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关键词：文脉文化符号形式符号结构意义
设计中的文脉主义，在建筑中一直是个颇多争议的话题，尤其是国粹主义者手中的一柄利刃，砍向诸多的现代设计。它亦曾为政府官员所青睐有加，这一点北京的诸多头顶“青皮小帽”的建筑便是佐证。笔者并非建筑界内人士，断不敢发“无知者无畏”式的议论，但有感于近来国内产品设计的不断异化与盲目的拼贴、移植既往事物中的文化属性，并简单的冠之以“文脉”的冠冕，故试图在产品设计的领域探讨一下什么是文脉，为什么需要文脉以及如何表现文脉。
什么是文脉（what）--文脉的解释
所谓文脉，英文即context一词，愿意指文学中的“上下文”。在语言学中，该词被称作“语境”，就是使用语言的此情此景与前言后语。更广泛的意义上，引申为一事物在时间或空间上与他事物的关系。设计中译作“文脉”，更多的应理解为文化上的脉络，文化的承启关系。那么什么是文化呢？
文化对于每个人来讲都似乎是个很熟悉的东西。比如儒家文化，玛雅文化，饮食文化，酒文化，甚至厕所文化，地铁文化等等。文化似乎是一件万能的魔衣，任何生活琐事只要套上它就会显示出庄严的法相。但文化似乎又很陌生：我们不能象把握“苹果”这类“物词”一样，因为文化在这世上找不到它的对应物；我们也不能罗列一些“性质”词来描述它的属性；当然，尽管西安的兵马俑，北京的紫禁城，巴黎的卢浮宫，中国的筷子，西方的刀叉都属于文化，但是文化也不是个集合名词，因为那样，文化便会是一个堆满人类历史上所创造的一切事物的杂货铺。wwW.133229.COm在历史上，许多智者哲人试图给文化一个“精确”的定义，从人类学家泰勒到哲学家康德，自1871-1951年80年间关于文化的定义有164种，但似乎都不能表述文化的全部内涵。既然我们对文化的剖析是为了理解文脉的概念及其功用，那么在这一点上，卡西尔的文化观似乎更有帮助。
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[关键词] CG技术;教育电视节目;教育电视节目创作;CG教育电视节目
“CG”原义是计算机图形Computer Graphics的缩写,核心意思为数码图形。CG的概念正随着应用领域的拓展在不断扩大,如今的CG已迅速应用到科学、艺术、电影、商业、广告、教学等领域,几乎囊括了当今电脑时代中所有的视觉艺术创作活动,如三维动画、影视特效、平面设计、网页设计、多媒体技术、印前设计、建筑设计、工业造型设计等[1]。
CG技术是计算机技术、影视技术、图形图像处理技术相互融合的结果。它贯穿于影视制作的编辑、动画及特技效果创作流程中,为创作者开辟了广阔的发展空间,改变了影视业的生产方式,给影视创作观念带来了巨大的冲击,可以说是一场思维意识的革命。同样,CG技术以奇幻的视觉特效、真实再现的表现手法等独特优势融入教育电视节目创作领域中。
随着社会对教育电视节目的需求,一些优秀栏目相继在荧屏上出现,赢得了许多观众的认同和喜爱。然而,从全国电视节目创作的总体情况来看,教育电视节目的寂寞冷清状况与各地电视台一哄而上地开办各种综艺娱乐节目、争先恐后地播放武打、言情类电视剧的火爆场面形成了鲜明的反差。但是,美国Discovery系列节目的久映不衰,也充分证明真正优秀的教育电视节目是能够拥有广阔市场的。这说明我国的教育电视节目创作确实存在着一些问题[2]。比如:节目内容和形式缺乏趣味性、忽视科学精神和人文关怀、节目的制作水平受限、选题不够严谨等。
CG技术的运用拓展了教育电视节目的选题范围,促使教育电视节目的表现形式向“样式丰富生动、可视性和时效性更强”变革,改变了教育电视节目的制作方式和创作理念,搭建了创作者和科学家之间的交流平台,使教育电视节目的创作进入“只有想不到,没有做不到”的新境界。
一、利用CG技术拓宽节目的选材范围
传统的教育电视节目选材,受制作技术的限制较大。许多好的题材内容,由于技术所限放弃,即使勉强进行制作,最终完成的节目也达不到预期质量要求。随着CG技术在教育电视节目制作中的应用,可以实现画面空间位置、形状变换和画面移动、变形等CG特技;实景视频与三维动画的合成;在三维动画基础上完成虚拟实景图像设计;还能与网络技术结合,等等,都使教育电视节目的选材范围受制作技术因素的影响越来越小。利用CG技术,可以将抽象的肉眼不可见的科学现场进行视觉化模拟。在BBC环保纪录片《拯救我们的地球》中,比如对二氧化碳的视觉化描述就是利用电脑特级制造出由大量黑色二氧化碳气体密布空气的视觉冲击;同样,对于我们无从拍摄的一些历史类、远古文明类的文明痕迹、生物形态,也可以进行展现。在《故宫》这部片子中,借助CG技术,完美地把故宫这个世界上最大的宫殿,历经明、清、民国和中华人民共和国,长达600多年的历史立体地、翔实地展现在观众面前。
基于CG技术,教育电视节目的创作者们可以结合受众的年龄层次、区域环境、文化背景、收视情趣和生活状况等不同的个性差异情况,不受任何限制地确定节目的内容,全方位地满足受众对教育电视节目的大众化需求。
二、利用CG技术丰富节目的表现形式
以中央电视台《探索发现》栏目组的解释,所谓电视节目的娱乐化就是融合多种影视元素来增强节目的表现力和感染力。而将CG技术介入,就是以提供观众有用的知识为目的,使节目的表现形式更加丰富生动,更具交互性,使节目的叙述故事化,用平等交流的姿态来讲述发生的事情。利用CG技术,教育电视节目的叙事可采取悬念、铺垫、揭秘等方法,实现对已知领域的重新发现与对未知领域的追问,使观众始终处在一种探求的心理状态,始终处在选择答案的抉择当中,从而紧紧地吸引观众的眼球。如《探索发现》栏目播出的《考古中国之河姆渡文明之谜》一片,通过设悬念,提出疑问,发展悬念,最后由挖掘出的大量稻谷和骨制农具以及利用CG技术复原的“干栏式建筑”,得出结论河姆渡是新石器时代晚期的一处氏族聚落生活遗址,后因洪水被埋藏在地下,揭示悬念。
借助CG的表现手段,节目的创作者用悬念引起观众的好奇心,以具有戏剧性情节冲突的故事激起观众的求知欲望,将追问与揭秘结合,节奏紧凑,持续吸引观众。同时辅以沉稳、冷静、自然、细腻的叙事风格,深刻不乏新鲜生动,配上音乐的烘托,让观众情感专注地看完全片,并享受着获得知识的乐趣,大大增强了可视性。
三、利用CG技术改变节目的制作方式
CG技术在节目的后期制作过程中,几乎是无所不能:对画面的影调、色彩、反差的修改;镜头组接的非线性;影像合成、动画制作、字幕叠加等特技画面与效果的制作;以及我们头脑中无法拍摄的画面和异想天开的奇异视觉效果等等。CG技术不仅仅是一种影视制作手段,它为创作者开辟了广阔的发展空间,给影视创作观念带来了深刻的冲击,彻底改变了传统的节目制作方式。
教育电视节目在制作时为了使节目在讲述时显得生动,往往会利用CG技术,采用多种制作手段提高其视觉效果,如资料展示、真实再现、视频特技等。这些古老的历史画面以电视手段呈现到观众面前,让人体会到前所未有的真实与震撼。大型历史文献纪录片《故宫》中,美国好莱坞的动画制作团队利用CG技术不但复原了许多难以用实景恢复的真实历史,而且增强了视觉感染力,如第一集中上万人运送大石的场景,明成祖在城墙上阅兵的壮观场面;第二集中的顺治进京;第三集中太和殿广场上的盛大的登基典礼;第四集中的李自成攻入北京等等。
总之,为提高教育电视节目的可视性并愉悦观众是对的,但绝不是惟一的最高追求。教育电视节目的娱乐化要讲究“度”。因为节目的好看与否不仅仅在于娱乐,还要以内容为主。在我们以多元化的内容满足受众的多元化需求的时候,千万别忘了教育电视节目(也有教育功能)的社会责任。
四、利用CG技术增加节目的娱乐成分
对于教育电视节目的“娱乐化”,有人为之拍手叫好,认为这是对传播者地位的弱化和对受众地位的强化,体现了对受众的人文关怀。大名鼎鼎的美国Discovery、国家地理频道推出的节目,追求的就是知识性与趣味性并重,教育与娱乐并重。同样,深受观众喜爱的中央电视台科教频道《探索•发现》《走近科学》等栏目的制片人也着重强调电视具有消遣和娱乐等重要功能,反对节目将科学知识硬邦邦地、专业地袒露出来的做法。有人则对其提出批判,认为科学知识经过休闲修饰和快乐加工后,将产生一定的信息变异和意义损耗,是当前以电视为代表的电子媒介信息泡沫化在教育电视节目上的表现。不管怎样,娱乐化节目也要讲究“度”,这样教育电视节目才能健康发展。
