数字媒体研究方向范文

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关键词：数字媒体技术；VR虚拟现实； 人才培养模式

中图分类号：TP37 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）28-0153-02

1 数字媒体技术专业VR虚拟现实方向建设背景

1.1 VR虚拟现实技术国内外发展背景及现状

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》明确指出：提升新兴产业支撑作用，支持新一代信息技术、新能源汽车、生物技术、绿色低碳、高端装备与材料、数字创意等领域的产业发展壮大。大力推进先进半导体、机器人、增材制造、智能系统、新一代航空装备、空间技术综合服务系统、智能交通、精准医疗、高效储能与分布式能源系统、智能材料、高效节能环保、虚拟现实与互动影视等新兴前沿领域创新和产业化，形成一批新增长点。

2016年1月高盛的全球虚拟现实报告中指出，基于标准预期，到2025年，全球虚拟现实市场营收将达到800亿美元（其中硬件450亿，软件350亿）；乐观预期下，2025年甚至将达到1820亿美元。由此看出，全球VR产业具有强势发展劲头，市场对其预期也是越来越高。

2015年中国虚拟现实市场的规模已经达到了15.8亿元，尚且属于起步阶段。2016年将迎来VR爆发之年。赛迪顾问预计2016年中国虚拟现实市场将达到68.2亿元，增长率达331.6%；到2020年，市场进入成熟期。

1.2 VR虚拟现实技术服务当地经济产业的背景及现状

在江西省委“发展升级、小康提速、绿色崛起、实干兴赣”十六字方针的指导下，通过前期发展来看，南昌市在虚拟现实产业所需的硬件制造产业关联的光学设备、精密仪器制造等方面具有明显优势。2015年，南昌成为全国首批国家小微企业创业创新基地示范城市，创业创新平台加快发展搭建。2016年6月，中国（南昌）虚拟现实VR产业基地启动。

2 对VR虚拟现实相关企业的调研分析

经过连续两个月时间的调研，总调研了VR虚拟现实技术相关企业共20家，其中调研地区分布为江西省4家、北京市4家、上海市3家、广东省3家、江苏省2家、河南省2家、陕西省1家、四川省1家；其中东部地区12家占60%，中西部地区共有8家占40%；其中岗位群情况VR虚拟现实技术数字三维设计研占50%、VR硬件与软件开发占30%，VR市场分析及管理占20%；人才需求排名VR数字三维设计师占35%，VR数字平面图形设计师占30%，交互设计师占15%。

3 VR虚拟现实的人才培养模式

3.1 应用型人才培养方向

数字媒体技术是新兴的本科专业，属于我校新申报本科专业，根据调研及论证，结合我校特点，我校提出了针对来自江西省内的主体生源，坚持需求导向，抓住新产业、新业态和新技术发展机遇，将学科专业体系紧密对接产业链、创新链。结合江西省特别是南昌地区支柱性经济产业发展需求，以整车集成关键技术、醇氢动力技术、红外成像技术、LED推广应用技术、BIM技术、VR技术、ERP财务业务一体化技术、人才测评技术以及景区旅游商品开发技术为重点，每个专业落实“几项技术、几手绝活”，着力培养为江西社会经济发展所需的特色人才这一目标。

根据学校这一重点发展目标，数字媒体技术专业重点发展VR虚拟现实方向，面向虚拟现实行业，掌握互动媒体设计制作方法、VR虚拟现实技术等基本理论、基本知识，具备计算机多媒体技术、数字化图形图像处理技能，理论到位、技术技能系统实在的高素质应用型人才。形成了计算机多媒体技术、数字化图形图像处理、互动媒体设计制作方法、VR虚拟现实技术技能这一实践教学路径。

3.2 课程体系设置

为掌握计算机多媒体技术技能，开设了先导基础理论课程《数字媒体技术导论》、进阶课程《计算机多媒体技术》、综合实训课程《新媒体交互界面技术》；为掌握数字化图形图像处理这一技术技能，开设先导课程《数字动画基本原理》、技术技能课程模块《动画素描造型基础 》、《数字图形图像处理》；为掌握互动媒体设计制作方法，开设先导基础理论课程《数字媒体技术导论》、技术技能模块实践课程《数据库原理及应用》、《数字音视频非线性编辑》、《新媒体交互界面技术》、《人机交互技术与开发》、《互动多媒体系统设计》；为掌握VR虚拟现实技术技能，开设《面向对象程序设计》、《游戏程序开发基础》、《虚拟现实与流媒体技术》、《商业多媒体制作》模块化实践课程。实践课程安排模块化既有进阶性，又能各自一体化，使得学生掌握“几项技能，几手绝活”。

面向上述人才培养目标，设计的数字媒体技术专业核心课程体系的结构和内容如图1所示。

课程体系采用矩阵式的结构，其特色是以专业课程群为知识结构单元，组织形式层次分明。在课程体系结构上分为思想政治课程群、身心健康课程群、理论知识课程群、技术技能课程群、综合实践课程群、素质拓展课程群几个模块，培养学生的专业基础知识和技术技能。课程体系注重宽厚的专业基础知识培养，以此实现“理论到位”的人才培养目标。在多种类型课程之间，设计了双维方式课程：《数字动画基本原理》、《影视编导基础》、《新媒体交互界面技术》、《虚拟现实与流媒体技术。》根据人才培养目标要求培养技术技能型人才，设置典型工作任务课程：《构成基础》、《数字图形图像处理》、《数字音视频非线性编辑》、《三维造型与建模》、《数字三维动画技术》、《新媒体交互界面技术》、《计算机多媒体技术》、《虚拟现实与流媒体技术》、《影视特效与合成》、《商业多媒体制作》。校企联盟课程有《数字图形图像处理》、《数字音视频非线性编辑》、《三维造型与建模》、《新媒体交互界面技术》、《虚拟现实与流媒体技术》、《商业多媒体制作》实现建立校校、校企、校地、校所以及国际合作的协同育人新机制，努力创建拔尖创新人才培养目标。在课程体系结构上，水平方向自左向右是以VR虚拟现实数字内容创建技术、计VR虚拟技术交互与集成为专业方向的循序渐进的课程群模块。学生在学习了专业基础课程和专业核心技术技能课程之后，过渡到专业方向课程，从而兼顾人才培养的共性和个性，实现“技术技能实在”的人才培养目标。

参考文献：

[1] 陈超良. 刍议VR虚拟现实技术[J]. 电子技术与软件工程， 2016（16）.

[2] 张拯. 基于虚拟现实技术和智能机器人的变电站巡检功能研究[J]. 电脑编程技巧与维护， 2016（16）.

[3] 郭晓红. 将虚拟现实技术用于微机原理实验教学[J]. 山西电子技术， 2016（4）.

[4] 2016年《计算机科学》“Web智能与虚拟现实技术”专辑征文[J]. 计算机科学， 2016（8）.

[5] 王江林. 基于虚拟现实技术的机械设计问题探讨[J]. 科技传播， 2016（16）.

[6] 李亚婷， 李碧雯， 王攀. VR黑洞[J]. 中国企业家， 2016（16）.

[7] 冯英霖. 浅述虚拟现实技术在船舶吊装作业中的应用[J]. 建材与装饰， 2016（31）.

[8] 许红云. VR技术在虚拟旅游的应用研究[J]. 电脑与电信， 2016（7）.

[9] 王芸. 打破现实的规则――制造业中的虚拟现实技术[J]. 上海质量， 2016（8）.

