История развития мультимедийных средств. Представления графики, звука и видео в компьютерных системах

Если  компьютер используется для игровых и  тренажёрных задач, а также в некоторых  случаях, то для управления перемещением объекта  по экрану удобно пользоваться специальной ручкой, имеющей название джойстик – в буквальном переводе палочка  радости. Современные  джойстики делят  на пять конструктивных вариантов.  А также они бывают кнопочными, настольными и комбинированными.

Существуют  устройства, специально предназначенные  для ввода графической  информации – дигитайзеры. Но кроме основной задачи, помощи в  черчении или рисовании, дигитайзеры заменяют или дополняют  стандартную мышь.[6]

Виртуальная реальность

· Очки виртуальной реальности.

Принцип их действия заключается  в следующем: на экран  выводится изображение  для одного глаза, в тот момент, когда  очки затемняют другой. И, поочередно показывая  для каждого глаза  свое изображение, очки создают иллюзию  трехмерности изображения на экране.

· Виртуальные бинокли.

Эти приспособления уже не просто затемняют  поочередно глаза, а  сами выводят изображения  для каждого глаза.

· VR-шлем (Head-Mounted-Display, HMD).

Этот  тип устройств  наиболее распространен  и известен. Принцип  действия такой же, как и у биноклей: фиксирование изображения  для каждого глаза.

· 3D панели.

Эти устройства можно сравнить с VR-очками, но с тем отличием, что они одеваются  на монитор.

· 3D звук.

Трехмерный  звук заставляет воспринимать игру по-другому. Ощущения становятся очень  реалистичными. Лучше  один раз услышать, чем сто раз  прочитать.

· Vr - перчатки.

Отслеживать движения пальцев  им помогает сложная  система эластичных световодов и пара десятков датчиков. Как только палец начинает сгибаться, световод сужает просвет, а датчики улавливливают падение интенсивности света на каком-либо участке. Адекватно этим изменениям ведет себя кисть в виртуальном пространстве.

· Датчики кисти.

Самые простые датчики  отслеживают перемещения небольшого кубика, который нужно держать в одной из рук.

· VR-костюм.

Самым полным набором оборудования для виртуальной  реальности является виртуальный костюм. Он состоит из обтягивающего  комбинезона со множеством магнитных сенсоров, которые отслеживают движения всех частей тела. [5]

Лазерные диски, CD-ROM,  DVD

В связи  с ростом объемов  и сложности программного обеспечения, широким  внедрением мультимедиа  приложений, сочетающих движущиеся изображения, текст и звук, огромную популярность в последнее  время приобрели  устройства для чтения компакт- дисков CD-ROM. Эти устройства и  сами диски, относительно недорогие, очень  надежны и могут  хранить весьма большие  объемы информации (до 800 Мбайт).

Сам диск представляет собой  пластмассовый кружок, на поверхности которого имеются микроскопические углубления, созданные  записывающим устройством. Они покрыты "толстым" слоем прозрачного  лака, предохраняющим поверхность диска  от повреждений. В  большинстве случаев, рабочей является только одна поверхность, но встречаются диски  и с двумя рабочими поверхностями.

DVD формат  компакт дисков - формат недалекого  будущего, представляющий " интерактивное TV" или кино. Он представляет  собой тот же  компакт диск, только  более скоростной  и много большей  ёмкости. Кроме  того, применён новый  формат секторов, более надёжный  код коррекции  ошибок, улучшена  модуляция каналов. Основным недостатком DVD-видео как формата является наличие сложной схемы защиты от копирования и региональной блокировки (диск, купленный в одной части мира, может не воспроизводиться на устройстве DVD, приобретённом в другой части мира.