CG技术在增强教育电视节目的娱乐上起到了积极的作用。运用flas,虚拟现实技术、三维动画等CG手段来融入节目的创作,使节目以观众为中心,增强互动,寓教于乐。
五、利用CG技术体现节目的科学思想
科学性是教育电视节目的基本特性。科学是严肃的,是建立在真实基础上的,在某种意义上说,教育电视节目失去了真实性也就丧失了科学性。科学真实性是教育电视节目的生命,那么什么样的真实才算是真实的?在数码影像技术发展的今天,CG技术对教育电视节目的介入,这种具有虚拟特性的技术入侵,必然引起人们对教育电视节目“真实性”的争论。纵观历史,在中国教育电视节目历史上留下深刻印记的节目《铁西区》《八廓南路十六号》等确实是严格遵守这种真实标准的。而对现代教育电视节目《圆明园》《故宫》,包括美国的Discovery的系列节目在内,则有人认为,片中的实景是利用CG技术“真实再现”的虚拟手段,实现的三维技术合成,内行的观众便会在观看过程中发现这些人造景观留有的动画的影子,片子还有演员的模拟再现,这种虚拟重现的片子是对教育电视节目的真实性的抹杀,也是对教育电视节目最本质的科学美感的颠覆。于是,在业界有专业人士提出这种靠CG技术“真实再现”的虚拟作品是否能归类为教育电视节目的疑问[3]。
教育电视节目的内容是以种种科学现象作为切入点,传播科学知识和科学精神的,其科学性主要体现在节目内容的“真实存在”。而空间、时间客观因素的阻碍必然使得教育电视节目创作者不能随心所欲拍摄到所需要的镜头,显然教育电视节目又是以影像为第一传播要素的,“真实存在”却没有影像的支撑,这样的作品必然受到观众的遗弃。其次,过于强求教育电视节目原生态真实性原则,必然导致教育电视节目选题的范围缩减。但是历史、科学却给教育电视节目带来了丰富而具有趣味性、娱乐性的题材。历史的不可再现性、科学的微观肉眼不可见性又与教育电视节目的影像为第一传播要素相冲突,而CG技术的发展解决了这一冲突。教育电视节目市场遭遇瓶颈这么多年,因为CG技术的介入带来新的发展想象力,这些新生的具有蓬勃市场生命力的新教育电视节目形态,我们是不能拒之门外的。
我们换个角度思考,如果没有CG技术的介入,美国Discovery频道的大量的关于人脑或宇宙的科普教育电视节目也根本制作不出来。教育电视节目的“科学真实”本来就是艺术化的真实,教育电视节目之“真”,乃是科学真理的显现与发现,CG技术“真实再现”的表现手法并没有违背教育电视节目创作应遵循的“真”的原则,反而使历史的再现更加真实,从而牵动观看者内心的情绪,起到锦上添花的效应。
六、结 语
CG技术只是一种技术手段,如何实现技术与影视艺术的完美结合,使CG技术更好地服务于教育电视节目创作,需要在实际的影视创作中不断总结和探索,以利用CG技术来寻求解决问题的方法,梳理CG技术在教育电视节目创作中的应用对策,为目前的教育电视节目制作人员在技术与艺术之间寻求创作的契机,为更多的教育电视节目制作人员提供一些新的创作启发,以丰富节目的多变性和趣味性,满足电视观众的需求。
[参考文献]
[1] 张润东.浅谈CG及中国CG的发展[J].长春师范学院学报(自然科学版),2007(12).
[2] 付道明,张利桃.中国教育电视的研究现状与发展趋势[J].电化教育研究,2005(08).
[3] 孙玉成,苏丹,李刚.CG的介入对纪录片的影响[A].第十四届全国图像图形学学术会议论文集[C].2008:748-750.
[4] 徐福荫,黄慕雄,任光杰.数字教育电视节目制作与应用[J].电化教育研究,2004(12).
[5] 王静.电影中的CG技术:利用OR合理利用[J].电视字•特技与动画,2005(05).
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论文摘要：由于自然语言的语义存在不确定性，形式化很困难，因此语义处理成为自然语言处理的瓶颈所在。基于大规模标注语料库的语义处理已经成为发展趋势，语料标注本质上就是语言知识(包括语义)形式化。现有句法标注模型主要包括基于短语结构语法(PSG)和基于依存语法(DG)的句法标注模型，还存在一些局限性。文章在现有句法标注模型的基础上结合认知语法(CG)的有关理论提出改进思路，以探索新的句法标注模型。
人类社会发展的基本轨迹是：原始社会—农业社会—工业社会—信息社会。人工智能的目标是用计算机模拟人的智能，以最大限度地解放和延伸人的智能，无疑是信息社会的制高点。语言是人思维的物质外壳，人不可能离开语言而具备真正属于人的高级智能。因此，模拟人类语言智能的自然语言处理无疑是人工智能的重要研究方向。然而，迄今为止的研究表明，在可以预见的将来，语义处理将是自然语言处理的瓶颈所在。原因是语义十分复杂，而基于现有计算机软硬件的自然语言处理要求语义形式化。解决这一问题的根本之道是：探索新的句法标注模型，进行大规模的语义标注，基于语料库进行语义知识获取和自然语言处理。
一、句法标注模型
语言的复杂性在于语言与认识的关系。语言具有意义，而意义是入对主客观世界的认识结果。主客观世界的复杂性决定了意义的复杂性，进一步决定了语言的复杂性。语言本身又可以视为人的主客观世界中的一部分，因此语言研究是一种特殊的认识活动，是人对语言的认识。由此可见，语言离不开认识。人对主客观世界的认识可以如此描述：认识主体借助认识工具按照认识方法处理认识对象获得认识结果。认识是由多种认识因素(主体、工具、方法、对象)共同作用的活动，认识结果是这一活动的产物，被多种认识因素共同决定，任何一种认识因素的改变必然导致认识结果出现或大或小的差异。显然，认识结果与认识对象不能等同，是认识主体对认识对象的选择性反映，认识具有主观能动性。从这个意义上讲。认识不可能也不应该去被动地还原认识对象，而是从符合主体目的性出发，力求简单有效地描述和预测认识对象。借用模型的概念，认识结果就是认识对象的模型(model)，认识就是建立认识对象的模型，简称建模(modeling)。这是一种实用主义认识观。
模型一般分为心理模型(psychologicalmodel)、数学模型(mathematicalmodel)和物理模型(physicalmodel)。心理模型是认识对象在人认识中的定性关系，是数学模型的基础；数学模型是认识对象在人认识中的定量关系，是物理模型的基础；物理模型是人借助特定材料和工具按照认识对象的数学模型实现的物质结构。传统意义上的建模主要指建立数学模型和物理模型，一般意义上的建模还包括建立心理模型。人的认识能力是有限的，表现在：人不能建立任意认识对象的心理模型，也不能建立任意心理模型的数学模型，也不能建立任意数学模型的物理模型。由于具有明确的实用主义特点，建模在理工科领域大行其道，在文科领域也逐渐受到青睐。人类将二进制数学模型成功实现为晶体管物理模型，并开发出越来越复杂和先进的计算机软件和硬件，从而进入信息时代。20世纪以来一些主要或次要的语言理论都或多或少应用了数学模型，特别是一些面向语言计算的语言理论。随着计算机技术的飞速发展，人们对计算机自动或辅助处理语言信息的需求越来越大。但计算机的根本缺陷在于，凡是不能建立数学模型的信息都无法处理。传统语言理论往往只在心理模型层面定性研究，无法满足这一需要。因此有必要引入数学模型研究语言，称为语言数学模型，简称语言模型(1anguagemodel)。统计语言模型(sta-tisticallanguagemodel)就是一个成功的例子。但统计语言模型的性能取决于训练语料的规模和质量。目前，由于语料的不断积累和计算机技术的不断进步，语料规模已不成问题，语料中包含语言知识的数量和质量才是关键。
