Разработки лекционных занятий (стр. 6 )

Windows Millennium Editor — это операционная система, располагающая рядом дополнительных возможностей и преимуществ по сравнению с предыдущими версиями Windows. В системе улучшены средства доступа к сети Internet, расширены сетевые возможности, система поддерживает новейшие виды оборудования

(пятикнопочную мышь, например), имеет значительно усовершенствованную справочную службу и многие другие преимущества.

Windows ХР — является следующей операционной системой после Windows 2000 и Windows Millennium. В ней осуществлена интеграция сильных сторон Windows 2000 с лучшими характеристиками Windows 98 и тем самым сделан очередной шаг по пути сближения операционных систем семейства Windows. В результате подобной интеграции была получена лучшая на сегодняшний день операционная система. Операционная система обрела новое внешнее оформление, значительные нововведения внесены в пользовательский интерфейс, что упрощает использование персонального компьютера. Разработаны различные версии операционной системы для пользователей домашних компьютеров (Windows XP Home Editor) и бизнес пользователей (Windows XP Professional).

Windows NT — это сетевая операционная система для персональных компьютеров, в которой реализованы следующие архитектурные решения: многозадачность, маштабируемость, архитектура «клиент — сервер», расширяемость, система безопасности и другие. Система может взаимодействовать с различными операционными системами корпорации Microsoft, а также с операционными системами других фирм.

OS|2 — эта операционная система, разработанная фирмой IBM, отличается большой надежностью, имеет достаточное число бизнес-приложений, с ней совместимы DOS-приложения и по своей идеологии она имеет сходство с операционной системой Windows.

Операционная система UNIX — представляет собой одну из альтернатив семейству операционных систем Windows. Система UNIX — это не только многозадачная, но и многопользовательская операционная система, которая позволяет нескольким пользователям разделять вычислительные ресурсы одного компьютера. Система обладает простым пользовательским интерфейсом, поскольку она написана на языке высокого уровня, ее легко понимать, изменять, переносить на другие аппаратные платформы. Файловая система представлена в иерархической форме, а потому является легкой в сопровождении и эффективной в работе. Файловая система UNIX обеспечивает единый интерфейс доступа к данным и к периферийным устройствам.

В последнее время все более популярными становятся реализации операционной системы для персональных компьютеров. Одной из таких реализаций является операционная система LUNIX.

LUNIX — является полной многозадачной и многопользовательской операционной системой, поддерживающей национальные и стандартные клавиатуры, разные типы файловых систем для хранения данных, обеспечивающая полный набор протоколов TCPJ1P для работы в сети. Система компактна, отличается высоким уровнем надежности.

Операционная оболочка — это программа, которая позволяет осуществлять действия по управлению ресурсами компьютера в рамках более развитого, удобного и интуитивно понятного пользователю интерфейса.

Чтобы работать с операционной системой, необходимо помнить большое количество команд и правил их записи. Для пользователя-непрофессионала это большая проблема.

Чтобы облегчить работу с операционной системой MS DOS, были созданы программы-оболочки. Одна из них — The Norton Commander. Сегодня можно сказать, что это самая популярная оболочка в мире. Удобные программные оболочки для WINDOWS - Norton Navigator, WINDOWS Commander и др.

Системные утилиты — это программы, расширяющие возможности операционных систем и операционных оболочек в части подключения новых периферийных устройств, кодирования информации и управления ресурсами компьютера.

К ним относятся:

•  Программы-архиваторы - позволяют за счет специальных методов «упаковки» информации
сжимать информацию на дисках, т. е. создавать копии файлов меньшего размера;

•  Драйвера - управляют устройствами ввода-вывода: клавиатуры, мыши принтера и т. д.; Чтобы
расширить возможности операционных систем по управлению различными устройствами, для каждого
устройства пишется отдельная программа, которую называют драйвером. Так, программа, управляющая
работой мышки и позволяющая менять скорость движения мышки, вид курсора и др., называется
драйвером мыши, программа, управляющая работой сканера, называется драйвером сканера, и т. д. Особо
надо отметить драйвера клавиатур. В связи с тем, что клавиатуры выпускаются для латинского алфавита, для
использования других алфавитов, в частности кириллицы, достаточно воспользоваться дополнительными
драйверами. В старых версиях операционных систем драйверы шли в отдельной поставке.

•  Программы контроля тестирования и диагностики ЭВМ - проверяют конфигурацию
компьютера и работоспособность устройств;

•  Антивирусные программы - служат для предотвращения заражения компьютерным вирусом и
ликвидации последствий заражения;

•  Программы - русификаторы — приспосабливают другие программы (обычно ОС) для работы с
русскими буквами (текстами).

Средства технического обслуживания — это совокупность программно-аппаратных средств ЭВМ, предназначенных для обнаружения ошибок в процессе работы компьютера, проверки работоспособности отдельных узлов, блоков и всей вычислительной машины в целом. В составе этой группы программ различают средства диагностики персонального компьютера, средства тестового, аппаратного и программно-аппаратного контроля.

3. Прикладное ПО

Текстовые процессоры - позволяют создавать, редактировать, оформлять текстовые документы.

Одними из первых программ, созданных для компьютера, были программы обработки текстов или. как их стали называть, текстовые редакторы. Первоначально компьютеры с текстовыми редакторами должны были выполнять обычную работу печатной машинки. Соответственно первые программы-редакторы имели функции печати символов, их редактирования, т. е. стирания, вставки и распечатки полученного текста на принтере. Но, в отличие от печатной машинки, готовый текст можно было записывать и использовать много раз.

Но простое копирование функций печатной машинки не могло удовлетворить пользователей компьютеров. Развитие функций текстовых редакторов шло очень быстро. К тому же параллельно началась разработка полиграфических издательских компьютерных программ. Идеи и находки разработчиков текстовых редакторов и издательских программ взаимно дополняли и подпитывали друг друга, в результате наряду с появлением мощных полиграфических издательских программ появились текстовые редакторы. которые по своим возможностям лишь немногим уступают издательским системам.

Современные текстовые редакторы могут выполнять следующие функции:

/ запоминание и вставка символов или фрагментов текста;

/ использование большого количества шрифтов различного размера;

/ автоматический перенос слов, не помещающихся в строке (некоторые программы при этом могу: расставлять знаки переноса по правилам орфографии);

/ проверка и исправление орфографии и синтаксиса;

/ замена повторяющихся слов синонимами;

/ вставка иллюстраций, включая фотографии;

/ автоматическая замена символа, слова или фрагмента во всем тексте;

/ поиск символа, слова или фрагмента в документе;

/ вставка таблиц и диаграмм;

/ автоматическая расстановка номеров страниц;

/ автоматическое создание сносок, алфавитного указателя и оглавления;

/ форматирование текста в виде газетных колонок; / установка размера печатной страницы и отступов. Кроме этих основных функций, в различных редакторах могут быть и другие возможности, в частности, в большинство текстовых редакторов встроен язык программирования, позволяющий автоматизировать работу.

Все современные текстовые редакторы, работающие в графических операционных средах (например в Windows), выполнены по принципу WYSIWYG — What I You See Is What You Get, что означает: «Что вы видите на экране, то будете иметь на листе». То есть на экране пользователь имеет документ в его реальном виде, что «облегчает его компоновку и редактирование. Это особенно важно, когда используется сложная структура Документа, где используются различные шрифты, иллюстрации или другие вставки.

Наиболее популярным текстовым редактором является Microsoft Word.

Табличные процессоры - позволяют выполнять многочисленные операции над данными в табличной форме.

Электронные таблицы — это класс программ, которые позволяют избавиться от рутинной работы в бухгалтерском учете, обработке результатов научных экспериментов, а также для автоматизации других ра­бот, требующих больших расчетов. Электронные таблицы способны самостоятельно производить расчеты, сортировать данные, проводить выборки (разумеется, по заранее заданным или выбранным формулам). Современные электронные таблицы позволяют представить результат вычислений при помощи различных диаграмм, графиков, использовать иллюстрации и другие возможности оформления результирующего документа.

Средства создания презентаций - позволяют создавать и демонстрировать наборы слайдов (возможно со звуковым сопровождением). PowerPoint позволяет оформлять слайды для презентации, помещая туда красивые рисунки, надписи, а также показывать анимационные презентации и несложные анимационные мультфильмы.

Средства распознавания символов - позволяют автоматизировать ввод в компьютер типографских и машинописных текстов. Fine Reader.

Средства компьютерной графики и анимации - позволяют создавать неподвижные и движущиеся изображения.

Графическая, как и любая другая, информация хранится и обрабатывается в компьютере в цифровой форме, т. е. в виде последовательностей нулей и единиц. Все компьютерные изображения разделяют на два типа: растровые и векторные.

Растровое изображение хранится с помощью точек различного цвета (пикселей), которые образуют строки и столбцы. Каждый пиксель имеет определенное положение и цвет. Пиксель — минимальный участок изображения, которому независимым образом можно задать его цвет.

Векторное изображение формируется из объектов (точка, линия, окружность, прямоугольник и т. д.). которые хранятся в памяти компьютера в виде графических примитивов и описывающих их математических формул.

Растровые графические изображения многоцветных фотографий и иллюстраций получают с помощью сканера или цифрового фотоаппарата (видеокамеры). Такие изображения обычно имеют большой размер и большую глубину цвета (24 или 36 бит на точку). В результате файлы, хранящие растровые изображения, имеют большой информационный объем.

Векторные графические изображения являются оптимальным средством для хранения высокоточных графических объектов (чертежи, схемы и т. д.).

Для обработки изображений на компьютере используются специальные программы — графические редакторы. Графические редакторы также можно разделить на две категории: растровые и векторные. Графический редактор — это программа создания, редактирования и просмотра графических изображений.

Среди профессиональных векторных графических систем наиболее распространен Corel DRAW. Есть и сложные растровые графические редакторы, которые имеют и больше возможностей. Это профессиональные графические системы, например Adobe Photoshop. Этот графический редактор предназначен для обработки фотоизображений.

Существуют программы проектирования архитектурных сооружений, автомобилей, самолетов, интерьера жилища, различных механизмов, станков и т. д. Программы автоматически готовит все чертежи, необходимые для осуществления строительства. Чертежи печатаются при помощи графопостроителя в необходимом формате.

Программные средства .мультимедиа - позволяют объединить тесты, графику, звук и движущиеся изображения. Это энциклопедии, справочники и др.

САПР системы автоматизированного проектирования — позволяют применять компьютер на разных стадиях производственного процесса.

Средства автоматизации производства - позволяют применять компьютер на разных стадиях производственного процесса.

Настольные издательские системы - позволяют выполнять компьютерную верстку для подготовки изданий к тиражированию.

Информационные системы (СУБД) - используются для обработки больших массивов данных (ввод, поиск, размещение и выдача информации).

Обучающие программы - помогают изучать информатику, иностранные языки, историю, химию, физику и многое другое. После появления персональных компьютеров появилась идея создания электронной (дистантной) системы образования, где роль преподавателя будет играть компьютер, оснащенный обучающими и контролирующими программами. Предполагалось, что обучающие и контролирующие программы полностью заменят живого учителя и наступит период компьютерного образования без образовательных учреждений и преподавателей. Однако опыт использования компьютеров показал, какими бы хорошими и качественными программами ни оснащался учебный процесс, учащиеся, проработав длительное время с компьютером без живого наставника, с большим удовольствием шли на обычные уроки. Поэтому в настоящее время обучающие программы не противопоставляются традиционному образованию, а используются как дополнение к обычному «живому» учебному процессу и (или) для самообразования.

Бухгалтерские программы

Программы переводчики

Медицинские программы-

Игровые программы - используются для организации досуга, обучения, решения производственных, военных и научных задач.

Вопреки широкому общественному мнению компьютерные игры предназначены не только для развлечены молодежи. Действительно, игровые развлекательные программы создавались уже для самых первых Персональных компьютеров и привлекали к себе молодое поколение пользователей. Были (и есть) такие игровые (обучающие) программы, которые используют для повышения профессионализма пилотов, космонавтов, операторов сложных систем.

К настоящему времени создано огромное количество игровых программ, многие из них имеют богатую графику, звук и занимают такой большой объем памяти, что пользоваться ими можно только с помощью компакт-дисков. Современная компьютерная игра — это целое представление со своим сюжетом, интригой, антуражем, действующими персонажами. Красочно иллюстрированные и динамичные, они увлекают участника в происходящее. В сознании на время стирается грань между порождающей («материальной») и разворачивающейся (интерактивной) реальностью. Человек полностью погружается в тот мир. Эти ощущения в совокупности с самой игрой (или, лучше сказать, тем миром) рождают феномен компьютерной виртуальной реальности.

Идея виртуальности разрабатывалась в философии еще с древнейших времен (начиная с буддизма, затем в античности, в средние века, в новое время и т. д.).

Во второй половине XX в. независимо друг от друга и почти одновременно (с разницей в 20 лет) в нескольких сферах науки и техники возникли «свежие» подходы к феномену виртуальности: в квантовой физике были открыты так называемые виртуальные частицы, характеризующиеся особым статусом существования в отличие от других элементарных частиц; в самолетостроении была разработана виртуальная кабина самолета, особым образом (посредством головного шлема) предоставляющая летчику информацию о полете и боевой обстановке; в эргономике была создана модель виртуальной поездки в автомобиле, фиксирующая особый тип взаимодействия водителя и автомобиля; в психологии были открыты виртуальные состояния человека, в компьютерной технике появилось понятие виртуального объекта, и, наконец, в рекламе и СМИ появился термин «виртуальная реальность» для обозначения эффекта, создаваемого компьютерными программами на мультимедийных персональных компьютерах, дающих пользователю интерактивное динамическое стереоскопическое изображение со стереофоническим звуком.

В современной науке есть подход, основанный на признании существования многих реальностей. Он на­зывается «виртуалистика».

Сложившаяся в 90-х гг. XX в., прежде всего на базе психологии, виртуалистика как научный подход имеет достаточно разработанную философскую парадигму, соответствующие научные теоретические модели и схемы экспериментального исследования, а также основанный на научном подходе специфический вид практики — аретею. Отметим лишь, что в аретее получены конкретные практические результаты. В частности, выявлены причины определенных ошибок летчика, более пятидесяти лет ускользающие от психологического анализа, и предложены конструктивные технические предложения по предупреждению ошибок такого рода, разработаны и внедрены в практику принципиально новые и весьма эффективные способы лечения алкоголизма и наркомании, коррекции психического развития ребенка, лечения бронхиальной астмы.

Категория «виртуальности» заставляет по-новому взглянуть на устоявшиеся представления, в частности об объективности «реального» мира

4. Инструментальные программы

Языки программирования - служат для создания новых программ для компьютера.

Промежуточное место между системными и прикладными программами занимает особый класс программ — инструментальные средства разработки приложений. Или, если проще сказать, - языки программирования. Роль таких систем за последние годы резко возросла. Если раньше для разработки программ пользователи применяли автономные компиляторы (типа Turbo С, Turbo Pascal и т. д.) с несложным сервисом, то теперь в состав инструментария входят мощные средства визуального про­граммирования, библиотеки функций и классов и т. п.

Когда-то самые первые программы писали в машинных кодах. Эта процедура очень трудоемка. Постепенно программисты множество вспомогательных операций, необходимых для создания программ, поручили самому же компьютеру. Так появились языки программирования.

Существуют языки программирования высокого и низкого уровней.

Все те программы, о которых мы говорили, являются программными продуктами. Как и любая продукция, эти программы выпускаются производителями как товар. Товарные программные продукты распространяются по законам рынка. Одни программы — за деньги, другие — за большие деньги, третьи бесплатно или условно бесплатно.

Условно бесплатные и даже бесплатные продукты — это обычно простые текстовые редакторы, некоторые игры, архиваторы, справочные программы.

Вопросы

1.  Для чего необходима операционная система?

2.  Какие компоненты входят в состав операционной системы?

3.  В чем состоит основное отличие между операционной системой и прикладными программами.

4.  Какие вы знаете виды приложений общего назначения?

5.  Какие вы знаете виды приложений специального назначения?

ЛЕКЦИЯ №7. ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА ПК

План:

1.  Понятие ОС

2.  Функции

3.  Компоненты ОС

4.  История ОС

1. Понятие ОС

Под операционной системой обычно понимают комплекс управляющих и обрабатывающих программ, который, с одной стороны, выступает как интерфейс между аппаратурой компьютера и пользователем, а другое предназначение – для более эффективного пользования ресурсов вычислительной системы и организации надежных вычислений.

Прикладные Программы

Утилиты

Операционная система

Аппаратное обеспечение компьютера

Видно, что не один из компонентов программного обеспечения, за исключением самой операционной системы, не имеет непосредственного доступа к аппаратуре компьютера. Даже пользователь взаимодействует со своими программами через интерфейс. Любые их команды, прежде чем попасть в прикладные программы, проходят через операционные системы.

Операционная система – это программа, контролирующая работу пользовательской программы и систем приложений и исполняемая роль интерфейса между приложениями и аппаратным обеспечением компьютера.

Предназначения ОС можно разделить на три основные составляющие:

-  удобство: операционная система делает использование компьютера простым и удобным;

-  эффективность: операционная система позволяет эффективно использовать ресурсы компьютерной системы;

-  возможность развития: операционная система должна допускать разработку тестирования новых приложений и системных функций без нарушения нормального функционирования вычислительной системы.

Функции ОС:

-  обеспечивает обмен данными с внешними устройствами

-  поддерживает файловую систему (работа с файлами и папками):

FAT32 – начиная с Windows 95 OSR2 , раздел до 2 Тб

NTFS – Windows NT/2000/XP/2003, раздел до 2 Тб

-  права доступа для пользователей

-  квоты на объем каталога

CDFS – файловая система компакт-дисков

-  обеспечивает запуск и выполнение остальных программ

-  тестирование компьютера, обработка ошибок

-  распределение ресурсов (процессор, память, внешние устройства)

Любая ОС имеет как минимум 3 компонента:

1.  Ядро,

2.  Драйверы,

3.  Интерфейс.

Ядро операционной системы (Kernel) – часть операционной системы:

-  постоянно находящаяся в оперативной памяти;

-  управляющая всей операционной системой;

-  содержащая: драйверы устройств, подпрограммы управления памятью, планировщик заданий;

-  реализующая системные вызовы и т. п.

Все операции, связанные с процессами, выполняются под управлением той части операционной системы, которая называется ядром. Ядро представляет собой лишь небольшую часть кода операционной системы в целом, однако оно относится к числу наиболее интенсивно используемых компонент системы. По этой причине ядро обычно резидентно размещается в основной памяти, в то время как другие части операционной системы перемещаются во внешнюю память и обратно по мере необходимости.

Драйвер – это компьютерная программа, с помощью которой другая программа (обычно операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. В общем случае, для использования любого устройства (как внешнего, так и внутреннего) необходим драйвер. Но обычно с операционными системами поставляются драйверы для ключевых компонентов аппаратного обеспечения, без которых система не сможет работать. Однако для некоторых устройств (таких, как графическая плата или принтер) могут потребоваться специальные драйверы, обычно предоставляемые производителем устройства.

По́льзовательский интерфейс (UI – англ. user interface) – разновидность интерфейсов, в котором одна сторона представлена человеком (пользователем), другая — машиной/устройством. Представляет собой совокупность средств и методов, при помощи которых пользователь взаимодействует с различными, чаще всего сложными, с множеством элементов, машинами и устройствами. Интерфейс двунаправленный – устройство, получив команды от пользователя и исполнив их, выдает информацию обратно, наличествующими у нее средствами (визуальными, звуковыми и тп.), приняв которую, пользователь выдает устройству последующие команды предоставленными в его распоряжение средствами (кнопки, переключатели, регуляторы, сенсоры, голосом, и т. д.).

Чаще всего термин применяется по отношению к компьютерным программам (приложениям). Но вообще под пользовательским интерфейсом подразумевается любая система взаимодействия с устройствами, способными к интерактивному взаимодействию с пользователем.

Для упрощения работы пользователя в состав современных ОС входят программные модули, создающие графический пользовательский интерфейс. В ОС с графическим интерфейсом команды можно вводить с помощью мыши, тогда как в ОС с командной строкой команды вводятся непосредственно с клавиатуры.

ОС содержит так же сервисные программы или утилиты – программы для обслуживания дисков (дефрагментация, проверка, сжатие и т. д.), программы для работы с файлами (архивация например), работа в компьютерных сетях и т. д.

Для удобства пользователя в операционной системе обычно имеется и справочная система. Она предназначена для оперативного получения необходимой информации о функционировании как операционной системы в целом, так и о работе ее отдельных модулей.

Немного истории….

Персональные компьютеры без ОС.

Первые ПК не имели ОС и были похожи на игровые приставки: при включении компьютера в сеть процессор обращался к ПЗУ, в котором была записана программа поддержки несложного языка программирования. Подключив к компьютеру магнитофон можно было загрузить постороннюю программу. Загруженная программа отключала ПЗУ и далее работа компьютера происходила под управлением загруженной программы (как в игровых приставках).

Первые дисковые ОС.

Серьезная необходимость в операционных системах возникла, когда к персональным компьютерам стали подключать дисководы. Дисковод отличается от магнитофона тем, что это устройство свободного доступа, а магнитофон – устройство последовательного доступа.

С магнитного диска можно загрузить любую программу. Поэтому команды загрузки стали очень сложными. Надо было указывать номер дорожки и номер сектора, в котором находится то, что надо загрузить.

Выход был найден. Была написана программа, которая переводит названия программ и файлов в номера дорожек и секторов. Человек мог загружать то, что ему нужно, пользуясь только названиями. Эта программа и стала дисковой операционной системой.

Неграфические операционные системы.

В дальнейшем операционные системы развивались параллельно с аппаратным обеспечением. Тогда дисковые операционные системы стали сложнее. В них ввели средства для разбиения дисков на каталоги и средства для обслуживания каталогов (перенос и копирование файлов между каталогами, сортировка файлов и прочее). Так на дисках появилась файловая структура, а операционная система взяла на себя ее создание и обслуживание.

Для компьютеров IВМ РС основной операционной системой с 1981 г. по 1995 г. была так называемая система МS-DOS. За эти годы она прошла развитие от версии МS-DOS 1.0 до МS-DOS 6.22.

Программы-оболочки.

Операционная система МS-DOS позволила успешно работать с персональными компьютерами на протяжении почти 15 лет. Тем не менее, эту работу нельзя назвать удобной. Во-первых, МS-DOS – неграфическая операционная система, которая использует интерфейс командной строки.

Так возникла необходимость в новом посреднике – тогда появились так называемые программы-оболочки. Оболочка – это программа, которая запускается под управлением операционной системы и помогает человеку работать с этой операционной системой. Одна из самых известных и распространенных во всем мире программ-оболочек называется Norton Comander. Ее разработал известнейший американский программист Питер Нортон, получивший всемирное признание за то, что упростил работу с компьютером для миллионов людей. Программа-оболочка наглядно показывает на экране всю файловую структуру компьютера: диски, каталоги и файлы. С такой программой не надо набирать сложные команды МS-DOS в командной строке.

Работы над графической операционной системой для IВМ РС в компании Microsoft начались еще в 1981 г., но впервые такая система вышла в свет только в 1995 г. под названием Microsoft Windows 95. До появления Microsoft Windows 95 компьютеры IВМ РС работали с неграфической системой МS-DOS, но для нее были сделаны несколько графических оболочек Windows 1.0, Windows 2.0, Windows 3.0, Windows 3.1, Windows 3.11.

Графические операционные системы

Выпущенная в сентябре 1995 г. система Windows 95 стала первой графической операционной системой для компьютеров IВМ РС.

Все следующие версии операционных систем Windows (98, NT, ME, 2000, XP) являются графическими.

На сегодняшний день на рынке программного обеспечения для IBM PC-совместимых компьютеров сосуществуют несколько семейств операционных систем, но операционные системы Windows являются наиболее распространенными среди пользователей.

Альтернативные ОС

Словом UNIX обозначается не одна операционная система, а целое семейство ОС. UNIX создавалась прежде всего для профессионалов, и поэтому никогда не содержала никаких “рюшечек” типа удобного графического интерфейса. Важное было другое – совместимость, переносимость, настраиваемость и, самое главное, стабильность.

Вплоть до середины 90-х гг. “интересы” создателей Windows и UNIX лежали в различных плоскостях: многочисленные варианты UNIX обслуживали “большие” компьютеры и серверы, a Windows трудилась на “персоналках”. И развивались эти ОС в совершенно разных направлениях. Как вдруг... Да-да, именно вдруг, и без всякой видимой причины, оба семейства операционных систем одновременно начали заглядываться на владения друг друга. Момент, когда два гиганта, пыхтя и неуклюже переваливаясь, двинулись навстречу друг другу, угадать нетрудно – 1993 год... Именно в этом году Microsoft впервые решила посягнуть на “серверный” рынок, выпустив первую версию Windows NT, а “вчерашний студент” Линус Торвальдс создал “домашнюю”, свободно распространяемую операционную систему Linux.

Вопросы:

1.  Что такое Операционная система ПК?

2.  Каков ее состав?

3.  Каковы функции ОС?

4.  Что такое ядро ОС?

5.  Что такое драйвер?

ЛЕКЦИЯ №8. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

План:

1.  Растровая графика

2.  Масштабирование растровых изображений.

3.  Векторная графика

4.  Вектор в Интернете

5.  Плоская растровая графика

6.  Плоская векторная графика

Почти с момента создания ЭВМ (электронной вычислительной машины) появилась и компьютерная графика, которая сейчас считается неотъемлемой частью мировой технологии.

Все компьютерные изображения, все форматы для их хранения и все программы для их обработки делятся на два больших класса – векторные и растровые, – различающиеся, прежде всего, уровнем абстракции, примененной к изображению.

Растровая графика

Растровая графика описывает изображения с использованием цветных точек, называемых пикселями, расположенных на сетке. Для изображений, состоящих из точек, особую важность имеет понятие разрешения, выражающее количество точек, приходящихся на единицу длины. При этом следует различать:

-  разрешение оригинала;

-  разрешение экранного изображения;

-  разрешение печатного изображения.

Разрешение оригинала.

Разрешение оригинала измеряется в точках на дюйм (dots per inch – dpi) и зависит от требований к качеству изображения и размеру файла, способу оцифровки и создания исходной иллюстрации, избранному формату файла и другим параметрам. В общем случае действует правило: чем выше требование к качеству, тем выше должно быть разрешение оригинала.

Разрешение экранного изображения.

Для экранных копий изображения элементарную точку растра принято называть пикселем. Размер пикселя варьируется в зависимости от выбранного экранного разрешения (из диапазона стандартных значений), разрешение оригинала и масштаб отображения. Установлено эмпирическое правило, что при распечатке величина разрешения оригинала должна быть в 1,5 раза больше, чем линиатура растра устройства вывода. В случае, если твердая копия будет увеличена по сравнению с оригиналом, эти величины следует умножить на коэффициент масштабирования.

Разрешение печатного изображения и понятие линиатуры.

Размер точки растрового изображения как на твердой копии (бумага, пленка и т. д.), так и на экране зависит от примененного метода и параметров растрирования оригинала. При растрировании на оригинал как бы накладывается сетка линий, ячейки которой образуют элемент растра. Частота сетки растра измеряется числом линий на дюйм (lines per inch – Ipi) и называется линиатурой.

Размер точки растра рассчитывается для каждого элемента и зависит от интенсивности тона в данной ячейке. Чем больше интенсивность, тем плотнее заполняется элемент растра. То есть, если в ячейку попал абсолютно черный цвет, размер точки растра совпадет с размером элемента растра.

Масштабирование растровых изображений.

Одним из недостатков растровой графики является так называемая пикселизация изображений при их увеличении (если не приняты специальные меры). Раз в оригинале присутствует определенное количество точек, то при большем масштабе увеличивается и их размер, становятся заметны элементы растра, что искажает саму иллюстрацию. Для противодействия пикселизации принято заранее оцифровывать оригинал с разрешением, достаточным для качественной визуализации при масштабировании. Другой прием состоит в применении стохастического растра, позволяющего уменьшить эффект пикселизации в определенных пределах. Наконец, при масштабировании используют метод интерполяции, когда увеличение размера иллюстрации происходит не за счет масштабирования точек, а путем добавления необходимого числа промежуточных точек.

Векторная графика

Векторная графика – построение изображения с помощью так называемых “векторов” - функций, которые позволяют вычислить положение точки на экране или бумаге. Например, функция, графиком которой является круг, прямая линия или другие более сложные кривые. Совокупность таких “векторов” и есть векторное изображения.

Векторная графика описывает изображения с использованием прямых и изогнутых линий, называемых векторами, а также параметров, описывающих цвета и расположение. При редактировании элементов векторной графики Вы изменяете параметры прямых и изогнутых линий, описывающих форму этих элементов. Вы можете переносить элементы, менять их размер, форму и цвет, но это не отразится на качестве их визуального представления. Векторная графика не зависит от разрешения, т. е. может быть показана в разнообразных выходных устройствах с различным разрешением без потери качества.

Векторное представление заключается в описании элементов изображения математическими кривыми с указанием их цветов и заполняемости. Очевидно, такое описание займет значительно меньше места, чем в первом случае. Еще одно преимущество - качественное масштабирование в любую сторону. Увеличение или уменьшение объектов производится увеличением или уменьшением соответствующих коэффициентов в математических формулах. К сожалению векторный формат становится невыгодным при передаче изображений с большим количеством оттенков или мелких деталей (например, фотографий). Ведь каждый мельчайший блик в этом случае будет представляться не совокупностью одноцветных точек, а сложнейшей математической формулой или совокупностью графических примитивов, каждый из которых, является формулой. Это приводит к утяжелению файла. Кроме того, перевод изображения из растрового в векторный формат (например, программой Adobe Strime Line или Corel OCR-TRACE) приводит к наследованию последним невозможности корректного масштабирования в большую сторону. От увеличения линейных размеров количество деталей или оттенков на единицу площади больше не становится. Это ограничение накладывается разрешением вводных устройств (сканеров, цифровых фотокамер и др.).