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关键词 师范生;数字媒体技术能力;基础教育工作岗位

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1671-489X（2014）24-0095-02

随着数字媒体技术的不断发展，人们越来越关注现代科技给教育带来的巨大影响，以“教育信息化带动教育现代化”成为教育领域进行教育改革的重要方向。推进数字媒体在实际教育教学领域的灵活应用以及培养一线教师的数字媒体技术能力，成为促进教师教育专业化发展以及基础教育领域教学和培训研究的重要课题。作为明天的教师，高师院校的在校师范生更应在大学学习过程中努力学习并掌握一定的数字媒体技术应用能力，为走向基础教育工作岗位做好坚实的前期准备。

1 高师院校师范生数字媒体技术能力培养的价值

数字媒体技术能力的培养有利于师范生适应就业需求，提高社会竞争力 高师院校应将培养师范生的数字媒体技术能力作为培养基础教育师资的基础，进而将其作为师范生综合素质的基本考量要素。当今社会，教育领域信息化发展相当迅速。基础教育领域需要大量有知识、会操作新型现代教学媒体的知识技术型教育人才。因此，同等条件下，具有一定数字媒体技术能力的毕业生往往会被优先录用。在师范生在校学习阶段就进行数字媒体能力培养，有助于学生提高自身的教育综合素养，能够更好地适应社会需求。

数字媒体技术能力的培养有利于促进高师院校人才培养目标的实现 在我国，地方高师院校生存与发展的根本所在即为本校人才培养目标的实现――培养出高规格师范人才。高师院校应重点关注师范生数字媒体技术能力的培养，它是师范人才培养的基本目标，也是培养高素质师范人才的重要手段。加强师范生数字媒体技术能力培养，可以帮助师范生更好地融入基础教学领域，引导他们快速地适应教师角色。数字媒体技术能力培养能够实现人才培养目标中对培养学生能力目标的要求，在人才培养体系中发挥重要作用。

数字媒体技术能力的培养有利于促进社会信息化的发展 学生信息技术应用能力培养问题一直是我国教育领域关注的重点问题。在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020 年）》中强调了学生信息技术能力的培养，明确提出了“注重信息技术能力的培养，注重知行统一”。培养学生整体综合素质，尤其是提高其信息技术应用能力，能够帮助他们更好地适应和满足未来社会对人才提出的标准和要求。作为明天教师的师范生，其数字媒体技术能力的提高与否，直接影响基础教育领域学生的信息技术能力培养，影响当今信息化社会的发展与进步。

2 高师院校师范生应具备的数字媒体技术能力

数字媒体设备的应用技能 现代教育技术媒体在教学中的应用改变了传统的教学模式，使教学由教向学转化，培养学生主动获取信息的能力。同时，现代教育技术媒体也是教师更新知识、自我提高的主要工具。因此，高师院校师范生应具备灵活操作如多媒体计算机、视频展台、投影仪等数字媒体技术的能力。

教学软件的设计与制作技能 教学软件是以教学目标为指导，使用数字媒体技术为平台开发的，用以展示教学内容的物质载体，与数字媒体设备一起用于实际课堂教学工作。使用数字媒体设备制作与教学内容相适应的教学软件，是师范生在以后教学工作过程中必须要掌握的基本技能之一。师范生应重点学习如何根据现代教育系统设计原理，灵活使用现代数字媒体来制作实际教学所需的课堂教学软件。

教学系统设计技能 教学系统设计是运用系统方法来分析教学问题和确定教学目标，提出解决问题的方案，试行方案，评价结果，并对方案进行修改的过程。在实际教学过程中，科学合理地使用教学设计理论进行教学课程整体性设计，可以在一定程度上提高数字教学媒体的使用功效，达到预期的教学效果，促进实现教学目标改革。因此，教学设计的知识与技能是师范生必备的知识与技能。

3 高师院校师范生数字媒体技术能力现状

所学习的教育教学理论落后，缺乏现代教育理论和教学理论的支撑 当前，我国大多数传统师范院校的教育技术类课程设置学时占其专业总学时比例较低。以北华大学为例，教育技术理论基础及实践课程总学时数所占全部课程总学时数比例不足10%，课程内容设置相对薄弱。另外，在已开设的教育技术基础课程中，课程内容陈旧僵化、缺乏针对性，与新时期实施的素质教育与课程改革极不适应。在这样的环境下，学生学习相关知识的兴趣不高，教师授课无法调动学习积极性，从而使得学生在此方面的知识理论薄弱，导致在校师范生的数字媒体技术应用能力较差，不能适应社会实际需要。

教育技术应用观念不强，教师缺乏将数字媒体技术应用于实际教学的积极性 从教师的课堂教学看，虽然强调信息技术与课程整合多年，但迄今为止也还有不少教师不善于或不乐于接受新的教育信息和教学方式。教师的信息意识、信息观念对学生的影响是潜移默化的，教师自身信息素养水平不高，相应就缺乏培养学生信息素养的意识，导致对信息教育整体重视不够。

学校数字媒体设施建设不足，妨碍师范生数字媒体技术素养的提高 当前，我国很多师范院校的数字媒体设备建设不完备。虽然一些高师院校也组建了一定规模的学校校园网络，兴建了一定数量的多媒体教室、微格教室等现代化数字媒体资源，但在实际教学应用过程中还存在一些比较突出的现实问题。

一是供学生上课使用的多媒体教室、网络教室、计算机等教学器材数量不能满足实际需要，经常是需要使用多媒体教室的课程不能全部安排在多媒体教室中进行授课;使用网络教室时，多名学生使用一台计算机设备，不能做到人手一台，随学即用。

二是对数字媒体设备使用理念缺失，对数字媒体设备的应用不足。许多教师不愿意在实际教学过程中应用数字媒体设备，使得部分师范院校自身的数字媒体信息化进程在某些程度上还比不上一些发达地区的初、高中，进而也阻碍了学生信息素养的提高。

4 提高高师院校师范生数字媒体技术能力的途径与对策

促使学生更新学习观念，树立现代信息技术理论思想 从根本上切实提高在校师范生的数字媒体技术应用能力，需要从根本上更新学生的思想观念。在建构主义学习理论中，强调在教学过程中需以学生为主，要使得学生主动建构获取知识意义，进行教学观念更新。因此，在教育教学实际过程中，首先需要为学生树立现代信息技术理论思想，让学生了解信息技术与教育教学改革之间的关系，认识到数字媒体技术在以后信息时代的教育工作中的重要性、必要性，进而确立其现代信息技术学习观。

改革高师教师教育类课程体系，增加数字媒体技术能力训练内容 为了实现高师院校师范生培养目标，应根据实际需要对既定专业课程规划进行相应的改变。适当增加教育信息技术实践类课程，使学生确实掌握一定的信息技能和方法，从而提高全体师范生的信息素养和能力。与此同时，在各专业的学科教学论课程中也应加入有关信息教育的内容，有针对性地解决各专业学科教学中的某些问题，使未来的教师能自觉地将信息素养教育的观念融会贯通到各个学科的教学活动中去，满足基础教育培养素质型人才的需要。

调整数字媒体技术能力训练课程的实践学时与学分，确保实践活动的实效性 以北华大学为例，目前针对师范生开设的教育技术技能课程理论与实践课时比例失调，授课内容过多而实践学时不足，对学生实践能力培养非常不利。首先，根据学生专业特点、授课特点重新规划调整授课内容。分析文科类课程与理科类课程授课特点与数字媒体技术的应用领域的区别，针对不同专业师范生设置与之以后教学工作相适应的课程内容。其次，增加数字媒体操作类实践课时数，使学生在学过信息技术理论知识后能够马上将理论应用于教学实践，真正掌握好数字媒体技术技能。再次，在学校范围内开展不同类型、多种多样的模拟教学实践活动。如举办教育技术能力大赛、课件大赛、教育信息技术教法大赛、微格教学方法大赛等多种形式校园竞赛，通过多种形式的校园实践活动来培养师范生数字媒体技术应用能力，教师给予及时的指导与监督，将师范生的数字媒体技术应用能力的培养落到实处。

为学生营造信息化的教学环境和学习环境，提高学生数字媒体技术素养 加强数字媒体设备的经费投入，确保专项资金能够满足教学需要并不被其他项目占用。积极协调各方工作，为师范生建立稳定、有效的教育实习基地，保证在校师范生的在校教育技术实践活动能顺利并有效地进行。充分利用高校现有的资源条件增加硬件投入，在师资、环境、资源等方面为学生提供便利，例如：增加图书馆、实验室、计算机室等的开放时间并完善使用制度;增加实验仪器、设备、场所和必须的活动资金，充分挖掘师范生的潜力，提高其信息素养。

参考文献

[1]王冰，于海英，王慧.地方高师院校师范生实践能力培养研究[J].教育与职业，2013（6）.

