第一篇：演播室实践教学大纲
“电视演播室实践”教学大纲
课程类别：专业课 课程编号：
课程名称：电视演播室实践
英文名称： Studio televsion pruduction and directing
课程简介：
本课程以简单的电视演播室节目为范例，通过浅显易懂的指导方式，使学生学习到怎样导播电视节目，明确复杂的制播任务，掌握电视节目制作的基本程序。本课程使学生明确在导演意图的掌控下，节目制作过程中所涉及的灯光、布景、摄影机操作、现场指导、技术指导（导播）、音频、磁带、图文字幕、提词和助理导播等众多工作环节。
一、教学说明：
1、教学目的和要求：
2、开课时间：第四学期。
3、周学时／总学时： 每周学时，总学时68学时。
4、教学形式：小课
1）、教学采用讲授、观摩、实践、研讨相结合的方式。讲授注重理论的系统性与叙述的平易性，并带领学生观摩具有代表性的各类电视节目采访内容和采访形态，以便加深理解。同时，通过一定的采访设计活动和实地采访实践，让学生在相互的交流体验中深化对电视采访的认知学习。
2）、要求教师能随时关注现代电视采访的发展变化与新潮流，不断更新和补充教学内容；
3）、注意课程的前沿性与基础性并重，以利于学生掌握消化。
5、考试安排与评分标准：
闭卷与采访业务实践评价。平时成绩占30%，考勤20%，期末成绩占50%。
二、教材说明与参考资料： 参考资料：
《演播室电视节目制播》 [美] Andrew Utterback 著，刘曦 金坤译，人民邮电出版社 《演播室导演》
罗德•费尔韦瑟
中国传媒大学出版社
主要期刊报纸： 《现代传播》、《中国电视》
三、教学内容与教学进度： 第一部分：导论 导演术 /10 沟通技能 /12 团队合作 /14 第二部分：网络 网络概述 /16 网络导演/18
第三部分：演播室摄像 演播室摄像/20 基座和升降机/22 镜头和焦距比数/24 演播室摄像机镜头/26 标准镜头（1）/28 标准镜头（2）/30
画面合成与编辑（1）/32 画面合成与编辑（2）/34 跟拍与横移镜头/36 跳轴/38
拍摄术语与指令/40 第四部分：前期制作 服装设计/42 化妆/44 座位安排/46 舞台平面设计/48 机位安排/50
第五部分：画面剪辑与合成 监视器墙/52 视频合成/54 字幕机/56 键控/58
数字视频特技（静态）/60 数字视频特技（动态）/62 图形/64
色键/虚拟演播室/66 画面剪辑/68
第六部分：演播室工作团队 视频合成师（切换导演）/70 助理导演（PA）/72 现场导演（FM）/74 演播室音响/76
细节问题/78 声音指令/80
导演对声音的监控/82 灯光和画面控制/84 色彩和用光/86 三点布光/88 演播室照明/90 录像带（1）/92 录像带（2）/94 提词机/96
第七部分：采访一对一的访谈/98传统的采访拍摄/100 一对二的采访（1）/102 一对二的采访（2）/104 二对二的采访/106 一对三的采访/108 谈话类节目/110 节目拍摄/112
拍摄移动中的主持人/114 第八部分：杂志类节目 杂志类节目/116
准备好演示类节目/118 演示类节目的拍摄/120 音乐/122
第九部分：脚本设计 标准脚本格式/124 摄像卡/126 录像带文本/128 新闻和时事报道/130 执行播出顺序计划/132 第十部分：电子新闻编辑 电子新闻编辑系统/134 使用计算机系统/136 设备控制软件（1）/138 设备控制软件（2）/140 自动控制室/142
第十一部分：实用导演术 实际操作/144
同主持人的协调与配合/146 彩排/148 节目开场/150 播出/152 结束节目/154
典型的节目结尾/156 第十二部分：对讲联系
对讲系统/158
单向与双向传输线/160 单纯馈入信号/162
与单边注入点的联系/164 制作单边注入报道/166 第十三部分：导演技术 演播室工程学/168 电视制式/170
数字电视与模拟电视/172 卫星和微波传输/174 第十四部分：处理问题 现场直播/176 播出崩溃/178 技术灾难/180 设备故障/182 操作失误/184 成功的主持/186 术语表
第二篇：多功能直播演播室的设计与实践
多功能直播演播室的设计与实践
一.概述
近十年来随着数字电视技术、IT技术的迅猛发展，传统的广播电视技术与IT技术的融合，使电视节目的表现形式和手段也越来越丰富。电视直播室作为电视台节目直播和录制、制作的重要场所，建设一个融入IT技术，功能齐全、高效运行的直播室越来越受到城市电视台重视和关注。从去年初开始，根据我台生活频道《伴您平安行》栏目直播的需求，我们对建设直播室的功能和使用方式进行了探索，使用一个直播室来模拟两个工作场景，并且让网络与电视的结合，使网络为演播窒提供第二现场，实现了节目的延伸和辐射。笔者以《伴您平安行》直播节目为例子，从技术方面探讨综合直播室如何实现模拟两个演播室的工作场景，如何实现IT与电视的融合。
《伴您平安行》作为贴近百姓、贴近生活、现场互动强的直播节目，由电视直播室、福州市道路交通“全球眼”监视系统和福州市公安局110指挥中心信息平台等三个部分组成。直播的两个场景分别是福州市公安局110指挥中心和电视台直播室，“两个演播室”要有连线互动，“两个演播室”与福州市区各个交通路口的出镜记者之间的连线互动，“全球眼”监视系统和110指挥中心信息平台要接入演播室系统成为输入信号来源之一。
二.演播室设计的要求
我们在直播演播室设计中，不仅要全面实现演播室的多功能性，充分发挥演播室的使用效率，提高综合节目制作的质量,提高演播室制作系统技术的可靠性和安全性, 还要充分利用有限的资金，降低节目制作的成本，提高节目的生产效率。根据栏目的要求，经过论证在一个演播室内可以模拟两个演播室场景，这就使我们减少了一个演播室的搭建费用，降低了以后节目制作的成本。因此在设计演播室时就要遵循先进性、开放性、可靠性、稳定性、经济性及可扩展性的设计原则，主要考虑以下几个方面问题：
1.要采用技术先进，扩展能力强，能满足不同节目制作的要求。
2.由于要求该演播室要满足电视直播的要求，这就要求设备选型上的可靠性和稳定性。而且系统设计时要考虑核心设备的热备份，应急手段要完备。
3.该演播室要实现对“全球眼”监视系统和110指挥中心信息平台的接入，同时还要对周边两个新闻直播演播室进行配套和补充，因此必须要具有良好的开放性和兼容性。
4.考虑到未来的电视台事业和技术发展的前景，在系统设计时还要预留足够的扩展空间。
三.直播系统的构成
电视直播室主要由视频系统、网络平台系统，音频系统、内部通话系统、灯光和电源系统构成，这里重点讨论视频系统、音频系统和通话系统的设计和具体实施。
（一）演播室的视频系统主要有三个部分组成。1.由切换台、摄像机、色键器组成的直播视频通路。2.有两个数字视频矩阵，分别实现视频信号调度和数字视频信号应急切换。3.是由控制服务器，视频服务器和电视图文/视频点评系统为中心组成的网络系统，如图1所示：
图1 视频信号流程
