Я в разговорах о компьютерах, при обсуждении того или иного программного обеспечения и даже в разговорах о таких вещах, как скажем, телевидение или кинематограф

Вид материала

Документы

Содержание Мультимедийный обучающий комплекс Видео на компьютере. Телевизионные сигналы Модульность как принцип организации обучающих мультимедийных систем Мультимедия-курс “Российско-Сибирская культура Опыт использования средств мультимедиа и анимационной стереоскопической графики для развития дошкольников

Подобный материал:

• § Модели угроз безопасности программного обеспечения, 158.47kb.
• Программа курса «Экономико-математические методы и модели» (для студентов, обучающихся, 84.74kb.
• Л. Киселев, 91.73kb.
• Детская филармония приглашает, 616.14kb.
• Программа Школы политической учёбы молодёжи Разработал: Александр Архипов, первый секретарь, 824.62kb.
• Сегодня на Российском рынке вентиляторов достаточно много предложений канальных вентиляторов, 662.89kb.
• План работы исторического кружка «история россии в лицах», 137.32kb.
• С. Оптнер Системный анализ для решения деловых и промышленных проблем, 2315.54kb.
• Вопрос о сущности и силе речевого воздействия на человека трудно отнести к числу мало, 723.92kb.
• Тест 1 «Художник или мыслитель», 749.58kb.

^

Мультимедийный обучающий комплекс

Леонов Михаил Викторович,

Ростовская—на—Дону Государственная Академия Сельхозмашиностроения

(РГАСХМ) г.Ростов—на—Дону

Мелькевич Елена Степановна,

Ростовский—на—Дону Государственный Педагогический Университет (РГПУ) г. Ростов—на—Дону

Введение.

Основной возможностью мультимедиа—лингафонного класса RINEL—LINGO (далее КЛАСС) является речевая и видеосвязь преподавателя со всеми учащимися или группой учащихся (всего

38.

среду, содержащую графическую и аудио информацию, фрагменты трехмерной компьютерной анимации и видеоклипы, а также интерактивные элементы для самоконтроля и стимуляции познавательной деятельности. Мультимедиа курс “Концепции современного естествознания” может быть использован в системах очного, заочного и дистанционного образования.

Структура диска предоставляет возможность пользователю самостоятельно выбирать последовательность освоения курса; интерфейс организован по принципу оптимального поиска информации; создана библиотека иллюстраций, анимационных и видеосюжетов.

Пространственное распределение и колористическое оформление элементов информационной среды основываются на психолого-физиологических принципах эргономичности зрительного восприятия.

Учебник состоит их 4-х основных частей, каждая из которых является самостоятельным учебным модулем: собственно курс "Концепции современного естествознания", словарь естественнонаучных терминов, блок "Личности в науке", интерактивный модуль.

Доступность и наглядность учебного материала достигается путем использования большого количества иллюстраций, схем, диаграмм. Комбинирование фрагментов компьютерной анимации и видеоклипов с текстовой частью дополняет и развивает содержательную часть курса, способствует лучшему пониманию и усвоению материала, превращает учебный процесс в яркое зрелищное увлекательное путешествие. Особое внимание уделяется оперативному самоконтролю знаний, который осуществляется через обращение к интерактивному модулю диска из любого раздела.

Словарь естественнонаучных терминов включает в себя несколько сотен статей. Обращение к словарю возможно в процессе работы из любой части курса. Модуль "Личности в

11.


^ Видео на компьютере.

В настоящее время имеется большое количество устройств, предназначенные для обработки с видеосигналов на компьютерах. Условно эти устройства можно разделить на следующие группы: графические карты с различными акселлераторами, фрейм-грабберы, устройства для захвата видеопоследовательностей, TV-тюнеры, преобразователи сигналов VGA-TV, MPEG-плейеры.

Разумеется, что данная классивикация далеко не полная. Более того, стоит ещё раз заметить что подобное разбиение весьма и весьма условно, поскольку устройства одного класса могут сочетать в себе возможности, отнесённые к другому классу устройств.


12.

^ Телевизионные сигналы

Телевизионное изображение формируется разложением «картинки» на строки, 625 строк объединяется в кадр. На экране телевизора изображение создаётся путём последовательного

сканирования электронного луча по экрану. В цикле сканирования луч движется по зигзагообразной траектории от левого верхнего

угла к нижнему правому. Установлено, что для восприятия изображения как единого целого информация на экране должна обновляться не реже 50 раз в секунду. В противном случае человеческий глаз начинает реагировать на мерцание строк.

