第一篇:数字设计感想
于细节处看真知,从数字中获感悟 首先谈谈对数字设计的理解,数字设计是用数学来规范事物,再用程序区实现某一功能,烧录到数字电路板子上去实现这一功能,其中涉及很多知识。
关于二进制
二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2,进位规则是“逢二进一”,借位规则是“借一当二”,由18世纪德国数理哲学大师莱布尼兹发现。为什么要采用二进制了,用什么制式进行数学运算,要看什么场合,什么方便用什么。数学上有二进制、八进制、十进制、十六进制、六十进制,…等多种进制,原则上可取任何数进制,只要它实用。12个月一年是十二进制,365天一年是三百六十五进制。不同进制的数可以相互转换,如十进制135,转换成二进制为10000111,二进制的101转换成十进制为
5。很显然,若人工进行十进制计算135除5,十分简捷,但换成二进制100001111除101,计算起来既费力又费时间,是最笨拙的进制。但是在用于计算机内部时,就要采用二进制,因为一是技术实现简单,计算机是由逻辑电路组成,逻辑电路通常只有两个状态,开关的接通与断开,这两种状态正好可以用“1”和“0”表示;二是简化运算规则:两个二进制数和、积运算组合各有三种,运算规则简单,有利于简化计算机内部结构,提高运算速度;三是适合逻辑运算:逻辑代数是逻辑运算的理论依据,二进制只有两个数码,正好与逻辑代数中的“真”和“假”相吻合;四是易于进行转换,二进制与十进制数易于互相转换;五是用二进制表示数据具有抗干扰能力强,可靠性高等优点。因为每位数据只有高低两个状态,当受到一定程度的干扰时,仍能可靠地分辨出它是高还是低。
关于数字电路
用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路,或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能,所以又称数字逻辑电路。现代的数字电路由半导体工艺制成的若干数字集成器件构造而成。逻辑门是数字逻辑电路的基本单元。存储器是用来存储二值数据的数字电路。从整体上看,数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。
数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。但其发展比模拟电路发展的更快。从60年代开始,数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。随后发展到中规模逻辑器件;70年代末,微处理器的出现,使数字模拟电路的性能产生质的飞跃。
数字集成器件所用的材料以硅材料为主,在高速电路中,也使用化合物半导体材料,例如砷化镓等。
逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路。TTL逻辑门电路问世较早,其工艺经过不断改进,至今仍为主要的基本逻辑器件之一。随着CMOS工艺的发展,TTL的主导地位受到了动摇,有被CMOS器件所取代的趋势。
近年来,可编程逻辑器件 PLD特别是现场可编程门阵列FPGA的飞速进步,使数字电子技术开创了新局面,不仅规模大,而且将硬件与软件相结合,使器件的功能更加完善,使用更灵活。数字电路有很广泛的应用,这也是数字设计的重要性的体现,数字电路与数字电子技术广泛的应用于电视、雷达、通信、电子计算机、自动控制、航天等科学技术领域。数字电路的分类: 包括数字脉冲电路和数字逻辑电路。前者研究脉冲的产生、变换和测量;后者对数字信号进行算术运算和逻辑运算。
数字设计的分析方法有很多,因为数字电路主要研究对象是电路的输出与输入之间的逻辑关系,因而在数字电路中不能采用模拟电路的分析方法,例如,小信号模型分析法。由于数字电路中的器件主要工作在开关状态,因而采用的分析工具主要是逻辑代数,用功能表、真值表、逻辑表达式、波形图等来表达电路的主要功能。
一些细微的感触
从这门学科我觉得不仅仅是要学习一些原理和逻辑等式,还有在这基础上学习如何去设计电路,来实现某一功能,加深对数字设计的理解,数字设计是工程,而工程就意味着解决“问题”,所以我们不仅仅要着眼于书本上知识的学习,还要多去图书馆,多学习对自己有用的知识。
2010年3月9号
漆家辉
第二篇:数字逻辑感想
数字逻辑实验感想
本学期我们开设了数字逻辑实验课,在实验课中,我学到了很多在平时的学习中学习不到的东西。为期六周的的实验就要画上一个圆满的句号了,回顾这六周的学习,感觉十分的充实,通过亲自动手,使我进一步了解了数字逻辑实验的基本过程和基本方法,为我今后的学习奠定了良好的实验基础。
首先,在对所学的理论课而言,实验给了我们一个很好的把理论应用到实践的平台,让我们能够很好的把书本知识转化到实际能力,提高了对于理论知识的理解,认识和掌握。其次,对于个人能力而言,实验很好的解决了我们实践能力不足且得不到很好锻炼机会的矛盾,通过实验,提高了自身的实践能力和思考能力,并且能够通过实验很好解决自己对于理论的学习中存在的一些知识盲点。
回顾六个实验的过程,总的来说收获还是很多的。最直接的收获是提高了实验中的基本操作能力,并对EDA仪器有了了解,并掌握了基本的操作。但感到更重要的收获是培养了自己对实验的兴趣。还有,就是切身的体验到了严谨的实验态度是何等的重要。
不过说实话,在做试验之前,我以为不会难做,就像以前做的实验一样,操作应该不会很难,做完实验之后两下子就将实验报告写完,直到做完几次实验后,我才知道其实并不容易做。它真的不像我想象中的那么简单,天真的以为自己把平时的理论课学好就可以很顺利的完成实验,事实证明我错了。在最后的综合实验中,我更是受益匪浅。学习的过程中,我深深体会到,学习不单单要将理论知识学扎实了,更重要的是实际动手操作能力,学完了课本知识,我并没有觉得自己有多大的提高,但是在随后的实验过程中我真的感觉学会了很多,学到了很多知识,在实践中更加理解了书本上的理论知识的经典所在以及这门学科的意义和用处!真心希望以后的课程都能将理论与实践充分的结合起来,在实践的过程中串联书本的知识,让理论化为实践的力量!