1.数字切换台选用的是SONY公司的MFS-2000，配置为16路SDI输入，1.5级M/E的面板提供了M/E级上的两个全功能键和P/P级上的两个下游键，主机和面板均为双电源工作，增加了系统的稳定性。切换台视频输入包括3路色键器、4台录像机、1路电视图文/视频点评信号、2路字幕信号、2路矩阵信号。该切换台通过升级软件可直接升级为高清切换台，为以后系统的升级预留可扩展空间。
摄像机选用了Sony广播级演播室摄像机BVP-E30，BVP-E30摄像机提供了全新的14bit A/D 转换电路，具备高灵敏度、抗干扰和低拖尾特性，完全可以满足高质量节目的制作要求。
色键器选用了3台ULTIMATTE公司的ULTIMATT-500数字色键器，它们既互为备份，又独立操作，确保3路抠像能够采用不同的背景，Ultimatte-500的数字色键处理是在前后景间作混合而非切换，前后景先分别处理，然后再相加产生合成图象。它与传统的色键处理相比ULTIMATTE-500的数字色键处理具有以下特点：1.用完全相加混合前景与背景，可以再生象透明物体上的倒影那样的清楚效果。2.采用特有的算法产生遮罩（matte）信号，可以更好地从前景物体中区分出背景。3.采用抑制衬底及平抑兰溢出的算法处理前景的同时，在前景上再现兰色阴影。
2.矩阵系统采用LEITCH的16X8和16X16构成的两级矩阵，其中16X8矩阵的视频输入信号包括播出切换台的全部输入信号，主要用于播出切换台的备份，当播出切换台出现故障时，可用16X8矩阵来进行应急切换，矩阵输出1口和一台字幕输出经过独立数字键混叠加后，再通过2*1 应急开关与播出切换台的主信号进行备份，这也提高了系统的可靠性和稳定性。如图2所示。矩阵其它输出送灯光音响监视、数字波形监视器进行监测和监视。
图2 应急系统
LEITCH的16X16SO矩阵主要用于视频信号的调度，信源共有14路（备份2路共16路）。输入：1-2路为视频服务器提供的“全球眼”交通路况信号；3路为市交通指挥大厅背景信号作为扣像背景；4路为非编信号（既可以当扣像背景也可以当备份播出的信号源）；5-6路为3-4号录像机播出信号（既可当扣像背景也可以当备份播出的信号源）；7-8路为VGA转视频信号，供电脑视频处理，可充当播出信号源，也可以充当扣像背景；9-10路为卫星收录信号，供卫星车联动直播使用；11路为测试信号（主同步机产生）；12路为预留备份路由；13路为《新闻110》演播室接入信号、14路为《福州新闻》演播室接入信号；15-16路为PGM、PGM DLY回采信号（供今后硬盘播回采）。输出信源：1-3路分别送到色键处理器，作为色键扣像独立背景；4-6路分别送色键处理器，作为色键的遮挡信源（供将来的虚拟演播室使用）；7-8路作为3-4号录像机输入信号，9路作为非编信号上载源；10-12路作为线路信号源分别送三台数字帧同步机进行信号的帧同步、音频解嵌及音频的D/A等处理，最后分别分配后视频送到切换台、应急矩阵的10-11路，解嵌及D/A处理的模拟音频（2声道）分别送主备调音台。13-14路送入演播室供主持人回看的信号源。15-16路为预留备份路由.由于使用了该矩阵使演播室系统信号调度灵活，功能增强，同时也增加了演播室系统的开放性兼容性。
3.网络系统是由控制服务器，视频服务器和电视图文/视频点评系统为中心组成的网络系统，是根据栏目的要求将福州市公安局“全球眼”监视系统和110指挥中心信息平台提供的各种信号接入演播室，这增加了节目时效性，使网络为演播窒提供第二现场，实现了节目的延伸和辐射。“全球眼”监视系统是电信与交警合作建立的路况监视系统，是基于IP平台的视频传送。在演播室安装两台控制服务器，工作人员可通过电信以太网，操作控制服务器向全球眼监视系统调用福州市各路口的实时路况视频信号，同时工作人员通过控制服务器还可对全球眼进行推、拉、摇的控制。全球眼系统根据控制服务器的指令，向演播室的视频服务器传送所需的各路全球眼的实时路况视频信号，每台视频服务器可同时传输4路全球眼的实时路况视频。视频服务器将收到的“全球眼”监视视频信号分别经过数字帧同步机和电视图文/视频点评系统后再进入演播室视频系统。电视图文/视频点评系统，由素材采编工作站、点评播放工作站、数字视频图像处理器组成。素材采编工作站接收视频服务器提供的实时“全球眼”监视信号和收集每日需要更新点评的信息并进行编辑，对将要点评的素材进行编单，通过网络将素材传输给点评播放工作站，主持人可在点评播放工作站上进行点评操作，点评播放工作站输出的VGA信号经过数字视频图像转换器转换成SDI信号送到切换台。VGA信号到视频SDI信号的转换的指标会影响到整个演播室的技术指标，为了让IT和电视有效地融合，在转换器的选择上我们使用了Ananlog Way公司的XTD 825D1转换器，它的输入分辨率最高可以接受1280×1024扫频到85Hz，具有外同步锁相功能，同时能够根据输入分辨率的不同，显示的画面不同，来调整黑电平和RGB的增益，具有7级闪烁抑制功能，高质量解决了VGA信号转换成视频SDI信号的扫描速率转换和编码。如图3
图3 网络系统
二）演播室的音频系统设计主要考虑了直播时系统的可靠性。我们采用了双备份。整个系统选用了英国的VENICE 320调音台和备用的SONY的MXP-210调音台。当主调音台发生故障时，则由备用调音台应急切换。主备信号由二选一切换选择。由于视频信号比音频信号的传输链路长，且链路上有较多的视频设备，因此视频信号相对音频信号就会产生累积的时间延迟，经过泰克VM-700T测试，发现视频信号对音频信号会产生40MS延时，因此我们在音频的PGM总线上加了一个音频延时器，这样就保证了视频和音频的同步。
（三）通话系统选用的是CLEAR-COM的系统，是由一套通话主站（供导播使用）和3套通话分站（供灯光系统、音频系统、视频系统调整时使用）组成。通话主站与本台播出部总控现有的TELEX 矩阵通话系统连接，实现导播室和播出部总控、分控通话系统对讲，与3路演播室摄像机对讲，与4路播音员单向通话，与2路电话接入耦合器连接,为演播室与新闻卫星直播报道车或电话连线报道提供可靠的电话连线通话，与2路远程公安局控制系统通话，2路与本台其他两个演播室相连接，实现与这两个演播室互动直播，通话分站均须能向演播室单向键控呼叫，能与4路播音员单向通话，与3路摄像员对讲通话。该通话系统具有方便、快捷选择（矩阵切换式），通话质量高，抗干扰能力强，实现了多方自由实时通讯，提高了直播的应变调度功能，确保安全播出。
四.演播室具体应用
下面我们具体介绍在该演播室中是如何实现《伴您平安行》节目中要求的模拟两个演播室场景的。
首先，在市公安局交通指挥大厅架设一台摄像机，通过光端机将指挥大厅的全景信号传到演播室，通过演播室的LEITCH16X16SO调度矩阵将信号调入色键器，做为模拟指挥大厅演播室的背景，进行抠像。其次制作一个虚拟演播室场景调入另一台色键器，做为模拟电视台演播室的背景，进行抠像。两台色键器的输出信号进入SONY MFS-2000切换台，通过切换台的1.5级M/E控制面板模拟出两个演播室的连线。在演播室内主持人可以通过点评系统对实时交通路况和110指挥中心提供的信息进行点评。
