教學內容
多媒體信息的加工與表達——圖像學 校
授課教師
課 型
新授課
授課班級
高一( ) 課 時 1
教學目標
⒈理解和掌握矢量圖與點陣圖特徵。了解採集數字圖像信息的多種方法。⒉學會選用不同特長的軟體對圖像進行初步加工和表達。
⒊體會到圖像媒體對感受外界信息的重要作用。
活動主題
設計個人的《旅遊計畫》——“圖像信息採集和加工”。
活動指導思想
繼續進行設計個人“旅遊計畫”的主題活動。通過採集和簡單加工圖像信息的過程，使學生感受到利用圖像等多媒體形式表達信息，能夠產生豐富多彩的魅力，增強學生對圖像信息媒體特徵的認識。根據圖像加工需求的不同，選用適當的工具進行加工與表達。在完成“旅遊計畫”的主題活動的過程中，增強學生的分析解決問題的能力。增強學生對多種信息媒體有機地結合表達和實現設計意圖的能力。認識到信息技術與人類社會活動緊密相關。
教材分析
依據教育部《信息技術課程標準》和粵版教材，結合北京××中學高一學生和教學環境的特點，深入地二次開發《信息技術基礎》第三章信息的獲取和第四章信息的加工和表達(上)的教材內容，設計了“旅遊計畫”的主題活動。
利用“旅遊計畫”的主題活動，貫穿了兩章的教學內容。本節課主要介紹了——“圖像信息媒體採集和加工”。
學情分析
高一的學生已經掌握了信息媒體（感覺媒體）的一些基礎知識，具備了對信息的搜尋獲取、加工表達、發布交流的基本能力。這個時期的學生獨立自主的意識逐漸地增強，正處在抽象邏輯思維逐步形成的過程，已經具有了使用計算機及網路對各種信息媒體的分類、歸納、整理的能力，主動積極接受新鮮事物，關注信息技術在生活中的套用及其發展，並對多種信息媒體的綜合利用，充滿了興趣和好奇。
教學重點
理解圖像信息媒體的特徵。能夠根據圖像需要修改的問題來分析、選擇多種不同的圖像處理軟體解決問題。
教學難點
根據圖像的不同問題，分析選擇不同的工具和操作方法的思路，增強具體問題具體分析的能力。
教學方法
講授法、演示法、情景導學法、實踐探究法、討論歸納法等。
教學用具
計算機及多媒體網路教室系統
Windows XP(畫圖)、Office Picture Manager(管理者)
Photo stitch(圖片縫合)等
板書設計
圖像信息媒體的加工與表達
一、矢量圖與點陣圖
二、採集圖像
三、加工圖像
時間（分） 教 學 過 程 教師活動 學生活動 設計意圖
（課前2分鐘預備）
複習提問：（4分鐘）
⒈圖片是多媒體信息的一種重要表現形式，也是多媒體信息加工中的重要部分。圖片具有哪些主要特徵？
播放演示1：“香格里拉風景”相片（.JPG）。（如：圖1）
播放演示2：查看文字處理（Word）中的“剪貼畫”插圖（.wmf）。（如：圖2）
（討論：圖片具有直觀、形象、信息量大等主要特徵。）
⒉在計算機中的圖形圖像是以檔案形式來保存的。請問都有哪些常見的檔案格式？
（討論：JPG、BMP、GIF和WMF、CDR、DXF、EPS、AI等）
播放演示3：“JPG、BMP、GIF和WMF、CDR、DXF、EPS、AI等”。
引入新課：（1分鐘）
製作多媒體作品的基本過程是：需求分析——規劃與設計——素材採集與加工——作品的集成——發布與評價。
從而引出主題活動“旅遊計畫”中的“圖像信息媒體的加工與表達”的教學內容。
講授新課：（38分鐘）
圖像信息媒體的加工與表達
一、矢量圖與點陣圖
在計算機中，根據圖片記錄方式的不同，圖片檔案可分為矢量圖格式和點陣圖格式兩大類（如：WMF、CDR、DXF、EPS、AI和JPG、BMP、GIF）。
⒈矢量圖
播放演示4： 在文字處理軟體（如：Word）中，對插入剪貼畫（如：J0281904.wmf、J0292020.wmf等），並進行放大、縮小、鏇轉。（如：圖3）
操作體驗1：（見《課堂練習》一、填空題⒈）進入文字處理軟體（如：Word），插入剪貼畫圖形（如：J0281904.wmf、J0292020.wmf等），並進行放大、縮小、鏇轉等操作。
觀察圖形的變化，思考其特徵。將操作與觀察的結果填入表1中。
