Информатика. 7 класс. Учебник. Семакин И.Г. и др.

Изучаемые вопросы:

- Преимущества компьютерного хранения документов.
- Кодировочная таблица, международный стандарт ASCII.
- Текстовые файлы
- Понятие гипертекста.

Преимущества компьютерного документа по сравнению с бумажным

А теперь от обсуждения вопроса о том, что представляет собой компьютер, перейдем к ответу на вопрос, что умеет делать компьютер. Начиная с этой главы, мы будем знакомиться с применением компьютеров.

Первая область применения, которую мы рассмотрим, — работа с текстами. При ручной записи часто неприятную проблему составляет необходимость исправлять ошибки или вносить какие-то изменения в текст. При этом приходится зачеркивать, стирать, заклеивать, что портит вид текста. Необходимость переписывать текст ведет к потере времени и лишнему расходу бумаги.

Имея компьютер, можно создавать тексты, не тратя на это лишнее время и бумагу. Носителем текста становится память компьютера. Конечно, для длительного его сохранения это должна быть внешняя память.

Тексты на внешних носителях сохраняются в файлах.

Есть еще ряд преимуществ сохранения текстов в файлах на компьютерных носителях по сравнению с бумагой.

Во-первых, это компактное размещение. Например, на компакт-диске (700 Мб) можно разместить тексты более сотни книг объемом в 500 страниц каждая. А если использовать специальные методы сжатия, то это количество можно увеличить в несколько раз.

Во-вторых, если данный текст становится ненужным, то с помощью компьютера его легко удалить с носителя, поместив на это место другой файл.

В-третьих, с помощью компьютера легко скопировать файлы в любом количестве на другие носители.

В-четвертых, файл с текстом можно быстро переслать другому человеку по электронной почте. Для этого ваш компьютер и компьютер адресата должны иметь связь через компьютерную сеть.

Главное неудобство хранения текстов в файлах состоит в том, что прочитать их можно только с помощью компьютера. Человек может просмотреть текст на экране монитора или напечатать на бумаге, используя принтер.

Уже сейчас существуют издания, которые не печатаются на бумаге, а хранятся и распространяются в форме файлов. С распространением компьютеров число таких безбумажных изданий с каждым годом увеличивается. Представьте себе, что вся ваша личная библиотека разместится в коробке с дисками. Причем по объему информации она будет не меньше, чем сотни книг, собранных родителями. А экономя бумагу, Д1Ы сохраняем леса на нашей планете.

Как представляются тексты в памяти компьютера

А теперь «заглянем» в память компьютера и разберемся, как же представлена в нем текстовая информация.

Текстовая информация состоит из символов: букв, цифр, знаков препинания, скобок и др. Мы уже говорили, что множество всех символов, с помощью которых записывается текст, называется алфавитом, а число символов в алфавите — его мощностью.

Широко распространенным способом представления текстовой информации в компьютере является использование алфавита мощностью 256 символов. Один символ такого алфавита несет 8 битов информации: 2⁸ = 256. 8 битов = 1 байт, следовательно (см. § 6):

Двоичный код каждого символа занимает 1 байт памяти компьютера.

Теперь возникает вопрос, какой именно восьмиразрядный двоичный код поставить в соответствие тому или иному символу. (Понятно, что это дело условное, можно придумать множество способов кодирования.)

Все символы компьютерного алфавита пронумерованы от 0 до 255. Каждому номеру соответствует восьмиразрядный двоичный код от 00000000 до 11111111. Этот код — порядковый номер символа в двоичной системе счисления.

Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера, называется таблицей кодировки.

На ЭВМ первых поколений для разных типов машин использовались различные таблицы кодировки. С распространением персональных компьютеров типа IBM PC международным стандартом стала таблица кодировки под названием ASCII (American Standart Code for Information Interchange — американский стандартный код для обмена информацией). Точнее говоря, стандартной в этой таблице является только первая половина, т. е. символы с номерами от нуля (двоичный код 00000000) до 127(01111111). Сюда входят буквы латинского алфавита, цифры, знаки препинания, скобки и некоторые другие символы. Остальные 128 кодов, ОТ 10000000 до 11111111, составляют так называемую кодовую страницу. Например, кодовая страница номер 1251 (СР1251) содержит русский алфавит и используется в операционной системе Windows и ее приложениях. Таблицу кодировки, используемую в Windows, называют ANSI (American National Standart Institute -^Американский национальный институт стандартов). Первые половины таблиц ASCII и ANSI полностью совпадают.

В таблице 3.1 приведена стандартная часть кода ANSI (коды от 0 до 31 имеют особое назначение, не отражаются какими-либо знаками и в данную таблицу не включены). Здесь приведены десятичные номера символов, символы, двоичные коды.

Обратите внимание на то, что в этой таблице латинские буквы (прописные и строчные) располагаются в алфавитном порядке. Расположение цифр также упорядочено по возрастанию значений. Это правило соблюдается и в других таблицах кодировки и называется принципом последовательного кодирования алфавитов. Благодаря этому понятие «алфавитный порядок» сохраняется и в машинном представлении символьной информации. Для русского алфавита принцип последовательного кодирования соблюдается не всегда.

Запишем, например, внутреннее представление слова «file». В памяти компьютера оно займет 4 байта со следующим содержанием:

01100110 01101001 01101100 01100101.

А теперь попробуйте решить обратную задачу. Какое слово записано следующим двоичным кодом:

01100100 01101001 01110011 01101011?

В таблице 3.2 приведена кодовая страница СР1251. Видно, что в ней для букв русского алфавита соблюдается принцип последовательного кодирования. Однако это правило действует не во всех существующих кодовых страницах с русским алфавитом.

Помимо восьмиразрядной кодировки символов все большее распространение получает шестнадцатиразрядная — двухбайтовая кодировка. Международный стандарт такой кодировки носит название UNICODE.

Тексты вводятся в память компьютера с помощью клавиатуры. На клавишах написаны привычные нам буквы, цифры, знаки препинания и другие символы. В оперативную память они попадают в форме двоичного кода.

Из памяти компьютера текст может быть выведен на экран или на печать в символьной форме. Но для долговременного хранения его следует записать на внешний носитель в виде файла.

Что такое гипертекст

Наиболее существенное отличие компьютерного текста от бумажного вы почувствуете, если встретитесь с текстом, информация в котором организована по принципу гипертекста.

Гипертекст — это текст, организованный так, что его можно просматривать в последовательности смысловых связей между его отдельными фрагментами. Такие связи называются гиперсвязями (гиперссылками).

Чаще всего по принципу гипертекста организованы компьютерные справочники, энциклопедии, учебники. Такую «книгу» можно читать не только в обычном порядке, «листая страницы» на экране, но и перемещаясь по смысловым связям в произвольном порядке. Например, при изучении на уроке физики темы «Второй закон Ньютона» с помощью компьютерного учебника ученик прочитал определение закона «Сила равна произведению массы на ускорение». Ему захотелось вспомнить определение массы. Указав в тексте на слово «масса» (связанные понятия обычно выделяются цветом или подчеркиванием, а указывать на них удобно с помощью мыши), он быстро перейдет к разделу учебника, где рассказывается о массе тел. Прочитав определение «Масса — мера инертности тела», ученик может пожелать уточнить, что такое инертность. По гиперссылке он быстро выйдет на нужный раздел.

После такой экскурсии вглубь материала ученик может вернуться в исходную точку, щелкнув мышью на кнопке «Назад», так как система запоминает весь маршрут продвижения по гиперссылкам.

Коротко о главном

С помощью компьютера можно создавать текстовые документы и хранить их на носителях внешней памяти в виде файлов.

Преимущества файлового хранения текстов: возможность редактирования, быстрого копирования на другие носители, передачи текста по линиям компьютерной связи.

Для кодирования текстов используется 8-разрядный или 16-разрядный двоичный код. При 8-разрядном кодировании используемый алфавит содержит 256 символов.

В таблице кодировки каждому символу алфавита поставлен в соответствие порядковый номер и восьмиразрядный двоичный код. ANSI — международный стандарт кодирования символов, используемый в операционной системе Windows.

Гипертекст — это текст, организованный так, что его можно просматривать в последовательности смысловых связей между его отдельными фрагментами. Такие связи называются гиперсвязями (гиперссылками). Гиперссылка позволяет быстро перейти к просмотру того раздела, на который она указывает.

Вопросы и задания

1. В чем преимущества хранения текстов в файлах по сравнению с бумажным способом хранения?

2. Что такое гипертекст? Какие возможности предоставляет гипертекст пользователю?

3. Каков размер алфавита, используемого в компьютерах для представления текстов?

4. Сколько места в памяти компьютера занимает код одного символа?

5. Что такое таблица кодировки? Как называется таблица кодировки, используемая в большинстве современных персональных компьютеров?

6. Закодируйте в двоичной форме свою фамилию, записанную латинскими буквами, используя табл. 3.1.

7. Познакомьтесь с кодовой страницей, используемой в школьных компьютерах. Выясните, соблюдается ли принцип последовательного кодирования алфавита из русских букв (их называют кириллицей).

8. Закодируйте короткую фразу на русском языке. Обменяйтесь с соседом по парте полученными кодами и декодируйте тексты друг друга.


Возможные ответы:

§14. Текстовые редакторы

Текстовые редакторы

Что такое текстовый редактор и текстовый процессор

Для работы с текстовыми документами существуют прикладные программы, которые называются текстовыми редакторами.

Текстовый редактор (ТР) — это прикладная программа, позволяющая создавать текстовые документы, редактировать их, просматривать содержимое документа на экране, распечатывать документ.

По отношению к текстовым редакторам с широкими возможностями форматирования текста, включения графики, проверки правописания часто применяется название текстовый процессор.

Существует множество текстовых редакторов — от простейших учебных до мощных издательских систем, с помощью которых делают книги, газеты, журналы. Примеры: текстовые редакторы Microsoft Word (ОС Windows) и OpenOffice.org Writer (ОС Linux). Познакомимся с основными понятиями, связанными с текстовым редактором, и его возможностями.

Структурные единицы текста

Данные, с которыми работают текстовые редакторы, — это символьная информация. Наименьшим элементом текста является один символ. Слова — это символьные последовательности, отделяемые друг от друга пробелами или знаками препинания. Структурными единицами текста являются: символ, слово, строка, абзац, страница, раздел (рис. 3.1). Существуют определенные приемы (команды) работы с каждой из этих единиц.

Среда текстового редактора (см. рис. 3.1)

Набираемый пользователем на клавиатуре текст отображается в рабочем поле редактора на экране. Место воздействия на рабочее поле отмечается курсором. Курсор имеет вид черточки или прямоугольника.

Часто текст имеет больший размер, чем тот, что может поместиться на экране. В этом случае в пределах рабочего поля располагается только часть текста. Экран является своеобразным окном, через которое можно просматривать текст. Для перемещения этого окна по тексту используются клавиши перемещения (клавиши со стрелками) или линейки прокрутки, работа с которыми происходит с помощью мыши.

У большинства текстовых редакторов (ТР) на экране имеется информация об их текущем состоянии — строка состояния. Как правило, в ней указываются координаты курсора (номер текущей строки и позиции в строке), номер страницы, формат текста, текущий шрифт и некоторая другая информация.

Для любого ТР характерно присутствие на экране меню команд управления редактором. Это команды изменения режимов работы, файловых операций, печати, форматирования текста, обращения за справкой и др. Меню может иметь как текстовую, так и пиктографическую форму.

Коротко о главном

Текстовый редактор — это прикладная программа, позволяющая создавать текстовые документы, редактировать их, просматривать содержимое документа на экране, распечатывать документ.

Стандартными компонентами среды ТР являются: рабочее поле, текстовый курсор, строка состояния, меню команд.

Вопросы и задания

1. Для чего предназначены текстовые редакторы?

2. Изучите все элементы среды используемого вами текстового редактора. Какая информация содержится в строке состояния? Какие команды входят в меню, как они отдаются? Подготовьте памятку пользователя.

Возможные ответы:

§15. Работа с текстовым редактором

Работа с текстовым редактором

Режим ввода-редактирования текста

Ввод-редактирование — это основной режим работы текстового редактора.

При записи текста на бумаге мы пользуемся ручкой или карандашом. Ввод (запись) текста в память компьютера производится с помощью клавиатуры. Если в прежние времена, до массового распространения ПК, быстро набирать текст на клавишах пишущих машинок умели только профессиональные машинистки, то сейчас этот навык становится необходимым для большинства людей. На занятиях в компьютерном классе вам поможет овладеть этим навыком учитель. Кроме того, существуют специальные учебные программы-тренажеры, развивающие умение быстро работать на клавиатуре.

При работе с текстовым редактором в режиме ввода-редактирования по экрану монитора перемещается курсор, который указывает текущую позицию для ввода. Символ, соответствующий нажатой клавише, помещается в позицию курсора, который после этого перемещается на один шаг вправо или, если достигнут конец строки, в начало следующей строки.

Под редактированием понимается внесение любых изменений в набранный текст. Чаще всего приходится стирать ошибочный символ, слово, строку; заменять один символ на другой; вставлять пропущенные символы, слова, строки. В процессе редактирования текста пользователь может изменять шрифты, форматировать текст, выделять фрагменты и манипулировать ими (переносить, удалять, копировать). В многооконных редакторах можно «разложить» сразу несколько документов в разных окнах и быстро переходить от одного к другому.

Шрифты и начертания

В текстовом документе, созданном на компьютере с помощью текстового редактора, могут использоваться разнообразные шрифты. Современные текстовые редакторы имеют много наборов шрифтов. У каждого шрифта есть свое название. Например: Arial, Times New Roman и др. Буквы одного шрифта могут иметь разные начертания. Различаются обычное (прямое) начертание, курсив, полужирное начертание. Кроме того, предоставляется возможность подчеркивания текста. Вот несколько примеров:

Все текстовые редакторы позволяют управлять размером символов.

Следует иметь в виду, что если текстовый редактор позволяет менять шрифты, начертания и размеры, то в памяти приходится хранить не только коды символов, но и указания на способ их изображения. Это увеличивает размер файла с текстом. Информацию о шрифтах воспринимают программы, управляющие выводом текста на экран или на печать. Именно они и создают изображение символов в нужной форме.

Практически все редакторы, распространенные в нашей стране, позволяют использовать как русский, так и английский алфавит.

This is an example of English text.

Форматирование текста

Под форматом печатного текста понимается расположение строк (длина строки, междустрочное расстояние, выравнивание текста по краю или по центру строки), размеры полей, страниц.

Параметры формата (длина строки, междустрочное расстояние) устанавливаются пользователем перед вводом текста и в дальнейшем автоматически выдерживаются текстовым редактором. Пользователю остается только набирать текст.

Как, например, текстовый редактор управляет размером строки? После установки размера строки текстовый редактор сам следит за окончанием строк: как только длина набираемой строки достигает предела, происходит переход к новой строке (в память записывается символ конца строки).

При переходе к новой строке может происходить автоматическое выравнивание набранной строки по краям или по центру текста, если режим выравнивания установлен в текстовом редакторе.
Вот два примера текста: в первом был установлен режим выравнивания по центру текста, во втором — по левому краю.

Некоторые текстовые редакторы производят автоматический перенос слов, соблюдая правила переноса.

Если вы ввели текст в определенном формате, а потом решили изменить формат, то с помощью текстового редактора это легко сделать.

Достаточно установить новые параметры формата и отдать команду «Переформатировать текст» (весь текст или абзац, или выделенный фрагмент текста).

Работа с фрагментами текста

Большинство текстовых редакторов позволяют выделять в тексте куски, которые называют фрагментами (блоками).
Чаще всего выделение фрагмента отмечается на экране изменением цвета фона и символов.

С выделенным фрагментом могут быть выполнены следующие действия:

• переформатирование;
• изменение шрифта;
• удаление;
• перенос;
• копирование.

Три последние операции связаны с использованием специальной области памяти, которую называют буфером обмена. Для примера рассмотрим, как происходит перенос фрагмента текста из одного места в другое.

Вот последовательность действий для такой операции:

1. Выделить фрагмент в тексте.
2. Выбрать команду «Вырезать».
3. Установить курсор в позицию вставки.
4. Выбрать команду «Вставить».

Удаленный из текста по команде «Вырезать» фрагмент не исчезает совсем, а только перемещается в буферную область. Затем из буферной области он копируется в указанное курсором место. Копирование из буфера можно производить многократно.

Если в пункте 2 вместо команды «Вырезать» выполнить команду «Копировать», то выделенный блок не только скопируется в буфер, но и останется в тексте на прежнем месте.

Работа с окнами

Часто человеку, работающему с деловыми бумагами, документами, приходится держать на столе открытыми одновременно несколько документов. Новый документ может составляться из фрагментов уже имеющихся документов. То же самое можно делать на компьютере, если ваш текстовый редактор поддерживает многооконный режим работы. Причем на компьютере это делать гораздо удобнее, поскольку части текста не нужно переписывать заново, а путем копирования фрагментов просто переносить из одного документа в другой.

В многооконном режиме текстовый редактор выделяет для каждого обрабатываемого документа отдельную область памяти, а на экране — отдельное окно. Окна на экране могут располагаться каскадом (друг за другом) или мозаикой (параллельно в плоскости экрана) (рис. 3.2). Активным окном является то, в котором в данный момент находится курсор.

С помощью специальных команд (нажимая определенные клавиши или используя мышь) производится переход от одного активного окна к другому. При этом можно переносить или копировать фрагменты текстов между разными документами, используя буфер, как об этом говорилось выше.

Поиск и замена фрагмента

Представьте, что в большом по объему тексте вам нужно найти определенное слово или фразу. В «бумажном» тексте, например в книге, такой поиск может занять довольно много времени. В компьютерном тексте текстовый редактор сделает это за вас достаточно быстро. В большинстве текстовых редакторов реализован режим поиска. Указав искомое слово (или фразу) и отдав команду «Поиск», вы можете быть уверены, что текстовый редактор не пропустит ни одного места в тексте, где слово встречается.

Часто поиск фрагмента текста совмещается с заменой одних слов на другие. Например, в некотором тексте вам требуется заменить слово «дисплей» на слово «монитор». Для этого достаточно отдать команду: «Заменить» «дисплей» на «монитор». И текстовый редактор произведет такую замену во всем документе.

Автоматическая проверка правописания

Люди часто делают при письме ошибки. Когда возникают сомнения в написании какого-нибудь слова, мы заглядываем в орфографический словарь. Современный текстовый редактор может помочь пользователю и в такой ситуации. В тех ТР, в которых реализован режим орфографического контроля, во внешней памяти хранится достаточно большой словарь. Благодаря этому становится возможным автоматический поиск ошибок в тексте.

В современных текстовых процессорах производится поиск пунктуационных и даже стилистических ошибок. Здесь работает система, которой известны правила грамматики и стилистики. Система не только обнаруживает ошибки, но и дает советы пользователю, как их можно исправить.

Файловые операции

Документы, создаваемые с помощью текстового редактора, сохраняются в файлах на внешних носителях. Значит, работая с текстовым редактором, пользователь должен иметь возможность выполнять основные файловые операции:

• создать новый файл;
• сохранить текст в файле;
• открыть файл (загрузить текст из файла в оперативную память).

В системе команд текстового редактора имеется команда включения режима работы с файлами. Обычно она так и называется: «Файл». Затем пользователь отдает одну из команд: «Создать», «Сохранить», «Открыть». Обращение к конкретному файлу происходит путем указания его имени.

Печать документа

Тексты, созданные с помощью текстового редактора, можно распечатать на бумаге. Для этого предусмотрен режим печати. Он включается командой «Печать».

Компьютер для этого, во-первых, должен быть оснащен устройством печати — принтером. Во-вторых, поскольку существует очень много разных типов принтеров, постольку компьютер должен быть настроен на работу именно с тем принтером, который имеется в наличии. Настройка на тип принтера происходит путем установки специальной системной программы управления принтером, называемой драйвером. Поэтому имейте в виду, что если на вашей машине не выполняется печать, то это еще не значит, что неисправен принтер. Вполне возможно, что с принтером работает «чужой» драйвер.

Обычно текстовые редакторы позволяют настроить работу принтера на определенный режим. Можно, например, выполнить черновую печать, которая производится быстрее, чем обычная, но с низким качеством, можно установить режим высококачественной печати, если требуется получить «красивый» документ.

Режим помощи пользователю

Одно из главных условий «дружественности» программного обеспечения — наличие помощи пользователю. Это делается в форме подсказки, справочника, учебника, хранимых во внешней памяти компьютера. Обычно обращение к режиму помощи происходит по команде «Справка», или «Помощь», или «?». Получив справку, пользователь выходит из режима помощи и возвращается к тому этапу работы, который был прерван.

Коротко о главном

Основные режимы работы текстового редактора:

• ввод-редактирование;
• поиск и замена;
• проверка правописания;
• работа с файлами;
• печать;
• помощь.

Вопросы и задания

1. Перечислите основные режимы работы текстового редактора.

2. Какие основные начертания шрифтов используются в текстовом редакторе?

3. Что понимается под форматированием текста?

4. Что такое фрагмент текста? Какие действия с ним можно выполнять?

5. Какие возможности предоставляет многооконный редактор?

6. Как осуществляется в текстовом редакторе поиск и замена?

7. Что такое орфографический контроль? Где в компьютере хранится орфографический словарь? Подготовьте сообщение.

8. Какие файловые операции можно выполнять, работая в текстовом редакторе?

9. Как распечатать текст на бумаге? Какие технические и программные средства для этого необходимы?

10. Как воспользоваться режимом помощи?


Возможные ответы:

§16. Дополнительные возможности текстовых процессоров

Дополнительные возможности текстовых процессоров

По отношению к текстовым редакторам, обладающим широкими возможностями по оформлению и структурированию текста, включению в текст различных объектов, проверке правописания и пр. применяется название «текстовый процессор». Рассмотрим некоторые дополнительные возможности текстовых процессоров.

Что такое стили и шаблоны

Важнейшим этапом создания текстового документа является его оформление. В некоторых случаях этот этап имеет первостепенную важность. Например, ни один банк не примет платежное поручение, не оформленное по строго заданным правилам. Стандартное оформление должны иметь диплом победителя олимпиады, больничный лист, заявление о приеме на работу и многие другие документы. В связи с этим текстовые процессоры поддерживают понятие стиля оформления документа. Современный текстовый процессор позволяет создавать документы многих стилей.

В понятие стиля включаются: шрифты, начертания и размеры заголовков, основного текста, колонтитулов, сносок; форматы строк, абзацев; размеры полей и многое другое. Все эти свойства задаются определенными параметрами. Совокупность параметров оформления документа называется шаблоном. Тестовый процессор предоставляет пользователю возможность работать как с готовыми (встроенными) шаблонами, так и самостоятельно создавать шаблоны для новых стилей (рис. 3.3).

Запустив текстовый процессор для создания нового документа, вы начинаете работу в рамках стандартного шаблона, который действует по умолчанию. Нестандартный шаблон из числа встроенных можно выбрать через соответствующее меню.

Работа со списками

Список — это последовательность пронумерованных или помеченных некоторыми значками пунктов. Если, например, вам необходимо включить в текст описание некой последовательности действий, то удобно эту последовательность оформить в виде нумерованного списка. Текстовый процессор поможет организовать вам такой список автоматически.

Рассмотрим простой пример. В своем тексте вы описали последовательность действий при выключении компьютера в следующем виде:

Нажать кнопку «Пуск».
Выбрать пункт меню «Завершение работы».
Выбрать в списке элемент «Завершение работы».
Дождаться сообщения «Питание компьютера можно отключить».
Отключить питание компьютера.

Затем вы решили, что будет лучше, если пронумеровать пункты. Такое описание нагляднее будет подчеркивать последовательность действий. Следовательно, требуется создать нумерованный список. Для этого достаточно выделить данный фрагмент текста и инициализировать команду меню «Создать список». При этом можно выбрать порядок нумерации, формат списка: абзацный отступ («красная строка»), ширину строки, шрифт и т. п. В результате получим следующий нумерованный список:

1. Нажать кнопку «Пуск».
2. Выбрать пункт меню «Завершение работы».
3. Выбрать в списке элемент «Завершение работы».
4. Дождаться сообщения «Питание компьютера можно отключить».
5. Отключить питание компьютера.

Данный список обладает тем замечательным свойством, что при любом его изменении — удалении или добавлении пунктов — сохраняется последовательная нумерация.

Помимо нумерованных списков текстовые редакторы позволяют работать с маркированными списками. В этом случае каждый элемент списка помечается не номером, а каким-либо значком. Маркированный список создается и редактируется так же, как и нумерованный, но вместо порядка нумерации пользователь должен выбрать вид значка, которым будут помечены элементы списка. В виде маркированного списка можно оформить, например, список необходимых покупок:

• хлеб — белый и черный;
• молоко — 1 литр;
• яблоки — 1 кг.

Списки в рассмотренных примерах имеют одноуровневую структуру. Иногда возникает необходимость в создании многоуровневых списков. В таких списках элементы первого уровня сами являются списками и т. д. В качестве примера двухуровневого списка можно привести фрагмент из оглавления книги — справочника пользователя ПК. Список создан автоматически текстовым процессором.

1. Интерфейс текстовых редакторов WORD’97/2000 и их настройка.
2. Форматирование текста.
2.1. Стили и шаблоны.
2.2. Шрифты.

Включение таблиц в текстовой документ

Существует простое правило: если информацию можно как-то структурировать, то это надо сделать! Часто используемый способ структурирования (организации) информации — представление ее в виде таблицы.

Пусть, например, требуется создать текстовый документ, содержащий данные об учениках вашего класса: фамилии, имена, телефоны. Можно просто ввести текст, содержащий эти данные, например:

Петров Сергей, 456-456, Антонов Иван, 789-789.

Можно эти же данные представить в виде списка:

1. Петров Сергей, 456-456.
2. Антонов Иван, 789-789.

Но лучше оформить их в виде таблицы:

Для того чтобы вставить в текстовый документ таблицу, нужно отдать текстовому редактору команду «Добавить таблицу». Это можно сделать с помощью пункта меню «Таблица» или воспользоваться кнопкой на панели инструментов. Таблица, как известно, состоит из столбцов и строк, на пересечении строк и столбцов находятся ячейки таблицы. Поэтому далее необходимо «сообщить» текстовому редактору, из какого количества строк и столбцов будет состоять новая таблица. После этого можно вводить текст в ячейки. Внутри каждой ячейки текст можно форматировать и редактировать обычным образом. Кроме того, в ячейку можно добавить рисунок, формулу, список и даже другую таблицу.

Включение в текстовый документ графических объектов и формул

При работе с текстовыми документами нередко возникает необходимость включать в них не только списки и таблицы, но и рисунки (иллюстрации к тексту), диаграммы (при подготовке делового отчета), формулы (при написании научного текста). Современные текстовые процессоры позволяют работать со всеми этими объектами.

Рассмотрим сначала способы включения в текстовый документ рисунков. Это можно сделать двумя способами.

Первый способ:

1. Открыть рисунок с помощью графического редактора.
2. Скопировать рисунок в буфер обмена.
3. Перейти в текстовый документ и вставить рисунок из буфера.

Второй способ:

1. Выбрать команду «Вставить рисунок» из меню текстового процессора.
2. Выбрать графический файл, содержащий нужный рисунок.

После включения рисунка в текстовый документ вы можете изменять его размеры, положение относительно текста (на переднем плане, на заднем плане, посередине текста), а также снабдить его рамкой и подписью.

Для того чтобы добавить в текст формулу, нужно вначале ее создать, воспользовавшись встроенной в текстовый процессор сервисной программой (мастером формул). Можно, например, получить формулу такого вида:

Затем формула вставляется в текстовый документ. Так как формула хранится в виде рисунка, то с ней можно выполнять те же действия, что и с рисунком.

Текстовый процессор, как уже было сказано, предоставляет пользователю возможность включать в документ не только рисунки и формулы, но и другие объекты. С этими возможностями вы постепенно познакомитесь, расширяя свою практику работы с современными текстовыми процессорами.

Внутренние и внешние ссылки в текстовом документе

Текстовый процессор позволяет создавать связи для быстрого перехода между различными фрагментами внутри одного документа (внутренние связи), а также связи с другими документами, хранящимися в разных файлах данного компьютера или на web-страницах Интернета (внешние связи). Средством организации таких связей являются гиперссылки. Гиперссылка может быть установлена на любом фрагменте в документе (слове, заголовке, предложении и пр.), который предварительно нужно выделить. Затем выполняется команда «Вставка, Гиперссылка». После этого открывается диалоговое окно, через которое пользователь выбирает объект для связи: фрагмент в том же документе, новый документ, файл, web-страницу, адрес электронной почты. Фрагмент текста, на котором установлена гиперссылка, выделяется визуально, обычно изменением цвета шрифта и подчеркиванием. Чтобы осуществить переход по гиперссылке, нужно установить на ней указатель, нажать клавишу Ctrl и щелкнуть левой кнопкой мыши.

Коротко о главном

Текстовые процессоры обладают богатыми возможностями оформления документов.

После включения рисунка в текстовый документ вы можете изменять его размеры, положение относительно текста (на переднем плане, на заднем плане, посередине текста), а также снабдить его рамкой и подписью.

Для того чтобы добавить в текст формулу, нужно вначале ее создать, воспользовавшись встроенной в текстовый процессор сервисной программой (мастером формул). Можно, например, получить формулу такого вида:

К дополнительным возможностям текстовых процессоров относятся: работа со списками, работа с таблицами, вставка гиперссылок, включение в текстовый документ разнообразных объектов (рисунков, диаграмм, формул и пр.).

Стиль оформления документа фиксируется в его шаблоне.

Вопросы и задания

1. Почему следует придерживаться единого стиля при создании текстового документа?

2. Что такое шаблон документа?

3. Приведите примеры, когда форма текстового документа очень важна.

4. Какие шрифты и начертания лучше использовать для заголовков, основного текста, выделений в основном тексте?

5. Создайте шаблон для оформления почтового конверта.

6. Как работать со списками?

7. Чем маркированный список отличается от нумерованного?

8. Что такое многоуровневый список?

9. Как добавить в текстовый документ рисунок, формулу, гиперссылку?

10. Приведите пример, когда для представления информации удобнее воспользоваться таблицей.


Возможные ответы:

1) Потому что трудно воспринимать текст, написанный в разных стилях. Не то восприятие, рассредоточенность.
2) Шаблон - это документ, используемый в качестве образца для создания новых документов. Шаблоны используются для унификации структуры и внешнего вида документов. Шаблон определяет основную структуру документа и содержит настройки документа, такие как элементы списков автотекста и автозамены, макросы, панели инструментов, пользовательские меню и сочетания клавиш, форматирование и стили.
3) При оформлении официальных документов (шапка, заголовок, основное содержание)
4) В зависимости от документы выбирается стили шрифтов, естественно они подбираются таким образом, чтобы все сочеталось и легко читалось. Не берут сильно яркие и пестрые.
5)



6) Работа со списками Для чего используются нумерованные и маркированные списки Нумерованные и маркированные списки – это удобные средства оформления заданных в тексте списков. Word формирует такие списки автоматически. Маркированные списки используются для перечисления пунктов, связанных с одной темой, если не важен порядок их следования. При создании нумерованного списка каждый абзац содержит один из пунктов и имеет свой собственный номер или маркер. Нумерованные списки используются тогда, когда важно соблюсти порядок следования отдельных пунктов. Создание нумерованного или маркированного списка. Можно создать список из имеющегося текста или из текста по мере его набора. Чтобы создать нумерованный или маркированный список из текста, выполните следующие действия: 1.Выделите абзацы, которые должны войти в список. 2.Щелкните Формат, Список (Format, Bullets and Numbering),открыть диалоговое окно Список (Bullets and Numbering). 3.В зависимости от того, какой список вам нужен, шелкните вкладку Маркированный (bullet) или нумерованный (numbered). 4.Щелкните схему нужного вам стиля. 5.щелкните ok . чтобы создать нумерованный или маркированный список по мере набора текста, выполните следующие действия: 1.Переместите курсор ввода в то место, где вы хотите расположить список (нажмите клавишу enter, если хотите начать новый абзац). 2.Выберите команду Формат, Список (Format, Bullets and Numbering), чтобы открыть диалоговое окно Список (Bullets and Numbering). 3.В зависимости от того какой вам список нужен, шелкните вкладку Маркированный или Нумерованный. 4.Щелкните схему нужного вам стиля. 5.Щелкните OK. 6.Наберите пункты списка, нажимая клавишу Enter в конце каждого абзаца. Word автоматически поместит маркер или номер перед каждым новым абзацем. 7.В конце последнего абзаца дважды нажмите Enter, чтобы выйти из списка
7) Маркированный список - это список, имеющий "маркеры", т.е символы в начале новой строки списка А нумерованный имеет нумерацию, каждая строка пронумерована
8) Многоуровневый список — это список, который основывается на отображении строк списка разными уровнями (от 1 до 9 уровня). То есть каждая из строк списка может включать подпункты различных уровней . Для обозначения в многоуровневом списке могут использоваться как маркеры, так и цифры.
9) Для добавления этих элементов необходимо использовать пункт меню «Вставка» и выбрать соответствующее значение.
10) Подсчет расходов, доходов, запись паролей, имена, сортировка имен и данных об них

>§ 17. Системы перевода и распознавания текстов

Системы перевода и распознавания текстов

В современном мире происходит очень важный процесс — формирование единого информационного пространства. Стираются информационные границы между странами и народами, у человека появляется возможность общаться в буквальном смысле слова со всем миром. Всё это приводит к тому, что люди различных профессий начинают общаться с иностранными коллегами, читать справочную и другую специальную литературу на иностранном языке.

Но далеко не каждый человек свободно владеет иностранными языками.

Современные компьютеры способны хранить большие массивы данных и производить в них быстрый поиск. Эти возможности компьютера можно использовать для создания электронных словарей и организации с их помощью перевода текста с одного языка на другой. Для этих целей сегодня уже существует множество программ.

Как работают программы-переводчики

Чтобы найти перевод неизвестного иностранного слова, пользователю электронного словаря достаточно ввести это слово в строке поиска, и уже через несколько мгновений будет получен исчерпывающий перевод. Современные текстовые процессоры имеют в своем составе словари, позволяющие производить орфографическую проверку правильности написания слов (на разных языках).

Но перевод отдельного слова и перевод целого текста — задачи совершенно разные. Чтобы понять смысл текста, не всегда хватает понимания значений всех входящих в него слов. Например, в английском языке слово unit имеет как минимум шесть различных значений. Какое из них имел в виду автор конкретного текста? Следствием необходимости решения этой проблемы стало появление компьютерных систем перевода текстов. Современные системы перевода позволяют не только переводить, но и редактировать перевод, работать с различными тематическими словарями, выполнять как простой и быстрый, так и сложный и профессиональный перевод. Эти программы (вернее, пакеты программ) позволяют работать с файлами различных типов, электронной почтой, гипертекстовыми документами и т. п. К сожалению, задача адекватного перевода до конца еще не решена — программы зачастую выполняют ее не всегда удачно.

Рассмотрим простой пример. Переведем с помощью системы перевода на английский язык фразу:

Информатика — это наука об информации.

Результат перевода:

Informatics is the science of information.

А теперь с помощью той же программы переведем эту фразу на русский язык. Получим:

Информатика является научной информацией.

Как говорится, почувствуйте разницу!

Системы перевода еще уступают человеку, особенно в работе с художественными текстами, но эта область информатики развивается очень быстро, и «электронные карманные переводчики» уже становятся незаменимыми помощниками туриста, отправляющегося в страну с незнакомым для него языком.

Распознавание печатного и рукописного текста

Перед обсуждением этой темы давайте вспомним, какие устройства ввода информации существуют у современных компьютеров. Клавиатура, мышь, сканер и др. Сканер, например, позволяет вводить графическую информацию с листа бумаги.

За сотни лет человечество накопило огромный объем информации на традиционных бумажных носителях (книгах, газетах, журналах и т. п.). В настоящее время существует потребность (у электронных библиотек, например) переносить эту информацию в память компьютера. Конечно, это можно сделать с помощью клавиатуры и текстового редактора, но, представьте себе, сколько времени уйдет даже у профессионального оператора на ввод, скажем, романа «Война и мир». Необходимо как-то ускорить этот процесс. Встает вопрос: нельзя ли использовать сканер для ввода текстовой информации? Правда, в этом случае возникает такая проблема: все, что введено с помощью сканера, хранится в памяти компьютера как изображение. Надо «объяснить» компьютеру, что значок «с» — не просто закорючка, а буква, и хранить и обрабатывать его нужно как букву.

Существуют программы, позволяющие вводить тексты в ПК с помощью сканера. Используя специальные алгоритмы, они распознают буквы, позволяют редактировать распознанный текст и сохранять его в различных форматах. Популярной программой такого типа является ABBYY FineReader.

Работать с этой программой несложно. Сначала нужно отсканировать текст (управлять сканером можно прямо в среде FineReader), затем разбить этот текст на фрагменты, потом распознать эти фрагменты, отредактировать полученный текст и, наконец, сохранить его в нужном текстовом формате. Интерфейс программы позволяет освоить эти операции легко и быстро.

Задача распознавания текста относится к области проблем, которые решает наука под названием «Искусственный интеллект». Современные распознающие программы умеют читать не только печатный текст, но и текст, написанный самым «корявым» почерком.

Коротко о главном

Современные программные средства позволяют переводить тексты с одного языка на другой и распознавать их, переводя из отсканированного, графического представления в текстовое.

Вопросы и задания

1. Что такое электронные словари?

2. Какие дополнительные проблемы возникают при переводе текстов?

3. Что отличает систему перевода текста от электронного словаря?

4. Почему отсканированный текст нельзя сразу обрабатывать текстовым редактором?

5. Что такое распознавание текста?

6. Подготовьте доклад по теме «Системы компьютерного перевода».


Возможные ответы:

§18. Компьютерная графика

Компьютерная графика

В наше время редко найдется школьник, который бы не играл в компьютерные игры или хотя бы не видел, как в них играют другие. На экране монитора, как на телеэкране, бегают человечки, летают самолеты, мчатся гоночные машины... Чего только нет! Причем качество цветного изображения на современном персональном компьютере бывает лучше, чем у телевизора.

Раздел информатики, занимающийся проблемами создания и обработки на компьютере графических изображений, называется компьютерной графикой.

Как же получаются все эти «картинки» на экране компьютера? Вы уже хорошо знаете, что любую работу компьютер выполняет по определенным программам, которые обрабатывают определенную информацию. Монитор — это устройство вывода информации, хранящейся в памяти компьютера. Значит, и «картинки» на экране — это отображение информации, находящейся в компьютерной памяти.

История компьютерной графики

Результатами расчетов на первых компьютерах являлись длинные колонки чисел, напечатанных на бумаге. Для того чтобы осознать полученные результаты, человек брал бумагу, карандаши, линейки и другие чертежные инструменты и чертил графики, диаграммы, чертежи рассчитанных конструкций. Иначе говоря, человек вручную производил графическую обработку результатов вычислений. В графическом виде такие результаты становятся более наглядными и понятными. Таково уж свойство человеческой психики: наглядность — важнейшее условие для понимания.

Возникла идея поручить графическую обработку самой машине. Первоначально программисты научились получать рисунки в режиме символьной печати. На бумажных листах с помощью символов (звездочек, точек, крестиков, букв) получались рисунки, напоминающие мозаику. Так печатались графики функций, изображения течений жидкостей и газов, электрических и магнитных полей (рис. 4.1).

С помощью символьной печати программисты умудрялись получать даже художественные изображения. В редком компьютерном центре стены не украшались распечатками с портретами Эйнштейна, репродукциями Джоконды и другой машинной живописью.

Затем появились специальные устройства для графического вывода на бумагу — графопостроители (другое название — плоттеры). С помощью такого устройства на лист бумаги чернильным пером наносятся графические изображения: графики, диаграммы, технические чертежи и пр. Для управления работой графопостроителей стали создавать специальное программное обеспечение.

Настоящая революция в компьютерной графике произошла с появлением графических дисплеев. На экране графического дисплея стало возможным получать рисунки и чертежи в таком же виде, как на бумаге с помощью карандашей, красок, чертежных инструментов.

Рисунок из памяти компьютера может быть выведен не только на экран, но и на бумагу с помощью принтера. Существуют принтеры цветной печати, дающие качество рисунков на уровне фотографии.

Приложения компьютерной графики очень разнообразны. Для каждого направления создается специальное программное обеспечение, которое называют графическими программами, или графическими пакетами.

Научная графика

Это направление появилось самым первым. Назначение — визуализация (т. е. наглядное изображение) объектов научных исследований, графическая обработка результатов расчетов, проведение вычислительных экспериментов с наглядным представлением их результатов (рис. 4.2).

Деловая графика

Эта область компьютерной графики предназначена для создания иллюстраций, часто используемых в работе различных учреждений. Плановые показатели, отчетная документация, статистические сводки — вот объекты, для которых с помощью деловой графики создаются иллюстративные материалы (рис. 4.3).

Программные средства деловой графики обычно включаются в состав табличных процессоров (электронных таблиц), с которыми мы познакомимся позже.

Конструкторская графика

Она применяется в работе инженеров-конструкторов, изобретателей новой техники. Этот вид компьютерной графики является обязательным элементом систем автоматизации проектирования (САПР). Графика в САПР используется для подготовки технических чертежей проектируемых устройств (рис. 4.4).

Графика в сочетании с расчетами позволяет проводить в наглядной форме поиск оптимальной конструкции, наиболее удачной компоновки деталей, прогнозировать последствия, к которым могут привести изменения в конструкции. Средствами конструкторской графики можно получать плоские изображения (проекции, сечения) и пространственные, трехмерные изображения.

Иллюстративная графика

Программные средства иллюстративной графики позволяют человеку использовать компьютер для произвольного рисования и черчения подобно тому, как он это делает на бумаге с помощью карандашей, кисточек, красок, циркулей, линеек и других инструментов. Пакеты иллюстративной графики не имеют какой-то производственной направленности, поэтому они относятся к прикладному программному обеспечению общего назначения.

Простейшие программные средства иллюстративной графики называются графическими редакторами. Подробнее о графических редакторах речь пойдет ниже.

Трехмерная графика

Трехмерной графикой (3D-графикой) называют технологию, позволяющую получать на устройствах вывода компьютера объемные изображения. Программы для работы с трехмерной графикой называют программами трехмерного моделирования. Эти программы позволяют создавать высококачественные изображения, очень похожие на фотографии. В самом названии «трехмерный» заложено указание на то, что объект рассматривается в трех измерениях (ширина, высота и глубина). В то же время экранное изображение трехмерных объектов, как и печатное, является всего лишь их двумерным образом. Эти образы на экране выглядят вполне реально благодаря наличию источников света, естественной окраске, присутствию теней и бликов, придающих изображению глубину и делающих его визуально правдоподобным (рис. 4.5).

Таким образом, основная задача пользователя программы трехмерного моделирования — создать сцену — совокупность образов трехмерных объектов.

Широкое применение 3D-графика находит в архитектурном и техническом проектировании, рекламе, кинематографии, различных учебных и тренажерных системах, компьютерных играх.

Создание изображений в программах трехмерного моделирования состоит из пяти этапов.

1. Моделирование — создание формы трехмерного объекта.
2. Наложение материалов. Материалы — краски и текстуры, которыми покрываются объекты. Кроме того, материалы определяют такие свойства объектов, как шероховатость, блеск, прозрачность.
3. Расстановка источников света. Освещение придает сцене ощущение объемности и реальности, так как источники света способны создавать тени, когда их лучи падают на объекты.
4. Установка камер. Программы трехмерного моделирования предоставляют возможность рассматривать сцену через виртуальную съемочную камеру (фотоаппарат). Камера может устанавливаться в разных позициях, что дает возможность отражать сцену в различных ракурсах.
5. Визуализация — формирование изображения. Визуализация выполняется специальным программным обеспечением и может занимать довольно продолжительное время, зависящее от сложности сцены и быстродействия компьютера. Именно на этом этапе программа рассчитывает и наносит на изображение все тени, блики и отражения объектов.

На первых четырех этапах используются законы векторной графики. В результате визуализации создается растровое изображение.

Компьютерная анимация

Получение движущихся изображений на мониторе компьютера называется компьютерной анимацией. Слово «анимация» означает «оживление».

В недавнем прошлом художники-мультипликаторы создавали свои фильмы вручную. Чтобы передать движение, им приходилось делать тысячи рисунков, отличающихся друг от друга небольшими изменениями. Затем эти рисунки переснимались на кинопленку. Существуют системы, в которых используется покадровая анимация, основанная на ключевых (наиболее важных) кадрах. Компьютерный художник создает на экране лишь изображения объектов в ключевых кадрах, а все положения объектов в промежуточных кадрах рассчитываются специальными программами.

Такая работа связана с расчетами, опирающимися на математическое описание данного типа движения. Полученные рисунки, выводимые последовательно на экран с определенной частотой, создают иллюзию движения (рис. 4.6).

Многие современные анимационные фильмы создаются в технологии трехмерной графики. В некоторых игровых фильмах наряду с «живыми» артистами и реальными декорациями участвуют персонажи, созданные на компьютере. Одним из первых известных фильмов такого рода были «Звездные войны». Многие компьютерные игры построены в технологии 3D-анимации.

В начале появления 3D-анимации такая работа была по силам только суперкомпьютерам. Позже для персональных компьютеров были разработаны устройства под названием 3D-акселераторы (ускорители трехмерной графики). На современных ПК эти устройства делают доступными для пользователей трехмерные игры.

Коротко о главном

Компьютерная графика — область информатики, занимающаяся проблемами получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) на компьютере.

Для создания графических изображений требуется специальное программное обеспечение — графические пакеты.

Основные области применения компьютерной графики: научная графика, деловая графика, конструкторская графика, иллюстративная графика, трехмерная графика.

Компьютерная анимация — это получение движущихся изображений на экране монитора.

Вопросы и задания

1. Что называют компьютерной графикой?

2. Каким способом создавали рисунки на ЭВМ до появления аппаратных и программных средств компьютерной графики?

3. На какие устройства производится вывод графических изображений?

4. В чем преимущество графического дисплея перед другими устройствами графического вывода?

5. Опишите основные области применения компьютерной графики.

6. Что такое компьютерная анимация?

Возможные ответы:

§19. Технические средства компьютерной графики

Монитор

В XIX веке во Франции возникла техника живописи, которую назвали пуантилизмом: рисунок составлялся из разноцветных точек, наносимых кистью на холст. Подобный принцип используется и в компьютерах. Точки на экране компьютера выстроены в ровные ряды. Совокупность точечных строк образует графическую сетку, или растр (рис. 4.7).

Одна точка носит название видеопиксель (далее будем употреблять краткое название — пиксель). Слово «пиксель» происходит от английского picture element — элемент рисунка. Чем гуще сетка пикселей на экране, тем лучше качество изображения (см. рис. 4.7). Размер графической сетки обычно представляется в форме произведения числа точек в строке на число строк: М х N.

На современных мониторах используются, например, такие размеры графической сетки:

1280 х 1024

1366 х 768

1920 х 1080 и более.

Размер монитора характеризуется длиной диагонали его экрана, выраженной в дюймах (1 дюйм = 2,54 см). Бывают мониторы с диагональю 15, 17, 19 и более дюймов.

Принципы работы монитора

Существуют мониторы, работа которых основана на разных физических принципах. Первоначально на ПК использовались только мониторы на основе электронно-лучевой трубки — ЭЛТ-мониторы. На экране такого монитора пиксель образуется люминесцирующим веществом, которое светится под воздействием луча, испускаемого электронной пушкой. Такой луч пробегает по порядку (сканирует) все строки сетки пикселей. При этом он модулируется: на точки, которые должны светиться, падает, а на темных точках прерывается (рис. 4.8).

Поскольку после прекращения воздействия электронного луча на точку экрана ее свечение быстро затухает, постольку сканирование периодически повторяется с высокой частотой (75-85 раз в секунду и более). При такой частоте наше зрение не замечает мерцания изображения.

Первоначально на компьютерах использовались черно-белые мониторы. На черно-белом экране пиксель, на который падает электронный луч, светится белым цветом. Неосвещенный пиксель — черная точка. При изменении интенсивности электронного потока получаются промежуточные серые тона (оттенки).

Как получается цветное изображение на экране

Каждый пиксель на цветном экране — это совокупность трех точек разного цвета: красного, зеленого и синего. Эти точки расположены так близко друг к другу, что нам они кажутся слившимися в одну точку.

Из сочетаний красного, зеленого и синего цветов складывается вся красочная палитра на экране.

Электронная пушка цветного монитора испускает три луча. Каждый луч вызывает свечение точки только одного цвета. Для этого в мониторе используется специальная фокусирующая система.

Жидкокристаллические мониторы

Все большее распространение получают жидкокристаллические мониторы — ЖК-мониторы. По сравнению с электронно-лучевыми мониторами они значительно меньше по весу, имеют плоскую форму. При работе с ЖК-монитором меньше устают глаза.

Видеопамять и дисплейный процессор

На рисунке 4.9 дана схема системы вывода изображения на экран. Она включает в себя монитор (другое название — дисплей) и видеоадаптер, который через информационную магистраль связан с центральным процессором и оперативной памятью.

Видеоадаптер (другое название — видеокарта) — устройство, управляющее работой графического дисплея. Видеоадаптер состоит из двух частей: видеопамяти и дисплейного процессора.

Видеопамять предназначена для хранения видеоинформации — двоичного кода изображения, выводимого на экран.

В видеопамяти содержится информация о состоянии каждого пикселя экрана.

Видеопамять — это электронное энергозависимое запоминающее устройство. На современных компьютерах ее размер составляет от сотен мегабайтов до нескольких гигабайтов.

Дисплейный процессор — вторая составляющая видеоадаптера.

Дисплейный процессор читает содержимое видеопамяти и в соответствии с ним управляет работой дисплея.

Таким образом, к видеопамяти имеют доступ два процессора: центральный и дисплейный. Центральный процессор записывает видеоинформацию, а дисплейный периодически читает ее и передает на монитор, на котором эта информация превращается в изображение.

Устройства ввода изображения в компьютер

Монитор — это устройство вывода изображения. А каким образом изображение можно ввести в компьютер? Для этого используется сканер (рис. 4.10).

Работа сканера как бы противоположна работе видеоадаптера и монитора: видеоадаптер преобразует двоичный код в изображение на экране; сканер преобразует изображение на рисунке, чертеже, фотографии в двоичный код, который записывается в память компьютера. Сканер получил свое название в соответствии с принципом своей работы: световой луч построчно сканирует плоский рисунок подобно тому, как электронный луч сканирует экран дисплея.

С помощью сканера в компьютер можно вводить текст, напечатанный на листе бумаги. Как было сказано в главе 3, используя специальную программу распознавания текста, его изображение можно преобразовать в текстовый формат.

В компьютер изображение может вводиться с цифрового фотоаппарата или с цифровой видеокамеры. На фотоаппарате фотография сохраняется в виде двоичного кода на сменной флеш-карте, а фильм в видеокамере записывается на карту памяти или встроенный жесткий диск. Затем они могут быть переписаны в компьютер для просмотра и обработки.

Коротко о главном

Система вывода изображения на экран включает в себя монитор (дисплей) и видеоадаптер.

Видеоадаптер (видеокарта) состоит из видеопамяти и дисплейного процессора.

Изображение на экране монитора получается из совокупности множества светящихся точек — видеопикселей.

Пиксели на экране образуют сетку из горизонтальных строк и вертикальных столбцов, которая носит название «растр».

Размер графической сетки М х N определяет разрешающую способность экрана, от которой зависит качество изображения.

Используются два основных типа мониторов — на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и жидкокристаллические (ЖК).

Цвет пикселя на цветном экране монитора формируется из трех базовых цветов: красного, зеленого и синего. Из сочетания этих трех цветов получаются все другие цвета.

Для ввода изображения в компьютер используются сканеры, цифровые фотоаппараты, цифровые видеокамеры.

Вопросы и задания

1. Что такое пиксель? Что такое растр?

2. Как работает ЭЛТ-монитор?

3. В чем преимущества ЖК-монитора по сравнению с ЭЛТ-монитором?

4. Из каких трех цветов получаются все остальные цвета на цветном дисплее?

5. Какие устройства входят в состав видеоадаптера?

6. Для чего нужна видеопамять?

7. Что такое дисплейный процессор? Какую работу он выполняет?

8. Какие устройства используются для ввода изображения в компьютер?

Возможные ответы:

§20. Как кодируется изображение

Кодирование цветов пикселей

Информация о состоянии каждого пикселя хранится в закодированном виде в памяти компьютера. Код может быть однобитовым, двухбитовым и т. д.

Код пикселя — это информация о цвете пикселя.

Для получения черно-белого изображения (без полутонов) используются два состояния пикселя: светится — не светится (белый — черный). Тогда для кодирования цвета пикселя достаточно одного бита памяти:

1 — белый;
0 — черный.

Количество цветов, в которые может быть окрашен пиксель на цветном дисплее, больше двух. Поэтому одного бита на пиксель недостаточно.

Для кодирования четырехцветного изображения требуется двухбитовый код, поскольку с помощью двух битов можно выразить четыре различных значения (отобразить четыре различных состояния). Может использоваться, например, такой вариант кодирования цветов:

00 — черный;
10 — зеленый;
01 — красный;
11 — коричневый.

Из трех базовых цветов — красного, зеленого, синего — можно получить восемь комбинаций трехбитового кода:

В этом коде каждый базовый цвет обозначается его первой буквой (к — красный, з — зеленый, с — синий). Черточка означает отсутствие цвета.

Следовательно, для кодирования восьмицветного изображения требуются три бита памяти на один видеопиксель. Если наличие базового цвета обозначить единицей, а отсутствие — нулем, то получается таблица кодировки восьмицветной палитры (табл. 4.1).

Таблица 4.1. Двоичный код восьмицветной палитры

Из сказанного, казалось бы, следует вывод: с помощью трех базовых цветов нельзя получить палитру, содержащую больше восьми цветов. Однако на экранах современных компьютеров получают цветные изображения, составленные из сотен, тысяч и даже миллионов различных оттенков. Как это достигается?

Если иметь возможность управлять интенсивностью (яркостью) свечения базовых цветов, то количество различных вариантов их сочетаний, дающих разные оттенки, увеличивается.

Шестнадцатицветная палитра получается при использовании четырехразрядной кодировки пикселя: к трем битам базовых цветов добавляется один бит интенсивности. Этот бит управляет яркостью всех трех цветов одновременно (интенсивностью трех электронных пучков) (табл. 4.2).

Таблица 4.2. Двоичный код шестнадцатицветной палитры.
«и» — бит интенсивности

Большее количество цветов получается при раздельном управлении интенсивностью базовых цветов. Причем интенсивность может иметь более двух уровней, если для кодирования интенсивности каждого из базовых цветов выделять больше одного бита.

Из сказанного можно вывести правило.

Количество различных цветов К и количество битов для их кодирования b связаны между собой формулой К = 2^b.

2¹ = 2, 2² = 4, 2³ = 8, 2⁴ = 16 и т. д. Для получения цветовой гаммы из 256 цветов требуется 8 битов = 1 байт на каждый пиксель, так как 2⁸ = 256.

Величина b называется битовой глубиной цвета.

Объем видеопамяти

Объем необходимой видеопамяти определяется размером графической сетки дисплея и количеством цветов. Минимальный объем видеопамяти должен быть таким, чтобы в него помещался один кадр (одна страница) изображения. Например, для сетки 640 х 480 и черно-белого изображения минимальный объем видеопамяти должен быть таким:

640 • 480 • 1 бит = 307 200 битов = 38 400 байтов.

Это составляет 37,5 Кбайт.

Для работы с 256-цветной палитрой на мониторе с разрешением 1024 х 768 минимальный объем видеопамяти составляет 768 Кб.

На современных высококачественных дисплеях используется палитра более чем из 16 миллионов цветов (b = 24 бита). Требуемый объем видеопамяти в этом случае — несколько мегабайтов.

На самом деле видеопамять хранит одновременно не одно изображение экрана, а множество. Это способствует быстрой смене кадров. Поэтому размер видеопамяти на современных ПК составляет от сотен мегабайтов до нескольких гигабайтов.

Коротко о главном

Информация в видеопамяти — это двоичные коды, обозначающие цвета пикселей на экране.

Для кодирования двух цветов достаточно 1 бита на пиксель; четырех цветов — 2 битов; восьми цветов — 3 битов; шестнадцати цветов — 4 битов и т. д. Количество цветов К и размер кода в битах (битовая глубина цвета) b связаны формулой К = 2b.

Из трех базовых цветов можно получить 8 различных цветов. Большее число цветов получается путем управления интенсивностью базовых цветов.

Минимально необходимый объем видеопамяти зависит от размера сетки пикселей и от количества цветов. Обычно в видеопамяти помещается несколько страниц (кадров) изображения одновременно.

Вопросы и задания

1. Какая информация содержится в видеопамяти?

2. Сколько битов видеопамяти на один пиксель требуется для хранения двухцветного; четырехцветного; восьмицветного; шестнадцатицветного изображения?

3. Какие цвета получаются из смешения красного и синего, красного и зеленого, зеленого и синего цветов?

4. Сколько цветов будет содержать палитра, если каждый базовый цвет кодировать двумя битами?

5. Придумайте способ кодирования цветов для 256-цветной палитры.

6. Пусть видеопамять компьютера имеет объем 512 Кбайт. Размер графической сетки — 640 х 480. Сколько страниц экрана одновременно разместится в видеопамяти при палитре из 16 цветов; 256 цветов?

Возможные ответы:

§21. Растровая и векторная графика

Растровая и векторная графика

Два принципа представления изображения

В компьютерной графике существуют два различных подхода к представлению графической информации. Они называются, соответственно, растровым и векторным. С растровым подходом вы уже знакомы. Суть его в том, что всякое изображение рассматривается как совокупность точек разного цвета. Векторный подход рассматривает изображение как совокупность простых элементов: прямых линий, дуг, окружностей, эллипсов, прямоугольников, закрасок и пр., которые называются графическими примитивами.

В растровой графике графическая информация — это совокупность данных о цветах пикселей на экране. В векторной графике графическая информация — это данные, однозначно определяющие все графические примитивы, составляющие рисунок.

Положение и форма графических примитивов задаются в системе графических координат, связанных с экраном. Обычно начало координат расположено в верхнем левом углу экрана. Сетка пикселей совпадает с координатной сеткой. Горизонтальная ось X направлена слева направо; вертикальная ось Y — сверху вниз.

Отрезок прямой линии однозначно определяется указанием координат его концов; окружность — координатами центра и радиусом; многоугольник — координатами его вершин; закрашенная область — граничной линией и цветом закраски и пр.

Для примера рассмотрим «маленький монитор» с растровой сеткой размером 10 х 10 и черно-белым изображением. На рисунке 4.11 одна клетка соответствует пикселю. Приведено изображение буквы «К». Для кодирования изображения в растровой форме на таком экране требуется 100 битов (1 бит на пиксель).

На рисунке 4.12 этот код представлен в виде битовой матрицы, в которой строки и столбцы соответствуют строкам и столбцам растровой сетки (1 обозначает закрашенный пиксель, а 0 — незакрашенный).

В векторном представлении буква «К» — это три линии. Всякая линия описывается указанием координат ее концов в таком виде:

ЛИНИЯ (X1,Y1,X2,Y2)

Изображение буквы «К» на рис. 4.11 описывается следующим образом:

ЛИНИЯ (4,2,4,8)

ЛИНИЯ (5,5,8,2)

ЛИНИЯ (5,5,8,8)

Для цветного изображения кроме координат указывается еще один параметр — цвет линии.

Для создания рисунков на компьютере используются графические редакторы. Графические редакторы бывают растровыми и векторными ^*. Графическая информация о рисунках, созданных с помощью редактора, сохраняется в файлах на диске. Существуют разнообразные форматы графических файлов. Их также можно разделить на растровые и векторные форматы. Растровые графические файлы хранят информацию о цвете каждого пикселя изображения на экране. В графических файлах векторного формата содержатся описания графических примитивов, составляющих рисунок.

^*
Графический редактор Paint является растровым, a CorelDraw — векторным.

Растровая графика

Растровые графические редакторы называют программами «картинного стиля», поскольку в них есть инструменты, которые используют художники при рисовании картин: «кисти», «краски», «ластики» и др. При создании растрового изображения пользователь словно водит кистью по «электронному полотну», закрашивая каждый пиксель рисунка, или стирает закраску пикселей, используя «ластик».

При вводе изображений с помощью сканера (фотографий, рисунков, документов) также формируются графические файлы растрового формата. При выводе таких изображений на экран достигается их высокое качество (рис. 4.13). Это основное достоинство растровой графики.

Основной недостаток растровой графики — большой размер графических файлов. Простые растровые картинки занимают несколько десятков или сотен килобайтов. Реалистические изображения, полученные с помощью сканеров с высокой разрешающей способностью, могут занимать несколько мегабайтов. По этой причине информация в файлах растрового формата, как правило, хранится в сжатом виде. Для сжатия графической информации используются специальные методы, позволяющие сократить ее объем в десятки раз.

Еще одним недостатком растровых изображений является их искажение, возникающее при изменении размеров, вращении и других преобразованиях. Картинка, которая прекрасно выглядела при одном размере, после масштабирования или вращения может потерять свою привлекательность. Например, в областях однотонной закраски могут появиться ненужные узоры; кривые и прямые линии могут приобрести пилообразную форму и т. п.

Векторная графика

Векторные изображения получаются с помощью графических редакторов векторного типа — редакторов иллюстративной графики. Эти редакторы предоставляют в распоряжение пользователя набор инструментов и команд, с помощью которых создаются рисунки. Прямые линии, окружности, эллипсы и дуги являются основными компонентами векторных изображений. Одновременно с процессом рисования специальное программное обеспечение формирует описания графических примитивов, из которых строится рисунок. Эти описания сохраняются в графическом файле.

На рисунке 4.14 показан экран векторного редактора OpenOffice.org Draw (ОС Linux).

К достоинствам векторной графики можно отнести следующие ее свойства.

Графические файлы векторного типа имеют относительно небольшие размеры. Рисунки, состоящие из тысяч примитивов, занимают дисковую память, объем которой не превышает нескольких сотен килобайтов. Аналогичный растровый рисунок требует в 10 - 1000 раз большую память.

Векторные изображения легко масштабируются без потери качества. Чтобы изменить размер векторного рисунка, нужно исправить его описание. Например, для увеличения или уменьшения эллипса достаточно в его описании изменить координаты левого верхнего и правого нижнего углов прямоугольника, ограничивающего эллипс. И снова для рисования объекта будет использовано максимально возможное число пикселей.

Следует понимать, что различие в представлении графической информации в растровом и векторном форматах существует лишь для файлов. При выводе на экран любого изображения в видеопамяти формируется информация, содержащая данные о цвете каждого пикселя экрана.

Коротко о главном

Существуют два подхода к представлению изображения на компьютере: растровый и векторный.

Растровая графическая информация — это сведения о цвете каждого пикселя при выводе изображения на экран.

Векторная графическая информация — это описания графических элементов (примитивов), из которых составлен рисунок: прямых линий, дуг, эллипсов, прямогоугольников, закрасок и пр.

Растровые графические редакторы формируют графические файлы с данными растрового типа. Векторные редакторы формируют графические файлы векторных форматов.

При сканировании изображений формируется графическая информация растрового типа.

Растровый формат позволяет получать изображения фотографического качества; растровые графические файлы имеют большой размер и обычно подвергаются сжатию.

Файлы векторного формата относительно невелики. Векторное изображение хорошо поддается растяжению и сжатию, не теряя при этом качества.

Вопросы и задания

1. В чем разница между растровым и векторным способами представления изображения?

2. Что такое графические примитивы?

3. Какая информация хранится в файлах растрового типа и в файлах векторного типа?

4. Что такое система графических координат?

5. С помощью каких средств (программных, технических) получается растровая и векторная графическая информация? Подготовьте доклад.

6. Какой способ представления графической информации экономнее по использованию памяти?

7. Для чего производится сжатие файлов растрового типа?

8. Как реагируют растровые и векторные изображения на изменение размеров, вращения?

9. Получите растровые коды и векторы описания для изображения букв «Н», «Л», «Т» на черно-белом экране с графической сеткой размером 8 x 8.


Возможные ответы:

1) Растровое изображение - это набор пикселей определенного цвета Векторное изображение - это набор графических примитивов (геометрических фигур и кривых), которые кодируются определенными математическими формулами
2) Графический примитив - простейший геометрический объект, отображаемый на экране дисплея или на рабочем поле графопостроителя: точка, отрезок прямой, дуга окружности или эллипса, прямоугольник и т.п.
3) Растровое изображение – представлено в виде сетки пикселей. Каждый квадратик имеет свой цвет, называется растр или пиксель. Векторный файл содержит информацию в виде формул и математических вычислений, поэтому имеет маленький размер, вне зависимости от реального масштаба изображаемого полотна.
4) Графические координаты – набор чисел, позволяющих определить положение точки на экране.
5) Растровую графику можно создать используя растровые графические редакторы (например, Paint, Adobe Photoshop, Gimp) или получить при помощи сканера, цифрового фотоаппарата. Векторную графику создают при помощи векторных графических редакторов, таких, как Corel DRAW.
6) Векторное представление графической информации хранит только способ построения картинки, а растровое-картинку в целом. Значит, растровое занимает больше места.
7) Растровая графика позволяет создавать реалистичные изображения, но такие изображения в несжатом виде занимают много места. Сжатие позволяет сэкономить место на диске или оперативной памяти, не очень сильно ухудшив качество изображения.
8) При увеличении размера растрового изображения появляется "зерно", т.е. между пикселями появляется свободное место, которое видно. При уменьшении растрового изображения, теряется часть информации о изображении. Векторные изображения при изменении размеров изображения качества не меняют
9)

§22. Работа с графическим редактором растрового типа

Графический редактор (ГР) — инструмент пользователя (будем в дальнейшем его называть художником) для рисования и редактирования изображений. При этом качество получаемых изображений зависит не только от возможностей ГР, но и от навыков пользователя.

Среда растрового графического редактора

Среда у большинства графических редакторов организована приблизительно одинаково. На рисунке 4.15 представлено рабочее окно растрового графического редактора GIMP.

В строке заголовка указывается имя файла, а также название программы.

Строка меню содержит команды для работы с изображениями. Все команды распределены по группам. Каждая группа включает близкие по назначению команды. К примеру, меню Цвет состоит из команд изменения цвета и яркости изображения, а меню Файл — из команд для работы с файлами.

С левой стороны окна располагается панель, которая содержит инструменты для работы с изображениями. Верхняя часть этой панели состоит из набора пиктограмм (условных рисунков), которыми пользуются художники в процессе рисования и редактирования изображений. Нижняя часть панели предназначена для настройки выбранного инструмента. Таким образом, можно выбрать и подготовить к работе любой необходимый инструмент. Например, установить цвет кисти, размер и форму кончика кисти, а также степень прозрачности.

В рабочей области располагаются изображения, которые создаются и редактируются художниками.

Возможности растрового редактора

Создание рисунков. Инструменты рисования растрового редактора Кисть, Карандаш, Аэрограф, Ластик, Заливка, Градиент, Текст и др. После выбора инструмента указатель мыши меняет свою форму и становится средством создания рисунков, стирания, закрашивания и пр. Кисть используется для рисования мягких и плавных линий. Карандаш позволяет создавать линии с жесткими границами. Ластик стирает лишние и неудачные фрагменты рисунка. Аэрограф, в отличие от Кисти, создает линии с эффектом распыления краски. Инструмент Заливка выполняет закраску фрагмента рисунка однородным цветом или текстурой (растровым изображением). Градиент позволяет закрашивать двумя и более цветами, плавно переходящими один в другой. С помощью инструмента Текст рисунок можно дополнить текстом, при этом существует возможность управлять шрифтом, размером символов и их начертанием.

Основные операции над фрагментами изображения: перемещение, копирование, удаление, масштабирование, вращение, зеркальное отражение. Важно помнить, что перед выполнением любой операции необходимо выделить группу пикселей, над которыми выполняется преобразование.

Для этого используются разнообразные инструменты выделения: Прямоугольник, Эллипс, Многоугольник, Выделение группы пикселей по схожести цвета и др.

В процессе рисования трудно сразу создать фрагмент рисунка подходящего размера и в нужном месте. Поэтому возникает необходимость в масштабировании и перемещении этого фрагмента. Такие oпeрации могут разрушить весь рисунок, так как, работая с растровым изображением, мы имеем дело лишь с цветом пикселей (рис. 4.16).

Несмотря на то что растровые редакторы содержат средства для рисования, все-таки их основное назначение — редактирование изображений. Для создания иллюстраций компьютерные художники, как правило, применяют специализированные программы рисования, а именно, векторные редакторы.

Редактирование изображений. Используя ретуширование, можно убрать с изображения повреждения, а также лишние детали. Реставрация старых фотографий — еще один пример ретуширования. В этом случае с изображения удаляются пятна, трещины и другие дефекты.

С помощью растрового редактора можно создать коллаж (перевод с французского — «наклеивание»), в котором объединяются фрагменты различных изображений (рис. 4.17).

Обратите внимание, что над отдельными фрагментами (рис. 4.17, в) выполнены операции масштабирования, поворота и ретуширования.

Растровый редактор позволяет улучшить яркость изображения. В результате такой операции темная картинка осветляется, светлая становится темнее, а тусклая — ярче. Кроме того, можно изменить цветовые оттенки изображения. Например, цвет платья персонажа на рис. 4.17, в легко сделать красным, синим, желтым и т. д.

Раскрашивание черно-белых фотографий — еще одна из возможностей растрового редактора. Художник может подобрать по своему желанию цвет глаз, волос, костюма, мебели и других деталей. Как правило, перед раскраской выполняют ретуширование и улучшают яркость исходного изображения.

Источники растровых изображений

Растровые изображения могут быть получены из разных источников. Существуют коллекции на компакт-дисках (фотографии животных, цветов, автомобилей, городов и т. д.). Кроме того, изображения можно найти в Интернете или получить в результате сканирования. И наконец, еще одним источником растровых изображений (фотографий) являются цифровые фотоаппараты.

Коротко о главном

Растровый графический редактор — прикладная программа для рисования и редактирования изображений.

Среда растрового редактора содержит строку заголовка, строку меню, панель инструментов, рабочую область.

Инструменты рисования растрового редактора — Кисть, Карандаш, Аэрограф, Ластик, Заливка, Градиент, Текст и др.

Основные операции над фрагментами изображения: перемещение, копирование, удаление, масштабирование, вращение, зеркальное отражение.

Перед выполнением любой операции необходимо выделить группу пикселей, над которыми выполняется преобразование.

Основные операции для редактирования изображений: ретуширование, создание коллажей, улучшение яркости, изменения цветовых оттенков, раскрашивание черно-белых фотографий.

Вопросы и задания

1. Каково основное назначение растровых графических редакторов?

2. Почему в растровых редакторах используются разнообразные инструменты выделения?

3. Перечислите основные операции редактирования изображений.

4. В чем заключается ретуширование фотографий?

5. Что означает термин «коллаж»? Подготовьте коллаж.

6. Из каких источников могут быть получены растровые изображения?


Возможные ответы:

§23. Работа с графическим редактором векторного типа

Рассмотрим особенности работы с графическими редакторами векторного типа, которые используются иллюстраторами, дизайнерами, книгоиздателями, а также художниками по рекламе.

Среда векторного графического редактора

На рисунке 4.18 представлено рабочее окно векторного редактора Inkscape.

В строке заголовка указывается название документа и прикладной программы.

Для удобства все команды редактора разделены на группы. Каждое меню отвечает за выполнение команд отдельной группы. Например, в меню Текст находятся команды для работы с текстом.

В состав стандартной панели входят кнопки, щелчок на которых приводит к выполнению соответствующих команд меню, что повышает скорость работы с программой.

Содержимое панели свойств определяется как используемым инструментом, так и объектом, над которым производятся действия. Это означает, что панель свойств является контекстно-зависимой.

В центре окна располагается рабочий лист, на котором создаются рисунки. Пользователь может устанавливать ориентацию рабочего листа (горизонтальная или вертикальная) и его размеры по формату бумаги. Например, А4 — 210 х 297 мм, А5 — 148 х 210 мм.

Палитра цветов, расположенная в нижней части экрана, позволяет выбирать цвет объекта.

Возможности графического редактора векторного типа

Для создания рисунков используются различные инструменты: Прямоугольник, Эллипс, Многоугольник, Карандаш. Инструменты для закраски рисунков позволяют создавать красочные иллюстрации. Объекты можно закрашивать единым цветом, а также заливкой из нескольких цветовых переходов. Интересной особенностью любого векторного редактора является работа с инструментом Карандаш. Дело в том что, рисуя мышью от «руки», трудно придать кривой желаемую форму.

Векторный редактор предоставляет возможность изменения формы кривых. Поэтому сначала компьютерный художник создает эскиз рисунка, а затем получает его окончательный вид, используя специальные средства редактирования кривых (рис. 4.19).

Прорисовка мелких деталей требует увеличения фрагментов изображения.

Поэтому графические редакторы содержат инструмент Масштаб. Использование этого инструмента напоминает обычную лупу для чтения текста с мелким шрифтом.

Если создается реклама, объявление или обложка для книги, то к иллюстрации добавляют текст; при этом надписи и заголовки можно размещать по произвольному пути, наклонять, а также изменять форму отдельных букв текста (рис. 4.20).

Все графические редакторы позволяют перемещать, копировать, удалять, масштабировать, зеркально отражать, а также вращать изображения. Кроме того, в векторном редакторе можно изменять порядок расположения объектов друг относительно друга (рис. 4.21).

С растровыми изображениями так поступать нельзя. Причина состоит в том, что в растровом редакторе каждому пикселю присваивается цвет; этот цвет закрепляется за определенным местом экрана. Дальнейшее перемещение фрагмента изображения разрушает рисунок.

Перед выполнением любой операции над фрагментом изображения его необходимо выделить. В редакторах векторной графики выделяют объекты (векторные примитивы). В редакторах же растровой графики выделяют области (наборы пикселей). Чтобы выделить объект, достаточно выбрать инструмент Стрелка и щелкнуть на объекте мышью. Вокруг выделенного объекта появится маркировочная рамка (рис. 4.22). В редакторах же растровой графики, как правило, используется несколько инструментов выделения, так как нужно точно указать, какая группа пикселей составляет область (прямоугольник, многоугольник и др.).

Векторные редакторы содержат средства точного расположения объектов относительно друг друга (обратите внимание на взаимное расположение окон здания на рис. 4.18).

Большинство векторных редакторов содержат команды для получения специальных эффектов. Например, можно придать плоскому объекту объем.

Векторный редактор сохраняет информацию обо всех объектах, составляющих рисунок, в виде математических описаний (команд). Пользователи редактора, как правило, не используют эти команды. Однако знания о том, как описываются рисунки, помогают понять особенности векторной графики.

Коротко о главном

Векторный графический редактор — прикладная программа для создания иллюстраций.

Среда векторного графического редактора содержит строку заголовка, строку меню, стандартную панель, панель свойств, панель инструментов, палитру цветов.

Рисунки создаются с помощью инструментов и команд.

Основные операции над векторными объектами: перемещение, масштабирование, вращение, копирование, зеркальное отражение, удаление, изменение порядка расположения объектов.

В векторном редакторе выделяются объекты, а в растровом — области (наборы пикселей).

Основное правило векторного редактора: выделить объект и только после этого выполнять над ним преобразования.

Вопросы и задания

1. Для каких целей предназначен векторный графический редактор?

2. Какие инструменты используются в векторном редакторе?

3. Перечислите основные операции над объектами векторной графики.

4. В каком графическом редакторе можно менять порядок расположения объектов?

5. В чем состоит различие терминов «объект» и «область»? Приведите пример.



Возможные ответы:

§24. Что такое мультимедиа

Работа с графическим редактором векторного типа

§25. Аналоговый и цифровой звук

История звукозаписывающей техники

Создание компьютерного звука — это современный этап истории развития звуковой техники. Кратко познакомимся с этой историей.

С конца XIX века бурно развивались технические средства хранения и передачи информации. Так, в конце XIX века знаменитый американский изобретатель Томас Эдисон создал фонограф.

Принцип работы фонографа состоит в следующем. Речь, музыка или пение создают звуковые колебания, которые передаются на записывающую иглу фонографа. Игла, воздействуя на поверхность вращающегося воскового валика, оставляет на ней бороздку с изменяющейся глубиной — звуковую дорожку (рис. 5.1). При воспроизведении звука происходит обратный процесс: движение считывающей иглы по звуковой дорожке сопровождается ее колебаниями с той же частотой. Эти колебания превращаются фонографом в слышимый звук. Фонограф Эдисона — первое в истории устройство для записи звука.

