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数字图像处理课程设计
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数字媒体概论
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ISBN：7上架时间：出版日期：2014 年5月开本：16开页码：172版次：1-1
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《数字媒体概论》是北京高等教育精品教材，融汇了作者多年教授“数字媒体概论”课程的经验。本书以媒体类别分章，分别以摄影、电影、动画、电视、广告等媒体为章节，同时，重点介绍传统媒体在数字化时代的发展变化轨迹以及创新作品。主要内容包括：数字摄影与数字绘画艺术、电影媒体的数字化发展、动画媒体的数字化发展、数字媒体时代的电视节目、数字媒体时代的广告、数字互动媒体。书中讲解了大量的设计案例，还提供了前沿的数字媒体艺术的研究方向与创作动向，使读者能够快速了解数字媒体的创作与制作的特性，以及发展趋势。
郭春宁，中国人民大学艺术学院设计系教师，主要教授“数字媒体概论”“新媒体艺术概论”“视频艺术”等课程。她的数字动画作品《易异》在中国美术馆展出，并有多部数字影像作品赴日本，韩国、加拿大和美国的高校参加交流展出。近年来她创作的独立动画作品《番茄酱》被澳大利亚艺术机构收藏，受邀参展世界设计大会，并入选萨格勒布国际动画节、巴西阿尼玛曼迪动画节、德国斯图加特动画节和瑞士FANTOCHE动画节等多个国际赛事。
《数字媒体概论》
第1章　数字摄影与数字绘画艺术 1
1.1　摄影与数字摄影 1
1.1.1　摄影、绘画与出版 2
1.1.2　数字摄影技术 9
1.1.3　知识点单元：数字摄影技术相关术语 10
1.1.4　数字摄影艺术 12
1.2　计算机绘画 16
1.2.1　早期计算机绘画先锋 17
1.2.2　艺术家与程序师的合作 20
1.2.3　个人电脑与数字绘画艺术 22
第2章　电影媒体的数字化发展 27
2.1　从平面设计到动态影像 27
2.1.1　早期电影片头 27
2.1.2　大师奠定基础 28
2.1.3　知识点单元：电影技术的相关术语 34
2.2　电影片头的数字化 37
2.2.1　从设计师到设计工作室 37
　　每一个新的学年，意味着我将面对一群新学生，他们带着好奇、热情和对未来的憧憬来到教室，来上“数字媒体概论”的第一堂课。尽管我已反复上了这门课近十年，但我仍和他们一样，数字媒体对我而言仍然是新鲜的。这是因为，“数字媒体概论”这门课并非满足于给数字媒体下一个定义，事实上这似乎是一个不可能完成的任务。在我看来，“数字媒体概论”课将引导我和学生们一起对数字媒体提出问题，审视数字媒体的现有概念及其发展，并试图在这一探索过程中给出我们自身的答案。我认为这一思考和探索过程才是这门课真正赋予我们的礼物。好吧，就让我们以各自的方式来迎接这份礼物的到来。
　　当你收到一份礼物，可能它有着漂亮但神秘的包装，在我们揭开这份礼物的包装之前，头脑中会有一个问号，这个礼盒里会是什么呢？如果把“数字媒体概论”这门课程比喻成这个礼物，那么我们首先要问的问题就是：“什么是数字媒体（Digital Media）？”和在揭开礼盒前一样，面对这份礼物，你周围的人可能会给出自己的猜测和理解，“那里面是一包糖果！”或“礼盒里一定是书！”无论怎样，你一定会带着自己的猜测亲手打开这个礼盒一探究竟。这就是我们在这门课上对你提出的第一个希望：对已有的概念和定义进行理解和研究，并结合自己的实践和思考得出你的理念。我把这个过程称为从定义（definition）到理念（concept）的过程。每个人实现这一过程的方法不尽相同，但往往我们都会从寻找、审视这个研究对象已有的定义开始。以往，寻找一个对象的定义可以从百科全书、辞典入手，如今面对数字媒体这样一个数字领域的定义，我们不妨从数字辞典入手，全球权威的维基百科以及中给出了这样的答案：
　　“数字媒体是一种以数字方式存储信息（相对于模拟信号存储方式）的媒介形式。”
　　Digital media is a form of electronic media where data is stored in digital (as opposed to analog) form.
　　在这个定义里，更多谈到的是数字媒体的信息存储方式，是以二进制的运算法则存储数据和信息，这涉及文字、图形、图像、视频、音频等信息如何纳入数字平台并进行处理。我们在本书的各章节中会陆续介绍相关的内容。
　　不过，我更想给出的是经过我对数字媒体的教学和研究所得出的理解，以及如何得出这一理解。我对数字媒体的理解是“数字媒体是一个有意义的传播过程，这基于创作者以数字信息对世界的解构和结构”。可以看到，和维基对数字媒体的定义不同，这一界定更倾向于数字媒体作品的创作层面，以及作品创作的动机和理念。其实，这也是本教材和其他一些数字媒体教材的区别。我们着眼于以数字媒体作为创作媒介的学生，他们将在数字媒体专业的学习过程中应用数字媒体作品表达并传递个性化、原创性的思想和理念。
　　我为什么会得出这样的对于数字媒体的理念呢？这与我对数字媒体作品的创作、分析和理解直接相关，在这里我想用两个实例来作出解释。首先是2005年获得TDC全场大奖的一个互动作品《四季》（For All Seasons）（见图0-1）。
　　图0-1TDC全场大奖的互动作品《四季》以文字为载体进行了关于四季体验的交互式表达
　　这个作品如同一面透镜折射了数字媒体作品的有意义的传播过程，首先它将对四季的体验转换为人们熟悉的文字语言表述，进而将这表义的文字语言转换为图形作为每个季节的象征符号，在此基础上引导观众进行交互式体验，还原或者说超越了最初文字的表述体验。这是一个三层结构的交互作品。它基于作者对自然四季的体验，并在观者的互动中实现了作者和观者对四季体验的交汇。
　　我们再来看第二个例子，这是一个获得英国D&AD黄铅笔大奖的广告作品。它和很多优秀的广告作品一样，有一种不到最后一秒钟不会揭示答案的神秘力量。来看看这些奔跑在街道上的五颜六色的兔子，看看它们如何从城市的各个角落汇集、壮大，并在奔跑中变成了鲸鱼、海浪，最后变成了不断翻转、炫目的色彩方块。你能够猜到这是关于什么的广告吗（见图0-2）？
　　这其实是索尼公司推出的以“色彩，与众不同”为广告语的液晶显示器的数字动画广告。这个作品其实是整个系列作品的第三个，因此在之前两个广告作品获得成功的基础上，创作团队与客户沟通，并携手打造了这部更为天马行空，也更能呈现创造力的作品（见图0-3）。
　　图0-2这个广告并不专注于介绍产品而是展示数字媒体时代的色彩理念，你能猜到这是关于什么的广告吗
　　图0-3索尼的液晶电视广告借助数字动画和实拍结合的方式，让人们对这一魔幻现实感的色彩世界留下深刻的印象
　　“兔子”是一种生命力的代表，多彩的兔子是色彩真切显现的比喻，在动画广告的结尾，一只红色的大兔子化作众多方块旋转、散播，这其实就是对数字媒体的形象化解构。如果把数字媒体的快速成长比喻成这只大兔子，那么多彩的小方块其实是这个数字世界中的基本单位―像素（pixel）。任何色彩和形象在数字世界的放大镜中都呈现为像素，这一点我们会在第1章再做详细解释（见图1-17）。可以说，数字媒体的确是像素的解构和结构的过程，而更重要的是在这一过程中创作者用其自身对世界的体验和理解赋予其意义。
　　而我们对数字媒体的理念形成不仅从对作品表面的解析得出，对于作品的创作过程和创作行业的了解也是本教材的重点。以这个数字动画广告为例，我们还将在动画章节中解析其所用到的定格动画（stop motion）创作方式。这种动画创作方式与我们在这个作品中看到的黏土模型结合，形成独特的动画效果。在第3章动画章节中，我们还将介绍英国阿德曼动画工作室所创作的动画短片和长篇作品，以及这种定格动画与数字三维动画的结合。
　　优秀的作品是吸引年轻人进入行业的最好动力，这个动画广告作品呈现了行业间的合作与对创造性的重视。我们将看到这个作品背后的创作团队以及他们如何根据特定作品选择开发合作方式和流程。在第5章广告章节中，我们将更为详细地讲解数字媒体环境下的广告创作以及品牌的跨媒体设计。
　　从比较研究的角度我们还看到，“色彩，与众不同”这个系列作品并没有在中国内地放映，而是由三位艺术家代言该产品，他们分别是《卧虎藏龙》的摄影师鲍德熙先生，电影导演、演员兼歌手的张艾嘉女士，以及中央美术学院的教授吕敬人先生。三位代言者都突显了“看心中的红”这一广告语。其中，吕敬人先生长期关注中国民间美术并将其融入自身的创作之中，他将青蛙这一富有生命力的符号与“抓髻娃娃”结合，创造出“小红人”系列艺术装置及主题展览。这个以剪纸为载体的“小红人”与奔跑在街道上的动画黏土兔子有着异曲同工之妙。
　　当然，从数字媒体的创作来讲，我们更希望看到像《Play-ho》这样的作品由中国的创作者创作并呈现在我们的视野中。正如我们在开篇指出的，数字媒体是一个有意义的过程，我们在本教材中介绍数字媒体的发展历史、技术要点和代表案例，其目的在于激发你的创造热情和实验探索兴趣。从20世纪80年代开始普及的个人电脑已经如同一面魔镜，让我们从各种角度映照自己的内心，并由此开拓具有更多可能性的外部世界（见图0-4）。
　　图0-4《时代》杂志在20世纪80年代推出的年代人物是个人电脑，似乎是对数字媒体时代到来的一种预言
　　第1章数字摄影与数字绘画艺术
　　早在20世纪50年代，德国思想家海得格尔就曾经富有预见性地宣称我们正在进入一个图像的世界，而当电视普及、网络兴起，生活的全面媒体化已成为一个不争的事实。
　　1983年1月，美国著名的《时代》杂志评选了1982年度令世人瞩目的“年度人物”。这本杂志将“电脑”评选为年度人物，在杂志封面上，人的塑像坐在电脑面前，他们好像相互注视着。在杂志的封底，在窗口边，人的塑像更为惬意地坐在一个小电脑旁。这好像是预言着“视窗”使得人与电脑的关系更为亲密。这本杂志由此揭示了一个“个人电脑”时代的来临，也预示着包围我们的媒体将进入数字化时代。果然，数字技术从20世纪90年代起大幅度介入媒体的发展过程并全面改变了传统媒体。在本章我们将从数字摄影和数字出版两个方面检视数字影像的重要变革。1996年，历经三十余年技术研发的数码相机终于进入大众消费市场，并在2001年销量首度超过传统相机。也是在20世纪90年代，基于文字、图形图像数字化的桌面出版系统逐步取代了传统出版印刷技术。
　　数字影像的优势在于对多种媒体信息的兼容和整合。同时，数字媒体的发展也让我们看到，影像的形成方式其实牵涉我们如何认知、表现和再现世界。因此，在本章中，你将看到从摄影到数字摄影中，人们如何在摄影和绘画的关系讨论中认识和创造影像，进行现实记录和艺术表达；你还将发现，计算机绘画的先锋实验为何最初以抽象画为主，艺术家与程序师的合作怎样促进了“艺术与技术”的融合。
　　1.1摄影与数字摄影
　　法国艺术学家达弥施在他的《落差：经受摄影的考验》一书中曾经指出：“摄影不能改变历史，而是动摇了历史这一概念。”尽管达弥施对德国哲学家本雅明的《摄影小史》致以崇高敬意，但他认为摄影能否自行写就历史，值得商榷。达弥施的这一疑问其实展现出摄影发展过程中的复杂性。这也是本节希望和你共同学习的重点，即当我们面对不同阶段的媒体和艺术形式时，并不能用简单的“进步”或“落后”来判定，就如同本章重点讨论的摄影和绘画、电子读物和传统书籍一样，摄影没有取代绘画，电子书也不会宣布纸质书籍的死亡，不同的媒体和艺术形式以不同方式提出并将为我们打开不同视野。
　　摄影的基本原理，即“暗箱”原理其实远远早于摄影技术的诞生，也就是说作为“概念”的摄影早就存在了。早在公元前350年，雅典的先哲亚里士多德就在他的《机械学问题》中首次提到针孔镜箱的原理。几乎是同时期，中国的墨子也提出了小孔成像的原理。不过从原理到摄影技术的真正成功时隔了千年。1816年，法国人约瑟夫?尼塞福?尼普斯（Joseph Nicephore Niepce）装配了名为“人工魔眼”的第一架照相机。
　　正是照相机让摄影术得以真正成型。照相机是一项了不起的发明，它能在几十、几百、几千分之一秒的瞬间里，把从景物来的光捕捉到机内，在胶片上记录下景物的形象，摄影由此成为我们可以掌握的再现世界的新方式。同时，摄影从来不满足于简单地记录，摄影师从自己的视角关注我们的周遭，按下照相机的快门，抓住了瞬间，形成了可表达的影像―照片。
　　传统的摄影并非即时成像，人们在拍摄之后，需要把底片送入暗房冲洗、显影,才能得到期待中的影像。数字摄影技术的出现和发展提供了影像的即时性，在按下快门的同时你就抓住了你所看到的。数码相机借助数字存储技术更为便捷地记录影像，传统胶卷只能拍摄30～45张，而如今一个较为普遍的8GB存储卡能存储2MB尺寸的照片近5000张。除了强大的存储量，数字摄影也使影像的处理更为多样化，你可以借助数字图像软件进一步处理这一影像，或保留原貌，或略做调色，或与其他影像合成，并且可以选择让它继续以数字方式浏览，或者打印、印刷出来成为可以触摸的出版物。
　　1.1.1摄影、绘画与出版
　　如今，人们再也不用携带照相机了，用手机就可以拍照，而且拍完照片之后可以直接上传到微博或其他社交媒体上和朋友、家人分享。这种便捷性已经使我们很难想象这个世界没有摄影会是什么样子。我们在相片的世界中长大，拍照和欣赏照片已经成为每天生活中的一部分。摄影向人们展示不能亲自去观赏的名胜，还可以通过摄影看到名人，让人们贴近世界上的重大事件。然而，摄影以及数字摄影的发展却并非一蹴而就。
　　早在1826年，尼普斯拍摄了目前仍保存良好的最早的照片，他在索恩河畔沙隆附近的自家农庄，把涂上感光盐的锡盘放在小盒子里，装上镜头从楼上窗户拍摄，曝光8个小时，得到了这张《葛拉斯窗景》（View from the Window at Gras），尼普斯把这种方法称为“日光绘画”（如图1-1所示）。
　　图1-1尼普斯拍摄的《葛拉斯窗景》，拍摄于1826年
　　在尼普斯之后，法国的达盖尔提出了银版照相法，并在1839年拍摄了第一张包含人物的照片，照片的左下方呈现了一位巴黎街头的擦鞋者（如图1-2所示）。达盖尔自豪地称自己的银版摄影术为“自然的镜子”，以彰显其精细呈现的能力。不过这种摄影术曝光时间太长，不能凝结动态，其影片中人物的模糊就是受这种摄影术所限。因此，相对于达盖尔忠于自然的摄影思路和技法，英国的威廉?亨利?福斯?塔尔伯特（William Henry Fox Talbot）延续了尼普斯“光绘画”的思路，推出了以希腊文“美丽的”命名的卡罗摄影术，由于这种摄影术有底片可以无限复制的能力，奠定了现代摄影的基础。并且，也为摄影与出版的联姻开辟了道路。
　　图1-2达盖尔1839年拍摄的第一幅包含人物的照片，照片呈现了巴黎圣殿大道上的景象
　　借助摄影这一产生于绘画之后的表现形式，人们得以重新思考绘画本身。起初，人们是带着绘画的观念解读摄影的。还记得尼普斯把他的摄影称为“日光绘画”吗？事实上，摄影从诞生之日起，就和绘画进行着互动。一方面，摄影似乎成为绘画的潜在威胁和对手；但另一方面，摄影在发展中有着对绘画的模仿，比如维多利亚时代的著名摄影作品《两种人生》（Two Ways of Life），这幅由奥斯卡?雷兰德（Oscar GustaveRejlander）创作的摄影作品于1857年在“曼彻斯特艺术珍品展览会”上展览，其动用了16个以上的专业模特，30张底片，拼放叠印，耗时数周（如图1-3所示）。这幅作品其实是以经典的绘画作品《雅典学院》（如图1-4所示）为蓝本进行布局的，对应《雅典学院》的哲学道路选择，展示了人在十字路口的抉择，以黑白摄影呈现出文艺复兴时期的绘画风格。同时，现在绘画艺术也在摄影面前反思，更重视艺术家的主观视角和表达，从而呈现出新的风貌。
　　图1-3雷兰德创作的《两种人生》，41cm×78cm，1857年
　　图1-4拉斐尔创作的壁画《雅典学院》，1510年至1511年
　　由于摄影抓住瞬间的强大影像复制能力，人们开始质疑绘画的写实能力和准确性。有一个著名的例子可以说明这个问题，几乎是尼普斯埋头研究照相机进行“日光绘画”的同时，一批表现人们策马奔腾的绘画作品受到欢迎。这些作品中，以法国著名画家奥多尔?席里柯（Theodore Gericault）的《赛马》（Horse-racing at Epsom）最为著名。画面中，骏马的四蹄腾空，前腿和后腿同时张开，形成跨跃性的姿态，这非常优美，看起来也很真实（如图1-5所示）。50年后，摄影使人们有机会发现马奔跑时的真实情景。1878年，摄影家爱德瓦?梅布里奇（Eadweard Muybridge）借助多台摄影机定格了马车的奔跑姿态并以摄影作品呈现在世人眼前（如图1-6所示）。此时，画家和观赏者们都大吃一惊。原来席里柯的绘画是错的，一时间人们开始质疑绘画，似乎摄影才是真实的、写实的。但摄影真的让绘画无路可走了吗？请参照本节后面的课堂讨论：“摄影宣告了绘画之死吗？”
　　图1-5法国画家奥多尔?席里柯的《赛马》，1821年
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