Для сужения полосы частот, необходимых для передачи сигнала, в телевидении реализован режим чересстрочной развертки, когда за каждое сканирование экрана луч пробегает только половину имеющихся линий: сначала 288 чётных (0, 2, 4,…) а потом столько же нечётных. Таким образом, каждый сигнал состоит из двух полукадров, которые обычно называют полями. Если частота смены полей для систем вещания PAL SECAM составляет 50 Гц, а NTSC – 60 Гц, то соответственно, частота смены кадров равна 25 Гц (30 Гц – для NTSC). В начале каждого поля и в начале каждой телевизионной строки передаются специальные сигналы, служащие для синхронизации изображения.

Наши глаза являются сложной оптической системой, которая воспринимает излучаемый или уже отражённый от освещённых предметов свет. Цвет, как известно, определяется длиной волны электромагнитного излучения, определённый частотный спектр которого и представляет видимый для нас цвет. При использовании RGB-модели цветообразование красный, зелёный и синий цвета называют первичными, поскольку путём сложения соответствующего их количества можно получить любой цвет, вплоть до белого. Человеческий глаз различает свыше 16 миллионов цветов и оттенков. RGB-модель используется во всех мониторах и телевизорах и называется аддитивной. Для

37.

демонстрируется полный вариант, в котором, при помощи мыши, возможно выделение фрагментов и их увеличение до 3 раз.

Курс снабжен сквозной видео - лекцией профессора Степанской Т.М., которая и является автором данного курса. Она предназначена для более глубокого освоения материала мультимедиа – пособия.

В курсе предусмотрена возможность работы в виртуальной искусствоведческой лаборатории удалённого доступа. Эта способность реализована в виде доски, вызываемой при нажатии на соответствующую кнопку. Доска представляет собой окно с возможностью раскрытия и закрытия наподобие экрана для слайд-проектора. В заголовке окна присутствует кнопка которая позволяет свернуть окно, так что остается лишь заголовок окна, который удобно перетаскивать, не закрывая основную форму. В любой момент можно его раскрыть и продолжить работу. В окно этой лаборатории можно перетащить при помощи мыши любой фрагмент изображения из окна увеличенного изображения. После этого в окне лаборатории появляются необходимые пояснения лектора, в виде видео, речи либо текстовых данных.


^ Модульность как принцип организации обучающих мультимедийных систем

Старцев Владимир Сергеевич,

Пиратинская Ирина Иосифовна,

Шолина Ирина Ивановна,

Ситников Евгений Георгиевич

Центр Аудиовизуальных технологий и полиграфии (Центр АВТП), Уральский Государственный Технический Университет (УГТУ), г.Екатеринбург

Комплексное учебное пособие “Концепции современного естествознания” (CD-ROM, объем 650МБ) ориентировано на активное изучение материала. Представляет собой гипертекстовую

36.

^ Мультимедия-курс “Российско-Сибирская культура”

Жуковский Марк Сергеевич,

Безносюк Сергей Александрович,

Степанская Тамара Михайловна,

Центр Дистанционного Образования Алтайского Государственного Университета (ЦДО АГУ), г Барнаул.

Мультимедиа курс “Российско-сибирская культура” вобрал в себя уникальный учебный и практический материал по теме, представляющий значительный интерес для изучающих влияние европейской культуры на сибирскую архитектуру и искусство.

Материал собран и скомпонован таким образом, чтобы обучающийся имел возможность получать информацию многими способами, выбирая тот, который наиболее подходит для его текущих целей обучения.

Для быстрого ознакомления существует “прогулочный вариант”, реализованный в виде прогулки по залам виртуального музея. Учащийся может передвигаться по залу в любом направлении, также возможен режим “полета”, когда возможно приподняться над “полом”. На стенах музея в различных местах с соблюдением хронологии находится иллюстративный материал, который можно более детально рассмотреть в отдельном окне.

При более углубленном изучении, когда студент работает с текстом, на помощь приходит мощная гипертекстовая система, которая позволяет, не отрываясь от исходного текста, получать визуальную информацию об описываемых объектах архитектуры, картинах, деятелях культуры и пр. Система очень удобна в использовании: при наведении курсора “мышки” на выделенную ссылку появляется маленькое окошко около курсора, где можно увидеть уменьшенную копию соответствующего образа, при проносе мышки по этому окошку курсор превращается в “лупу”. При нажатии на правую клавишу, окошко распахивается и


13.

цветного телевидения была выбрана иная система кодирования цвета – YUV, где Y – яркостная компонента, а U и V – цветоразностные. Таким образом, перед передачей в эфир изображение в системе RGB кодируется в YUV, а в телевизионном приёмнике происходит обратное преобразование. RGB и YUV-компоненты связаны между собой следующими соотношениями:

Y= 0,299R+0,587G+0,114B

U= R-Y

V= B-Y

В видеомагнитофонах обычно используется либо композитный сигнал (VHS, VHS-C, Video-8) либо компонентный S-Video (S-VHS-C, Hi-8). Композитный сигнал является смесью яркостного, модулированных цветоразностных и синхронизирующих импульсов. Компонентный сигнал представляет собой раздельные яркостные и цветоразностные сигналы.

