多媒体技术与多媒体系统

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1、1.1 多媒体技术和多媒体系统黄维 9 月 1 日-9 月 14 日 2 课时【教学目标】知识与技能：了解多媒体的概念和分类，理解多媒体的内涵和特征。过程与方法：能从日常生活和学习中感受各种媒体及其作用，能从实践中归纳多媒体的含 义、分析多媒体的特征。情感态度与价值观：体验多媒体和多媒体技术所包含的文化内涵，关注多媒体技术对人类社会的 影响，认识多媒体技术对于信息传播的重要作用，知道人类应该科学合理地应用 多媒体技术。【教学重点与难点】 多媒体技术的概念、特征。 回顾多媒体技术的历史。 多媒体技术支持及应用领域。【教学设计思路】本节内容是“多媒体技术应用”选修课程的开篇，以认识和感受教科书内容

2、为 主。本节课内容比较多，主要介绍多媒体技术的基本概念和基本特征，使学生对 多媒体技术有一个比较深入的认识，为学好整门课程作好铺垫。如果全部采用“讲 授”的方式进行教学，则比较枯燥，而且不大容易理解，学生可能对此不太感兴 趣，课堂教学效率不高。对于一些纯理论性的内容的讲解，假如只是照本宣科的 话，则无法调动学生的积极性，所以对于一些基本概念及原理可以采取教师引导 下的学生讨论和典型案例的分析相结合的方式组织教学，由教师向学生演示一些 图片、视频、动画等，然后提出问题，让学生自己去归纳、总结，在教师的引导 之下，使得学生比较深入地掌握相关知识。【教学过程】1. 什么是多媒体技术教师活动：播放幻灯

3、片课件，先展示一幅远古时期的图片，让学生思考并回 答：“远古时期，人类是通过什么来记录和传递信息的？”学生回答后，再展示第 二个问题：“现代社会，人们是通过什么来记录和传递信息的？”接下来展示古老 的壁画、文字等照片资料，并分析自己的一个实例，启发学生关注生活中所涉及 的各种媒体，从而引出媒体的概念。学生活动：观看各种图片，关注和思考自己生活中接触的媒体及其表现形式 和作用，通过对媒体的感受了解媒体的含义。教师活动：根据学生的讨论结果，分析关于媒体分类的问题，并进行总结。学生活动：在教师的引导下，结合自己的体验和经验，列举生活中媒体的实 例，通过教师的分析和总结，了解媒体的分类。通过讨论我们可

4、以了解到：媒体有两种含义，一是指用以存储信息的实体， 如磁带、磁盘、光盘等；另一种是指信息的载体，我们在多媒体领域所说的“媒 体”，并不是一般的媒介和媒质，而是指信息表示和传播的载体（即承载信息的 载体），如文本、图像、声音、动画等。在学生初步掌握了媒体的概念及分类以后，再启发学生逐步掌握多媒体技术 的概念。教师活动：向学生展示一些多媒体技术应用的最新图片或资料，在演示之后 引出其中所应用的共性的技术多媒体技术。学生活动：观看多媒体技术应用资料，思考其中应用的技术。教师活动：请学生列举在日常生活中用到的多媒体技术的例子。学生活动：回答教师的提问。教师活动：对学生的回答进行总结。教师活动：接下来

5、再举一个多媒体技术应用于通信领域的例子。随着科技的 不断发展，现在出现了数码相机手机的产品。这种手机有拍摄图片的功能，向学 生展示几幅利用数码相机手机拍摄的图片，和学生一起欣赏这些图片。这些图片 看起来比较清晰。接下来请学生了解关于数码相机手机产品的介绍。学生活动：阅读教科书第 2 页中关于数码相机手机的介绍内容。教师活动：提问学生从数码相机手机的拍摄功能，我们可以看出它主要应用 了哪种技术？学生活动：学生马上就能得出结论，主要是应用了多媒体技术。教师活动：多举几个多媒体技术在我们生活中的其他应用实例，然后请学生 谈谈多媒体技术应用对我们生活所产生的影响，使学生更进一步了解什么是多媒 体技术，

