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多媒體技術(shù)第二章第二章第一頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日
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。
第二頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日
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(chēng)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)=黑色第三頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日第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)青白綠黃紅品紅第四頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日第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(chēng)為減色法混色模型,因?yàn)樯实娘@示不是直接來(lái)自于光線(xiàn)的色彩,而是光線(xiàn)被物體吸收掉一部分之后反射回來(lái)的剩余光線(xiàn)所產(chǎn)生的,光線(xiàn)都被吸收時(shí)成為黑色,當(dāng)光線(xiàn)都被反射時(shí)成為白色。相減混色
藍(lán)青黑綠黃紅品紅第五頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日第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)第六頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日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(chēng)為色調(diào);S表示顏色的深淺程度,稱(chēng)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
第七頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日1.分辨率分辨率是一個(gè)統(tǒng)稱(chēng),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
第八頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日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
第九頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日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
第十頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日3.文件的大小圖形與圖像文件的大小(也稱(chēng)數(shù)據(jù)量)是指在磁盤(pán)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
第十一頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日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(chēng)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(chēng)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
第十二頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日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(guò)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(chēng)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
第十三頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日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(guò)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(lèi)型
二值(黑白)位圖點(diǎn)陣圖像
第十四頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日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(lèi)型
矢量圖第十五頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日2.圖形與圖像的區(qū)別與聯(lián)系
一般來(lái)說(shuō),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(huà)面元素主要是點(diǎn)、線(xiàn)、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(lèi)型
第十六頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日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(shuō)圖形與圖像的獲取過(guò)程就是圖形與圖像的數(shù)字化過(guò)程。下圖所示的就是圖像數(shù)字化的過(guò)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
第十七頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日?qǐng)D像數(shù)字化過(guò)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)字化圖像第十八頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日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
第十九頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日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
第二十頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日1.靜態(tài)圖形與圖像常見(jiàn)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)
第二十一頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日2.動(dòng)態(tài)圖形與圖像常見(jiàn)文件存儲(chǔ)格式⑴主要?jiǎng)赢?huà)文件格式FLIC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)
第二十二頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日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)
第二十三頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日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??梢酝ㄟ^(guò)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
第二十四頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日光柵顯示原理第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)第二十五頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日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
第二十六頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日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(xiàn)和曲面擬合;建?;蛟煨停浑[線(xiàn)、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(huà)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
第二十七頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日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(xiàn)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
第二十八頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日?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(huà)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(wèn)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
第二十九頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日?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
第三十頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日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(lèi)、背景、圖像傳感器、感覺(jué)觀點(diǎn)(viewpointofthesensor),所有這些決定了識(shí)別問(wèn)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
