Мультимедиа в образовании: контекст информатизации (стр. 29 )

Анимация фрагментов изображения

Рисунки, выполненные линиями, можно прорисовывать перед глазами зрителя. Для этого устанавливается необходимое количество кадров. Сам рисунок помещается на последнем кадре. Затем с его копии на предыдущем кадре стирается небольшая часть, а оставшееся изображение вновь копируется на очередной предыдущий кадр, и так до первого кадра. Аналогичным образом можно создавать эффект заливки замкнутых областей.

Изображение можно собрать перед глазами зрителя из отдельных частей или кусочков. Если на экране появляются несколько одинаковых объектов, то прорисовать или собрать их можно при помощи одной и той же анимации, но с задержкой по фазе. Так, для распускающегося розового куста отрабатывается анимация только одного цветка. Затем полученную анимацию выводят на экран несколько раз. Для того, чтобы общий результат не выглядел монотонным, движения роз не должны совпадать по фазе.

Анимация цвета

Анимировать можно не только объекты, но и цвет. Цвета на экране могут проявляться или исчезать, менять свои основные характеристики.

Часто используется эффект зацикливания цвета. При этом необходим только один кадр в качестве основного изображения. Изменение цветов в регистрах (в компьютерной технике регистр – это аппаратный или программный фрагмент памяти для временного хранения или использования данных) приводит к изменению аналогичных цветов и на экране. Изменение цветов в компьютере происходит быстрее, чем перерисовка всего изображения, в результате чего анимация зацикливанием цвета будет показываться на экране быстрее, чем показ серии кадров с полноцветным изображением, а эффект перехода одного цвета в другой будет более плавным. Создание циклической анимации требует аккуратного планирования цветовой палитры, а также, как и в случае с морфингом и проявлением одних изображений через другие, – некоторого ограничения числа одновременно изменяемых цветов в каждом последующем кадре по сравнению с предыдущим.

Библиотеки изображений

Для компьютерной графики характерной является возможность использования различных стандартных графических элементов – символов, оригинальных тематических, контурных, черно-белых и цветных изображений, доступных непосредственно в рамках рабочего пакета (например, Clip Arts для CorelDraw) или специальных сервисных программ. На сегодняшний день существуют сотни фирм, занимающихся разработкой заготовок под различные графические пакеты.

Использовать заготовки можно только двумя способами: импортировать выбранную заготовку в качестве элемента уже имеющегося изображения или в качестве основного рисунка с дальнейшим его редактированием.

При создании графических работ своеобразной библиотекой символов являются также поддерживаемые рабочим пакетом гарнитуры шрифтов. Буквы при этом выводятся на экран подобно другим рисованным заготовкам и, в отличие от текстового режима, воспринимаются как графика. Отметим, что при работе с послойной графикой (например, в программах CorelDraw, Adobe Illustrator и т. д.) по завершении рисунка желательно перевести выведенные на экран буквы из текстового режима в графический. Это делается для того, чтобы избежать возможных искажений при импорте файла в другой рабочий пакет или формат, поддерживающий данный шрифт.

Библиотеки фотоизображений

Благодаря развитию компьютерной техники и технологии появилась возможность записывать стандартные изображения с негативной или обратимой пленки методом перевода графики в цифровой код на оптические компакт-диски.

Технология перевода фотоснимков в цифровой код с последующей записью на диск была разработана фирмой Estman Kodak. Этой же фирмой были составлены и первые библиотеки фотоизображений в формате PhotoCD. Записанные таким образом фотографии легко доступны для работы при наличии специальной считывающей программы (например, PhotoCD Viewer), однако ряд пакетов компьютерной графики поддерживает самостоятельный просмотр CD – библиотек без инсталляции дополнительных программ.

Записанные на лазерный диск фотоизображения – это вариант растровой графики. На экране монитора такое изображение выводится с тем разрешением, с которым оно было записано. Однако, в ряде случаев имеется возможность регулирования растра в сторону уменьшения или увеличения. При этом необходимо иметь в виду, что существенные изменения размеров битовой карты по горизонтали и вертикали могут привести к значительным искажениям графики. (При увеличении соответствующих размеров изображение может воспроизводиться как размытое, при уменьшении – деформируются очертания или вообще исчезают мелкие детали.)

Векторная графика

Вектор (vector) представляет собой направленный отрезок, соединяющий две точки плоскости, и, с точки зрения математического описания, полностью определяется набором координат этих точек. Компьютерная графика, построенная при помощи векторного описания составляющих изображение элементов, называется векторной (vector graphics).

Изображение в векторном формате представляет собой совокупность различных линий, причем каждая линия определяется начальной и конечной точками и математической формулой.

Основными графическими элементами изображения в векторном формате, как и любого другого графического изображения, являются точка, отрезок прямой и кривая линия. Из этих элементов, в конечном счете, может быть построен объект.

Кривые в векторном формате можно создавать в двух режимах. В первом случае узлы (начальная и конечная точки) вычисляются после «рисования»; во втором сначала задаются узлы кривой, а затем формируется кривизна кривой при помощи касательных. Математическое описание имеют не только отдельные графические элементы, но и целостные объекты – окружности, многоугольники и т. п., а также такие атрибуты этих объектов, как размеры, углы, толщина линии, расположение, характер заливки и прочие.

Видеосигналы

Для передачи цветного изображения необходимо передавать не только характеристику яркости каждого пикселя изображения, но и его цвет. Для отображения цвета пикселя на электронно-лучевой трубке необходимо определить три цветовые составляющие: красную (Red), зеленую (Green) и синюю (Blue). Передача отдельных сигналов RGB теоретически требует увеличить обычный диапазон сигнала в три раза, и, как следствие, появляются проблемы, связанные с синхронизацией трех независимых сигналов.

Решением этих проблем является отказ от RGB и добавление отдельного сигнала цветности (chrominance or chroma signal) к существующему сигналу яркости (luminance signal). Последний несет информацию о яркости в данной точке изображения, в то время как сигнал цветности представляет цвет. Сигнал цветности – это синусоидальная волна, включенная в сигнал яркости в качестве поднесущей (subcarrier). Такое совместное использование сигналов яркости и цветности называется композитным видеосигналом (composite signal). Наиболее часто этот видеосигнал используется в бытовой видеотехнике формата VHS.

Компонентный видеосигнал (component signal) – это способ хранения и обработки видеосигнала, при котором компоненты видеосигнала хранятся по отдельности. Наиболее популярным вариантом компонентного сигнала является видеосигнал Y/C, состоящий из разделенных сигналов яркости (компонента Y) и цветности. Канал цветности содержит в себе информацию об оттенке и насыщенности цвета и называется компонентой C. Сигнал Y/C используется в системах S-VHS и Hi-8.

В профессиональной видеотехнике используется YUV-сигнал. Этот сигнал также является компонентным сигналом и позволяет получать максимальное качество изображения, так как требует минимальной обработки при записи и воспроизведении видеоизображения. Данный сигнал обычно используется в видеотехнике форматов Betacam, Betacam SP, M-II, D-3 и др.

Видеостандарты

Видеостандартом называется описание формы кодирования видеоизображения определенным видеосигналом. Такое описание является неизменным и поддерживается различными производителями видеооборудования. В настоящее время в мире существует множество видеостандартов, определяющих различные типы телевизионного вещания.

Исторически сложилось, что видеостандарты варьируются в зависимости от географического расположения той или иной страны. К примеру, NTSC стандарт используется в Северной Америке, в Центральной Америке, в Японии, на Южном побережье Тихого океана и в некоторых частях Южной Америки. Стандарт PAL используется в Англии, Западной Германии и Нидерландах, Стандарт SECAM – во Франции и в ее бывших колониях, в бывшем Восточном блоке (в том числе – в СНГ) и в странах Среднего Востока.

Наиболее «старым» видеостандартом является стандарт NTSC (National Television Systems Committee). Стандарт NTSC был создан в 1948 г. как национальный стандарт для телевещания. NTSC определяет все параметры, которые позволяют любому телевизору в Северной Америке принимать телевещательный сигнал. Этот стандарт имеет частоту 30 кадров в секунду в чересстрочном режиме (нечетные строки отображаются за первый проход, четные – за следующий). Такая система показа делит каждый кадр на два поля и, следовательно, каждую секунду – на 60 полей. Вертикальное разрешение NTSC составляет 525 сканирующих строк, но диапазон видимых строк составляет 484 строки.

Еще одним распространенным стандартом является стандарт PAL (Phase Alternation Line). PAL определяет 25 чересстрочных кадров в секунду, имеющих 625 сканирующих строк. Разработанный после NTSC, PAL дает более широкий диапазон для модуляции цветности, что, естественно, улучшает разрешение цвета. В 1967 г. видеостандарт PAL был адаптирован в Англии, Западной Германии и Нидерландах, а затем распространился и в других странах мира. Однако в Бразилии используется модификация этого стандарта, названная PAL-M, которая объединяет улучшенный диапазон цветности и частоту кадров, равную 30 кадрам в секунду, с 525 строками в кадре.

В России телевидение использует стандарт SECAM (Sequential Couleur Avec Memoire). Частота кадров в SECAM соответствует частоте кадров в стандарте PAL-M. Для кодирования сигнала цветности используется частотная модуляция. Эта система также дает более высокое разрешение цвета, чем NTSC стандарт. Существуют две модификации SЕСАМ стандарта – горизонтальный SECAM и вертикальный SECAM.