第一篇：演播室實踐教學大綱
“電視演播室實踐”教學大綱
課程類別：專業課 課程編號：
課程名稱：電視演播室實踐
英文名稱： Studio televsion pruduction and directing
課程簡介：
本課程以簡單的電視演播室節目為范例，通過淺顯易懂的指導方式，使學生學習到怎樣導播電視節目，明確復雜的制播任務，掌握電視節目制作的基本程序。本課程使學生明確在導演意圖的掌控下，節目制作過程中所涉及的燈光、布景、攝影機操作、現場指導、技術指導（導播）、音頻、磁帶、圖文字幕、提詞和助理導播等眾多工作環節。
一、教學說明：
1、教學目的和要求：
2、開課時間：第四學期。
3、周學時／總學時： 每周學時，總學時68學時。
4、教學形式：小課
1）、教學采用講授、觀摩、實踐、研討相結合的方式。講授注重理論的系統性與敘述的平易性，并帶領學生觀摩具有代表性的各類電視節目采訪內容和采訪形態，以便加深理解。同時，通過一定的采訪設計活動和實地采訪實踐，讓學生在相互的交流體驗中深化對電視采訪的認知學習。
2）、要求教師能隨時關注現代電視采訪的發展變化與新潮流，不斷更新和補充教學內容；
3）、注意課程的前沿性與基礎性并重，以利于學生掌握消化。
5、考試安排與評分標準：
閉卷與采訪業務實踐評價。平時成績占30%，考勤20%，期末成績占50%。
二、教材說明與參考資料： 參考資料：
《演播室電視節目制播》 [美] Andrew Utterback 著，劉曦 金坤譯，人民郵電出版社 《演播室導演》
羅德?費爾韋瑟
中國傳媒大學出版社
主要期刊報紙： 《現代傳播》、《中國電視》
三、教學內容與教學進度： 第一部分：導論 導演術 /10 溝通技能 /12 團隊合作 /14 第二部分：網絡 網絡概述 /16 網絡導演/18
第三部分：演播室攝像 演播室攝像/20 基座和升降機/22 鏡頭和焦距比數/24 演播室攝像機鏡頭/26 標準鏡頭（1）/28 標準鏡頭（2）/30
畫面合成與編輯（1）/32 畫面合成與編輯（2）/34 跟拍與橫移鏡頭/36 跳軸/38
拍攝術語與指令/40 第四部分：前期制作 服裝設計/42 化妝/44 座位安排/46 舞臺平面設計/48 機位安排/50
第五部分：畫面剪輯與合成 監視器墻/52 視頻合成/54 字幕機/56 鍵控/58
數字視頻特技（靜態）/60 數字視頻特技（動態）/62 圖形/64
色鍵/虛擬演播室/66 畫面剪輯/68
第六部分：演播室工作團隊 視頻合成師（切換導演）/70 助理導演（PA）/72 現場導演（FM）/74 演播室音響/76
細節問題/78 聲音指令/80
導演對聲音的監控/82 燈光和畫面控制/84 色彩和用光/86 三點布光/88 演播室照明/90 錄像帶（1）/92 錄像帶（2）/94 提詞機/96
第七部分：采訪一對一的訪談/98傳統的采訪拍攝/100 一對二的采訪（1）/102 一對二的采訪（2）/104 二對二的采訪/106 一對三的采訪/108 談話類節目/110 節目拍攝/112
拍攝移動中的主持人/114 第八部分：雜志類節目 雜志類節目/116
準備好演示類節目/118 演示類節目的拍攝/120 音樂/122
第九部分：腳本設計 標準腳本格式/124 攝像卡/126 錄像帶文本/128 新聞和時事報道/130 執行播出順序計劃/132 第十部分：電子新聞編輯 電子新聞編輯系統/134 使用計算機系統/136 設備控制軟件（1）/138 設備控制軟件（2）/140 自動控制室/142
第十一部分：實用導演術 實際操作/144
同主持人的協調與配合/146 彩排/148 節目開場/150 播出/152 結束節目/154
典型的節目結尾/156 第十二部分：對講聯系
對講系統/158
單向與雙向傳輸線/160 單純饋入信號/162
與單邊注入點的聯系/164 制作單邊注入報道/166 第十三部分：導演技術 演播室工程學/168 電視制式/170
數字電視與模擬電視/172 衛星和微波傳輸/174 第十四部分：處理問題 現場直播/176 播出崩潰/178 技術災難/180 設備故障/182 操作失誤/184 成功的主持/186 術語表
第二篇：多功能直播演播室的設計與實踐
多功能直播演播室的設計與實踐
一.概述
近十年來隨著數字電視技術、IT技術的迅猛發展，傳統的廣播電視技術與IT技術的融合，使電視節目的表現形式和手段也越來越豐富。電視直播室作為電視臺節目直播和錄制、制作的重要場所，建設一個融入IT技術，功能齊全、高效運行的直播室越來越受到城市電視臺重視和關注。從去年初開始，根據我臺生活頻道《伴您平安行》欄目直播的需求，我們對建設直播室的功能和使用方式進行了探索，使用一個直播室來模擬兩個工作場景，并且讓網絡與電視的結合，使網絡為演播窒提供第二現場，實現了節目的延伸和輻射。筆者以《伴您平安行》直播節目為例子，從技術方面探討綜合直播室如何實現模擬兩個演播室的工作場景，如何實現IT與電視的融合。
《伴您平安行》作為貼近百姓、貼近生活、現場互動強的直播節目，由電視直播室、福州市道路交通“全球眼”監視系統和福州市公安局110指揮中心信息平臺等三個部分組成。直播的兩個場景分別是福州市公安局110指揮中心和電視臺直播室，“兩個演播室”要有連線互動，“兩個演播室”與福州市區各個交通路口的出鏡記者之間的連線互動，“全球眼”監視系統和110指揮中心信息平臺要接入演播室系統成為輸入信號來源之一。
二.演播室設計的要求
我們在直播演播室設計中，不僅要全面實現演播室的多功能性，充分發揮演播室的使用效率，提高綜合節目制作的質量,提高演播室制作系統技術的可靠性和安全性, 還要充分利用有限的資金，降低節目制作的成本，提高節目的生產效率。根據欄目的要求，經過論證在一個演播室內可以模擬兩個演播室場景，這就使我們減少了一個演播室的搭建費用，降低了以后節目制作的成本。因此在設計演播室時就要遵循先進性、開放性、可靠性、穩定性、經濟性及可擴展性的設計原則，主要考慮以下幾個方面問題：
1.要采用技術先進，擴展能力強，能滿足不同節目制作的要求。
2.由于要求該演播室要滿足電視直播的要求，這就要求設備選型上的可靠性和穩定性。而且系統設計時要考慮核心設備的熱備份，應急手段要完備。
3.該演播室要實現對“全球眼”監視系統和110指揮中心信息平臺的接入，同時還要對周邊兩個新聞直播演播室進行配套和補充，因此必須要具有良好的開放性和兼容性。
4.考慮到未來的電視臺事業和技術發展的前景，在系統設計時還要預留足夠的擴展空間。
三.直播系統的構成
電視直播室主要由視頻系統、網絡平臺系統，音頻系統、內部通話系統、燈光和電源系統構成，這里重點討論視頻系統、音頻系統和通話系統的設計和具體實施。
（一）演播室的視頻系統主要有三個部分組成。1.由切換臺、攝像機、色鍵器組成的直播視頻通路。2.有兩個數字視頻矩陣，分別實現視頻信號調度和數字視頻信號應急切換。3.是由控制服務器，視頻服務器和電視圖文/視頻點評系統為中心組成的網絡系統，如圖1所示：
圖1 視頻信號流程
1.數字切換臺選用的是SONY公司的MFS-2000，配置為16路SDI輸入，1.5級M/E的面板提供了M/E級上的兩個全功能鍵和P/P級上的兩個下游鍵，主機和面板均為雙電源工作，增加了系統的穩定性。切換臺視頻輸入包括3路色鍵器、4臺錄像機、1路電視圖文/視頻點評信號、2路字幕信號、2路矩陣信號。該切換臺通過升級軟件可直接升級為高清切換臺，為以后系統的升級預留可擴展空間。
攝像機選用了Sony廣播級演播室攝像機BVP-E30，BVP-E30攝像機提供了全新的14bit A/D 轉換電路，具備高靈敏度、抗干擾和低拖尾特性，完全可以滿足高質量節目的制作要求。
