Мультимедиа

Мультимедиа

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

МУЛЬТИМЕДИЙНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 5

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА СОЗДАНИЯ ПРОЕКТОВ 7

ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА СОЗДАНИЯ ПРОЕКТОВ 17

ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТА 30

МУЛЬТИМЕДИЙНЫЙ КОМПЬЮТЕР 31

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 34

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 35

ВВЕДЕНИЕ

Слово мультимедиа в буквальном переводе означает много средств для

представления информации пользователю. Компьютер без средств мультимедиа

сегодня уже не считается полноценным. Многие относятся к этим средствам

чуть ли не как к возможности превратить свою жизнь в сказку. Это, пожалуй,

преувеличение, хотя иногда и оправданное.

Термин мультимедиа используют для характеристики компьютерных систем,

графической, звуковой, видео-и иной информации. Существенно, что этот

синтез и обработку информации сегодня удаётся выполнять практически в

реальном времени, то есть без ощутимой пользователем задержки во времени.

Расцвет мультимедиа в середине 90-х годов связывают с быстродействием и

памятью, достигнутыми в системах Pentium, и в частности, с возможностями

записи и воспроизведения больших объёмов информации с помощью компакт-

дисков CD-ROM. До этого времени по техническим причинам использование

компьютерных средств для нужд образования, науки, искусства выглядело

довольно блекло по сравнению с традиционными средствами. Однако сегодня

средства мультимедиа имитируют реальность для многих целей вполне

удовлетворительно.

Существенно, что имитация реальности с помощью мультимедийных средств

происходит в диалоговом режиме. Пользователь имеет возможность постоянного

взаимодействия с программой. В любой момент можно запросить необходимую

информацию, представить её в разнообразном удобном для себя виде, а также

получить оценку от программы правильности действий пользователя. Развитие

диалоговых систем мультимедиа привело к появлению учебников, энциклопедий,

атласов, журналов, художественной литературы с «живыми» картинками и

звуком.

Компьютер – в отличие от более раздражительного живого педагога – может

сколь угодно долго и терпеливо исправлять ошибки ученика. И не важно, идёт

ли речь о корректировке акцента при изучении иностранного языка, устранении

погрешностей при проектировании нестыковок при создании физической модели

природного явления.

Многие считают наиболее интересным использование средств мультимедиа для

формального участия дилетанта в эффектной модернизации произведений

искусства. Уже сегодня с помощью компьютера новичок может подправить в

своём стиле картину классика эпохи Возрождения или музыку знаменитого

автора, а также изменить сюжет в видеофильме известного режиссёра. Уже

сегодня компьютер может спеть современную песенку голосом и в манере давно

умершего певца. Естественно, что всё это называет немало споров среди

специалистов, обывателей и медиаманов.

Весьма модное направление развития мультимедийных технологий –

виртуальная реальность. Виртуальная реальность – это получение почти

реальных ощущений человеком от нереального мира. Моделирование такого

нереального мира неплохо выполняется с помощью современного компьютера.

Компьютерные средства создают настолько полные зрительные, звуковые и иные

ощущения, что пользователь забывает о реальном окружающем мире и с

увлечением погружается в вымышленный мир. Особый эффект присутствия

достигается возможностями свободного перемещения в виртуальной реальности,

а также возможностями воздействия на эту реальность.

Простейший и наименее утомительный вход в виртуальную реальность

осуществляется через экран компьютера, на котором эту реальность и можно

наблюдать. При этом перемещения и воздействие на виртуальный мир

осуществляется обычно с помощью мышки, джойстика и клавиатуры.

Более полное (и более навязчивое) погружение в придуманный мир

осуществляется с помощью специального и довольно дорогого шлема-дисплея,

надеваемого на голову человека. Для достижения объёмности изображения два

небольших экрана, расположенные внутри шлема, создают раздельные

изображения для каждого глаза. При этом при показе изображения пользователю

положение картинки меняется в соответствии с поворотом головы. К тому же

шлем довольно хорошо изолирует человека от воздействия реального мира.

