79802

Технология DVD в курсе мультимедиа лекций по дисциплине Компьютерная графика

Дипломная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Существует достаточно много интерактивных обучающих курсов, как правило, лабораторные работы, или различные виды материалов для дистанционного обучения. Особенностью данной работы является то, что подготовленный материал предназначается для очного образования и для потоковых лекций. Конечный продукт данной работы –DVD диск, который служит как вспомогательный материал для проведения лекций, но никак самостоятельный обучающий курс. Данный продукт повышает интерес студентов к читаемой дисциплине и повышает качество образовательного процесса.

Русский

2015-02-15

8.37 MB

2 чел.

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ И МАТЕМАТИКИ

Технический университет

Кафедра Электронно-вычислительной аппаратуры

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломной работе

На тему: Технология DVD в курсе мультимедиа лекций по дисциплине "Компьютерная графика”

Студент: Белякова Ольга Юрьевна


Руководитель проекта   проф. д.т.н.  Азаров Владимир Николаевич

Допущен к защите

Консультанты проекта:

Специальная часть    Д. А. Королев

Охрана труда     А. Ф. Завальнюк

Зав. Кафедрой    проф. д.т.н.  В. Н. Азаров


МОСКВА2006 г.

Содержание

[1] Введение

[1.1] Цель работы

[1.2] Актуальность

[1.3]  Содержание работы

[1.4] Новизна

[1.5] Обоснование

[1.6] Апробация

[2]
Общая часть

[2.1] Текущая ситуация

[2.1.1] Текущее состояние в образовании

[2.2] Текущая ситуация на кафедре ЭВА

[2.2.1] Единая информационная среда кафедры

[2.2.1.1] Социально-образовательные цели

[2.2.1.2] Технические цели

[2.2.2] Концепция ЕИС кафедры ЭВА

[2.2.2.1] Основные положения

[2.2.2.2] Модель ЕИС

[2.2.2.3] Образовательный портал Auditory

[2.3] Обзор существующих технологий

[2.3.1] Технология слайдовой презентации. Microsoft Power Point

[2.3.2] Технология Macromedia  Flash

[2.3.3] Технология Macromedia Director

[2.3.4] Технология DVD

[2.4]
Жизненный цикл.

[2.4.1] Каскадная и спиральная модели

[2.5]
Восприятие информации

[3]
Специальная часть

[3.1] Выбор технологии

[3.1.1] Технология MS Power Point

[3.1.2] Технология DVD

[3.2]
Создание проекта

[3.2.1] Первый этап

[3.2.2] Второй этап

[3.2.2.1] Особенности DVD

[3.2.3] Обзор существующего программного обеспечения для DVD-авторинга

[3.2.4] Структура лекций

[3.2.5] Перспективы.

[3.2.6]
Создание проекта

[3.2.6.1] Видео

[3.2.6.2] Анимация

[3.2.6.3] DVD-мастеринг     

[3.2.6.4] Управление проектом

[3.2.7]
Ресурсная база.

[4] Охрана труда

[4.1] Исследование возможных опасных и вредных факторов при эксплуатации ЭВМ и их влияния на пользователей

[4.1.1] Введение

[4.1.2] Выводы:

[4.2] Анализ влияния опасных и вредных факторов на пользователя

[4.2.1] Влияние электрического тока

[4.2.2] Влияние электромагнитных излучений

[4.2.3] Влияние ультрафиолетового излучения

[4.2.4] Влияние статического электричества

[4.2.5] Выводы

[4.3] Методы и средства защиты пользователей от воздействия на них опасных и вредных факторов

[4.3.1] Методы и средства защиты от поражения электрическим током

[4.3.1.1] Вывод.

[4.3.1.2] Общие рекомендации при работе с вычислительной техникой

[4.3.1.3] Требования к помещениям и организации рабочих мест

[4.3.1.4] Требования к организации работы

[4.3.2] Методы и средства защиты от ультрафиолетового излучения

[4.3.3] Методы и средства защиты от электромагнитных полей низкой частоты.

[4.3.4] Методы и средства защиты от статического электричества

[4.4] Выводы.

[5]
Список литературы

[6]
Приложение 1. Аббревиатуры

[7] Приложение 2. Сценарий лекции «Аппаратное обеспечение»

[8] Приложение 3. Рабочая тетрадь


  1.  Введение
    1.  Цель работы

Создать методику подготовки мультимедиа презентаций лекционного материала для учреждений с очной формой обучения.

  1.  Актуальность

Традиционные лекции проигрывают по своим выразительным возможностям современным медиа-средствам, в частности – Интернет и мультимедиа-курсам. Несмотря на очевидные достоинства очной формы обучения перед дистанционной (основное преимущество – более высокое качество образования), форма представления информации не соответствует требованиям времени и нуждается в усовершенствовании;

Современные компьютерные технологии располагают достаточным набором средств для проведения занятий с использованием мультимедиа-презентаций практически любой сложности;

Оборудование все еще остается слишком дорогим и основная проблема состоит в отсутствии у преподавательского состава персональных портативных компьютеров;

При наличии стационарного компьютера возникают ситуации, требующие внимания и зачастую приводящие к потери управления процессом. Такие ситуации могут быть вызваны разными причинами, но все это приводит к нецелесообразной трате  учебного времени.

  1.   Содержание работы

В данной дипломной работе проведено исследование существующих технологий представления информации на потоковых лекциях, смежных технологий и методик преподавания с применением средств современных информационных компьютерных технологий.

В практической части работ описаны технические и организационные решения, использованные в рамках проекта по созданию серии лекций с применением предложенных технологий.

В заключении диплома сделаны выводы, описывающие выявлены на практике достоинства и недостатки  технологии создания презентаций и организации работы над проектом.

  •  Данная дипломная работа сопровождается:
  •  Одной лекцией в интерактивном видеоформате;
  •  Раздаточным материалом для студентов.

Также, в процессе работы над проектом был подготовлен материал, который будет использован при разработке учебно-методического пособия по курсу разработки мультимедиа-продуктов.

  1.  Новизна

В работе рассматривались решения на базе существующих технологий. Однако, предложено экономичное решение с использованием аппаратной базы домашнего цифрового видео (DVD) для представления лекционного материала.

Особенностью подхода является полное использование возможностей, заложенных в спецификацию применяемого формата представления данных, что позволяет обеспечить высокий уровень интерактивности в сочетании с минимальной стоимостью оборудования и предельно высокой пропускной способностью медиа-носителя (возможностью использовать видео высокого разрешения, многоканального звука и прочие «тяжелые» элементы).

Существует достаточно много интерактивных обучающих курсов, как правило, лабораторные работы, или различные виды материалов для дистанционного обучения.  Особенностью данной работы является то, что подготовленный материал предназначается для очного образования и для потоковых лекций. Конечный продукт данной работы –DVD диск, который служит как вспомогательный материал для проведения лекций, но никак  самостоятельный обучающий курс. Данный продукт повышает интерес студентов к читаемой дисциплине и повышает качество образовательного процесса.

  1.  Обоснование

Выводы, сделанные в данной работе, базируются на экспериментах, проведенных осенью 2005 года в рамках подготовки экспериментального курса лекций по дисциплине «Компьютерная графика» для третьего курса кафедры Электронно-вычислительной аппаратуры Московского государственного института электроники и математики. Полученные отзывы и результаты были проанализированы и на основании этого анализа были сделаны выводы и корректировки в заданиях на разработку презентаций в рамках данной работы.

Сбор отзывов и статистической информации производился с применением электронной системы тестирования, применяемой на кафедре в учебном процессе и форума.

  1.  Апробация

Технология презентаций с использованием DVD была опробирована на презентациях докладов:

  •  31.03.06 – на семинаре «Электронная кафедра» [];
  •  08.04.06 – на пленарном докладе симпозиума «Качество, инновации, образование и CALS-технологии», г. Хургада, Египет.

  1.  
    Общая часть
    1.  Текущая ситуация
      1.  Текущее состояние в образовании

Персональный компьютер вошел в систему дидактических средств, стал основой для создания программных средств учебного назначения (ПСУН).

Средства компьютерных информационных технологий в образовании (КИТО) используются в педагогических целях, из которых наиболее важными являются:

  •  повышение коммуникабельности в системе «преподаватель – обучаемый»;
  •  формирование информационной культуры обучаемого;
  •  подготовка учащихся к жизни в условиях информационного и интеллектуального общества;
  •  реализация социального заказа, обусловленного процессами информатизации общества.

Средства КИТО активно воздействуют на все компоненты системы обучения (цели, содержание, методы и организационные формы). Одной из задач применения КИТО является оптимизация передачи содержания образования. Содержание образования - важный элемент педагогической системы, в состав которого входят: цель образования, информационные и интеллектуальные образовательные ресурсы, средства обучения, методы и формы обучения, обучающие и обучаемые, требования, выдвигаемые обществом и экономикой. Более детально содержание образования включает в себя:

  •  системы знаний о природе, обществе, мышлении, способах деятельности;
  •  методы получения новых знаний и решения практических задач;
  •  систему интеллектуальных и практических навыков и умений;
  •  опыт творческой деятельности, предполагающий осуществлять
    самостоятельный поиск решения новых проблем;
  •  гуманистическую систему отношений к миру и человеку.

Содержание образования раскрывается в процессе образования. Методически процесс образования включает в себя систему научных знаний, практических умений и навыков, а также систему мировоззренческих и нравственно-эстетических идей, которыми необходимо овладеть в процессе обучения. Технологически процесс образования опирается на образовательные технологии и тесно связанные с ними КИТО. Содержание образования зависит от ряда факторов и может изменяться с течением времени. На него влияют следующие основные факторы:

  •  глобальные и локальные потребности общества;
  •  субъективные факторы: позиция политиков и ученых;
  •  научно-технический прогресс;
  •  потребности системы образования;
  •  потребности различных отраслей;
  •  интересы бизнеса и др.

Различают содержание подготовки специалиста и содержание учебной дисциплины. Последнее являться частью объема содержания подготовки специалиста конкретного профиля, а это, в свою очередь, - частью социального опыта. Содержание подготовки специалиста опирается на КИТО. Носителями содержания образования являются информационные образовательные ресурсы, которые включают в себя учебные планы, учебники, методические пособия в бумажной, электронной или мультимедийной форме и др. Учебный предмет отражает дидактически обработанные знания по основам какой-либо науки

Средства обучения - это одна из форм представления содержания обучения. Средства обучения не только представляют содержание обучения, но и позволяют контролировать и управлять учебно-познавательной деятельностью обучающихся.

Многообразие средств обучения позволяет представлять один и гот же материал в разных формах, каждая из которых обладает своими дидактическими возможностями. Преподаватель должен знать возможности форм представления, т.е. знать возможности КИТО для повышения эффективности образовательного процесса.

Решено повысить качество образования, начиная с учебных материалов. Планируется перевести все учебные материалы электронный вид, на ряду с классическим способом преподавания будут внедряться элементы информатизации образовательного процесса.

Средства обучения могут представлять собой следующее:

  •  учебные книги, учебники, пособия, справочники, словари в бумажной и электронный формах;
  •  учебно-методические пособия для работы в режиме удаленного доступа;
  •  обучающие, тестирующие, самотестирующие системы;
  •  аудио-видео, медиа-теки;
  •  электронные библиотеки с удаленным доступом;
  •  средства обучения на основе экспертных обучающих систем (ЭОС);

Учебные материалы в электронном виде, как самый простой вариант, представляют собой электронную версию печатных учебных материалов, но обладают рядом положительных свойств. Это - компактность хранения, возможность оперативного внесения изменений и передачи по электронной почте, возможность получения бумажных копий, возможность использования гиперссылок. Можно отметить несколько явных преимуществ, благоприятствующих широкому распространению электронных документов (ЭД):

  •  Стоимость распространения ЭД значительно ниже, чем у их бумажных аналогов.
  •  Время воспроизведения (тиражирования) ЭД измеряется не неделями, а часами (минутами, секундами).
  •  Способность производить содержательный (контекстный) поиск документа является принципиально новым качеством ЭД и не имеет аналогов в бумажной документации.
  •  Возможности обмена информацией между сотрудниками и между учреждениями существенно расширяются.
  •  Повышается уровень защищенности документов.

Новой формой электронных документов, не имеющих аналогов среди бумажных, являются интерактивные документы. Они используют свойства модернизации, многоуровневости и многоформенности представления электронных документов.

Свойством электронных документов является возможность их непрерывной модернизации. Данное свойство существенно увеличивает жизненный цикл электронного документа и делает его намного долговечнее бумажного.

Другим свойством электронного документа является его представление не в виде линейной структуры как бумажного документа, а в виде иерархического дерева, с возможностью показа той или иной части дерева.

Используя средства компьютерной графики и возможности обобщения (генерализации) или детализации, графические изображения электронных документов можно рассматривать с разной степенью детализации или обобщения.

Кроме этих очевидных преимуществ имеют место ряд тенденций, способствующих распространению электронных документов.

Становятся доступными стандарты на представление, хранение и индексирование информации. К ним относят стандарты на описание страниц и разметки содержания текста (PostScript, HTML, SGML), для которых существуют доступные программы просмотра и редактирования. Имеется большое количество форматов представлений образов документов (JPEG, GIF, CGM, TIFF, XBM, PDF), имеется также и множество программ, которые читают, конвертируют и показывают эти форматы. В настоящее время бумажные материалы (учебники, пособия) все больше и больше переносятся на цифровые носители. Однако простого перевода документов в цифровую форму недостаточно, чтобы обеспечить эффективность их применения. Для этого необходимо создание методологии использования электронных ресурсов.

Для эффективного использования электронных ресурсов необходимо организовать соответствующие технологии работы с ними, в частности, придерживаться некоторых положений:

Отображение архивных данных. Эта концепция требует обеспечения исчерпывающего предоставления всех документов, подготовленных для распространения на конференциях, выставках и презентациях. Документы должны помещаться в депозитарий сразу после их принятия и получения от авторов окончательно утвержденных версий..

Создание базы данных или сервера электронных форм документов. В зависимости от дальнейшего использования, конфиденциальности информации и масштаба применения электронных ресурсов, создается либо база данных, либо сервер. Для хранения на сервере ЭД составляют в виде гипертекстовых HTML-документов и размещают на Web-сервере. При этом имеет место доступ к версиям текстов и самих документов.

Создание обучающих систем для работы с ЭД. Обучающие системы в электронной форме помогают самостоятельному освоению учебного материала. Они эффективны при дистанционном обучении.

Создание на Web-сервере рекламной странички. Эта страничка кроме рекламы выполняет функции подсчета посетителей и анализа тем, которые их интересуют. Это позволяет управлять процессом накопления и модернизации учебной литературы.

Создание электронных библиотек. Электронные библиотеки предоставляют для зарегистрированных пользователей нужные информационные источники не только текстового формата, но и аудио- и видеоматериалы. Они дают возможность удаленному пользователю, находящемуся в другой географической точке по отношению к библиотеке использовать библиотечные ресурсы для обучения.

Построение системы иерархии документов. Эта система классифицирует документы в соответствии с важностью, частотой использования и числом ссылок.

Создание и поддержка электронных сообществ. Информационное пространство позволяет устраивать обсуждения проблем, учебных материалов или устраивать дискуссии. Это способствует обмену новыми методами, идеями и инновационными разработками в области образования


  1.  Текущая ситуация на кафедре ЭВА
    1.  Единая информационная среда кафедры
      1.  Социально-образовательные цели
  •  Поддержки образовательного процесса в вузе и развития возможностей, предоставляемых современными информационными технологиями;
  •  Получение своевременной и адекватной обратной связи и анализ полученных данных;
  •  Выявление инициативных студентов, площадка для профессиональной деятельности;
  •  Формирование творческих групп и опосредованное воздействие на них с целью направления их деятельности;
  •  Приобретение студентами навыков коллективной работы;
  •  Развитие культуры электронного общения в ВУЗе.
    1.  Технические цели
  •  Максимально эффективное использование компьютерных технологий и аппаратных ресурсов в образовательном процессе;
  •  Развитие средств связи, в первую очередь электронной почты;
  •  Развертывание и популяризация веб-ориентированных средств информационного взаимодействия пользователей;
  •  Создание репозиториев;
  •  Автоматизация документооборота;
  •  Развертывание и интеграция в учебный процесс образовательных сервисов, в том числе электронного тестирования;
  •  Повышение качества представления образовательного материала;
  •  Создание системы мониторинга и сбора статистики.
    1.  Концепция ЕИС кафедры ЭВА 
      1.  Основные положения 
  •  «Человек – мера всех вещей». Построение системы с ориентацией на пользователя.
  •  «Контролируемая свобода». Пользователь может многое, но никакие действия не анонимны, все сообщения подписаны.
  •  «Неограниченность ресурсов для пользователя» (файловые и дисковые квоты, лимит трафика)
  •  «Географическая независимость». Доступ к любым ресурсам равноценен вне зависимости от места в Сети, ограничения определяются только каналом связи.
  •  «Единство и уникальность виртуальных имен». Принцип «один человек – одно имя». Все ресурсы доступны для человека по одному имени и паролю.

Выбранный подход к построению ЕИС основан на следующих основных принципах:

  1.  Единая централизованная система авторизации, обеспечивающая вход для пользователей всех входящих в состав портала сайтов.
  2.  Создание стольких независимых компонентов (например, сетевых ресурсов), сколько различных функций выполняет система.
    1.  Модель ЕИС 

На кафедре ЭВА ведется множество проектов в разных областях. На рис.  изображены все проекты, которые ведутся на кафедре.

Рисунок . Проекты ЕИС

В таблице перечислены все кафедральные проекты, указаны направления, к которым они относятся: развлекательный, информационный, профессиональный, имиджевый, образовательный, социальный.

Таблица .  Проекты ЕИС

Название проекта

Назначение

Развлек.

Информ.

Проф.

Образ.

Имидж.

Соц.

1

Форум

 

 

 

 

 

 

2

Новости

 

 

 

 

 

 

3

База знаний

 

 

 

 

 

 

4

Дни рождения

 

 

 

 

 

 

5

Библиотека

 

 

 

 

 

 

6

Видео

 

 

 

 

 

 

7

Телевидение

 

 

 

 

 

 

8

Почта

 

 

 

 

 

 

9

Тестирование

 

 

 

 

 

 

10

Аудитори

 

 

 

 

 

 

11

Сайт кафедры

 

 

 

 

 

 

12

Фотогалерея

 

 

 

 

 

 

13

Лекции

 

 

 

 

 

 

14

Wi-fi

 

 

 

 

 

 

15

Проекты

 

 

 

 

 

 

16

Веселые старты

 

 

 

 

 

 

  1.  Образовательный портал Auditory 

Модель ЕИС успешно реализована с информационным порталом Auditory.ru, связывающим множество тематических сайтов одного домена, каждый из которых реализует определенный сервис и имеет персональную группу разработки. Ядром единой системы авторизации на всех сайтах портала выступает единый каталог пользователей ЕКП - выделенное место хранения пользовательской информации. Позволяет классифицировать информацию в ЕИС по уровням доступа.

Задачи портала:

  •  Создание и популяризация единой среды почтовой связи.
  •  Информационная база кафедры. Сайт кафедры должен включать в себя библиотеку материалов для обеспечения учебного процесса: методические указания, дополнительная литература, ссылки на другие источники, примеры учебных задач и другие публикации. Здесь же необходимо расписание занятий, представляющее данные, ориентированные на конкретного пользователя.
  •  Аккумуляция опыта и знаний. Важной функцией информационной среды вуза является сбор, структурирование, хранение и предоставление пользователям информации. Работы (курсовые, дипломные, научные) должны собираться в базе портала, это позволит при продолжении ранее начатой темы продолжать ее разработку, не повторяя уже проделанную работу.
  •  Поиск с учетом морфологии слов, анализ текста при работе со ссылками. Для распределения процесса пополнения базы данных на пользователей, предлагается использовать опыт системы Wiki, успешно применяющийся в открытой энциклопедии.
  •  Место общения. Одна из важнейших функций портала – объединение студентов и преподавателей по интересам и организация площадки для общения. Форумы и блоги в Интернет играют важную объединяющую роль. Недолгая история форума кафедры ЭВА показала, что это мощное средство поддержания обратной связи, информирования, привлечения внимания к актуальным вопросам.
  •  Центр технической поддержки каналов связи. На текущий момент основной задачей в этом направлении является поддержка развернутой в МИЭМ в январе 2005 г. сети Wi-Fi.
  •  Ориентация на доступность информации любыми техническими средствами. Прорабатываются варианты предоставления доступа к информационным ресурсам портала через различные каналы связи и при помощи различных технических средств: карманных компьютеров, ноутбуков и ПК, смартфонов и мобильных телефонов.
  •  Тематические ресурсы. Сайты могут представлять собой «кружки по интересам», это могут быть самостоятельные студенческие проекты или централизованно развиваемые ресурсы. Одним из первых начала развиваться тема создания игровых программ, в работе находится сайт фотогалереи.
  •  Поддержка проводимых целевых программ. Помимо обычных учебных заданий, на кафедре ЭВА в порядке эксперимента проводится программа «Веселые старты», призванная мобилизовать потенциал студентов в области построения востребованных проектов.
    1.  Обзор существующих технологий
      1.  Технология слайдовой презентации. Microsoft Power Point

Для создания презентаций в большинстве случаев используется программное обеспечение (ПО) от MicrosoftPower Point. Эта программа имеет большое распространение среди людей разного статуса и профессиональной подготовки.

Основными ее достоинством являются:

  •  Наглядность;
  •  Простота в освоении;
  •  Дружественный и интуитивно понятный интерфейс;
  •  Высокая скорость приготовления презентаций;
  •  Не требуется специальной подготовки материалов;
  •  Не требуются навыки работы для создания презентаций
  •  Power Point позволяет использовать в презентациях видео, Flash, звук.
    1.  Технология Macromedia  Flash
      1.  Технология Macromedia Director
      2.  Технология DVD

При создании DVD презентаций основным ограничением служит лишь DVD-спецификация. Следуя DVD-спецификации,  предоставляется широкий спектр возможностей для реализации проекта.

Требования к исходным данным

Таблица . Требования к исходным файлам для системы PAL

Наименование

Значение

Размер кадра

720х576

Частота кадров

25 кадров/сек

Соотношение сторон экрана

4:3

Тип компрессии видео

MPEG-2

Параметры GOP (обязательно наличие заголовка).

30 полей, 15 кадров

Максимальная скорость потока (видео + аудио)

9,8 мбит/сек

 

Минимальная скорость потока (видео + аудио)

Нет

Формат звука

PCM (несжатый звук), Dolby Digital Stereo или 5.1, DTS (Digital Theatre System) и MPEG-1 Layer II ***

Ограничения, накладываемые DVD-спецификацией на DVD-Video:

  •  Максимальное количество звуковых дорожек – 8;
  •  Максимальное количество дорожек для субтитров – 32;
  •  Максимальное количество видеодорожек (камер (angles), т.е. возможности просмотра одного и того же события, снятого разными камерами) – 9.

Выводы: Технология Power Point является приемлемой для поставленной задачи. Программа весьма легкая в обучении и не вызывает особых трудностей при создании презентации, это особенно важно, если учесть, что материал могут готовить разные люди, как новички, так и более профессионально опытные. Power Point дает возможность использовать различные виды представления информации.

Flash обладает высокой интерактивностью. Презентации выглядят оживленно. Но Flash требуется изучать, несмотря на то, что программа вполне доступна в освоении даже человеку, никогда этим не занимающимся. Flash хорошо работает с видео и звуком и имеет высокую совместимость. В большинстве данная технология применяется для Веба, интерактивных курсов, игр и прочего, что требует высокой интерактивности.

  1.  
    Жизненный цикл.
    1.  Каскадная и спиральная модели 

Однако стандарт ISO/IEC 12207 не предлагает конкретной модели жизненного цикла и методов разработки, его рекомендации являются общими для любых моделей жизненного цикла. Под моделью обычно понимается структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач на протяжении жизненного цикла. Из существующих в настоящее время моделей наиболее распространены две: каскадная и спиральная. Они принципиально различаются самим подходом к информационной системе и ее программному обеспечению. Суть различий в том, что в каскадной модели информационная система является однородной и ее программное обеспечение определяется как единое (с ней) целое. Данный подход характерен для более ранних информационных систем (каскадный метод применяется с 1970 года), а также для систем, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все требования. При выполнении этих условий каскадный метод позволяет достичь хороших результатов.

Суть каскадного метода () заключается в разбиении всей разработки на этапы, причем переход от предыдущего этапа к последующему осуществляется только после полного завершения работ предыдущего этапа.

Рисунок . Каскадная модель жизненного цикла

Соответственно на каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой группой разработчиков. Другим положительным моментом каскадной модели является возможность планирования сроков завершения работ и затрат на их выполнение. Однако у каскадной модели есть один существенный недостаток - очень сложно уложить реальный процесс создания программного обеспечения в такую жесткую схему и поэтому постоянно возникает необходимость возврата к предыдущим этапам с целью уточнения и пересмотра ранее принятых решений. Результатом такого конфликта стало появление модели с промежуточным контролем (), которую представляют или как самостоятельную модель, или как вариант каскадной модели. Эта модель характеризуется межэтапными корректировками, удлиняющими период разработки изделия, но повышающими надежность.

Рисунок . Модель жизненного цикла с промежуточным контролем

Однако и каскадная модель, и модель с промежуточным контролем обладают серьезным недостатком - запаздыванием с получением результатов. Данное обстоятельство объясняется тем, что согласование результатов возможно только после завершения каждого этапа работ. На время же проведения каждого этапа требования жестко задаются в виде технического задания. Так что существует опасность, что из-за неточного изложения требований или их изменения за длительное время создания программного обеспечения конечный продукт окажется невостребованным. Для преодоления этого недостатка и была создана спиральная модель, ориентированная на активную работу с пользователями и представляющая разрабатываемую информационную систему как постоянно корректируемую во время разработки. В спиральной модели () основной упор делается на этапы анализа и проектирования, на которых реализуемость технических решений проверяется путем создания прототипов.

Рисунок . Спиральная модель жизненного цикла

Спиральная модель позволяет начинать работу над следующим этапом, не дожидаясь завершения предыдущего. Спиральная модель имеет цель: как можно раньше ознакомить пользователей с работоспособным продуктом, корректируя при необходимости требования к разрабатываемому продукту и каждый "виток" спирали означает создание фрагмента или версии. Основная проблема спирального цикла - определение момента перехода на следующий этап, и возможным ее решением является принудительное ограничение по времени для каждого из этапа жизненного цикла. Наиболее полно достоинства такой модели проявляются при обслуживании программных средств.

Сравнивая эти модели, можно сказать, что каскадная модель более универсальна, т. е. она применима к производству разных изделий, будь то отбойный молоток или графический редактор. Для разных изделий просто будут изменяться количество и название этапов модели. Спиральная же модель более ориентирована именно на информационные системы, особенно на программные продукты, поэтому при разработке информационных систем и их программного обеспечения она предпочтительнее каскадной.

  1.  
    Восприятие информации

Выравнивание текста по левому краю увеличивает скорость чтения, т. к. ровный левый край помогает найти начало новой строки (Якоб Нильсен «Юзабилити в дизайне: практика простоты»). В России принято применять выравнивание по ширине.

Основываясь на предположении, что человеческий глаз в определенный момент времени может сфокусироваться примерно на 7,5 см строки текста, считается, что длина в 9 или 10 слов увеличивает скорость чтения и восприятие материала.

В презентациях рекомендуется использовать более короткие строки, чем в обычном тексте и по возможности использовать маркированные списки.

Нужно использовать не более двух шрифтов на странице, иначе страница примет пестрый и безвкусный вид, это и будет отвлекать на себя внимание, а не суть самого текста. Для заголовков, как правило, используются рубленые шрифты, а для основного содержания — шрифты с засечками. В презентации допускается использовать рубленые шрифты и для текста, но необходимо избегать присутствия двух видов шрифтов при написании одного текста.[4]

Эффективность восприятия слова ухудшается с увеличением числа составляющих его букв.

Согласно результатам исследования, проведенного Н. Гребен (Norbert Groeben) на основе трансформационной грамматики Н. Хомского, для повышения доходчивости текста необходимо использовать короткие слова, как можно меньше слов иностранного происхождения и терминов; использовать глагольные формы действительного залога; строить краткие простые предложения; использовать положительные формулировки. Кроме того, к требованиям «хорошего стиля», по мнению Х.- П. Ферстера (Hans-Peter Förster), относится оптимальное структурирование информации, т.е. одно предложение должно содержать одну мысль. Восприятие текста затрудняется, если порядок следования частей текста не является логичным, т.е. нарушена его коммуникативная целостность, которая выражается в коммуникативной преемственности между его составляющими.

Однако не только содержательные, но и формально-структурные признаки текста (такие как подзаголовки, адекватное структурирование на абзацы, членение текста на разделы, параграфы др.) обеспечивают наиболее эффективное восприятие текста. Графика параграфа, апеллируя к образной половине мозга дополняет текст ассоциативными, чувственно-ориентированными связями»

Считается, что шрифтовые выделения (подчеркивания, выделения курсивом или жирным шрифтом, заглавными буквами) редко облегчают восприятие текста, Напротив, использование рисунков и фотографий, включенных в семантическую структуру текста, имеет положительный эффект

При подготовке материала для экранного представления рекомендуется:

1. Информационное наполнение:

  •  простые и понятные заголовки;
  •  использование нейтрального языка;
  •  использование стандартной терминологии;
  •  отведение отдельного абзаца для каждой идеи;
  •  использования исходящих гипертекстовых ссылок, наличие которых повышает доверие пользователей к сайту.

2. Структура (дизайн).

  •  меньшее количество слов, чем в обычной статье;
  •  выделения ключевых слов;
  •  визуальное членение текста с использованием подзаголовков;
  •  списки с маркерами;
  •  графические элементы, только в том случае, если они дополняют текст;
  •  принцип «перевернутой пирамиды» в написании текста. Журналисты давно пользуются этим методом: свои статьи они начинают с сообщения читателю вывода, после чего сообщают самую важную информацию, а в конце дают подоплеку события. Такой стиль хорош для газет потому, что читатели могут остановиться в любой момент чтения, и все равно у них в голове останется вся самая важная информация, данная в статье.

Слуховая сенсорная система служит для восприятия и анализа звуковых колебаний внешней среды. Она приобретает у человека большое значение в связи с развитием речевого общения между людьми..

Зрительная сенсорная система служит для восприятия и анализа световых раздражений. Через нее человек получает до 80-90 % всей информации о внешней среде. Глаз человека воспринимает световые лучи лишь в видимой части спектра — в диапазоне от 400 до 800 нм.

Во взаимосвязи эти системы, образуют единый комплекс. Известно, что, только слушая, человек запоминает 15%, только глядя-25%, слушая и глядя одновременно-65%.

Важно отметить тот факт, что для зрительных сигналов важнее пространственное измерение, а для слуховых – временное.

Видео, и аудио сопровождение способны обогатить лекцию реальными звуками и зрительными образами окружающего мира, которые иначе можно только описать, но не воссоздать. Применение технических средств, стимулирует процесс овладения речевым искусством, способствует росту педагогического мастерства преподавателя. Умелое использование аудиовизуальных средств позволяет полнее задействовать эмоционально-чувственный уровень познания окружающей действительности. Методика применения системы средств и оптимальное их сочетание определяется содержанием образования и во многом зависит от мастерства преподавателя.

В процессе обучения происходит познание окружающей действительности и самопознание, которое не может протекать без объектов этой действительности и мыслительной деятельности. Кино и видеофильмы хороши, когда необходимо показать явления и процессы, увидеть которые невозможно.

При использовании различных словесно – образных средств обучения достигается наибольший положительный результат. Реализуется эффективная взаимосвязь между зрительным и слуховым каналом восприятия информации, - заметно развитие познавательного интереса учащихся, осуществляется содействие эффективному усвоению учащимися системы знаний, образуется связь обучения с жизнью, практикой и бытом, активизируется мыслительная деятельности учащихся.

Поскольку в результате такой деятельности у учеников пробуждается интерес к изучаемым вопросам, развивается внимание, творческое воображение, наблюдательность, память и логическое мышление, видеозаписи, демонстрации, рисунки и плакаты нужно использовать в качестве дополнительного, эффективного средства обучения.

Восприятие  нового   учебного   материала   будет   наиболее   полным, сознательным в том случае, если студент будет в нём заинтересован. Наличие интереса при усвоении нового придает знаниям  основательность, прочность,  сознательность.  Напротив,  отсутствие  интереса  при   усвоении знаний ведёт к тому, что знания усваиваются медленно, формально, не  находят применения в жизни, быстро забываются.

Успешность формирования новых понятий,  правил,  законов,  запоминаний различных сведений о явлениях, предметах, свойствах  и  т.п.  зависят  и  от внимания студентов. Известно, что непонимание учебного материала, любое  его запоминание, ошибки часто вызываются  отсутствием  или   недостаточностью внимания в процессе восприятия.

  1.  
    Специальная часть
    1.  Выбор технологии

Проанализировав существующие технологии, было принято решение, что в качестве подходящих решений могут выступать следующие технологии:

  •  MS Power Point;
  •  DVD.
    1.  Технология MS Power Point 

Технология MS Power Point имеет главное преимущество перед остальными: простота. Учитывая, что в большинстве случаев преподаватель не всегда знаком с мультимедиа программами, то особенно ценен факт, что преподаватель, не тратя времени на освоение программы, сможет подготовить презентацию без посторонних людей. Преподаватель лучше знает свою профессиональную область, что означает – качество изложенного материала будет выше. В MS Power Point заявлена поддержка видео, звука, Flash, что позволит повысить интерактивность стандартной слайдовой презентации. Данная технология сочетает в себе все необходимые требования к создаваемым презентациям:

  •  Простота;
  •  Поддерживает необходимые форматы данных: видео, анимация, звук;
  •  Простая навигация.
  •  Данная технология по предварительному анализу подходит для поставленной задачи.
    1.  Технология DVD

Технология DVD предоставляет широкий спектр возможностей для создания презентаций. Все ограничения, которые накладываются на DVD, описываются DVD-спецификацией. Больше никаких ограничений нет. DVD-спецификация поддерживает видео, звук хорошего качества, субтитры, несколько аудиопотоков, несколько angles (камер), что позволяет использовать в презентации любой материал высокого качества. Размеры файлов могут быть большими и это никак не отразится на качестве и скорости воспроизведения презентации. Используя эту технологию нужно иметь специализированное ПО, которое уже требует определенных навыков и умений. Данный факт затрудняет процесс подготовки презентации, но явно повышает уровень конечного продукта (создается уже специализированный продукт).

При использовании технологии DVD снижаются затраты на оборудование. Презентации, созданные по этой технологии можно воспроизводить на DVD-приставках, цена которых колеблется от 50$ и выше. Отпадает необходимость использовать компьютер, который является главным дорогостоящим оборудованием. Исчезают проблемы, связанные с ПО.

Главным недостатком, как и отмечалось выше, является необходимость привлечения специалистов для создания презентационного материала.

Данная технология представляет интерес для данного проекта, но в связи со спецификой общества, в котором он реализовывается предпочтение отдается первой технологии из-за явного преимущества при подготовке материала. Если при тестовой разработке выяснится несоответствие выбранной технологии поставленной задаче, то будет рассматриваться вторая технология (DVD).

  1.  
    Создание проекта
    1.  Первый этап

Согласно вышеописанным принципам жизненного цикла продукта [] данный мультимедиа продукт разрабатывался  по спиральной модели жизненного цикла (ЖК). Данная выбрана из-за специфики учреждения и аудитории, для которой создается конечный продукт. Курс «Компьютерной графики» в МИЭМ на кафедре ЭВА читается на третьем курсе очного отделения в осеннем семестре, что накладывает временные ограничения на каждую версию продукта.

На кафедре ЭВА (МИЭМ) был проведен первый опыт преподавания лекций с использованием презентационного оборудования.

В сентябре 2005 года в тестовом режиме был запущен курс потоковых лекций по дисциплине «Компьютерная графика». Курс представлен презентациями, выполненными в программе Microsoft Power Point с использованием видео фрагментов и flash-анимации.

Особое внимание уделялось следующим стадиям ЖЦ: анализ и формирование требований. Проанализировав первую версию, были выявлены преимущества и недостатки, сформулированы новые требования. Для анализа продукта привлекались студенты, которые прослушали этот курс. Применялись информационные технологии, используемые на кафедре: система тестирования и форум, в которых проводились статистические анализы и опросы. Во время лекций чувствовалась заинтересованность студентов и оживленность аудитории, благодаря чему они втягивались не только в учебный процесс, но и желали принять участие в самом проекте.  Благодаря активной работе студентов и информационной поддержке кафедры удалось сформулировать четкие результаты и оценить ситуацию.

Достигнутые результаты:

  •  Повысился интерес к предмету;
  •  Электронное представление лекций. Удобно при подготовке: яркие зрительные образы вызывают воспоминание пройденного курса.
  •  Повысился уровень восприятия информации, следовательно, понимания предмета.

Недостатки:

  •  Статичность. Многим сценам не хватает динамичности, выглядят нереалистично. Для иллюстрации часто не хватает большей динамичности или включения «живого видео».
  •  Совместимость. Возникают большие проблемы при внедрении в презентацию видео фрагментов или анимации.
  •  Гибкость. Все операции можно делать только со слайдами. Нельзя остановить анимацию или видео, пока полностью не закончится.

Выводы:

Опыт внедрения новых технологий в образовательный процесс показал высокий результат. Студенты заинтересовались процессом обучения, причем не только в рамках данного курса. Многие студенты сейчас привлекаются к аналогичным работам и не только по данному проекту. Во время учебы проводились тестирования и другие виды проверки знаний, которые показали более высокий уровень восприятия и понимания материала, чем раньше.

Первая версия дала большие результаты по методической части. Технология MS Power Point себя не оправдала, для создания следующей версии будет применяться технология DVD, которая позволить избежать возникших проблем.

  1.  Второй этап
    1.  Особенности DVD

Формат MPEG.

Концепция сжатия видео в MPEG очень проста - определить, какая именно информация в потоке повторяется хотя бы в течении какого-то отрезка времени и принять меры к избежанию дублирования этой информации. Наиболее ценное достоинство MPEG кодирования, особенно удобное для передачи по различным сетям - возможность гибкой настройки качества изображения в зависимости от пропускной способности сети. Это и сделало MPEG-2 фактическим стандартом для приема/передачи цифрового телевидения по различным сетям. 

К сожалению, не существует возможности однозначно оценить качество кодирования некими приборами и измерениями. Единственный критерий здесь - человек и как он воспримет сжатую информацию. Поэтому правила сжатия видеоданных при MPEG кодировании вырабатывались на основе модели восприятия человеком видеоизображений (HVS - Human Visual Sense). 

Избыточность изображения согласно HVS определяется по трем основным критериям:

  •  Невидимые человеческим глазом детали изображения - места гашения по вертикали и горизонтали. Удаление этой информации вообще никак не сказывается на изображении
  •  Статистическая избыточность. Подразделяется на пространственную и временную. Под пространственной избыточностью понимаются участки изображения, на которых смежные пиксели практически одинаковы. Под временной - не изменяемые во времени фрагменты изображения.
  •  Избыточность по цвету и яркости - рассчитывается исходя из ограниченной чувствительности человека к небольшим изменениям цветов и яркости деталей изображения.

Для удобства кодирования видеоданных весь видеопоток разбивается на группы, называемые GOP (Group of Pictures – группой изображений). Такая группа строится следующим образом:

Рисунок . Устройство формата MPEG

где:

I - Intra кадры, которые обычно называются опорными и содержат всю информацию об изображении. MPEG последовательности без этих кадров быть не может в принципе. При компрессии I кадров происходит удаление только пространственной избыточности. Именно с этого кадра начинается декодирование изображения в последовательности.

P- Predictive кадры. "Предсказанные" кадры, при формировании которых используется метод предсказания изображения на следующем кадре с учетом компенсации движения от последнего I или P кадра перед формируемым. P кадр также служит для дальнейшего предсказания изображения. P кадр создается с помощью межкадровой компрессии, уменьшающей как пространственную, так и временную избыточность. Изображение P кадра вычитается из следующего изображения и эта разница кодируется и вместе с вектором движения добавляется к сжатым данным.

B - Bi-directional, "двунаправленные" кадры. Они названы так потому, что хранят наиболее существенную информацию с окружающих их I и P кадров. B кадры имеют наивысшую степень компрессии, но требуют предыдущего и последующего изображения для компенсации движения объектов на изображении.

Такую структуру MPEG потока обычно описывают в виде дроби M/N, для которой M сообщает общее число кадров в GOP, а N - каким по счету будет очередной P кадр после предыдущего. Таким образом, GOP последовательность, изображенная на рисунке выше, может быть записана как 12/3. 

Собственно поток данных MPEG состоит из 6-ти иерархических уровней 

Блок - данные по яркости и цветности для блоков 8х8 изображения. Блоки анализируются по значениям Y (яркость), CB и CR (цветоразностные сигналы) 

Макроблок - состоит  из 4 простых блоков в окне 16х16 пикселей соответственно. В формате 4:2:0 макроблок содержит 4 блока яркостных данных Y и по одному CB и CR.

Слой - содержит несколько смежных макроблоков

Кадр - состоит из группы слоев, содержащих изображение, которое, в свою очередь, может быть как I, так P или B.

Группа изображений (GOP) - содержит последовательность кадров. Может включать до 15 кадров и должна обязательно начинаться с I кадра.

Видеопоследовательность - должна содержать минимум одну GOP, а также заголовок в начале последовательности и код конца последовательности.

Ограничение на MPEG-кодирование для  видео, снятого несколькими камерами (multi-angles)

Возможности multi-angles позволяет зрителю видеть одно и тоже действие, снятое разными видеокамерами. Этот способ часто применяется при записи учебных фильмов. Так как переключение между камерами во время просмотра DVD-Video диска должно быть без задержек, пауз и прочих недостатков, к кодированию видео, предназначенного для многокамерного показа, предъявляют очень жесткие требования:

  •  Аудиодорожки для всех камер должны быть в одном и том же формате;
  •  Субкартинки для всех камер должны быть в одном и том же формате;
  •  Количество кнопок в субкартинках для разных камер должны быть одинаковым;
  •  Видеофильмы для каждой камеры должны иметь одинаковое количество GOP, Все GOP должны иметь одинаковый размер;
  •  Для каждой GOP количество I-, P- и B-кадров должно совпадать;
  •  Количество аудио пакетов (packet) должно быть одинаково для каждой камеры;
  •  Количество видео пакетов (subpicture packet) должно быть одинаково для каждой камеры;
  •  Скорости потока видео для каждой камеры должны быть одинаковы и не превышать 8 Мбит/с;

Не обязательно, но желательно указывать кодеру MPEG создавать закрытые GOP, поскольку в этом случае переключение между камерами во время проигрывания DVD-Video диска не будет вызывать появления помех и др. недостатков видео.

Эти ограничения влекут за собой ряд особенностей настройки кодеров MPEG при подготовке видео для использования режима multi-angles.

  •  Применять только тип кодирования – Постоянная скорость потока (Constant Bit Rate, CBR)
  •  Режим автоматического определения изменения сцены (Scene Detection) должен быть запрещен, поскольку в этом режиме кодер MPEG автоматически вставляет в поток I-кадры при заметных изменениях изображения и это приведет к различному количеству GOP в фильмах от разных камер.
  •  На практике не рекомендуется кодировать фильмы для multi-angles со скоростью потока более 7 Мбит/с.

Ограничения для графических файлов, используемых в DVD-Video проектах

Для понимания отображения статичных изображений DVD-плеером следует знать, что программа DVD-авторинга преобразует любые статичные графические изображения в  I-кадры MPEG.

Размеры графических изображений, применяемых в DVD-авторинге (

Таблица . Размеры графических изображений

Соотношение сторон и система телевидения

Размер графического изображения в квадратных пикселях

Размер в DVD-Video проекте

4:3 NTSC

720×540

720×480

4:3 PAL

768×576

720×576

16:9 NTSC

960×540

720×480

16:9 PAL

1024×576

720×576

Регистры.

DVD стандарт, кроме возможностей по установке примитивных связей между объектами DVD проекта, разрешает также и программирование действий DVD плеера по воспроизведению DVD-Video диска. Возможности по программированию управления воспроизведением довольно обширны.

Системные параметры (регистры)

Задача системных параметров сохранить и сообщить автору состояние DVD плеера в текущий момент времени. Часть системных параметров определяются и устанавливаются DVD плеером, часть просто индикативных и могут быть только прочитаны. Системные параметры обозначаются как SPRM, всего их 24 (три не используются и зарезервированы для возможных будущих применений). Разрядность SPRM регистра 16 бит и, соответственно, максимальное значение регистра может быть 65535 в десятичной системе или FFFFh – в  шестнадцатиричной. Значения в регистрах SPRM можно просматривать и изменять (конечно, только разрешенные для изменения) во время воспроизведения. Таблица ниже описывает SPRM-регистры: 

Таблица . Описание регистров SPRM

Название  регистра

Наименование

Описание

Доступность

(R/W)

Значение по умолчанию

0

Menu Disk Lang

Код языка меню

Определяет код языка, используемого в меню

R

Не определено

1

Audio

Номер текущего аудио потока

Содержит номер текущего проигрываемого аудио потока

R/W

000Fh
15d
1111b

2

Subpicture

Номер текущего потока subpicture

Содержит номер текущего проигрываемого потока subpicture

R/W

62d
111110b

3

Angle

Номер камеры (Angle number)

Содержит номер текущего проигрываемого потока angle (камеры)

R/W

1

4

Title

Номер тайтла

Содержит номер текущего проигрываемого тайтла

R/W

1

5

VTS Title

Номер VTS

Содержит номер текущего проигрываемого VTS

R/W

Равно SPRM 4

6

Title PGC

Номер PGC с текущим тайтлом

Содержит номер PGC с текущим проигрываемым тайтлом. Если тайтл включает в себя несколько PGC, то содержимое регистра будет меняться во время воспроизведения.

R/W

Не определено

7

PTTN

Номер главы или сцены (chapter, Part of Title)

Содержит номер текущей проигрываемой сцены. Номер, естественно, по мере изменения текущей сцены будет также меняться.

R/W

1

8

Highlight Btn

Номер последней выбранной кнопки меню

Содержит номер последней выбранной кнопки меню

R/W

1

9

Nav Tmr

Таймер для навигации

Параметр определяет время перехода к проигрыванию PGC, номер которой задается значением в SPRM10. Значение SPRM9 определяется автором и уменьшается каждую секунду текущего воспроизведения на единицу. При переходе к меню или выборе зрителем паузы значение SPRM 9 остается неизменным. SPRM 9 и SPRM 10 могут изменяться только в пределах домена VTS командами навигации.

R/W

1

10

Nav Tmr PGC

Номер PGC для перехода по таймеру навигации

R/W

 

Не определено

11

Audio Mix Mode

Режим караоке DVD плеера

Определяет возможности DVD плеера по микшированию аудио каналов для караоке. Если плеер караоке не поддерживает, то параметр игнорируется.

R/W

0

12

Country Code

 Код страны для управления правами родителей

Указывает код страны для возможности запрета родителями просмотра нежелательного видео детьми.

R

Не определено

13

Parental Level

Уровень запрета родителями

Определяет уровень запрета, устанавливаемый в соответствии с кодом страны, заданным в SPRM 12

R/W

Не определено

14

Player Config

Конфигурация плеера для просмотра видео

Определяет соотношение сторон кадра и текущий режим показа

R

Не определено

15

P-CFG for Audio

Поддержка воспроизведения звука

Определяет возможности плеера по поддержке различных форматов звука, таких как Dolby Digital, MPEG, DTS и т.д. 

R

Не определено

16

Initial Lang Code

Стартовый код языка для звука

Определяет код языка и его расширение для текущего проигрываемого аудио потока.

R

FFFFh

17

Initial Lang Code Ext

Стартовое расширение кода языка для звука

R

00h

18

INI_LCD for SPST

Стартовый код языка для subpicture

Определяет код языка и его расширение для текущей проигрываемой subpicture.

R

FFFFh

19

INI_LCD_EXT for SPST

Стартовое расширение кода языка для subpicture

R

00h

 

20

Player Region Code

Код региона плеера

Сообщает установленный в плеере код региона.

R

Не определено

21,

22,

23

Резерв

 


Регистры общего назначения
 

Регистры общего назначения (GPRM) отличаются от системных (SPRM) тем, что они находятся в полной власти автора диска и он волен проделывать с ними любые допустимые операции. Разрядность GPRM-регистра 16 бит. Значения в регистрах GPRM можно просматривать и изменять во время воспроизведения. Всего этих регистров 16. Каждый GPRM-регистр может работать в двух взаимоисключающих режимах – регистра и счетчика. В режиме регистра автор может производить любые операции над содержимым регистра, в режиме счетчика число в регистре будет автоматически увеличиваться на единицу каждую секунду. При вставке диска в DVD-плеер значения всех GPRM-регистров сбрасываются в ноль и все GPRM устанавливаются в режим регистра. Поскольку DVD-плеер не меняет значения в GPRM, несмотря на перемещение зрителя по диску, GPRM-регистры  могут применяться для хранения не зависящих от зрителя переменных. Все GPRM-регистры равнозначны.  

  1.  Обзор существующего программного обеспечения для DVD-авторинга

Программы DVD-авторинга можно условно разделить на три группы.

Легкая весовая категория. Основная идея программ этой группы в том, что пользователю для освоения этой программы потребуется несколько минут. Диск, созданный в такой программе, будет иметь простейшее, созданное по шаблону меню. Но несмотря на это, в программе существует большое количество шаблонов меню, которые создают разнообразие и дают возможность выбрать дизайн меню под конкретный диск, но конечно, это не заменит меню, созданное автором. У простейших программ есть только один заметный недостаток - возможности по навигации и построению многоуровневых меню будут существенно ограничены. Самые популярные представители этой группы - Ulead DVD Disc Creator 4.0 (она же DVD Movie Factory) и Sonic Solution MyDVD 5.

Ulead DVD Disc Creator (DVD Movie Factory)

Программа стоит несколько десятков долларов, тем не менее умеет делать приличные диски. Идея DVD Movie Factory очень проста: сначала следует указать исходные файлы, причем это могут быть файлы и в DV-формате (программа сама перекодирует их в MPEG-2). Фильм можно разбить на главы, что позволяет воспользоваться стандартной навигацией на пульте ДУ – «Вперед» и «Назад».  DVD Movie Factory умеет захватывать видео.

Видео

MPEG-1, MPEG-2, MICROMV, WMV, AVI, QuickTime

Аудио

MPEG audio (MPA), WAV, MP3, WMA, Dolby® Digital (импорт)

Графика

BMP, GIF, JPG, JP2, JPC, PNG, TGA, TIF, UFO, PSD

  Средний вес - программы, имеющие интуитивный интерфейс и широкий спектр возможностей. Существует возможность создавать меню практически профессионального вида, использовать несколько звуковых, применять субтитры и ряд других элементов. Самые известные - Ulead DVD Workshop 2.0, Vegas DVD Architect 2.0, Sonic DVDiT Professional, Sonic ReelDVD

.

Ulead DVD Workshop 1.3 

Достоинства:

  •  Не требует серьезных знаний для создания DVD;
  •  Интуитивно понятный интерфейс;
  •  Поддержка звука в формате LPCM;
  •  Каждое меню может иметь свое звуковое сопровождение;
  •  Встроенный кодировщик в MPEG;
  •  Возможно применение кнопок управления, фонов, текста и т.п. собственного дизайна;
  •  Для индикации главы (chapter) возможно использование любого кадра фильма или любой иной картинки;
  •  Фильм может состоять из множества файлов, причем последовательность проигрывания определяется пользователем при создании диска;
  •  Поддерживаются динамическое меню.

Недостатки:

  •  После проигрывания вступительного клипа всегда выполняется переход в меню;
  •  На некоторых DVD плеерах меню не работает;
  •  Вид меню может быть только довольно однообразным – прямоугольные окна для фрагментов видео/стоп-кадра фильма. Иной вид требует заметного объема ручной работы  от автора.





Таблица . Допустимые форматы данных

Видео

MPEG-1, MPEG-2, MICROMV, WMV, AVI, QuickTime

Аудио

MPEG audio (MPA), WAV, MP3, WMA, Dolby® Digital

Графика

BMP, GIF, JPG, JP2, JPC, PNG, TGA, TIF, UFO, PSD

Sonic (ранее Daikin) ReelDVD 2.5.1/3.02 

Достоинства:

  •  Не требует серьезных знаний для создания DVD;
  •  Интуитивно понятный интерфейс;
  •  Встроенный кодировщик Dolby Digital;
  •  Меню создается либо в графическом, либо в видеоредакторе, то дизайн меню ограничен только фантазией автора;
  •  Фильм может состоять из множества файлов, причем последовательность проигрывания определяется пользователем при создании диска;
  •  Автор может запрограммировать действия пользователя по нажатию всех кнопок управления пульта ДУ DVD плеера. 

Недостатки:

  •  Требует понимания принципов работы DVD плеера;

Таблица . Допустимые форматы данных

Видео

MPEG-1

NTSC, 320x240 PAL, 320x288, Макс. битрейт 1.5 Мбит/с

MPEG-2

NTSC, 720x480, 704x480, 320x240 PAL, 720x576, 704x576, 320x288, Макс. битрейт 9.8 Мбит/с

Аудио

Dolby Digital (AC-3)

48 КГц, стерео, 5.1

AIFF, WAVE

48 КГц, 16 бит или 24 бит, стерео

MPEG Audio

48 КГц, стерео

Графика

MPEG-1, MPEG-2

Один кадр соответствующего размера

BMP, JPEG, PICT, TIFF , Photoshop

NTSC, 720x480, 704x480, 320x240 PAL, 720x576, 704x576, 320x288

  Тяжелый вес. Программы данной категории имеют большие возможности по созданию профессиональных DVD дисков. Безусловный лидер - редактор Sonic Scenarist Pro 3.1, который умеет делать почти все, что разрешено DVD-спецификацией. Mediachance DVD-lab Pro существует на рынке сравнительно недавно, но быстро приобрела своих пользователей – поклонников. К этой же группе можно отнести Adobe Encore и DVD Studio Pro для компьютеров Apple. Все программы позволяют изощряться с формой, цветом и размером кнопок, создавать сколь угодно сложные системы навигации, закрывать ненужные для маленьких детей фрагменты ваших фильмов и многое другое. Кроме того, можно не только снабдить фильм несколькими аудиодорожками, но и предложить зрителю выбрать желаемую из меню.

DVD-lab Pro

Несмотря на скромную цену ($199), обладает практически всеми возможностями профессионального пакета класса Scenarist Pro. Откровенно говоря, трудно представить задачу, которую любитель не смог бы решить с помощью этой программы. Разве что нельзя сделать фильм, снятый несколькими камерами одновременно. Но такая задача возникает не так часто. DVD-lab Pro умеет сама создавать меню, кнопки и т. п. Главные отличия ее от Scenarist Pro - отсутствие полного контроля над диском и неоптимальность создаваемой структуры DVD-Video-диска (поскольку программа многое делает сама, то, как всякий автомат, она не может делать все идеально).

Sonic Scenarist Pro

Лучшая среди программ DVD-авторинга. Стоящая десятки тысяч долларов и занимающая после установки на компьютер всего 20 мегабайт, она позволяет все, что разрешено DVD-спецификацией. Поскольку на ней созданы тысячи коммерческих дисков, то в совместимости результата авторинга можно не беспокоиться.

Главное отличие Scenarist от других программ: его важно понять, а не изучить. Scenarist Pro, по сути, - обычный конструктор, позволяющий из кубиков строить все, что угодно. Только в качестве кубиков выступают объекты DVD-Video-диска в полном соответствии с DVD-спецификацией. Еще одна важнейшая особенность Scenarist’а - возможность ввода/вывода проекта в виде текста (скрипта). Сейчас с освоением Scenarist Pro уже нет проблем: появились статьи в Internet [], вышла книжка на русском языке[].



  1.  Структура лекций

Основываясь на полученном опыте, структура лекций, методика, технология были изменены.

Технология DVD была опробована на семинаре «Электронная кафедра» и на пленарном докладе международного симпозиума «Качество, инновации, образование и CALS-технологии» в Хургаде..

В качестве тестовой лекции была выбрана тема «Аппаратное обеспечение», которая включена в учебный план по дисциплине «Компьютерная графика»:

Каждая лекция  ограничена во времени.

Вторая версия презентации представляет собой DVD Video диск, структура которого изображена на . Лекция включает в себя различные виды материала: фото, видео, 3D и  Flash-анимация, звук

.

Рисунок . Жизненный цикл мультимедиа продукта

Особенностью структуры лекции является наличие логических пауз. Логические паузы применяются в лекции в тех местах, где нужны дополнительные объяснения, тем самым избавляя преподавателя от необходимости останавливать лекционный материал, а для продолжения лекции достаточно всего лишь нажать кнопку на пульте ДУ. Лекция построена таким образом, что после каждого значимого фрагмента лекции есть меню, которое не переполнена навигацией, а выполняет лишь необходимые функции. Из данного вида меню (промежуточное меню) можно всегда попасть в меню, продолжить лекцию или повторить последний фрагмент лекции. Навигация, организованная таким способом, всегда позволяет лектору управлять текущей ситуацией. Вызвать каждый ролик, любое меню можно с пульта ДУ в любой момент лекции.

Курс сделан модульный, что позволяет легко редактировать структуру лекции, что является необходимым условием для учебного процесса.

Вторая версия DVD-презентации закончена и будет опробована в сентябре 2006 года.

Рисунок . Структура лекции

  1.  Перспективы.

Следующая лекция будет изменена на основе проанализированных результатов. В следующую версии данного продукта планируется включить дополнительные материалы, которые помогут студентам изучить понравившиеся темы глубже, будут включены ссылки и учебные методички, пособия и видео по теме. Планируется это реализовать следующим образом: из спецификации DVD известно, что DVD проигрыватели имеют регистры.

При использовании лишь некоторых возможностей регистров, решается много вопросов и видится возможным реализация многоуровнего курса.  Уровни диска представляют собой глубину представления темы. Преподаватель, читая лекцию, преподносит материал сжато, но в достаточном для понимания объеме. Дополнительный материал будет представлен на другом уже уровне, к которому можно перейти с помощью меню и в любой момент продолжить лекцию. Появляется возможность подготовить курс разной сложности. Студент индивидуально выбирает путь, по которому будет происходить обучение () Существует возможность ознакомиться с материалами лекции и, поняв, что уровень низкий, перейти на следующий уровень той же самой лекции, а затем либо вернуться на первый, либо остаться на том же для изучения следующих лекций.  Если представленный материал соответствует знаниям, то можно продолжить изучение на том же уровне.

Рисунок . Многоуровневая система диска

Согласно спецификации, DVD поддерживает 8 аудио дорожек, что позволяет использовать как минимум две: одну – для фонового сопровождения, вторую – для озвучивания лекций. Применение двух аудио дорожек позволяет варьировать работу со звуком. Если презентация демонстрируется на лекции, то следует оставить лишь фоновый звук. Диск с лекциями – полноценный законченный продукт, который имеет значимость не только на лекции, он представляет собой официальный материал курса, поэтому необходимо озвучивание лекций.

Материалы для лекций производятся изначально в высоком разрешении, что дает возможность использовать их в дальнейшем в других проектах. Планируется сделать веб-версию лекции.

  1.  
    Создание проекта
    1.  Видео

На кафедре ЭВА в феврале 2006 года открылась видеостудия, которая представляет собой одну из комнат на кафедре, в которой работают студенты. Видеостудия снабжена следующим оборудованием:  видеокамера и три компьютера:

  1.  P4 3GHZ, 512 MB, 500 гигабайт, ATI Radeon 9200
    1.  P4 3GHZ, 512 MB, 300 гигабайт, nVidia Geforce  5200
    2.  AMD Athlon 1.8 GHZ, 256 MB, 120 GB, ATI Radeon 9000

Именно данное оборудование и использовалось для видеосъемки, монтажа, озвучивания и DVD-авторинга. К сожалению, на кафедре нет специального осветительного оборудования, что накладывает временные рамки на съемки. Благоприятное время для съемок – только дневное естественное освещение.  Учитывая, что съемка производилась студентам очного отделения, то временные рамки рабочего дня сужались еще больше. Из-за неправильного освещения при съемке возникали блики. На рис изображен пример съемки кинокамеры, где очень заметны блики по всей поверхности. К сожалению, полностью избежать бликов не удалось.  

Рисунок . Кинокамера

В качестве операторов работали студенты. В большинстве своем многие из студентов не умели снимать, настраивать камеру под текущую ситуацию. Возникало много ошибок, приходилось неоднократно переснимать материал. Камера для съемок полупрофессиональная, имеет много режимов и позволяет снимать в разных условиях. Существуют свои тонкости съемки, по которым написано множество книг, как любительского, так и профессионального характера. Искусство видеоосъемки приходилось познавать в ходе работы. Требовать самостоятельного изучения техники съемки не представлялось возможным. Все участники проекта работали за опыт и интерес, без какой-либо материальной оплаты.  

При съемке возникали следующие ошибки:

  •  Неправильный свет;
  •  Съемка на автофокусе при статичной съемке;
  •  Плавающая резкость;
  •  Настройка баланса белого в течение работы. Как следствие, большая цветовая разница в отснятом материале. Проблемы при монтаже.
  •  Многократное использование зума при съемке;
  •  Съемка велась без учета безопасных границ. Материал пришлось переснимать, часть значимого кадра обрезана;
  •  Дергание камеры.

Рекомендации:

  •  Все возникшие проблемы были разрешены, для устранения которых применялось следующее:
  •  При съемке статичного изображения нужно отключать автофокус;.
  •  Чтобы избежать обрезанных кадров, при съемке надо учитывать, что почти каждый бытовой телевизор “срезает” сверху, снизу и по бокам примерно по 10% кадра. Следует оставлять место до края, но при этом не перестараться, иначе будет выглядеть неправильно с точки зрения композиции;
  •  Зум используется лишь при необходимости, когда нет возможности приблизить изображение другим способом, например, выключить камеру, подойти и снять ближе;
  •  Все параметры съемки, в том числе и баланс белого должны быть настроены сразу, а не во время съемки.
    1.  Анимация

3D-анимация

Анимация создавалась, как и весь остальной материал, согласно сценарию. Особенность создания анимации: анимация создается для учебных целей. Данный факт накладывает определенные коррективы:

  •  Анимация должна быть простой, наглядной и необязательно реалистичной
  •  Необходимо передать суть темы, а не всевозможные эффекты.

Итерационный подход. Учитывая, что презентация создается для образовательного процесса, для наглядного объяснения материала, приходилось сначала создавать ролики, а потом пересчитывать под конкретную задачу, расставляя паузы и корректируя скорость.

На рис. изображены примеры анимации: слева начальная версия, справа – конечная. Данные примеры наглядно демонстрируют, что для анимации данного проекта наиболее значимы простота и наглядность. Необходимо, чтобы анимация помогала разобраться в теме, а не заставляла вникать в тонкости, которые изобразил автор.

Начальный вариант

Конечный вариант

Принцип работы планшетного сканера. Ход луча.

Планшетный сканер. Матрица.

Рисунок . Пример анимации планшетного сканера. Начальный и конечный этапы


Flash-анимация

Flash использовался для наглядного изображения схематичных изображений. Главная задача – простота. Важно, чтобы анимация была умеренной и не отвлекала студентов от учебного процесса. Flash применяется для наглядного подчеркивания основного и важного. Не было цели использовать сложную, высокохудожественную анимацию.

Рисунок . Запись цифрового видео на пленку.          

  1.  DVD-мастеринг     

Для мастеринга использовалась программа Scenarist Pro. Данная программа была выбрана из-за богатых возможностей. Scenarist Pro может практически всё: ограничения накладываются только спецификацией DVD, таким образом, ограничения имеются только со стороны самой технологии DVD, а не программного обеспечения. Выбор такого программного обеспечения дает широту выбора при создании проекта, учитывая те факты, что работа итак ограничена многими параметрами, такими как аппаратные мощности, объем хранилища данных, спецификой организации проекта, временные рамки и прочее.

Данная программа изначально имеет наиболее широкий спектр возможностей, чем требуется для проекта, но после завершения работы можно точно сказать, что является избыточным, а что нет, таким образом, выбрав программное обеспечение Scenarist Pro, закладывается избыточность.




+

=

Рисунок . Иллюстрация процесса формирования меню DVD-плейером 

Scenarist Pro имеет ряд особенностей, главной и основной из которых является то, что программа является программой DVD авторинга, а не средством для работы с видео, звуком, графикой и в том числе и DVD авторингом. Данная программа является сборщиком проекта, она не предназначена для какого-либо редактирования исходных файлов. Все файлы готовятся в специальных ПО, что дает возможность к более яркому воплощению идей, так как они специализируются именно в этой области. Еще одной особенностью работы с Scenarist Pro является использование субкартинок. Субкартинка может иметь строго определенную цветовую гамму: красный, синий, черный, белый, как правило, используется в качестве прозрачного фона, но может также применяться как четвертый основной цвет. Цвета должны быть чистыми, что означает: синий (Red=0, Green=0, Blue=255), красный (Red=255, Green=0, Blue=0), черный (Red=0, Green=0, Blue=0), белый (Red=255, Green=255, Blue=255). Меню формируется следующим способом: импортируется фоновое изображение (основное) и субкартинка, эти два изображения формируются DVD-плейером в меню. Процесс формирования меню DVD-плейером изображен на рис.В качестве фоновой составляющей может быть не только статичное изображение, но и видео.

В проект Scenarist Pro импортируются уже готовые файлы для дальнейшей работы, причем, существуют строгие ограничения, накладываемые на импортируемые файлы, которые более подробно уже были указаны выше в описании DVD формата. Ограничения заключаются в том, что видео, звук, графика импортируются только в строго определенных форматах.

Работа в программе Scenarist Pro разбивается на четыре основных этапа: ввод данных (Data editor), редактор дорожек (Track editor), редактор сценария (Scenario editor), редактор вывода (Layout editor).

Ввод данных. На этапе ввода данных импортируются все готовые файлы. При импорте субкартинок могут возникнуть проблемы. Главной проблемой является неправильное указание цветов. Необходимо использовать не просто красный, синий, черный, белый, а только чистые цвета. При импорте видео следует помнить, что Scenarist Pro понимает видео в формате mpeg2  и элементарном типе потока  видео (раздельные файлы видео и аудио). Текст в субменю не должен иметь никакого сглаживания, прозрачности, иначе он будет отображаться с битыми пикселями.

Подготовка статичных изображений имеет свою специфику. Статичные графические изображения при импорте преобразуются в  I-кадры MPEG. Квадратные пиксели преобразовываются в прямоугольные пиксели, что означает – изображение исказится. Следует изначально учитывать это свойство. Одним из решением данной проблемы является создание в графическом редакторе изображения 768х576 пикселей, затем сохранить его – 720х576 пикселей.

При подготовке материалов для DVD следует обязательно учитывать, что на телевизоре и компьютере изображение разных размеров, поэтому не стоит забывать про безопасные края, в противном же случае при нормальном изображении на компьютере, при просмотре на телевизоре изображение будет обрезано.

Редактор дорожек – значимый этап имеет огромное значение: назначаются кнопки для меню, создается навигация, размечаются сцены, указывается язык дорожки.

Для того, чтобы было возможно пользоваться кнопками «Вперед» и «Назад» на пультах ДУ, необходимо разбить видеофрагмент на сцены (Chapter), этот шаг нужно сделать сразу, до перехода к следующему этапу.

При создании кнопок и назначении переходов между ними рекомендуется проверять их работоспособность сразу, с помощью окна симуляции.

Редактор сценария. На данном этапе создается структура диска. Этот этап проекта является самым творческим, потому что именно здесь моделируется конечный продукт: создаются связи между всеми компонентами. Средствами Scenarist Pro можно создать диск любой сложности. В зависимости от фантазии можно варьировать структуру.

Для данного проекта структура имеет вид, изображенный на рис..

Просмотр диска начинается со вступительного ролика – заставки кафедры ЭВА. После заставки следуют титры с названием лекции, затем – главное меню (Title menu), которое также вызывается кнопкой Title с пульта ДУ, после выбора пункта меню осуществляется переход к корневому меню (Root menu), которое можно вызвать кнопкой Menu с пульта ДУ.

Рисунок . Структура проекта

Далее после выбора нужного пункта меню происходит переход к выбранному видеофрагменту. После просмотра выбранного видеоролика появляется меню, которое дает возможность повторить просмотренный фрагмент лекции, вернуться в корневой меню или продолжить просмотр. При продолжении просмотра будет проигрываться следующий фрагмент. Все фрагменты связаны в линейный фильм. После окончания последнего эпизода появится титры с именами участников проекта. В проекте Scenarist Pro работа в редакторе сценария выглядит следующим образом (рис.):

Редактора вывода – завершающий этап. На текущем этапе формируется диск. Существуют различные настройки, которые интуитивно понятные и представляют никаких сложностей при работе. Единственный совет на этом этапе: сначала создать образ диска, лишь потом писать сам диск. При записи сразу на диск часто возникают проблемы, связанные с DVD-ROM.

Рисунок . Редактор сценария

  1.  Управление проектом

Над проектом работала бригада студентов разных курсов. Менеджер проекта вместе с консультантом по специальной части отвечали за сценарий. Консультант должен был подтвердить сценарий, после чего сценарий поступал в работу.

Менеджер проекта формировал задания для коллектива и определял сроки сдачи, время тестовых просмотров и назначал время встречи для личного общения и обсуждения возникших проблем.

Изначально планировалось, что исполнители работают полностью дистанционно, а собрания будут проводиться лишь раз в неделю, чтобы выяснять какие-либо неточности и корректировать результат. После первого задания возникли трудности с командой:

  •  В виду того, что работа творческая, тяжело по пунктикам объяснить требования. Работать самостоятельно, без постоянного контроля, не могут почти все;
  •  Срыв сроков. Исполнители не дооценили сложность работы;
  •  Полученный результат не соответствовал сценарию. Для получения нужного результата применялся много итерационный подход с контролем на каждом шаге, а иногда и на промежуточных шагах.

В процессе работы возникла необходимость менять режим работы. К сожалению, к работе не всегда могут привлекаться только заинтересованные люди. В проекте участвовали студенты третьего и четвертого курсов. Если учитывать специфику среды разработки, то следует обратить внимание, что не все студенты готовы работать только за интерес, не требуя оплаты. Мотивация работы у всех студентов абсолютно разная: кому просто интересно и познавательно, но большинству нужна плата, плата может быть разная: денежная, зачет/экзамен. Приходится находить средства, чтобы заинтересовать студентов. Многие участники только исполнители, причем не всегда профессиональные. А только исполнителю приходится рассказать очень подробно, что нужно сделать, если писать техническое задание, то достаточно подробное. При выполнении задания они не чувствуют  то, что делают, поэтому приходится часто с ними встречаться лично и объяснять, они не могут менять результат по мере выполнения, потому что исполнители делают согласно описанному заданию, они не видят результат, им тяжело понять, что какая-то мелочь может украсить конечный продукт. Приходится садиться и вместе разбираться, как и насколько нужно повернуть, наклонить предмет, какую траекторию выбрать, с какого ракурса красивее или более наглядно, т.е. они не погружаются в идею самого проекта, они только делают.

Работа строится по итерационной модели. Приходится объяснить, что нужно сделать, затем посмотреть работу, откорректировать с учетом специфики проекта, заново просмотреть работу и это может продолжаться до десятка раз, после того, когда работа уже сделана согласно всем необходимым требованиям, работа может заново перерендериваться при учете требований при мастеринге диска. Особенности заключаются в том, что материал учебный, во время лекции есть всплывающие подсказки. При просмотре фрагмента студент должен понять, что происходит на экране, поэтому требуется к каждой сцене готовить зрителя. Если в течение фрагмента есть статичные кадры, на которых происходит объяснение, то данный кадр не может появиться резко, что означает: если предмет движется, то он не должен останавливаться резко, предмет должен медленно остановиться, затем появятся необходимые объяснения, а потом скорость вновь возрастет, что позволит зрителю  заранее подготовиться к предстоящему объяснению и сосредоточиться.

Над проектом работают студенты, поэтому стоит учитывать особенности, связанные с этим. Все участники проекта – студенты дневного отделения. Начиная с первого мая и до конца июня, студенты становятся недоступными – время зачетов и экзаменов. В это время вся работа останавливается. Необходимо планировать работу таким образом, чтобы к маю, вся работа была закончена. С сентября начинается апробация сделанного продукта, а зимой возобновляется работа над следующей версией проекта, учитывая статистику и анализ. Анализ недостатков и доработок введется совместно с преподавателем и студентами. Проводились опросы, составлялась статистика.

Учитывая специфику мотивации студентов участвовать в каких-либо проектах только за зачет, то следует отметить у них отсутствие стремления делать профессиональную качественную работу. Хотя и не у всех. В рамках данного проекта приходилось иметь обязательно избыточность в коллективе. На одну задачу приходится ставить одного человека, в случае, если тот не справляется, передавать задание другому. Проект организованный таким образом не будет завален. Объема работы, который был выполнен по анимации, вполне хватило бы для работы одному студенту, если бы была уверенность, что он не подведет. К сожалению, в данный момент нет сложившейся группы проверенных людей. Работу всех участников проекта можно оценить, как положительную. К концу проекта отношение сильно изменилось, появилось понимание цели и задач данного проекта, научились работать совместно.

В проекте участвовали:

Видео: Садовская Анастасия (4курс), Рыбин Иван (3 курс), Обухов Михаил (3 курс);

Дизайн: Белов Михаил (3курс);

Звук: Лосева Дарья (4 курс);

Анимация: Мусатов Виталий (4курс), Лебедев Юрий (4курс), Петров Александр (4 курс).

Из вышеперечисленного списка видно, что количество людей, участвующих в проекте, достаточно велико. Тяжело отследить, кто что сдал, а что нет. При работе не хватало системы управления проектом. Требуется система, способная отслеживать загруженность каждого участника, процент выполнения и сроки. Данная система разрабатывается на кафедре, но, в момент выполнения работы еще находилась на стадии разработки и не была внедрена.

Организация общения происходила по электронным средствам: e-mail, ICQ, Skype.Взаимодействие между участниками проекта осуществлялось, как правило, по следующей схеме:

Рисунок . Взаимодействие участников проекта.

  1.  
    Ресурсная база.

Весь проект выполнялся средствами кафедры. На кафедре зимой 2006 года была открыта видеостудия. Все работы велись в ней и на существующем оборудовании:

Компьютеры:

  1.  P4 3GHZ, 512 MB, 500 гигабайт, ATI Radeon 9200
    1.  P4 3GHZ, 512 MB, 300 гигабайт, nVidia Geforce  5200
    2.  AMD Athlon 1.8 GHZ, 256 MB, 120 GB, ATI Radeon 9000

В течение съемки материалов только для одной лекции, а всего их двенадцать, было отснято около семи часов видео, что занимает около 100 Гб памяти. Получившийся объем не такой уж большой, если не учитывать во сколько раз объем занимаемого места увеличивается во время работы с материалом. При монтаже ведется работа с несжатым видео, что приводит к резкому возрастанию требуемого для работы места на жестком диске. Если не требуется срочной обработки видео, то существующие компьютеры справляются с задачей за некоторое длительное время. Возникают ситуации, требующие пиковой нагрузки компьютеров, т.е. например, в течение 10 минут нужно срочно обсчитать 5 часов видео. Такие задачи не под силу существующим ресурсам по нескольким причинам. Например,

1 мин. несжатого видео = 1, 75 Гб,  значит

5 часов: 1, 75×60×5=525 Гб

Только такой объем выделить для решения одной задачи не предоставляется возможным, так как все жесткие диски (на трех компьютерах) в сумме дают 920 Гб. Архив видео (несжатое видео, но только самый ценный материал) хранится на этих же дисках, а также необходимая документация, программы и прочее. Что позволяет сделать выводы, что существующие ресурсы покрывают лишь малую часть необходимых средств для нормальной работы. Данные проблемы возникают не только с видео, но и со звуком.

При работе с видео, анимацией и прочими мультимедиа контентом нужно не только свободное дисковое пространство, но и большое количество оперативной памяти. Ни один компьютер, из имеющихся на кафедре, не имеет оперативную память больше 512 Мб., что является минимальным условием для работы с подобного рода информацией, как видео. При подготовке анимации в программе 3ds max возникали проблемы, работать было очень трудно:  медленно обсчитывались ролики, потрачено много времени в ожидании, компьютер во время расчета видео был недоступен для других работ, т.е. рабочее место блокировалось.

Выводы

Решить возникшую проблему с компьютерными ресурсами возможно следующими способами:

  •  Наиболее простой, но и наиболее дорогостоящий способ – купить новое оборудование или модернизировать старые компьютеры: докупить оперативную память, жесткие диски и прочее. Этот вариант, конечно, простой, но не предоставляется возможным ввиду отсутствия финансирования в ближайшее время.  
  •  Второй способ – использовать все существующие ресурсы на кафедре. Сейчас ведется разработка кластера, что позволит на существующем оборудовании распараллеливать один процесс, этим самым, уменьшая время обработки конкретной задачи. Этот способ позволяет сэкономить деньги на покупку оборудования, выполнить поставленную задачу в кратчайшие сроки, использовать мощности существующего оборудования, которое будет задействовано в нужном процессе, а не простаивает без действия.  Работа по созданию кластера ведется в рамках кафедрального проекта ЕИС под руководством двух дипломников: Николаева А.. и Марченко М.


  1.  Охрана труда
    1.  Исследование возможных опасных и вредных факторов при эксплуатации ЭВМ и их влияния на пользователей
      1.  Введение

В процессе использования ПЭВМ здоровью, а иногда и жизни оператора угрожают различные вредные факторы, связанные с работой на персональном компьютере. Типичными ощущениями, которые испытывают к концу дня люди, работающие за компьютером, являются: головная боль, резь в глазах, тянущие боли в мышцах шеи, рук и спины, зуд кожи на лице и т.п. Испытываемые каждый день, они могут привести к мигреням, частичной потере зрения, сколиозу, тремору, кожным воспалениям и другим нежелательным явлениям.

Была также выявлена связь между работой на компьютере и такими недомоганиями, как астенопия (быстрая утомляемость глаза), боли в спине и шее, запястный синдром (болезненное поражение срединного нерва запястья), тендениты (воспалительные процессы в тканях сухожилий), стенокардия и различные стрессовые состояния, сыпь на коже лица, хронические головные боли, головокружения, повышенная возбудимость и депрессивные состояния, снижение концентрации внимания, нарушение сна и немало других, которые не только ведут к снижению трудоспособности, но и подрывают здоровье людей.

Основным источником проблем, связанных с охраной здоровья людей, использующих в своей работе автоматизированные информационные системы на основе персональных компьютеров, являются дисплеи (мониторы), особенно дисплеи с электронно-лучевыми трубками. Они представляют собой источники наиболее вредных излучений, неблагоприятно влияющих на здоровье операторов и пользователей.

Любой производственный процесс, в том числе и работа с вычислительной техникой, сопряжен с появлением опасных и вредных факторов.

Опасным называется фактор, воздействие которого на человека вызывает травму, то есть внезапное повреждение организма в результате воздействия внешних факторов.

Вредным называется фактор, длительное воздействие которого на человека, приводит к профессиональным заболеваниям.

Типовая конфигурация компьютеризированного рабочего места:

  •  ПК на основе процессора Intel Pentium III c необходимым набором устройств ввода-вывода и хранения информации (ZIP-drive, CDRW, Floppy 3.5”);
  •  лазерный принтер QMS Print System 2060 (A3);
  •  цветной XGA монитор Sony 19” (TCO 99) на базе ЭЛТ Trinitron:
  •  разрешение по горизонтали (max) - 1600 пикселей;
  •  разрешение по вертикали (max) - 1200 пикселей;
  •  легко регулируемые контрастность и яркость;
  •  частота кадровой развертки при максимальном разрешении   - 90 Гц;

частота строчной развертки при максимальном разрешении - 42 кГц;

Питание ПЭВМ производится от сети 220В. Так как безопасным для человека напряжением является напряжение 40В, то при работе на ПЭВМ опасным фактором является поражение электрическим током.

В дисплее ПЭВМ высоковольтный блок строчной развертки и выходного строчного трансформатора вырабатывает высокое напряжение до 25кВ для второго анода электронно - лучевой трубки. А при напряжении от 5 до 300 кВ возникает рентгеновское излучение различной жесткости, которое является вредным фактором при работе с ПЭВМ (при 15 - 25 кВ возникает мягкое рентгеновское излучение).

Изображение на ЭЛТ создается благодаря кадрово-частотной развертке с частотой:

  •  85 Гц  (кадровая развертка);
  •  42 кГц (строчная развертка).

Следовательно, пользователь попадает в зону электромагнитного излучения низкой частоты, которое является вредным фактором.

Во время работы компьютера дисплей создает ультрафиолетовое излучение, при  повышении плотности которого > 10 Вт/м2, оно становиться  для человека вредным фактором. Его воздействие особенно сказывается при длительной работе с компьютером.

Любые электронно-лучевые устройства, в том числе и электронно-вычислительные машины во время работы компьютера вследствие явления статического электричества происходит электризация пыли и мелких частиц, которые притягивается к экрану. Собравшаяся на экране электризованная пыль ухудшает видимость, а при повышении подвижности воздуха, попадает на лицо и в легкие человека, вызывает заболевания кожи и дыхательных путей.

  1.  Выводы:

При эксплуатации перечисленных элементов вычислительной техники могут возникнуть следующие опасные и вредные факторы:

  •  Поражение электрическим током.
  •  Электромагнитное излучение.
  •  Ультрафиолетовое излучение.
  •  Статическое электричество.
    1.  Анализ влияния опасных и вредных факторов на пользователя
      1.  Влияние электрического тока

Электрический ток, воздействуя на человека, приводит к травмам:

Общие травмы:

  •  Судорожное сокращение мышц, без потери сознания
  •  Судорожное сокращение мышц, с потерей сознания
  •  Потеря сознания с нарушением работы органов дыхания и кровообращения
  •  Состояние клинической смерти
  •  Местные травмы:
  •  Электрические ожоги
  •  Электрический знак
  •  Электроавтольмия

Проходя через тело человека, электрический ток оказывает следующие воздействия:

  •  Термическое — нагрев тканей и биологической среды
  •  Электролитическое — разложение крови и плазмы
  •  Биологическое — способность тока возбуждать и раздражать живые ткани организма
  •  Механическое — возникает опасность механического травмирования в результате судорожного сокращения мышц
  •  Тяжесть поражения электрическим током зависит от:
  •  Величины тока.
  •  Времени протекания.
  •  Пути протекания.
  •  Рода и частоты тока.
  •  Сопротивления человека.
  •  Окружающей среды.
  •  Состояния человека.
  •  Пола и возраста человека. Последствия влияния электрического тока на организм человека представлены на рис  

Рисунок . Последствия влияния электрического тока на организм человека

T - длительность воздействия в милисекундах (ms)

I - величина тока в милиамперах (mA).

Наиболее опасным переменным током является ток 20 - 100Гц. Так как компьютер питается от сети переменного тока частотой 50Гц, то этот ток является опасным для человека.

  1.  Влияние электромагнитных излучений

Электромагнитные поля с частотой 60Гц и выше могут инициировать изменения в клетках животных (вплоть до нарушения синтеза ДНК). В отличие от рентгеновского излучения, электромагнитные волны обладают необычным свойством: опасность их воздействия при снижении интенсивности не уменьшается, мало того, некоторые поля действуют на клетки тела только при малых интенсивностях или на конкретных частотах. Оказывается переменное электромагнитное поле, совершающее колебания с частотой порядка 60Гц, вовлекает в аналогичные колебания молекулы любого типа, независимо от того, находятся они в мозге человека или в его теле. Результатом этого является изменение активности ферментов и клеточного иммунитета, причем сходные процессы наблюдаются в организмах при возникновении опухолей. []

  1.  Влияние ультрафиолетового излучения

Ультрафиолетовое излучение  электромагнитное излучение в области, которая примыкает к коротким волнам и лежит в диапазоне длин волн ~ 200 - 400 нм. []

  •  Различают следующие спектральные области:
  •  200 - 280 нм  бактерицидная область спектра.
  •  280 - 315 нм  Зрительная область спектра (самая вредная).
  •  315 - 400 нм  Оздоровительная область спектра.

При длительном воздействии и больших дозах могут быть следующие последствия:

  •  Серьезные повреждения глаз (катаракта).
  •  Рак кожи.
  •  Кожно-биологический эффект (гибель клеток, мутация, канцерогенные накопления).
  •  Фототоксичные реакции.
    1.  Влияние статического электричества

Результаты медицинских исследований показывают, что электризованная пыль может вызвать воспаление кожи, привести к появлению угрей и даже испортить контактные линзы. Кожные заболевания лица связаны с тем, что наэлектризованный экран дисплея притягивает частицы из взвешенной в воздухе пыли, так, что вблизи него «качество» воздуха ухудшается и оператор вынужден работать в более запыленной атмосфере. Таким же воздухом он и дышит.

Особенно стабильно электростатический эффект наблюдается у компьютеров, которые находятся в помещении с полами, покрытыми синтетическими коврами.

При повышении напряженности поля Е>15 кВ/м, статическое электричество может вывести из строя компьютер.

  1.  Выводы

Из анализа воздействий опасных и вредных факторов на организм человека следует необходимость защиты от них.

  1.  Методы и средства защиты пользователей от воздействия на них опасных и вредных факторов
    1.  Методы и средства защиты от поражения электрическим током

Защитное зануление - преднамеренное соединение нетоковедущих частей с нулевым защитным проводником (см. на рис. ).

Рисунок . Защитное зануление

НЗП - нулевой защитный проводник

Защитное зануление применяется в трехфазных сетях с глухо заземленной нейтралью, в установках до 1000В и является основным средством обеспечения электробезопасности.

Принцип защиты пользователей при занулении заключается в отключении сети за счет тока короткого замыкания, который вызывает отключение ПЭВМ от сети.

По заданным параметрам определим возможный Jк.з.

 (формула  ), где: 

Jк.з. - ток короткого замыкания [А];

Uф - фазовое напряжение [B];

rm - сопротивление катушек трансформатора [Ом];

rнзп - сопротивление нулевого защитного проводника [Ом].

Uф = 220 В

Ом

 (формула  ), где:

- удельное сопротивление материала проводника [Ом*м];

l - длина проводника [м];

s – площадь поперечного сечения проводника [мм2].

По величине  определим с каким  необходимо включить в цепь питания ПЭВМ автомат.

рмедь= 0,0175 Ом*м

=400 м ;  =150 м ;  =50 м 

; 9,1

, где:

K – качество автомата.

 

  1.  Вывод.

Для отключения ПЭВМ от сети в случае короткого замыкания или других неисправностей в цепь питания ПЭВМ необходимо ставить автомат с Jном = 8 А.

  1.  Общие рекомендации при работе с вычислительной техникой

Для защиты от вредных факторов имеющих место при эксплуатации ЭВМ необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

  •  правильно организовывать рабочие места;
  •  правильно организовать рабочее время оператора, соблюдая ограничения при работе с вычислительной техникой.
    1.  Требования к помещениям и организации рабочих мест

Особые требования к помещениям, в которых эксплуатируются компьютеры:

  •  Не допускается расположение рабочих мест в подвальных помещениях.
  •  Площадь на одно рабочее место должна быть не меньше 6 м2, а объем - не менее 20 м3.

Для повышения влажности воздуха в помещениях с компьютерами следует применять увлажнители воздуха, ежедневно заправляемые дистиллированной или прокипяченной питьевой водой. Перед началом и после каждого часа работы помещения должны быть проветрены.

Рекомендуемый микроклимат в помещениях при работе с ПЭВМ:

  •  температура 19- 21°С;
  •  относительная влажность воздуха 55-62%.

В помещениях, где размещены шумные агрегаты вычислительных машин (матричные принтеры и тому подобное), уровень шума не должен превышать 75дБА, в обычных же помещениях, где стоят персональные машины, допускается максимум 65 дБА.

Помещения должны иметь естественное и искусственное освещение. Желательна ориентация оконных проемов на север или северо-восток. Оконные проемы должны иметь регулируемые жалюзи или занавеси, позволяющие полностью закрывать оконные проемы. Занавеси следует выбирать одноцветные, гармонирующие с цветом стен, выполненные из плотной ткани и шириной в два раза больше ширины оконного проема. Для дополнительного звукопоглощения занавеси следует подвешивать в складку на расстоянии 15-20 см от стены с оконными проемами.

Рабочие места по отношению к световым проемам должны располагаться так, чтобы естественный свет падал сбоку, преимущественно - слева.

Для устранения бликов на экране, также как чрезмерного перепада освещенности в поле зрения, необходимо удалять экраны от яркого дневного света.

Рабочие места должны располагаться от стен с оконными проемами на расстоянии не менее 1,5 м, от стен без оконных проемов на расстоянии не менее 1,0 м.

Поверхность пола в помещениях должна быть ровной, без выбоин, нескользкой, удобной для чистки и влажной уборки, обладать антистатическими свойствами.

Освещенность на рабочем месте с ПЭВМ должна быть не менее:

  •  экрана - 200 лк;
  •  клавиатуры, документов и стола - 400 лк.

Для подсветки документов допускается установка светильников местного освещения, которые не должны создавать бликов на поверхности экрана и увеличивать его освещенность до уровня более 300 лк. Следует ограничивать прямые блики от источников освещения.

Освещенность дисплейных классов, рекомендуемая отраслевыми нормами лежит в пределах 400-700 лк и мощностью ламп до 40Вт.

В качестве источников света при искусственном освещении необходимо применять преимущественно люминесцентные лампы типа ЛБ цветовая температура (Тцв) излучения которых находится в диапазоне 3500-4200°K.

Допускается применение ламп накаливания в светильниках местного освещения. Для того чтобы избегать ослепления, необходимо устранять из поля зрения оператора источники света (лампы, естественный солнечный свет), а также отражающие поверхности (например, поверхность блестящих полированных столов, светлые панели мебели). При электрическом освещении упомянутые требования могут быть удовлетворены при выполнении следующих условий: освещение должно быть не прямым, для чего необходимо избегать на потолке зон чрезмерной освещенности. При этом освещенность должна быть равномерной, потолок должен быть плоским, матовым и однородным. Необходима также достаточная высота потолка для возможности регулировать высоту подвеса светильников.

При установке рабочих мест нужно учитывать, что мониторы должны располагаться на расстоянии не менее 2 метров друг от друга, если брать длины от задней поверхности одного до экрана другого, и 1,2 метра между их боковыми поверхностями. При выполнении творческой работы, требующей «значительного умственного напряжения или высокой концентрации внимания», между компьютерами должны быть установлены перегородки высотой 1,5-2,0 метра.

Дисплей должен поворачиваться по горизонтали и по вертикали в пределах 30 градусов и фиксироваться в заданном направлении. Дизайн должен предусматривать окраску корпуса в мягкие, спокойные тона с диффузным рассеиванием света. Корпус дисплея, клавиатура и другие блоки и устройства должны иметь матовую поверхность одного цвета с коэффициентом отражения 0.4-0.6 и не иметь блестящих деталей, способных создавать блики.

Рабочий стул должен быть подъемно-поворотным и регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки, а также расстоянию спинки от переднего края сиденья.

Экран монитора должен находиться от глаз пользователя на расстоянии 600-700 мм, но не ближе 500 мм. В помещениях ежедневно должна проводиться влажная уборка.

Рабочее место должно быть оборудовано подставкой для ног, шириной не менее 300 мм, глубину не менее 400 мм, регулировку по высоте в пределах 150 мм и по углу наклона опорной поверхности до 20 градусов. Клавиатуру следует располагать на поверхности стола на расстоянии 100-300 мм от края, обращенного к пользователю, или на специальной, регулируемой по высоте рабочей поверхности.

  1.  Требования к организации работы

Для преподавателей вузов и учителей средних учебных заведений длительность работы в дисплейных классах устанавливается не более 4 часов в день. Для инженеров, обслуживающих компьютерную технику, - не более 6 часов в день. Для обычного пользователя продолжительность непрерывной работы за компьютером без перерыва не должна превышать 2 часов.

Необходимо делать 15-минутные перерывы каждые 2 часа, менять время от времени позу.

Для тех, у кого смена работы за компьютером 12 часов, установлено - в течение последних четырех часов каждый час должен прерываться 15-минутным перерывом.

При работе с ПЭВМ в ночную смену, независимо от вида и категории работ, продолжительность регламентированных перерывов увеличивается на 60 минут. В случаях возникновения у работающих с ПЭВМ зрительного дискомфорта и других неблагоприятных субъективных ощущений, несмотря на соблюдение санитарно-гигиенических, эргономических требований, режимов труда и отдыха следует применять индивидуальный подход в ограничении времени работ с ПЭВМ и коррекцию длительности перерывов для отдыха или проводить смену деятельности на другую, не связанную с использованием ПЭВМ.

Профессиональные пользователи обязаны проходить периодические медицинские осмотры. Женщины во время беременности и в период кормления ребенка грудью к работе за компьютером не допускаются.

Необходимо строго регламентировать время и условия работы с компьютером для сотрудников, страдающих заболеваниями опорно-двигательного аппарата, глаз и т. д.

  1.  Методы и средства защиты от ультрафиолетового излучения

Энергетической характеристикой является плотность потока мощности [Вт/м2]

Биологический эффект воздействия определяется внесистемной единицей эр.

1 эр - это поток (280 - 315 нм), который соответствует потоку мощностью 1 Вт.

Воздействие ультрафиолетового излучения сказывается при длительной работе за компьютером.

Максимальная доза облучения:

  •  7.5 мэр*ч/ м2 за рабочую смену;
  •  60 мэр*ч/м2 в сутки.

Для защиты от ультрафиолетового излучения:

  •  защитный фильтр или специальные очки (толщина стекол 2мм, насыщенных свинцом);
  •  одежда из фланели и поплина;
  •  побелка стен и потолка (ослабляет на 45-50%).
    1.  Методы и средства защиты от электромагнитных полей низкой частоты.

Защита от электромагнитных излучений осуществляется следующими способами:

  •  Время работы - не более 4 часов
  •  Расстояние - не менее 50 см от источника
  •  Экранирование
  •  Расстояние между мониторами - не менее 1,5 м
  •  Не работать сбоку от монитора ближе 1.2 м
    1.  Методы и средства защиты от статического электричества

Защита от статического электричества и вызванных им явлений осуществляется следующими способами:

  •  Проветривание без присутствия пользователя.
  •  Влажная уборка.
  •  Отсутствие синтетических покрытий.
  •  Нейтрализаторы статического электричества.
  •  Подвижность воздуха в помещении не более 0.2 м/с.
  •  Иметь контурное заземление.

Для уменьшения влияния статического электричества необходимо пользоваться рабочей одеждой из малоэлектризующихся материалов, например халатами из хлопчатобумажной ткани, обувью на кожаной подошве. Не рекомендуется применять одежду из шелка, капрона, лавсана.

  1.  Выводы.

Выбранные методы и способы защиты от опасных и вредных факторов обеспечивают защиту пользователей, работающих с вычислительной техникой.

  1.  
    Список литературы

Основные источники

  1.  Осин А. В. «Мультимедиа в образовании; контекст информатизации» - М.: Агенство «Издательский сервис», 2004. – 320 с.
  2.  Колчин А. Ф., Овсянников М. В., Стрекалов А. Ф., Сумароков С. В. «Управление жизненным циклом продукции» - М.: Анахарсис, 2002. – 304 с.
  3.  Вендров А.М. «CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем»
    http://www.citforum.ru/database/case/glava1_2.shtml
  4.  Ефимов Г. «Жизненный цикл информационных систем» http://www.abn.ru/inf/setevoi/cycle.shtml
  5.  http://news.auditory.ru/news/eva-auditory-ru/elektronnaya-kafedra
  6.  Монахов С.В., Савиных В. П., Цветков В. Я. М.: Просвещение, 2005.
  7.  http://www.spline.ru/information/reviews/digital-video/tech/Sonic_Scenarist_NT/
  8.  Блохнин С. М. «Быстро и легко. DVD-видеодиски с помощью Scenarist Pro» - М.: Лучшие книги, 2005. – 384 с.
  9.  http://www.doom9.org/index.html?/mpg/scenarist.htm
  10.  Мерьков С. « Обзор программ DVD-авторинга» http://www.ixbt.com/divideo/authoring.shtml
  11.  Блохнин С. М. «DVD своими руками», «Компьютера» №37, 13 октября 2005 г.,
    http://offline.computerra.ru/2005/609/233367/
  12.  «MPEG и его применение»
    http://www.spline.ru/information/reviews/digital-video/tech/MPEG_applying/
  13.  http://forum.videoediting.ru/index.php?showforum=14
  14.  http://www.savdink.com/forumdisplay.php?s=d8633e450020a3c45a81e948255856d3&f=195
  15.  «DVD-Видео: Глобальный стандарт»
    http://videoediting.ru/index.php?nma=catalog&fla=stat&cat_id=1&page=2&nums=11
  16.  Нильсен Я. «Веб-дизайн: книга Якоба Нильсена». Пер. с англ. — СПб: «Символ-Плюс», 2000 г.
  17.  Кузнецов A.M., Мартынов В.В. «Требования к графическому дизайну и юзабилити образовательных порталов». «Интернет-порталы. Содержание и технологии». Выпуск 1 — М.: «Просвещение», 2003, 720 с. Стр.365- 420.
  18.  «Оформление текстов для веб — вопросы юзабилити»
    http://computerlibrary.info/view/article87/
  19.  Саенко А.Н. «Содержательно-стилистические особенности информационных текстов в Интернете»
    http://www.textology.ru/public/webtext.html
  20.  «Имитация реального эффекта освещения»
    http://photoclub.com.ua/articles/?a=19
  21.  «Большая выдержка и движение в кадре»
    http://photoclub.com.ua/articles/?a=24
  22.  ГОСТ 27016-86. «Дисплеи на ЭЛТ. Общие сведения».
  23.  ГОСТ ССБТ 12.1.045-84 – «Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах».
  24.  ГОСТ ССБТ 12.4.124-83 – «Средства защиты от статического электричества».
  25.  «Гигиенические требования к видеотерминалам и персональным ЭВМ и организация работы с ними». 
  26.  Сибаров и др. – «Охрана труда на ВЦ». 84 1994.
  27.  ГОСТ 12.0.003-86 – «Опасные и вредные производственные факторы».
  28.  «Нормы радиационной безопасности». НРБ 76/87
  29.  ГОСТ 12.1.030-81 – «Электробезопасность. Защитное заземление, зануление».
  30.  Крылов В.Л, Югеинова Т.В. «Защита от электромагнитных излучений». М. 1992
  31.  Гусев Н.Г. «Защита от ионизирующих излучений». М. 1990.
  32.  Ильин А.В. и др. «Биологическая опасность и нормирование излучений персональных компьютеров». М. 1997.
  33.  Бенедиктович У. «Охрана труда при работе с ЭВМ» http://benediktovich.temator.ru/cont/982/1.html 
  34.  «Последствия влияния электрического тока на организм человека».
    http://www.abn.ru/catalog/schneider/1001.shtml?preview 
  35.  «Защита микросхем от электрических воздействий». http://elektroniks98.narod.ru/elektro/microsh.html 
  36.  Берзой А. «Ультрафиолетовое излучение и рак». http://surgeon.spb.ru/print/2/3/ns2324.html 
  37.  «Статическое электричество в природе, быту, на производстве»
    http://www.tomsk.fio.ru/works/227/demidova/new_3.htm 


Дополнительные источники

  1.  «Форматы видеозаписи»
    http://www.nk.ru/tech/btvhs.htm
  2.  «Структура DVD дисков»
    http://www.nk.ru/tech/btdvd3.htm
  3.  «Цифровая фотография»
    http://www.nk.ru/tech/btdpht.htm
  4.  «Жидкокристаллические мониторы»
    http://www.nk.ru/tech/btlcd.htm
  5.  «Цифровые видеодиски (DVD
    http://www.nk.ru/tech/btdvd.htm
  6.  Принцевская Л. «Ликбез: как работает цифровая камера»
    http://daily.sec.ru/dailypblshow.cfm?rid=45&pid=12981&pos=3&stp=10
  7.  «Об истории создания фотокамер, стандартах и самодельных фотоаппаратах»
    http://www.ixbt.com/digimage/m39var1.shtml
  8.  «Съемка цифровой камерой в условиях низкой освещенности и шумы изображения» http://digicam.narod.ru/noise/noise.htm
  9.  «Освещение: основные понятия и практические рекомендации о том, как правильно работать со светом при съемке»
    http://www.divi.ru/text/a-dv1.shtml
  10.  http://ephotolink.ru/
  11.  http://www.tortrade.ru/support/articles/cartridge/cartridge.html
  12.  «Полезные советы владельцам струйных принтеров» http://msk.nestor.minsk.by/kg/2005/06/kg50608.html
  13.  «Пузырьково-струйная технология печати»
    http://www.oleron.ru/canonbj.shtml
  14.  «SECAM, PAL, NTSC…» http://www.byttehnika.ru/?action=print_file&fname=articles.php&e_block=print_articles_body&id_articles=60
  15.  «Цифровая развертка»
    http://tv.toshiba.com.ru/technologies/?id=93
  16.  «Прогрессивная развертка против чересстрочной.» http://www.terranet.ru/index.htm?/products/axis/cameras/razvertka/index.htm
  17.  «Качество изображения»
    http://www.samsung.kz/support/products/tv/technology/?id=121
  18.  «Жидкокристаллические дисплеи. История, принципы работы, преимущества и недостатки»
    http://www.terralab.ru/video/4934/
  19.  «ЭЛТ-мониторы. С самого начала. Без белых пятен»
    http://www.terralab.ru/video/4914/
  20.  «Что такое ЖК-мониторы и с чем их едят»
    http://www.astron.com.ua/article/monitor/lcd/
  21.  Самарин Ю.Н., Синяк М.А. «Цифровые технологии в полиграфии»
    http://www.printer-publisher.ruprint.ru/stories/24/64_1.php
  22.  «Анатомия сканеров»
    http://www.morepc.ru/scanner/anatomes.html


Приложение 1. Аббревиатуры 

ПО – программное обеспечение;

ЖЦ – жизненный цикл;

ДУ – дистанционное управление;

ЕКП – единый каталог пользователей;

ЕИС – единая информационная среда;

ПСУН – программных средств учебного назначения;

КИТО – средства компьютерных информационных технологий в образовании;

 


Приложение 2. Сценарий лекции «Аппаратное обеспечение»

Время

Видеоряд

Звук

Комментарий

2.2.

3-D модель системного блока. Вид спереди.

2.3.

Поворот. Вид на левую стенку. Приближение.

Внутренние части должны быть наглядно и достаточно реалистично. Без проводов.

2.4.

Видео: съемка с того же места. Вынимаются последовательно процессор, память, видеокарта

Актер кладет СБ в горизонтальное положение, внутренности д.б. видны.

2.5.

Видео: съемка видеокарты.

Снять видеокарту и показать процессор на памяти, ЦАП, разъемы

2.6.

Видео: Мониторы ЖК и ЭЛТ. Вид спереди и сбоку.

Снимается на видео ЭЛТ и ЖК мониторы сначала фронтально потом профиль. Останавливается съемка на ЭЛТ. Приближение

2.7.

3D-модель: ЭЛТ монитор под углом

Подробная хорошо построенная модель ЭЛТ монитора в положении  как на рис.

2.8.

3D-модель: Структура ЭЛТ монитора. Последовательно подписываются все элементы. Поворот , Вид сбоку. Аналогично подписывается остальные детали

Разрез монитора. Необходимо, чтобы было видно: экран, электронно-лучевая трубка,  прорисовка теневой маски и т. д. на реалистичном  мониторе.  Все элементы подписываются последовательно. Сначала подписываются те элементы, которые находятся спереди: стекло, люминофорное покрытие, теневая маска и т.д. Затем плавный поворот монитора. Вид сбоку. Подписываются остальные детали.

2.9.

3D-модель. Структура ЭЛТ

элементы ЭЛТ: отклоняющие пластины (вертикальные и горизонтальные), электронная пушка и т. д.)

Монитор в том же положении боком. Хорошо прорисованы все элементы ЭЛТ: отклоняющие пластины (вертикальные и горизонтальные), электронная пушка и т. д.)

( http://www.terralab.ru/video/4914/  )

2.10.

3D-модель. Принцип работы ЭЛТ. Движение потока электронов от электронной пушки до люминофора

Принцип работы ЭЛ трубки. Поток электронов из электронной пушки под действием электрического поля проходит отклоняющую систему, сквозь металлическую маску они попадают на внутреннюю поверхность стеклянного экрана монитора, которая покрыта  разноцветными люминофорными точками.  При соударении электронов с поверхностью люминофора поверхность начинает светиться. http://www.terralab.ru/video/4914/ )

2.11.

3D-модель. Движение трех цветных потоков электронов через теневую маску к люминофору.

Три электронные пушки, расположенные в основании горловины обеспечивают свечение точек люминофора трех основных цветов. Чтобы электронный луч каждой пушки попадал на люминофор только одного какого-либо цвета и не возбуждал другие точки, доступ к ним преграждается теневой маской, которая устанавливается перед экраном

Три электронных пушки (красного, зеленого, синего цветов) поток электронов от них попадает на люминофор через маску.  Показать наглядно движение потока

.

2.12.

Теневая маска.

С предыдущего кадра увеличивается сетка. Приближенно показывается сетка: металлическая пластина с округлыми отверстиями

2.13.

Расположение люминофорных точек.

Теперь увеличивается люминофорный слой. На этой картинке указываются основные параметры: шаг точек (dot pitch)

2.14.

Видео. Повторяется сцена 2.6., только теперь тоже самое только акцент на ЖК

Снимается на видео ЭЛТ и ЖК мониторы сначала фронтально потом профиль. Останавливается съемка на ЖК. Приближение

2.15.

3D-модель. Структура ЖК -монитора.

Аналогично картинке передать структуру ЖК монитора. Подробнее описано в статье http://www.terralab.ru/video/4934/ 

2.16.

3D-модель Принцип поляризации.

2.17.

3D-модель. Поляризация светового луча.

1) Напряжения нет   2) Напряжение есть

От  плоскости поляризации зависит какой световой поток проходит.

Видео. Матрица

2.18.

3D-модель. Принцип матрицы. Пиксель.

1)     2)

В трехмерном виде нарисовать матрицу, как на рис. 1 Затем приблизить и сделать такую выноску, как на рис.1  И подписать основные элементы, как на рис. 2

Пользовательские характеристики

Телевидение.

2.35.

Прогрессивная развертка . 3D-модель. Телевизор. Сканирующий луч каждую строчку

Видимый только прямой ход.

2.36.

Flash. Плоская схема прогрессивной развертки. Ход луча.

В результате должен получиться рисунок.

Чересстрочная развертка.

2.37.

3D-модель. Телевизор. Движение луча через строчку. В дойдя до конца экрана, из точки по середине (по горизонтали) начинается обратный ход в начало. С середины экрана начинается проход луча по четным строкам. Затем возврат в начало.

2.38.

Flash. Одно и тоже изображение сканируется сначала по четным строкам, потом по нечетным строкам, затем оба изображения накладываются и получается одно полноценное изображение (1 кадр)

Сканеры

2.19.

Сканеры. 3D-модель барабанного сканера.

Сканирующий элемент перемещается в горизонтальной плоскости, а барабан со слайдом вращается против часовой стрелки

Барабанный сканер.

3D-модель аналогична рис.

2.22.

Видео. Планшетный сканер

Сканер снимается со всех сторон, затем сверху.  Затем включается сканер и снимается процесс сканирования. Приближенная съемка, должно быть видно движение источника света и перемещение Эл-та

2.23

3D-модель. Принцип работы планшетного сканера.

Световой поток от подвижной лампы отражается от стекла, зеркал и попадает на CCD

Оригинал кладется на стекло, свет от подвижной лампы достигает оригинал, отражается от передвигаемой системы зеркал, попадает на неподвижное зеркало, а затем на матрицу CCD.

Пользовательские характеристики

Принтеры.

2.24.

Видео. Матричный принтер.

Сначала медленно снимается общий вид принтера с каждой стороны и сверху, затем первым планом снимается передняя часть принтера. Приближение. Актер показывает структуру принтера: каретку с иголками, ленту, место для бумаги и т.д.

2.25.

Видео. Струйный принтер. Общий вид принтера. Приближение спереди. Открыть крышку и показать картриджи. Вытащить их и поставить обратно, начиная с черного.

Приближение до тех пор, пока четко можно будет рассмотреть картриджи.

2.26.

3D-модель картриджа.  Вращение. Подписи всех элементов.

Хорошо прорисовывается картридж. Затем вращение  вдоль вертикальной оси так, чтобы можно было рассмотреть все элементы. Элементы по мере приближения (поворота к уровню зрения) подписываются.  Последним должна быть показана печатающая головка.

2.27.

Увеличение печатающей головки

Приближение печатающей головки.  Печатающая головка содержит сопла.

2.28.

В каждой дюзе  расположен микроскопический нагреватель. Электрические импульсы, подаваемые на него, заставляют чернила вскипать с образованием воздушных пузырьков, и эти пузырьки с каждым импульсом выталкивают равные объёмы чернил из дюзы.

2.29.

Видео. Общий вид  лазерного принтера

Медленная съемка принтера со всех сторон.

2.30.

3D-модель. Принтер в разрезе. Принцип работы: Лазерный луч попадает на систему зркал, после чего на светочувствительном барабане создается прообраз изображения в виде положительно заряженных участков. Барабан-девелопер (3) (имеет покрытие в виде мелкой металлической крошки) цепляет частицы тонера. В местах соприкосновения девелопера с фотобарабаном отрицательно заряженные частицы тонера прилипают к соответствующим участкам фотобарабана, затем переносятся на бумагу (4), закрепляются на ней (5), и бумага с напечатанным на ней изображением подается на лоток (6).

Нужно реалистично прорисовать все детали и сам процесс  нанесения тонера.

Пользовательские характеристики

Видео. Плоттер

Видео.  Способы записи видео.

2.31.

Видео. Съемка видео магнитофона.

2.32.

Запись аналогового видео на пленку. Технология VHS.

3-D модель или Flash.

Движется магнитная пленка и барабан с головками

Главное показать направление движения пленки и барабана с головками

2.33.

2.34.

Запись цифрового видео на пленку. Технология DV.

2.39.

Цифровая фотокамера. 3D-модель

Сделать реалистичную модель, аналогичную изображенной на рис.

Только более наглядно показать все элементы (наверно лучше в разрезе)

2.40.

3D-модель. Видоискатель

Изображение через систему зеркал попадает  в видоискатель.

Воспроизвести модель.

2.41.

3D-модель матрицы.

Воспроизвести схему. Сначала прорисовать три основных слоя (верхняя часть рис.), затем их наложение. Затем показать матрицу в перспективе и показать, как проходят лучи

2.42.

3D-модель. Матрица типа ПЗС

Воспроизвести картинку. Стрелки движущиеся.

2.43.

3D-модель. КМОП-матрица

Воспроизвести изображение.

2.44.

3D-модель. Трехслойная матрица

Воспроизвести изображение. Сначала первое, а потом на нем отобразить второе.

Кинокамера

Показать кинокамеру в разных ракурсах. Открытую.

Первой надежной кинокамерой стал кинетограф, изготовленный Уильямом Диксоном в 1894 году. Он представлял собой удачное сочетание различных аппаратов (в том числе Майбриджа и Марея) и был снабжен механизмом прерывистого движения, или скачковым механизмом. Камера приводилась в действие специальной ручкой.
С тех пор минуло более ста лет, но механизм прохождения пленки через камеру мало изменился. Зубчатое колесо, или барабан, цепляется за перфорацию вдоль края пленки и тянет ее через камеру так, чтобы каждый кадр останавливался точно напротив объектива. Когда кадр оказывается в нужном положении, полукруглый диск, именуемый обтюратором, поворачивается таким образом, чтобы свет мог пройти через объектив и попасть на пленку. Как только снимок сделан, обтюратор становится на прежнее место, чтобы предотвратить дальнейшее попадание света на пленку, пока напротив объектива не окажется следующий кадр.
Чтобы осуществить реалистичную съемку какого-либо действия, Диксону приходилось прогонять пленку через кинетограф со скоростью 40 кадров в секунду. Более поздние камеры эры немого кино работали на скорости всего 16 кадров в секунду, хотя с появлением звукового кино эта скорость возросла до 24 кадров в секунду.

Уильям Диксон

В 1894 году изобрел кинетограф, который представлял собой удачное сочетание различных аппаратов и был снабжен механизмом прерывистого движения, или скачковым механизмом. Камера приводилась в действие специальной ручкой

братья Люмьеры разработали аппарат, который назвали "кинематограф".
28 декабря 1895 года -  в "Большом кафе" на бульваре Капуцинов в Париже состоялся публичный показ "кинематографа братьев Люмьер"
Кроме технического изобретения братьям Люмьер принадлежит инициатива регулярного выпуска фильмов.
28 декабря 1895 года в Гран-кафе на Бульвар-де-Капюсин (Париж) состоялся первый киносеанс, который начался с показа площади Белькур в Лионе. В тот день было продано всего 35 билетов, стоимостью один франк,
В 1895 и 1896 годах братья Люмьер сняли около пятидесяти коротких фильмов на разные темы: "Выход рабочих с завода Люмьер", "Прибытие поезда на вокзал Ла Сьота", комедия "Политый поливальщик", фильм "Купание Дианы".
Киносеансы братьев Люмьер сопровождала музыка саксофона или пианино.

28 декабря 1895 года -  в "Большом кафе" на бульваре Капуцинов в Париже состоялся публичный показ "кинематографа братьев Люмьер".

«Прибытие поезда»

Показать фильм Люмьеров «Прибытие поезда»



Приложение 3. Рабочая тетрадь

Рабочая тетрадь для студентов издана отдельным томом.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

16192. Теоретические основы квалификации преступлений. Учебное пособие 649 KB
  Министерство образования Российской Федерации Московская государственная юридическая академия Оренбургский институт Плотников Александр Иванович Теоретические основы квалификации преступлений Учебное пособие ...
16193. Господарське законодавство. Підручник 1.17 MB
  МІНІСТЕРСТВОМ ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Я.М. Пігач Л.М. Труфанова ГОСПОДАРСЬКЕ ЗАКОНОДАВСТВО Рекомендовано Міністерством освіти і науки України як навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів Киї...
16194. Тактика допроса. Учебное пособие 548.5 KB
  Питерцев Станислав Константинович Степанов Алексей Александрович Тактика допроса Серия Библиотека криминалиста 160 с.: ил. Серия Библиотека В. Усманов Г. Михайлова В. Земских А. Батлер Н. Бчржаков В. Зисссева М. Одинакова В. Зассеева Главный редактор Заведующи...
16195. Тактика допроса. Учебное пособие 526.5 KB
  Питерцев Станислав Константинович Степанов Алексей Александрович Тактика допроса Допрос является самым распространенным следственным действием. От него зависит судьба уголовного дела. Главной темой своей книги авторы избрали не традиционный уголовнопроцессуальн...
16196. Вина. Учебное пособие 274.5 KB
  Учебное пособие посвящено сложной в теоретическом и практическом плане теме, актуальность которой значительно возросла в связи с принятием нового Уголовного кодекса РФ. Автор останавливается на характеристике вины - главном, определяющем признаке субъективной стороны преступления, анализирует формы вины и обстоятельства, связанные с невиновным причинением вреда
16197. Господарське право. Підручник 1.78 MB
  Навчальне видання Пилипенко Анатолій Якович Щербина Валентин Степанович Господарське право Курс лекцій Відповідальний редактор І.Д.Борис Технічний редактор Г.В.Башкатов Коректор С.В.Таранов Підписано до друку 18.12.95. Формат ...
16198. Право изобретателя. Учебное пособие 3.59 MB
  А.А. Пиленко ПРАВО ИЗОБРЕТАТЕЛЯ В области промышленной с каждым годом возрастающее значение приобретает так называемое патентное право объем и содержание коего как предмета нового определяется очень различно но которое включает в себя непочатую
16199. Следственные версии. Учебное пособие 936.5 KB
  Научно-педагогическую работу автор сочетает с практической деятельностью в области борьбы с преступностью и укрепления социалистического правопорядка. Ныне генерал-майор Я. Пещак — заместитель министра внутренних дел ЧССР.
16200. Частное и субсидиарное обвинение. Учебное пособие 915.5 KB
  В монографии анализируются актуальные вопросы наделения частных лиц правом уголовного преследования. Основанная на личном опыте адвокатской деятельности автора и масштабном изучении научной литературы, законодательства и судебной практики, предлагаемая работа содержит не только их критический анализ