數字媒體技術概論：創新實踐十二課

李四達，北京服裝學院教授，碩士生導師；吉林動畫學院特聘教授。全國高等院校計算機基礎教育研究會數字創意專業委員會副主任，中國圖形圖象學學會數碼藝術專業委員會委員，多屆全國大學生計算機設計大賽專業評委。長期從事數字媒體藝術、交互設計和動畫的教學和科研，編著《數字媒體藝術概論》《數字媒體藝術史》《迪斯尼動畫藝術史》《交互設計概論》《數碼影像概論》《幻想藝術概論》《新媒體動畫概論》《交互與服務設計：創新實踐二十課》《服務設計概論》《數字媒體藝術簡史》《藝術與科技概論》等。其中《數字媒體藝術概論》的第1版和第2版為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。第3版為“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材，第2版還被教育部評為普通高等教育精品教材。

目 

錄

 

第1課　媒體技術與文化...............................................................................1

 

1.1　媒體與媒介 ........................................................................................................................2

 

1.1.1　什麽是媒體 ............................................................................................................2

 

1.1.2　媒體的分類 ............................................................................................................4

 

1.1.3　傳統媒體與新媒體 .................................................................................................5

 

1.2　數字媒體的特徵 ................................................................................................................6

 

1.2.1　數字媒體的定義 ....................................................................................................6

 

1.2.2　當代數據庫文化 ....................................................................................................9

 

1.2.3　數據媒體的進化 ..................................................................................................10

 

1.3　數字媒體技術 ..................................................................................................................11

 

1.4　媒體進化論 ......................................................................................................................15

 

1.5　數字媒體藝術 ..................................................................................................................17

 

1.6　數字媒體傳播模式 ...........................................................................................................20

 

1.7　數字內容產業 ..................................................................................................................22

 

本課學習重點 ...........................................................................................................................24

 

討論與實踐...............................................................................................................................26

 

練習與思考...............................................................................................................................26

 

第2課　當代數字媒體前沿..........................................................................28

 

2.1　數字智能化技術 ..............................................................................................................29

 

2.1.1　AIGC設計時代 ....................................................................................................29

 

2.1.2　ChatGPT新潮流 ...................................................................................................31

 

2.2　虛擬人技術 ......................................................................................................................32

 

2.2.1　虛擬員工與虛擬網紅 ...........................................................................................32

 

2.2.2　虛擬偶像產業 ......................................................................................................33

 

2.3　裸眼3D技術 .....................................................................................................................35

 

2.4　拓展現實技術 ..................................................................................................................37

 

2.5　藝術展陳技術 ..................................................................................................................39

 

2.6　建築與投影藝術 ..............................................................................................................42

 

2.7　科技與藝術的盛會 ...........................................................................................................43

 

2.8　當代科技藝術發展趨勢 ...................................................................................................45

 

本課學習重點 ...........................................................................................................................47

 

討論與實踐...............................................................................................................................48

 

練習與思考...............................................................................................................................49

 

第3課　數字媒體技術基礎...........................................................................51

 

3.1　數字媒體與電腦 ...........................................................................................................52

 

 

 

數字媒體技術概論——創新實踐十二課

 

IV

 

3.1.1　電腦形式的多樣性 ...........................................................................................52

 

3.1.2　電腦與數字媒體 ...............................................................................................53

 

3.2　電子電腦的誕生 ...........................................................................................................55

 

3.3　電子電腦的發展 ...........................................................................................................56

 

3.4　信息論與控制論 ..............................................................................................................58

 

3.5　電腦硬件系統 ..............................................................................................................59

 

3.6　電腦軟件系統 ..............................................................................................................60

 

3.7　電腦輸入設備 ..............................................................................................................62

 

3.7.1　字符輸入 ..............................................................................................................62

 

3.7.2　音頻輸入 ..............................................................................................................63

 

3.7.3　圖像輸入 ..............................................................................................................63

 

3.7.4　視頻輸入 ..............................................................................................................65

 

3.8　電腦輸出設備 ..............................................................................................................66

 

3.8.1　顯示器 ..................................................................................................................66

 