第三篇:数字色彩设计
数字色彩设计 教师:魏星
所授课程:《数字色彩设计》、《媒介营销与管理》、《新媒体广告理论 与实务》、《互联网传播》(双语)、《传播与新媒体研究方法》
色彩设计是一项感性较强的创造性活动,它需要经过细心经营、灵感 启迪和热情创意,需要艺术情感和人文精神的关注。只有理性的色彩 与感性的色彩融为一体,色彩设计才具有灵魂。
概述: 课程目的:
学习色彩学和在计算机环境下色彩学的基本理论常识 培养对于色彩的感知能力
基于以上的理论和常识,学会用计算机作为工具来进行基本的色彩设计 认识色彩: 形形 色色
色彩的发展简介
东、西方人不同的色彩理念 色彩在视觉中的地位、作用 提高色彩鉴赏力的方法:
1、多看美好的事物
2、拍照片
3、自制剪贴册
4、亲近自然
5、自己尝试颜色再现
第一章:色彩的知识
1、色彩的本质
1.1 光与视觉
在人的视网膜上分布有两种细胞,一种是“杆体细胞”,它可以接受微弱光线的刺激,只能让 人们在月光甚至星光下极暗的环境里分辩出物体的形状和“黑”与“白”,不能分辨出颜色。视网膜上的另一种细胞叫“锥体细胞”,它只有当亮度达到一定水平时才能被激发,是人眼颜 色视觉的神经末梢,能分辨物体的细微结构和颜色。
人眼对色彩的分辨能力因光谱颜色的差异而有所不同,我们大概能区分 128 种不同的色相和
种不同的色饱和度等级。根据所选的颜色又可进一步区分若干个等级的明暗差别。对于 黄色,能分辨出 23 种明度;对于蓝色,能分辨出 16 种明度。因此,我们就能计算出人眼大
约能分辨出的颜色总数:128×130×23 = 282720,共二十八万二千七百二十种。
1.2 色与光
1.2.1 光源
对于地球来说,最大的光源就是太阳。太阳给地球带来生命,同时也赋予世界万紫千红 的色彩。我们习惯上认为太阳光是白色的,但实际上,它包含了彩虹的全部色彩 1.2.2 光的色散
我们习惯上认为太阳光是白色的,但实际上,它包含了彩虹的全部色彩-红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,这就是光谱的颜色,是人类肉眼可感知的可见光颜色。我们可以让阳光或 灯泡发出的白光透过三棱镜,把它折射到白色的屏幕上,就可以看见它们的存在。
光谱颜色是一条从红色到紫色柔和过渡的彩色光带,并不是七种硬邦邦的颜色,我们平时所说的七色光,只是一种高度的感性概括。1.2.3 发射光
“发射光”就是光源发出的光,如阳光、灯光、计算机显示器、数码相机显示屏等,它是 数字色彩得以存在的前提条件。严格意义上的数字色彩的颜色,都是发射光形成的颜色。1.3 颜色的属性
1.3.1 色相
众多色彩种类里,为了易于辨识,人们对于每一种颜色都给予一种称呼,因而我们能称其名而知其色,这个名称的区分我们通常称之为色相 1.3.2 明度
明度是指色彩的明暗程度 1.3.3 饱和度
饱和度是指色彩鲜艳的程度。
通俗来说,是指色彩里所包含的颜色程度。色彩里无色的包含量越少且越接近纯色,饱和度 就越高。饱和度在单一波长的光线里是最高的,而各种颜色混合越多,饱和度就会越低 1.3.4 色调
色调(Tone)体系是把明度和饱和度的概念合并成一个,将颜色的明暗或强弱、浓淡等 表现出来的方法。人们普通都是以 【淡蓝色】、【鲜明的红色】等方式轻松地把颜色表现出 来,这种表现方式就是把颜色的色感和看到的感觉一次性传达出来。1.4 原色
在 RGB 色彩模型中,它分别是 R、G、B
(光线三原色); 在 CMYK 色彩模型中,它分别是 C、M、Y(颜料三原色)1.4.1 间色是由两种原色生成的颜色,它的成分比较单纯。
1.4.2 复色是由三种原色生成的颜色,或者是由两种原色加黑色生成的颜色,它的成分相对 比较复杂。
2、数字色彩的使用方法
2.1 色彩的数字化表达(在 CorelDRAW 软件里)
数字输入法、模型选取法、色板与色盘选取法、滑杆选取法 2.2 色彩的绘制方式
填充工具填色、各种类型的渐变填色、画笔等工具绘制的颜色
3、色彩的混合3.1 色彩的组成
3.1.1 光源色:例如从太阳光等光源传来的光,用肉眼看是感觉不到色彩的;然而,经由三 棱镜或自然的折射可以呈现出的色彩,被称作“光源色”。
3.1.2 透过色:在光源本身加上颜色而让人感觉到色彩的称为“透过色”,请想象舞台上的聚光灯,在聚光灯前放置彩色玻璃纸,灯光就变得有颜色了。
3.1.3
固有色/反射色:我们周遭几乎所有的东西都无法自行发光,而必须借由太阳或是室 内照明照射,让光接触到物体再反射之后才得以被看到。这种感知色彩的方法称为“固有色”,或是“反射色”
3.2 RGB 颜色和 CMYK 颜色
3.2.1 RGB 颜色——荧幕映像色的混合原理:从内部里散发光线的电视机、电脑等的荧幕 颜色属于光源色。在荧幕画面里均匀分布的红色 Red、绿色 Green、蓝色 Blue 的荧光物质 微粒,若按下荧幕的电源开关,荧幕就会散发光源并同时让我们看到色彩。加色法混合特征:(1)两种不同的彩色光混合生成另一种颜色,且色光混合的次数越多、强 度越大,得到的颜色越明亮;(2)如果两种色光混合成白色,它们就被称为互补色;(3)三 基色可以混合出其集合范围内的所以颜色;(4)红(R)、绿(G)、蓝(B)三色等量相加
生成中性灰色, 当 R、G、B 三色达到最高值时,它们相加后的结果生成白色;当 R、G、B 三色处于最低值时,它们相加后的结果生成黑色。
3.2.2 CMYK 颜色——印刷颜色的混合原理:荧幕里的彩色文件印刷在纸张上面时,其呈现 出就是荧幕里装好的三原色和黑色混合之后所表现出来的结果。印刷机墨水里所使用的三原 色是洋红色 Magenta、黄色 Yellow、青色 Cyan,这和光源色里的三原色不同。
如果要将印刷品里所呈现出来的多元颜色加以说明的话,只要知道 Magenta、黄色 Yellow、青色 Cyan 和黑色的混合比率就可以了。减色法混合的特征是:(1)两种不同的颜色混合生成另一种颜色,且颜色混合的次数越多,得到的颜色就越灰暗、越混浊;(2)青(C)、品红(M)、黄(Y)三色等量混合生成中性
