数字媒体导论知识点总结

数字媒体导论知识点总结



第一章艺术家和计算机


区别商业计算机和图形设计计算机的是组建质量。
艺术家对图形设计计算机的需求：
1. 显示器：采用高清晰度的大屏幕显示器，或者两个显示器，一个用来显示工具 一个用来显示图像。
2. CPU：需要最强大快速的处理器，处理器的速度以兆赫兹（MHz）和千兆赫（GHz）计。
3. RAM：内存：随机存取存器，可以处理过程比较复杂的程序和信息，需要尽可能多的内存以避免：反应迟缓甚至系统崩溃。
4. 显卡：需要最大显存和最快处理速度的显卡，将CPU生成的数字信息转换成显示器可以显示的格式。
5. 声卡：将输入转换成扬声器可以识别的模拟信号格式
6. 键盘鼠标：输入信息的工具
7. 数字板，数码照相机，数字摄像机。
8. 扫描仪：用于素材的数字化
9. 硬盘：是计算机的永久存储器。单位：字节 十亿字节（GB）

软件


软件的作用：使计算机运转
最重要的软件：操作系统
常见操作系统：Windows Linux Mac
插图软件（illustration）是第一个数字艺术软件
动画技术通过2-D动画软件实现了流水线作业
泥偶动画技术现在已经转变为独特的3-D建模和动画技术

多媒体团队
需要至少包括3-5个人员：项目指导者 技术专家 技术撰写员 艺术家/设计师 其他方面专家
项目指导者：导演 制片人 明确规划任务目标 清楚人员强项弱项 建立协作和支持的环境 隔离创作性思考 负责产品完成目标 最大挑战是调动团队的积极性
技术专家：拥有计算机科学或信息技术背景
技术撰写员：负责开发多媒体的说明和手稿 确保组员可以理解
艺术家：负责所有可视内容
其他：视频制作者 声音制作者 界面设计专家等


第二章 计算机的发展史



算盘：第一代计算器 300-500年前中国和巴比伦
齿轮式加法器：17世纪40年代 发过
提花织机：1801 法国
穿孔卡片这种是非系统是所有计算机的基本语言
拆分机和解析机：1833英国 发明人：Babbage拆分机：能够进行机械化的，无差错的数字统计计算
解析机：有蒸汽机提供动力，用来执行多种计算 但未能实现
预告了当今计算机的大量概念基础，创建了存储器 程序等现代计算机理念
Babbage使用穿孔卡向解析机传送指令的概念成为计算机的一个关键因素
Lovelace是第一位女性程序师
人口普查和Hollerith机械：
人口普查对计算处理的需求，使得美国最终成为大型计算机的世界领导者
Hollerith设计的穿孔卡系统是一个重大的科技成果
IBM：
1896 由Hollerith创建制表公司（IBM）前身
1924 由Watson重命名为IBM

第一代真正的计算机

第

一个可编程计算机：Turing设计的colossus 创建并运用了并行处理的理念
大型计算机开发史的重要里程碑：Mark 1 开启了美国大型计算机时代
自动程序控制机器Mark1是第一台真正的自动机械
第一个发现bug的人是使用Mark1的Grace Hopper
在电子数字积分计算机(ENIAC，1945)（比Mark1更快 但失败了）的基础上改进发明了电子数据计算机EDVAC
EVDAC完成了第一次计算机硬件小型化（更小 更快 的创新口号），其表明了存储程序概念成为未来计算机的基础，
CPU第一次被发明也是EVDAC的重大意义
J．Presper Eckert和John Mauchly1946年发明了通用自动计算机UNIVAC 体积是老式计算机的1/5
IBM700系列是第一次利用标准化组件设计的计算机
1957年 John Backus在IBM开发了第一个独立于硬件的程序设计语言FORTEAN
1959年 Grace Hopper开发了COBOL语言作为通用语言 打开了通向未来的语言大门

晶体管 硅 和软件



1947年贝尔实验室发明了第一代晶体管（半导体） 索尼成为晶体管消费品的领军者
斯坦福大学的实验室设计了新一代晶体管，引导了下一代计算机，并产生了这个区域的绰号“硅谷”
1968年Robert Noyce和Gordon Moore和Andre Grove创立了Inter
Inter的工程师Ted Hoff创建了第一个微处理器Inter4004里程碑 意义是终结了大型主机时代

个人计算机



1974年Inter8080芯片问世和《大众电子》杂志出版的一篇文章的发表开启了下一个计算机时代：小型计算机时代
1975年比尔盖茨和 Paul Allen编写了程序设计语言BASIC创办了微软公司
史蒂夫维兹尼克和史蒂夫乔布斯发明了Apple1
1977年Apple 2真正开启了微机革命 第一个发明了软盘驱动器 第一次出现电脑游戏
第一个电子制表预算程序 意义：将微型机的市场从爱好者的范围转移到商业世界。
1981年IBM开发了个人计算机PC（CPU 是Inter8080），对PC工业产生和发展有着深远的影响
微软开发了基于pc平台的PC-DOS操作系统
1984年 Michael Dell采取了邮购计算机的新方法
20世纪80年代早期艺术家就开始使用计算机所为新媒体来进行研究。