计算机的语言知识主要来源于人。将语料中包含的语言知识标注出来，有助于计算机获得更丰富、更有价值的语言知识，从而提高语言处理水平，这就是语料标注(corpustagging)。一般认为主要包括词汇标注(1exicaltagging，分词、词结构标注、词性标注、词义标注等)、句法标注(syntaxtagging，语法树标注、语义树标注等)、语篇标注(discoursetagging，语体标注、领域标注等)等内容。经过标注的语料还可以用于语言学研究、语言教学、语言测试、词典编撰等诸多理论研究和实践应用领域，越来越受到人们重视，并形成一门新兴学科——语料库语言学(corpuslinguistics)。目前，相对句法标注，词汇标注有更成熟的规范、准确率更高的技术和更大的标注规模。句法标注的主要困难在于，没有一个真正成熟的语法或语义标注模型。句法结构尤其是语义结构很难统一描述，现有的句法理论还不完善，难以制定统一规范，标注主观性很大，自动标注准确率比较低。因此，句法标注成了语料标注的瓶颈问题。由于句法知识在语言知识中的重要地位，有理由相信：如果有了大规模、高质量的句法标注语料库，围绕语料库的各种研究和应用有可能在现有基础上产生质的飞跃。因此，研究句法标注模型应是当务之急。语料库语言学属于交叉学科，句法标注模型是语料库语言学的基础理论，又与语言学的句法理论密切相关。一方面可以借鉴现有句法理论，另一方面，也可以从语料库语言学的角度研究句法，提出新的句法标注模型。
二、现有句法标注模型
句法标注(SyntaxTagging，ST)以句子的语法知识和语义知识为标注对象，是语料标注的重点、难点所在，要以一定的语法理论为基础。根据语法理论制定的句法标注规则、过程和结果，称为句法标注模型(SyntaxTaggingModel，STM)。短语结构语法(PhraseStructureGrammar，PSG)和依存语法(DependencyGrammar，DG)是现有句法标注的两种基础语法理论，彼此却有很大的不同。基于PSG的句法标注模型称为短语结构句法标注模型(PSG—basedTaggingMod—el，PSGTM)，基于DG的句法标注模型称为依存句法标注模型(DG—basedTaggingModel，DGTM)。根据现有语料标注的实践结果来看，PSGTM与DGTM都存在一定缺陷。
美国语言学家乔姆斯基(NoamChomsky)于1957年出版专著《句法结构》，从而奠定了短语结构语法(PSG)的理论基础。其后发展起来的许多语法理论可以直接或间接归到这一流派，如中心词驱动的短语结构语法(HPSG)、广义短语结构语法(GPSG)等。到目前为止，PSG仍然是最重要的句法标注基础理论，为世界上众多语料库项目所采用和发展。法国语言学家特思尼耶尔(LucienTesnire)于1959年出版专著《结构句法基础》，从而奠定了依存语法(DG)的理论基础。其后发展起来的许多语法理论可以直接或间接归到这一流派，如词汇依存语法(WD)、概念依存理论(cD)、核心依存理论(KD)等。相对PSG而言，DG偏重于语义，在CD、KD上表现得十分明显。另外，DG更简洁、直观、经济，适应性更强，因此反而有后来居上之势，目前已经成为世界上较为通用的句法标注基础理论。不过，在具体的句法标注实践中DGTM还是暴露出一些问题，“对一些没有明确依存关系的成分，标注起来则有些力不从心”，存在“依存失败”现象，最突出的是难以标注缺省结构。缺省结构一直是句法标注中经常出现而且很难解决的问题。
人类的自然语言符合经济性原则，而缺省结构恰恰体现了这一原则。借助句子的前后上下文省略一些成分，人们仍然能够理解，但对计算机来说却是一种挑战。句法标注的根本目的是让计算机能够正确提取句子的语法和语义知识。缺省结构在真实语料中大量出现，常常使得原本正常的句法结构变得异常，难以按已有规则进行标注。这是任何句法标模型都必须面对的问题，目前PSGTM和DGTM都还没能够很好地解决。以DGTM为例，在很多情况下，DGTM不但不能正确标注缺省结构，反而在一些语言规则的强制限定下给出违背真实语法或语义结构的标注结果，形成干扰信息。请看以下4个句子：
句1：我看一下下书
句2：(真是好书啊?)我看一下
句3：我看一本书
句4：(好多书啊!)我看一本
句2是句1的宾语省略句，句4是句3的宾语省略句。(为简便起见，把“一下”、“一本”作为一个词处理)。
问题出在句4。句1和句3的依存结构是不同的，然而句2和句4却有了相同的依存结构。因为句4省略了“书”，根据DG理论，“一本”必须依存于独立谓语成分“看”。于是“看一本”和“看一下”依存结构相同，实际上违反了句3的正确结构。当然，我们可以采取补救措施，为d1标注一个特殊的依存关系属性Cerror(即依存失败)，但这不是好办法。
三、改进DGTM
美国认知语言学家兰盖克(Ronaldw.Langach.er)分别于1987年、1991年出版专著《认知语法基础》一、二卷，开创了认知语法(CG)理论，关于语法结构有如下观点：如果一个构件A使另一构件B的一部分抽象变为具体，那么构件A就叫做概念自主(coneep.tuallyautonomos)的构件，构件B就叫做概念依存(conceptuallydependent)的构件。
举例来说：独立地看，“一本”隐含一个抽象的、可数的、可用“本”量化的事物，可表示为“一本(x)”。“书”使“x”变得具体，因此“书”是概念自主的，“一本”是概念依存的。从信息表达的角度来看，“书”表达了相对完整而具体的信息，因此是概念自主的；“一本”表达了不完整不具体的信息，因此是概念依存的。从数学表达式的角度来看，“一本”类似函数，“书”类似参数，函数的地位显然是第一位的，决定了对参数的处理过程和返回参数。例如，“旧书”与“一本书”的区别不在“书”，而在“旧”和“一本”。再从阅读认知过程来看，当人们读到“一本”时，实际上已经在期待“一本”后面那个具体事物跟着出现。为什么我们觉得“我看一本”是缺省句?因为“看”和“一本”相对“书”都是概念依存的，因此人们会判定，“我看一本”的缺省成分可能是“书”。而读到“我看书”时，人们不会认为这是一个省略句，因为“书”表达的信息已经自足了。
由此有足够的理由认为：在句法结构中，“一本”应是“书”的父结点，而不是按传统的补足中心原则，中心成分总是限定成分的父结点。依存成分是自主成分的父结点，这一原则可以称为依存中心原则(DependencyHeadPrinciple，DHP)。采取这种原则的DGTM必然会有不同的标注结果。
深入研究发现，仅仅采用DHP是不够的，DGTM的其他参数也需要改变。例如，“看(x)”和“一本(x)”这两个表达式在与其他词语组合时是有区别的。“看(x)”与“我”组合时由“看”与“我”产生联系。“看”与“一本(x)”组合时却是“x”(书)与“看”发生联系。代表表达式与其他词语组合的成分称为返回参数，不同表达式的返回参数是不同的。例如。“一本(x)”返回参数为“x”，“看(x)”返回参数为“看”。正因为如此，表达式“看(一本(书))”成立，“一本(看(书))”不成立。另外，表达式“(x)一下”的返回参数为“x”，即“看”；表达式“(x)看”的返回参数为“看”。根据这些定义，句1、2、3、4的改进DGTM。
根据函数、输入参数、返回参数的关系，各句结构的逆构造过程如下：
句1：我看一下书：(((我)看(x))一下)(书)=((看(x))一下)(书)=看(x)(书)=看(x=书)
句2：我看一下：((我)看(x))一下=(看(x))一下=看(x)
句3：我看一本书：((我)看(x))(一本(书))=看(x)(书)=看(x=书)
句4：我看一本：(我)看(一本(x))=看(x)
句1和句3的x有明确取值，为完整句。句2和句4则是缺省句。基于看(x)和一本(x)的知识，可以预测并判定缺省结构及其成分。
直观看来，改进DGTM与原DGTM的标注结果有了很大的差异由于不采用补足中心原则，因此改进DGTM标注结果并不符合在补足中心原则影响下人们长期以来形成的语感。但更符合人们阅读认知经验，而且可以按函数标准给出形式化地解释，其解释结果符合句子本身的语法和语义结构，没有错误和干扰信息。因此，改进DGTM更适合计算机处理，更符合句法标注的本来目的。
四、结语