В качестве недорогого варианта погружения в мультимедиа можно

использовать очки с разными стёклами, обеспечивающими объёмное восприятие

изображения. Например, объёмное монохроматичное изображение можно наблюдать

с помощью очков, одно из стёкол которых красное, а другое - синее. Если при

этом на экран выводятся две проекции изображения, одна красная, другая

синяя, - то создаётся иллюзия объёмности. Однако такой способ не позволяет

передать гамму цветов.

Дополнительные ощущения погружения в виртуальную реальность достигаются

при использовании специальной информационной перчатки, которая позволяет

«трогать» предметы виртуального мира. При этом для управления компьютером

вместо обычной клавиатуры удобно пользоваться специальным пультом,

рассчитанным на одну руку. Такая аппаратура позволяет, например, испытать

забавные ощущения от того, что трогаешь рукой человека, который в реальном

мире находится на большом удалении.

Сегодня ведущие компьютерные фирмы тратят значительные усилия на создание

компьютера с человеческим интерфейсом. Это подразумевает, что компьютер

должен обладать всеми органами чувств человека, а также способностью

воздействовать на все эти человеческие органы. Современные компьютерные

системы во многих случаях неплохо анализируют и синтезируют изображения и

звуки, так что со слухом и зрением у них всё в относительном порядке.

Компьютерная мышь и другие устройства вполне можно считать имитацией

осязания. Предполагается, что в ближайшие годы персональный компьютер

научится работать с запахами и близкими к запахам по механизму восприятия

вкусами.

По техническим причинам буквально воссоздать человеческие органы обоняния

с помощью искусственных средств сегодня невозможно. Поэтому работа органов

обоняния моделируется чаще на основе оптической, а не электрохимической

модели. При этом важную роль играет протекание оптических процессов в

исследуемых газовых средах и соотношение спектральных интенсивностей

различных оптических линий. Особого внимания заслуживают методы инициации

специфичных оптических процессов, позволяющие проявить особенности

отдельных категорий запахов. Извлекаемая сложная оптическая информация

классифицируется по оптическим моделям наборов запахов с помощью трудоёмкой

компьютерной обработки.

МУЛЬТИМЕДИЙНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Мультимедиа технологии - возможность представления информации

пользователю во взаимодействии различных форм (текст, графика, анимация,

звук, видео) в интерактивном режиме.

Технологию мультимедиа составляют специальные аппаратные и программные

средства.

Мультимедиа-продукты можно разделить на несколько категорий в зависимости

от того, на какие группы потребителей они ориентированны.

С начала 90-х годов средства мультимедиа развивались и

совершенствовались, став к началу XXI века основой новых продуктов и услуг,

таких как электронные книги и газеты, новые технологии обучения,

видеоконференции, средства графического дизайна, голосовой и видеопочты.

Применение средств мультимедиа в компьютерных приложениях стало возможным

благодаря прогрессу в разработке и производстве новых микропроцессоров и

систем хранения данных.

Нажатием кнопки пользователь компьютера может заполнить экран текстом;

нажав другую, он вызовет связанную с текстовыми данными видеоинформацию;

при нажатии следующей кнопки прозвучит музыкальный фрагмент. Например, Bell

Canada, предоставляющая услуги общественной, личной и коммерческой связи

для всей Канады, использует средства мультимедиа для выявления и устранения

неполадок в телефонной сети. Специальные программы содержат тысячи

отсканированных руководств по ремонту техники, которые предоставлены в

пользование сотрудникам отделов технического обеспечения и аналитикам.

Каждая мультимедийная рабочая станция может отобразить любой участок схемы

сети. При обнаружении неисправности подается звуковой сигнал и показывается

место, где произошла авария. Также система может отослать по электронной

почте или факсу всю необходимую информацию бригаде ремонтников, выезжающей

на объект. Система голосового сопровождения позволяет прослушивать

информацию и комментарии, необходимые для диагностики и анализа в случае

возникновения аварийной ситуации.