[2]唐加军，舒波，雷代勇，等.高等师范院校职前教师教育技术能力的培养模式与实施策略探究[J].中国电化教育，2013（4）.

[3]孙莹莹.教育信息化探索及实践研究[J].教育与职业，

2012（33）.

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关键词：数字媒体；信息；传播

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1007-9599　（2012）　19-0000-02

数字技术的发展，对人类的生存方式产生了极其重大的影响，网络购物、网络视频、网络游戏给人类带来了数字生活的方便与乐趣，借助于数字技术、计算机网络技术的产物如微博、论坛、QQ、MSN，人类进行彼此间的沟通交流与信息传递，正如好莱坞著名导演詹姆斯·卡梅隆所说“人类之间的交流正在被0和1所垄断”，人类迈进了一个“非物质的比特社会”。[1]

1 数字媒体技术的概念

2005年12月26日，在科技部牵头下，国家863计划计算机软硬件技术主题专家组在北京正式了《2005中国数字媒体技术发展白皮书》。白皮书重新定义了数字媒体这一概念，即数字媒体是数字化的内容作品，是以现代网络为主要传播载体，通过完善的服务体系，分发到终端和用户进行消费的全过程。而数字媒体技术是以计算机技术和网络通信技术为主要通讯手段，对文字、声音、图形、图像等信息展开捕获、加工、存储、传递、再现的综合处理，实现数字媒体的表示、记录、处理、存储、传输、显示、管理等各个环节，使抽象的信息变成可感知、可管理和可交互的一种技术。[2]

2 数字媒体技术的发展现状

国务院2006年颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》，将数字媒体内容平台建设作为优先发展的主题，提出　“重点开发面向文化娱乐消费市场和广播电视事业，以视、音频信息服务为主体的数字媒体内容处理关键技术，开发易于交互和交换、具有版权保护功能和便于管理的现代传媒信息综合内容平台”的研究方向。为了促进中国数字媒体产业的快速发展，加快数字媒体技术的开发与产业化，国家相继成立了上海、北京、长沙、成都等数字媒体产业发展基地。得益于数字媒体技术不断突破产生的引领和支持，以数字媒体、网络技术与文化产业相融合而产生的数字媒体产业迅猛发展。

3 数字媒体技术背景下的信息传播

20世纪后半期，计算机互联网和多媒体技术的应用，宣告了数字媒体时代的到来。同时数字媒体技术也对信息传播形式带来了重大而深刻的变化，而它的特征主要可以归纳为以下几个方面：

3.1 传播的多元化

数字媒体技术的魅力之一在于信息传播的多元化，数字媒体技术利用计算机、数码相机等设备将所需传播的信息进行汇聚与创造后，通过文字、声音、图片、色彩、动画、音乐、影像、三维空间等元素共同作用增强了信息传播的丰富性，保证受众体验的完美性和逼真感。2012年丽水世博会四大特色设施之一世博会数字画廊（Expo　Digital　Gallary，　简称EDG），是运用最新的数字媒体技术展示海洋文化的艺术画廊，它长415米，宽21米，由最高分率达654万像素的大型LED屏幕所构成。高清LED屏幕将世界七大海洋的数字影像生动逼真的表现出来，同时三维立体全息声音系统生动的还原了世界七大海洋的声音，彰显了本届世博会海洋文化的主题。观众在欣赏3D立体音响和华丽的影像秀之余，还可以通过“梦想鲸鱼”互动环节参与召唤屏幕中的鲸鱼，使用智能手机应用程序自拍后可向LED屏幕传送自己的影像，并在数字画廊中实时显现。图像、视频、音频、互动等信息多元化的组合，共同打造了一个多元化的数字娱乐空间，让观众体会到无穷的乐趣与感动。

3.2 传播的交互性

无论是电视、广播、印刷物，还是路牌、霓虹灯等传统媒体的传播都是强制性地把信息灌输到受众的记忆中，企图让人印象深刻，整个传播过程中，受众处于被动接受的弱势地位，从而会产生一种本能的抗拒。而数字媒体技术打破了传统媒体的单向传播方式，主张让受众积极参与到信息传播的过程中，让受众从被动接受到主动寻找选择，化原来的被动为主动，由原来的单向变为双向，让受众根据自己的喜好来获取文字、图片、声音、影像等信息。苹果公司Ipod音乐播放器广告为苹果公司较为经典成功的广告创意之一，鲜艳的色彩背景下，不同姿势、不同穿着的各类人群被处理成黑色的剪影效果，唯一不变的是手里举着一个白色的小盒子Ipod尽情舞动，这则系列广告画面简洁，极具视觉冲击力，随时随地通过Ipod享受音乐的创意理念也深入人心。位于柏林的一家Ipod专卖店在橱窗展示设计中就采用了这组著名的形象，而不同的是一旦有行人经过，橱窗中广告上的人物会随之起舞，直至路人离开，如果行人足够多的话，整组人物都会随之一起跳动，疯狂的随着音乐扭动身形，进而带动路人加入舞动的行列与广告人物互动，享受ipod带来的动感音乐体验。[3]

3.3 传播的实时性

在信息的传播过程中，实时与快速是信息的生命，所谓实时，指的是在某事发生或发展过程中的同一时间。强实时意味着能在几十毫秒或更短时间内迅速做出反应，数字媒体信息在传播的过程中就具有强实时的特征，不同于传统的印刷媒体需要经过制版、印刷、等多个环节，数字媒体可以实现随时和瞬间传播信息，通过轻松的一按鼠标或者键盘就可以实现将信息实时的传播到世界各地。Web2.0数字化时代的代表性产物——微博，就是利用数字媒体技术实现在Web、Wap、手机以及各种客户端单向、或者双向通常小于140字的简短信息的实时传播和即时分享，其信息传播速度大大超过传统的纸质媒体与网络媒体。尤其面对突发事件，微博的实时性更为明显，2010年上海静安区高层住宅发生火灾，火灾发生的第一时间，就有许多网民用手机拍下火灾现场的照片，上传至微博，对火灾现场进行全方位多角度的实时直播，微博报道的实时快速压过了报纸、电视、广播等传统媒体。

3.4 传播的开放性

数字媒体技术的运行环境之一就是开放的网络平台，数字媒体突破了受众地域范围的局限，信息一旦进入网络，就可以实现全球共享，只要具备相关的输出设备与网络连接环境，数字媒体传播技术在传播信息的过程中可以实现时间与空间两个层面上的开放，人们可以在全世界任何地方任何时间传播与接收信息，各种信息也不再受容量的限制，这是传统印刷媒体无法比拟的。同时由于这种信息的非物质性使得信息传播不再受成本的制约可以面向全体受众全方位开放。借助方便实用的检索功能，只要输入查找的信息的关键词，很快可以找出几十条、上百条甚至成千上万条相关信息。

4 结语

麦克卢汉曾说过“媒介即信息”，媒介是社会发展的基本推动力，每一种新兴媒介的产生，都开创了人们交往和社会生活的新方式，数字媒体已经成为继语言、文字和电子技术之后的最新的信息媒介，同时数字媒体技术与网络技术的相互融合，又为信息的传播插上了翅膀，在延伸了人类既有的认知经验的同时将人们的认知领域推向更广阔的空间。

参考文献：

[1][美]托马斯·A·奥汗年著.数字化电影制片[M].施正宁译.北京：中国电影出版社，1998

[2]马进宝.数字媒体技术及其相关应用探讨[J].海峡科学，2010，（02）：81-84

[3]张世锋.技术推动研究.[D]：[硕士学位论文]　.杭州：中国美术学院，2010

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关键词：数字媒体;数字传播；网络广告

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：16727800（2012）007013403

作者简介：朱晓伟（1976-），男，湖北武汉人，武汉长江工商学院电子商务系讲师，研究方向为数字媒体、信息管理与信息系统；郑军红（1972-），男，湖南祁阳人，武汉长江工商学院副教授，研究方向为信息管理与信息系统、计算机辅助设计、软件工程。

0引言

2012年1月10日，艾瑞今日的数据报告显示，2011年中国互联网广告市场规模达到511.9亿，超过报纸广告规模（453.6亿）。艾瑞预计，2012年中国互联网广告市场规模达790.9亿，2015年将达到1 873.2亿。不仅是网络广告的数量剧增，同时广告所展示的内容涉及生活中的方方面面，采用形式更是不断推陈出新，就新浪网而言就推出了巨型广告、全屏广告、对联广告等形式。网络广告已成为人们在网络中遇到最多的内容之一。网络广告如何更好地吸引人们的眼球，更好地发挥作用，除了有好的创意之外，也需要通过数字媒体的方式更好地表现出来，所以说先进的应用数字媒体技术能更好地促进网络广告的发展。

1数字媒体的特点

数字媒体是指以二进制数的形式记录、处理、传播、获取过程的信息载体，这些载体包括数字化的文字、图形、图像、声音、视频影像和动画等感觉媒体，和表示这些感觉媒体的表示媒体（编码）等，通称为逻辑媒体，以及存储、传输、显示逻辑媒体的实物媒体。但通常意义下所称的数字媒体常常指感觉媒体。数字媒体的发展将以传播者为中心转向以受众为中心，数字媒体将成为集公共传播、信息、服务、文化娱乐、交流互动于一体的多媒体信息终端。根据拉斯韦尔的“5W”模式，数字媒体的主要特点如下：

（1）传播者多样化。由于数字方式不像模拟方式需要占用相当大的电磁频谱空间，传统模拟方式因频道“稀缺”导致的垄断将会被打破。同时由于技术的进步、设备的更新普及，媒体的制作变得越来越简单，各种各样的社交网络平台，数字媒体的传播变得越来越简单迅捷，每个网民都有机会自己想的数字媒体信息。网络广告的传播者越来越趋于平民化和小规模化，网络广告不再是大企业和组织的专利。

（2）传播内容海量化。由于数字媒体的表现形式有文字、声音、图形、图像、视频，所以每个人根据自己的喜好可以选择其中一种或多种形式到网络上；每个人的际遇和经历各不相同，现实生活中的压力由于种种原因只能在网络上抒发，因此到网络上的内容可能反映生活的各个方面，包括家居生活、工作、学习、情感等导致网络传播内容海量化；另外网民的年龄层次、社会地位的差异也会导致传播的内容带有各自的特点。

（3）传播渠道交互化。由于信息是以二进制数的形式记录和传播,制作者可以通过各种工具将信息中的数字、图形、声音、图像进行任意的分离和组合，进而在广播、电视以及互联网上。

（4）受传者个性化。以前由于技术方面的原因数字信息的者处于垄断地位，他们可以罔顾接受者的个性特征。现在由于数字信息的门槛降低而且数字信息的量非常巨大，但是受传者的注意力有限，为了获取更多的注意力，数字信息必须反映受传者的个性，满足其个性需求。

（5）传播效果智能化。借助类似于POS（销售数据系统）的计算机系统，数字媒体能够对观众的收视行为及收视效果进行更为精确的跟踪和分析。例如,通过点击率可以了解网民对某产品的关注度,并可以通过评论观点的统计了解绝大多数的意见和看法，进而修正。

2网络广告的发展及特点

网络广告发源于美国。1994年10月27日是网络广告史上的里程碑，美国著名的Hotwired杂志推出了网络版 的Hotwired，并首次在网站上推出了网络广告，这立即吸引了AT&T等14个客户在其主页上广告Banner，这标志着网络广告的正式诞生。

网络广告就是在网络上做的广告，是一种新兴的广告形式。是建立在视觉传达设计的基础上，以互联网为传播媒介运用多媒体技术营造活动图像和视频音频整合效果，向特定传播对象告知产品或服务或某项行动的存在和特征，使其注意、购买，对广告主产生信赖并使广告主获得收益的经营性广告。与传统的四大传播媒体（报纸、杂志、电视、广播）广告及近来备受垂青的户外广告相比，网络广告具有得天独厚的优势，是实施现代营销媒体战略的重要部分。网络广告有如下特点：

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北京印刷学院2017年硕士研究生招生专业一览表及初试自命题考试大纲、参考书

北京印刷学院2017年硕士研究生招生专业一览表(学术学位)

学科门类 招生专业名称和代码 研究方向名称和代码 所在学院 初试考试科目 文学（05） 新闻传播学（050300） 01传播学 新闻出版学院 ①思想政治理论

②英语一

③新闻传播理论

④新闻传播实务

02出版学 03新闻学 传媒经济与管理（0503Z2） 01传媒产业经济 经济管理学院 ①思想政治理论

②英语一

③新闻传播理论

④管理学基础

02传媒企业管理 03传媒数字资源管理 04文化产业管理 理学（07） 科学技术史（071200） 01印刷科技史 印刷与包装工程学院 ①思想政治理论

②英语一

③印刷概论

④科学技术概论

02印刷品保护修复 03印刷产业政策 工学（08） 机械工程（080200） 01印刷机械检测及故障诊断技术 机电工程学院 ①思想政治理论

②英语一

③数学一

④机械设计基础

02机械数字化设计与制造技术 03印刷装备创新设计与仿真技术 04机电系统控制及自动化技术 物流工程（0802Z1） 01物流装备自动化与智能化技术 02物流系统安全与信息化技术 材料科学与工程（080500） 01信息与有机光电子材料 印刷与包装工程学院 ①思想政治理论

②英语一

③数学二

④材料科学综合

02等离子体与材料制备 03环保包装材料与加工 04印刷电子材料与技术 05先进油墨与流变学 信息与通信工程（081000） 01信号检测与智能控制 信息工程学院 ①思想政治理论

②英语一

③数学一

④信息与通信工程综合基础

02图像处理与视频分析 03 嵌入式系统及与物联网技术 04数字内容安全与版权管理 05大数据处理与云出版 图像科学与工程（0810J1） 01数字图像处理技术 印刷与包装工程学院 ①思想政治理论

②英语一

③数学一

④数字化印前图文处理

02集成化印刷生产与管理 03跨媒体颜色再现技术 04印刷标准与过程控制 管理学（12） 企业管理（120202） 01管理理论与财务管理 经济管理学院 ①思想政治理论

②英语一

③数学三

④管理学

02 市场营销 03人力资源管理 04信息资源管理 艺术学（13） 美术学(130400) 01中西绘画艺术研究 设计艺术学院 ①思想政治理论

②英语一

③美术理论

④造型基础

02动漫艺术研究 03影像艺术研究 04美术史论研究 设计学 (130500) 01新媒体艺术研究 ①思想政治理论

②英语一

③设计理论

④设计实践

北京印刷学院2017年硕士研究生招生专业一览表(专业学位)

硕士专业学位类别 研究方向名称 所在学院 备注 出版（055300） 01编辑出版 新闻出版学院 ①思想政治理论

②英语二

③出版综合素质与能力

④出版专业基础

02出版产业与管理 经济管理学院 03数字出版 新闻出版学院、印刷与包装工程学院、信息工程学院 艺术设计（135108） 01新媒体艺术 设计艺术学院 ①思想政治理论

②英语二

③艺术基础理论

④设计实践

02平面设计艺术 03绘画艺术 会计（125300） 01会计制度与会计实务 经济管理学院 ①管理类联考综合能力

②英语二

02资本运营与财务管理实务 03企业内部控制与审计实务 电子与通信工程 （085208） 01 机器人与智能印刷系统 信息工程学院 ①思想政治理论

②英语二

③数学二

④电子与通信工程综合基础

02 数字印刷技术与防伪印刷 03 可变信息与印品质量检测 04 移动应用与系统安全 05 大数据与云出版技术 新闻与传播（055200） 01数字出版与传播 新闻出版学院 ①思想政治理论

②英语二

③新闻与传播专业综合能力

篇6

【 关键词 】 数字水印；简单攻击；同步攻击；削去攻击；混淆攻击

Analysis on Digital Watermarking Attack and Solutions

Mao Jie

（Zhejiang University Technology ZhejiangHangzhou 310023; Zhejiang Industry Polytechnic College ZhejiangShaoxing 312000)

【 Abstract 】 Digital watermarking technology, as the essential protecting method of digital media copyright protection, has drawn more and more attention from the public. In this paper, the concept and features of digital watermarking were analyzed in details, among which the robustness of digital watermarking and factors that affect it were introduced in special stress. In addition, the main type of attack of digital watermarking was discussed and some corresponding solutions were given as well.