灰色, 当 C、M、Y 三色达到最高值时,混合的结果生成黑色;(3)在实际应用中,由于颜
料的化学成分和介质吸收等原因,C、M、Y 三色混合后不会产生真正的黑色,因此在打印 时要多加一个黑色(Black, 记为 K)作为补充。“中性混合”有两种方式: 1)是色彩的旋转混合 2)是色彩的空间排列混合
放大的电视机屏幕上的色彩网点,是由红绿蓝三色小点通过空间排列混合构成的。
就是颜色在进入视觉之前没有混合,而是在一定位置、大小和视距等条件下,通过人眼的作 用在人的视觉里发生混合的感觉,这种发生在视觉内的色彩混合现象是生理混色。第二章:色彩的美学原理
1、色彩美学 1.1 美学原理
审美意象——艺术的本体是审美意象,即一个完整的、有意蕴的感性世界。艺术不是为人们 提供一件有使用价值的器具,也不是用命题陈述的形式向人们提供有关世界的一种真理,而 是向人们呈现一个意象世界,艺术创作了、呈现了一个完整的感性世界。1.2 色彩之美
色彩是人们生活之中不可缺少的重要组成部分,人们离不开色彩,没有色彩人们的生活难以 想象,是多么的枯燥无味,是多么地死气沉沉。缺少了色我们的生活便陷入一种没有生机、没有活力。色彩的范围向当地广泛,包括万事万物,小到一张纸,大到宇宙万物,无不有色 彩的存在。色彩是不能用其他色混合形成的颜色称为原色。色彩之美美在色彩的对比,色 彩的调和
1.2.1 色彩的调和
一般说来,色彩是不能单独存在的。当我们观察某一色彩时,必然受该色彩周围其它颜色的 影响,从而产生比较的关系,即当两种或两种以上的色彩,有秩序、和谐地组织在一起时,能使人产生愉快满足的色彩搭配,就叫做色彩调和。1.2.2 色彩的对比
将不同的色彩放置在一起,就会产生相互影响或冲突,这种影响或冲突就是色彩对比 1.2.3 色彩的对比与调和
(逆向关系)
对比:临近色
类似色
对比色
互补色 调和:临近色
类似色
对比色
互补色 1.2.4 隔离调和
e.g.中国传统壁画沥粉贴金,用石膏沥粉勾勒人物或山水的造型线条,起到调和色块的作用 e.g.隔离开鲜艳的颜色 1.2.5
互混调和:“你中有我,我中有你” 1.2.6
极色调和:黑色做背景 2.色彩的感觉与情感 2.1
色彩的温度感
具有温暖感的色彩是:红、橙、橘黄、黄、红紫色具有寒冷感的色彩是:蓝、蓝绿、紫蓝 中性色彩是:紫、绿、黑、白、灰 色彩的温度实验证明:
人们对于暖色和冷色的温度感相差摄氏 3 度以上。2.2
色彩的重量感 明度高— 感觉轻 明度低— 感觉重
色相— 暖色轻,冷色重 2.3
色彩的坚硬与柔和
色彩的软硬感与明度关系紧密,而色相几乎毫无影响。2.4
色彩的华丽与质朴感
色彩的华丽与质朴感,受彩度的影响最大,明度和色相的影响次之: 从饱和度方面看:饱和度高的纯色华丽,反之质朴。从明度方面看:明度高的明亮色华丽,反之质朴。
从色相方面看:对比色相的组合显得华丽,同一色相和邻近色相的组合显得质朴。2.5
色彩的前进与后退
色相方面: 波长长的色相(红、橙、黄)给人以前进膨胀感;波长短的色相(蓝、绿等)给人以 后退收缩感
明度方面: 明度高而亮的色彩有前进感;明度低而暗的色彩有后退感
饱和度方面: 高饱和度鲜艳色彩有前进与膨胀感;低饱和度灰浊色彩有后退与收缩感,3.色彩的心理
3.1
色彩的象征
3.1.1 性别、年龄对色彩心理的影响: 儿童、中老年人、女性&男性
3.1.2
民族、宗教对色彩心理的影响京
红脸:忠心耿直
黄脸:干练勇猛 蓝脸:妖邪盗寇
黑脸:刚正勇敢
白脸:阴险奸诈
绿脸;草莽好汉
粉脸;老臣宿将
金脸:超常神怪
紫脸:热情忠谨
丑脸:书童 3.1.3
其他人文因素对色彩心理的影响 色彩与五行联系 木、火、土、金、水 青、赤、黄、白、黑
五方正色,也奠定了中国传统色彩的哲学基础 3.1
色彩的象征(补充)
红色:刺激和兴奋神经系统,增加肾上腺素分泌和增进血液循环。橙色:诱发食欲,帮助恢复健康和吸收钙。黄色:可刺激神经和消化系统。
绿色:有益于消化和身体平衡,有镇静作用。蓝色:能降低脉搏、调整体内平狻.靛蓝:调和肌肉、止血、影响视听嗅觉。紫色:对运动神经和心脏系统有压抑作用。黑色:精神压抑。导致疾病发生。3.2
色彩的音乐感
音频与光波之间有可寻的联系与规律,最简单的是把音阶中七个音与七种颜色联系起来。强 烈的色彩,如亮黄色、鲜红色,带有尖锐、高亢的音乐感,而暗浊的色彩,如深蓝色、深灰 色等,便有低沉、浑厚的音乐感。色彩明度的高低和声音高低的关系,也容易被人们感受到。3.3
色彩的味觉&嗅觉感
鲜红色使人想起辣椒,有辣味感。
绿色、黄绿色是未成熟的果实色彩,有酸、涩的味感。
橙色、淡黄色、浅棕色、粉红色使人想到了成熟的瓜果色彩而产生甜甜的味感。3.4
色彩的联想第三章 :传统色彩系统与数字色彩系统 1.传统色彩系统
传统的艺术色彩学是一种以颜料色彩为载体的色彩理论体系。它的物理基础是一种是以颜 料、涂料、染料等色料为基础的显色系统,其本质是“反射光”的色彩系统。1.1
理想状态的色立体
色立体是一个假设的立体色彩模型,理想状态的色立体象一个地球仪。球的中心是一条自上 而下变化的灰度色彩中心轴,靠北极(上方)的一端是白色,靠南极(下方)的一端是黑色,用来表示色彩的明度变化。其他彩色的明度也跟中心轴的变化相一致,越往北极的颜色明度 越高,到达北极点就是纯白色;越往南极的颜色明度越低,到达南极点就是纯黑色。最纯的 颜色都附着在球的赤道表面,沿赤道作圆周运动,表示色彩的色相变化。从球的表面向中心 轴的水平方向延伸,表示色彩的饱和度(彩度)变化。1.2
孟塞尔色彩系统
孟塞尔显色系统是美国画家孟塞尔创立的,它是目前国际上作为分类和标定物体表面色最 广泛采用的方法。孟塞尔显色系统着重研究颜色的分类与标定、色彩的逻辑心理与视觉特征 等,为传统艺术色彩学奠定了基础,也是数字色彩理论参照的重要内容 孟塞尔色相环以红(R)、黄(Y)、绿(G)、蓝(B)、紫(P)5 色为基础色相,中间加入 黄红、黄绿、蓝绿、蓝紫、紫红 5 种过渡色相,构成了 10 种色的色相环。这 10 种色相每种
又细分为 10 个等级,共 100 个色相。这每 10 个等级中的第五级被定为这个色相的代表色样。
孟塞尔色相环以红(R)、黄(Y)、绿(G)、蓝(B)、紫(P)5 色为基础色相,中间加入 黄红、黄绿、蓝绿、蓝紫、紫红 5 种过渡色相,构成了 10 种色的色相环。这 10 种色相每种
又细分为 10 个等级,共 100 个色相。这每 10 个等级中的第五级被定为这个色相的代表色样。
1.3
奥斯特瓦德色彩系统
奥斯特瓦德色彩系统是由科学家奥斯特瓦德 1921 年创立的,它以物理科学为依据,而不是 象孟塞尔系统那样重视心理逻辑和视觉特征。它注重色彩的调和关系,主张调和就是秩序。奥斯特瓦德色相环以 24 个色组成。首先在一个圆形内以等间距安置了红、黄、绿、蓝 4 个
主色,在此基础上在每两个颜色之间分别安插 4 个间色,扩展为红、橙、黄、黄绿、绿、蓝、蓝绿、紫 8 个基本色相环,然后再将这 8 个基本色相每种色分为 3 个等级,共编组成 24 色 的色相环1.4
日本 PCCS 色彩系统
日本 PCCS 色彩系统的色立体模型、色彩明度及纯度的表示方法与孟塞尔色彩系相似;日本
PCCS 的色相环由 24 个色相组成。为了保持色相环上的色相差均匀,经过色相环直径两端 相隔 180 度的色相并非绝对补色。1.5
混色系统
混色系统是以光学色彩为基础的色彩系统,也是发射光色彩系统。它认为任何色彩都可以由 一些基色(原色)混合而成。人们通常把红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色定为三基色(或称三原色)
1.5.1
混色系统 CIE CIE 是一个国际通用的色彩标准,是一个基于光学色彩的混色系统,它成熟的理论体系建立
于 20 世纪 30 年代。由 x,y,z 三基色作轴的 xyz 锥形空间是一个三维的颜色空间,它包含
了所有的可见光色。2.数字色彩系统
数字色彩系统由相关的计算机色彩模型构成。计算机色彩成像的原理和其内部色彩的物理性 质决定了它是一种光学色彩,但它又跟传统意义上的混色系统和显色系统存在明显的差别和 有着不同程度的联系,正因为它的这种特殊性,使数字色彩形成了自己的显著特点而自成体 系。
2.1
Lab 色彩
Lab 色彩是计算机内部使用的、最基本的色彩模型。Lab 是计算机色彩平台里,交换颜色的
基础。举个例子,我们在 ps 里面,将 RGB 颜色转换成 CMYK,计算机就会先转成 Lab 再
转成 CMYK。2.2
RGB 色彩
红色、绿色、蓝色三色分别是常用的光的三原色,计算机图形学中成为“三基色”。红(Red,记为 R)、绿(Green,记为 G)、蓝(Blue,记为 B),它们是计算机显示器及其它数字设备
显示颜色的基础。RGB 色彩模型是计算机色彩最典型、也是最常用的色彩模型
RGB 色彩模型用一个三维直角坐标系中的立方体来描述,RGB 色彩框架是一个加色模型,模型中的各种颜色都是由红、绿、蓝三基色以不同的比例相加混合而产生的。在这个立方体 中,坐标原点(0,0,0)代表黑色,坐标顶点(1,1,1)代表白色,坐标轴上的三个顶点分别代表红、绿、蓝三基色,而剩下的另外三个顶点分别代表每一个基色的补色:青、品红、黄。
2.3
CMY(CMYK)色彩 C、M、Y 三色分别是色料的三原色。青(记为 C)、品红(记为 M)、黄(记为 Y),它们
是打印机等硬拷贝设备使用的标准色彩,它们与红(R)、绿(R)、蓝(B)三基色形成色相 上的补色关系。
CMY 色彩模型也用一个三维直角坐标系中的立方体来描述,CMY 色彩框架是一个减色模 型,模型中的各种颜色都是由青、品红、黄三原色以不同的比例相加混合而产生的。在坐标 系中,CMY 色彩模型与 RGB 色彩模型外观相似,但原点和顶点刚好相反。因此,这个立 方体的坐标原点(0,0,0)代表白色,坐标顶点(1,1,1)代表黑色,坐标轴上的三个顶 点分别代表青、品红、黄三原色,而剩下的另外三个顶点分别代表每一个基色的补色:红、绿、蓝。
2.4
HSV(HSB)色彩
2.4.1 HSV 色彩六棱锥的外观HSV 是计算机颜色的模型之一,它在计算机实用软件里,常被称为 HSB 色彩模型。因为它
用色彩的直观属性来描述颜色,它的三个颜色参数正好对应色彩的主观三属性(三要素),跟我们传统的颜料色彩设计相类似,所以它称为用户(设计师)直观的色彩模型。2.4.2 HSV 色彩六棱锥的色彩描述
HSV 模型的色彩从 CIE 三维颜色空间转变而来,它跟孟塞尔显色系统的色立体较接近。色
相(H)处于六棱锥顶面的色平面上,它们围绕中心轴 V 旋转和变化。色彩明度(B)沿六
棱锥中心轴 V 从上至下变化。色彩饱和度(S)沿水平方向变化,越接近六棱锥中心轴的色
彩,其饱和度越低。
2.4.3 HSV 色彩六棱锥顶面及其色相
在 HSV 色彩模型中,六棱椎顶面的正六边形,是一个饱和度最高的有彩色系的六色色相环。
在这个六边形色相环中,色相是沿逆时针方向变化的,用 H(hue)来表示色相。每变换 1° 夹角,色相就有细微的变化。从 0°到 360°,色相变化的顺序按红—橙—黄—绿—蓝—品红,每个颜色相隔 60°,这 6 个颜色也构成了六边形的 6 个顶点。从 0°到 359°,色相按光谱色
带依次排列,当到达 360°时,色相又回到 0°时的色彩。
在六边形中,S(saturation)表示色彩饱和度变化的量。当颜色位于六边形中心时,颜色的 饱和度为 0(S = 0),呈纯白色。饱和度的变化由六边形中心向六边形外框逐渐增大,位于 六边形外框上的颜色的饱和度最高。
2.4.4
