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

36538. Характеристика языка Паскаль.Структура языка, алгоритм 33.5 KB
  Структура языка алгоритм. Существует ряд объективных причин обусловивших выдающийся успех языка Pscl. IIНесмотря на относительную простоту языка он оказался пригоден для весьма широкого спектра приложений в том числе для разработки очень больших и сложных программ например операционных систем.
36539. Структура языка Паскаль. Константы, переменные, стандартные функции 33 KB
  Константы переменные стандартные функции Любая программа на Турбо Паскале имеет одну и ту же общую структуру: [progrm имя программы ;] [ раздел описаний ] begin раздел операторов end. Эта структура состоит из заголовка программы необязательного раздела описаний который может в особых случаях отсутствовать и раздела операторов содержащего хотя бы один оператор. Имя программы идентификатор выбираемый программистом. В разделе описаний должны быть описаны все нестандартные имена используемые далее в разделе операторов этой программы.
36540. Арифметические выражения в Паскаль 26 KB
  Целые числа типа integer это числа диапазона 32768 . Константы типа integer обычные целые числа возможно со знаком. В этих числах недопустимы точка или запятая.
36541. Структура типов данных в Паскаль 25 KB
  Концепция типа для данных В языке Паскаль существует правило: тип явно задается в описании переменной или функции которое предшествует их использованию. Концепция типа языка Паскаль имеет следующие основные свойства: любой тип данных определяет множество значений к которому принадлежит константа которые может принимать переменная или выражение или вырабатывать операция или функция; тип значения задаваемого константой переменной или выражением можно определить по их виду или описанию; каждая операция или функция требует аргументов...
36542. Операторы ввода и вывода данных. Ввод и вывод для файлов 24 KB
  Синтаксическая структура этих операторов: red список переменных ; redln список переменных ; список переменных ::= переменная { переменная } Смысл этих операторов заключается в том что вводимые с клавиатуры значения становятся значениями соответствующих переменных из списка т. При этом список переменных просматривается слева направо до его исчерпания. Синтаксическая структура этих операторов: write список выражений вывода ; writeln список выражений вывода ; список выражений вывода ::= выражение { выражение } В операторах вывода...
36543. Оператор присваивания, совместимость и преобразование типов данных 29 KB
  Совместимость левой и правой частей присваивания по типу означает либо равенство типов либо случаи когда тип выражения правой части автоматически преобразуется к типу левой части. Эти случаи автоматического преобразования типов для известных нам стандартных типов исчерпываются следующими:  Тип переменной левой части rel а тип выражения правой части integer т. Для согласования типа выражения с типом переменной левой части присваивания иногда могут потребоваться явные преобразования типов которые можно выполнить с помощью стандартных...
36544. Файлы в Паскаль. Описани и назначение 28 KB
  Описани и назначение Формально файл неопределяемое понятие однако мы можем определить его как множество данных объединенных логическими связями. Физический файл это реально существующее множество данных в памяти объединенных некоторым именем и возможно расширением.dt имя физического файла dt расширение файла. Существует понятие полного имени включающее полный путь до файла: D: .
36545. Итерационные циклы. Кодирование в Паскале. Примеры 28 KB
  Дано: [b] Fx=0 EPS точность; Найти: Xr корень FXr значение функции в корне должно стремиться к 0 k число приближений итераций. Суть метода можно сформулировать так пока b EPS. Дано: [b] X0=b 2 начальное приближение fx=x EPS. До тех пор пока d EPS.
36546. Алгоритмы обработки одномерных массивов.Сортировка.Сравнить 2 метода 30 KB
  Первый шаг сортировки методом пузырька 1Сравниваем первый и второй элементы массива. 2Сравниваем второй и третий элементы массива. 3Cравниваем предпоследний N1 и последний N элементы массива. Повторяем вышеуказанные действия для части массива начиная с 1 позиции до N1 шаг 2.