Разработка методики создания и использования мультимедийных картографических произведений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.33, кандидат технических наук Колесников, Алексей Александрович

• Колесников, Алексей Александрович
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Колесников, Алексей Александрович

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ И ЗАДАЧИ ПРИМЕНЕНИЯ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В КАРТОГРАФИИ И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Сущность и состояние мультимедийных технологий

1.1.1 Краткие сведения из истории развития мультимедийных технологий

1.1.2 Основные термины и понятия мультимедийных

технологий

1.2 Анализ опыта применения мультимедийных средств в картографии

1.2.1 Виды мультимедийных картографических произведений

1.2.2 Информационные технологии для создания мультимедийных карт и атласов

1.3 Постановка задачи исследований и разработок

2 ИССЛЕДОВАНИЕ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ПРИМЕНИМОСТИ ПРИ СОЗДАНИИ КАРТОГРАФИЧЕСКИХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ

2.1 Обзор современных информационных технологий, используемых

при создании мультимедийных произведений

2.2 Разработка системы критериев сравнения мультимедийных картографических произведений

2.2.1 Разработка системы критериев анализа и оценки мультимедийных технологий с позиции картографии

2.2.2 Технологические критерии сравнения мультимедийных картографических произведений

2.2.3 Мультимедийные критерии сравнения мультимедийных

картографических произведений

2

2.2.4 Разработка критериев анализа и оценки форматов растровой и векторной графики, применяемых в

мультимедийных технологий с позиции картографии

2.3 Разработка и исследование мультимедийных технологий, используемых при создании мультимедийных картографических произведений по системе критериев

3 ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПРОЦЕДУР АНИМАЦИИ В МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ КАРТОГРАФИЧЕСКИХ

ПРОИЗВЕДЕНИЯХ

3.1 Классификация картографических анимаций

3.2 Общие характеристики анимаций

3.3 Анимации в интерфейсе

3.4 Эффекты анимации для карты

3.5 Эффекты анимации для объектов карты

3.6 Реализация эффектов анимации в картографическом приложении

4 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ СОЗДАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ КАРТОГРАФИЧЕСКИХ

ПРОИЗВЕДЕНИЙ

4.1 Описание технологических этапов создания мультимедийного картографического произведения

4.2 Подготовка материалов для мультимедийных карт

4.3 Описание методики использования эффектов анимации в мультимедийных картографических произведениях

4.4 Реализация экспериментальных проектов мультимедийных карт

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методики создания и использования мультимедийных картографических произведений»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы диссертации. Одним из важнейших

инновационных направлений развития современной картографии является включение в ее арсенал мультимедийных методов и средств с одновременным переходом к интерактивным принципам использования компьютерных картографических произведений.

В России и за рубежом все более активно начали создаваться мультимедийные картографические произведения на основе систематизации, обобщения и компьютерного представления большого количества разнообразных картографических, тематических и мультимедийных материалов, отражающих самые различные аспекты состояния и развития окружающей действительности.

В то же время, большинство таких мультимедийных картографических

произведений представляют собой либо вариант мультимедийного ролика,

содержащего карту в виде графической подложки, не имеющей

координатную привязку, либо сочетание отдельных элементов, имеющих

базовые мультимедийные возможности, с картографической основой какого-

либо картографического сервиса. Таким образом, в первом варианте

существуют проблемы привязки объектов карты к реальным координатам и

выполнения пространственного анализа, а во втором варианте возникают

проблемы и сложности использования максимально широкого спектра

мультимедийных возможностей на существующей картографической основе.

Нет достаточно обоснованных и законченных методических решений по

созданию и использованию мультимедийных картографических

произведений, не отработаны эффективные технические решения по

подготовке мультимедийных элементов для картографических целей,

недостаточно разработан подход к использованию интерактивных элементов

в компьютерной картографии. Для устранения этих недостатков необходимо

провести исследование существующих информационных технологий и, в

4

частности, технологии работы картографических сервисов, и, исходя из этого, спроектировать и реализовать типовые интерактивные мультимедийные объекты и эффекты, расширяющие возможности картографических приложений и облегчающих процесс создания интерактивных мультимедийных картографических произведений. Решению поставленных вопросов и посвящена представленная диссертационная работа.

Целью диссертационной работы является разработка методики создания картографических интерактивных мультимедийных произведений на основе проектирования и реализации типовых мультимедийных объектов и эффектов, используемых интерактивно совместно с компьютерной картографической основой.

Решаемые задачи. Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) выполнить анализ состояния, тенденций развития и возможностей мультимедийных технологий в картографическом аспекте;

2) разработать систему критериев анализа и оценки мультимедийных технологий, применимых в картографии и мультимедийных картографических произведений;

3) разработать базовую научно-методические принципы, технологическую схему и методические решения для создания и использования интерактивных мультимедийных картографических произведений;

4) апробировать разработанную методику в соответствии с предложенными автором научно-методическими принципами дизайна учебных исторических карт на примере создания мультимедийных исторических карт для дисциплины «Отечественная история».

Объект и предмет исследования. Объектом исследования являются

мультимедийные картографические произведения. Предметом исследования

являются принципы и методика создания и использования интерактивных

мультимедийных картографических произведений при помощи современных мультимедийных технологий.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использовались базовые понятия и методы картографии, геоинформатики и мультимедийных технологий, методы системного подхода и современное программно-аппаратное обеспечение.

Научная новизна результатов исследований состоит в следующем:

1) исследованы мультимедийные технологии с точки зрения возможности их использования в картографии;

2) разработаны научно-методические основы создания и использования интерактивных мультимедийных картографических произведений;

3) определены и классифицированы мультимедийные элементы в картографических произведениях, разработаны технические решения по их реализации;

4) разработана методика создания и использования интерактивных мультимедийных картографических произведений.

Практическая ценность: разработана и апробирована базовая технологическая схема построения интерактивных мультимедийных картографических произведений. Создана серия учебных мультимедийных карт для дисциплины «Отечественная история».

На защиту выносятся следующие положения и результаты:

1) методические основы интерактивной мультимедийной картографии;

2) базовая технологическая схема построения интерактивных мультимедийных картографических произведений;

3) классификация и технические решения по реализации мультимедийных объектов для картографических произведений;

4) технические решения по обеспечению широкого использования интерактивных мультимедийных карт

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы и результаты исследований представлены в докладах и опубликованы в материалах следующих научно-технических и научно-методических конференций:

- IV Международный научный конгресс «Гео-Сибирь-2008», апрель 2008 г. - СГГА, г. Новосибирск;

- V Международный научный конгресс «Гео-Сибирь-2009», апрель 2009 г. - СГГА, г. Новосибирск;

- VI Международный научный конгресс «Гео-Сибирь-2010», апрель 2010 г. - СГГА, г. Новосибирск;

- Региональная научно-методическая конференция «Актуальные вопросы модернизации высшего образования», 11-12 февраля 2010 г. -СГГА, Новосибирск;

- VII Международный научный конгресс «Гео-Сибирь-2011», 27-29 апреля 2011 г. - СГГА, г. Новосибирск;

-Международный молодежный форум «Интерра-2011», 22-24 сентября 2011г., г. Новосибирск;

- Международная научная конференция ИнтерКарто/ИнтерГИС 17: устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт, 14-19 декабря 2011 г., г. Белокуриха;

- Международная научно-методическая конференция «Интеграция образовательного пространства с реальным сектором экономики» - СГГА, февраль 2012 г., Новосибирск;

- Международная научная конференция «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» в рамках VIII Международного научного конгресса «Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012», 10-20 апреля 2012 г. - СГГА, г. Новосибирск;

- Межвузовская научная студенческая конференция «Интеллектуальный потенциал Сибири» по направлению «Современные

проблемы технических наук», май 2012 г. - СГГА, г. Новосибирск;

7

Межвузовская научная конференция учащейся молодежи «Трехмерное моделирование для решения научных и прикладных задач» 12 декабря 2012 г. - СГГА, г. Новосибирск;

- Международная научно-методическая конференция «Информационно-образовательная среда как фактор устойчивого развития современного инновационного общества» СГГА, февраль 2013 г., Новосибирск;

- Международная научная конференция «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» в рамках IX Международного научного конгресса «Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013», апрель 2013 г. - СГГА, г. Новосибирск.

- Межвузовская научная студенческая конференция «Интеллектуальный потенциал Сибири» по направлению «Современные проблемы технических наук», май 2013 г. - СГГА, г. Новосибирск.

Результаты научно-практических разработок апробированы в 28 дипломных работах по специальностям «Картография», «Информационные системы», и «Прикладная геодезия».

Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в 20 статьях, из которых три статьи опубликованы в журнале, входящем в перечень рецензируемых научных журналов и изданий.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников. Общий объем работы составляет 103 страницы. Работа содержит 12 таблиц, 20 рисунков.

1 СОСТОЯНИЕ И ЗАДАЧИ ПРИМЕНЕНИЯ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В КАРТОГРАФИИ И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

1Л Сущность и состояние мультимедийных технологий

1.1.1 Краткие сведения из истории развития мультимедийных технологий

В настоящее время при создании электронных картографических произведений наряду с традиционными картографическими методами применяются методы компьютерной обработки данных и картосоставления. Прогресс технических и программных средств привел к бурному развитию мультимедийных технологий. Появилась возможность использования графики, анимации, фотографий, видео, звука, текста при создании интерактивной информационной среды и, соответственно, нового вида представления информации, в котором пользователю предоставляются качественно новые возможности. Благодаря этим возможностям, к мультимедийным средствам вызван большой интерес специалистов различных профилей, в том числе и картографии. Мультимедийные технологии при создании электронных картографических произведений начали использовать сравнительно недавно. Технологии и методики их создания находятся в стадии развития. В связи с новым уровнем технологий появилась возможность в проектировании и реализации библиотеки типовых мультимедийных элементов, применяемых, при создании электронных атласов, учебников, энциклопедий, картографо-информационных справочников, в которых применяются мультимедийные средства [2,5,44].

Исследование мультимедийных технологий в картографии имеет

научное значение в аспекте создания картографических произведений.

Мультимедиа - это интерактивная технология, обеспечивающая работу с

9

неподвижными изображениями, видеоизображением, анимацией, текстом и звуковым рядом. Одним из первых инструментальных средств создания технологии мультимедиа явилась гипертекстовая технология, которая обеспечивает работу с текстовой информацией, изображением звуком, речью [38,48,65,66].

Возникает вопрос появления и быстрого распространения мультимедиа. Существуют различные точки зрения на то, какими должны быть ответ на него. Некоторые говорят, что мультимедиа технологии — это не более чем модные игрушки, которые были навязаны обществу в целях решения проблемы сбыта мультинациональных корпораций. Другие считают, что мультимедийные технологии дали импульс для настоящего взрыва в развитии компьютерных сетей (WWW) и привели планету к состоянию настоящей глобализации коммуникации. Многие думают, что эта революция в коммуникации сравнима с той, которую повлекло появление письменности [38,48,53,65,66].

Впервые термин «мультимедиа» появился в 1965 году и использовался для описания театрализованных шоу, использующих разные виды и формы представления информации: слайды, кино, видео, аудио фрагменты, световые эффекты и живую музыку. В конце 70-х и начале 80-х годов под «мультимедиа» понимали представления, основанные на статических или динамических изображениях от нескольких проекторов, сопровождавшихся звуком или живой музыкой. Таким образом, средства «мультимедиа» воздействовали сразу на несколько органов человеческих чувств.

В конце 80-х годов интересы производителей оборудования для

электронных коммуникаций совпали с потребностями нарождающегося

информационного общества. Сама по себе теория мультимедийных

технологий появилась как ответ на возможное решение серьезных проблем,

возникших в различных отраслях: телерадиовещании, информатике и связи.

До этого момента различные производители занимали свои сектора на рынке,

однако все они более-менее одновременно встали перед задачей: изобрести,

10

развить и внедрить в жизнь новый рынок коммуникационных технологий, способный расти быстрыми темпами.

Крупные производители компьютерной технологии (Apple, Compag, IBM) с 1987 года отмечали определенную "вялость" рынка. Для активизации спроса был выдвинут лозунг — "В каждом доме по персональному компьютеру", и на эту тему начали проводить многомиллионные (по затратам) рекламные кампании. Параллельно с этим цены на компьютеры быстро снижаются, а возможности домашних ЭВМ резко возрастают. На рынке появляются PC азиатского производства, что дополнительно сбивает цены. В домах жителей Западной Европы, США, Канады, Японии уже достаточно как цветных телевизоров, так и видеокамер, видеомагнитофонов, аудиоаппаратуры. И фирмы понимали, что эта техника может без особых проблем работать многие годы. А если потребитель доволен тем, что у него есть, он не будет покупать новые товары. Фирмы-производители видели угрозу своим прибылям, и для того, чтобы вернуть деньги, затраченные на наукоемкие производства, было решено создать технологии и продукцию нового, принципиально несовместимого с предыдущей аппаратурой типа, которая не была бы похожа ни на телевизор, ни на игровую приставку и могла бы использоваться для профессиональной деятельности, досуга и самообучения.

Если говорить о революции, которую произвело появление компьютера,

то она затронула абсолютное меньшинство населения, т.к. все первые ЭВМ

концентрировались на производстве, на рабочих местах. Если говорить о

телефоне, кино, звукозаписи и телевидении — то даже они, отдельно взятые,

не обладали потенциалом мультимедийных технологий. Последние сочетают

в себе огромные возможности для развлечения, потребления,

информирования, образования, трудовой деятельности, культуры и

коммуникации. И весьма существенно — мультимедиа обладают средствами

самофинансирования своего совершенствования и развития, что

немаловажно в современных условиях, когда государство все меньше

11

вмешивается в экономику (разговор идет о развитых странах Западной Европы, Северной Америки и Японии. Однако считать, что правительства этих стран самоустранились от влияния на развитие мультимедийных технологий было бы ошибочным. Национальная программа развития автомагистралей информации, принятая правительством США, тому свидетельство).

Последние индустриальные революции показали — в основе каждого серьезного изменения общества лежали и лежат технологические новшества. Наступление информационной эры развития человечества было вызвано цифровыми технологиями обработки, передачи и воспроизведения информации. Мультимедиа появились на конечном этапе цифровых коммуникационных технологий.

Развитие цифровых технологий похоже на круги на воде от брошенного камня. Если изначально цифровой обработкой информации занимались узкие специалисты в области информатики, то затем она стала доступна рядовым потребителям в самых различных областях жизни. Сегодня на рынке появляется компьютерное оборудование и программы, которые позволяют создавать мультимедийную продукцию практически всем, кто знаком с основами информатики [53,65,58].

Развитие технических и программных средств привело к появлению в России в конце 80-х гг. XX века понятий «мультимедиа», «мультимедиа-продукт», «мультимедиа-технология», «мультимедиа-произведения». На сегодняшний день «мультимедиа» является одним из наиболее перспективных и популярных направлений. Это бурно развивающаяся информационная технология, проникающая во все сферы человеческой деятельности, в том числе и картографию. Именно мультимедийные средства расширили объем воспринимаемой картографической информации, включающий новые формы: видео, звук, анимация и ссылки к Интернет и другим ресурсам [31].

1.1.2 Основные термины и понятия мультимедийных технологий

В настоящее время мультимедиа технологии относятся к одним из наиболее динамично развивающихся и перспективных направлений информационных технологий. Попробуем разобраться, что имеется в виду под термином "мультимедиа". Термин пришел к нам из английского языка «multimedia» - от «multi» - много и «media» - среда, приводят к неудачному термину "многосреды". Поэтому, предпочитают пользоваться оригинальным английским термином, и это кажется вполне оправданным в виду того, во многих литературных источниках дается поверхностная односторонняя трактовка содержания этого понятия «мультимедиа» - это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющий пользователю работать с разнородными данными, организованными в виде единой информационной среды. Мультимедиа аппаратное и программное обеспечение являются определяющими аспектами мультимедиа [50].

Мультимедиа - это современная компьютерная информационная технология, позволяющая объединить в компьютерной системе текст, звук, видеоизображение, графическое изображение и анимацию мультипликацию. Мультимедиа - это сумма технологий, позволяющих компьютеру вводить, обрабатывать, хранить, передавать и отображать выводить такие типы данных, как текст, графика, анимация, оцифрованные неподвижные изображения, видео, звук, речь [38,48].

Мультимедиа — комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих пользователю работать в диалоговом режиме с разнородными данными (графика, текст, звук, видео), организованными в виде единой информационной среды.

Мультимедийные объекты используются для:

- усиления воздействия на пользователя, путем создания дополнительных эмоциональных или мнемонических связей;

- предоставления визуальных и аудиальных образов и объектов, которые невозможно представить в помещении;

- иллюстрация и демонстрации явлений, которые невозможно наблюдать в реальном времени;

- возможность проводить виртуальные практические работы.

«Мультимедиа - это компьютерные интерактивные интегрированные

системы, обеспечивающие работу с анимированной компьютерной графикой и текстом, речью диктора, высококачественным звуком, неподвижными изображениями и движущимся видео. Если структурировать информацию, с которой может работать мультимедиа, то можно сказать, что мультимедиа -синтез трех стихий: информации цифрового характера (текст, графика, анимация), аналоговой информации визуального отображения (видео, фотографии, картины и пр.) и аналоговой информации звука (речь диктора, музыка, звуковые эффекты)» [38,48,53,65].

Появление систем мультимедиа подготовлено как с требованиями практики, так и с развитием теории. Однако, резкий рывок в этом направлении, произошедший за последние несколько лет, обеспечен прежде всего развитием технических и системных средств. Это и прогресс в развитии ПЭВМ: резко возросшие объем памяти, быстродействие, графические возможности, характеристики внешней памяти, и достижения в области видеотехники, лазерных дисков — аналоговых и CD-ROM, DVDROM, а также их массовое внедрение.

Отличительными чертами современной жизни являются не только наличие насыщенного информационного пространства, к которому имеет доступ человек, но и необходимость владения специальными средствами, которые помогут ему там ориентироваться.

Этими средствами являются средства мультимедиа коммуникаций, или просто мультимедийные средства.

Мультимедийные средства могут быть классифицированы как линейные

и нелинейные. Аналогом линейного способа представления может являться

14

кино. Человек, просматривающий данный документ никаким образом не может повлиять на его вывод. Нелинейный способ представления информации позволяет человеку участвовать в выводе информации, взаимодействуя каким-либо образом со средством отображения мультимедийных данных. Мультимедиа представляет пользователю очень большие возможности в создании фантастического мира (виртуальной реальности), интерактивного общения с этим миром, когда пользователь выступает не в роли стороннего пассивного созерцателя, а принимает активное участие в разворачивающихся там событиях; причем общение происходит на привычном для пользователя языке, в первую очередь на языке звуковых и видеообразов [7].

Пользователь должен уметь обслуживать технику, понимать содержание и использование мультимедийных средств при организации собственной деятельности и применять их для достижения поставленных целей. В таблице 1 показаны особенности понятия мультимедийных средств.

Таблица 1 - Особенности термина «мультимедийное средство»

Аспекты мультимедийных средств Области применения Деятельность пользователя

Технический Техника: конкретное устройство Обслуживание

Семантический Информация: содержание, дизайн, интерфейс мультимедиа средства Понимание

Прагматический Коммуникации: способ применения (загрузка, передача файлов, поиск, обмен данными) Применение

Мультимедийные средства позволяют обеспечить при решении задач автоматизации интеллектуальной деятельности объединение возможностей ЭВМ с традиционными для нашего восприятия средствами представления звуковой и видеоинформации, для их синтеза [20,22].

Мультимедиа информация содержит не только традиционные статистические элементы: текст, графику, но и динамические: видео, аудио и анимационные последовательности.

Рассмотрим базовые возможности мультимедиа, обеспечивающие интерес специалистов различных профилей, и картографов в том числе, к этой технологии:

- представление информации в новых формах (видео, звук, анимация, ссылки к Интернет-ресурсам);

- объединение разнородной информации в единой компьютерной информационной среде или в нескольких компьютерных информационных средах;

- представление информации с помощью комбинации множества форм, интуитивно понятных для человека;

- художественный дизайн интерфейса и средств навигации;

- наличие аппаратного и программного обеспечения для мультимедийных форм, реализующих определенный набор стандартов;

- создание авторских систем, дающих возможность пользователям изготавливать свои прикладные мультимедиа-программы, не имея при этом большого опыта программирования;

- использование многообразия форм информации в одном информационном продукте;

- наличие несколько сюжетных линий в содержании мультимедиа-продукта;

- выстраивание сюжетных линий на основе «свободного поиска и/или выбора» самим пользователем в рамках предложенной в содержании мультимедиа-продукта информации;

- новый уровень интерактивного общения «человек-компьютер» [37,42,43].

В диалоге с компьютером пользователю отводится активная роль и

тогда в процессе диалога пользователь получает нужную ему информацию.

16

Таким образом, с появлением мультимедийных средств, в картографическом изображении изменилась содержательная сущность, условные обозначения, способы изображения, возможность использования картографической информации, информативность и особенность восприятия пользователями содержания карты. Поэтому внимание к мультимедиа в картографии сейчас особенно возросло.

Несмотря на то, что по сути дела используются новые термины в картографии (мультимедийные произведения, «гипертекст», «гиперссылка», «гипертекстовые/гипермедийные приложения»), их точное понятие, к сожалению, до сих пор неопределенно. Точных и однозначных определений нет до сих пор. На основе собственных исследований, проведенного обзора и анализа вышеперечисленных понятий в представлении различных авторов таких, как Берлянт A.M., Кошкарёв A.B., Тикунов B.C., Цветков В .Я. и других [1,3,4,10-12,17,29,30,38,47,48], были предложены определения мультимедийной картографии и гиперфайловой ссылки, где показана их сущность и особенности.

Дальнейшая работа в данной научно-практической области на основе выполненного формального анализа и сравнения позволяет нам уточнить сущность определения «мультимедийная картография», а также сформулировать новое определение «гиперссылка в мультимедийной картографии» вместо «гиперфайловой ссылки» ранее данное нами.

Мультимедийная картография - это сочетание разнообразных

методов, приемов картографии и мультимедиа, программных и технических

средств, позволяющих осуществлять совместную интеграцию

картографического изображения и другой информации в форме текста,

звукового сопровождения, графиков, фотографий, видеосюжетов, рисунков,

анимации, двух и трехмерных моделей. При этом пользователи получают

новую информацию об объектах на карте, с помощью перекрестных

гиперссылок между разными файлами на основе индивидуального поиска

и/или выбора информации самими пользователями в рамках

17

картографического произведения (карты, атласа и др.) и ссылок к Интернет и другим ресурсам. Также у пользователя развиваются новые мультисенсорные ассоциации или связи между полученной информацией и ранее имеющимися знаниями об объекте или явлении картографического изображения [13,16,32].

Принимая во внимание вышеизложенное, можно дать следующее краткое определение мультимедийной картографии - это сочетание разнообразных методов картографии и мультимедиа с помощью перекрестных гиперссылок между разными файлами на основе индивидуального поиска и/или выбора информации самими пользователями в рамках картографического произведения.

Гиперссылка в мультимедийной картографии - это гиперфайловый способ организации работы мультимедийных массивов картографического изображения в виде фотографии, текста, звукового сопровождения, анимации, видеосюжета и т.д., которые соединены между собой системой перекрестных ссылок. Гиперфайловый способ в картографическом изображении дает возможность пользователю осуществить важнейший системный принцип - движение «от общего к частному», гибкий и оперативный поиск, визуализация картографической информации.

Из вышесказанного можно дать следующее краткое определение гиперссылки в мультимедийной картографии - это связующее звено между объектами или явлениями картографического изображения с мультимедийными массивами информации [37,42,43].

Картографические произведения с мультимедийной информацией превращаются в новый вид произведений. Берлянтом A.M. дано понятие «мультимедийное картографическое произведение - это электронная карта, атлас, глобус, буклет, дополненные мультимедийными средствами (текстами, рисунками, снимками, видеосюжетами, звуковыми клипами и т.п.) и снабженные аппаратом гиперссылок...» [3]. Позволяет сделать вывод нам, об отсутствии в данном понятии терминов «географическая мультимедийная

карта», «географический мультимедийный атлас» или «географический атлас с мультимедийными средствами».

В работе [28] предложена первичная попытка введения в современную картографию термина «географический мультимедийный атлас». Продолжая работу в этом направлении, на основе проведенных исследований и обобщения опыта уже созданных электронных карт, атласов, картографо-информационных справочников, в которых применяются мультимедийные средства, попытаемся сформулировать новые определения «географический мультимедийный атлас» и «географическая мультимедийная карта».

Под географическим мультимедийным атласом предлагается понимать интегрированное собрание карт, построенное с помощью программных и технических средств в сочетании разнообразных приемов и методов традиционной картографии, и мультимедиа. Этот атлас состоит из нескольких информационных мультимедийных сред, в котором с помощью перекрестных гиперссылок осуществляется совместная интеграция картографических изображений и другой информации в форме текста, звукового сопровождения, графиков, фотографий, видеосюжетов, рисунков, анимации, двухмерных и трехмерных моделей. Доступ к информационным мультимедийным средам в атласе выполнен по гиперфайловому принципу в интерактивном режиме с помощью пользовательских информационно-поисковых средств, что обеспечивается ссылками на один и тот же массив информации из разных мест атласа.

Географическая мультимедийная карта - это картографическое изображение, построенное с помощью программных и технических средств, в сочетании разнообразных приемов и методов традиционной картографии, и мультимедийных элементов, которые привязаны к конкретным объектам карты. На этой карте картографическое изображение и мультимедийные элементы интегрированы в единой информационной среде (оболочке), что схематично представлено на рисунке 1 [14,42].

Единая информационная среда

Картографическое изображение

Заключение диссертации по теме «Картография», Колесников, Алексей Александрович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представленной диссертационной работе решены поставленные задачи и достигнута основная цель исследований — разработана методика создания картографических интерактивных мультимедийных произведений на основе проектирования и реализации типовых мультимедийных объектов и эффектов, используемых интерактивно совместно с компьютерной картографической основой.

Основные полученные результаты работы заключаются в следующем:

1 Исследованы мультимедийные технологии с точки зрения возможности их использования в картографии. Доказано, что использование данных технологий повышает информационную емкость карты, увеличивает наглядность, удобство обращения и является перспективным направлением. Разработан перечень критериев интерактивных мультимедийных картографических произведений с целью оценки их характеристик, реализованных картографических функций, используемых информационных технологий и мультимедийной составляющей. В результате анализа существующих картографических произведений выявлено, что отсутствуют достаточно обоснованные и законченные методические решения по созданию и использованию мультимедийных картографических произведений, не отработаны эффективные технические решения по подготовке мультимедийных элементов для картографических целей, недостаточно разработан подход к использованию интерактивных элементов в компьютерной картографии;

2 Разработаны научно-методические основы создания и использования мультимедийных картографических произведений. Предложена классификация картографических анимаций по типам объектов, градациям отображения объектов карты при воспроизведении анимаций, видам анимационных эффектов.

3 Определены и классифицированы мультимедийные элементы в картографических произведениях, разработаны технические решения по их реализации и методика применения. Введен классификатор анимационных эффектов для карты и ее объектов, определены их функции и параметры;

4 Разработана методика создания и использования интерактивных мультимедийных картографических произведений.

Результативно использованы комплекс существующих мультимедийных технологий, правила создания традиционных цифровых карт, возможности современных \уеЬ-технологий. Раскрыты новые возможности использования анимаций в картографических произведениях. Изучены средства и возможности современных мультимедийных и шеЬ-технологий. Проведена модернизация существующих параметров объектов цифровой карты с точки зрения отображения динамики и управления отображаемыми временными интервалами

Значение для практики подтверждается тем, что:

- разработаны и внедрены инструкции и программные средства для использования эффектов анимации в картографических шеЬ-приложениях;

- определены степень применимости анимационных эффектов для картографических произведений общегеографической и тематической направленности;

- создана инструкция по применению анимационных эффектов в картографических произведениях;

- представлены методические рекомендации по использованию анимационных эффектов в картографических произведениях.

Оценка достоверности результатов исследования выявила: теория построена на основе теоретических основ картографии, правилах построения цифровых карт, принципах разработки программного обеспечения; идея базируется на анализе возможностей современных мультимедийных технологий и обобщении опыта создания картографических \¥еЬ-приложений; использованы современные методики сбора и обработки исходной информации.

Для экспериментальных работ показана применимость и воспроизводимость результатов исследования на различных примерах картографических \уеЬ-приложений.

Выполненные исследования и разработки внедрены в учебный процесс СГГА, лекционные и практические занятия, студенческую научную работу и дипломное проектирование.

Полученные автором результаты позволяют сделать вывод о том, что цель, поставленная в диссертационной работе, достигнута.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Колесников, Алексей Александрович, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Берлянт, A.M. Геоинформационное картографирование [Текст]: учебник / A.M. Берлянт. - М.: Аспект Пресс, 1993.

2 Берлянт, A.M. Динамические карты - новый вид картографических произведений [Текст] / A.M. Берлянт, JT.A. Ушакова // Геодезия и картография. - 1993. - № 3.

3 Берлянт, A.M. Картографический словарь [Текст] / A.M. Берлянт. -М.: Научный мир, 2005. - 424 с.

4 Берлянт, A.M. Картография: учебник [Текст]: /A.M. Берлянт. - 2-е издание, исправленное и дополненное. - М.:КДУ. - 2010. - 328 с.

5 Берлянт, A.M. Образ пространства: карта и информация [Текст] / A.M. Берлянт. - М.: Мысль, 1986.-240с.

6 Бочаров, М.К. Основы теории проектирования систем картографических знаков [Текст] / М.К. Бочаров. - М.: Недра, 1966.- 135с.

7 Бройдо, В. JI. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации[Текст] / B.JI. Бройдо - М.: Питер, 2011. - 554 с.

8 Востокова, A.B. Оформление карт. Компьютерный дизайн [Текст]: учебник/ A.B. Востокова, С.М. Кошель, A.A. Ушакова; под ред. A.B. Востоковой. - М.: Аспект Пресс, 2002. - 288 с.

9 География. - 1995. - № 5.

10 Геоинформатика: в 2 кн. [Текст]/1:учебник для студ. Высш. Учеб. заведений/ Е.Г. Капралов, A.B. Кошкарев, B.C. Тикунов и др.; под ред. B.C. Тикунова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 384 с.

11 ГОСТ 21667-76. Картография. Термины и определения [Текст]. -М.: Изд-во стандартов, 1990.

12 ГОСТ 28441-90. Картография цифровая. Термины и определения [Текст]. - М.: Изд-во стандартов, 1990.

13 ГОСТ Р 50828-95. Геоинформационное картографирование. Пространственные данные, цифровые и электронные карты. Общие требования [Текст]. - М.: Госстандарт России, 1995. - 19 с.

14 ГОСТ Р 51353-99. Геоинформационное картографирование. Метаданные электронных карт. Состав и содержание [Текст]. - М.: Госстандарт России, 1999.

15 ГОСТ Р 51608-2000. Карты цифровые топографические. Требования к качеству [Текст]. - М.: Госстандарт России, 2000.

16 ГОСТ Р 52055-2003. Геоинформационное картографирование. Пространственные модели местности. Общие требования [Текст]. - М.: Госстандарт России, 2003.

17 Жалковский, Е.А. Цифровая картография и геоинформатика. Краткий терминологический словарь [Текст] / Е.А. Жалковский, Е.И. Халугин и др.; под общей ред. Е.А. Жалковского. - М.: Картгеоцентр-Геодезиздат, 1999. - 46 с.

18 Зятькова, JT.K. Современные web-технологии для создания интерактивных мультимедийных картографических произведений [Текст] / JI.K. Зятькова, Е.В. Комиссарова, А.А.Колесников //Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. Науч.-технич. журнал. - М.: МГУГиК - 2012. - № 2/1- С. 212-216.

19 Карпик, А.П. Методика создания интерактивно-обучающей системы [Текст] / А.П. Карпик, Е.В. Комиссарова, B.C. Писарев // ГЕО-Сибирь-2006. Т. 1, ч. 2. Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия: материалы II Междунар. науч. конгр. «ГЕО-Сибирь-2006». -Новосибирск: СГГА, 2006. - С. 233-238.

20 Карпик, А.П. Интерактивно-обучающая система - новое направление в сфере подготовки геодезистов по дисциплине «Картография» [Текст] / А.П. Карпик, Е.В. Комиссарова, B.C. Писарев // 2-я Региональная научно-практ. конф. 23-24 марта 2006 г. «Геодезия, картография,

кадастровое и маркшейдерское дело в освоении природных ресурсов Байкальского региона». - Иркутск,2006. - С. 159-161.

21 Карпик, А.П. Интерактивно-обучающая система по дисциплине «Инженерная графика и топографическое черчение» [Текст] /А.П. Карпик, Д.В. Лисицкий, Е.В. Комиссарова, A.A. Колесников, П.Ю. Бугаков // Сб. матер.региональной научно-методич. конф. Актуальные вопросы модернизации высшего образования. - СГГА, Новосибирск, 2010- С.74-76.

22 Карпик, А.П. Методологические и технологические основы геоинформационного обеспечения территорий [Текст]: монография / А.П. Карпик. - Новосибирск: СГГА, 2004. - 260 с.

23 Кацко, С.Ю. Возможности мультимедийной геовизуализации в процессе управления чрезвычайными ситуациями [Текст] / С.Ю. Кацко, A.A. Колесников // ИнтерэкспоГео-Сибирь-2013. Т. Геодезия, информатика, картография маркшейдерия. Ч. сб. матер. VIII Междунар. научн. Конгресса «ИнтерэкспоГЕО-Сибирь - 2013» - СГГА, Новосибирск, 2013- С.98-101.

24 Колесников, A.A. Создание мультимедийной учебно-справочной системы по гуманитарным дисциплинам для студентов СГГА: опыт разработки пилотной модели [Текст] / A.A. Колесников, В.А. Ракунов, Е.В. Комиссарова Е.В., Молокина Т.С. // Сб. матер.международной научно-методич. конф. - СГГА, Новосибирск, 2013- С. 134-138

25 Колесников, A.A. Концепция модернизации дизайна для мультимедийного картографирования исторических событий и процессов в России [Текст] / A.A. Колесников, Т.С. Сизикова, В.А. Ракунов, Е.В. Комиссарова // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр., 10-20 апреля 2012г., Новосибирск: Междунар. науч. конгр «Геопространство в экономическом дискурсе: сб. материалов Т.2.Ч.1- Новосибирск: СГГА, 2012.-С. 59-64

26 Колесников, A.A. Методические основы создания

картографических анимаций с применением современных технологий

геоинформационного картографирования [Текст] /A.A. Колесников //

97

Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр., 10-20 апреля 2012г., Новосибирск: Междунар. науч. конгр «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия: сб. материалов в Зт. Т.2. - Новосибирск: СГГА,

2012.-С. 89-92

27 Колесников, A.A. Применение web-ГИС и мультимедийных технологий для картографического моделирования [Текст] / A.A. Колесников, Е.В. Комиссарова, В.А. Ракунов // ИнтерэкспоГео-Сибирь-

2013. IX Междунар. научн. Конгр,15-26 апреля 2013 г., Новосибирск: междунар. науч. конф. «Геодезия, информатика, картография маркшейдерия»: сб. матер в 3 т. Т.2 - Новосибирск: СГГА, 2013.-С. 96-101

28 Комиссарова, Е.В. Исследование и разработка дизайна мультимедийных учебных карт и атласов [Текст]: автореф. дис. канд. техн. наук / Е.В. Комиссарова. - Новосибирск: СГГА, 2003. - 25 с.

29 Кошкарев, A.B. Геоинформатика [Текст] / A.B. Кошкарев, B.C. Тикунов; под ред. Лисицкого Д.В. - М.: Картгеоцентр - Геоиздат, 1993. -213с.

30 Кошкарев, A.B. Картография и геоинформатика: пути взаимодействия / A.B. Кошкарев // Изв. АН СССР, сер. Геогр. - 1990. - № 1.

31 Лисицкий, Д.В. Применение современных мультимедийных технологий для отображения динамики исторических процессов (на примере мультимедийного атласа Новониколаевск-Новосибирск) [Текст] / Д.В. Лисицкий, Е.В. Комиссарова, A.A. Колесников, Т.С. Сизикова // сб. матер. «ИнтерКарто/ИнтерГИС17» Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт, 14-15 декабря 2011 г. - Белокуриха, 2011. - С. 65-71.

32 Лисицкий, Д. В. Геоинформатика [Текст]: учеб. пособие / Д. В. Лисицкий. - Новосибирск: СГГА, 2012. - 115 с.

33 Лисицкий, Д.В. Методика подготовки картографических

материалов для использования в мультимедийных приложениях,

ориентированных на отображение динамики исторических событий [Текст]

/Д.В. Лисицкий, М.Н. Колоткин, Е.В. Комиссарова, В.А. Ракунов, A.A.

98

Колесников, Т.С. Сизикова // Гео-Сибирь-2011. Т.1. Геодезия, информатика, картография маркшейдерия. 4.1. сб. матер. VII Междунар. научн. Конгресса «ГЕО-Сибирь - 2011» -СГГА, Новосибирск, 2011- С. 37-40.

34 Лисицкий, Д.В. Анализ и методы использования современных web-технологий для создания интерактивных мультимедийных учебных пособий [Текст] / Д.В. Лисицкий, Е.В. Комиссарова, A.A. Колесников, В.В. Мандругин Интеграция образовательного пространства с реальным сектором экономики. 4.4 [Текст]: сб. материалов Международной научно-методической конференции, 27 февраля-2 марта 2012г., Новосибирск. -Новосибирск: СГГА, 2012. - С.107-110.

35 Лисицкий, Д.В. Общая классификация электронных картографических произведений [Текст] / Д.В. Лисицкий, Е.В. Комисарова, B.C. Писарев // Гео-информационное картографирование сбалансированного территориального развития: материалы VIII науч. конф. по темат. картографии. Т. 1. - Иркутск: Ин-т географии им. В.Б. Сочавы, 2006.- С.32-34

36 Лисицкий, Д.В. Общие технологические схемы создания географического мультимедийного атласа и географической мультимедийной карты [Текст] / Д.В. Лисицкий, Е.В. Комиссарова, Е.С. Утробина, A.A. Колесников, Т.С. Сизикова // Гео-Сибирь-2011. Т.1. Геодезия, информатика, картография маркшейдерия. 4.1. сб. матер. VII Междунар. научн. Конгресса «ГЕО-Сибирь - 2011» - СГГА, Новосибирск, 2011-С. 41-44.

37 Лисицкий, Д.В. Применение мультимедийных карт в интерактивном режиме для лекционного курса по дисциплине «Отечественная история» [Текст] / Д.В. Лисицкий, Е.В. Комиссарова, В.А. Ракунов, A.A. Колесников П.Ю. Бугаков // Сб. матер.региональной научно-методич. конф. Актуальные вопросы модернизации высшего образования. -СГГА, Новосибирск, 2010 - С.76-78.

38 Лисицкий, Д.В. Применение мультимедийных методов в геоинформационном обеспечении территории [Текст]: Материалы VIII научной конференции по тематической картографии, Иркутск, 21-23 ноября 2006 г. / Лисицкий Д.В., Комиссарова Е.В. - Иркутск: Ин-т географии им. В.Б. Сочавы СО РАН - 2006. - С. 39-41.

39 Лисицкий, Д.В. Применение современных технологий интерактивного взаимодействия для отображения исторических событий (на примере дисциплины «Отечественная история») [Текст] / Д.В. Лисицкий, Е.В. Комиссарова, В.А. Ракунов, A.A. Колесников, Т.С. Сизикова // Интеграция образовательного пространства с реальным сектором экономики. 4.4 .сб. материалов Международной научно-методической конференции, 27 февраля-2 марта 2012г., Новосибирск. - Новосибирск: СГГА, 2012. - С.48- 52.

40 Лисицкий, Д.В. Проектирование интерфейса мультимедийного блока инструментальной справочно-аналитической ГИС [Текст] / Д.В. Лисицкий, Е.С. Утробина, Е.В. Комиссарова, А. А. Колесников // Гео-Сибирь-2011. Т.1. Геодезия, информатика, картография маркшейдерия. 4.1. сб. матер. VII Междунар. научн. Конгресса «ГЕО-Сибирь - 2011» - СГГА, Новосибирск, 2011- С. 205-209.

41 Лисицкий, Д.В. Разработка технологии создания серии карт для геопортала [Текст] / Д.В. Лисицкий, Е.В. Комиссарова, Е.С. Утробина, A.A. Колесников, П.Ю. Бугаков //Гео-Сибирь-2009. Т.1. Геодезия, информатика, картография маркшейдерия. 4.1. сб. матер. 1УМеждунар. научн. Конгресса «ГЕО-Сибирь - 2009» - СГГА, Новосибирск, 2009- С. 132-135

42 Лисицкий, Д.В. Сущность мультимедийной картографии [Текст] / Д.В. Лисицкий, Е.В. Комиссарова, Е.С. Утробина, A.A. Колесников, Т.С. Сизикова //Гео-Сибирь-2011. Т.1. Геодезия, информатика, картография маркшейдерия. 4.2. сб. матер. VII Междунар. научн. Конгресса «ГЕО-Сибирь - 2011» - СГГА, Новосибирск, 2011- С. 31-36.

43 Лисицкий, Д.В. Формализация процессов формирования

мультимедийных продуктов в инструментальной справочно-аналитической

100

ГИС (ИСА) [Текст] / Д.В. Лисицкий, Е.С., Утробина, Е.В. Комиссарова, A.A. Колесников //Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. Науч.-технич. журнал - М: МГУГиК - 2012.- № 3 - С. 93- 99.

44 Лисицкий, Д.В. Эволюция историко-картографического метода исследования исторических процессов в связи с применением мультимедийных методов [Текст] /Д.В. Лисицкий, М.Н. Колоткин, Е.В. Комиссарова, В.А. Ракунов, A.A. Колесников // Гео-Сибирь - 2008. Т.З, Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия. Часть 1. Материалы III Междунар. науч. Конгресса «ГЕО-Сибирь - 2008» - СГГА, Новосибирск, 2008.-С. 118-121

45 Медведев A.A. Методика создания мультимедийного регионального атласа (на примере атласа курильских островов) [Текст]: автореф. дис. канд. техн. наук / A.A. Медведев. - Москва: Институт географии РАН, 2008. - 25 с.

46 Ракунов, В. А. Мультимедийная визуализация исторических процессов для использования в инновационных методах обучения (на примере дисциплине «Отечественная история») [Текст]/ В.А. Ракунов, Г.И. Федорова, Е.В. Комиссарова, A.A. Колесников, Т.С. Сизикова // Интеграция образовательного пространства с реальным сектором экономики. 4.4 сб. материалов Международной научно-методической конференции, 27 февраля-2 марта 2012 г., Новосибирск. - Новосибирск: СГГА, 2012. - С. 120124.

47 Справочник по картографии [Текст] / A.M. Берлянт, A.B. Гедымин, Ю.Г. Кельнер и др.; под ред. Е.И. Халугина. - М.: Просвещение, 1997.-428с.

48 Тикунов, B.C. Мультимедиа в географии [Текст] /B.C. Тикунов // Вестн. МГУ. Сер. География. - 1995. - №5. - С. 47-52.

49 Хорошилов, B.C. Эффекты анимации в пользовательских интерфейсах с помощью картографии [Текст] / B.C. Хорошилов, Е.В.

Комиссарова, А.А.Колесников // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. Науч.-технич. журнал. - М.: МГУГиК - 2012. - № 2/1- С. 242- 244.

50 Шлыкова, О. В. Культура мультимедиа [Текст] /О.В. Шлыкова // МГУКИ. - М.: ФАИР-ПРЕСС, 2004. - 415 с.

51 Apple Corp. Human Interface Guidelines, 2012 г.

52 David Tucker. Enterprise RIA Development: Comparing Flex/Flash, Silverlight, HTML5/CSS3, jQuery/JavaScript. Режим доступа: http://www.codeproiect.com/ Articles/199022/Enterprise-RIA-Development-Comparing-Flex-Flash-Si

53 Doris Dransch, Designing Suitable Cartographic Multimedia Presentations. Multimedia cartography. Berlin, C. 75-87. 2007 r.

54 Fu, P., and J. Sun. Web GIS: Principles and Applications. ESRI Press. Redlands, 2010 r.

55 Graeme K. Miller. HTML5 vs FLASH vs SILVERLIGHT. Режим доступа: http://www.codeproiect.com/Articles/288193/HTML5-vs-FLASH-vs-SILVERLIGHT

56 http://en.wikipedia.org/wiki/Raster graphics

57 http://en.wikipedia.Org/wiki/Vector Graphics

58 http://its-journalist.ru

59 http://ru.wikipedia.org/wiki/Adobe Rash

60 http://ru.wikipedia.org/wiki/HTML 5

61 http://ru.wikipedia.org/wiki/CpaBHeHHe платформ для создания R

¡A

62 Kraak, M.J. Cartography and the use of animation. Multimedia cartography. Second edition. Berlin, C. 317-326, 2007 r.

63 Markus Weber, Animations in User Interface Design: Essential Nutrient Instead of Eye Candy, 2010 r.

64 Microsoft Corp.,Windows User Experience Interaction Guidelines, 2012 r.

65 Peterson, M. P. The Internet and Multimedia Cartography. Multimedia cartography. Berlin, C. 35-48. 2007 r.

66 Peterson, Michael P., Maps and the Internet, Elsevier, 2003 r. Erik Champion, Games and Geography, Multimedia Cartography, C. 347-357, 2007 r.

67 Ted Samson. Microsoft Surrenders Silverlight to HTML5 on Cross-Platform Front. Режим доступа: http://www.pcworld.com/article/209449/microsoft surrenders silverlight to html 5 on crossplatform front.html