Учебно-методическое пособие Новочеркасск юргту (нпи) 2011 г. Удк 004 : 012 (076) ббк 32. 81 : 30. 18 я 73

Вид материала

Учебно-методическое пособие

Содержание Лекция 2 «Разновидности компьютерной графики» Растровые программы Векторные программы Лекция 3 Компьютер для работы с графикой, комплектующие. Системный блок Примеч. ред. Материнская (системная) плата Центральный процессор (CPU) Быстродействие процессора Оперативная память Оперативная память Динамическая память EDORAM (Extended Data Output RAM — SDRAM (или SDR SDRAM - Single Data Rate SDRAM DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM DRDRAM (или просто RDRAM — Direct Rambus DRAM Статическая память Время доступа Накопители на гибких дисках Жесткий диск ... Полное содержание

Подобный материал:

• Учебно-методическое пособие Новочеркасск юргту (нпи) 2011 г. Удк 004 : 012 (076) ббк, 1329.07kb.
• Учебно-методическое пособие Новочеркасск 2006 удк 004. 4 (07), 341.54kb.
• Практикум Новочеркасск юргту (нпи) 2010 удк 330 (075. 8) Ббк 65. 012. 1я73, 2097.42kb.
• Программно-технический комплекс Учебное пособие Новочеркасск юргту (нпи) 2010. Удк, 3911.73kb.
• Neural Network Wizard 7 учебно-методическое пособие, 702.9kb.
• Пособие предназначено для студентов специальности «Прикладная информатика (в экономике)», 1911.82kb.
• Учебно-методическое пособие Тольятти тгу 2011 удк 004. 3(075) ббк 32., 1091.77kb.
• Пособие предназначено для студентов, изучающих курсы «Экономики» и«Экономической теории», 4766.75kb.
• Учебное пособие к практическим занятиям по дисциплине «Физическая культура» Новочеркасск, 1055.75kb.
• Данное пособие предназначено для кураторов академических групп младших курсов, а также, 1695.39kb.

<sup>Министерство образования и науки российской федерации

Южно-Российский государственный технический университет
(Новочеркасский политехнический институт)</sup>

______________________________________________________________


О.А. Гладышева


Информационные технологии
в дизайне


учебно-методическое пособие


Новочеркасск
ЮРГТУ (НПИ)
2011 г.


УДК 004 : 7.012 (076)

ББК 32.81 : 30.18 я 73

Г 52


Гладышева О.А.

Г 52 Информационные технологии в дизайне : учеб.-метод. пособие / О.А. Гладышева ; Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск : ЮРГТУ (НПИ), 2011. - __ с.


Учебный материал предназначен для студентов 3__ курса специальности 07060165 «Дизайн» квалификации 01. Дизайнер (промышленный дизайн), 02. Дизайнер (графический дизайн), 03. Дизайнер (дизайн среды).


УДК 004 : 7.012

ББК 32.81 : 30.18 я 73


© Южно-Российский государственный технический университет (НПИ), 2011

© Гладышева О.А., 2011

Лекция 1 " Предмет и основные понятия информатики и информационных технологий"

Информатика - это комплексная, техническая наука, которая систематизирует приемы создания, сохранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ними. Термин "информатика" происходит от французского слова Informatique и образован из двух слов: информация и автоматика. Этот термин введен во Франции в середине 60-х лет XX ст., когда началось широкое использование вычислительной техники. Тогда в англоязычных странах вошел в употребление термин "Computer Science" для обозначения науки о преобразовании информации, которая базируется на использовании вычислительной техники. Теперь эти термины являются синонимами.

Появление информатики обусловлено возникновением и распространением новой технологии сбора, обработки и передачи информации, связанной с фиксацией данных на машинных носителях.

Предмет информатики как науки составляют:

• аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;
  
• программное обеспечение средств вычислительной техники;
  
• средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;
  
• средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.
  

Средства взаимодействия в информатике принято называть интерфейсом. Поэтому средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения иногда называют также программно-аппаратным интерфейсом, а средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами - интерфейсом пользователя.

Основной задачей информатики как науки - это систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель систематизации состоит в том, чтобы выделять, внедрять и развивать передовые, более эффективные технологии автоматизации этапов работы с данными, а также методически обеспечивать новые технологические исследования.

Информатика - практическая наука. Ее достижения должны проходить проверку на практике и приниматься в тех случаях, если они отвечают критерию повышения эффективности. В составе основной задачи сегодня можно выделить такие основные направления информатики для практического применения :

• архитектура вычислительных систем (приемы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных);
  
• интерфейсы вычислительных систем (приемы и методы управления аппаратным и программным обеспечением);
  
• программирование (приемы, методы и средства разработки комплексных задач);
  преобразование данных (приемы и методы преобразования структур данных);
  
• защита информации (обобщение приемов, разработка методов и средств защиты данных);
  
• автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека);
  
• стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программными средствами, между форматами представления данных, относящихся к разным типам вычислительных систем).
  

На всех этапах технического обеспечения информационных процессов для информатики ключевым вопросом есть эффективность. Для аппаратных средств под эффективностью понимают соотношение производительности оснащение к его стоимости. Для программного обеспечения под эффективностью принято понимать производительность работающих с ним пользователей. В программировании под эффективностью понимают объем программного кода, созданного программистами за единицу времени. В информатике всю жестко ориентированное на эффективность. Вопрос как осуществить ту или другую операцию, для информатики важный, но не основной. Основным есть вопрос как совершить данную операцию эффективно.

В рамках информатики, как технической науки можно сформулировать понятия информации, информационной системы и информационной технологии.

Информация

Информация - это совокупность сведений (данных), которая воспринимается из окружающей среды (входная информация), выдается в окружающую среду (исходная информация) или сохраняется внутри определенной системы.

Информация существует в виде документов, чертежей, рисунков, текстов, звуковых и световых сигналов, электрических и нервных импульсов и т.п..

Важнейшие свойства информации:

• объективность и субъективность;
  
• полнота;
  
• достоверность;
  
• адекватность;
  
• доступность;
  
• актуальность.
  

Данные являются составной частью информации, представляющие собой зарегистрированные сигналы.

Во время информационного процесса данные преобразовываются из одного вида в другого с помощью методов. Обработка данных включает в себя множество разных операций. Основными операциями есть:

• сбор данных - накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решения;
  
• формализация данных - приведение данных, которые поступают из разных источников к единой форме;
  
• фильтрация данных - устранение лишних данных, которые не нужны для принятия решений;
  
• сортировка данных - приведение в порядок данных за заданным признаком с целью удобства использования;
  
• архивация данных - сохранение данных в удобной и доступной форме;
  
• защита данных - комплекс мер, направленных на предотвращение потерь, воспроизведения и модификации данных;
  
• транспортирование данных - прием и передача данных между отдаленными пользователями информационного процесса. Источник данных принят называть сервером, а потребителя - клиентом;
  
• преобразование данных - преобразование данных с одной формы в другую, или с одной структуры в другую, или изменение типа носителя.
  
• Информационные технологии
  
• Что такое информационные технологии в дизайне? Деятельность дизайнера всегда связана с высокими технологиями. Сегодня информационные технологии служат дизайнеру универсальным инструментом художественно-эстетического оформления новых продуктов, предоставляют мощные научно-технические методы обработки рекламной и корпоративной PR информации и безграничные возможности распространения мультимедиа продукции.
  
• С другой стороны, разработчики новых информационных технологий также широко используют методологию дизайна. Да и в работе дизайнера всегда наступает момент, когда возможности информационных технологий он хочет расширить, придавая им собственные идеи и дополняя их новыми инструментами. Ясно, что этого нельзя достичь, не владея багажом современных технологий программирования и смежных технических знаний.
  

В широком смысле слово технология - это способ освоения человеком материального мира с помощью социально организованной деятельности, которая включает три компоненты: информационную (научные принципы и обоснование), материальную (орудие работы) и социальную (специалисты, имеющие профессиональные навыки). Эта триада составляет сущность современного понимания понятия технологии.

• Понятие информационной технологии появилось с возникновением информационного общества, основой социальной динамики в котором являются не традиционные материальные, а информационные ресурсы: знания, наука, организационные факторы, интеллектуальные способности, инициатива, творчество и т.д. К сожалению, это понятие настолько общее и всеохватывающее, что до сих пор специалисты не пришли к четкой, формализованной формулировке. Наиболее удачным определением понятия информационной технологии дано академиком Глушковым В.М., который трактовал ее как человеко-машинную технологию сбора, обработки и передачи информации, которая грунтуется на использовании вычислительной техники. Эта технология быстро развивается, охватывая все виды общественной деятельности: производство, управление, науку, образование, финансово-банковские операции, медицину, быт и др.
  

Основные положения информационных технологий определенного производственного процесса. Таким образом, можно сказать, что технология представляет собой своеобразное сред- ство, инструмент, способ для достижения поставленных целей, для решения задач в аспекте изменения качества объекта, разумеется, в сторону его улучшения. При этом предполагается, что имеется описание по применению этих способов, методов и средств. В научной литературе существуют различные определения понятия «информационная технология». Так, в «Толковом словаре по информатике» информационная технология (от англ. information technology) определена как «совокупность методов, производствен- ных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, об- работку, вывод и распространение информации для снижения тру- доемкости процессов использования информационного ресурса, повышения их надежности и оперативности». В этом определении перечислен конкретный, но не полный перечень информационных процессов, что едва ли целесообразно указывать в определении. Следует также отметить, что информационная технология не пред- полагает в обязательном порядке применение ЭВМ. В современном обществе ИТ понимаются в трех вариантах: традиционные (ручные), механизированные и автоматизированные (на базе ЭВМ). В наше рассмотрение входят в основном ИТ на базе ЭВМ, но при необходимости — и другие варианты ИТ. ИТ характеризуются следующими признаками: ■ совокупностью производственно-технологических методов и средств, определенным образом организованных для реализации процессов сбора, регистрации, преобразования, хранения и распространения информации; ■ методами и способами улучшения качества информационных процессов в достижении поставленных целей пользователя; ■ получением информации, обеспечивающей решение задач пользователя. В синтезе дефиниции понятия «информационная технология» очень важно достичь того, чтобы значение дефиниции включало такое количество свойств, которое бы адекватно, в частности пол- но, точно и вместе с тем лаконично, отображало сущность этого понятия. Вместе с тем для ИТ на базе ЭВМ характерен такой существенный признак, как «аппаратно-программные средства и методы их применения, предназначенные для создания и использования ин- формации в решении задач пользователя в определенных предметных областях». Отсюда автоматизированная информационная технология — это автоматизированная система технических, программных, производственно-технологических методов и средств, предназначенная для реализации и улучшения качества информационных процессов с целью получения необходимой информации в решении задач пользователя. ИТ предназначены служить своеобразной платформой или базой для построения и реализации ИС различного класса и назначения. Системный типоряд ИТ составляют конкретные, базовые и глобальные ИТ. Платформа информационной технологии. Понятие «платформа (от англ. platform) информационной технологии» является видовым. Платформы ИТ могут создаваться для выполнения специализированных и универсальных задач. Сущность универсальной платформы ИТ позволяет использовать ее при решении широкого круга задач. Можно выделить аппаратную, программную, административную, транспортную, прикладную и коммуникативную плат- формы. Аппаратная платформа — это техническое обеспечение ИТ, например IBM PC, Macintosh и т.д. Программная платформа — это совокупность программ, обеспечивающая интерфейс между пакетами прикладных программ (ППК) и ОС. Примерами ППК могут служить бухгалтерские программы, пакеты статистического анализа данных и др., а для ОС — MS DOS, Windows, OS/2, UNIX, Linux и др. ОС устанавливается на соответствующие компьютеры и позволяет работать с различными ППК. Пользователь приобретает про- грамму, ориентированную на имеющуюся у него платформу и совместимую с ней. Административная платформа, или платформа управления сетью, — это совокупность методов и средств аппаратнопрограммного характера, предназначенная для управления сетью и входящими в нее системами. Такая платформа обеспечивает: ■ контроль информационных процессов по решению задач пользователя; ■ контроль работы устройств сети и состояния телекоммуникаций. Иногда платформа ИТ может быть определена соответствующим стандартом. Таким образом, платформа информационной технологии — это аппаратно-программный комплекс средств и методов, принятый для реализации ИТ. С позиций архитектуры ИТ можно сказать, что понятие «плат- форма информационной технологии» в определенной мере является синонимом понятия «опорная информационная технология»


Лекция 2 «Разновидности компьютерной графики»

Многие пользователи ПК связывают понятие компьютерной графики с програм­мами, предназначенными для редактирования двухмерных цифровых изображе­ний. Это программное обеспечение по принципу действия и функциональному назначению можно разделить на три группы:

• растровая графика (bitmap, или raster);
  
• векторная графика (vector, или draw);
  
• фрактальная графика (fractal).
  

Наиболее широко в компьютерной графике представлены первые два типа про­грамм: растровые и векторные. Важно понимать принципиальные различия между двумя этими типами ПО, поскольку каждый из них имеет свои сильные и слабые стороны.

О фрактальной графике разговор особый. Она, как и векторная, — вычисляемая и занимает промежуточное положение между растровыми и векторными программами. Кроме того, фрактальные узоры часто используют в качестве краси­вых фрактальных заливок в редакторах растровой и векторной графики.

Двухмерная, или 2D-графика, — основа всей компьютерной графики (в том чис­ле и 3D-графики). Ни один компьютерный художник-дизайнер не может плодо­творно работать над своими проектами без понимания основных принципов двухмерной графики.


Растровые программы

Большинство программ для редактирования изображений — Adobe Photoshop, Corel PHOTO-PAINT или MS Paint — относятся к растровым. Изображение в них формируется из решетки крошечных квадратиков, пикселей. Поскольку каж­дый пиксель на экране компьютера отображен в специальном месте экрана, то программы, которые создают изображение таким способом, называются побито­выми, или программами с побитовым отображением (bitmap). Решетку (или мат­рицу), образуемую пикселями, называют растром. Поэтому программы с поби­товым отображением также называются растровыми программами.

Как создается цифровое изображение? Многие программы для обработки изо­бражений, такие как Adobe Photoshop, позволяют пользователю выбирать нуж­ные электронные кисть, цвет и краску. Иногда конечный результат неотличим от традиционной живописи, но, в общем, возможности компьютера гораздо шире.

Большинство цифровых изображений попадают в компьютер через сканер или цифровой фотоаппарат. С помощью сканера можно оцифровать слайд, диапози­тив, фотографию путем преобразования изображения в цифровые данные. Мето­дика сканирования изображения с последующими операциями цветокоррекции и ретуширования наиболее часто используется в печатной компьютерной про­дукции, в первую очередь при создании рекламных объявлений и обложек жур­налов. Компьютерные программы способны поменять цвет вашей прически или глаз, отретушировать родинку на щеке, изменить цвет или фон фотографии, а так­же убрать все дефекты. Для привлечения внимания зрителей компьютерные художники часто добавляют к фотографиям в журналах и рекламным объявле­ниям специальные эффекты, создавая сложные коллажи.

Процесс оцифровывания изображения посредством цифрового фотоаппарата несложен — достаточно просто направить аппарат на объект и нажать кнопку. Изображение мгновенно оцифровывается и записывается в память фотоаппара­та. Нет необходимости покупать и проявлять пленку — ее просто нет. Изображе­ние загружается в компьютер по кабелю. Когда оно появляется на экране компью­тера, вы можете изменять его цвета, ретушировать, поворачивать, изгибать, искажать для создания специальных эффектов в программах-редакторах изо­бражений: Adobe Photoshop, Corel PHOTO-PAINT или других, более удобных для вас.

Растровые программы в основном предназначены для редактирования изобра­жений, обеспечивая возможность цветокоррекции, ретуши и создания специ­альных эффектов на базе цифровых изображений. Пользуясь программными продуктами для формирования изображений, такими как Adobe Photoshop или Corel PHOTO-PAINT, можно создавать коллажи, виньетки, фотомонтажи и под­готавливать цветные изображения для вывода на печать. На сегодняшний день графические редакторы используются при создании практически всех печатных изображений, где необходима фотография. Их применяют для стирания морщин с лиц фотомоделей, придания ярких красок пасмурным и мрачным дням и изме­нения общего настроения посредством специальных световых эффектов. Они также широко используются производителями мультимедиа для создания тек­стовых и фоновых эффектов и для изменения количества цветов изображения.


Векторные программы

Изображение, созданное в векторных программах, основывается на математи­ческих формулах, а не на координатах пикселов. Составляющие основу таких изображений кривые и прямые линии называются векторами. Поскольку при задании объектов на экране используются математические формулы, то отдель­ные элементы изображения, создаваемые в векторных программах, — например, Adobe Illustrator, CorelDraw и Macromedia FreeHand, — можно легко пере­мещать, увеличивать или уменьшать без проявления «эффекта ступенек» (зубцеобразных дефектов изображения). Так, для перемещения объекта достаточно перетащить его мышью. Компьютер автоматически пересчитывает его размер и новое местоположение.

Поскольку в этом случае изображение создается математически, векторные про­граммы обычно используются в тех случаях, когда необходимы четкие ли­нии. Они часто применяются при создании логотипов, шрифтов и различных чертежей.

При выводе изображения, созданного в векторной программе, его качество зави­сит не от исходного разрешения изображения, а от разрешающей способности устройства вывода (монитора, принтера, плоттера...). Поскольку качество изобра­жения не зависит от разрешения, то графический файл, созданный в векторных программах, как правило, имеет меньший объем, чем изображение, построенное в программах побитового отображения. В векторных программах не возникает проблем и со шрифтами — большие шрифтовые массивы не образуют файлов огромного размера.

Программные средства для работы с векторной графикой предназначены в первую очередь для создания иллюстраций и в меньшей степени для их обработки. Такие средства широко используют в рекламных агентствах, дизайнерских бюро, редакциях и издательствах. Оформительские работы, основанные на применении шрифтов и простейших геометрических элементов, решаются средствами векторной графики много проще.

Сравнительная характеристика растровой и векторной графики

Критерий сравнения	Растровая графика	Векторная графика
Способ представления изображения	Растровое изображение строится из множества пикселей	Векторное изображение описывается в виде последовательности команд
Представление объектов реального мира	Растровые рисунки эффективно используются для представления реальных образов	Векторная графика не позволяет получать изображения фотографического качества
Качество редактирования изображения	При масштабировании и вращении растровых картинок возникают искажения	Векторные изображения могут быть легко преобразованы без потери качества
Особенности печати изображения	Растровые рисунки могут быть легко напечатаны на принтерах	Векторные рисунки иногда не печатаются или выглядят на бумаге не так, как хотелось бы

Лекция 3 Компьютер для работы с графикой, комплектующие.

□ Предварительные замечания о средствах ввода и вывода изображений

□ Структура и комплектация компьютера

• Графическая система вашего компьютера
  
• Периферия
  
• Устройства ввода графических данных
  

Структура и комплектация компьютера

Базовая конфигурация персонального компьютера содержит следующие устрой­ства:

• системный блок;
  
• монитор;
  
• клавиатура;
  
• мышь.
  

К компьютеру могут подключаться дополнительные устройства, их называют периферийными. К ним относятся принтер, джойстик, сканер, модем, плоттер, цифровая фотокамера, световое перо, графический планшет и т. д.

Кроме настольных компьютеров существуют переносные компьютеры. Совре­менные переносные компьютеры часто называют ноутбуками (от английского notebook). Он имеет жидкокристаллический дисплей, клавиатуру, совмещенную с системным блоком, дисковод и, как правило, устройство для чтения компакт-дисков. Кроме того, он обязательно оснащен манипулятором для управления курсором. Обычно размеры этих компьютеров таковы, что они легко помещаются в портфель-дипломат. Переносной компьютер удобно использовать в поездках.