Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 206.73 Kb.
|
| Урок 6. Технологии построения анимационных изображений, трехмерная графика. Растровая и векторная графика. Модели цветообразования. Представление звуковой информации. Понятие о методах сжатия данных. Форматы файлов. Растровая и векторная графика. Форматы графических файлов. Практическая работа - редактирование графических изображений в растровом редакторе Paint, в векторном редакторе, входящем в состав текстового редактора Word.  Урок 38. Кодовые таблицыЦели: знать принцип представления данных в памяти компьютера; знать основное назначение и возможности кодовых таблиц; иметь представление о существующих кодовых таблицах. Методические рекомендации. Тема достаточно проблематичная для восприятия учащихся. Возможно, в какой-то мере ученикам не хватает образного представления, поэтому с целью наглядности на доске или в готовой презентации продемонстрировать процесс кодирования и декодирования информации в результате обработки данных устройствами компьютера. Ход урока I. Организационный момент II. Актуализация знаний - Для чего используется двоичная арифметика? (Двоичная арифметика используется для сложения, вычитания умножения и деления двоичных чисел. Можно использовать стандартный подход вычислений, как в десятичной системе, но такой подход сложно реализовать в технических устройствах.)
III. Теоретический материал урока Кодовая таблица - это таблица соответствий символов (например, букв русского языка) и их компьютерных кодов. Исторически сложилось так, что в России есть несколько несовместимых кодировок, то есть одинаковые символы имеют различные коды в разных кодировках. В России распространены следующие кодировки: WIN 1251 (Windows), KOI-8 (Unix), CP866(DOS), Macintosh, ISO-8859-5 (Unix). Создание кодовой таблицы является условным соглашением, то есть определенная категория людей разработала соглашение, на основании которой и были приведены в соответствие символы заданным кодам. Кодирование чисел происходит стандартным образом с помощью двоичной системы, просто недостающие разряды дополняются нулями. Для кодирования текстовой информации принят международный стандарт ASCII (American Standard Code for Information Interchange), в кодовой таблице которого зарезервировано 128 семиразрядных кодов для кодирования:
Для включения символов, например, русского алфавита возникла необходимость включения 8-го разряда, что позволило увеличить количество кодов таблицы ASCII до 255. Оставшуюся часть кодов использовали для кодирования символов псевдографики, которые можно использовать, например, для оформления в тексте различных рамок и текстовых таблиц. Рассмотрим наиболее распространенную кодовую таблицу Windows (рис. 16). В настоящий момент принят еще один стандарт кодирования Unicode, в котором определены символы вне зависимости от национальной принадлежности. Этот стандарт использует 16-битовое кодирование символов (в отличие от 8-битового в ASCII). Это позволяет определить 65 536 разных символов (в ASCII - 256), что оказывается достаточным для всех существующих языков, математических, служебных символов и других знаков. Со временем к стандарту Unicode добавились свойства другого многобайтного стандарта - ISO 10646. Все индексы в стандарте разделены на группы и страницы, по 256 символов в каждой, причем часть индексного пространства оставлена для будущего развития. IV. Выполнение практического задания 1. С использованием кодовой таблицы Windows (CP-1251) закодируйте слова «информатика», «АЛГОРИТМ», «система счисления».  2. Придумайте собственную систему кодирования и возможную область ее применения с выделением отличительных свойств вашей системы от тех, что знакомы вам. Методические рекомендации. Задание может быть творческим. Например: узник в темнице может общаться с соседом только с помощью перестукивания. Каким образом можно начать общаться, если у них не было возможности для согласования способов обмена информацией? Другой вариант: был разработан летательный аппарат, который направляется в межгалактическое пространство. Велика вероятность порчи электронной информации, поэтому возникла необходимость передачи информации с помощью письменных сообщений. Каким способом можно описать жизнь на Земле? Придумайте подходящую систему кодирования. Урок 39. Способы представления графической информации Цели: знать способы представления графической информации; знать основные форматы графических изображений; иметь представление о механизмах отображения данных на мониторе. Ход урока I. Организационный момент II. Актуализация знаний
III. Теоретический материал урока Все известные форматы представления изображений (как неподвижных, так и движущихся) можно разделить на растровые и векторные. В векторном формате изображение разделяется на примитивы - прямые линии, многоугольники, окружности и сегменты окружностей, параметрические кривые, залитые определенным цветом или шаблоном, связные области, набранные определенным шрифтом отрывки текста и т. д. Для пересекающихся примитивов задается порядок, в котором один из них перекрывает другой. Некоторые форматы, например PostScript, позволяют задавать собственные примитивы аналогично тому, как в языках программирования можно описывать подпрограммы. Такие форматы часто имеют переменные и условные операторы и представляют собой полнофункциональный (хотя и специализированный) язык программирования. Каждый примитив описывается своими геометрическими координатами. Точность описания в разных форматах различна, нередко используются числа с плавающей точкой двойной точности или с фиксированной точкой и точностью до 16-го двоичного знака. Координаты примитивов бывают как двух-, так и трехмерными. Для трехмерных изображений, естественно, набор примитивов расширяется, в него включаются и различные поверхности - сферы, эллипсоиды и их сегменты, параметрические многообразия и др. Двухмерные векторные форматы используются для представления чертежей, диаграмм, шрифтов (отдельных букв шрифта) и отформатированных текстов. Такие изображения удобно редактировать, изображения и их отдельные элементы легко поддаются масштабированию и другим преобразованиям. Примером векторного представления движущихся изображений является Macromedia Flash. Трехмерные векторные форматы широко используются в системах автоматизированного проектирования и для генерации фотореалистичных изображений методами трассировки лучей и т. д. Однако преобразование реальной сцены (например, полученной оцифровкой видеоизображения или сканированием фотографии) в векторный формат представляет собой сложную и в общем случае неразрешимую задачу. Программы-векторизаторы существуют, но потребляют очень много ресурсов, а качество изображения во многих случаях получается низким. Самое же главное - создание фотореалистичных (фотографических или имитирующих фотографию) изображений в векторном формате, хотя теоретически и, возможно, на практике требует большого числа очень сложных примитивов. Гораздо более практичным для этих целей оказался другой подход к оцифровке изображений, который использует большинство современных устройств визуализации: растровые дисплеи и многие печатающие устройства. В растровом формате изображение разбивается на прямоугольную матрицу элементов, называемых пикселями. Матрица называется растром. Для каждого пикселя определяется его яркость и, если изображение цветное, цвет. Если, как это часто бывает при оцифровке реальных сцен или преобразовании в растровый формат (растеризации) векторных изображений, в один пиксель попали несколько элементов, их яркость и цвет усредняются с учетом занимаемой площади. При оцифровке усреднение выполняется аналоговыми контурами аналого-цифрового преобразователя. Размер матрицы называется разрешением растрового изображения. Для печатающих устройств обычно задается неполный размер матрицы, соответствующей всему печатному листу, а количество пикселей, приходящихся на вертикальный или горизонтальный отрезок, длиной 1 дюйм; соответствующая единица так и называется-точки на дюйм (dpi). Для черно-белой печати обычно достаточно 300 или 600 dpi. Однако принтеры в отличие от растровых терминалов, не умеют манипулировать яркостью отдельной точки, поэтому изменения яркости приходится имитировать, разбивая изображение на квадратные участки и регулируя яркость относительным количеством черных и белых (или цветных и белых при цветной печати) точек в этом участке. Для получения таким способом приемлемого качества фотореалистичных изображений 300 dpi заведомо недостаточно, и даже бытовым принтерам приходится использовать гораздо более высокие разрешения, вплоть до 2400 dpi. Вторым параметром растрового изображения является разрядность одного пикселя, которую называют цветовой глубиной. Для черно-белых изображений достаточно одного бита на пиксель, для градаций яркости серого или цветовых составляющих изображения необходимо несколько битов. В цветных изображениях пиксель разбивается на три или четыре составляющие, соответствующие разным цветам спектра. В промежуточных данных, используемых при оцифровке и редактировании растровых изображений, цветовая глубина достигает 48 или 64 бит (16 бит на цветовую составляющую). Диапазон современных мониторов, впрочем, позволяет ограничиться восемью битами, то есть 256 градациями на одну цветовую составляющую: большее количество градаций просто незаметно глазу. Наиболее широко используемые цветовые модели - это RGB (Red, Green, Blue, что означает красный, зеленый, синий, соответствующие максимумам частотной характеристики светочувствительных пигментов человеческого глаза), CMY (Cyan, Magenta, Yellow - голубой, пурпурный, желтый, дополнительные к RGB) и CMYK, использующий те же цвета, что и предыдущая модель, но с добавлением градаций серого. Цветовая модель RGB используется в цветных кинескопах и видеоадаптерах, CMYK в основном в цветной полиграфии. При использовании RGB-модели красный, зеленый и синий цвета называют первичными, поскольку путем определенного комбинирования можно получить любой цвет, вплоть до белого. Человеческий глаз различает свыше 16 миллионов цветов и оттенков. RGB-модель используется во всех мониторах и телевизорах и называется аддитивной. В различных графических форматах используется разный способ хранения пикселей. Различают два основных подхода, когда сохраняются числа, соответствующие пикселям, последовательно друг за другом, в другом случае изображение разбивается на битовые плоскости, первоначально хранятся младшие биты всех пикселей, потом - вторые и т. д. Обычно растровое изображение снабжается заголовком, в котором указаны его разрешение, глубина пикселя и нередко используемая цветовая модель. Чтобы рисунок буквы был виден на экране, его цвет должен отличаться от цвета фона, на котором он изображается. Поэтому рассмотренные коды символов (порядковые номера в таблице кодирования) дополняются кодами цвета фона и цвета рисунков. Для этих кодов цветов специально отведена часть памяти, равная 1 байту памяти, поделенной пополам - младшую (левую) половину из 4 битов, которая используется для кодирования цвета рисунка, старшую для кодирования цвета фона. Этот байт называется байтом атрибутов символа, и он всегда присутствует вместе с кодом самого символа в 2-байтовых кодах символов, передаваемых в видеопамять для отображения на экране. В 4 битах можно закодировать 16 цветов, а при необходимости кодирования большего количества цветов применяют многоступенчатую систему кодирования. Содержимое байта атрибутов удобно записывать в шестнадцатиричном формате, у которого первая 16-ричная цифра в этом случае обозначает цвет фона, а вторая - цвет рисунка символа. Например, шестнадцатиричное число 4Е кодирует желтые (код желтого цвета Е или 14 в 10-й системе) буквы на красном (код красного цвета равен 4) фоне. Дисплейный адаптер содержит 2-байтовые кодовые группы каждой буквы текста, содержащие код символа и код атрибутов его изображения для вывода на экран, записывающиеся в память устройства управления, а саму память называют видеопамятью, видеобуфером или буфером регенерации. Для постоянного обновления изображения на экране из этого буфера с частотой примерно 25 (или более) раз в секунду считываются коды символов и преобразуются в рисунки букв на экране. Чтобы такое преобразование стало воз- можным, в памяти компьютера размещаются и сами рисунки букв. Для изображения символов обычно отводится в зависимости от типа видеосистемы от 8 до 16 строк по 8 пикселей в строке. О каждом пикселе в изображении символа дисплейный адаптер должен знать - относится он к фону или рисунку, то есть достаточно одного бита с двумя состояниями. По договоренности, если бит содержит. О, то это пиксель фона, а если 1 - то это пиксель рисунка. Трехмерная графика широко используется для визуального представления научных гипотез и расчетов, при инженерном проектировании, компьютерном моделировании физических объектов, процессов и явлений. Для примера рассмотрим вариант трехмерного моделирования при создании подвижного изображения реального физического тела. В упрощенном виде для пространственного моделирования объекта требуется:
Для создания реалистической модели объекта используют геометрические примитивы (прямоугольник, куб, шар, конус и пр.) и гладкие, так называемые сплайновые поверхности. Урок 40. Способы создания анимационных изображений Цепи: знать принципы создания анимационных изображений; уметь пользоваться простейшей программой по созданию анимационных изображений с использованием готовых графических объектов. Ход урока I. Организационный момент II. Актуализация знаний
III. Теоретический материал урока Для создания анимационных файлов используются различные программные среды, простейшая из которых называется GIF Animator. Модификаций данной программы много. Они имеют различный уровень сложности, одни позволяют создавать анимационные ролики при помощи готовых рисунков, другие имеют встроенные возможности графического редактора. В конечном счете получается файл, который включает несколько графических кадров, последовательно появляющихся на экране, что визуально создает на экране движение. Рассмотрим основные возможности работы с анимационным изображением. Можно предложить три варианта работы:
При открытии готовой анимации на панели слоев отображается последовательность кадров анимации. После выбора определенного кадра на рабочем столе появляется изображение кадра. Программная среда позволяет просматривать каждый кадр, а в некоторых случаях и редактировать; просматривать файл в движении и при необходимости задавать время задержки каждого кадра. Рассмотрим основные приемы работы с программой на примере Animagic GIF Animator. Помимо меню, панели инструментов. и строки статуса в основном окне располагается изображение кадра рисунка, окно, содержащее список искомых кадров, и окно, отображающее палитру рисунка. Основа анимации - это отдельные кадры. В рабочем окне постоянно показывается только один кадр, который мы хотим отобразить. Многие кадры можно создавать в самой программной среде, но только посредством применяемых к кадру эффектов. При этом можно изменять свойства кадра, но изменять само изображение невозможно. Процедура создания анимационного изображения разбивается на две части. Сначала подготавливаются кадры с использованием какого-либо графического редактора и сохраняются с использованием распространенного графического формата. Каждый кадр хранится в отдельном файле. Они последовательно загружаются в Animagic GIF Animator и объединяются в один файл. Animagic GIF Animator распознает файлы форматов GIF, PCX, BMP, JPEG, видеофайлы AVI и текстовые ТХТ. При открытии графических файлов происходит анализ цветов, входящих в состав изображения, и все они включаются в состав палитры. При открытии новых файлов цвета, не входящие в состав текущей палитры, добавляются в нее без удаления уже входящих в ее состав цветов. После выполнения всех фаз для создания анимационного изображения, его необходимо сохранить в GIF-файле. При создании баннера работа с программой аналогична. Текстовый формат преобразуется в графический, и работа с кадрами осуществляется в режиме работы с графическими объектами. Animagic GIF Animator является одним из немногих продуктов, которые позволяют работать с палитрами. Единообразное оформление сайта всегда является хорошим тоном. Естественным продолжением этой идеи является использование общей цветовой палитры, единого цветового набора для всех рисунков, использованных в оформлении сайта. Для того чтобы сохранить цветовую палитру одного рисунка с целью ее последующего использования, применяется команда меню File / Store Palette. V. Выполнение практического задания Разработать баннер с использованием различных эффектов. Урок 41. Представление звуковой информации Цели: знать способы представления звуковой информации; знать форматы звуковых файлов; иметь представление об основных видах программ, обрабатывающих звуковую информацию. Ход урока I. Организационный момент II. Актуализация знаний - Чем отличается анимационный рисунок от векторного или растрового? (Анимационный рисунок состоит из совокупности изображений, созданных в векторном или растровом графическом редакторе. И основное отличие в том, что анимированный рисунок - это динамический рисунок в отличие от статичных векторных и растровых изображений.)
III. Теоретический материал урока В звуковых платах реализуются два основных метода синтеза: таблично-волновой и на основе частотной модуляции. Первый основан на воспроизведении сэмплов - образцов звучания реальных инструментов. Сложные синтезаторы для воспроизведения каждой ноты применяют параллельное проигрывание нескольких сэмплов и дополнительную обработку звука (модуляцию, фильтрацию, спецэффекты и др.), в результате чего достигается реалистичность звучания. Синтезаторы с частотной модуляцией используют несколько генераторов сигнала с взаимной модуляцией. При этом достигается большое разнообразие звучаний, но трудно имитировать звучание реальных инструментов и обеспечить благозвучный тембр. Программы для работы со звуком можно условно разделить на две большие группы: программы-секвенсоры и программы, ориентированные на цифровые технологии записи звука, так называемые звуковые редакторы. MIDI-секвенсоры предназначены для создания музыки. С помощью секвенсоров выполняется кодировка музыкальных пьес. Они используются для аранжировки, позволяя «прописывать» отдельные партии, назначать тембры инструментов, выстраивать уровни и балансы каналов (треков), вводить музыкальные штрихи (акценты громкости, временное смещение, отклонения от настройки, модуляция и пр.). В отличие от обычного сочинения музыки эффективное использование секвенсора требует от композитора-аранжировщика специальных инженерных знаний. Программы-секвенсоры
Домашнее задание:
Домашнее задание:
Домашнее задание:
Домашнее задание:
Домашнее задание:
Домашнее задание:
Домашнее задание:
Домашнее задание:
Домашнее задание:
Домашнее задание:
Домашнее задание:
Домашнее задание:
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
|
Добавить документ в свой блог или на сайт
