Τ.Ε.Ι ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Transcript

1 Τ.Ε.Ι ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΘΕΜΑ : Ανάπτυξη βιβλιοθήκης ψηφιακού πολυμεσικού εκπαιδευτικού υλικού ηλεκτρονικών ισχύος. (Τμήμα I: Επιλογή πλατφόρμας ανάπτυξης.) Ονόματα σπουδαστριών: Γκότση Αλεξάνδρα Μαγιωνά Ελευθερία Όνομα επιβλέποντα εκπαιδευτικού : Καθηγητής Κυραναστάσης Γεώργιος ΚΑΒΑΛΑ 2007

2 Αφιερωμένο στις οικογενειές μας, για την υπομονή που έκαναν και το κουράγιο που μας έδιναν κάθε στιγμή... Αφιερωμένο στους καθηγητές μας και τους φίλους μας που μας πίστεψαν και δεν μας άφησαν να απογοητευτούμε... 2

3 Περιεχόμενα Δομή της εργασίας...5 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ν - Πολυμέσα...6 Ι.Εισαγωγή στα Πολυμέσα Τι Είναι τα Πολυμέσα (Multimedia) Ιδιαιτερότητες των Εφαρμογών Πολυμέσων Αυτόνομα και Δικτυωμένα Πολυμέσα Εργαλεία πολυμέσων Κατηγορίες Εργαλείων που Χρησιμοποιούνται Εργαλεία Ανάπτυξης Εφαρμογών Πολυμέσων(Γλώσσες Προγραμματισμού) Τα Εργαλεία Συγγραφής Εφαρμογών Πολυμέσων(authoring tools) Οι Κατηγορίες των Συγγραφικών Εργαλείων Εμπορικά Εργαλεία Κλασσικές Γλώσσες Προγραμματισμού και Πολυμέσα Υπολογιστικά Συστήματα Τα Υπολογιστικά Συστήματα Πολυμέσων Τα Συστήματα Ανάπτυξης Πολυμέσων Η Αλληλεπιδραστικότητα (Interactivity) Το Υπερκείμενο (Hypertext) Τα Υπερμέσα (Hypermedia) Τα Συστατικά Στοιχεία των Πολυμέσων Εικόνα Η Σάρωση της Εικόνας Οι Διανυσματικές Εικόνες Ήχος Φυσική Θεωρία του Ήχου Η Ψηφιοποίηση του Ήχου Κίνηση-Βίντεο Προσομοίωση Κίνησης (Animation) Τα Κυριότερα Είδη Αρχείων Animation Τα Είδη Εφαρμογών Πολυμέσων Συγγραφικά εργαλεία εφαρμογών πολυμέσων (Multimedia authoring tools) Έγγραφο πολυμέσων (multimedia document)...25 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο - Συγραφικά εργαλεία Το Πρόγραμμα Toolbook Δημιουργία Σελίδων και Βιβλίων Προσθήκη Σελίδας Προσθήκη Κουμπιών Δημιουργία Hyperlink Προσθήκη κειμένου - Πεδίων Προσθήκη Hotwords Viewers Clips Stages To πρόγραμμα AuthorWare Εκκίνηση του AuthorWare

4 2.2.3 Το Παράθυρο Σχεδίασης του AuthorWare Τα Εργαλεία της Παλέτας Εικονιδίων Τα Παράθυρα Σχεδίασης και Παρουσίασης Η Λογική της Γραμμής Ροής Το Κουτί Εργαλείων (Toolbox) Οι Ιδιότητες των Αρχείων του AuthorWare Εισαγωγή Γραφικού Δημιουργία Κειμένου Τα Εφέ Εναλλαγής Οθόνης...46 _ Εικονίδια Το Εικονίδιο Wait Το Εικονίδιο Motion Εισαγωγή Αρχείου Ήχου Το Εικονίδιο Erase Οι Αλληλεπιδράσεις (Interactions) Τα Στυλ Κειμένου Το Εικονίδιο Interaction Χρήση Εξωτερικών Αρχείων Media Δημιουργία Νέου Αρχείου και Βιβλιοθήκης Χρήση Εξωτερικών Media με μια Βιβλιοθήκη...52 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο_Σύγκριση εργαλείων Toolbook & Authorware Έλεγχος αγοράς (Χαρακτηριστικά, Διαθεσιμότητα, Κόστος) System requirements Κόστος System Requirements Διαθεσιμότητα Κόστος Πολυμεσική εφαρμογή συστήματος μέτρησης ατμοσφαιρικών ρύπων Πολυμεσική εφαρμογή συστήματος μέτρησης ατμοσφαιρικών ρύπων με το εργαλείο Toolbook Πολυμεσική εφαρμογή συστήματος μέτρησης ατμοσφαιρικών ρύπων με το εργαλείο Authorware Σύγκριση των πλατφόρμων ανάπτυξης πολυμεσικής εφαρμογής Πλεονεκτήματα και Μειονεκτήματα ^olbook και Authorware ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4ο_Ανάπτυξη βιβλιοθήκης πολυμεσικού εκπαιδευτικού υλικού ηλεκτρονικών ισχύος Η Ορολογία (Γλωσσάριο) των Πολυμέσων Αγγλικοί Όροι Ελληνικοί Όροι ΠΗΓΕΣ

5 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Στην παρούσα εργασία θα γίνει προσπάθεια να παρουσιαστούν και να αναλυθούν δύο εργαλεία-πλατφόρμες- με τις οποίες δημιουργείται μια πολυμεσική εφαρμογή, αυτές είναι το Toolbook και το Macromedia Authοrware. Αναφορά γίνετε και στις προδιαγραφές που θα πρέπει να τηρούν τα στοιχεία που απαρτίζουν μια πολυμεσική εφαρμογή. Ο σκοπός αυτής της εργασίας είναι η επιλογή της πλατφόρμας ανάπτυξης πολυμεσικής εφαρμογής και υλοποίησης με αυτή σε δεύτερο στάδιο, βιβλιοθήκης ψηφιακού πολυμεσικού εκπαιδευτικού υλικού στο μάθημα των ηλεκτρονικών ισχύος, με θέμα τους μονοφασικούς ανορθωτές γέφυρας. Δομή της εργασίας Στην πρώτη ενότητα γίνεται μία εισαγωγή στα πολυμέσα όπου αναφέρεται τι ακριβώς εννοούμε πολυμέσα και γίνεται μία αναφορά στα στοιχεία του. Στη συνέχεια αναφέρεται ο χώρος των ενδιαφερόντων των πολυμέσων, σε ποιες περιπτώσεις θα μπορούσε να είναι χρήσιμα, παρουσιάζονται οι εφαρμογές στις οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν και τα εργαλεία που θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε στην εκάστοτε περίπτωση. Στην δεύτερη ενότητα γίνεται περιγραφή των συγγραφικών εργαλείων Toolbook και Λυώοι^ατο. Ακολουθεί μια περιγραφή των δυνατοτήτων τους, και τέλος παρουσιάζονται οι βασικές λειτουργίες του σε μορφή εγχειριδίου χρήσης, που έχουν σχέση με το πώς οργανώνουμε και γράφουμε τα δεδομένα για την πολυμεσική εφαρμογή μας. Στο τέλος της ενότητας αυτής έχουμε προσθέσει και μία εφαρμογή για την σύγκριση μεταξύ αυτών των δύο συγγραφικών εργαλείων για να μπορέσουμε να δούμε όλες τις δυνατότητες που μας προσφέρουν και να μπορέσουμε να επιλέξουμε το εργαλείο που θα χρησιμοποιήσουμε στην εφαρμογή μας. Στην τρίτη ενότητα της εργασίας παρουσιάζονται συγκριτικά στοιχεία για τα δύο εργαλεία συγγραφής πολυμεσικών εφαρμογών. Το κάθε ένα έχει διαφορετικά χαρακτηριστικά και για αυτόν τον λόγο παρέχουν και διαφορετικές δυνατότητες συγγραφής και επεξεργασίας των δεδομένων. Στην τέταρτη και τελευταία ενότητα βρίσκονται τα στοιχεία της ζητηθείσας εφαρμογής και επίσης μια μικρή περιγραφή και στιγμιότυπα της ανάπτυξης βιβλιοθήκης πολυμεσικού εκπαιδευτικού υλικού ηλεκτρονικών ισχύος. Τέλος αναφέρονται κατάλογοι με τις ορολογίες λέξεων που προέκυψαν μετά από την επιμέλεια της εργασίας. 5

6 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΠΟΛΥΜΕΣΑ 1.Εισαγωγή στα Πολυκέσα Σε αυτήν την ενότητα γίνεται μία εισαγωγή στα πολυμέσα όπου αναφέρεται τι ακριβώς εννοούμε πολυμέσα και γίνεται μία αναφορά στα στοιχεία τους. Καθορίζονται οι λειτουργίες τους και επίσης γίνεται μια αναφορά στα στοιχεία που συμβάλλουν στην ανάπτυξη τους. Όπως επίσης και ο συνδυασμός τους. Αναφέρονται τα συγγραφικά εργαλεία που μας βοηθούν στην παραγωγή των πολυμεσικών μας εφαρμογών και επίσης οι μέθοδοι χρησιμοποίησης τους στα εκάστοτε ποικίλα περιβάλλοντα. Τέλος δίδεται μια ευρεία έννοια για το τι είναι ένα σύστημα πολυμέσων και ποιά η τεχνολογία που συντέλεσε στην δημιουργία τους. 1.1 Τι Είναι τα Πολυκέσα (Multimedia) Τα Πολυμέσα (Multimedia) είναι ο κλάδος της πληροφορικής τεχνολογίας που ασχολείται με τον συνδυασμό ψηφιακών δεδομένων πολλαπλών μορφών, δηλ. κειμένου, γραφικών, εικόνας, κινούμενης εικόνας (animation), ήχου και βίντεο, για την αναπαράσταση, παρουσίαση, αποθήκευση, μετάδοση και επεξεργασία πληροφοριών. Αυτού του είδους οι εφαρμογές αναφέρονται ως πολυμεσικές εφαρμογές, τίτλοι πολυμέσων ή πολυμέσα και αποτελούν σήμερα μια από τις πιο δυναμικά εξελισσόμενες τεχνολογίες στον χώρο της πληροφορικής, με πρακτικές εφαρμογές σε πολλούς διαφορετικούς τομείς δραστηριότητας, όπως εκπαίδευση, επαγγελματική κατάρτιση, αγορά-διαφήμιση, παρουσιάσεις, ψυχαγωγία, ηλεκτρονικά παιχνίδια, περίπτερα παροχής πληροφοριών (kiosks), τηλεδιάσκεψη, Internet κ.ά. 1.2 Ιδιαιτερότητες των Εωαρκογών Πολυκέσων Μια εφαρμογή πολυμέσων δεν μπορεί να θεωρηθεί σαν ένα απλό λογισμικό έργο, αν και εμπεριέχει πολλά από τα στάδια που συναντάμε σε αυτά. Η κύρια διαφορά είναι ότι ο σχεδιασμός και η συγγραφή του προγράμματος δεν αρκεί για την ολοκλήρωση του προϊόντος. Μαζί με το πρόγραμμα πρέπει να παραχθεί και το υλικό που θα παρουσιαστεί: κείμενα, εικόνες, ήχοι, video κ.τ.λ. Όπως έχουμε δει, οι εφαρμογές πολυμέσων γνωρίζουν ιδιαίτερη επιτυχία σε εφαρμογών όπως οι εκπαιδευτικές, οι ψυχαγωγικές και οι διαφημιστικές-ενημερωτικές. Το κοινό στο οποίο απευθύνονται αυτές οι εφαρμογές είναι σε γενικές γραμμές λιγότερο εξοικειωμένο με τους υπολογιστές σε σχέση με τις κλασσικές εφαρμογές. Επιπλέον, ο χρήστης μιας τέτοιας εφαρμογής δεν είναι διατεθειμένος να αφιερώσει χρόνο στην εκμάθηση του συστήματος. Δηλαδή, η ευκολία χρήσης της εφαρμογής είναι ιδιαίτερα σημαντική στην επιτυχία της εφαρμογής. Η ευρύτητα του κοινού μιας εφαρμογής πολυμέσων, στο οποίο είναι δυνατόν να περιέχονται και κοινωνικές 6