色鍵器選用了3臺ULTIMATTE公司的ULTIMATT-500數字色鍵器，它們既互為備份，又獨立操作，確保3路摳像能夠采用不同的背景，Ultimatte-500的數字色鍵處理是在前后景間作混合而非切換，前后景先分別處理，然后再相加產生合成圖象。它與傳統的色鍵處理相比ULTIMATTE-500的數字色鍵處理具有以下特點：1.用完全相加混合前景與背景，可以再生象透明物體上的倒影那樣的清楚效果。2.采用特有的算法產生遮罩（matte）信號，可以更好地從前景物體中區分出背景。3.采用抑制襯底及平抑蘭溢出的算法處理前景的同時，在前景上再現蘭色陰影。
2.矩陣系統采用LEITCH的16X8和16X16構成的兩級矩陣，其中16X8矩陣的視頻輸入信號包括播出切換臺的全部輸入信號，主要用于播出切換臺的備份，當播出切換臺出現故障時，可用16X8矩陣來進行應急切換，矩陣輸出1口和一臺字幕輸出經過獨立數字鍵混疊加后，再通過2*1 應急開關與播出切換臺的主信號進行備份，這也提高了系統的可靠性和穩定性。如圖2所示。矩陣其它輸出送燈光音響監視、數字波形監視器進行監測和監視。
圖2 應急系統
LEITCH的16X16SO矩陣主要用于視頻信號的調度，信源共有14路（備份2路共16路）。輸入：1-2路為視頻服務器提供的“全球眼”交通路況信號；3路為市交通指揮大廳背景信號作為扣像背景；4路為非編信號（既可以當扣像背景也可以當備份播出的信號源）；5-6路為3-4號錄像機播出信號（既可當扣像背景也可以當備份播出的信號源）；7-8路為VGA轉視頻信號，供電腦視頻處理，可充當播出信號源，也可以充當扣像背景；9-10路為衛星收錄信號，供衛星車聯動直播使用；11路為測試信號（主同步機產生）；12路為預留備份路由；13路為《新聞110》演播室接入信號、14路為《福州新聞》演播室接入信號；15-16路為PGM、PGM DLY回采信號（供今后硬盤播回采）。輸出信源：1-3路分別送到色鍵處理器，作為色鍵扣像獨立背景；4-6路分別送色鍵處理器，作為色鍵的遮擋信源（供將來的虛擬演播室使用）；7-8路作為3-4號錄像機輸入信號，9路作為非編信號上載源；10-12路作為線路信號源分別送三臺數字幀同步機進行信號的幀同步、音頻解嵌及音頻的D/A等處理，最后分別分配后視頻送到切換臺、應急矩陣的10-11路，解嵌及D/A處理的模擬音頻（2聲道）分別送主備調音臺。13-14路送入演播室供主持人回看的信號源。15-16路為預留備份路由.由于使用了該矩陣使演播室系統信號調度靈活，功能增強，同時也增加了演播室系統的開放性兼容性。
3.網絡系統是由控制服務器，視頻服務器和電視圖文/視頻點評系統為中心組成的網絡系統，是根據欄目的要求將福州市公安局“全球眼”監視系統和110指揮中心信息平臺提供的各種信號接入演播室，這增加了節目時效性，使網絡為演播窒提供第二現場，實現了節目的延伸和輻射。“全球眼”監視系統是電信與交警合作建立的路況監視系統，是基于IP平臺的視頻傳送。在演播室安裝兩臺控制服務器，工作人員可通過電信以太網，操作控制服務器向全球眼監視系統調用福州市各路口的實時路況視頻信號，同時工作人員通過控制服務器還可對全球眼進行推、拉、搖的控制。全球眼系統根據控制服務器的指令，向演播室的視頻服務器傳送所需的各路全球眼的實時路況視頻信號，每臺視頻服務器可同時傳輸4路全球眼的實時路況視頻。視頻服務器將收到的“全球眼”監視視頻信號分別經過數字幀同步機和電視圖文/視頻點評系統后再進入演播室視頻系統。電視圖文/視頻點評系統，由素材采編工作站、點評播放工作站、數字視頻圖像處理器組成。素材采編工作站接收視頻服務器提供的實時“全球眼”監視信號和收集每日需要更新點評的信息并進行編輯，對將要點評的素材進行編單，通過網絡將素材傳輸給點評播放工作站，主持人可在點評播放工作站上進行點評操作，點評播放工作站輸出的VGA信號經過數字視頻圖像轉換器轉換成SDI信號送到切換臺。VGA信號到視頻SDI信號的轉換的指標會影響到整個演播室的技術指標，為了讓IT和電視有效地融合，在轉換器的選擇上我們使用了Ananlog Way公司的XTD 825D1轉換器，它的輸入分辨率最高可以接受1280×1024掃頻到85Hz，具有外同步鎖相功能，同時能夠根據輸入分辨率的不同，顯示的畫面不同，來調整黑電平和RGB的增益，具有7級閃爍抑制功能，高質量解決了VGA信號轉換成視頻SDI信號的掃描速率轉換和編碼。如圖3
圖3 網絡系統
二）演播室的音頻系統設計主要考慮了直播時系統的可靠性。我們采用了雙備份。整個系統選用了英國的VENICE 320調音臺和備用的SONY的MXP-210調音臺。當主調音臺發生故障時，則由備用調音臺應急切換。主備信號由二選一切換選擇。由于視頻信號比音頻信號的傳輸鏈路長，且鏈路上有較多的視頻設備，因此視頻信號相對音頻信號就會產生累積的時間延遲，經過泰克VM-700T測試，發現視頻信號對音頻信號會產生40MS延時，因此我們在音頻的PGM總線上加了一個音頻延時器，這樣就保證了視頻和音頻的同步。
（三）通話系統選用的是CLEAR-COM的系統，是由一套通話主站（供導播使用）和3套通話分站（供燈光系統、音頻系統、視頻系統調整時使用）組成。通話主站與本臺播出部總控現有的TELEX 矩陣通話系統連接，實現導播室和播出部總控、分控通話系統對講，與3路演播室攝像機對講，與4路播音員單向通話，與2路電話接入耦合器連接,為演播室與新聞衛星直播報道車或電話連線報道提供可靠的電話連線通話，與2路遠程公安局控制系統通話，2路與本臺其他兩個演播室相連接，實現與這兩個演播室互動直播，通話分站均須能向演播室單向鍵控呼叫，能與4路播音員單向通話，與3路攝像員對講通話。該通話系統具有方便、快捷選擇（矩陣切換式），通話質量高，抗干擾能力強，實現了多方自由實時通訊，提高了直播的應變調度功能，確保安全播出。
四.演播室具體應用
下面我們具體介紹在該演播室中是如何實現《伴您平安行》節目中要求的模擬兩個演播室場景的。
首先，在市公安局交通指揮大廳架設一臺攝像機，通過光端機將指揮大廳的全景信號傳到演播室，通過演播室的LEITCH16X16SO調度矩陣將信號調入色鍵器，做為模擬指揮大廳演播室的背景，進行摳像。其次制作一個虛擬演播室場景調入另一臺色鍵器，做為模擬電視臺演播室的背景，進行摳像。兩臺色鍵器的輸出信號進入SONY MFS-2000切換臺，通過切換臺的1.5級M/E控制面板模擬出兩個演播室的連線。在演播室內主持人可以通過點評系統對實時交通路況和110指揮中心提供的信息進行點評。
五.演播室指標
本演播室在完成系統集成后經廣電總局測試，該系統的視頻通道數字接口特性符合GB/T17953-2000《4:2:2數字分量圖像信號的接口》和GB/T14857-1993《演播室數字電視編碼參數規范》的要求；模擬通道視音頻指標符合GY/T152-2000《電視中心制作系統運行維護規程》的要求；同步特性符合GB 3174-1995《PAL-D制電視廣播技術規范》的要求，達到了當初的設計要求。測試結果如下表：
測試項目
單位
測試數據
隨機信噪比（統一加權）
Y db
-81.3
隨機信噪比（統一加權）
Pb Db-80.0
隨機信噪比（統一加權）
Pr Db
-78.4
眼圖
幅度
Mv
806
上升時間
下降時間
過沖
下沖
抖動
Ps
Ps
% %
ps
704
617
0.0 0.0
367
第三篇：經貿演播室策劃
2010年10月“經貿演播室”活動策劃
活動主題： 站在新起點 贏在起跑線
活動目的: 只有學會積極的適應,才能在以后的生活中健康成長。大學新生在從中學到大學的轉變中，經歷了個人與社會環境關系的全方位改變。2010年的9月2010屆新生來到了樹人大學，可能會有一些同學不適應大學生活。為了讓同學們學會解決自己困惑和適應大學生活，我們邀請老師與我們同學一起。
活動時間：2010年10月26日 18:00 活動對象：樹大2010屆新生 活動地點：學術報告廳
所請嘉賓：大學生心理健康教育中心老師：高秀蘋
2010屆新生 沈琦
主 持 人：徐玉英
主辦部門：外經貿學院分團委學生會
承辦部門：外經貿學院分團委學生會心理部 學習部 活動前期準備: 10月18日—22日：心理情景劇開始排練
完成新生適應問題調查問卷
10月19日：邀請函制作
橫幅制作主席團在校園內拉好橫幅；宣傳部貼出海報；辦公室用品準備；文藝部禮儀人員準備；新聞中心拍照；刷卡器。
10月20日—22日： 拍攝新生適應的采訪片
制作經貿演播室PPT等 借好兩條沙發、茶幾
10月22日：定好主持人，全程跟進，與嘉賓對稿，最后定下主持稿 10月23—24日：嘉賓紀念品購買
心理測試卷的刊印
調查問卷的數據及資料統計
心理劇道具的準備
10月25日號：所有準備工作的核實 心理劇道具的準備
10月26日上午 8：00 ：在圖書館門口發放測試卷，提高大家的興趣去參與經貿演播室，并在問卷上注明活動的時間地點，通過高校通再次通知。
10月26日下午15:00 ：會場布置工作--后臺背景布置（噴繪）、兩條沙發、茶幾、水、鮮花、舞臺音響、電腦、接線板、話筒。
活動流程：
1.主持人走上臺，主持人介紹臺下就座的各位領導和老師，接著直接提出我們這次的主題，播放DV視頻。（10分鐘）
2.接著主持人會對這個視頻做一個簡單的總結，通過視頻引出新生中存在的問題，然后通過串詞引出今天到場的嘉賓老師，請嘉賓上臺，坐下。根據視頻的問題，由老師解答新生中普遍存在的問題。（15分鐘左右）
3.談話結束后，主持人通過串詞，引出我們今天的學生嘉賓沈琦，入座后，主持人通過串詞，為大家簡要分析調查問卷的基本情況，并提出一些關鍵詞。（5分鐘）
4.主持人通過串詞，首先請學生嘉賓來回答主持人的問題，接著是嘉賓。【期間穿插解析心理測試答案】（20分鐘）
5.由老師點評心理劇，由此引出總結，新生該如何適應大學生活。（10分鐘）6.我們短短的一期節目不可能解決所有同學關于這方面的所有問題，現場肯定還有同學有不同的問題想要問我們的嘉賓，因此，這個環節就就是現場同學的提問時間，我們的嘉賓老師會進行現場的互動，（10分鐘左右）7.最后，訪談結束。主持人會對這個主題進行一點總結。（5分鐘）活動后期總結：
總結活動的不足之處，做好總結匯報，為下次活動奠定基礎。活動經費：報告廳申請 200元
橫幅一條 60元
鮮花兩束 100元 問卷打印： 90元 嘉賓紀念品：270 共 計 720元
人員安排：主要負責人：張巧巧 孫利燕 沈青青
第四篇：虛擬演播室技術總結
擬演播室的前身今世
虛擬演播室是由傳統的色鍵技術發展而來。它可以把現場視頻與計算機影像實時地無縫地合成在一起，是對傳統的電視演播室技術的一次重大變革。本文討論了虛擬演播室系統的原理，技術途徑以及當前所面臨的問題。
在現代社會中，隨著電視成為最廣泛的大眾傳播媒介和娛樂工具，電視觀眾對于電視的欣賞口味正在不斷提高，而且，對于電視制作及電視技術也提出了更高的要求。為滿足這種電視制作的要求，電視技術迅速的向數字化、多媒體方向發展，虛擬演播室技術已成為近年來的新熱點。實際上，虛擬技術早已在軍事、科研、氣象、建筑等領域廣泛應用，而進入電視、電影制作領域還只是近幾年的事情。如電影《侏羅紀公園》、《阿甘正傳》，在其后期制作中，將實拍的人物與電腦繪制的虛擬景物有機地結合起來，給觀眾以全新的視覺享受。但這種需要大量時間進行后期合成的方式無法滿足現代電視生產周期短、時效性強的需求，因此虛擬演播室技術應運而生。
虛擬演播室技術一經問世，便被電視制作領域認可和接受。在韓國總統選舉和美國總統選舉的電視轉播中，電視觀眾已看到采用了RT-SET虛擬演播室所帶來的耳目一新的轉播效果。現在，全球已有數十家電視臺及制作公司采用了虛擬演播室。這一技術使電視導演可以擺脫時間、空間及道具制作方面的限制，在廣泛的想象空間中進行自由創作。虛擬演播室是建立在高速圖形計算機和視頻色鍵基礎上發展起來的演播室技術。在虛擬演播室系統中，現場視頻可以實時地與計算機產生的三維圖形完美無缺地集成在一起，構成一個現實中不存在的，但是在電視畫面上卻又起到演播室作用的那種假想的新的環境和氣氛，并可極為靈活地根據用戶需求進行定制。一臺工作站可與多臺攝像機連接，攝像機可在虛擬演播室中隨意移動，它突破了傳統布景、道具、燈光、場地等演播室制作工藝的限制，虛擬模型可使用戶在布景、拆景及貯存道具方面節省大量開支。同時，用戶還可以通過建立三維模型得到真實道具所不能達到的特殊效果。技術制作人員可以利用鼠標器來激活或改變場景中的任何事物。虛擬演播室無需很大，可是卻為制作人員提供了無限的自由創造空間。無疑，虛擬演播室可以極大地提高電視臺對節目的創作和制作能力，對開拓電視節目空間，降低節目制作費用有著十分重要的意義。因此，受到了影視界，特別是電視節目制作人員的青睞。
二、虛擬演播室技術
虛擬演播室除了傳統演播室所具有的裝置外，還必須有能獲取攝像機運動參數的攝像機運動跟蹤系統以及能實時生成與前景圖像保持正確透視關系的背景圖像。最后，來自攝像機的前景和生成的背景在色鍵合成器中合成并輸出。攝像機運動參數的獲取
攝像機的運動參數包括鏡頭運動參數（變焦zoom；聚焦focus；光圈zris），機頭運動參數（搖移pan；俯仰tilt），及空間位置參數（地面位置X、Y和高度Z）等。這些參數的獲取對虛擬演播室系統來說是至關重要的，它可直接影響到虛擬背景的生成。目前有兩種方式可獲得攝像機的這些運動參數，即機械跟蹤方式和圖像分析識別方式。
1）機械跟蹤方式
這種攝像機跟蹤系統采集攝像機的位置及透視數據，它通常被安裝在三角架或基座之上。為測量攝像機的鏡頭運動參數，需要在攝像機鏡頭上安裝附加裝置。這個裝置中包含有傳感器和有關電子裝置，稱為鏡頭運動參數編碼器。這是一種精確的旋轉編碼器。鏡頭編碼器通過托架與鏡頭上變焦環和聚焦環的齒輪緊密咬合。當變焦環或聚焦環發生位置變化時，編碼器能夠檢測出上、下、左、右擺動的細微角度并將其編碼輸出。信息數據通常通過一些串行接口類型如RS-232或RS-422傳送給計算機。
攝像機的地面位置X、Y及高度Z也可用類似的編碼器方式測量，即用相應的傳感器檢測攝像機的升降和云臺腳的轉動，并對其參數值進行編碼。X、Y及Z
跟蹤器允許傳感攝像機上、下、左、右全方位的信息，可以裝在滑軌或升降架上。不過，用這種方式測得的X、Y參數精度較低；另有一種測量X、Y參數的方法是讀條碼法。這種方法要求在云臺上安裝一個專用廣角攝像機，同時在演播室一面墻的底邊安裝有條形碼板，通過廣角攝像機掃描條形碼可測量出攝像云臺在演播室中的絕對位置。這種方式精度較高，但缺點是必須保證條形碼處于廣角攝像機的視野范圍之內，否則就無法確定位置。有些系統可同時使用兩種方式確定X、Y位置，即當廣角攝像機能拍攝到條形碼時，采用讀條形碼法，而當廣角攝像機無法拍攝到條形碼時（例如中間有遮擋物），則自動轉到對云臺腳輪轉動的編碼方式。利用機械跟蹤方式有許多優點，主要有：
(1)測量攝像機參數可以達到非常精確，旋轉角度可以達到0.001°，移動距離可以達到0.01毫米的精確度，工作穩定，數據處理時間短。
2單顏色藍背景，無需用戶繪制背景墻，很容易照亮藍色背景而不用擔心照亮網格。攝像機運動不受限制，因此允許攝像機有更好的拍攝角度；演員更容易接受虛擬場景。演員在藍色舞臺范圍內可以任意速度自由活動，不受限制；自由使用真實的藍色支持道具，不用擔心遮擋網格。
(3)跟蹤數據沒有延時。可以60Hz速率進行搖移、俯仰及變焦，無需額外的工作站處理跟蹤信息。
(4)在合成拍攝過程中可以很容易處理陰影，無需進行額外的修補不足之處。
