Самостоятельная контролируемая работа по дисциплине «Мультимедиа» Тема «Самостоятельное обучение с применением мультимедиа»




Скачать 441.54 Kb.
НазваниеСамостоятельная контролируемая работа по дисциплине «Мультимедиа» Тема «Самостоятельное обучение с применением мультимедиа»
страница1/3
Дата конвертации08.01.2013
Размер441.54 Kb.
ТипДокументы
  1   2   3
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


Экономический факультет


Кафедра «Информационныx систем и технологий»


САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ

КОНТРОЛИРУЕМАЯ РАБОТА

по дисциплине «Мультимедиа»


Тема «Самостоятельное обучение с применением мультимедиа»


Выполнил:

студент группы 3ПО

Е.А.Кузнецова


Проверил:

доцент кафедры ИСиТ,

к.т.н., доцент В.Е. Рачков


Ставрополь 2011

Цель работы:

  • Дать общую характеристику мультимедиа технологиям

  • Изучить технологию представления текстовой информации

  • Рассмотреть особенности представления аудио-видео информации

  • Изучить технологию представления машинной графики

  • Рассмотреть технологию анимационной последовательности

  • Рассмотреть применение мультимедиа на занятиях

  • Рассмотреть использование мультимедиа технологий в обучении

  • Изучить применение мультимедиа в ходе самостоятельной работы

  • Рассмотреть направления развития медиа образования

Объект: Обучение с применением мультимедиа

Предмет: мультимедиа технологии в образовании

Практическая значимость и актуальность: В наше время очень широко используются мультимедиа технология, помогающие нам облегчить повседневную работу. Разновидные приложения создающие графическую анимацию, видео фрагменты, презентации и многое другое в современном обществе находит очень широкое распространение. Таким образом я считаю очень важным рассмотреть применение мультимедиа для самостоятельного обучения. Ведь таким образом мы сможем понять, чем же ценится мультимедиа технология в современном мире. На мой взгляд, эта тема очень актуальна, поскольку мультимедиа технологии может освоить любой пользователь ПК, тем самым, применить мультимедиа продукты для самообразования.

Оглавление


Введение……………………………………………………………………….….4

Глава 1. Общая характеристика мультимедиа технологий……………..….….7

1.1 Технология представления текстовой информации………………….…….7

1.2 Технология представления аудио информации …………...………………11

1.3 Технология представления видео информации…………………………....17

1.4 Технология представления машинной графики…………………………...21

1.5 Технология представления анимационной последовательности…….......25

Глава 2. Обучение с использованием мультимедиа технологий………….....25

2.1 Применение мультимедиа на занятиях………………...…………..………26

2. 2 Применение мультимедиа в ходе самостоятельной работы………..……29

2. 3 Направления развития медиа образования……………………………..…31

Заключение………………………………………………………………….……45

Список использованной литературы………………………………………...…46

Приложения………………………………………………………………...……48


Введение


Сейчас графика иллюстрирует каждый термин, аудио демонстрирует правильное произношение, анимация показывает соединение различных частей в единое целое, а видео – как используется изучаемое в ежедневной практике. Ученики могут использовать электронные носители, загружать и распечатывать бумажные страницы, которые помогают в обучении. Занятия, проводимые в классе, открыты для живой интерактивности. Ранние электронные занятия обеспечивали гибкость при обучении. Мультимедиа расширяет потенциал этих занятий, делая их более простыми для понимания. Например, мультимедиа добавляет ясности, демонстрируя процессы с разных сторон, показывая их в движении. Можно добавить глубины, используя дополнительные информационные каналы и ресурсы. Можно добавить смыслового и красочного богатства, используя видео, одновременно рассказывая и показывая. Но, если быть невнимательным, то можно добавить излишней комплексности и вызвать раздражение.

Правильно разработанные мультимедиапрограммы, гораздо лучше, чем текстовая информация, помогают ученикам построить точную и эффективную ментальную модель. Потенциальные преимущества правильно разработанных мультимедиа, следующие:

1. Альтернативные перспективы 

2. Активное участие 

3. Ускоренное обучение 

4. Запоминание и применение знаний 

5. Навыки решения проблем и принятия решений 

6. Системное понимание 

7. Мышление высшего порядка 

8. Автономность и внимательность 

9. Управление темпом и информационными последовательностями 

10. Доступ к информации для поддержки


Мультимедиа несомненно потенциально расширяет объем и разнообразие информации, доступной ученикам. Например онлайновые энциклопедии могут предоставлять ссылки на видео и дополнительные статьи по интересующей тематике. Новости могут включать аудиокомментарии, проигрывать фоновое видео и ссылаться на веб-сайты с дополнительной информацией. Онлайновые уроки могут включать пояснения, ссылки на ресурсы, симуляции, иллюстрации, фотографии, и множество вариантов действий, которые в свою очередь могут включать различные медиафрагменты.


Глава 1. Общая характеристика мультимедиа технологий

1.1Технология представления текстовой информации


Семантическая сеть.

Семантическая сеть - это множество понятий текста - слов и словосочетаний, связанных между собой по смыслу. В семантическую сеть включены не все слова текста, а лишь наиболее значимые, несущие основную смысловую нагрузку. При этом в сеть не входят обще употребимые слова, а также слова, очень редко встречавшиеся в тексте (этот параметр - частоту встречаемости, вы сможете настраивать по своему желанию). Поэтому, с одной стороны семантическая сеть достаточно точно представляет смысл текстов, а с другой позволяет отбросить несущественную информацию. Содержание предстает в агрегированном виде, так называемым смысловым портретом. При этом каждое понятие, многократно повторявшееся в различных местах текстов, представляется в сети единственным элементом. Для отображения в один элемент сети различные формы слов, приводятся к общей грамматической форме. К каждому понятию сети предлагается список других понятий, в сочетании с которыми оно встречалось в предложения текста, а также список всех предложений, в которых понятия употреблялось. Таким образом, происходит аккумулирование информации, касающейся понятий, которая ранее была разбросана по всему тексту. 