Несомненным достоинством и особенностью технологии являются следующие

возможности мультимедиа, которые активно используются в представлении

информации:

. возможность хранения большого объема самой разной информации на одном

носителе (до 20 томов авторского текста, около 2000 и более

высококачественных изображений, 30-45 минут видеозаписи, до 7 часов

звука);

. возможность увеличения (детализации) на экране изображения или его

наиболее интересных фрагментов, иногда в двадцатикратном увеличении

(режим "лупа") при сохранении качества изображения. Это особенно важно

для презентации произведений искусства и уникальных исторических

документов;

. возможность сравнения изображения и обработки его разнообразными

программными средствами с научно- исследовательскими или

познавательными целями;

. возможность выделения в сопровождающем изображение текстовом или

другом визуальном материале "горячих слов (областей)", по которым

осуществляется немедленное получение справочной или любой другой

пояснительной (в том числе визуальной) информации (технологии

гипертекста и гипермедиа);

. возможность осуществления непрерывного музыкального или любого другого

аудиосопровождения, соответствующего статичному или динамичному

визуальному ряду;

. возможность использования видеофрагментов из фильмов, видеозаписей и

т.д., функции "стоп-кадра", покадрового "пролистывания" видеозаписи;

. возможность включения в содержание диска баз данных, методик обработки

образов, анимации (к примеру, сопровождение рассказа о композиции

картины графической анимационной демонстрацией геометрических

построений ее композиции) и т.д.;

. возможность подключения к глобальной сети Internet;

. возможность работы с различными приложениями (текстовыми, графическими

и звуковыми редакторами, картографической информацией);

. возможность создания собственных "галерей" (выборок) из представляемой

в продукте информации (режим "карман" или "мои пометки");

. возможность "запоминания пройденного пути" и создания "закладок" на

заинтересовавшей экранной "странице";

. возможность автоматического просмотра всего содержания продукта

("слайд-шоу") или создания анимированного и озвученного "путеводителя-

гида" по продукту ("говорящей и показывающей инструкции

пользователя"); включение в состав продукта игровых компонентов с

информационными составляющими;

. возможность "свободной" навигации по информации и выхода в основное

меню (укрупненное содержание), на полное оглавление или вовсе из

программы в любой точке продукта.

Появление систем мультимедиа, безусловно, производит революционные

изменения в таких областях, как образование, компьютерный тренинг, во

многих сферах профессиональной деятельности, науки, искусства, в

компьютерных играх и т.д.

Возможности технологии мультимедиа безграничны. В бизнес-приложениях

мультимедиа в основном применяются для обучения и проведения презентаций.

Благодаря наличию обратной связи и живой среде общения, системы обучения на

базе мультимедиа обладают потрясающей эффективностью и существенно повышают

мотивацию обучения. Уже давно появились программы, обучающие пользователя

иностранным языкам, которые в интерактивной форме предлагают пользователю

пройти несколько уроков, от изучения фонетики и алфавита до пополнения

словарного запаса и написания диктанта. Благодаря встроенной системе

распознавания речи, осуществляется контроль произношения обучаемого.

Пожалуй, самая главная особенность таких обучающих программ – их

ненавязчивость, ведь пользователь сам определяет место, время и

продолжительность занятия.

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА СОЗДАНИЯ ПРОЕКТОВ

Для построения мультимедиа системы необходима дополнительная аппаратная

поддержка: аналогоцифровые и цифроаналоговые преобразователи для перевода

аналоговых аудио и видео сигналов в цифровой эквивалент и обратно,

видеопроцессоры для преобразования обычных телевизионных сигналов к виду,

воспроизводимому электронно лучевой трубкой дисплея, декодеры для взаимного

преобразования телевизионных стандартов, специальные интегральные схемы для

сжатия данных в файлы допустимых размеров и так далее. Все оборудование

отвечающее за звук объединяются в так называемые звуковые карты, а за видео

в видео карты. Дальше рассматривается подробно и в отдельности об

устройстве и характеристиках звуковых карт, видео карт и CD-ROM приводах.

Аппаратные средства мультимедиа:

. Средства звукозаписи;

. Звуковоспроизведении;

. Манипуляторы;

. Средства «виртуальной реальности»;

. Носители информации (CD-ROM);

. Средства передачи;

. Средства записи;

. Обработки изображения;

Звуковые карты

С течением времени перечень задач выполняемых на ПК вышел за рамки просто

использования электронных таблиц или текстовых редакторов. Компакт- диски

со звуковыми файлами, подготовка мультимедиа призентаций, проведение видео

конференций и телефонные средства, а также игры и прослушивание аудио CD

для всего этого необходимо чтобы звук стал неотъемлемой частью ПК. Для

этого необходима звуковая карта. Любители игр будут удовлетворены новыми

возможностями объемного звучания.

Для звуковых карт IBM совместимых компьтеров прослеживаются следующие

тенденции:

Во-первых, для воспроизведения звука вместо частотной модуляции (FM)

теперь все больше используют табличный (wavetable) или WT синтез, сигнал

полученный таким образом, более похож на звук реальных инструментов, чем

при FM синтезе. Используя соответствующие алгоритмы, даже только по одному

тону музыкального инструмента можно воспроизводить все остальное, то есть

восстановить его полное звучание. Выборки таких сигналов хранятся либо в

постоянно запоминающем устройстве (ROM) устройства, либо программно

загружается в оперативную память (RAM) звуковой карты.

В более дешевых платах чаще реализован частотно модулированный синтез с

использованием синусоидальным колебаний что в результате при водит к

несовсем точному звучанию инструментов, отражение звука и рева, характерных

для последнего поколения игр в игровых залах. Расположенная на плате

микросхема для волнового синтеза хранит записанные заранее оцифрованные

образцы (Samples) звучания музыкальных инструментов и звуковых эффектов.

Достигаемые результаты очевидны музыкальные записи получаются более

убедительны, а азартные игроки более впечатлительны.

Пионером в реализации WT синтеза стала в 1984 году фирма Ensoning. Вскоре

WT синтезаторы стали производить такие известные фирмы, как Emu, Korg,

Roland и Yamaha.

Фирмы производители звуковых карт добавляют WT синтез двумя способами либо

встраивают на звуковую карту в виде микросхем, либо реализуя в виде

дочерней платы. Во втором случае звуковая карта дешевле, но суммарная

стоимость основной и дочерней платы выше.

Во-вторых, это совместимость звуковых карт. За сравнительно не долгую

историю развития средств мультимедиа появилось уже несколько основных

стандартов де-факто на звуковые карты. Так почти все звуковые карты,

предназначенные для игр и развлечений, поддерживают совместимость с Adlib и

Sound Blaster. Все звуковые карты, ориентированные на бизнес- приложения,

совместимы обычно с MS Windows Sound Sistem фирмы Microsoft.

В третьих, одним из компонентов современных звуковых карт стал сигнальный

процессор DSP(Digital Signal Processor) к возможности функциональным

обязанностям этого устройства можно отнести: распознание речи, трехмерное

звучание, WT синтез, сжатие и декомпресия аудиосигналов. Количество

звуковых карт, оснащенных DSP, не так велико. Причина этого то что такое

достаточно мощное устройство помогает только при решении строго

определенных задач.

Как правило DSP устройство достаточно дорогое, поэтому сразу

устанавливается только на профессиональных музыкальных картах. Одним из

мощных DSP производителей сейчас является фирма Texas Instruments.

В-четвертых, появилась устойчивая тенденция интегрирования функций

звуковых карт на системной плате. Несмотря на то что ряд производителей

материнских плат уже включают в свои изделия микросхемы для воспроизводства

звука, обеспокоиности в рядах поставщиков звуковых карт незаметно.

Потенциальная проблема при использовании встроенных средств обработки

звука состоит в ограниченности системных ресурсов IBM PC совместимых

компьютеров, а именно в возможности конфликтов по каналам прямого доступа к

памяти (DMA). Пример такой платы это системная плата OPTi495 SLC, в которой

используется 16-разрядный звуковой стереокодек AD 1848 фирмы ANALOG

DEVICES.

В пятых, стремление к более естественному воспроизведению звука

заставляет фирмы производителей использовать технологии объемного или

трехмерного (3D) звучания.

Самое модное направление в области воспроизведения звука в наши дни

предоставляет так называемые объемность звучания. Применение этих эффектов

объемного звучания позволяет расширить стереопространство что в свою

очередь придает большую глубизну ограниченного поля воспроизведения

присущем не большим близко расположенным друг к другу колонок.

В шестых, это подключение приводов CD-ROM. Практически все звуковые карты

имеют встроенные интерфейсы для подключения приводов CD-ROM одной или сразу

всех трех фирм Sony, Panasonic/Matsushita и Mitsumi.Тем не менее

большинство звуковых карт рассчитано на подключение приводов Sony.

Появились карты и приводы поддерживающие стандартный интерфейс ATA(IDE),

используемый для компьютеров с винчестером.

В седьмых, на картах используется режим DualDMA то есть двойной прямой

доступ к памяти. С помощью двух каналов DMA можно реализовать одновременно

запись и воспроизведение.

И последние это устойчивое внедрение звуковых технологий в

телекомуникации.

Звуковые карты приобретаются в 90% случаев для игр, из оставшихся 10% для

речевого сопроваждения мультимедиа программ. В таком случае потребительские

качества зависят только от ЦАП (цифро-аналогового преоброзователя) и от

усилителя звуковой частоты. Еще более важным является совместимость со

стандартом Sound Blaster, так как далеко не все программы будут

поддерживать менее распространенные стандарты.

В набор Звуковых карт входят драйвера, утилиты, программмы записи и

воспроизведения звука, средства для подготовления и произведения

презентаций, энциклопедий, игр.

Воспроизведение звука

Современноые средства мультимедиа дают качество стереозвука,

удовлетворяющее самым придирчивым требованиям HiFi (сокращенно это означает

высокую верность воспроизведения). Современные платы синтеза звука способны

синтезировать звучание одновременно 20 и более музыкальных инструментов,

создавая при этом множество специальных звуковых эффектов - плавное

изменение громкости каждого инструмента, вибрацию звуков, их модуляцию по

частоте и т.д. Появилась возможность записи звуковых сигналов на магнитные

носители ПК в виде файлов и их сложной математической обработки - например

наложения сигналов, фильтрации шумов и т.д.

Сейчас HiFi-звучание неразрывно связано с лазерными аудиодисками (или

компакт-дисками CD), использующими цифровые методы кодирования звуковых

сигналов. Диск представляет из себя пластмассовый кружок, на поверхности

которого имеются микроскопические углубления, созданные записывающим

устройством (точнее говоря, технологическим процессом тиражирования дисков

с некоторого оригинала). Они покрыты "толстым" слоем прозрачного лака,

предохраняющим поверхность диска от повреждений. Рабочей является только

одна поверхность, вторая используется для красочной маркировки.

Для проигрывания диска используется полупроводниковый лазерный диод с

фокусирующей оптической системой. Область диска под лаком с

микроуглублениями находится в фокусе, и отраженный от нее сигнал

воспринимается фотодиодом, расположенным рядом с лазерным излучателем. Диск

вращается с переменной скоростью, что дает постоянную линейную скорость

считывания данных. Наружняя поверхность диска находится не в фокусе.

Поэтому ее загрязнения и даже царапины практически не влияют на

воспроизведение. Тем более что специальная электронная система коррекции

ошибок устраняет их проникновение в данные. Тряска, вибрация и магнитные

поля - бичь граммофонных проигрывателей и магнитофонов - на работу дисковых

проигрывателей практически не влияют.

Сигнал фотодиода имеет форму импульсов. Для работы прогрывателя важно лишь

наличие или отсутствие импульса - т.е. логический 0 или 1. Ну прямо как в

компьтере, скажете вы и будете правы. Оптический диск как бы идеально

подходит для создания ПЗУ (ROM) компьютера с огромной емкостью. Но история

распорядилась по иному - такой диск был вначале задуман как средство

цифровой записи звука для обычных целей HiFi- звуковоспроизведения. И лишь

в начале 90-х годов он стал использоваться для записи компьютерных данных и

программ в связи с практической реализацией идей мультимедиа.