五.演播室指标
本演播室在完成系统集成后经广电总局测试，该系统的视频通道数字接口特性符合GB/T17953-2000《4:2:2数字分量图像信号的接口》和GB/T14857-1993《演播室数字电视编码参数规范》的要求；模拟通道视音频指标符合GY/T152-2000《电视中心制作系统运行维护规程》的要求；同步特性符合GB 3174-1995《PAL-D制电视广播技术规范》的要求，达到了当初的设计要求。测试结果如下表：
测试项目
单位
测试数据
随机信噪比（统一加权）
Y db
-81.3
随机信噪比（统一加权）
Pb Db-80.0
随机信噪比（统一加权）
Pr Db
-78.4
眼图
幅度
Mv
806
上升时间
下降时间
过冲
下冲
抖动
Ps
Ps
% %
ps
704
617
0.0 0.0
367
第三篇：经贸演播室策划
2010年10月“经贸演播室”活动策划
活动主题： 站在新起点 赢在起跑线
活动目的: 只有学会积极的适应,才能在以后的生活中健康成长。大学新生在从中学到大学的转变中，经历了个人与社会环境关系的全方位改变。2010年的9月2010届新生来到了树人大学，可能会有一些同学不适应大学生活。为了让同学们学会解决自己困惑和适应大学生活，我们邀请老师与我们同学一起。
活动时间：2010年10月26日 18:00 活动对象：树大2010届新生 活动地点：学术报告厅
所请嘉宾：大学生心理健康教育中心老师：高秀苹
2010届新生 沈琦
主 持 人：徐玉英
主办部门：外经贸学院分团委学生会
承办部门：外经贸学院分团委学生会心理部 学习部 活动前期准备: 10月18日—22日：心理情景剧开始排练
完成新生适应问题调查问卷
10月19日：邀请函制作
横幅制作主席团在校园内拉好横幅；宣传部贴出海报；办公室用品准备；文艺部礼仪人员准备；新闻中心拍照；刷卡器。
10月20日—22日： 拍摄新生适应的采访片
制作经贸演播室PPT等 借好两条沙发、茶几
10月22日：定好主持人，全程跟进，与嘉宾对稿，最后定下主持稿 10月23—24日：嘉宾纪念品购买
心理测试卷的刊印
调查问卷的数据及资料统计
心理剧道具的准备
10月25日号：所有准备工作的核实 心理剧道具的准备
10月26日上午 8：00 ：在图书馆门口发放测试卷，提高大家的兴趣去参与经贸演播室，并在问卷上注明活动的时间地点，通过高校通再次通知。
10月26日下午15:00 ：会场布置工作--后台背景布置（喷绘）、两条沙发、茶几、水、鲜花、舞台音响、电脑、接线板、话筒。
活动流程：
1.主持人走上台，主持人介绍台下就座的各位领导和老师，接着直接提出我们这次的主题，播放DV视频。（10分钟）
2.接着主持人会对这个视频做一个简单的总结，通过视频引出新生中存在的问题，然后通过串词引出今天到场的嘉宾老师，请嘉宾上台，坐下。根据视频的问题，由老师解答新生中普遍存在的问题。（15分钟左右）
3.谈话结束后，主持人通过串词，引出我们今天的学生嘉宾沈琦，入座后，主持人通过串词，为大家简要分析调查问卷的基本情况，并提出一些关键词。（5分钟）
4.主持人通过串词，首先请学生嘉宾来回答主持人的问题，接着是嘉宾。【期间穿插解析心理测试答案】（20分钟）
5.由老师点评心理剧，由此引出总结，新生该如何适应大学生活。（10分钟）6.我们短短的一期节目不可能解决所有同学关于这方面的所有问题，现场肯定还有同学有不同的问题想要问我们的嘉宾，因此，这个环节就就是现场同学的提问时间，我们的嘉宾老师会进行现场的互动，（10分钟左右）7.最后，访谈结束。主持人会对这个主题进行一点总结。（5分钟）活动后期总结：
总结活动的不足之处，做好总结汇报，为下次活动奠定基础。活动经费：报告厅申请 200元
横幅一条 60元
鲜花两束 100元 问卷打印： 90元 嘉宾纪念品：270 共 计 720元
人员安排：主要负责人：张巧巧 孙利燕 沈青青
第四篇：虚拟演播室技术总结
拟演播室的前身今世
虚拟演播室是由传统的色键技术发展而来。它可以把现场视频与计算机影像实时地无缝地合成在一起，是对传统的电视演播室技术的一次重大变革。本文讨论了虚拟演播室系统的原理，技术途径以及当前所面临的问题。
在现代社会中，随着电视成为最广泛的大众传播媒介和娱乐工具，电视观众对于电视的欣赏口味正在不断提高，而且，对于电视制作及电视技术也提出了更高的要求。为满足这种电视制作的要求，电视技术迅速的向数字化、多媒体方向发展，虚拟演播室技术已成为近年来的新热点。实际上，虚拟技术早已在军事、科研、气象、建筑等领域广泛应用，而进入电视、电影制作领域还只是近几年的事情。如电影《侏罗纪公园》、《阿甘正传》，在其后期制作中，将实拍的人物与电脑绘制的虚拟景物有机地结合起来，给观众以全新的视觉享受。但这种需要大量时间进行后期合成的方式无法满足现代电视生产周期短、时效性强的需求，因此虚拟演播室技术应运而生。
虚拟演播室技术一经问世，便被电视制作领域认可和接受。在韩国总统选举和美国总统选举的电视转播中，电视观众已看到采用了RT-SET虚拟演播室所带来的耳目一新的转播效果。现在，全球已有数十家电视台及制作公司采用了虚拟演播室。这一技术使电视导演可以摆脱时间、空间及道具制作方面的限制，在广泛的想象空间中进行自由创作。虚拟演播室是建立在高速图形计算机和视频色键基础上发展起来的演播室技术。在虚拟演播室系统中，现场视频可以实时地与计算机产生的三维图形完美无缺地集成在一起，构成一个现实中不存在的，但是在电视画面上却又起到演播室作用的那种假想的新的环境和气氛，并可极为灵活地根据用户需求进行定制。一台工作站可与多台摄像机连接，摄像机可在虚拟演播室中随意移动，它突破了传统布景、道具、灯光、场地等演播室制作工艺的限制，虚拟模型可使用户在布景、拆景及贮存道具方面节省大量开支。同时，用户还可以通过建立三维模型得到真实道具所不能达到的特殊效果。技术制作人员可以利用鼠标器来激活或改变场景中的任何事物。虚拟演播室无需很大，可是却为制作人员提供了无限的自由创造空间。无疑，虚拟演播室可以极大地提高电视台对节目的创作和制作能力，对开拓电视节目空间，降低节目制作费用有着十分重要的意义。因此，受到了影视界，特别是电视节目制作人员的青睐。
二、虚拟演播室技术
虚拟演播室除了传统演播室所具有的装置外，还必须有能获取摄像机运动参数的摄像机运动跟踪系统以及能实时生成与前景图像保持正确透视关系的背景图像。最后，来自摄像机的前景和生成的背景在色键合成器中合成并输出。摄像机运动参数的获取
摄像机的运动参数包括镜头运动参数（变焦zoom；聚焦focus；光圈zris），机头运动参数（摇移pan；俯仰tilt），及空间位置参数（地面位置X、Y和高度Z）等。这些参数的获取对虚拟演播室系统来说是至关重要的，它可直接影响到虚拟背景的生成。目前有两种方式可获得摄像机的这些运动参数，即机械跟踪方式和图像分析识别方式。
1）机械跟踪方式