В результате по каждому понятию - теме текста - можно увидеть сразу всю информацию, буквально бросив единственный взгляд на набор его связей в семантической сети. В результате, передвигаясь по смысловым связям от понятия к понятию, можно находить и прицельно исследовать лишь интересующие места текстов, не затрудняя себя просмотром всей имеющейся информации. 

Однако, это еще не все! Каждое понятие семантической сети характеризуется числовой оценкой - так называемым смысловым весом. Связи между парами понятий, в свою очередь, также имеют характеристики - веса связей. Эти оценки позволят сравнить относительный вклад различных понятий и их связей в общий смысл текста, выявить более или менее подробно проработанные темы, задать способ сортировки информации, и наконец, исследовать текстовый материал по пластам - смысловым срезам различной глубины - снимая сливки с содержания или глубоко погружаясь в детали. 

Семантическая сеть представляется в окне 1 в виде списка понятий. Щелкнув мышью на значке <+> возле выбранного понятия, вы можете раскрыть список всех понятий, связанных с ним. Щелчком мыши на значке <-> возле понятия с раскрытым списком вы закроете его обратно. Чтобы просмотреть всю информацию по интересующему понятию, щелкните мышью на первом пункте <все> раскрытого списка. В окне 2 появятся все предложения текстов, включающие понятие. Само понятие выделяется цветом. Если же вас интересует не вся информация по понятию, а лишь та, которая касается его связи с одним из понятий раскрытого списка, щелкните мышью по второму понятию. В окне 2 появятся все предложения текстов, в которых встречалась эта пара понятий. Оба понятия выделены цветом. Выбрав интересующее предложение в окне 2, просто щелкните по нему мышью – и в окне 3 появится соответствующий фрагмент исходного текста. 

Обратите внимание на числа в сети, стоящие рядом с понятиями. Ближайшее к понятию число представляет его смысловой вес. Значение варьируется от 1 до 100 и отражает важность понятия для смысла всего текста – как много информации в тексте касается данного понятия. Максимальное значение, равное 100, говорит о том, что понятие является ключевым и представляет важнейшую тему текста. Маленькое, близкое к единице значение показывает, что соответствующая тема лишь вскользь упомянута в тексте, и в тексте мало информации, относящейся к данному понятия. Второе число представляет вес связи от вершинного понятия раскрытого списка к данному понятию. Вес связей также может принимать значение от 1 до 100. Большое значение веса связи от одного понятия к другому, близкое к 100, указывает на то, что подавляющая часть информации в тексте, касающаяся первого, касается в тоже время и второго понятия – первая тема почти всегда излагается в контексте второй. Малое единичное значение отражает тот факт, что первое понятие слабо связано со вторым и очень мало информации по первой теме касается в тоже время и второй. 

Cвязь между парой понятий сети всегда двустороння, однако связь от первого понятия ко второму далеко не всегда имеет тот же самый вес, что и обратная, от второго к первому. Как говорится, “всякая селедка – рыба, но не всякая рыба - селедка” 

Вы можете настраивать вид семантической сети на экране, изменяя количество отображаемых понятий и связей, а также способ их сортировки. Для этого выберите пункт “настройка вида” в меню “вид” и установите требуемые значение параметров. 

Дополнительные настройки TextAnalyst позволяют вам самим задавать интересующие понятия, которые выделяются в семантической сети при анализе. 


1.2 Технология представления аудио информации

FLAC, что же это такое?

FLAC (от английского Free Lossless Audio Codec — свободный аудиокодек без потерь) — популярный свободный кодек для сжатия аудио. В отличие от кодеков с потерями (MP3, WMA, Ogg Vorbis) FLAC не удаляет никакой информации из аудиопотока и подходит как для прослушивания музыки на высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуре, так и для архивирования аудиоколлекции. На сегодня формат FLAC поддерживается многими аудиоприложениями.

Сведения о формате FLAC:

Аудиопоток.

Основными частями потока являются:

  • Строка из четырёх байтов «fLaC»

  • Блок метаданных STREAMINFO

  • Другие необязательные блоки метаданных

  • Аудио фреймы

Первые четыре байта идентифицируют поток FLAC. Следующие за ними метаданные содержат информацию о потоке, затем идут сжатые аудиоданные.

Аудиоданные формата FLAC.

За метаданными следуют сжатые аудиоданные. Метаданные и аудиоданные не чередуются. Как и большинство кодеков, FLAC делит входной поток на блоки и кодирует их независимо друг от друга. Блок упаковывается во фрейм и добавляется к потоку. Базовый кодер использует блоки постоянного размера для всего потока, однако формат предусматривает наличие блоков разной длины в потоке.
Разбиение на блоки.

Размер блока — очень важный параметр для кодирования. Если он очень мал, то в потоке будет слишком много заголовков фреймов, что уменьшит уровень сжатия. Если размер большой, то кодер не сможет подобрать эффективную модель сжатия. Понимание процесса моделирования поможет Вам увеличить уровень сжатия для некоторых типов входных данных. Обычно при использовании линейного прогнозирования на аудиоданных с частотой дискретизации 44.1 кГц оптимальный размер блока лежит в диапазоне 2-6 тысяч семплов.

