介紹了光纖通信發展的歷史及現狀
一、前言
光纖通信自問世以來,通過其通信容量大、傳輸距離長、抗電磁干擾、保密性好、重量輕、資源豐富等優點,已經廣泛應用於市內局間中繼,長途通信和海底通信等公用通信網以及鐵道、電力等專用通信網,同時在公用電話、廣播和計算機專用網中得到應用.並已逐漸用於用户系統.光纜將取代過去用户系統無法實現寬頻信息傳輸的傳統線路,這樣便可提供高質量的電視圖像和高速數據等新業務,以滿足人們廣泛的生活和業務的需要.
光纜線路,是光纖通信系統組成的重要部分.光纜線路的建設質量是確保光通信系統性能良好和長期穩定的關鍵,而光纜開剝接續則是光纜線路施工中工程量大,技術要求複雜的一道重要工序,其質量好壞直接影響線路的傳輸質量和壽命,光纜開剝、接續、封合的快慢將影響整個工期的進程,對於20芯以上光纜的接續不僅要求施工人員技術熟練,而且要求施工組織嚴密,在保證質量的前提下,確保施工的時間。
二、光纖通信的發展概況及動向
2-1發展概況
光波是人們最熟悉的電磁波,其波長在微米級,頻率為100000億HZ數量級.由電磁波譜中可以看出,紫外線、可見光、紅外線均屬於光波的範疇.目前光纖通信使用的波長範圍是在近紅外區內,即波長為0.8-1.8um可分短波長波段和長波長波段,短波長波段是指波長為0.85um,長波長波段是指1.31um和1.51um,這是目前採用的三個通信窗口.
利用光導纖維作為光的傳輸介質的光纖通信其發展只有二、三十年的歷史,它的發展以1960年美國人Mainman發明的紅寶石激光器和1966年英籍華人高琨博士提出利用SIO2石英玻璃可製成低損耗光纖的設想為基礎,直到1970年美國康寧公司研製出損耗為20db/km的光纖,才使光纖進行遠距離傳輸成為可能.自此以後,光纖通信在世界範圍內展開並得到迅猛發展,在短短的一、二十年的時間中,以從0.85um短波長多模光纖發展到1.31um-1.55um的長波長單模光纖,同時開發出許多新型光電器件,激光器壽命已達十萬小時甚至百萬小時,許多國家相繼建成了長距離的光纖通信系統.
80-90年代是光纖通信大發展的年代,在世界各國都是按照兩步來走的第一步是長途幹線纜化;第二步是進入用户家.發達國家在80年代就實現了長途輸幹線光纜化.現在正在研究光纖到用户的問題.近年來,我國的光纖通信有突飛猛進的發展,80年代來,郵電部計劃在1990----1995年用近5年的時間實現全國通信幹線光纜化,具體安排打三大戰役:首戰中軸,為京廣、京滬東南沿海開放地區;攻堅兩翼,左翼為鄭州、西安至成都,右翼為東北三省成網;第三戰役為橫穿東西,有南北兩條東西走向的幹線,北線為北京、包頭、蘭州至烏魯木齊,南線為福州、杭州、南昌、長沙、貴陽、重慶、成都.三大戰役光纜目前已在全國長途直撥自動電話網中發揮良好的作用.
"九五"期間我國新的光纜幹線將全部採用同步數字體制技術,以高速率、大容量幹線為主.這一階段的特點是建設週期短,採用技術新.全部敷設完成後,將在全國形成大容量幹線網,具備數字、數據信道、可輸電話、電報、數據、傳真、圖像等.並可為計算機網及各專用網提供所需要的信道.
２-２發展動向
光通信以它獨特的優點被認為是通信史上的一次革命性的變革,光纖通信網將在長途通信網與市話通信中代替現用的電纜通信網,這已成為各國所公認.在未來的住信息社會中,交換大量信息的信息網絡將由光纖網路來構成.
光纖通信作為一門新學科來講,其發展的速度與潛力在通信歷史上很少有其他技術能與之相比.目前,單模光纖的生產以完全實用化,它的傳輸頻帶達幾十ＧＨＺ以上.在１.３１um窗口的損耗是０.５db/KZ,在１.５１um窗口的損耗是０.２--０.３db/KZ,已接近理論極限值.
