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[理學(xué)]大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課件第9章-wenkub.com

2024-10-31 22:38 本頁面
   

【正文】 4)分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng) 分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是利用遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò),將異地的不同用戶聯(lián)結(jié)起來,多個(gè)用戶通過網(wǎng)絡(luò)同時(shí)參加一個(gè)虛擬空間,共同體驗(yàn)虛擬經(jīng)歷,對(duì)同一虛擬世界進(jìn)行觀察和操作,達(dá)到協(xié)同工作的目的,從而將虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用提升到了一個(gè)更高的境界。 2)沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng) 沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是一種高級(jí)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),它提供一個(gè)完全沉浸的體驗(yàn),使用戶有一種置身于虛擬環(huán)境之中的感覺。 目 錄 上一頁 下一頁 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 80 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的分類 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)就是要利用各種先進(jìn)的硬件技術(shù)與軟件工具,設(shè)計(jì)出合理的硬件、軟件及交互手段,使參與者能交互式地觀察與操縱系統(tǒng)生成的虛擬世界。通過參與者與仿真環(huán)境的相互作用,并借助人本身對(duì)所接觸事物的感知和認(rèn)知能力,幫助啟發(fā)參與者的思維,以全方位地獲取虛擬環(huán)境所蘊(yùn)涵的各種空間信息和邏輯信息。 目 錄 上一頁 下一頁 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 77 虛擬現(xiàn)實(shí) 1. 虛擬現(xiàn)實(shí)的概念 2. 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主要特征 3. 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的分類 4. 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的組成 5. 分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用 目 錄 上一頁 下一頁 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 78 虛擬現(xiàn)實(shí)的概念 虛擬現(xiàn)實(shí)( VR, Virtual Reality)技術(shù)也稱虛擬靈境或人工環(huán)境,是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 目 錄 上一頁 下一頁 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 76 ( 3) ASF格式: ASF (Advanced Streaming Format高級(jí)流格式 )是微軟為了和現(xiàn)在的 Real Player競爭而發(fā)展出來的一種可以直接在網(wǎng)上觀看視頻節(jié)目的文件壓縮格式。 目 錄 上一頁 下一頁 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 75 2)網(wǎng)絡(luò)視頻格式 ( 1) RM格式:它是 Real Networks公司所制定的音頻 /視頻壓縮規(guī)范 Real Media中的一種, Real Player能利用 Inter資源對(duì)這些符合 Real Media技術(shù)規(guī)范的音頻 /視頻進(jìn)行實(shí)況轉(zhuǎn)播。 MPEG壓縮標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像而設(shè)計(jì)的,其基本方法是:在單位時(shí)間內(nèi)采集并保存第一幀信息,然后只存儲(chǔ)其余幀相對(duì)第一幀發(fā)生變化的部分,從而達(dá)到壓縮的目的。 目 錄 上一頁 下一頁 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 73 視頻文件的格式 視頻格式可以分為適合本地播放的本地影像視頻和適合在網(wǎng)絡(luò)中播放的網(wǎng)絡(luò)流媒體影像視頻兩大類。它不會(huì)因復(fù)制、傳輸和存儲(chǔ)而產(chǎn)生圖像質(zhì)量的退化,從而能夠準(zhǔn)確地再現(xiàn)視頻圖像。數(shù)字視頻的主要優(yōu)點(diǎn)如下: 目 錄 上一頁 下一頁 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 71 1)便于處理 模擬視頻只能簡單地調(diào)整亮度、對(duì)比度和顏色等,因此限制了處理手段和應(yīng)用范圍。 目 錄 上一頁 下一頁 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 70 視頻的數(shù)字化 模擬視頻數(shù)據(jù)流進(jìn)入計(jì)算機(jī)時(shí),每幀畫面均應(yīng)對(duì)每一像素進(jìn)行采樣,并按顏色或灰度量化,故每幀畫面均形成一幅數(shù)字圖像。