Межканальная декорреляция.

Если на вход поступают стерео аудиоданные, они могут пройти через стадию межканальной декорреляции. Правый и левый канал преобразуются к среднему и разностному по формулам: средний = (левый + правый)/2, разностный = левый — правый. В отличие от joint stereo, используемом в lossy кодерах, в lossless кодировании этот процесс не приводит к потерям.

Для данных с аудио компакт-дисков это обычно приводит к значительному увеличению уровня сжатия.

Моделирование.
На следующем этапе кодер пытается аппроксимировать сигнал такой функцией, чтобы полученный после её вычитания из оригинала результат (называемый разностью, остатком, ошибкой) можно было закодировать минимальным количеством битов. Параметры функций тоже должны записываться, поэтому они не должны занимать много места.

FLAC использует два метода формирования аппроксимаций:

  • подгонка простого полинома к сигналу

  • общее кодирование с линейными предикторами (LPC).

Во-первых, постоянное полиномиальное предсказание (-l 0) работает значительно быстрее, но менее точно, чем LPC. Чем выше порядок LPC, тем медленнее, но лучше будет модель. Однако с увеличением порядка выигрыш будет все менее значительным. В некоторой точке (обычно около 9) процедура кодера, определяющая наилучший порядок, начинает ошибаться и размер получаемых фреймов возрастает. Чтобы преодолеть это, можно использовать полный перебор, что приведёт к значительному увеличению времени кодирования.

Во-вторых, параметры для постоянных предикторов могут быть описаны тремя битами, а параметры для модели LPC зависят от количества бит на семпл и порядка LPC.

Это значит, что размер заголовка фрейма зависит от выбранного метода и порядка и может повлиять на оптимальный размер блока.

Остаточное кодирование.

Когда модель подобрана, кодер вычитает приближение из оригинала, чтобы получить остаточный (ошибочный) сигнал, который затем кодируется без потерь. Для этого используется то обстоятельство, что разностный сигнал обычно имеет распределение Лапласа и есть набор энтропийных кодов, называемый кодами Райса, позволяющий эффективно и быстро кодировать эти сигналы без использования словаря.

Кодирование Райса состоит из нахождения одного параметра, отвечающего распределению сигнала, а затем использования его для составления кодов. При изменении распределения меняется и оптимальный параметр, поэтому имеется метод позволяющий пересчитывать его по необходимости. Остаток может быть разбит на контексты или разделы, у каждого из которых будет свой параметр Райса. FLAC позволяет указать, как нужно производить разбиение. Остаток может быть разбит на 2n раздела.
Составление фреймов.

Аудиофрейму предшествует заголовок, который начинается с кода синхронизации и содержит минимум информации, необходимой декодеру для воспроизведения потока. Сюда также записывается номер блока или семпла и восьмибитная контрольная сумма самого заголовка. Код синхронизации, CRC заголовка фрейма и номер блока/семпла позволяют осуществлять пересинхронизацию и поиск даже в отсутствие точек поиска. В конце фрейма записывается его шестнадцатибитная контрольная сумма. Если базовый декодер обнаружит ошибку, будет сгенерирован блок тишины.
Разное.
Чтобы поддерживать основные типы метаданных, базовый декодер умеет пропускать теги ID3v1 и ID3v2, поэтому их можно свободно добавлять. Теги ID3v2 должны располагаться перед маркером «fLaC», а теги ID3v1 — в конце файла.
Как проигрывать формат FLAC? Чем проигрывать музыку в формате FLAC?
Каким плеером удобно проигрывать музыкальные файлы в этом формате? Музыкальный формат FLAC можно проигрывать в следующих проигрывателях: Foobar2000, AIMP, jetAudio, Winamp версии 5.31 и выше (в модулях ввода должен быть установлен модуль Декодер FLAC), Spider Player, ALLPlayer. 

Чем конвертировать формат FLAC в другие аудио форматы?
Для конвертации формата FLAC в другие аудио форматы (mp3, wav, aac, ogg и т.п) можно использовать следующие программы, мультимедиа-конверторы: AudioConverter Studio, MediaCoder, GX::Transcoder, MuvAudio, Total Audio


1.3 Технология представления видео информации

В современном цифровом мире существует множество различных способов представления цифровой мультимедийной информации.

Для того, чтобы перевести аналоговую информацию в цифровой вид, необходимы специальные программы, создающие файл (контейнер), в котором содержится вся аудио и видео информация.

 Контейнер – основополагающий файл, служащий для сохранения в цифровом виде преобразованной аналоговой информации (т.е. то, что человек видит и слышит в реальной жизни). Как правило, такая сохраненная аудио и видео информация занимает большой объем, поэтому ее сжимают, используя различные аудио и видео кодеки. Все служебные программы для работы с этим файлом, как правило, устанавливаются вместе с операционной системой.

Кодек – сокращение от английского Coder/Decoder – программа, позволяющая преобразовать записанную информацию так, чтобы она занимала меньше места. При этом расширение файла может не меняться, т.е. основная структура контейнера не изменится, изменится представление в нем аудио и видеоданных, но чтобы воспроизвести такой файл, «зашифрованный» при помощи какого-либо кодека, необходимо, чтобы он был установлен на компьютере пользователя.

Контейнер никогда и ничего не сжимает – это всего лишь упаковка, хранящая в себе все аудио- и видеоданные и дополнения к ним.