В основе цифровой записи лежит представление мгновенного значения

звукового сигнала его численным значением. Оно дискретное, т.е. выражается

целым числом. Звуковой сигнал обычно имеет аналоговое (непрерывное)

представление. И чтобы представить его в числовой форме, надо провести

дискретизацию сигнала, представив его конечным числом уровней. Для HiFi-

звуковоспроизведения в первом приближении хватает 65536 ступенек цифрового

представления мгновенного значения цифрового сигнала. Это означает, что

достаточно иметь 16 разрядов аналого-цифрового преобразования звукового

сигнала. Первые платы звука ПК имели разрядность преобразования 8 и

квантовали звуковой сигнал 128 ступеньками уровня. Это, конечно, было явно

недостаточно для HiFi- звуковоспроизведения.

Итак, важный параметр звуковых плат мультимедиа (аудиоадаптеров) -

разрядность их аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Другой не менее

важный параметр - частота квантования. Сколько дискретных значений сигнала

надо получить за период сигнала? На этот вопрос можно ответить точно, если

сигнал является периодическим - например всем знакомой синусоидой.

Чтобы можно было принципиально судить о величине (амплитуде)

синусоидального сигнала, мы должны взять минимум две его выборки в моменты

времени, соответствующие максимуму и минимуму синусоиды. По этим двум

значениям с помощью фильтра можно восстановить синусоиду. Естественно, что

синусоида с большим периодом представляется уже множеством выборок, что

дает лучшее приближение. Восстановление аналогового представления сигнала

по его цифровому выполняется с помощью цифро-аналоговых преобразователей

(ЦАП) и фильтров, подавляющих шумы квантования, расположенные в области

высоких частот.

Манипуляторы

Простым, удобным и популярным средством для управления компьютером

является мышь. Это устройство с проводом по внешнему виду и характеру

перемещений действительно похоже на мелкое животное, в честь которого оно

названо. Однако в отличие от вредного грызуна компьютерная мышь – весьма

полезное устройство ввода информации в компьютер, позволяющее во многих

случаях практически полностью заменить громоздкую клавиатуру. И это при

том, что мышь имеет всего две-три клавиши, а используют из них обычно одну.

Разнообразные применения мышки основаны на преобразовании направления и

скорости перемещения кисти руки в управляющие сигналы. Водит пользователь

мышкой по коврику взад-вперёд и вправо-влево, изредка нажимая при этом

пальцем на клавишу – а компьютер выполняет задаваемые этими действиями

операции. Конечно же, мышь по своей сути – вследствие простоты управления

компьютером, чем клавиатура, хотя они и не всегда взаимозаменяемы. Особенно

удобно работать мышью с графическими программами и с таблицами. Мышь может

иметь две или три кнопки. Чувствительность мыши характеризующей разрешающей

способностью. В некоторых ситуациях оказывается удобным работать ножной

мышью. Такая мышь представляет собой две педали для ног, одна из которых

управляет перемещением курсора, а другая заменяет кнопки. Конечно же, не

каждый сможет столь же ловко управляться с ножной мышью, как с ручной.

Однако неоспоримым достоинством ножной мыши является то, что она позволяет

высвободить руки для более важных занятий. И совсем незаменимой она

становится тогда, когда руками невозможно воспользоваться из-за болезни или

по другим обстоятельствам.

Существуют не только механические мышки, но и оптические, в которых

направление и скорость движения определяется по отражению света от

специального коврика. Бывают беспроводные мышки и даже миниатюрные

беспроводные мышки, которые при работе одевают на палец как перстень.

Шаровой манипулятор выполняет ту же работу, что и мышь. Да и внешне он

выглядит как механическая компьютерная мышь, перевёрнутая на спину. Шарик,

по которому ездит мышь и который находится у неё внизу, у манипулятора

расположен на виду – сверху. Он вмонтирован обычно в корпус компьютера или

в клавиатуру. Для управления компьютером этот шарик вращают в разных

направлениях пальцами. Рядом с шариком размещены клавиши манипулятора.

Одни люди предпочитают работать мышью, другие – шаровым манипулятором.

Манипулятор более точен, чем мышь, поскольку шарик в нём крупнее, да и

вращают его более чувствительными пальцами, а не грубой кистью.

