数字媒体技术导论 (第2版 微课视频版)课后习题以及答案 李放

第一章1.填空题：（1）数字媒体，是一种用来____、_____、______和______数字图像、数字视频和数字音频等多种数字内容的媒体。答案：存储、管理、处理和制作（2）国际电信联盟对数字媒体进行分类：_______、_______、_______、_______、_______。答案：感觉媒体、显示媒体、表示媒体、传输媒体、存储媒体。（3）数字媒体的特点包括_______、_______、_______。答案：多样化、双向性、艺术与技术结合2.简答题：（1）数字图像处理技术的定义以及其处理方法包括什么？答案：数字图像处理技术又称为计算机图像处理，指的是将模拟图像通过模数技术转换为数字信号，并对其进行处理的技术。处理方法包括图像去噪、图像增强、图像分割、边缘检索、图像压缩等。（2）计算机图形学的定义以及其研究内容包括什么？答案：计算机图形学是一门研究利用计算机技术进行生成、处理以及显示图形的技术。图形包括基于线框模型的几何图形和基于表面模型的真实感图形。研究内容包括图形标准、图形交互、曲线造型、非真实感图形等。（3）数字视频处理技术的定义以及其处理方法包括什么？答案：数字视频处理技术是将视频内容以离散化的信号方式进行数字化处理，所使用的介质、技术以及网络都是数字化的。处理方法包括视频剪辑、视频叠加、视频和声音同步以及添加特效等。（4）数字音频处理技术的定义以及其处理过程是什么？答案：数字音频是模拟音频信号转换成有限个数字信号表示的连续序列。它包括音频信号的数字化和音频压缩技术，这一处理过程包括音频信号的采样、量化以及编码。（5）虚拟现实技术演变发展史的四个阶段分别是什么？答案：第一阶段是虚拟现实技术的产生阶段。第二阶段是虚拟现实技术的开始阶段。第三阶段是虚拟现实技术相关理论的产生阶段。第四阶段是虚拟现实技术理论的应用阶段。（6）增强现实技术发展的两个阶段分别是什么？答案：第一阶段是增强现实技术概念阶段。第二阶段是增强现实技术发展阶段。第二章1.填空题：（1）数字图像根据计算机绘图的方式不同，可以分为______和______两种类别。答案：位图、矢量图。（2）位图的图像格式有_____、_____、_____、_____。答案：bmp、jpg、gif、psd（3）矢量图的图像格式有_____、_____、_____。答案：bw、ai、dwg（4）数字图像根据图像特征的不同，可以分为_____、_____和_____三种类型答案：二值图像、灰度图像、RGB彩色图像2.简答题：（1）位图的定义是什么？答案：位图，是大多数数字图像的显示方式，由许多个像素点组成，每一个像素点都包含颜色、亮度、对比度等信息。（2）矢量图的定义是什么？答案：矢量图，是由专门的软件制作出来的，其根据数学公式例如直线、圆等进行图像的设计和制作，也就是说每一张矢量图都是由直线或者曲线等组成的。（3）数字图像处理技术的特点包括什么？答案：再现性强、压缩值高、通用性强、精度性高（4）Photoshop2020的工作界面包括什么？答案：Photoshop2020的工作界面包含菜单栏、工具选项栏、标题栏、工具栏、文档、状态栏、属性栏和面板等组件。第三章1.填空题：（1）图形的表示方法有______和_______。答案：参数法和点阵法。（2）第一台图形显示器是由__________研制而成。答案：美国麻省理工学院（3）________提出了第一个光反射模型。答案：布克奈特（4）高洛德提出__________的思想，被称为高洛德明暗处理。答案：“漫反射模型＋插值”（5）根据映射模式的不同也可以分为______和_______。答案：逻辑坐标和设备坐标2.简答题：（1）参数法的定义是什么？答案：是在设计阶段建立几何模型时需要用形状参数和属性参数来描述图形的一种方法。（2）点阵法的定义是什么？答案：是在绘制阶段就用具有颜色信息的像素点阵来表示图形的一种方法。（3）纵观20世纪中期，计算机图形学发展的主要特点是什么？答案：受到计算机设备的限制比较大，机器语言的编程主要用于科学计算，因此相关图形设备仅仅具有输出功能。（4）类的概念是什么？答案：类是面向对象程序设计中的概念，同时也是面向对象编程的基础。（5）什么是映射模式呢？答案：其实就是把图形显示在屏幕坐标系中的过程。第四章1.填空题：（1）基于图像的建模的主要目的是由________恢复景物的_________。答案：二维图像、三维几何结构2.