HSV 六棱锥立体模型纵截面分解 我们把 HSV 色彩六棱椎纵向剖开,取一个直角三角形,并分别把它两直角腰上的色彩分成 5 个等级。水平方向是有彩色系的颜色,它显示颜色的饱和度变化。等腰直角三角形最左边 的颜色饱和度为 0,它是 HSV 色彩六棱椎顶面色相环的中心,呈纯白色;每个等级之间颜
色的饱和度从左至右依次增大,每级的色彩值差为 25%;它们依次是 25%、50%、75%、100%;
最右边的颜色是最纯的颜色,饱和度也最高。2.4.5 我们把这个色相环内的色相进行大致的分区:
一、间隔 5°~20°的颜色为邻近色,它们在 色相环上的位置很接近,色相对比柔和;
二、间隔 20°~80°的颜色为类似色,它们在色 相环上的位置比较接近,色相对比较为柔和;
三、间隔 80°~160°的颜色为对比色,它们 在色相环上相隔很远,色相对比强烈,对比色一般在色相上具有的共同因素很少;
四、间隔 180°左右的颜色为互补色,互补色之间在色相环上相隔最远,是两个完全相反的颜色(就 像彩色照片何底片一样),它们的色相对比最强烈,互补色之间在色相上没有共同因素。2.5
色彩域
3. 色彩的名称 / 表示
为了把特定的颜色表述给对方,可让他看实物或通过颜料、画笔及印刷等做成的色样本。可 是,仅凭色名不可能准确表达色彩,只能表达大致的色彩状况,这时用的色名可粗略分为惯 用色名和系统色名。3.1
惯用色名
樱桃色、橙色、象牙色、土黄色等,只要知道这些东西就很容易联想到它的颜色,表达大致的颜色也很方便,这些就叫做固有色名。自然界中存在的颜色、动植物、矿物(颜料)、染色材料等,从这些事物名称而来的
为固有色名。这些色名中有很早以前用的,也有从过去沿用至今的,这些都是传统色名。像这样由固有色名、传统色名组成的各种颜色的名字就叫做惯用色名。决定产品、涂料的颜色以及调色时,需要周密考虑颜色的表达及管理。3.2
色名的发展 从“白”、“红”、“黑”、“蓝”这些状况的表现就可以产生色名。“东方发白,天就快亮了” 就像这句话所说的那样,“白”就是随着夜色褪去,天空明亮起来,所呈现的“白”,也可以 说物体看得很清楚时那种“鲜明”,这都是“ 白”的来由;“黑”指日落后的昏暗状态;红、蓝也各有出处。由此发展过来,“白”就是纯白,可产生明亮的颜色,“黑”就是玄青和稍带 有色成份的暗色,就像“红”表示赤系-黄系(暖色系);“蓝”表示绿系-青系(冷色系)一 样,“白”、“黑”是用来表示明暗的词,“红”、“蓝”则是成为表示色感的词。此后,随着染料、颜料所带动的一个个颜色的命名,又分化出各种各样的色名,专指各自所具有的特色。3.3
系统色名 “红”、“黄”、“蓝”等用的是表现颜色的名词化色彩专用词即基本色名;以基本色名中习惯上
常用的“明”、“暗”等,作为附加特定修饰语来表现颜色的色名就是系统色名。它的好处在 于如果有些惯用色名记不起来了,仍可以凭各种颜色状况表达出来。JIS 系统名就是将基本 色名作为特定修饰语,可以表达 350 种颜色:
1、基本色名„„白、黑、红、黄、绿、青、紫七种,加上表示其中间色的灰、黄红、黄绿、蓝绿、蓝紫、红紫这六种,共 13 种基本色名(有彩色 10 种、非彩色 3 种)
2、JIS 系统色名的色相关系„„紫调红、红、黄调红、黄红、红调黄、黄、绿调黄、黄绿、黄调绿、绿、蓝调绿、蓝绿、绿调蓝、蓝、紫调蓝、蓝紫、蓝调紫、紫、红调紫、红紫
3、JIS 系统色名的明度及纯度的相互关系 3.4
按表色系表示颜色 仅简单地称其为桃色,而实际上就有发红的桃红、发黄的桃色、淡桃色、深桃色等多种桃色。自己印象中的那个桃色,怎样表达才能让对方听明白呢?微妙的颜色区别很难通过惯用色名 和系统色名来表现。
为了分清这些微妙的区别,准确地表达出来,有多种标准化的表现方法,客观、系统地把颜 色归纳起来,这就是表色系。每个表色系都用特定的符号、数值来表达颜色,包括表色系及 其色样本手册,合称为配色系统。如使用“孟塞尔表色系”及使用孟塞尔值的色样本手册。另,PCCS 是以便于配色为主要目 的表色系。基于 PCCS 的配色卡等有很多教材,讲究配色、色彩形象的服装行业也在广泛使 用
第四篇:数字交互设计
《数字交互设计》教学大纲
课程名称:数字交互设计 课程类型:专业方向课 课程编号:134081
学时数及学分:总32学时,2学分,其中讲课8学时,上机24学时。
教材名称及作者、出版社、出版时间:《Adobe Flash CS4 ActionScript 3.0中文版经典教程》 美国Adobe公司著,井中月译,人民邮电出版社,2009年8月 本大纲主笔人:刘云安
本大纲审定人:数字媒体学院学术委员会
一、课程的目的、要求和任务
1.通过本课程的学习,让学生认识到新媒体的数字化、集成化和交互性特点。2.让学生了解人机交互的历史、发展现状及趋势。了解交互界面和交互设备。
3.了解人机界面的定义、起源、发展、研究内容及发展趋势。熟悉相关学科及知识,掌握人机界面设计中认知心理学、人机工程学、人机界面的艺术设计、色彩设计等。
4.结合移动互联技术、物联网技术以及多点触摸、体感等人机交互技术,让学生的设计作品在跨媒体平台上与用户交互。通过创新的交互模式,促进人与数字媒体内容交互的过程中达成良好的用户体验。
为达到上述目的和要求,在教学内容和课程设置上,应注意以下有关问题:
1.该课程按照从简到繁、循序渐进、整体系统的原则进行教学,将课堂讲授、案例分析和实践作业三者相结合,既注重理论基础又注重技术操作。
2.堂上授课、集中讨论、分组实践的方式进行教学。
3.课程高度重视艺术和技术的融合,面向行业应用,紧随技术的发展。4.平时作业不少于4次,期末作品1次。
二、课程主要内容及学时分配
第一讲
绪论(2学时)
一、交互设计概述
二、课程内容介绍
第二讲
新媒体及其交互性(4学时)
一、新媒体的发展与数字内容的涌现
二、新媒体的可交互性
三、人机界面
四、Web界面设计实验
第三讲
人机交互技术概述(4学时)
一、人机交互的概念、发展历史及趋势
