多媒體應用系統(tǒng)設計

1、第10章 多媒體應用系統(tǒng)設計,10.1多媒體應用系統(tǒng)的設計原理,多媒體應用系統(tǒng)就是為了某個特定目的，使用多媒體技術設計開發(fā)的應用系統(tǒng)。多媒體應用系統(tǒng)作為一種計算機軟件，它的設計與開發(fā)過程無不滲透著軟件工程的思想。,10.1.1軟件工程概述,1.軟件工程的概念 軟件工程是研究用工程化方法構建和維護有效、實用和高質量軟件的學科。 它以計算機科學理論及其它相關學科的理論為指導，采用工程化的概念

2、、原理、技術和方法進行軟件的開發(fā)和維護，把經(jīng)過時間證明正確的管理措施和當前能夠得到的最好的技術方法結合起來，以較少的代價獲取高質量的軟件。,軟件工程包括三個要素，即方法、工具和過程。 軟件工程方法是指導研制軟件的某種標準規(guī)范，為軟件開發(fā)提供了“如何做”的技術； 軟件工程工具是指軟件開發(fā)和維護中使用的程序系統(tǒng)，它為軟件工程方法提供軟件支撐環(huán)境； 軟件工程過程定義了方法

3、使用的順序、要求交付的文檔資料、保證質量和協(xié)調(diào)變化所需的管理及軟件開發(fā)各個階段完成的任務。它將軟件工程的方法和工具結合起來，以達到合理、及時地進行計算機軟件開發(fā)的目的。,2.軟件的生存周期 人的一生要經(jīng)歷嬰兒、幼年、童年、青年、中年、老年的生存周期，同樣，軟件從提出開發(fā)要求開始，經(jīng)過開發(fā)、使用和維護，直到最終報廢的全過程稱為軟件的生存周期。它包括制定計劃、需求分析、軟件設計、程序編碼、軟件測試及運行維護6個階段。

4、,（1）制定計劃 確定所要開發(fā)軟件系統(tǒng)的總目標，給出它的功能、性能、可靠性以及接口等方面的要求；研制完成該項軟件任務的可行性，探討解決問題的可能方案，并對可利用的資源、成本、可取得的效益、開發(fā)的進度作出估計；制定完成開發(fā)任務的實施計劃和可行性報告，并提交管理部門審查。,（2）需求分析 對所要開發(fā)的軟件提出的需求進行分析并給出詳細的定義，然后編寫軟件需求說明書及初步的系統(tǒng)用戶手冊，提交管理機

5、構評審。,（3）軟件設計 設計是軟件工程的核心。軟件設計一般分為總體設計和詳細設計兩個階段，總體設計是根據(jù)需求所得到的數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)結構，使用結構設計技術導出軟件模塊結構；詳細設計是使用表格、圖形或自然語言等工具，按照模塊設計準則進行軟件各個模塊具體過程的描述。另外，在該階段還需編寫設計說明書，并提交有關部門評審。,（4）程序編碼 把軟件設計的結果轉換成計算機可以接受的程序代碼，即寫成以某種

6、特定程序設計語言表示的源程序。,（5）軟件測試 軟件測試就是在軟件投入運行之前，對軟件需求分析、設計規(guī)格說明和編碼的最終復審，是軟件質量保證的關鍵步驟。 在該階段，需要在測試軟件的基礎上，檢查軟件的各個組成部分。首先查找各模塊在功能和結構上存在的問題并加以糾正，其次將已測試過的模塊按一定順序組裝起來；最后按規(guī)定的各項需求，逐項進行確認測試，決定已開發(fā)的軟件是否合格，能否交付用戶使用。,（6

7、）運行維護 已交付的軟件正式運行，便進入運行階段。這一階段可能持續(xù)幾年甚至幾十年。另外，軟件在運行過程中可能由于多方面的原因，需要進行修改，并進行適當?shù)木S護。,10.1.2軟件開發(fā)模型,軟件開發(fā)模型又稱為軟件生存周期模型，是指軟件項目開發(fā)和維護的總體過程的框架。它能直觀表達軟件開發(fā)的全過程，明確規(guī)定要完成的主要活動、任務和開發(fā)策略。 軟件開發(fā)模型描述了從軟件項目需求定義開始，到開發(fā)成功并投

8、入使用，在使用中不斷增補修訂，直到停止使用這一期間的全部活動。,1.瀑布模型 瀑布模型開發(fā)過程依照固定順序進行，其結構如下圖所示。,該模型嚴格規(guī)定各階段的任務，上一階段的任務輸出作為下一階段工作輸入，相鄰兩個階段緊密相聯(lián)且具有因果關系，一個階段工作的失誤將蔓延到以后的各個階段。 為了保障軟件開發(fā)的正確性，每一階段任務完成后，必須對它的階段性產(chǎn)品進行評審，確認之后再轉入下一階段的工作。評審過程發(fā)現(xiàn)錯誤和疏漏

9、后，應該反饋到前面的有關階段修正錯誤、彌補疏漏，然后再重復前面的工作，直至通過評審后再進入下一階段。,該模型適合于用戶需求明確、開發(fā)技術比較成熟、工程管理嚴格的場合使用。 瀑布模型的優(yōu)點是可以保證整個軟件產(chǎn)品較高的質量，保證缺陷能夠提前被發(fā)現(xiàn)和解決。 其缺點是由于任務順序固定，軟件研制周期長，前一階段工作中造成的差錯越到后期影響越大，而且糾正前期錯誤的代價也越高。,2.原型模型

10、 原型模型是軟件開發(fā)人員根據(jù)用戶提出的軟件基本需求快速開發(fā)一個原型，以便向用戶展示軟件系統(tǒng)應有的部分或全部功能和性能，再根據(jù)用戶意見，通過不斷改進、完善樣品，最后得到用戶所需要的產(chǎn)品。 利用原型模型能夠快速實現(xiàn)系統(tǒng)的初步模型，供開發(fā)人員和用戶進行交流，以便較準確獲得用戶的需求，采用逐步求精的方法使原型逐步完善，它可以大大避免在瀑布模型冗長的開發(fā)過程中，看不見產(chǎn)品雛形的現(xiàn)象。,原型模型的結構如下圖所示。

11、,10.2多媒體應用系統(tǒng)的開發(fā),開發(fā)多媒體應用系統(tǒng)，特別是開發(fā)大型的多媒體應用系統(tǒng)，是一項系統(tǒng)工程。除了根據(jù)應用需求，選擇好合適的開發(fā)環(huán)境或開發(fā)平臺以外，中心任務是開發(fā)出合適的多媒體應用軟件。如同開發(fā)其它軟件系統(tǒng)一樣，在開發(fā)多媒體應用軟件時，只有遵循軟件工程的開發(fā)思想，才能開發(fā)出經(jīng)得起時間檢驗的、實用的系統(tǒng)。,10.2.1多媒體應用系統(tǒng)的開發(fā)人員,1.應用系統(tǒng)組長 應用系統(tǒng)組長是多媒體應用系統(tǒng)開發(fā)的核心，負責整

12、個項目的組織和實施，以及其它日常工作，比如做預算、安排進度、召開創(chuàng)作會議、把握組內(nèi)動態(tài)等。組長起著把大家組織、團結在一起的作用。,2.多媒體制作員 多媒體制作員的任務是制作開發(fā)過程中需要的各種素材。他們應能利用各種設備如掃描儀、攝像機、錄音設備和電視節(jié)目制作設備，準備出腳本中所需要的文本、聲音、圖像、動畫、視頻等，也可以利用市售的數(shù)字化媒體（如圖像庫、音樂庫等），從中尋找出所需要的素材，經(jīng)過必要的加工、編輯后使用

13、。,3.寫作專家 寫作專家比一般作家所做的工作要多，他們要創(chuàng)造角色、情節(jié)以及闡述觀點，寫建議書、配音稿、屏幕文字說明等。 4.視頻專家 在多媒體項目中，視頻專家是具有高超技藝的專業(yè)人員，他們除了清楚拍攝的基本知識之外，還必須十分熟悉用計算機進行數(shù)字編輯處理的工具和技術。,5.音頻專家 一個多媒體項目能否搞好，音頻的質量至關重要。音頻專家是使

14、多媒體應用系統(tǒng)變得活躍起來的重要人物，他們設計并制作音樂、配音和音響效果。 6.多媒體程序員 多媒體程序員的任務是用創(chuàng)作工具或程序設計語言，把一個項目中的所有元素集成為一個無縫的整體。,10.2.2多媒體應用系統(tǒng)的開發(fā)過程,1.需求分析 需求分析階段的主要任務是確定用戶對應用系統(tǒng)的具體要求和設計目標，并根據(jù)總體目標，確定應用系統(tǒng)的類型及所采用的開發(fā)方法。

15、 多媒體應用系統(tǒng)設計的需求分析不同于普通的應用程序，它有其自身的特點。在用戶需求提出后，開發(fā)人員需要根據(jù)用戶需求，從不同角度來分析問題，并不斷地探索醞釀，逐步加深對問題的認識，確定項目的對象、多媒體信息的種類、表現(xiàn)手法等。,2.腳本設計 組織好信息，編寫好腳本是應用系統(tǒng)開發(fā)成功的第一步。各種媒體信息的結構需要仔細安徘，一種方式是采用按鈕結構，由按鈕確定下一級信息的內(nèi)容，或者決定系統(tǒng)的控制及走向。另外一

16、種方式是試題驅動方式，常用在教育、訓練等系統(tǒng)中，通過使用者對試題的回答，了解他們對信息主題的理解程度，從而決定控制走向。復雜一些的是超媒體信息組織，應盡可能地建立起超鏈接關系，使得系統(tǒng)的信息豐富多彩。 腳本的編寫還必須對屏幕進行設計，確定各種媒體的排放位置、相互關系，各種按鈕的名稱、排放方法以及各類能引起系統(tǒng)動作的元素的位置、激活方式等。在時間安排上也要充分安排好，何時音樂開始，何時音樂結束，都應恰如其分。還要注

17、意設計好交互進程，充分發(fā)揮計算機交互的特點。,3.素材制作 腳本中所要求的各種媒體素材應事先準備，并通過合適的軟件對其做好預處理工作。對圖像來說，掃描處理過程十分關鍵，不僅要按腳本要求進行剪裁、處理，而且還可以在這個過程中對圖像進行修飾、拼接、合并等，以便能得到更好的效果。對于聲音來說，音樂的選擇、配音的錄制也要事先做好，必要時也可以通過合適的編輯器進行特技處理。 其它的媒體素材準備也十分

18、類似，如文字的錄入、動畫和視頻的制作等。應該注意的是，素材準備是十分重要的基礎工作，如果做不好，對多媒體應用系統(tǒng)質量的影響將十分明顯。,4.集成制作 根據(jù)既定的實現(xiàn)目標，利用編程語言或多媒體創(chuàng)作工具，結合腳本和素材，制作生成多媒體應用系統(tǒng)。 5.測試與運行 通過測試可以驗證多媒體應用系統(tǒng)是否達到預期目標，發(fā)現(xiàn)其隱藏的缺陷，并對其進行必要的提高直至做部分的修正。這個過

19、程應反復進行，一直持續(xù)到應用系統(tǒng)被正式使用之時。正式使用之后再進行修改就屬于維護的范疇了。 　　測試多媒體應用系統(tǒng)的操作時所面臨的主要困難之一，是其性能取決于特定的硬件和系統(tǒng)結構。如果不能控制最終用戶的平臺，或者應用系統(tǒng)要在多種平臺上使用，那么就必須在盡可能多的平臺上充分地測試應用系統(tǒng)。,6.發(fā)行 該階段主要任務是制作多媒體應用系統(tǒng)軟件的發(fā)行版本，編寫用戶使用手冊，最終發(fā)行到用戶手中。在用戶使用過程中，開

20、發(fā)人員應該隨時根據(jù)用戶的反饋信息對應用系統(tǒng)軟件進行改進，必要時對其進行升級。,10.3多媒體著作工具,多媒體應用系統(tǒng)的設計和開發(fā)離不開多媒體著作工具。多媒體著作工具是指能夠集成處理和統(tǒng)一管理文本、圖形、靜態(tài)圖像、聲音、視頻影像、動畫等多媒體信息，能夠根據(jù)用戶的需要制作多媒體應用軟件的編輯工具。,10.3.1多媒體應用系統(tǒng)著作工具概述,1.多媒體著作工具的特點（1）具有集成性的開發(fā)環(huán)境（2）可大大縮短開發(fā)周期（3）具有交互性的、面向

21、對象的操作環(huán)境（4）功能可擴充（5）操作簡便,2.多媒體著作工具的種類 （1）基于時間軸的多媒體著作工具 主要特點是采用基于時間軸的方法來控制一個多媒體應用系統(tǒng)中各種媒體信息的演播時間、演播次序及同步合成處理。 典型代表是Action和Director。 優(yōu)點是操作簡便、形象直觀，在一個時間段內(nèi)，可以任意調(diào)整多媒體素材的屬性。缺點是需要對每一

22、素材的呈現(xiàn)時間做出精確的安排，而具體實現(xiàn)時可能還要做很多調(diào)整，增加了調(diào)試的工作量。 　　這類著作工具雖然在控制和交互性上較弱，但在信息同步上有獨特的功效，因此特別適合于創(chuàng)作那些與時間軸順序有明確關系的多媒體應用系統(tǒng)，如簡報宣傳、產(chǎn)品廣告和風景名勝宣傳等。,（2）基于流程線和圖標的多媒體著作工具 　　主要特征是采用流程線和圖標方法來實現(xiàn)多媒體應用系統(tǒng)的創(chuàng)作。 　　流程圖由許多圖標和流程線組成。在應用創(chuàng)作中，通過流程

23、圖的設計，實現(xiàn)對應用系統(tǒng)中的各種媒體素材的演示次序和演示方式的控制。流程圖是應用系統(tǒng)的主體框架，圖標是應用系統(tǒng)的具體組成。通過對流程線上圖標的設計安排，來實現(xiàn)各種媒體演示效果的細節(jié)。 　　典型代表是Authorware和Icon Author。,（3）基于卡片或頁面的多媒體著作工具 　　 在這類著作工具所創(chuàng)作的系統(tǒng)中，文件和資料是以一疊卡片或若干頁畫來組織的，一張卡片或一個頁面就是應用軟件結構中的一個節(jié)點。卡片或頁面上的內(nèi)

24、容以文本、圖像、聲音等多種媒體形式來表達。卡片與卡片之間有一定順序，但是在卡片之間通常還支持更多的交互方式，可以用不同方式從一張卡片到另一張卡片。 　　 典型代表是Hypercard和ToolBook。 　　這類工具最適合于制作類似文件、卡片式資料、索引目錄資料庫或百科全書之類的系統(tǒng)。其優(yōu)點是便于組織與管理多媒體素材，就像閱覽一本書，比較形象、直觀。缺點是當要處理的內(nèi)容非常多時，卡或書頁的數(shù)量將非常大，不利于維護與修改。,

25、10.3.2 Authorware的使用,Authorware是一套多媒體制作軟件，它可以使用流程線以及工具圖標，制作需要許多編程語言才能達到的功能，例如分支流程、判斷流程等。它作為一種多媒體平臺，可以將3D Studio、Photoshop、Director等軟件制作的成果集成起來，使它們發(fā)揮更大的作用。,啟動Authorware后，界面如下圖所示。,10.3.3 Authorware實例制作,本節(jié)以一個簡單的在線測試系統(tǒng)為例來具體

26、講解Authorware的使用。 該實例的主體有兩部分組成：第一部分為在線測試系統(tǒng)說明的制作，包括第2至4步；第二部分為測試試題的制作，有選擇題和填空題兩種題型，包括第5至19步。另外，第1步為新建文件操作，第20步為文件打包操作。,（1）啟動Authorware，在彈出的“新建”對話框中選擇“取消”。此時將出現(xiàn)一個空白的窗口，左側有一條流程線。將文件以“test-online”的名字保存；選擇菜單欄中的“修改｜文件”，出現(xiàn)如下圖所示

27、的文件屬性面板，將文件的標題改為“在線測試”，并將“顯示菜單欄”復選框取消。,（2）拖動顯示圖標到時間線上，命名為“背景”，雙擊打開該圖標，選擇“插入｜圖像”，在彈出的對話框中選擇一幅圖片作為系統(tǒng)的背景。 　　（3）拖動交互圖標到時間線上，命名為“說明”，雙擊打開該圖標，在其中輸入應用系統(tǒng)名稱和說明文字：“Authorware在線測試系統(tǒng) 說明：本測試包括選擇題和填空題兩種題型”，并調(diào)整文字到合適位置。,（4）拖動群組圖標到交互圖

28、標的右側，作為交互流程的一個分支，在彈出的“交互類型”對話框中選擇“按鈕”，如左下圖所示。將分支命名為“開始測試”，在分支屬性面板“響應”選項卡“分支”下拉列表框中選擇“退出交互”，“擦除”下拉列表框默認選擇“在下一次輸入之后”，如右下圖所示。,系統(tǒng)的主體部分是測試試題，包括選擇題和填空題兩種題型。首先介紹主體部分框架的制作。 　　（5）拖動交互圖標到流程線上，命名為“題型選擇”，雙擊打開該圖標，輸入如下文字：“請單擊選擇題目類型

29、：選擇題 填空題”，并調(diào)整文字到合適位置。 　?。?）拖動兩個群組圖標到“題型選擇”交互圖標的右側，分別命名為“選擇題”、“填空題”，分支的“響應類型”選擇“熱區(qū)域”，并更改響應時鼠標的形狀，“響應”選項卡使用默認設置即可，如下圖一、圖二所示。,（7）雙擊“題型選擇”交互圖標，在演示窗口中調(diào)整“選擇題”、“填空題”熱區(qū)域到相應的位置，如下圖所示。,（8）再拖動一個群組圖標到“題型選擇”交互圖標的右側，命名為“結束測試”，“響應類型

30、”選擇“按鈕”，并在其分支屬性面板中更改按鈕的形狀，在“響應”選項卡中選中“永久”復選框，其它屬性與上面兩個分支相同（如下圖所示）。,（9）雙擊打開“結束測試”群組圖標，拖動計算圖標到流程線上，雙擊打開該計算圖標，輸入內(nèi)容如下圖所示。,以下是選擇題的制作步驟。 　　（10）雙擊打開“選擇題”群組圖標，拖動擦除圖標到流程線上，先雙擊打開“題型選擇”群組圖標，再雙擊打開“擦除圖標”，單擊演示窗口中需要擦除的內(nèi)容，包括顯示的文字和熱區(qū)域

31、。 　　（11）拖動交互圖標到流程線上，命名為“選擇”。雙擊打開交互圖標，輸入選擇題內(nèi)容：“1.美國首都是 紐約 華盛頓 芝加哥 洛杉磯”，并調(diào)整文字到合適位置。 　　（12）拖動五個群組圖標到“選擇”交互圖標的右側，分別命名為“A”、“B”、“C”、“D”，“返回”，雙擊打開交互圖標，調(diào)整各個按鈕到合適位置。,（13）雙擊打開“返回”群組圖標，拖動計算圖標到該流程線上，雙擊打開計算圖標，輸入內(nèi)容如下圖所示。,（14）分別雙

32、擊A、B、C、D群組圖標，拖動顯示圖標到其流程線上，雙擊打開顯示圖標，輸入相應的文字作為對用戶的評價，例如“你選擇了答案A，請再思考一下！”、“你選擇了答案B，恭喜你，答對了！”等。,下面是填空題的制作步驟。 　?。?5）雙擊打開“填空題”群組圖標，拖動擦除圖標到流程線上，按照“選擇題”群組圖標中擦除圖標的設置方法選擇需要擦除的對象（或直接將擦除圖標復制過來）。 　?。?6）拖動交互圖標到流程線上，命名為“填空”，雙擊打開該

33、圖標，輸入試題內(nèi)容：“2.《背影》的作者是：”，并調(diào)整文字到合適位置。,（17）拖動群組圖標到“填空”交互圖標的右側，命名為“正確響應”，交互類型選擇“文本輸入”，該分支屬性設置如下圖所示，在“模式”文本框中輸入匹配的正確答案，注意必須使用英文輸入狀態(tài)下的雙引號。,（18）雙擊打開“正確響應”群組圖標，拖動顯示圖標到該流程線上，命名為“評價”，雙擊打開該顯示圖標，輸入對用戶的評價，例如“恭喜你，答對了！”。 　?。?9）拖動群組圖

34、標到“填空”交互圖標的右側，命名為“返回”，按照“選擇”交互圖標中“返回”分支的制作方法來制作此分支（也可直接“返回”分支群組圖標復制過來）。,（20）打包。選擇“文件｜發(fā)布｜打包”，在彈出的“打包文件”對話框中設置相關屬性，單擊“保存文件并打包”即可，如下圖所示。如果需要在網(wǎng)上發(fā)布，可以選擇“文件｜發(fā)布｜Web打包”。,習 題 十,1.簡述軟件開發(fā)瀑布模型和原型模型的優(yōu)缺點。2.簡述多媒體應用系統(tǒng)的開發(fā)過程。3.根據(jù)你所學的專業(yè)，