視頻信息帶有同期音頻,畫面信息量大,表現(xiàn)的場景復(fù)雜,常采用專門的軟件對(duì)其進(jìn)行加工、修改。在壓縮位圖數(shù)據(jù)時(shí),它采用了頗受好評(píng)的 LZ77算法的一個(gè)變種。換句話說,就是可以用最少的磁盤空間得到較好的圖像質(zhì)量。它主要是用來交換圖片的,為網(wǎng)絡(luò)傳輸和 BBS用戶使用圖像文件提供方便。 1) BMP格式。 6)動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)( MPEG4/) MPEG4是 ISO為傳輸碼率低于 64 Kb/s的實(shí)時(shí)圖像設(shè)計(jì)的。它可以直接對(duì)隔行掃描視頻信號(hào)進(jìn)行處理;空間分辨率、時(shí)間分辨率和信噪比可分級(jí),以適應(yīng)不同用途的解碼要求;輸出碼流速率可以是恒定的也可以是變化的,以適應(yīng)同步和異步傳輸。它的原理框架奠定了以后 MPEG標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。 JPEG 2021是一個(gè)新標(biāo)準(zhǔn),不僅提高了對(duì)圖像的壓縮質(zhì)量,還可根據(jù)圖像質(zhì)量、視覺感受和分辨率進(jìn)行漸進(jìn)傳輸。 2)靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)( JPEG/JPEG 2021) 為了壓縮連續(xù)色調(diào)(即灰度級(jí)或彩色)的靜止圖像,聯(lián)合圖片專家組( Joint Photographic Expert Group,簡稱 JPEG, 1986年成立)于 1991年 3月提出了 ISO/IEC l0918號(hào)建議草案《連續(xù)色調(diào)靜止圖像的數(shù)字壓縮編碼》( Digital Compression and Coding of Continuoustone Still Images), 1992年正式通過。因此對(duì)圖像文件進(jìn)行壓縮處理,從而減少圖像文件所占用的存儲(chǔ)空間是非常必要的。顏色深度值越大,顯示的圖像色彩越豐富,畫面越自然、逼真,但數(shù)據(jù)量也隨之激增。 目 錄 上一頁 下一頁 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 61 ( 3)像素分辨率。在同樣大小的顯示器屏幕上,顯示分辨率越高,像素的密度越大,顯示圖像越精細(xì),但是屏幕上的文字越小。 ( 1)顯示分辨率。通常將實(shí)現(xiàn)量化的過程稱為模數(shù)變換;相反,把數(shù)字信號(hào)恢復(fù)到模擬信號(hào)的過程稱為數(shù)模變換,它們分別由 A/D和 D/A變換器實(shí)現(xiàn)。每個(gè)網(wǎng)格用一個(gè)亮度值表示,這樣一幅圖像就要用 m n個(gè)亮度值表示,這個(gè)過程稱為采樣。自然景物成像后的圖像無論以何種記錄介質(zhì)保存都是連續(xù)的??梢园岩环粓D圖像理解為一個(gè)矩形,矩形中的任一元素都對(duì)應(yīng)圖像上的一個(gè)點(diǎn),在計(jì)算機(jī)中對(duì)應(yīng)于該點(diǎn)的值為它的灰度或顏色等級(jí)。 圖形又稱矢量圖形或幾何圖形,它是用一組指令來描述的,這些指令給出構(gòu)成該畫面的所有直線、曲線、矩形、橢圓等的形狀、位置、顏色等各種屬性和參數(shù)。同時(shí),現(xiàn)在的大多數(shù) MP3播放器都支持 WMA文件。 .cda文件只是一個(gè)索引信息,并不是真正的包含聲音信息,所以在計(jì)算機(jī)上看到的 .cda文件都是 44B。因此,一張可存儲(chǔ) 15首歌曲的普通 CD光盤,如果采用 MP3文件格式,即可存儲(chǔ)超過 160首 CD音質(zhì)的 MP3歌曲。由于沒有采用壓縮算法,因此無論進(jìn)行多少次修改和剪輯都不會(huì)產(chǎn)生失真,而且處理速度也相對(duì)較快。 3)編碼 把數(shù)字化聲音信息按一定數(shù)據(jù)格式表示。 2)量化 把采樣得到的信號(hào)幅度的樣本值從模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。 目 錄 上一頁 下一頁 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 52 1)采樣 以固定的時(shí)間間隔(采樣周期)抽取模擬信號(hào)的幅度值。一般而言,聲源的頻帶越寬,表現(xiàn)力越好,層次越豐富。 聲波是隨時(shí)間連續(xù)變化的模擬量,它有以下三個(gè)重要指標(biāo): 1)振幅 聲波的振幅通常是指音量,它是聲波波形的高低幅度,表示聲音信號(hào)的強(qiáng)弱程度。可視電話、電視會(huì)議中的聲音更為重要。 目 錄 上一頁 下一頁 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 49 音頻信息處理 多媒體技術(shù)的特點(diǎn)是交互式地綜合處理聲音、文字和圖像等多種信息。在發(fā)展集中式的海量存儲(chǔ)技術(shù)的同時(shí),也在向分布存儲(chǔ)、并行訪問的方向發(fā)展。 目 錄 上一頁 下一頁 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 46 多媒體技術(shù) 多媒體技術(shù)研究的主要方向 音頻信息處理 圖像信息處理 視頻處理 虛擬現(xiàn)實(shí) 流媒體 目 錄 上一頁 下一頁 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 47 多媒體技術(shù)研究的主要方向 多媒體涉及的技術(shù)范圍很廣,是多種學(xué)科和多種技術(shù)交叉的領(lǐng)域。多媒體創(chuàng)作工具大都提供文本及圖形的編輯功能,但對(duì)復(fù)雜的媒體對(duì)象,如聲音、動(dòng)畫以及視頻影像等的創(chuàng)建和編輯,還需借助多媒體素材編輯類工具軟件。 ① 多媒體素材制作工具: 多媒體素材制作工具及多媒體庫函數(shù)為多媒體應(yīng)用程序進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的軟件,主要是多媒體數(shù)據(jù)采集軟件,作為開發(fā)環(huán)境的工具庫,供開發(fā)者調(diào)用。接口程序是高層軟件與驅(qū)動(dòng)程序之間的接口軟件,為高層軟件建立虛擬設(shè)備。 目 錄 上一頁 下一頁 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 42 1)多媒體系統(tǒng)軟件 多媒體系統(tǒng)軟件除了具有一般系統(tǒng)軟件的特點(diǎn)外,還要反映多媒體技術(shù)的特點(diǎn),如數(shù)據(jù)壓縮、媒體硬件接口的驅(qū)動(dòng)、新型交互方式等。 DVDRAM也采用相變技術(shù)來擦寫信息,可重復(fù)擦寫十萬次以上。對(duì)于 CDR/RW盤片的支持則要看使用的 DVDROM驅(qū)動(dòng)器是否支持。根據(jù)不同的讀/寫操作性質(zhì)可分為 DVDROM驅(qū)動(dòng)器、 DVDR驅(qū)動(dòng)器、DVDRW驅(qū)動(dòng)器和 DVDRAM驅(qū)動(dòng)器。 與 CD— ROM相比, DVD使用波長更短的紅色激光,可讀取更小的凹坑和更密的光道。 目 錄 上一頁 下一頁 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 38 2) DVD光盤及其驅(qū)動(dòng)器 ( 1) DVD光盤: CDROM在多媒體的發(fā)展史上起了相當(dāng)重要的作用,在網(wǎng)絡(luò)還不發(fā)達(dá)的國家里 CD是發(fā)行多媒體節(jié)目的主要手段。它像硬盤一樣可讀/寫,利用浮動(dòng)磁光頭在磁光盤上進(jìn)行磁場調(diào)制,可進(jìn)行高速重寫磁光記錄。 WORM光盤引入了 DOS文件分配表的概念,在光盤的根目錄下面是用戶定義的邏輯目錄,邏輯目錄對(duì)應(yīng)文件管理區(qū),其他各個(gè)文件目錄項(xiàng)可以相應(yīng)地浮動(dòng)從而對(duì)應(yīng)光盤的一切數(shù)據(jù)區(qū),使得邏輯目錄的轉(zhuǎn)換同磁盤上目錄轉(zhuǎn)換一樣方便。光盤是由母盤壓模制成的,一旦復(fù)制成型則永久不變,用戶只能讀出信息,其信息存放標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù) ISO 9660的黃皮書定義的。一般用戶容量比格式化容量小,因?yàn)楣獗P還要存儲(chǔ)有關(guān)控制、校驗(yàn)等信息。 由于分布在盤面的凹坑是機(jī)械性的,不像磁盤那樣會(huì)受磁場的影響而丟失數(shù)據(jù)信息,因此,它具有保存數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠、不易丟失、信息保存持久、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 現(xiàn)在常用的 CDROM光盤物理上共有三層結(jié)構(gòu),基體層是聚碳酸酯硬塑料,約 mm厚;在基體上覆蓋了一層極薄的鋁箔,稱為反射層,它是光盤的信息載體,所有數(shù)據(jù)均刻在這一層上;在上面覆蓋了一層保護(hù)膜,以保護(hù)反射層免受損傷。 目 錄 上一頁 下一頁 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 34 ( 1) CDROM光盤: CDROM光盤簡稱光盤,利用光存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀/寫操作。 RCA線纜包含了三個(gè)接頭,其中紅色代表右邊的音頻線路,白色代表左邊的音頻線路,黃色代表視頻線路,兩端的外觀相同。 目 錄 上一頁 下一頁 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 32 使用攝像機(jī)與計(jì)算機(jī)相連的 1394數(shù)據(jù)傳輸電纜線(亦稱為Firewire纜線或 iLink,如圖 93左圖所示),一端連接計(jì)算機(jī)上的IEEE 1394卡上的接口,另一端接在數(shù)碼攝像機(jī)的 DV In/Out接口,然后打開 DV的電源并把 DV調(diào)到 VCR狀態(tài),操作系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別DV設(shè)備。 圖 92 數(shù)碼相機(jī)連結(jié)到計(jì)算機(jī) 目 錄 上一頁 下一頁 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 31 2)數(shù)碼攝像機(jī)( DV) 數(shù)碼攝像機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)態(tài)拍攝效果好,電池容量大, DV帶也可以支持長時(shí)間拍攝,拍、采、編、播自成一體,相應(yīng)的軟、硬件支持也十分成熟。 目 錄 上一頁 下一頁 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 30 ( 3)數(shù)碼照片輸入計(jì)算機(jī)。若相機(jī)提供 TV接口,可在電視機(jī)上觀看照片。目前幾乎所有的數(shù)碼相機(jī)的顏色深度都達(dá)到了 24位,可以生成真彩色的圖像。 ① 分辨率: 分辨率是數(shù)碼相機(jī)最重要的性能指標(biāo)。使用數(shù)碼照相機(jī)拍照時(shí),圖像被分成紅、綠、藍(lán)三種光線投影在電耦合器件上, CCD把光線轉(zhuǎn)換成電荷,其強(qiáng)度與被攝物反射的光線強(qiáng)度有關(guān), CCD
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