Apple Macintosh（Mac） 的操作系统和所有软件都是图像显示 并与微软合作开发了第一个图像显示的文字处理程序word
Mac第一个 “用户友好的界面”
Mac的出现加强了PC和Apple计算机的区别
1981年后比尔盖茨发明了windows系统
1900年windows3.0发布并作为所有PC软件的设计标准
微软开发了office套件
1993年 第一代Pentium（即586）芯片问世


互联网的诞生



20世纪60年代AEPANET诞生
1969年美国国防部开始使用Internet
1989年欧洲原子能研究机构开发了www的Internet技术
20世纪90年代email成为第一个流行的Internet应

用程序
1992年Berners-Lee设计了第一个WWW浏览器Mosaic
1993年伊利诺斯大学的学生在Marc Andreessen的领导下设计了第一个真正的网络浏览器Mosaic
网络浏览的特性：
1. 它是交互作用，并且使用超文本和多媒体
2. 网络信息是动态的并且可以搜索。
3. 网络是一个独立的平台。
HTML是通用的网络程序语言
Lovelace夫人第一个察觉到艺术家可能将这种通用计算器作为进行创作的新媒体。
第三章 机箱内部


引言


计算机将信息从一种媒体格式转化成另一种格式—即从模拟转化到数字
机箱


机箱包括：主板，中央处理器（CPU），长期存储的硬盘，随机储存器RAM，显卡和声卡，CD-ROW或DVD—ROW，软盘，电源
主板


主板或最初的电路板是计算机的神经中枢，在主板上的这些芯片中，最重要的是CPU和计算机内存。
中央处理器


CPU工作过程分为四步：1.获取指令2.对指令译码，3.执行指令4.将结果写入内存RAM
CPU根据系统时钟来调整计算机的操作
CPU的速度通常是以兆赫(MHz)来衡量的 1GHz等于1000MHz 赫兹值是判断处理器速度的重要指标。
越来越小的尺寸将使处理器由更快的速度和降温，这是CPU的发展趋势。
系统芯片集是决定主板功能的重要部分。

主板上的存储器


Rom存储器


存储器分为只读存储器ROM和电子可擦除存储器EEPROM
RAM存储器


RAM是随机储存器，是大多数用户的选择。区别于ROM，RAM可以进行读写操作。
RAM技术的发展：RAM——动态随机存储器DRAM——单边直线内存模块SIMM——双重内嵌式内存模块DIMM
总线


总线本质上是一系列用于连接计算机组件并在CPU和外设之间传输数据的路径。
总线的技术发展：ISA——NUBUS——AGP——通用串行总线USB（PC）——小型计算机系统接口SCSI（MAC）
总线端口：
端口是允许将外设插入到计算机上的插口。
永久性存储器


软盘驱动器


20世纪70年代IBM推出第一个8英寸磁盘
硬盘驱动器


1956年IBM发明了第一个计算机磁盘存储系统，称为计算和控制的随机存储方法RAMAC
与软盘一样，硬盘也在一系列的磁道和扇区内存储信息。与软盘不同的是。他们能够在一连串堆积在一起并同步旋转的磁盘上存储信息。
硬盘转速越快它获取数据的速度就越快。
硬盘存储容量的快速增长对于数字艺术来说是一个必需且重要的发展。
光盘驱动器


光驱CD—ROM取代了软盘用于程序安装。
不同于软盘，光盘使用了同等大小的扇区，从中心向外螺旋展开，数据存储在光盘的凹坑和平面上，平面表示1，凹坑表示0.
可记录光盘驱动器CD-R允许将记录写入到可记录的空CD-R介质。
可重写光盘驱动器CD-RW与CD-R非常相似，但

允许改写磁盘内容，但需要专用设备读取。
所以设计师常选用可以在D-ROW中读取的CD-R，用较少的时间存储大量的信息。
数字化视频光盘


数字化视频关盘DVD与CD的异同点：
同：都是激光读取，数据轨迹从第一层内部螺旋向外发散
不同：DVD存储量更大，数据轨迹同侧第二层开始螺旋向内，DVD驱动器兼容老式CD 而CD不兼容DVD
首次利用DVD存储容量大幅增加的主要应用是大型数字电影。
可移动磁盘


可移动磁盘是比标准软盘容量大得多的可移动媒体的磁盘系统。
便携式媒体很方便的将大量文件从一台计算机移动到另一台计算机，随着文件的增大，便携式硬盘容量还在继续增加以满足图形职业者的需要。
视频设备


显示适配器


所有传送到显示器的信息都被分解为像素pixel，即屏幕上的每个光点，显卡以及他们显示颜色的能力与组成每个像素使用多上位的信息直接相关。每个像素的位数越多，可以存储的颜色和阴影的数据就越大，这称为色深color depth。
今天的显卡可以更精确的称为图形加速卡。
显示器