三、多媒體ＣＡＩ的認識
十年前,"多媒體"這個名詞,對絕大多數人來説連聽也沒有聽説過.不知從什麼時候開始,這個名詞同"信息高速公路""ＣＤ-ＲＯＭ"等一起,連同與他們相關的專欄、評價、廣告,如同潮水一般地湧上電視和報刊,成為人們茶前飯後最感興趣的話題,計算機多媒體技術之所以受到人們的關注和青睞,是因為它有以下特點:
一、超媒體結構。傳統的體,不論是書本報刊還是音錄像,都只以線性的方式,順序地組織內容,而人的思維常常是跳躍的、聯想的,唯有計算機才能夠提供超媒體的結構形式,可以按照人的思維習慣組織信息.
二、表現力強.信息除了有文字、聲音、視頻影像以外,還可以創造出ＭＩＤＩ音樂、圖像、動畫這些新型的信息載體.行為心理學認為,學習起因於對刺激的反應,認為把學習者置於一個穩定的環境中,給它以特殊性刺激,當它做出明確反應時,也就已經產生相應的效果.利用豐富的媒體既具有特殊性的學習方法,又能使學生更接近學習的內容.另外,利用ＣＡＩ課件,易於進行重複練習,促進學生記憶.而且.ＣＡＩ課件所提供的反饋信息有很好的強化作用和引導作用.
三、交互性強.人類正在進入高速發達的信息化社會,人們已不滿足於那種傳統的,被動的接收信息的方式.他們要求參與創新,追求個性發展,也唯有計算機可以提供多種的人機交互手段,以滿足這種需求.認識理論認為,刺激作用於學習者的感官,是神精系統產生相應的活動.它是從內部心理過程來解釋人類的行為相互作用的結果.概括這種理論,學習過程就是每個人根據自己的志願、需要、興趣和愛好並利用過去的知識和經驗對當前的學習內容做出主動的、有選擇餘地的信息加工過程.
ＣＡＩ課件所提供的響應環境與各種豐富的媒體方法的刺激,更能激發學生的興趣,提高學生的學習主動性.交互性是ＣＡＩ課件優越性的最主要的原因之一.通過ＣＡＩ課件的交互,能確保學習者對接收到的信息和課程特點的注意,能促進具有認知聯繫的回答,能補救錯誤的回答,恰當的刺激回憶,有效的讓使用者使用控制,能及時對做出的回答進行反饋.
四、可以進行網上傳輸.當今的世界已構建起一個以光纖為骨幹的全球通訊網,隨着信息壓縮和傳輸技術的改進,計算機多媒體無疑將成為網上最重要也最具有表現力的信息載體.
四、軟件開發平台的介紹
4.1硬件平台介紹
CPU:Cyrix6x86200;
內存:32M;
顯卡:CirrusLogic5446PCI,支持１０２４*７６８分辨率,因為現在計算機的配置都比以前有了較大的提高,分辨率一般在８００*６００以上,所以本系統選用了８００*６００的分辯率;
4.2軟件平台介紹
４.２.１軟件平台概述
早期的教學軟件開發工作主要利用通用程序設計語言,如ＢＡＳＩＣ、ＰＡＳＣＡＬ等語言來完成.但採用這種製作方式需要依賴專業的系統分析員,而且這種方式費時、費力、效率低、成本高.因此,就很需要有一些開發工具來幫助我們擺脱傳統的工作方式,使得課件的製作人員能夠把精力放在主題的表達、交互特性的設計、用户界面的設計等方面.有了這些工具,即使沒有計算機專業知識的人員也能夠方便的開發課件.
多媒體創作系統正是滿足這一要求的一種特殊工具的軟件,它使開發週期短.創作系統對於多媒體(包括文字、圖畫、動畫等)的實現提供了完美的服務功能,最大限度地發揮了其面向對象的特點,使編程變得直觀,可稱為所見即所得,同時使結構變得更清晰明瞭,為編程人員提供了良好的、輕鬆有趣的環境.