这种摄像机跟踪系统采集摄像机的位置及透视数据，它通常被安装在三角架或基座之上。为测量摄像机的镜头运动参数，需要在摄像机镜头上安装附加装置。这个装置中包含有传感器和有关电子装置，称为镜头运动参数编码器。这是一种精确的旋转编码器。镜头编码器通过托架与镜头上变焦环和聚焦环的齿轮紧密咬合。当变焦环或聚焦环发生位置变化时，编码器能够检测出上、下、左、右摆动的细微角度并将其编码输出。信息数据通常通过一些串行接口类型如RS-232或RS-422传送给计算机。
摄像机的地面位置X、Y及高度Z也可用类似的编码器方式测量，即用相应的传感器检测摄像机的升降和云台脚的转动，并对其参数值进行编码。X、Y及Z
跟踪器允许传感摄像机上、下、左、右全方位的信息，可以装在滑轨或升降架上。不过，用这种方式测得的X、Y参数精度较低；另有一种测量X、Y参数的方法是读条码法。这种方法要求在云台上安装一个专用广角摄像机，同时在演播室一面墙的底边安装有条形码板，通过广角摄像机扫描条形码可测量出摄像云台在演播室中的绝对位置。这种方式精度较高，但缺点是必须保证条形码处于广角摄像机的视野范围之内，否则就无法确定位置。有些系统可同时使用两种方式确定X、Y位置，即当广角摄像机能拍摄到条形码时，采用读条形码法，而当广角摄像机无法拍摄到条形码时（例如中间有遮挡物），则自动转到对云台脚轮转动的编码方式。利用机械跟踪方式有许多优点，主要有：
(1)测量摄像机参数可以达到非常精确，旋转角度可以达到0.001°，移动距离可以达到0.01毫米的精确度，工作稳定，数据处理时间短。
2单颜色蓝背景，无需用户绘制背景墙，很容易照亮蓝色背景而不用担心照亮网格。摄像机运动不受限制，因此允许摄像机有更好的拍摄角度；演员更容易接受虚拟场景。演员在蓝色舞台范围内可以任意速度自由活动，不受限制；自由使用真实的蓝色支持道具，不用担心遮挡网格。
(3)跟踪数据没有延时。可以60Hz速率进行摇移、俯仰及变焦，无需额外的工作站处理跟踪信息。
(4)在合成拍摄过程中可以很容易处理阴影，无需进行额外的修补不足之处。
同时机械跟踪系统也有许多缺点，由于这种方式必须在摄像机镜头及云台上安装专用编码器，使得演播室中可使用的摄像机的种类及数量受到限制，一般只限于ENG/EFP型，并且每台摄像机必须有一个跟踪器；其次，不能使用手持式摄像机，因为摄像机的机械跟踪系统部分过于庞大、笨重，增加了摄影师灵活使用的难度；再次，机械跟踪需要对摄像机的镜头进行精确的测量，校正困难；最后就是定位，在拍摄之前，需要一个非常耗时的过程来获取摄像机的初始位置和方向。
2）图像分析识别方式
机械跟踪方式是直接对摄像机的各种运动参数进行测量，而图像分析识别方式与之截然不同，是利用图像分析识别技术在拍摄期间同步控制并检测摄象机的各项运动参数，包括位置参数（X、Y、Z），水平转动参数，垂直转动参数和变焦参数，所有这些参数都被转化成位置参数，这就使得摄像师能够在拍摄过程中随意移动摄象机，而且也不需要特殊的摄像机。目前已在使用的一种在蓝箱正面有用浅蓝色组成的网格图案，而且正面是倾斜放置的。这种精确的网格图案以两种不同的蓝色形状绘制于篮背景上，蓝背景整体采用与传统演播室相同的蓝色，因此仍可利用色键合成技术。摄像机拍摄这种图案后，与计算机跟踪软件及硬件预先确定的模型进行对比，以确定物体与虚拟场景的透视关系及距离。所以，当启动摄像机后，系统会对蓝背景网格进行定位追踪，利用图像分析的方法检测出其亮度的变化，通过计算机计算出每一幅图像中由于摄象机运动而引起的水平位移、垂直位移及镜头变焦参数的变化。这些参数被送入图形工作站中，控制着用计算机制作出的虚拟场景中的摄像机的运动，这样，在虚拟的摄像机中看到的场景中的物体的位置及透视关系与实际拍摄的摄像机完全一致。这种图像识别技术解决了用传感器的摄像机系统所造成的限制及校准要求，便于摄影师能运用各种摄像机以不同的角度进行拍摄。数字视频中包含有大量的数据流，需进行数亿次的图形计算，从而导致了图形工作站产生的图像滞后于现场摄象机拍摄画面7～15个图像帧的延迟。为了解决这个问题，虚拟演播室使用视频和音频延迟硬件以达到摄象机图像和图形工作站制作的背景图像间的同步。传输中的延迟量取决于摄像机的跟踪方法和图形工作站的处理能力。
采用图像分析法有很多优点，最主要的是：
(1)不需要对摄像机进行改造，无需镜头校准。
(2)可直接使用演播室原有的摄像机，甚至是便携式摄像机。
(3)同一个跟踪器可同时用于一个以上的摄象机。
(4)摄像机可以不用轨道进行运动。
但这种方式也存在很多不足之处。
(1)由于这种方式要对图像进行分析、计算，所以数据处理时间长，加大了视频延时量。
(2)用这种方式获得的摄像机运动参数的精度比机械传感器的精度低。
(3)当参考点不在当前视野时，跟踪系统有可能失去方向，必须准确知道参考点的坐标，使摄象机移动时维持住正确的相对位置。在蓝室内标记参考点也不是一件容易的事情，这种精确的蓝色图案必须被绘制在蓝背景之上，它必须有别于蓝底，这种蓝色网格图案在制作色键过程的阴影很难处理，同时合成后又应该是不可见的。摄像机拍摄不能垂直于蓝色网格图案，必须偏离30度角以上，否则不能准确定位。另外，这种蓝色网格图案很难保持良好的键的质量。
(4)当摄像机散焦或者摄取画面中图像信息量过少时，系统无法正常工作。为了保持精确的跟踪，摄像机的焦点必须始终保证在网格上，真实的演员有时会显得模糊。
图像分析识别方式和机械跟踪方式是虚拟演播室常用的两种获得摄象机运动参数的方法，各有千秋。背景的生成1）虚拟场景的制作
在虚拟节目准备中的一个重要任务就是建立三维场景。虚拟演播室的背景图像可以是来自录像机或摄像机的活动视频，也可以是静止图像等，但使用最多的是由计算机创作的二维或三维图形CG（Computer Graphics），即虚拟场景。这些场景用三维软件及材质完成。艺术导演可以用开放的平台及软件例如softimage、Wavefront、Alias或Multigen建立三维场景，并把它们直接送进系统，也可以在三维数据库中选用，同时还可使用标准动画软件工具对三维模型进行修改处理。
2）实时生成背景
实时生成背景是指在摄像机运动参数控制下，背景生成装置对制作好的背景信号进行处理，实时生成与前景有正确透视关系的背景图像。所谓实时，是指生成速度可达到50场/秒。系统的用户界面由安装工具及现场制作工具组成1）安装工具用于确定各种虚拟场景的部件、模型、材质、视频物体、动画等。另外，用户可以预设许多表单，每一个表单都包括一系列的操作指令，用以在节目拍摄过程中进行演示。这些操作可包括摄像机的切换、三维场景的改变、触发一个动画等。这些表单存储在内存中，每一个都可用鼠标按钮一触即发。事实上，这些表单组成节目制作的序列表。安装工具完成的结果是一个数据库，包括所有模型及序列信息。
2）现场工具可以合成来自安装工具的信号及来自现场摄像机的信号。用户通过用户界面控制节目流程，这个用户界面允许他们选择所期望的任一时刻的特技及操作。另外，预定的序列表可以图形化，并且用户可以选择任一预先确定的表单来完成自动运行的一系列操作。所有上述的步骤都可轻易地实时完成。蓝室设计和光照
1）蓝室设计