Зачастую при просмотре фильма можно заметить, что имеется возможность просматривать субтитры, многие проигрыватели предоставляют возможность просмотра служебной информации: где был записан фильм, год выпуска фильма и т.д. Все это тоже записывается в контейнер. Для наглядности структуру контейнера можно представить так:

  • Служебная информация;

  • Видеопоток

  • Аудиопоток

  • Дополнительная информация (например, субтитры).

Формат mkv – это контейнер, служащий для хранения в себе аудио- и видеоинформации. Самые распространенные контейнеры – это avi, mkv, mov, mpg и др.

 Как и почему появился формат mkv?

 В начале 90-х годов 20-го века была очень популярна операционная система Windows 3.1 от Microsoft. Тогда же Microsoft и создала популярный сегодня формат-контейнер avi (Audio Video Interleave – чередование аудио и видео). Но формат avi – продукт чисто коммерческий, с закрытым исходным кодом. К тому же, в нем было относительно мало возможностей для того, чтобы засунуть дополнительную информацию для фильмов.

 

Открытый и закрытый код (проект, ПО и т.д.): программа считается «закрытой», если исходный код этой программы не выложен для широкого круга пользователей (например, на сайте разработчика). Соответственно, открытая – этот код доступен (при этом он зачастую снабжен некоторыми комментариями, чтобы можно было быстрее разобраться, как программа работает). Как правило, программы с открытым кодом бесплатны. Основным преимуществом считается возможность подгонки программы «под себя» и исправление ошибок, сделанными разработчиками, основной недостаток в том, что теоретически любой человек может разместить в них вредоносный код, который будет тяжело найти.

Российскими программистами был создан новый формат контейнера для аудио и видео данных, который, как они сами говорят, «создан с прицелом на будущее». Это открытый проект, официальный сайт этого проекта matroska.org.

Они назвали этот контейнер «Матрёшка», а само сокращение формата – mkv – произошло от транслитерации этого слова: Matroska – mk + v (v – video).

Само название отображает структуру контейнера – она действительно очень похожа на матрёшечную структуру.

 Основные достоинства формата mkv

 Прежде всего, у формата mkv гораздо больше возможностей – он может содержать в себе аудиодорожки на разных языках, чего не допускает avi, также он может хранить в себе информацию о главах видео, меню и т.д., в общем, всех функций DVD. Помимо этого из файла в формате mkv очень легко извлечь аудио- и видеоданные, для этого не нужны специальные редакторы. Самое главное – он реализован более совершенно, нежели avi – при воспроизведении больших файлов отсутствуют «притормаживания» и «подвисания», особенно заметные на не очень быстрых компьютерах.

 

Основные недостатки формата mkv

 Главным минусом этого формата является относительно малая распространенность, а также отсутствие встроенной поддержки со стороны ОС семейства Windows – приходится ставить дополнительные программы для его воспроизведения.

Основные отличия формата mkv от avi:

  • Универсальность: mkv внутри себя может содержать видеоданные, сжатые множеством кодеков: MPEG, H264, AVC1, WMV и др.

  • Контейнер легко редактируется.

  • Легко извлечь аудио- и видеоданные.

  • Нет зависаний при воспроизведении файлов большого объема.

  • Расширенные возможности по хранению служебной информации.

  • Аудиодорожки могут быть на различных языках.

  • Переключение языков субтитров «на лету» (т.е. без последующей остановки и запуска воспроизведения файла с начала).

  • Быстрая перемотка по файлу.

  • Трансляция через Интернет (по протоколам HTTP, RTP).

  • Устойчивость к ошибкам (по заверению производителя).

Чем открывать и как смотреть файлы формата mkv?

 Вариант 1: пакеты кодеков

 Для просмотра файлов формата mkv необходимо установить дополнительный пакет программ на ПК.

Но сначала нужно определиться – нужно ли использовать все возможности этого формата или нет? Если нужно только воспроизведение файлов, записанных в этом формате, то можно поставить только Matroska Splitter, а если получить все преимущества формата – надо ставить полный набор. Ниже представлены описания кодек-паков (Codec Pack, пакеты кодеков), в которых содержатся варианты установки как «только для просмотра», так и для полнофункционального использования.

 

Если нужно использовать только просмотр, то скачать Matroska Splitter можно на соответствующей странице сайта matroska.org. Устанавливается очень просто, никаких особых действий от пользователя, кроме нажатия кнопки «Next», не нужно.

 Для полнофункционального просмотра лучше скачать кодеки для воспроизведения Matroska СССР. СССР расшифровывается как Combined Community Codec Pack – Совмещенный пакет общих кодеков. Найти его можно здесь: cccp-project.net, а сам пакет скачать на странице cccp-project.net/download.

 Если же надо установить расширенный набор кодеков, чтобы можно было воспроизводить не только mkv, но и множество других, то лучший выбор здесь: K-Lite Codec Pack. Скачать его можно на сайте:

codecguide.com.

Выберите любую версию из предложенных. Устанавливается аналогично СССР. Основное достоинство этого пакета – он предлагает большой выбор по установке различных вариаций каждого формата от разных производителей.

 После установки компьютер имеет кодеки и контейнеры на все случаи жизни – можно просмотреть видеозаписи практически во всех форматах. Данные пакеты распространяются бесплатно.

 Вариант 2: использование проигрывателей

Можно использовать проигрыватели, специально предназначенные для воспроизведения mkv-формата. Тем более, что существуют бесплатные проигрыватели.

Если проигрыватель способен воспроизводить файл в mkv-формате – это не значит, что он не умеет воспроизводить другие форматы.

Ниже описаны проигрыватели, для которых не требуется установка дополнительного программного обеспечения для просмотра формата mkv.