6、掌握其内涵。学生活动：相互讨论多媒体技术应用给我们生活带来的影响。由于前面学生 观看了多媒体技术应用实例和教科书中的介绍，学生很容易根据直观的事例形成 抽象的概念。教师总结：多媒体技术的应用改变了人们沟通与交流的方式、方法，使我们 可以更有效地传递信息，为我们的生活、学习和工作带来了极大的便利。总结多媒体技术的概念：多媒体技术是指利用计算机获取、处理、编辑、存 储和显示多种媒体信息，实现通过图形、图像、声音、视频、文本的组合交互沟 通、交流、传递信息的一整套技术。在总结概念的过程中，要引导学生了解一个典型的多媒体作品可以是文本、 图片、计算机图形、动画、声音、视频等任何几种的组合，当然并不仅仅

7、是由两 种或两种以上的媒体简单地组合在一起。2. 多媒体技术的特征有了多媒体技术的概念基础，学生对多媒体技术已经有了一个初步认识，接 下来就可以讨论多媒体技术的特征了。教师活动：向学生演示教科书配套光盘中的“人物多媒体虚拟现实作品”，然 后请一位学生向同学们演示并说出其感受。教师活动：运行教科书配套光盘中“多媒体仿真物理实验室”软件，演示各种 令人感兴趣的实验。然后提出下面两个问题： 上面两个多媒体软件为我们的生活和学习提供了哪些方便？ 这些软件体现了多媒体技术的哪些特征？学生活动：认真思考后相互讨论。教师活动：就多媒体作品与报刊、杂志、广播和电视等传统媒体的区别，分 析多媒体的特征与作用，及

8、时引导学生对多媒体技术的主要特征加以归纳和总 结。组织学生自由发言，鼓励学生说出自己的感受。学生活动：针对教师演示的多媒体作品，在教师的引导下，对多媒体作品与 报刊、杂志、广播和电视等传统媒体进行比较和分析，归纳多媒体技术的特征与 作用。总结多媒体技术的特征：（1）数字化各种媒体信息处理为数字信息后，计算机就能对数字化的多媒体信息进行存 储、加工、控制、编辑、交换、查询和检索。所以多媒体信息必须是数字信息。（2）集成性：将多媒体有机地结合在一起，共同表达完整的多媒体信息。要使学生了解多媒体技术通过计算机把声音、图像、动画等集中在一起，并 通过计算机中的声卡、扫描仪、数码相机、数码摄像机等设备来

9、采集或传递信息 就是多媒体技术的集成性特征，它表现为多媒体信息的集成和多媒体设备的集 成。（3）多样性：多样性指两个方面，一方面指多样性的信息，信息载体也随之多样化。多样 化的信息载体包括：磁盘介质、磁光盘介质和光盘介质等物理介质载体，以及人 类可以感受的语音、图形、图像、视频、动画等媒体。早期的计算机只能处理数 值、文字等单一的信息媒体，而多媒体计算机则可以综合处理文字、图形、图像、 声音、动画和视频等多种形式的信息媒体。另一方面是指多媒体计算机在处理输 入的信息时，不仅仅是简单获取和再现信息，如声像信号的输入与输出，若二者 完全一样，那只能称之为记录和重放，从效果上来说并不是很好，如果能根

10、据人 的构思、创意，进行交换、组合和加工来处理文字、图形及动画等媒体，就能大 大丰富和增强信息的表现力，具有充分自由的发展空间，达到更生动、更活泼、 更自然的效果。(4)交互性：人和计算机能“对话”，以便进行人工干预控制。这是多媒体技 术的一个关键特征。交互是指通过各种媒体信息，使参与的各方都可以对媒体信息进行编辑、控 制和传递。多媒体技术的最大特点是交互性，通过交互，可以实现人对信息的主 动选择和控制，而交互性是多媒体作品与一般影视作品的主要区别，如传统电视 系统的媒体信息是单向流通的，电视台播放什么内容，用户就只能接收什么内容。 而多媒体技术的交互性为用户选择和获取信息提供了灵活的手段和方

11、式 , 如交 互电视的出现 大大增加了用户的主动性，用户不仅可以坐在家里通过遥控器、 机顶盒和屏幕上的菜单来收看自己点播的节目，而且还能利用它来购物、学习、 经商和享受各种信息服务，进一步引导我们走向“足不出户可做天下事”的更为理 想的境界。通过刚才运行多媒体仿真物理实验室，学生可以了解到利用多媒体软件不仅 可以动手进行各种感兴趣的实验，还可以知道实验的结果是什么。这体现了多媒 体技术的一个主要特征：交互性。通过分析电视是不是多媒体，得出多媒体产品 的最大特点是具有交互性。(5) 非线性：多媒体的信息结构形式一般是一种超媒体的网状结构。非线性网状结构的超 媒体不仅为用户浏览信息、获取信息带来极

12、大的便利，也为多媒体的制作带来了 极大的便利。(6) 实时性和协同性：多媒体系统中的各种媒体有机地组合成为一个整体，各媒体间有协调同步运 行的要求，如影像和配音、视频会议系统和可视电话等，它们要求系统能支持实 时快速响应，又能协调同步，对媒体的时序配合和速度响应要求很高，这就是多 媒体技术的实时性和协同性。总结完以后，请学生阅读从教科书第 3 页开始的多媒体技术的特征，加强理 解，从而对多媒体技术的特征有更进一步的认识。3多媒体技术的产生及发展趋势(1) 启蒙发展阶段多媒体技术的一些概念和方法起源于 20 世纪 60 年代。 1965 年，泰德纳 尔逊( TedNelson )在计算机上处理文

13、本文件时提出了一种把文本中遇到的相 关文本组织在一起的方法，并为这种方法杜撰了一个词，称为 “ hypertext ”(超文本)。与传统的方式不同，超文本以非线性方式组织文本，使计算机能够 响应人的思维以及能够方便地获取所需要的信息，万维网上的多媒体信息正是采 用了超文本思想与技术，才组成了全球范围的超媒体空间。多媒体技术实现于 20 世纪 80 年代中期。 1984 年美国 APPLE 公司在研 制 Macintosh 计算机时，为了增加图形处理功能，改善人机交互界面，创造性 地使用了位映射、窗口、图标等技术，这一系列改进所带来的图形用户界面深受 用户的欢迎。同时，鼠标作为交互设备的引入，配

14、合图形用户界面使用，大大方 便了用户的操作。 APPLE 公司在 1987 年又引入了 “ 超级卡 ” ，使 Macintosh 机成为易用、易学习、能处理多媒体信息的机器，一直受到计算机用 户的赞誉。1985 年， Microsoft 公司推出了 Windows ，它是一个多用户的图形操作 环境。 1985 年，美国 Commodore 公司推出了世界上第一台真正的多媒体系统 Amiga ， Amiga 机采用 MotorolaM68000 微处理器作为 CPU ，并配置 Commodore 公司研制的三个专用芯片：图形处理芯片 Agnus8370 、音响处理芯 片 Pzula8364 和视

15、频处理芯片 Denise8362 。 Amiga 机具有自己专用的操作系 统，它能够处理多任务，并具有下拉菜单、多窗口、图符等功能。这套系统以其 功能完备的视听处理能力、大量丰富的实用工具以及性能优良的硬件，使全世界 看到了多媒体技术的美好未来。1986 年，荷兰 Philips 和日本 Sony 公司联合推出了交互式压缩光盘系统 CD-I ( CompactDiscInteractive )、同时还公布了 CD-ROM 文件格式，并成 为 ISO 国际标准。该系统把高质量的声音、文字、图形、图像进行数字化，并 可存入 650MB 的只读光盘上。1987 年，美国 RCA 公司推出交互式数字视

16、频系统 DVI ( Digital Video Interactive )。该系统以 PC 技术为基础，用标准光盘存储和检索静态、动态 图像、声音及其它数据。(2) 初期应用和标准化阶段20 世纪 90 年代以后，多媒体技术逐渐趋于成熟，应于领域不断扩大，所 涉及的学科、行业越来越多，特别是多媒体技术走向产业化后，其产品的技术标 准和实用化成为大家关注的问题。1990 年， Microsoft 公司与多家厂商召开多媒体开发工作者会议，共同对 多媒体技术的规范化管理制定了相应的技术标准，即多媒体个人计算机标准 MPC1 ，对多媒体计算机所需配置的软硬件规定了最低标准和量化指标。1991 年，在第

17、六届国际多媒体和 CD ROM 大会上宣布了扩展结构体系标 准 CD ROM/XA ，从而填补了原有标准在音频方面的空缺。1992 年， Microsoft 公司推出了 Window3 1 操作系统。它不仅综合了 原有操作系统的多媒体扩展技术，还增加了多个多媒体功能软件(媒体播放器、 录音机等)，同时加入了一系列支持多媒体的驱动程序、动态链接库和对象链接 嵌入( OLE )等技术。同年，在美国拉斯维加斯举行的 COMDEX 博览会上出现 了两大热点：笔记本电脑和多媒体计算机，并在同年正式公布 MPEG 1 数字 电视标准，它是由活动图像专家组( MovingPictureExpertsGrou

18、p )开发制定。1993 年， MPC 机在美国引起巨大兴趣，各种多媒体产品不断出现，使人目 不暇接，多媒体技术已进入突飞猛进的时代。多媒体个人计算机协会进一步发布 了多媒体个人计算机标准 MPC2 ，使多媒体计算机的功能标准有了大幅度的提 高。 1995 年， MPC3 标准推出，使多媒体计算机的性能更进一步完善，人们在 计算机上可以看到高品质的视频图像，也能听到 CD 音质的声音。1993 年，美国伊利诺斯大学的超级美国计算应用国家中心开发出第一个万 维网浏览器 Mosaic 。1994年，吉姆克拉克(JimClark )和马克安德森( MarcAndreesen )开发出万维网浏览器 N

19、etscape 。静态图像的主要标准称为 JPEG 标准，它是专家组 JPEG ( Joint Photographic Experts Group )建立的适用于单色、彩色及多灰度连续色调静 态图像的国际标准。该标准于 1991 年通过，成为 ISO/IEC10918 标准，全称为 “ 多灰度静态图像的数字压缩编码 ” 。它不仅适于静态图像的压缩，电视图 像序列的帧内图像的压缩编码，也常采用 JPEG 压缩标准。视频 / 运动图像的主要标准是国际标准化组织下属的一个专家组 MPEG ( Moving Picture Experts Group )制定的五个标准 MPEG-1 、 MPEG-2

20、 、 MPEG-4 、 MPEG-7 和 MPEG-21 标准。与 MPEG-1 、 MPEG-4 等效的国际电信联 盟( ITU )标准，在运动图像方面有用于视频会议的 H 261 、用于可视电 话的 H 263 。(3) 蓬勃发展阶段多媒体各种标准的制定和应用极大地推动了多媒体产业的发展。很多多媒体 标准和实现方法已做到芯片级，并作为成熟的商品投入市场。 1997 年 1 月， Intel 公司推出了具有 MMX 技术的奔腾处理器，使它成为多媒体计算机的一个 标准。多媒体技术蓬勃发展的另一代表是 AC97( AudioCodec97 )杜比数字环绕 音响的推出。在视觉进入 3D 境界后，对

21、听觉也提出了环绕及立体音效的要求。随着网络及新一代消费性电子产品(如电视机顶盒、 DVD 、可视电话、视 频会议等)的崛起，强调应用于影像及通讯处理上最佳的数字信号处理器，经过 结构包装，可由软件驱动的方式进入消费性的多媒体处理器市场。1996 年， ChromaticResearch 公司推出整合了 MPEG-1 、 MPEG-2 、视频、 音频、 2D 、 3D 以及电视输出等七合一功能的 Mpact 处理器，引起市场高度 重视，现已推出 Mpact2 第二代产品，应用于 DVD 、计算机辅助制造、个人数 字助手和移动电话等新一代消费性电子产品市场。与此同时，MPEG压缩标准也得到推广应用

22、，已开始把活动影视图像的MPEG 压缩标准推广应用于数字卫星广播、高清晰电视、数字录像机以及网络环境下的 视频点播（ VOD ）和 DVD 等各方面。虚拟现实技术正向各个应用领域延伸。（4）多媒体技术的发展方向21 世纪将是多媒体技术飞速发展的世纪，也是多媒体应用不断拓展的世纪。 多媒体技术会进一步深入到社会的各个领域中。视频压缩传输、模式识别、虚拟 现实、多媒体通信等尖端技术的发展会改变整个人类的生活方式。 分布式、网络化、协同工作的多媒体系统在当前形式下，有线电视网、通信网和因特网这三网正在日趋统一，各种多 媒体系统尤其是基于网络的多媒体系统，如可视电话系统、点播系统、电子商务、 远程教学

23、和医疗等将会得到迅速发展。多媒体通信网络环境的研究和建立将使多 媒体从单机单点向分布协同多媒体环境发展，在世界范围内建立一个可自由交互 的通信网。一个多点分布、网络连接、协同工作的信息资源环境正在日益完善和 成熟。 三电（电信、电脑、电器）通过多媒体数字技术将相互渗透融合多媒体技术的进一步发展将会充分地体现出多领域应用的特点，各种多媒体 技术手段将不仅仅是科研工作的工具，而且还可以是生产管理的工具、生活娱乐 的方式。例如信息家电新理念的提出，有人预测未来的家庭不必购买那么多名目 的家用电器，而代之以一个多媒体系统。它能够提供比现在所有家用电器更多更 强的服务功能，如欣赏声像图书馆的各种资料，向

24、综合信息中心咨询、电子购物 以用户为中心，充分发展交互多媒体和智能多媒体技术与设备对于未来的多媒体系统，人类可用日常的感知和表达技能与其进行自然的交 互，系统本身不仅能主动感知用户的交互意图，而且还可以根据用户的需求做出 相应的反应，系统本身会具有越来越高的智能性。 多媒体产品及多媒体技术的标准化多媒体标准仍是研究的重点，各类标准的研究将有利于产品规范化，应用更 方便。它是实现多媒体信息交换和大规模产业化的关键所在。另外，多媒体技术与外围技术构造的虚拟现实研究仍在继续，多媒体虚拟现 实与可视化技术需要相互补充，并与语音、图像识别、智能接口等技术相结合， 建立高层次虚拟现实系统。总之，新一代的多

25、媒体将是网络多媒体、交互多媒体、自适应多媒体。多媒 体技术作为一种整体性的技术，它的研究和发展需要多方面专家的合作，它的完 善与成熟将是多学科、多领域、多技术共同发展的结果。其研究将向着以下六个 方向发展： 高分辨率，提高显示质量； 高速度，缩短处理时间； 简单化，便于操作； 高维化，三维、四维或更高维； 智能化，提高信息识别能力； 标准化，便于信息交换和资源共享。4.多媒体系统多媒体系统一般是指具有多媒体处理功能的计算机系统，人们通过键盘、鼠 标、触摸屏等输入设备与计算机交互，获取需要的多媒体信息。但从更广泛的意 义来说，多媒体系统是一个集计算机、电视、电话、网络于一体的多媒体信息综 合服务

26、系统，在这个系统中，可以查询信息、游戏娱乐、欣赏影视和音乐、接打 可视电话、视频聊天、购物、收发多媒体邮件等。多媒体系统能够灵活、协调地 组织和调用多种媒体信息，它是由多种硬件和软件组合而成的复杂系统。四、综合探究1.在因特网上搜索“因特网直播”服务网站，打开一直播电视节目并对照家里电 视节目，看是否一致，并举例说明。2.上网查找虚拟现实和三维动画的应用例子，完成下表。比较项目虚拟现实三维动画制作过程父互性显示及声音时间限制功能五、拓展延伸1.流媒体传输方法实现流式传输有两种方法：实时流式传输和顺序流式传输。一般说来，如使 用流式传输媒体服务器，或应用如 RTSP 的实时协议，即为实时流式传输

27、；如使 用超文本传输协议( HTTP )服务器，文件即通过顺序流发送，即为顺序流式传 输。(1) 实时流式传输实时流式传输总是实时传送，特别适合现场广播，也支持随机访问，用户可 快进或后退以观看前面或后面的内容。实时流式传输必须保证媒体信号带宽与网 络连接匹配，使媒体可被实时观看，这意味着用调制解调器连接网络时图像质量 较差。如果加上因网络拥塞或出现问题而导致出错和丢失的信息都被忽略掉的因 素，图像质量会更差。如果要保证视频质量，顺序流传输也许更好。实时流与 HTTP 流式传输不同，它需要专用的流媒体服务器与传输协议。(2) 顺序流式传输顺序流式传输是顺序下载，在下载文件的同时用户可再线观看，

28、在给定时刻， 用户只能观看已下载的那部分，而不能跳到还未下载的部分内容，顺序流式传输 不象实时流式传输在传输期间根据用户连接的速度做调整。由于标准的 HTTP 服 务器可发送这种形式的文件，也不需要其他特殊协议，它经常被称作 HTTP 流式 传输。顺序流式传输比较适合高质量的短片段，如片头、片尾和广告，由于该文 件在播放前观看的部分是无损下载的，这种方法保证电影播放的最终质量。这意 味着用户在观看前，必须经历延迟，对较慢的连接尤其如此。顺序流式文件是放在标准 HTTP 或 FTP 服务器上，易于管理，基本上与防 火墙无关。顺序流式传输不适合长片段和有随机访问要求的视频，如：讲座、演 说与演示。

29、它也不支持现场广播，严格说来，它是一种点播技术。2流媒体技术的应用流媒体最直接的应用是实时广播服务，也就是人们常说的网上现场直播服 务，它与传统媒体的播出方式相比更容易实现，费用更低。常见的流媒体技术应 用有：(1)视频点播 (VOD)目前 VOD 技术逐渐趋于完善， VOD 技术广泛应用于局域网及有线电视网。 流媒体的视频直播应用突破了网络带宽的限制，实现了在低带宽环境下的高质量 影音传输，其中的智能流技术保证不同连接速率下的用户，可以得到不同质量的 影音效果。(2)视频会议采用流媒体方式传送音视频文件，使用者不必等待整个影片传送完毕就可以 实时、连续地观看，虽然在画面质量上有一些损失，但就

30、一般的视频会议来讲， 并不需要很高的图像质量。通过流媒体进行点对点的通信，最常见的就是可视电 话。只要两端都有一台接入 Internet 的电脑和一个摄像头，在世界任何地点都 可以进行音视频通信。(3) 远程教育在远程教学过程中，最基本的要求就是将信息从教师端传到远程的学生端， 需要传送的信息可能是多元的，如视频、音频、文本、图片等。将这些信息从一 端传送到另一端是实现远程教学需要解决的问题，在当前网络带宽的限制下，流 式传输将是最佳选择。使用流媒体的 VOD 技术还可以进行交互式教学，达到因 材施教的目的。(4) Internet 直播随着宽带网的不断普及和流媒体技术的不断发展，冲浪者能够在

31、 Internet 直接收看体育赛事、商贸展览等。厂商可以借助网上直播形式将自己的产品和活 动传遍全世界。网络带宽问题的改善促进了 Internet 直播的发展， Internet 直播已经从实验阶段走向实用，并能够提供较满意的音视频效果。(5) 校园视频网校园网的建设近几年来也逐渐呈现出蓬勃向上的态势，随着多媒体技术的不 断发展，特别是多媒体传输技术的突破，使网络多媒体教学得以实现。现在已经 有成熟的产品，用来组建校园视频网，提供实时广播、定时广播、视频点播三种 通信模式。另外流媒体技术还广泛应用于远程监控，智能法庭，交通监控，远程医疗 / 教学，报警系统等。3. 多媒体技术的智能化多媒体技

32、术充分利用了计算机的快速运算能力，综合处理文字、图片、声音 等信息，但仅停留在对多媒体信息的编辑加工和集成上，现在人们将人工智能技 术引入到多媒体技术中，以实现多媒体信息的智能化处理，促进了多媒体技术的 智能化发展。例如人的面部基本特征是不会随着人的胖瘦而产生很大变化的，面 像检测与识别技术能在人脸部进行检测，提取面部特征，识别确认人脸。这一技 术通过摄像头，迅速获取人的面部肤色、纹理、形状等特征并进行分析，然后存 贮这些信息，可用于以后对比和匹配。4. 虚拟现实的应用虚拟现实的应用领域和交叉领域非常广泛，应用于模拟训练、军事演习、航 天仿真、娱乐、设计与规划、教育与培训、商业等领域。如虚拟现

33、实技术战场环 境，虚拟现实作战指挥模拟，虚拟现实驾驶训练，飞机、导弹等的虚拟制造，虚 拟现实建筑物的展示与参观，虚拟手术等等。(1)医学VR 在医学方面的应用具有十分重要的现实意义。在虚拟环境中，可以建立 虚拟的人体模型，借助于跟踪球、 HMD 、感觉手套，学生可以很容易了解人体 内部各器官结构，这比现有的采用教科书的方式要有效得多。另外，在远距离遥控外科手术，复杂手术的计划安排，手术过程的信息指导， 手术后果预测及改善残疾人生活状况，乃至新型药物的研制等方面， VR 技术都 有十分重要的意义。(2)训练模拟训练一直是军事与航天工业中的一个重要课题，这为 VR 提供了广阔的 应用前景。美国国防

34、部高级研究计划局 DARPA 自 80 年代起一直致力于研究称 为 SIMNET 的虚拟战场系统，以提供坦克协同训练；而在航天领域，利用 VR 技 术，还可以模拟零重力环境，以代替现在非标准的水下训练宇航员的方法。(3) 辅助设计各种工业产品、建筑物均需反复构思和设计，利用虚拟现实技术可以使设计 人员不断感受设计的过程，达到身临其境的效果。美国波音公司 Butler 设计了 一架称为 VS-X 的虚拟飞机，它可使设计人员有身临其境观察飞外形、内部结构 及布局的效果。(4) 科学研究和计算的可视化分子结构模型的建构、大坝应力计算的结果、地震石油勘探数据处理等，均 需要三维(甚至多维)图形可视化的

35、显示和交互浏览，虚拟现实技术为这些科学 研究及探索提供了形象直观的工具。(5) 娱乐、艺术与教育丰富的感觉能力与 3D 显示环境使得 VR 成为理想的视频游戏工具。由于在 娱乐方面对 VR 的真实感要求不是太高，近年来 VR 在该方面发展最为迅猛。如 Chicago (芝加哥)开放了世界上第一台大型可供多人使用的 VR 娱乐系统，其 主题是关于一场未来战争；英国开发的称为“ Virtuality ”的 VR 游戏系统， 配有头盔式显示器，大大增强了真实感； 1992 年的一台称为“ LegealQust ” 的系统由于增加了人工智能功能，使计算机具备了自学习功能，大大增强了趣味 性及难度，使该

36、系统获该年度 VR 产品奖。作为传输显示信息的媒体，VR在未来艺术领域方面所具有的潜在应用能力 也不可低估。 VR 所具有的临场参与感与交互能力可以将静态的艺术(如油画、 雕刻等)转化为动态的，可以使观赏者更好地欣赏作者的思想艺术。另外，VR提 高了艺术表现能力，如一个虚拟的音乐家可以演奏各种各样的乐器，手足不便的 人或远在外地的人可以在他生活的居室中去虚拟的音乐厅欣赏音乐会等等。对艺术的潜在应用价值同样适用于教育，如在解释一些复杂的系统、抽象的 概念如量子物理等方面， VR 是非常有力的工具， Lofin 等人在 1993 年建立 了一个“虚拟物理实验室”，用于解释某些物理概念，如位置与速度

37、，力量与位 移 等。5. 多媒体系统的分类(1)按功能分类可分为开发系统和播放系统。多媒体开发系统：主要用于多媒体产品的创作、开发和研究工作，系统应 配置功能强大的计算机，还要配备图形图像、音频信息、视频信息的采集、编辑、 存储设备及相应的编著工具。多媒体演示播放系统：主要用于多媒体产品的演示和播放工作，以计算机 为基础，配备图形图像、音频、视频等接口控制卡和相应的外部设备，并与网络 连接，完成多媒体产品的展示、传输，如教育培训系统、家庭多媒体系统、视频 会议系统等。(2)按应用范围分类可分为信息管理咨询系统、教育培训系统、家庭多媒体系统和多媒体通信系 统。信息管理咨询系统：主要用于对多媒体信息存储和管理，并按用户要求提 供咨询服务，如各种信息查询系统、服务咨询系统(证券交易系统、交通旅游信 息咨询系统等)。教育培训系统：集计算机多媒体教学、闭路电视系统、多媒体播控系统、 计算机网络为一体，将教学培训内容用图、文、声等媒体形式生动、形象、直观 地展示在学生面前，以现代化教学手段实施教学过程。家庭多媒体系统：为家庭提供学习、通信、游戏、娱乐等服务，使人们的 业余生活更加丰富多彩。多媒体通信系统：指一次通信过程中同时涉及两种或多种媒体的通信。例 如，可视电话同时涉及语音通信和图像通信。它通过通信网络对多媒体信息(包 括文本信息、声音信息和图像信息等)进行传输、处理、存储和控制。