由于虚拟演播室系统允许摄像机运动，蓝室设计变得非常重要。虚拟演播室的摄像室一般是由一面或多面蓝墙和蓝色的地板组成的“蓝室”，对蓝色舞台没有实际的物理尺寸限制，真实蓝背景的大小可以决定有多少演员在虚拟场景中活动。如果制作是相当静态的并只有极少的演员在活动，那真实舞台就可以极小；如果制作需要在一个大的虚拟范围中有许多演员活动，那真实的背景就应该非常大。演员背后的更大的蓝色墙壁允许多种类型的摄象机进行尽可能的摇移。建立蓝色的边墙是另外一个得到更大视野范围的办法，可以因此得到最大的视角。有一件事需注意，正面临近的墙的角度应大于90度，这将更容易打灯光，并且墙壁之间也不会互相反射。而且，当摄像机取远景时，不仅需要播音员身后是蓝色，地板也要求是蓝色的。地板应该足够大得包括阴影，否则落在真实背景之外的阴影将被剪除。有时这会为制作带来一些麻烦。如果在真实布景中有折角，打光会非常困难，同时需要在键控器上进行额外的调整来均匀明暗差异，这将使保留阴影变得更困难。圆滑的角落可以帮助减少灯光的明暗差异。
2）灯光
对虚拟演播室来说灯光是最困难可又是最重要的问题之一。在一些制作中，需要一些经验丰富的灯光导演来处理虚拟演播室的灯光问题是必不可少的。
在通常情况下，蓝色舞台需要被照得非常均匀。在虚拟演播室中通常用冷光。大多数经常使用的冷光类型是KINO FLO及VIDESSENCE。如果没有冷光，有时可以用蜡纸盖住标准演播室的灯光来代替。建议亮度是120瓦左右。应有灯光测量来保证灯光的均匀。灯光越均匀，用户就越少需要在键控器上完成“修饰”。最少的修饰可更为容易保留阴影。
灯光应经常保持足够高的角度来使阴影落在地面上而不是背景墙上。在大多数情况下，阴影应该避免落在真实墙壁上，除非虚拟墙与真实墙的轮廓相似。这样可以允许用户制作虚拟演播室比真实演播室深得多的特技。地面上的阴影使观众看到真实的效果，真实物体与虚拟地面天衣无缝的联接了起来。如果真实背景太小，真实阴影被突然剪掉会产生负面效果，小模型技术（例如在边缘多边形上利用透明度）可以帮助使阴影的边缘平滑，有时这种方法可以解决上述问题。
我们也极力推荐地面的辅助光。如果没有来自下面的灯光，只能靠蓝背景对灯光的反射来照亮前景物体的下面部分。这将降低键的质量，并且蓝色反射将会影响键的效果，同时还要注意下列一些问题：
(1)由于地板与墙相对于光源有不同的方向，因而会有不同的光强，沿边界的部分将表现的最为明显，前景的被摄物光强和色调应与背景协调。所以把墙与地板间设计成一个弧度，比起直角来，能减弱光线上的差异，以获得更理想的效果。另外过多的蓝光反射在物体上。这种蓝溢出在合成时能去掉，却损失了侧光和背光。
(2)影子问题。演员及真实道具在蓝室中投下的影子也要随演员及道具一起进入虚拟空间。为了更好地提取阴影，灯光的设置应使阴影处的蓝色电平与背景蓝幕布的蓝色电平有较大的区别。影子的方向也要和虚拟空间中的光源方向一致。
(3)为表现虚拟背景中反光地板上的影子效果，可在蓝室地板上铺设蓝色透明塑料。虚拟演播室中的影子效果一般只限于地板，但如果要求演员或真实道具的影子投射到虚拟空间的墙壁上，就要在蓝室中相应于墙壁的位置上放一个大的蓝色物体以产生这种阴影效果；如果要求影子投射到虚拟空间的不规则物体上，实际很难在蓝室中用灯光模拟出逼真的影子效果。另外，在蓝室中可以放置蓝色的物体，再用虚拟物体覆盖它们，并要做到，允许虚拟物体支撑或碰撞实际的物体。
虚拟演播室系统虽然不局限于蓝色，但蓝色有几个优点：一是蓝色能更好地保护人体的皮肤颜色；其次，物体周围的蓝色弱色调没有绿边弱色调显眼；三是演员们在蓝色环境中工作要比绿或红色环境中愉快。
三、几种虚拟演播室系统简介采用机械跟踪方式的虚拟演播室系统
主要有RT-SET公司的LarusTM和OtusTM两种型号
1）RT-SETTM公司的Larus虚拟演播室系统适用于节目现场直播。它是在现场直播时能够将现场视频和三维虚拟场景进行实时合成的强有力的系统。三维图形能在图形制作中不断地更新，并根据演播室摄像机运动的位置显示出正确的透视图，LarusTM虚拟演播室系统包括了一系列完整的制作工具，能确保连续不断播出的质量。操作者能轻松地在制作过程中创建或修改场景、特技和动画。它可使用任何当今通用的软件包来建立数据库；该系统的另一个特点是具有用灯光提示演员走位的功能。
2）RT-SET公司的OtusTM虚拟演播室系统是一种先进的现场视频到母带制作的虚拟技术。OtusTM通过RT-SET的先进技术，将标准播出和视频制作演播室转变成为一种经济的应用方式――即现场视频到母带的应用方式。OtusTM具备有数据库透视变化、不受限制的摄像机移动、可连接无数台摄像机等先进的功能。
RT-SET的虚拟演播室系统有以下特点：
1）摄像机的运动不受任何约束和限制，可以X、Y运动、俯仰运动。沿X轴旋转，提升，聚焦和变焦，而在聚焦和变焦时图像处在正确的透视位置；对演播室的尺寸和形状毫无限制。利用“演播室绘图工具”可高效地虚拟物体放置在实际演播室界线内，可以与市场上任何轨迹传感跟踪器相连接，可实时操作活动视频信号在虚拟物体上的投影。
2）RT-SET所有的系统配置都基于相同的源码，一个系统可方便地升级至更高级的系统或进行单纯的软件升级，并可根据演播室已有设备、所需设备及系统的使用要求等情况重组配置。任一摄像机都可被安装在一个具备摇移／俯仰等控制台上或一个运动控制平台上。这些配置可被分为三个类型：
(1)顶级配置包括RT-SET软件及电路的最高、最新版本、全面的运动控制系统、不限数量的演播室摄像机、一台带两个CPU（或更多）的SGI Onyx2、以及两个（或更多）Sirius视频板的工作站。这个配置的特点包括在摄像机或三维场景之间渐隐或切换、动画、相互作用的视频、特技及其它。系统可实时操作。
(2)高级配置与顶级有着相似特点，但是可以节省设备的数量。它可以使用一个带Sirius板的单CPU Onyx，运动控制不再必须包括在内。另外，摄像机的运动及数量可以明显少于那些在顶级配置中的要求。此系统也可实时进行操作。
(3)经济型配置的最大不同之处在于它不以实时进行操作；它被设计成后期应用的系统。此配置使用价格低廉的电路及低档计算机平台，并只允许最多三个摄像机。同时也可以在这三种配置之间进行组合。SGI在拍摄过程中不断跟踪、接受摄像机位置信息，同时工作站中的图形处理器实时处理三维场景，为摄像机提供一个新视角的三维画面，处理的结果通过SGI视频板以视频格式输出。虚拟演播室系统的视频及键输出到传统的演播室切换台及类似的设备中，同时提供一个视频同步信号。在高级配置以上，允许现场视频通过SGI Sirius送进虚拟演播室。这个视频可做为背景或三维场景的一部分在虚拟演播室内重放，同时还可制作花样繁多的特技效果。输入的视频可以是任何一种视频格式。系统可以很容易地与演播室已有的设备进行合成。采用图像分析识别方式的虚拟演播室系统主要有
1)ORAD公司（以色列）的Cyberset系统
该虚拟演播室系统依靠DVP处理器及一台Ony×2个人工作站为基础，再配以蓝色背景网格及专用软件，从而将被摄者与电脑制作的三维图像融为一体。该虚拟演播室系统能够与任何类型和任何数量摄像机配合使用，甚至能与任何数量的演播室，包括与异地演播室配合使用。摄像机的镜头可采用任何型号普通镜头，并且不必进行特别的调校。该虚拟演播室能与多种软件配合使用。并且能够在播出中进行布景、物体、灯光及特殊效果的修改。该虚拟演播室系统在带有一堵“网格编码墙”的演播室中工作，这种编码模式由两种不同亮度的蓝色交叉排成网格组成。当启动摄像机后，系统会对蓝背景网格进行定位追踪，进行精密计算，自动实时分析并调整虚拟背景，使它的视角与摄像机的视角完美配合。