在製作中主要運用的這種多媒體創作工具軟件是Authorware5.0,另外也選用了其它輔助工具軟件,如:
動畫製作軟件:3DStudioMaxFlash5.0
動畫處理軟件:Animitor5.0
圖片處理軟件:Potoshop5.0
視頻、聲音處理軟件:RidoEdictor
4.2.2多媒體軟件開發工具---Authorware5.0
一Authorware5.0的特點:
Authorware5.0是一個富有創造力的、用於集多媒體信息的多媒體程序創作工.Authorware5.0使用户能夠製作基於數據庫的售貨系統、個人及商業簡報、廣告製作基於計算機交互培訓(Computer--basedtraining)以光盤的主畫面等.Authorware5.0具有製作逼真的仿真系統和超媒體參考字目的能力,其強大的交互功能更加倍受用户青睞,製作的程序可以通過刻錄的光盤的方式永久地保存下來,也可以打包的形式在互聯網上發行,實現多媒體的遠程教學方式.
二Authorware5.0的新增功能:
１、外部素材
Authorware5.0允許發者將聲音圖形及電影文件與Authorware文件分開存儲.由於增強了連接功能,甚至可以將這些媒體文件存儲在Web頁上,每次更改多媒體作品時無需重新導入這些文件.
2、ActiveX控件
所有的ActiveX控件都可以用於Authorware5.0項目中,本軟件在背景音樂的播發上就利用了外部的ActiveX控件.
３.交叉平台兼容能力
Authorware5.0是唯一能使用户在Windows及Macintwsh這兩種平台上開發及發佈的多媒體程序的創作工具,便於了用户的使用.
４、對圖像文件的支持
Authorware5.0支持如下格式ＴＩＦＦ、ＢＭＰ、ＤＩＢ、ＲＬＥ、ＧＩＦ、ＪＰＧＥ、ＬＲＧ、ＰＩＣＴ、ＪＧＡ、ＷＭ和ＦＰＯＴＯＳＨＯＰ格式,正是由於這些特點,才使得在多媒體中大量應用圖像,完成各種效果成為現實.
三Authorware開發課件的一般步驟
任何一個Authorware項目的成功與否取決於計劃的完善,一個好的多媒體課件,其開發的一般分為四個階段:
第一階段:確定項目範圍
無論是獨立開發集體開發,完全理解Authorware項目的範圍是非常重要的.任何沒有弄清的總是在開發Authorware項目之前都應當考慮以下問題:
１.開發項目的目的是什麼?
２.誰是目標用户?
３.哪些演示組件是必要的?
４.用户需要何種類型的交互?
５.產品的注意事項是什麼?
第二階段:設計
在準備進行時,做好如下工作:
１.收集所有的信息並確保沒有任何遺漏.
２.將產品中將要出現的圖形、聲音和電影文件組織好,充分考慮效果與文件大小之間的關係.
３.對素材文件進行編號.並確保這些文件夾的文件名及其擴展名無誤,最好將相同文件格式的文件放在一個文件夾中.
４.用Storyboad(故事板)或自動化的工具軟件包,如DesignersEdge記錄程序的設計方案.
第三階段:開發產品
其主要有:１.界面的設計;２.圖形的製作;３.聲音錄製;４.數字視頻製作;５.創作.
第四階段:測試與發佈
使用測試與發佈的方法需要特別注意的內容如下:
１.查找在使用過程中出現的錯誤或不良效果.
２.運行環境以及設備的要求.
３.在網絡上的可用性.
４.在不同機型上的兼容性.
五.軟件的製作過程
多媒體ＣＡＩ課件本質上是一種計算機應用軟件,它的開發過程與一般的軟件開發過程有着許多相同的地方.一方面,多媒體課件的開發過程具有一般多媒體項目的許多共性;另一方面,由於多媒體課件是面向教學應用的`,它在內容選擇、結構組織、控制策略、交互特性以及評價標準等諸多因素上均與其他的多媒體應用有所不同,所以它的開發方法具有某些特性.在過程中教學設計、腳本編寫和媒體制作三個步驟顯尤為重要.
５.１教學設計。教學設計是多媒體課件開發不同於其它我媒體應用軟件開發的一個特別步驟,也是決定課件質量的關鍵五一節,主要包括:
細化目標
目標排序
制定教學策略
決定教學模塊
決定媒體的選擇和組合
確定評估的方法等
５.２編寫腳本
為了組織好信息,編寫好腳本是成功的第一步.各種媒體結構需要仔細安排,必須對屏幕進行設計,確定
各種媒體的排放位、樸素關係、各種按鈕的名稱、排放方法,以及各類能引起系統動作的元素的位置,激活方式等.在時間方式上也要充分安排好,何時出音樂、何時出伴音,應恰到好處,這實際上是一個創意的過程.多媒體開發系統的功能越來越強大,上手很容易,創意的好壞往往直接決定了軟件質量的高低.
５.３媒體制作
５.３.１在Authorware中搭建程序的整體框架.
在編寫好腳本以後,應當對腳本細化,根據其邏輯關係在多媒體開發平台Authorware中搭建框架,使結構清晰化.
５.３.２軟件的素材積累
圖片的積累:主要利用數碼相機拍攝,再經過ＰＨＯＴOＳＨＯＰ處理.
按鈕的積累:通過ＰＨＯＴＯＳＨＯＰ的繪圖工具製作,再適當運用PHOTOSHOP外部濾鏡插件處理.
影像文件的積累:１.運用了3DStudioMax進行仿真製作.２.實際操作部分應用數字攝像機進行攝像,再通過VidioEdictor進行視頻處理
５.３.３框架內容的充實和完善
這一過程是要體制作的關鍵,其內容是否充實和表現手法是否獨到、新穎直接關係到整個課件的效果,在創作的過程中做法如下.
1、對文字的處理
在處理文字時,如果直接採用Authorware顯示圖標中的文字工具,輸入一段文字,在字體比較大的時候,產生鋸齒形邊界,影響展示效果.採用Photoshop處理,在文字編輯對話框時,在[Style]文字類型域中處理Anti-Alialed,可以消除鋸齒形,但導入Authorware中以後又會產生很難看的白邊.同樣嚴重影響效果,解決引問題基本方法是:
在Photoshop中設置文字文件的調色板,選擇菜單命令"Image-Mode",一般選"IndexedColor",在[Coloos]域給出當前文件所包含的最少顏色,根據值來確定,[ＣolorDepty]應該選的參數,如[Colors]域值為151.就應該選擇大於該值的最比特值"８bits/pixel.
2、對動畫的處理
在製作動畫的時候,應用Flash5.0或其軟件製作avi格式的數字影像,可以直接導Authorware中,但出現的總是是其動畫的背景不透明,導致動畫與Authorware中的背景不能夠很好地融合在一起,處理的辦法是應用Animitor4.0導入數字化影像,對每一貼進行處理,選擇背景顏色,將背景顏色置為全黑(色彩設置為256)然後利用菜單命令[File]中的[Expored]生成具有透明模式的.flc數字化影像格式,再在Authorware中引入.
3、在Authorware中採用的幾種特殊方法
為了增強多媒體的展示效果,在細小的環節上做了一些特殊的處理:
4、對介面上按鈕的處理
在介面上旋轉按鈕的一般方法是直接放置,這們在每進入一個有按鈕的介面時,都會先出現按鈕,介面產生晃動.解決的方法是在製作背景的時候,先將按鈕放到背景中,而後在Authorware中,採用精確對準,讓按鈕覆蓋往背景上的按鈕.
5、對於擦除圖標的使用
在程序的過程中大量使用了擦除圖標,從一個介面跳轉到另一介面時,按一般的處理方法,先擦除後跳轉,在跳轉的過程中避免不了會出現一段黑屏.處理的方法是:在Authorware中利用層值的概念,設置將要擦除介面的層值,再在擦除圖標之前先顯示將要顯示的介面,這樣雖然將要顯示的介面先顯示了,但由於層值較低,會被覆蓋掉.
6、ＬＡＹＥＲ的要領及運用
Layer的要領是一個看似不太起眼的要領.其實只要弄懂它的要領並熟練掌握、體會。在課件的製作過程中省時省力,並能增色不少.