【 Keywords 】 digital watermarking; simple attacks; synchronization attacks; removal attacks; ambiguity attacks

1 引言

随着多媒体技术和互联网的迅猛发展，网上的数字媒体应用正在呈爆炸式的增长，越来越多的知识产品以电子版的方式在网上传播。数字信号处理和网络传输技术可以对数字媒体的原版文件进行无限制的任意编辑、修改、拷贝和散布，由此引发出数字媒体的知识产权保护和信息安全的问题，这一问题日益突出，已成为数字世界的一个非常重要和紧迫的议题。因此，如何防止知识产品被非法复制及传播，也是目前急需解决的问题。

数字水印技术是指用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的标记，这种标记通常是不可见的，只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。

数字水印技术源于开放的网络环境下保护多媒体版权的新型技术，它可验证数字产品的版权拥有者、识别销售商、购买者或提供关于数字产品内容的其他附加信息，并将这些信息以人眼不可见的形式嵌入在数字图像或视频序列中，用于确认数字产品的所有权和跟踪侵权行为。除此之外，它在证据篡改鉴定，数字的分级访问，数据产品的跟踪和检测，商业视频广播和因特网数字媒体的服务付费，电子商务的认证鉴定，商务活动中的杜撰防伪等方面也具有十分广阔的应用前景。自从1993年首次提出“数字水印”概念以后，数字水印技术引起工业界的深厚兴趣，已成为非常活跃的研究领域。

2 数字水印特性

数字水印一般具有不可感知性、鲁棒性、检测的可靠性、计算的有效性、安全性、唯一性、嵌入有效性等特性和要求。数字水印的鲁棒性是指加入的数字水印不仅能抵抗非恶意的攻击，而且要求能抵抗一定失真的恶意攻击，并且经过一般的数据处理不影响水印的的检测。数字水印算法的鲁棒性反映水印算法经受各种攻击的能力。一个好的数字水印系统，理论上应该使得加入水印后的原始图像具有较强的鲁棒性和最小的视觉失真。攻击目的是想改变数据，使嵌入于其中的水印标记无法辨认，即降低检测水印的可能性。有效的水印算法必须具有鲁棒性，即数字水印必须很难被清除，从理论上讲，只要具有足够的知识，任何水印都可以去掉。但是如果只能得到部分信息，如水印在图像中的精确位置未知，那么任何企图破坏水印的操作都将导致图像质量的严重下降。一个实用的水印算法应该对信号处理、通常的几何变形以及恶意攻击具有稳健性。

3 影响水印鲁棒性的因素

3.1 嵌入的信息量

在数字水印技术中，水印的数据量和鲁棒性构成了一对基本矛盾，理想的水印算法应该既能隐藏大量数据，又可以抗各种信道噪声和信号变形，然而在实际中，这两个指标往往不能同时实现。要嵌入的信息越多，水印的鲁棒性就越差。

3.2 水印嵌入强度

水印嵌入强度和水印不可见性之间存在一个折衷。增加鲁棒性就要增强水印嵌入强度而相应地会降低水印透明性。

3.3 图像尺寸和特性

图像的尺寸对嵌入水印的鲁棒性有直接影响。尽管太小的含水印的图片没有多少商业价值，但一个实用的水印软件程序应能从图片中恢复出水印，这就避免了对它们的马赛克攻击。此外图像的特性也对水印的鲁棒性产生重要影响，如对扫描的自然图像具有高鲁棒性的方法在应用于合成图像时，鲁棒性大大削弱。

3.4 秘密信息如密钥

数字水印算法中，密钥空间必须足够大，以使穷举攻击法失效。许多安全系统不能够抵御一些简单的攻击，往往是因为系统在设计时就没有遵循基本的密码学原理。

4 数字水印攻击与对策

对数字水印的攻击一般是针对水印的鲁棒性提出的要求，数字水印的鲁棒性是指水印信号在经历多种标准数据处理或恶意的攻击之后，仍能保持完整性或仍能被准确鉴别的特征。这里的标准数据处理是指数据经过数据渠道，如编辑、打印增强、格式转换等的过程。恶意的攻击是指那些带有损害性、毁坏性的，或者试图移去水印信号的处理过程。鲁棒的水印应该能够抵抗各种水印攻击行为。按照攻击后的水印作品具有的商业价值可以将攻击分类为成功的攻击和毁坏性的攻击。一种成功的攻击可以为攻击者创造商业价值。它能够把水印削弱到无法恢复和提取的地步，同时攻击后的载体数据只有一些少许的变动，不影响载体数据的商业价值。这是实际应用中最需要考虑进行对抗的攻击。而毁坏性攻击无法为攻击者创造良好的商业价值，但是它可以起到破坏的作用，影响数字水印的实际应用。

按照攻击原理可以将攻击分为四类：简单攻击、同步攻击、削去攻击和混淆攻击。

4.1 简单攻击及对策

简单攻击是试图对整个嵌入水印后的载体数据进行操作来削弱嵌入的水印的幅度，从而导致数字水印提取发生错误，甚至根本提取不出水印信号。常见的操作有线性滤波、通用非线性滤波、压缩（JPEG、MPEG）、加噪、象素域量化、数模转换等。

可以采用两种方法抵抗这种类噪声失真：增加嵌入水印的幅度和冗余嵌入。通过增加嵌入水印幅度的方法，可以大大地降低攻击产生的类噪声失真现象，在多数应用中是有效的。冗余嵌入是将一个水印信号多次嵌入，采用大多数投票制度实现水印提取。另外，采用错误校验码技术进行校验，可以更有效地根除攻击者产生的类噪声失真。

4.2 同步攻击及对策

同步攻击是试图破坏载体数据和水印的同步性，即试图使水印的相关检测失效或使恢复嵌入的水印成为不可能。被攻击的数字作品中水印仍然存在，而且幅度没有变化，但是水印信号已经错位，不能维持正常水印提取过程所需要的同步性。这样，水印提取器就不可能、或者无法实行对水印的恢复和提取。同步攻击通常采用几何变换方法，如缩放、空间方向的平移、时间方向的平移（视频数字作品）、旋转剪切、象素置换、二次抽样化、象素或者象素簇的插入或抽取等。

同步攻击比简单攻击更加难以防御。因为同步攻击破坏嵌入水印后的载体数据中的同步性，使得水印嵌入和水印提取这两个过程不对称。而对于大多数水印技术，水印提取器都需要事先知道嵌入水印的确切位置。这样，经过同步攻击后，水印将很难被提取出来。因此，在对抗同步攻击的策略中，应该设法使得水印的提取过程变得简单。

同步攻击可能只使用一种简单的几何变换，例如剪切、平移等。在有源提取的情况下，可以将源载体数据和嵌入水印后的载体数据相比较，得到遭受的几何变换的种类和区域，进而可以消除几何学的失真。在无源提取的情况下，只能采用穷举的方法，尝试使用所有可能的处理，将被攻击的数据翻转过来。这种穷举的方法在遇到复杂的同步攻击的情况下，计算将成为不可能。

一种可取的对抗同步攻击的对策是在载体数据中嵌入一个参照物。在提取水印时，先对参照物进行提取，得到载体数据所有经历的攻击的明确判断，然后对载体数据依次进行反转处理。这样可以消除所有同步攻击的影响。