2)RT-SET的Ibis虚拟演潘室系统
RT-SET的Ibis是一种低价位的、易于维护的虚拟演潘室系统。它采用先进的2D即插即用式系统，只需最简单的安装。系统平台是以SGI O2制图工作站为基础，以50Hz／60Hz速率进行操作，Ibis系统的所有硬件和软件将来都可升级至RT-SET的Larus系统，而不会有损失和浪费。此系统不需要特殊培训，甚至在制作中也无需专业的操作人员。它不需要复杂的3D模型工具，并且可以从任何标准的图形软件节目（例如Photoshop,Photopaint等）中接受高分辨率的图形。即便非常大的图像也可在系统中被方便地合成及使用，并同时保持广播级质量。
在使用Ibis进行制作的过程中，摄像机的运动不受限制，即在使用色键的同时，摄像机也可进行摇移、俯仰、快速变焦及聚焦运动。RT-SET的Ibis虚拟演潘室系统与传统色键比较有许多不同之处。由于它的独特性、极高分辨率的背景能力及逼真的边缘效果，Ibis具有灵活、逼真特点的2D虚拟设置系统。对于象新闻和体育比赛这类节目来说，它尤为适用。
通过结合先进的技术并降低成本，RT-SET的Ibis可把标准的蓝背景演播室转换成动态虚拟演播室。IBIS这种经济的、简单易用的基本的虚拟演播室为摄像师、制片人及导演提供了一种增强功能的最佳选择。
Ibis的主要特性
(1)无限制的摄像机运动，包括摇移、俯仰、快速聚焦及变焦；自动景深支持，提供真实复合图像；背景图像可比在屏幕上显示的图像大得多，可为4,096×4,096像素，可用虚拟背景扩大并覆盖实景中的非蓝背景，并且不会丢失逼真的背景图像，这可支持很大范围的摇移、俯仰及快速聚焦运动；可以方便地与RT-SET的Larus（3D直播虚拟演播室系统）进行连接。此优点极适合转播车和小型演播室。
(2)带划像和DVE特点的现场视频源的窗口可以任何尺寸被放置在设定中的任一位置。它可被划像或淡人淡出，并可被放在素材之前或之后；系统接受高分辨率的图像，前景和背景图象可以与一个Alpha键控器连接以便使物体放在素材之前或之后。
(3)直观的并可自己进行扩展的界面，可在一个窗口内连接所有功能；插入式界面可连接内部设备和制图SFX；在虚拟设定中可选DVE界面用于多视频窗口。
四、几点考虑
虚拟演播室技术正处于发展阶段，仍存在很多问题。例如，虚拟背景的逼真性还不能令人满意。其原因除了软件功能存在缺陷外，硬件的速度问题也是一个制约的因素。另外，对于摄像机运动参数的获取，不论采用何种方式，都存在局限性，有待于改进。除了技术上的问题之外，虚拟演播室对节目制作人员也提出了新的要求。它的创作也更加复杂，不再是一两个人就能充分使用好的系统，它需要导演、创意者、美术设计、二维建模者、三维建模者，演员及虚拟系统的操作者等人员的通力配合。能否真正发挥虚拟演播室的功能，创作出高质量的特技效果，还在于制作者的想象力和他们之间的配合。
尽管如此，虚拟演播室的优势是显而易见的，它可制作出实际不存在的或难以制作的场景，并可以在瞬间改变场景，因此可创作出更丰富、更吸引人的节目。另外，由于场景的制作、修改、保存等都在计算机上进行，因此可降低节目制作费用，节省空间，提高演播室的利用率等等。虚拟演播室虽然具有诸多的优越性，但它的普及和推广仍有一定的难度。
虚拟机价格昂贵，设备一次性投资很大。比较先进的机型要近百万美元，即使是入门机每套也要十几万美元，各地电视机构只能根据自己的经济实力量力而行。但从长远来看，这种技术不但能节约大量制作布景的投资，而且还能省掉布景和道具的存储空间和外景场地。
虚拟演播室技术本身是一项不断发展、不断改进的新技术，具有旺盛的生命力，在日后的节目制作中，它将进一步体现其优越性，发挥更大的作用。
第五篇：《程序设计实践》教学大纲
课程编号：02202001 课程名称：程序设计实践 课程性质：专业基础限选
总 学 时：30（实践学时30）
学分：2 适用专业：计算机科学与技术
《程序设计实践》教学大纲
一、教学目标
《程序设计实践》课程的教学目标旨在训练学生C语言编程的基本能力。通过本课程的训练，使学生具备后续程序设计类课程，如数据结构、算法分析与设计等，所要求的编程能力，为这些教学活动的顺利开展打下良好基础。
二、教学说明
《程序设计实践》分模块对学生的C语言编程技能进行训练，涵盖了基本设计方法、输入输出、指针、字符串、参数传递、递归调用、文件操作等项目。这些技能即是后续与程序设计类课程经常要用到的，也是日后从事C语言程序开发所必备的，乃至对掌握其他编程语言，如C++、Java和C#等也是非常有益的。
训练模块的设计，以及各模块中训练题目的选择是基于以往教学经验，挑选学生普遍薄弱以及未来经常使用的编程技能编辑而成。教师可根据具体情况，特别是学生对C语言编程的掌握情况，灵活调整训练模块和模块中的训练题目。
目前各模块基本相对独立，前后顺序可以调整，但仍建义将实验一和实验二放在最开始；实验三不晚于实验六；实验四不晚于实验五。建议每次课能抽出部分时间对与本模块相关的理论知识做简单归纳总结。
本课程是对编程能力的训练，因此反对学生参考成熟的程序，甚至鼓励学生尽量少用库函数，而是自己独立编程实现。这一点与其他程序设计类课程有所不同，望在教学实施过程中予以注意。本课程虽是对编程能力的训练，但在注重结果正确的前提下，也应注意对学生良好编程风格的培养。
鼓励学生选择与训练模块相关的，来自于自己程序开发实践活动的题目参与训练，但要事先征得教师的认可。
如果条件允许，应该全程开展对训练结果的机器自动检查。
三、教学内容及要求
实验一 基本设计方法训练
（一）实验内容
本次实验对基于程序流程图写代码，以及通过程序流程图分析代码的程序设计方法进行训练。实验题目分如下两大类，学生可分别从每类中选择1道来完成： 1．流程图转换为代码
（1）写出下列流程图对应的代码
（2）写出下列流程图对应的代码
2．代码转换为流程图
（1）画出下列代码的流程图
