Диплом (1233151)
Текст из файла
ABSTRACT
The aim of the thesis project is to create a controlled animation of electrical circuits in the form of a computer program. As a part of the electrical circuit, the control circuits of an AC electric locomotive of series 2ES5K are selected:
- lifting the current collector;
- switch on the main switch;
- charge of batteries and power of control circuits.
The developed animation will be useful for students studying in the specialty 23.05.03 "Rolling stock of railways", as well as for locomotive staff servicing electric locomotives of the 2ES5K series. The introduction of educational animation programs in the educational process will significantly improve the level of training of students, as well as reduce the time for explaining the principle of the scheme.
ВВЕДЕНИЕ
Анимация (от англ. animation) – искусственное представление движения в кино, на телевидении или в компьютерной графике путем отображения последовательности рисунков или кадров с частотой, при которой обеспечивается целостной зрительное восприятие образов. Анимировать – придавать изображению подвижность, «одушевленность» [20].
Целью дипломного проекта является создание управляемой анимации по электрическим схемам в виде компьютерной программы. В качестве участков электрической схемы выбраны цепи управления электровоза переменного тока серии 2ЭС5К:
- поднятие токоприемника;
- включение главного выключателя;
- заряд аккумуляторной батареи и питание цепей управления.
Разработанная анимация будет полезна студентам, обучающимся по специальности 23.05.03 «Подвижной состав железных дорог», а также работникам локомотивного хозяйства, обслуживающим электровозы серии 2ЭС5К. Внедрение обучающих анимационных программ в учебный процесс значительно повысит уровень подготовки студентов, а также сократит время на объяснение принципа работы схемы.
1 АНАЛИЗ ПРОГРАМНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ АНИМАЦИИ
Компьютерная анимация – вид анимации, создаваемый при помощи компьютера. На сегодняшний день компьютерная анимация получила широкое применение как в области развлечений, так и в производственной, научной и деловой сферах. Являясь производной от компьютерной графики, анимация наследует те же способы создания изображений:
- векторная графика;
- растровая графика;
- фрактальная графика;
- трехмерная графика (3D) [18].
По принципу анимирования можно выделить несколько видов компьютерной анимации:
- анимация по ключевым кадрам;
- запись движения;
- процедурная анимация;
- программируемая анимация [18].
В анимация по ключевым кадрам расстановка ключевых кадров производится аниматором. Промежуточные же кадры генерирует специальная программа. Этот способ наиболее близок к традиционной рисованной анимации, только роль фазовщика берет на себя компьютер, а не человек [18].
В анимации «Запись движения» данные анимации записываются специальным оборудованием с реально двигающихся объектов и переносятся на их имитацию в компьютере. Распространенный пример такой техники – Motion capture (захват движений). Актеры в специальных костюмах с датчиками совершают движения, которые записываются камерами и анализируется специальным программным обеспечением. Итоговые данные о перемещении суставов и конечностей актеров применяют к трехмерным скелетам виртуальных персонажей, чем добиваются высокого уровня достоверности их движения [18].
Такой же метод используют для переноса мимики живого актера на его трехмерный аналог в компьютере [18].
Процедурная анимация полностью или частично рассчитывается компьютером. Сюда можно включить следующие ее виды:
1) симуляция физического взаимодействия твердых тел;
2) имитация движения систем частиц, жидкостей и газов;
3) имитация взаимодействия мягких тел (ткани, волос);
4) расчет движения иерархической структуры связей (скелета персонажа) под внешним воздействием (Ragdoll);
5) имитация автономного (самостоятельного) движения персонажа. Примером такой системы является программа Euphoria [18].
В программируемой анимации широкое применение в сети получили два языка, с помощью которых программируются движения анимируемых объектов:
- Java-Script – браузерный язык;
- Action-Script – язык работы с приложениями Flash.
Преимущество программируемой анимации – в уменьшении размера исходного файла, недостаток – нагрузка на процессор клиента [18].
В данном разделе рассмотрим программы разного ценового диапазона, предназначенные как для относительно небольших проектов, выполняемых в домашних условиях, так и для профессиональных анимационных студий [19].
Anime Studio Pro – программа для создания мультфильмов, имеющая большой набор инструментов для профессиональной работы с 2D-анимацией, включая библиотеку готовых персонажей [19].
Anime Studio Pro позволяет создавать мультипликационные фильмы – как короткометражные, так и полноценные. Пользователю доступны интегрированные персонажи, набор эффектов, продвинутые инструменты для работы с деталями и фоном. Интуитивно понятный интерфейс поможет быстро и эффективно обработать каждый объект. Поддерживается импорт готовых актеров из других программ [19].
Возможностями программы Anime Studio Pro являются:
- создание векторной анимации;
- библиотека готовых объектов и актеров;
- встроенный контейнер эффектов;
- экспорт работ в HD-видеофайлы;
- поддержка скриптов [19].
После первого запуска приложение предложит зарегистрироваться. Процедура требует внесения не только стандартных данных (электронный адрес/пароль), но и информации о банковской карте. «Кредитка» должна быть валидна, программа это проверяет. Если вы удалите ПО до завершения триал-периода, то сумма за оплату полной версии ($299.99) снята не будет [19].
Интерфейс логично разделен на несколько разделов, самые большие из которых – блок предпросмотра и тайм-линия. В Сети встречается очень много обучающих роликов, которые помогут ознакомиться с функционалом [19].
Anime Studio Pro не имеет русской версии интерфейса. Все найденные в интернете русификаторы лишь частично локализуют меню. Внешний вид интерфейса программы приведен на рисунке 1.1.
В программе Anime Studio Pro можно выделить следующие достоинства:
- удобная работа со слоями и покадровая обработка;
- импорт PSD-файлов из Adobe Photoshop;
- совместимость с движком Unity 3D;
- автоматическое шевеление губами при наложении аудиоряда [19].
Так же в программе есть несколько недостатков:
- нельзя использовать в течение триал-периода без добавления данных банковской карты;
- интерфейс не переведен на русский язык.
Профессиональное приложение для 2D-анимации Anime Studio Pro позволяет создавать качественные мультфильмы. Заметим, что несмотря на поддержку некоторых 3D-объектов, программа не предназначена для трехмерной мультипликации. Поэтому, если есть необходимость работать с объемными персонажами, следует использовать альтернативный софт [19].
Рисунок 1.1 – Интерфейс программы Anime Studio Pro
Аналогами программы Anime Studio Pro являются:
- Toon Boom Harmony – популярный графический редактор для работы с 3D-анимацией;
- CrazyTalk – софт для создания говорящих актеров.
- ZBrush – программа для пространственного моделирования, которая подойдет для создания простых объектов или высококачественных моделей. Используется как профессиональный инструмент для построения «цифровых скульптур» путем «лепки» целой структуры из частиц [19].
Благодаря гибкости интерфейса и логичной структуре функционала программа популярна среди новичков. Профессионалы ценят ZBrush за уникальную возможность имитации лепки трехмерных объектов [19].
Еще одна уникальность программы заключается в использовании технологии «псевдотрехмерности», благодаря которой можно рисовать объемные модели на поверхности. Особенность такого подхода заключается в назначении виртуальной точки высоты (Z) над поверхностью, которая позволяет делать штрихи объемными [19].
В программе ZBrush можно выделить ряд особенностей таких как:
- моделирование объектов с рядом уникальных функций (ZModeler);
- большое количество палитр и кистей;
- высокое качество прорисовки деталей;
- «псевдообъемное» построение моделей;
- поддержка подключаемых модулей [19].
После запуска приложения можно увидеть огромное количество красок и кистей. Поэтому может создаться ошибочное впечатление, что перед вами очередной конкурент графического редактора CorelDRAW [19].
Весь функционал программы находится внутри палитр, каждая из которых выполняет определенное количество перекликаемых действий. Произвести эти действия можно нажав на выпуклые кнопки. Для удобства в интерфейсе используются переключатели и слайдеры. Первые позволяют разрешить определенную функцию, вторые – задать нужное значение.
Обратите внимание на Note Bar. Эта полоска, расположенная над палитрой, транслирует все ваши действия, показывает название текущего раздела, отображает подсказки и обратную связь от приложения [19].
Поскольку возможности программы практически безграничны и лимитированы, как правило, мощностью компьютера, для профессионального использования ZBrush рекомендуется ознакомиться с практическими видеоуроками или посетить специализированные обучающие курсы [19].
Программа ZBrush так же, как и другие программы для создания анимации имеет ряд положительных функций таких как:
- уникальная функция «лепки» - имитация создания фигур из пластилина;
- возможность персонализации интерфейса;
- относительная нетребовательность к системным ресурсам
Но есть и минусы:
- использование только одной технологии моделирования;
- нет официального перевода на русский язык;
- новым юзерам понадобиться время для знакомства со всеми возможностями.
Важная особенность ZBrush – относительно невысокие требования к системным ресурсам.
Внешний вид интерфейса программы приведен на рисунке 1.2.
Adobe Premiere Pro – многофункциональная программа для качественного редактирования и монтажа видеозаписей. Программа имеет возможность редактирования проекта в мультитрековом режиме [19].
Программа Adobe Premiere Pro предназначена для редактирования и монтажа любых видеозаписей. Используя этот редактор вместе с Adobe After Effects, вы можете создавать видео высокого качества с невероятными спецэффектами и графикой. Однако, программа требовательна к ресурсам компьютера [19].
Рисунок 1.2 – Интерфейс программы ZBrush
Системные требования Adobe Premiere Pro: процессор Adobe Premiere ProIntel Core2 Duo или AMD Phenom, ОС Windows 7 (64 бит), 4 Gb ОЗУ, 4 Gb дискового пространства, расширение экрана 1280x900 пикселей [19].
Тем не менее, если вы хотите добиваться максимального качества при обработке видео, вам необходим именно Adobe Premiere Pro.
Возможностями программы Adobe Premiere Pro являются:
- масса эффектов;
- монтаж видеозаписей и аудиодорожек в мультитрековом режиме;
- поддержка VST-плагинов;
- поддержка аудио дорожек 5.1 surround;
- видеозахват с разных источников [19].
Для более детального ознакомления с Adobe Premiere Pro есть возможность скачать его бесплатную пробную версию и установить на компьютер. Интерфейс программы имеет две панели - Source и Program - для просмотра и редактирования дорожек в отдельности или проекта в целом. Ниже представлена мультитрековая панель, куда можно добавлять необходимые для проекта видеозаписи, музыкальные дорожки или графические файлы. Каждый трек можно настраивать, редактировать и обрабатывать в зависимости от предпочтений пользователя. Функции Adobe Premiere Pro позволяют настраивать звук всех клипов и дорожек, обрабатывать видео в реальном времени, использовать множество встроенных эффектов, выполнять видеозахват, добавлять в проект медиафайлы любых форматов и выполнять качественное редактирование и создание видеопроектов [19].
Плюсы программы Adobe Premiere Pro:
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