大多数艺术家认为至少需要19寸显示器
屏幕分辨率


屏幕的分辨率对于舒适的作业环境非常重要，屏幕分辨率过低看上去会有些粗糙失真，而过高和导致屏幕上的东西太小而不舒适
常用分辨率和屏幕大小尺寸：14寸 640*480 15寸800*600 17寸1024*768 19寸1280*1024
液晶显示器


液晶显示器LCD实际上是由两片玻璃或者类似材料之间的液晶组成。
LCD的发展：无源矩阵LCD——有源矩阵LCD
键盘，鼠标和写字板


键盘


键盘来源于打字机
鼠标


计算机鼠标是直观的定点设备，通过它可以再计算机屏幕是哪个移动指针。
图像写字板


使用带有图像编辑或绘图软件的图形数字版可能是再计算机上直接绘图的最佳方式。
扫描仪概诉


扫描仪在将照片和图画等平面技术转化为数字信息过程中发挥了重要作用。
扫描仪根据质量和成本可分为：圆筒扫描仪，平台式扫描仪，专用扫描仪（幻灯片扫描仪）
扫描因素：
扫描分辨率：是扫描时每英寸的采样点数。这与扫描仪内包含的CCD数目和密度直接相关。这个数目决定了扫描仪真正的光学分辨率。
在选择扫描仪时要注意不能忽视软件的重要性

数码相机



数码相机分为两种：一种实际上附属在传统专业照相机上，也可以使用胶片
另一种是真正结合了数字化的无胶片照相机。

与扫描仪一样，数码相机使用一排CCD设备将图像数字化

语音


对于数字艺术家来说，语音是大多数多媒体产品的组成部分。
语音本质上是模拟信号，也就是声波。
声音采样是声

波的快照，声波的图像越清晰，数字化声音的质量越高
数字声音记录的质量越高，储存信息所需的容量就越大。
早期声卡使用调频FM合成来产生声音。
20世纪80年代MIDI作为电子音乐合成标准，用于数字化录音和播放设备编译数据，将声音组织成16族，每族有8种变调。


操作系统


Macintosh


数字图像应用程序对于计算机的选择是单一的。
Apple与计算机图像世界建立了传统的联系，
Mac OS8的出现实现了真正意义的多任务处理（同时运行多个程序）
OSX系统提基于Unix和Linux设计提供了较高的稳定性，并且更容易进行第三方开发。
个人计算机PC


微软操作系统的发展：MS-DOS——windows3.1——windows95（16位编码和32位组合）——windows98/2000（数字艺术家基本都选择了这种操作系统）——windows XP以及XP的64位版本

Unix


1969年Unix由AT&T实验室开发成功，它是对早期操作系统的改进。
20世纪70年代末80年代初Unix流行
Unix的主要功能是它的多任务处理功能和可移植性。并向下兼容（可以更新为更高版本）
Linux


1991年10月 Torvolds发布了第一个完整的Linux操作系统，并连同源代码一起发布在Internet上。

第章 硬复制和软复制
击打式字符打印机


菊轮式优质字符打印机


点阵式打印机


Epson软件成为一个行业标准，也就是说，软件制造商在他们生产的所有程序中必须包括Epson驱动。
改革


1984年随着HP公司的第一个台式激光打印机的出现，apple推出了apple激光复写器。
Xerox（施乐复印机）：激光打印机之父


清晰度


早期打印机的清晰度是300dpi之后是600dpi 最后是1200dpi
更多的dpi的优点在与缩小弧形线锯齿边缘的质量。
字体


扩展打印机字体容量的方法：1.将包含“硬”字体的卡盘插入打印机
2.从计算机硬盘中下载“软”字体到打印机的RAM存储器上
控制激光打印机输出


激光打印机是页式打印机，页面描述语言PCL非常重要，
大多数打印机包括两种标准语言：
PCL和PostScript
PostScript不同于PCL是一种矢量或者面向对象的语言。
彩色激光打印机


彩色激光打印机在打印过程中安排了4个关口，即青色，黄色，洋红色，黑色4种墨粉在传送磁鼓上构造图像。
彩色打印机的工作成本要比黑白激光打印机高很多。
喷墨


20世纪80年代中期，低成本的单色打印机第一次替代了激光打印机。
喷墨打印机是再喷嘴越过纸面时从喷嘴射出墨水。
热感喷墨技术


热感喷墨技术是一种按需喷射的技术，喷射的数量，方位和时间由软件控制。
压电式喷墨技术


这种技术是再墨盒后面使用哪个压电式晶片施加电压时发

生振荡的一个薄薄的晶体切片。
喷墨的清晰度和照片质量


决定打印机清晰度的两个因素是：dpi的多少和墨点分层的数量。
喷墨打印机的一个重要因素是纸张的选择。
喷墨的价格


喷墨打印机的运转成本比激光打印机贵十几倍
IRIS打印机


IRIS打印机是如今所使用的最精密的喷墨打印机。
IRIS是许多艺术家和摄影师的选择，因为IRS印刷更加鲜艳，具有逼真色彩，但不适合家用
变向打印机


固体喷蜡打印机


固体喷蜡打印机与激光打印机的不同是，固体喷蜡打印机溶解固态的，青，洋红，黄，和黑色蜡装墨棒，并将融化的颜色保存到单独的容器中。
这种打印机相当经济，兵器能够打印出非常生动的纯色。
热蜡式


