Системи автоматизованого проектування Використання креслень за допомогою комп ютера
СОДЕРЖАНИЕ: Реферат на тему: “Системи автоматизованого проектування. Використання креслень за допомогою комп’ютера” На цей час у галузі інформатики найбільш динамічно розвиваються компютерні графічно-інформаційні технології. Вони невпинно розширюють свою методологічну основу, інструментальну базу й сферу застосування, охоплюючи все більш широке коло найрізноманітніших галузей життєдіяльності людини.
Реферат
на тему:
“Системи автоматизованого проектування.
Використання креслень за допомогою комп’ютера”
На цей час у галузі інформатики найбільш динамічно розвиваються компютерні графічно-інформаційні технології. Вони невпинно розширюють свою методологічну основу, інструментальну базу й сферу застосування, охоплюючи все більш широке коло найрізноманітніших галузей життєдіяльності людини. При цьому основним функціональним реалізатором таких технологій виступає компютерна графіка, що є найвидовищнішою багатофункціональною складовою цих технологій, найлегше сприймається та найшвидше обробляється (в інформаційному плані) й засвоюється людиною, а, головне, - повною мірою відповідає природним психологічним особливостям сприйняття людиною навколишнього середовища.
Широкий клас програм, що призначені для створення та обробки графічних зображень. Розрізняють три категорії:
растрові редактори;
векторні редактори;
3-D редактори (тривимірна графіка).
У растрових редакторах графічний обєкт представлений у вигляді комбінації точок (растрів), що мають свою яскравість та колір. Такий підхід ефективний, коли графічне зображення має багато кольорів і інформація про колір елементів набагато важливіша за інформацію про їх форму. Це характерно для фотографічних та поліграфічних зображень. Застосовують для обробки зображень, створення фотоефектів і художніх композицій.
Векторні редактори відрізняються способом представлення даних про зображення. Обєктом є не точка, а лінія. Кожна лінія розглядається, як математична крива ІІІ порядку і представлена формулою. Таке представлення компактніше за растрове, дані займають менше місця, побудова обєкта супроводжується підрахунком параметрів кривої у координати екранного зображення, і відповідно, потребує більш продуктивних обчислювальних систем. Широко застосовуються у рекламі, оформленні обкладинок поліграфічних видань.
Редактори тривимірної графіки. Використовують для створення обємних композицій. Мають дві особливості: дозволяють керувати властивостями поверхні в залежності від властивостей освітлення, а також дозволяють створювати обємну анімацію.
Підвищений інтерес з боку спеціалістів різних фахових галузей до синтезу компютерних зображень як окремого самостійного напрямку інформаційних технологій, який найбільш інтенсивно розвивається в наш час, пояснюється найвищою їх інформативністю порівняно з іншими носіями інформації. Інформація, що міститься у зображеннях, подається у найбільш концентрованій формі. Одночасно ж ця інформація є і найдоступнішою для сприйняття й аналізу за обмежений проміжок часу. Окрім того, для її сприйняття отримувачеві інформації, поданої у графічній формі (тобто у вигляді певного зображення), достатньо мати відносно невеликий обсяг спеціальних знань й загалом мати здібності звичайної нормальної людини.
Намагання візуалізувати оброблювану інформацію спостерігається практично у всіх без винятку сферах діяльності людини. Тому одночасно з появою й початком практичного використання ЕОМ виникла також й проблема подання сукупності даних, що є результатом протікання певних процесів, у вигляді зображень встановленої структури. Спочатку це виконувалось виключно програмним чином, що вимагало від фахового спеціаліста ще й певної кваліфікації у галузі програмування. Тому компютерна графіка розвивалась в основному у технічних галузях, де таких спеціалістів було чимало.
З появою та поширенням персональних компютерів та відповідного програмного забезпечення компютерна графіка стала доступним інструментальним засобом широкого кола спеціалістів багатьох галузей, які нерідко абсолютно не повязані ані з технікою, ані безпосередньо з програмуванням. Збільшення обсягів памяті й швидкості обробки інформації у персональних ЕОМ створення складних багатокомпонентних й багатофункціональних відеокомплексів з широким набором різноманітних програм компютерної графіки, можливість роботи з ними у діалоговому режимі з обовязковою реалізацією умов дружнього інтерфейсу відповідно із розвязуваними задачами конкретної предметної галузі сприяють подальшому розширенню практичного використання методів і засобів компютерної графіки, її вдосконаленню і розвитку.
Швидке розширення функціональних можливостей сучасної обчислюваної техніки створило базу для подальшого розвитку й вдосконалення систем компютерної графіки, що забезпечують відображення динамічних сюжетів, де зображення послідовно змінюють одне одного за визначеним сценарієм. Серед таких систем прийнято виділяти три групи:
системи графічного (імітаційного) моделювання, основною задачею яких є подання (візуалізація) процесів у фізиці, хімії, астрономії, медицині тощо;
системи імітації динамічних ситуацій (наприклад, динамічні тренажери);
системи отримання двовимірних та тривимірних наочних зображень різноманітних обєктів для телебачення й кіно з наступною їх компіляцією за певним сценарієм у вигляді, наприклад, рекламних компютерних фільмів.
Будь-які системи компютерної графіки відтворюють відібрану й певним чином оброблену інформацію про процес або обєкт у вигляді синтезованих зображень на екрані дисплея. На відміну від фотографічних, телевізійних, оптико-електронних та будь-яких інших систем візуалізації зображень у системах компютерної графіки джерелом вхідної інформації є не самі фізичні процеси або відтворювані обєкти, а їх відповідні математичні (вірніше, геометричні) моделі. Ці моделі у загальному випадку являють собою упорядковану сукупність даних, числових характеристик, вербальної інформації, параметрів, математичних і логічних залежностей, що визначають структуру, властивості, взаємозвязки й відношення між окремими елементами й складовими частинами обєкта, а також між самим обєктом і його оточенням. Після введення конкретних значень параметрів система компютерної графіки на основі загальної моделі обєкта й заданих умов візуалізації синтезує конкретне зображення й відтворює його на екрані дисплея.
Отож, центральним компонентом будь-якої системи компютерної графіки є геометрична модель обєкта (процесу або явища). Тобто компютерна графіка має безпосередній взаємозвязок з геометричним моделюванням. Проте на цей час література з шкільної інформатики, що розглядає компютерну графіку, містить дуже обмежене за своєю суттю означення компютерної графіки як окремої самостійної науково-практичної дисципліни (напрямку) та розділу інформатики як навчального предмету, навіть не згадуючи про геометричну модель. Так, найпоширенішим з таких означень є таке: Компютерна графіка - це створення й обробка зображень (малюнків, креслень тощо) за допомогою компютера. Тобто, до цих пір у школі компютерна графіка розглядається лише з позицій створення компютерних малюнків (зображень) на екрані дисплея за допомогою певного набору інструментальних засобів, найпоширенішими з яких є графічний редактор й маніпулятор миша. Але ж це є найнижчий, можна сказати, досить примітивний рівень практичного застосування компютерної графіки. І ним далеко не обмежуються можливі напрямки використання й вивчення можливостей компютерної графіки та її апарату - методологічного, математичного, алгоритмічного, програмного, інструментального.
Враховуючи той факт, що означення будь-якої галузі зумовлює її інструментальну базу, область застосування й напрямки подальшого розвитку, та визнаючи обмеженість наведеного вище означення компютерної графіки, необхідно сформулювати найпридатніше з методологічних позицій означення й запровадити його у шкільну інформатику. На цей час відомі кілька таких означень. Серед них таким, що найбільше відповідає задачам шкільної інформатики, є, на наш погляд, таке: Компютерна (машинна) графіка - це створення й маніпуляція на екрані дисплея графічними зображеннями обєктів, процесів або явищ, що представлені у вигляді певних компютерних геометричних моделей.
Тобто, будь-яке зображення на екрані дисплея - це результат компютерної обробки тієї або іншої геометричної моделі обєкта. Отже, геометрична модель є первинною відносно будь-якого компютерного зображення й створюється заздалегідь (програмно) або ж синхронно із побудовою певного зображення на екрані дисплея в інтерактивному режимі. Таким чином, основною задачею викладання основ компютерної графіки у курсі шкільної інформатики є створення геометричних моделей обєктів і одержання певних знань і навичок щодо маніпуляції компютерними зображеннями цих обєктів.
На наш погляд, компютерна графіка може і повинна стати основою викладання шкільної інформатики, так як вона органічно охоплює всі складові компоненти інформатики, ґрунтується на них і є найбільш природним засобом спілкування людини з компютером. Сказане підтверджується життям й практичним досвідом. Недарма початок освоєння дитиною компютера завжди повязаний із створенням компютерних малюнків за допомогою певних графічних редакторів та із компютерними іграми й тренажерами, де головна роль відводиться компютерній графіці. Більше того, значна частина вітчизняної і зарубіжної навчальної літератури з інформатики подає навчальний матеріал із широким залученням програмних засобів візуалізації і методів та алгоритмів компютерної графіки.
Проте, незважаючи на такий стан речей, компютерна графіка у складі шкільної інформатики є всього лише абзацом навчальної програми й нерідко взагалі вилучається з реального учбового процесу в силу обєктивних чи субєктивних причин. Враховуючи ж міжпредметні звязки та наступність у викладанні навчального матеріалу різних шкільних дисциплін, навчання компютерної графіки через практичне використання її апарату під час розвязання, моделювання й візуалізації різноманітних задач у всіх без винятку предметах сприяло б збільшенню загального часу, відведеного на вивчення компютерної графіки, помітно розширювало світогляд учнів й сприяло кращому засвоєнню ними учбового матеріалу.
На жаль, на цей час у справі інформатизації освіти все робиться з точністю до навпаки. Навіть незважаючи на те, що у всіх розвинених країнах зараз здійснюється вселюдний перехід від компютеризації освіти до компютерної освіти. А це - якісно новий рівень освіти, провідну роль у якій відіграватиме компютер з відповідним програмним, інформаційним, технічним забезпеченням, засобами комунікації й передачі інформації. При цьому провідна роль належатиме самоосвіті за допомогою компютера, що повною мірою враховуватиме індивідуальні особливості учня й сприятиме найбільш повному розкриттю й розвиткові творчих здібностей й талантів. А це, у свою чергу, вимагає проведення різноманітних наукових й педагогічних досліджень з метою виявлення сутності компютерного навчання, його психологічних особливостей, можливих наслідків та розробки необхідного методичного й програмного забезпечення, основою інтерфейсу якого буде компютерна графіка. Тому одним з пріоритетних напрямків наукових досліджень в галузі інформатики може бути розробка компютерних графічно-інформаційних та мультимедійних технологій в освіті.
Насамкінець, слід згадати й про міжпредметні звязки.
Теоретичною й методологічною основою компютерної графіки є всі розділи математики, фізика, основи інформатики та обчислювальної техніки, формальна логіка, теорія побудови алгоритмів, основи програмування, образотворче мистецтво, креслення та багато інших. Компютерна графіка є творчим прикладанням здобутих у зазначених дисциплінах знань, розширенням і закріпленням їх та (що є дуже важливим) стимулом більш ґрунтовного вивчення загальнотеоретичних дисциплін. Більше того, компютерну графіку, як й інформатику в цілому, необхідно оцінювати з позицій подальшого практичного використання набутих у школі знань, умінь і навичок у самостійній продуктивній діяльності молодої людини.
Так, у виробничій сфері обовязковою умовою використання засобів компютерної графіки є певний обсяг загальнотехнічних знань, провідне місце серед яких належить трудовому навчанню і, особливо, кресленню. Без знання конструкції майбутнього виробу й способів її подання у вигляді креслень не можна грамотно користуватись засобами компютерної графіки.
Corel Desіgner 10 - могутній засіб для створювання і редагування технічної графіки (креслень, діаграм, ілюстрацій, схем і ін.) Гарна сумісність пакета з іншими додатками, точність і швидкодію дозволять досягти чудових результатів у процесі створення технічних малюнків і креслень.
Нові можливості:
• CorelTRACE 11 прискорить терміни виробництва технічної графіки, завдяки можливості сканування успадкованих растрових зображень, діаграм і схем за допомогою пристроїв, що підтримують технологію TWAІ. Скануйте зображення і переводьте їх у векторний формат для подальшої обробки.
• Розширена сумісність дозволить використовувати в роботі файли у форматах DXF/DWG, CGM, PDF, SVG, HPGL, зображення CorelDRAW і Corel Grafіgo, креслення AutoCAD 2002, документи WordPerfect і Corel Ventura, а також презентації Corel Presentatіons.
• Робоче середовище, що набудовується, передбачає можливість настроювання інтерфейсу з урахуванням особистих переваг. Крім того, ви зможете створювати сценарії і розробляти на їхній основі модулі, що підключаються, для автоматизації різних операцій.
• Масштабируємость у межах мережі дозволить здійснити розгортання пакета Corel DESІGNER 10 у корпоративній мережі.
• Нові й удосконалені інструменти забезпечать вам безпрецедентну точність і швидкість роботи при створенні і редагуванні складних ілюстрацій, діаграм і схем.
• Могутні засоби для створення технічних ілюстрацій дозволять створювати і редагувати виносні елементи, відображати сітку координат, проводити сполучні лінії і змінювати їхні стилі.
• Вичерпні інструменти редагування забезпечать централізований контроль над змінами будь-якого зображення. Вікно Transformatіon Docker дозволить пересувати, обертати, масштабувати, дзеркально відбивати, нахиляти і проектувати обєкти в ізометричному виді.
• Можливість строгої привязки дозволить детально керувати розміщенням обєктів за допомогою функцій Keyboard Snaps. А функція Gravіty snappіng автоматично розставить крапки привязки на вашому кресленні.
• Точні інструменти малювання допоможуть накреслити лінії, криві, окружності, еліпси, багатокутники і полігони.
• Підтримка символів заощадить ваш час і зменшить розмір остаточних файлів, за рахунок використання більш 4000 символів, застосовуваних у галузі. Ви також зможете швидко і без зусиль створити власні бібліотеки символів.