PSGTM的语法理论基础是PSG，DGTM的语法理论基础是DG，改进DGTM的DHP受CG的启发，其语法理论基础应该是CG。但CG只是从理论上提出了“概念自主”和“概念依存”的概念，并没有严格定义和证明依存成分与自主成分之间的主从关系。在CG的实际应用中，存在有时自主成分为短语中心语，有时依存成分为短语中心语的情况。
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关键词：DNA序列；特征提取；功能预测；序列数据库
中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）25-0151-02
1 引言
随着测序技术的迅速进步，各类生物数据库中的序列数据正在快速增长，生物大数据正在高速填充世界各生物公共平台的后台数据库；仅以美国国家生物技术信息中心（National Center for Biotechnology Information）的DNA序列数据库GenBank为例，截止2014年8月，GenBank数据库中的碱基对数量已超过13630亿对（Base Pair），较上一年增长了45%[1]，该数据库的碱基对数量在2013年、2012年和2011年的年增长率分别是43%[2]、45.1%[3]和33.1%[4]。如此快速增长的序列数据，仅通过实验手段对这些序列数据进行功能注释显然已不现实，基于计算技术的快速功能注释已经变得势在必行。
DNA序列是由A，T，C和G四个字母组成的字符串，而目前的机器学习方法仅以特征向量作为输入；因此，将DNA序列转化为特征向量并尽可能保留序列内部的信息是特征提取技术的关键。
对新测序或者未知功能的DNA序列，对其功能进行验证的可靠方法是人工实验，但在数量庞大的DNA序列面前，全部由实验方法验证其功能显然已不可行，借助计算机领域的机器学习方法快速注释新序列的潜在功能便是一种可行的途径。这种功能注释方法的理论基础是序列的相似性意味着功能上的相似性。机器学习方法首先要获得一组DNA序列的训练集，该集合中的序列是已确定其功能的序列，由该训练集构建学习模型，并在训练集上进行交叉检验来验证该学习模型的预测性能，然后应用该模型对未知功能DNA序列进行功能预测。当然，并不是所有机器学习方法都适合对DNA序列的功能进行预测，因此，本文对DNA序列的特征向量提取方法及构建机器学习模型等问题进行了探讨。
2 DNA序列的特征提取策略
DNA序列由4种核苷酸碱基组成，分别是腺嘌呤（Adenine， A）、鸟嘌呤（Guanine，G）、胞嘧啶（Cytosine，C）和胸腺嘧啶（Thymine， T）。DNA序列的特征提取就是将由A、G、C和T四个字母组成的长串序列（字符串）转化成用数值表示的特征向量的过程。
基于k-mer的特征提取方法是一种常用方法。考虑由字母表∑={A，G，C，T}生成长度为k的序列片段（即k-mer），并统计这些片段在DNA序列中的出现频率，由这些频率值构造特征向量。当k=1时，即统计字母表∑中4个字母在序列中的出现频率，生成一个有4个分量的特征向量。当k=1时，一个特征向量仅有4个分量，一般没有意义。当k=2时，即计算集合∑2={AA， AG， AC， ...， TC， TT}中的16个双核苷酸碱基在DNA序列中的出现频率，由此构成一个有16个分量的特征向量。例如，一条DNA序列为“ACGT”，则该序列包含三个2-mer分别为AC、CG和GT，这三个2-mer的出现频率均为1/3=0.33；该序列生成一个有16个分量的向量，其中有三个分量为0.33，即为前面所提到的3个2-mer的出现频率。当k=3时，特征向量的长度为43，即64维。随着k的增大，特征向量的维度迅速升高，例如，当k=8时，表示这条DNA序列的特征向量长度为65536维（48=65536），如此高维的特征向量已引起维度灾难，机器学习算法在处理高维向量时，其性能会显著下降，k值并不是越高越好。
基于k-mer的特征提取方案，衍生出一系列的特征提取方法。比如，将不同k值的k-mer组合，生成混合特征向量。例如将k=1、k=2和k=3三类特征向量进行组合，生成具有84个分量（41+42+43=84）的特征向量。基于k-mer的编码思想，王树林[5]等人提出了基于k-mer的哈希编码方案。在他们的论文[5]中，将字母表∑中4个字母进行二进制编码：Code（A）=（00）2，Code（G）=（01）2，Code（C）=（10）2和Code（T）=（11）2，括号外的下标2表示二进制，编码函数Code（si）表示对字母表∑中的单字符si进行二进制编码，并将k-mer短序列通过哈希函数映射为离散的数值向量，其哈希函数f：∑kN定义为：
s[1..k]表示长度为k的DNA短序列片段，即k-mer。例如，DNA序列为“ACGT”，当k=2时，2-mer“AC”的哈希映射可以表示为：f（'AC'）=42-1・Code（A） + 42-2・Code（C），计算得f（'AC'）=2；2-mer“CG” 可表示为f（'CG'）=42-1・Code（C） + 42-2・Code（G），计算得f（'CG'）=9；同理2-mer“GT” 可表示为f（'GT'）=42-1・Code（G） + 42-2・Code（T），计算f（'GT'）=7。因此，DNA序列“ACGT”可表示为向量（2，9，7）。
由于DNA序列由双链构成，字母表∑中的4个字符在双链上以互补配对方式出现，即A与T配对，C与G配对。为了消除双链中的单链特异性，Noble[6]和刘滨[7]等人应用反向互补k-mer对DNA序列进行向量化。比如，当k=2时，基本的2-mer有16个，即'AA'， 'AC'， 'AG'， 'AT'， 'CA'， 'CC'， 'CG'， 'CT'， 'GA'， 'GC'， 'GG'， 'GT'， 'TA'，'TC'， 'TG'， 'TT'，而考虑反向互补后的2-mer则缩减为10个，即为'AA'，'AC'， 'AG'， 'AT'， 'CA'， 'CC'， ‘CG’， 'GA'， 'GC'， 'TA'，生成的特征向量为10维。
与基于k-mer的特征提取方法不同，基于伪核苷酸组成成分[8]（Pseudo dinucleotide composition）的特征向量提取方法不仅考虑了DNA序列中的局部顺序关系（即k-mer），也考虑了碱基的全局次序模式（即伪核苷酸组成）。例如，基于双核苷酸的伪双核苷酸组成的特征向量提取方法可以参考[9]。
3 常用DNA序列的分类算法
当使用合适的特征提取方法将DNA序列转化为特征向量后，便可以使用正负样本集合生成训练集。生物信息学领域应用比较广泛的机器学习算法包括支持向量机（Support Vector Machine， SVM）算法、随机森林（Random Forests， RF）算法和人工神经网络（Artificial Neutral Networks， ANN）等算法。
使用机器学习分类算法的流程一般包括，构建已知功能DNA序列的训练集，训练集包括正样本和负样本。正样本是指具有确定功能的DNA序列，负样本指不具有该功能的一般DNA序列。训练集中正负样本数量（DNA序列）应该保存一致。为了提高学习模型的预测性能，需要对训练集中的DNA序列通过去重复来消除偏倚，可使用blast[10]或cd-hit[11]等软件消除正负训练集中相似度较高的序列，正负训练集之间不能有重复序列，即交集为空，负训练集应该具有一般序列的代表性，然后应用特征提取方法将DNA正负样本序列转化为带有标号的特征向量集合，并输入到指定的机器学习算法构建预测模型。为了评价所构建模型的分类性能，一般在训练集上使用交叉检验来对模型进行评测。留一法[12] 交叉检验（leave one out cross validation）和5倍交叉检验[13]（5-fold cross validation）都是比较常用的方法。5倍交叉检验是将训练集均分成5份，依次选其中的4份用作模型训练，用剩余一份用作测试集，如此重复5次；留一法则是选取训练集中的一个样本用作测试样本，剩余样本作为训练样本，依次让每个样本用作测试集仅一次，并用几项评测指标对分类模型进行评价。评测指标包括：灵敏度（Sensitivity， Sn）、特异度（Specificity， Sp）、准确度（Precision， Pr）、马修相关系数（Mathew’s correlation coefficient， MCC）等。
公式中的TP表示真阳性（True Positive），表示训练集正样本中被预测为正的样本数；TN表示真阴性（True Negative），即负样本中预测为负的样本数；FP表示假阳性（False Positive），表示训练集中负样本被预测为正的样本数；FN表示假阴性（False Negative），即正样本中被预测为负的样本数。通过上述指标，我们可以评价一个机器学习分类模型的性能，并通过修正机器学习算法中的参数使分类器的性能达到最优。
4 结束语
本文简单探讨了应用机器学习方法对DNA序列进行功能预测的方法，其步骤包括构建具有特定功能的DNA序列训练集，训练集中包括正样本和负样本；将正负样本通过DNA特征提取方法转化为特征向量集，然后应用一种机器学习算法对特征向量集进行训练，生成预测模型，使用交叉检验方法对预测模型进行参数调优，应用该模型即可对未知功能的DNA序列进行功能预测，判断未知功能DNA序列是否具有相应的功能。在本文中，我们简单介绍了使用机器学习算法对DNA序列进行功能预测的一般过程，希望能对机器学习方法在生物信息学领域的应用起到抛砖引玉的作用。
参考文献：
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cg技术论文范文5
2003年度全省广播电视优秀科技论文二等奖一、概述
随着电视节目制作技术的不断进步和视频存储、处理技术的飞速发展，后期制作已经成为电视节目制作过程中极其重要也是最为复杂的一个环节。高质量的后期制作可以大大提高节目的可视性，这体现了后期制作的重要性；说其复杂是因为在进行后期制作时往往要综合地协调使用多种编辑系统，而目前后期制作领域中软、硬件系统的种类都非常多。三维动画创作系统、后期剪辑系统、后期合成系统……都是进行后期制作的重要工具。硬件系统的种类、型号、规格则更多，不同硬件板卡支持下的编辑系统所用到的素材格式、操作方法都不太一样，相互之间一般无法直接共享素材，但其基本功能都是帮助后期制作人员高效率、高质量地完成编辑工作。由此可以看出，要很好地完成节目制作任务，后期制作人员就必须要能熟练地、综合地使用多种编辑制作系统，这其中如何在各编辑制作系统之间高质量地（最好是无损地）传递素材是保证节目质量的一个关键。
另外，近年来随着多媒体技术的飞速发展，视频、音频、动画、图形、图像、文字……等各种多媒体素材被越来越多地应用到了节目的制作中，于是也就有了"多媒体电视节目制作"的说法。目前在进行后期制作特别是在后期合成时，要用到的媒体素材的数量和种类都是非常多的，各种不同格式的多媒体素材如何才能合理、正确的在后期制作中使用是广大后期制作人员经常面临的问题，其核心便是如何在后期制作中获得高质量的素材，这也正是本文要讨论的问题。
本文中所涉及到的各种方法都是作者在长期的制作过程中摸索出的一些实际做法的总结，并不全面，但作者认为至少在目前来说都是一些行之有效的方法。
二、获得高质量视频素材的几种方法
1、如何在三维软件、剪辑软件、合成软件之间高质量地传递素材
前面已经提到，后期制作特别是进行后期合成时，往往要综合使用多种制作软件，如三维动画软件、剪辑软件、合成软件、其他辅助软件等等，如何在这些编辑系统之间高质量地（最好是无损地）传递CG素材是保证节目质量的一个关键环节。目前有以下几种常见的方法：
· 采用序列帧的方式：这是最传统、最有效也是使用最广泛的一种方法。具体作法是在一些CG素材创作软件系统中完成制作工作后，将CG素材输出成一系列大小、格式相同而以一组连续数字编号命名的图片，为了能很好地在其它剪辑或合成软件中使用该素材，一般采用支持Alpha通道的图片格式，如tga、tif等。现在几乎所有的后期剪辑软件、合成软件及专业视频板卡系统都具有将序列帧转换成单一素材的功能，由于输出时选用的一般是不压缩的图片格式，因此就实现了素材的无损传递，但其最大的缺陷是所得到的素材的数据量非常大。例如，在Maya中制作的一段30"的动画素材，输出成32-Bit RGBA 不压缩TGA格式序列帧时的数据量约为1209MB。后期制作时采用这种方法还可以，因为素材完后就可以删了，留出宝贵的存储空间为下次编辑作准备；但如果用来保存素材，30秒1.2G的数据量就不太现实了。
·采用带Alpha通道的AVI格式：普通的AVI格式的视频文件一般是不支持Alpha通道的，因此这种方法一般是在CG素材创作软件系统中完成素材的制作后，在视频硬件板卡的支持下将素材输出成压缩的、包含Alpha通道的AVI格式，例如在Matrox DigiSuite LX板卡的支持下可以输出成MPEG-2 I Frame格式。这种方式通常也能获得较好的视频质量，因为有硬件板卡支持所以输出速度很快，其数据量也不是很大。缺陷是所制作的素材一般只能在同一产品型号的硬件板卡系统上正常、流畅地使用，限制了素材的使用范围，另外由于采用了视频压缩并不能最大限度的保证视频质量。
·采用无损压缩的方法：这种方法也能做到素材的无损传递，通常是采用无损编码器将CG素材输出成Video for Windows格式或Quicktime Movie格式。由于MOV格式可以很好的支持Alpha通道，而没有板卡支持的AVI格式中无法包含Alpha通道，板卡支持的AVI格式又都是有损压缩，因此这种方法中AVI格式应用不是太多，主要以输出成MOV格式为主。特别是随着最近新的、高水平的Quicktime无损编码器的出现，很好的解决了序列帧数据量大而AVI对Alpha通道支持不好的问题，成为一种在各软件系统之间无损传递素材的好方法。也是作者在本文中着重推荐和介绍的方法。
从上面的介绍可以看出，在常用的几种方法中，采用无损压缩的Quicktime格式是在各软件系统之间无损传递素材和保存素材的好方法，关键是要寻找一款优良的无损压缩编码器。作者平时使用最多的是美国Digital Anarchy公司开发的Microcsom 64-Bit Lossless Codec for Quicktime，下面对这款编码器的性能和使用方法作一简单介绍。
Microcosm是世界上第一款性能优异的64-Bit RGBA格式的 Quicktime无损编码器。可以在不损失信号质量的情况下可以达到6:1或更高的无损的压缩比，可以在Adobe的After Effects、Apple的Final Cut Pro、Pinnacle的Commotion等后期编辑系统中使用。Digital Anarchy公司在用户文档中对Microcosm编码器定位的描述是：It offers a great way to archive footage or get footage cleanly between applications without any degradation in the image quality（它为在不降低任何图像质量的情况下存储素材或在不同应用程序之间传递素材提供了一个极好的途径）。Microcosm编码器的出现改变了传统后期编辑系统之间的协作工作方式。
该公司网站上还举了两个例子来说明这个编码器的优异性能：
上面这样一段64-bit RGBA格式、分辨率为1920X1080的高清晰度活动视频图像，采用Photoshop格式64-bit图像序列保存时的数据量为2310MB，采用QuickTime 64-bit TIFF格式保存时的数据量也是2310MB，采用Maya的64-bit IFF格式图像序列保存时的数据量为407MB，而采用Microcosm 64-bit QuickTime格式保存时的数据量只有178.6MB，这时的无损压缩比达到了13:1。