 Производитель рекомендует для этой цели следующие проигрыватели: VLC (доступен на разных языках, выбрать и скачать можно с этой страницы: videolan.org. Проигрыватель поддерживает скины и очень прост в использовании, но в то же время очень функциональный. Основное его достоинство – потребляет мало системных ресурсов, что дает возможность работы на слабых компьютерах, а также доступность вариантов без инсталляции. Также проигрыватель не основан на DirectShow – то есть, он не зависит от версии DirectX, установленного на вашем компьютере. Этот проигрыватель есть и под Linux.

Второй проигрыватель, для которого не требуется установка дополнительного ПО, рекомендуемый создателями формата mkv – это Zoomplayer. Zoomplayer использует DirectShow фильтры. Найти его и скачать можно на сайте inmatrix.com. Установка – обычная распаковка в выбранную папку.

Сам проигрыватель весьма красивый, возможности у него примерно такие же, как у Windows Media Player и практически любого уважающего себя современного проигрывателя (эквалайзер, различные мультимедиа-библиотеки, навигаторы и т.д.), оформлением напоминает все тот же Windows Media, системных ресурсов потребляет соответственно, но при при этом он так же прост в использовании, как VLC. Существуют различные режимы работы (медиа режим, когда отображается окно для проигрывания видео, аудио режим, когда это окно не отображается и т.д.). Все «горячие клавиши» аналогичны клавишам в Windows Media. Изначально поставляется только с английским языком, но допускает скачку других языков.

 Еще один из этих проигрывателей – хорошо известный владельцам КПК проигрыватель TCPMP. Скачать его можно здесь: picard.exceed.hu. Выберите одну из последних версий. Для работы ему не нужны DirectShow фильтры, он занимает меньше всего места из рассмотренных выше проигрывателей и потребляет меньше всего системных ресурсов. Он не требует установки, занимает в распакованном виде всего несколько мегабайт.

 

1.4 Технология представления машинной графики

Компьютерная графика. История появления и области её применения.

Компьютерной графикой в последнее время занимаются многие, что обусловлено высокими темпами развития вычислительной техники. Более 90% информации здоровый человек получает через зрение или ассоциирует с геометрическими пространственными представлениями. Компьютерная графика имеет огромный потенциал для облегчения процесса познания и творчества, она позволяет развивать у учащихся пространственное воображение, практическое понимание, художественный вкус. Задумаемся, что именно называют компьютерной графикой?

Понятие "компьютерная графика" очень часто трактуется по-разному. Из одних источников компьютерная графика - это область информатики, занимающаяся проблемами получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) на компьютере [1].

Из других - компьютерная графика - это новая отрасль знаний, которая, с одной стороны, представляет комплекс аппаратных и программных средств, используемых для формирования, преобразования и выдачи информации в визуальной форме на средства отображения ЭВМ.

С другой стороны, под компьютерной графикой понимают совокупность методов и приемов для преобразования при помощи ЭВМ данных в графическое представление [2].

А по мнению художника Максима Викторовича Кудерского [3], члена Союза художников России, компьютерная графика - это вид искусства. Причем по творческим затратам, как он считает, создание произведения искусства средствами компьютерной графики даже более трудоемкое дело, чем обычная работа живописца.

Вообще, в широком смысле слова, компьютерная графика - это все, для чего используется визуальная, образная среда отображения на мониторе. Если сузить понятие до практического использования, под компьютерной графикой будет пониматься процесс создания, обработки и вывода изображений разного рода с помощью компьютера.

Работа с компьютерной графикой - одно из самых популярных направлений использования персонального компьютера, причем занимаются этой работой не только профессиональные художники и дизайнеры. На любом предприятии время от времени возникает необходимость в подаче рекламных объявлений в газеты и журналы, в выпуске рекламной листовки или буклета. Иногда предприятия заказывают такую работу специальным дизайнерским бюро или рекламным агентствам. Без компьютерной графики не обходится ни одна современная программа. Работа над графикой занимает до 90% рабочего времени программистских коллективов, выпускающих программы массового применения. Основные трудозатраты в работе редакций и издательств тоже составляют художественные и оформительские работы с графическими программами.

Необходимость широкого использования графических программных средств стала особенно ощутимой в связи с развитием Интернета и, в первую очередь, благодаря службе World Wide Web, связавшей в единую "паутину" миллионы "домашних страниц". У страницы, оформленной без компьютерной графики мало шансов привлечь к себе массовое внимание.

Область применения компьютерной графики не ограничивается одними художественными эффектами. Во всех отраслях науки, техники, медицины, в коммерческой и управленческой деятельности используются построенные с помощью компьютера схемы, графики, диаграммы, предназначенные для наглядного отображения разнообразной информации. Конструкторы, разрабатывая новые модели автомобилей и самолетов, используют трехмерные графические объекты, чтобы представить окончательный вид изделия. Архитекторы создают на экране монитора объемное изображение здания, и это позволяет им увидеть, как оно впишется в ландшафт. Информация, содержащаяся в изображении, представлена в наиболее концентрированной форме, и эта информация, как правило, более доступна для анализа: для ее восприятия получателю достаточно иметь относительно небольшой объем специальных знаний.

Можно считать, что первые системы машинной графики (кодирования графических объектов) появились вместе с первыми цифровыми компьютерами. Формирование машинной графики как самостоятельного направления относится к началу 60-х годов. Были сформулированы принципы рисования отрезками, удаления невидимых линий, методы отображения сложных поверхностей, определены методы формирования теней, учета освещенности сюжета.