第三十一頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日數(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第三十二頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日?qǐng)D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第三十三頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日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(guò)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
第三十四頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日具體識(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)別步驟第三十五頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日1.動(dòng)態(tài)圖形與圖像的視覺(jué)原理人眼具有“視覺(jué)暫留”的時(shí)間特性,就是說(shuō)人眼對(duì)光像的主觀亮度感覺(jué)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(jué)對(duì)這個(gè)光像亮度與顏色的主觀感覺(jué)在△t(大約1/20-1/10)秒之內(nèi)不會(huì)完全消失,主觀感覺(jué)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(jué)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(huà)
2.3.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的原理
第三十六頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日視覺(jué)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(huà)
2.3.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的原理
第三十七頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日2.動(dòng)畫(huà)與視頻動(dòng)態(tài)圖形與圖像序列根據(jù)每一幀畫(huà)面的產(chǎn)生形式,又分為兩種不同的類(lèi)別。動(dòng)畫(huà):當(dāng)每一幀畫(huà)面是人工或計(jì)算機(jī)生成的畫(huà)面時(shí),稱(chēng)為動(dòng)畫(huà);視頻:當(dāng)每一幀畫(huà)面為實(shí)時(shí)獲取的自然景物圖時(shí),稱(chēng)為動(dòng)態(tài)影象視頻,簡(jiǎn)稱(chēng)視頻。第2章圖形與圖像
2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)
2.3.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的原理
第三十八頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日3.計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)原理計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)(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(huà)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(huà)面。第2章圖形與圖像
2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)
2.3.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的原理
第三十九頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日?運(yùn)動(dòng)是動(dòng)畫(huà)的要素計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)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(huà)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(huà)
2.3.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的原理
第四十頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日馬跑的多幀畫(huà)面第2章圖形與圖像
2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)
2.3.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的原理
第四十一頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日?計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)具有以下特點(diǎn):⑴動(dòng)畫(huà)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(guò)程”,這也使得該類(lèi)媒體具有了更加豐富的信息內(nèi)涵。⑵動(dòng)畫(huà)具時(shí)基媒體的實(shí)時(shí)性,亦即畫(huà)面內(nèi)容是時(shí)間的函數(shù)。改變播放頻率(每秒畫(huà)面刷新率)就可以改變動(dòng)畫(huà)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(huà)
2.3.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的原理
第四十二頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日⑶無(wú)論是實(shí)時(shí)變換生成并演播的動(dòng)畫(huà)、還是三維真實(shí)感動(dòng)畫(huà),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(huà)
2.3.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的原理
第四十三頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的類(lèi)型可以從多方面進(jìn)行判別。1.實(shí)時(shí)生成動(dòng)畫(huà)與幀動(dòng)畫(huà)從動(dòng)畫(huà)的生成機(jī)制看可以分為兩種動(dòng)畫(huà),一種叫作實(shí)時(shí)生成動(dòng)畫(huà),另一種叫作幀動(dòng)畫(huà)。第2章圖形與圖像
2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)
2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的類(lèi)型
第四十四頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日?實(shí)時(shí)生成動(dòng)畫(huà)是一種矢量型的動(dòng)畫(huà),它由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)生成并演播。在制作過(guò)程中,它對(duì)畫(huà)面中的每一個(gè)活動(dòng)的對(duì)像(也稱(chēng)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(huà)面,從而實(shí)時(shí)生成視覺(jué)動(dòng)畫(huà)。第2章圖形與圖像
2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)
2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的類(lèi)型
第四十五頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日例如:如下圖所示,就是一個(gè)實(shí)時(shí)生成的電腦動(dòng)畫(huà),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(huà)
2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的類(lèi)型
第四十六頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日實(shí)時(shí)生成動(dòng)畫(huà)第2章圖形與圖像
2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)
2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的類(lèi)型
第四十七頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日?幀動(dòng)畫(huà)是一幅幅連續(xù)的畫(huà)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(huà)的基本方法。一些動(dòng)畫(huà)特別是三維真實(shí)感動(dòng)畫(huà)由于計(jì)算量太大,只能先生成連續(xù)的幀圖形畫(huà)面序列。這類(lèi)動(dòng)畫(huà)有明顯的生成和播放的不同過(guò)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(huà)
2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的類(lèi)型
第四十八頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日2.二維動(dòng)畫(huà)與三維動(dòng)畫(huà)從畫(huà)面對(duì)象的透視效果看,可以分為二維動(dòng)畫(huà)和三維動(dòng)畫(huà)。?二維動(dòng)畫(huà)畫(huà)面構(gòu)圖比較簡(jiǎn)單,它通常是由線(xiàn)條、圓弧及樣條曲線(xiàn)等基本圖元構(gòu)成,色彩使用大面積著色。二維動(dòng)畫(huà)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(huà)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(huà)