同時機械跟蹤系統也有許多缺點，由于這種方式必須在攝像機鏡頭及云臺上安裝專用編碼器，使得演播室中可使用的攝像機的種類及數量受到限制，一般只限于ENG/EFP型，并且每臺攝像機必須有一個跟蹤器；其次，不能使用手持式攝像機，因為攝像機的機械跟蹤系統部分過于龐大、笨重，增加了攝影師靈活使用的難度；再次，機械跟蹤需要對攝像機的鏡頭進行精確的測量，校正困難；最后就是定位，在拍攝之前，需要一個非常耗時的過程來獲取攝像機的初始位置和方向。
2）圖像分析識別方式
機械跟蹤方式是直接對攝像機的各種運動參數進行測量，而圖像分析識別方式與之截然不同，是利用圖像分析識別技術在拍攝期間同步控制并檢測攝象機的各項運動參數，包括位置參數（X、Y、Z），水平轉動參數，垂直轉動參數和變焦參數，所有這些參數都被轉化成位置參數，這就使得攝像師能夠在拍攝過程中隨意移動攝象機，而且也不需要特殊的攝像機。目前已在使用的一種在藍箱正面有用淺藍色組成的網格圖案，而且正面是傾斜放置的。這種精確的網格圖案以兩種不同的藍色形狀繪制于籃背景上，藍背景整體采用與傳統演播室相同的藍色，因此仍可利用色鍵合成技術。攝像機拍攝這種圖案后，與計算機跟蹤軟件及硬件預先確定的模型進行對比，以確定物體與虛擬場景的透視關系及距離。所以，當啟動攝像機后，系統會對藍背景網格進行定位追蹤，利用圖像分析的方法檢測出其亮度的變化，通過計算機計算出每一幅圖像中由于攝象機運動而引起的水平位移、垂直位移及鏡頭變焦參數的變化。這些參數被送入圖形工作站中，控制著用計算機制作出的虛擬場景中的攝像機的運動，這樣，在虛擬的攝像機中看到的場景中的物體的位置及透視關系與實際拍攝的攝像機完全一致。這種圖像識別技術解決了用傳感器的攝像機系統所造成的限制及校準要求，便于攝影師能運用各種攝像機以不同的角度進行拍攝。數字視頻中包含有大量的數據流，需進行數億次的圖形計算，從而導致了圖形工作站產生的圖像滯后于現場攝象機拍攝畫面7～15個圖像幀的延遲。為了解決這個問題，虛擬演播室使用視頻和音頻延遲硬件以達到攝象機圖像和圖形工作站制作的背景圖像間的同步。傳輸中的延遲量取決于攝像機的跟蹤方法和圖形工作站的處理能力。
采用圖像分析法有很多優點，最主要的是：
(1)不需要對攝像機進行改造，無需鏡頭校準。
(2)可直接使用演播室原有的攝像機，甚至是便攜式攝像機。
(3)同一個跟蹤器可同時用于一個以上的攝象機。
(4)攝像機可以不用軌道進行運動。
但這種方式也存在很多不足之處。
(1)由于這種方式要對圖像進行分析、計算，所以數據處理時間長，加大了視頻延時量。
(2)用這種方式獲得的攝像機運動參數的精度比機械傳感器的精度低。
(3)當參考點不在當前視野時，跟蹤系統有可能失去方向，必須準確知道參考點的坐標，使攝象機移動時維持住正確的相對位置。在藍室內標記參考點也不是一件容易的事情，這種精確的藍色圖案必須被繪制在藍背景之上，它必須有別于藍底，這種藍色網格圖案在制作色鍵過程的陰影很難處理，同時合成后又應該是不可見的。攝像機拍攝不能垂直于藍色網格圖案，必須偏離30度角以上，否則不能準確定位。另外，這種藍色網格圖案很難保持良好的鍵的質量。
(4)當攝像機散焦或者攝取畫面中圖像信息量過少時，系統無法正常工作。為了保持精確的跟蹤，攝像機的焦點必須始終保證在網格上，真實的演員有時會顯得模糊。
圖像分析識別方式和機械跟蹤方式是虛擬演播室常用的兩種獲得攝象機運動參數的方法，各有千秋。背景的生成1）虛擬場景的制作
在虛擬節目準備中的一個重要任務就是建立三維場景。虛擬演播室的背景圖像可以是來自錄像機或攝像機的活動視頻，也可以是靜止圖像等，但使用最多的是由計算機創作的二維或三維圖形CG（Computer Graphics），即虛擬場景。這些場景用三維軟件及材質完成。藝術導演可以用開放的平臺及軟件例如softimage、Wavefront、Alias或Multigen建立三維場景，并把它們直接送進系統，也可以在三維數據庫中選用，同時還可使用標準動畫軟件工具對三維模型進行修改處理。
2）實時生成背景
實時生成背景是指在攝像機運動參數控制下，背景生成裝置對制作好的背景信號進行處理，實時生成與前景有正確透視關系的背景圖像。所謂實時，是指生成速度可達到50場/秒。系統的用戶界面由安裝工具及現場制作工具組成1）安裝工具用于確定各種虛擬場景的部件、模型、材質、視頻物體、動畫等。另外，用戶可以預設許多表單，每一個表單都包括一系列的操作指令，用以在節目拍攝過程中進行演示。這些操作可包括攝像機的切換、三維場景的改變、觸發一個動畫等。這些表單存儲在內存中，每一個都可用鼠標按鈕一觸即發。事實上，這些表單組成節目制作的序列表。安裝工具完成的結果是一個數據庫，包括所有模型及序列信息。
2）現場工具可以合成來自安裝工具的信號及來自現場攝像機的信號。用戶通過用戶界面控制節目流程，這個用戶界面允許他們選擇所期望的任一時刻的特技及操作。另外，預定的序列表可以圖形化，并且用戶可以選擇任一預先確定的表單來完成自動運行的一系列操作。所有上述的步驟都可輕易地實時完成。藍室設計和光照
1）藍室設計
由于虛擬演播室系統允許攝像機運動，藍室設計變得非常重要。虛擬演播室的攝像室一般是由一面或多面藍墻和藍色的地板組成的“藍室”，對藍色舞臺沒有實際的物理尺寸限制，真實藍背景的大小可以決定有多少演員在虛擬場景中活動。如果制作是相當靜態的并只有極少的演員在活動，那真實舞臺就可以極小；如果制作需要在一個大的虛擬范圍中有許多演員活動，那真實的背景就應該非常大。演員背后的更大的藍色墻壁允許多種類型的攝象機進行盡可能的搖移。建立藍色的邊墻是另外一個得到更大視野范圍的辦法，可以因此得到最大的視角。有一件事需注意，正面臨近的墻的角度應大于90度，這將更容易打燈光，并且墻壁之間也不會互相反射。而且，當攝像機取遠景時，不僅需要播音員身后是藍色，地板也要求是藍色的。地板應該足夠大得包括陰影，否則落在真實背景之外的陰影將被剪除。有時這會為制作帶來一些麻煩。如果在真實布景中有折角，打光會非常困難，同時需要在鍵控器上進行額外的調整來均勻明暗差異，這將使保留陰影變得更困難。圓滑的角落可以幫助減少燈光的明暗差異。
2）燈光
對虛擬演播室來說燈光是最困難可又是最重要的問題之一。在一些制作中，需要一些經驗豐富的燈光導演來處理虛擬演播室的燈光問題是必不可少的。
在通常情況下，藍色舞臺需要被照得非常均勻。在虛擬演播室中通常用冷光。大多數經常使用的冷光類型是KINO FLO及VIDESSENCE。如果沒有冷光，有時可以用蠟紙蓋住標準演播室的燈光來代替。建議亮度是120瓦左右。應有燈光測量來保證燈光的均勻。燈光越均勻，用戶就越少需要在鍵控器上完成“修飾”。最少的修飾可更為容易保留陰影。
燈光應經常保持足夠高的角度來使陰影落在地面上而不是背景墻上。在大多數情況下，陰影應該避免落在真實墻壁上，除非虛擬墻與真實墻的輪廓相似。這樣可以允許用戶制作虛擬演播室比真實演播室深得多的特技。地面上的陰影使觀眾看到真實的效果，真實物體與虛擬地面天衣無縫的聯接了起來。如果真實背景太小，真實陰影被突然剪掉會產生負面效果，小模型技術（例如在邊緣多邊形上利用透明度）可以幫助使陰影的邊緣平滑，有時這種方法可以解決上述問題。
我們也極力推薦地面的輔助光。如果沒有來自下面的燈光，只能靠藍背景對燈光的反射來照亮前景物體的下面部分。這將降低鍵的質量，并且藍色反射將會影響鍵的效果，同時還要注意下列一些問題：
(1)由于地板與墻相對于光源有不同的方向，因而會有不同的光強，沿邊界的部分將表現的最為明顯，前景的被攝物光強和色調應與背景協調。所以把墻與地板間設計成一個弧度，比起直角來，能減弱光線上的差異，以獲得更理想的效果。另外過多的藍光反射在物體上。這種藍溢出在合成時能去掉，卻損失了側光和背光。
(2)影子問題。演員及真實道具在藍室中投下的影子也要隨演員及道具一起進入虛擬空間。為了更好地提取陰影，燈光的設置應使陰影處的藍色電平與背景藍幕布的藍色電平有較大的區別。影子的方向也要和虛擬空間中的光源方向一致。