Видеокарты

При смешении сигналов основные проблемы возникают с видеоизображением. Различные ТВ–стандарты, существующие в мире (NTSC, PAL, SECAM), применение разных мониторов и видеоконтроллеров диктует разнообразие подходов в разрешении возникающих проблем. Однако в любом случае требуется синхронизация двух изображений, для чего служит устройство генлок (genlock). С его помощью на экране монитора могут быть совмещены изображение, сгенерированное компьютером (анимированная или неподвижная графика, текст, титры), и “живое” видео. Если добавить еще одно устройство — кодер (encoder), компьютерное изображение может быть преобразовано в форму ТВ–сигнала и записано на видеопленку. "Настольные видеостудии”, являющиеся одним из примеров применения систем мультимедиа, позволяют готовить совмещенные видео компьютерные клипы, титры для видеофильмов, помогают при монтаже кинофильмов.

Системы такого рода не позволяют  как-то обрабатывать или редактировать само аналоговое изображение. Для того, чтобы это стало возможным, его необходимо оцифровать и ввести в память компьютера. Для этого служат так называемые платы захвата (capture board, frame grabbers). Оцифрованный кадр может затем быть изменен, отредактирован обычным графическим

редактором, могут быть убраны или добавлены  детали, изменены цвета, масштабы, добавлены разные спецэффекты.

При использовании специальных  видео–адаптеров (видеобластеров)  мультимедиа–ПК становятся центром бытовой видео–системы, конкурирующей с самым совершенным телевизором.

Имеется большое количество устройств, предназначенных для  работ с видеосигналами на IBM PC совместимых  компьютеров. Условно можно разбить  на несколько групп: устройства для  ввода и захвата видеопоследовательностей (Cupture play), фреймграбберы (Framegrabber), TV-тюнеры, преобразователи сигналов VGA-TV и др. [3]

Tvтюнеры. Эти устройства выполняются обычно в виде карт или бокса (небольшой коробочки). Они преобразуют аналоговый видеосигнал поступающий по сети кабельного  телевидения или от антенны,   от

видеомагнитофона и. т. д.

Фрейм грабберы. Как правило, они объединяют графические, аналогово-цифровые  микросхемы для обработки видеосигналов, которые позволяют дискретизировать видеосигнал, сохранять отдельные кадры изображения в буфере с последующей записью на диск либо выводить их непосредственно в окно на мониторе компьютера.

Преобразователи VGA-TV. Данные устройства транслируют сигнал в цифровом образе VGA изображения в аналоговый сигнал пригодный для ввода на телевизионный приемник.

MPEG-плейеры. Данные устройства позволяют воспроизводить последовательности видеоизображения (фильмы) записываемых на компакт- дисках. [5]

Существует большое множество  программных средств для разработки мультимедийных приложений. К сожалению, перечисление всех невозможно. Их можно разделить на несколько категории:

· Средства создания и обработки фотоизображения, анимации, 2D, 3D-графики;

· Средства создания и обработки анимации, 2D, 3D – графики;

· Средства создания и обработки видеоизображения (видеомонтаж, 3D-титры);

· Средства создания и обработки звука;

· Средства создания презентации;

· Графика и фотоизображения 

Немного подробнее коснемся только изображений и видео.

Изображение.

Один из способов представления  изображения в компьютере — растровая  графика (bitmap). В этом случае изображение делится на элементы (pixels), которые определяют размер картинки — X пикселов по ширине и Y пикселов по высоте. Важной характеристикой является цветовое разрешение растровой графики, определяемое числом битов, используемых для кодирования цвета каждого пиксела.

Другой способ представления  векторные изображения, которые сохраняются в виде геометрического описания объектов, составляющих рисунок. Эти изображения могут также включать в себя данные в формате растровой графики. В векторных форматах число битовых плоскостей заранее не определено.[6]

Видео.

В настоящее  время существует два типа видео: аналоговое и цифровое.

Аналоговый  видеосигнал в  телевидении содержит 625 строк в кадре  при соотношении  размера кадра 4 х 3, что соответствует  телевизионному стандарту. В профессиональной аппаратуре разрешение доходит до 650 линий.

Цифровое  видео первоначально  представляло собой  преобразованный  в цифровой формат аналоговый сигнал, в котором данные о серии изображений  сохранялись на каком-либо запоминающем устройстве.

Для уменьшения объема цифровых видеофайлов  используют методы сжатия данных. Существует большое количество разнообразных алгоритмов сжатия, включая Compact Video, Indeo, Motion-JPEG, MPEG, Cinepak, Sorenson Video. [4]

1.3  Перспективы использования.

На сегодняшний  день уже существует всем известная собачка AIBO (Artificial Intelligence RoBOt (робот с искусственным интеллектом). "Интеллект" игрушки - в программном обеспечении, которое управляет механизмом. Всего у AIBO 18 суставов. На передней панели головы находятся светодиоды зеленого и красного цвета, которыми собачка выражает свои эмоции - радость, грусть, злость, удивление, страх и недовольство. На голове собаки на месте носа находится миниатюрная цифровая камера, способная оценивать расстояние и воспринимать цвета. Это - зрение AIBO. Собака способна воспринимать размеры помещения, различать предметы. Слух AIBO - 2 микрофона, которые находятся под ушами. Чувствительность к прикосновениям обеспечивается несколькими сенсорами, расположенными на голове и спине. Также собачка понимает свое положение в пространстве - если ее перевернуть вверх ногами, но она начинает издавать "недовольные" звуки, мигать красными лампочками, а когда ее все же ставят опять на ноги, трясет головой и ушами и некоторое время не реагирует на внешние раздражения. Кстати, если вы вдруг уроните AIBO на бок, то она вполне может встать на ноги самостоятельно.

Японские  ученые уже создали  искусственную змею, которая, по мнению специалистов, должна стать незаменимым  помощником во многих сферах жизни. Продолговатое  тело робота-змеи состоит  из нескольких сегментов, которые пронизаны "искусственными мускулами". Под  воздействием электрических  разрядов "мышцы" из полимерного геля сокращаются, и "змея" плывет. У нее на голове установлен инфракрасный сенсор, поэтому она  с легкостью обходит  любые препятствия. Такой гибкий изворотливый робот считается  незаменимым во многих областях. Например, может использоваться в разведке для  обнаружения мин. Или для поиска людей под завалами.

Сегодня ведущие компьютерные фирмы тратят значительные усилия на создание компьютера с человеческим интерфейсом. Это  подразумевает, что  компьютер должен обладать всеми органами чувств человека, а  так же способностью воздействовать на все  эти человеческие органы.  Современные компьютерные системы во многих случаях неплохо анализируют и синтезируют  изображения и звуки, так что со слухом и зрением у них всё в относительном порядке. Компьютерная мышь и другие устройства вполне можно считать имитацией осязания. Предполагается, что в ближайшие годы персональный компьютер научится работать с запахами и близкими к запахам по механизму восприятия вкусами. [8]

Заключение

На сегодняшний  день мультимедийные технологии прочно укрепились во многих сферах деятельности. Множество программистов, сценаристов, дизайнеров работают над созданием  всё новых и  новых проектов.

Подводя итоги, можно отметить возможности и  области применения мультимедийных продуктов  и технологии.

Основными целями применения продуктов, созданных в мультимедиа  технологиях, являются:

· Популяризаторская и развлекательная

· Научно-просветительская или образовательная

· Научно-исследовательская

Не подвергается сомнению что, широчайшее использование мультимедиа  продуктов именно с популяризаторской  целью, тем более  что популяризаторство стало ныне некоторым эквивалентом рекламы. К сожалению, многие разработчики подчас не понимают, что простое использование широко известного носителя и программного обеспечения еще не обеспечивают действительно мультимедийный характер продукта. 

Наиболее  очевидная и почти  автоматически вспоминаемая область применения мультимедиа продуктов  в научно-исследовательской  области - это электронные  архивы и библиотеки - для документирования коллекций источников и экспонатов, их каталогизации и  научного описания, для создания "страховых  копий", автоматизации  поиска и хранения, для хранения данных о местонахождении  источников, для хранения справочной информации, для обеспечения  доступа к внемузейным базам данных, для организации работы ученых не с самими документами, а с их электронными копиями и т.д.

2. Практическая часть

2.1 Общая  характеристика задачи.

Используя ППП на ПК необходимо:

- создать таблицу «Автомагазин», включающую таблицы «Модели автомобилей» и «Клиенты и заказы»