Computergrafik, Online-Kurs

    Beim MIT sind Computergrafiken 3D-Algorithmen. In einigen Lehrbüchern handelt es sich um eine Sammlung von Beschreibungen gängiger Grafikeditoren, in Filmen - Spezialeffekten - auf Fernsehbildschirmen. Das alles ist aufregend und neugierig, aber was ist Computergrafik?

    Zu verschiedenen Zeiten hatte ich Gelegenheit, mit Animation, dreidimensionalen Grafiken, mit Drucken, mit dem Web, mit Video und in sehr unterschiedlichen Formen zu arbeiten. So oder so habe ich zwanzig Jahre lang so etwas gemacht und bereue es nicht. Und all diese zwanzig Jahre habe ich nicht nur einen Satz vom Vorgesetzten des Lyzeums vergessen, bei dem ich Mitte der 90er Jahre genau diese Computergrafik studierte:
    Natürlich können Sie die Werkzeuge beherrschen, Sie werden die Programme besitzen. Dann gehören Sie zu den wenigen, die dies jetzt können, aber bald beherrschen echte Profis die Computertechnologie, und Sie werden es schwer mit ihnen haben. Vergessen Sie deshalb nicht, einen echten Beruf zu erlernen, und all diese Photoshop- und 3DS-Anwendungen sind nur Ihre Werkzeuge und Ihr heutiger Wettbewerbsvorteil.
    Aber es gab noch einen Umstand, über den nicht gesprochen wurde: Irgendwann wurde mir klar, dass Computergrafik „von Beruf“ auch Biologie, Physik und sogar Chemie ist. Und natürlich Mathe. In diesem Beitrag werde ich über den dreiwöchigen offenen Online-Kurs zu den Grundlagen der Computergrafik sprechen , der erst am 9. März begonnen hat, und versuchen zu erklären, für wen er gemacht ist, warum, warum und wie Computerwissen im Leben hilft.

    Unterrichtserfahrung


    Das Problem für IT-Neulinge ist, dass sie einen wunderbaren Beruf ausüben. Es verdirbt und korrumpiert. Sie brauchen keine Geduld, denn das Ergebnis ist schnell. Auf dem Gebiet der Computergrafik ist die Situation ähnlich. Es gibt also „Enikeyschiki“ - Leute, die gut in Programmen stecken, aber nicht verstehen, was los ist und ob sie den besten Weg wählen. Bis zu einem gewissen Grad ist dies akzeptabel, aber die professionelle Obergrenze für solche Spezialisten ist sehr niedrig.

    Mein Unterricht in Computergrafik begann mit einem Semesterkurs für 50 Schüler, mit gemächlichen und nachdenklichen Kursen, und dann ... setzten sie „destruktive Komprimierung“ ein - der Kurs wurde zu einer schriftlichen Prüfung ohne Kursarbeit mit weniger als 200 Teilnehmern pro Stream. Es ist Zeit, die Kurse, die ich am Institut unterrichte, gründlich zu überdenken. Und hier stellte sich als sehr günstig heraus, auf MOOCs (massive Open Online-Kurse, MOOC) umzusteigen: Ich wollte unbedingt das Format der Ausbildung ändern, insbesondere bei Vorlesungen, und die Überprüfung von Werken automatisieren, vorzugsweise unbeschadet ihrer Tiefe.

    In der Tat sehen regelmäßige Vorträge in einem Streaming-Publikum etwas seltsam aus. Erinnerst du dich, wie du versucht hast, die Formel auf der Tafel aus den hinteren Reihen zu erkennen? Aber es wurde bereits gelöscht. Videovorträge brachten Komfort und Sichtbarkeit. Bei praktischen Aufgaben ist alles nicht so einfach, aber auch nicht schlecht. Massive Online-Kurse sind eine weitere kleine Revolution in unserem Jahrhundert, die einen Teil unseres Lebens entscheidend verändert - die Art und Weise, wie wir Wissen erlangen. Nicht nur in der Schule oder an der Universität, sondern das ganze Leben hindurch.

    Kursinhalt


    Die Hauptaufgabe des Online-Einführungskurses ist es nicht so sehr, etwas Neues zu lernen, wie man aus dem Wissen, das jeder bereits hat , ein ganzheitliches Bild sammelt und auf diesem Bild die Details erkennt, die vorher unbemerkt bleiben könnten. Daher können diejenigen, die bereits Computergrafik-Tools verwenden, die Grundlagen aktualisieren, manchmal sogar aus dem Lehrplan der Schule. Wer dieses Fach überhaupt nicht erlebt hat, kann sich gute Grundkenntnisse aneignen, um weiterhin einzelne Werkzeuge und Programme zu studieren, die in die Praxis umgesetzt werden.

    Die erste Woche ist überhaupt nicht dem Computer oder der Grafik gewidmet. Und für Physik und Biologie, und ein wenig darüber, wie es auf Computer-Farbmodelle übertragen wird.

    Zweite Wochespricht bereits über die Grundlagen der Grafik in Bezug auf Computer. Dies ist am nützlichsten für diejenigen, die noch nichts getan haben und nicht interessiert sind. Dann wird mit Raster, Vektorgrafiken und Video "manuell" gearbeitet. Das heißt, ganz von Hand - wir werden Fotos und Videos von der Kommandozeile verarbeiten, wir werden etwas Vektor in einem Texteditor zeichnen. Und glauben Sie mir, das ist manchmal im Leben notwendig. Sie haben die Freiheit, Werkzeuge auszuwählen, da nicht alles bequem zu erledigen ist, zum Beispiel in Photoshop. Und nicht immer angemessen.

    Die dritte Woche ist der Bildkomprimierung gewidmet. Wer sich mit Codierung und digitaler Signalverarbeitung befasst hat, sieht hier vertraute Themen, aber ohne komplizierte Mathematik. Die Hauptaufgabe ist zu verstehen, wie es funktioniert.

    Der Kurs beinhaltet kein Eintauchen in Mathematik und Programmierung. Nun, wenn Sie mit dem Schulkurs in Mathematik und Informatik vertraut sind und auch verstehen, dass es ein binäres und hexadezimales Rechensystem gibt.

    Fortgeschrittener Online-Kurs


    Den oben genannten 8-wöchigen Kurs in Computergrafik unterrichte ich jeden September und Oktober an der HSE MIEM NRU HSE. Aus diesem Grund wird im September der Online-Einführungskurs erneut gestartet, und MIEM-Studierende und alle Studierenden werden zur gleichen Zeit studieren.

    Unmittelbar nach ihm wird im Oktober 2015 ein weiterführender 4-wöchiger Online-Kurs folgen, der sich noch in der Entwicklung befindet - in Bezug auf spezifische Anwendungen der Computergrafik. Leider wird es nicht möglich sein, alle möglichen Anwendungen in Betracht zu ziehen, aber wir werden Zeit haben, uns mit einigen zu befassen. Zum Beispiel wird es einen Abschnitt über Videos geben, vielleicht werden dreidimensionale Grafiken und Drucke hinzukommen. Die "wissenschaftliche" Computergrafik wird nicht eintreten - dies ist eine völlig separate Welt, die eines unabhängigen Kurses würdig ist.

    Der zweite Kurs beginnt mit einem Überblick über Eisen von Raritäten bis heute. Warum? Hier ist eine einfache Frage: Warum wird der Fernseher in Pixeln angezeigt, das Bild wird in Makroblöcken übertragen und die Videocodierung für die Übertragung wird in Zeilen und Halbbildern (Halbbildern) gemessen? Dies ist schwer zu verstehen für alle, die nur digitale LCD-Flachbildschirme kennen. Es stellte sich heraus, dass das Spawn-Fernsehen mehr mit einer Schreibmaschine zu tun hatte als mit modernen Formaten und Hardware. Wenn Sie wissen, wie es funktioniert, können Sie die richtigen Videokodierungsoptionen auswählen.

    TL; DR


    • Ab dem 9. März 2015 findet für drei Wochen ein Online-Computergrafikkurs statt, in dem Sie zunächst die Physik und Biologie der Schule abrufen, dann Farbräume überwinden, verschiedene Arten von Grafiken und grundlegende Konzepte darin lernen, die Arbeit mit Konsole und Videoeditoren beherrschen und Grafiken, üben mit Vektorgrafiken und Animationen in SVG. Machen Sie sich abschließend mit der Bildkomprimierung vertraut. Nähere Bekanntschaften - im zweiten Teil des Kurses.
    • Die vierte Woche dient dazu, Tests zu bestehen und Aufgaben aus den vorherigen Wochen zu erledigen.
    • Es ist unwahrscheinlich, dass dieser Kurs für diejenigen interessant ist, die ein Eintauchen in Mathematik und Programmierung erwarten. Es ist für diejenigen, die Computergrafik verstehen wollten, aber Angst vor Lehrern hatten, die anfangen, mathematische Formeln einzugeben und sie sofort etwas programmieren zu lassen.
    • Der Kurs wird nicht über Photoshop, Corel Draw und andere beliebte Editoren sprechen. Es gibt auch andere angewandte Kurse, die im Internet leicht zu finden sind. Es wird einige Übung in Konsoleneditoren geben, diese Fertigkeit kann nützlich sein. Zum Beispiel, wenn Sie Bilder oder Videos auf Ihrer Site automatisch verarbeiten müssen.
    • Am 1. September wird dieser Online-Kurs erneut gestartet, Studierende der MIEM NRU HSE werden daran studieren, unmittelbar danach wird ein ausführlicher Online-Kurs gestartet, um diesen fortzusetzen.


    Fragen zum Schluss


    1. Warum ist der Himmel blau? Dies ist jedoch auf dem Bild oben im Beitrag zu sehen.
    2. Ist der Zaun transparent?
    3. Wie sehen wir? Und wie nehmen wir wahr, was wir gesehen haben?
    4. Wo ist der Anfang des Farbkreises und wie teilt man ihn auf?
    5. Was ist der Unterschied zwischen den Paletten von Fotografen, Druckern und Künstlern?
    6. Was ist der häufigste Farbraum?
    7. Wie unterscheiden sich Punkte pro Zoll zwischen Druckern, Scannern und Monitoren?
    8. Was ist Redundanz in Bildern?

    Text vorbereitet von Denis Korolev , Professor Online - Kurs "Computergrafik: The Basics" .

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