32539

ВЫБОР ФОРМ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

ВЫБОР ФОРМ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ В ЭС применяются разнообразные формы представления информации: текст и гипертекст графика и гиперграфика видео анимация звук интерактивные трехмерные изображения. По способу формирования изображения они подразделяются на матричные растровые векторные и функциональные. Пиксель является минимальным адресуемым элементом матричного изображения. При любом увеличении качество векторного изображения не меняется.

Русский

2013-09-04

470 KB

3 чел.

екция №10. Разработка и использование ЭС образовательного назначения

ВЫБОР ФОРМ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ.

ВЫБОР ФОРМ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

В ЭС применяются разнообразные формы представления информации: текст и гипертекст, графика и гиперграфика, видео, анимация, звук, интерактивные трехмерные изображения. Выбор используемых форм и форматов осуществляется, исходя из следующих факторов:

  1.  объема и характера информационных компонентов, входящих в КУ (КОС);
  2.  дидактических и функциональных характеристик продукта, а также дидактических значений информационных компонентов;
  3.  ограничений на объем продукта (дистрибутива и компонентов, устанавливаемых на компьютерах пользователей);
  4.  планируемых программно-технических характеристик продукта (поддерживаемых вычислительных платформ, требований к аппаратному и программному обеспечениям);
  5.  возможностей инструментальных средств, которые планируется использовать при разработке;
  6.  ограничений на применение тех или иных форматов.

Рис.1

Графика и гиперграфика

Классификация графических компонентов ЭС показана на рис. 1-2.

Рис.2

Рассмотрим лишь первую классификацию.

По способу формирования изображения они подразделяются на матричные (растровые), векторные и функциональные. Матричное изображение представляет собой двумерный массив (матрицу, растр) точек, называемых пикселями. Пиксель является минимальным адресуемым элементом матричного изображения. Его атрибуты (цвет, яркость и др.) не зависят от атрибутов других пикселей.

Достоинства матричной графики заключаются в ее универсальности (в такой форме можно представить любое изображение), простоте формирования и высокой точности передачи оттенков цвета. Отрицательные стороны данной формы обусловлены значительными объемами матричных компонентов, а также искажениями (снижением качества), возникающими при изменении их масштаба.

Векторное изображение образовано совокупностью векторных графических примитивов, соответствующих его типовым элементам. Состав используемых примитивов является важнейшей характеристикой системы векторной графики.

При отображении векторного представления значения линейных геометрических атрибутов примитивов рассчитываются с учетом соотношения его требуемых и исходных размеров, а также разрешающей способности устройства вывода (дисплея, принтера). Такой механизм существенно расширяет возможности масштабирования. При любом увеличении качество векторного изображения не меняется. Искажения возникают только при значительном уменьшении масштаба за счет погрешностей округления и наложения линий примитивов друг на друга.

Заметим, что векторная графика может быть не только плоской, но и пространственной (трехмерной). Кроме того, наряду с изменением масштаба она позволяет эффективно осуществлять более сложные трансформации изображения: поворот, наклон, растяжение и сжатие в соответствии с заданными функциями по осям координат, представление вида, наблюдаемого из указанной точки, и т.д.

Объем векторного компонента зависит от количества используемых в нем примитивов. Для относительно простых изображений векторная форма является более компактной, чем матричная.

Главный недостаток векторной графики состоит в том, что она подходит не для всех изображений.

Функциональные изображения строятся с помощью графических средств приложения или устройства отображения. Например, результаты выполнения контрольных мероприятий могут представляться в КУ и КОС в виде диаграмм. Функциональную графику нельзя отделить от системы, обеспечивающей ее формирование: вне рамок этой системы она не существует. Поскольку функциональные изображения не хранятся в файлах, а строятся в процессе работы приложения, они не занимают дисковой памяти.

Сопоставление положительных и отрицательных сторон рассмотренных видов графики позволяет определить общие рекомендации, касающиеся их использования. В матричной форме следует представлять изображения с размытыми контурами и полутонами (например, фотографии реальных объектов), а также изображения, ориентированные на фиксированную разрешающую способность устройства вывода и не требующие изменений масштаба. В векторном виде целесообразно представлять условные изображения (схемы, чертежи), состоящие из типовых элементов, ориентированные на устройства вывода с разной разрешающей способностью или предусматривающие изменения масштаба. Функциональная графика хорошо подходит для представления относительно несложных условных изображений, зависящих от ситуации.

Рис.3

Звуковые компоненты

Классификация звуковых компонентов КУ (КОС) приведена на рис. 4.

Рис.4

Цифровое представление звуковых волн формируется путем дискретизации непрерывного аудиосигнала по времени и по уровню. В цифровом виде сигнал описывается последовательностью мгновенных значений амплитуды (отсчетов). Такое представление называется импульсно-кодовой модуляцией (РСМ — Pulse Code Modulation).

В современных технологиях цифровой обработки звука используется частота следования отсчетов (т.е. частота дискретизации), лежащая в пределах от 2 до 192 кГц. Аудиооборудование и программное обеспечение широкого назначения, применяемые на персональных компьютерах, поддерживают более узкий диапазон частот (как правило, от 8 до 48 кГц).

Точность квантования по уровню определяется количеством двоичных разрядов, отводимых для представления отсчета. В системах, не ориентированных на профессиональную обработку звука, разрядность отсчета составляет 8 или 16 бит. В студийном оборудовании и сопряженном с ним программном инструментарии используются разрядности 20, 22 и 24 бита, а также частоты дискретизации 96 кГц и выше.

Частота дискретизации и разрядность отсчета влияют на качество звука, воспроизводимого на основе цифрового представления. При уменьшении данных параметров снижается соотношение сигнал/шум, т.е. возрастает уровень посторонних шумов, обусловленных временным и амплитудным квантованием. По теореме Котельникова частота дискретизации должна как минимум вдвое превышать максимальную частоту исходного сигнала. Для звуковых компонентов КСО выбор частоты дискретизации целесообразно ограничить диапазоном от 16 до 44,1 кГц. Поскольку при 8-битном кодировании отсчетов в цифровом представлении звука присутствуют заметные шумовые искажения, следует применять разрядность отсчета 16 бит.

Рис.5

PAGE  1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11. Технический проект цеха полуфабрикатов типа пельмени 572.95 KB
  Для производства пельменей всех видов применяют мясо, жир, субпродукты, яйца и сырье растительного происхождения (мука и лук). Обвалку и жиловку мясного сырья для пельменного производства производят по инструкциям и приемам, применяемым в колбасном цеху. Жилованое мясо всех видов и субпродукты используют для изготовления пельменей сразу без предварительного посола и выдерживания.
14. Философия познания как процесс приобретения, осмысления и усвоения знания 21.42 KB
  Важным понятием гносеологии выступает понятие познание. Под познанием принято понимать процесс приобретения, осмысления и усвоения знания об окружающем мире. Процесс познания – сложный процесс , имеющий свою внутреннюю структуру
15. Исследование характеристик линейных и нелинейных резисторов 43 KB
  Экспериментальное определение вольт-амперных характеристик (ВАХ) линейных и нелинейных резисторов и источников эклетромагнитной энергии. Исследовав ВАХ характеристики линейного и нелинейного резисторов.
16. Разработка программы реализующей организацию библиотечной деятельности 125 KB
  Разработка программы реализующей организацию системы выдачи, возврата книг в библиотеке является учебной задачей, и заключается в отработки навыков реализации ранее изученных структур данных и алгоритмов обработки данных.
17. Организация технического обслуживания автомобильного транспорта на предприятии ОДО 26.33 KB
  Выделение транспорта в процессе общественного разделения труда в самостоятельную отрасль материального производства, организация труда на предприятии, ее осуществление в соответствии с правилами приемки и выдачи легкового автомобиля СТО и правилами предоставления и пользования услугами СТО.
18. Выявление насаждений группы риска 35.74 KB
  Болезни растений – одна из главных проблем, мешающих получению качественного полнодревесного древостоя. Они наносят существенные вред растениям, препятствуют наращиванию посадочного материала, вызывают гибель семян древесных пород и кустарников.
19. Использование отсечения в пролог-программах. Определение возрастного статуса человека 34.73 KB
  Определение возрастного статуса человека по известному году рождения в соответствии с таблицей. Разработка двух вариантов программы: без отсечения и с использованием отсечения.