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）画出下列代码的流程图 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）实验要求 能写出程序流程图对应的代码，并能画出代码对应的程序流程图。实验二 输入输出格式控制训练 （一）实验内容 本次实验对输入输出语句的使用，主要是格式控制参数的使用进行训练。实验题目分如下两大类，学生可分别从每类中选择2道来完成： 1．输入语句 （1）读入一组以空格分隔的数，把它们存入数组，用逗号分隔的方式输出，并统计数的个数。 例：【输入】20 37.5 43 5 87.0【回车】 【输出】20,37.5, 43,5,87.0 5（2）按照“学号【空格】姓名【空格】性别【空格】年龄【回车】”的格式输入若干学生信息，将他们存储在结构体数组中（即每一个学生的信息存储在一个结构体中），输入以“##”结束。统计学生信息数量，并按行输出每条学生信息（逗号分隔）。例：【输入】20142101 zhang Male 19【回车】 20142102 wang Female 18【回车】 ##【回车】 【输出】2 20142101,zhang,Male,19【回车】 20142102,wang,Female,18【回车】 （3）读入一组以制表符（Tab）分隔的数，把它们存入数组，并用逗号分隔输出。例：【输入】5【Tab】35【Tab】15【Tab】100【回车】 【输出】5,35,15,100【回车】 2．输出语句 （1）打印如下图形，层数由用户输入，最后一行左侧顶格。 * *** ***** *******（2）打印如下图形，层数由用户输入，中间一行左侧顶格。 * *** ***** *** *（3）打印倒的杨辉三角形，层数由用户输入，第一行左侧顶格。例： 3．综合类 （1）输入一组以逗号分隔的整数，以回车结尾，以每行5个，空格分隔，左对齐的方式输 出它们。 例：【输入】100,21,3950,7,8,3289,943,495,34134,343,209,47,2,7293,29,2732,843,392,24【回车】 【输出】100 3950 7 3289 943 495 34134 343 209 7293 2732 843 392 （2）输入一组以逗号分隔的整数，以回车结尾，以每行5个，空格分隔，右对齐的方式输出它们。 例：【输入】100,21,3950,7,8,3289,943,495,34134,343,209,47,2,7293,29,2732,843,392,24【回车】 【输出】 100 3950 3289 943 495 34134 343 209 7293 2732 843 392 （3）输入一组以空格分隔的英文单词，以回车结尾，以每行5个，空格分隔，左对齐的方式输出它们。例：【输入】 Machine learning is the term that refers to learning patterns in the data In other words【回车】 【输出】Machine learning is that words（4）输入一组以空格分隔的英文单词，以回车结尾，以每行5个，空格分隔，右对齐的方式输出它们。例：【输入】 Machine learning is the term that refers to learning patterns in the data In other words【回车】 【输出】Machine learning is that words（5）输入一组以逗号分隔的小数，以回车结尾，以每行5个，空格分隔，小数点对齐的方式输出它们。 例：【输入】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【回车】 【输出】 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）输入一组以空格分隔的英文单词，以回车结尾，以每行5个，空格分隔，中间对齐的方式输出它们。例：【输入】 Machine learning is the term that refers to learning patterns in the data In other words【回车】 【输出】Machine learning is that words （二）实验要求 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 能利用输入输出语句完成相应任务。实验三 指针及字符串训练 （一）实验内容 本次实验对指针的使用和字符串的操作进行训练。实验题目如下，学生可从中选择2道来完成： 1．用指针操作实现一个二维数组的转置运算。 输入：输入包含m + 1行。第一行是整数m和n，两项之间用一个空格隔开（1 <= m, n <= 10）。 其中，m，n分别为数组的行数和列数。第二行到第m + 1行每行均有n个整数，相邻两项之间用一个空格隔开。 输出：包含n行，是转置后的二维数组。每行均有m个整数，相邻两项之间用一个空格隔开。 例：【输入】3 2【回车】2【回车】5【回车】8【回车】 【输出】1 4 7【回车】5 8 2．输入一段英文，从中找出最长的英文单词。英文单词由空格分隔。（用字符指针实现，且不能调用库函数。）注：英文单词只包含大写字母和小写字母；若最长的英文单词有多个，则输出第一个。 3．输入一串符号，将其中连续的阿拉伯数字视为整数，计算并输出它们的和。（用字符指针实现，且不能调用库函数。） 例：【输入】whde12fkvf834ddei5sdlm3790wo【回车】 【输出】4641（因为12+824+5+3790=4641） （二）实验要求 能利用指针完成相应任务，并能对字符串进行操作。实验四 参数传递训练 （一）实验内容 本次实验对函数调用过程中的参数传递进行训练。实验题目如下，学生可从中选择2道来完成： 1．二维矩阵A和B作为输入参数，传入函数ADD，函数ADD完成A+B的运算，结果放在二维矩阵C中。SELECTMIN函数负责找出C中值最小的元素。编程实现上述函数，最终要求输出C和C中最小元素的值。不能用全局变量。 2．字符串str1和str2 作为输入参数，分别传入cut函数。cut函数负责从传入的字符串中截取指定范围（例如：从第2个字符开始，到第5个字符结束的部分）的内容（截取范围也作为cut函数的输入参数传入。）。截取结果分别放在字符串str3和str4中。再将str3和str4作为输入参数传入connect函数。connect函数负责将传入的两个字符串顺序拼接在一起。编程实现上述函数，要求最终输出拼接结果。不能用全局变量。 3．每个学生信息存储在一个结构体中，结构体包括学号、数学成绩、英语成绩、计算机成绩、平均成绩五部分。Ave函数负责计算一个学生的平均成绩。Find函数负责找到平均成绩最高的学生，Print函数负责按表格的形式输出一个学生的全部信息，内容全部左对齐，表头为“No.Math.Eng.Comp.Ave.”。编程实现上述函数，要求输出一个班中（不少于8人）平均成绩最高的学生的信息。 （二）实验要求 掌握根据需求选择正确的参数传递方式完成相应任务的技能。实验五 递归调用训练 （一）实验内容 本次实验对函数的递归调用进行训练。 实验题目分如下两类，学生可分别从每类中选择1道来完成： 1．基本题 （1）用递归函数完成斐波那契级数的计算，并输出斐波那契级数序列的前n项。n由用户输入。 （2）用递归函数完成下列函数的计算，并输出序列的前n项。n由用户输入。 n1m0f(m,n)f(m1,1)m0,n0f(m1,f(m,n1))其他 2．提高题 （1）用递归函数实现将给定正整数转换为二进制数的功能，并输出转换结果。正整数由用户输入。例：【输入】256 【输出】100000000（2）用递归函数实现将给定的纯小数换为二进制数的功能，并输出转换结果。