热升华式


软复制


关盘的格式


CD-DA
CD-ROM
CD-I
CD-ROM/XA
Photo CD
Video CD
Internet出版


Modem(调制解调器)：调制/解调
POTS：模拟到数字，数字到模拟


POTS是普通的老式电话服务
ISP是互联网服务提供商
传统电话线从家用计算机传信息到ISP由一定速度限制，这种限制在35000到40000bps之间。但下载速度也就是从ISP到家用电脑的速度却没有这种限制。
电话线不能支持modem的最大速度，所以modem必需使用压缩技术
声音和数据


除了POTS以外


ISDN：综合业务数字网是一种业务标准，能够接入两个同步线路，是Postmodern提供的4倍速度。但需要终端适配器和ISDN路由器
宽带：DSL和电缆


DSL：数字用户线路技术，它所提供的载波数据的速度比传统的56KPOTSModem快20倍
DSL的线路是开放的，并且在上网的同时可以打电话发传真。
DSL用户必需距离中心机房17500英尺内，中心机房需要配备DSL设备。
电缆Modem


速度上比传统的56kPOTSModem快 但每比特传输速度大概等同于DSL
卫星系统


卫星系统的主要优势是下载速度，速度可达52Mbps
下载速度比较


电缆快于DSL快于卫星快于ISDN快于模拟拨号modem（56K V.90）
安全


DSL安全性高于传统拨号Modem，但仍然不安全
抵御方法是安装防火墙软件，关闭共享等
第章 数字艺术的倡导者
世界舞台的合并


1970年日本大阪的世界博览会上，艺术家和工程师的合作第一次登上世界舞台
深入到画笔中的利剑：军事研究角色


麻省理工学院的“旋风”工程标志着计算机显示器或矢量显示器第一次配置到大型计算机上。
同时他们创作了第一个数字音乐。
1960年计算机图形学这个单词第一次被波音公司工程师Fetter使用，Fetter是CAD发展的先驱。
1961年，Bell实验室的Zajac创作了第一个计算机动画电影：卫星环绕地球的4分钟黑白作品。
艺术还是科学？


画板


1962年，麻省理工学院的

研究生Sutherland在他的博士论文中创建了画板，并将它命名为“人机绘画交流系统”，这次发展是计算机图形学真正开始的标志。
Sutherland是数字媒体的创始人之一
鼠标的诞生


1963年斯坦福研究所的工程师Engelhard和他的搭档Bill English发明了鼠标。
分形几何学


分形几何学在数字媒体中的应用：
1. 他使创作非常精美的抽象图像成为可能。
2. 它提供基于数学的图像压缩方法，允许使用很小的文件存储复杂的图像。
3. 可以用于创作超现实的数字风景，包括云，山，森林和沙滩。
艺术家和工程师的最终联合


1965年计算机图形的第一次展出是在德国斯图加特的一个美术馆
研究中心：大学校园内沉重的铁皮


犹他州大学：


1965年成立了图形领域为主的计算机科学系
Sutherland早在20世纪60年代就开始研究虚拟现实。
Evans和Sutherland在1968年成立了第一个计算机图形公司。
犹他州大学学生的成果：
纹理贴图 Ed Catmull
高洛德着色 Hengri Gouraud 1971
补色渲染 Phong Bui-Toung
反射贴图 Martin Newell & Jim Blinn 1976
凹凸贴图 Blinn
Xerox PARC(施乐公司的帕洛阿尔托研究中心)


1970年施乐公司的帕洛阿尔托研究中心的成立不仅是数字媒体历史，而且也是计算机历史上最重要的发展。
他们开发的“信息体系结构”开拓了今天计算机处理的基础。
1972年Kay发明的Alto机器实际上是第一台个人计算机
Alto使用了Kay关于与计算机交互作用的图形设计系统概念，后来称为图形用户界面GUI
Apple和Macintosh计算机的问世


数字媒体历史上最重要的里程碑可能就是1984年Apple公司Macintosh计算机的发布。
Macintosh的成功部分原因是因为它最初就是基于图形的机器。
电子打印机的开始：
1960年Theodore Marmon发明了第一个生成激光束的可行办法。
20世纪80年代第一次出现出版桌面
1983年，Charles Gretchen与犹他大学的John Warnock一起创办了新公司Adobe
计算机图形和动画的先驱