7 ομάδες με ιδιαίτερες ανάγκες (π.χ. παιδιά), είναι ένας ακόμα παράγοντας που πρέπει να ληφθεί υπ' όψη κατά την συγκέντρωση και παρουσίαση του υλικού. Αυτό σημαίνει ότι εκτός από τους πληροφορικούς μηχανικούς πρέπει να εργαστούν και άλλοι ειδικοί που θα επιμεληθούν το υλικό και την παρουσίαση του. Για παράδειγμα, είναι πιθανόν να χρειαστούν συγγραφείς, γραφίστες, σχεδιαστές,εκπαιδευτικοί, ειδικοί του αντικειμένου που παρουσιάζεται. Από την άλλη πλευρά οι εφαρμογές πολυμέσων είναι ιδιαίτερα απαιτητικές και συνήθως συνδυάζουν πολλούς κλάδους της επιστήμης των υπολογιστών. Χαρακτηριστικά παραδείγματα είναι η ανάγκη προσαρμογής στις δικτυακές υποδομές που υπάρχουν καθώς και συμβατότητα με πολλές υπολογιστικές πλατφόρμες. Δηλαδή, υπάρχει και ανάγκη για πληροφορικούς μηχανικούς με ειδικές γνώσεις σε πολλούς τομείς πέρα από τη τεχνολογία λογισμικού Αυτόνοκα και Αικτυσκένα Πολυκέσα Ο όρος αυτόνομα ή τοπικά πολυμέσα αναφέρεται σε εφαρμογές που χρησιμοποιούν μόνο τον υπολογιστή στον οποίο τρέχουν. Κατά συνέπεια, ο υπολογιστής αυτός πρέπει να έχει όλες τις απαραίτητες υπομονάδες όπως: επεξεργαστή (όχι τερματικό δηλαδή) ικανό υποσύστημα γραφικών και ήχου ηχεία, μικρόφωνο αρκετά αποθηκευτικά μέσα κάποιας μορφής οπτικό δίσκο συνήθως CD-ROM Πολλές όμως φορές είναι επιθυμητό οι εφαρμογές πολυμέσων να επικοινωνούν μέσω δικτύου με άλλους υπολογιστές για δύο λόγους: Την υποστήριξη εφαρμογών οι οποίες είναι εγγενώς δικτυακές. Παραδείγματα τέτοιων εφαρμογών είναι το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο πολυμέσων και η τηλεδιάσκεψη. Την υλοποίηση του μοντέλου πελάτη-εξυπηρετητή(ο1ΐοπ1;-8θγνογ). Πολλές φορές αν και μια εφαρμογή πολυμέσων μπορεί κάλλιστα να υλοποιηθεί σε έναν υπολογιστή μόνο, για λόγους οικονομίας του υλικού, είναι επιθυμητό να μπορεί να αξιοποιεί και υποσυστήματα που ανήκουν σε άλλους υπολογιστές. Χαρακτηριστική περίπτωση είναι η ύπαρξη ενός υπολογιστή με μεγάλα αποθηκευτικά μέσα (εξυπηρετητής) προσπελάσιμα μέσω δικτύου και από άλλους υπολογιστές με περιορισμένες δυνατότητες αποθήκευσης (πελάτες) Κατά την διάρκεια αυτού του αιώνα οι τεχνολογικές πρόοδοι επέφεραν μια σημαντική μείωση στο κόστος παραγωγής και διανομής της πληροφορίας. Το γεγονός αυτό είχε ως συνέπεια τον πολλαπλασιασμό των τύπων και της ποσότητας της πληροφορίας στην οποία βρισκόμαστε εκτεθειμένοι. Μάλιστα, η αύξηση αυτή έχει φτάσει σε τέτοιους βαθμούς που ο αποτελεσματικός και οικονομικός χειρισμός της πληροφορίας αποτελεί καθοριστικό παράγοντα για την επιβίωση μιας επιχείρησης ή ενός οργανισμού ή ακόμα και για την ασφάλεια ενός κράτους. Το πρόβλημα του αποτελεσματικού χειρισμού της πληροφορίας έχει τρεις πτυχές: Πρώτα, τίθεται το θέμα της αξιολόγησης της πληροφορίας και του φιλτραρίσματος της πιο χρήσιμης. Στη συνέχεια, ζητούνται οικονομικά μέσα ταξινόμησης, αποθήκευσης και αναζήτησης των τεράστιων όγκων πληροφορίας που λαμβάνονται. 7

8 Τέλος, κάθε είδος πληροφορίας πρέπει να φτάνει μόνο σε αυτούς που τη χρειάζονται. Αναζητείται δηλαδή επιλεκτικότητα στη διανομή. 1.3 Εργαλεία πολυμέσων Κατηγορίες Εργαλείων που Χρησιμοποιούνται Το κάθε ρεύμα εργασιών κατά την ανάπτυξη μιας εφαρμογής πολυμέσων απαιτεί και ειδικά εργαλεία. Έτσι, απαιτούνται ειδικά εργαλεία για την κατασκευή του περιεχομένου όπως: 1. προγράμματα σύλληψης, σχεδίασης και επεξεργασίας εικόνας δημιουργίας 2-Γ και 3-Δ γραφικών δημιουργίας animation, προγράμματα σύλληψης και επεξεργασίας video βάσεις δεδομένων 2. ηχογράφησης και επεξεργασίας ήχου. Στη συνέχεια, τα αντικείμενα που προκύπτουν, πρέπει να ενσωματωθούν στο κυρίως πρόγραμμα. Το κυρίως πρόγραμμα μπορεί να κατασκευαστεί είτε με μια κλασσική γλώσσα προγραμματισμού, είτε με κάποιο ειδικό εργαλείο ανάπτυξης εφαρμογών πολυμέσων Εργαλεία Ανάπτυξης Εφαρμογών Πολυμέσων(Γλώσσες Προγραμματισμού) Ο προγραμματισμός εφαρμογών πολυμέσων είναι γενικά δύσκολος με χρήση των παραδοσιακών γλωσσών προγραμματισμού. Ο χειρισμός των διαφόρων ειδών πληροφορίας και η δημιουργία πολύπλοκων γραφικών interfaces, απαιτούν πολύ και αποτελεσματικό κώδικα από τον προγραμματιστή. Από την άλλη πλευρά, τα περισσότερα προγράμματα δεν απαιτούν την συγγραφή σύνθετων και εξειδικευμένων αλγορίθμων, αφού, τις περισσότερες φορές, ο ρόλος τους είναι κοινός: η παρουσίαση πληροφορίας με κάποιο στοιχειώδη έλεγχο της ροής. Αυτό σημαίνει ότι προγραμματισμός εφαρμογών πολυμέσων είναι δυνατόν να αυτοματοποιηθεί σε μεγάλο βαθμό, αν χρησιμοποιηθεί κάποιο εργαλείο που προσφέρει έτοιμες δυνατότητες χειρισμού όλων των ειδών πληροφορίας και αλληλεπίδρασης με το χρήστη. Αυτός ακριβώς είναι ο στόχος των εργαλείων συγγραφής εφαρμογών πολυμέσων (multimedia authoring systems). Τα εργαλεία αυτά απλοποιούν σημαντικά την ανάπτυξη εφαρμογών πολυμέσων, ελαχιστοποιώντας τον κώδικα που πρέπει να γραφτεί. Πολλές φορές, αυτά τα εργαλεία προσφέρουν και δυνατότητες επεξεργασίας της πληροφορίας (π.χ. Video, image editing), αλλά υπάρχουν και ειδικά εργαλεία που χρησιμοποιούνται για αυτό το σκοπό. Ο τρόπος με τον οποίο δομείται μια εφαρμογή πολυμέσων διαφέρει από εργαλεία σε εργαλείο. Υπάρχουν διάφορα παραδείγματα (paradigms), τα σημαντικότερα των οποίων είναι: 1 Κέντρο Δικτύου Τηλεματικής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας 8

9 Scripting paradigm Αυτή η φιλοσοφία παρουσιάζει τη μεγαλύτερη ομοιότητα με τις παραδοσιακές γλώσσες προγραμματισμού. Υπάρχει και εδώ μια γλώσσα προγραμματισμού (scripting language), εμπλουτισμένη όμως με υψηλού επιπέδου εντολές που χειρίζονται αντικείμενα πολυμέσων (εικόνες, ήχους...). Αυτή η γλώσσα είναι συνήθως αντικειμενοστραφής και αποτελεί τον πυρήνα του συστήματος. Για την δημιουργία των αντικειμένων, συνήθως προσφέρονται εργαλεία με περιορισμένες δυνατότητες. Αυτό το παράδειγμα τείνει να απαιτεί το μεγαλύτερο χρόνο προγραμματισμού, αλλά επιτρέπει πιο σύνθετες δομές αλληλεπίδρασης με το χρήστη. Ένα άλλο σημαντικό στοιχείο είναι ότι αυτές οι γλώσσες, τις περισσότερες φορές, μεταφράζονται (interpreted), οπότε η ταχύτητα εκτέλεσης (run time speed) είναι περιορισμένη. Iconic/Flow Control paradigm Αυτό το παράδειγμα είναι ίσως το πιο γρήγορο από πλευράς χρόνου ανάπτυξης. Είναι κατάλληλο για γρήγορη δημιουργία πρωτότυπων (rapid prototyping) και για μικρές εφαρμογές πολυμέσων. Ο πυρήνας του βρίσκεται στην παλέτα εικονιδίων (icon palette), που περιέχει όλα τα δομικά στοιχεία. Λειτουργίες και αλληλεπιδράσεις του προγράμματος και στη γραμμή ροής (flow line), πάνω στην οποία τοποθετούνται τα εικονίδια σύμφωνα με τη σειρά εκτέλεσης τους. Τα προγράμματα που προκύπτουν με αυτά τα εργαλεία, είναι τα πιο αργά, γιατί κάθε εικονίδιο περιέχει όλες τις λειτουργίες του, είτε χρησιμοποιούνται από την εφαρμογή είτε όχι. Βέβαια, η ταχύτητα εξαρτάται και από την αποτελεσματικότητα του εργαλείου. Υπάρχουν εργαλεία, όπως το AuthorWare, που δεν έχουν σημαντικό πρόβλημα ταχύτητας. Frame paradigm Αυτό το παράδειγμα είναι παρόμοια με το προηγούμενο. Συνήθως, περιλαμβάνει την παλέτα εικονιδίων, αλλά ο τρόπος συνένωσης των εικονιδίων είναι ιδεατός (conceptual) και δεν αντιπροσωπεύει την πραγματική χρονική αλληλουχία τους στο πρόγραμμα. Αυτά τα συστήματα επιτρέπουν ταχεία ανάπτυξη αλλά απαιτούν καλό σύστημα debugging, γιατί η οπτικά δεν μπορούν να διορθωθούν. Τα καλύτερα από αυτά, έχουν ενσωματωμένη κάποια scripting language. Card/Scripting paradigm Αυτό το παράδειγμα παρέχει μεγάλες δυνατότητες αλλά περιορίζεται από τη δομή ευρετηρίου-καρτών (index card) που έχει υιοθετήσει. Είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό σε εφαρμογές Hypertext και εφαρμογές στις οποίες η πλοήγηση μέσα στην πληροφορία είναι καθοριστικής σημασίας. Πολλές εμπορικές εφαρμογές πρωτοτυποποιούνται σε ένα τέτοιο εργαλείο πριν την κωδικοποίηση σε κάποια μεταγλωττιζόμενη γλώσσα. Cast/Score/Scripting paradigm Αυτό το παράδειγμα χρησιμοποιεί την μεταφορά της μουσικής παρτιτούρας (music score) για την δόμηση των εφαρμογών. Τα στοιχεία που εκτελούνται παράλληλα φαίνονται σε οριζόντιες γραμμές (tracks). Οι κάθετες στήλες υποδηλώνει τα ταυτόχρονα γεγονότα. Τα αντικείμενα πολυμέσων αποτελούν το cast του προγράμματος και η συμπεριφορά τους περιγράφεται στην παρτιτούρα. Τα παράδειγμα αυτό είναι πιο αποτελεσματικό για ανάπτυξη εφαρμογών που στηρίζονται στο animation ή στο συγχρονισμό διαφόρων ειδών πληροφορίας. 9

10 Hierarchical Object paradigm Η μεταφορά των αντικειμένων αποτελεί το βασικό χαρακτηριστικό αυτού του παραδείγματος. Η εφαρμογή αποτελείται από μια ιεραρχία αντικειμένων, κάθε ένα εκ των οποίων έχει τις δικές τους ιδιότητες. Η εκμάθηση αυτών των εργαλείων είναι χρονοβόρα, αλλά η οπτική παρουσίαση των αντικειμένων επιτρέπει την υλοποίηση πολύπλοκων δομών. Hypermedia Linkage paradigm Όπως και στο frame paradigm, μόνο που η σύνδεση των διαφόρων στοιχείων δεν ακολουθεί κάποια οπτική μεταφορά.παρατηρούμε ότι δεν υπάρχει κάποιο είδος εργαλείων που να κερδίζει τον τίτλο του καλύτερου. Κάθε κατηγορία έχει τα μειονεκτήματα και πλεονεκτήματα της, ενώ οι διαφορές μεταξύ εργαλείων της ίδιας κατηγορίας μπορεί να είναι τεράστιες. Η επιλογή ενός εργαλείου γίνεται με βάση το είδος της εφαρμογής που θα αναπτυχθεί, το χρόνο που είναι διαθέσιμος για την ολοκλήρωση του έργου και φυσικά την πλατφόρμα στην οποία απευθύνεται η εφαρμογή. Υπάρχουν εργαλεία διαφόρων κατηγοριών που προσφέρουν συμβατότητα των εφαρμογών με περισσότερες από μια πλατφόρμες. Ένα τέτοιο χαρακτηριστικό είναι προφανώς πολύ σημαντικό και παίζει καθοριστικό ρόλο στην επιλογή του εργαλείου Τα Εργαλεία Συγγραφής Εφαρμογών Π ολυκέσω ν^ΐη ρη^ tools) Τα εργαλεία συγγραφής εφαρμογών πολυμέσων (authoring tools) είναι ειδικά προγράμματα με τη βοήθεια των οποίων μπορούμε να αναπτύξουμε γρήγορα και αξιόπιστα μια πολυμεσική εφαρμογή. Η ανάγκη για τη δημιουργία τους ξεκίνησε από το γεγονός ότι ο προγραμματιστής πολυμέσων πρέπει να οργανώσει τη διαχείριση μιας μεγάλης ποικιλίας μέσων πληροφορίας, όπως κείμενο, υπερκείμενο, ήχος, εικόνα, βίντεο, κινούμενα σχέδια (animation) κ.ά., ώστε να μπορεί να μεταδώσει αποτελεσματικά το επιθυμητό μήνυμα. Επειδή η οργάνωση αυτή με τα παραδοσιακά εργαλεία προγραμματισμού ήταν πολύ χρονοβόρα αλλά και επισφαλής, με τα εργαλεία συγγραφής μπορούμε να οργανώσουμε το πολυμεσικό υλικό με τρόπο εύκολο, κατανοητό, αποδοτικό και αξιόπιστο. Το βασικό χαρακτηριστικό κάθε συγγραφικού εργαλείου είναι η μεταφορά (metaphor), με τη χρήση της οποίας δημιουργείται το περιβάλλον προγραμματισμού. Η μεταφορά είναι μια οργανωτική δομή που χρησιμοποιείται από το συγγραφικό εργαλείο ώστε να μπορέσουμε να οργανώσουμε σωστά το πολυμεσικό υλικό. Για παράδειγμα, στο εργαλείο ToolBook χρησιμοποιούμε τη μεταφορά της σελίδας και οργανώνουμε τη δουλειά μας τοποθετώντας την πολυμεσική πληροφορία πάνω στις σελίδες ενός ιδεατού ηλεκτρονικού βιβλίου. Ένα άλλο εργαλείο, το Authoware, χρησιμοποιεί τη μεταφορά του εικονιδίου, μέσα στο οποίο βρίσκεται τοποθετημένη η πληροφορία και η παρουσίασή της γίνεται σύμφωνα με τη σειρά τοποθέτησης των εικονιδίων πάνω σε μια ιδεατή γραμμή ροής. 10

11 Οι Κατηγορίες των Συγγραφικών Εργαλείων Υπάρχουν τρεις βασικές κατηγορίες στις οποίες μπορεί να ανήκει ένα εργαλείο συγγραφής ανάλογα με τη μεταφορά που χρησιμοποιεί : Εργαλεία σελίδας ή κάρτας. Χρησιμοποιούν τη μεταφορά της σελίδας σαν οργανωτική δομή για την τοποθέτηση της πληροφορίας. Η πολυμεσική εφαρμογή έχει τη μορφή ενός βιβλίου στις σελίδες του οποίου τοποθετούνται τα πολυμεσικά στοιχεία. Τέτοια εργαλεία είναι το HyperCard για περιβάλλον Macintosh και το ToolBook για περιβάλλον Windows. Εργαλεία εικονιδίων. Χρησιμοποιούν τη μεταφορά του εικονιδίου σαν στοιχειώδη μονάδα αποθήκευσης πληροφορίας και η παρουσίαση ακολουθεί τη σειρά με την οποία τα εικονίδια είναι τοποθετημένα πάνω στην ιδεατή γραμμή ροής. Τέτοια εργαλεία είναι το Authorware για περιβάλλοντα Windows και Macintosh και το IconAuthor για περιβάλλον Windows Εργαλεία χρονοδιαδρόμου. Χρησιμοποιούν τη μεταφορά του χρονοδιαδρόμου (timeline), που είναι μια σειρά κελιών τοποθετημένων κατά μήκος του άξονα του χρόνου. Χαρακτηριστικό τέτοιο εργαλείο είναι το Director για περιβάλλοντα Windows και Macintosh. 11

12 1.4 Εκπορικά Εργαλεία O Πίνακας 1 παρουσιάζει μερικά χαρακτηριστικά εργαλεία ανάπτυξης εφαρμογών πολυμέσων όλων των κατηγοριών. Όνομα Είδος Εταιρεία Πλατφόρμα Περιγραφή IconAuthor iconic / flow control AimTech Windows, Αξιοσημείωτο είναι το OS/2, NT, εργαλείο SmartObject UNIX, Mac editor το οποίο Player προσθέτει δυνατότητες αλληλεπίδρασης σε αντικείμενα που έχουν δημιουργηθεί σε άλλες εφαρμογές (γραφικά, μορφοποιημένο κείμενο RTF...). Τα αντικείμενα αυτά μπορούν να ενσωματώνονται στην εφαρμογή ή να αποθηκεύονται ξεχωριστά. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα του είναι η ικανότητα χειρισμού δεδομένων. Είναι ιδανικό για εφαρμογές CBT. Quest 5 frame Allen Windows Το πιο σημαντικό Communications χαρακτηριστικό του είναι η χρήση της ANSI C ως scripting language SuperCard card / scripting Allegiant Mac, Υποστηρίζει γραφικά Windows πραγματικού χρώματος βάθος 24bit, hypertext και χειρισμό εξωτερικών αντικειμένων. Ιδιαίτερα αποτελεσματικό για hypermedia εφαρμογές. Multimedia card / scripting Asymetrix Windows Αρκετά δημοφιλές Toolbook εργαλείο. Οι εφαρμογές ακολουθούν το παράδειγμα ενός βιβλίου και ο χρήστης καλείται να δημιουργήσει τις σελίδες. Προσφέρει σύνδεση με βάση δεδομένων και πολλά αντικείμενα (widgets) 12

13 αλληλεπίδρασης. MediaW orks Hierarchical O bject Instinct Windows Η συγγραφή γίνεται με γραφικό τρόπο, δεν έχει κάποια scripting language και είναι εξειδικευμένο για εφαρμογές CBT. HyperCard card / scripting Apple Mac Αρκετά δημοφιλές αλλά με περιορισμένες δυνατότητες, κυρίως στο χειρισμό των HM_Card Hypermedia Linkage Technical University Graz of Wndows Script X Scripting Apple, IBM Mac, Windows. OS/2, Unix, PowerPc AuthorWare & Director Cast/Score/Scripting Macromedia Mac, Windows. OS/2 χρωμάτων Αποτελείται από δύο τμήματα: μια βάση δεδομένων όπου αποθηκεύεται το υλικό, και ένα σύστημα δημιουργίας συνδέσμων μεταξύ της βάσης και της εφαρμογής. Ειδικά σχεδιασμένο για hypermedia εφαρμογές. Η ScriptX είναι μια αντικειμενοστραφής βιβλιοθήκη που προσφέρει ένα πλαίσιο (framework) ανάπτυξης εφαρμογών πολυμέσων. Κύριος στόχος της είναι η συμβατότητα με πολλές υπολογιστικές πλατφόρμες. Αρκετά δημοφιλές εργαλείο. Είναι πολύ καλό για ανάπτυξη εφαρμογών που στηρίζονται στο animation, αλλά υστερεί στον χειρισμό κειμένου και στη δημιουργία πολύπλοκων δομών ελέγχου της ροής της πληροφορίας από τον χρήστη (navigation intensive applications). Πίνακας 1. Εργαλεία ανάπτυξης εφαρμογών πολυμέσων 13

14 1.5 Κλασσικές Γλώσσες Προγραμματισμού και Πολυμέσα Αν και τα εργαλεία ανάπτυξης εφαρμογών πολυμέσων βελτιώνονται και κερδίζουν συνεχώς έδαφος, υπάρχουν περιπτώσεις στις οποίες μπορεί να προτιμηθεί μια γλώσσα προγραμματισμού. Αν και απλά στη χρήση, τα εργαλεία ανάπτυξης εφαρμογών πολυμέσων έχουν περιορισμένες δυνατότητες και τα προγράμματα που γράφονται με αυτά τείνουν να έχουν μια συγκεκριμένη 'υφή' χαρακτηριστική του είδους του εργαλείου (look and feel). Σε κάποιες περιπτώσεις, η προσπάθεια δημιουργίας εφαρμογής με δική προσωπικότητα και ύφος, οδηγεί αναπόφευκτα σε κάποια γλώσσα προγραμματισμού. Επιπλέον, τα προγράμματα που προκύπτουν από εργαλεία ανάπτυξης εφαρμογών πολυμέσων, υστερούν σημαντικά σε επιδόσεις. Αντίθετα, με χρήση μιας γλώσσας προγραμματισμού, μπορούν να γίνουν διάφορες βελτιστοποιήσεις και να επιτευχθεί μέγιστη απόδοση. Τις περισσότερες φορές χρησιμοποιούνται αντικειμενοστραφείς γλώσσες (object oriented) όπως η C++. Ο προγραμματισμός διευκολύνεται σημαντικά με χρήση έτοιμων βιβλιοθηκών που αναλαμβάνουν διάφορα κομμάτια της εφαρμογής όπως το χειρισμό κάποιων format εικόνας ή videο. 14