TV-тюнеры

Для приема телевизионных программ используются TV-тюнеры, Эти устройства обычно в виде карт или бокса. Они преобразуют видеосигнал, поступающий с антенны, или от видеомагнитофона, или по сети кабельного телевидения. Если одни устройства сами преобразуют сигналы в цифровую форму, то другие требуют применения специальной видеокарты. TV-тюнер может входить в состав других устройств, таких как MPEG-плейеры или фрейм-грабберы. Обычно в комплекте с тюнерами поставляется специальное программное обеспечение для Windows, которое включает в себя систему дистанцион­ного управления, позволяющую переключать каналы, устанавливать таймер, настраивать яркость и т.д. Часто TV-тюнеры бывают выполнены в виде 8-разрядных ISA-плат с выходными разъёмами для аудио-, видеосигналов.

Некоторые встроенные микросхемы для преобразования звука, что позволяет обойтись без звуковой карты. Ряд тюнеров

14.

имеют возможность вывода телетекста. Наболее известный производитель тюнеров – компания Tekram.

Фрейм-грабберы.

Фрейм-грабберы используются для обработки видеоинформации. Первые такие устройства появились окола 8 лет назад и за это время они существенно изменились. Как правило, они объединяют графические, аналого-цифровые микросхемы для обработки видеосигнала, которые позволяют дискредитировать сигнал, сохранять отдельные изображения в собственной памяти (буфере) с последующей записи на диск либо выводить их непосредственно в окно на мониторе компьютера.

Основными параметрами аналого-цифровых преобразователей является разрядность преобразования и частота выборки сигнала. Для типичных соотношений сигнал/шум в телелевизионных сигналах достаточно 8-разрядных преобразователей.

Такое квантование по уровню каждого из трёх основных сигналов соответсвует заданию 16,7 миллионов цветов. Цветоразностные компоненты передаются с вдвое меньшим разрешением чем яркостная компонента. Это позволяет осуществлять их выборку в два раза меньшей частотой без видимых потерь качества. Как правило, такую дискредитацию записыают как 4:2:2. Она обычно используется для сигналов типа S-Video. Для композитного сигнала чаще всего ограничиваются выборкой в 4 раза меньшей, то есть 4:1:1. Разумеется, наивысшее качество изображения получают при дискредитации 4:4:4.

Содержимое буфера видеокарты обновляется каждые 40 мс, то есть с частотой обновления кадра. Причём вывод видеоинформации происходит в режиме наложения (overlay). Для реализации окна на мониторе компьютера с «живым» видеокарта фрейм-граббера соединяется с графическим адаптером.

Специальное программное обеспечение, входящее в состав карты, позволяет выполнять над «захваченным» изображением

35.

существующих программ по формированию у дошкольников пространственных представлений и для самореализации одаренных детей — обогащения их спектра восприятия окружающего мира. Разработанное ПО является специализированным “инструментом”, позволяющим подготовленному педагогу встраивать собственный дидактический материал. Сопровождение всех модулей оцифрованной речью позволяет реализовать индивидуальный подход и нивелировать отсутствие у детей навыков элементарного чтения. Работа с рассмотренными средами помогает вырабатывать у детей гибкие пространственные представления и целостное сущностное понимание такой категории как Пространство.

Литература.

1.Андреева Г. А. Социальная психология. — М., 1980.

Магический глаз. Энциклопедия стереограмм /Под редакци-ей 2.Сапожкова Ю.М. — Минск, ИнтерДайджест, 1996. — 32с.

3.Пиаже Ж. Избранные психологические труды. — М., 1969.

4.Савина Л. А. К проблеме понимания виртуальной реальности. //Логика социокультурной эволюции. — Бийск, НИЦ, 1995.

5.Савина Л. А. О новом подходе к пространственному воспитанию дошкольников. //Новые технологии обучения и их роль в развитии и саморазвитии личности школьника. Материалы региональной научно-практической конференции. — Бийск, 1997.

6.Савина Л. А. Развитие пространственных представлений у старших дошкольников в мультимедиа-средах. //Новые технологии обучения и их роль в развитии и саморазвитии личности школьника. Материалы региональной научно-практической конференции. — Бийск, 1997.

7.Kasan Electronics Co., Ltd. 3Dmax — VR system on PC: User reference manual, — N. Y., 1995.


34.

Для поддержки курса автором доклада создан пакет программ с эффектом динамического стерео и стереограмм на тему фантастических. Исходные для стереограмм изображения создавались автором в пакете Autodesk/Kinetix 3Dstudio Max R3, выгодно отличающимся от предыдущих версий 3DS возможностями (создание NURBS, сценариев и макроопределений). В заключение характеристики второго блока курса автор демонстрирует на миникомплекте 3DMAX пакет “Стереомиры”.

Резюме. Выявилось положительное влияние на ориентацию в реальном пространстве технологии попеременного погружения в альтернативные виртуальные миры с различными константами (плавающие параллакс и величина скорости свободного падения) и с разными способами управления объектами (количество степеней свобод). У всех обучаемых детей по окончании работы с курсом улучшилось визуальное оценивание глубины наблюдаемого пространства и скорости перемещения объектов. У 43% обучаемых наблюдался выбор оптимальной траектории передвижения с заданной целью. У 65% детей увеличились скорость и полнота освоения заданного объема пространства. Более 90% обучаемых улучшили показатели использования и построения плоского чертежа при ориентации в пространстве комнаты, около 20% — при ориентации в пространстве улицы и 27% — в пространстве городского микрорайона. В процессе исследования автор констатировал обретение способности наблюдения невооруженным взглядом стереоэффекта в печатных стереограммах у 12% детей, ранее ею не обладавших. Однако, несмотря на рекомендации ряда врачей-офтальмологов использовать стереограммы для дошкольников с целью релаксации и улучшения зрения (2), автор затрудняется подтвердить или опровергнуть целесообразность этого.

Курс “Виртуальные миры” предполагает возможность использования его результатов для усовершенствования

15.

ряд операций, связанных с его редактированием. Как правило, отдельные кадры можно сохранять в виде различных графических форматов (TIFF, PCX, BMP, GIF и другие). Помимо вывода видеоинформации на экран, фрейм-грабберы могут выполнять и обратную операцию, то есть преобразовывать компьютерное изображение в композитный телевизионный сигнал

Преобразователи VGA-TV

В некоторых случаях возникает необходимость демонстрации VGA-изображения на телевизионном экране для больших аудиторий. Для этого используются преобразователи VGA-TV.

Данные устройства преобразуют сигнал о цифровом образе VGA-изображения в аналоговый сигнал, пригодный для вывода на телевизионный приёмник. Как правило, преобразователи поддерживают PAL и NTSC и допускают одновременный вывод изображения на телевизоре и на мониторе. Производители обычно предлагают такие устройства либо как встроенная ISA-карта, либо как внешний блок. Некоторые из преобразователей предлагают такие возможности, как, например, регулировка изображения программным способом.

Следует отметить, что между телевизором и монитором существует ряд весьма серьёзных различий, которые заключаются в частотах строчной и кадровой развёртки. Так строки из SVGA-адаптера выдаются примерно в два раза быстрее, чем их может отобразить телевизор.

Ряд преобразователей позволяет накладывать компьютерную графику на внешний видеосигнал, например, для создания титров. При этом осуществляется полная синхронизация преобразованного компьютерного сигнала по внешнему (genlock) сигналу. При наложении формируется специальный ключевой (key) сигнал одного из трех видов: lumakey («люмакей»), chromakey(«хромакей») и alpha-channel(«альфа-канал»). В первом случае наложение производится только там, где яркость превышает некоторый заданный уровень. Во втором случае

16.

изображение прозрачно накладывается только там, где его цвет совпадает с заданным. Альфа-канал используется только в профессиональном оборудовании и основан на формировании специального сигнала с пространственным распределением, который определяет степень смещения видеоизображения в различных точках.

DVD.

Взглянув на этот диск, спрашиваешь себя: где-то я его уже видел? Да это же обыкновенный СD! Оказывается – и да, и нет.

Действительно, внешне напоминает он обычный компакт-диск диаметром 12 см толщиной 1,2 мм, однако содержит информации в семь раз больше – 4,7 Гб. Причём это относится к одностороннему однослойному (SLSS): объём одностороннего двухслойного (DLDS) составляет 8,5 Гб, двухстороннего однослойного (SLDS) – 9,4 Гб, а двухстороннего двухслойного (DLDS) – около 17 Гб, то есть в 26 раз больше, чем обыкновенного CD-ROM!

Не вдаваясь в технические подробности, отметим основные новшества технологии DVD. И двухслойные, и однослойные диски представляют собой две склеенные друг с другом тонкие подложки по 0,6 мм каждая, с нанесёнными на них информационными и защитными слоями микронной толщины. Информация с двухслойных дисков считывается фокусировкой лазерного пучка на двух различных информационных слоях: приповерхностном (полупроз­рачном) и глубинным (отражающем). Лазерный диод работает не в привычном инфракрасном диапазоне (780 нм), характерным для CD, а на излучении 650 и 635 нм (красный цвет), что позволяет уменьшить размер единицы информации (пита) почти в два раза и примерно во столько же расстояние между дорожками на рабочей поверхности. Фокусировку тонкого лазерного луча упрощает увеличенная аппертура линзы. Столь высокая плотность записи привела к необходимости цифрового кодирования данных (EFM Plus-8/16) и

33.

классификация видов ВР подробно описаны в (4). В основу 3D MAX положены (7) принципы стереоскопического зрения человека, суть которых состоит в том, что когда оба глаза вместе фокусируются на объекте, то человек видит объект объемным. Происходит это за счет того, что объект видится каждым глазом под разным углом зрения, а потом при наложении видов мозг анализирует и сопоставляет эти изображения, в результате формируя представление о расстоянии до объекта и глубине композиции. Изображения смещены относительно друг друга на величину, называемую параллаксом. Существует три вида параллакса: негативный, позитивный и нулевой. Изображение, проецируемое электронным лучом на поверхность монитора, имеет нулевой параллакс. Изменив параллакс на негативный, мы получим эффект углубленного в экран изображения; изображение с позитивным параллаксом “летает” перед монитором. Величина параллакса тщательно рассчитывается при создании исходных изображений при программирования стерео-сцены. Программное обеспечение 3DMAX состоит из набора утилит и разрозненного инструментария для создания интерактивных приложений с поддержкой мыши, touch-screen, управления памятью и графическими режимами. Программная оснастка не объединена общим интерфейсом и неудобна в использовании. Можно выделить две главные программы — 3D-Image (для объединения двух “обычных” 3D-изображений в одно стереоскопическое) и 3D-Movie (для выполнения авторских программ, написанных на языке сценариев с использованием ассемблера при работе с 3d bios). Используются звуковые файлы двух типов — ROL и VOC. Поддерживаются многие стандартные графические форматы, в том числе FLI, FLC, BMP и специальные форматы, например, FLT-анимация на 65535 цветов. Система поддерживает все стандартные графические режимы (от 320Х200 до 1024Х768) и нестандартные (512Х700 и 1024Х700).


32.

пространстве Internet виртуальную прогулку удаленных друг от друга партнерских групп по созданным ими 3D-музеям на временно-абонируемом Web-сервере БиГПИ. Партнеры осуществили поиск и сбор оставленных для них “сувениров”, используя переданные хозяевами соответствующего музея “лоции” (навигационные карты-планы). Конвертированные в формат VRML1.0 музеи утеряли часть своих ММ-свойств и не были достаточно интерактивны для сбора “сувениров”, поэтому подлежали “дописыванию” необходимых атрибутов на VRML2.0 и Java.

Предполагается модифицировать проект путем создания специализированного Web-сервера для дошкольников, который поможет установить длительное взаимодействие удаленных детских коллективов и расширить задачи пространственной ориентации от пространства-комнаты до пространства-континента. В заключение рассказа о первом блоке курса автор демонстрирует с CD ROM созданные музеи и их панорамные фотографии. В качестве ВР-среды для создания “Стереомиров” был использован ВР-комплект 3DMAX фирмы Kasan Electronics, состоящий из поляризационных стереоскопических очков 3DviewStar, платы 3Dmax на чипе KSE9401. Очки подключаются к плате с помощью обычного пальчикового разъема. На плате имеются два джампера для переопределения используемых портов ввода/вывода (258h и 259h или 358h и 359h). В стерео очках 3DviewStar используются две раздельно контролируемые ЖК-панели, через которые пользователь смотрит на монитор. Панели асинхронно меняют свою прозрачность: когда левая панель прозрачна, правая затемняется и т.д. При этом левый и правый глаз видят только “свою” картинку; частота изменения прозрачности подстраивается под частоту развертки монитора.

3DMAX относится к простейшей разновидности средств ВР, формирующих допустимое для работы детей качество изображения. Понятийный аппарат, обзор средств и

17.

использование надежной системы коррекции ошибок (RS-PC – Reed Solomon Product Code).

Рассмотрим пять стандартов DVD – DVD “ Books”, уже пронумерованных от А до Е латинского алфавита в зависимости от области применения DVD:

Book A – DVD-ROM;

Book B – DVD-Video;

Book C – DVD-Audio;

Book D – DVD-WO (Write Once);

Book E – DVD-RAM;

На текущий момент непонятна ситуация только с последним стандартом перезаписываемых дисков. У DVD-дисков типов А, В и С файловая структура DF Bridge (1 сектор – 2048 байт) представля­ет собой симбиоз Micro UDF (Micro Universal Disk Format). UDF является собой много плат­формной, многозадачной и многопользовательской файловой системой для DVD-устройств; при этом сохраняется совместимость с файловой системой ISO-9660 на CD. Диски DVD-video сразу станут использовать систему UDF, в то время как DVD-ROM будут применять ISO-9660, пока UDF не станет универсальной.

Первый стандарт – DVD-ROM. На этих дисках можно будет хранить большие базы данных, растровую графику, ролики в AVI-файлах, игры с большим количеством качественного полноформатного видео, да и много другой нужной информации. При этом стоимость единицы хранения информации будет сравнима с современными CD-носителями. Несколько мировых производителей CD-ROM, включая Toshiba, Sony, NEC, Matsushita и некоторые другие продают приводы от 200 до 500 долларов. Причем 1-скоростной DVD-ROM сопоставим с 8-скоростным CD-ROM.

DVD-Video. Этот стандарт определяет формат передачи видео, аудио и текстовой ин­формации.


18.

Создатели DVD-Video ориентировались на запись видео- и аудиосигналов, по качеству приближающемуся цифровому формату D1 CCIR-601 (поток 270 Мбит/с). Поскольку оцифрованный сигнал такого качества накладно хранить даже на таких ёмких носителях и невозможно передавать при существующих скоростях, было решено использовать компрессию на основе алгоритма MPEG-2. Скорость потока компрессионных данных может меняться от 1 до 10 Мбит/с (VideoCD – 1,44 Мбит/с). Звуковые данные записываются в двух форматах: для систем телевидения NTSC – два канала звука по методу импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) и два канала Dolby Digital AC-3 5.1; для систем телевидения PAL/SECAM – два канала звука по ИКМ и два канала MPEG-2 Audio 5.1 или7.1. Поток аудио- и видео­данных для бытовых проигрывателей DVD-Video составляет в среднем около 4 Мбит/с. Эта величина получилась из следующих расчётов:

– поток видеоданных в формате MPEG-2 для DVD-Video (4:2:0) – 3,5 Мбит/с:

– поток аудиоданных (5.1) – Lх0,384 Мбит/с (где L – количество языков);

– поток субтитров 0,01 Мбит/. Таким образом на однослойный односторонний диск можно записать до 133 минут видео с потоком высококачественного звука на трех языках и четырьмя потоками субтитров, или до 160 минут видео с одним потоком звука и одним потоком субтитров, или до 71 минуты видео вещательного качества (7 Мбит/с).

Остановимся подробнее на системе АС-3. Являясь по сути развитием Dolby Pro Logic Surround (аналаговая система), система Dolby Digital АС-3 5.1 (цифровая) разработанная так­же компании Dolby, предназначена для высококачественного звукового сопровождения видеоряда во время просмотра. Декодер, установленный в домашнем или общественном ки­нотеатре (музыкальный центр с декодером Pro Logic можно купить за 600

31.

признаков многомерного мира в их неразрывной целостности (формы, цвета, звука, движения..) и, как следствие, на предъявление обучаемым максимально-приближенной к реальному миру ММ-модели.

Цель настоящего доклада — сообщить о практическом использовании конкретных компьютерных сред ММ и ВР, на базе которых построен развивающий пространственные представления курс “Виртуальные миры” и два сопровождающих его программно-методических комплекса: “3D-музеи” и “Стереомиры”. В рамках первого блока детьми изучались топологические и проективные, а в рамках второго — топологические и метрические пространственные отношения. Работа с обоими комплексами имеет интерактивный характер, широко используются оцифрованное видео низкого разрешения, высококачественная компьютерная анимация трехмерных изображений и моно и стереозвук без эффектов затухания.

“3D-музеи” создавались с использованием пакета VHSB. Пакет имеет два основных режима: WALKER (прогулка по уже существующему музею) и BUILDER (строительcво нового музея), интуитивно-понятный графический интерфейс, возможность использования плана помещений, легкость самостоятельного украшения интерьеров обоями, картинами, движущимися изображениями, импровизированными окнами, дверьми, витражами. Проект “Детский виртуальный вернисаж” работал по направлениям “Музейная деятельность” и “Дизайнеры интерьера” с тремя территориально-удаленными группами детей (г.г. Бийск, Барнаул) и объединял такие виды деятельности дошкольников как: “Компьютер”, “Рисование”, “Ориентация в пространстве”, “Картография”. Нами разработан новый вид деятельности дошкольников “Компьютерное моделирование видео/фотосъемки” с использованием метафоры видео/фото/камеры, его поддерживает входящая в комплекс авторская MM-программа “Виртуальный архитектор”. Заключительный этап проекта реализовал в

30.