上面这样一段32-bit RGBA D1格式、分辨率为720x486的NTSC制活动电视图像，在采用QuickTime 32-bit无压缩方式保存时的数据量为98.7MB，在采用QuickTime 32-bit Animation压缩方式保存时的数据量为53.7MB，在采用Maya 32-bit IFF格式图像序列时的数据量为54.1MB，而在采用Microcosm 64-bit QuickTime格式保存时的数据量只有10.8MB，这时的无损压缩比也达到了9:1。
作者也曾作过测试，一段由Maya制作好的30秒动画素材，按常规的方法输出成32-bit RGBA格式的TGA序列图片所得到的数据量是1.612MB*30S*25FPS，大约是1209MB，将此图片序列再导入到After Effects中转换成单个的素材，输出时采用Microcosm 64-bit RGBA QuickTime格式保存时的数据量只有78MB，这时的压缩比竟然达到了15:1，依然保留了Alpha通道并且素材的质量没有任何的降低，因此作者认为这种无损压缩方式特别适合在后期制作领域的各软件系统之间无损地传递CG素材，与传统的序列帧的方法相比，这种方式将极大减少素材对硬盘空间的占用，是一种非常理想的获得高质量素材的方法。
MicroCosm for Quicktime无损压缩编码器目前最新的版本是V1.0.1，可以到其网站（digitalanarchy.com/product_micro.html）下载一个Demo版本试用。下面以后期合成软件Adobe After Effects为例说明MicroCosm无损压缩编码器的使用方法。
在Afer Effects中编辑完成后，在渲染队列（Render Queue）窗口中的输出设置模块（Output Module Setting）中，输出选择Quicktime Movie，如图(03)所示。再通过Format Options按钮打开Quicktime Movie的选项设置窗口，在编码器列表中选择Microcosm无损压缩编码器，如图(04)所示。接下来通过Compression Settings窗口中的Options按钮打开Microcosm编码器的选项设置窗口，在这里完成参数的设置，如图(05)所示，其参数设置非常简单，只有颜色检测模式（Colors）、场模式（Fields）、编码模式（Encoding）三项，一般保持其默认值就可以获得很好的编码速度和质量。做好上述设置后就可以在After Effects中渲染输出了。
2、如何高质量的保存素材和自己的作品
将自己花费了大量时间和精力制作的精美CG素材或作品高质量的保存起来是从事后期制作的人员经常要做的事。如何才能做到足够高的质量又尽是减小数据量呢？每个人可能都有自己一套特有的方法。作者经常采用的方法是：
· 高质量保存素材的方法：对于质量要求特别高的素材，采用上面介绍的方法用Microcosm无损压缩成Quicktime的MOV格式保存在硬盘或光盘上。对于要求不是太高的素材也可以用DivX压缩成体积很小的AVI格式或用Sorenson Video V3.1 Professional压缩成体积很小的MOV格式进行保存。
·高质量保存自己作品的方法：对于作品，一般无需保存成无损压缩的格式，因此可以采用以下的几种常用方法：用DivX压缩成AVI格式；用Sorenson Video V3.1 Professional压缩成体积很上的MOV格式；用TMPEGEnc等编码器或在相应板卡的支持下压缩成DVD、VCD、SVCD等格式。根据所要应用的场合来选择不同的保存方式
下面对作者经常使用的DivX视频编码器和Sorenson Video编码器的性能和使用方法作一简单说明。
首先先简单介绍一下用于高质量AVI格式压缩的DivX编码器。DivX Codec的开发，实际是挪用了Microsoft公司的Mpeg4v3 4.1.00.4920 Low Motion 和4.1.00.4917 Fast Motion 的编码核心。在经过一系列的修正和版本更新后，DivX编码器现在已经可以在所有主流操作平台上稳定地运行。DivX视频编码所使用的MPEG4编码压缩技术是一种高压缩比有损视频压缩技术。用它来压缩一部容量为5-10G的DVD，保持相同的分辨率和AC3 音轨情况下只需要1-2 张CDROM，压缩比接近10:1。这种编码器目前的主要应用是互联网上的高品质的DVD Rip电影，但对于后期制作人员来说，它所提供的高品质和高压缩比使得我们可以更轻松而廉价的保存高品质的影像素材或自己的作品。
下面再简单介绍一下用于高质量MOV格式压缩的Sorenson Video 3.1 Pro编码器。从早期的各版本到现在的3.1 Pro版本的表现来看，这个编码器无疑代表了QuickTime平台上最高的技术水平。不少测试Windows Media、Real Media、QuickTime三个平台优劣的测试系统所采用的编码器都是它，由此可见这个编码器在MOV格式视频编码领域的地位。还有就是目前国外各大电影厂商在其网站上提供的新片的预告片绝大部分采用的也是这种编码格式，压缩比很高，但画质和音质依然能接近DVD的水平。例如电影《The Matrix Ⅱ（骇客帝国Ⅱ）》的电影预告片，长度2'31"，分辨率1000*540，音频格式为44KHz/16Bit/Stereo，采用Sorenson Video 3编码后的数据量竟然只有99M，而其画面质量基本可以达到DVD的水平，大家可以到其网站thematrix.com上下载该电影预告片。与DivX不同的是，只要系统中安装了Quicktime播放器就可以播放以该编码器压缩的各种MOV格式的视频文件了，不需要再安装的解码器，因为Quicktime播放器已经内置了对编码器的支持，只是要想进行高质量的视频编码，则还要安装其专业版本Sorenson Video 3.1 Pro。
下面还以After Effects为例，简单介绍一下DivX视频编码器和Sorenson Video 3.1 Pro编码器的使用方法。
当完成After Effects中的编辑工作以后，在渲染队列（Rener Queue）窗口的输出设置模块（Output Module）中选择输出格式为Video for Windows，通过Format Options按钮打开编码器选择及参数设置窗口，在编码器列表中选择DivX Pro 5.02 Codec编码器，再通过Configure按钮打开其参数设置窗口，如图(06)所示。
DivX 5.02编码器的设置参数很多，这里因为篇幅的原因不能一一细说。根据作者的使用经验，在保存视频素材或自己的作品时，只需将Variable bitrate选项设置为1-pass quality bassed，再将Quantizer设置为2，其他参数保持默认值，就可以获得非常好的编码效果了。如果要进行高品质DVD电影复制，则不能按上面的参数设置，因为编码后得到的数据量会很大。
在After Effects中要输出成Sorenson Video 3.1 Pro编码格式的MOV文件，则在渲染队列（Rener Queue）窗口的输出设置模块（Output Module）中选
图(09)
择输出格式为Quicktime Movie，通过Format Options按钮打开编码器选择及参数设置窗口，在编码器列表中选择Sorenson Video 3编码器，再通过Options按钮打开其参数设置窗口进行编码参数的设置，如图(08)所示。Sorenson Video 3编码器的参数众多，实际使用时以Encode标签下的参数设置为主，因为篇幅的原因在此也不再一一赘述。
3、如何在后期制作中使用Flash动画素材
Flash动画本来一直是网络上的一种动画方式，但随着多媒体电视节目制作的发展，现在也已经被广泛应用到了后期电视节目制作中，有一些电视广告或栏目片头干脆全是用Flash制作的。
Flash动画应用到电视节目制作中，有其非常独特的优点，素材体积非常小、可任意缩放而不失真、画面生动有趣等等。对于如何才能将Flash动画应用到后期电视节目制作中，作者经常使用的方法有以下几种：