В середине 1960-х была разработана цифровая электронная чертежная машина (фирма Itek). В 1964 году General Motors представила свою DAC-1 - систему автоматизированного проектирования, разработанную совместно с IBM .

В 70-е годы значительное число теоретических и прикладных работ было направлено на развитие методов отображения пространственных форм и объектов. Это направление принято называть трехмерной машинной графикой. Математическое моделирование трехмерных сюжетов требует учета трехмерности пространства предметов, расположения в нем источников освещения и наблюдения, это определило необходимость разработки методов представления сложных поверхностей, генерирования текстур, рельефа, моделирования условий освещения. Методы трехмерной машинной графики позволяют визуализировать сложные функциональные зависимости, получать изображение проектируемых, еще не созданных объектов, оценить облик предмета из недоступной для наблюдения позиции и решить ряд подобных задач.

У первых поколений ЭВМ вообще не было дисплея. Вся информация загружалась в огромные ламповые монстры на бумажных носителях (перфолентах и перфокартах), результат также выдавался на бумагу. Однако рост мощности компьютеров и сложности расчетов привели к необходимости разработки более удобного способа общения с машиной. В результате было найдено решение - дисплей. Долгое время дисплеи были сугубо текстовыми - то есть ничего кроме цифр, а позднее букв, они выводить не могли. Но уже тогда было понятно, что для удобства работы необходима возможность вывода изображений на экран дисплея.

В 80-е годы появились персональные компьютеры, позволяющие выводить графические объекты на экраны мониторов, что позволило использовать машинную графику в качестве инструмента специалистам различных областей, не связанных с программированием. Увеличение памяти и скорости обработки информации в персональных ЭВМ, создание видеокомплексов с широким набором программ машинной графики, возможность управления ими в диалоговом режиме способствовали дальнейшему расширению применения машинной графики.

Важную, практически определяющую роль в этом процессе сыграл выпуск компанией Apple компьютеров Macintosh (1984г.). Они были для своего времени настоящей революцией. Во-первых, Macintosh серийно поставлялся с цветным монитором. Во-вторых, его операционная система обладала наглядным, визуальным интерфейсом (своего рода аналог более поздней ОС Windows). И в-третьих, их мощности было достаточно для обработки графических изображений. Именно поэтому Macintosh сразу заслужил внимание множества профессиональных художников и дизайнеров, которые поменяли карандаш и кисть на мышь и клавиатуру. Рынок не заставил себя долго ждать - появилось несколько очень впечатляющих для своего времени графических редакторов. Сегодня любой человек, работающий в сфере полиграфии и, тем более, веб-дизайна, просто не может не владеть основными графическими пакетами. Даже художники оцифровывают свои работы и проводят дополнительную коррекцию уже на компьютере. Фотографы, которые работают только с пленочной камерой, также встречаются все реже.

Компьютерная графика прочно вошла в нашу жизнь. Появляется все больше клипов, сделанных с помощью компьютерной графики. Нет спору, компьютерная графика расширяет выразительные возможности. При творческом ее использовании реклама приобретает удивительную силу воздействия на зрителя. С помощью одной только компьютерной графики очень трудно донести до зрителя рекламную идею. И если в клипе лишь компьютерная графика, лишь созданный ее средствами сюрреалистический мир, то зритель остается холодным, хотя увиденное и поражает воображение. Ведь известно, что реклама наиболее эффективна тогда, когда потребителю хочется идентифицировать себя с человеком, пользующимся тем или иным товаром. Процесс узнаваемости себя в клипе - залог успеха.

Компьютерная или машинная графика - это вполне самостоятельная область человеческой деятельности, со своими проблемами и спецификой. Компьютерная графика - это и новые эффективные технические средства для проектировщиков, конструкторов и исследователей, и программные системы и машинные языки, и новые научные, учебные дисциплины, родившиеся на базе синтеза таких наук как аналитическая, прикладная и начертательная геометрии, программирование для ПК, методы вычислительной математики и т.п. Машина наглядно изображает такие сложные геометрические объекты, которые раньше математики даже не пытались изобразить.

Само понятие "компьютерная графика" уже достаточно известно - это создание рисунков и чертежей с помощью компьютера. А вот компьютерная анимация - это несколько более широкое явление, сочетающее компьютерный рисунок (или моделирование) с движением. Вообще же "анимацией" просвещенный мир называет тот вид искусства, который у нас в России зовется мультипликацией. "Animate" - по-английски и по- французски значит "оживлять", "воодушевлять". "Animation" - это оживление или воодушевление. Кстати, слово "реанимация" - того же происхождения: "ре" "повторное", "анимация" - "оживление". Дело в том, что привычное слово "мультипликация" - от английского "multiplication" (умножение), совсем не отражает ни сущность, ни технологию мультфильмов. Итак, компьютерная анимация - это анимация, созданная при помощи компьютера.

Под графической информацией понимаются модели объектов и их изображения. Интерактивная компьютерная графика - это так же использование компьютеров для подготовки и воспроизведения изображений, но при этом пользователь имеет возможность оперативно вносить изменения в изображение непосредственно в процессе его воспроизведения, т.е. предполагается возможность работы с графикой в режиме диалога в реальном масштабе времени. Интерактивная графика представляет собой важный раздел компьютерной графики, когда пользователь имеет возможность динамически управлять содержимым изображения, его формой, размером и цветом на поверхности дисплея с помощью интерактивных устройств управления.

В компьютерной графике рассматриваются следующие задачи: 

1. Представление изображения в компьютерной графике;

 2. Подготовка изображения к визуализации; 

3. Создание изображения;

 4. Осуществление действий с изображением.

Методы представления графических объектов.

Компьютерная графика подразделяется на:

  • статичную (неподвижная),

  • динамичную (анимация, компьютерная мультипликация).

Каждая из которых в свою очередь делится на 2-х мерную и 3-х мерную. 






В зависимости от способа формирования изображений, компьютерную графику принято делить на:

  • растровую;

  • векторную;

  • фрактальную.

Отдельным предметом считается трехмерная графика, изучающая приемы и методы построения объемных моделей объектов в виртуальном пространстве.

Растровая графика - машинная графика, в которой изображение представляется двумерным массивом точек (элементов растра), цвет и яркость каждой из которых задается независимо. Растр (растровый массив) - представление изображения в виде двумерного массива точек, упорядоченных в ряды и столбцы. Для каждой точки растра указывается цвет и яркость. Пиксель - элемент (точка) растра (pixel - сокращение от слов picture element, т.е. элемент изображения), минимальная единица изображения, цвет и яркость которой можно задать независимо от остального изображения. Пиксель - основной элемент, кирпичик всех растровых изображений. Термином пиксель кроме отдельного элемента растрового изображения отображают также отдельную точку на изображении, отдельную точку на экране компьютера, отдельную точку на изображении, напечатанном на принтере. Обычно используют термин

  • пиксель - при ссылке на отдельный элемент растрового изображения;

  • видеопиксель - при ссылке на элемент изображения экрана компьютера;

  • точка - при ссылке на отдельную точку. создаваемую на бумаге.

Достоинства растровой графики.

  • Растровая графика эффективно представляет реальные образы, т.к. человеческий глаз приспособлен для восприятия мира как огромных наборов дискретных элементов, образующих предметы. Хорошее растровое изображение выглядит реально и естественно.

  • Растровое изображение наиболее адаптировано для распространенных растровых устройств вывода - лазерных принтеров и др.

Недостатки:

  • Занимают большой объем памяти.

  • Редактирование больших растровых изображений, занимающих большие массивы памяти, требуют большие ресурсы компьютера и, следовательно, требуют большего времени.

  • Трудоемкий процесс редактирования растровых изображений.

  • При увеличении размеров изображения сильно ухудшается качество.

Применение: обработка фотоизображений, художественная графика, реставрационные работы, работа со сканером.

Векторная графика описывает изображение с помощью математических формул. По своей сути любое изображение можно разложить на множество простых объектов, как то - контуры, графические примитивы и т.д. Любой такой простой объект состоит из контура и заливки. Основное преимущество векторной графики состоит в том, что при изменении масштаба изображения оно не теряет своего качества. Отсюда следует и другой вывод - при изменении размеров изображения не изменяется размер файла. Ведь формулы, описывающие изображение, остаются те же, меняется только коэффициент пропорциональности. С другой стороны, такой способ хранения информации имеет и свои недостатки. Например, если делать очень сложную геометрическую фигуру (особенно если их много), то размер "векторного" файла может быть гораздо больше, чем его "растровый" аналог из-за сложности формул, описывающих такое изображение.






Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что векторную графику следует применять для изображений, не имеющих большого числа цветовых фонов, полутонов и оттенков. Например, оформления текстов, создания логотипов и т.д.

Векторную графику часто называют объектно-ориентированной графикой или чертежной графикой. Простые объекты, такие как окружности, линии, сферы, кубы, заполнители (области однотонного или изменяющегося цвета для заполнения частей объектов) и т.п., называются примитивами и используются при создании более сложных объектов. В векторной графике изображения создаются путем комбинации различных объектов.

Файлы векторной графики могут содержать растровые изображения в качестве одного из типов объектов, представляющего набор инструкций для компьютера, такой растровый фрагмент можно, как правило, только масштабировать, но не редактировать. Существуют программы поддерживающие оба типа объектов и позволяют работать как с растровым так и с векторным изображением одновременно, хотя форматы растровых файлов описывают растровые изображения более эффективно.

Файлы векторной графики могут содержать несколько различных элементов:

  • наборы векторных команд;

  • таблицы информации о цвете рисунка;

  • данные о шрифтах, которые могут быть включены в рисунок.

Сложность векторных форматов определяется количеством возможных команд описания объектов. Векторные форматы файлов могут различаться способом кодирования данных, обладать разными цветовыми возможностями. Цвет объекта хранится в виде части его векторного описания.

Преимущества векторной графики.




  • Векторная графика использует все преимущества разрешающей способности любого устройства вывода (используется максимально возможное количество точек устройства), что позволяет изменять размеры векторного рисунка без потери качества.

  • Векторная графика позволяет редактировать отдельные части рисунка, не оказывая влияния на остальные

  • Векторные изображения, не содержащие растровых объектов, занимают относительно небольшое место в памяти компьютера.

  • Недостатки.

  • Векторные изображения выглядят искусственно.

  • Легко масштабировать, но меньше оттенков и полутонов чем в растровой графике.

Применение: компьютерная полиграфия, системы компьютерного проектирования, компьютерный дизайн и реклама.

Фрактальная графика, как и векторная, основана на математических вычислениях. Базовым элементом фрактальной графики является сама математическая формула, т.е. никаких объектов в памяти компьютера не хранится и изображение строится исключительно по уравнениям. Таким образом строят как простейшие регулярные структуры, так и сложные иллюстрации, имитирующие природные ландшафты и трехмерные объекты.

Фрактальная графика, как и векторная - вычисляемая, но отличается от неё тем, что никакие объекты в памяти компьютера не хранятся. Изображение строится по уравнению (или по системе уравнений), поэтому ничего, кроме формулы, хранить не надо. Изменив коэффициенты в уравнении, можно получить совершенно другую картину. Способность фрактальной графики моделировать образы живой природы вычислительным путем часто используют для автоматической генерации необычных иллюстраций.

Формат PSD

Так как графический пакет Adobe PhotoShop является одним из наиболее распространенных средств подготовки web-графики, его внутренний графический формат (PSD) также получил широкое распространение.

Следует отметить, что этот формат наиболее широко применяется для хранения промежуточных результатов работы над оформлением сайта. Для хранения исходных изображений обычно используются другие форматы. Формат PSD развивается одновременно с программой PhotoShop, что необходимо для хранения элементов, которые вводятся в новых версиях программы. При этом сохраняется полная обратная совместимость форматов. То есть файл, сохраненный, например, в PhotoShop 5.0, может быть открыт в PhotoShop 7.0 без потери каких-либо элементов изображения или его качества. Следует учитывать, что обратная совместимость форматов не поддерживается. Это значит, что некоторые элементы файла не смогут быть прочитанными в более ранних версиях программы.

Основа использующегося в настоящее время формата PSD была введена в PhotoShop 3.0. Именно в этой версии введены слои, позволяющие более гибко работать с изображениями и хранить их элементы отдельно друг от друга. В предыдущих версиях формата PSD слои отсутствовали, поэтому они рассматриваются как самостоятельные форматы хранения изображений.

Для уменьшения объема, занимаемого PSD-файлом на диске, в этом формате используется алгоритм сжатия RLE (Run-Length Encoding - кодирование серий). Этот алгоритм обеспечивает сравнительно невысокую степень сжатия, но позволяет повысить скорость обработки данных, кроме того, сжатие производится без потерь информации. PSD-файлы занимают меньше места на диске, чем, скажем, несжатые файлы в формате TIFF. Файлы PSD можно дополнительно сжать при помощи программы-архиватора. Это позволяет уменьшить объем файла еще приблизительно (в зависимости от его содержимого) в два раза.

Таким образом, мультимедиа технологии - это одновременное использование различных форм представления информации и ее обработки в едином объекте-контейнере. Другими словами, мультимедиа является современной компьютерной информационной технологией, позволяющей объединить в единой информационной среде различные типы данных, таких как текст, графика, фотография, анимация, видео, звук. В настоящее время это одно из наиболее перспективных и популярных направлений информатики, цель которого - создание продукта, содержащего синтез изображений, текстов и данных, сопровождающихся звуком, видео, анимацией и другими звуковыми и визуальными эффектами с механизмами интерактивного управления.


Глава 2. Обучение с использованием мультимедиа технологий

2.1 Применение мультимедиа на занятиях
  1   2   3

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Самостоятельная контролируемая работа по дисциплине «Мультимедиа» Тема «Самостоятельное обучение с применением мультимедиа» iconСамостоятельная контролируемая работа по дисциплине «Мультимедиа» Тема «Формы представления звука в компьютере»
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самостоятельная контролируемая работа по дисциплине «Мультимедиа» Тема «Самостоятельное обучение с применением мультимедиа» iconСамостоятельная контролируемая работа по дисциплине «Мультимедиа» Тема «Организация системы дистанционного образования»
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самостоятельная контролируемая работа по дисциплине «Мультимедиа» Тема «Самостоятельное обучение с применением мультимедиа» iconСамостоятельная контролируемая работа по дисциплине «Технология работы с аудио информацией» Тема «Редактирование аудиоданных»
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самостоятельная контролируемая работа по дисциплине «Мультимедиа» Тема «Самостоятельное обучение с применением мультимедиа» iconСамостоятельная контролируемая работа по дисциплине «Технологии работы с видео информацией» Тема «Цифровое кодирование видеосигнала»
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самостоятельная контролируемая работа по дисциплине «Мультимедиа» Тема «Самостоятельное обучение с применением мультимедиа» iconСамостоятельная контролируемая работа по дисциплине «Технология работы с видео информацией» Тема «Характеристика линейки стандартов m-jpeg»
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самостоятельная контролируемая работа по дисциплине «Мультимедиа» Тема «Самостоятельное обучение с применением мультимедиа» iconА. Е. Пупцев, А. А. Козинский мультимедиа в современной жизни учебная программа факультативных занятий
Современный этап информатизации общества характеризуется развитием технологий мультимедиа

Самостоятельная контролируемая работа по дисциплине «Мультимедиа» Тема «Самостоятельное обучение с применением мультимедиа» iconЛекция. Оборудование
...

Самостоятельная контролируемая работа по дисциплине «Мультимедиа» Тема «Самостоятельное обучение с применением мультимедиа» iconСовременные средства мультимедиа реферат по курсу: «Основы информатики и программирования»
Появление систем мультимедиа, безусловно, производит революционные изменения в таких областях, как образование, компьютерный тренинг,...

Самостоятельная контролируемая работа по дисциплине «Мультимедиа» Тема «Самостоятельное обучение с применением мультимедиа» iconМультимедиа-технологии в процессе обучения педагогике будущих учителей
Поиск новых методов и форм организации обучения актуальная задача системы профессионально-педагогической подготовки будущего учителя....

Самостоятельная контролируемая работа по дисциплине «Мультимедиа» Тема «Самостоятельное обучение с применением мультимедиа» iconКурсовая работа по дисциплине: «Мультимедиа технологии в образовании»
Современный период развития цивилизованного общества характеризует процесс информатизации


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница