Деректерді визуализациялаудағы калейдоскоп тұжырымдамасы

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 22 бет
Таңдаулыға:

АУЫЛ ШАРУАШЫЛЫҒЫ МИНИСТРЛІГІ С.СЕЙФУЛЛИН АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ АГРОТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
БӨЛІМ Ақпараттық жүйелер

Курстық жоба (жұмыс)

ПӘН БОЙЫНША Алгоритм, деректер құрылымы және бағдарламалау

ТАҚЫРЫП БОЙЫНША Калейдоскоп графикалық қосымшасын программалау - Калейдоскоп графикасы

Орындаған: 2 курс
AK 2202 тобының студенті
Қахарман Қазбек
Тексерген: Айтимова Ұлзада Жолдасбековна

Курстық жоба (жұмыс) қорғауға мақұлданды
________________________________
(оқытушының қолы)
Астана 2023

С.СЕЙФУЛЛИН АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ АГРОТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ АҚ
Бөлім: Ақпараттық жүйелер
Мақұлдаймын
Кафедра меңгерушісі
Зұлпыхар Ж.Е.
____________________________
(күні, айы, жылы)
Тапсырма №
пән бойынша курстық жоба (жұмыс) үшін:
Калейдоскоп графикалық қосымшасын программалау - Калейдоскоп графикасы
СТУДЕНТ Қахарман Қазбек ТОП AK 2202

Жоба тақырыбы Экранның ортасында берілген өлшемдегі үшбұрышты тұрғызыңыз және оны ерікті (қатты кодталған, кездейсоқ немесе пернетақтада көрсетілген) кескінмен толтырыңыз. Бүкіл экранды толтырғанша үшбұрыштың әр жағынан кескінді қайталап айналаңыз.
Бастапқы деректер Оқу және ғылыми әдебиеттер, интернет ресурстары,

№
Түсіндірме жазбаның мазмұны
Орындалу мерзімі
Шамамен көлемі
Кіріспе
1 күн
3 бет
1
Деректерді визуализациялаудағы калейдоскоп тұжырымдамасы
5 күн
1 бет
1.2
Көп өзгермелі деректер үшін калейдоскоп визуализациясының артықшылықтары
2 күн
1 бет
2.1
Қазіргі компьютерлік графика мен визуализациядағы калейдоскопиялық әсерлердің әсері
7 күн
1 бет
2.2
Әртүрлі салалардағы калейдоскопиялық әсерлердің нақты әлемдегі мысалдары
3 күн
1 бет
3.1
GIF айналмалы үшбұрышты салуға арналған Python бағдарламасына кіріспе
1 күн
1 бет
3.2
Қажетті кітапханаларға шолу және бастапқы орнату
1 күн
1 бет
3.3
Үшбұрыш және анимация параметрлерін орнату
3 күн
1 бет
3.4
Маскалау және араластыру процестерін суреттеу
1 күн
1 бет
4.1
Калейдоскоп эффектілері арқылы эмоцияны жақсарту
5 күн
2 бет
4.2
Калейдоскоптарды пайдалану арқылы деректерді визуализациялау
1 күн
3 бет
Қорытынды
1 күн
1 бет
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
І күн
1 бет

Ұсынылатын негізгі әдебиеттер :
1 Шелиски, Ричард. Компьютерлік көру: алгоритмдер және қолданбалар. Springer, 2010. https:link.springer.combook10.1 007978-1-84882-935-0
1.1.1 Калейдоскоп дегеніміз не? https:discoverycentermd.orgnews kaleidoscope
1.1.2 Калейдоскоп деректерді визуализациялау құралы ретінде https:kk.wikipedia.orgwikiКалей доскоп
1.2.1 Калейдоскоп. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., www.britannica.comtopickaleidosco pe
1.2.2 Хили, Кристофер Дж. Ақпаратты визуализация: дизайнды қабылдау. Морган Кауфман, 2012. https:shop.elsevier.combooksvis ualization-handbookhansen978-0-12 -387582-2
2.1.1 "Калейдоскоп: көп айнымалы деректерді визуализациялаудың жаңа әдісі" Л.Х. Розенблюм (1997) https:www.jstor.orgstable746831
2.1.2 Мәліметтер туралы әңгімелеу үшін калейдоскоптарды пайдалану https:book.etudes.ruarticleskal eidoscope
2.1.3 Мәліметтер туралы әңгімелеу үшін калейдоскоптарды пайдалану https:book.etudes.ruarticleskal eidoscope
2.2.1 Калейдоскоптар қалай жұмыс істейді? https:wonderopolis.orgwonderwha t-is-a-kaleidoscope
2.2.2 Калейдоскоптармен деректерді зерттеу https:moluch.ruyoungarchive12 907
2.2.3 Деректерді талдауға арналған калейдоскоптар https:journals.openedition.orges tetica982?lang=en
4.1.1 Көрнекі тартымдылық: Калейдоскоп үлгілері деректерді визуализациялаудың дәстүрлі әдістеріне қарағанда көрнекі және тартымды.https:www.tandfonline.co mdoiabs10.2753JEC1086-441515040 4
4.1.2 Калейдоскоп https:www.cambridge.orgcorejour nalsenglish-todayarticleabskale idoscope44052ABE96B2B54D7789D81758 E20362
4.2.1 Интерактивтілік: калейдоскоп визуализацияларын интерактивті етіп жасауға болады, бұл көрермендерге деректерді тереңірек зерттеуге мүмкіндік береді. https:ieeexplore.ieee.orgabstrac tdocument9903557
4.2.2 Ақпарат тығыздығы: калейдоскоп үлгілері дәстүрлі сюжеттерге қарағанда көбірек ақпаратты кодтай алады. https:ieeexplore.ieee.orgabstrac tdocument9355298
4.2.3 Kaleidoscope Mania: Викториялық ойыншық қалай көрнекі сезімге айналды https:www.artsy.netarticleartsy -editorial-kaleidoscope-mania-seize d-victorian-england
Тапсырманың берілген күні_______________________________ ____
Жұмысты қорғау уақыты ___________________________________ __

Ғылыми жетекші:Айтимова Ұлзада Жолдасбековна
Тапсырманы орындауға қабылдаған студент: Қахарман Қазбек

Мазмұны

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4
1.1
Деректерді визуализациялаудағы калейдоскоп тұжырымдамасы ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ...
7
1.2
Көп өзгермелі деректер үшін калейдоскоп визуализациясының артықшылықтары ... ... ... ... ... . ... .
8
2.1
Қазіргі компьютерлік графика мен визуализациядағы калейдоскопиялық әсерлердің әсері ... ... ... ... ... ... ... ..
9
2.2
Әртүрлі салалардағы калейдоскопиялық әсерлердің нақты әлемдегі мысалдары ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ...
10
3.1
GIF айналмалы үшбұрышты салуға арналған Python бағдарламасына кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
11
3.2
Қажетті кітапханаларға шолу және бастапқы орнату ... ...
13
3.3
Үшбұрыш және анимация параметрлерін орнату ... ... ...
14
3.4
Маскалау және араластыру процестерін суреттеу ... .
15
4.1
Калейдоскоп эффектілері арқылы эмоцияны жақсарту
16
4.2
Калейдоскоптарды пайдалану арқылы деректерді визуализациялау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
18
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ..
21
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ...
22

Кіріспе
Қазіргі уақытта компьютерлік технология адамның өмірінде әртүрлі салаларында барған сайын маңызды рөл атқарады. Ақпараттық технологияның ең қызықты бағыттарының бірі - медицина, ойын-сауық, қауіпсіздік және басқа да көптеген салаларда қолданылатын кескіндерді өңдеу. Кескінді өңдеудің қызықты аспектілерінің бірі - кең аудиторияны қызықтыратын интерактивті көрнекіліктер жасау.
Бұл жрбвның мақсаты берілген геометриялық фигурадағы бейнелердің айнадағы көрінісіне негізделген калейдоскопиялық әсерлерді жасауға қабілетті бағдарламаны жасау болып табылады. Бұл жоба бейнелерді үшбұрышты пішінде көрсету және берілген шағылысу тізбегі негізінде экранды анимациялық толтыру процесін қарастырады.
Жұмыста кескінді өңдеудің қолданыстағы әдістері қарастырылады, сонымен қатар визуализация саласында айна эффектілерінің қолданылуына талдау жасалады. Сонымен қатар, визуализация және кескінді өңдеу үшін Swing кітапханасын пайдаланатын Python бағдарламалық құралының шешімі ұсынылады.
Зерттеу жүргізу және алынған нәтижелерді талдау арқылы калейдоскопиялық әсерлердің көрермен қабылдауына тиімділігі мен көрнекі әсерін анықтау күтілуде.
Жұмыстың нәтижесі компьютерлік графика мен бейнелеу өнері саласында қолдануға болатын айнадағы шағылысулар негізінде тартымды визуалды эффектілерді жасауға қабілетті құрал болады. Бұл жұмыс кескінді өңдеу саласындағы әдебиеттерге шолу жасаудан басталады, содан кейін әдістемені сипаттауға және бағдарламалық шешімді әзірлеуге ауысады. Зерттеу нәтижелерін талдау және талқылау тиісті бөлімде беріледі, ал қорытындылар мен ұсыныстар осы зерттеуді аяқтайды. Бұл жұмыс компьютерлік технологияларды пайдалана отырып, бейнелерді өңдеу және визуалды эффектілер жасау саласына үлес қосу әрекеті болып табылады, сонымен қатар компьютерлік графика мен визуализациямен айналысатын мамандарды да қызықтырады.
Калейдоскоптар - жарықтың шағылысуы арқылы әдемі және күрделі өрнектер жасайтын оптикалық аспаптар. Олар көбінесе ойыншық ретінде пайдаланылады, бірақ калейдоскоптар әртүрлі ғылыми пәндерде оқу құралы ретінде де пайдаланылуы мүмкін.

Ғылымда калейдоскоптарды студенттерге төмендегілерді үйрету үшін пайдалануға болады:
Рефлексия: Калейдоскоптар шағылу принципін көрсетеді, яғни жарықтың бетінен кері серпілісі. Калейдоскоптағы өрнектер аспаптың ішіндегі айнадан жарық шағылысқан кезде жасалады.
Рефракция: Калейдоскоптарды оқушыларға сыну туралы, яғни жарықтың бір ортадан екіншісіне өткендегі иілуін үйрету үшін де пайдалануға болады. Рефракция калейдоскоп үлгілерінде жиі көрінетін бұрмаланған кескіндерге жауапты.
Симметрия: Калейдоскоптар студенттерге симметрия туралы үйрету үшін де пайдалы, бұл дизайндағы бөліктердің тепе-теңдігі. Калейдоскоптағы өрнектер жиі симметриялы болады және студенттер осы үлгілерді зерттеу арқылы симметрияның әртүрлі түрлері туралы біле алады.
Калейдоскоптар ғылыммен қатар, оқушыларға өнер, математика және тарихты үйрету үшін де қолданылуы мүмкін.

Өнерде калейдоскоптарды студенттерге түс теориясы, композиция және дизайн туралы үйрету үшін пайдалануға болады. Студенттер әртүрлі материалдар мен әдістерді қолдана отырып, өздерінің калейдоскоп үлгілерін жасай алады және олар әртүрлі түстер мен пішіндердің бір-бірімен қалай әрекеттесетінін біле алады.
Математикада калейдоскоптарды оқушыларға геометрияны, өрнектерді және мотоциклдерді үйрету үшін пайдалануға болады. Студенттер калейдоскоп үлгілеріндегі симметрияның әртүрлі түрлерін анықтауды үйрене алады, сондай-ақ шексіз қайталанатын калейдоскоп үлгілерін жасау арқылы мотоцикл ұғымын зерттей алады.
Тарих сабағында калейдоскоптарды оқушыларға оптикалық аспаптардың шығу тарихын және калейдоскоптардың дамуын үйрету үшін пайдалануға болады. Сондай-ақ студенттер калейдоскоптардың дүние жүзіндегі әртүрлі мәдениеттерде қалай қолданылғаны туралы біле алады.
Жалпы алғанда, калейдоскоптар студенттерге әртүрлі ғылыми және көркем ұғымдарды үйретудің жан-жақты және құнды құралы болып табылады. Калейдоскоптарды оқушылардың білуге құштарлығын, шығармашылық қабілеттерін және сыни тұрғыдан ойлау қабілеттерін арттыру үшін пайдалануға болады. Олар сонымен қатар оқушыларға қоршаған әлемді тереңірек түсінуге көмектеседі.
Мұнда калейдоскоптарды оқу орындарында қалай пайдалануға болатынының кейбір нақты мысалдары берілген:
Ғылым: Оқушылар калейдоскоптарды табиғаттағы гүлдер, қар түйіршіктері және кристалдар сияқты әртүрлі заттардың симметриясын зерттеу үшін пайдалана алады. Олар сондай-ақ калейдоскоптарды жарықтың шағылысуы мен сынуы туралы білу үшін пайдалана алады.
Өнер: Оқушылар түрлі-түсті қағаз, моншақтар және блестки сияқты әртүрлі материалдарды пайдаланып, өздерінің калейдоскоп үлгілерін жасай алады. Олар сондай-ақ түс теориясы мен композицияны білу үшін калейдоскоптарды пайдалана алады.
Математика: Студенттер калейдоскоптарды геометрия, өрнектер және өрнектер туралы білу үшін пайдалана алады. Олар математикалық жұмбақтарды шешу үшін калейдоскоптарды да пайдалана алады.
Тарих: Оқушылар калейдоскоптардың тарихын және олардың әртүрлі мәдениеттерде қалай қолданылғанын зерттей алады. Олар сондай-ақ әртүрлі мәдениеттерден шабыттанған өздерінің калейдоскоп үлгілерін жасай алады.
Бұл ақпарат сіздің курстық жұмысыңызға пайдалы болады деп үміттенемін. Курстық жұмыстардың (жобалардың) тақырыптары оқу міндеттеріне, оқытылатын пәннің негізгі мазмұны мен нысаналы параметрлеріне жауап беруі, сондай-ақ өзекті мәселелерді көрсетуі және ғылым мен өндіріс талаптарымен өзара байланыста болуы тиіс.
Курстық жұмыстардың (жобалардың) тақырыбын шығарушы кафедра пәннің мақсаттары мен міндеттеріне сәйкес әзірлейді және білім алушылардың назарына жеткізеді.
Тақырып әртүрлі формада мен жұмыс әдістеріне арналған болуы мүмкін:
- жеке, тақырып бойынша білім алушы өз бетінше орындайтын жеке жұмыс;
- топтық, бір тақырып бойынша 3 адамнан аспайтын білім алушылар тобы орындайтын топтық жұмыс, олардың әрқайсысы орындалатын жұмыстың белгілі бір бөлігін өз бетінше әзірлейді;
- академиялық вариативті, бір сұлба бойынша орындалады, бірақ бірнеше нұсқада.
Білім алушы бекітілген тақырыпта қамтылмаған тақырып бойынша курстық жұмысты (жобаны) орындауды ұсынуға құқылы, ол үшін мұндай зерттеуді жүргізудің орындылығын негіздеп, оны кафедра меңгерушісімен және ғылыми жетекшімен келіседі.
Білім алушыға курстық жұмысты орындауға тапсырманы ғылыми жетекші береді.
Курстық жұмыстардың (жобалардың) тақырыптары мен ғылыми жетекшілерді тағайындауды кафедра меңгерушісі бекітеді.
Курстық жұмыстың (жобаның) тақырыбы ғылыми жетекшіні көрсетумен қоса кафедра мәжілісімен ағымдағы оқу жылының басында бекітіледі.

1.1 Деректерді визуализациялаудағы калейдоскоп тұжырымдамасы

Компьютерлік графика мен визуализацияда калейдоскоптар дизайн, өнер, ойын-сауық және ғылыми зерттеулерді қоса алғанда, әртүрлі салаларда қолдануға болатын бірегей және шығармашылық визуалды әсерлерді жасау үшін қолданылады.

Л.Х.Розенблюмнің (1997) Калейдоскоп: көп өзгермелі деректерді визуализациялаудың жаңа әдісі мақаласында калейдоскоптардың көмегімен көп өлшемді деректерді визуализациялаудың жаңа әдістемесі ұсынылған. Розенблюм калейдоскоптарды шашыраңқы графиктер мен сызықтық графиктер сияқты дәстүрлі әдістерге қарағанда көп нұсқалы деректердің неғұрлым ақпаратты және көрнекі визуализациясын жасау үшін пайдалануға болатынын айтады.
Калейдоскоптар әдемі және күрделі өрнектер жасау үшін жарықты шағылыстыру және сындыру арқылы жұмыс істейді. Розенблюмнің көп өлшемді деректерді визуализациялау әдісі калейдоскоп үлгісінің әртүрлі аспектілеріндегі деректердің әртүрлі өлшемдерін кодтау үшін калейдоскоптарды пайдаланады. Мысалы, калейдоскоп үлгісінің түсі деректердің бір өлшемін көрсету үшін пайдаланылуы мүмкін, ал үлгі өлшемі басқа өлшемді көрсету үшін пайдаланылуы мүмкін.
Розенблюм әдістемесі көп мәнді деректерді визуализациялаудың дәстүрлі әдістеріне қарағанда бірнеше артықшылықтарға ие. Біріншіден, калейдоскоп үлгілері дәстүрлі сюжеттерге қарағанда көрнекі және тартымды. Бұл көрермендерге деректерді түсінуді және есте сақтауды жеңілдетеді. Екіншіден, калейдоскоп үлгілері дәстүрлі сюжеттерге қарағанда көбірек ақпаратты кодтай алады. Мысалы, калейдоскоп үлгісі деректердің бірнеше өлшемдері арасындағы қатынастарды кодтау үшін пайдаланылуы мүмкін, ал дәстүрлі схема бір уақытта тек екі өлшем арасындағы қатынастарды кодтай алады.
Розенблюмнің әдістемесі қор нарығының деректерін, медициналық деректерді және ғылыми деректерді қоса алғанда, әртүрлі көп өлшемді деректерді визуализациялау үшін пайдаланылды. Бір мысалда Розенблюм калейдоскоптарды қор нарығындағы әртүрлі акциялардың өнімділігін визуализациялау үшін пайдаланды. Калейдоскоп үлгісінің түсі әрбір акция бағасының өзгеруін көрсету үшін пайдаланылды, ал үлгі өлшемі әрбір акция бойынша сауда көлемін көрсету үшін пайдаланылды. Бұл визуализация қай акциялардың жақсы және қандай акциялардың нашар жұмыс істейтінін көруге мүмкіндік берді.
Розенблюмнің калейдоскопты визуализациялау бойынша жұмысы деректерді визуализациялау саласына қосылған елеулі үлес болып табылады. Оның техникасы көп нұсқалы деректерді кеңірек аудитория үшін қол жетімді және түсінікті ету мүмкіндігіне ие.

1.2 Көп өзгермелі деректер үшін калейдоскоп визуализациясының артықшылықтары

Көп нұсқалы деректерді визуализациялау үшін калейдоскоптарды пайдаланудың кейбір артықшылықтары:
Көрнекі тартымдылық: Калейдоскоп үлгілері дәстүрлі сюжеттерге қарағанда көрнекі және тартымды. Бұл көрермендерге деректерді түсінуді және есте сақтауды жеңілдетеді.
Ақпарат тығыздығы: калейдоскоп үлгілері дәстүрлі сюжеттерге қарағанда көбірек ақпаратты кодтай алады. Мысалы, калейдоскоп үлгісі деректердің бірнеше өлшемдері арасындағы қатынастарды кодтау үшін пайдаланылуы мүмкін, ал дәстүрлі схема бір уақытта тек екі өлшем арасындағы қатынастарды кодтай алады.
Интерактивтілік: калейдоскоп визуализациясын интерактивті етіп жасауға болады, бұл көрермендерге деректерді тереңірек зерттеуге мүмкіндік береді. Мысалы, визуализацияға қалай әсер ететінін көру үшін көрермендерге калейдоскоп үлгісінің түсін немесе өлшемін өзгертуге рұқсат етілуі мүмкін.
Жалпы, калейдоскоптар көп нұсқалы деректерді визуализациялаудың перспективалы жаңа құралы болып табылады. Олардың көп нұсқалы деректерді кеңірек аудитория үшін қол жетімді және түсінікті ету мүмкіндігі бар.[1]

2.1Қазіргі компьютерлік графика мен визуализациядағы калейдоскопиялық әсерлердің әсері

Заманауи компьютерлік графика мен визуализацияда калейдоскопиялық эффектілерді қолдану адам қызметінің әртүрлі салаларында назар аударатын әсерлі визуалды шешімдерді жасаудың бірегей мүмкіндіктерін ашады. Калейдоскоптар эстетикалық әсерге ие және көрермендерді қуанта алатын күрделі және симметриялық үлгілерді жасауға арналған қуатты құрал болып табылады. Бұл әсерлердің дизайн сияқты салаларда қолданбалары бар, оларда бірегей графикалық элементтерді жасау және өнімдердің көрнекі көрінісін жақсарту үшін пайдалануға болады. Өнерде калейдоскопиялық әсерлер шығармашылық өрнек пен бірегей визуалды композициялар жасау құралы ретінде қызмет ете алады. Ойын-сауық индустриясында оларды фильмдерде, бейне ойындарда және басқа медиа жобаларда иммерсивті визуалды эффектілер жасау үшін пайдалануға болады, осылайша көрермендер мен ойыншылардың тәжірибесін арттырады.
Бұған қоса, ғылыми зерттеулерде калейдоскопиялық әсерлер күрделі деректер мен түсініктерді визуализациялау үшін қолданыла алады, бұл оларды кеңірек аудиторияға қол жетімді және түсінікті етеді. Калейдоскоптардың шығармашылық әлеуетін және олардың әртүрлі салаларда, соның ішінде дизайн, өнер, ойын-сауық және ғылыми зерттеулерде көрнекі қабылдауға әсерін зерттеу олардың қолданбаларын түсіну және оңтайландыру үшін өте маңызды. Бұл тек эстетикалық ғана емес, сонымен қатар калейдоскопиялық әсерлерді қолданудың практикалық аспектілерін ашады, олардың ақпаратты қабылдау мен түсінуге әсерін түсінуді тереңдетеді, сонымен қатар заманауи визуализация мен дизайн әдістерін жетілдірудің жаңа идеяларын ұсынады.

2.2 Әртүрлі салалардағы калейдоскопиялық әсерлердің нақты әлемдегі мысалдары

Қазіргі компьютерлік графика мен визуализацияда калейдоскопиялық әсерлердің қалай қолданылатынының кейбір нақты мысалдары:
Дизайн: Калейдоскопиялық әсерлерді өнімдерге, қаптамаларға және маркетингтік материалдарға бірегей және көз тартатын графикалық элементтерді жасау үшін пайдалануға болады. Мысалы, калейдоскоп үлгілері маталар, тұсқағаздар және басқа үй декор элементтері үшін үлгілерді жасау үшін пайдаланылуы мүмкін. Оларды логотиптерді, белгішелерді және басқа брендинг элементтерін жасау ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.