提問探究1：隨著調節矢量圖的鏇轉和大小變化，圖形的精細程度是否有變化？圖形是否變粗糙？
（結論：圖形的精細程度基本上沒有變化。）
播放演示5：（見《課堂練習》二、選擇題⒈）矢量圖的定義。
矢量圖是用一組指令集合來描述的（如：程式設計語言)。這些指令描述一幅圖中所包含的基本圖元（如：直線、圓、弧線、矩形等)的大小、形狀和顏色。當計算機顯示一幅矢量圖時，相應的軟體就讀取這些指令，並在螢幕上顯示相應的形狀和顏色。由於矢量圖形中所有的對象都是用數學公式表示的，所以其占用的存儲空間相對較小，並且其檔案大小與解析度和圖形尺寸無關。
優點：無論放大、縮小或鏇轉等不會產生失真和畸變（如：產生鋸齒、形變、像素化等），而且在列印輸出時，可能顯示得比原圖還要清晰。
缺點：難以表現色彩層次豐富的逼真圖像效果。
因此，矢量圖主要用於線型的圖畫、美術字、統計圖和工程製圖等，一般不適合表現人物、風景相片等複雜的景物。
檔案格式：WMF、CDR、DXF、EPS、AI等。
製作與處理工具：
①可以利用程式設計語言（如：Visual Basic、C、Java等）中，提供的繪製基本圖形的語句（如：畫直線、圓、填充、顏色控制等語句）。
②專業圖形創作工具（如：Illustrator、CorelDraw、FreeHand、AutoCAD等）。
③有的文字處理軟體也提供一些基本的矢量圖形製作工具（如：文字處理軟體Word）。
⒉點陣圖
播放演示5：在圖像處理軟體（如：畫圖、Windows圖片和傳真查看器）中，打開一個“神舟飛船火箭升空.jpg”的檔案。將圖像放大幾倍後，就會發現圖像呈現顆粒狀，即出現類似“馬賽克”的效果（如：圖4）。
圖4 放大前後的圖像對比
操作體驗2：（見《課堂練習》一、填空題⒉）將獲取的檔案擴展名為“.mpg”“.jpg”的圖像（如：神舟飛船火箭升空.jpg），在圖像處理軟體（如：畫圖、Windows圖片和傳真查看器）中打開查看。對圖像進行縮放、鏇轉等操作。
觀察圖像的變化，思考其特徵。將操作與觀察的結果填入表2中。
提問探究2：隨著調節點陣圖的鏇轉和大小變化，圖像的精細程度是否有變化？圖像是否變粗糙？
（結論：當點陣圖逐漸地被放大到一定的倍數後，圖像也就開始變得越來越粗糙模糊不清。）
播放演示6：（見《課堂練習》二、選擇題⒉）點陣圖的定義。
點陣圖是由像素（Pixel）組成的，像素是點陣圖最小的信息單元，存儲在圖像柵格中。
每個像素都具有特定的位置和顏色值。按從左到右、從上到下的順序來記錄圖像中每一個像素的信息，如：像素在螢幕上的位置、像素的顏色等。點陣圖圖像質量是由單位長度內像素的多少來決定的。單位長度內像素越多，解析度越高，圖像的效果越好。
點陣圖也稱為“點陣圖圖像”“點陣圖像”“數據圖像”“數碼圖像”。
優點：可以表現色彩層次豐富的逼真圖像效果。點陣圖適用於相片或要求精細細節的圖像。
缺點：由於點陣圖像素的總數是一定的，所以，當將點陣圖圖像放大到一定程度時，被放大的一個個像素點，像素顆粒逐漸地變得粗大，像素間距也隨之加大，圖像的顏色過渡也會逐漸消失。當鏇轉或縮放點陣圖時會產生失真和畸變（如：產生鋸齒、形變、像素化等）。
檔案格式：BMP、GIF、TIFF、TGA、JPEG、PSD等。
編輯處理工具：
①專業編輯、設計圖像處理軟體（如：Photoshop系列等）。
②非專業的編輯圖像處理軟體（如：畫圖paintbrush、Office Picture Manager、Photo Stitch等）。
二、採集圖像
製作一個主題為“旅遊計畫”的多媒體作品，需要選用一些多媒體素材。通常圖片素材可以：引用、購買或下載現成的圖片檔案。
（矢量圖是由人們利用軟體繪畫出來的，所以矢量圖沒有採集的問題。）
提問探究3：（見《課堂練習》三、填圖題）在主題活動“旅遊計畫”中，如果沒有找到適合的圖像（點陣圖）檔案時，需要使用一些設備採集成圖像檔案，主要採用哪幾種方法？ 將什麼→數據圖像檔案？
播放演示7：採集數據圖像信息的幾種方法。
結論： ①用掃瞄器採集。 （實物圖→點陣圖）
②捕捉螢幕圖像。 （螢幕幀→點陣圖）
