Текст книги "Мультимедиа и виртуальные миры"
Автор книги: Райнер Кете
Соавторы: Арно Вэтьен,Андреас Шменк
сообщить о нарушении
Текущая страница: 1 (всего у книги 4 страниц)
ШМЕНК Андреас, ВЭТЬЕН Арно, КЁТЕ Райнер
«МУЛЬТИМЕДИА И ВИРТУАЛЬНЫЕ МИРЫ»
Предисловие
Давно прошли те времена, когда на экранах компьютеров появлялись лишь мигающие зеленые или янтарно-желтые цифры и буквы. Сегодня возможности компьютеров кажутся почти безграничными – в вашем распоряжении и цвет, и звук, и движение, и трехмерное изображение. Цветные мониторы воспроизводят рисунки, видео– и мультфильмы, а акустическая стереосистема обеспечивает высококачественное музыкальное, звуковое и речевое сопровождение. В производстве вычислительной техники произошел колоссальный прогресс: всего за несколько лет в тысячи раз увеличились скорость вычислений и емкость запоминающих устройств, что расширило и область применения компьютеров.
Если раньше с их помощью обрабатывали лишь тексты и числа, то сегодня можно, например, использовать огромные запасы информации, хранящейся на лазерных компакт-дисках, или же получать необходимые сведения через телефонную сеть. Средства мультимедиа оказались чрезвычайно полезным подспорьем в процессе освоения самых разных отраслей знания. Благодаря им изучаемый предмет становится наглядным, «живым», а однажды увиденное надолго остается в памяти человека. Недаром народная пословица гласит: лучше один раз увидеть, чем семь раз услышать. Но новая техника годится не только для сугубо серьезных целей – она превращает игру в подобие реальности.
Эта книга из серии «ЧТО ЕСТЬ ЧТО» рассказывает о захватывающем мире мультимедиа, компьютерных сетях и виртуальной реальности, значение которых неоценимо. Вероятно, через несколько лет кино или телевидение по сравнению с возможностями компьютеров покажутся нам такими же устаревшими, как чудом сохранившийся дедушкин граммофон с пластинками из шеллака по сравнению с современным проигрывателем компакт-дисков.
ПЕСТРЫЙ МИР МУЛЬТИМЕДИА
Что такое мультимедиа?
… У Коли «чемоданное» настроение: через несколько дней начинаются каникулы, и его ждет поездка на Средиземное море – на греческий остров Крит. Мальчик включает свой компьютер. В нем есть CD-ROM-дисковод – устройство для воспроизведения информации (ROM – аббревиатура от английских слов Read Only Memory – постоянное запоминающее устройство), записанной на CD – лазерных компакт-дисках (их называют CD-ROM).
Он хочет побольше узнать о Крите, а родители как раз купили компакт-диск, на котором хранится множество интересных сведений об острове.
Коля вставляет компакт-диск в CD-ROM-дисковод компьютера. Нажатие кнопки – и компакт-диск начинает вращаться в дисководе. На экране возникает древний храм, из динамика льется мелодия «Сиртаки», и приятный голос приветствует Колю: «Калимера!» (по-гречески это означает «Здравствуйте!»).
Затем на экране появляется меню – десяток разноцветных картинок, обозначающих отдельную тему. Коля совсем растерялся: на какой картинке щелкнуть кнопкой мыши? На истории острова?
Красотах его природы? Кратком курсе греческого языка или музыке Крита? «Отправиться» на экскурсию по острову? Ознакомиться с критской кухней, узнать, из чего здесь готовят кушанья и где их можно отведать? Или же «посетить» музеи Крита?
Подготовка к путешествию. На экране компьютера Коля видит, какая информация записана на компакт-диске.