выпуски “Курса математики” будут посвящены геометрии и математическому анализу


^ Опыт использования средств мультимедиа и анимационной стереоскопической графики для развития дошкольников

Савина Любовь Александровна

Бийский государственный педагогический институт (БиГПИ), г.Бийск

Исследование развития ориентации в многомерном пространстве у детей 6-7 лет проводится автором при помощи НИТ с 1994 года. Основные положения исследования автора и их новизна изложены в (5), где главной мыслью является переход от выработки навыков пространственной ориентации к навыкам пространственно-временной ориентации и, как следствие, к пропедевтике алгоритмизации. Не традиционность подхода состоит также в радикальном изменении последовательности выработки пространственных представлений (например, в соотнесении “части” и “целого”).

Автор сознательно отказывается от повсеместно принятого превалирования вида дошкольной деятельности “Конструирование” в пользу разнообразных видов деятельности в среде нечетких множеств, увязываемых тематическими проектами (6). Автором предлагается новый мировоззренческий подход обучения детей восприятию мира по схеме: макрокосма косм а микрокосм (в отличие от традиционного: микрокосма косм а макрокосм), начинающий освоение пространства с изучения топологии (взаиморасположения) объектов в макропространстве.

Топология отстоящих объектов легко поддается тактильно-зрительному анализу, не требует дополнительных умственных операций по расчленению их целостности и опирается на возрастную психологическую особенность дошкольника — воспринимать мир как единое нечеткое диффузное целое (1, 3). Предлагаемый подход ориентирован на восприятие множества

19.

долларов) выдаёт сигнал одновременно на 5 широкополосных динамиков (левый, правый, центральный, боко­вой правый и боковой левый) и 1 низкочастотный (subwoofer) динамик, располагающиеся во­круг зрителя. Создаваемый эффект – ощущения полного погружения в события на экране.

На фоне всеобщего перехода к широкоэкранному (16:9) телевидению (на территории России возможны приём спутниковых каналов Hot Bird 2,3 Eutalsat с приёмом некоторых программ в формате PAL Plus), а в дальнейшем – и к телевидению высокой чёткости. Формат DVD идёт в «ногу со временем». Например предоставляется возможность смотреть широко­экранные программы, «на ходу» изменяя формат кадра, панорамируя и/или масштабируя исходное изображение (особенно актуально для владельцев телевизоров 4:3). Планируется осуществить так называемый «родительский контроль», или возрастной ценз для просмотра DVD-программ – вводом пароля для демонстрации, скажем, полного варианта картины.

Придя на смену тяжёлым и большим (30 см) лазерным видеодискам (LD), DVD будет выигрывать с большим запасом по качеству видео, времени записи и физическим размерам. В отличии от часто используемых в бытовых и полупрофессиональных системах, композитной записи видесигнала (VHS, SuperVHS, Hi-8, LD), применяемая в DVD компонентная запись (раздельная запись яркостных и цветоразностных составляющих видеосигнала) ликвидирует перекрёстные помехи яркость-цветность и уменьшает межцветовые искажения, «дрейф» цветов и другие недостатки, присущие современному телевидению, повышая общее отноше­ние сигнал/шум. Она расширит цветовое пространство, изображение станет более четким и реалистичным. Одним словом, DVD – это необычайно важное событие для тех, кто заинтере­сован в качестве картинке на телеэкране.


20.

DVD-Audio – высококачественная аудиозапись. Как известно, параметры записывае­мого звука определяются частотой дискредитации (CD – 44,1 кГц) и глубиной квантования (16 бит). Только что говорилось о записи аудио в системе Dolby и импульсно-кодовой моду­ляции: в этих разработках удалось поднять планку частоты дискредитации до 48 кГц, а глу­бину квантования до 18 бит. Поистине коренные изменения ждут звук записываемый ныне в формате CD-DA. Сейчас Sony и Сообщество по прогрессивному развитию цифрового звука (ADA) предлагают ввести оцифровку звука Direct Stream Digital Bitsstream (DSD), который реализует динамический и частотный диапазон до 120 Дб и 100 кГц соответсвенно.

Насчет размера 120х1,2 : на текущий момент продано 600 миллионов проигрывателей CD и около 10 миллиардов компакт-дисков. Чтобы сделать этот переход наименее безболезненным, было предложено при сохранении размеров предшественника оставить возможность воспроизведения старых CD на новых «DVD-машинах».