3.8.2　可觸摸顯示屏 ......................................................................................................66

 

3.8.3　投影儀 ..................................................................................................................67

 

本課學習重點 ...........................................................................................................................68

 

討論與實踐...............................................................................................................................69

 

練習與思考...............................................................................................................................70

 

第4課　數據壓縮技術...............................................................................72

 

4.1　數據壓縮的必要性 ...........................................................................................................73

 

4.2　信息冗餘與數據壓縮 .......................................................................................................74

 

4.3　數據壓縮編碼類型 ...........................................................................................................76

 

4.3.1　有損壓縮和無損壓縮 ...........................................................................................77

 

4.3.2　幀內壓縮和幀間壓縮 ...........................................................................................77

 

4.3.3　對稱壓縮和不對稱壓縮 .......................................................................................78

 

4.4　音頻壓縮與數字格式 .......................................................................................................78

 

4.4.1　數字音頻壓縮 ......................................................................................................78

 

4.4.2　音頻文件格式 ......................................................................................................78

 

4.5　數字圖像壓縮 ..................................................................................................................80

 

4.5.1　有損壓縮和無損壓縮 ...........................................................................................80

 

4.5.2　圖像及圖形格式 ..................................................................................................81

 

4.6　數字視頻壓縮 ..................................................................................................................81

 

4.7　數字視頻格式 ..................................................................................................................83

 

4.7.1　AVI格式 ...............................................................................................................83

 

4.7.2　MPEG/MPG格式 .................................................................................................84

 

4.7.3　流視頻格式 ..........................................................................................................85

 

4.7.4　MOV格式 ............................................................................................................85

 

本課學習重點 ...........................................................................................................................86

 

討論與實踐...............................................................................................................................87

 

 

 

目 

錄

 

V

 

練習與思考...............................................................................................................................88

 

第5課　文字、圖形與圖像..........................................................................90

 

5.1　文字的意義 ......................................................................................................................91

 

5.2　字體與版式設計 ..............................................................................................................93

 

5.2.1　字體設計基礎 ......................................................................................................93

 

5.2.2　電腦字庫設計 ......................................................................................................93

 

5.2.3　創意字體設計 ......................................................................................................95

 

5.2.4　版式設計 ..............................................................................................................95

 

5.3　超文本與超媒體 ..............................................................................................................97

 

5.4　電腦圖形學簡介 ...........................................................................................................98

 

5.4.1　位圖與矢量圖 ......................................................................................................99

 

5.4.2　CGI技術和目標 .................................................................................................101

 

5.5　數字色彩與設計 ............................................................................................................102

 

5.5.1　色彩與色域圖 ....................................................................................................102

 

5.5.2　數字色彩模型 ....................................................................................................103

 

5.5.3　色彩心理學 ........................................................................................................105

 

5.5.4　數字色彩設計 ....................................................................................................106

 

5.6　數字繪畫 ........................................................................................................................109

 

5.7　Photoshop與數字圖像處理 ...........................................................................................112

 

5.8　插畫與圖表設計 ............................................................................................................116

 

本課學習重點 .........................................................................................................................118

 

討論與實踐.............................................................................................................................119

 

練習與思考.............................................................................................................................120

 

第6課　聲音、視頻與特效.........................................................................122

 

6.1　數字音頻基礎 ................................................................................................................123

 

6.2　數字音頻工作站 ............................................................................................................124

 

6.3　數字視頻技術 ................................................................................................................127

 

6.3.1　數字視頻及其特徵 .............................................................................................127

 

6.3.2　視頻技術參數 ....................................................................................................128

 

6.4　流媒體技術及產業 .........................................................................................................130

 

6.5　數字視頻編輯 ................................................................................................................132

 

6.5.1　影視剪輯的意義 ................................................................................................132

 

6.5.2　非線性編輯系統 ................................................................................................132

 

6.6　非線性編輯軟件 ............................................................................................................134

 

6.6.1　Adobe Premiere Pro 2023 ...................................................................................134

 

6.6.2　Apple Final Cut Pro X ........................................................................................134

 

6.6.3　iMovie 10 ...........................................................................................................135

 

6.6.4　DaVinci Resolve 18 ............................................................................................136

 

6.6.5　Vegas Pro 19 ......................................................................................................137

 

 

 

6.7　數字後期特效 ................................................................................................................138

 

6.7.1　電影特效及分類 ................................................................................................138

 

6.7.2　數字影像處理 ....................................................................................................139

 

6.7.3　數字後期特效軟件 .............................................................................................140

 

本課學習重點 .........................................................................................................................142

 

討論與實踐.............................................................................................................................143

 

練習與思考.............................................................................................................................144

 

第7課　數字動畫技術與設計......................................................................146

 

7.1　動畫定義及分類 ............................................................................................................147

 

7.1.1　動畫的定義 ........................................................................................................147

 

7.1.2　動畫的分類 ........................................................................................................147

 

7.2　電腦動畫概述 ............................................................................................................148

 

7.2.1　關鍵幀動畫 ........................................................................................................148

 

7.2.2　變形動畫 ............................................................................................................149

 

7.2.3　過程動畫 ............................................................................................................150

 

7.2.4　人體動畫 ............................................................................................................151

 

7.3　數字動畫的算法 ............................................................................................................153

 

7.4　數字動畫軟件 ................................................................................................................155

 

7.5　數字動畫設計原則 .........................................................................................................159

 

7.6　數字動畫製作流程 .........................................................................................................162

 

7.7　動畫的起源與發展 .........................................................................................................165

 

7.7.1　魔術燈與詭盤 ....................................................................................................165

 

7.7.2　動畫的誕生 ........................................................................................................166

 

7.7.3　傳統動畫發展歷程 .............................................................................................168

 

7.8　數字動畫簡史 ................................................................................................................171

 

7.8.1　CG技術革命 ......................................................................................................171

 

7.8.2　數字動畫時代 ....................................................................................................173

 

7.9　數字動畫發展趨勢 .........................................................................................................176

 

本課學習重點 .........................................................................................................................177

 

討論與實踐.............................................................................................................................178

 

練習與思考.............................................................................................................................179

 

第8課　數字游戲設計..............................................................................181

 

8.1　電子游戲概述 ................................................................................................................182

 

8.1.1　電子游戲的定義 ................................................................................................182

 

8.1.2　電子游戲產業 ....................................................................................................182

 

8.1.3　電子游戲的意義 ................................................................................................184

 

8.2　游戲與電子競技 ............................................................................................................186

 

8.3　數字游戲的類型 ............................................................................................................188

 

8.3.1　角色扮演類游戲 ................................................................................................189

 

 

 

8.3.2　即時戰略類游戲 ................................................................................................189

 

8.3.3　動作類和格鬥類游戲 .........................................................................................190

 

8.3.4　第一人稱射擊類游戲 .........................................................................................190

 

8.3.5　冒險類游戲 ........................................................................................................191

 

8.3.6　模擬類游戲 ........................................................................................................191

 

8.3.7　運動類游戲 ........................................................................................................192

 

8.3.8　桌面類游戲 ........................................................................................................192

 

8.3.9　其他類型的游戲 ................................................................................................193

 

8.4　游戲設計工作室 ............................................................................................................193

 

8.5　游戲原型設計 ................................................................................................................196

 

8.5.1　游戲設計流程 ....................................................................................................196

 

8.5.2　游戲設計思維 ....................................................................................................197

 

8.5.3　原型設計方法 ....................................................................................................200

 

8.6　游戲引擎軟件 ................................................................................................................200

 

8.6.1　游戲引擎技術簡介 .............................................................................................200

 

8.6.2　Unity引擎...........................................................................................................203

 

8.6.3　Unreal引擎 .........................................................................................................203

 

8.7　電子游戲的起源 ............................................................................................................204

 

8.8　游戲產業的發展 ............................................................................................................206

 

8.8.1　電子游戲機的誕生 .............................................................................................206

 

8.8.2　電腦游戲的發展 .............................................................................................208

 

8.8.3　手機游戲時代 ....................................................................................................210

 

本課學習重點 .........................................................................................................................212

 

討論與實踐.............................................................................................................................213

 

練習與思考.............................................................................................................................214

 

第9課　交互產品設計..............................................................................216

 

9.1　交互設計基礎 ................................................................................................................217

 

9.2　交互設計的發展 ............................................................................................................218

 

9.3　用戶體驗設計 ................................................................................................................220

 

9.4　交互設計流程 ................................................................................................................222

 

9.5　問題導向設計 ................................................................................................................225

 

9.6　用戶研究與畫像 ............................................................................................................226

 

9.7　思維導圖工具 ................................................................................................................228

 

9.8　產品需求報告書 ............................................................................................................231

 

本課學習重點 .........................................................................................................................235

 

討論與實踐.............................................................................................................................236

 

練習與思考.............................................................................................................................237

 

第10課　用戶界面設計.............................................................................239

 

10.1　理解用戶界面設計 ...................................................................................................240

 

 

 

10.2　界面風格簡史 ...........................................................................................................242

 

10.2.1　設計風格概述 ..............................................................................................242

 

10.2.2　擬物化界面風格 ..........................................................................................243

 

10.2.3　扁平化界面風格 ..........................................................................................244

 

10.2.4　新擬態界面設計 ..........................................................................................247

 

10.3　界面設計原則 ...........................................................................................................249

 

10.3.1　可用性十大原則 ..........................................................................................249

 

10.3.2　界面設計的基本規律 ..................................................................................250

 

10.3.3　界面體驗設計要點 ......................................................................................251

 

10.4　界面原型工具 ...........................................................................................................253

 

10.4.1　流程圖與線框圖 ..........................................................................................253

 

10.4.2　原型設計工具 ..............................................................................................257

 

10.4.3　Adobe XD界面設計 ....................................................................................258

 

10.5　列表與宮格設計 .......................................................................................................261

 

10.6　側欄與標簽設計 .......................................................................................................264

 

10.7　平移或滾動設計 .......................................................................................................265

 

10.8　圖文要素的設計 .......................................................................................................266

 

本課學習重點 ......................................................................................................................269

 

討論與實踐 .........................................................................................................................270

 

練習與思考 .........................................................................................................................271

 

第11課　虛擬現實技術....................................................................273

 

11.1　虛擬現實的基本概念 ................................................................................................273

 

11.2　虛擬現實的技術特徵 ................................................................................................276

 

11.3　虛擬現實系統的組成 ................................................................................................277

 

11.4　虛擬現實系統的分類 ................................................................................................278

 

11.4.1　桌面式虛擬現實系統 ..................................................................................278

 

11.4.2　沉浸式虛擬現實系統 ..................................................................................279

 

11.5　增強現實技術 ...........................................................................................................280

 

11.6　虛擬現實職業標準 ....................................................................................................282

 

11.7　虛擬現實課程體系 ....................................................................................................283

 

本課學習重點 ......................................................................................................................287

 

討論與實踐 .........................................................................................................................288

 

練習與思考 .........................................................................................................................289

 

第12課　數字媒體設計師.................................................................291

 

12.1　通用型人才標準 .......................................................................................................292

 

12.2　因特網新興設計 .......................................................................................................293

 

12.3　素質與能力培養 .......................................................................................................295

 

12.3.1　雙腦協同，綜合實踐 ..................................................................................295

 

12.3.2　見微知著，關註細節 ..................................................................................296

 

 

 

12.3.3　軟件編程，數據挖掘 ..................................................................................298

 

12.4　觀察、傾聽與移情 ...................................................................................................300

 

12.5　團隊協作和交流 .......................................................................................................301

 

12.6　概念設計與可視化 ...................................................................................................302

 

12.7　趨勢洞察與設計 .......................................................................................................303

 

12.8　數字媒體作品的標準 ................................................................................................305

 

12.8.1　藝術與技術的統一 ......................................................................................305

 

12.8.2　新媒體與文化傳承 ......................................................................................307

 

本課學習重點 ......................................................................................................................309

 

討論與實踐 .........................................................................................................................310

 

練習與思考 .........................................................................................................................311

 

參考文獻..............................................................................................313