15 1.6 Υπολογιστικά Συστήματα Τα Υπολογιστικά Συστήματα Πολυμέσων H ig h -E n d M u ltim e d ia P ro d u c tio n L a b - H a rd w a re MAC Workstation Εικόνα Ι.Υπολογιστικά συστήματα πολυμέσων. MAC Workstation Μπορούμε να διακρίνουμε δύο κατηγορίες υπολογιστικών συστημάτων πολυμέσων : τα συστήματα ανάπτυξης και τα συστήματα παρουσίασης πολυμέσων. Τα συστήματα ανάπτυξης θα πρέπει να έχουν μεγάλη υπολογιστική ισχύ, ταχύτητα και αποθηκευτική ικανότητα, ώστε να μπορούν να υποστηρίζουν με επιτυχία την πολύπλοκη διαδικασία της επεξεργασίας του μεγάλου όγκου πολλαπλών μορφών δεδομένων που απαιτείται για την ανάπτυξη μιας πολυμεσικής εφαρμογής. Από την άλλη μεριά, η παρουσίαση μιας εφαρμογής δεν έχει μεγάλες απαιτήσεις εξοπλισμού Τα Συστήματα Ανάπτυξης Πολυμέσων Τα συστήματα που χρησιμοποιούμε για την ανάπτυξη, δηλ. δημιουργία ή συγγραφή, μιας πολυμεσικής εφαρμογής είναι τα εξής : Συσκευή βίντεο Κάρτα βίντεο (video grabber) Βιντεοκάμερα Μικρόφωνο Ψηφιακό κασετόφωνο (DAT, Digital Audio Tape) Ψηφιακή φωτογραφική μηχανή Σαρωτής (scanner) Εγγραφέας CD (CD Recorder) Οδηγός DVD (Digital Video Disc) Εξωτερικός σκληρός δίσκος Δισκέτες Zip και Jaz 2 Κέντρο ΠΛΗΝΕΤ Ν_ Φλώρινας 15

16 1.6.3 Η Αλλελεπιδραστικότετα (Interactivity) Η μη γραμμική οργάνωση των πολυμέσων μάς παρέχει μια ποικιλία από διαδρομές για την αναζήτηση της πληροφορίας. Έχουμε έτσι τη δυνατότητα να ελέγχουμε τη ροή της εφαρμογής, παρεμβαίνοντας δυναμικά στην εξέλιξή της και καθορίζοντας τη μορφή, τη σειρά και την ταχύτητα με την οποία παρουσιάζεται η πληροφορία. Η ιδιότητα αυτή ονομάζεται αλληλεπιδραστικότητα (interactivity), καθώς μια εφαρμογή πολυμέσων παρέχει αμφίδρομη επικοινωνία μεταξύ χρήστη και εφαρμογής, υπό μορφή διαλόγου. Το περιβάλλον επικοινωνίας χρήστη - εφαρμογής αναφέρεται και ως περιβάλλον διεπαφής (interface ή user interface) της εφαρμογής και απαιτεί ειδικό σχεδιασμό ώστε να παρέχει φιλικότητα προς τον χρήστη Το Υπερκείμενο (Hypertext) Εικόνα 2.Εικονικό παράδειγμα υπερκειμένου. Το υπερκείμενο (hypertext) αποτελεί μια ειδικά δομημένη μορφή κειμένου σ ένα δίκτυο από κόμβους (nodes), οι οποίοι συνδέονται μεταξύ τους με συνδέσμους (links). Οι σύνδεσμοι είναι προσαρτημένοι σε ειδικές λέξεις ή φράσεις που ενσωματώνονται σε κάθε κόμβο και λέγονται θερμές λέξεις (hot words). Οι θερμές λέξεις έχουν διαφορετικό χρώμα ή μορφή -συνήθως είναι υπογραμμισμένες- και περιέχουν τις πληροφορίες ή τις ενδείξεις που είναι απαραίτητες, ώστε αν κάνουμε κλικ πάνω τους με το ποντίκι, να πάμε αμέσως στον κόμβο που δείχνουν. Ο κόμβος προορισμού μπορεί να είναι μια άλλη οθόνη ή ένα άλλο παράθυρο πληροφοριών και περιέχει συνήθως κάποια επεξήγηση ή κάποιον ορισμό για τη θερμή λέξη. Αυτή η διαδικασία διασύνδεσης λέγεται και υπερσύνδεση (hyperlinking). 16

17 1.6.5 Τα Υπερμέσα (Hypermedia) Εικόνα 3. Περιγραφή λειτουργίας υπερμέσων. Καθώς η τεχνολογία των υπολογιστών αναπτύχθηκε ταχύτατα, σύντομα έκαναν την εμφάνισή τους και τα υπερμέσα (hypermedia), δηλ. υπερκείμενα που δεν περιέχουν μόνο θερμές λέξεις αλλά και θερμά σημεία. Τα θερμά σημεία (hot spots) είναι ειδικές λέξεις, εικονίδια, γραφικά ή πλήκτρα, που δίνουν τη δυνατότητα στον χρήστη να μεταπηδήσει σ άλλες σχετικές ενότητες (κόμβοι), που μπορεί να είναι διαγράμματα, εικόνες, ηχητικά αποσπάσματα ή βίντεο. Οι κόμβοι αποτελούν τη βασική δοκιμή μονάδα των υπερμέσων. Κάθε κόμβος αποτελείται από τμήματα κειμένου, γραφικών, εικόνων, βίντεο ή ήχου. Ένας κόμβος μπορεί να περιέχει από μια απλή φωτογραφία ή ένα μικρό κείμενο έως μια μεγάλη ενότητα με διάφορες μορφές πληροφορίας. Οι σύνδεσμοι καθορίζουν τις συσχετίσεις μεταξύ των κόμβων πληροφορίας και μας μεταφέρουν στους κόμβους που επιλέγουμε, επιτρέποντας έτσι την πλοήγησή μας στη βάση πληροφοριών του υπερμέσου. Οι σύνδεσμοι ενσωματώνονται σε κάποιο κείμενο ή σε μια εικόνα. 17

18 1.7 Τα Συστατικά Στοιγεία των Πολυκέσων Το κείμενο, που αποτελεί το βασικότερο συστατικό σ άλλες υπολογιστικές εφαρμογές, έχει έναν διαφορετικό ρόλο στα πολυμέσα. Είναι αρκετά περιορισμένο αφού έχει αντικατασταθεί από τα άλλα συστατικά στοιχεία των πολυμέσων, όπως είναι ο ήχος, το βίντεο, η διαδοχή εικόνων κ.ά. Είναι, όμως, απαραίτητο σε ορισμένες πολυμεσικές εφαρμογές, όπως είναι οι εγκυκλοπαίδειες. Η εικόνα αποτελεί το σημαντικότερο κομμάτι στον κόσμο των υπολογιστών και ειδικότερα στα πολυμέσα. Εικόνες μπορούμε να εισάγουμε σε μια πολυμεσική εφαρμογή με τη βοήθεια του σαρωτή (scanner), όπου η όλη διαδικασία λέγεται ψηφιοποίηση της εικόνας, ή να τις πάρουμε (κατεβάσουμε) από το Internet ή από CD ή από δισκέτες. Μετά το φόρτωμα της εικόνας στον υπολογιστή μας, είναι καλό να χρησιμοποιήσουμε ένα ειδικό πρόγραμμα επεξεργασίας εικόνας, όπως είναι το Photoshop, για να βελτιώσουμε την εμφάνιση της εικόνας και να την προσαρμόσουμε στην εφαρμογή μας. Τα γραφικά είναι εικόνες που δημιουργούμε μόνοι μας στον υπολογιστή με κατάλληλα προγράμματα, όπως είναι το PhotoPaint, το PaintBrush (Ζωγραφική), το CorelDRAW, το Illustrator κ.ά. Το animation (κινούμενη εικόνα ή προσομοίωση κίνησης) είναι γραφικά που έχουν δημιουργηθεί σε υπολογιστή με ειδικά προγράμματα δυσδιάστατης (2D) ή τρισδιάστατης (3D) μοντελοποίησης. Τα προγράμματα αυτά έχουν τη δυνατότητα να δημιουργούν αντικείμενα χρησιμοποιώντας σαν βασικά (δομικά) συστατικά απλά γεωμετρικά σχήματα. Για παράδειγμα, αν περιστρέψουμε έναν κύκλο γύρω από τη διάμετρό του θα δημιουργηθεί μια σφαίρα, ενώ αν τον περιστρέψουμε γύρω από μια εφαπτομένη του θα δημιουργηθεί ένας λουκουμάς. Τα προγράμματα μοντελοποίησης μπορούν να χειρίζονται τα αντικείμενα αυτά σαν μια οντότητα. Το επόμενο βήμα είναι η φωτορεαλιστική απεικόνιση (rendering). Το βίντεο εισάγεται στον υπολογιστή με μια συσκευή που λέγεται ψηφιοποιητής (digitizer), η οποία αναλαμβάνει να διαβάσει την αναλογική εικόνα βίντεο και με τη μέθοδο της δειγματοληψίας να αποθανατίσει σε ψηφιακή μορφή και να συμπιέσει σε πραγματικό χρόνο αυτά που διάβασε από την βιντεοταινία. Αν, όμως, χρησιμοποιήσουμε ψηφιακή συσκευή λήψης βίντεο, μπορούμε να εισάγουμε την εικόνα βίντεο κατευθείαν στον υπολογιστή. Τα αρχεία βίντεο μπορούμε μετά να τα επεξεργαστούμε με ειδικά προγράμματα, όπως είναι το Adobe Premiere, για να κρατήσουμε τις σκηνές που μας ενδιαφέρουν, να προσθέσουμε εφέ μετάβασης, ήχους κ.ά. Επειδή τα αρχεία βίντεο έχουν τον μεγαλύτερο όγκο απ όλα τα άλλα στοιχεία μιας πολυμεσικής εφαρμογής, μπορούμε να κάνουμε συμπίεση για να μικρύνουμε το μέγεθός τους, αλλά θα έχουμε απώλεια ποιότητας. Η εισαγωγή και η επεξεργασία του ήχου από τον υπολογιστή μοιάζει πολύ μ αυτήν του βίντεο, αλλά δεν υπάρχουν τα ίδια προβλήματα με την ποιότητα και το μέγεθος των αρχείων. Μπορούμε με ειδικά προγράμματα επεξεργασίας ήχου να μίξουμε, να προσθέσουμε εφέ και να βελτιστοποιήσουμε τους ήχους. 18

19 1.7.1 Οι Χώροι Εφαρκογής των Πολυκέσων Οι χώροι εφαρμογής των πολυμέσων σήμερα είναι πάρα πολλοί και συνεχώς διευρύνονται. Μερικά ενδεικτικά παραδείγματα είναι τα εξής : Εκπαίδευση Επιμόρφωση Παρουσιάσεις - Κατάρτιση Στελεχών Σημεία Ενημέρωσης του Κοινού (Information Kiosks) Παιχνίδια Διασκέδαση Αναψυχή (Recreation) Edutainment (Education and Entertainment - Εκπαίδευση και Ψυχαγωγία) Περιοδικά Βιβλία Εγκυκλοπαίδειες Αγορά και Διαφήμιση 19

20 1.8 Εικόνα Η Σάρωσε m e Εικόναο Η σάρωση (scanning) μιας εικόνας, δηλ. η ψηφιοποίησή της και η εισαγωγή της στον υπολογιστή είναι μια από τις βασικότερες εργασίες που πρέπει να κάνουμε στα πολυμέσα. Τοποθετούμε τις φωτογραφίες μέσα στον σαρωτή και προσέχουμε να είναι ευθυγραμμισμένες. Αφού εκκινήσουμε το πρόγραμμα σάρωσης, στο νέο παράθυρο που θα εμφανισθεί στην οθόνη, κάνουμε κλικ στο μενού File και μετά πάμε στην επιλογή Acquire. Θα εμφανισθεί ένα παράθυρο και προσέχουμε στο σημείο αυτού του παραθύρου, όπου υπάρχουν οι επιλογές για έγχρωμη, ασπρόμαυρη με τόνους του γκρίζου και καθαρή ασπρόμαυρη σάρωση, να επιλέξουμε αυτήν που θέλουμε. Σ ένα άλλο σημείο του παραθύρου μπορούμε να επιλέξουμε την ανάλυση της σάρωσης της εικόνας σε dpi (dots per inch), δηλ. σε κουκκίδες ανά ίντσα. Επιλέγουμε πάντα 100 dpi και όχι μεγαλύτερη ανάλυση, γιατί διαφορετικά θα δημιουργηθούν πολύ μεγάλα αρχεία με λίγο καλύτερη ανάλυση. Μόνο αν χρειαστούμε τη σάρωση για να κάνουμε μετά οπτική αναγνώριση χαρακτήρων, θα πρέπει να ορίσουμε ανάλυση τουλάχιστον 300 dpi. 3 Κέντρο ΠΛΗΝΕΤ Ν_ Φλώρινας 20