20世纪70年代早期，研究员Richard Shoup和Alvy Ray Smith研究了一种绘图程序“SuperPain”，它是后来所有位图绘画软件的原型。
喷气推进实验室


Jim Blinn为木星和土星的飞行创作了仿真动画。
纽约科技研究中心NYIT


1977年Alvy Ray Smith开发了第一个24位绘图软件Paint3
NYIT成为计算机动画领军者，第一代产品包括：计算机视频编辑，阿尔法通道，Tweening，完整的2D动画系统Softcel以及渐变效果软件。
玩具和怪物：计算机图形产业


数字媒体在20世纪70年代后期第一次被普通大众所了解，从《跳舞的糖果》《旋转的燃油泵》等3D动画。
1982年Lucas film公司的计算机图形分公司创作了在3D动画史上具有划时代意义的场面

：《星际迷航之可汗怒吼》的Genesis效果。
Lucasfilm的计算机图形部门开发了新软件包括分形几何第一代商业应用程序，粒子系统，光线跟踪，和动态模糊效果。
1985年乔布斯收购了该部门并成立了新公司Pixar
剩余的特技部门成立了光影魔术工业特效公司。
这些公司穿过了一些列作品《深渊》《终结者2》《侏罗纪公园》《玩具总动员》等
《星球大战前传2》第一次全部使用数字化创作
1985年Amiga计算机是以一代人们真正买得起的多媒体计算机，它将图形，声音甚至视频和动画结合在一起。
游戏


Steve Russell私下创作了第一个视频游戏“太空大战”。
1969年Nolan Kay Bushnell真正创造了计算机游戏产业，它设计了第一个视频街机游戏Computer Space计算机空间。
1982年，第一个Nintendo（任天堂）的游戏控制台产生。
Id Software公司的刺杀希特勒和毁灭战士发行一起创建了新的流派，支配着今天的游戏产业
万维网：大学校园中诞生的另一场革命


1987年，CompusServe公司创建了Gif格式
1991年，Joint Photographic Experts Group联合图像专家组推出了JPEG标准
1995年Jenny Holzer创建了“ada‘web”，第一个网络专用艺术网站。
虚拟现实：
虚拟现实建模语言即VRML于1994年创建。
音乐艺术家Jaron Lainer提出了“虚拟现实”这个术语，它是虚拟现实的先驱探索者。
第七章：图形编辑


引言


图片清晰度和图片的物理大小相联系，它决定了文件的大小，通常用Mb来度量。
屏幕分辨率以每英寸的像素ppi来衡量，而打印清晰度则是以dpi度量。
Spi：扫描采样点，即使用x-y坐标轴对某些点进行采样，每英寸的采样点spi越多，图片的清晰度就越高。
颜色模式


艺术家通常采用的颜色模式：RGB模式
RGB模式是加色模型
CMYK颜色来源于图形打印机上打印的方式。
CMYK使用了减色模型。C青M洋红Y黄K黑
LAB颜色模型通常是用于将图形从一总颜色模型转换成另一种颜色模型的内部颜色模型。
灰度模式使用256灰度梯度表示图形。黑色为0白色为255
索引颜色限制最大使用256来表示全色图形，
色域


色域：在显示器或打印机上可以显示的某个颜色空间中使用的颜色范围。
CMYK模型的色域最小
RGB色域涵盖所有显示器上可准确显示的颜色。
超出色域的颜色在打印前要校色,一般通过减小它们的浓度或对比度来实现。
矢量图和光栅图形


矢量图形由数学形式的线条创作，而且它们的清晰度不受控制。
与矢量图不同，关山图形由一格一格的小方块或像素组成，放大后会显得更模糊而不够细致。
数字化编辑的图形


数字化图形通常是指使用扫描仪将模拟图形转换成数字图形，
决定扫

描是否成功的三个因素：视觉清晰度，位深和动态范围。
清晰度取决于spi的数量，
位深决定它区别色值和颜色的能力。
动态范围表示扫描仪探测更大色调范围的能力。
采样频率


位深


另一个影响数字图形效果的重要因素是位深，它决定可以使用多少色彩信息定义像素，而且它也是存储在每个像素中的信息比特数的度量标准，位深越大，色彩就会变得越精妙
动态范围


放大和缩小图片


通过图形编辑程序可以将扫描后的图片放大或缩小，放大图片时文件大小不会变，但会改变图片的ppi
全局变更


色值和对比度


亮度和对比度


图层


曲线图


曲线图的特殊区域：高亮色值，四分音25%，中间调50%色值，中长75%色值和阴影色值。
色彩平衡


一个RGB图形有3个8位通道，计算机可以将他们混合在一起形成全色的24位图形。
处理色彩平衡控制
处理色彩平衡控制


色彩平衡控制可以用于调整高亮区域，中间色和阴影。
注：第七章后半部分，第八章，第九章为实例操作部分无记忆知识点


第九章：矢量绘画与插图


Ivan Sutherland是计算机图形之父
Surtherland编写了程序Sketchpad 是现代CAD的先驱
Surtherland利用几何学的矢量创建出可以重新定义比例和放大的图形。它的图形是最早能够存储到计算机内存中的图形，也是最早可以在屏幕上通过重绘进行修改的图形。
矢量插图是数字媒体的长子
矢量插图软件与位图软件的区别是矢量图形式基于几何学的，而其他是基于像素的，矢量的优点是党重新调整图像尺寸时，图形的清晰度不会发生改变。
矢量图形的大小相当于由像素组成的图像大小的1/10
矢量图像是网页用图的理想选择，导出gif格式
第十章：2D动画，历史与现状


引言


动画的产生依赖于一种称为“视觉暂留”的视觉现象。
今天我们处在数字媒体引导的动画复兴时代。
数字动画在商业广告，卡通，电视，标准长度的电影，多媒体CD和DVD，网站和电视游戏，商业演示等方面有着广泛的应用。
起源


1900年Thomas Edison创作的The Enchanted Drawing将真人现场动作与动画结合在一起
19世纪有着动画效果的玩具有：西洋镜，带有不同图片的圆盘，旋转画桶，手绘翻页书。
Winsor Mckay


1916年Mckay完成第一部带有真人动作的动画电影Gertie the Dinosaur
Otto Messmer


20世纪20年代，卡通已经成为电影中不可或缺的组成部分
卡通之王是Felix the Cat动画片，许多早期动画技术在第一部Felix无声电影中都可以看到。
Fleischer兄弟


Fleischer兄弟发明了转描器，
Walt Disney


Disney的公司理念定义了动画制作的标准过程。
20世纪20年

代早期，Disney在堪萨斯城创建了他的第一个公司Laugh-O-Gram Films
1923年Disney制作了关于兔子Oswald的卡通
Ub Lwerks设计了Mickey mouse的角色
米老鼠第三部Streamboat Willie的重新发行是卡通历史上的里程牌，为卡通添加同步声音成为通用标准。
Disny创造了情节串联图板，模板和铅笔试拍的技术
大型电影工作室只能如何制作传统动画


1.批准构思，剧本和情节
2.配乐
3.制定律表
4.情节串联图板
5.绘制铅笔图
6.添加动作
7.纠正线条
8.铅笔试拍
9.制作背景
10.扫描打印
11.逐帧拍摄成照片
12.与音乐同步
13.导演预览并最后编辑
14.宣传并推向观众
Chunk Jones


Chuck Jones是第二代动画先驱的领军人物。
Tezuka和Anime


Anime是日本风格的动画，与美国卡通相比，题材更加多样化。
Anime起源于19世纪艺术家Hokusai和它成为manga的艺术形式。
Anime的创立者是Tezuka Osamu，它的作品铁臂阿童木具有里程碑意义。
1958年Tezuka创建了自己的公司，Anime产业从此诞生。
动画走向数字：John Lasseter和Pixar


Pixar开发了Renderman
Lasseter创作的Luxor Jr.是第一部被提名的3D计算机动画电影
Tin Toy为Lasserter赢回了第一个奥斯卡奖
Disney雇佣Pixar创作了玩具总动员并赢得了1996年的奥斯卡特别贡献奖。
Lasseter的动画制作方法是一个世纪来动画电影艺术发展的必然产物。
所有动画作者必须理解动画的基本原理和技术
传统动画技术与制作


在时间中工作


动画的自然世界


动画的第一法则：动画是人工世界
在动画语言中，动作通过夸张手法来表达
共振运动或伸展也常来表达动作。
动画在根本上是一种视觉媒体
电影技术


最早使用特写镜头的导演是D.W.Griffith
过渡


两个场景之间的过渡在吸引观众的兴趣方面扮演着决定性的角色。
过渡的总类：切换 淡化 换景（最早）
计划的重要性


构思


动画始于构思，即电影背后的思想
剧本


剧本为下一步艺术家对电影的形象化的工作奠定了基础
情结串联板


制作情结串联板要根据场景的片段来确定:摄像机视角，观众疑惑，信息的多少，速度的快慢，场景切换是否自然，观众视角的取舍。
模板与角色设计


一部动画片的成败还取决于健全的角色设计。
角色设计要确保从各个角度都能很容易地绘制
背景


背景为角色提供舞台，为场景设定基调，背景比角色图像更复杂更细致
背景并不是完成品，这一点非常重要！
配乐


配乐在动画电影中扮演辅助角色，要根据动画主题精心挑选配乐
协调声音


声音由声波组成
振幅就是声音所创造的压力变化值
声波图的振幅越高，声音就越大。
数字声音来自两种形

式：合成与取样
标准的声音取样格式有：WAV AIF AU和MP3
平均的数字录音取样速度在每秒8000到44100之间
2D动画


胶片或关键帧：传统与数字


在动画的黄金时代，最常见的木钉和摄像机系统是Acme
传统动画制作者在透明的胶片上绘画
在数字动画中，图层的使用相当于透明胶片的叠置。
时间轴


时间轴是所有动画软件的支柱
内插


中间帧在数字动画软件中是自动完成的
循环与子画面


由于动画动作的创作工作冗长繁重，所以寻找一种简洁的途径，方法就是循环
这些循环被称为子画面或者动画符号
创建与导入元素
动画软件的主要功能是，在时间轴上创建动作并整合不同组成元素
蒙板技术


动画中的蒙蔽可用来创建种类繁多的特效。
GIF动画


适用于网络的小动画之一就是GIF动画，也称为GIF 89A格式
矢量动画


利用矢量图形而非位图图形的动画形式就是矢量动画
两种最流行的矢量软件是flash和Live Motion
矢量动画不仅适用于网络，而且还能以具有小文件量的优势制作传统长度的卡通。
小结


动画正在复兴
第十一章 3D建模与动画


3D视图：Z轴


2D空间用x轴和y轴表示宽度和高度，而3D空间则在其中加入了z轴以表示深度。
3种视图模式：包围盒模式，线框模式和简单着色模式
3D动画中的每个元素都必须进行构建或建模
3D建模中，对象由一系列相互关联的多边形组成，称为多边形网眼。
大多数3D建模都从基本形体开始，即动画程序所提供的基本几何形体。
编辑2D形体的技术


另一种在3D空间中建模的方法是以2D图形作为开始
平面形状创建后可以使用挤压将其转换成3D图形
割角是一种简单而又非常常见的挤压类型。
在扫描中，一个简单的形状围绕它的中心旋转从而生成具有一定体积的对象，比如高脚杯。
布尔运算


模型制作者将实体形体叠置，然后用各种方法将它们组合起来，这样就可以创建出更加复杂的实体形体。这些方法称为布尔运算。
布尔运算：减法，交集与并集。
数字雕刻


与传统雕塑师的木版或粘土块一样，模型制作者用数字手段亲自雕刻出模型的几何特征，从而达到更加令人瞩目的景象，这称为自由形体建模。
NURBS是特殊的样条，它专用于有机体建模。
程序建模


为了创建几乎无限复杂的自然形体，许多模型制作者利用了特殊的技术，这些技术称为程序建模。
粒子系统也是程序建模的一种，它可以创造出烟，爆炸和旋风等。
CAD和数学建筑学


计算机辅助设计CAD是特殊的3D建模方法，工业与时装设计师，工程师和建筑师常用它来创建生产模型或建筑模型。
CAD软件最大的

影响之一就是对建筑设计本身的影响。
贴图


为线框模型添加表皮或皮肤的过程称为贴图，同时包括添加颜色，图案，材质和纹理，以及发光度和透明度等属性。
纹理贴图是模型制作者用来节省时间的重要工具之一。
隆起贴图是超越纹理贴图的步骤，实现了模型凹凸的假象。
灯光


基本的灯光有三种：散射光，直射光和点光源
散射光：不聚焦 良好的可见性
直射光：稍好的聚焦性 光来自一个总的方向 不产生强烈着色
点光源：光锥形 聚焦程度最好 产生强烈阴影和高度集中的光照区域
好的光照一般包括以上三种中至少两种
颜色使用要小心谨慎，而且不能单一化。
摄像机和观众


针对对象的观察角度分别是顶部，底部和侧部
观察面的位置不仅能够决定场景中观众所看到的对象，还能决定观众对于对象的理解。
聚焦


第二种影响关注对象的方法是调整摄像机的焦距。
焦距长度控制着世界的深度和视野的范围。视界的深度是指焦点处所能看到的背景事物的距离；
视野的范围是指焦点所处能看到的区域的宽窄程度。聚焦越短，视野越宽。
3D软件中视野有以下几种选择：宽角摄影（场景）宏观摄影（特写）远角摄影或缩放镜头。
渲染和着色


渲染是从观众的视点用计算机完成的场景:线框网眼多边形，贴图颜色，纹理以及灯光，着色和反射，这一切的渲染结果就是位图图像。
着色选项


着色是将线框中多边形的几何网络转换成表面具有颜色和色调的对象。
软件中的着色方式：平面着色，Gouraud着色，Phong着色
光线追踪


光线追踪是最真实的渲染方法之一。
最终渲染


为了节省处理的时间和精力，图像的渲染不会包括模型的所有面，而只包括在视野平面上的可见部分。这称为背面消除。
3D动画


在3D空间中的运动：z轴


Z轴不仅提供了更加令人信服的深度感和实体感，还提供了完整的运动纬度。
3D中的关键帧和运动路径


2D动画与3D动画最主要的差异就是，3D动画可以从3个轴的方向改变对象的位置而不是两个
运动路径用来引导对象运动，它也是沿3D轴线可见的。
运动路径不仅可以用来控制多个对象，还可以控制沿运动路径运动的任何事物，包括灯光和摄像机。
视点与摄像机运动


摄像机是观众带进场景的眼睛
与2D动画不同的是，在3D动画中转动镜头遵循的是一种曲线运动，这与观看场景中不同部分时头部的摆动比较类似。
变形


在变形的过程中，使用的控制点越多，变形所产生的转变就越平滑。
探索现实


关联运动


父子关系就是指一部分的运动导致另一部分的运动，通过建立

两部分之间的关系就可以使两者产生父子关系。
“链”是通过设置约束来限制运动的幅度
向前与反向连动


通过父子关联的设置使一个物体只在一个方向上带动另一个物体运动的过程称为前向连动。
反向连动允许动画制作者从关联链的任何一端是两个或多个物体开始运动

术语表


算盘——最早的计算器。该计算系统在距今3000-5000年之间由古中国和古巴比伦的旅行商人发明，它带有一个外框，框中固定着若干行平行滑竿，每个滑竿上串有算珠。各行滑竿分别代表个位，十位，百位
ACD——把模拟信号转化成0或1（双号码）
附加色彩模式——见RGB模式
Adobe Gamma控制面板——这是一种显示器校准系统，它的作用是消除可能影响作品色彩平衡的色彩倾向，从而简化了显示器的灰度值调节。
Advanced Research Project Agency（ARPA）——1957年在俄国科学家先于美国发射了人造地球卫星之后建立起来的组织，目的是重新确立美国在军事科技开发中的主导地位。
AGP总线——显卡专用的专业术语，它在显卡和内存之间提供了更快，更直接的接口。常用于3D图形和视频。
Alpha通道——储存的选区或面板
环境光——灯光不聚焦地照射整个场景，所有对象的亮度是均等的。
振幅——就是声波图中所见的声音的高度。从技术角度上说，这就是声音所引起的压强变化量。声波图的振幅越高，声音越高。
分析机——19世纪早期由Charles Babbage设计的早期计算机，它由一系列与金属轮齿相互作用的打孔卡所控制。尽管从来没有完成，但它是现代计算机重要的先驱者。该机器比之前的差分机更大。
锚点——在HTML文件中开启和关闭链接的标签。
动画符号——数字动画中短小的片段，类似于一个循环，可以多次重复而形成较长的动作。它可以随文件保存，也可以另存在动画中的其他位置而不增加整个文件的大小，也称为子画面。
Anime——日本的动画风格。与美国动画相比，anime在主题上更加多变，深受各年龄段观众的喜爱。
抗锯齿——使选区边缘平滑的处理过程，但它的柔化效果不如羽化。多用于曲线选区。
孔径栅蒙版——常用来替代阴影蒙版，这种阴极射线管用许多金属光泽细线从屏幕的顶部垂直向下运动到屏幕底部，目的是定义即将照亮的图像区域。像素被组成图像的扫描线垂直分隔开来。
AppleTalk——Macintosh计算机所采用的网络协议，可以实现打印机和磁盘资源的共享，以及相互之间的通信。
ARPANET——第一个广域网，由美国国防部高级研究项目局（ARPA）于1969年组建，目的是联络大学的研究中心。这个Internet的先驱最初通过UCLA，Stanford研究中心，Utah

大学和UCSB之间的计算机连接而创建。
ASCII（美国信息交换标准码）——由96个字符组成的标准的，通用的文字列表。
AT（注意命令）——20世纪70年代末由hayes、公司发明，用来启动每个调制解调器的命令。
属性——3D动画中对象的属性，如刚度和重量。
Authoring Softer ware——通常用于表示或发行CD-Rom，它是一种形成了图形，文字，动画，视频和声音的程序。
背面消除——在3D建模过程中，在图像最后渲染时所使用的一种节约处理量和处理时间的方法，它只能渲染模型的可见部分。
基线移位——用户可以选择单独的字母，然后使他们沿自己的基线上下移动，基线是一条虚拟的线，所有的字母一般都位于基线上。
BASIC（初学者通用符号指令码）——20世纪60年代与70年代之间相对容易掌握的一门程序语言。
倾斜——简单而且常见的挤压变体，它把平面形体向前推，同时沿边缘添加一定的斜边，这样，源形体就变成了新生成的3D对象的前表面。优势也称为挤压
贝塞尔曲线——矢量曲线的别名，通常由钢笔或贝塞尔工具创建。
贝塞尔工具——钢笔工具的别名，通常用来创建矢量图形。
双三次——相对复杂的插值方法，它从包含新建信息的区域中采样所有已存在的像素，然后根据所选信息的平均值来添加新像素。
双线性插值——将像素平均分配到新建信息所在区域的任一边。
二进制代码——完全由0和1组成的基本计算机代码。
位——数据计算的最小单元，数值为0或1
位深——每个像素中色彩或色调的最大值。该值越大，色彩和灰度图像效果就越精细和逼真。
位图——由一系列点组成的图像。该格式图像放大时，图像质量会相应低。
位图绘制软件——用于创建具有传统绘画外观和样式以及其他艺术材质的数字图片的程序，也称为自然媒体软件。