Решив для начала пополнить свой словарный запас, Коля подводит курсор к изображению маленькой книжки с названием «Курс греческого языка» и щелкает кнопкой мыши. На экране открывается таблица с разделами «Азбука», «Слова и выражения», «Числа» и «Словарь». Коля выбирает «Слова и выражения». На экране появляются три колонки. В левой – греческие слова и фразы, написанные русскими буквами, самые первые из которых эфхаристо и паракало, в центре – те же слова, но написанные по-гречески, а в правой – их значения на русском: спасибо и пожалуйста. И как только Коля устанавливает курсор на «эфхаристо» и нажимает кнопку мыши, компьютер произносит это слово.
Географическая карта, музеи и достопримечательности острова Крита – и все это на одном компакт-диске.
Выучив несколько слов, Коля выбирает раздел «Греческая музыка». Начинается видеофильм: мужчины и женщины в национальных костюмах танцуют под музыку возле колон древнего храма. Вспомнив, что в школе они изучают историю Древней Греции, Коля решает просмотреть все, что есть на диске по этой теме.
Компьютер рассказывает ему миф о сыне критского царя Миноса, полубыке-получеловеке Минотавре, которого Минос заключил в построенный Дедалом Лабиринт, и легенду о Дедале и Икаре, бежавших с острова с помощью крыльев, сделанных ими из перьев и воска. А потом о громадном древнем дворце Кноссе. Коля словно на машине времени переносится в ту пору, когда здесь бурлила жизнь, и «прогуливается» по его залам.
С помощью компьютера Коля пользовался информацией разного рода: текстом, речью, музыкой, мультипликационными и видеофильмами.
Только компьютер может воспроизвести все те средства информации, которые вместе и называются мультимедиа (multi – много, media – средство информации, multimedia – несколько средств информации). Так, книга – это совокупность текста и иллюстраций. Вставив в CD-плейер звуковой компакт-диск, можно слушать музыку и речь, но нельзя воспроизвести изображение. Даже возможности видеомагнитофона, передающего на экран телевизора видеофильмы, ограничены. Комбинация изображения и звука записана на ленте в строгой последовательности. Смотря фильм, вы можете отмотать пленку вперед или назад, перескочить через кадр. Но вам не удастся вмешаться в действие фильма. Компьютер умеет гораздо больше: Коля выбирает разные темы и пользуется средствами предоставления информации – от текста учебника до мультфильма. Он не только отдает команды компьютеру, но и отвечает на его вопросы. Программа, позволяющая взаимодействовать с компьютером, называется интерактивной (от английского слова interactive – взаимодействующий). Однако пределы этого «общения» тоже строго ограничены: нельзя, например, в текст добавить что-нибудь новое, вставить картинку, стереть ненужные сведения. Распространенные пока CD-ROMы или звуковые CD, Photo-CD, хранящие фотографии, не перезаписываются. Они предназначены только для воспроизведения информации – их поверхность в процессе производства можно обработать лишь один раз. Однако уже появились и перезаписываемые диски – CD-R (CD-Recordable), запись на которые осуществляют устройства, называемые накопителями CD-R.
На протяжении многих веков люди изобретали способы, с помощью которых они могли обмениваться различными сведениями, передавать свои знания потомкам. Средства передачи информации совершенствуются до сих пор.
От рисунков на скалах, клинописи, сигналов дымом, боя барабанов, донесений гонцов, книг и газет человечество перешло к телефону, радио, телевидению и, наконец, компьютерам.
Каким должен быть мультимедиа-компьютер?
К мультимедиа-компьютеру предъявляются определенные требования. Например, важно, чтобы он воспроизводил цвет – показывал на экране цветные фильмы и картинки – и звук (у компьютеров старых моделей были только двухцветные экраны, кроме того, с их помощью нельзя было слушать музыку и речь). В целом мультимедиа-компьютеры должны обладать высокими техническими характеристиками и быть оснащены устройствами, необходимыми для качественного воспроизведения звука и изображения (дисководом для чтения CD-ROM, звуковой платой, мощной видеокартой). При большой скорости обработки данных фильмы демонстрируются плавно, а не рывками, картинки сменяются на экране быстро, вы слышите неискаженный звук.
Что такое CD-ROM?
CD-ROM содержит всю ту информацию – тексты, картинки, звуки и фильмы, – которую будет воспроизводить мультимедийный компьютер– Этот покрытый тонким слоем прозрачного пластика алюминиевый диск диаметром 12 см с отверстием в середине похож на обычный звуковой компакт-диск.
Вся информация – каждая буква в тексте, каждая музыкальная нота, каждая картинка – записана на компакт-диске как почти бесконечная последовательность чисел, так как компьютер понимает только числа. Но он может преобразовать их в слова и буквы текста, звуки музыкального произведения, речь, в цвета картины или фильма. И к тому же точно в таком же порядке и комбинации, которые ему заданы.
Мультимедиа-компьютер воспринимает и воспроизводит тексты, изображение и звук, источником которых являются такие «медиа», как телефон, видеокамера, книга, телевизор или магнитофон.
Мы делаем математические вычисления, используя числа, которые могут записываться десятью цифрами, вероятно, потому, что у нас на руках десять пальцев.
Такой вид вычислений называется цифровым. Если бы компьютеры работали с такими числами, то есть в десятичной системе, они были бы слишком громоздкими. Поэтому они используют числа, состоящие лишь из двух цифр, а именно 0 и 1, считая, так сказать, с помощью только двух пальцев (это называется двоичной системой). Именно такие числа особенно просто обрабатывать электронным элементам, которыми начинены компьютеры.
Но и чисел, состоящих из нулей и единиц, даже при самом большом оптическом увеличении не обнаружить на компакт-диске. Вместо них под микроскопом можно увидеть как бы выплавленную на его поверхности дорожку из микроскопических углублений, называемых впадинами, или питами (от английского слова pit), между которыми находятся участки, называемые островками (по-английски – land). Дорожка идет по всей рабочей поверхности диска непрерывной спиралью от наружного диаметра к внутреннему.
Информация в цифровой форме нанесена на диск в виде отражающих свет пятен (островков) и лишь частично отражающих свет пятен (впадин) различной конфигурации. Считывает информацию с компакт-диска лазерный луч, который «ощупывает» поверхность с впадинами и островками. Попадая на островок, луч отражается. Отраженный свет доходит до датчика (фотодетектора), измеряющего силу света луча и преобразующего его в поток импульсов различной интенсивности и длительности (сила отраженного света соответствует цифре 1). Лазерный луч, попадающий на впадину, частично рассеивается, то есть впадина отражает меньшее количество света (это цифра 0). Затем датчик передает импульсы на обработку в компьютер.
Трудно даже представить, сколько нулей и единиц записано на одном-единственном компакт-диске: 5 миллиардов. Это равнозначно, например, 390 тысячам машинописных страниц, или 70 минутам классической музыки, то есть музыки в широком диапазоне частот, или сотне цветных фотоснимков, или нескольким минутам видеофильма.
На компакт-диске данные хранятся в виде последовательности цифр, представленных микроскопическими впадинами – питами. Считывает эту информацию с компакт-диска лазерный луч.
Сложно ли работать с мультимедиа-компьютером?
CD содержит громадный объем информации, то есть он обладает большой емкостью (емкость определяется количеством той информации, которая помещается на диске; единица информации для компьютера, представленная цифрами 0 или 1, называется бит), а мультимедиа-компьютер может ее молниеносно обработать. И для того чтобы уметь работать с этой новой техникой, не нужно быть специалистом по компьютерам. Достаточно знать, как вставить компакт-диск в дисковод и как работать с мышью и клавиатурой: смысл появляющихся на экране картинок и пиктограмм так ясен, что вы без труда их поймете. Кроме того, даже при желании вам не удастся повредить или стереть записанную на компакт-диске информацию, так как она надежно защищена. Смело приступайте к делу!
Как правило, после установки компакт-диска на экране монитора появляется заставка с приветствием, часто музыкальным или речевым. Она отошлет вас к главному меню, которое предоставит на выбор всю информацию, хранящуюся на компакт-диске. Вам остается лишь с помощью мыши подвести курсор – символ на экране компьютера в виде сплошного прямоугольника, стрелки или мигающей горизонтальной черточки – к соответствующему изображению или пиктограмме и щелкнуть кнопкой. Чаще всего после этого открывается подменю с подробным списком сведений по заинтересовавшей вас теме. В зависимости от типа компакт-диска (CD-ROM, Photo-CD, CD-I и т. д.), щелкнув кнопкой мыши на определенном символе, вы можете посмотреть видео– или мультфильм, прослушать музыкальное произведение или вызвать на экран пояснительные тексты, то есть через дебри информации проложить собственный путь к разыскиваемым сведениям. Системы подменю отличаются друг от друга в зависимости от содержимого компакт-диска. И символы, с помощью которых можно вернуться в главное меню или закончить работать с компакт-диском, часто бывают разными, их значение обычно объясняется в самом начале программы. Но существуют и общепринятые обозначения, например стрелка влево.
Главное меню программы «Большая энциклопедия» издательства «Кирилл и Мефодий».
Если щелкнуть на ней, то на экране появится предыдущая страница, с которой вы работали, или картинка, которую вы рассматривали. Соответственно, направленная вправо стрелка «откроет» следующую страницу. «Листая» страницу за страницей, вы ничего не пропустите.
Иногда в текстах выделены отдельные слова, например подчеркнуты или написаны другим цветом. Щелкните на них кнопкой мыши – и получите объяснение их смысла, увидите картинку, то есть зрительный образ слова, или услышите, как его правильно произносить.
Уже существуют мультимедиа-системы, совсем непохожие на обычные компьютеры, например интерактивные проигрыватели, или CD-I-плейеры (I – первая буква английского слова interactive – взаимодействующий). Компакт-диски для них тоже называются интерактивными (их обозначают как CD-I). CD-I-плейеры подключают к телевизорам, вместо клавиатуры и мыши они снабжены пультом дистанционного управления, перемещающим курсор по экрану.
Нельзя путать компакт-диски, даже если они на вид одинаковы. Всегда обращайте внимание на маркировку. Информация с CD-I не воспроизводится компьютерами с CD-ROM-дисководом, и наоборот. Но самое главное, если это особо не оговорено на упаковке, – нельзя вставлять CD-ROM или CD-I в CD-плейер. Он попытается преобразовать текстовую и графическую информацию в музыку, из-за чего его усилитель и громкоговоритель выйдут из строя. Однако интерактивные проигрыватели и компьютеры с CD-ROM-дисководами воспроизводят информацию, записанную на звуковых компакт-дисках.
Мультимедиа-системы CD-I больше похожи на видеомагнитофоны, чем на обычные компьютеры. На экране телевизора воспроизводится курс игры в гольф, записанный на интерактивном компакт-диске фирмы «Филипс».
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МУЛЬТИМЕДИА
Как можно учиться с помощью мультимедиа?
Все мы, когда учимся, по-разному усваиваем новые знания: одни легче запоминают материал, читая учебник, другие – на слух, скажем, во время урока или лекции. Но, без сомнения, наилучший результат достигается, если воспринимать информацию одновременно всеми органами чувств. И эту возможность предоставляют нам средства мультимедиа.
Они изменили процесс изучения самых разных предметов, в частности, иностранных языков. Компьютер пишет каждое новое слово и его перевод на ваш родной язык. Если вы хотите, он произнесет это слово столько раз, сколько вам нужно, чтобы оно прочно засело в памяти. Современные программы позволяют записать собственное произношение, а затем, прослушав запись, сравнить с правильным. Значение каждого слова будет пояснено картинкой, вы услышите подробный комментарий, просмотрите короткий видеофильм. А в конце занятия компьютер проверит, насколько хорошо вы усвоили урок.
Обучение с помощью мультимедиа обладает несомненными преимуществами.
Один компакт-диск может хранить содержание книг, которые заняли бы целую книжную полку. На поиски нужной информации уйдет гораздо меньше времени: не нужно перелистывать страницы фолиантов, нажмите кнопку мыши – и нужные сведения перед вами.
Предположим, вы изучаете в школе анатомию. Вам предстоит узнать, как устроен организм человека, как действуют системы кровообращения и пищеварения, железы внутренней секреции, какую роль играют скелет и мышцы, как работает мозг и многое другое. Все эти сведения не уместятся даже в толстой энциклопедии. Но если тексты сопроводить рисунками, пояснениями лектора, видео и мультфильмами и записать все это на компакт-диск, ваша энциклопедия, которая уместится на ладони, превратится в нечто совершенно новое. С помощью такого необычного пособия учиться и интересно, и приятно.
Мультимедийный курс анатомии. Картинки, пояснения и мультипликация знакомят вас со строением и функционированием органов человека.
В английском языке, откуда в другие языки пришли компьютерные термины, появились два новых слова: edutainment и infortainment. Они образованы из слов education (образование), information (знание) и entertainment (развлечение). Новые термины подразумевают, что при обучении с использованием средств мультимедиа стирается грань между игрой и учебой. И дети, и взрослые незаметно для себя узнают много нового, играя на компьютере, а постижение самых трудных знаний превращается в подобие увлекательной игры.
Еще одно достоинство такого обучения заключается в том, что с компьютером можно «разговаривать»: получить ответ на свой вопрос. Задает вопросы и компьютер, тем самым он, как заправский гид, подводит вас к новой теме, показывает, где еще можно найти информацию по интересующей вас проблеме, или, как опытный учитель, проверяет достигнутые вами успехи.
Уже существуют экспериментальные программы – по химии, физике и биологии.
Теперь на уроке химии по оплошности нерадивого ученика не произойдет случайный взрыв, а во время опытов по биологии не нужно мучить животных. Разводите мышей и скрещивайте их друг с другом, чтобы наглядно увидеть, как действуют законы наследственности, режьте лягушку, изучая ее внутренние органы, – но делайте это на экране компьютера.
«Макс и секретная формула» – так называется учебный фильм, который учит детей старше пяти лет считать. Программа построена так просто, что с ней может работать даже малыш.
Страницы обучающей программы для детей младшего возраста «Доктор Дудиус на Земле» издательства «New Media Generation».
А сейчас мы изучаем химию. На экране появляются химические приборы – газовые горелки, стеклянные колбы, пробирки, фильтры, мензурки – и разнообразные химические вещества. Нажав кнопку мыши, вы можете взять из баночек любые химикаты и проводить опыты – это совершенно безопасно. Кроме того, запасы веществ никогда не кончатся и вам не придется мыть лабораторную посуду.
Но компьютер, к сожалению, не может воссоздать резкий запах аммиака или сероводорода, а ведь химику именно запах говорит о многом, поэтому обоняние играет важную роль в «живых» опытах.
Теперь можно ставить любые химические опыты на экране компьютера – это интересно, познавательно и безопасно.
И ни одна мультимедиа-программа по астрономии не заставит вас испытать тот восторг, который охватывает любого, кто смотрит на ночное небо в телескоп. Но зато на экране монитора вы увидите солнечное и лунное затмения, небо над Вифлеемом, таким, каким его видели волхвы, пришедшие поклониться младенцу Иисусу Христу, восход Сатурна, движущиеся по своим орбитам планеты Солнечной системы. А в завершение полюбуетесь фотографиями звездных миров.
День и ночь на Земле, вращающейся вокруг Солнца. Кадр из записанного на компакт-диске курса астрономии, в котором объясняются многие космические явления, показанные в фильме со спецэффектами.
Как с мультимедиа осваивать разные профессии?
Впервые применило средства мультимедиа более четверти века назад Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (НАСА). И это не удивительно: трудно было бы осуществить первую в истории человечества посадку на Луну, не потренировавшись в условиях, близких к реальным. Кроме того, первая же попытка должна была быть удачной – эксперимент стоил слишком дорого. Поэтому НАСА выделило огромные средства на разработку мощных компьютеров и моделирующих (имитационных) программ, воссоздающих ситуации реальной жизни.
Программы управляли показаниями приборов «космического корабля», а астронавты шаг за шагом отрабатывали свои будущие действия. Каждый отдельный прием они оттачивали в течение нескольких месяцев до тех пор, пока не могли его выполнять, как говорится, с закрытыми глазами. И сегодня различные маневры, например стыковка космических аппаратов в околоземном пространстве, подготавливаются и детально отрабатываются на компьютерах – это обходится гораздо дешевле, чем неудачный запуск спутника, да и жизнь людей не подвергается опасности.
Сейчас разработан и целый ряд медицинских мультимедиа-программ, чтобы будущие врачи повышали квалификацию, обходясь без пациентов. Мультимедиа-компьютер покажет не только строение внутренних органов, но и происходящие в них процессы.
Будущий кардиолог может со всех сторон рассмотреть сердце человека, заглянуть внутрь его предсердий, желудочков и клапанов. Спецэффекты заставят сердце пульсировать, точь-в-точь как живое, и перекачивать кровь.
Студент-медик учится оперировать желчный пузырь на имитаторе. Изображение на экране компьютера показывает ему, добрался пи он до нужного места в организме пациента.
Очень полезен для врачей компакт-диск, содержащий описание и изображение симптомов разных болезней. Стоит ввести в компьютер все выявленные у пациента признаки заболевания, и он ответит перечнем болезней с подробными пояснениями и в заключение выберет наиболее эффективное лечение. Такая программа, учитывая огромное количество существующих болезней, нужна не только уже практикующим врачам, но и студентам-медикам.
Пилоты крупных авиакомпаний проводят теперь много времени на тренажерах, имитирующих полет самолета. Тренажер представляет собой кабину, оснащенную настоящими приборами и рычагами. Но кабина находится на земле: показаниями приборов управляет компьютер, и они реагируют на действия пилотов так, словно самолет на самом деле летит в небе. На тренажерах летчики учатся сажать самолет на незнакомый аэродром, выполнять аварийную посадку и принимать правильные решения в критических ситуациях. Особенно незаменимы тренажеры для отработки приемов управления в экстремальных условиях, например при падении самолета. При этом летчик не подвергает опасности жизнь пассажиров и не рискует своей собственной. К тому же обучение на тренажере обходится дешевле, чем на настоящем самолете.
Летный тренажер похож на кабину настоящего самолета. Пилоты учатся управлять машиной в экстремальных условиях или выполнять посадку на незнакомом аэродроме. Компьютер имитирует движение самолета, управляет приборами, создавая обстановку реального полета.
Средства мультимедиа незаменимы, когда речь идет об освоении многих профессий, например шофера. Ни одна книга не научит вас водить автомобиль. Но с помощью компьютера любой желающий получит основные навыки управления автомобилем, поведения на дорогах, особенно при плохой погоде. На экране все как в жизни: будущий водитель едет по улице, вдоль которой стоят щиты с дорожными знаками, его обгоняют другие автомашины, по пешеходному переходу идут люди, на шоссе неожиданно появляются препятствия. Он учится правильно действовать в любой, самой сложной ситуации. Единственное отличие от реальной жизни – даже если не удастся вовремя затормозить перед ребенком, перебегающим дорогу близко от машины, никто не пострадает.
Уже существует множество подобных программ. С их помощью можно даже научиться ездить на велосипеде или плавать. Во всяком случае, вы освоите основные движения.