简答题：（1）三维建模技术应用领域包括什么？答案：建筑领域、商务领域、军事领域、医学领域、影视领域、3D打印技术、园林景观、电子游戏领域。（2）对于物体建模的方法常用的方式有哪些？答案：利用三维软件建模、通过仪器设备测量建模、利用图像或者视频来建模。（3）3DSMax和Maya的特点和不同是什么？答案：前者更偏向于工程建筑方面模型，后者趋向于游戏动画等人物模型的构建。两款软件在建模过程中都有着共同的特点，都是利用一些基本的几何元素来构建复杂的几何场景。（4）3DSMax2014的工作界面包括哪些？答案：“菜单栏”、“标题栏”、“主工具栏”、“视口区域”、“命令面板”、“时间尺”、“状态栏”、“时间控制按钮”和“视口导航按钮”。第五章1.填空题：（1）模拟视频就是由不断连续的_________所组成的视频图像。答案：模拟信号（2）模拟信号是指在______和_______上都是连续且不断变化的信号。答案：时间和数值（3）数字视频是_____的数字图像，数字图像是_______的数字视频。答案：连续、离散（4）______和_______都是影响每一幅画面清晰程度的重要因素。答案：像素和分辨率（5）蒙太奇主要分为______和_______两大类。答案：叙述蒙太奇和表现蒙太奇（6）在视频编辑发展过程中，先后出现了______和_______两种编辑方式。答案：线性编辑和非线性编辑2.简答题：（1）数字视频的发展历程是什么？答案：计算阶段、数据处理阶段以及多媒体阶段。（2）数字视频格式都包括哪些？答案：MJPEG、MPEG、AVI、MOV、RMVB、WMV、ASF（3）字视频的制作过程是什么？答案：取材、整理与策划，剪辑与编辑、后期加工、添加字幕以及后期配音等第六章1.填空题：（1）音频包括______、_______和________3个特性。答案：频率、振幅和波形（2）模拟音频经_____、______和______后得到的音频就是数字音频。答案：采样、量化和编码2.简答题：（1）频率的定义是什么？答案：频率指的是物体在单位时间内振动的次数。（2）振幅的定义是什么？答案：振幅指的是物体振动时偏离中心位置的幅度。（3）波形的定义是什么？答案：波形指的是声音传播时的形状。（4）常用数字音频格式有哪些？答案：CD、WAV、MP3、WMA、OGG、APE、AAC（5）数字音频环绕声标准分类有哪些？答案：杜比环绕、杜比定向逻辑、杜比数码、数字化影院系统、霍尔曼认证第七章1.填空题：（1）动画可以分为________和________。答案：传统动画和计算机动画（2）计算机动画可以分为______和_______。答案：二维动画和三维动画2.简答题：（1）计算机动画定义是什么？答案：就是指借用数字图像处理和计算机图形学技术，利用程序脚本或者动画制作软件生成的一系列连续画面。（2）计算机动画制作流程是什么？答案：确定主题，创作剧本；设计角色和动作；搭建环境；完善脚本、配音和音效（3）计算机动画应用领域有哪些？答案：教学课件、制作电影、游戏动画、宣传广告第八章1.填空题：（1）数字游戏是一个包括_____、______、_______、_______、_______等各种依靠在数字设备上的游戏。答案：计算机游戏，电视游戏，模拟游戏，手机游戏，网络游戏（2）国内外游戏开发商使用比较广泛的开发引擎是_____和_______。答案：Unreal4和Unity3D2.简答题：（1）游戏的定义是什么？答案：游戏，是一个以直接获得快感为主要目的，并且必须有主体参与互动的活动。（2）游戏的特征包括哪些？答案：有序性和自由性、虚构性和真实性、愉悦性和胜负性（3）数字游戏的分类包括哪些？答案：角色扮演类游戏、射击游戏类游戏、动作游戏、冒险游戏、模拟游戏、格斗游戏、体育游戏第九章1.填空题：（1）感觉可以分为两个分支：_____和______。答案：动觉和触觉（2）眼动跟踪方法可以分为_____、______、______和________。答案：探查线圈记录法、红外线法、电流记录法和视频记录法2.简答题：（1）虚拟现实技术定义是什么？答案：虚拟现实技术指的是利用计算机技术生成一个具有逼真的视觉、听觉、触觉等的虚拟环境，用户通过头盔、手套等外部设备与虚拟环境交互，从而产生真实体验的技术。（2）虚拟现实技术的原理是什么？答案：虚拟现实技术融合了多种技术，主要包括实时三维计算机图形技术、感觉反馈技术、眼动跟踪技术、语音技术、全身追踪技术。