Технология DVD предлагает, как можно видеть, широкие перспективы как для увели­чения разнообразия типов дисков, так и наращивания ёмкостей. Согласно прогнозам участ­ников альянса, события будут развиваться следующим образом. Сначала появятся односто­ронние диски с одним слоем записи. Для этого типа дисков переход от CD к DVD почти без­болезненно. Затем будут выпущены DVD с двухслойной записью. Когда появятся такие диски – сказать трудно. Позже всего появятся диски с двухсторонней записью.

Согласитесь, хранить на компактном носителе объёмы содержательной информации – дело не обычное. Многие эксперты задумываются над тем к каким последствиям может при­вести массовый переход на DVD. Проект подготовки содержимого для диска ёмкостью 4,7 Гб (а тем более 17 Гб) по затратам сопоставим с постановкой кинофильма или сериала. И, ко­нечно, встанет

29.

решения и дает конкретные рекомендации по дальнейшей работе над этой задачей. Кнопка “Теория задачи” на этой панели анализа позволяет открыть страницу электронного учебника, описывающую методику решения задач данного типа. Кнопка “Теория ошибки” открывает страницу учебника, посвященную теории того вопроса, который вызвал наибольшие сложности при решении этой задачи.

Решение задачи возможно на одном из 4 уровней сложности: от полностью автоматического решения задачи самой программой с полной имитацией нажатия всех нужных кнопок до частичного или полностью самостоятельного решения задачи самим пользователем.

Введен режим “Работа над ошибками”. В этом режиме, если пользователь не знает, как решать данный этап задачи, по его запросу программа сама решает этот этап с полной имитацией нажатия всех нужных кнопок.

Введен режим “Воспроизведение решения”. В этом режиме программа полностью повторяет все действия пользователя во время предыдущего решения задачи, включая сделанные им запросы всех справочных материалов. Это позволяет как самому ученику, так и его учителю воспроизвести все действия и понять все затруднения в решении. Запись решения сохраняется в виде файла и может быть затребована в любое время.

Существенно переработан интерфейс программы: на рабочее поле вынесен Пульт управления, показывающий результаты решения задачи и имеющий все необходимые кнопки для управления программой; введена Переменка; Журнал всех результатов данного ученика теперь имеет интерактивные полосы столбиковой диаграммы, позволяющие по нажатию кнопки увидеть содержательную часть данного этапа, расширены возможности настройки программы, записывается общее время работы ученика с программой и многое другое. Программы работают под всеми версиями MS Windows® Дальнейшие

28.

подготовки в институты с повышенными требованиями по математике.

Программы “Курса математики” принципиально переработаны. При этом были учтены как многочисленные пожелания пользователей, результаты обсуждения на выставках и конференциях, широкое обсуждение в прессе, так и наши непрерывные работы по усовершенствованию обучающей части программ.

Вместо выбора нужной кнопки с готовой формулой разработан формульный калькулятор, который полностью эмулирует написание формулы на бумаге. При этом удалось избежать сложных команд набора формул, используемых в известных редакторах формул. Формульный калькулятор позволил отказаться от ограниченного набора стандартных формул и вводить конкретные алгебраические выражения с нужными в данном случае аргументами.

Разработан Графопостроитель - отдельная для каждой темы программа, позволяющая наглядно представить графическое решение данной задачи. Графопостроитель позволяет провести лабораторную работу по изучению данной функции: найти нули, максимумы, минимумы и точки разрыва функции, изменять масштаб изображения в практически неограниченных пределах. Мы надеемся, что такое наглядное представление сложных функций повысит интерес к математике и позволит выработать у пользователя математическую интуицию.

Электронный учебник не только полностью воспроизводит теоретическую часть печатного руководства, но и содержит интерактивные программу вступительных экзаменов и словарь терминов, позволяет легко перемещаться как внутри темы, так и по всем темам с помощью вплывающих гипертекстовых оглавлений. В тексте широко используется система гиперссылок.

Существенно расширена обучающая функция программы: по окончанию решения задачи программа проводит анализ хода

21.

проблема защиты DVD от копирования. Уже после того как были согласованы все спецификации на DVD-технологию, в первую очередь индуст­рия массовых зрелищ, заявили, что не допустят выпуска новых устройств прежде, чем будет принята единая методика защиты данных от копирования.

Объединения Motion Picture Assosiation of America (MPAA) и Consumer Electroncs Ma­nufactures Assosiation (CEMA) предложили проект защиты авторских прав, который носит название Video Home Recording Act (VHRA). Суть его в том, что в начале видеоданных ста­вится 2-битная метка, которая считывается аппаратными средствами проигрывателя DVD. Пос­ле этого устройство работает лишь командами своего драйвера и заблокировано для других команд (например, для команд операционной системы). Таким образом, команды для работы с диском фильтрованы.