纯小数由用户输入。例：【输入】0.625 【输出】0.101 （二）实验要求 能设计实现递归函数完成相应任务。实验六 文件操作训练 （一）实验内容 本次实验对文件的打开、关闭和读写等操作进行训练。实验题目分如下三类，学生可分别从每类中选择1道来完成： 1． 文件读操作 （1）直接通过对文件的读操作（即不允许将文件内容全部读入到缓冲区中），统计已知的文本文件（txt格式）中总共有多少个英文字符（区分大小写，且不算标点符号）。例如：Machine learning is the term.中的英文字符为24个。 （2）直接通过对文件的读操作（即不允许将文件内容全部读入到缓冲区中），统计已知的文本文件（txt格式）中的英文单词个数（以空格或标点符号分隔的字符串视为一个英文单词）。 例如：Machine learning isn’t a word.中的英文单词为6个。2． 文件写操作 （1）通过对文件的直接读写操作（即不允许将文件内容全部读入到缓冲区中，也不允许将缓冲区中的内容写到文件中），将已知的文本文件（txt格式）中的指定字符c1修改为特定字符c2。c1和c2由用户指定，并作为程序的输入。 （2）通过对文件的直接读写操作（即不允许将文件内容全部读入到缓冲区中），将已知的文本文件（txt格式）中的指定单词w1修改为特定单词w2。w1和w2由用户指定，并作为程序的输入。3． 文件创建操作 （1）通过对文件的直接读写操作（即不允许将文件内容全部读入到缓冲区中），复制已知文 7 本文件file1中的内容到一个新的文本文件file2中。注意在file2中保持源文件中的格式。（2）通过对文件的直接读写操作（即不允许将文件内容全部读入到缓冲区中），将已知文本文件file1中指定位置的指定长度的字符串复制到一个新的文本文件file2中。指定位置由行号和起始字符位置给出。 例如：文件file1中第1行的内容为：Machine learning is the term.则复制第1行第5个字符开始的6个字符到file2中后，file2的内容为：ine le （二）实验要求 能通过对文件的操作完成相应任务。实验七 控制结构训练训练 （一）实验内容 本次实验对控制结构以及控制结构的嵌套进行训练。实验题目如下，学生可从中选择2道来完成： 1．随机输入n个正整数，编程分别求出其中在奇数位序上的（即第1、3、5、7、….个）奇数的和，以及偶数位序上的（（即第2、4、6、8、….个））偶数的和。 2． 编写程序，不断读取用户的键盘输入（回车分割）。如果是英文字母则一律转换为小写字母，依次存入一个足够长的字符数组中；如果是阿拉伯数字（不超过4位）则依次放到一个足够长的整数数组中；如果是其他符号，则将其ASCII存入另一个数组中。最后输出3个数组中的内容。 3．在一段英文文章中，找到给定字符串str的所有出现，输出其出现的位置。编程实现之。 （二）实验要求 能利用顺序、分支、循环，以及它们的各种嵌套完成相应的任务。实验八 调试测试训练 （一）实验内容 本次实验对程序的调试和测试进行训练。实验题目如下，学生可从中选择1道来完成： 1．约瑟夫问题：假设有n个人围圈而坐，现在从第k人开始数数，数到m的人出列，紧接着的后续人又从1开始数数，到m出列，如此重复下去，直到全体人员出列。输出出列序列。 #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）实验要求 能根据提示调试语法错误，能通过测试修正程序。实验九 综合训练 （一）实验内容 本次实验对学生使用前述实验中的各项技能完成所需任务的能力进行训练。实验题目如下，学生可从中选择1道来完成： 1．手机通讯录中每条记录包括：姓名、手机号、类别（如：同学、亲属、同事、好友等）三部分内容。请编写程序完成从文件导入手机通讯录，能对手机通讯录进行增、删、查、改，并能将手机通讯录导出到文件的功能。 2．编写程序，可以统计任给的一个英文文件（.txt格式）中每个英文字母（区分大小写）出现的频率，以及每个英文单词出现的次数。并将统计结果分别输出到两个文件中。结果按频率和次数的升序排列。 3．用数组存储一个集合中的元素，编程实现两个集合的交、并、差、对称差运算。不能改变参与运算的集合内容，不能使用全局变量。 （二）实验要求 能利用程序设计的各项技能完成相应任务。实验十 上机考试 （一）实验内容 本次实验对学生掌握和运用程序设计基本技能的情况进行考核。 （二）实验要求 能在规定的时间内完成指定的程序设计任务，并调试测试通过，得到正确的运行结果。 四、进程安排 实验一 基本设计方法训练 实验二 输入输出格式控制训练 实验三 指针及字符串训练 实验四 参数传递训练 实验五 递归调用训练 实验六 文件操作训练 实验七 控制结构训练 实验八 调试测试训练 实验九 综合训练 实验十 上机考试 3学时 3学时 3学时 3学时 3学时 3学时 3学时 3学时 3学时 3学时 五、教学参考书 《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，机械工业出版社，2009.《Algorithms（Fourth Edition）》（英文版·第4版），Robert Sedgewick, Kevin Wayne著，人民邮电出版社，2013.《C++数据结构与算法》（第4版），[美] 乔兹德克(Drozdek, A.)著；徐丹,吴伟敏 译，清华大学出版社，2014.《数据结构与面向对象程序设计（C++版）（》第4版），[美] 梅因（Michael Main），萨维特奇（Walter Savitch）著； 金名 等 译，清华大学出版社，2012.《数据结构》，陈越 主编，高等教育出版社，2012.《数据结构（C语言版）》，严蔚敏，吴伟民 著，清华大学出版社，2011.《程序设计实践教程》，章小莉，周知扬，张岩，赵耿，清华大学出版社，2012.六、考核方式及成绩评定参考标准 本课程安排10次实验（含1次上机考试），共30学时。除上机考试外，每个实验均按5分制打分，最后合成45分，占期末总评成绩的45%。 考核中承认学生能力差别，肯定每个学生的努力，激励独立完成任务，鼓励挑战难题，允许获取教师和同学的帮助，反对盲目抄袭和作假，引导学生按能力选题，积极动手实践，在学习中不断成长。 实验评分标准： 5分：实验预习充分，上机准时，操作熟练，能独立完成代码设计，程序调试，按时完成，代码注释充分，结果正确。 4分：实验预习良好，上机准时，操作比较熟练，能在指导下完成代码设计，顺利调试程序，按时完成，代码注释较充分，结果较正确。 3分：实验预习较好，上机准时，操作比较熟练，基本完成实验任务，代码有注释，结果基本正确。 2分：程序功能基本完整，但没有完成程序调试，无实验结果。1分：程序功能不完整，有重大问题，没有完成程序调试，无实验结果。0分：没有参加实验，也没有相应代码。 大纲撰写人：张 岩 大纲审阅人：赵 越 系部负责人：汪永好
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