形與圖像

2.2圖形與圖像的處理

2.2.1圖形與圖像的獲取

第19頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.圖像的獲取位圖圖像可以由特殊的數(shù)字化采集設(shè)備獲得。盡管不同的圖像采集設(shè)備的精度、速度和成本可能大不相同，但其工作原理都是一樣的。

第2章圖形與圖像

2.2圖形與圖像的處理

2.2.1圖形與圖像的獲取

第20頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.靜態(tài)圖形與圖像常見文件存儲(chǔ)格式⑴BMP格式⑹PCX格式⑵DIB格式⑺JPG格式⑶GIF格式⑻EPS格式⑷TIFF格式⑼PNG格式

⑸TGA格式第2章圖形與圖像

2.2圖形與圖像的處理

2．2．2圖形與圖像的存儲(chǔ)

第21頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.動(dòng)態(tài)圖形與圖像常見文件存儲(chǔ)格式⑴主要?jiǎng)赢嬑募袷紽LIC文件格式MMM文件格式SWF文件格式⑵主要數(shù)字視頻文件存儲(chǔ)格式AVI文件格式MPEG文件格式MOV文件格式AVS文件

第2章圖形與圖像

2.2圖形與圖像的處理

2．2．2圖形與圖像的存儲(chǔ)

第22頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.文件存儲(chǔ)格式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)任何一種圖像文件格式都有各自不同的文件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，亦即圖像文件都是由按照一定的結(jié)構(gòu)形式排列的一組圖像數(shù)據(jù)（以二進(jìn)制代碼表示）的集合表示的。⑴文件結(jié)構(gòu)(4）彩色表⑵位圖文件頭⑸位圖數(shù)據(jù)⑶位圖信息頭第2章圖形與圖像

2.2圖形與圖像的處理

2．2．2圖形與圖像的存儲(chǔ)

第23頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一映射顯示原理下圖是光柵顯示原理示意圖。一個(gè)硬件顯示控制器可以接收并解釋輸入命令序列，刷新緩沖器是一個(gè)RAM存儲(chǔ)器，其中以像素?cái)?shù)據(jù)為單位存儲(chǔ)整幅的顯示圖像，存儲(chǔ)的像素?cái)?shù)據(jù)與顯示屏上的像素點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，成為一個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的矩陣。可以通過圖像顯示子系統(tǒng)讀取像素?cái)?shù)據(jù)并輸出到圖像顯示屏，然后在屏幕上產(chǎn)生真實(shí)的圖像，這個(gè)圖像就是刷新緩沖器中像素?cái)?shù)據(jù)矩陣的映射圖像。

第2章圖形與圖像

2.2圖形與圖像的處理

2.2.3圖形與圖像的顯示

第24頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一光柵顯示原理第2章圖形與圖像

2.2圖形與圖像的處理

2.2.3圖形與圖像的顯示

顯示（視頻）控制器(DC)(顯示命令)(交互數(shù)據(jù))0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000011100000000000000000000000000000011111111111111111000000000000000000011111111111111111111111110000000000000001111111111111111111111111000000000000000111111110000000001111111100000000000000011111111111111111111111110000000000000001111111111000001111111111000000000000000111111111100000111111111100000000000000011111111110000011111111110000000000000001111111111111111111111111000000000000000000000000000000000000000000000000(刷新緩沖器)顯示的光柵圖像形成光柵的掃描圖像像素矩陣圖形與圖像處理系統(tǒng)第25頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.硬復(fù)制設(shè)備圖像打印機(jī)是典型的硬復(fù)制設(shè)備，它將計(jì)算機(jī)中的數(shù)字圖形與圖像準(zhǔn)確地復(fù)制到打印紙上。打印機(jī)輸出的圖片同樣也都是由一系列點(diǎn)組成的，只是分辨率有所不同。

第2章圖形與圖像

2.2圖形與圖像的處理

2.2.3圖形與圖像的顯示

第26頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.圖形與圖像處理的基本內(nèi)容⑴圖形處理的內(nèi)容幾何變換，如平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、透視和投影等；曲線和曲面擬合；建?；蛟煨停浑[線、隱面消除；陰暗處理；紋理產(chǎn)生；配色，等等。另外計(jì)算機(jī)動(dòng)畫處理還要在此基礎(chǔ)上附加橫搖、豎搖、變焦、扭轉(zhuǎn)、淡入、淡出、溶暗、卷切等動(dòng)態(tài)處理。第2章圖形與圖像

2.2圖形與圖像的處理

2.2.4圖形與圖像的處理

第27頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一⑵圖像處理的內(nèi)容如放大、縮小、平移、坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)、透視圖制作、位置重合、幾何校正、r校正、灰度線制作、圖像增強(qiáng)和復(fù)原、圖像變換、圖像編碼壓縮、圖像重建、圖像分割、圖像識(shí)別、局部圖像選出或去除，輪廓周長(zhǎng)計(jì)算、面積計(jì)算以及各種正交變換等。第2章圖形與圖像

2.2圖形與圖像的處理

2.2.4圖形與圖像的處理

第28頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一?圖形處理與圖像處理的區(qū)別在于：圖形處理著重研究怎樣將數(shù)據(jù)和幾何模型變成可視的圖形，這種圖形可能是自然界根本不存在的，即是人工創(chuàng)造的畫面。圖像處理側(cè)重于將客觀世界中原來(lái)存在的物體映像處理成新的數(shù)字化圖像，關(guān)心的問題是如何壓縮數(shù)據(jù)、如何識(shí)別、提取特征、三維重建等內(nèi)容。第2章圖形與圖像

2.2圖形與圖像的處理

2.2.4圖形與圖像的處理

第29頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一?常用處理操作：①圖像變換②圖像增強(qiáng)、復(fù)原和重建③圖像分割和特征提取④圖像識(shí)別⑤圖像編碼壓縮第2章圖形與圖像

2.2圖形與圖像的處理

2.2.4圖形與圖像的處理

第30頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.圖像處理實(shí)例分析──圖像識(shí)別⑴圖像識(shí)別的涵義物體的種類、背景、圖像傳感器、感覺觀點(diǎn)（viewpointofthesensor），所有這些決定了識(shí)別問題的難易。例如，假定一個(gè)在全黑背景上的白色平面方塊（如下圖所示的數(shù)字圖像），就可以由一個(gè)簡(jiǎn)單的拐點(diǎn)特征提取器來(lái)識(shí)別不同的拐點(diǎn)，如第二幅圖所示。第2章圖形與圖像

2.2圖形與圖像的處理

2.2.4圖形與圖像的處理

第31頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一數(shù)字亮度圖

第2章圖形與圖像

2.2圖形與圖像的處理

2.2.4圖形與圖像的處理

00000000000000000000000000000025525525525525500000000255255255255255000000002552552552552550000000025525525525525500000000255255255255255000000000000000000000000000000第32頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一圖像拐點(diǎn)的數(shù)字亮度圖（N表是非拐點(diǎn)，C表示拐點(diǎn)）

第2章圖形與圖像

2.2圖形與圖像的處理

2.2.4圖形與圖像的處理

NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNCNNNCNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNCNNNCNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN第33頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一⑵圖像識(shí)別步驟一般地，計(jì)算機(jī)識(shí)別和物體檢測(cè)是一個(gè)復(fù)雜的過程，它需要連續(xù)地將圖標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為識(shí)別信息。識(shí)別的步驟如下圖所示。

第2章圖形與圖像

2.2圖形與圖像的處理

2.2.4圖形與圖像的處理

第34頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一具體識(shí)別步驟可以歸納為：調(diào)整、標(biāo)記、分組、提取和匹配。

第2章圖形與圖像

2.2圖形與圖像的處理

2.2.4圖形與圖像的處理

源圖像格式化調(diào)整標(biāo)記分組提取匹配目標(biāo)圖像觀察后的圖像調(diào)整后的圖像標(biāo)記后的圖像分組后的圖像提取后的圖像符號(hào)表示法中間圖像數(shù)字圖像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖像識(shí)別步驟第35頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.動(dòng)態(tài)圖形與圖像的視覺原理人眼具有“視覺暫留”的時(shí)間特性，就是說人眼對(duì)光像的主觀亮度感覺與光像對(duì)人眼作用的時(shí)間并不同步。一個(gè)光像對(duì)人眼的作用消失后，視覺對(duì)這個(gè)光像亮度與顏色的主觀感覺在△t（大約1/20-1/10）秒之內(nèi)不會(huì)完全消失，主觀感覺亮度是逐漸下降的，如下圖所示。動(dòng)態(tài)圖形與圖像正是利用人眼的這一視覺暫留特性制作的。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的原理

第36頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一視覺暫留的時(shí)間特性

第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的原理

第37頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2．動(dòng)畫與視頻動(dòng)態(tài)圖形與圖像序列根據(jù)每一幀畫面的產(chǎn)生形式，又分為兩種不同的類別。動(dòng)畫：當(dāng)每一幀畫面是人工或計(jì)算機(jī)生成的畫面時(shí)，稱為動(dòng)畫；視頻：當(dāng)每一幀畫面為實(shí)時(shí)獲取的自然景物圖時(shí)，稱為動(dòng)態(tài)影象視頻，簡(jiǎn)稱視頻。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的原理

第38頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.計(jì)算機(jī)動(dòng)畫原理計(jì)算機(jī)動(dòng)畫（computeranimation）是動(dòng)態(tài)圖形與圖像時(shí)基媒體的一種形式，它是利用計(jì)算機(jī)二維和三維圖形處理技術(shù)，并借助于動(dòng)畫編程軟件直接生成或?qū)σ幌盗腥斯D形進(jìn)行一種動(dòng)態(tài)處理后生成的一系列可供實(shí)時(shí)演播的連續(xù)畫面。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的原理

第39頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一?運(yùn)動(dòng)是動(dòng)畫的要素計(jì)算機(jī)動(dòng)畫是采用連續(xù)播放靜止圖像的方法產(chǎn)生物體運(yùn)動(dòng)的效果的，如下圖中所示的動(dòng)畫片段從第一幀到第六幀是馬跑的一個(gè)連貫動(dòng)作，幀與幀之間存在著馬跑動(dòng)作上的連貫性。

第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的原理

第40頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一馬跑的多幀畫面第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的原理

第41頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一?計(jì)算機(jī)動(dòng)畫具有以下特點(diǎn)：⑴動(dòng)畫的前后幀之間在內(nèi)容上有很強(qiáng)的相關(guān)性，因而其內(nèi)容具有時(shí)間延續(xù)性，這更適合于表現(xiàn)事件的“過程”，這也使得該類媒體具有了更加豐富的信息內(nèi)涵。⑵動(dòng)畫具時(shí)基媒體的實(shí)時(shí)性，亦即畫面內(nèi)容是時(shí)間的函數(shù)。改變播放頻率（每秒畫面刷新率）就可以改變動(dòng)畫中事物的動(dòng)態(tài)頻率。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的原理

第42頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一⑶無(wú)論是實(shí)時(shí)變換生成并演播的動(dòng)畫、還是三維真實(shí)感動(dòng)畫，由于計(jì)算數(shù)據(jù)量太大，必須采用合適的壓縮方法才能按正常時(shí)間播放。⑷對(duì)計(jì)算機(jī)性能有更高的要求，要求信息處理速度、顯示速度、數(shù)據(jù)讀取速度都要達(dá)到實(shí)時(shí)性的要求。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的原理

第43頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的類型可以從多方面進(jìn)行判別。1.實(shí)時(shí)生成動(dòng)畫與幀動(dòng)畫從動(dòng)畫的生成機(jī)制看可以分為兩種動(dòng)畫，一種叫作實(shí)時(shí)生成動(dòng)畫，另一種叫作幀動(dòng)畫。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的類型

第44頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一?實(shí)時(shí)生成動(dòng)畫是一種矢量型的動(dòng)畫，它由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)生成并演播。在制作過程中，它對(duì)畫面中的每一個(gè)活動(dòng)的對(duì)像（也稱為角色(Actor)）（包括場(chǎng)景）分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，賦予每個(gè)對(duì)像一些特征（如形狀、大小、顏色等），然后分別對(duì)這些對(duì)象進(jìn)行時(shí)序狀態(tài)設(shè)計(jì)，即這些對(duì)象的位置、形態(tài)與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)計(jì)，最后在演播時(shí)這些對(duì)象在設(shè)計(jì)要求下可以實(shí)時(shí)變換，并實(shí)時(shí)組成完整的畫面，從而實(shí)時(shí)生成視覺動(dòng)畫。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的類型

第45頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一例如：如下圖所示，就是一個(gè)實(shí)時(shí)生成的電腦動(dòng)畫，其中人物的腿、胳膊和軀干以及街景都設(shè)計(jì)為獨(dú)立的角色對(duì)象，然后分別對(duì)這些對(duì)象的位置、角度、形態(tài)進(jìn)行時(shí)序狀態(tài)設(shè)計(jì)，最后在播放時(shí)實(shí)時(shí)生成了一個(gè)人在大街上走路的動(dòng)作。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的類型

第46頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一實(shí)時(shí)生成動(dòng)畫第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的類型

第47頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一?幀動(dòng)畫是一幅幅連續(xù)的畫面組成的圖像或圖形序列，接近于視頻的播放機(jī)制，這是產(chǎn)生各種動(dòng)畫的基本方法。一些動(dòng)畫特別是三維真實(shí)感動(dòng)畫由于計(jì)算量太大，只能先生成連續(xù)的幀圖形畫面序列。這類動(dòng)畫有明顯的生成和播放的不同過程，播放時(shí)僅調(diào)用該圖像序列演播即可。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的類型

第48頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.二維動(dòng)畫與三維動(dòng)畫從畫面對(duì)象的透視效果看，可以分為二維動(dòng)畫和三維動(dòng)畫。?二維動(dòng)畫畫面構(gòu)圖比較簡(jiǎn)單，它通常是由線條、圓弧及樣條曲線等基本圖元構(gòu)成，色彩使用大面積著色。二維動(dòng)畫中所有物體及場(chǎng)景都是二維的，不具有深度感，只能由創(chuàng)作人員根據(jù)畫面的內(nèi)容來(lái)描繪三維效果，不能自動(dòng)生成三維透視圖。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的類型

第49頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一?三維動(dòng)畫雖也是由線條及圓弧等基本圖元組成，但是與二維動(dòng)畫相比，三維模型還增加了對(duì)于深度（遠(yuǎn)近）的自動(dòng)生成與表現(xiàn)手段，還具有真實(shí)的光照效果和材質(zhì)感，因而更接近人眼對(duì)實(shí)際物體的透視感覺，成為三維真實(shí)感動(dòng)畫。目前這種動(dòng)畫已成為廣泛應(yīng)用的媒體類型。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的類型

第50頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一例如：如下圖所示游標(biāo)卡尺分別是由二維和三維動(dòng)畫制作軟件制作的，其中，三維動(dòng)畫使用的軟件比較復(fù)雜，它可以根據(jù)制作者的要求自動(dòng)生成三維透視效果并且賦予材質(zhì)與光效（下圖），而二維動(dòng)畫要現(xiàn)實(shí)三維物體效果就必須由作者手工繪制（上圖），其三維視點(diǎn)并不是軟件自動(dòng)生成，且無(wú)法附加材質(zhì)與光效。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的類型

第51頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二維與三維立體畫面的區(qū)別第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的類型

第52頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.路徑動(dòng)畫、作用動(dòng)畫和變形動(dòng)畫從畫面形成的規(guī)則和形式看，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫可以分為路徑動(dòng)畫、作用動(dòng)畫和變形動(dòng)畫。

⑴路徑動(dòng)畫路徑動(dòng)畫是指讓每個(gè)對(duì)象根據(jù)指定路徑進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫，這類動(dòng)畫最適合于描述一個(gè)實(shí)體組合過程或分解過程，如演示或模擬某個(gè)復(fù)雜儀器是怎樣由各個(gè)部件對(duì)象組合而成的，或描述一個(gè)沿一定軌跡運(yùn)動(dòng)的物體等等。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的類型

第53頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一⑵作用動(dòng)畫在運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫中，物體的真實(shí)運(yùn)動(dòng)一般是由其物理力學(xué)規(guī)律來(lái)支配的。它能夠真實(shí)地按照力對(duì)物體的實(shí)際作用情況來(lái)描述物體運(yùn)動(dòng)的速度、加速度和運(yùn)動(dòng)軌跡，以及在各種場(chǎng)景下可以根據(jù)物理力學(xué)公式進(jìn)行描述和處理的其它作用現(xiàn)象。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的類型

第54頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一例如：如右圖所示，動(dòng)畫描述的是在重力作用下，兩個(gè)作自由落體和平拋運(yùn)動(dòng)的小球的運(yùn)動(dòng)過程。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的類型

根據(jù)力學(xué)公式處理的作用動(dòng)畫第55頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一⑶變形動(dòng)畫變形動(dòng)畫是將兩個(gè)對(duì)象聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化的一種動(dòng)畫形式，通過連續(xù)地在兩個(gè)對(duì)象之間彩色插值和路徑變換，可以將一個(gè)對(duì)象或場(chǎng)景漸變?yōu)榱硪粋€(gè)對(duì)象或場(chǎng)景。例如：如下圖所示，是將一個(gè)園形轉(zhuǎn)化為一個(gè)方形的動(dòng)畫過程。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的類型

第56頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一園形變形為一個(gè)方形的動(dòng)畫過程從人與動(dòng)畫播放的關(guān)系角度看，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫可以分為自動(dòng)連續(xù)播放動(dòng)畫與人機(jī)交互動(dòng)畫。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的類型

第57頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.二維動(dòng)畫的制作過程·關(guān)鍵幀（原畫）的產(chǎn)生關(guān)鍵幀以及背景畫面，可以用攝象機(jī)、掃描儀、數(shù)字化儀實(shí)現(xiàn)數(shù)字化輸入，再用電腦生產(chǎn)流水線后期制作。也可以用相應(yīng)軟件直接繪制。

·中間畫面的生成利用電腦對(duì)兩幅關(guān)鍵幀進(jìn)行插值計(jì)算，自動(dòng)生成中間畫面。

·分層制作合成對(duì)層的各種控制，如移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的制作

第58頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一?著色動(dòng)畫軟件一般都會(huì)提供許多繪畫顏料效果，如噴筆、調(diào)色板等，這也是很接近傳統(tǒng)的繪畫技術(shù)。

?預(yù)演在生成和制作特技效果之前，可以直接在電腦屏幕上演示一下草圖或原畫，檢查動(dòng)畫過程中的動(dòng)畫和時(shí)限以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行問題并進(jìn)行修改。

?生成由計(jì)算機(jī)自動(dòng)渲染生成出最后的可供播放或控制度動(dòng)畫成品。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的制作

第59頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.三維動(dòng)畫的制作過程?物體造型物體造型又稱幾何造型或建模，這是計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的基礎(chǔ)。動(dòng)畫軟件提供了豐富的基本物體和豐富的造型手段。

?材質(zhì)、紋理和的設(shè)置材質(zhì)、紋理的設(shè)置是模擬真實(shí)世界和生成特殊視覺效果的重要階段。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的制作

第60頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一?動(dòng)畫設(shè)置動(dòng)畫設(shè)置是指動(dòng)畫創(chuàng)作人員改變畫面的參數(shù)、指定一定的變化規(guī)律，使其按照創(chuàng)意的要求進(jìn)行變化。一般包括：關(guān)鍵幀動(dòng)畫、變形動(dòng)畫、過程動(dòng)畫、關(guān)節(jié)動(dòng)化和基于物理規(guī)律的動(dòng)畫等。

?場(chǎng)景繪制進(jìn)行場(chǎng)景環(huán)境的真實(shí)感創(chuàng)作，涉及到光照模型、霧效模型和背景處理等。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的制作

第61頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一?后期制作動(dòng)畫的后期制作包括圖象的編輯處理和配音、配樂等。

?動(dòng)畫輸出三維動(dòng)畫軟件一般提供三種動(dòng)畫輸出：動(dòng)畫文件的屏幕顯示、動(dòng)畫的膠片輸出和視頻輸出。第2章圖形與圖像

2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫

2.3.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的制作

第62頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.基于平面圖形圖象的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

?

UleadCOOL360UleadCOOL360是一個(gè)全景圖片生成器。所謂全景圖片就是將一系列的圖片拼接成為一張完整的全圖。

?

QuickTimeVR技術(shù)QTVR技