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

2 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

74236. ПЕРВОБЫТНОЕ ХОЗЯЙСТВО: ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ, ЧЕРТЫ И ОСОБЕННОСТИ 54 KB
  В соответствии с ней история человечества делится на три больших этапа в зависимости от материала из которого изготовлялись орудия труда: каменный век: 3 млн лет тому назад – конец III тысячелетия до н. Вовторых основой производственных отношений первобытного строя была коллективная общинная собственность на орудия труда и средства производства характеризовавшаяся низким уровнем и медленными темпами развития производительных сил уравнительным распределением материальных благ. Важнейшей чертой отличающей человека от животного является...
74237. ДВЕ МОДЕЛИ ХОЗЯЙСТВЕННОГО РАЗВИТИЯ: ДРЕВНЕВОСТОЧНАЯ ЭКОНОМИКА И АНТИЧНОЕ ХОЗЯЙСТВО 58.5 KB
  Отличительной чертой восточного типа хозяйства являлась государственная собственность на землю и ирригационные сооружения. В Древнем Египте регулярно проводились переписи населения и хозяйства в основном для распределения трудовой повинности. Это обусловило невысокий уровень развития хлебопашества в греческих полисах постоянный переход от зернового хозяйства к интенсивному виноградарству и садоводству. Хозяйства носили как правило многоотраслевой характер.
74238. Факторы самобытности в развитии Российской цивилизации 32 KB
  Ее основными элементами были: Община как первичная хозяйственно-социальная ячейка а не как частнособственническое образование как на Западе; Государство с его особой ролью организатора и творца гражданского общества. Но государство было одновременно и сильным и слабым. Слабость проявлялась в чрезвычайно низком коэффициенте полезного действия : государство не смогло создать стабильного общества и само неоднократно разрушалось. В то же время это слабое несовершенное государство было единственным интегратором и организатором общества и...
74239. Великие географические открытия и их результаты 133 KB
  Географические открытия Рост научных знаний Рост производства и появление мануфактур Развитие торговли и складывание европейского и мирового рынка Становление абсолютистских государств Реформация В чем значение эпохи великих географических открытий и каковы ее результаты приведшие к качественным изменениям в мировом развитии Cредневековая Европейская цивилизация замыкалась в узкие рамки европейской территории. Бурное развитие заморской торговли породило акционерные компании имевшие постоянный капитал и боровшиеся за монопольное...
74240. Возбудители гнойно - воспалительных процессов. Стафилококки 717 KB
  Подавляющее большинство гнойно - воспалительных заболеваний вызывают кокки, т.е. имеющие сферическую (шаровидную) форму микроорганизмы. Их делят на две большие группы - грамположительные и грамотрицательные. Внутри этих групп выделяют аэробные и факультативно - анаэробные кокки и анаэробные кокки.
74241. История развития микробиологии, вирусологии и иммунологии. Предмет, методы, задачи 547 KB
  По наличию и строению клеток вся живая природа может быть разделена на прокариоты не имеющие истинного ядра эукариоты имеющие ядро и не имеющие клеточного строения формы жизни. Колония видимая изолированная структура при размножении бактерий на плотных питательных средах может развиваться из одной или нескольких родительских клеток. Деление этих микроорганизмов происходит в одной плоскости образуются пары клеток. Деление в трех взаимоперпендикулярных плоскостях образуя тюки пакеты из 8 16 и большего количества клеток.
74242. ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ 592.5 KB
  В основе любой программы лежит алгоритм. Таблица Изображение блоков в схемах алгоритмов Наименование символа Обозначениеи размеры Функция Процессвычислительный блок Выполнение операции или группы операций в результате которых изменяются значение форма представления или расположение данных Решение логический блок Выбор направления выполнения алгоритма в зависимости от некоторых условий Модификация заголовок цикла Выполнение операций по управлению циклом – повторением команды или группы команд алгоритма Пускостанов началоконец...
74243. Алгоритмы вычисления определенных интегралов 1.27 MB
  Основу численных методов вычисления определенных интегралов составляет их геометрический смысл. В этом случае подынтегральную функцию кривую заменяют прямой а формула для вычисления площади прямоугольника известна. приведена схема алгоритма реализующего вычисления по формуле прямоугольников слева.
74244. Базы данных и их классификация 158 KB
  База данных – это совокупность связанных данных организованных по определенным правилам предусматривающим общие принципы описания хранения и манипулирования независимая от прикладных программ.