（3）虚拟现实技术特征是什么？答案：多感知性、沉浸感、交互性第十章1.填空题：（1）增强现实技术应该包括3个方面的内容：________、________和________答案：真实世界和虚拟世界的组合；实时交互；虚拟物体和真实物体的精确3D配准。（2）从其技术手段和表现形式上，可以明确分为3大类：_______、_______和_______答案：一是基于计算机视觉；二是基于地理位置信息；三是基于即时定位与地图构建。2.简答题：（1）增强现实技术定义是什么？答案：是借助计算机和可视化技术将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间。（2）增强现实技术特征是什么？答案：真实世界与虚拟信息的集成性；实时交互性；三维尺度空间虚拟物体定位性。（3）增强现实技术和虚拟现实技术的比较？答案：当组成元素全都是由虚拟物体组成的时候，就是虚拟现实。由此可见，增强现实是真实与虚拟的组合，而虚拟现实则是全部虚拟，没有真实的成分。第十一章1.填空题：（1）计算机视觉应用领域包括：________、________和________答案：自动驾驶与智慧交通、医疗影像分析、工业视觉与智能制造（2）人脸识别技术六大核心挑战包括：_______、_______、_______、_______、_______和_______答案：尺度、姿态、遮挡、光照、识别速度、密集场景2.简答题：（1）计算机视觉定义是什么？答案：计算机视觉(ComputerVision，简称CV)致力于使计算机能够从数字图像或视频中“看到”、理解和解释视觉信息，并基于此做出决策或采取行动。（2）计算机视觉的传统技术是什么，以及优点和局限？答案：计算机视觉的传统技术优点包括：特征设计融入了先验知识，模型不需要海量数据来“领悟”这些知识，通常几百到几千张精心标注的样本即可工作；算法复杂度相对固定，可以在CPU上实时运行，适合嵌入式设备和工业场景；建立在坚实的数学和统计学基础之上。计算机视觉的传统技术局限与挑战包括：极度依赖设计者的经验和直觉；手工特征通常是针对特定条件(光照、视角、背景)设计的；对于需要综合多层上下文信息的任务(如自然场景理解、图像描述生成)，手工设计能覆盖所有复杂性的特征集合几乎是不可能的。（3）计算机视觉的现代技术是什么，以及优点和局限？答案：计算机视觉的现代技术优点包括：在绝大多数主流视觉任务(分类、检测、分割)上，精度大幅超越传统方法，达到甚至超过人类水平；从数据中学到的特征更具普适性，能更好地适应各种变化和未见过的样本；研究者可以将精力从手工设计特征，转移到设计更强大的网络架构、更高效的训练策略和收集更高质量的数据上；同一个CNN主干网络，通过微调可以适应多种不同的下游任务，实现了技术范式的统一。计算机视觉的现代技术局限与挑战包括：数据收集与标注成本高昂；训练深度模型需要强大的GPU集群，耗时数天甚至数周，能耗高；难以理解网络内部究竟基于什么做出了某个决策；对输入图像添加人眼难以察觉的微小扰动。第十二章1.填空题：（1）生成式人工智能应用领域包括：________、________和________答案：创意内容产业、科学研究与药物发现、教育个性化与技能发展（2）生成式人工智能五大转变趋势包括：_______、_______、_______、_______和_______答案：从统计到学习、从单模态到多模态、从特定任务到通用能力、从人工设计到数据驱动、从生成内容到理解世界2.简答题：（1）生成式人工智能定义是什么？答案：生成式人工智能(ArtificialIntelligenceGeneratedContent，简称AIGC)是指利用生成式人工智能模型，通过学习海量数据的分布规律，自动创造出全新、原创性数字内容的技术。其输出可以是文本、图像、音频、视频、代码、3D模型等多种模态。（2）生成式人工智能三次范式跃迁是什么？答案：第一波：统计与规则驱动时代(机械重组范式)时期：2000年代至2013年左右技术背景：机器学习以统计方法(如隐马尔可夫模型)和符号人工智能为主，深度学习尚未成为主流。第二波：深度学习与对抗生成时代(博弈涌现范式)时期：2014年代至2016年左右技术背景：2014年，IanGoodfellow等人发表《GenerativeAdversarialNetworks》论文；深度学习(尤其是卷积神经网络)在图像识别等领域取得突破，计算力(GPU)和数据量(互