Если компьютер используется для игровых и тренажёрных задач, а также в

некоторых случаях, то для управления перемещением объекта по экрану удобно

пользоваться специальной ручкой, имеющей название джойстик – в буквальном

переводе палочка радости. Эта ручка похожа на одну из ручек пилота в кабине

самолёта. Впрочем, джойстиком называют не только ручку, но и другие

конструктивные варианты устройства со сходными функциями. Придумали даже

джойстик, с которым можно работать на весу, похаживая по комнате. Джойстик

применяется во многих играх с примитивным сюжетом. Простейший джойстик по

принципам действия похож на клавиши. И возможности его близки к

возможностям клавиатуры. В такой ситуации опытный пользователь может

предпочесть клавиатуру, а новичку более привычным может показаться

джойстик. Более интересные возможности открывает джойстик с

пропорциональным управлением, при котором скорость перемещения рукоятки

джойстика пропорциональна скорости перемещения.

Современные джойстики делят на пять конструктивных вариантов. Они могут

быть выполнены в виде самолётной ручки управления или штурвала, а также

бывают кнопочными, настольными и комбинированными.

Виртуальная реальность

. Очки виртуальной реальности.

Самые ранние - это красно-синие очки. В игровой индустрии применяются они

не часто, т.к. игру с самого начала надо делать под них. И, что отрадно,

игра не требует мощных систем: отлично идёт на Р133&16 Мб RAM. Существуют и

более сложные очки. Принцип их действия заключается в следующем. На экран

выводится изображение для одного глаза в тот момент, когда очки затемняют

другой. И, поочередно показывая для каждого глаза свое изображение, очки

создают иллюзию трехмерности изображения на экране. Такой тип очков

наиболее распространен и прилагается к некоторым видеокартам.

Более современными являются EyeScream от Wicked3D и Сrystal Eyes от

Stereographics. Первые более распространены, вторые более профессиональны.

Ниже вы видите рисунки СrystalEyes (High- end) и СrystalEyes Wired (базовый

уровень).

Есть множестьво других фирм по производству очков ВР, в этом реферате

приведены лишь некоторые из них.

При использовании "метода затемнения одного глаза" нужно помнить, что для

создания такого изображения необходима вдвое большая частота обновления

экрана, т.к. система для каждого глаза обрабатывает отдельную камеру, и для

каждого глаза выводится свое, невидимое для другого изображение. Так что,

если частота регенерации изображения 80 Гц, то для каждого глаза в

отдельности она будет лишь 40 Гц. Для наиболее комфортного использования

таких очков надо ваставлять частоту около 160-170 Гц.

. Виртуальные бинокли.

Эти приспособления уже не просто затемняют поочередно глаза, а сами

выводят изображения для каждого глаза. Основа биноклей - активные LCD-

матрицы с углом обзора 30-60 градусов. Появились они на рынке сравнительно

недавно и не успели завоевать доверие у широких масс. Сегодня можно купить

такие бинокли как V6 и V8 от Virtual Research Systems, Virtual Binoculars

(VB) от n- Vision, а также и у нескольких других фирм. Как видите выгледят

ВР-бинокли все на одно лицо (VB, V8).

Изображение в V8 обеспечивается 1.3" ЖК матрицами, разрешение

((640х3)х480), но частота регенерации изображения низкая - 60 Гц, т.е. по

30 на каждый глаз. К сожалению, техника еще не достигла нужного уровня для

безопасной работы.

. VR-шлем (Head-Mounted-Display, HMD).

Этот тип устройств наиболее распространен и известен. Принцип действая

такой же, как и у биноклей: фиксирование изображения для каждого глаза.

Производство ВР шлемов началось давно, первыми моделями были Vfx1 и

CyberFX. Первый, наиболее известный, обладает разрешением 789x230 (181,470)

пикселей, отслеживанием поворотов головы на 45 градусов по вертикали и 360

по горизонтали. Cегодня он стоит $600 (с карточкой + $150), а СyberFX $100.

Естественно, они были несовершенны с точки зрения гигиены и качества.

Позднее появился несколько улучшеный Vfx3D. Он снабжен 0.7" активно-

матричными ЖК дисплеями, обеспечивающими частоту регенерации 75 Гц в

разрешении 640х480, 70 Гц для разрешения 800х600 и 62.5 Гц при разрешении

1024х768. Система отслеживания положения головы (position tracker) имеет

чувствительность 0.5° при допустимом 70-градусном отклонении вверх/вниз и

0.1-градусную чувствительность во всей горизонтальной плоскости (360°).

