Мультимедиа в образовании: контекст информатизации (стр. 37 )

Wave-звуки могут различаться не только разрешением звука и частотой дискретизации, но и системой звучания. Различают монофоническую и стереофоническую системы звучания.

Монофоническая система звучания основана на одноканальном воспроизведении звука. «Моно» позволяет воспроизводить любой звук или несколько микшированных звуков через одну акустическую систему. Данный способ качественно воспроизводит звук одного источника, но при нескольких источниках звука теряется эффект пространственного восприятия. Все источники воспринимаются физически расположенными в одной точке.

Стереофоническая система звучания основана на двухканальном воспроизведении звука. Она может обеспечить монофонический звук по двум каналам (т. е. имеет все положительные качества монофонической системы звучания) или осуществить разнесение источников звука по разным каналам. При правильном микшировании нескольких источников звука в стереофонической системе можно достичь эффекта пространственного звучания.

При хранении стереофонического звука требуется хранить данные для двух звуковых каналов, что при одинаковой продолжительности требует в два раза больше памяти, чем для монозвука.

Совместное использование 3D и 2D – графики

Для расширения возможностей 2D и 3D пакетов анимации иногда приходится использовать их параллельно при создании одного и того же сюжета.

Так, например, основной проблемой анимационного кино является поддержание всех основных характеристик объекта на протяжении всего сюжета. В каком бы ракурсе не находилась анимируемая конструкция перед глазами зрителя, как бы ни была визуально удалена или приближена к нему, она должна оставаться все той же конструкцией – с теми же формой, массой, пропорциями. При рисовании вручную это достигается только кропотливым трудом и мастерством художника. Чтобы облегчить в этом случае по-фазную обработку движения, объект предварительно может быть в упрощенной форме построен в трехмерном графическом пакете. Затем его модель ориентируют необходимым образом в пространстве и получаемые при этом изображения используют в качестве своеобразных «набросков» для ключевых кадров плоской анимации.

В свою очередь, полученные в двухмерных графических пакетах изображения можно использовать в качестве материала или фактуры для трехмерных моделей. Записанные в одном формате трехмерные и двумерные анимации можно совмещать друг с другом, накладывая одно изображение на другое.

Сэмплеры

Основным предназначением сэмплера является оцифровка и запись оригинального звучания инструмента или любого другого естественного звука. Сэмплер дает возможность при помощи различных методов обработки видоизменить оцифрованный звук для придания ему нового звучания. Современные профессиональные сэмплеры обладают очень большим количеством алгоритмов обработки звука, что позволяет моделировать практически любое звучание инструмента, а также создавать инструменты, аналогов которых в окружающем мире нет. Полученные звуки в дальнейшем можно использовать в других синтезаторах или подключить сэмплер как MIDI-устройство к компьютеру или любому другому MIDI-устройству и воспользоваться его синтезатором для воспроизведения музыкального произведения.

В функции сэмплера входят:

–  воспроизведение сэмплированных звуков;

–  хранение сэмплов;

–  запись новых сэмплов;

–  редактирование параметров сэмпла;

–  подключение еще нескольких сэмплеров;

–  вывод звука в цифровой форме.

Текстура и материал

Большинство графических пакетов имеют свои собственные библиотеки текстур и материалов. При этом под текстурой, как правило, понимается рисованное изображение фактуры дерева, камня, ткани, бумаги и т. д., а под материалом – какой-либо рисованный фрагмент. Пользователь может взять либо непосредственно библиотечный вариант, либо скорректировать его по своему усмотрению. Коррекция предполагает изменение фиксированных параметров единичного (повторяемого) элемента рисунка. Кроме того, возможно создание собственных образов.

Создание нового варианта также начинается с формирования единичной ячейки – рисованного изображения на прозрачном или цветном фоне, которое затем многократно копируется по образцу заполнения. При этом оформление и присвоение образца может происходить двумя способами: прямым и псевдоналожением. В первом случае заранее сформированный единичный элемент несколько раз копируется до получения целостного рисунка. Псевдоналожение текстуры или материала предполагает произвольное наполнение единичным элементом необходимой области путем многократного копирования через буфер промежуточного хранения, либо с предварительной записью в виде «сечения» кисти и дальнейшим рисованием такой кистью по принципу нанесения.

Улучшение звука

На протяжении всего развития звуковой техники инженеры пытались создать аудиосистемы, которые наиболее правильно воспроизводят и записывают окружающие нас звуки. Так, после монофонических появились стереофонические системы звучания. Но качество стереофонического звучания все же не полностью передает пространственное распространение звука, и поэтому были разработаны специальные системы, позволяющие улучшить пространственное звучание. В настоящее время получили распространение две такие системы: система Surround Sound фирмы Dolby Laboratories и система создания трехмерного звука SRS производства Sound Retrieval Systems.