(3)為表現虛擬背景中反光地板上的影子效果，可在藍室地板上鋪設藍色透明塑料。虛擬演播室中的影子效果一般只限于地板，但如果要求演員或真實道具的影子投射到虛擬空間的墻壁上，就要在藍室中相應于墻壁的位置上放一個大的藍色物體以產生這種陰影效果；如果要求影子投射到虛擬空間的不規則物體上，實際很難在藍室中用燈光模擬出逼真的影子效果。另外，在藍室中可以放置藍色的物體，再用虛擬物體覆蓋它們，并要做到，允許虛擬物體支撐或碰撞實際的物體。
虛擬演播室系統雖然不局限于藍色，但藍色有幾個優點：一是藍色能更好地保護人體的皮膚顏色；其次，物體周圍的藍色弱色調沒有綠邊弱色調顯眼；三是演員們在藍色環境中工作要比綠或紅色環境中愉快。
三、幾種虛擬演播室系統簡介采用機械跟蹤方式的虛擬演播室系統
主要有RT-SET公司的LarusTM和OtusTM兩種型號
1）RT-SETTM公司的Larus虛擬演播室系統適用于節目現場直播。它是在現場直播時能夠將現場視頻和三維虛擬場景進行實時合成的強有力的系統。三維圖形能在圖形制作中不斷地更新，并根據演播室攝像機運動的位置顯示出正確的透視圖，LarusTM虛擬演播室系統包括了一系列完整的制作工具，能確保連續不斷播出的質量。操作者能輕松地在制作過程中創建或修改場景、特技和動畫。它可使用任何當今通用的軟件包來建立數據庫；該系統的另一個特點是具有用燈光提示演員走位的功能。
2）RT-SET公司的OtusTM虛擬演播室系統是一種先進的現場視頻到母帶制作的虛擬技術。OtusTM通過RT-SET的先進技術，將標準播出和視頻制作演播室轉變成為一種經濟的應用方式――即現場視頻到母帶的應用方式。OtusTM具備有數據庫透視變化、不受限制的攝像機移動、可連接無數臺攝像機等先進的功能。
RT-SET的虛擬演播室系統有以下特點：
1）攝像機的運動不受任何約束和限制，可以X、Y運動、俯仰運動。沿X軸旋轉，提升，聚焦和變焦，而在聚焦和變焦時圖像處在正確的透視位置；對演播室的尺寸和形狀毫無限制。利用“演播室繪圖工具”可高效地虛擬物體放置在實際演播室界線內，可以與市場上任何軌跡傳感跟蹤器相連接，可實時操作活動視頻信號在虛擬物體上的投影。
2）RT-SET所有的系統配置都基于相同的源碼，一個系統可方便地升級至更高級的系統或進行單純的軟件升級，并可根據演播室已有設備、所需設備及系統的使用要求等情況重組配置。任一攝像機都可被安裝在一個具備搖移／俯仰等控制臺上或一個運動控制平臺上。這些配置可被分為三個類型：
(1)頂級配置包括RT-SET軟件及電路的最高、最新版本、全面的運動控制系統、不限數量的演播室攝像機、一臺帶兩個CPU（或更多）的SGI Onyx2、以及兩個（或更多）Sirius視頻板的工作站。這個配置的特點包括在攝像機或三維場景之間漸隱或切換、動畫、相互作用的視頻、特技及其它。系統可實時操作。
(2)高級配置與頂級有著相似特點，但是可以節省設備的數量。它可以使用一個帶Sirius板的單CPU Onyx，運動控制不再必須包括在內。另外，攝像機的運動及數量可以明顯少于那些在頂級配置中的要求。此系統也可實時進行操作。
(3)經濟型配置的最大不同之處在于它不以實時進行操作；它被設計成后期應用的系統。此配置使用價格低廉的電路及低檔計算機平臺，并只允許最多三個攝像機。同時也可以在這三種配置之間進行組合。SGI在拍攝過程中不斷跟蹤、接受攝像機位置信息，同時工作站中的圖形處理器實時處理三維場景，為攝像機提供一個新視角的三維畫面，處理的結果通過SGI視頻板以視頻格式輸出。虛擬演播室系統的視頻及鍵輸出到傳統的演播室切換臺及類似的設備中，同時提供一個視頻同步信號。在高級配置以上，允許現場視頻通過SGI Sirius送進虛擬演播室。這個視頻可做為背景或三維場景的一部分在虛擬演播室內重放，同時還可制作花樣繁多的特技效果。輸入的視頻可以是任何一種視頻格式。系統可以很容易地與演播室已有的設備進行合成。采用圖像分析識別方式的虛擬演播室系統主要有
1)ORAD公司（以色列）的Cyberset系統
該虛擬演播室系統依靠DVP處理器及一臺Ony×2個人工作站為基礎，再配以藍色背景網格及專用軟件，從而將被攝者與電腦制作的三維圖像融為一體。該虛擬演播室系統能夠與任何類型和任何數量攝像機配合使用，甚至能與任何數量的演播室，包括與異地演播室配合使用。攝像機的鏡頭可采用任何型號普通鏡頭，并且不必進行特別的調校。該虛擬演播室能與多種軟件配合使用。并且能夠在播出中進行布景、物體、燈光及特殊效果的修改。該虛擬演播室系統在帶有一堵“網格編碼墻”的演播室中工作，這種編碼模式由兩種不同亮度的藍色交叉排成網格組成。當啟動攝像機后，系統會對藍背景網格進行定位追蹤，進行精密計算，自動實時分析并調整虛擬背景，使它的視角與攝像機的視角完美配合。
2)RT-SET的Ibis虛擬演潘室系統
RT-SET的Ibis是一種低價位的、易于維護的虛擬演潘室系統。它采用先進的2D即插即用式系統，只需最簡單的安裝。系統平臺是以SGI O2制圖工作站為基礎，以50Hz／60Hz速率進行操作，Ibis系統的所有硬件和軟件將來都可升級至RT-SET的Larus系統，而不會有損失和浪費。此系統不需要特殊培訓，甚至在制作中也無需專業的操作人員。它不需要復雜的3D模型工具，并且可以從任何標準的圖形軟件節目（例如Photoshop,Photopaint等）中接受高分辨率的圖形。即便非常大的圖像也可在系統中被方便地合成及使用，并同時保持廣播級質量。
在使用Ibis進行制作的過程中，攝像機的運動不受限制，即在使用色鍵的同時，攝像機也可進行搖移、俯仰、快速變焦及聚焦運動。RT-SET的Ibis虛擬演潘室系統與傳統色鍵比較有許多不同之處。由于它的獨特性、極高分辨率的背景能力及逼真的邊緣效果，Ibis具有靈活、逼真特點的2D虛擬設置系統。對于象新聞和體育比賽這類節目來說，它尤為適用。
通過結合先進的技術并降低成本，RT-SET的Ibis可把標準的藍背景演播室轉換成動態虛擬演播室。IBIS這種經濟的、簡單易用的基本的虛擬演播室為攝像師、制片人及導演提供了一種增強功能的最佳選擇。
Ibis的主要特性
(1)無限制的攝像機運動，包括搖移、俯仰、快速聚焦及變焦；自動景深支持，提供真實復合圖像；背景圖像可比在屏幕上顯示的圖像大得多，可為4,096×4,096像素，可用虛擬背景擴大并覆蓋實景中的非藍背景，并且不會丟失逼真的背景圖像，這可支持很大范圍的搖移、俯仰及快速聚焦運動；可以方便地與RT-SET的Larus（3D直播虛擬演播室系統）進行連接。此優點極適合轉播車和小型演播室。
(2)帶劃像和DVE特點的現場視頻源的窗口可以任何尺寸被放置在設定中的任一位置。它可被劃像或淡人淡出，并可被放在素材之前或之后；系統接受高分辨率的圖像，前景和背景圖象可以與一個Alpha鍵控器連接以便使物體放在素材之前或之后。
(3)直觀的并可自己進行擴展的界面，可在一個窗口內連接所有功能；插入式界面可連接內部設備和制圖SFX；在虛擬設定中可選DVE界面用于多視頻窗口。
四、幾點考慮
虛擬演播室技術正處于發展階段，仍存在很多問題。例如，虛擬背景的逼真性還不能令人滿意。其原因除了軟件功能存在缺陷外，硬件的速度問題也是一個制約的因素。另外，對于攝像機運動參數的獲取，不論采用何種方式，都存在局限性，有待于改進。除了技術上的問題之外，虛擬演播室對節目制作人員也提出了新的要求。它的創作也更加復雜，不再是一兩個人就能充分使用好的系統，它需要導演、創意者、美術設計、二維建模者、三維建模者，演員及虛擬系統的操作者等人員的通力配合。能否真正發揮虛擬演播室的功能，創作出高質量的特技效果，還在于制作者的想象力和他們之間的配合。
盡管如此，虛擬演播室的優勢是顯而易見的，它可制作出實際不存在的或難以制作的場景，并可以在瞬間改變場景，因此可創作出更豐富、更吸引人的節目。另外，由于場景的制作、修改、保存等都在計算機上進行，因此可降低節目制作費用，節省空間，提高演播室的利用率等等。虛擬演播室雖然具有諸多的優越性，但它的普及和推廣仍有一定的難度。