· 将Falsh动画输出成AVI格式：在有板卡支持的非线性编辑系统中最好输出成板卡支持的AVI格式，如在Matrox Digisuite LX支持下输出成MPEG-2 I Frame格式，这样就可以在后期制作时使用了。
· 将Flash动画输出成序列帧格式：即在Macromedia Flash中进行动画创作，最后将动画输出成一系列的图片，其文件名是一组连续的数字编号。在进行后期制作时再将其转换成单一的素材。
·将Flash动画转换成MOV格式：在Macromedia Flash中进行动画创作，最后将动画按常规的方法输出成的SWF格式，再用Quicktime 6.0 Pro版以上的播放器将其打开，并另存为MOV格式，这是作者经常采用的方式，如图(11)所示，这种方式的优点是可以保留Flash动画中的声音。
·将Flash动画直接导入后期制作系统：目前，随着后期制作领域各软件系统的不断升级，大部分的系统已经开始支持使用Flash动画素材。如在Adobe的After Effects中就可以直接导入SWF格式的动画素材使用。如图(12)和图(13)所示。对于目前还不直接支持Flash动画素材的编辑系统则可以按照上面的几种方法将Flash动画转换成相应的格式以后再导入到后期制作系统中使用。
三、获得高质量音频素材的几种方法
音频素材相对于视频素材来说，数据量要小得多。电视节目制作领域中常用的音频素材的类型一般是Windows下的WAV（波形文件）格式，格式一般是44KHz（或48KHz）/16Bit/Stereo，也就是所谓的CD音频格式。这种格式音频素材的数据量大约是10MB/分钟，也就是说在一张普通的CDROM光盘上就可以保存60多分钟的高品质音频素材，因此在制作与保存素材时均可直接使用CD。但为了能在不降低音质的情况下在有限的硬盘或光盘存储空间中存放尽量多的音频素材，还是有很多的方法可以采用，作者结合自己的实际使用经验在这里也做一下简单的介绍。
1、如何无损地抓取CD音轨
音轨抓取程序能将音乐数据从CD-DA音乐CD中抓取出来保存到硬盘上。目前，能够将CD唱片上的音轨转换成WAV格式素材文件的软件不下几百种，其中倍受推崇的是Exact Audio Copy（简称EAC）。EAC是运行于Windows平台上的WAV、APE及高品质MP3制作的常用音轨抓取工具。跟其他大多数的音轨抓取软件相比，EAC 使用了一种安全（secure）读取方法，也就是所有的音乐扇区要至少被读2遍（其他音轨抓取软件仅读一遍而已），这将极大地提高错误检测水平。一旦发生读取错误，EAC将重读音乐数据（最多82次）以求得到完美结果。如果CD磨损严重，数据在82次尝试后仍不能读取的话，EAC将报告这一读取错误并给出精确的位置，让你试听。其实在很多的情况下，即使EAC报告了读取错误你也听不出失真现象。所有这些，使EAC成为 Windows 平台上最佳的音轨抓取软件。因为EAC要读取扇区至少2次，因此音轨抓取过程和其他音轨抓取软件相比也会至少慢2倍。这对于那些追求音质的人来说不是个问题。然而这近乎完美的抓取引擎还不是EAC的全部。EAC还支持许多外挂编码器和CODEC，这意味着你可以用 EAC 直接将抓取的 WAV 文件编码成 MP3 或其他的压缩音频格式。EAC 支持几乎所有的音频编码器。其界面如图(14)所示。
2、如何制作高质量的APE音频素材
首先介绍一下什么是APE，其实它是一种无损压缩音频格式。经EAC等音轨抓取程序抓取的WAV格式的音频素材其数据量还是比较大的，10MB/分钟左右，要减小其数据量，一般可以通过一些工具软件将其转换为目前流行的MP3、WMA等格式，但这些格式采用的都是有损压缩，音质会有不同程度的降低。为了追求更好的音质，可以通过Monkey's Audio这个软件将WAV格式的素材压缩为APE格式的素材，得到的APE文件的大小通常只有原WAV文件的一半甚至更小，也就是可以达到2:1或更高的压缩比。非常关键的一点是，压缩后得到的APE文件通过Monkey's Audio解压缩还原以后得到的WAV文件与压缩前的源文件完全一致，所以APE被称为"无损音频压缩格式"。与采用Winzip或者Winrar这类专业数据压缩软件来压缩音频文件不同，压缩之后的APE音频文件是可以直接被播放的，因此它也被音乐界的Winrar。图(15)是其基本操作界面。
3、如何制作高质量的WMA音频素材
WMA（Windows Media Audio）格式由Macrosoft公司开发的一种音频编码格式，音质要强于MP3格式，更远胜于RA格式，它和日本YAMAHA公司开发的VQF格式一样，是以减少数据流量但保持音质的方法来达到比MP3压缩率更高的目的，WMA的压缩率一般都可以达到18:1左右。WMA的另一个优点是内容提供商可以通过DRM（Digital Rights Management）方案如Windows Media Rights Manager 7加入防拷贝保护。这种内置了版权保护技术可以限制播放时间和播放次数甚至于播放的机器等等，这对被盗版搅得焦头乱额的音乐公司来说可是一个福音，另外WMA还支持音频流（Stream）技术，适合在网络上在线播放，作为微软抢占网络音乐的开路先锋可以说是技术领先、风头强劲。更方便的是不用象MP3那样需要安装额外的播放器，Windows操作系统和Windows Media Player的无缝捆绑让你只要安装了Windows操作系统就可以直接播放WMA音乐，7.0以上版本的Windows Media Player更是增加了直接把CD光盘转换为WMA声音格式的功能。 WMA这种格式在录制时可以对音质进行调节。Winows Media Player 9.0版本中又新增加了可变比特率的编码格式，使得WMA文件的音质得到进一步的提高，基本接近CD音质，但其数据量却只有WAV格式的1/5到1/4。
目前可以进行WMA编码的软件有很多，但作者认为最方便易用的还是Windows系统自还的Media Player，刚刚的最新的Widows 2003操作系统内置了目前最高版本的Media Player 9.0，图(16)就是该版本的Media Player中关于从CD光盘复制WMA音乐的设置界面，复制WMA音乐的具体操作非常简单，在此不再赘述。
四、总结
cg技术论文范文6
[关键词] 影视艺术；技术文化；虚拟现实
■课题项目：本文系2011年江苏省高等教育教改研究立项课题（项目编号：2011JSJG301）。
14年前，由世界顶级编导卡梅隆执导的《泰坦尼克号》，创造了全球18亿美元的票房神话。然而时隔十四年，还是这个卡梅隆，竟然再次翻拍了由自己创造的经典影片《泰坦尼克号》，其无与伦比的3D尖端科技运用效果，又一次给人以全新的身临其境观影震撼。仅在中国内地，3D《泰坦尼克号》上映首周就拿下了468亿元票房，[1]这在中国电影放映史上绝对是一个天文数字，个中原委确实耐人寻味。自好莱坞影视巨片横扫世界电影市场以来，影视片高技术化倾向日趋明显。本文立足于哲学视阈，抽象出当今世界影视技术运用的三个宏观存在层面，旨在从宏观上揭示各层面技术运用中的核心问题，并努力探寻解决问题的基本思路。
一、复原真实存在层面
这个层面是当前影视片的主流存在层面，其技术运用的核心问题是如何再现已经逝去的真实存在。历史上许多精彩的瞬间总是在人们不经意间突然发生，人们还来不及思考其影响，这些精彩瞬间就悄然消逝在了历史的长河中了，后来的人们只能根据那些星星点点式的记忆碎片或历史文化影响来虚构整个事件发生的具体过程。历史的真实存在是惟一性的，那些构成历史事件的片段与组合都有自己特定的定格，谁也不能判断影视片中再现出来的某一种表演、某一种场景就是历史中那个真实存在的时空定格，因而技术切入影视艺术并非指要复原历史的本来面目，包括特定的人物、场景、活动、道具、音乐、语言等，而在于通过这些元素的创造，获得一种影视艺术所需要的特定的艺术感染效果。
要达到特定的艺术感染效果，技术运用的关键在于，要善于超越现实存在中的一般感觉存在，而创造出一种触目惊心的全方位的视听感觉。在影视艺术发展早期，如黑白默片时期，受拍摄技术的制约，影视片的技术运用主要集中指向于人的表演，而且考察运用效果大都停留在对脸谱化表演所获得的感觉上，如依靠卓别林一个人的富有戏剧性的表演几乎可以成就整部影片。随着技术水平的提高，现实中各种富有艺术感染力的影像大量存在，人们受到感染和熏陶，于是对影视艺术画面的感染力的要求就越来越高。人们不再满足于情节单一、表演脸谱化、场景呆板、色彩单一、音乐平淡之类的观赏感觉，而要求影视作品全面满足和丰富人的整体视听感觉，越来越追求逼真的、震撼人心的艺术感染效果，于是各种影视特技渐渐发展了起来。泰坦尼克号豪华游轮首航沉没于大西洋，是人类航海史上最具悲剧性的海难事件，对人类发展航运事业有着重大影响。2012版《泰坦尼克号》运用最尖端的3D技术将巨大的冰山制作成一步步逼进的恐怖形象，让影院中的观众倒吸一口凉气，在屏气凝神中深切感受灾难的降临。最前沿的3D技术壮了卡梅隆的胆，加上他超乎寻常的智慧和经验，致使他始终能够在风口浪尖上弄潮，不断创造经典。97版《泰坦尼克号》拿下了11座奥斯卡金像奖，标志着CG（主要指光线制作与运用）特效和实物模型相结合的一种新的影视巨制模式诞生了。“存在于电影世界中的惯例并非在一夜之间确立的，那些早期从事电影工作的人们逐渐开发了用户今天所了解的电影艺术语言。随着3D世界趋于成熟，它与目前电影艺术领域中已经存在的惯例相类似的那些惯例将逐渐地得到确立并被遵守。正如那些从事大型CG制作的人所见证的那样，这已经在发生。例如，CG制作的操作模式已根据专业进行了分工，许多制作被分为建模、动画、光线、渲染和合成小组。”[2]及时跟进尖端影视技术的发展，已经成了技术时代创造影视经典、提高票房的必然选择。
技术的升级并不意味着只要在影视片中大量运用最新技术就可以获得成功。技术的提升恰恰给艺术表演提出了如何与新技术有机融合的难题。很多影视片为了追求特效，将某些车技、演唱、武打动作等游离于情节需求之外而大肆卖弄，或许其主观动机是为了抓收视率、提高票房、增强娱乐效果，但由于不能有效配合影视情节展开，其技术使用就难以达到预期效果，观众甚至可能产生抵触情绪，尤其是看到那些司空见惯的冗长的技术展示镜头可能会闭上眼睛休息一会儿。所以，当我们用影视技术来复原一种特定历史场景时，首先就要立足于复原一个为艺术审美服务的场景，要注重经验的积累，避开一切可能导致审美疲劳的技术使用方面的弊端。只有这样，才能真正抓到抓牢观众，提高收视率和票房，从而诞生高技术条件下的影视经典。
二、真人超自然存在层面
这个层面主要影视类别是各类科幻、神魔影视片，其技术运用的核心问题是如何表现真人的超自然存在。老子提出了“道法自然”的人生境界，这里面就含有了心智自由的意思，庄子则进一步用“庄周梦蝶”的隐喻来阐发心智达到“逍遥游”的理想境界。马克思关于人的本质力量对象化理论其实也是针对着人如何达到自由境界而言的。在很多哲学家看来，人类活着的根本目的就是为了达到某种心智自由。人类与生俱来的本质力量决定了人类不希望受到现实环境的制约，而希望自己无所不能。于是，神、仙、佛、英雄、巨人、超人等一切凡能够展示人类意志和力量的想象中的超自然形象，均被不同时代的人们逐一创造了出来。于是，如何将真人与超自然形象很好地结合起来就成了各时代人类艺术面临的问题。
在表现真人与超自然形象相结合上面，技术运用的关键是如何有效解决视觉形象的来源和构成、视觉形象如何展开活动、视觉形象与特定环境匹配的问题，甚至还包括独特的语言系统、音乐系统等问题。只有立足于去解决这些技术难题，才能让普通观众最大限度地越过假设门槛，从艺术欣赏的角度认同赋予自然人的超自然力量，从而有效防止在观赏影片过程中产生审美疲劳，进而获得满意的收视率和票房。在以书面语言表述为主的时代，无论是直接表现人具有超自然力量的形象，还是表现一个超自然物体与自然人相结合的形象，其艺术形象主要通过文学作品来表现，如中国文学中的《女娲补天》《后羿射日》《精卫填海》《西游记》《聊斋志异》等。语言是抽象形态的，无论文学想象多么丰富，它总是被浓缩在语言意义当中。而到了以影视艺术为主流艺术的时代，影视艺术不仅需要借助抽象态语言来促成艺术想象，更需要依托视像技术将艺术想象建构为一帧帧视觉形象。可以这么说，没有视像技术的存在与发展就没有当代影视艺术的存在与发展。好莱坞最耀眼的鸿篇巨制导演卡梅隆深得制作超自然形象的要旨，尽管14年前就写好《阿凡达》剧本，但苦于为当年特技功能所限，卡梅隆只能搁置剧本耐心等待，一直等到3D Fusion Camera技术系统拍摄立体画面完善化了才开拍《阿凡达》。为了达到理想的技术效果，卡梅隆将拍摄技术因素融进了一个个令人称奇的科幻故事中，并且将这些科幻故事摆在了人类与宇宙关系的文化平台上审视，这就使得观赏影片能够突破仅仅为了娱乐的藩篱，而进入了未来或后现代文化传播范畴。这样，真人演绎的超自然形象就同时兼具了时代文化和尖端技术的双重穿透力，时代科幻影视经典才得以被创造出来。张纪中拍摄《新西游记》动用国内14家动画公司，并邀请到好莱坞大片《X战警》的后期特效小组作为外援，每集至少都有300个特技镜头。很显然，张纪中版《新西游记》走的是拍摄技术更新换代之路，大方向符合了世界影视艺术发展趋势。但可能是出自名著改编，其故事情节的文化观照高度明显不够，因为观赏者在观赏影片过程中，很难揉进理性思维，并将其贯彻始终。至于演员与动物合成而构成的超自然形象，则差距更大。不仅人的印迹太重，影片中具有超自然力量的形体变化架构都难以完整化，更欠缺独特的形象活动设计、独特的形象存在环境设计和独特的形象语言设计等。总之，与好莱坞科幻巨片的差距是非常明显的。
西方真人演绎的超自然形象往往都与钢铁、机器连接在一起，通常更带有西方社会的科学创造色彩，而我国真人演绎的超自然形象却往往赋予现成的动物，诸如孙猴子、猪八戒、牛魔头、狐狸精、龟蛇怪等，通常更带有东方社会的艺术想象色彩，而且制作、投入成本也低。张纪中版《新西游记》的拍摄砸下一亿多人民币，也就是两千万美元左右而已，似乎已经很吓人了，但与好莱坞科幻巨片动辄五六亿美元的投资简直无法比。我们必须时刻关注世界影视技术发展的新趋势，认真研究和吸取好莱坞科幻巨片成功开拓世界影视市场的经验，努力创造具有本民族特色的真人超自然影视艺术形象。
三、虚拟超自然存在层面
这个层面的主要影视类别是动画片，理论上也包括一切可以播放的电子画面，其技术运用的核心问题是如何表现纯粹虚拟的超自然存在。人类虚拟审美历程已经发展到了“模拟再造现实”阶段，“其典型实践形式是影像及虚拟网络传输技艺一体化”，“人们用各种技术手段来创设非现实的理想化了的虚拟世界，诸如拍摄影像、数字化模拟网络传输、创设视听环境等，并与现实世界融为一体。”[3]因此，影视艺术由真人实景演绎逐步走向机器虚拟演绎，这将是历史发展的必然趋势。
要想在动漫影视片或电子画面中成功表现纯粹虚拟的超自然存在艺术形象，在技术运用上就需要切实解决现实存在与虚拟存在的有效衔接与平衡问题。美国和日本是当今世界动漫大国，两国动漫制作的整体风格尽管有所不同，但在艺术表达理念上都共同着眼于创造一种理想化现实，以纯真、美妙、雅致的虚拟现实画面来抵消现实中的精神制约，在自由与快乐中放飞禁锢的心灵。美国动漫成功的奥秘就在于，这些动漫明星大都切合普通民众的审美口味，通过超越现实的充满奇异色彩的跳跃式情节发展，最大限度地满足了人们将现实精神放到虚拟存在中去放松享受的心理需求。日本动漫常使用喷笔绘制，着眼于表现超越现实的唯美风格，通常通过追求完美的人物、环境画面造型及展示精神世界的精彩对白来吸引观众。美日动漫影视与虚拟网络视屏的流行与世界几乎是同步发展，这样就使得二者相得益彰，有助于促成人们改变对推广网络技术所采取的保守心态，同时也更有助于人们有意注意海量存在着的虚拟网络视频形象，并通过提炼、绘制、拍摄等技术手段，不断充实和补充到剧场版或TV动画版影视艺术片中来。这样，网络视频也就成为动漫影视发展的重要的OVA（Original Video Animation即原创动画录影带或DVD动画作品）源泉。
[参考文献]
[1] 杨林.“泰坦尼克”中国票房再创新高[N].新京报，2012-04-17.
[2] Darren Brooker.3ds Max经典教程高级篇[M].北京：人民邮电出版社，2009：1.