③利用數位相機採集。（實物圖、實物、實景→點陣圖）
三、加工圖像
（①圖塊覆蓋。②調色與裁剪。③拼接與縫合）
對於非專業人員加工處理圖像，可以選擇操作簡單、方便、快捷的工具軟體（如：畫圖Paintbrush、Office Picture Manager、Photo Stitch等）。
播放演示7：利用“畫圖”軟體，對圖像（面部修復⑴.jpg）進行簡單地圖塊覆蓋修復加工（面部修復⑵.jpg）。（如：圖5）
圖5面部修復
操作體驗3：（見《課堂練習》二、選擇題⒊）試將“面部修復⑴.jpg”修復為“面部修復⑵.jpg”。
問題探究4：選取圖塊與需要被覆蓋圖塊之間有怎樣的關係？
（如：選取的圖塊不能太遠，也不能太大，顏色要與周圍儘量接近。）
播放演示8：利用“Office Picture Manager”軟體，對圖像（如：牧牛歸來⑴.jpg進行簡單地調色、裁剪加工（牧牛歸來⑶.jpg）。（如：圖6）
操作體驗4：試將“牧牛歸來⑴.jpg”修復為“牧牛歸來⑶.jpg”。
問題探究5：（見《課堂練習》二、選擇題⒋）如何調節亮度、對比度的參數值，使圖像達到最佳狀態？如何裁剪圖像的長寬比例？
（如：圖像清晰度明亮，不失真。圖像的長寬比例通常為1：0.618左右，特殊要求除外。）
播放演示9：利用圖像拼接、縫合軟體（如：Photo Stitch），對圖像（如：金沙江大拐彎⑴.jpg、金沙江大拐彎⑵.jpg、金沙江大拐彎⑶.jpg金沙江大拐彎⑷.jpg）進行水平拼接、縫合加工。（如：圖7）
問題探究6：在採集圖像現場拍攝用於拼接、縫合的相片時，應當注意哪些問題？
（如：現場的光線反差不可太大，相機要保持水平從左向右移動，鏡頭不可傾斜，相鄰的相片要有1/3左右的重疊圖像。）
操作體驗5：利用“Photo Stitch”軟體，對圖像（如：千年古柏⑴.jpg、千年古柏⑵.jpg、千年古柏⑶.jpg）進行垂直拼接、縫合加工。（如：圖8）
操作體驗6：利用“Photo Stitch”軟體，對圖像（如：360度-石景山元君廟外景⑴ ~⑺.jpg）進行鏇轉360度拼接、縫合加工。（如：圖9）
問題探究7：如果圖像的拼接縫隙有錯位現象，如何解決？
（選中“顯示接縫”後，採用方法：□指定重疊區域。□指定兩個或多個對應區域。）
總結歸納：（2分鐘）
圖像信息媒體的加工與表達
一、矢量圖與點陣圖
二、採集圖像
三、加工圖像
課後作業：（1分鐘）
獲取、採集主題活動“旅遊計畫”中所需要的圖片。進行適當地加工處理，放入“旅遊計畫”多媒體作品中。 組織
課 堂 練 習
（滿分：100分）
學校： 班級： 高一( ) 姓名： 日期： 成績：
一、填空題（20分）
⒈（10分）隨著矢量圖鏇轉和縮放變化，將操作與觀察的結果填入表1中。
⒉（10分）隨著點陣圖的鏇轉和縮放的變化，將操作與觀察的結果填入表2中。
二、選擇題
（40分，提示：可以單選、多選。）
⒈（10分）矢量圖主要套用於（ ）等方面。
①線型的圖畫、美術字
②統計圖和工程製圖
③表現人物
④風景相片
⒉（10分）點陣圖的質量是由單位長度內像素的多少來決定的。單位長度內（ ），圖像的效果越好。
①像素越多，解析度越高
②像素越少，解析度越低
③像素越多，解析度越低
④像素越少，解析度越高
⒊（10分）作圖像修復時，選取圖塊與需要被覆蓋圖塊周圍的（ ），圖像修復的效果越好。
①顏色越接近、距離越接近
②顏色越接近、距離越遠離
③顏色越不同、距離越接近
④顏色越不同、距離越遠離
⒋（10分）通常情況下，裁剪圖像長與寬的黃金分割比例是（ ）。特殊情況下，可以適當地選擇圖像的長寬比例。
① 1：1 ③ 1：0. 618
② 1：0. 732 ④ 1：0. 414
三、填圖題
（20分，將採集數據圖像信息方法與轉換過程的圖示，連線完整。）
①用掃瞄器採集 （實物圖、實物、實景→點陣圖）
②捕捉螢幕圖像 ←————→（螢幕幀→點陣圖）
③利用數位相機採集 （實物圖→點陣圖）
四、簡答題
（20分）
利用數位相機在現場拍照採集用於拼接、縫合的圖像（相片）時，應當注意哪些問題？
答:
