Рис. 15.2. Пример использования стохастического растра

Интенсивность тона (так называемую светлоту) принято подразделять на 256 уровней. Большее число градаций не воспринимается зрением человека и является избыточным. Меньшее число ухудшает восприятие изображения (минимально допустимым для качественной полутоновой иллюстрации принято значение 150 уровней). Нетрудно подсчитать, что для воспроизведения 256 уровней тона достаточно иметь размер ячейки растра 256 = 16 х 16 точек.

Между разрешением оригинала, частотой растра и градацией уровней существует зависимость, описываемая формулой:

                             ,

где    N — число градаций уровней тона (оттенков),



dpi — разрешение устройства вывода (отображения),

Ipi — линиатура растра. Единица в формуле соответствует абсолютно белому цвету, когда ячейка растра вообще не заполнена.

При выводе копии изображения на принтере или полиграфическом оборудовании линиатуру растра выбирают, исходя из компромисса между требуемым качеством, возможностями аппаратуры и параметрами печатных материалов. Для лазерных принтеров рекомендуемая линиатура составляет 65-100 Ipi, для газетного производства — 65-85 Ipi, для книжно-журнального — 85-133 Ipi, для художественных и рекламных работ — 133-300 Ipi.

При печати изображений с наложением растров друг на друга, например многоцветных, каждый последующий растр поворачивается на определенный угол. Традиционными для цветной печати считаются углы поворота: 105 градусов для голубой печатной формы, 75 градусов для пурпурной, 90 градусов для желтой и 45 градусов для черной. При этом ячейка растра становится косоугольной, и для воспроизведения 256 градаций тона с линиатурой 150 Ipi уже недостаточно разрешения 16x150=2400 dpi. Поэтому для фотоэкспонирующих устройств профессионального класса принято минимальное стандартное разрешение 2540 dpi, обеспечивающее качественное растрирование при разных углах поворота растра. Таким образом, коэффициент, учитывающий поправку на угол поворота растра, для цветных изображений составляет 1,06.

Динамический диапазон. Качество воспроизведения тоновых изображений принято оценивать динамическим диапазоном (D). Это оптическая плотность, численно равная десятичному логарифму величины, обратной коэффициенту пропускания т (для оригиналов, рассматриваемых «на просвет», например слайдов) или коэффициенту отражения р (для прочих оригиналов, например полиграфических отпечатков):

                   ,

где    FQ — падающий световой поток,

Fp — отраженный световой поток,

T — пропущенный световой поток.

Для оптических сред, пропускающих свет, динамический диапазон лежит в пределах от 0 до 4. Для поверхностей, отражающих свет, значение динамического диапазона составляет от 0 до 2.


Чем выше динамический диапазон, тем большее число полутонов присутствует в изображении и тем лучше качество его восприятия.

Связь между параметрами изображения и размером файла. Средствами растровой графики принято иллюстрировать работы, требующие высокой точности в передаче цветов и полутонов. Однако размеры файлов растровых иллюстраций стремительно растут с увеличением разрешения. Фотоснимок, предназначенный для домашнего промотра (стандартный размер 10x15 см, оцифрованный с разрешением 200-300 dpi, цветовое разрешение 24 бита), занимает в формате TIFF с включенным режимом сжатия около 4 Мбайт. Оцифрованный с высоким разрешением слайд занимает 45-50 Мбайт. Цветоделенное цветное изображение формата А4 занимает 120-150 Мбайт.

Масштабирование растровых изображений. Одним из недостатков растровой графики является так называемая пикселизация изображений при их увеличении (если не приняты специальные меры). Раз в оригинале присутствует определенное количество точек, то при большем масштабе увеличивается и их размер, становятся заметны элементы растра, что искажает саму иллюстрацию (рис. 15.3). Для противодействия пикселизации принято заранее оцифровывать оригинал с разрешением, достаточным для качественной визуализации при масштабировании. Другой прием состоит в применении стохастического растра, позволяющего уменьшить эффект пикселизации в определенных пределах. Наконец, при масштабировании используют метод интерполяции, когда увеличение размера иллюстрации происходит не за счет масштабирования точек, а путем добавления необходимого числа промежуточных точек.



Рис. 153. Эффект пикселизации при масштабировании растрового

                 изображения

 

Векторная графика

Если в растровой графике базовым элементом изображения является точка, то в векторной графике—линия. Линия описывается математически как единый объект, и потому объем данных для отображения объекта средствами векторной графики существенно меньше, чем в растровой графике.

Линия — элементарный объект векторной графики.


Как и любой объект, линия обладает свойствами: формой (прямая, кривая), толщиной, цветом, начертанием (сплошная, пунктирная). Замкнутые линии приобретают свойство заполнения. Охватываемое ими пространство может быть заполнено другими объектами {текстуры, карты) или выбранным цветом.

Простейшая незамкнутая линия ограничена двумя точками, именуемыми узлами. Узлы также имеют свойства, параметры которых влияют на форму конца линии и характер сопряжения с другими объектами.

Все прочие объекты векторной графики составляются из линий. Например куб можно составить из шести связанных прямоугольников, каждый из которых, в свою очередь, образован четырьмя связанными линиями. Возможно представить куб и как двенадцать связанных линий, образующих ребра.



Рис. 15.4. Объекты векторной графики

 

Математические основы векторной графики

Рассмотрим подробнее способы представления различных объектов в векторной графике.

Точка. Этот объект на плоскости представляется двумя числами (х, у), указывающими его положение относительно начала координат.

Прямая линия. Ей соответствует уравнение у = kx + b. Указав параметры k и Ь, всегда можно отобразить бесконечную прямую линию в известной системе координат, то есть для задания прямой достаточно двух параметров.

Отрезок прямой. Он отличается тем, что требует для описания еще двух параметров — например, координат xl и х2 начала и конца отрезка.

Кривая второго порядка. К этому классу кривых относятся параболы, гиперболы, эллипсы, окружности, то есть все линии, уравнения которых содержат степени не выше второй. Кривая второго порядка не имеет точек перегиба. Прямые линии являются всего лишь частным случаем кривых второго порядка. Формула кривой второго порядка в общем виде может выглядеть, например, так:

         

Таким образом, для описания бесконечной кривой второго порядка достаточно пяти параметров. Если требуется построить отрезок кривой, понадобятся еще два параметра.

Кривая третьего порядка. Отличие этих кривых от кривых второго порядка состоит в возможном наличии точки перегиба.


Например график функции у=х? имеет точку перегиба в начале координат (рис. 15.5). Именно эта особенность позволяет сделать кривые третьего порядка основой отображения природных объектов в векторной графике. Например линии изгиба человеческого тела весьма близки к кривым третьего порядка. Все кривые второго порядка, как и прямые, являются частными случаями кривых третьего порядка.

В общем случае уравнение кривой третьего порядка можно записать так:



Таким образом, кривая третьего порядка описывается девятью параметрами. Описание ее отрезка потребует на два параметра больше.



Рис. 15.5. Кривая третьего порядка (слева) и кривая Безье (справа)

 

Кривые Безье. Это особый, упрощенный вид кривых третьего порядка (см. рис. 15.5). Метод построения кривой Безье (Bezier) основан на использовании пары касательных, проведенных к отрезку линии в ее окончаниях. Отрезки кривых Безье описываются восемью параметрами, поэтому работать с ними удобнее. На форму линии влияет угол наклона касательной и длина ее отрезка. Таким образом, касательные играют роль виртуальных «рычагов», с помощью которых управляют кривой.

 

Фрактальная графика

Фрактальная графика, как и векторная, основана на математических вычислениях. Однако базовым элементом фрактальной графики является сама математическая формула, то есть никаких объектов в памяти компьютера не хранится и изображение строится исключительно по уравнениям. Таким способом строят как простейшие регулярные структуры, так и сложные иллюстрации, имитирующие природные ландшафты и трехмерные объекты (рис. 15.6).

Основные понятия трехмерной графики

Трехмерная графика нашла широкое применение в таких областях, как научные расчеты, инженерное проектирование, компьютерное моделирование физических объектов. В качестве примера рассмотрим наиболее сложный вариант трехмерного моделирования — создание подвижного изображения реального физического тела.



Рис. 15.6. Примеры фрактальных объектов



В упрощенном виде для пространственного моделирования объекта требуется:

• спроектировать и создать виртуальный каркас («скелет») объекта, наиболее полно соответствующий его реальной форме;

• спроектировать и создать виртуальные материалы, по физическим свойствам визуализации похожие на реальные;

• присвоить материалы различным частям поверхности объекта (на профессиональном жаргоне — «спроектировать текстуры на объект»);

• настроить физические параметры пространства, в котором будет действовать объект, - задать освещение, гравитацию, свойства атмосферы, свойства взаимодействующих объектов и поверхностей;

• задать траектории движения объектов;

• рассчитать результирующую последовательность кадров;

• наложить поверхностные эффекты на итоговый анимационный ролик.

Для создания реалистичной модели объекта используют геометрические примитивы (прямоугольник, куб, жар, конус и прочие) и гладкие, так называемые онлайновые поверхности. В последнем случае применяют чаще всего метод бикубических рациональныхВ-сплайнов на неравномерной сетке (NURBS). Вид поверхности при этом определяется расположенной в пространстве сеткой опорных точек. Каждой точке присваивается коэффициент, величина которого определяет степень ее влияния на часть поверхности, проходящей вблизи точки. От взаимного расположения точек и величины коэффициентов зависит форма и «гладкость» поверхности в целом. Специальный инструментарий позволяет обрабатывать примитивы, составляющие объект, как единое целое, с учетом их взаимодействия на основе заданной физической модели.

Деформация объекта обеспечивается перемещением кон ii»r къчых точек, расположенных вблизи. Каждая контрольная точка связана с f4, i ежащими опорными точками, степень ее влияния на них определяется удаленн i- , Другой метод называют сеткой деформации. Вокруг объекта или его частк - щается трехмерная сетка, перемещение любой точки которой вызывает упруг t< 1 эрмацию как самой сетки, так и окруженного объекта.

Еще одним способом построения объектов из примитивов служит твердотельное моделирование. Объекты представлены твердыми телами, которые при взаимодействии с другими телами различными способами (объединение, вычитание, слияние и другие) претерпевают необходимую трансформацию.


Например, вычитание из прямоугольного параллелепипеда шара приведет к образованию в параллелепипеде полукруглой лунки.

После формирования «скелета» объекта необходимо покрыть его поверхность материалами. Все многообразие свойств в компьютерном моделировании сводится к визуализации поверхности, то есть к расчету коэффициента прозрачности поверхности и угла преломления лучей света на границе материала и окружающего пространства. Для построения поверхностей материалов используют пять основных физических моделей:

•    Bouknight — поверхности с диффузным отражением без бликов (например, матовый пластик);

•    Phong—поверхности со структурированными микронеровностями (например, металлические);

•    Blinn — поверхности со специальным распределением микронеровностей с учетом взаимных перекрытий (например, глянец);

•    Whitted — модель, позволяющая дополнительно учитывать поляризацию света;

•    Hall — модель, позволяющая корректировать направления отражения и параметры преломления света.

Закраска поверхностей осуществляется методами Гуро (Gouraud) или Фонга (Phong). В первом случае цвет примитива рассчитывается лишь в его вершинах, а затем линейно интерполируется по поверхности. Во втором случае строится нормаль к объекту в целом, ее вектор интерполируется по поверхности составляющих примитивов и освещение рассчитывается для каждой точки.

Свет, уходящий с поверхности в конкретной точке в сторону наблюдателя, представляет собой сумму компонентов, умноженных на коэффициент, связанный с материалом и цветом поверхности в данной точке. К таковым компонентам относятся:

•    свет, пришедший с обратной стороны поверхности, то есть преломленный свет {Refracted);

•    свет, равномерно рассеиваемый поверхностью (Diffuse);

•    зеркально отраженный свет (Reflected);

•    блики, то есть отраженный свет источников (Specular);

•    собственное свечение поверхности (Self Illumination).



Свойства поверхности описываются в создаваемых массивах текстур (двух- или трехмерных). Таким образом, в массиве содержатся данные о степени прозрачности материала; коэффициенте преломления; коэффициентах смещения компонентов (их список указан выше); цвете в каждой точке, цвете блика, его ширине и резкости; цвете рассеянного (фонового) освещения; локальных отклонениях векторов от нормали (то есть, учитывается шероховатость поверхности).

Следующим этапом является наложение («проектирование») текстур на определенные участки каркаса объекта. При этом необходимо учитывать их взаимное влияние на границах примитивов. Проектирование материалов на объект — задача трудно формализуемая, она сродни художественному процессу и требует от исполнителя хотя бы минимальных творческих способностей.

Из всех параметров пространства, в котором действует создаваемый объект, с точки зрения визуализации самым важным является определение источников света. В трехмерной графике принято использовать виртуальные эквиваленты физических источников.

•    Аналогом равномерного светового фона служит так называемый растворенный свет (Ambient Light), Он не имеет геометрических параметров и характеризуется только цветом и интенсивностью. Пример в природе — естественная освещенность вне видимости Солнца и Луны.

•    Удаленный не точечный источник называют удаленным светом (Distant Light). Ему присваиваются конкретные геометрические параметры (координаты). Аналог в природе — Солнце.

•    Точечный источник света (Point Light Source) равномерно испускает свет во всех направлениях и также имеет координаты. Аналог в технике — электрическая лампочка.

• Направленный источник света (Direct Light Source) кроме местоположения характеризуется направлением светового потока, углами раствора полного конуса света и его наиболее яркого пятна. Аналог в технике — прожектор.

После завершения конструирования и визуализации объекта приступают к его «оживлению», то есть заданию параметров движения.


Компьютерная анимация базируется на ключевых кадрах. В первом кадре объект выставляется в исходное положение. Через определенный промежуток (например, в восьмом кадре) задается новое положение объекта и так далее до конечного положения. Промежуточные значения вычисляет программа по специальному алгоритму. При этом происходит не просто линейная аппроксимация, а плавное изменение положения опорных точек объекта в соответствии с заданными условиями (рис. 15.7).

                                                      Ключевые кадры

           

       Рис. 15.7. Построение видеоряда по ключевым кадрам

Эти условия определяются иерархией объектов (то есть законами их взаимодействия между собой), разрешенными плоскостями движения, предельными углами поворотов, величинами ускорений и скоростей. Такой подход называют методом инверсной кинематики движения. Он хорошо работает при моделировании механических устройств. В случае с имитацией живых объектов используют так называемые скелетные модели. То есть, создается некий каркас, подвижный в точках, характерных для моделируемого объекта. Движения точек просчитываются предыдущим методом. Затем на каркас накладывается оболочка, состоящая из смоделированных поверхностей, для которых каркас является набором контрольных точек, то есть создается каркасная модель. Каркасная модель визуализуется наложением поверхностных текстур с учетом условий освещения. В ходе перемещения объекта получается весьма правдоподобная имитация движений живых существ.

Наиболее совершенный метод анимации заключается в фиксации реальных движений физического объекта. Например, на человеке закрепляют в контрольных точках яркие источники света и снимают заданное движение на видео- или кинопленку. Затем координаты точек по кадрам переводят с пленки в компьютер и присваивают соответствующим опорным точкам каркасной модели. В результате движения имитируемого объекта практически неотличимы от живого прототипа.

Процесс расчета реалистичных изображений назиъают рендерингом (визуализацией).


Большинство современных программ рендеринга основаны на методе обратной трассировки лучей (Backway Ray Tracing). Его суть заключается в следующем.

1.Из точки наблюдения сцены посылается в пространство виртуальный луч, по

траектории которого должно прийти изображение в точку наблюдения.

2.Для определения параметров приходящего луча все объекты сцены проверяются

на пересечение с траекторией наблюдения. Если пересечения не происходит,

считается, что луч попал в фон сцены и приходящая информация определяется

только параметрами фона. Если траектория пересекается с объектом, то в точке соприкосновения рассчитывается свет, уходящий в точку наблюдения в соответствии с параметрами материала.

3.Сначала просчитывается преломленный и отраженный свет, затем проверяется видимость из точки пересечения всех источников света и интенсивность светового потока. Также вычисляются наличие, резкость и ширина бликов от каждого источника света.

4.Полученные в результате итоговые значения цвета и интенсивности обрабатываются с учетом траектории луча и параметров атмосферы, и присваиваются точке объекта как значения визуализации для наблюдателя. Затем процесс повторяется для всех элементов сцены. С целью упрощения расчетов пересечение проверяют не для каждой точки, а для примитива в целом. Иногда вокруг объекта создают простую виртуальную геометрическую фигуру (параллелепипед, шар), расчет пересечений для объекта выполняют только при пересечении траектории наблюдения с фигурой в целом.

Применение сложных математических моделей позволяет имитировать такие физические эффекты, как взрывы, дождь, огонь, дым, туман. Существуют методы расчета процедурных эффектов (Procedural Effects) и взаимодействия систем частиц (Particle System). Однако их применение в полном объеме требует громадных вычислительных ресурсов, и потому в персональных компьютерах обычно используют упрощенные варианты. По завершении рендеринга компьютерную трехмерную анимацию используют либо как самостоятельный продукт, либо в качестве отдельных частей или кадров готового продукта (рис. 15.8).



Особую область трехмерного моделирования в режиме реального времени составляют тренажеры технических средств — автомобилей, судов, летательных и космических аппаратов. В них необходимо очень точно реализовывать технические параметры объектов и свойства окружающей физической среды. В более простых вариантах, например при обучении вождению наземных транспортных средств, тренажеры реализуют на персональных компьютерах.

Самые совершенные на сегодняшний день устройства созданы для обучения пилотированию космических кораблей и военных летательных аппаратов. Моделированием и визуализацией объектов в таких тренажерах заняты несколько специализированных графических станций, построенных на мощных Ж5С-процессорах и скоростных видеоадаптерах с аппаратными ускорителями трехмерной графики. Общее управление системой и просчет сценариев взаимодействия возложены на суперкомпьютер, состоящий из десятков и сотен процессоров. Стоимость таких комплексов выражается девятизначными цифрами, но их применение окупается достаточно быстро, так как обучение на реальных аппаратах в десятки раз дороже.

Рис. 15.8. Моделирование взрыва методом Particle System

Программные средства обработки трехмерной графики

На персональных компьютерах основную долю рынка программных средств обработки трехмерной графики занимают три пакета. Эффективней всего они работают на самых мощных машинах (в двух- или четырехпроцессорных конфигурациях Pentium II/III, Xeon) под управлением операционной системы Windows NT.

Программа создания и обработки трехмерной графики 3D Studio Max фирмы Kinetix изначально создавалась для платформы Windows. Этот пакет считается «полупрофессиональным». Однако его средств вполне хватает для разработки качественных трехмерных изображений объектов неживой природы (рис, 15.9). Отличительными особенностями пакета являются поддержка большого числа аппаратных ускорителей трехмерной графики, мощные световые эффекты, большое число дополнений, созданных сторонними фирмами.


Сравнительная нетребовательность к аппаратным ресурсам позволяет работать даже на компьютерах среднего уровня. Вместе с тем по средствам моделирования и анимации пакет 3D Studio Max уступает более развитым программным средствам.

       Рис. 15.9. Трехмерное моделирование ландшафта средствами

                        3D Studio Max

Программа Softimage 3D компании Microsoft изначально создавалась для рабочих станций SGIw. лишь сравнительно недавно была конвертирована под операционную систему Windows NT. Программу отличают богатые возможности моделирования, наличие большого числа регулируемых физических и кинематографических параметров. Для рендеринга применяется качественный и достаточно быстрый модуль Mental Ray. Существует множество дополнений, выпущенных «третьими» фирмами, значительно расширяющих функции пакета. Эта программа считается стандартом «де-факто» в мире специализированных графических станций SGI, а на платформе IBM PC выглядит несколько тяжеловато и требует мощных аппаратных ресурсов.

Наиболее революционной с точки зрения интерфейса и возможностей является программа Maya, разработанная консорциумом известных компаний (Alias, Wavefront, TDI). Пакет существует в вариантах для разных операционных систем, в том числе и Windows NT. Он имеет модульное построение и включает следующие блоки.

•    Base — содержит ядро программы. Обеспечивает поддержку основных инструментов моделирования, инверсной кинематики, обработки звука, имитации физических твердых тел, захвата движения, рендеринга и основных наборов эффектов.

•    Maya F/X — набор дополнительных модулей, поддерживающих эффекты обработки систем частиц и моделирования физики взаимодействия мягких тел.

•    Maya Power Modeler — в основном содержит мощные средства полигонального и сплайнового моделирования объектов;

•    Maya Artisan — наиболее передовой модуль, позволяющий обрабатывать виртуальные модели методами, характерными для реальной работы скульпторов и художников.


Позволяет, к примеру, рисовать по поверхности объекта «кистями», сглаживать поверхности или делать их более шероховатыми «скульптурными резцами»;

•    Maya Cloth — предназначен для моделирования одежды;

•    Maya Fur — модуль для имитации поверхностей, покрытых шерстью или мехом (рис. 15.10);

•     

           

Рис. 15.10. Моделирование меховой поверхности средствами пакета Maya

•    Maya Live — сценарный модуль, обеспечивающий сопряжение реальных съемок (на «натуре») с компьютерной анимацией.

Инструментарий Maya сведен в четыре группы: Animation (анимация), Modeling (моделирование), Dynamic (физическое моделирование), Rendering (визуализация). Удобный настраиваемый интерфейс выполнен в соответствии с современными требованиями. На сегодняшний день Maya является наиболее передовым пакетом в классе средств создания и обработки трехмерной графики для персональных компьютеров.

 

Особенности CorelDraw

Векторный графический редактор CorelDraw канадской фирмы Corel Corporation получил известность благодаря широким возможностям, наличию огромных библиотек готовых изображений, мощной встроенной системе обучения и подсказок, верной маркетинговой политике разработчика. Некоторые средства CorelDraw не имеют аналогов в других векторных редакторах и делают его уникальным продуктом. Мнение о пресловутой сложности интерфейса CorelDraw на самом деле не имеет под собой оснований — программа предоставляет пользователю удобные и интуитивно понятные средства создания и редактирования графики. Тесная интеграция CorelDraw с пакетом обработки растровой графики Corel PhotoPaint и программой верстки Corel Ventura Publisher позволяет создать законченную систему подготовки электронных и полиграфических публикаций.

В целом интерфейс CorelDraw выполнен в традициях, ставших стандартом де-факто для приложений в операционной системе Windows. To есть, окно программы имеет стандартные элементы: строку заголовка с соответствующими кнопками, строку меню, строку состояния, панель инструментов, другие панели, состав которых может определять пользователь, полосы прокрутки и прочее. Однако интерфейс CorelDraw имеет и свои особенности, отличающие его от других программ.

Во-первых, конфигурация интерфейса может быть настроена аналогично другим популярным графическим пакетам, например Adobe Illustrator или Macromedia FreeHand. To есть, пользователь, привыкший к работе в среде этих редакторов, при переходе к CorelDraw может остаться в рамках уже освоенного интерфейса.

Во-вторых, начиная с восьмой версии появился особый тип элементов управления — Dockers, или стыкуемые палитры. Такие палитры обладают свойством «приклеиваться» при перетаскивании мышью к одной из сторон рабочего поля или друг к другу с образованием вкладок. Заголовок окна палитры содержит закрывающую и сворачивающую кнопки. Удобство применения стыкуемых палитр заключается в том, что при их сворачивании (раскрытии) автоматически изменяется размер рабочего поля и пользователю нет необходимости вручную масштабировать вид изображения, что требуется в других программах.

Наконец, уникальными интерактивными свойствами обладает Property Bar (Панель свойств). Состав ее элементов управления динамически меняется в зависимости от типа выбранного объекта. То есть, при выборе текста на панели свойств появляются элементы управления свойствами текста, при выборе линии — элементы управления свойствами линии и т. д. Тесно связаны с панелью свойств интерактивные средства управления заполнением, параметрами контуров и прочими свойствами объектов. Их вызов осуществляется из раскрывающегося меню, появляющегося после щелчка правой кнопкой мыши на выбранном объекте.

 

Отправка и получение сообщений

Для работы с электронной почтой и телеконференциями обычно используют единую программу, так как и в том и в другом случае речь идет об отправке и приеме сообщений. Часто оказывается удобным объединение средств работы с этими службами в рамках одной программы. Например, так сделано в программе Outlook Express, которая позволяет получать и отправлять сообщения электронной почты и телеконференций, используя аналогичные средства.

Возможность использования электронной почты сегодня перестала быть самостоятельной услугой и автоматически предоставляется тем, кто подключается к Интернету. Адрес электронной почты состоит из двух частей. Доменный адрес условно соответствует двум последним частям обозначения компьютера в адресе URL и фактически представляет собой адрес локальной сети, к которой принадлежит конкретный пользователь. Вторая часть адреса (которая в записи идет перед первой и отделяется от нее символом «@») указывает конкретного пользователя в этой локальной сети. Сообщения для данного адресата накапливаются на почтовом сервере а затем передаются на компьютер адресата по запросу.

Например, пользователь, подключающийся к Интернету через поставщика услуг ABCDE, может иметь адрес типа myname@abcde.ru.

Телеконференции (или группы новостей) представляют собой средства распространения сообщений, не предназначенных для конкретного адресата. Информация о наличии сообщения постепенно распространяется от одного сервера новостей к другому. Сообщение хранится на сервере в течение некоторого времени (от нескольких дней до нескольких недель) после чего сбрасывается. Пользователь имеет доступ ко всем сообщениям, имеющимся на данном сервере новостей.

Авторы сообщений направляют их в тематические телеконференции. Имена телеконференций образуют иерархическую структуру, не имеющую единого корня. Элементы имени разделяются точками, старшие элементы располагаются слева, младшие — правее. Чем больше элементов в имени телеконференции, тем более узкой теме она посвящена.

Например, телеконференция news.announces.newusers содержит регулярно обновляемый набор сообщений (на английском языке), предназначенный для ознакомления начинающих с правилами использования телеконференций и сетевым этикетом.
А скажем, с элементов сотр.hardware... начинается целое семейство телеконференций, посвященных различным темам, связанным с аппаратным обеспечением компьютеров.

При обращении к телеконференции сервер новостей передает на компьютер пользователя заголовки имеющихся в ней и не прочитанных пользователем сообщений. Текст сообщений передается позже в соответствии с указаниями пользователя и настройками программы чтения сообщений телеконференций. Можно также отправить в телеконференцию новое сообщение или отклик.

Хотя электронная поста и служба новостей — разные службы, для пользователя они почти одинаковы, так как и в том и в другом случае речь идет об отправке и получении сообщений.

Сообщение, отправляемое в телеконференцию, носит общественный характер, а частную информацию следует пересылать по электронной почте. Однако ни одна из этих служб не годится для пересылки конфиденциальной информации, которая не должна быть доступна посторонним.

 

Работа с программой Outlook Express

Создание учетной записи. Сообщения электронной почты и телеконференций накапливаются, соответственно, на почтовом сервере и сервере новостей. Для работы сэтими службами предназначена программа Microsoft Outlook Express(Пуск > Программы > Outlook Express). Из броузера Internet Explorer 5.0 она запускается командой Сервис > Почта и новости.

Так как сообщения поступают и отправляются через сервер, программе требуется указать информацию об используемом сервере. Эта информация хранится в виде учетной записи.

В программе Outlook Express учетную запись создают командой Сервис > Учетные записи. В диалоговом окне Учетные записи в Интернете надо щелкнуть на кнопке Добавить и выбрать в открывшемся меню службу, для которой создается учетная запись. Последующая информация вводится под управлением мастера и включает имя, указываемое как имя отправителя, адрес электронной почты, имя используемого сервера и, в случае необходимости, имя пользователя и пароль.

Создание сообщения электронной почты. Чтобы отправить сообщение электронной почты, его надо создать.


Для этого следует щелкнуть на кнопке Создать сообщение на панели инструментов. При этом открывается окно Создать сообщение, рабочая область которого разбивается на две основные части. В верхней части располагаются поля для ввода служебной информации, а в нижней — собственно текст сообщения. В поле Тема вводится краткое описание вопроса, которому посвящено сообщение. В поле Кому вводится адрес основного получателя письма, в поле Копия — адреса получателей копии. Если необходимо отправить копию письма, о которой ничего неизвестно другом адресатам, соответствующий адрес вводится в поле Скрытая (если такое поле отсутствует, надо дать команду Вид > Все заголовки).

В ходе создания и редактирования сообщения наличие связи с почтовым сервером не требуется. Такая связь нужна только в момент отправки (получения) сообщений. Программа Outlook Express устроена таким образом, что отправка и получение сообщений осуществляются одновременно. Так, получение и доставка почты осуществляются по щелчку на кнопке Отправить в окне создания сообщения или по щелчку на кнопке Доставить в основном окне программы Outlook Express.

Рис. 9.6. Создать сообщения для отправки по электронной почте

Сообщения электронной почты размещаются в системе «внутренних» папок программы Outlook Express. Поступившие сообщения заносятся в папку Входящие. Открыв эту папку щелчком на ее значке на панели Папки, можно увидеть в правой области список поступивших сообщений. Если выбрать щелчком любое из сообщений, его содержание отобразится в области, расположенной ниже списка. Двойной щелчок позволяет открыть и прочитать сообщение в отдельном окне.

Подготовка ответов на сообщения. Как правило, использование любых средств коммуникации подразумевает диалог. В случае электронной почты речь идет об отправке ответов на полученные сообщения. Программа Outlook Express включает средства, упрощающие подготовку таких ответов.


Открыв полученное сообщение в отдельном окне, можно использовать кнопки на панели инструментов.

•    Кнопка Ответить отправителю служит для ответа автору письма. При этом в окне создания сообщения автоматически заполняются поля Кому и Тема, а в «тело» сообщения заносится текст исходного сообщения, что позволяет привязать комментарии непосредственно к отдельным фразам полученного письма.

•    Кнопка Ответить всем служит для отправки ответа автору письма, а также всем, кто получил исходное сообщение. В окне создания сообщения автоматически заполняются поля Кому, Копия и Тема. Текст исходного сообщения копируется в тело сообщения.

•    Кнопка Переслать позволяет отправить полученное сообщение другому корреспонденту. В данном случае автоматически заполняется только поле Тема, так как нового адресата необходимо указать дополнительно.

Чтение сообщений телеконференций. Механизм чтения сообщений телеконференций примерно тот же, что и при использовании электронной почты. После создания учетной записи для сервера новостей на панели Папки появляется значок, соответствующий выбранному серверу. После выбора этого значка автоматически открывается диалоговое окно Подписка на группу новостей, а программа получает список телеконференций, поддерживаемых данным сервером. Выбрав телеконференцию, следует щелкнуть на кнопке Подписаться. Телеконференции с подпиской отображаются непосредственно на панели Папки, и для доступа к ним не требуется открывать диалоговое окно Подписка на группу новостей.

Работа с сообщениями телеконференций осуществляется примерно так же, как с сообщениями электронной почты. При просмотре сообщения в отдельном окне можно Ответить в группу (отправить отклик в телеконференцию), Ответить автору  (сообщение отправляется непосредственно автору по электронной почте) или Переслать сообщение по электронной почте другому корреспонденту.

Работа с адресной книгой

При активном использовании электронной почты общее число корреспондентов может достигать многих сотен.


Помнить все электронные адреса просто немыслимо. Облегчить эту работу позволяет специальная программа Адресная книга.

С ее помощью можно:

•    запоминать адреса корреспондентов, от которых поступили сообщения;

•    автоматизировать ввод адресов корреспондентов;

•    организовать проверку правильности введенных адресов;

•    упростить отправку сообщений группам адресатов.

Открывать Адресную книгу вручную (Пуск > Программы > Стандартные > Адресная книга) требуется только для ее редактирования. Чтобы добавить нового адресата, следует щелкнуть на кнопке Создать и выбрать в открывшемся меню пункт Создать контакт. Откроется диалоговое окно Свойства, содержащее многочисленные вкладки, предназначенные для ввода разнообразной информации об адресате. Имя и адрес электронной почты задаются на вкладке Имя. Удобно использовать также поле Псевдоним: данные, введенные в это поле, можно указывать вместо адреса в ходе создания сообщения.

Если информация о корреспонденте поступила вместе с полученным от него сообщением, то занести эти данные в Адресную книгу можно непосредственно из программы Outlook Express. Для этого надо щелкнуть правой кнопкой мыши на имени адресата в поле От в списке сообщений или в окне сообщения и выбрать в контекстном меню команды Добавить отправителя в адресную книгу или Добавить в адресную книгу, соответственно.

Чтобы воспользоваться Адресной книгой для ввода адреса, надо в ходе создания сообщения щелкнуть на заголовке соответствующего поля (Кому, Копия или Скрытая). Адреса, помещаемые в каждое из этих полей, выбираются в диалоговом окне Выбрать получателей.

Адрес, взятый из Адресной книги, выделяется в соответствующем поле подчеркиванием. Если какие-то из адресов вводились вручную, но должны быть в Адресной книге, их можно проверить при помощи команды Сервис > Проверить имена. Найденные адреса также будут подчеркнуты, ненайденные можно исправить, выбрав один из нескольких подходящих адресов, или занести в Адресную книгу.

Если необходимо регулярно отправлять сообщение одной и той же группе корреспондентов, Адресная книга позволяет создать и использовать группу адресов. Для этого используется команда Создать > Создать группу. При добавлении участников в группу их адреса могут выбираться из Адресной книги или создаваться на месте. При указании в поле адреса имени группы сообщение отправляется всем выбранным корреспондентам.

Включение корреспондента в группу не влияет на возможность индивидуального использования его адреса. Один корреспондент может быть включен в несколько групп.

 

Периферийные устройства персонального компьютера

Периферийные устройства персонального компьютера подключаются к его интерфейсам и предназначены для выполнения вспомогательных операций. Благодаря им компьютерная система приобретает гибкость и универсальность.

По назначению периферийные устройства можно подразделить на:

•    устройства ввода данных;

•    устройства вывода данных;

•    устройства хранения данных;

•    устройства обмена данными.

 

Устройства ввода знаковых данных

Специальные клавиатуры. Клавиатура является основным устройством ввода данных. Специальные клавиатуры предназначены для повышения эффективности процесса ввода данных. Это достигается путем изменения формы клавиатуры, раскладки ее клавиш или метода подключения к системному блоку.

Клавиатуры, имеющие специальную форму, рассчитанную с учетом требований эргономики, называют эргономичными клавиатурами. Их целесообразно применять на рабочих местах, предназначенных для ввода большого количества знаковой информации. Эргономичные клавиатуры не только повышают производительность наборщика и снижают общее утомление в течение рабочего дня, но и снижают вероятность и степень развития ряда заболеваний, например туннельного синдрома кистей рук и остеохондроза верхних отделов позвоночника.

Раскладка клавиш стандартных клавиатур далека от оптимальной. Она сохранилась со времен ранних образцов механических пишущих машин. В настоящее время существует техническая возможность изготовления клавиатур с оптимизированной раскладкой, и существуют образцы таких устройств (в частности, к ним относится клавиатура Дворака). Однако практическое внедрение клавиатур с нестандартной раскладкой находится под вопросом в связи с тем, что работе с ними надо учиться специально. На практике подобными клавиатурами оснащают только специализированные рабочие места.

По методу подключения к системному блоку различают проводные и беспроводные клавиатуры. Передача информации в беспроводных системах осуществляется инфракрасным лучом.
Обычный радиус действия таких клавиатур составляет несколько метров. Источником сигнала является клавиатура.

 

Устройства командного управления

Специальные манипуляторы. Кроме обычной мыши существуют и другие типы манипуляторов, например: трекболы, пенмаусы, инфракрасные мыши.

Трекбол в отличие от мыши устанавливается стационарно, и его шарик приводится в движение ладонью руки. Преимущество трекбола состоит в том, что он не нуждается в гладкой рабочей поверхности, поэтому трекболы нашли широкое применение в портативных персональных компьютерах.

Пенмаус представляет собой аналог шариковой авторучки, на конце которой вместо пишущего узла установлен узел, регистрирующий величину перемещения.

Инфракрасная мышь отличается от обычной наличием устройства беспроводной связи с системным блоком.

Для компьютерных игр и в некоторых специализированных имитаторах применяют также манипуляторы рычажно-нажимного типа (джойстики) и аналогичные им джой-пады, геймпады и штурвалъно-педалъные устройства. Устройства этого типа подключаются к специальному порту, имеющемуся на звуковой карте, или к порту USB.

 

Устройства ввода графических данных

Для ввода графической информации используют сканеры, графические планшеты (дигитайзеры) и цифровые фотокамеры. Интересно отметить, что с помощью сканеров можно вводить и знаковую информацию. В этом случае исходный материал вводится в графическом виде, после чего обрабатывается специальными программными средствами (программами распознавания образов).

Планшетные сканеры. Планшетные сканеры предназначены для ввода графической информации с прозрачного или непрозрачного листового материала. Принцип действия этих устройств состоит в том, что луч света, отраженный от поверхности материала (или прошедший сквозь прозрачный материал), фиксируется специальными элементами, называемыми приборами с зарядовой связью (ПЗС). Обычно элементы ПЗС конструктивно оформляют в виде линейки, располагаемой по ширине исходного материала. Перемещение линейки относительно листа бумаги выполняется механическим протягиванием линейки при неподвижной установке листа или протягиванием листа при неподвижной установке линейки.



Основными потребительскими параметрами планшетных сканеров являются:

•    разрешающая способность;

•    производительность;

•    динамический диапазон;

•    максимальный размер сканируемого материала.

Разрешающая способность планшетного сканера зависит от плотности размещения приборов ПЗС на линейке, а также от точности механического позиционирования линейки при сканировании. Типичный показатель для офисного применения: 600-1200 dpi (dpi — dots per inch — количество точек на дюйм). Для профессионального применения характерны показатели 1200-3000 dpi.

Производительность сканера определяется продолжительностью сканирования листа бумаги стандартного формата и зависит как от совершенства механической части устройства, так и от типа интерфейса, использованного для сопряжения с компьютером.

Динамический диапазон определяется логарифмом отношения яркости наиболее светлых участков изображения к яркости наиболее темных участков. Типовой показатель для сканеров офисного применения составляет 1,8-2,0, а для сканеров профессионального применения — от 2,5 (для непрозрачных материалов) до 3,5 (для прозрачных материалов).

Ручные сканеры. Принцип действия ручных сканеров в основном соответствует планшетным. Разница заключается в том, что протягивание линейки ПЗС в данном случае выполняется вручную. Равномерность и точность сканирования при этом обеспечиваются неудовлетворительно, и разрешающая способность ручного сканера составляет 150-300 dpi.

Барабанные сканеры. В сканерах этого типа исходный материал закрепляется на цилиндрической поверхности барабана, вращающегося с высокой скоростью. Устройства этого типа обеспечивают наивысшее разрешение (2400-5000 dpi) благодаря применению не ПЗС, а фотоэлектронных умножителей. Их используют для сканирования исходных изображений, имеющих высокое качество, но недостаточные линейные размеры (фотонегативов, слайдов и т. п.)

Сканеры форм. Предназначены для ввода данных со стандартных форм, заполненных механически или «от руки».


Необходимость в этом возникает при проведении переписей населения, обработке результатов выборов и анализе анкетных данных.

От сканеров форм не требуется высокой точности сканирования, но быстродействие играет повышенную роль и является основным потребительским параметром.

Штрих-сканеры. Эта разновидность ручных сканеров предназначена для ввода данных, закодированных в виде штрих-кода. Такие устройства имеют применение в розничной торговой сети.

Графические планшеты (дигитайзеры). Эти устройства предназначены для ввода художественной графической информации. Существует несколько различных принципов действия графических планшетов, но в основе всех их лежит фиксация перемещения специального пера относительно планшета. Такие устройства удобны для художников и иллюстраторов, поскольку позволяют им создавать экранные изображения привычными приемами, наработанными для традиционных инструментов (карандаш, перо, кисть).

Цифровые фотокамеры. Как и сканеры, эти устройства воспринимают графические данные с помощью приборов с зарядовой связью, объединенных в прямоугольную матрицу. Основным параметром цифровых фотоаппаратов является разрешающая способность, которая напрямую связана с количеством ячеек ПЗС в матрице. Наилучшие потребительские модели в настоящее время имеют до 1 млн ячеек ПЗС и, соответственно, обеспечивают разрешение изображения до 800х 1200 точек. У профессиональных моделей эти параметры выше.

 

Устройства вывода данных

В качестве устройств вывода данных, дополнительных к монитору, используют печатающие устройства (принтеры), позволяющие получать копии документов на бумаге или прозрачном носителе. По принципу действия различают матричные, лазерные, светодиодные и струйные принтеры.

Матричные принтеры. Это простейшие печатающие устройства. Данные выводятся на бумагу в виде оттиска, образующегося при ударе цилиндрических стержней («иголок») через красящую ленту. Качество печати матричных принтеров напрямую зависит от количества иголок в печатающей головке.


Наибольшее распространение имеют 9-шолъчатые и 24- игольчатые матричные принтеры. Последние позволяют получать оттиски документов, не уступающие по качеству документам, исполненным на пишущей машинке.

Производительность работы матричных принтеров оценивают по количеству печатаемых знаков в секунду (cps — characters per second). Обычными режимами работы матричных принтеров являются: draft — режим черновой печати, normal — режим обычной печати и режим NLQ (Near Letter Quality), который обеспечивает качество печати, близкое к качеству пишущей машинки.

Лазерные принтеры. Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати, не уступающее, а во многих случаях и превосходящее полиграфическое. Они отличаются также высокой скоростью печати, которая измеряется в страницах в минуту (ррт —page per minute). Как и в матричных принтерах, итоговое изображение формируется из отдельных точек.

Принцип действия лазерных принтеров следующий:

•    в соответствии с поступающими данными лазерная головка испускает световые импульсы, которые отражаются от зеркала и попадают на поверхность светочувствительного барабана;

•    горизонтальная развертка изображения выполняется вращением зеркала;

•    участки поверхности светочувствительного барабана, получившие световой импульс, приобретают статический заряд;

в барабан при вращении проходит через контейнер, наполненный красящим составом (тонером), и тонер закрепляется на участках, имеющих статический заряд;

при дальнейшем вращении барабана происходит контакт его поверхности с бумажным листом, в результате чего происходит перенос тонера на бумагу;

лист бумаги с нанесенным на него тонером протягивается через нагревательный элемент, в результате чего частицы тонера спекаются и закрепляются на бумаге.

К основным параметрам лазерных принтеров относятся:

 разрешающая способность, dpi (dotsper inch — точек на дюйм);

 производительность (страниц в минуту);

•    формат используемой бумаги;



•    объем собственной оперативной памяти.

При выборе лазерного принтера необходимо также учитывать параметр стоимости оттиска, то есть стоимость расходных материалов для получения одного печатного листа стандартного формата А4. К расходным материалам относится тонер и барабан, который после печати определенного количества оттисков утрачивает свои свойства. В качестве единицы измерения используют цент на страницу (имеются в виду центы США). В настоящее время теоретический предел по этому показателю составляет порядка 1,0-1,5. На практике лазерные принтеры массового применения обеспечивают значения от 2,0 до 6,0.

Основное преимущество лазерных принтеров заключается в возможности получения высококачественных отпечатков. Модели среднего класса обеспечивают разрешение печати до 600 dpi, а профессиональные модели — до 1200 dpi.

Светодиодные принтеры. Принцип действия светодиодных принтеров похож на принцип действия лазерных принтеров. Разница заключается в том, что источником света является не лазерная головка, а линейка светодиодов. Поскольку эта линейка расположена по всей ширине печатаемой страницы, отпадает необходимость в механизме формирования горизонтальной развертки и вся конструкция получается проще, надежнее и дешевле. Типичная величина разрешения печати для светодиодных принтеров составляет порядка 600 dpi.

Струйные принтеры. В струйных печатающих устройствах изображение на бумаге формируется из пятен, образующихся при попадании капель красителя на бумагу. Выброс микрокапель красителя происходит под давлением, которое развивается в печатающей головке за счет парообразования. В некоторых моделях капля выбрасывается щелчком в результате пьезоэлектрического эффекта — этот метод позволяет обеспечить более стабильную форму капли, близкую к сферической.

Качество печати изображения во многом зависит от формы капли и ее размера, а также от характера впитывания жидкого красителя поверхностью бумаги. В этих условиях особую роль играют вязкостные свойства красителя и свойства бумаги.



К положительным свойствам струйных печатающих устройств следует отнести относительно небольшое количество движущихся механических частей и, соответственно, простоту и надежность механической части устройства и его относительно низкую стоимость. Основным недостатком, по сравнению с лазерными принтерами, является нестабильность получаемого разрешения, что ограничивает возможность их применения в черно-белой полутоновой печати.

В то же время, сегодня струйные принтеры нашли очень широкое применение в цветной печати. Благодаря простоте конструкции они намного превосходят цветные лазерные принтеры по показателю качество/цена. При разрешении выше 600 dpi они позволяют получать цветные оттиски, превосходящие по качеству цветные отпечатки, получаемые фотохимическими методами.

При выборе струйного принтера следует обязательно иметь виду параметр стоимости печати одного оттиска. При том, что цена струйных печатающих устройств заметно ниже, чем лазерных, стоимость печати одного оттиска на них может быть в несколько раз выше.

 

Устройства хранения данных

Необходимость во внешних устройствах хранения данных возникает в двух случаях:

•    когда на вычислительной системе обрабатывается больше данных, чем можно разместить на базовом жестком диске;

•    когда данные имеют повышенную ценность и необходимо выполнять регулярное резервное копирование на внешнее устройство (копирование данных на жестком диске не является резервным и только создает иллюзию безопасности).

В настоящее время для внешнего хранения данных используют несколько типов устройств, использующих магнитные или магнитооптические носители.

Стримеры. Стримеры — это накопители на магнитной ленте. Их отличает сравнительно низкая цена. К недостаткам стримеров относят малую производительность (она связана прежде всего с тем, что магнитная лента — это устройство последовательного доступа) и недостаточную надежность (кроме электромагнитных наводок, ленты стримеров испытывают повышенные механические нагрузки и могут физически выходить из строя).



Емкость магнитных кассет (картриджей) для стримеров составляет до нескольких сот Мбайт. Дальнейшее повышение емкости за счет повышения плотности записи снижает надежность хранения, а повышение емкости за счет увеличения длины ленты сдерживается низким временем доступа к данным.

ZIP-накопители. Z/P-накопители выпускаются компанией Iomega, специализирующейся на создании внешних устройств для хранения данных. Устройство работает с дисковыми носителями, по размеру незначительно превышающими стандартные гибкие диски и имеющими емкость 100/250 Мбайт. Z/P-накопители выпускаются во внутреннем и внешнем исполнении. В первом случае их подключают к контроллеру жестких дисков материнской платы, а во втором — к стандартному параллельному порту, что негативно сказывается на скорости обмена данными.

Накопители HiFD. Основным недостатком Z/P-накопителей является отсутствие их совместимости со стандартными гибкими дисками 3,5 дюйма. Такой совместимостью обладают устройства HiFD компании Sony. Они позволяют использовать как специальные носители емкостью 200 Мбайт, так и обычные гибкие диски. В настоящее время распространение этих устройств сдерживается повышенной ценой.

Накопители JAZ. Этот тип накопителей, как и Z/P-накопители, выпускается компанией Iomega. По своим характеристикам .//^-носитель приближается к жестким дискам, но в отличие от них является сменным. В зависимости от модели накопителя на одном диске можно разместить 1 или 2 Гбайт данных.

Магнитооптические устройства. Эти устройства получили широкое распространение в компьютерных системах высокого уровня благодаря своей универсальности. С их помощью решаются задачи резервного копирования, обмена данными и их накопления. Однако достаточно высокая стоимость приводов и носителей не позволяет отнести их к устройствам массового спроса.

В этом секторе параллельно развиваются 5,25- и 3,5-дюймовые накопители, носители для которых отличаются в основном форм-фактором и емкостью. Последнее поколение носителей формата 5,25" достигает емкости 5,2 Гбайт.


Стандартная емкость для носителей 3,5" — 640 Мбайт.

В формате 3,5" недавно была разработана новая технология GIGAMO, обеспечивающая емкость носителей в 1,3 Гбайт, полностью совместимая сверху вниз с предыдущими стандартами. В перспективе ожидается появление накопителей и дисков форм-фактора 5,25", поддерживающих технологию NFR {Near Field Recording), которая обеспечит емкость дисков до 20 Гбайт, а позднее и до 40 Гбайт.

 

Устройства обмена данными

Модем. Устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть модемом (МОдулятор + ДЕМодулятор). При этом под каналом связи понимают физические линии (проводные, оптоволоконные, кабельные, радиочастотные), способ их использования (коммутируемые и выделенные) и способ передачи данных (цифровые или аналоговые сигналы). В зависимости от типа канала связи устройства приема-передачи подразделяют на радиомодемы, кабельные модемы и прочие. Наиболее широкое применение нашли модемы, ориентированные на подключение к коммутируемым телефонным каналам связи.

Цифровые данные, поступающие в модем из компьютера, преобразуются в нем путем модуляции (по амплитуде, частоте, фазе) в соответствии с избранным стандартом (протоколом) и направляются в телефонную линию. Модем-приемник, понимающий данный протокол, осуществляет обратное преобразование (демодуляцию) и пересылает восстановленные цифровые данные в свой компьютер. Таким образом обеспечивается удаленная связь между компьютерами и обмен данными между ними.

К основным потребительским параметрам модемов относятся:

•    производительность (бит/с);

•    поддерживаемые протоколы связи и коррекции ошибок;

шинный интерфейс, если модем внутренний (ISA или PC/).

От производительности модема зависит объем данных, передаваемых в единицу времени. От поддерживаемых протоколов зависит эффективность взаимодействия данного модема с сопредельными модемами (вероятность того, что они вступят во взаимодействие друг с другом при оптимальных настройках).От шинного интерфейса в настоящее время пока зависит только простота установки и настройки модема (в дальнейшем при общем совершенствовании каналов связи шинный интерфейс начнет оказывать влияние и на производительность).

Подключение к Интернету

 

Основные понятия

Для работы в Интернете необходимо:

•    физически подключить компьютер к одному из узлов Всемирной сети;

•    получить IР-адрес на постоянной или временной основе;

•    установить и настроить программное обеспечение — программы-клиенты тех служб Интернета, услугами которых предполагается пользоваться.

Организации, предоставляющие возможность подключения к своему узлу и выделяющие IP-адреса, называются поставщиками услуг Интернета (используется также термин сервис-провайдер). Они оказывают подобную услугу на договорной основе.

Физическое подключение может быть выделенным или коммутируемым. Для выделенного соединения необходимо проложить новую или арендовать готовую физическую линию связи (кабельную, оптоволоконную, радиоканал, спутниковый канал и т. п.). Такое подключение используют организации и предприятия, нуждающиеся в передаче больших объемов данных. От типа линии связи зависит ее пропускная способность (измеряется в единицах бит в секунду). В настоящее время пропускная способность мощных линий связи (оптоволоконных и спутниковых) составляет сотни мегабит в секунду (Мбит/с).

В противоположность выделенному соединению коммутируемое соединение — временное. Оно не требует специальной линии связи и может быть осуществлено, например, по телефонной линии. Коммутацию (подключение) выполняет автоматическая телефонная станция (АТС) по сигналам, выданным в момент набора телефонного номера.

Для телефонных линий связи характерна низкая пропускная способность. В зависимости от того, какое оборудование использовано на станциях АТС по пути следования сигнала, различают аналоговые и цифровые телефонные линии. Основную часть телефонных линий в городах России составляют устаревшие аналоговые линии. Их предельная пропускная способность немногим более 30 Кбит/с (одна-две страницы текста в секунду или одна-две фотографии стандартного размера в минуту). Пропускная способность цифровых телефонных линий составляет 60-120 Кбит/с, то есть в 2-4 раза выше.
По аналоговым телефонным линиям связи можно передавать и видеоинформацию (что используется в видеоконференциях), но размер окна, в котором отображаются видеоданные, обычно невелик (порядка 150х 150 точек) и частота смены кадров мала для получения качественного видеоряда (1-2 кадра в секунду). Для сравнения: в обычном телевидении частота кадров — 25 кадров в секунду.

Телефонные линии связи никогда не предназначались для передачи цифровых сигналов — их характеристики подходят только для передачи голоса, причем в достаточно узком диапазоне частот — 300-3 000 Гц. Поэтому для передачи цифровой информации несущие сигналы звуковой частоты модулируют по амплитуде, фазе и частоте. Такое преобразование выполняет специальное устройство — модем (название образовано от слов модулятор и демодулятор).

 

Установка модема

По способу подключения различают внешние и внутренние модемы. Внешние модемы подключают к разъему последовательного порта, выведенному на заднюю стенку системного блока. Внутренние модемы устанавливают в один из разъемов расширения материнской платы.

Поток данных, проходящих через модем, очень мал по сравнению с потоками, проходящими через другие устройства компьютера. Поэтому до последнего времени модемы подключали к разъемам (слотам) устаревшей малопроизводительной шины ISA. Однако в настоящее время начат выпуск модемов, рассчитанных на подключение к шине PCI.

Как и другие устройства компьютера, модем требует не только аппаратной, но и программной установки. В операционной системе Windows 98 ее можно выполнить стандартными средствами Пуск > Настройка > Панель управления > Установка оборудования, хотя для модемов есть и специальное средство: Пуска > Настройка > Панель управления > Модемы.

Для модемов, подключаемых к шине PCI, проблем с установкой обычно не возникает, поскольку они соответствуют стандарту на самоустанавливающееся оборудование (plug-and-play). Модемы, подключаемые к шине ISA (как и другие устройства, подключаемые к этой шине), не всегда являются самоустанавливающимися, и операционная система может некорректно выполнять их автоматическую программную установку и настройку.


Если при этом возникают аппаратные конфликты, они чаще всего приводят к неправильной работе самого модема или мыши. Для устранения конфликта изменяют назначение последовательного порта для мыши и/или модема и повторяют установку. Проверить правильность подключения модема можно командой Пуск > Настройка > Модемы > Диагностика > Дополнительно.

 

Подключение к компьютеру поставщика услуг Интернета

Для подключения к компьютеру поставщика услуг Интернета надо правильно настроить программу Удаленный доступ к сети (Мой компьютер > Удаленный доступ к сети > Новое соединение). При настройке программы необходимы данные, которые должен сообщить поставщик услуг:

•    номер телефона, по которому производится соединение;

•    имя пользователя (login);

•    пароль (password);

•    IP-адрес сервера DNS (на всякий случай вводят два адреса — основной и дополнительный, используемый, если основной сервер DNS по каким-то причинам временно не работает).

Этих данных достаточно для подключения к Интернету, хотя при заключении договора с поставщиком услуг можно получить и дополнительную информацию, например номера телефонов службы поддержки. Вводить собственный IP-адрес для настройки программы не надо. Сервер поставщика услуг выделит его автоматически на время проведения сеанса работы.

Порядок создания и настройки соединения удаленного доступа рассмотрен в упражнениях 8.1 и 8.2.

 

Подведение итогов

Все процессы в природе сопровождаются сигналами. Зарегистрированные сигналы образуют данные. Данные преобразуются, транспортируются и потребляются с помощью методов. При взаимодействии данных и адекватных им методов образуется информация. Информация — это динамический объект, образующийся в ходе информационного процесса. Он отражает диалектическую связь между объективными данными и субъективными методами. Свойства информации зависят как от свойств данных, так и от свойств методов.

Данные различаются типами, что связано с различиями в физической природе сигналов, при регистрации которых образовались данные. В качестве средства хранения и транспортировки данных используются носители данных. Для удобства операций с данными их структурируют. Наиболее широко используются следующие структуры: линейная, табличная и иерархическая — они различаются методом адресации к данным. При сохранении данных образуются данные нового типа — адресные данные.

Вопросами систематизации приемов и методов создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники занимается техническая наука — информатика. С целью унификации приемов и методов работы с данными в вычислительной технике применяется универсальная система кодирования данных, называемая двоичным кодом. Элементарной единицей представления данных в двоичном коде является двоичный разряд (бит). Другой, более крупной единицей представления данных является байт.

Основной единицей хранения данных является файл. Файл представляет собой последовательность байтов, имеющую собственное имя. Совокупность файлов образует файловую структуру, которая, как правило, относится к иерархическому типу. Полный адрес файла в файловой структуре является уникальным и включает в себя собственное имя файла и путь доступа к нему.

 

Поиск информации в World Wide Web

В Интернет обращаются за определенной информацией. Чтобы открыть нужную Web-страницу, надо иметь либо ее адрес, либо другую страницу со ссылкой на нее. Если нет ни того ни другого, обращаются к поисковым системам. Поисковая система представляет собой специализированный Web-узел. Пользователь сообщает поисковой системе данные о содержании искомой Web-страницы, а поисковая система выдает список гиперссылок на страницы, на которых упоминаются соответствующие сведения. Поисковые системы классифицируют по методам поиска.

Поисковые каталоги предназначены для поиска по темам. Пользователь «погружается» в иерархическую структуру разделов и подразделов, на нижнем уровне которой располагается относительно небольшое число ссылок, заслуживающих внимания. Поисковый каталог обеспечивает высокое качество поиска.

Поисковый индекс обеспечивает поиск по заданным ключевым словам. В результате поиска формируется набор гиперссылок на Web-страницы, содержащие указанные термины. Поисковые индексы предоставляют грандиозную широту поиска.

Структурированием данных, входящих в базу поисковых каталогов, занимаются люди, а создание баз для поисковых индексов выполняется автоматическими средствами. Соответственно, в среднем, поисковые каталоги предоставляют доступ к меньшему числу Web-ресурсов, чем поисковые индексы, но они точнее указывают на основные ресурсы Сети. Таким образом, при проведении первичного поиска по конкретной теме целесообразно использовать поисковые каталоги. Для специалистов, хорошо знакомых с ресурсами Интернета по своей специальности, более полезны поисковые индексы. Они позволяют разыскивать малоизвестные и узкоспециализированные ресурсы.

Рис. 9.4. Поиск информации по ключевым словам с помощью

     поисковой системы AltaVista

Многие современные поисковые системы сочетают в себе оба вышеуказанных метода поиска и позволяют использовать наиболее подходящий. Для многих поисковая система превращается в отправную точку для работы в Интернете, средство, через которое пользователь получает доступ к нужной ему информации.
Это привело к появлению Web-порталов, специализированных страниц, обеспечивающих удобный интерфейс доступа к поисковым системам, а также к другим Web-узлам, представляющим всеобщий интерес. Web-портал можно рассматривать как «окно в World Wide Web».

Тематические порталы могут предлагать возможность поиска с классификацией. Они содержат относительно неизменный тематический список Web-страниц в виде гиперссылок и учитывают число пользователей, которые воспользовались каждой из ссылок. Это число носит характер рейтинга, позволяющего оценить популярность соответствующей страницы.

Программа Internet Explorer 5.0 имеет специальные средства организации поиска без явного обращения к поисковым системам. Проще всего дать задание на поиск непосредственно с панели Адрес. Для этого надо ввести туда ключевое слово до, find или ? и ключевую фразу или набор ключевых слов. Поиск будет произведен с помощью поисковой системы, заданной по умолчанию. Результаты поиска отображаются в виде списка ссылок.

Другая возможность поиска состоит в обращении к мини-порталу, поддерживаемому компанией Microsoft. Он организует поиск с помощью существующих систем в соответствии с предпочтениями пользователя. Для такого поиска следует открыть в броузере дополнительную панель Поиск, щелкнув на кнопке Поиск на панели инструментов Обычные кнопки. Содержание панели Поиск загружается с Web-узла компании Microsoft. Ключевые слова или ключевая фраза вводятся в текстовое поле на этой панели.

Способ поиска определяет, какую именно информацию необходимо найти: Web-страницу, адрес определенного человека, начальную страницу Web-узла компании или организации, данные, которые уже разыскивались ранее, или географическую карту. Дополнительные возможности включают поиск информации в энциклопедиях, толковых словарях и поиск в архивах телеконференций.

Поиск начинается по щелчку на кнопке на панели Поиск. Результаты представляются на этой же панели в виде упрощенной страницы результатов, полученных от реально использованной поисковой системы.


Чтобы с результатами было удобнее работать, можно расширить панель Поиск, перетащив правую границу, или представить результаты поиска в окне с помощью команды контекстного меню Открыть в отдельном окне.

Выбрать используемый способ поиска можно с помощью кнопки Настроить на панели Поиск. В открывшемся диалоговом окне каждая группа элементов управления соответствует определенному типу поиска и позволяет указать, какие поисковые системы должны использоваться.

 

Прием файлов из Интернета

Гиперссылки, имеющиеся на Web-страницах, могут указывать на документы разных типов. Если броузер не способен отображать файлы определенного типа (например, исполняемые файлы с расширением .ЕХЕ, архивы .ZIP и прочие), инициируется процесс загрузки данного файла на компьютер.

Программа Internet Explorer 5.0 запускает мастер загрузки файла, на первом этапе работы которого требуется указать, следует ли открыть файл или сохранить его на диске. «Открытие» файла подразумевает загрузку его в каталог временных файлов и немедленный запуск (если это исполняемый файл) или открытие с помощью программы, которая предназначена для работы с файлами этого типа. Такой подход открывает путь на компьютер для небезопасной информации. Надежнее выбрать сохранение файла на диске. В этом случае требуется выбрать папку, в которой следует сохранить файл, и задать имя файла.

Ход загрузки файла отображается в специальном окне (рис. 9.5). Шкала хода работы появляется только в том случае, когда мастер управления загрузкой может получить информацию о полной длине файла, а это возможно только когда файл загружается непосредственно с Web-узла. При загрузке файла с узла FTP такие данные не предоставляются. За ходом загрузки можно также следить по строке заголовка окна или, если окно свернуто или скрыто другими окнами, по надписи на кнопке Панели задач. Процесс загрузки файла не препятствует параллельному просмотру Web-страниц или другим операциям в Интернете.

Рис. 9.5. Загрузка файла с узла FTP



После окончания загрузки окно загрузки закрывается автоматически, если установлен флажок Закрыть диалоговое окно после завершения загрузки. В противном случае после окончания загрузки активизируются кнопки Открыть и Открыть папку, которые позволяют, соответственно, открыть только что загруженный файл или папку, которая его содержит.

Загрузку файла можно прервать в любой момент при помощи кнопки Отмена. После прерывания загрузки пользователем или вследствие разрыва соединения, эту операцию необходимо начать заново. В операционной системе Windows 98 нет средств, способных возобновить загрузку файла, прерванную по какой-либо причине. Это возможно только при использовании специальных служебных программ.

Файлы, доступные для загрузки любым пользователям, чаще всего хранятся на FTP-узлах.. Для доступа к FTP-узлу можно указать его адрес URL на панели Адрес. Броузер Internet Explorer 5.0 обеспечивает по умолчанию анонимное подключение к узлу РТР, при котором разрешены только просмотр каталогов и загрузка файлов. Если анонимный доступ не разрешен, на экране отображается диалоговое окно для ввода имени и пароля (разумеется, их следует знать).

Окно РТР-узла выглядит на экране как обычное окно папки, но с использованием значка удаленной папки. Для загрузки файла надо щелкнуть на его значке правой кнопкой мыши и выбрать в контекстном меню команду Копировать в папку. Если для данного каталога РТР разрешены все файловые операции, то с ним можно работать точно так же, как с окном папки. Невозможен только прямой перенос файлов с одного узла на другой. Чтобы осуществить такую операцию, надо сначала перенести файл в локальную папку компьютера, а затем отправить ее оттуда на другой РТР-узел или в другой каталог того же РТР-узла.

 

 

 

Практические задания по программированию

 

Задание 1

Дано натуральное число. Составить программу, которая представляет данное число в виде суммы квадратов натуральных чисел, содержащей минимальное число слагаемых. Например:

9=32

12=22+22+22

23=32+32+22+12

 

Задание 2

Дан массив, содержащий N элементов.

Написать подпрограммы, выполняющие следующие действия:

•    перестановку элементов массива в обратном порядке;

•    вычисление суммы А[ 1 ] + А[2] *А[2] + А[3] *А[3] *А[3]...;

•    определение элементов массива, разность модулей которых имеет наибольшее значение;

•    определение значения, которое встречается среди элементов массива максимальное число раз, и вычисление количества таких вхождений;

•    упорядочение элементов массива по возрастанию.

 

Задание 3

Дан двумерный массив, содержащий N´N элементов. Написать подпрограммы, выполняющие следующие действия:

•    вычисление среднего арифметического для элементов каждой строки массива;

•    замену нулями всех элементов, расположенных на главной диагонали матрицы;

•    определение наибольшего элемента и его положения в массиве.

 

Задание 4

Дана текстовая строка.

Написать подпрограммы, выполняющие следующие действия:

•    подсчет количества слов в строке (в качестве границ слов рассматриваются пробелы);

•    подсчет количества цифр в строке;

•    определение десятичного числа, которому соответствует строка, если она представляет запись этого числа в шестнадцатеричной системе;

•    проверку соответствия содержимого строки правилам записи идентификаторов языков программирования.

 

Практическое занятие

Упражнение 3.1. Подключение оборудования к системному блоку

   Работа выполняется под руководством преподавателя (инструктора).

1. Убедитесь в том, что компьютерная система обесточена.

2. Разверните системный блок задней стенкой к себе.

3. По наличию или отсутствию разъемов USB установите форм-фактор материнской платы (при наличии разъемов USB — форм-фактор АТХ, при их отсутствии — AT).

4. Установите местоположение следующих разъемов:

•    питания системного блока;

•    питания монитора;

•    сигнального кабеля монитора;

•    клавиатуры;

•    последовательных портов (два разъема);

•    параллельного порта.

5.Убедитесь в том, что все разъемы, выведенные на заднюю стенку системного блока, невзаимозаменяемы, то есть каждое базовое устройство подключается одним-единственным способом.

6. При наличии звуковой карты рассмотрите ее разъемы. Установите местоположение следующих разъемов:

           · подключения головных телефонов;

           · подключения микрофона;

  · вывода сигнала на внешний усилитель;

 · подключения внешних электромузыкальных инструментов и средств управления компьютерными играми (джойстик, джойпад, геймпад и т. п.).

8.Изучите способ подключения мыши. Мышь может подключаться к разъему последовательного порта или к специальному порту PS/2, имеющему разъем круглой формы. Последний способ является более современным и удобным. В этом случае мышь имеет собственный выделенный порт, что исключает возможность ее конфликта с другими устройствами, подключаемыми к последовательным портам. Последние модели могут подключаться к клавиатуре через разъем интерфейса USB.

Упражнение 3.2. Изучение компонентов системного блока

Работа выполняется под руководством преподавателя (инструктора).

1. Убедитесь в том, что компьютерная система обесточена,

2. Установите местоположение блока питания.

3. Установите местоположение материнской платы.

Упражнение 3.1. Отработка приемов управления с

помощью мыши

1.       Зависание. Слева на Панели задач имеется кнопка Пуск. Это элемент управления Windows, называемый командной кнопкой. Наведите на нее указатель мыши и задержите на некоторое время — появится всплывающая подсказка: Начните работу с нажатия этой кнопки.

Справа на Панели задач расположена панель индикации. На этой панели, в частности, расположен индикатор системных часов. Наведите на него указатель мыши и задержите на некоторое время — появится всплывающая подсказка с показаниями системного календаря.

2.       Щелчок. Наведите указатель мыши на кнопку Пуск и щелкните левой кнопкой — над ней откроется Главное меню Windows. Меню — это один из элементов управления, представляющий собой список возможных команд. Команды, представленные в меню, выполняются щелчком на соответствующем пункте. Все команды, связанные с элементами управления, выполняются одним обычным щелчком.

Однако у щелчка есть и другое назначение. Его применяют также для выделения объектов. Разыщите на Рабочем столе значок Мой компьютер и щелкните на нем. Значок и подпись под ним изменят цвет. Это произошло выделение объекта. Объекты выделяют, чтобы подготовить их к дальнейшим операциям.

Щелкните на другом объекте, например на значке Корзина. Выделение значка Мой компьютер снимется, а вместо него выделится значок Корзина. Если нужно снять выделение со всех объектов, для этого достаточно щелкнуть на свободном от объектов месте Рабочего стола.

3.       Двойной щелчок. Двойной щелчок применяют для использования объектов. Например, двойной щелчок на значке, связанном с приложением, приводит к запуску этого приложения, а двойной щелчок на значке документа приводит к открытию данного документа в том приложении, в котором он был создан. При этом происходит одновременно и запуск этого приложения. Относительно документа оно считается родительским.

В системе Windows 98 с одним и тем же объектом можно выполнить много разных действий. Например, файл с музыкальной записью можно воспроизвести (причем в разных приложениях), его можно отредактировать, можно скопировать на другой носитель или удалить.

Упражнение 6.1. Настройка свойств мыши

1.Откройте диалоговое окно Свойства: мышь (Пуск > Настройка ^ Панель управления > Мышь).

2. Щелкните дважды на элементе управления Область проверки. Убедитесь, что при двойном щелчке элемент срабатывает, а при двух отдельных щелчках с продолжительным интервалом — нет.

3. Методом перетаскивания переместите движок Скорость двойного нажатия в крайнее правое положение. Убедитесь, что при этом интервал времени между двумя отдельными щелчками, составляющими двойной щелчок, чрезмерно занижен и выполнить двойной щелчок очень трудно.

4. Переместите движок в крайнее левое положение и убедитесь в том, что два отдельных щелчка интерпретируются как двойной щелчок.

5. Экспериментально выберите наиболее удобное для себя положение движка.

6. Откройте вкладку Перемещение.

7. Уменьшите чувствительность мыши, переместив движок Скорость перемещения указателя в крайнее левое положение. Щелкните на кнопке Применить.

8. Установите указатель мыши примерно в центре экрана. Не отрывая запястья от поверхности стола, подвигайте мышь в направлении влево-вниз — вправо-вверх. Убедитесь в том, что указатель мыши не достигает левого нижнего и правого верхнего углов экрана.

9. Переместите движок Скорость перемещения указателя в крайнее правое положение. Щелкните на кнопке Применить.

10.Убедитесь в том, что указатель мыши можно провести от левого нижнего до правого верхнего углов экрана, не отрывая запястье от поверхности стола.

11.Экспериментально выберите наиболее удобное для себя положение движка. После каждого изменения его положения не забывайте задействовать команд ную кнопку Применить.

12.Закройте диалоговое окно Свойства: Мышь.

Операционная система Windows 98 позволяет каждому пользователю индивидуализировать настройку органов управления. Необходимые для этого средства можно найти в окне Панель управления.

 

Упражнение 6.2. Настройка оформления Рабочего стола,

работа с Проводником, поисковой системой Windows 98

 

Упражнение 7.1. Приемы работы с текстовым редактором Блокнот

1.Запустите текстовый редактор Блокнот(Пуск > Программы > Стандартные > Блокнот).

2. Убедитесь, что включена русская раскладка клавиатуры. В противном случае щелкните на указателе языка на панели индикации и выберите в открывшемся меню пункт Русский.

3. Введите с клавиатуры слово Конденсатор (при вводе заглавной буквы удерживайте нажатой клавишу SHIFT) и нажмите клавишу ENTER.

4. Далее введите с клавиатуры термины Резистор, Катушка индуктивности, Выключатель, Амперметр и Вольтметр, нажимая после ввода каждого термина клавишу ENTER.

5. Расставьте в документе термины по алфавиту, выделяя строки и перемещая их через буфер обмена. Дважды щелкните на слове Амперметр и убедитесь, что оно при этом выделяется (в программе Блокнот этот способ служит для выделения отдельных слов). Нажмите комбинацию клавиш SHIFT+ВПРАВО, чтобы включить в выделенный фрагмент невидимый символ конца строки — курсор при этом переместится в начало следующей строки.

6. Дайте команду Правка > Вырезать, чтобы забрать выделенный фрагмент в буфер обмена. Убедитесь, что он действительно удаляется из документа.

7. Нажмите комбинацию клавиш CTRL+HOME, чтобы установить курсор в начало документа. Дайте команду Правка > Вставить, чтобы вставить фрагмент из буфера обмена.

8. Установите указатель мыши на начало слова Вольтметр. Нажмите левую кнопку мыши и, не отпуская ее, выделите это слово методом протягивания.

9. Нажмите комбинацию клавиш CTRL+X, переместите текстовый курсор в начало второй строки текста и вставьте новый фрагмент из буфера обмена (CTRL+V).

10.Установите текстовый курсор в начало строки, содержащей слова Катушка индуктивности. Дважды нажмите комбинацию SHIFT+CTRL+ВПРАВО и убедитесь, что при каждом нажатии выделенный фрагмент расширяется, охватывая следующее слово. Нажмите комбинацию клавиш SHIFT+ ВПРАВО. Мы выделили нужный фрагмент при помощи клавиатурных команд.

11.Нажмите комбинацию клавиш SHIFT+DELETE, переместите текстовый курсор в начало третьей строки текста и вставьте новый фрагмент из буфера обмена с помощью комбинации клавиш SHIFT+INSERT.

 

Упражнение 8.1. Создание соединения удаленного доступа

1. Запустите программу создания соединения удаленного доступа: Мой компьютер >Удаленный доступ к сети > Новое соединение.

2. В диалоговом окне Новое соединение введите название нового соединения (произвольное) и выберите модем, используемый для обслуживания данного соединения (если их несколько). Щелкните на кнопке Далее.

3. Заполните поле телефонного номера (номер должен быть получен от  поставщика услуг). Щелкните на кнопке Далее.

4. В окне папки Удаленный доступ к сети образуется значок нового соединения. Дальнейшая настройка выполняется редактированием его свойств.

5. Если поставщик услуг Интернета предоставил несколько телефонных номеров для подключения к его серверу, возможно, придется для каждого из них создать по отдельному соединению.

Упражнение 8.2. Настройка соединения удаленного

доступа

1. Откройте папку Удаленный доступ к сети. В этой папке находятся значки созданных соединений. Их может быть несколько.

2. Выберите настраиваемое соединение. Щелкните на его значке правой кнопкой мыши. В открывшемся контекстном меню выберите пункт Свойства — откроется диалоговое окно свойств нового соединения.

3. На вкладке Общие проверьте правильность ввода телефонного номера поставщика услуг Интернета и правильность выбора и настройки модема. В случае необходимости внесите необходимые изменения.

4. На вкладке Тип сервера отключите все сетевые протоколы кроме протокола TCP/IP.

5. Здесь же щелкните на кнопке Настройка TCP/IP и выполните настройку протокола. Включите переключатель ввода /Р-адреса в соответствии с указаниями поставщика услуг (для коммутируемого соединения обычно включают переключатель IP Адрес назначается сервером).

6. Введите адреса серверов DNS. Если эти адреса получены от поставщика услуг, включите переключатель Адреса вводятся вручную и введите по четыре числа для первичного и вторичного серверов DNS. Если адреса не получены, возможно, что они вводятся автоматически.

 

Упражнение 9.1. Поиск информации по ключевым словам

1.Запустите программу Internet Explorer (Пуск > Программы > Internet Explorer).

2.На панели Адрес введите: http://www.altavista.com/.

3. Внимательно рассмотрите загруженную страницу, найдите поле для ввода ключевых слов и кнопку запуска поиска. Мы собираемся искать Web-страницы, посвященные простым механизмам.

4. В поле для ввода ключевых слов введите simple machine.

5. Щелкните на кнопке Search.

6. Просмотрите результаты поиска.

7. Щелкните на гиперссылке с номером 1.

8. Просмотрите загруженную страницу.

9. Щелкните на кнопке Назад на панели инструментов.

10.Повторяя действия пп. 7-9, просмотрите всю первую группу из десяти ссылок на найденные страницы. Сколько из этих страниц все еще существуют? Сколько из них можно считать полезными?

11.Щелкните на кнопке Поиск на панели инструментов.

12.Введите набор ключевых слов из п. 4 в поле панели Поиск.

13.Щелкните на кнопке начала поиска.

14.Сравните результаты поиска.

15.На панель Адрес введите слово find и набор ключевых слов из п. 4. Щелкните на кнопке Переход.

16.Объясните, что произошло.

Мы научились проводить поиск информации в Интернете тремя разными способами: с помощью поисковой системы, с помощью панели Поиск и непосредственно с панели Адрес. Мы узнали, в чем состоят особенности поиска по ключевым словам.

Упражнение 9.2. Использование папки Избранное

1.Запустите программу Internet Explorer.

2.На панели Адрес введите: http://www.lostpluton.com/emupages.

3. Просмотрите загруженную страницу.

4. Щелкните в рабочей области программы правой кнопкой мыши и выберите в контекстном меню команду Добавить в Избранное.

5. В поле Имя введите: Экспериментальная страница.

6. Щелкните на кнопке ОК.

7. Щелкните на кнопке Домой на панели инструментов.

8. Дайте команду Избранное > Экспериментальная страница.

9. Убедитесь, что в папке Избранное действительно была сохранена информация о загружаемой странице.

Упражнение 10.1. Первичные настройки текстового процессора  Microsoft Word 2000

 

1. Запустите текстовый процессор командой Пуск > Программы > Microsoft Word.

2. Откройте заранее подготовленный файл (любой).

3. Откройте меню настройки панелей управления (Вид > Панели управления) и убедитесь в том, что включено отображение только двух панелей: Стандартная и Форматирование.

4. В качестве режима отображения документа выберите Режим разметки. Для этого используйте соответствующую кнопку в левом нижнем углу окна документа или команду Вид > Разметка страницы.

5. Если шрифт на экране выглядит слишком мелким, настройте масштаб отображения командой Вид > Масштаб. Можно также использовать раскрывающийся  список Масштаб на панели инструментов Стандартная. Если желаемого масштаба нет в списке (например 125%), введите нужное значение непосредственно в поле списка и нажмите клавишу ENTER.

6. В качестве единицы измерения для настройки параметров документа выберите миллиметры (Сервис > Параметры > Общие > Единицы измерения).

7. Настройте список быстрого открытия документов. После запуска программы в меню Файл можно найти список из нескольких документов, открывавшихся в текстовом процессоре в последнее время. Это удобно для быстрого открытия нужного документа. Количество документов, отображаемых в этом списке, задайте счетчиком Сервис » Параметры > Общие > Помнить список из ... файлов.

8. Отключите замену выделенного фрагмента при правке текста, сбросив флажок Сервис > Параметры > Правка > Заменять выделенный фрагмент. Это несколько снижает производительность труда при редактировании текста, но страхует начинающих от нежелательных ошибок. С набором опыта практической работы этот флажок можно установить вновь.

9. Включите контекстно-чувствительное переключение раскладки клавиатуры (Сервис > Параметры > Правка > Автоматическая смена клавиатуры). Эта функция удобна при редактировании текста. При помещении курсора в английский текст автоматически включается англоязычная раскладка, а при помещении его в текст на русском языке — русскоязычная.

 

Упражнение 11.1. Создание сложных таблиц методом рисования

На рис. 11.11 представлен фрагмент технологической карты механической обработки детали. По своей сути технологическая карта является табличной формой сложной структуры. В данном упражнении мы рассмотрим процесс ее создания средствами текстового процессора Microsoft Word.

1. Запустите текстовый процессор.

2. Создайте новый документ на базе шаблона Обычный.

3. В качестве режима представления документа включите Режим разметки (Вид >Разметка страницы), чтобы четко видеть границы полосы набора.

4.Откройте панель инструментов Таблицы и границы (Вид > Панели инструментов >Таблицы и границы).

5. Выберите инструмент Нарисовать таблицу.

Методом протягивания нарисуйте с его помощью прямоугольник, ширина которого равна ширине полосы набора. Высота прямоугольника может быть произвольной — его можно будет растянуть или сжать впоследствии. Для этого достаточно навести указатель мыши на нижнюю границу рамки и, когда указатель сменит форму, переместить рамку методом перетаскивания.

Переход

Содержание перехода

Инструмент (код и наименование)

Режим обработки

То

Тв

вспомогательный

режущий

измерительный

Т

i

S

п

V

А

1

2

3

<

 

Упражнение 12.1. Обработка данных

1. Запустите программу Excel (Пуск > Программы > Microsoft Excel).

2. Создайте новую рабочую книгу (кнопка Создать на стандартной панели инструментов).

3. Дважды щелкните на ярлычке текущего рабочего листа и дайте этому рабочему листу имя Данные.

4. Дайте команду Файл > Сохранить как и сохраните рабочую книгу под именем book.xls.

5. Сделайте текущей ячейку А1 и введите в нее заголовок Результаты измерений.

6. Введите произвольные числа в последовательные ячейки столбца А, начиная с ячейки А2.

7. Введите в ячейку В1 строку Удвоенное значение.

8. Введите в ячейку С1 строку Квадрат значения.

9. Введите в ячейку D1 строку Квадрат следующего числа.

10.Введите в ячейку В2 формулу =2*А2.

11.Введите в ячейку С2 формулу =А2*А2.

12.Введите в ячейку D2 формулу =В2+С2+1.

13.Выделите протягиванием ячейки В2, С2 и D2.

14.Наведите указатель мыши на маркер заполнения в правом нижнем углу рамки, охватывающей выделенный диапазон. Нажмите левую кнопку мыши и перетащите этот маркер, чтобы рамка охватила столько строк в столбцах В, С и D, сколько имеется чисел в столбце А.

15.Убедитесь, что формулы автоматически модифицируются так, чтобы работать со значением ячейки в столбце А текущей строки.

16.Измените одно из значений в столбце А и убедитесь, что соответствующие значения в столбцах В, С и D в этой же строке были автоматически пересчитаны.

17.Введите в ячейку Е1 строку Масштабный множитель.

18.Введите в ячейку Е2 число 5.

19.Введите в ячейку F1 строку Масштабирование.

20.Введите в ячейку F2 формулу =А2*Е2.

21.Используйте метод автозаполнения, чтобы скопировать эту формулу в ячейки столбца F, соответствующие заполненным ячейкам столбца А.

22.Убедитесь, что результат масштабирования оказался неверным. Это связано с тем, что адрес Е2 в формуле задан относительной ссылкой.

23.Щелкните на ячейке F2, затем в строке формул. Установите текстовый курсор на ссылку Е2 и нажмите клавишу F4. Убедитесь, что формула теперь выглядит как =А2*$Е$2, и нажмите клавишу ENTER.

Упражнение 13.1. Создание базовых таблиц

Руководитель малого предприятия, выполняющего сборку персональных компьютеров из готовых компонентов, заказал разработку базы данных, основанной на двух таблицах комплектующих. Одна таблица содержит данные, которые могут отображаться для клиентов при согласовании спецификации изделия, — в ней указаны розничные цены на компоненты. Вторая таблица предназначена для анализа результатов деятельности предприятия — в ней содержатся оптовые цены на компоненты и краткая информация о поставщиках (клиенты предприятия не имеют доступа к данным этой таблицы).

1.Запустите программу Microsoft Access 2000 (Пуск > Программы > Microsoft Access).

2. В окне Microsoft Access включите переключатель Новая база данных и щелкните на кнопке ОК.

3. В окне Файл новой базы данных выберите папку \Мои документы и дайте файлу имя: Комплектующие. Убедитесь, что в качестве типа файла выбрано Базы данных Microsoft Access, и щелкните на кнопке Создать. Откроется окно новой базы —Комплектующие: база данных.

4. Откройте панель Таблицы.

5. Дважды щелкните на значке Создание таблицы в режиме конструктора — откроется бланк создания структуры таблицы.

6. Для первой таблицы введите следующие поля:

Имя поля		Тип поля
Компонент		Текстовый
Модель		Текстовый
Основной параметр		Числовой
Цена		Числовой

                

Рис. 13.17. Таблица Комплектующие в режиме Конструктора

Обратите внимание на то, что в данном случае поле Цена задано не денежным типом, а числовым. Данные, относящиеся к денежному типу, имеют размерность, выраженную в рублях (если работа выполняется с версией Microsoft Access, локализованной в России). Но стоимость компонентов вычислительной техники выражать в этой единице измерения не принято. Для сравнимости цен разных поставщиков обычно используют «условные единицы». В таких случаях удобно использовать поле числового типа, чтобы не перенастраивать всю СУБД.

7. Щелкните на поле Цена.

 

Упражнение 14.1. Просмотр архивного файла в формате .ZIP

1.Запустите диспетчер архивов WinZip 7.0 командой Пуск > Программы KwinZip > WinZip 7.0.

2.Вставьте гибкий диск, содержащий архивный файл в формате ZIP, в дисковод А:.

3.Дайте команду File > Open Archive (Файл > Открыть архив).

4.В диалоговом окне Open Archive (Открытие архива) воспользуйтесь раскрывающей кнопкой в списке Папка, разыщите и откройте Диск 3,5 (А:), выделите значок файла в формате .ZIP и щелкните на командной кнопке Открыть. В окне программы WinZip7.0 откроется список файлов, входящих в архив (рис. 14.3.)

Рис. 14.3. Просмотр содержимого архива с помощью программы

                  WinZip 7.0

5.Выделите значок файла, который желаете просмотреть, например ReadMe.Txt. Дважды щелкните на этом значке, и файл откроется в окне ассоциированной программы. По умолчанию в операционной системе Windows 98 с файлами типа .ТХТ ассоциирована программа Блокнот.

6.Если нужно просмотреть файл в другой программе, выделите его значок и воспользуйтесь командой Actions > View (Действия > Просмотр). По этой команде откроется диалоговое окно View (Просмотр), в котором можно самостоятельно указать, какую программу следует использовать в качестве средства просмотра для файлов данного типа.

7.Выделите для просмотра файл с иным расширением имени, например filejd.diz. Этот тип файлов не имеет ассоциированной программы просмотра. После предупреждающего сообщения он откроется в стандартном средстве просмотра Windows — в программе Быстрый просмотр. (О том, как в Windows 98 назначить средство просмотра произвольному типу файлов, рассказано в упражнении 6.4.).

Мы научились просматривать файлы, находящиеся внутри архива, без распаковки архива и, соответственно, без извлечения файлов. Это важно, поскольку далеко не все архивы, поступающие на компьютер, особенно из Интернета, стоит распаковывать. Предварительный просмотр позволяет убедиться в том, что архив содержит действительно необходимые данные, а также получить предварительную информацию о том, как лучше распорядиться его содержимым.

Упражнение 14.8. Уплотнение гибкого диска

Уплотнение гибкого диска — чисто учебная задача На практике в уплотнении гибких дисков нет никакого смысла, но поскольку экспериментировать с жесткими дисками небезопасно, практические приемы следует отрабатывать на гибком диске.

1.Если компьютерная система защищена программными средствами защиты от компьютерных вирусов, работающими в фоновом режиме, отключите их — они могут препятствовать операциям по уплотнению диска.

2.Вставьте подготовленный диск в дисковод 3,5" (А:).

3.Запустите программу Сжатие данных (Пуск > Программы > Стандартные > Служебные > Сжатие данных).

4. В списке дисков компьютерной системы, представленном в окне программы DriveSpace 3, выберите пункт Диск А:.

5. Дайте команду Диск > Сжать — откроется диалоговое окно Сжатие диска.

6. Щелкните на кнопке Запуск — запустится процедура уплотнения диска, по окончании которой диск А: получит двойной статус — он будет считаться скрытым несущим диском с новым именем (например Н:) и, в то же время, уплотненным гибким диском с именем А:.

7. Запустите программу Проводник. Откройте на левой панели диск А:. По записи в строке состояния убедитесь в том, что диск имеет «кажущуюся» емкость, превышающую стандартную.

8. Перейдите в окно программы Сжатие данных (DriveSpace 3). Отсоедините уплотненный диск командой Дополнительно > Отсоединить.

9, Перейдите в окно программы Проводник. Откройте на левой панели диск А:. По записи в строке состояния убедитесь в том, что диск имеет стандартную емкость 1,44 Мбайт.

10.Убедитесь в том, что на правой панели Проводника присутствует файл сжатого тома Drvspace.OOO, размер которого практически равен емкости гибкого диска.

11.Перейдите в окно программы Сжатие данных (DriveSpace 3). Присоедините уплотненный диск командой Дополнительно > Присоединить. Обратите внимание на то, что после присоединения несущий диск получает имя, следующее за именем после днего диска, установленного в компьютерной системе (например R).

Упражнение 15.1. Расчет требуемых линиатур растра

Рассчитать, какая линиатура потребуется для печати изображения на черно-белом принтере с разрешением 1200 dpi при требовании к качеству 100 уровней серого цвета. Можно ли распечатать на таком принтере изображение с 256 градациями тона?

1.     Подставим исходные параметры в формулу  

2.Так как линиатуру лучше представлять целым числом, округляем полученное значение в меньшую сторону и получаем значение 120 Ipi.

3.Проверим, можно ли вывести изображение с 256 градациями тона:

         

4. Округляем результат до ближайшего целого, получаем 75 Ipi. Полученный оттиск может быть использован для размножения полиграфическими средствами с качеством, соответствующим газетному производству.

При требовании к уровню качества 100 градаций тона возможна печать с линиатурой 120 Ipi, характерной для книжно-журнального производства. При воспроизведении оригинала с 256 градациями серого возможна печать с линиатурой 75 Lpi, характерной для газетного производства.

 

Упражнение 15.2. Расчет требуемого разрешения оцифровки

Рассчитать требуемое разрешение оцифровки цветного 35-мм слайда, если предполагается печать его цветной копии размером A3 альбомного формата с линиатурой растра 133 Ipi. Справка: ширина листа A3 альбомной ориентации равна 420 мм.

1.       Сначала определим коэффициент масштабирования:

420 : 35 = 12.

2.       Определим исходное разрешение оцифровки:

dpi = 133 • 1,5 = 199,5 округленно = 200 dpi.

3.       Вычисляем разрешение оцифровки с учетом масштабирования:

200-12 = 2400 dpi.

4.       Устанавливаем окончательное разрешение оцифровки с учетом угла поворота растра:

2400-1,06 = 2540 dpi.

Для качественного полиграфического воспроизведения изображений с цветных слайдов необходимо использовать сканеры профессионального класса, обеспечивающие разрешение не ниже 2540 dpi.

 

Упражнение 15.3. Расчет угла поворота растра

Вам поручено подготовить на компьютере цветоделенные изображения для вывода на фотоавтомате, с учетом печати двумя дополнительными применительно к модели CMYK красками — зеленой и синей.

Упражнение 15.4. Изменение динамического диапазона

изображения

1. Запустите программу Adobe Photoshop, откройте файл Skull.tif (Файл > Открыть).

Этот файл входит в состав образцов, поставляемых с программой, и находится

в папке \Adobe Photoshop 5.0\Goodies\Samp!es.

2. Оцените динамический диапазон изображения, то есть разброс между минимальной и максимальной яркостью. Для этого от кройте окно Уровни (Изображение > Коррекция > Уровни). По

гистограмме снимка видно, что практически отсутствуют самые

темные полутона, то есть изображение не охватывает доступный

динамический диапазон.

3. Расширьте динамический диапазон изображения. Для этого щелкните на кнопке Авто. Граничные движки уровней сместятся к центру — левый на уровень 22, правый на уровень 252. Снимок станет более контрастным.

4. По гистограмме видно, что область темных

тонов значительно превосходит областьсветлых тонов —снимок выглядит темным.

Для исправления изображения выполните гамма-коррекцию. Откройте диалоговое окно Кривые (Изображение > Коррекция >Кривые). Указателем мыши перетащите середину гамма-кривой вниз, «подтягивая» полутона к более светлым. При этом окончания кривой (то есть границы дина

мического диапазона) остаются неизменными. Регулируя кривизну линии, добейтесь наиболее сбалансированной яркости

и контрастности. Зафиксируйте результат щелчком на кнопке Да.

5. Испытаем другой способ гамма-коррекции — с помощью диалогового окна Уровни. В среднем окне поля Входные значения установим гамма-коэффициент, больший единицы. Или переместим средний движок влево, отслеживая изменения гамма-коэффициента. Таким способом добиваемся повышения качества изображения.

Мы установили, что управление динамическим диапазоном изображения позволяет существенно улучшить качество растровой графики. Мы также выяснили, что существует зависимость между яркостью и контрастностью изображения.

 

Упражнение 15.5. Ретушь изображения

                           30 мин

Упражнение 15.8. Создание простейших объектов в

редакторе Adobe Illustrator

1. Запустите векторный редактор Adobe Illustrator.

2. Создайте новый документ командой Файл > Новый.

3. Устанавите параметры страницы (Файл > Параметры документа): формат А4, единицы — миллиметры, ориентация — книжная.

4. Рисование прямой линии. Выберите инструмент Перо. Первым щелчком задайте начальную опорную точку, вторым щелчком после смещения указателя мыши задайте конечную опорную точку. На палитре Линия установите толщину 8 пунктов. При нажатой клавише CTRL щелкните на свободном поле. Далее создайте строго вертикальную линию. При нажатой клавише SHIFT сделайте первый щелчок, удерживая клавишу, переместите указатель вниз и сделайте второй щелчок.

5. Рисование замкнутого контура. Выберите инструмент Перо. Щелчком задайте начальную опорную точку, затем сделайте четыре щелчка вдоль воображаемого контура многоугольника. Подведите указатель к начальной опорной точке так, чтобы рядом с его значком появился кружок. В этот момент сделайте последний щелчок.

6.Рисование эллипса и окружности. Выберите инструмент Эллипс. Щелкните на рабочем поле и протягиванием задайте форму и размеры эллипса. Удерживая клавишу SHIFT, вновь щелкните на рабочем поле и протягиванием создайте правильную окружность. Для рисования фигуры «от центра» удерживайте комбинацию клавиш ALT+SHIFT, щелкните на рабочем поле и создайте правильную окружность, начиная от ее центра.

7.Рисование спирали. Щелкните на значке Эллипс инструментальной панели и удерживайте кнопку до появления линейки с альтернативным набором инструментов. Выберите инструмент Спираль. Щелкните на рабочем поле и протягиванием от центра создайте спираль. Следующую спираль создайте методом задания параметров. Щелкните на рабочем поле и в появившемся диалоговом окне Спираль задайте необходимые параметры.

8.Рисование многоугольника. Выберите инструмент Многоугольник. Щелкните на рабочем поле и, удерживая нажатой кнопку мыши, с помощью клавиш управления курсором (ВВЕРХ и ВНИЗ) установите число его вершин равным двенадцати.

Упражнение 16.1. Настройка интерфейса CorelDraw

и параметров документа

1. Запустите программу CorelDraw (Пуск > Программы > CorelDraw 9 > CorelDraw 9).

2. В открывшемся окне Welcome to CorelDraw (Добро пожаловать в CorelDraw) щелкните на кнопке New Graphics (Создать).

3. На панели свойств щелкните на кнопке Options (Параметры).

4. В открывшемся окне Options (Параметры) в разделе Workspace (Рабочая область) выберите строку Edit (Изменение). В разделе Duplicate Placement (Повторить положение) установите на счетчиках Horizontal (По горизонтали) и Vertical (По вертикали) значения 5 мм. В разделе Nudge (Смещение) установите счетчиком Nudge (Шаг смещения) значение 1 мм.

5. Раскройте раздел Document (Документ), выберите строку General (Общие), в раскрывающемся списке Display (Отобразить) выберите строку Enhanced View (Качественный). Выберите строку Grid (Сетка), установите переключатель Spacing (Интервал), в разделе Spacing (Интервал) установите счетчиками Horizontal place a grid line every (По горизонтали помещать точки сетки через) и Vertical place a grid line every (По вертикали помещать точки сетки через) значения 5 мм. Установите флажок Show Grid (Показывать сетку).

6. Выберите строку Styles (Стили). На вкладке Styles (Стили) в окне выберите строку Default Graphics (По умолчанию для графики), в строке Outline (Абрис) на правом поле щелкните на кнопке Edit (Изменить). В открывшемся окне Outline Pen (Атрибуты абриса) счетчиком Width (Толщина) установите значение 1 пункт, щелчком на кнопке ОК закройте окно.

7. На вкладке Styles (Стили) в окне выберите строку Default Artistic Text (По умолчанию для фигурного текста). На правом поле в строке Text (Текст) щелкните на кнопке Edit (Изменить). В открывшемся окне Format Text (Форматирование текста) на вкладке Font (Шрифт) в разделе Font Properties (Свойства шрифта) в раскрывающемся списке Font (Шрифт) выберите шрифт без засечек, например Arial Cyr. Счетчиком Size (Размер) установите величину кегля 12 пунктов.

Упражнение 17.1. Сканирование документа

1. Включите сканер.

2.Запустите программу Imaging (Пуск > Программы > Стандартные > Imaging).

3. Откройте крышку сканера, положите документ на окно сканера текстом вниз, закройте крышку.

4.Дайте команду Файл > Сканировать.

5. Средствами открывшегося диалогового окна драйвера ТТВД/ЛГпроведите предварительное сканирование документа.

6. Средствами диалогового окна драйвера ТТОД/ЛГвыделите на документе область, подлежащую сканированию.

7. Средствами диалогового окна драйвера TWAIN задайте черно-белый режим и разрешение сканирования.

8. Средствами диалогового окна драйвера TWAIN проведите сканирование.

9. Закройте диалоговое окно драйвера TWAIN.

10.Ознакомьтесь с тем, как выглядит отсканированный документ. Увеличьте масштаб изображения, чтобы оценить качество воспроизведения отдельных символов.

11.Сохраните отсканированный документ в формате TIFF для использования в следующем упражнении.

Мы научились выполнять сканирование документов из приложений через драйвер TWAIN. Это наиболее универсальный метод, применимый во всех приложениях, которые допускают использование сканера.

 

Упражнение 17.2. Преобразование изображения в

текстовый документ

1. Включите сканер.

2.Запустите программу FineReader (Пуск > Программы > ABBYY FineReader > Fine Reader 4.0 Professional).

3. Откройте крышку сканера, положите документ на окно сканера текстом вниз, закройте крышку сканера.

4. Щелкните на кнопке Сканировать на панели инструментов Scan&Read.

5. Дождитесь окончания сканирования. Обратите внимание на появление значка отсканированного документа на панели Пакет и окна Изображение.

6. Щелкните на кнопке Сегментировать на панели инструментов Scan&Read. Изучите результат автоматической сегментации.

7. Щелкните накнопке Распознать. Ознакомьтесь с распознанным текстом в окне Текст.

8. Сохраните распознанный текст в виде текстового файла.

9. Откройте текстовый файл в программе Блокнот и еще раз убедитесь в правильности распознавания.

Упражнение 17.5. Автоматический перевод текста

1.Запустите программу Promt 98 (Пуск > Программы > PROMT 98 > PROMT 98).

2. Дайте команду Файл > Открыть и выберите открываемый документ.

3. Выберите используемый формат файла в диалоговом окне Конвертировать файл и щелкните на кнопке ОК.

4. Откройте вкладку Используемые словари на информационной панели. Ознакомьтесь со списком используемых словарей. Щелкните на этой вкладке правой кнопкой мыши и выберите в контекстном меню команду Изменить списоксловарей.

5. Отключите все словари, кроме одного специализированного тематического словаря по теме документа (и, возможно, пользовательского).

6. Щелкните на кнопке Весь текст на панели инструментов Перевод.

7. Ознакомьтесь с переводом текста. Обратите внимание на вид абзацев, которые не следовало переводить.

8. Выделите фрагменты, которые не следовало переводить, и щелкните на кнопке Оставить абзац без перевода на панели инструментов Перевод. Обратите внимание на изменения в отображении оригинала и перевода.

9. Оцените качество автоматического перевода.

10.Сохраните документ во внутреннем формате программы Promt 98 (Файл > Сохранить документ). Закройте документ и откройте его снова, убедившись, что в этом случае можно продолжить работу в точности с того места, на котором она была остановлена.

11.Сохраните переведенный текст (Файл > Сохранить > Перевод) в формате, учитывающем форматирование документа (MS Word 6.0/7.0 for Windows). Откройте сохраненный документ с помощью программы WordPad и просмотрите его содержание.

12.Сохраните документ в виде билингвы (Файл > Сохранить > Билингву).

13. Откройте сохраненный документ в текстовом редакторе Блокнот. Используя английский и русский варианты текста, попробуйте окончательно сформировать правильный и грамотный перевод исходного документа.

Мы научились выполнять автоматический перевод документов с помощью программы Promt 98. Мы узнали, как влияет выбор словаря на качество перевода.

 

Упражнение 18.1. Простые вычисления с использованием

программы MathCad

 

Задача. Найти ребро куба, равновеликого шару, площадь поверхности которого равна площади боковой поверхности прямого кругового конуса, у которого высота вдвое меньше, чем длина образующей. Объем этого конуса равен 1.

Анализ. Основные геометрические формулы, используемые при расчете.

Объем конуса - 

Площадь боковой поверхности конуса — S = prl.

Соотношение в конусе между радиусом основания, высотой и длиной образующей — r2 + h2 = l2.

Площадь поверхности шара — V= 4pR2.

Объем шара — V=

. Объем куба — V= a3.

1.Запустите программу MathCad через Главное меню (Пуск > Программы > MathSoft Apps > MathCad).

2.Откройте панель инструментов Arithmetic (Счет) щелчком на кнопке Arithmetic Toolbar (Панель инструментов Счет) на панели инструментов Math (Математика) или с помощью команды View > Toolbars > Arithmetic (Вид > Панели инструментов > Счет).

3.Для удобства расчета будем обозначать каждую из вычисляемых величин отдельной переменной. Объем конуса обозначим как У и присвоим ему значение 1. Оператор присваивания вводится символом «:» или кнопкой Assign Value (Присвоить значение) на панели инструментов Arithmetic (Счет). Итак, надо ввести V: 1. В документе появится полноценный оператор присваивания:

V:= 1.

4. Путем несложных преобразований получим, что радиус основания конуса можно вычислить по формуле

                            

Вводить эту формулу следует слева направо. Порядок ввода этой формулы следующий: Сначала вводим знак корня произвольной степени: кнопка Nth Root (Корень данной степени) на панели инструментов Arithmetic (Счет) или комбинация клавиш CTRL+V Щелкните на черном квадратике, стоящем на месте показателя степени, и введите цифру 3. Щелкните на квадратике, замещающем подкоренное выражение, нажмите клавиши [V][*]. Введите знак квадратного корня: кнопка Square Root (Квадратный корень) на панели инструментов Arithmetic или клавиша [\] — и цифру 3.

Упражнение 19.1. Создание простейшей Web-страницы

1.Запустите текстовый редактор Блокнот(Пуск > Программы > Стандартные > Блокнот).

2.Введите следующий документ:

<HTML>

<HEAD> <Т1Т1Е>Заголовок документа</Т1Т1Е>

</HEAD>

<BODY>

Содержание

документа

</BODY> </HTML>

3. Сохраните этот документ под именем first.htm.

Перед сохранением убедитесь, что сброшен флажок Не показывать расширения для зарегистрированных типов файлов (Пуск > Настройка > Свойства папки > Вид). В противном случае редактор Блокнот может автоматически добавить в конец имени расширение .ТХТ.

4.Запустите программу Internet Explorer (Пуск > Программы > Internet Explorer).

5.Дайте команду Файл > Открыть. Щелкните на кнопке Обзор и откройте файл first.htm.

6.Посмотрите, как отображается этот файл — простейший корректный документ HTML. Где отображается содержимое элемента TITLE? Где отображается содержимое элемента BODY?

7.Как отображаются слова «Содержание» и «документа», введенные в двух отдельных строчках? Почему? Проверьте, что происходит при уменьшении ширины окна.

В этом упражнении мы создали простейший документ HTML Мы познакомились с особенностями форматирования документов HTML и их отображения при помощи обозревателя Internet Explorer.

 

Упражнение 19.2. Изучение приемов форматирования абзацев

1.  

2. Если это упражнение выполняется не сразу после предыдущего, откройте документ first, htm в программе Блокнот.

3. Удалите весь текст, находящийся между тегами <BODY> и </BODY>. Текст, который будет вводиться в последующих пунктах этого упражнения, необходимо поместить после тега <BODY>, а его конкретное содержание может быть любым.

4. Введите заголовок первого уровня, заключив его между тегами <Н1 > и </Н1 >.

5. Введите заголовок второго уровня, заключив его между тегами <Н2> и </Н2>.

6. Введите отдельный абзац текста, начав его с тега <Р>.

Представление графических данных

Форматы графических данных

В компьютерной графике применяют по меньшей мере три десятка форматов файлов для хранения изображений. Но лишь часть из них стала стандартом «де-факто» и применяется в подавляющем большинстве программ. Как правило, несовместимые форматы имеют файлы растровых, векторных, трехмерных изображений, хотя существуют форматы, позволяющие хранить данные разных классов. Многие приложения ориентированы на собственные «специфические» форматы, перенос их файлов в другие программы вынуждает использовать специальные фильтры или экспортировать изображения в «стандартный» формат.

TIFF (Tagged Image File Format). Формат предназначен для хранения растровых изображений высокого качества (расширение имени файла .TIF). Относится к числу широко распространенных, отличается переносимостью между платформами (IBM PC и Apple Macintosh), обеспечен поддержкой со стороны большинства графических, верстальных и дизайнерских программ. Предусматривает широкий диапазон цветового охвата — от монохромного черно-белого до 32-разрядной модели цветоделения CMYK. Начиная с версии 6.0 в формате TIFF можно хранить сведения о масках (контурах обтравки) изображений. Для уменьшения размера файла применяется встроенный алгоритм сжатия LZW.

PSD (PhotoShop Document). Собственный формат программы Adobe Photoshop (расширение имени файла .PSD), один из наиболее мощных по возможностям хранения растровой графической информации. Позволяет запоминать параметры слоев, каналов, степени прозрачности, множества масок. Поддерживаются 48-разрядное кодирование цвета, цветоделение и различные цветовые модели. Основной недостаток выражен в том, что отсутствие эффективного алгоритма сжатия информации приводит к большому объему файлов.

PCX, Формат появился как формат хранения растровых данных программы PC PaintBrush фирмы Z-Soft и является одним из наиболее распространенных (расширение имени файла .PCX). Отсутствие возможности хранить цветоделенные изображения, недостаточность цветовых моделей и другие ограничения привели к утрате популярности формата.
В настоящее время считается устаревшим.

PhotoCD. Формат разработан фирмой Kodak для хранения цифровых растровых изображений высокого качества (расширение имени файла .PCD). Сам формат хранения данных в файле называется Image Рас. Файл имеет внутреннюю структуру, обеспечивающую хранение изображения с фиксированными величинами разрешений, и потому размеры любых файлов лишь незначительно отличаются друг от друга и находятся в диапазоне 4-5 Мбайт. Каждому разрешению присвоен собственный уровень, отсчитываемый от так называемого базового (Base), составляющего 512x768 точек, Всего в файле пять уровней — от Base/16 (128x192 точек) до BasexlG (2048x3072 точек). При первичном сжатии исходного изображения применяется метод субдискретизации, практически без потери качества. Затем вычисляются разности Base — Basex4 и Basex4 — Basexl6. Итоговый результат записывается в файл. Чтобы воспроизвести информацию с высоким разрешением, производится обратное преобразование. Для хранения информации о цвете использована цветовая модель YCC,

Windows Bitmap. Формат хранения растровых изображений в операционной системе Windows (расширение имени файла .BMP). Соответственно, поддерживается всеми приложениями, работающими в этой среде.

JPEG (Joint Photographic Experts Group). Формат предназначен для хранения растровых изображений (расширение имени файла. JPG). Позволяет регулировать соотношение между степенью сжатия файла и качеством изображения. Применяемые методы сжатия основаны на удалении «избыточной» информации, поэтому формат рекомендуют использовать только для электронных публикаций.

GIF (Graphics Interchange Format). Стандартизирован в 1987 году как средство хранения сжатых изображений с фиксированным (256) количеством цветов (расширение имени файла .GiF). Получил популярность в Интернете благодаря высокой степени сжатия. Последняя версия формата GIF89a позволяет выполнять чересстрочную загрузку изображений и создавать рисунки с прозрачным фоном. Ограниченные возможности по количеству цветов обусловливают его применение исключительно в электронных публикациях.



PNG (Portable Network Graphics). Сравнительно новый ( 1995 год) формат хранения изображений для их публикации в Интернете (расширение имени файла .PNG). Поддерживаются три типа изображений — цветные с глубиной 8 или 24 бита и черно-белое с традицией 256 оттенков серого. Сжатие информации происходит практически без потерь, предусмотрены 254 уровня альфа-канала, чересстрочная развертка.

WMF (Windows MetaFile). Формат хранения векторных изображений операционной системы Windows (расширение имени файла .WMF). По определению поддерживается всеми приложениями этой системы. Однако отсутствие средств для работы со стандартизированными цветовыми палитрами, принятыми в полиграфии, и другие недостатки ограничивают его применение.

EPS (Encapsulated PostScript). Формат описания как векторных, так и растровых изображений на языке PostScript фирмы Adobe, фактическом стандарте в области допечатных процессов и полиграфии (расширение имени файла. EPS), Так как язык PostScript является универсальным, в файле могут одновременно храниться векторная и растровая графика, шрифты, контуры обтравки (маски), параметры калибровки оборудования, цветовые профили. Для отображения на экране векторного содержимого используется формат WMF, а растрового — TIFF. Но экранная копия лишь в общих чертах отображает реальное изображение, что является существенным недостатком EPS. Действительное изображение можно увидеть лишь на выходе выводного устройства, с помощью специальных программ просмотра или после преобразования файла в формат PDF'B приложениях Acrobat Reader, Acrobat Exchange.

PDF (Portable Document Format). Формат описания документов, разработанный фирмой Adobe (расширение имени файла .PDF). Хотя этот формат в основном предназначен для хранения документа целиком, его впечатляющие возможности позволяют обеспечить эффективное представление изображений. Формат является аппа-ратно-независимым, поэтому вывод изображений допустим на любых устройствах — от экрана монитора до фотоэкспонирующего устройства.


Мощный алгоритм сжатия со средствами управления итоговым разрешением изображения обеспечивает компактность файлов при высоком качестве иллюстраций.

 

Понятие цвета

Цвет чрезвычайно важен в компьютерной графике как средство усиления зрительного впечатления и повышения информационной насыщенности изображения. Ощущение цвета формируется человеческим мозгом в результате анализа светового потока, попадающего на сетчатку глаза от излучающих или отражающих объектов. Считается, что цветовые рецепторы (колбочки) подразделяются на три группы, каждая из которых воспринимает только единственный цвет — красный, зеленый или синий. Нарушения в работе любой из групп приводит к явлению дальтонизма — искаженного восприятия цвета.

Световой поток формируется излучениями, представляющими собой комбинацию трех «чистых» спектральных цветов (красный, зеленый, синий — КЗС) и их производных (в англоязычной литературе используют аббревиатуру RGB — Red, Green, Blue). Для излучающих объектов характерно аддитивное цветовоспроизведение (световые излучения суммируются), для отражающих объектов — субтрактивное цветовоспроизведение (световые излучения вычитаются). Примером объекта первого типа является электронно-лучевая трубка монитора, второго типа — полиграфический отпечаток.

Физические характеристики светового потока определяются параметрами мощности, яркости и освещенности. Визуальные параметры ощущения цвета характеризуются светлотой, то есть различимостью участков, сильнее или слабее отражающих свет. Минимальную разницу между яркостью различимых по светлоте объектов называют порогом. Величина порога пропорциональна логарифму отношения яркостей. Последовательность оптических характеристик объекта (расположенная по возрастанию или убыванию), выраженная в оптических плотностях или логарифмах яркостей, составляет градацию и является важнейшим инструментом для анализа и обработки изображения.

Для точного цветовоспроизведения изображения на экране монитора важным является понятие цветовой температуры, В классической физике считается, что любое тело с температурой, отличной от 0 градусов по шкале Кельвина, испускает излучение.


С повышением температуры спектр излучения смещается от инфракрасного до ультрафиолетового диапазона, проходя через оптический.

Для идеального черного тела легко находится зависимость между длиной волны излучения и температурой тела. На основе этого закона, например, была дистанционно вычислена температура Солнца — около 6500 К. Для целей правильного цветовоспроизведения характерна обратная задача. То есть, монитор с выставленной цветовой температурой 6500 К должен максимально точно воспроизвести спектр излучения идеального черного тела, нагретого до такой же степени. Таким образом, стандартные значения цветовых температур используют в качестве всеобщего эталона, обеспечивающего одинаковое цветовоспроизведение на разных излучающих устройствах.

На практике зрение человека непрерывно подстраивается под спектр, характерный для цветовой температуры источника излучения. Например, на улице в яркий солнечный день цветовая температура составляет около 7000 К. Если с улицы зайти в помещение, освещенное только лампами накаливания (цветовая температура около 2800 К), то в первый момент свет ламп покажется желтым, белый лист бумаги тоже приобретет желтый оттенок. Затем происходит адаптация зрения к новому соотношению КЗС, характерному для цветовой температуры 2800 К, свет лампы и лист бумаги будут восприниматься как белые.

Насыщенность цвета показывает, насколько данный цвет отличается от монохроматического («чистого») излучения того же цветового тона. В компьютерной графике за единицу принимается насыщенность цветов спектральных излучений.

Ахроматические цвета (белый, серый, черный) характеризуется только светлотой. Хроматические цвета имеют параметры насыщенности, светлоты и цветового тона.

 

Способы описания цвета

В компьютерной графике применяют понятие цветового разрешения (другое название — глубина цвета). Оно определяет метод кодирования цветовой информации для ее воспроизведения на экране монитора. Для отображения черно-белого изображения достаточно двух бит (белый и черный цвета).


Восьмиразрядное кодирование позволяет отобразить 256 градаций цветового тона. Два байта (16 бит) определяют 65 536 оттенков (такой режим называют High Color). При 24-разрядном способе кодирования возможно определить более 16,5 миллионов цветов (режим называют True Color).

С практической точки зрения цветовому разрешению монитора близко понятие цветового охвата. Под ним подразумевается диапазон цветов, который можно воспроизвести с помощью того или иного устройства вывода (монитор, принтер, печатная машина и прочие).

В соответствии с принципами формирования изображения аддитивным или суб-трактивным методами разработаны способы разделения цветового оттенка на составляющие компоненты, называемые цветовыми моделями. В компьютерной графике в основном применяют модели RGB и HSB (для создания и обработки аддитивных изображений) и CMYK (для печати копии изображения на полиграфическом оборудовании).

Цветовые модели расположены в трехмерной системе координат, образующей цветовое пространство, так как из законов Гроссмана следует, что цвет можно выразить точкой в трехмерном пространстве.

Первый закон Грассмана (закон трехмерности). Любой цвет однозначно выражается тремя составляющими, если они линейно независимы. Линейная независимость заключается в невозможности получить любой из этих трех цветов сложением двух остальных.

Второй закон Грассмана (закон непрерывности). При непрерывном изменении излучения цвет смеси также меняется непрерывно. Не существует такого цвета, к которому нельзя было бы подобрать бесконечно близкий.

Третий закон Грассмана (закон аддитивности). Цвет смеси излучений зависит только от их цвета, но не спектрального состава. То есть цвет (С) смеси выражается суммой цветовых уравнений излучений:

Таким образом, прямоугольная трехмерная координатная система цветового пространства для аддитивного способа формирования изображения имеет точку начала координат, соответствующую абсолютно черному цвету (цветовое излучение отсутствует), и три оси координат, соответствующих основным цветам.


Любой цвет (С) может быть выражен в цветовом пространстве вектором, который описывается уравнением:

                             ,

которое практически идентично уравнению свободного вектора в пространстве, рассматриваемому в векторной алгебре. Направление вектора характеризует цветность, а его модуль выражает яркость.

Так как величина излучения основных цветов является основой цветовой модели, ее максимальное значение принято считать за единицу. Тогда в трехмерном цветовом пространстве можно построить плоскость единичных цветов, образованную треугольником цветности. Каждой точке плоскости единичных цветов соответствует след цветового вектора, пронизывающего ее в этой точке. Следовательно, цветность любого излучения может быть представлена единственной точкой внутри треугольника цветности, в вершинах которого находятся точки основных цветов. То есть положение точки любого цвета можно задать двумя координатами, а третья легко находится по двум другим.

Рис. 15,11. Плоскость единичных цветов

Если на плоскости единичных цветов указать значения координат, соответствующих реальным спектральным излучениям оптического диапазона (от 380 до 700 нм), и соединить их кривой, то мы получим линию, являющуюся геометрическим местом точек цветности монохроматических излучений, называемую локусом. Внутри локуса находятся все реальные цвета.

Чтобы избежать отрицательных значений координат, была выбрана колориметрическая система XYZ, полученная путем пересчета из RGB. В этой системе точке белого соответствуют координаты (0,33; 0,33). Колориметрическая система XYZ является универсальной, в ней можно выразить цветовой охват как аддитивных, так и субтрактивных источников цвета. Для аддитивных источников цветовой охват выражается треугольником с координатами вершин, соответствующими излучению основных цветов R, G, В,

Для субтрактивных источников (полученных в процессе печати красками, чернилами, красителями) используется модель CMYK, поэтому цветовой охват описывается шестиугольником, когда помимо точек синтеза основной триады (желтая, пурпурная, голубая) добавляются точки попарных наложений, соответствующие основным цветам: желтая + голубая = зеленая, желтая + пурпурная = красная, голубая + пурпурная = синяя.





 

 

Цветовая модель СIЕ Lab

В 1920 году была разработана цветовая пространственная модель CIELab (Communication Internationale de I'Edairage — международная комиссия по освещению. L,a,b — обозначения осей координат в этой системе). Система является аппаратно независимой и потому часто применяется для переноса данных между устройствами, В модели CIELab любой цвет определяется светлотой (Z,) и хроматическими компонентами: параметром а, изменяющимся в диапазоне от зеленого до красного, и параметром Ь, изменяющимся в диапазоне от синего до желтого. Цветовой охват модели CIELab значительно превосходит возможности мониторов и печатных устройств, поэтому перед выводом изображения, представленного в этой модели, его приходится преобразовывать. Данная модель была разработана для согласования цветных фотохимических процессов с полиграфическими. Сегодня она является принятым по умолчанию стандартом для программы Adobe Photoshop.

 

Цветовая модель RGB

Цветовая модель RGB является аддитивной, то есть любой цвет представляет собой сочетание в различной пропорции трех основных цветов — красного (Red), зеленого (Green), синего (Blue). Она служит основой при создании и обработке компьютерной графики, предназначенной для электронного воспроизведения (на мониторе, телевизоре). При наложении одного компонента основного цвета на другой яркость суммарного излучения увеличивается. Совмещение трех компонентов дает ахроматический серый цвет, который при увеличении яркости приближается к белому цвету. При 256 градационных уровнях тона черному цвету соответствуют нулевые значения RGB, а белому — максимальные, с координатами (255,255,255).



желтый

пурпурный

 

 

      

     

 

    

 

 

 

                         голубой

Рис. 15.14. Аддитивная цветовая модель RGB

 

Цветовая модель HSB

Цветовая модель HSB разработана с максимальным учетом особенностей восприятия цвета человеком. Она построена на основе цветового круга Манселла.


Цвет описывается тремя компонентами: оттенком (Hue), насыщенностью {Saturation) и яркостью {Brightness). Значение цвета выбирается как вектор, исходящий из центра окружности. Точка в центре соответствует белому цвету, а точки по периметру окружности — чистым спектральным цветам. Направление вектора задается в градусах и определяет цветовой оттенок. Длина вектора определяет насыщенность цвета. На отдельной оси, называемой ахроматической, задается яркость, при этом нулевая точка соответствует черному цвету. Цветовой охват модели HSB перекрывает все известные значения реальных цветов.

                              

 

Рис. 15.15. Цветовая модель HSB

Модель HSB принято использовать при создании изображений на компьютере с имитацией приемов работы и инструментария художников. Существуют специальные программы, имитирующие кисти, перья, карандаши. Обеспечивается имитация работы с красками и различными полотнами. После создания изображения его рекомендуется преобразовать в другую цветовую модель, в зависимости от предполагаемого способа публикации.

 

Цветовая модель CMYK, цветоделение

Цветовая модель CMYK относится к субтрактивным, и ее используют при подготовке публикаций к печати. Цветовыми компонентами CMY служат цвета, полученные вычитанием основных из белого:

голубой (cyan) = белый - красный = зеленый + синий;

пурпурный (magenta) = белый - зеленый = красный + синий;

желтый (yellow) = белый - синий = красный + зеленый.

Такой метод соответствует физической сущности восприятия отраженных от печатных оригиналов лучей. Голубой, пурпурный и желтый цвета называются дополнительными, потому что они дополняют основные цвета до белого. Отсюда вытекает и главная проблема цветовой модели CMY — наложение друг на друга дополнительных цветов на практике не дает чистого черного цвета. Поэтому в цветовую модель был включен компонент чистого черного цвета. Так появилась четвертая буква в аббревиатуре цветовой модели CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, blaсК).





                                                                                           белый

                     Рис. 15.16. Цветовая модель CMYK

Для печати на полиграфическом оборудовании цветное компьютерное изображение необходимо разделить на составляющие, соответствующие компонентам цветовой модели CMYK. Этот процесс называют цветоделением. В итоге получают четыре отдельных изображения, содержащих одноцветное содержимое каждого компонента в оригинале. Затем в типографии с форм, созданных на основе цветоделенных пленок, печатают многоцветное изображение, получаемое наложением цветов CMYK.

 

Цветовая палитра

Электронная и/зетовая палитра в компьютерной графике по предназначению подобна палитре художника, но включает гораздо большее число цветов. Электронная палитра состоит из определенного числа ячеек, каждая из которых содержит отдельный цветовой тон. Конкретная цветовая палитра соотносится с определенной цветовой моделью, так как ее цвета созданы на основе цветового пространства этой модели. Но если в цветовой модели возможно воспроизвести любой из описываемых ею цветов, цветовая палитра содержит ограниченный набор цветов, называемых стандартными.

Примером стандартных цветовых палитр являются наборы фирмы Pantone, ориентированные на полиграфическую публикацию изображений. Программы создания и обработки компьютерной графики, как правило, предоставляют на выбор несколько цветовых палитр в цветовых моделях RGB, HSB, CIELab, CMYK.

Состав цветовых палитр RGB зависит от выбранного цветового разрешения — 24, 16 или 8 бит. В последнем случае цветовая палитра называется индексной, потому что каждый цветовой оттенок кодируется одним числом, которое выражает не цвет пиксела, а индекс (номер) цвета. Таким образом, к файлу цветного изображения, созданного в индексной палитре, должна быть приложена сама палитра, так как программе обработки компьютерной графики неизвестно, какая именно палитра была использована.

Изображения, подготавливаемые для публикации в Интернете, принято создавать в так называемой безопасной палитре цветов.


Она является вариантом рассмотренной выше индексной палитры. Но так как файлы изображений в Web-графике должны иметь минимальный размер, необходимо было отказаться от включения в их состав индексной палитры. Для этого была принята единая фиксированная палитра цветов; названная «безопасной*, то есть обеспечивающей правильное отображение цветов на любых устройствах (в программах), поддерживающих единую палитру. Безопасная палитра содержит всего 216 цветов, что связано с ограничениями, накладываемыми требованиями совместимости с компьютерами, не относящимися к классу IBM PC.

 

Системы управления цветом

При создании и обработке элементов компьютерной графики необходимо добиться, чтобы изображение выглядело практически одинаково на всех стадиях процесса, на любом устройстве отображения, при любом методе визуализации (аддитивном или субтрактивном). Иначе, чем больше переходных этапов будет содержать процесс обработки, тем большие искажения будут вноситься в оригинал, и конечный результат может совершенно не удовлетворять даже минимальным требованиям к качеству. Для согласования цветов на всех стадиях обработки компьютерной графики применяют системы управления цветом (Color Management System — CMS).

Такие системы содержат набор объективных параметров, обязательных для всех устройств при обмене цветовыми данными. Универсальность CMS достигается введением трех типов переменных, каждая из которых управляет представлением цвета на своем уровне:

Цветовая гамма. Каждый тип устройства имеет свою цветовую гамму, область которой всегда меньше, чем цветовой охват практически любой цветовой модели. CMS управляет преобразованием цвета между различными цветовыми моделями с учетом цветовой гаммы конкретных устройств;

Профиль. Каждое устройство воспроизводит цвета особенным образом, что зависит от технических и программных решений, принятых изготовителем. Для согласования отображения цветов на различных устройствах они должны иметь собственный профиль, описывающий различия в представлении цвета между устройством и определенной цветовой моделью.


Международным консорциумом по цвету (International Color Consortium — ICC) установлен промышленный стандарт на параметры описания характеристик воспроизведения цвета. Устройства, имеющие профиль ICC, напрямую управляются СМ5. В противном случае возможна генерация профиля в некоторых системах CMS.

Калибровка. Даже устройства одной модели от одного производителя имеют отличия в реализации профиля ICC, обусловленные допусками при изготовлении компонентов, условиями эксплуатации, внешними помехами. Поэтому CMS как правило включает средства калибровки, то есть настройки конкретного экземпляра в соответствии с требованиями профиля ICC и фиксации неустранимых отклонений (с целью их программной компенсации). Средства калибровки могут быть аппаратно-программными и чисто программными. Сам процесс калибровки выполняется с периодичностью, установленной изготовителем, или автоматически, при выходе параметров ICC за границы допусков.

Не существует идеальной системы управления цветом, одинаково пригодной для всех устройств, одинаково работающей на всех платформах и во всех программных средах. Наиболее близко к идеалу подходят CMS, реализованные на уровне операционной системы. Впервые CMS под названием ColorSync в операционную систему встроила фирма Apple, что предопределило успех компьютеров Macintosh в сфере издательской деятельности, допечатной подготовки и полиграфии. В операционной системе Windows 95/98 используется модуль CMS фирмы Kodak, названный Color Matching Module. Однако его поддержка со стороны производителей пока явно недостаточна — набор профилей ICC ограничен.

Из CMS, являющихся внешними по отношению к операционной системе, наибольшее распространение получили программы фирм, давно работающих в области цветной фотографии, печати, цифровых графических технологий.

Agfa Foto Tune. Эта система управления цветом работает на платформах Windows и Apple. Включает множество профилей ICC для мониторов, цветных принтеров, сканеров, цифровых фотокамер, полиграфического оборудования.Имеются средства создания заказных профилей для устройств, не попавших в список. Преобразования между цветовыми профилями устройств (например сканер — монитор) могут производиться напрямую, без промежуточной конвертации в цветовую модель CIELab и обратно.

Kodak DayStar ColorMatch. Система предназначена для пользователей пакетов Adobe Photoshop и QuarkXPress. Отличается модульным построением, поэтому базовая поставка содержит ограниченное число профилей, а остальные необходимо приобретать дополнительно. Система имеет средства поддержки формата Kodak PhotoCD с учетом вывода изображений на фотопринтеры. Средства калибровки включают стандартный шаблон IT8 для сканеров и устройство Digital Colorimeter для мониторов.

 

 Преобразование документов в электронную форму

Сканирование документов

Процесс создания электронного изображения бумажного документа напоминает его фотографирование и требует применения соответствующего устройства. Сегодня в качестве такого устройства выступает сканер. Такие устройства, как цифровые камеры, пока не могут обеспечить для документов стандартного формата качество изображения, которое гарантировало бы их надежное распознавание.

Основной рабочий элемент сканера включает источник света, используемый для освещения документа, и светочувствительную головку, воспринимающую отраженный свет. Универсальные сканеры, в отношении которых нет специальных требований по функциональным возможностям, качеству и скорости сканирования делятся на три основные категории.

Ручной сканер протягивается над поверхностью документа вручную. Он обеспечивает минимальное качество сканирования, в частности, непригоден для сканирования документов, содержащих иллюстрации.

Листовой сканер способен сканировать отдельные страницы, протягивая их мимо светочувствительного элемента Его недостатком является невозможность сканирования книг и журналов без разборки на отдельные страницы.

В планшетном сканере подвижный светочувствительный элемент перемещается в ходе сканирования внутри корпуса устройства. Сканируемый документ располагается напротив прозрачного окна в корпусе прибора. Этот вид сканера лишен недостатков, присущих типам, рассмотренным выше.

Сканер является внешним устройством и подключается к компьютеру через специальный разъем. При высоком разрешении и большой площади сканируемого документа объем передаваемых данных оказывается очень большим и требует производительной линии передачи. Малопроизводительные сканеры используют порт принтера. Наиболее быстрые устройства подключаются через интерфейс SCSI (Small Computer System Interface).

Разные модели сканеров понимают разные управляющие команды. Чтобы избежать разнобоя, был принят универсальный стандарт взаимодействия сканера и приложений. Этот стандарт называется TWAIN. Приложение посылает команды драйверу TWAIN, который преобразует их в инструкции, распознаваемые сканером.
Таким образом, для приложения перестает иметь значение конкретная модель сканера. Операционная система Windows 98 поддерживает интерфейс TWAIN, а все современные сканеры совместимы с ним и предоставляют необходимые драйверы нижнего уровня.

Сканирование через посредство интерфейса TWAIN осуществляется следующим образом. Сначала следует включить сканер. Команда сканирования располагается в приложении в меню Файл (например, в программе Imaging соответствующий пункт так и называется — Сканировать). После выбора этой команды открывается диалоговое окно драйвера TWAIN, вид которого зависит от модели сканера (рис. 17.1). В этом окне задают параметры сканирования: черно-белый или цветной режим, разрешение, коррекция яркости и контрастности. Большинство сканеров позволяют также произвести предварительное черновое сканирование с низким разрешением и по его результатам точно задать область сканирования — часть страницы документа.

После настройки всех параметров следует щелкнуть на кнопке Сканировать (надпись на кнопке может быть иной). Процесс сканирования происходит автоматически, и изображение передается в приложение. Диалоговое окно драйвера TWAIN автоматически не закрывается, так что, например, в многооконных графических редакторах (таких как Adobe PhotoShop) можно сразу провести сканирование нескольких изображений.

Рис. 17.1. Диалоговое окно интерфейса TWAIN может выглядеть

                 по-разному — его вид определяется драйвером сканера

 

Распознавание документов

Этап, распознавания документа состоит в преобразовании электронного изображения (фактически набора цветных или черно-белых точек) в текстовый документ. Ранее для описания этого процесса обычно использовался термин OCR (Optical Character Recognition), который соответствует одному из используемых методов. При таком подходе происходит «сравнение» элемента изображения с эталонными вариантами начертания символов, после чего выбирается наиболее подходящий символ. Этот подход требует использования специального комплекта шрифтов, но дает на нем наилучшие результаты.


Современные алгоритмы распознавания не привязаны к конкретному начертанию символов, так же, как человек способен узнавать буквы при любых начертаниях (и даже при значительных искажениях).

В ходе распознавания сначала в изображении выделяются крупные элементы текста: колонки, абзацы, отдельные текстовые блоки (например, подрисуночные подписи), ячейки таблиц. Этот этап называют сегментацией, он может выполняться автоматически или вручную. После этого выполняется автоматический этап распознавания: блоки разбиваются на строки, строки — на отдельные символы, каждый из которых распознается независимо и помещается в итоговый текстовый документ.

Работа с программой FineReader

Все операции, необходимые в ходе преобразования бумажного документа в электронную форму, могут быть выполнены с помощью программы FineReader (рис. 17.2). Эта программа способна выполнять сканирование и распознавание текстов на разных языках, в том числе и смешанных двуязычных текстов. С ее помощью можно выполнять пакетную обработку многостраничных документов, а также настраивать режим распознавания для улучшения соответствия электронного документа бумажному оригиналу при плохом качестве последнего или использовании в нем шрифтов, далеких от стандартных.

Основные операции обработки бумажного документа в программе FineReader выполняются с помощью панели инструментов Scan&Read. С точки зрения этой программы, процесс обработки документа состоит из пяти этапов:

• сканирование документа (кнопка Сканировать);

• сегментация документа (кнопка Сегментировать);

• распознавание документа (кнопка Распознать);

• редактирование и проверка результата (кнопка Проверить);

  • сохранение документа (кнопка Сохранить).

Сканирование документа. На этапе сканирования производится получение изображений при помощи сканера и сохранение их в виде, удобном для последующей обработки. Чтобы начать сканирование, надо включить сканер и щелкнуть на кнопке Сканировать на панели инструментов Scan&Read. В программе FineReader сканирование может производиться как через драйвер TWAIN, так и в обход его.


Первый способ используют, когда требуется точная настройка параметров сканирования, когда документ включает цветные иллюстрации, которые необходимо сохранить, а также когда разные страницы многостраничного документа сильно различаются по качеству. Второй вариант обеспечивает максимальную скорость и удобство сканирования. Выбор используемого варианта осуществляется при помощи флажка Показывать диалог TWAIN-драйвера сканера (Сервис > Опции > Сканирование).

Процесс сканирования осуществляется автоматически и требует от пользователя только вспомогательных операций, таких, как смена сканируемой страницы. Возможность вмешательства в работу программы заблокирована размещением на экране специального диалогового окна, уведомляющего о том, что идет сканирование, и позволяющего прервать это процесс.

По завершении сканирования значки всех обработанных страниц отображаются в окне Пакет. В основной части рабочей области появляется окно Изображение, содержащее изображение текущей страницы. Добавлять страницы в пакет можно не только путем сканирования, но и путем открытия файлов с изображениями, имеющихся на компьютере.

Сегментация документа. Второй этап работы — сегментация, разбиение страницы на блоки текста. Естественный порядок распознавания — по строкам, расположенным на странице сверху вниз и идущим от левого края до правого. Если страница содержит колонки, иллюстрации, врезки, подрисуночные подписи или таблицы, то порядок распознавания требует коррекции.



Рис. 17.2. Рабочее окно программы FineReader в процессе

                 распознавания отсканированного документа

Содержимое страницы разбивается на блоки, внутри каждого из которых распознавание осуществляется в естественном порядке. Блоки нумеруются, исходя из порядка включения их в документ. При автоматической сегментации (кнопка Сегментировать на панели инструментов Scan&Read) определение границ блоков осуществляется автоматически. При этом учитываются поля документа, просветы между колонками, рамки.



Если структура страницы очень сложная, удобнее использовать ручную сегментацию или ручное редактирование результатов автоматической сегментации. Блоки отображаются в виде цветных прямоугольников с номером в левом верхнем углу. Новый блок создают протягиванием мыши по диагонали прямоугольника. Текущий блок помечается выделенной линией, а его углы — прямоугольными маркерами. С помощью этих маркеров можно изменить размер или положение блока.

Команды редактирования блоков выведены на панель Инструменты. Они позволяют:

•    объединить два блока в один (Добавить часть блока);

•    удалить фрагмент блока (Удалить часть блока);

•    изменить положение блоков (Переместить блоки);

•    изменить порядок нумерации блоков (Перенумеровать блоки);

•    изменить разбиение таблицы на ячейки (Добавить вертикаль, Добавить горизонталь, Удалить линии);

Разные типы блоков обрабатываются программой по-разному. Чтобы изменить тип блока, надо щелкнуть правой кнопкой мыши в его пределах и назначить новый тип с помощью меню Тип блока в контекстном меню. Программа FineReader поддерживает следующие типы блоков:

•    текстовый (Текст) — на этапе распознавания преобразуется в текст;

•    табличный (Таблица) — представляет собой набор ячеек, каждая из которых преобразуется в текст по отдельности;

•    изображение (Картинка) — включается в документ без изменений как графическая иллюстрация, если формат сохранения преобразованного документа допускает вставные объекты;

•    лишний (Нераспознаваемый) — игнорируется;

•    содержащий штрих-код (Штрих-код) — распознается как штрих-код.

Распознавание текста. Процесс распознавания текста после сегментации начинается с щелчка на кнопке Распознать и полностью автоматизирован. В ходе процесса отображается диалоговое окно Распознавание, позволяющее прервать процесс. Кроме того, в этом окне отображаются сообщения, указывающие на наличие проблем при распознавании.


Проблемы обычно вызываются неверными настройками или плохим качеством распознаваемого изображения. Если же дело в каких-то шрифтовых особенностях распознаваемого документа, применяют распознавание с обучением.

Распознавание с обучением. Распознавание с обучением состоит в формировании эталона, который используется в ходе распознавания в дальнейшем. Эталон настраивается так, чтобы соответствовать определенному документу или группе однотипных документов. Чтобы создать эталон, используют команду Сервис > Редактор эталонов > Новый эталон. После этого надо указать имя эталона и щелкнуть на кнопке ОК. Режим распознавания с обучением включается при настройке параметров работы программы (Сервис > Опции > Распознавание). На панели Обучение следует выбрать нужный эталон и установить флажок Распознавание с обучением.

Когда в ходе распознавания с обучением программа FineReader обнаруживает символ, который не может интерпретировать однозначно, на экран выдается диалоговое окно Ручное обучение эталона (рис. 17.3). Программа указывает элемент изображения, вызвавший сомнения, и показывает, как именно он будет интерпретирован. Если допущена ошибка, можно указать нужный символ в поле Символ или уточнить область распознавания с помощью кнопок Сдвинуть влево и Сдвинуть вправо.



Рис. 17.3. Ручное «обучение» механизма распознавания текста

Затем надо щелкнуть на кнопке Обучить. Необходимые сведения сохраняются и используются при дальнейшем анализе изображения. Если число ошибок невелико, можно продолжить распознавание в обычном режиме щелчком на кнопке Продолжать без обучения.

Редактирование документа. Когда распознавание данной страницы завершается, полученный текстовый документ отображается в окне Текст. Заключительные этапы работы позволяют отредактировать полученный текст с помощью средств, напоминающих текстовый редактор WordPad (панель для форматирования открывается при помощи команды Вид > Панели инструментов > Форматирование). Провести проверку орфографии с учетом трудностей распознавания позволяет кнопка Проверить на панели инструментов Scan&Read.



Сохранение документа. По щелчку на кнопке Сохранить на панели инструментов Scan&Read запускается Мастер сохранения результатов. Он позволяет сохранить распознанный текст или передать его в другую программу (например, в Microsoft Word) для последующей обработки.

 

Обработка бланков

Бланки, или формы, представляют собой особый род документов. Они используются как анкеты, бюллетени для голосования, опросные листы и состоят из постоянной части, содержащей информацию, используемую в ходе заполнения бланка, и переменной части, куда при заполнении бланка заносятся данные. В ходе обработки бланков требуется получить внесенные в него данные и представить их в виде, удобном для дальнейшей обработки. При этом часто приходится иметь дело с тысячами однотипных бланков.

Для обработки бланков используется автономное приложение FineReader Forms. Процесс работы с бланками несколько отличается от работы с обычными документами. Вначале подготавливается шаблон, который содержит все постоянные и переменные зоны бланка. Этап сегментации заменяется наложением шаблона, то есть его совмещением с постоянными элементами бланка. Это позволяет определить местонахождение переменных элементов бланка и провести их распознавание. Данные, полученные с отдельного бланка, рассматриваются как строка таблицы или как отдельная запись базы данных. Содержимое отдельного поля бланка соответствует ячейке таблицы.

Для создания шаблона требуется электронное изображение отдельного бланка, хотя бы и незаполненного. Чтобы создать шаблон, надо в приложении FineReader Forms дать команду Файл > Новый, после чего указать имя пакета форм и папку для хранения отсканированных бланков. Затем необходимо отсканировать или выбрать готовое изображение, которое будет использоваться в качестве основы шаблона.

Сам процесс создания шаблона состоит в ручной сегментации бланка. При этом кроме окна Редактор шаблонов открыто также диалоговое окно Параметры. Следует определить как блоки, охватывающие фиксированные элементы бланка, так и те, которые содержат области, подлежащие заполнению.


Блоки, соответствующие постоянным элементам, используются как приводные метки. Чтобы исключить такой блок из процесса распознавания, следует щелкнуть на нем правой кнопкой мыши и выбрать в контекстном меню команду Тип блока > Статический текст.

Параметры блока задают на вкладке Блок диалогового окна Параметры. Для каждого распознаваемого блока надо установить флажок Экспортируемый блок, а также указать имя поля базы данных. Информация из этого блока будет заноситься в указанное поле. После того как все нужные блоки созданы и настроены, следует щелкнуть на кнопке Закрыть на панели инструментов. При этом производится проверка, обеспечивают ли заданные блоки возможность однозначного наложения шаблона на бланк.

В результате сканирования заполненного бланка, наложения шаблона и распознавания, полученные данные представляются в виде формы, содержащей названия полей и данные, полученные при распознавании. Сохранение данных производят в формате, ориентированном на последующую обработку средствами электронных таблиц или баз данных, например, в виде электронной таблицы Excel (файл .XLS).

 

 Приемы и средства автоматизации разработки документов

С рядом приемов автоматизации ввода и редактирования текста мы познакомились выше. К ним относятся средства Автотекст, Автозамена, средства проверки правописания, средства расстановки переносов, средства поиска и замены фрагментов текста.

В этом разделе мы познакомимся с наиболее общими средствами автоматизации разработки и оформления документов, к числу которых относятся стили оформления абзацев, шаблоны документов и темы оформления.

 

Работа со стилями

Абзац — элементарный элемент оформления любого документа. Каждый заголовок документа тоже рассматривается как отдельный абзац. Выше мы видели, что в меню Формат > Абзац имеется немало различных элементов управления, и выполнять их настройку для каждого абзаца отдельно — неэффективная и утомительная задача. Она автоматизируется путем использования понятия стиль.

Стиль оформления — это именованная совокупность настроек параметров шрифта, абзаца, языка и некоторых элементов оформления абзацев (линий и рамок). Благодаря использованию стилей обеспечивается простота форматирования абзацев и заголовков текста, а также единство их оформления в рамках всего документа.

Особенностью текстовых процессоров Microsoft Word является то, что они поддерживают два типа стилей: стили абзаца и знаковые стили (стили символов). С помощью стилей абзаца выполняют форматирование абзацев, а с помощью знаковых стилей можно изменять оформление выделенных фрагментов текста внутри абзаца. Наличие двух типов стилей позволяет реализовать довольно сложные приемы форматирования, например когда внутри абзаца, оформленного одним шрифтом, содержатся фрагменты текста, оформленные другим шрифтом. В данной книге, например, специальный шрифт использован для записи названий элементов управления.

Работа со стилями состоит в создании, настройке и использовании стилей. Некоторое количество стандартных стилей присутствует в настройке программы по умолчанию, сразу после ее установки. Их используют путем выбора нужного стиля из раскрывающегося списка на панели управления Форматирование.

Настройка стиля. Настройку стиля (рис. 10.5) выполняют в диалоговом окне Стиль (Формат > Стиль). Настраиваемый стиль выбирают в списке Стили ( при этом на панелях Абзац и Знаки отображаются образцы применения данного стиля). Для изменения стиля служит командная кнопка Изменить, открывающая диалоговое окно Изменение стиля. Каждый из компонентов стиля настраивается в отдельном диалоговом окне. Выбор компонента выполняют в меню, открываемом с помощью командной кнопки Формат.

При проведении настройки стиля важно правильно выбрать исходный стиль. Он должен быть как можно ближе к желаемому, чтобы минимизировать количество необходимых настроек.

Создание стиля. Для создания стиля служит командная кнопка Создать в диалоговом окне Стиль (Формат > Стиль) — она открывает диалоговое окно Создание стиля.



Рис. 10.5. Настройка стиля

В данном окне следует:

•    ввести название нового стиля в поле Имя;

•    выбрать тип стиля (стиль абзаца или знаковый стиль);

•    выбрать стиль, на котором основан новый стиль;

•    указать стиль следующего абзаца;

•    приступить к настройке элементов стиля щелчком на кнопке Формат.

Важной чертой программы является принцип наследования стилей. Он состоит в том, что любой стиль может быть основан на каком-то из существующих стилей. Это позволяет, во-первых, сократить до минимума настройку стиля, сосредоточившись только на его отличиях от базового, а во-вторых, обеспечить принцип единства оформления всего документа в целом. Так, например, при изменении базового стиля автоматически произойдут и изменения наследуемых элементов в стилях, созданных на его основе.

Стиль следующего абзаца указывают для обеспечения автоматического применения стиля к следующему абзацу, после того как предыдущий абзац закрывается клавишей ENTER.

Разработка новых стилей и их настройка являются достаточно сложными технологическими операциями. Они требуют тщательного планирования, внимательности и аккуратности, особенно в связи с тем, что согласно принципу наследования свойств стилей желаемые изменения в одном стиле могут приводить к нежелательным изменениям во многих других стилях.



В связи с трудоемкостью изучения и освоения приемов практической работы со стилями начинающие пользователи часто ими пренебрегают. Действительно, при разработке небольших документов (одна-две страницы) можно обойтись без настройки и использования стилей, выполнив все необходимое форматирование вручную средствами меню Формат. Однако при разработке объемных документов вручную очень трудно обеспечить единство оформления, особенно если разные разделы документа разрабатывались разными авторами.

Поэтому прийти к использованию стилей надо как можно раньше. Правильное и рациональное использование этого средства является залогом высокой эффективности работы с процессором Microsoft Word и высокого качества разрабатываемых документов.

Шаблоны

Совокупность удачных стилевых настроек сохраняется вместе с готовым документом, но желательно иметь средство, позволяющее сохранить их и вне документа. Тогда их можно использовать для подготовки новых документов. Такое средство есть — это шаблоны, причем некоторое количество универсальных шаблонов поставляется вместе с текстовым процессором и устанавливается на компьютере вместе с ним.

По своей сути, шаблоны — это тоже документы, а точнее говоря, заготовки будущих документов. От обычных документов шаблоны отличаются тем, что в них приняты специальные меры, исключающие возможность их повреждения. Открывая шаблон, мы начинаем новый документ и вносим изменения в содержание шаблона. При сохранении же мы записываем новый документ, а шаблон, использованный в качестве его основы, остается в неизменном виде и пригоден для дальнейшего использования.

Использование шаблона для создания документа. По команде Файл > Создать открывается диалоговое окно Создание документа, в котором можно выбрать шаблон, на базе которого документ будет разрабатываться. В этом случае документ сразу получает несколько готовых стилей оформления, содержавшихся в шаблоне.

Изменение шаблона готового документа. Эта достаточно редкая операция выполняется с помощью диалогового окна Шаблоны и настройки (Сервис > Шаблоны и настройки).


Для смены текущего шаблона следует использовать кнопку Присоединить и в открывшемся диалоговом окне Присоединение шаблона выбрать нужный шаблон в папке C:\Program Files\Microsoft Оffiсе\Шаблоны.

Создание нового шаблона на базе шаблона. По команде Файл > Создать открывается диалоговое окно Создание документа, в котором следует включить переключатель Шаблон и выбрать стандартный шаблон, на базе которого он создается (рис. 10.6). После настройки стилей и редактирования содержания выполняется сохранение шаблона командой Сохранить как с включением пункта Шаблон документа в поле Тип файла.

Создание нового шаблона на базе документа. Если готовый документ может быть использован в качестве заготовки для создания других документов, его целесообразно сохранить как шаблон. Командой Файл > Открыть открывают готовый документ, в нем правят содержание и настраивают стили, а потом сохраняют документ как шаблон командой Сохранить как с включением пункта Шаблон документа в поле Тип файла.



Рис. 10.6. Диалоговое окно Создание документа

 

Темы

Последняя версия текстового процессора Microsoft Word (Word 2000) имеет специальное средство автоматического оформления, предназначенное в первую очередь для электронных документов (для Web-документов и документов, распространяемых в формате процессора). Это средство называется темы. Тема представляет собой совокупность следующих элементов оформления:

•    фоновый узор;

•    стили оформления основного текста и заголовков;

•    стиль оформления маркированных списков;

•    стиль графических элементов оформления (линий).

Доступ к выбору тем выполняется командой Формат > Темы.

 

Приемы работы с системой MathCad

Документ программы MathCad называется рабочим листом. Он содержит объекты: формулы и текстовые блоки. В ходе расчетов формулы обрабатываются последовательно, слева направо и сверху вниз, а текстовые блоки игнорируются.

Ввод информации осуществляется в месте расположения курсора. Программа MathCad использует три вида курсоров. Если ни один объект не выбран, используется крестообразный курсор, определяющий место создания следующего объекта. При вводе формул используется уголковым курсор, указывающий текущий элемент выражения. При вводе данных в текстовый блок применяется текстовый курсор в виде вертикальной черты.

 

Ввод формул

Формулы — основные объекты рабочего листа. Новый объект по умолчанию является формулой. Чтобы начать ввод формулы, надо установить крестообразный курсор в нужное место и начать ввод букв, цифр, знаков операций. При этом создается область формулы, в которой появляется уголковый курсор, охватывающий текущий элемент формулы, например имя переменной (функции) или число. При вводе бинарного оператора по другую сторону знака операции автоматически появляется заполнитель в виде черного прямоугольника. В это место вводят очередной операнд.

Для управления порядком операций используют скобки, которые можно вводить вручную. Уголковый курсор позволяет автоматизировать такие действия. Чтобы выделить элементы формулы, которые в рамках операции должны рассматриваться как единое целое, используют клавишу ПРОБЕЛ. При каждом ее нажатии уголковый курсор «расширяется», охватывая элементы формулы, примыкающие к данному. После ввода знака операции элементы в пределах уголкового курсора автоматически заключаются в скобки.

Элементы формул можно вводить с клавиатуры или с помощью специальных панелей управления. Панели управления (рис. 18.2) открывают с помощью меню View (Вид) или кнопками панели управления Math (Математика). Для ввода элементов формул предназначены следующие панели:

• панель управления Arithmetic (Счет) для ввода чисел, знаков типичных математических операций и наиболее часто употребляемых стандартных функций;

панель управления Evaluation (Вычисление) для ввода операторов вычисления и знаков логических операций;

•    панель управления Graph (График) для построения графиков;

•    панель управления Matrix (Матрица) для ввода векторов и матриц и задания матричных операций;

•    панель управления Calculus (Исчисление) для задания операций, относящихся к математическому анализу;

•    панель управления Greek ( Греческий алфавит) для ввода греческих букв (их можно также вводить с клавиатуры, если сразу после ввода соответствующего латинского символа нажимать сочетание клавиш CTRL+G, например [a][CTRL+G] — a, [W][CTRL+G]-Q);

•    панель управления Symbolic (Аналитические вычисления) для управления аналитическими преобразованиями.

Введенное выражение обычно вычисляют или присваивают переменной. Для вывода результата выражения используют знак вычисления, который выглядит как знак равенства и вводится при помощи кнопки Evaluate Expression (Вычислить выражение) на панели инструментов Evaluation (Вычисление).



Рис. 18.2. Панели инструментов программы MathCaddjm ввода формул

Знак присваивания изображается как «:=», а вводится при помощи кнопки Assign Value (Присвоить значение) на панели инструментов Evaluation (Вычисление). Слева от знака присваивания указывают имя переменной. Оно может содержать латинские и греческие буквы, цифры, символы «'», «_» и «¥», а также описательный индекс. Описательный индекс вводится с помощью символа «.» и изображается как нижний индекс, но является частью имени переменной, например Vinit. «Настоящие» индексы, определяющие отдельный элемент вектора или матрицы, задаются по-другому.

Переменную, которой присвоено значение, можно использовать далее в документе в вычисляемых выражениях. Чтобы узнать значение переменной, следует использовать оператор вычисления.

В следующем примере вычислена площадь круга с радиусом 2 (использованы переменные г и s, значение постоянной л определено в программе MathCad по умолчанию).



r: = 2     s : = pr2   s = 12.566

 

Ввод текста

Текст, помещенный в рабочий лист, содержит комментарии и описания и предназначен для ознакомления, а не для использования в расчетах. Программа MathCad определяет назначение текущего блока автоматически при первом нажатии клавиши ПРОБЕЛ. Если введенный текст не может быть интерпретирован как формула, блок преобразуется в текстовый и последующие данные рассматриваются как текст. Создать текстовый блок без использования автоматических средств позволяет команда insert > Text Region (Вставка > Текстовый блок).

Иногда требуется встроить формулу внутрь текстового блока. Для этого служит команда Insert > Math Region (Вставка > Формула).

 

Форматирование формул и текста

Для форматирования формул и текста в программе MathCad используется панель инструментов Formatting (Форматирование). С ее помощью можно индивидуально отформатировать любую формулу или текстовый блок, задав гарнитуру и размер шрифта, а также полужирное, курсивное или подчеркнутое начертание символов. В текстовых блоках можно также задавать тип выравнивания и применять маркированные и нумерованные списки.

В качестве средств автоматизации используются стили оформления. Выбрать стиль оформления текстового блока или элемента формулы можно из списка Style (Стиль) на панели инструментов Formatting (Форматирование). Для формул и текстовых блоков применяются разные наборы стилей.

Чтобы изменить стиль оформления формулы или создать новый стиль, используется команда Format > Equation (Формат > Выражение). Изменение стандартных стилей Variables (Переменные) и Constants (Константы) влияет на отображение формул по всему документу. Стиль оформления имени переменной учитывается при ее определении. Так, переменные хил: рассматриваются как различные и не взаимозаменяемы.

При оформлении текстовых блоков можно использовать более обширный набор стилей. Настройка стилей текстовых блоков производится при помощи команды Format t Style (Формат > Стиль).



 

Работа с матрицами

Векторы и матрицы рассматриваются в программе MathCad как одномерные и двумерные массивы данных. Число строк и столбцов матрицы задается в диалоговом окне Insert Matrix (Вставка матрицы), которое открывают командой Insert > Matrix (Вставка > Матрица). Вектор задается как матрица, имеющая один столбец.

После щелчка на кнопке ОК в формулу вставляется матрица, содержащая вместо элементов заполнители. Вместо каждого заполнителя надо вставить число, переменную или выражение.

Для матриц определены следующие операции: сложение, умножение на число, перемножение и прочие. Допустимо использование матриц вместо скалярных выражений: в этом случае предполагается, что указанные действия должны быть применены к каждому элементу матрицы, и результат также представляется в виде матрицы. Например, выражение М+ 3, где М — матрица, означает, что к каждому элементу матрицы прибавляется число 3. Если требуется явно указать необходимость поэлементного применения операции к матрице, используют знак векторизации, для ввода которого служит кнопка Vectorize (Векторизация) на панели инструментов Matrix (Матрица). Например:

  — обычное произведение матриц.

  — поэлементное произведение матриц с

                                                          использованием векторизации.

Для работы с элементами матрицы используют индексы элементов. Нумерация строк и столбцов матрицы начинается с нуля. Индекс элемента задается числом, переменной или выражением и отображается как нижний индекс. Он вводится после щелчка на кнопке Subscript (Индекс) на панели инструментов Matrix (Матрица).

Пара индексов, определяющих элемент матрицы, разделяется запятой. Иногда (например, при построении графиков) требуется выделить вектор, представляющий собой столбец матрицы. Номер столбца матрицы отображается как верхний индекс, заключенный в угловые скобки, например М<0>. Для его ввода используется кнопка Matrix Column (Столбец) на панели инструментов Matrix (Матрица).



Чтобы задать общую формулу элементов матрицы, типа Мi,j : i + j, используют диапазоны. Диапазон фактически представляет собой вектор, содержащий арифметическую прогрессию, определенную первым, вторым и последним элементами. Чтобы задать диапазон, следует указать значение первого элемента, через запятую значение второго и через точку с запятой значение последнего элемента. Точка с запятой при задании диапазона отображается как две точки (..). Диапазон можно использовать как значение переменной, например х := 0,0.01..1.

Если разность прогрессии равна единице (то есть, элементы просто нумеруются), значение второго элемента и соответствующую запятую опускают. Например, чтобы сформировать по приведенной выше формуле матрицу размером 6x6, перед этой формулой надо указать i := 0..5 j := 0..5. При формировании матрицы путем присвоения значения ее элементам, размеры матрицы можно не задавать заранее. Всем неопределенным элементам автоматически присваиваются нулевые значения. Например, формула М5,5 := 1 создает матрицу М размером 6´6, у которой все элементы, кроме расположенного в правом нижнем углу, равны 0.

 

Стандартные и пользовательские функции

Произвольные зависимости между входными и выходными параметрами задаются при помощи функций. Функции принимают набор параметров и возвращают значение, скалярное или векторное (матричное). В формулах можно использовать стандартные встроенные функции, а также функции, определенные пользователем.

Чтобы использовать функцию в выражении, надо определить значения входных параметров в скобках после имени функции. Имена простейших математических функций можно ввести с панели инструментов Arithmetic (Счет). Информацию о других функциях можно почерпнуть в справочной системе. Вставить в выражение стандартную функцию можно при помощи команды Insert > Function (Вставка > Функция). В диалоговом окне Insert Function (Вставка функции) слева выбирается категория, к которой относится функция, а справа — конкретная функция. В нижней части окна выдается информация о выбранной функции.


При вводе функции через это диалоговое окно автоматически добавляются скобки и заполнители для значений параметров.

Пользовательские функции должны быть сначала определены. Определение задается при помощи оператора присваивания. В левой части указывается имя пользовательской функции и, в скобках, формальные параметры — переменные, от которых она зависит. Справа от знака присваивания эти переменные должны использоваться в выражении. При использовании пользовательской функции в последующих формулах ее имя вводят вручную. В диалоговом окне Insert Function (Вставка функции) оно не отображается.

 

Решение уравнений и систем

Для численного поиска корней уравнения в программе MathCad используется функция root. Она служит для решения уравнений вида f(x) = 0, где f(x) — выражение, корни которого нужно найти, а х — неизвестное. Для поиска корней с помощью функции root, надо присвоить искомой переменной начальное значение, а затем вычислить корень при помощи вызова функции: root(f(x),x). Здесь f(x) — функция переменной х, используемой в качестве второго параметра. Функция root возвращает значение независимой переменной, обращающее функцию f(x) в 0. Например:

х := I

root(2×sin(x) –x,x) = 1.895.

Если уравнение имеет несколько корней (как в данном примере), то результат, выдаваемый функцией root, зависит от выбранного начального приближения.

Если надо решить систему уравнений (неравенств), используют так называемый блок решения, который начинается с ключевого слова given (дано) и заканчивается вызовом функции find (найти). Между ними располагают «логические утверждения», задающие ограничения на значения искомых величин, иными словами, уравнения и неравенства. Всем переменным, используемым для обозначения неизвестных величин, должны быть заранее присвоены начальные значения.

Чтобы записать уравнение, в котором утверждается, что левая и правая части равны, используется знак логического равенства — кнопка Boolean Equals (Логически равно) на панели инструментов Evaluation (Вычисление).


Другие знаки логических условий также можно найти на этой панели.

Заканчивается блок решения вызовом функции find, у которой в качестве аргументов должны быть перечислены искомые величины. Эта функция возвращает вектор, содержащий вычисленные значения неизвестных. Например:

x:=0

y:=0

given

 х + у=1

x2 + y2 = 4

find(x,y)=

 

Построение графиков

Чтобы построить двумерный график в координатных осях Х - Y, надо дать команду Insert > Graph > X-Y Plot (Вставка > График > Декартовы координаты). В области размещения графика находятся заполнители для указания отображаемых выражений и диапазона изменения величин. Заполнитель у середины оси координат предназначен для переменной или выражения, отображаемого по этой оси. Обычно используют диапазон или вектор значений. Граничные значения по осям выбираются автоматически в соответствии с диапазоном изменения величины, но их можно задать и вручную.

В одной графической области можно построить несколько графиков. Для этого надо у соответствующей оси перечислить несколько выражений через запятую.

Разные кривые изображаются разным цветом, а для форматирования графика надо дважды щелкнуть на области графика. Для управления отображением построенных линий служит вкладка Traces (Линии) в открывшемся диалоговом окне. Текущий формат каждой линии приведен в списке, а под списком расположены элементы управления, позволяющие изменять формат. Поле Legend Label (Описание) задает описание линии, которое отображается только при сбросе флажка Hide Legend (Скрыть описание). Список Symbol (Символ) позволяет выбрать маркеры для отдельных точек, список Line (Тип линии) задает тип линии, список Color (Цвет) — цвет. Список Туре (Тип) определяет способ связи отдельных точек, а список Width (Толщина) — толщину линии.

Точно так же можно построить и отформатировать график в полярных координатах. Для его построения надо дать команду Insert > Graph > Polar Plot (Вставка > График > Полярные координаты).

Для построения простейшего трехмерного графика, необходимо задать матрицу значений.


Отобразить эту матрицу можно в виде поверхности — Insert > Graph > Surface Plot (Вставка > График > Поверхность), столбчатой диаграммы — Insert > Graph > 3D Bar Plot (Вставка > График > Столбчатая диаграмма) или линий уровня — Insert > Graph > Contour Plot (Вставка > График > Линии уровня).

Для отображения векторного поля при помощи команды Insert > Graph > Vector Field Plot (Вставка > График > Поле векторов) значения матрицы должны быть комплексными. В этом случае в каждой точке графика отображается вектор с координатами, равными действительной и мнимой частям элемента матрицы. Во всех этих случаях после создания области графика необходимо указать вместо заполнителя имя матрицы, содержащей необходимые значения.

Для построения параметрического точечного графика командой Insert > Graph > 3D Scatter Plot (Вставка > График > Точки в пространстве) необходимо задать три вектора с одинаковым числом элементов, которые соответствуют х-, у- и z-координатам точек, отображаемых на графике. В области графика эти три вектора указываются внутри скобок через запятую.

Рис. 18.3. Пятикратно перекрученная замкнутая лента, заданная параметрически

Аналогичным образом можно построить поверхность, заданную параметрически. Для этого надо задать три матрицы, содержащие, соответственно, х-, у- и г-координаты точек поверхности. Теперь надо дать команду построения поверхности Insert > Graph > Surface Plot(BcT3BKa > График > Поверхность) и указать в области графика эти три матрицы в скобках и через запятую. Таким образом можно построить практически любую криволинейную поверхность (например представленную на рис. 18.3), в том числе с самопересечениями.

Диалоговое окно для форматирования трехмерных графиков также открывают двойным щелчком на области графика.

 

Аналитические вычисления

С помощью аналитических вычислений находят аналитические или полные решения уравнений и систем, а также проводят преобразования сложных выражений (например, упрощение).


Иначе говоря, при таком подходе можно получить нечисловой результат. В программе MathCad конкретные значения, присвоенные переменным, при этом игнорируются — переменные рассматриваются как неопределенные параметры. Команды для выполнения аналитических вычислений в основном сосредоточены в меню Symbolics (Аналитические вычисления).

Чтобы упростить выражение (или часть выражения), надо выбрать его при помощи уголкового курсора и дать команду Symbolics > Simplify (Аналитические вычисления > Упростить). При этом выполняются арифметические действия, сокращаются общие множители и приводятся подобные члены, применяются тригонометрические тождества, упрощаются выражения с радикалами, а также выражения, содержащие прямую и обратную функции (типа е!пх). Некоторые действия по раскрытию скобок и упрощению сложных тригонометрических выражений требуют применения команды Symbolics > Expand (Аналитические вычисления > Раскрыть).

Команду Symbolics > Simplify (Аналитические вычисления > Упростить) применяют и в более сложных случаях. Например, с ее помощью можно:

• вычислить предел числовой последовательности, заданной общим членом;

найти общую формулу для суммы членов числовой последовательности, заданной общим членом;

• вычислить производную данной функции;

найти первообразную данной функции или значение определенного интеграла.

Другие возможности меню Symbolics (Аналитические вычисления) состоят в выполнении аналитических операций, ориентированных на переменную, использованную в выражении. Для этого надо выделить в выражении переменную и выбрать команду из меню Symbolics > Variable (Аналитические вычисления > Переменная). Команда Solve (Решить) ищет корни функции, заданной данным выражением, например, если выделить уголковым курсором переменную х в выражении а×х2

+ b×х + с, то в результате применения команды Symbolics > Variable > Solve (Аналитические вычисления > Переменная > Решить), будут найдены все корни:



Другие возможности использования этого меню включают:



аналитическое дифференцирование и интегрирование: Symbolics > Variable > Differentiate (Аналитические вычисления > Переменная > Дифференцировать) и Symbolics > Variable > Integrate (Аналитические вычисления > Переменная > Интегрировать);

•    замена переменной: Symbolics > Variable > Substitute (Аналитические вычисления >Переменная > Подставить) — вместо переменной подставляется содержимое буфера обмена;

•    разложение в ряд Тейлора: Symbolics > Variable > Expand to Series (Аналитические вычисления > Переменная > Разложить в ряд);

•    представление дробно-рациональной функции в виде суммы простых дробей с линейными и квадратичными знаменателями: Symbolics t Variable > Convert to Partial Fraction (Аналитические вычисления > Переменная > Преобразовать в простые дроби).

Наконец, самым мощным инструментом аналитических вычислений является оператор аналитического вычисления, который вводится с помощью кнопки Symbolic Evaluation (Вычислить аналитически) на панели инструментов Evaluation (Вычисление). Его можно, например, использовать для аналитического решения системы уравнений и неравенств. Блок решения задается точно так же, как при численном решении (хотя начальные значения переменных можно не задавать), а последняя формула блока должна выглядеть как find(х,у,...)®, где в скобках приведен список искомых величин, а далее следует знак аналитического вычисления, отображаемый в виде стрелки, направленной вправо.

Любое аналитическое вычисление можно применить с помощью ключевого слова. Для этого используют кнопку Symbolic Keyword Evaluation (Вычисление с ключевым словом) на панели инструментов Evaluation (Вычисление). Ключевые слова вводятся через панель инструментов Symbolics (Аналитические вычисления). Они полностью охватывают возможности, заключенные в меню Symbolics (Аналитические вычисления), позволяя также задавать дополнительные параметры.

 

 Приемы работы с текстами в процессоре Microsoft Word

К базовым приемам работы с текстами в текстовом процессоре Microsoft Word относятся следующие:

•    создание документа;

•    ввод текста;

•    редактирование текста;

•    рецензирование текста;

•    форматирование текста;

•    сохранение документа;

•    печать документа.

 

Создание документа

В текстовом процессоре Word 2000 принято использовать два метода создания нового документа: на основе готового шаблона или на основе существующего документа. Второй метод проще, но первый методически более корректен.

При создании документа на основе существующего документа открывают готовый документ (Файл > Открыть), сохраняют его под новым именем (Файл > Сохранить как), затем выделяют в нем все содержимое (Правка > Выделить все) и удаляют его нажатием клавиши DELETE, после чего получают пустой документ, имеющий собственное имя и сохраняющий все настройки, ранее принятые для исходного документа.

Как видите, этот метод действительно прост, но чреват весьма неприятными ошибками. Например, если забыть сохранить новый файл под другим именем, можно легко уничтожить ценный документ, даже не успев создать новый. Для рабочих мест, на которых создаются десятки документов в сутки, этот метод потенциально опасен.

Создание документа на основе готового шаблона выполняется следующим образом.

Командой Файл > Создать открывают диалоговое окно Создание файла, включают переключатель Создать документ и выбирают шаблон. Если никаких предпочтений нет, следует выбрать шаблон Обычный на вкладке Общие. Созданный документ приобретает имя Документ1, принятое по умолчанию. Его целесообразно сразу же сохранить под «правильным» именем, выбрав для него соответствующую папку и дав команду Файл > Сохранить как.

Рис. 10.3. Диалоговое окно Сохранение документа

Диалоговое окно Сохранение документа в текстовом процессоре Microsoft Word 2000, представленное на рис. 10.3, отличается от аналогичного окна ранее рассмотренных нами стандартных приложений.
Оно предполагает сохранение не только в папку \Мои документы, но и в некоторые иные папки.

В левой части окна Сохранение имеется пять кнопок, позволяющих быстро выбрать локацию сохраняемого файла:

Журнал — логическая папка. Если нужно сохранить документ в одну из папок, которой пользовались в последнее время, это очень удобное средство доступа.

Мои документы — традиционная папка для хранения авторских документов в операционных системах Windows 95 и Windows 98.

Рабочий стол — не слишком удобное место для хранения документов, поскольку Рабочий стол принято содержать «в чистоте». Однако если документ будет использоваться очень часто и всегда должен быть «на виду», его можно сохранить на Рабочий стол.

Избранное — особая логическая папка пользователя, предназначенная для хранения ярлыков Web-страниц. Ее нецелесообразно использовать для сохранения текстовых документов, но для открытия документов она может использоваться активно.

Web-папки — особые папки, хранящиеся в Web-структурах, например в World Wide Web или в корпоративной сети Intranet. В общем случае при использовании Web-папок сохранение документа происходит не на локальном компьютере, а на удаленном Web-сервере.

При необходимости сохранить документ в произвольную папку, не представленную в данном списке, следует выполнить навигацию по файловой структуре с использованием раскрывающей кнопки на правом краю поля Папка.

 

Специальные средства ввода текста

Технология ввода текста и переключения языковых раскладок клавиатуры, применение регистровых клавиш и буфера обмена Windows были нами представлены выше при описании стандартного приложения Блокнот. В данном разделе мы остановимся на особенностях текстового процессора Microsoft Word 2000, позволяющих автоматизировать ввод текста.

Средства отмены и возврата действий. Все операции ввода, редактирования и форматирования текста протоколируются текстовым процессором, и потому необходимое количество последних действий можно отменить. Последнее действие отменяют комбинацией клавиш CTRL+Z.


Эта команда имеет кумулятивный эффект: серия команд отменяет серию последних действий. Другие аналогичные средства — команда Правка > Отменить действие и кнопка Отменить действие на панели инструментов Стандартная. Длинные последовательности действий можно отменять также с помощью списка действий (кнопка, раскрывающая список, присоединена к кнопке Отменить действие).

После отмены ряда действий существует возможность вернуться к состоянию, предшествовавшему отмене. Для этого служит команда Правка > Вернуть действие или кнопка Вернуть действие на панели инструментов Стандартная. (К ней также присоединена кнопка, раскрывающая список действий, допускающих возврат.)

Расширенный буфер обмена. При компиляции документа путем использования фрагментов текста, взятых из разных первоисточников, удобно пользоваться расширенным буфером обмена (только для Microsoft Word 2000). Необходимые элементы управления находятся на панели инструментов Буфер обмена (Вид > Панели инструментов > Буфер обмена).

Панель инструментов Буфер обмена имеет три ряда по четыре ячейки для хранения данных (очередной ряд открывается только при заполнении предыдущего). О содержании конкретной ячейки можно судить по всплывающей подсказке, отображаемой при наведении указателя мыши на ячейку. При переполнении расширенного буфера обмена ячейки сдвигаются вниз, очередной элемент поступает в последнюю ячейку, содержимое первой ячейки теряется.

Автотекст. Автотекст — это режим автоматического ввода фрагментов текста. Он представлен двумя функциями: автозавершением и собственно автотекстом. Их принцип действия состоит в следующем.

Текстовый процессор хранит словарь автотекста, состоящий из слов и фраз, встречающихся в документах достаточно часто. При вводе первых четырех символов словарного элемента на экране появляется всплывающая подсказка с полным текстом слова или фразы. Если это то, что имел в виду пользователь, он завершает ввод всего фрагмента нажатием клавиши ENTER — так работает функция автозавершения. Однако пользователь может самостоятельно выбрать необходимый элемент текста из списка с иерархической структурой — это функция автотекста. Список элементов автотекста открывается с помощью панели инструментов Автотекст (Вид > Панели инструментов > Автотекст).



Настройку словаря автотекста выполняют в диалоговом окне Автозамена (Сервис > Автозамена > Автотекст). Простейший способ наполнения словаря новым содержанием — выделить текст на экране, щелкнуть на кнопке Автотекст на панели инструментов Автотекст и в открывшемся диалоговом окне использовать кнопку Добавить.

Использование средства автозамены при вводе. Последние версии текстового процессора Microsoft Word позволяют эффективно сократить объем вводимого текста за счет использования средства Автозамена. Оно позволяет заменить ввод длинных последовательностей символов произвольным (желательно коротким) сочетанием других символов. Например, если в тексте очень часто встречается словосочетание «диалоговое окно», его можно заменить коротким сочетанием «.до». Соответственно вместо «диалоговых окон» использовать «.дн», а вместо «диалогового окна» — «.да». Точка перед символами стоит специально, чтобы отличать их от двухбуквенных предлогов или союзов, таких как «да».

Настройку средства Автозамена выполняют в диалоговом окне Сервис > Автозамена. Для этого надо установить флажок Заменять при вводе, ввести заменяемую комбинацию в поле Заменить, а замещающую комбинацию в поле На, после чего пополнить список автозамены щелчком на кнопке Добавить.

Как будет показано ниже, средство автоматической замены символов при вводе используется также для ввода специальных символов. Например, выполнив соответствующие настройки, можно вводить греческие буквы пир обычным русским текстом: «пи» или «ро».

Ввод специальных и произвольных символов. При вводе текста часто существует необходимость ввода специальных символов, не имеющих соответствующей клавиши в раскладке клавиатуры, а также произвольных символов, раскладка для которых неизвестна. Основным средством для ввода специальных и произвольных символов, а также для закрепления их за избранными клавишами является диалоговое окно Символ (Вставка > Символ). Данное диалоговое окно имеет две вкладки: Символы и Специальные символы.





 

Рис.  10.4. Средство ввода специальных символов

На вкладке Специальные символы присутствует список специальных символов, таких как «длинное» («полиграфическое») тире, «копирайт», «торговая марка» и других. Для вставки такого символа достаточно щелкнуть на кнопке Вставить. Вместе с тем, для большинства специальных символов существуют клавиатурные комбинации — они приведены в списке, и их стоит запомнить. На первых порах, пока навык их ввода не закреплен, это окно используют для получения справки. В том же окне имеются кнопки Автозамена и Клавиша, позволяющие либо выполнять ввод специальных символов обычными символами и автоматически производить замену, либо закрепить специальный символ за избранной комбинацией клавиш.

На вкладке Символы представлены элементы управления для ввода произвольных символов любых символьных наборов (рис. 10.4). Центральное положение в окне занимает таблица символов текущего набора. Выбор шрифта выполняют в раскрывающемся списке Шрифт. Если шрифт относится к категории универсальных шрифтов UNICODE, то для него имеется и возможность выбора символьного набора в соответствующем раскрывающемся списке Набор.

Если символ надо вставить только один раз, достаточно щелкнуть на командной кнопке Вставить. Если предполагается многократное использование данного символа, за ним можно закрепить постоянную комбинацию клавиш (кнопка Клавиша) или создать элемент для списка Автозамена с помощью одноименной кнопки.

 

Специальные средства редактирования текста

Базовые приемы редактирования текста мы рассмотрели в разделе, посвященном стандартному приложению Блокнот. В данном разделе мы рассмотрим специальные средства редактирования, характерные для текстового процессора Microsoft Word, на примере последней версии Microsoft Word 2000.

Режимы вставки и замены символов. Текстовый процессор предоставляет возможность выбора между двумя режимами редактирования текста: режимом вставки и режимом замены. В режиме вставки вводимый текст «раздвигает» существующий текст, а в режиме замены новые символы замещают символы предшествующего текста, находившиеся в точке ввода.


Режим вставки применяют при разработке основных содержательных блоков текстовых документов, а режим замены — при редактировании стандартных форм и стандартных элементов (колонтитулов, реквизитных элементов в письмах, служебных записках, бланках).

Текущий режим правки текста индицируется на экране индикатором Замена. В режиме замены включен индикатор ЗАМ в строке состояния окна программы, в противном случае он выключен. Двойной щелчок на этом индикаторе позволяет переключать режимы. Настройка режима правки выполняется на вкладке Правка диалогового окна Параметры (Сервис > Параметры > Правка).

Если установлены флажки Режим замены и Использовать клавишу INS для вставки, правка осуществляется в режиме замены символов. Если оба эти флажка сброшены, то режим можно выбирать с помощью клавиши INSERT. Если флажок Режим замены сброшен, а флажок Использовать клавишу INS для вставки установлен, то правка осуществляется в режиме вставки.

Использование Тезауруса. Тезаурус представляет собой словарь смысловых синонимов. При подготовке технической документации особую роль играют смысловые синонимы к используемым глаголам. Для выделенного слова тезаурус удобно вызывать через пункт Синонимы контекстного меню. Однако этот прием срабатывает далеко не для всех слов (преимущественно для глаголов в неопределенной форме). Общий прием вызова тезауруса состоит в использовании команды строки меню Сервис > Язык > Тезаурус.

Окно Тезаурус имеет две панели. Его интересная особенность состоит в том, что в то время, как на левой панели отображаются синонимы выделенного слова, на правой панели могут отображаться синонимы к выбранному синониму, то есть поиск синонима является как бы двухуровневым. Заменяющий синоним можно выбирать как на левой панели, так и на правой. Замена производится щелчком на командной кнопке Заменить. Кроме синонимов в некоторых случаях тезаурус позволяет находить антонимы слов и связанные (как правило, однокоренные) слова.

Средства автоматизации проверки правописания.


Средства автоматизации проверки правописания включают средства проверки орфографии и грамматики. Текстовый процессор позволяет реализовать два режима проверки правописания — автоматический и командный.

Для работы в автоматическом режиме надо установить флажки Автоматически проверять орфографию и Автоматически проверять грамматику на вкладке Правописание диалогового окна Параметры (Сервис > Параметры > Правописание). В автоматическом режиме слова, содержащие орфографические ошибки, подчеркиваются красным цветом, а выражения, содержащие грамматические ошибки, — зеленым. Для того чтобы узнать характер ошибки, надо щелкнуть правой кнопкой мыши на помеченном фрагменте. В зависимости от характера ошибки контекстное меню содержит пункт Орфография или Грамматика. С их помощью открывается диалоговое окно, в котором имеются элементы управления для получения более точной справки о том, какое правило нарушено, и предложены варианты исправления предполагаемой ошибки.

Встроенное автоматическое средство проверки правописания является, по существу, экспертной системой и допускает настройку. Так, например, если рекомендации экспертной системы неточны или неприемлемы, от них можно отказаться командой Пропустить (обычно такое бывает при проверке грамматики). Если же слово отмечено как орфографическая ошибка только потому, что оно отсутствует в словаре системы автоматической проверки (например, слово броузер), то его можно добавить в словарь.

Встроенный словарь системы проверки правописания не подлежит правке. Все дополнения и изменения вносятся в специальный подключаемый пользовательский словарь. Каждый пользователь может создать несколько специализированных пользовательских словарей, ориентированных на различные области знаний (автомобильное дело, машиностроение, вычислительная техника и т. п.). Подключение нужного словаря для работы с конкретным документом выполняется выбором словарного файла в раскрывающемся списке Вспомогательные словари на вкладке Сервис > Параметры > Правописание.


Постепенно наполняясь конкретным содержанием, вспомогательные словари пользователя становятся мощным средством повышения производительности его труда.

В командном режиме проверка правописания выполняется независимо от установки элементов управления на вкладке Сервис > Параметры > Правописание. Запуск средства проверки выполняют командой Сервис > Правописание. Проверка начинается от начала документа и продолжается до появления первой ошибки. В тех случаях, когда пользователь отказывается от предлагаемых исправлений и дает команду Пропустить, в документе накапливается список пропускаемых слов, то есть слов и выражений, не подлежащих проверке. Для того чтобы очистить этот список и начать проверку заново, используют командную кнопку Сервис > Параметры > Правописание > Повторная проверка.

 

Средства рецензирования текста

Под рецензированием можно понимать два процесса: редактирование текста с регистрацией изменений и комментирование текста. В отличие от обычного редактирования при рецензировании текст документа изменяется не окончательно — новый вариант и старый «сосуществуют» в рамках одного документа на правах различных версий.

Основным средством рецензирования является панель Рецензирование (Вид > Панели управления > Рецензирование). На ней представлены четыре группы элементов управления, предназначенных для:

•    создания, просмотра и удаления примечаний;

•    регистрации, просмотра, принятия и отмены изменений;

•    выбора цвета выделения примечаний;

•    сохранения версий документа.

Для создания примечания служит кнопка Добавить примечание. При ее использовании последнее слово текста выделяется заданным цветом и открывается дополнительная панель для ввода текста примечания. Когда примечание создано, его можно просмотреть в форме всплывающей подсказки, если навести указатель мыши на выделенное слово. Вместе с текстом примечания отображаются сведения о том, кто его внес.



Для регистрации изменений в тексте служит кнопка Исправления. Все редактирование текста в режиме регистрации исправлений считается неавторским и выделяется особым методом (метод выделения можно задать на вкладке Исправления диалогового окна Сервис * Параметры). Прочие элементы управления данной панели позволяют выполнять переходы между исправлениями, принимать их или отвергать.

Если документ проходит многоступенчатое редактирование, часто возникает необходимость хранить его промежуточные версии. Microsoft Word 2000 позволяет хранить несколько версий документа в одном файле. Это удобное средство отличается тем, что при сохранении нескольких версий (в отличии от нескольких копий) эффективно используется рабочее место на диске. Дело в том, что при сохранении очередной версии не происходит повторного сохранения всего документа — сохраняются только отличия текущей версии от предшествующей. Для сохранения текущей версии используют соответствующую кнопку панели Рецензирование, а для загрузки одной из промежуточных версий — команду Файл > Версии.

 

Форматирование текста

Форматирование текста осуществляется средствами меню Формат или панели Форматирование. Основные приемы форматирования включают:

•    выбор и изменение гарнитуры шрифта;

•    управление размером шрифта;

•    управление начертанием и цветом шрифта;

•    управление методом выравнивания;

•    создание маркированных и нумерованных списков (в том числе многоуровневых);

•    управление параметрами абзаца.

Настройка шрифта. При выборе гарнитуры шрифта следует иметь в виду следующие обстоятельства:

•    Выбор гарнитуры шрифта действует на выделенный текстовый фрагмент. Если ни один фрагмент не выделен, он действует на весь вводимый текст до очередной смены гарнитуры.

•    Особенность текстовых процессоров Microsoft Word 97 и Microsoft Word 2000 состоит в том, что они ориентированы на работу с многоязычными шрифтовыми наборами (UNICODE). Выбор других шрифтовых наборов действует только до ближайшего переключения раскладки клавиатуры с основной (английской) на дополнительную (русскую), после чего происходит неконтролируемый автоматический возврат к использованию одного из шрифтов UNICODE, зарегистрированных в операционной системе.



Напомним, что как операционная система Windows 98, так и сам текстовый процессор Microsoft Word поставляются с наборами шрифтов UNICODE, то есть использование шрифтов, входящих в стандартную поставку, является гарантией от непредвиденных осложнений.

Настройку шрифта выполняют в диалоговом окне Шрифт (Формат > Шрифт). В версии Microsoft Word 2000 данное диалоговое окно имеет три вкладки: Шрифт, Интервал и Анимация.

На вкладке Шрифт выбирают:

•    гарнитуру шрифта;

•    его размер (измеряется в полиграфических пунктах);

•    вариант начертания;

•    цвет символов;

•    наличие подчеркивания;

•    характер видоизменения.

При выборе гарнитуры шрифта следует иметь в виду, что существует две категории шрифтов: с засечками и без засечек (рубленые). Характерными представителями первой категории являются шрифты семейства Times, а второй категории — шрифты семейства Arial. Шрифты, имеющие засечки, легче читаются в больших текстовых блоках — их рекомендуется применять для оформления основного текста.

Шрифты, не имеющие засечек, рекомендуется использовать для заголовков в технических текстах, а также для оформления дополнительных материалов (врезок, примечаний и прочего).

Большинство гарнитур шрифтов являются пропорциональными. Это означает, что и ширина отдельных символов, и расстояние между соседними символами не являются постоянными величинами и динамически меняются так, чтобы сопряжение символов было наиболее благоприятным для чтения.

Особую группу представляют так называемые моноширинные шрифты. В них каждый символ вместе с окаймляющими его интервалами имеет строго определенную ширину.

Такие шрифты применяют в тех случаях, когда надо имитировать шрифт пишущей машинки, а также при вводе текстов, представляющих листинги программ. Характерными представителями таких шрифтов являются шрифты семейства Courier.

При выборе размера шрифта руководствуются назначением документа, а также вертикальным размером печатного листа.


Для документов, имеющих формат типовой книжной страницы, обычно применяют шрифт размером 10 пунктов. Для документов, готовящихся для печати на стандартных листах формата А4 (210x297 мм), выбирают размер 12 пунктов. При подготовке документов, предназначенных для передачи средствами факсимильной связи, применяют увеличенный размер —14 пунктов (факсимильные документы часто воспроизводятся с искажениями, и увеличенный размер шрифта улучшает удобство их чтения).

При подготовке электронных документов, распространяющихся в формате Microsoft Word, размер шрифта выбирают, исходя из разрешения экрана. В настоящее время наиболее распространены компьютеры, видеоподсистема которых настроена на экранное разрешение 800x600 точек или 1024x768 точек. Для этих параметров целесообразно готовить электронные документы с размером шрифта 12 пунктов. На этот размер по умолчанию настроен процессор Microsoft Word 2000. (Предыдущая версия, Microsoft Word 97, была настроена по умолчанию на размер экранного шрифта 10 пунктов, но практика показала, что он неудобен.)

Использование прочих средств управления шрифтом (выбор начертания, подчеркивания и других видоизменений) определяется стилевым решением документа, которое задает заказчик или работодатель. Приступая к первому заданию, следует выяснить, какие стилевые решения уже существуют в данной организации, каковы ограничения на использование средств оформления и форматирования. По возможности, надо получить от заказчика готовые шаблоны документов или хотя бы печатные образцы.

Из прочих, не рассмотренных здесь средств управления шрифтами, надо отметить управление интервалом между символами и возможность использования эффектов анимации. Интервал задается путем выбора одного из трех значений (Обычный, Разреженный, Уплотненный) на вкладке Формат > Шрифт > Интервал.

Эффекты анимации используют очень редко и только при подготовке электронных документов, распространяемых в формате текстового процессора. В печатных документах эти эффекты невоспроизводимы по очевидным причинам, а в Web-документах их нет смысла применять, так как они пока не поддерживаются Web-броузерами.



Настройка метода выравнивания. Все последние версии текстового процессора Microsoft Word поддерживают четыре типа выравнивания:

•    по левому краю;

•    по центру;

•    по правому краю;

•    по ширине.

Выбор метода выполняют соответствующими кнопками панели инструментов Форматирование или из раскрывающегося списка Формат > Абзац > Отступы и интервалы > Выравнивание. Избранный метод действует на текущий и последующие вводимые абзацы. Выбор метода выравнивания определяется назначением документа. Так, например, для Web-страниц нет смысла выполнять выравнивание по ширине, поскольку все равно неизвестна ширина окна броузера, в котором документ будет просматриваться, однако выравнивание по центру использовать можно.

Для документов, передаваемых на последующую обработку, все методы выравнивания, кроме тривиального выравнивания по левому краю, являются излишними. Для печатных документов, выполненных на русском или немецком языках, рекомендуется в основном тексте использовать выравнивание по ширине с одновременным включением функции переноса, а для документов на английском языке основной метод выравнивания — по левому полю.

Настройка параметров абзаца. Кроме режима выравнивания настраиваются следующие параметры абзаца:

•    величина отступа слева (от левого поля);

•    величина отступа справа (от правого поля);

•    величина отступа первой строки абзаца («красная строка»);

•    величина интервала (отбивки между абзацами) перед абзацем и после него.

Для печатных документов величину отступа для основного текста, как правило, не задают (необходимое положение текста определяется шириной полей), но ее задают для дополнительных материалов и заголовков, если они не выравниваются по центру. В то же время, для Web-страниц величина абзацного отступа имеет большое значение. Это один из весьма немногих параметров форматирования, допускаемых для Web-документов, поэтому его используют очень широко.



Роль отбивок между абзацами, как и роль отступа первой строки абзаца, состоит в том, чтобы визуально выделить абзацы. При этом следует помнить, что эти средства несовместимы. То есть, применяя отступ первой строки абзаца, не следует применять отбивки между абзацами, и наоборот. Комбинация этих стилей допускается только для маркированных и нумерованных списков (основной текст оформляется с отступом первой строки, а списки — без него, но с отбивкой между абзацами).

Обычная практика назначения формата состоит в том, что для документов простой структуры (художественных) используют отступ первой строки (это особенно важно для текстов на русском и немецком языках), а для документов сложной структуры (технических) и документов на английском языке используют отбивки между абзацами. Промежуточное положение занимают документы, относящиеся к естественнонаучным и гуманитарным дисциплинам, — при их подготовке кроме точки зрения автора руководствуются сложившейся практикой и устоявшимися традициями.

В Web-документах применяют только отбивки между абзацами. Отступ первой строки в них обычно не используют в связи с повышенными трудностями его создания.

Средства создания маркированных и нумерованных списков. Специальное оформление маркированных и нумерованных списков редко применяют в художественных документах и персональной переписке, но в служебных документах и, особенно, в Web-документах оно используется очень широко. В Web-документах оформление маркированных списков особо усиливают за счет применения специальных графических маркеров, стиль которых должен тематически сочетаться с содержанием и оформлением документов.

Для создания нумерованных и маркированных списков нужно сначала выполнить настройку, затем вход в список и, наконец, выход из него. Настройку выполняют в диалоговом окне Список, открываемом командой Формат > Список. Данное окно имеет три вкладки: Маркированный список, Нумерованный список и Многоуровневый список. В качестве элементов управления здесь представлены образцы оформления списков.


Для выбора нужного достаточно щелкнуть на избранном образце.

Вход в список может осуществляться автоматически или по команде. Чтобы автоматически создать маркированный список, достаточно начать запись строки с ввода символа «*». По завершении строки и нажатии клавиши ENTER символ «*» автоматически преобразуется в маркер, а на следующей строке маркер будет установлен автоматически. Для автоматического создания нумерованного списка достаточно начать строку с цифры, после которой стоят точка и пробел, например «1. », «2. » и т. д. Этот метод позволяет начать нумерацию с любого пункта (не обязательно с единицы).

Для создания списка по команде служат кнопки Нумерация и Маркеры, представленные на панели Форматирование. Как маркированный, так и нумерованный список легко превратить в многоуровневый. Для перехода на новые (или возврата на предшествующие уровни) служат кнопки Увеличить отступ и Уменьшить отступ на панели Форматирование.

Для списков с очень глубоким вложением уровней (более трех) можно настроить стиль оформления каждого из уровней. Для этого служит командная кнопка Изменить на вкладке Многоуровневый диалогового окна Список (Формат > Список).

Характерной особенностью процессора Microsoft Word 2000, связанной с его ориентацией на создание Web-документов, является возможность использования графических маркеров. Для выбора графических маркеров служит командная кнопка Рисунок на вкладке Маркированный диалогового окна Список (Формат * Список). Она открывает диалоговое окно Рисованный маркер, в котором можно выбрать желаемый маркер, в том числе и анимированный (на вкладке Фильмы).

Для завершения маркированного или нумерованного списка и выхода из режима его создания достаточно по завершении ввода последней строки дважды нажать клавишу ENTER.

 

Применение электронных таблиц

Для представления данных в удобном виде используют таблицы. Компьютер позволяет представлять их в электронной форме, а это дает возможность не только отображать, но и обрабатывать данные. Класс программ, используемых для этой цели, называется электронными таблицами.

Особенность электронных таблиц заключается в возможности применения формул для описания связи между значениями различных ячеек. Расчет по заданным формулам выполняется автоматически. Изменение содержимого какой-либо ячейки приводит к пересчету значений всех ячеек, которые с ней связаны формульными отношениями и, тем самым, к обновлению всей таблицы в соответствии с изменившимися данными.

Рис. 12.1. При изменении содержания одной из ячеек таблицы все

формулы пересчитываются и значения в ячейках, которые прямо

или косвенно зависят от измененных, автоматически обновляются

Применение электронных таблиц упрощает работу с данными и позволяет получать результаты без проведения расчетов вручную или специального программирования. Наиболее широкое применение электронные таблицы нашли в экономических и бухгалтерских расчетах, но и в научно-технических задачах электронные таблицы можно использовать эффективно, например для:

•    проведения однотипных расчетов над большими наборами данных;

•    автоматизации итоговых вычислений;

•    решения задач путем подбора значений параметров, табулирования формул;

•    обработки результатов экспериментов;

•    проведения поиска оптимальных значений параметров;

•    подготовки табличных документов;

•    построения диаграмм и графиков по имеющимся данным.

Одним из наиболее распространенных средств работы с документами, имеющими табличную структуру, является программа Microsoft Excel.

 

Применение электронных таблиц для расчетов

В научно-технической деятельности программу Excel трудно рассматривать как основной вычислительный инструмент. Однако ее удобно применять в тех случаях, когда требуется быстрая обработка больших объемов данных. Она полезна для выполнения таких операций, как статистическая обработка и анализ данных, решение задач оптимизации, построение диаграмм и графиков. Для такого рода задач применяют как основные средства программы Excel, так и дополнительные (надстройки).

 

Итоговые вычисления

Итоговые вычисления предполагают получение числовых характеристик, описывающих определенный набор данных в целом. Например, возможно вычисление суммы значений, входящих в набор, среднего значения и других статистических характеристик, количества или доли элементов набора, удовлетворяющих определенных условиям. Проведение итоговых вычислений в программе Excel выполняется при помощи встроенных функций. Особенность использования таких итоговых функций состоит в том, что при их задании программа пытается «угадать», в каких ячейках заключен обрабатываемый набор данных, и задать параметры функции автоматически.

В качестве параметра итоговой функции обычно задается некоторый диапазон ячеек, размер которого определяется автоматически. Выбранный диапазон рассматривается как отдельный параметр («массив»), и в вычислениях используются все ячейки, составляющие его.

Суммирование. Для итоговых вычислений применяют ограниченный набор функций, наиболее типичной из которых является функция суммирования (СУММ). Это единственная функция, для применения которой есть отдельная кнопка на стандартной панели инструментов (кнопка Автосумма). Диапазон суммирования, выбираемый автоматически, включает ячейки с данными, расположенные над текущей ячейкой (предпочтительнее) или слева от нее и образующие непрерывный блок. При неоднозначности выбора используется диапазон, непосредственно примыкающий к текущей ячейке.

Автоматический подбор диапазона не исключает возможности редактирования формулы. Можно переопределить диапазон, который был выбран автоматически, а также задать дополнительные параметры функции.

Функции для итоговых вычислений. Прочие функции для итоговых вычислений выбираются обычным образом, с помощью раскрывающегося списка в строке формул или с использованием мастера функций. Все эти функции относятся к категории Статистические. В их число входят функции ДИСП (вычисляет дисперсию), МАКС (максимальное число в диапазоне), СРЗНАЧ (среднее арифметическое значение чисел диапазона), СЧЕТ (подсчет ячеек с числами в диапазоне) и другие.

Функции, предназначенные для выполнения итоговых вычислений, часто применяют при использовании таблицы Excel в качестве базы данных, а именно на фоне фильтрации записей или при создании сводных таблиц.

 

Использование надстроек

Надстройки — это специальные средства, расширяющие возможности программы Excel. На практике, именно надстройки делают программу Excel удобной для использования в научно-технической работе. Хотя эти средства считаются внешними, дополнительными, доступ к ним осуществляется при помощи обычных команд строки меню (обычно через меню Сервис или Данные). Команда использования настройки обычно открывает специальное диалоговое окно, оформление которого не отличается от стандартных диалоговых окон программы Excel.

Подключить или отключить установленные надстройки можно с помощью команды Сервис > Надстройки (рис. 12.6). Подключение надстроек увеличивает нагрузку на вычислительную систему, поэтому обычно рекомендуют подключать только те надстройки, которые реально используются.



Рис. 12.6. Диалоговое окно для подключения и отключения надстроек

Вот основные надстройки, поставляемые вместе с программой Excel.

Пакет анализа. Обеспечивает дополнительные возможности анализа наборов данных. Выбор конкретного метода анализа осуществляется в диалоговом окне Анализ данных, которое открывается командой Сервис > Анализ данных.

Автосохранение. Эта надстройка обеспечивает режим автоматического сохранения рабочих книг через заданный интервал времени. Настройка режима автосохранения осуществляется с помощью команды Сервис > Автосохранение.



Мастер суммирования. Позволяет автоматизировать создание формул для суммирования данных в столбце таблицы. При этом ячейки могут включаться в сумму только при выполнении определенных условий. Запуск мастера осуществляется с помощью команды Сервис > Мастер » Частичная сумма.

Мастер подстановок. Автоматизирует создание формулы для поиска данных в таблице по названию столбца и строки. Мастер позволяет произвести однократный поиск или предоставляет возможность ручного задания параметров, используемых для поиска. Вызывается командой Сервис > Мастер > Поиск.

Мастер Web-страниц. Надстройка преобразует набор диапазонов рабочего листа, а также диаграммы в Web-документы, написанные на языке HTML. Мастер запускается с помощью команды Файл > Сохранить в формате HTML и позволяет как создать новую Web-страницу, так и внести данные с рабочего листа в уже существующий документ HTML.

Поиск решения. Эта надстройка используется для решения задач оптимизации. Ячейки, для которых подбираются оптимальные значения и задаются ограничения, выбираются в диалоговом окне Поиск решения, которое открывают при помощи команды Сервис > Поиск решения.

Мастер шаблонов для сбора данных. Данная надстройка предназначена для создания шаблонов, которые служат как формы для ввода записей в базу данных. Когда на основе шаблона создается рабочая книга, данные, введенные в нее, автоматически копируются в связанную с шаблоном базу данных. Запуск мастера производится командой Данные > Мастер шаблонов.

Мастер Web-форм. Надстройка предназначена для создания формы, размещаемой на Web-узле. Форма организуется таким образом, что данные, введенные посетителями, автоматически добавляются в базу данных, связанную с формой. Форму Excel для сбора данных надо создать на рабочем листе заранее. Настройка системы сбора данных организуется с использованием мастера, который запускают командой Сервис > Мастер > Форма Web.

 

Построение диаграмм и графиков

В программе Excel термин диаграмма используется для обозначения всех видов графического представления числовых данных.


Построение графического изображения производится на основе ряда данных. Так называют группу ячеек с данными в пределах отдельной строки или столбца. На одной диаграмме можно отображать несколько рядов данных.

Диаграмма представляет собой вставной объект, внедренный на один из листов рабочей книги. Она может располагаться на том же листе, на котором находятся данные, или на любом другом листе (часто для отображения диаграммы отводят отдельный лист). Диаграмма сохраняет связь с данными, на основе которых она построена, и при обновлении этих данных немедленно изменяет свой вид.

Для построения диаграммы обычно используют Мастер диаграмм, запускаемый щелчком на кнопке Мастер диаграмм на стандартной панели инструментов. Часто удобно заранее выделить область, содержащую данные, которые будут отображаться на диаграмме, но задать эту информацию можно и в ходе работы мастера.

Тип диаграммы. На первом этапе работы мастера выбирают форму диаграммы. Доступные формы перечислены в списке Тип на вкладке Стандартные. Для выбранного типа диаграммы справа указывается несколько вариантов представления данных (палитра Вид), из которых следует выбрать наиболее подходящий. На вкладке Нестандартные отображается набор полностью сформированных типов диаграмм с готовым форматированием. После задания формы диаграммы следует щелкнуть на кнопке Далее.

Выбор данных. Второй этап работы мастера служит для выбора данных, по которым будет строиться диаграмма (рис. 12.7). Если диапазон данных был выбран заранее, то в области предварительного просмотра в верхней части окна мастера появится приблизительное отображение будущей диаграммы. Если данные образуют единый прямоугольный диапазон, то их удобно выбирать при помощи вкладки



Рис. 12.7. Выбор данных, отображаемых на диаграмме

Диапазон данных. Если данные не образуют единой группы, то информацию для отрисовки отдельных рядов данных задают на вкладке Ряд. Предварительное представление диаграммы автоматически обновляется при изменении набора отображаемых данных.



Оформление диаграммы. Третий этап работы мастера ( после щелчка на кнопке Далее) состоит в выборе оформления диаграммы. На вкладках окна мастера задаются:

•    название диаграммы, подписи осей (вкладка Заголовки);

•    отображение и маркировка осей координат (вкладка Оси);

•    отображение сетки линий, параллельных осям координат (вкладка Линии сетки);

•    описание построенных графиков (вкладка Легенда);

•    отображение надписей, соответствующих отдельным элементам данных на графике (вкладка Подписи данных);

•    представление данных, использованных при построении графика, в виде таблицы (вкладка Таблица данных).

В зависимости от типа диаграммы некоторые из перечисленных вкладок могут отсутствовать,

Размещение диаграммы. На последнем этапе работы мастера (после щелчка на кнопке Далее) указывается, следует ли использовать для размещения диаграммы новый рабочий лист или один из имеющихся. Обычно этот выбор важен только для последующей печати документа, содержащего диаграмму. После щелчка на кнопке Готово диаграмма строится автоматически и вставляется на указанный рабочий лист (рис. 12.8).



  Выбранный элемент диаграммы (легенда)

 

Рис. 12.8. Готовая диаграмма Exel

Редактирование диаграммы. Готовую диаграмму можно изменить. Она состоит из набора отдельных элементов, таких, как сами графики (ряды данных), оси координат, заголовок диаграммы, область построения и прочее. При щелчке на элементе диаграммы он выделяется маркерами, а при наведении на него указателя мыши — описывается всплывающей подсказкой. Открыть диалоговое окно для форматирования элемента диаграммы можно через меню Формат (для выделенного элемента) или через контекстное меню (команда Формат). Различные вкладки открывшегося диалогового окна позволяют изменять параметры отображения выбранного элемента данных.

Если требуется внести в диаграмму существенные изменения, следует вновь воспользоваться мастером диаграмм.Для этого следует открыть рабочий лист с диаграммой или выбрать диаграмму, внедренную в рабочий лист с данными. Запустив мастер диаграмм, можно изменить текущие параметры, которые рассматриваются в окнах мастера, как заданные по умолчанию.

Чтобы удалить диаграмму, можно удалить рабочий лист, на котором она расположена (Правка > Удалить лист), или выбрать диаграмму, внедренную в в рабочий лист с данными, и нажать клавишу DELETE.

 

Пример на Бейсике Разведение кроликов

В данном и последующих разделах рассматриваются три примера, реализованные с помощью разных систем программирования: QBasic корпорации Microsoft (интерпретирующая версия Бейсика для операционной системы MS-DOS), Borland Delphi 4 (система визуального программирования на Паскале) и Borland C++Builder 4 (система визуального программирования на Си++) компании Inprise. Эти примеры включают в себя описание основных приемов работы с данными системами.

 

Постановка задачи

Итальянский математик Леонардо Фибоначчи придумал оригинальную числовую последовательность, названную в его честь, которая описывает рост численности поколений кроликов. Считается, что каждый год каждая пара животных приносит приплод — новую пару (самца и самку), которые в свою очередь начинают давать приплод через два года (смертность не учитывается). То есть каждый следующий член последовательности равен сумме двух предыдущих, а классическая последовательность Фибоначчи выглядит так:

1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, ...

Надо определить, через сколько лет будет достигнута популяция в N особей.

 

Запуск QBasic

Интерпретатор QBasic входит в стандартную поставку MS-DOS и расположен обычно в каталоге \DOS. Программа-интерпретатор называется qbasic.exe. После ее запуска на экране появится приветствие, которое пропускается нажатием на клавишу ENTER, после чего QBasic вызывает встроенную справочную систему на английском языке. Она закрывается нажатием клавиши ESC.

Рабочая область экрана (рис. 20.1) поделена на две части. В нижней части, в окне Immediate (Немедленное выполнение) можно вводить операторы Бейсика и тут же их выполнять.

                        Рис. 20.1. Окно программы Qbasic

 

Вывод на экран

Каждый язык программирования имеет оригинальные средства вывода информации, сильно зависящие от операционной системы. В Бейсике реализован оператор PRINT, который выводит значение следующего за ним выражения на экран, в новую строку.

Для перехода в окно Immediate (Немедленное выполнение) надо нажать клавишу F6.
Чтобы сразу получить ответную реакцию от QBasic, достаточно набрать оператор
PRINT 2+2
и нажать клавишу ENTER, чтобы этот оператор выполнился.
На экране вывода появится число 4 (результат вычисления выражения 2+2), а в нижней строке — сообщение Press any key to continue (Нажмите любую клавишу для продолжения). Чтобы вернуться в QBasic, надо это сделать.
В операторе вывода можно указывать несколько значений через запятую, тогда они будут выведены в одной строке. Ранее веденный оператор можно изменить, добавив к нему текстовую подсказку:
PRINT "Сумма =” 2+3
Если теперь нажать клавишу ENTER, то на экране вывода в новой строке (под ранее напечатанной четверкой) появится фраза
Сумма = 5
Редактор программы
Таким образом можно познакомиться с работой разных операторов Бейсика, однако выполнять их удастся только по одному. Чтобы выполнить группу операторов, их надо объединить в программу.
Набор и редактирование исходного текста программы осуществляется в верхнем окне интерпретатора. Для перехода в него используется клавиша F6.
Решать данную задачу удобнее всего с помощью нисходящего метода. В программе будет бесконечный главный цикл, в котором осуществляется ввод очередного значения количества особей, происходит расчет числа лет, необходимых для размножения, полученный результат печатается, и цикл повторяется снова. Если человек вводит ноль, это будет означать, что программу надо завершить.
 
Ввод информации от пользователя
В Бейсике ввести в переменную значение с экрана можно с помощью оператора INPUT. Сначала указывается необязательная текстовая подсказка, а потом — имя переменной. Например, оператор
INPUT "Введите число: ", х
при выполнении напечатает в новой строке подсказку
Введите число:
и будет ожидать, когда пользователь введет число и нажмет клавишу ENTER. В результате в переменную х запишется новое, введенное с клавиатуры значение.
 
Главная часть программы
Ввод и редактирование текста программы осуществляется во встроенном редакторе QBasic, правила работы с которым аналогичны правилам работы с большинством известных текстовых редакторов.


Главная часть программы набирается в этом редакторе и должна выглядеть так (комментарии вводить не обязательно):
¢ описание переменной N — числа особей
DIM N AS INTEGER
' начало бесконечного цикла
DO
1 ввод числа особей в переменную N
INPUT "Введите количество особей: ", N
¢ если введен 0, то
IF N = О THEN
' закончить программу
END
END IF
' напечатать результат:
PRINT "Требуемое число лет: ", Years%(N)
' продолжить цикл с начала
LOOP
В тексте используется оператор END, который предназначен для немедленного завершения работы программы. Операторы, вложенные в цикл и в условные операторы, выделяются отступами, чтобы структура текста была более понятной и наглядной.
Основная, глобальная часть алгоритма реализована. Осталось «спуститься вниз» и запрограммировать функцию Years%(), которая в качестве аргумента получает количество особей и возвращает число лет, требуемое для их разведения.
 
Типы данных в Бейсике
В конце названия функции Years% указан символ %. Таким образом в Бейсике описывается тип возвращаемого функцией значения. Допустимые символы приведены в таблице.

Тип переменной	Символ в конце имени переменной
INTEGER	%
STRING	$
DOUBLE	#

 
Добавление новой функции
В QBasic имеется удобная возможность добавить в программу новую функцию, избежав при этом дополнительного ручного кодирования. Это делает команда Edit > New Function (Правка > Создать функцию). В появившемся диалоговом окне надо ввести название функции Years% и нажать клавишу ENTER. Основной текст программы временно пропадет, и появится автоматически сгенерированное описание новой функции:
FUNCTION Years%
END FUNCTION
Для того чтобы вернуться обратно к главному тексту, а из него — к любой введенной подпрограмме, необходимо использовать клавишу F2. При ее нажатии на экран выводится список всех созданных подпрограмм, а в первой строке — имя главного модуля.
Функции Years% надо указать список аргументов.


В данном случае он будет состоять из одного параметра:
FUNCTION Years%(X AS INTEGER)
 
Расчет популяции
Так как для определения нового члена последовательности Фибоначчи требуется знать значения двух предыдущих членов, прежде всего надо описать три локальных переменных F1, F2 и F3, хранящие три очередных значения последовательности. Исходно первые три значения 1,1 и 2 запишутся в переменные F1, F2 и F3 явно, а в дальнейшем новые значения будут вычисляться программно.
Сам расчет представляет собой условный цикл, который выполняется до тех пор, пока очередное значение не превысит заданное количество особей. Число таких циклов — число лет — будет подсчитываться в локальной переменной-счетчике YearsNum, первоначально имеющей значение 3.
FUNCTION Years%(X AS INTEGER)
' описание переменных
DIM Fl AS INTEGER, F2 AS INTEGER, F3 AS INTEGER
DIM YearsNum AS INTEGER
' задание начальных значений
Fl = 1: F2 = 1: F3 = 2: YearsNum = 3
1 цикл, пока число кроликов меньше заданного
DO WHILE F3 < X
1 определяем новый член последовательности
Fl = F2: F2 = F3
F3 = Fl + F2 ' увеличиваем число лет на 1:
YearsNum = YearsNum + 1 ' повторяем цикл
LOOP
' в качестве возвращаемого значения
' используется значение переменной YearsNum
Years% = YearsNum
END FUNCTION
 
Сохранение текста программы в файле
После того как текст программы набран, его желательно сохранить в файле, чтобы потом снова обращаться к нему, улучшать, изменять или просто повторно запускать готовую программу.
Сохранение текста программы в файле осуществляется командой File > Save (Файл > Сохранить), в результате чего на экране показывается диалоговое окно выбора каталога и имени файла. В качестве такого имени можно указать kroliki, выбрать нужный каталог и нажать клавишу ENTER. По умолчанию к названию kroliki припишется расширение .BAS. В дальнейшем эту программу можно снова загрузить в QBasic командой File > Open (Файл > Открыть).
 
Запуск программы
Для запуска программы надо перейти к ее главной части (с помощью клавиши F2) — при этом в самом ее начале автоматически добавится строка с объявлением только что определенной функции:
DECLARE FUNCTION Years% (X AS INTEGER)
Теперь надо нажать клавишу F5 (Запуск). Программа начинает работать. Возможный вариант диалога:
Введите количество особей: 10 Требуемое число лет: 7 Введите количество особей: 100 Требуемое число лет: 12 Введите количество особей: 1000 Требуемое число лет: 17 Введите количество особей: 10000 Требуемое число лет: 21 Введите количество особей: О
Первую сотню кроликов надо разводить довольно долго, зато потом их приплод будет увеличиваться стремительными темпами.
 

Пример на Паскале Раскрашивание круга

 

Постановка задачи

В рабочем окне программы должны находиться: изображение круга, поле ввода с подписью, кнопки Закрасить и Закрыть. В поле ввода шестью символами (шестнад-цатеричными цифрами от 0 до F) задается новый цвет круга. Первые два символа определяют интенсивность синего цвета, третий и четвертый — интенсивность зеленого, пятый и шестой — интенсивность красного. Чистый синий опишется строкой ffOOOO, чистый зеленый — строкой OOffOO, чистый красный — строкой OOOOff, черный — строкой 000000, белый — строкой ffffff и т. д.

В самой программе надо дополнительно проверить, правильно ли введена эта строка. При нажатии на кнопку Закрасить цвет круга должен измениться.

 

Знакомство с Delphi

Для работы со средой Delphi необходимо, чтобы она была предварительно установлена на компьютере.

После ее запуска (например, Пуск > Программы > Borland Delphi 4) на экране появятся следующие окна (рис. 20.2).

              Рис. 20.2. Рабочие окна программы Delphi 4

Главное окно Delphi 4. Здесь расположено основное меню, командные кнопки, а в правой части — палитра компонентов, состоящая из набора панелей, на которых компоненты сгруппированы по решаемым задачам: панель Standard (Стандартная) — стандартные элементы управления, панель Win32 — элементы версии Windows 95/98, панель Internet (Интернет) — компоненты для организации работы в Интернете и т. д.

Визуальный проектировщик. С его помощью проектируется будущее окно программы. Оно представлено в виде формы, у которой можно менять свойства и размеры. На ней будут располагаться нужные элементы управления.

Редактор исходных тестов. Предназначен для набора и редактирования текстов программы. Ключевые слова и различные идентификаторы выделяются в этом редакторе особыми цветами и разным шрифтом. Принцип его работы аналогичен принципам работы большинства редакторов Windows.

Инспектор объектов. Используется для визуальной (без программирования) настройки свойств различных объектов на этапе проектирования.

 
Заголовок окна
Понять, как работает Инспектор объектов, лучше всего на примере. Пока что автоматически создана только одна пустая форма (называющаяся Form"!), но она обладает множеством различных свойств. Заголовок формы (будущего окна программы) задается в свойстве Caption (Заголовок). Чтобы его изменить, надо в Инспекторе объектов найти строку, в левой части которой написано Caption, и в правой части этой строки, небольшом поле ввода, указать новое название, например Раскрашивание. Тут же изменится и заголовок формы в визуальном проектировщике.
Аналогично меняются и любые другие свойства. Сначала в выпадающем списке в верхней части Инспектора выбирается нужный объект (или он выделяется на форме щелчком мыши), затем находится название свойства и в правой части его значение меняется на новое. Изменение может происходить как путем простого ввода нового значения с клавиатуры, так и выбором одного из предопределенных значений из списка. В некоторых случаях для редактирования свойства вызывается специальный редактор.
Свойства могут быть многосоставными, например, свойство Font (Шрифт) — слева от названия такого свойства ставится символ «+». Двойным щелчком мыши на его названии оно раскрывается и показывает все свои вложенные подсвойства.
 
Размещение компонентов на форме
Прежде всего разместим на форме поле ввода. Для этого на палитре компонентов с помощью закладки выбирается панель Standard (Стандартная) и нажимается кнопка с всплывающей подсказкой Edit (выбран компонент «поле ввода»). Затем надо щелкнуть мышкой на форме, и в месте щелчка появится элемент управления Editl. Его можно перетаскивать по форме и менять размеры.
В свойстве Text (Содержимое) этого объекта исходно надо задать пустую строку, чтобы при запуске программы в данном поле ничего не показывалось.
Рядом с полем ввода надо разместить свободное поле с комментарием. Для этого на панели компонентов выбирается компонент, называющийся Label (Подпись), и помещается на форме так, как это было сделано с полем ввода.


Новый объект автоматически получит название Label 1. Чтобы указать в нем текст «Цвет», его надо ввести в свойство Caption.
Изменить название любого объекта на форме можно, изменив его свойство Name в Инспекторе объектов.
В нижней части форма надо разместить кнопку — компонент Button (Кнопка) на панели Standard (Стандартная). Название этой кнопки (Закрасить) задается в свойстве Caption.
На панели Additional (Дополнительно) имеется компонент Shape (Фигура). Этот компонент помещается в центр формы. Он получит название Shape"! и исходно примет форму квадрата, закрашенного белым цветом. Чтобы превратить его в круг, надо значение свойства Shape изменить на stCircle.
Теперь осталось только добавить кнопку, закрывающую форму. Это действие стандартное, поэтому в Delphi 4 имеется специальный компонент BitBtn (Кнопка с картинкой) на панели Additional (Дополнительно), позволяющий автоматизировать такие действия, не прибегая к программированию.
После размещения такой кнопки на форме (она получит название BitBtn 1) значение ее свойства Kind (Вид выполняемого действия) надо установить в bkClose (Закрыть окно). При этом на кнопке появится изображение стандартной картинки, символизирующей действие закрытия.
В завершение надо изменить заголовок этой кнопки (свойство Caption) с английского слова Close на русское слово Закрыть, и на этом процесс проектирования приложения можно считать законченным.
 
Сохранение проекта
Перед тем как приступить к программированию, проект надо сохранить. Это действие выполняется командой File > Save All (Файл > Сохранить все), после чего сначала выбирается каталог и указывается имя файла, в котором хранится программное описание (на Паскале) структуры и работы спроектированной формы. Имя файла будет иметь расширение PAS по умолчанию. Далее Delphi 4 спросит, куда и под каким именем сохранить файл проекта, содержащий всю информацию об используемых формах и модулях (их может быть в одном проекте сколько угодно, но одна форма всегда будет главной) и всевозможные настройки.


Название файла проекта не должно совпадать с названием файла с исходным текстом программы.
 
Обработка нажатия кнопки
В создаваемой программе вручную придется запрограммировать фактически только одно событие — нажатие на кнопку Закрасить. Чтобы создать первоначально пустую подпрограмму, вызываемую при нажатии на эту кнопку, надо просто дважды щелкнуть на ней мышкой. При этом Delphi 4 вызовет редактор, автоматически сгенерирует нужный текст и разместит курсор именно в том месте, где можно начать описание нужного алгоритма.
procedure TForml.ButtonlClick(Sender: TObject);
begin
end;
Обработчик события Нажатие на кнопку Button 1 — это обычная подпрограмма, метод класса TForm 1 (этот класс описывает главную форму Form 1). Единственный параметр Sender характеризует источник сообщения о случившемся событии. Его практически всегда можно игнорировать.
Алгоритм работы данного метода будет следующим. Первоначально надо убедиться, что длина введенной в поле Editl строки равна б символам и каждый из этих символов — шестнадцатеричная цифра. Если это не так, то выполнение обработчика надо сразу завершить (для этого предназначена стандартная процедура Паскаля Exit, мгновенно завершающая работу текущей подпрограммы).
Если же введенные данные корректны, их надо:
1. Преобразовать в промежуточную строку в формате $00хххххх, где хххххх — шесть введенных цифр.
2. Эту строку преобразовать в число, которое будет рассматриваться как цвет.
3. Установить новый цвет круга на основании полученного значения.
Содержимое поля ввода Editl хранится в виде строки в его свойстве Text. Доступ к этому свойству осуществляется с помощью конструкции Editl Text.
Длина строки определяется стандартной функцией length() со строкой в качестве параметра.
Стандартная функция Pos(), получая две строки как аргументы, проверяет, не содержится ли первая строка во второй, и если содержится, то возвращает номер начальной позиции. В противном случае Pos() возвращает ноль. Эта функция потребуется для определения, все ли символы во введенной строке допустимы.


Стандартная функция UpperCase() преобразует строку к верхнему регистру. Такое преобразование требуется, чтобы разрешить ввод значений цветов на любых регистрах.
Преобразование строки в число выполняет стандартная функция StrTolnt().
Объект Shape"! имеет свойство Brush (Кисть для фона), которое, в свою очередь, имеет вложенное свойство Color (Цвет заливки). Его и надо в конечном счете изменить. Как только это произойдет, цвет круга в окне автоматически изменится на новый.
procedure TForml.ButtonlClick(Sender: TObject);
var i: integer;
s: string;
begin
// если длина введено строки не равна 6,
// то закончить работу
if length(Editl.Text)<> 6 then exit;
// в локальную переменную s заносится строка,
// содержащая допустимые символы
s := "0123456789ABCDEF";
// проверяется каждый символ во введенной строке
for i := 1 to 6 do
// если очередной символ не найден в строке s, значит,
// он недопустим, и работу требуется прекратить
if pos(Uppercase(Editl.Text[i]), s) = 0 then exit;
// все нормально — в переменной s
// готовим промежуточную строку
s := "$00"+Editl.Text;
// Устанавливаем значение цвета заливки круга равным
// числу, преобразованному из строки в переменной s
Shapel.Brush.Color := StrToInt (s);
end;
 
Запуск программы
Программа запускается нажатием на клавишу F9. Так как Delphi 4 — это компилирующая система, сначала автоматически выполнится компиляция и только потом программа запустится. Задавая различные строки (FFOFFF, abcdef, 987654 и т. п.), можно наглядно увидеть соответствующие им цвета (рис. 20.3).

            Рис 20.3. Программа закраски в работе
 

---

---