Система Surround Sound основывается на выделении из стереофонического звучания третьего канала и воспроизведении его на дополнительной акустической системе, расположенной сзади слушателя. Такой подход позволяет изменять восприятие звука и разносить звучание отдельных звуковых составляющих за линию слушателя.

Вторая система – SRS – основывается на специальной технологии использования психоакустических приемов для создания трехмерного эффекта при помощи обычной пары стереонаушников или динамиков. Помимо отсутствия потребности в дополнительных динамиках, основное преимущество метода SRS заключается в том, что он не требует специальной техники записи, необходимой для использования всех достоинств техники Surround Sound.

Оценка систем улучшения качества звука, как и других цифровых эффектов, основывается на индивидуальном чувственном восприятии и является делом вкуса конкретного человека.

Уменьшение информационного объема анимации

Уменьшить количество данных можно уже при создании анимационного фрагмента, используя специальные методы создания анимации. Так, чем больше размер изображения и чем больше количество меняющихся пикселов, тем дольше производится просчет, больше времени тратится на загрузку и воспроизведение кадра.

Одним из методов уменьшения объема информации является способ создания анимации с фиксированным фоном. Анимационный фрагмент создается так, чтобы действие происходило на неизменяющимся фоне экрана. Представим себе кадр анимации, на котором мяч перемещается на фоне неба. Удобно просчитывать движения мяча на нейтральном фоне, отработать и отредактировать создаваемое движение до получения удовлетворительного результата. Это сэкономит ваше время. Фон неба в любой момент можно подставить в виде задника, даже если необходимо в последующем созданный видеофрагмент записать на видеопленку.

Физиология восприятия движения

Человеческий глаз обладает некоторыми особенностями восприятия изображения. Теория анимации базируется на одной из таких особенностей, а именно способности человеческого глаза сохранять на сетчатке след увиденного. Благодаря это особенности, человек, рассматривая быстро сменяющееся изображения, сливает их в единый зрительный ряд, тем самым формируя иллюзию непрерывного движения.

С точки зрения физиологии человека, минимальная частота смены изображений, при которой зритель наблюдает изменение объектов как плавные и эластичные, может быть названа нижней границей непрерывного восприятия зрительного ряда. Обычно эта граница соответствует 10 – 15 кадрам в с. Верхняя граница при этом определяется реакцией мозга человека на происходящие изменения, способностью при данной частоте смены изображений понимать смысл воспроизводимого события.

Эти обстоятельства учитываются при визуальном воспроизведении динамических процессов с помощью различных технических средств. Так, в зависимости от использования конкретного технического средства частота смены кадров за секунду экранного времени составляет для кинематографа – 24 кадра, для системы телевещания PAL – 25 кадров, для системы NTSC – 30 кадров. При проигрывании компьютерной анимации частота кадров изображения колеблется, в зависимости от скорости работы компьютера, от 10 до 30 кадров в секунду.

Фильтры в графике

Возможностью наложения фильтров (filters) определяется одно из основных различий между «традиционной» и компьютерной графикой. Фильтр – это программное средство преобразования уже имеющегося на экране монитора изображения с целью достижения различного рода визуальных эффектов. В ряде случаев это могут быть сервисные программы, доступные только в рамках рабочего пакета. Фильтры могут накладываться как на полноэкранное изображение, так и на отдельные его фрагменты. Поскольку действие фильтров основано на перераспределении или изменении определенным образом уже имеющихся на экране цветовых оттенков, то область их применения – это компьютерная графика растрового формата и Bitmap-элементы векторной графики.

По характеру воздействия на изображение различают следующие виды фильтров:

изменяющие значения цветовых регистров (эффекты наложения цветных пленок, негативы, черно-белые изображения, затемнение и т. д.); изменяющие граничные цвета (рельефы, «туман», изменение резкости восприятия и т. д.); изменяющие цветовые плоскости (имитация различной техники и художественных приемов исполнения и пр.); создающие 2 1/2 D-эффекты (получение шарообразных и цилиндрических объектов с эффектом нанесения на поверхность заданных фрагментов и т. п.); вносящие новые композиционные элементы (например, луч прожектора).

Наложение фильтров происходит в автоматическом режиме, пользователю необходимо только отметить область и, в ряде случаев, отрегулировать некоторые параметрические настройки.

Фильтры и эффекты в аудио