4.3 削去攻击及对策

削去攻击试图通过分析嵌入水印后的载体数据，估计图像中的水印，将嵌入水印后的载体数据分离成为载体数据和水印信号，然后抛弃水印，得到没有水印的载体数据，达到非法盗用的目的。常见的方法有合谋攻击（collusion attacks）、去噪、确定的非线性滤波、采用图像综合模型的压缩（如纹理模型或者3-D模型等）。

合谋攻击，通常采用一个数字作品的多个不同的水印化拷贝实现。数字作品的一个水印化拷贝成为一个检测体。Cox提出的一个联合攻击，利用多个检测体进行多次平均统计操作，最后得到一个成功削去水印的载体数据。在另一个联合攻击中，从每个检测体中提取不同位置的一小部分数据，重新合并成一个新的载体数据，而这个载体数据中的水印基本上已经不存在了。

为了对抗这种攻击，必须在水印信号生成过程中采用随机密钥加密的方法。采用随机密钥的加密，对于水印的提取过程没有影响，但是基于伪随机化的削去攻击将无法成功。因为每次嵌入的水印都不同，水印嵌入器将不能确定出近似的源数据来。

4.4 混淆攻击及对策

混淆攻击是试图生成一个伪源数据、伪水印化数据来混淆含有真正水印的数字作品的版权，由于最早由IBM的Craver等人提出，也称IBM攻击。一个例子是倒置攻击，虽然载体数据是真实的，水印信号也存在，但是由于嵌入了一个或多个伪造的水印，混淆了第一个含有信息的水印，失去了唯一性。这种攻击实际上使数字水印的版权保护功能受到了挑战。

在混淆攻击中，同时存在伪水印、伪源数据、伪水印化数据和真实水印、真实源数据、真实水印化数据。要解决数字作品正确的所有权，必须在一个数据载体的几个水印中判断出具有真正的水印。一种对策是采用时间戳技术。时间戳由可信的第三方提供，可以正确判断谁第一个为载体数据加了水印，这样就可以判断水印的真实性。另一种对策是采用不可逆水印技术，构造不可逆的水印技术的方法是使水印编码互相依赖，如使用单向杂凑函数。

5 结束语

数字水印的攻击方式是多种多样的，在实际的应用中，攻击者往往使用两种甚至更多的攻击方法进行攻击，这使得水印算法的设计也相应地复杂化。水印嵌入算法设计和攻击算法设计是水印技术研究的两大方向，这两方面的研究是互相依存、互相促进的，新的水印算法会引出新的攻击技术，新的攻击技术又促进水印算法的完善，从而促进水印系统理论和技术的成熟和完善。

参考文献

[1] 易开祥,石教英,孙鑫. 数字水印技术研究进展. 中国图像图形学报[J]. 2001年02期.

[2] 孙圣和,陆哲明,牛夏牧. 数字水印技术及应用. 科学出版社[M], 2004.

[3] 陈明奇,纽心忻,杨义先. 数字水印的攻击方法. 电子与信息学报，2001年7月.

[4] 易正江,周小燕. 数字水印算法的鲁棒性测试研究[J]. 电脑开发与应用,2005年第5期.

[5]袁莉. 数字水印的应用及攻击类型[J]. 长春师范学院学报,2005年11月.

篇7

【关键词】智慧城市;物联网;云计算;信息技术;公共服务平台

Research and implementation of Wisdom Industries and Sharing Platform based on internet of things

LIU Hui-ling，CAI Yan-guang，QIU Xu-qin，LIU Zhi-yong

（School of Automation，Guangdong University of Technology，Guangzhou 510006，China）

Abstract：Smart City is the sense of the use of information and communication technologies means test，analyze，integrate the key information about the city to run the core system，and thus the various needs，including people's livelihood，environmental protection，public safety，city services，including industrial and commercial activities to make intelligent response.Its essence is the use of advanced information technology，management and operation of urban wisdom，thus creating a better life for people in cities to promote the harmonious cities，sustainable development，has a very important practical significance.

Key words：Smart City;internet of things;cloud computation;information technology;public service platform

引言

工业化带动城镇化，使人口膨胀、交通拥堵、环境污染等“城市病”日益严重。在中国城镇化进程加速后[1-3]，传统的城市发展模式难以为继，信息化日益成为化解城市发展难题的突破口。因此，智慧城市的出现为城市发展提供了全新的模式，它通过综合运用现代科学技术、整合信息资源、统筹信息应用，以加强城市的规划、建设和管理，是在物联网、云计算等新一代信息技术的支撑下形成的一种新型的城市形态[4-5]。国民经济和社会发展“十二五”规划中也强调要注重以人为本、节地节能、生态环保、安全实用型的城市发展。

1.总体设计

1.1 总体目标

立足城市发展需求，致力于解决当前城市信息化建设存在问题，满足移动互联、物联网、智慧城市未来发展，通过整合各领域的专业信息系统或平台，集成地上地下三维数据、统一的地理底图信息、以及各职能部门的专题数据等信息资源，建立起应用到全市各个领域的数据平台，随后将数据共享范围扩展到全市各职能部门，搭建起智慧城市多维基础信息资源共享平台。以地理信息数据为支撑、物联网、三维可视化技术为手段，实现基于真实地理世界的三维景观，为城市规划、建设、管理等方面提供技术支撑和辅助决策，从而提高城市管理效率，实现城市可持续发展。

1.2 总体思路

总体框架如图1所示。

图1 系统总体设计图

2.建设内容

2.1 公共信息数据库

包括数字线划图（DLG）数据库;遥感影像和数字高程模型数据库;数字栅格图（DRG）数据库;地名地址数据库;地下管线数据库;三维模型数据;人口基础数据库;宏观经济基础数据库等。

2.2 公共信息资源共享平台

2.2.1 公共数据管理系统

公共数据管理系统依托公共数据共享平台运行维护管理各种数据库，保证数据库的正常运行和安全。公共数据管理系统包括图层管理、数据编辑、元数据管理、数据转换与输出、数据输出和统计分析等功能。

2.2.2 基础数据服务接口系统

基础数据服务接口系统主要是由一系列数据服务接口组成，提供的数据共享服务主要有认证服务、目录服务、电子地图服务、三维数据服务、多媒体数据服务等。

2.2.3 共享平台运维支撑系统

共享平台运运维支撑系统主要是对共享平台的用户管理、服务的安全认证，各个服务配置、管理以及共享平台的监控进行集成，为共享平台能够稳定地为外部应用提供安全的访问予以支撑。

2.2.4 视频数据管理系统

实现对共享的交警摄像头视频数据、交通部门的视频数据和其他服务大厅的视频摄像头数据的进行管理，并通过共享实现视频资源的互联互通，共享使用。

2.3 行业三维应用系统

依托公共信息共享平台，可以开展诸如智慧交通、智能电网、智慧物流、智慧医疗、智慧食品系统、智慧药品系统、智慧环保、智慧水资源管理、智慧气象、智慧社区、智慧学校、智慧建筑、智慧油田等诸多方面行业应用。

3.系统功能介绍

3.1 数据导入

功能描述：管线数据自动生成，并生成管线属性。

3.2 信息查询

功能描述：通过输入关键字查询对应信息。

3.3 辅助规划

日照分析：在一定的范围内，对建筑房屋二十四小时任意时间段的日照效果进行分析。

方案对比：在屏幕中设置了双屏幕对同一地块上，规划不同建筑方案进行效果、参数等对比。

建筑编辑：对建筑模型进行编辑，例如空间位置变化、模型大小缩放等

替换模型：对现有建筑模型进行替换，从而辅助规划决策

3.5 新建建筑

新建建筑：对现有空地进行新建建筑，从而辅助规划决策。

3.6 场景漫游

线路漫游：对特定线路进行漫游，查看线路周边规划建筑效果。

场景定位：查看重点场景。

视点编辑：用户可以添加自己自定义的场景，然后进行定位。

3.8 二三维同步联动

不管当前是二维视图还是三维视图，启动二三维同步功能后，自动切换为二三维双屏，并能实现二者位置同步，以进行对比查看。

3.9 通用功能

地下模式：控制当前三维场景是否是地下模式或者地上模式。

停止飞行：当漫游路线时，用此按钮可以停止飞行。

水平距离：两侧空间任意两点之间的水平距离。

垂直距离：两侧空间任意两点之间的垂直距离。

飞行环绕：选择某一场景，在此场景飞行环绕旋转，查看当前场景周围建筑情况。

放大或缩小：将当前视图范围放大或缩小。

正北：将当前视图转为正北方向。

保存图像：将当前视图数据以图片的形式保存。

鼠标漫游：水平方向移动视图。

鼠标滑动：水平方向移动视图。

查看天际线：在某一场景高度，查看前方天际线情况。

4.结语

智慧城市是以互联网、物联网、电信网、广电网、无线宽带网等网络组合为基础，以智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民为主要特征的城市发展新模式。智慧城市的建设是为了适应新型城市发展，适应社会经济发展的需求。智慧城市将极大提高城市的环境承载能力，有效驱动经济发展模式调整，全方位提升以人发展为本的美好城市生活的感知。

参考文献

[1]侯宇红.基于全景真三维斜射影像的数字城管应用研究[J].地理信息世界，2014，21（1）：106-110.

[2]程锋.“数字城管”基础数据普查关键技术研究[J].测绘与空间地理信息，2011，34（2）：159-161.

[3]周迪民，段国云.地理信息系统属性数据不确定性的研究[J].计算机技术与发展2009，19（12）：174-177.

[4]陈平.数字化城市管理模式探析[J].北京大学学报：哲学社会科学版，2006，43（1）：142-148.

[5]陈观林，李圣权，周鲁耀.杭州市“数字城管”现状及发展对策研究[J].情报杂志，2009，28：43-45.

基金项目：国家自然科学基金（编号：61074147，60374062，61074185）。

作者简介：

刘惠灵（1990―），男，广东河源人，硕士研究生，研究方向：网络控制技术。

蔡延光（1963―），男，湖北咸宁人，博士，广东工业大学自动化学院教授，博士生导师，主要研究方向：网络控制与优化、组合优化、智能优化、智能交通系统等。

篇8

Kinect体感游戏数字媒体互动应用一、引言

数字媒体技术在影视、动画、游戏、互动媒体、虚拟展示等数字内容行业有着广阔的应用和市场前景。数字媒体技术的培养目标是通过学习数字媒体专业，让学生能够系统掌握数字媒体设计与制作基本理论及专业知识，掌握数字媒体核心技术，成为具有新媒体艺术创作能力以及面向网络的、新型的数字媒体开发的综合知识和技能的兼通艺术和技术的复合型高级专门人才。

微软在2010年6月14日推出的Kinect及其体感游戏在游戏界是一个新的突破，是新一代交互式游戏的一场革命。Kinect体感游戏的主要优势在于让我们玩游戏时可以脱离鼠标和游戏手柄等传统的输入设备，通过体感交互的方式投入游戏，只要有人就可以玩游戏，不再需要任何“武器”，由此把人们带入了全新的人机互动的时代。

二、体感游戏及常用平台

体感游戏简单说，就是用身体去感受的电子游戏，它突破了以往单纯以手柄按键输入的操作方式，演变成一种通过肢体动作变化来进行操作的新型电子游戏，通过视频识别技术，依靠相机捕捉三维空间中玩家的运动。著名的体感游戏平台有任天堂Wii、索尼PS3和微软Kinect。

任天堂Wii　WAI操控感方面相对较差，索尼PS通过动作感应电子以及摄像头追踪光标的技术完成体感操控，微软Kinect的体感操控完全摆脱传统游戏手柄的束缚，通过自身肢体来控制游戏，其无需手柄的全方位感应以及麦克风语音操控均领先全球。在画面清晰度方面，任天堂Wii也不如索尼PS和微软Kinect。

相比较而言，Kinect显得更为优越，更为新颖，完全脱离传统的游戏方式，实现真实的游戏感受。

三、Kinect原理及应用

1.Kinect的原理及特性

Kinect体感控制的原理在于Kinnect的摄像头可以捕捉人肢体的动作，编写相应程序去识别玩家动作和声音，通过记忆、分析处理这些动作和声音，将捕捉到的手势动作转换成游戏控制，从而达到人机互动效果。更进一步来说，Kinect主要借助于PrimeSense软件进行摄像头侦测、捕捉用户手势动作，然后再将捕捉到的影像与内部存在的人体模型进行对比，只要检测出任何一个符合Kinect内部已存在的人体模型的物体，则就会被创造成相关的骨骼模型，最后系统再将该模型转换成相关的虚拟角色，该角色通过识别该人体骨骼模型的关键部位进行相应动作触发实现人机互动。在Kinect的虚拟骨骼模型中人体的25个关键部位可以被系统识别。同时，Kinect在此基础上还加入了识别人体动作如：站立/坐姿等技术，实现了对更多人体动作的识别，大大提高了识别度。除了上述的识别技术，Kinect的红外定位技术使得它比一般的摄像头更为智能，捕获范围更广，Kinect能够通过红外线识别人体动作，能够对人体的48个部位进行实时追踪。此外，Kinect还可以识别出完整的RGB色彩，并且内置麦克风，可以和用户进行“对话”交流。

2.Kinect的应用范围

虽然Kinect是微软为XBOX　360推出的动作捕捉设备，除了常用的体感游戏之外，Kinect还有很广泛的应用范围。2011年微软了Kinect　for　Windows　SDK，以帮助开发者在PC上开发Kinect相关的应用程序。本质上开发Kinect应用和开发其他Windows应用一样，同时Kinect　for　Windows　SDK支持Kinect的相关功能，如彩色图像、深度图像、音频、骨骼动画数据等。由此，可以利用SDK开发出很多体感应用。

目前，Kinect已经被广泛的应用到生活的各个领域，不断完善的Kinect将更能发挥其强大的功能，更好地实现人机互动的应用。

四、基于Kinect的互动应用开发

1.基于Kinect的开发环境要求

要通过Kinect　for　Windows　SDK进行互动应用开发，首先需要Windows　7　（32位元或64位元版本皆可）的操作系统以及Visual　Studio　2010　Express（或是其他版本的Visual　Studio　2010）和Microsoft　.NET　Framework　4.0的软件环境。下载安装Kinect　for　Windows　SDK，将Kinect感应器接上电脑即可开始使用Kinect。开发应用程序需要的开发环境为Visual　Studio　2010，开发语言为C#或　C++。

2.数字媒体专业互动应用开发实践方向

数字媒体专业的发展方向涉及到几个领域，比较典型的如动画设计与制作，游戏设计与开发等，目前动漫、游戏都只是处于二维空间的程度，即使有些看起来很像3D，但是我们却完全没有3D交互的感觉。对此感兴趣的同学，可以将Kinect和动画设计与制作结合起来，利用Kinect将动漫人物实体化，让观众真真正正的成为整个故事的主角，随着自己的意愿让故事发展，这样的动漫才是最有意思的，而且每一个人都有不一样的版本，利用Kinect的特点将动漫场景具体化、实体化，让动漫人物可以活起来，同时让动漫也活起来。

对于偏向于游戏方向的同学，可以利用Kinect的特性，通过自己编程将游戏实现成脱离传统键盘鼠标的体感游戏，在玩游戏的过程中能够让玩家通过人体互动尽情体验游戏的乐趣，同时还能够锻炼玩家身体各部分和大脑的配合度，这样也能够锻炼玩家的身体，达到强身健体的效果。这样的开发项目对于同学们来说都具有很大的吸引力，比起单一的、简单的游戏案例更能激发同学们的学习热情和创新能力。

从专业课程设置上，我们数字媒体专业《C程序设计》《面向对象程序设计》《可视化编程技术》《Java程序设计》与《数据结构与算法》这些课程可以为Kinect互动应用开发提供技术基础。同时，《动画设计与制作》《3D游戏角色动画》《游戏程序设计》《游戏人工智能》等专业课程使得同学们掌握了数字媒体设计与制作的基本理论及数字媒体的核心技术，在这些专业课程的基础上，针对于与Kinect体感技术密切相关的课程主要体现在我们所开设的《互动应用开发》和《人机交互技术》这两门课上。通过《互动应用开发》《人机交互技术》课程的学习，能够掌握Kinect的安装环境和配置有关方面的知识，利用Kinect实现即时动态捕捉、影像辨识、麦克风输入、语音辨识等功能。在理解体感技术的基本理论及原理的基础上，可以根据实际需要进行人机交互应用的深度开发。

此类课程是实践性很强的课程，为了激发大家的学习热情，学习过程采用基于“项目引导-任务驱动”的方法，通过有趣的项目引导的方式，在探究完成任务和解决问题的过程中进行学习。经过一个学期的实践练习，部分优秀的互动应用作品已经开发完成。如可以脱离360box在PC机上完成的经典体感游戏，广受同学们的好评。

五、结束语

实践证明，在Kinect互动应用的学习中，同学们对体感技术的兴趣越来越大，从中受到一些启发和锻炼，并提出很多好的想法和创意。今后，可以努力让这些创意变成真正的应用，制作出更好玩的体感游戏，创造出更多更实用的体感应用，真正地做到学以致用。

参考文献：

[1]王万良，朱上上.软件与艺术融合的数字媒体跨学科人才培养模式[J].中国大学教学，2009，（3）.

[2]张洁.新一代游戏革命——小议Kinect体感游戏.综合学术论坛，2012，（2）.

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关键词：智慧校园;校园一卡通;发展方向

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.113

1 前言

当前高校信息化的进程正由“数字校园”向“智慧校园”演进。数字校园建设的内涵主要体现在数据整合与应用集成两个方面[1]，大多数学校都已建设了统一信息门户、统一身份认证和统一数据交换等信息化基础平台，以及统一数据标准之上的各类管理信息系统。数字校园对学校传统的业务流程及教学模式产生了一些变革，但是整体上仍是侧重管理，服务模式单一，对师生的服务支撑较弱。随着信息技术的发展，数字校园逐步升级到智慧校园的发展阶段。

2 智慧校园的特征

2008年，美国IBM总裁彭明盛首次提出了“智慧地球”的概念;随后，国内学者相继提出了“智慧校园”的概念和建设思路。有的学者强调物联网在智慧校园中的作用，即以物联网为基础，打造校园工作、学习和生活一体化环境;有的学者认为智慧校园是各种技术的综合应用，通过物联网的智能感知，分析识别个体特征，提供个性化的智能服务。综合业界专家的观点，智慧校园应具有以下特征[1-3]：

（1）对师生学习、生活等个体特征的感知和传递;

（2）校园各种网络包括有线、无线、传感网络的泛在与互通;

（3）各业务系统的智能融合;

（4）海量数据的分析、挖掘和决策支持;

（5）为师生提供智能化、个性化的服务。

3 校园一卡通与RFID

智慧校园以物联网作为智能感知的手段，物联网技术包含二维码、射频识别（RFID）、红外感应、全球定位、激光扫描等。一卡通就是一个典型的RFID应用，校园卡作为射频标签，分布于各个一卡通应用子系统上的读卡器就是射频阅读器，各应用系统软件收集数据并作进一步处理。目前我校一卡通系统包含（或对接）了餐厅消费、浴室水控、门禁管理、图书借阅、机房上机、教室讲台刷卡开柜、大学生体测、自助打印复印等二十多个应用，通过记录师生的刷卡行为，可以统计、分析师生在学习、生活等方面的个体特征，为实现智慧校园的智能化、个性化服务提供大数据基础。

4 校园一卡通与校园高速泛在网络

目前我校已经建设了高速的校园以太网以及覆盖学校教学、办公区域的无线网络，一卡通网络与校园网络深度融合，骨干网多采用VLAN隔离，接入层多为物理专网。一卡通的应用除了使用校园的有线网络，还利用了WiFi、以及Zigbee无线传感网络。我们在室外体育场的管理中，应用了基于校园无线网的手持pos，通过刷卡进行身份认证，并经由无线网络实时上传流水。在办公室门禁管理中，我们应用了基于Zigbee的电子门锁。利用Zigbee协议低功耗、自组网的特性，刷卡门锁采用电池供电、无线联网，可以进行远程授权、流水实时上传。我们开发了一卡通网上服务平台，提供了网上充值和在线缴费的功能;利用移动互联网技术，开发了一卡通手机客户端，提供了手机充值和缴费的功能，满足了师生个性化的需求。

5 校园一卡通与其他应用系统的智能融合

我们已经利用一卡通系统的第三方接入接口（用于C/S开发）和WebService接口，广泛集成了校园各应用系统，提供统一的身份认证和电子支付的功能。在智慧校园时代，我们更注重多业务系统的智能融合。在教室讲台多媒体设备的管理中，我们进行了多媒体中控与教务系统以及一卡通的三方对接，实现了多媒体中控根据教务课表授权，任课教师在课表规定的时间和教室能够刷卡打开多媒体讲台，免除教师课前向物业借钥匙的繁琐程序。在新建的研讨型教室中，我们同样对教室门禁、多媒体中控和教务系统三方进行了对接，根据课表授权本节课的师生刷卡进入教室;同时任课教师刷卡时，门禁控制器给多媒体中控一个启动信号，自动开启多媒体设备。

6 校园一卡通与大数据挖掘

校园一卡通已经广泛集成了校园各个应用系统，师生在使用校园卡会产生大量的数据记录。这些数据中蕴涵了与师生工作、学习、生活相关的行为偏好和活动规律，利用这些数据进行挖掘分析，可以更好的洞察师生的个体需求，从而合理调配学校资源、改善决策，为师生提供智能的、个性化的服务。

7 结束语

校园一卡通作为RFID的一种典型应用，在校园身份认证、师生日常行为感知、大数据收集等方面有着不可替代的作用。在智慧校园时代，通过与其它应用系统智能融合，一卡通将发挥更重要的作用。

参考文献：

[1]胡钦太，郑凯，林南晖.教育信息化的发展转型：从“数字校园”到“智慧校园”[J].中国电化教育，2014（324）：35-39.

[2]黄荣怀等.智慧校园：数字校园发展的必然趋势[J].开放教育研究，2012（04）：12-16.

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[4]The LIVE555 TM Media Server for Running the Live555 Media Server & Downloading the Live555 Media Server http：///mediaServer/.

[5]VLC media player for Windows http：///vlc/.

[6]James Rumbaugh. The Unified Modeling Language Reference Manual[M]. the United States of America：Addison Wesley Longman，Inc，1998：41-62，63-66，81-84.

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[8]孙晓刚.面向软件工程的Visula C++网络程序开发[M].北京：清华大学出版社，2004，121-156 ：（Sun Xiao Gan. Visula c++ network programming for soft ware engineering [M]， Bei Jing：TsingHua University Press 2004， 121-156）.

[9]W.RICHARD STEVENS. TCP/IP Illustrated Volume 1 （The Protocols）[M].北京：机械工业出版社，2005：69-83，143-166，169-179. （W.RICHARD STEVENS. TCP/IP Illustrated Volume 1 （The Protocols）[M]. Bei Jing：：China Machine Press 2005：69-83，143-166，169-179.）.

[10]Jeffrey Richter. Windows核心编程（第5版 中文版）[M].北京：清华大学出版社，2008. 509-553（Jeffrey Richter. Core programming，version 5， Chinese version， 2008. 509-553）.

[11]Martin Fowler. 重构：改善既有代码的设计（中文版）[M].北京：中国电力出版社， 2006. 359-379 （Martin Fowler. Refactoring：Improving the Design of Existing Code[M]. Bei Jing： China Electric Power Press， 2006. 359-379）.

[12]邰非. 科技审判法庭系统的设计与实现[J].计算机与数字工程，2009， 37（9）：147-150（Tai Fei. Design and implementation of system for technological law-court[J]， Computer & Digital Engineering 2009，37（9）：147-150）.

收稿日期：2015-06-29

基金项目：河海大学引进人才博士启动基金（40601121 ）