Layer在Authorware中出現很多地方,顯示圖標、移動圖標這兩個經常用到的圖標都涉及到層的運用.人們往往忽視層的設置,其結果便是,當引入了一幅圖片層,並沒有達到預先設想的效果,最直接的後果便會是引入的圖片從未出現過!這便是隻顧着往流水線上放顯示圖標,沒有設置層所帶來的結果.在上述兩個圖標的對話框中有一個讓用輸入數值的地方:Layer-------可在其中輸入一個大於０的數值,此值越大則相關圖形離你的眼睛越近(因顯示屏是一個面的要領,不能涉及到層次問題,但在這裏,為了説明問題,引入遠近的説法),離你近的圖形當然就要擋住離你遠的圖形(如果沒有設置特殊的蒙板(ＭＡＳＫ模式).其應用比較靈活,視實際情況加以運用.
7、子程序的使用:
子程序的使用是編寫高級語言程序經常涉及到的一個問題,在Authorware的相關參考資料中不常見,但Authorware提供了非常豐富的子程序調用功能以完善自己的功能.例如:程序中須要完成複雜的計算,則可用函數"ＪＵＭＰＱＵＴＲＥＴＵＲＥ"調用外部程序並在外部程序執行完畢後返回Authorware,諸如此類的函數:"ＪＵＭＰＱＵＩＴ"(跳轉到外部非Authorware程序)."ＪＵＭＰＰＲＩＮＴＲＥＴＵＲＮ"(調用外部程序並打印指定的某個文件可用來借用外部程序完成精美的打印功能),"ＪＵＭＰＦＩＬＥ"(跳轉到其他的Authorware文件),"ＪＵＭＰＦＩＬＥＲＥＴＵＲＮ"(調用其它的Authorware文件,相應的功能調用容易,但功能非常強大,使用得當,會大大提高軟件質量.本軟件在開發過程中主要是調用其它的Authorware文件,其具體使用方法為:
在流程圖上放置一計算圖標,雙擊圖標,在程序欄裏寫入ＪＵＭＰＦＩＬＥＲＥＴＵＲＥ("文件名).在軟件中,可方便於調試及提高運行效率,我們恰當地使用了子程序.這們做有三個優點:
(１)可分階段進行開發,分別由同組的兩個人在不同時期寫腳本,但要事先約定一些注意事項及規範;
(２)不用擔心大量的變量使用容易產生混淆,錯誤調用;
(３)每一個程序短小,適於調用及調試.
8、軟件打包後因反覆修改而產生的問題
在調度程序的過程中,曾遇到過這樣的現象:硬件部分已基本完畢,打包後,文件大小是18。5ＭＢ.在修改過程中,刪除大量重複調用的顯示圖標.再次打包後,文件的大小依然是１１ＭＢ,後來,又增加了不少內容,但一度文件打包後沒有再超過１１ＭＢ,增刪內容,而文件的大小不發生變化!這是一個很奇怪的現象.經過後來反覆實踐及理論上的分析,得出的結論是;在第一次引入圖標後,Authorware便預留了一定大小的空間以便容納內容,以後這個空間請求增大,則系統會在不同的地址另外分配空間.這樣,由於文件存儲的連續性,導致數據讀出的效率很低,在運行時會非常緩慢,這是Authorware集成系統本身的文件數據結構方面的問題.並沒有什麼辦法,唯一可以做的便是在腳本編寫的時候就要做到心中有數,避免以後的修改,這是一個笨辦法,但也是我們唯一最大限度提高單個程序運行效率的辦法.
六軟件製作過程中的體會
（一）用了幾種常見的軟件，其中包括：Authorware、Photoshop、word等。在製作過程中，通過自己動手，瞭解並學會了這些軟件的用法，功能等。也知道了他們的特點和性能，其中收穫和體會也是頗深。
Authorware：因為這個課件是以此軟件為主，那麼接觸和用的最多，自然也是收穫最多，以前對於Authorware只能説是初步的感性認識，對它的瞭解並不深刻，通過對它的運用即在製作過程中對它的學習逐步掌握並學會靈活使用。在作此課件之前，我也用Authorware做過一些簡單的課件，只能作一些簡單的動畫和翻頁功能。在不斷的學習中，通過看課外資料、詢問教員、向同學請教等方法，對本軟件的認識逐步提高，對Authorware中較難圖標如交互圖標的應用以及變量、函數的使用都有了比較深刻的認識。例如：在製作有交互圖標應用同時也有熱區的應用，我們的設計思想是，當鼠標移到熱物體時自動彈出該物體所代表的章節同時又不向下播放，只有在點擊該物體時才向下播放，在實際操作中，我們遇到了一些問題，如當鼠標滑過物體時在彈出字體時，同時也向下播放，我們經過多次嘗試找到了解決的方法，那就是，採有兩次交互的方法，第一次是外掛熱物體，第二次是熱區；猶其是函數的應用，使得交互功能大大加強。通過這段時間的不斷學習對本軟件雖説有了較深該的認識，但是還有許多不懂的地方有待學習，猶其是變量和函數的靈活應用方面。Authorware軟件是一個功能強大的多媒體制作軟件，學會和掌握它對自己以後的發展是很有幫助的，因為在質量建軍的同時、科技強軍的新形試下，部隊對多媒體制作人才的需求是迫切的，因此掌握一門多媒體制作軟件是很有必要的。
（二）更深地瞭解了光纜的開剝、接續以及光纜的發展過程、前景和它的主要性能。
在課件的製作過程中，我們參閲了大量關於光纜方面的書籍，對光纜有了一個較全面的瞭解。
（三）美工設計
多媒體課件一個重要的特點就是較好的美工設計，這可是需要花費大量的精力和時間，我們在製作的過程中用Photoshop設計了大量的背景及畫了一些圖像，幾乎每個背景和圖像都要精雕細刻。因為第一要考慮它的美觀；第二要考慮整個課件的統一性；第三要考慮能否能用投影機投影授課。在製作過程我主要有以下幾點收穫：Photoshop給我們帶來了許多的藝術效果，因為它有強大的濾鏡功能，從圖像到文字，能製作出許多意想不到的神奇效果，另外在開始我們用的圖像全是JPG格式，但這種格式插入到Authorware中就不那麼清淅了，後來採用了BMP格式，可清晰多了。
（四）幾點道理
作為一名對多媒體制作有很少了解的學員，選擇自己的畢業設計為"課件"製作，無疑是一件不太容易的事情。它不僅要求我們對所學的專業知識有個較全面的瞭解，而且要全面地學習多媒體制作所需要的軟件知識。在剛開始的時候覺得無從下手，心裏有點茫然，只有抓緊時間學習電腦知識。後來才發現在一段時間內想把這方面的知識學得很精，並不是一件很容易的事情，尤其對於像我這樣沒有足夠的資金購買電腦的學員。在此之間，也有過抱怨當時不該選擇做課件的論文。有時也被弄得心煩意亂。然而，這一切我都克服了。同時我也得出了一點道理：一、無論做什麼事情都要有一種執着的精神。否則就會半途而廢；二、做什麼事情也不能急於求成，否則則欲速則不達！三、在做一件事情以前必須有詳實可行的計劃，否則就會出現不知做什麼的現象和後來的手忙腳亂的現象。
以上就是我們對製作本課件的一些體會，有不當之處請領導批評指正。
結束語
多媒體教學課件有兩大特點:一是人機的交互性,這能夠充分調動人的主動性,變被動為主動,大大提高了學習的效率;另一個是可重複性.當你在操作過程中遇到了不理解的地方,計算機可以不厭其煩的為你解釋,大大提高了我們的學習效率.例如;在課件的講解中,只要你不選擇退出,那麼你將可反覆學習你不理解的內容直到學會為止.這無疑是電腦眾多優點之一.
隨着網絡技術的發展,多媒體的教學將不僅僅侷限在單機上,它可以在空間上擴展,實現資源共享.我們可以設想,在未來的黨校裏教師將變得非常少,甚至只需要一個網絡管理者便可以了.這樣便會將人類從繁重的勞動中解放出來,並將節約大量的資金.
綜上所述,我瞭解了多媒體技術應用所具有的重要性與必要性.因此,它將需要我們這一代人對其做出深刻的探討與發展,為人類的進步做出我們力所能及的貢獻
在本課件的製作過程中,光纜教研室給我們大量的幫助,保證了我們的製作器材,特別感謝我們的指導老師:陳俊一、王向方教員,他們從課件的設計、腳本的修改,理論素材的準備、製作過程中問題的解決直到最後課件製作完畢後的檢查都給予了我們耐心的指導和幫助,體現了他們作為教員對工作高度負責的精神和對知識一絲不苟的態度.再次向光纜教研室的領導,各位教員表示我們最崇高的敬意和最衷心的感謝！