二、人机交互与其他学科的关系(认知心理学 计算机图形技术 多媒体技术 虚拟现实技术)
三、交互设备与交互界面
四、鼠标与键盘交互试验。鼠标跟随效果实验 第四讲
交互设计的方法与设计评价(6学时)
一、可交互的数字内容
二、事件与响应
三、交互设计的流程和方法
四、交互设计的评价。人机界面设计的测试和评价的意义、设计准则、人机界面的测试、界面设计评价、硬件人机界面设计评价、软件人机界面设计评价与可用性测试
五、互动小游戏设计实验。碰撞检测与定时器实验 第五讲
人机界面设计(5学时)
一、人机界面概述。人机界面的定义、起源、发展;人机界面学的研究内容;人机界面的设计的发展趋势;20世纪最伟大的10种人机界面装置。
二、软件人机界面概述、软件人机界面的形式与标准、软件人机界面设计、web界面设计、图标设计。
三、Flash跳转函数--控制播放器实验 第六讲
驱动数字内容(4学时)
一、鼠标与键盘
二、体感交互
三、多点触摸交互模式设计实验 第七讲
flash互动媒体设计(5学时)
一、flash多媒体资源整合设计
二、flash创意网站设计
三、进度条、声音和背景音乐的控制与Flash跳转函数——控制播放器实验 第八讲
html5 web交互创意表现(2学时)
一、html5画布
二、html5移动媒体创意设计
三、与其他课程的关系
本课程与《flash动画设计》、《人机交互技术》、《web编程》等课程具有密切的学术关联。这些课程之间既有理论上的相互联系,也在实际操作上具有千丝万缕的关系。学生可以在这些课程之间进行知识与技术的相互迁移与会通,这将对数字媒体艺术创作素养的培养能够起到积极的作用。
四、考核方式
1、期末作品考查,占总成绩的60%;
2、平时成绩(出勤、课堂作业等)占总成绩的40%。
五、参考书目
[1]《HTML&XHTML权威指南(第六版)》(美)穆西亚诺,(美)肯尼迪著,张洪涛,邢璐译 清华大学出版社,2007年版。
[2]《javascript高效图形编程》(美),Raffaele Cecco 著 徐鹏飞 译,人民邮电出版社,2012年版。
[3]《Adobe Flash CS4 ActionScript 3.0中文版经典教程》 美国Adobe公司著,井中月译,人民邮电出版社,2009年版。
[4]《人机界面设计》,周苏、左伍衡、王文、徐新爱 等编著,科学出版社, 2007年版。[5]《Human-Computer Interaction Second Edition》,迪克斯(英),电子工业出版社,2003年版。
六、课程所需设备
多媒体教学系统、数据手套、android平板电脑。
第五篇:数字日历设计
XXXXX学院
《EDA技术与应用》实训报告
数字日历设计
学 号 XX
姓 名 XX
指导教师: xx
题目:数字日历电路的设计 概述
通过EDA项目设计,使用Quartus软件进行数字日历电路的设计,能够实现最基本的日期,时间显示功能,并在此基础上进行相应的功能创新,使设计项目拥有更丰富的功能。1.1设计要求 1.1.1设计任务
用EDA的方法设计一个数字日历 1.1.2性能指标
① 用EDA实训仪的I/O设备和PLD芯片实现数字日历的设计。② 数字日历能够显示年、月、日、时、分和秒。
③ 用EDA实训仪上的8只八段数码管分两屏分别显示年、月、日和时、分、秒,即在一定时间段内显示年、月、日(如20080101),然后在另一时间段内显示时、分、秒(如00123625),两个时间段能自动倒换。
④ 数字日历具有复位和校准年、月、日、时、分、秒的按钮,但校年和校时同用一个按钮,即在显示年、月、日时用此按钮校年,在显示时、分、秒时则用此按钮校时,依此类推。1.2总体设计基本原理及框图 1.2.1基本原理
首先设计要实现年月日和时分秒的显示,再设计定时和整点报时模块,以及校准模块。此外,还要使其具备星期显示功能,则要设计星期模块。最后,就是将这些底层模块连接起来实现整体功能。那么,就需要控制模块,校准模块,显示控制模块等等。1.2.2总体框图
系统软件设计分析
2.1时分秒计时器模块:
分秒模块程序:
module cnt60(clk,clrn,j,q,cout);input clk,clrn,j;output reg[7:0] q;output reg cout;always @(posedge clk^j or negedge clrn)begin if(~clrn)q=0;else begin if(q=='h59)q=0;else q=q+1;if(q[3:0]=='ha)begin q[3:0]=0;q[7:4]=q[7:4]+1;end if(q=='h59)cout=1;else cout=0;end end endmodule
小时模块程序:
module cnt24(clk,clrn,j,q,cout);input clk,clrn,j;output reg [7:0] q;output reg cout;always@(posedge clk^j or negedge clrn)begin if(~clrn)q=0;else begin if(q=='h23)q=0;else q=q+1;if(q[3:0]=='ha)begin q[3:0]=0;q[7:4]=q[7:4]+1;end if(q=='h23)cout=1;else cout=0;end end endmodule 2.2年月日模块
module nyr2016(clrn,clk,jn,jy,jr,qn,qy,qr);
input clrn,clk,jn,jy,jr;
output [15:0] qn;
//年月日模块
output [7:0] qy,qr;
reg [15:0]
reg [7:0]
reg
reg [7:0]
reg
qn;qy,qr;clkn,clky;date;clkn1,clkn2,clkn3;initial begin clkn1=1;clkn2=1;clkn3=1;end initial begin qn='h2000;qy=1;qr=1;end