Фокус расположен на расстоянии 3.35 метра, что препятствует быстрому

утомлению глаз. Интерфейс шлема предусмаотрен для платформ Silicon

Graphics, Macintosh и PC (USB-порт).

Производством HMD занимаются многие зарубежные фирмы. n-Vision,

сотрудничащая с SGI, предлагает шлема VR cо специфическим дизайном. Но,

несмотря на это, они отличаются высокими технологическими характеристиками.

Вот, например, Datdvisor 80-легкий VR-шлем из пластика, отличающийся 120-

градусной свободой вертикального вращения.

. 3D панели.

Эти устройства можно сравнить с VR-очками, но с тем отличием, что они

одеваются на монитор. При использованием 3D панелей изображение на обычном

мониторе обретает глубину, правда есть одно ограничение: диагональ дисплея

должна быть 17 или 21 дюйм.

. 3D звук.

Существует несколько технологий создания 3D-звука. У Creative это EAX, y

Aureal - A3D, y Microsoft это DirectSound3D, реализованный в библиотеках

DirectX. Все они позволяют воспроизводить настолько реалистичный звук, что

его трудно отличить от настоящего. Поэтому для более глубокого погружения в

виртуальные миры все HMD снабжены наушниками. Сейчас ими стали снабжать и

некоторые стереоочки.

Трехмерный звук заставляет воспринимать игру по-другому. Ощущения

становятся настолько реалистичными... эти голоса и выстрелы в тонелях и

трубах меняются при выходе на открытые пространства, переливаются на

ветру... в общем лучше один раз услышать, чем сто раз прочитать.

. Vr - перчатки.

Пока что перчатки для виртуальной реальности не заняли таких прочных

позиций, как некоторые очки. Их технологии еще слишком дороги для

развлечений, хотя и могут быт доступны в некоторых виртуальных залах от

Electronic Visualization Lab. Хотя чаще всего они используются не для игр.

Отслеживать движения пальцев им помогает сложная система эластичных

световодов и пара десятков датчиков. Как только палец начинает сгибаться,

световод сужает просвет, а датчики улавливливают падение интенсивности

света на каком-либо участке. Адекватно этим изменениям ведет себя кисть в

виртуальном пространстве. Естественно, эта технология разработана больше

для научных исследований, нежели для игр. Посудите сами: зачем в 3DAction'e

(тем более в RTS) отслеживать движения пальцев?

Есть и технология с механическими датчиками, но она тяжела и несовершенна.

. Датчики кисти.

Помимо перчаток существуют и другие устройства слежения за перемещениями

кисти. В самые простые встроен только position tracker, отслеживающий

перемещения небольшого кубика, который нужно держать в одной из рук. По

сравнению с остальной продукцией это устройство стоит дешево-от 20 до 40

долларов.

Производством таких датчиков занимается фирма Ascension Technology

Corporation.

. VR-костюм.

Самым полным набором оборудования для виртуальной реальности является

виртуальный костюм. Он состоит из обтягивающего комбинезона со множеством

магнитных сенсоров, которые отслеживают движения всех частей тела. К нему

добавляется HMD, датчик(и) кисти (реже перчатка) и провода для

присоединения всего этого к компьютеру. Тогда уж точно будет полный

комплект ощущений. Единственное, чего не хватает, так это ForceFeedback VR-

костюмов. Хотя кто знает, может, работы по созданию таких кстройств уже

ведутся?

. Перспективные устройства.

В лекции не рассмотрены устройства имитации обоняния и вкуса. Насчет

последнего не знаю, а вот примитивное устройство имитации обоняния уже

известно. Оно состоит из системы химических аэрозолей, смешивающихся при

необходимости. У подопытных сперва было ощущение восторга, а потом совсем

небыло ощущений. Дело в том, что химический состав балончиков не безвреден

- он притупляет чувствительность нашего носа. Поэтому первое время люди,

испытавшие на себе это чудо техники, совсем не различали запахи. А

создатели даже и предположить не могли о таком побочном эффекте. Мне

Страницы: 1, 2, 3