ОНИ-ИВТ-метУказ
.pdfЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3. ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ РАСТРОВОГО ГРАФИЧЕСКОГО РЕДАКТОРА
Цель работы – приобрести навыки работы с растровым графическим редактором и освоить выполнение в нем типовых операций, используемых при создании инфографики.
Задание к работе
1.Установить на компьютере редактор растровой графики Gimp или PhotoShop и изучить общую структуру его интерфейса пользователя, назначение размещенных на панели инструментов, используемых для создания и обработки изображения, а также основные возможности установленного векторного редактора по созданию и редактированию изображений и применению к ним различных эффектов
2.Используя панель инструментов, освоить основные приемы работы по созданию простейших рисунков, образованных графическими примитивами (круг, линия, прямоугольник, текст): рисование различными инструментами и настройка инструментов, заливка цветом (однотонным и с градиентом) или текстурой. В частности, нужно как минимум освоить такие операции, как:
-настройка цветов, типов и толщины линий контуров;
-настройка цветов и видов заливки, включая применение градиентной заливки;
-преобразование размера холста, изменение пространственного разрешения изображения, его обрезка;
-изменение основных параметров изображения: цветового баланса (Color Balance), насыщенности (Hue-Saturation), яркости (Brightness) и контрастности (Contrast), с возможностью задания порога (Threshold) и уровней (Levels) и формы кривой (Curves), при выполнении операции,
-изменение формата представления изображения, в том числе с применением операции по инверсии цвета (Invert), «постеризации»
(Posterize), «поворота» таблицы цветов (Colormap Rotation), преоб-
разования полноцветного изображения в однотонное или в чернобелое бинарное (без градаций яркости);
-экспортирование и импортирование изображения в файлы других приложений, в том числе и в файлы не растровых изображений.
21
3.Импортируя различные растровые изображения, в том числе и полученный в предыдущей работе рисунок, освоить более сложные
операции по обработке и созданию изображений, включающие:
-работу со слоями, в том числе дублирование изображения в новый слой, совмещение слоев, использование слоев для создания анимированных изображений;
-выделение границ отдельных объектов на изображении и перенос выделенных фрагментов в новый слой или на другое изображение;
-ретуширование объектов путем осветления, затемнения, копирования цвета, размытия границ, переноса фрагментов текстуры изображения на содержащие дефекты участки и т.д.;
-применение фильтров для создания различных художественных эффектов.
4.Используя операции импорта и экспорта различных наиболее распространенных графических форматов (BMP, GIF, TIF: none, CCITT Group4, jpg и lzw – сжатие; JPG, PNG, XCF) различных изображений (полутоновых полноцветных и однотонных рисунков и фотографий, графических черно-белых и многоцветных изображений, скриншотов диалоговых окон) оценить, зависит ли размер файла изображения от его типа, и если да, то какому типу изображения подходит тот или иной графический формат.
5.Импортировать полученный в ходе выполнения предыдущей работы логотип или эмблему и, используя приобретенные навыки, завершить его оформление.
Методические рекомендации
При составлении задания к работе предполагалось, что студент будет использовать один из следующих видов редакторов: свободно распространяемый кроссплатформенный GIMP (предпочтительный вариант) или проприетарный и работающий только в ОС Windows Photoshop. При выполнении работы нужно помнить, что используемые в разных редакторах термины и операции не всегда дублируют друг друга. Не исключается применение и иных растровых редакторов, если они позволяют реализовать все содержащиеся в задании операции по работе с изображениями. При защите в первую очередь будет обращаться внимание на степень владения студентом приемами работы, знание которых необходимо при выполнении задания.
Для сокращения времени выполнения задания лучше пользоваться не полнотекстовым описанием редактора, а результатами выполнения запросов в поисковых системах, например, таких как «Gimp анимиро-
22
ванная графика». Поэтому в приложении Е приведены лишь основное назначение элементов интерфейса редактора GIMP и иллюстрации выполнения основных операций задания, которые можно использовать в качестве примера при оформлении отчета.
Содержание отчета
Отчет должен содержать скриншоты, иллюстрирующие последовательно выполняемые в соответствии с заданием работы операции или результаты их выполнения. Каждый скриншот должен быть сопровожден соответствующей подрисуночной подписью.
Результат выполнения пункта 4 задания представить в виде таблицы, в первой колонке которой привести иконку изображения, во второй
– описание его типа и каких-либо особенностей (при их наличии) , а в последующих девяти колонках – размер файла соответствующего формата (BMP, GIF, TIF: none, CCITT Group4, jpg и lzw – сжатие;
JPG, PNG, XCF) и через дробь – его относительный размер относительно файла минимального размера, например 100кБ/2.4.
В заключительной части отчета нужно разместить результирующее изображение созданного логотипа.
При защите требуется: продемонстрировать знание возможностей примененных в работе редакторов и основных приемов работы в их среде в рамках вышеприведенного задания.
Вопросы для самопроверки
1.Какие инструменты можно использовать для рисования линий?
2.Зависит ли вид контура при создании фигур (круги, прямоугольники и т.д.) от выбранного для рисования инструмента?
3.Какие возможны настройки кисти?
4.Какие существуют возможности редактора при работе со слоями изображения и зачем нужны эти слои?
5.Что такое альфа – канал?
6.Какие существуют возможности при создании градиентной заливки?
7.Каким образом реализуются операции, перечисленные в пунктах 2 и 3 задания и, в частности, операции по выделению фрагментов изображения и их контуров?
8.Какие еще не реализованные в лабораторной работе возможности существуют в использованном редакторе для создания и обработки изображений?
23
9.Какие существуют наиболее распространенные форматы растровых изображений?
10.Зависит ли выбранный формат изображения от характера содержащейся в нем информации и используемого набора цветов (включая бинарный черно-белый)?
11.Какой формат изображения следует использовать для более компактной записи полутоновых полноцветных и однотонных рисунков и фотографий, графических черно-белых и многоцветных изображений, скриншотов диалоговых окон?
12.Какие форматы изображения из рассмотренных в работе приводят к ухудшению его качества и по какой причине?
13.В каких форматах можно управлять качеством сохраняемого изображения?
14.Можно ли импортировать в редактор изображение и/или текст из
MS Word?
15.В чем состоит преимущество использования и в чем заключаются недостатки растровых редакторов?
16.С какими приложениями может обмениваться данными изучаемый векторный редактор?
24
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4. ИЗУЧЕНИЯ СРЕДЫ ВИЗУАЛЬНОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ДАННЫХ MS VISIO
Цель работы – прибрести навыки работы с графическим редактором MS Visio и изучить его основные возможности
Задание к работе
Используя среду MS Visio, создать в ней:
1.собственную панель с набором необходимых для работы компонентов;
2.собственный нестандартный компонент из произвольной предметной области;
3.блок – схему алгоритма из курса информатики содержащего условные ветвления и циклы;
4.схему одноранговой локальной вычислительной сети из 3- 10 машин, содержащую описание установленных в сети компьютеров;
5.структуру базы данных из 3-5 таблиц;
6.план своей квартиры (комнаты в общежитии) с размещенным в ней персональным компьютером (стационарным или мобильным);
7.электрическую схему своего варианта задания из лабораторной работы по электротехнике по однофазной цепи переменного тока, содержащей L-C-R элементы.
8.Семантическую модель предметной области, рассматриваемой в будущей дипломной работе.
Методические рекомендации
Необходимый для выполнения работы лицензионный инсталляционный пакет MS Visio берется в вузе по личному заявлению студента.
Семантическая сеть, сетевая модель или семантическая модель представляет собой информационную модель в определенной области знаний или в конкретной предметной области, служащую для наглядного и однозначного описания связей между входящими в такую оббласть объектами или понятиями. Представляет собой направленный ориентированный граф, вершины (узлы) которого являются терминами, понятиями, объектами некоторой предметной области или области знаний, а именованные дуги (стрелки) устанавливают отношения между вершинами. Пример фрагмента семантической модели, описывающей предметную область предприятий, производящих изделия электронной техники, показан на рисунке 1.
25
Рисунок 1 – фрагмент семантической модели производителей радиоэлектронных компонентов
Для задания связей чаще всего используется следующие виды отношений:
-целое-часть (раздел – подраздел, элемент – множество, класс – подкласс, и т.д.);
-функциональная связь (задается глаголом, например: производит, поставляет, находится, зависит … и т.д.);
-атрибутивные (иметь свойство или значение);
-логические (НЕТ, И, ИЛИ);
-временные (в течение, раньше, позже…).
Разновидностью семантических моделей являются модели онтологические, определяющие набор основных понятий предметной области и связей между ними. Так, на рисунке 2 представлена онтологическая модель программы обучения по какому-либо направлению подготовки.
Содержание отчета – страницы с результатами выполненных пунктов задания с соответствующей подрисуночной подписью.
Вопросы для самопроверки –
1.Для каких предметных областей можно создавать инфографику в
MS Visio?
2.В чем преимущества применения MS Visio по сравнению с редакторами растровой и векторной графики?
3.Как результаты работы в среде MS Visio перенести в текстовый редактор MS Word?
26
4.Насколько точно и полно MS Visio соблюдает стандарты, предъявляемые к представлению графической информации в различных предметных областях и, в частности, таких, как электрические схем, схемы алгоритмов, модели баз данных в нотации стандарт IDEF1X и IDEF1X, чертежи планов помещений?
Рисунок 2 – фрагмент онтологическая сетевая модель для описания терминов, используемых в обучающих программах
27
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5. ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПРИЕМОВ РАБОТЫ С РЕДАКТОРОМ ЭЛЕКТРОННЫХ ТАБЛИЦ EXCELL
Цель работы – повторение и углубление знаний, умений и навыков работы с электронными таблицами, полученными при изучении дисциплины «Информатика»
Задание к работе
Выбрать в соответствии со своим вариантом, равным порядковому номеру в группе исходные данные из соответствующей варианту строки нижеприведенной таблицы и по ним в табличном редакторе CALC или MS Office Excel выполнить следующее задание.
1.Скопировать таблицу с вариантами исходных данных на страницу книги электронной таблицы, установить автофильтр на все столбцы и выбрать из таблицы только те строки, в вариантах которых встречается та же первая функция, что и заданном варианте. Например, для варианта 1 это должны быть строки 1, 8,18,28,37,45.
2.Закрепить на листе области так, чтобы при прокручивании таблицы всегда оставались видны заголовок таблицы и столбец с номерами вариантов
3.Комбинацией клавиш SHIFT+пробел выделить строку ниже строки с заданным вариантом. Затем, удерживая SHIFT, выделить все строки до конца таблицы, а затем комбинацией клавиш SHIFT+ALT+стрелка вправо свернуть их. Если строка последняя – то поступая аналогичным образом, свернуть все предыдущие строки.
4.Комбинацией клавиш SHIFT+CTRL выделить столбец справа от столбца с используемой в варианте второй функцией. Затем, удерживая SHIFT, выделить все остальные расположенные справа столбцы таблицы, а затем комбинацией SHIFT+ALT+стрелка вправо свернуть их. Если столбец с функцией последний, то, поступая аналогичным образом, свернуть все предыдущие столбцы.
5.Нажимая на появившиеся знаки «+» на полях листа у скрытых областей строк и столбцов, научиться открывать и скрывать их. Повторяя вышеприведенные операции, научиться создавать многоуровневые группировки строк и столбцов, а затем, заменив в этих операциях клавишу «стрелка вправо» на «стрелка влево» - удалять ненужные группы.
6.Добавить внизу таблицы строку, число в которой будет показывать, в скольких вариантах используется указанная в заголовке
28
столбца функция. Это число будет равно числу знаков «+» в столбце. Для этого в формуле нижней строки для подсчета нужно использовать функцию «Счетесли»
7.Разместить на свободном участке листа (лучше над таблицей надпись «Вариант=» и справа от нее – номер выбранного варианта. Затем, используя функции ПОИСКПОЗ, СМЕЩ, ИНДЕКС и знак конкатенации строк “&”, написать формулу (лучше – с использованием ряда промежуточных ячеек) вида y=k1·f1(x) + k2·f2(x), где вместо f1 и f2 должны стоять названия функций из заголовка таблицы, для которых в указанном варианте стоит знак «+» в соответствующем столбце. Например, для варианта 2 должно получиться выражение y=k1·Tan(x) + k2·Ctg(x). Все поля с промежуточными выкладками сопроводить примечаниями, поясняющими назначение и смысл содержимого этих полей.
8.Перейти на следующий лист, на котором в верхнем левом углу написать: y=k1·f1(x) при x<Xo, иначе y=k2·f2(x), где f1 и f2 долж-
ны быть взяты для своего варианта с предыдущего листа. Далее, на этом же листе добавить следующие надписи и справа от них – поля для ввода: Xmin=…; Xo= …; Xmax== …; Ymin=…; Yo=…; Ymax=
…; k1=…; k2= …. Ниже, под этими полями, вывести поля с поясняющими надписями, значения в которых будут вычисляться. Это поля N=… ; dX= …; Sum(Yi>Ymax)=… и N(Yi>Ymax)=… , озна-
чающие, соответственно, число точек графика, шаг по Х, сумму значений функции, превышающих максимальный порог Ymax и число точек, превышающих данный порог. Данную информацию тоже можно разместить в комментарии (примечания) соответствующих ячеек. Многоточия в приведенных выражениях означают поля на листе для ввода или отображения данных. Поля ввода выделяются жирным красным шрифтом, а поля вывода заполняются светло-серым фоном.
9.Создать таблицу, содержащую минимум три строки. В первую разместить цифры 1… 100, во вторую – соответствующие цифре координаты Х функции и в третью – значения функции, найденное в соответствии с приведенной на листе записью функции. Для расчета можно добавить и промежуточные строки. В выражение для N записать число точек , используемых для построения функции, с применением функции СЧЕТЗ, и рассчитать величину dX. Поля Sum и N(Yi..>Ymax) вычисляются с применением функций СУММЕСЛИ и СЧЕТЕСЛИ. Для нахождения же значений самой функции Y потребуется применение функции ЕСЛИ().
29
10.По полученным данным построить график получившейся функции. При построении графика следуют по оси Х вывести значения не номер точек, а собственно Х, а также вспомнить (или научиться), как делать подписи по осям, самого графика, а при необходимости – легенд для различных графиков, размещенных в одних и тех же координатах.
11.Применить к используемой для построения графика таблице условное форматирование. В частности, нужно будет сделать так, чтобы все Х<Xo имели цвета фона синих оттенков – а в противном случае – красных. Аналогично, для Ymin<Y<Yo можно задать светло-синий тон, для Y<Ymin – синий, для Yo<Y<Ymax - розовый и для Y>Ymax – более темный фон, например, пурпурный. Более темный цвет фона хорошо сочетать с жирным и еще более темным тоном шрифта близких к фону оттенков.
12.Освоить метод подбора параметра значения в ячейке, при котором достигается требуемое значение в другой ячейке. Это делается в Excel 2007 и выше на вкладке «Данные», в группе «Работа с данными», пункт “Анализ «что если»” «подбор параметра …». По заданию нужно задать в поле для Y(Xmin) требуемое значение путем подбора параметра k1. Это значение лучше всего взять близким к тому, что отображается на диаграмме.
13.Вспомнить (или изучить), как можно выполнять поиск решения. В данном случае по заданию нужно найти экстремум функции Y на участке Xmin … Xo, либо на участке Xo … Xmax. Для расчета можно выбрать и иные границы, сообразуясь с видом изображенной на диаграмме функцией, или даже взять другой пример, если решение при поиске экстремума окажется тривиальным (когда X окажется на одной из границ). Для выполнения данного пунктиа нужно предварительно установить надстройку «Поиск решения», для чего нужно выбрать пункт «Файл» - «Параметры» - «Надстройки» - «Надстройки Excel» (раскрывающийся список) – кнопка «Перейти» и в открывшемся списке установить флажок у пункта «поиск решения». Сам пункт появится на вклдаке «Данные в последней группе справа («Анализ»). Подробнее об этом можно прочитать, например, в [12].
14.Помимо перечисленных пунктов задания, следует дополнительно ознакомиться с другими широкоупотребительными операциями, используемыми при работе с таблицами. Это, например, простое форматирование ячеек (цвет букв, фона, линии рамки, выравнивание текста, запрет или разрешение переноса по словам, тип дан-
30