虛擬機價格昂貴，設備一次性投資很大。比較先進的機型要近百萬美元，即使是入門機每套也要十幾萬美元，各地電視機構只能根據自己的經濟實力量力而行。但從長遠來看，這種技術不但能節約大量制作布景的投資，而且還能省掉布景和道具的存儲空間和外景場地。
虛擬演播室技術本身是一項不斷發展、不斷改進的新技術，具有旺盛的生命力，在日后的節目制作中，它將進一步體現其優越性，發揮更大的作用。
第五篇：《程序設計實踐》教學大綱
課程編號：02202001 課程名稱：程序設計實踐 課程性質：專業基礎限選
總 學 時：30（實踐學時30）
學分：2 適用專業：計算機科學與技術
《程序設計實踐》教學大綱
一、教學目標
《程序設計實踐》課程的教學目標旨在訓練學生C語言編程的基本能力。通過本課程的訓練，使學生具備后續程序設計類課程，如數據結構、算法分析與設計等，所要求的編程能力，為這些教學活動的順利開展打下良好基礎。
二、教學說明
《程序設計實踐》分模塊對學生的C語言編程技能進行訓練，涵蓋了基本設計方法、輸入輸出、指針、字符串、參數傳遞、遞歸調用、文件操作等項目。這些技能即是后續與程序設計類課程經常要用到的，也是日后從事C語言程序開發所必備的，乃至對掌握其他編程語言，如C++、Java和C#等也是非常有益的。
訓練模塊的設計，以及各模塊中訓練題目的選擇是基于以往教學經驗，挑選學生普遍薄弱以及未來經常使用的編程技能編輯而成。教師可根據具體情況，特別是學生對C語言編程的掌握情況，靈活調整訓練模塊和模塊中的訓練題目。
目前各模塊基本相對獨立，前后順序可以調整，但仍建義將實驗一和實驗二放在最開始；實驗三不晚于實驗六；實驗四不晚于實驗五。建議每次課能抽出部分時間對與本模塊相關的理論知識做簡單歸納總結。
本課程是對編程能力的訓練，因此反對學生參考成熟的程序，甚至鼓勵學生盡量少用庫函數，而是自己獨立編程實現。這一點與其他程序設計類課程有所不同，望在教學實施過程中予以注意。本課程雖是對編程能力的訓練，但在注重結果正確的前提下，也應注意對學生良好編程風格的培養。
鼓勵學生選擇與訓練模塊相關的，來自于自己程序開發實踐活動的題目參與訓練，但要事先征得教師的認可。
如果條件允許，應該全程開展對訓練結果的機器自動檢查。
三、教學內容及要求
實驗一 基本設計方法訓練
（一）實驗內容
本次實驗對基于程序流程圖寫代碼，以及通過程序流程圖分析代碼的程序設計方法進行訓練。實驗題目分如下兩大類，學生可分別從每類中選擇1道來完成： 1．流程圖轉換為代碼
（1）寫出下列流程圖對應的代碼
（2）寫出下列流程圖對應的代碼
2．代碼轉換為流程圖
（1）畫出下列代碼的流程圖
p = head;
for(j=1;j p = p->next; while(head->next!= head) { for(j=1;j p = p->next; q = p->next; p->next = q->next; printf(“%d ”,q->number); if(q == head) head = q->next; free(q); p = p->next; } printf(“%dn”,head->number);（2）畫出下列代碼的流程圖 r1=head1;p1=head1->next;r2=p2=head2->next;while(p1&&p2){ if(p1->index==p2->index){ p1->modulus=(p1->modulus)+(p2->modulus);p2=p2->next;free(r2);r2=p2;r1=p1;p1=p1->next;} else if(p1->index>p2->index){ r2->next=p1;r1->next=r2;p2=p2->next;r2=p2;} else if(p1->index index){ r1=p1;p1=p1->next;} 3 } （二）實驗要求 能寫出程序流程圖對應的代碼，并能畫出代碼對應的程序流程圖。實驗二 輸入輸出格式控制訓練 （一）實驗內容 本次實驗對輸入輸出語句的使用，主要是格式控制參數的使用進行訓練。實驗題目分如下兩大類，學生可分別從每類中選擇2道來完成： 1．輸入語句 （1）讀入一組以空格分隔的數，把它們存入數組，用逗號分隔的方式輸出，并統計數的個數。 例：【輸入】20 37.5 43 5 87.0【回車】 【輸出】20,37.5, 43,5,87.0 5（2）按照“學號【空格】姓名【空格】性別【空格】年齡【回車】”的格式輸入若干學生信息，將他們存儲在結構體數組中（即每一個學生的信息存儲在一個結構體中），輸入以“##”結束。統計學生信息數量，并按行輸出每條學生信息（逗號分隔）。例：【輸入】20142101 zhang Male 19【回車】 20142102 wang Female 18【回車】 ##【回車】 【輸出】2 20142101,zhang,Male,19【回車】 20142102,wang,Female,18【回車】 （3）讀入一組以制表符（Tab）分隔的數，把它們存入數組，并用逗號分隔輸出。例：【輸入】5【Tab】35【Tab】15【Tab】100【回車】 【輸出】5,35,15,100【回車】 2．輸出語句 （1）打印如下圖形，層數由用戶輸入，最后一行左側頂格。 * *** ***** *******（2）打印如下圖形，層數由用戶輸入，中間一行左側頂格。 * *** ***** *** *（3）打印倒的楊輝三角形，層數由用戶輸入，第一行左側頂格。例： 3．綜合類 （1）輸入一組以逗號分隔的整數，以回車結尾，以每行5個，空格分隔，左對齊的方式輸 出它們。 例：【輸入】100,21,3950,7,8,3289,943,495,34134,343,209,47,2,7293,29,2732,843,392,24【回車】 【輸出】100 3950 7 3289 943 495 34134 343 209 7293 2732 843 392 （2）輸入一組以逗號分隔的整數，以回車結尾，以每行5個，空格分隔，右對齊的方式輸出它們。 例：【輸入】100,21,3950,7,8,3289,943,495,34134,343,209,47,2,7293,29,2732,843,392,24【回車】 【輸出】 100 3950 3289 943 495 34134 343 209 7293 2732 843 392 （3）輸入一組以空格分隔的英文單詞，以回車結尾，以每行5個，空格分隔，左對齊的方式輸出它們。例：【輸入】 Machine learning is the term that refers to learning patterns in the data In other words【回車】 【輸出】Machine learning is that words（4）輸入一組以空格分隔的英文單詞，以回車結尾，以每行5個，空格分隔，右對齊的方式輸出它們。例：【輸入】 Machine learning is the term that refers to learning patterns in the data In other words【回車】 【輸出】Machine learning is that words（5）輸入一組以逗號分隔的小數，以回車結尾，以每行5個，空格分隔，小數點對齊的方式輸出它們。 例：【輸入】10.0,2.1,39.50,7.8,328.9,9.43,49.5,341.34,34.3,2.09,0.47,2.0,7.293,29.00【回車】 【輸出】 10.0 2.1 39.50 7.8 328.9 9.43 49.5 341.34 34.3 2.09 0.47 2.0 7.293 29.00（6）輸入一組以空格分隔的英文單詞，以回車結尾，以每行5個，空格分隔，中間對齊的方式輸出它們。例：【輸入】 Machine learning is the term that refers to learning patterns in the data In other words【回車】 【輸出】Machine learning is that words （二）實驗要求 the term learning patterns In other refers to data in the the term In other refers to learning patterns in the data the term learning patterns In other refers to data in the 能利用輸入輸出語句完成相應任務。實驗三 指針及字符串訓練 （一）實驗內容 本次實驗對指針的使用和字符串的操作進行訓練。實驗題目如下，學生可從中選擇2道來完成： 1．用指針操作實現一個二維數組的轉置運算。 輸入：輸入包含m + 1行。第一行是整數m和n，兩項之間用一個空格隔開（1 <= m, n <= 10）。 其中，m，n分別為數組的行數和列數。第二行到第m + 1行每行均有n個整數，相鄰兩項之間用一個空格隔開。 輸出：包含n行，是轉置后的二維數組。每行均有m個整數，相鄰兩項之間用一個空格隔開。 例：【輸入】3 2【回車】2【回車】5【回車】8【回車】 【輸出】1 4 7【回車】5 8 2．輸入一段英文，從中找出最長的英文單詞。英文單詞由空格分隔。（用字符指針實現，且不能調用庫函數。）注：英文單詞只包含大寫字母和小寫字母；若最長的英文單詞有多個，則輸出第一個。 3．輸入一串符號，將其中連續的阿拉伯數字視為整數，計算并輸出它們的和。（用字符指針實現，且不能調用庫函數。） 例：【輸入】whde12fkvf834ddei5sdlm3790wo【回車】 【輸出】4641（因為12+824+5+3790=4641） （二）實驗要求 能利用指針完成相應任務，并能對字符串進行操作。實驗四 參數傳遞訓練 （一）實驗內容 本次實驗對函數調用過程中的參數傳遞進行訓練。實驗題目如下，學生可從中選擇2道來完成： 1．二維矩陣A和B作為輸入參數，傳入函數ADD，函數ADD完成A+B的運算，結果放在二維矩陣C中。SELECTMIN函數負責找出C中值最小的元素。編程實現上述函數，最終要求輸出C和C中最小元素的值。不能用全局變量。 2．字符串str1和str2 作為輸入參數，分別傳入cut函數。cut函數負責從傳入的字符串中截取指定范圍（例如：從第2個字符開始，到第5個字符結束的部分）的內容（截取范圍也作為cut函數的輸入參數傳入。）。截取結果分別放在字符串str3和str4中。再將str3和str4作為輸入參數傳入connect函數。connect函數負責將傳入的兩個字符串順序拼接在一起。編程實現上述函數，要求最終輸出拼接結果。不能用全局變量。 3．每個學生信息存儲在一個結構體中，結構體包括學號、數學成績、英語成績、計算機成績、平均成績五部分。Ave函數負責計算一個學生的平均成績。Find函數負責找到平均成績最高的學生，Print函數負責按表格的形式輸出一個學生的全部信息，內容全部左對齊，表頭為“No.Math.Eng.Comp.Ave.”。編程實現上述函數，要求輸出一個班中（不少于8人）平均成績最高的學生的信息。 （二）實驗要求 掌握根據需求選擇正確的參數傳遞方式完成相應任務的技能。實驗五 遞歸調用訓練 （一）實驗內容 本次實驗對函數的遞歸調用進行訓練。 實驗題目分如下兩類，學生可分別從每類中選擇1道來完成： 1．基本題 （1）用遞歸函數完成斐波那契級數的計算，并輸出斐波那契級數序列的前n項。n由用戶輸入。 （2）用遞歸函數完成下列函數的計算，并輸出序列的前n項。n由用戶輸入。 n?1m?0??f(m,n)??f(m?1,1)m?0,n?0?f(m?1,f(m,n?1))其他? 2．提高題 （1）用遞歸函數實現將給定正整數轉換為二進制數的功能，并輸出轉換結果。正整數由用戶輸入。例：【輸入】256 【輸出】100000000（2）用遞歸函數實現將給定的純小數換為二進制數的功能，并輸出轉換結果。純小數由用戶輸入。例：【輸入】0.625 【輸出】0.101 （二）實驗要求 能設計實現遞歸函數完成相應任務。實驗六 文件操作訓練 （一）實驗內容 本次實驗對文件的打開、關閉和讀寫等操作進行訓練。實驗題目分如下三類，學生可分別從每類中選擇1道來完成： 1． 文件讀操作 （1）直接通過對文件的讀操作（即不允許將文件內容全部讀入到緩沖區中），統計已知的文本文件（txt格式）中總共有多少個英文字符（區分大小寫，且不算標點符號）。例如：Machine learning is the term.中的英文字符為24個。 （2）直接通過對文件的讀操作（即不允許將文件內容全部讀入到緩沖區中），統計已知的文本文件（txt格式）中的英文單詞個數（以空格或標點符號分隔的字符串視為一個英文單詞）。 例如：Machine learning isn’t a word.中的英文單詞為6個。2． 文件寫操作 （1）通過對文件的直接讀寫操作（即不允許將文件內容全部讀入到緩沖區中，也不允許將緩沖區中的內容寫到文件中），將已知的文本文件（txt格式）中的指定字符c1修改為特定字符c2。c1和c2由用戶指定，并作為程序的輸入。 （2）通過對文件的直接讀寫操作（即不允許將文件內容全部讀入到緩沖區中），將已知的文本文件（txt格式）中的指定單詞w1修改為特定單詞w2。w1和w2由用戶指定，并作為程序的輸入。3． 文件創建操作 （1）通過對文件的直接讀寫操作（即不允許將文件內容全部讀入到緩沖區中），復制已知文 7 本文件file1中的內容到一個新的文本文件file2中。注意在file2中保持源文件中的格式。（2）通過對文件的直接讀寫操作（即不允許將文件內容全部讀入到緩沖區中），將已知文本文件file1中指定位置的指定長度的字符串復制到一個新的文本文件file2中。指定位置由行號和起始字符位置給出。 例如：文件file1中第1行的內容為：Machine learning is the term.則復制第1行第5個字符開始的6個字符到file2中后，file2的內容為：ine le （二）實驗要求 能通過對文件的操作完成相應任務。實驗七 控制結構訓練訓練 （一）實驗內容 本次實驗對控制結構以及控制結構的嵌套進行訓練。實驗題目如下，學生可從中選擇2道來完成： 1．隨機輸入n個正整數，編程分別求出其中在奇數位序上的（即第1、3、5、7、….個）奇數的和，以及偶數位序上的（（即第2、4、6、8、….個））偶數的和。 2． 編寫程序，不斷讀取用戶的鍵盤輸入（回車分割）。如果是英文字母則一律轉換為小寫字母，依次存入一個足夠長的字符數組中；如果是阿拉伯數字（不超過4位）則依次放到一個足夠長的整數數組中；如果是其他符號，則將其ASCII存入另一個數組中。最后輸出3個數組中的內容。 3．在一段英文文章中，找到給定字符串str的所有出現，輸出其出現的位置。編程實現之。 （二）實驗要求 能利用順序、分支、循環，以及它們的各種嵌套完成相應的任務。實驗八 調試測試訓練 （一）實驗內容 本次實驗對程序的調試和測試進行訓練。實驗題目如下，學生可從中選擇1道來完成： 1．約瑟夫問題：假設有n個人圍圈而坐，現在從第k人開始數數，數到m的人出列，緊接著的后續人又從1開始數數，到m出列，如此重復下去，直到全體人員出列。輸出出列序列。 #include typedef struct _foruse { struct _foruse* next;int number;}foruse,*link; link create(int n);void joseph(link head, int k, int m); link create(int n){ link head =(link)malloc(sizeof(foruse));foruse *tail;int i;head->next = head;head->number = 1; tail = head;for(i=2;i<=n;i++){ foruse *p =(foruse*)malloc(sizeof(foruse));p->number = i;p->next = tail->next;tail->next = p;tail = p;} return head;} void joseph(link head, int k, int m){ int j;foruse *p;foruse *q;if(m == 1 && k == 1){ p = head;while(p->next!= head){ printf(“%d ”,p->number);q = p->next;free(p);p = q;} printf(“%dn”,p->number);} else if(m == 1 && k!= 1){ p = head;for(j=1;j p = p->next;while(head->next!= head){ for(j=1;j #include if(p3->next==p&&p3->data!=e){ printf(“no exist ,enter againn”);scanf(“%d”,&e);look(p,e);} return(p3);} int main(){ int x,s,y,i;printf(“please enter the number of people:n”);scanf(“%d”,&x);/* while(x<=2||x>=50){ printf(“out of range ,enter againn”);scanf(“%d”,&x);} */ printf(“enter each people's numbern”);LinkList head=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));LNode *p1,*p2;p1=head;for(i=1;i<=x;i++){ p1->next=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));scanf(“%d”,&s);p1=p1->next;p1->data=s;p1->next=head->next;} p1=head->next; for(i=1;i<=x;i++){ printf(“%d ”,p1->data);p1=p1->next;if(i%10==0)printf(“n”);} printf(“please enter the interval numbern”);scanf(“%d”,&y);while(y<1){ printf(“insignificance,erter againn”);scanf(“%d”,&y);} printf(“enter the first numbern”);scanf(“%d”,&s);p1=look(head->next,s);while(p1->next!=p1){ int j=1; while(j p1=p1->next; j++;11 } p2=p1->next; p1->next=p2->next; printf(“%d ”,p2->data); free(p2);p1=p1->next;} printf(“OK!n”);return 0;} （二）實驗要求 能根據提示調試語法錯誤，能通過測試修正程序。實驗九 綜合訓練 （一）實驗內容 本次實驗對學生使用前述實驗中的各項技能完成所需任務的能力進行訓練。實驗題目如下，學生可從中選擇1道來完成： 1．手機通訊錄中每條記錄包括：姓名、手機號、類別（如：同學、親屬、同事、好友等）三部分內容。請編寫程序完成從文件導入手機通訊錄，能對手機通訊錄進行增、刪、查、改，并能將手機通訊錄導出到文件的功能。 2．編寫程序，可以統計任給的一個英文文件（.txt格式）中每個英文字母（區分大小寫）出現的頻率，以及每個英文單詞出現的次數。并將統計結果分別輸出到兩個文件中。結果按頻率和次數的升序排列。 3．用數組存儲一個集合中的元素，編程實現兩個集合的交、并、差、對稱差運算。不能改變參與運算的集合內容，不能使用全局變量。 （二）實驗要求 能利用程序設計的各項技能完成相應任務。實驗十 上機考試 （一）實驗內容 本次實驗對學生掌握和運用程序設計基本技能的情況進行考核。 （二）實驗要求 能在規定的時間內完成指定的程序設計任務，并調試測試通過，得到正確的運行結果。 四、進程安排 實驗一 基本設計方法訓練 實驗二 輸入輸出格式控制訓練 實驗三 指針及字符串訓練 實驗四 參數傳遞訓練 實驗五 遞歸調用訓練 實驗六 文件操作訓練 實驗七 控制結構訓練 實驗八 調試測試訓練 實驗九 綜合訓練 實驗十 上機考試 3學時 3學時 3學時 3學時 3學時 3學時 3學時 3學時 3學時 3學時 五、教學參考書 《Computer Algorithms-Introduction to Design and Analysis（3rd edtion）》（影印版），Sara Baase著，高等教育出版社，2000.《Introduction to Algorithms》（影印版），Thomas Cormen，機械工業出版社，2009.《Algorithms（Fourth Edition）》（英文版·第4版），Robert Sedgewick, Kevin Wayne著，人民郵電出版社，2013.《C++數據結構與算法》（第4版），[美] 喬茲德克(Drozdek, A.)著；徐丹,吳偉敏 譯，清華大學出版社，2014.《數據結構與面向對象程序設計（C++版）（》第4版），[美] 梅因（Michael Main），薩維特奇（Walter Savitch）著； 金名 等 譯，清華大學出版社，2012.《數據結構》，陳越 主編，高等教育出版社，2012.《數據結構（C語言版）》，嚴蔚敏，吳偉民 著，清華大學出版社，2011.《程序設計實踐教程》，章小莉，周知揚，張巖，趙耿，清華大學出版社，2012.六、考核方式及成績評定參考標準 本課程安排10次實驗（含1次上機考試），共30學時。除上機考試外，每個實驗均按5分制打分，最后合成45分，占期末總評成績的45%。 考核中承認學生能力差別，肯定每個學生的努力，激勵獨立完成任務，鼓勵挑戰難題，允許獲取教師和同學的幫助，反對盲目抄襲和作假，引導學生按能力選題，積極動手實踐，在學習中不斷成長。 實驗評分標準： 5分：實驗預習充分，上機準時，操作熟練，能獨立完成代碼設計，程序調試，按時完成，代碼注釋充分，結果正確。 4分：實驗預習良好，上機準時，操作比較熟練，能在指導下完成代碼設計，順利調試程序，按時完成，代碼注釋較充分，結果較正確。 3分：實驗預習較好，上機準時，操作比較熟練，基本完成實驗任務，代碼有注釋，結果基本正確。 2分：程序功能基本完整，但沒有完成程序調試，無實驗結果。1分：程序功能不完整，有重大問題，沒有完成程序調試，無實驗結果。0分：沒有參加實驗，也沒有相應代碼。 大綱撰寫人：張 巖 大綱審閱人：趙 越 系部負責人：汪永好
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