2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的類(lèi)型
第四十九頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日?三維動(dòng)畫(huà)雖也是由線(xiàn)條及圓弧等基本圖元組成,但是與二維動(dòng)畫(huà)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(jué),成為三維真實(shí)感動(dòng)畫(huà)。目前這種動(dòng)畫(huà)已成為廣泛應(yīng)用的媒體類(lèi)型。第2章圖形與圖像
2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)
2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的類(lèi)型
第五十頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日例如:如下圖所示游標(biāo)卡尺分別是由二維和三維動(dòng)畫(huà)制作軟件制作的,其中,三維動(dòng)畫(huà)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(huà)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(huà)
2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的類(lèi)型
第五十一頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日二維與三維立體畫(huà)面的區(qū)別第2章圖形與圖像
2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)
2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的類(lèi)型
第五十二頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日3.路徑動(dòng)畫(huà)、作用動(dòng)畫(huà)和變形動(dòng)畫(huà)從畫(huà)面形成的規(guī)則和形式看,計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)可以分為路徑動(dòng)畫(huà)、作用動(dòng)畫(huà)和變形動(dòng)畫(huà)。
⑴路徑動(dòng)畫(huà)路徑動(dòng)畫(huà)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(huà),這類(lèi)動(dòng)畫(huà)最適合于描述一個(gè)實(shí)體組合過(guò)程或分解過(guò)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(huà)
2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的類(lèi)型
第五十三頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日⑵作用動(dòng)畫(huà)在運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫(huà)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(huà)
2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的類(lèi)型
第五十四頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日例如:如右圖所示,動(dòng)畫(huà)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(guò)程。第2章圖形與圖像
2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)
2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的類(lèi)型
根據(jù)力學(xué)公式處理的作用動(dòng)畫(huà)第五十五頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日⑶變形動(dòng)畫(huà)變形動(dòng)畫(huà)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(huà)形式,通過(guò)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(huà)過(guò)程。第2章圖形與圖像
2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)
2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的類(lèi)型
第五十六頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日?qǐng)@形變形為一個(gè)方形的動(dòng)畫(huà)過(guò)程從人與動(dòng)畫(huà)播放的關(guān)系角度看,計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)可以分為自動(dòng)連續(xù)播放動(dòng)畫(huà)與人機(jī)交互動(dòng)畫(huà)。第2章圖形與圖像
2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)
2.3.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的類(lèi)型
第五十七頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日1.二維動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程·關(guān)鍵幀(原畫(huà))的產(chǎn)生關(guān)鍵幀以及背景畫(huà)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(xiàn)后期制作。也可以用相應(yīng)軟件直接繪制。
·中間畫(huà)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(huà)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(huà)
2.3.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的制作
第五十八頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日?著色動(dòng)畫(huà)軟件一般都會(huì)提供許多繪畫(huà)顏料效果,如噴筆、調(diào)色板等,這也是很接近傳統(tǒng)的繪畫(huà)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(huà),檢查動(dòng)畫(huà)過(guò)程中的動(dòng)畫(huà)和時(shí)限以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行問(wèn)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(huà)成品。第2章圖形與圖像
2.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)
2.3.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的制作
第五十九頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日2.三維動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程?物體造型物體造型又稱(chēng)幾何造型或建模,這是計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的基礎(chǔ)。動(dòng)畫(huà)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(jué)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(huà)
2.3.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的制作
第六十頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日?動(dòng)畫(huà)設(shè)置動(dòng)畫(huà)設(shè)置是指動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作人員改變畫(huà)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(huà)、變形動(dòng)畫(huà)、過(guò)程動(dòng)畫(huà)、關(guān)節(jié)動(dòng)化和基于物理規(guī)律的動(dòng)畫(huà)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(huà)
2.3.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的制作
第六十一頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日?后期制作動(dòng)畫(huà)的后期制作包括圖象的編輯處理和配音、配樂(lè)等。
?動(dòng)畫(huà)輸出三維動(dòng)畫(huà)軟件一般提供三種動(dòng)畫(huà)輸出:動(dòng)畫(huà)文件的屏幕顯示、動(dòng)畫(huà)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(huà)
2.3.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的制作
第六十二頁(yè),共六十八頁(yè),編輯于2023年,星期日1.基于平面圖形圖象的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
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