always @(posedge(clk^jr)or negedge clrn)
// 日计时模块
begin
if(~clrn)qr=1;
end else begin
if(qr==date)qr=1;
else qr=qr+1;
if(qr[3:0]=='ha)begin
qr[3:0]=0;qr[7:4]=qr[7:4]+1;end if(qr==date)clky = 1;else clky = 0;end always @(posedge clky^jy or negedge clrn)
//月计时模块
begin
if(~clrn)qy=1;
end else begin
if(qy=='h12)qy=1;
else qy=qy+1;
if(qy[3:0]=='ha)begin
qy[3:0]=0;qy[7:4]=qy[7:4]+1;end if(qy=='h12)else clkn = 0;end
clkn = 1;always
begin case(qy)'h01: date='h31;
'h02: begin
if((qn%4==0)&(qn%100!= 0)|(qn%400==0))date='h29;else date='h28;end 'h03: date='h31;'h04: date='h30;'h05: date='h31;
'h06: date='h30;'h07: date='h31;'h08: date='h31;'h09: date='h30;'h10: date='h31;'h11: date='h30;'h12: date='h31;default :date='h30;endcase
end always @(posedge(clkn^jn)or negedge clrn)begin
if(~clrn)qn[3:0]=0;
else begin if(qn[3:0]==9)qn[3:0]=0;
else qn[3:0]=qn[3:0]+1;
if(qn[3:0]==9)clkn1=0;
else clkn1=1;end
end always @(posedge clkn1 or negedge clrn)begin
if(~clrn)qn[7:4]=0;
else begin if(qn[7:4]==9)qn[7:4]=0;
else qn[7:4]=qn[7:4]+1;
if(qn[7:4]==9)clkn2=0;
else clkn2=1;end
end always @(posedge clkn2 or negedge clrn)begin
//年计时模块
if(~clrn)qn[11:8]=0;
else begin if(qn[11:8]==9)qn[11:8]=0;
else qn[11:8]=qn[11:8]+1;
if(qn[11:8]==9)clkn3=0;
else clkn3=1;end end
always @(posedge clkn3 or negedge clrn)
begin
if(~clrn)qn[15:12]=2;
else if(qn[15:12]==9)qn[15:12]=0;end
else qn[15:12]=qn[15:12]+1;
endmodule 2.3控制模块
module contr(clk,k1,k2,k);input clk,k1,k2;output reg k;reg [3:0] qc;reg
rc;always @(posedge clk)
begin qc=qc+1;
if(qc<8)rc=0;
else rc=1;
case({k1,k2})
0:k=rc;
1:k=0;
2:k=1;
3:k=rc;
endcase
end endmodule 2.4校准模块
module mux_4(k,jm,jf,js,jr,jy,jn,j1,j2,j3);input k,j1,j2,j3;output reg jm,jf,js,jr,jy,jn;always
begin
if(k==0){jm,jf,js}={j1,j2,j3};
else {jr,jy,jn}={j1,j2,j3};
end endmodule 2.5星期模块
module xinqishumaguan(clk,qn,qy,qr,z);input clk;input [15:0] qn;input [7:0] qy,qr;output reg [3:0] z;reg [3:0] y;always
begin
if((qn%4==0)&(qn%100!= 0)|(qn%400==0))begin
case(qy)
'h01:y=0;
//该月对应数
'h02:y=3;
'h03:y=4;
'h04:y=0;
'h05:y=2;
'h06:y=5;
'h07:y=0;
'h08:y=3;
'h09:y=6;
'h10:y=1;
'h11:y=4;
'h12:y=6;
endcase;end
else begin
case(qy)
'h01:y=0;
'h02:y=3;
'h03:y=3;
'h04:y=6;
'h05:y=1;
'h06:y=4;
'h07:y=6;
'h08:y=2;
'h09:y=5;
'h10:y=0;
'h11:y=3;
'h12:y=5;
endcase;end
end
always
if((qn%4==0)&(qn%100!= 0)|(qn%400==0))
z=((qn-1+(qn/4)+(qn/400)-(qn/100))%7-1+qr+y)%7;//闰年计算公式
else
z=((qn+(qn/4)+(qn/400)-(qn/100))%7-1+qr+y)%7;//平年计算公式 endmodule
2.6报时模块
module baoshi(qs,qf,fLED,qm,off);input off;input[7:0] qm, qs,qf;output fLED;reg fLED;always begin if((qs=='h07&&qf=='h01)||(qm==0&&qf==0))
//7:01和整点时彩灯亮起,蜂鸣器响
fLED=1;
else
fLED=0;
if(off==1)fLED=0;
// 在任意时刻都可以关掉彩灯亮,蜂鸣器 end endmodule 2.7数码管显示模块
module mux_xianshi_2(k,qm,qf,qs,qr,qy,qn,q,z);input
k;input [7:0] qm,qf,qs,qr,qy;input [15:0] qn;input [3:0] z;output reg [31:0] q;always
begin
if(k==0)begin
q[31:28]=z;
q[27:24]=0;
q[23:0]={qs,qf,qm};end
else q={qn,qy,qr};
end endmodule
2.8分频模块
module fenping(clk,newclk);input clk;output reg newclk;reg[24:0] cnter;always @(posedge clk)
begin
if(cnter<20000000)cnter=cnter+1;
else cnter=0;
if(cnter<10000000)newclk=1;else newclk=0;
end endmodule 3 系统测试(调试)
3.1 测试仪器与设备
装有quartus软件的计算机,EDA实验箱一台。
3.2 性能指标测试
系统能够完成基础功能即日期时间的计时显示功能,并能实现报时,星期的显示功能。3.2.1软件测试 时分秒仿真:
如仿真所示:可以进行自动时分秒计数,并且在校准时,可以有效的进数。准确的实现时分秒计数功能。
年月日仿真:
仿真出程序可以进行正常的年月日自动计数功能,并且在校准有效时可以进行正确的进数,实现校准功能。
控制模块仿真:
如图所示:当{k1,k2}=0或3时,k会出现前8秒为0,后8秒为1的自动切换;当{k1,k2}=2时,k显示为1;当{k1,k2}=1时,k会显示为0。校准模块仿真:
如图所示:当k=0时,显示时分秒状态,此时可以对时分秒进行校准;当k=1时,显示年月日状态,此时可以对年月日进行校准。
报时模块仿真:
如图:整点0时0分0秒和7时0分0秒时LED会亮起(注:电路设计时是将蜂鸣器和LED并联的,所以是一起工作的,这里只进行一个输出设计),起到整点报时的功能;在设定的闹钟7时1分时,LED工作(设计是进行1Hz的闪烁),起到闹钟功能,给off高电平时,关掉闹钟。
星期模块仿真:
如图为显示年月日后对应的星期,在2015年7月2日输出Z显示星期三;在2016年7月2日输出Z显示星期六。
显示模块仿真:
如图:仿真同时给定年月日和时分秒(包括输入星期)输入,在k=1时只显示年月日;在k=0时只显示星期和时分秒。
整个日历仿真测试:
在k1=0,k2=0和k1=1,k2=1两种状态时显示每隔8秒进行年月日和时分秒的自动切换;在k1=1,k2=0时,只显示年月日,并可以进行有效的校准;在k1=0,k2=1时,只显示年月日,并可以进行有效的校准;当到达整点时蜂鸣器尖端性响起和LED会亮,当到达定时间7时1分时会进行闹铃(蜂鸣器尖端性响起和LED会闪烁);off=1时,会关掉闹铃。
3.2.2硬件测试
软件仿真后,查看试验箱手册进行引脚锁定:
将仿真测试好的程序通过计算机下载到试验箱,进行硬件测试:
3.3 结果分析
经过程序设计,软件测试和硬件测试日历能够完全实现预定设计的功能,因此设计成功完成。波形发生器的设计
设计函数发生器,可以通过两个按钮进行选择输出4个波形(锯齿波、三角波、方波和正弦波)中的一个。4.1 设计原理框图
如下设计原理图,ipm rom0为锯齿波,ipm rom1为正弦波,ipm rom2为三角波,ipm rom3为方波;inst7为四选一选择模块,s1、s2为选择输入端。
4.2 测试与仿真 4.2.1 ModelSim仿真:
如图为四选一波形选择,仿真在同一截面上:s1、s2为00时,显示锯齿波;s1、s2为01时显示三角波;s1、s2为10时,显示为方波;s1、s2为11时,显示为正弦波。
4.2.2 SignalTap仿真:
SignalTap仿真时,需要结合硬件进行仿真,将原理图程序下载到实验箱上,通过锁定好的选择开关s1和s2按键进行波形选择。
s1、s2为00时,显示锯齿波;s1、s2为01时显示三角波;s1、s2为10时,显示为方波;s1、s2为11时,显示为正弦波。实训总结
通过EDA实训,进一步掌握EDA设计方法和经验,特别是仿真测试方面,体验到Quartus软件的电路设计上的强大和方便快捷。对于工程项目设计上有非常大的帮助。
对于波形发生器的设计,在设计中会遇到软件操作不熟悉,仿真文件加载会出问题,在思考四选一波形,和软件仿真给选择输入端S1、S2高低电平时遇到困难,在老师的帮助下以上问题得到解决。
在日历设计,基本日期和时间显示时,在上升沿触发向高位进位时,会遇到进位上的错位,日月初始为1,以及分屏显示时间问题等;在功能创新上,由日期换算到对应的星期时,计算公式较为复杂,而且在考虑到数码管利用上,将显示时分秒时没有利用到的数码管用来显示星期,充分利用资源;在设计整点报时和闹铃的时候为了简化程序和电路将两个功能模块放到一起。
在实训过程中遇到问题、解决问题,学会寻找解决问题的方法和途径,以及在创新上不断追求更好的态度等等,都让我从中获益匪浅。当然还有团队合作是完成设计的关键,使我获得大量的实验经验,产生了浓厚的兴趣。参考文献
[1] 江国强.EDA技术与应用(第4版).电子工业出版社,2013