На этой же идее было основано производство целлулоидных грампластинок и механизмов, воспроизводящих записанный на них звук: граммофона и патефона.

В середине XX века появился электрофон — электрический аналог патефона.

Аналоговое представление звука

Звуковая дорожка грампластинки — это пример непрерывной формы записи звука.

Такую форму называют аналоговой. В электрофоне колебания движущейся по звуковой дорожке иглы превращаются в непрерывный электрический сигнал, показанный на рис. 5.2. Такой график называется осциллограммой. Он может быть получен с помощью прибора, который называется осциллографом.

Электрический сигнал передается на динамик электрофона и превращается в звук.

В XX веке был изобретен магнитофон — устройство для записи звука на магнитную ленту. Здесь также используется аналоговая форма хранения звука. Только теперь звуковая дорожка — это не механическая « бороздка с ямками », как показано на рис. 5.1, а линия с непрерывно изменяющейся намагниченностью. С помощью считывающей магнитной головки создается переменный электрический сигнал, который озвучивается акустической системой.

До недавнего времени вся техника передачи звука была аналоговой. Это и телефонная связь, и радиосвязь. При телефонном разговоре звуковые колебания мембраны микрофона превращаются в переменный электрический сигнал, который передается по электрическим проводам. В принимающем телефоне этот сигнал превращается в звук.

Цифровое представление звука

Вам уже знаком основной принцип хранения информации в памяти компьютера — принцип дискретности: любые данные в памяти компьютера хранятся в виде цепочек битов, т. е. последовательностей нулей и единиц. Современные компьютеры умеют работать со звуком. Значит, и звук в компьютерной памяти хранится в дискретной форме, т. е. в виде цифр.

Что такое АЦП и ЦАП

Запись звука происходит через микрофон, который создает непрерывный электрический сигнал, а воспроизведение — через динамики, которые звучат также под действием непрерывного электрического сигнала. Как же работа этих устройств совмещается с дискретными данными в памяти компьютера? Происходит преобразование аналоговой формы представления звука в дискретную и обратное преобразование. Первый процесс называется аналого-цифровым преобразованием (АЦП), второй — цифро-аналоговым преобразованием (ЦАП).

Подробнее о том, как осуществляется АЦП-преобразование, рассказывается в разделе 5.1.

Коротко о главном

Непрерывная форма представления звука называется аналоговой формой.

Звук, записанный на фонографе, грампластинке, магнитной ленте, — это «аналоговый звук».

В компьютере звук представляется в дискретной (цифровой) форме.

АЦП — преобразование из аналоговой формы в цифровую (дискретную); ЦАП — преобразование из цифровой формы в аналоговую.

Вопросы и задания

1. Приведите примеры технических устройств, в которых звук хранится и воспроизводится в аналоговой форме.

2. В каких технических системах звук передается в аналоговой форме?

3. Почему форму представления звука в компьютере можно называть дискретной и цифровой?

4. Что такое ЦАП и АЦП?


Возможные ответы:

§ 26. Технические средства мультимедиа

Для работы с мультимедийными приложениями на компьютере необходимы специальные аппаратные и программные средства.

Система ввода/вывода звука

Микрофон используется для ввода звука в компьютер. Непрерывные электрические колебания, идущие от микрофона, преобразуются в числовую последовательность. Эту работу выполняет устройство, подключаемое к компьютеру, которое называется аудиоадаптером, или звуковой картой. Воспроизведение звука, записанного в компьютерную память, также происходит с помощью аудиоадаптера, преобразующего оцифрованный звук в аналоговый электрический сигнал звуковой частоты, поступающий на акустические колонки или стереонаушники. Из сказанного следует, что звуковая карта совмещает в себе функции ЦАП и АЦП. Рисунок 5.3 иллюстрирует описанный процесс.

Устройства для работы с видеокадрами

Запись и воспроизведение видеофильмов на компьютере, как и работа со звуком, связаны с преобразованием ЦАП - АЦП. Для этих целей существуют специальные карты ввода/вывода видеоизображения. Оцифрованные и занесенные в компьютерную память видеокадры могут быть подвергнуты редактированию.

Для демонстрации мультимедийного приложения в большой аудитории используют мультимедийный проектор. Такой проектор переносит на большой экран изображение с экрана монитора.

Устройства хранения мультимедийной информации

Звук, видео, графика, объединенные в мультимедийном приложении, требуют больших объемов памяти. Поэтому для их хранения нужны достаточно емкие и желательно недорогие носители. Этим требованиям удовлетворяют оптические компакт-диски (CD — Compact Disk). Наряду с большой емкостью (около 700 Мбайт) они обеспечивают надежную защиту от потери данных. В настоящее время широко используются диски CD-ROM и CD-RW (см. § 6). Наибольшей информационной емкостью обладают цифровые видеодиски — DVD. На современном DVD может храниться до 20 Гбайт информации. Этого достаточно для размещения полнометражного кинофильма с высококачественным звуковым сопровождением.

Коротко о главном

Для работы со звуком используются микрофон, звуковая карта и динамики (колонки или наушники).

Аналоговая видеозапись должна быть оцифрована перед обработкой на компьютере.

Для хранения мультимедийных приложений используются компакт-диски, содержащие большие объемы информации.

DVD-диски предназначены для хранения полнометражных видеофильмов с высококачественным звуковым сопровождением.

Вопросы и задания

1. Какие элементы звуковой карты отвечают за запись звука в компьютер и за его акустическое воспроизведение?

2. Почему для хранения мультимедийных приложений используются компакт-диски?

3. Почему для работы с видео используются специальные карты ввода/вывода?

4. Для каких целей используется мультимедийный проектор?


Возможные ответы:

§ 27. Компьютерные презентации

Что такое презентация

Разнообразные публичные выступления часто требуют использования демонстрационного материала. Такая потребность возникает при чтении доклада на научной конференции, представлении новой технической разработки или нового вида товара, отчета о разработанном проекте и во многих других случаях. В прежние времена для этих целей рисовались плакаты на листах ватмана; затем появилась проекционная техника: эпидиаскопы, слайд-проекторы, кодоскопы. В последнее время на смену этим способам демонстрации пришли компьютерные презентации.

Слово «презентация» обозначает представление, демонстрацию. Обычно для компьютерной презентации используется мультимедийный проектор, отражающий содержимое экрана компьютера на большом экране, вывешенном в аудитории. Презентация представляет собой совмещение видеоряда (последовательности кадров) со звукорядом (последовательностью звукового сопровождения). Презентация тем эффективнее, чем в большей мере в ней используются возможности мультимедийных технологий.

Презентация представляет собой последовательность слайдов. Отдельный слайд может содержать текст, рисунки, фотографии, анимацию, видео и звук.

При создании презентаций, как правило, между слайдами организуются гиперсвязи. Благодаря этому становится возможной не только однозначная последовательность просмотра слайдов, но и произвольный просмотр по смысловым связям. Например, презентация может начинаться со слайда, содержащего общие сведения о представляемом материале и перечень его основных разделов (рис. 5.4). Каждый пункт перечня — это гиперссылка. Щелчком мышью на гиперссылке докладчик может перейти к любому разделу презентации (рис. 5.5).

Если же технологию гипертекста применить к нетекстовым элементам презентации, то получим класс систем, которые называются гипермедиа. Презентация является системой гипермедиа, так как гиперсвязи могут быть наложены на графические и звуковые объекты. К примеру, после щелчка кнопкой мыши на изображении исторического памятника будет выполнен переход на слайд с подробной информацией о нем.

Какие бывают презентации

Презентации с точки зрения их организации можно разделить на три класса:

1) интерактивные презентации;
2) презентации со сценарием;
3) непрерывно выполняющиеся презентации.

Интерактивная презентация — диалог между пользователем и компьютером. В этом случае презентацией управляет пользователь, т. е. он сам осуществляет поиск информации, определяет время ее восприятия, а также объем необходимого материала. В таком режиме работает ученик с обучающей программой, реализованной в форме мультимедийной презентации. При индивидуальной работе мультимедийный проектор не требуется.

Все интерактивные презентации имеют общее свойство: они управляются событиями. Это означает, что, когда происходит некоторое событие (нажатие кнопки мыши или позиционирование указателя мыши на экранном объекте), в ответ выполняется соответствующее действие. Например, после щелчка мышью на фотографии картины начинается звуковой рассказ об истории создания картины.

Презентация со сценарием — показ слайдов под управлением ведущего (докладчика). Такие презентации могут содержать «плывущие» по экрану титры, анимированный текст, диаграммы, графики и другие иллюстрации. Порядок смены слайдов, а также время демонстрации каждого слайда определяет докладчик. Он же произносит текст, комментирующий видеоряд презентации. Презентации со сценарием разрабатывает сам докладчик. Все шире эта форма презентаций используется в учебной и внеучебной работе школьников.

В непрерывно выполняющихся презентациях не предусмотрен диалог с пользователем и нет ведущего. Такие самовыполняющиеся презентации обычно демонстрируют на различных выставках.

Этапы создания презентации

Создание презентации на заданную тему проходит через следующие этапы:

• создание сценария;
• разработка презентации с использованием программных средств.

Предварительно необходимо продумать содержание каждого слайда, а также связи между ними, поэтому основу любой презентации составляет схема в виде системы взаимосвязанных слайдов (рис. 5.6).

Затем нужно выбрать программу разработки презентации. Каждая из существующих программ такого класса обладает своими индивидуальными возможностями. Тем не менее между ними есть много общего. Каждая такая программа включает в себя встроенные средства создания анимации, добавления и редактирования звука, импортирования изображений, видео, а также создания рисунков.

Завершив построение презентации и подготовив доклад, следует провести репетицию, прежде чем выходить на публичное выступление. Важно выбрать правильный темп выступления и демонстрации. Он не должен быть слишком быстрым, поскольку слушатели должны не только услышать ваш текст, но и успеть рассмотреть слайды на экране. Однако всякое выступление бывает ограниченным по времени, поэтому надо позаботиться о том, чтобы уложиться в данный регламент. Очень полезно, если на вашем пробном выступлении с презентацией будет присутствовать «пробный» слушатель. Только он может объективно оценить качество вашего доклада и презентации.

Коротко о главном

Презентация — способ представления информации в наглядной и убедительной форме.

Презентация представляет собой последовательность слайдов. Для связи между отдельными фрагментами презентации часто используются гиперссылки.

Презентации с точки зрения их организации делятся на три класса: интерактивные, со сценарием, непрерывно выполняющиеся.

Области применения презентаций: наука, бизнес, образование, реклама, электронные учебники и энциклопедии и пр.

Вопросы и задания

1. Какая информация может быть расположена на слайде презентации?

2. Какова особенность технологии гипертекста?

3. Как называется класс систем, в которых технология гипертекста применяется к нетекстовым видам информации?

4. Каковы основные этапы создания презентации?

5. Что такое сценарий презентации?

6. Как следует готовиться к проведению презентации?

7. В чем состоит отличие интерактивной презентации от презентации со сценарием?


Возможные ответы: