2007年6月10日

數位色輪-前言

一、 前言:
老師們希望同學可以以現代的媒體或擅長的媒體來呈現印刷科技。本小組選擇以製作電子教具來詮釋這句話,所以想製作數位的牛頓盤。
過程中,有幾項我們必須要克服的:

◎.連續的類比與模擬連續的數位
以數位媒體來製作牛頓盤並不容易,第一個要面對的問題就是類比與數位的問題。螢幕上的動畫看起來再怎樣活靈活現,他還是一張一張靜止的圖片(甚至應該說一個一個依序被丟到螢幕上的點),他與用彩色筆、厚紙板與電風扇製作的牛頓盤就是不一樣,他混色後的效果完全仰賴速度。
◎工具
速度很要求!不是感覺圓盤在轉就夠了,一定要充分「混光」。
並非大家慣知的視覺暫留理論「每秒30張」就可以騙到人眼而已,事實上色盤上有七個顏色,七個顏色都要在固定時間內通過同一個位置,才能在該位置產生混光的效果。所以,圓盤上如有七色,某固定點在1秒內,每色都要通過n次才能有騙到眼睛的效果,所以速度的要求為一般影片的n倍以上。
◎.可否以攝影機拍成影片
以攝影機拍攝螢幕上的畫面,無法取得如同肉眼感覺的平順影像,本小組推論,以攝影機拍攝以彩色筆、厚紙板與電風扇製作的牛頓盤也不見得能得到與肉眼感覺相同的平順影像。畢竟擷取影像的工具從物理性質上就不一樣了。而且攝影機拍成的影片缺乏換色、換色塊面積及操控轉速的操作功能。
◎如何實作這個專題?
配合網頁,表現在網路上,由於網頁是向伺服器一次(整批)擷取資料,相對動畫的快速需求,它算是靜態的且被動的。
另外網頁上可變動的圖片是gif或flash,並不夠快。
經過一番評估,除非寫java,並且有可妥善操控的圖形輔助函式庫相配合才行。
如果用C++程式語言,寫成獨立程式,表現在單機上的速度仍不夠快,這也是事實,現有的cpu、螢幕顯示卡與顯示器仍有標榜3D加速功能,如此去強調,便是速度仍不足以應付人眼需求的經驗證據之一。
(如果速度夠,何必標榜加速?)
程式裡的速度控制,並不是用我們熟悉的計時單位-秒。這並沒有確切的資料告訴我們這樣做的理由,本小組依經驗推測是圖形處理速度造成的。因為每部電腦運算的速度並不同,同時執行的程式數量更因時而異,如果硬是要求每部電腦都達到每秒處理n張圖片,必定會造成不堪負荷而導致處理失敗的結果(無法正確顯示)。

速度表現受制於硬體等級的證據1:只要將圓半徑加倍,速度就會變慢。
速度表現受制於硬體等級的證據2:把鼠標指向關閉視窗的按鈕,待提示說明出現後,轉速也會變慢。從這一個小動作就可以看出差異了(題外話:這可能只是winXP資源管理能力的問題)。
以C++配合免費的動畫函式庫-OpenGL來製作這個專題似乎露出了一線曙光。

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