Animácia obrázka, internetové vyhľadávanie a monitory

Animácia obrázka, internetové vyhľadávanie a monitory

Táto téma z informatiky sa venuje vytvoreniu jednoduchej animácie z viacerých obrázkových fáz, spôsobom vyhľadávania informácií na internete a základným princípom fungovania monitorov.

Animácia obrázka

Animácia vzniká rýchlym zobrazovaním viacerých po sebe nasledujúcich obrázkov – snímok alebo fáz. Ak sa jednotlivé snímky mierne odlišujú, ľudské oko ich vníma ako plynulý pohyb.

V praktickej úlohe máme použiť obrázok motýľa a vytvoriť jednoduchú animáciu, pri ktorej motýľ pôsobí, akoby trepotal krídlami. Podľa zadania stačia štyri fázy animácie.

Snímka – frame

Každý samostatný obrázok animácie označujeme ako snímku – frame.

Ak má animácia štyri fázy, môžeme si ich predstaviť napríklad takto:

1. krídla sú úplne roztvorené,
2. krídla sú mierne privreté,
3. krídla sú ešte viac privreté,
4. krídla sa opäť približujú k roztvorenej polohe.

Keď sa tieto snímky zobrazujú rýchlo za sebou a animácia sa opakuje, vznikne dojem pohybu krídel.

Princíp vytvorenia animácie motýľa

Nie je potrebné kresliť štyri úplne nové obrázky. Jednoduchšie je vytvoriť prvú snímku a ďalšie fázy z nej odvodiť.

Postup môže byť nasledovný:

1. Otvoríme obrázok motyl.jpg v grafickom alebo animačnom editore.
2. Vytvoríme prvú snímku s pôvodným obrázkom motýľa.
3. Prvú snímku niekoľkokrát skopírujeme, aby sme získali spolu štyri fázy.
4. V druhej snímke mierne zmeníme polohu alebo šírku krídel.
5. V tretej snímke krídla ešte viac privrieme.
6. Vo štvrtej snímke ich opäť mierne roztvoríme.
7. Nastavíme čas zobrazenia jednotlivých snímok.
8. Spustíme náhľad animácie a skontrolujeme plynulosť pohybu.

Úprava krídel

Na vytvorenie dojmu trepotania môžeme pri jednotlivých fázach meniť napríklad:

• šírku krídel,
• ich sklon,
• polohu okrajov krídel,
• mieru ich roztvorenia.

Dôležité je, aby telo motýľa zostávalo približne na rovnakom mieste. Ak by sa pri každej snímke posúvalo celé telo, motýľ by namiesto trepotania pôsobil, akoby poskakoval.

Časovanie snímok

Každá snímka animácie sa zobrazuje určitý čas. Ak je tento čas príliš dlhý, animácia bude pôsobiť trhane. Ak je príliš krátky, pohyb môže byť neprirodzene rýchly.

Pri jednoduchej animácii možno napríklad skúsiť čas:

100 ms na jednu snímku

To znamená, že jedna snímka zostane zobrazená jednu desatinu sekundy.

Pri štyroch snímkach by jedna celá sekvencia trvala:

4 × 100 ms = 400 ms

Ak sa animácia opakuje v slučke, motýľ bude krídlami trepotať nepretržite.

Slučka – loop

Slučka znamená, že sa animácia po poslednej snímke automaticky začne prehrávať od začiatku.

Pri trepotaní motýľa je nekonečné opakovanie vhodné, pretože pohyb má pôsobiť nepretržite.

GIF animácia

Jedným z tradičných formátov pre jednoduché obrázkové animácie je GIF – Graphics Interchange Format.

Animovaný GIF môže obsahovať viacero snímok a pri každej z nich informáciu o tom, ako dlho sa má zobrazovať.

Výhody animovaného GIF-u

• jednoduchá tvorba,
• široká podpora v internetových prehliadačoch,
• automatické opakovanie animácie,
• nie je potrebný samostatný prehrávač videa.

Nevýhody GIF-u

• obmedzený počet farieb v jednej palete,
• pri väčších animáciách môže mať vysokú veľkosť súboru,
• nie je vhodný na dlhé alebo veľmi kvalitné video,
• na zložitejšie animácie existujú modernejšie formáty a technológie.

Animácia a video – rozdiel

Animácia vytvorená zo štyroch obrázkových fáz nie je to isté ako klasické video.

Animácia	Video
Môže obsahovať iba niekoľko snímok	Bežne obsahuje desiatky snímok za sekundu
Často sa opakuje v slučke	Zvyčajne má určený začiatok a koniec
Môže byť vytvorená ručne z jednotlivých obrázkov	Často ide o zaznamenaný alebo vyrenderovaný pohyblivý obraz
Typický formát môže byť GIF	Typické kontajnery sú napríklad MP4 alebo WebM

Vyhľadávanie informácií na internete

Internet obsahuje obrovské množstvo informácií. Na ich nájdenie používame internetové vyhľadávače a ďalšie vyhľadávacie služby.

V pôvodnom školskom materiáli sa rozlišujú dva základné spôsoby:

• katalógové vyhľadávanie,
• fulltextové vyhľadávanie.

Katalógové vyhľadávanie

Katalógový vyhľadávač organizuje webové stránky do tematických kategórií a podkategórií.

Používateľ môže postupovať napríklad:

Vzdelávanie → Stredné školy → Bratislavský kraj → konkrétna škola

Webové stránky boli v klasických internetových katalógoch často zaradené podľa tém ručne alebo poloautomaticky.

Výhody katalógového vyhľadávania

• prehľadné tematické členenie,
• vhodné na prezeranie stránok určitého typu,
• používateľ nemusí poznať presný názov stránky.

Nevýhody katalógového vyhľadávania

• katalóg neobsahuje celý internet,
• zaradenie stránky do kategórie môže byť pomalšie,
• výsledky môžu byť menej aktuálne,
• pri veľmi veľkom množstve webov je ručné kategorizovanie nepraktické.

Katalógové vyhľadávače mali veľký význam najmä v skorších obdobiach internetu. Klasické webové katalógy ako hlavný spôsob vyhľadávania dnes ustúpili fulltextovým vyhľadávačom.

Fulltextové vyhľadávanie

Fulltextový vyhľadávač automaticky prehľadáva a indexuje obsah webových stránok a následne umožňuje používateľovi vyhľadávať podľa slov a slovných spojení.

Najznámejším príkladom je Google. Medzi ďalšie patria napríklad Bing alebo ďalšie internetové vyhľadávacie služby.

Ako fulltextový vyhľadávač pracuje?

Zjednodušene môžeme jeho činnosť rozdeliť do troch krokov:

1. Prehľadávanie – crawling – automatické programy prechádzajú webové stránky a sledujú odkazy.
2. Indexovanie – obsah nájdených stránok sa analyzuje a ukladá do rozsiahleho indexu.
3. Vyhľadanie a zoradenie výsledkov – po zadaní dopytu systém vyberie a zoradí stránky, ktoré považuje za najrelevantnejšie.

Webový robot

Program, ktorý automaticky prechádza webové stránky, sa označuje napríklad ako:

• crawler,
• spider,
• webový robot.

Robot prechádza odkazy medzi stránkami a získava informácie potrebné na vytvorenie vyhľadávacieho indexu.

Katalógové a fulltextové vyhľadávanie – rozdiel

Vlastnosť	Katalógové vyhľadávanie	Fulltextové vyhľadávanie
Organizácia	Kategórie a podkategórie	Automaticky vytvorený index obsahu
Spôsob hľadania	Prechádzanie tém	Zadanie slov alebo frázy
Rozsah	Obmedzený na stránky zaradené v katalógu	Veľmi rozsiahly index webových stránok
Aktualizácia	Často ručná alebo poloautomatická	Automatické prehľadávanie robotmi
Dnešné využitie	Skôr doplnkové	Dominantný spôsob vyhľadávania

Vyhľadávací dopyt

Vyhľadávací dopyt je text, ktorý používateľ zadá do vyhľadávacieho poľa.

Napríklad:

stredná škola informatika Bratislava

Čím presnejšie dopyt sformulujeme, tým väčšia je šanca, že získame relevantné výsledky.

Vyhľadávacie operátory

Vyhľadávače podporujú špeciálne znaky a príkazy, pomocou ktorých môžeme výsledky spresniť.

Konkrétna podpora operátorov sa môže medzi vyhľadávačmi meniť, preto je vhodné poznať najmä bežne používané operátory.

Presná fráza – úvodzovky

Ak chceme nájsť presné slovné spojenie, vložíme ho do úvodzoviek:

"maturitná skúška z informatiky"

Vyhľadávač sa pokúsi nájsť stránky, na ktorých sa slová nachádzajú v danom poradí ako fráza.

Operátor OR

Operátor OR znamená, že vo výsledkoch môže byť jeden alebo druhý výraz.

Napríklad:

notebook OR tablet

Vyhľadávame výsledky súvisiace s notebookom alebo tabletom.

Vylúčenie slova – mínus

Pomocou znamienka mínus môžeme vylúčiť nežiaduci výraz:

jaguar -auto

Takýto dopyt môže pomôcť nájsť informácie o zvierati a obmedziť výsledky týkajúce sa automobilovej značky.

Vyhľadávanie na konkrétnej doméne – site:

Operátor site: obmedzí výsledky na konkrétnu webovú stránku alebo doménu.

Napríklad:

maturita informatika site:zones.sk

Vyhľadávač zobrazí výsledky zamerané na daný výraz na doméne zones.sk.

Vyhľadávanie určitého typu súboru – filetype:

Ak hľadáme konkrétny typ dokumentu, môžeme použiť:

informatika maturita filetype:pdf

Vyhľadávanie sa zameria najmä na dokumenty PDF.

Slovo v názve stránky – intitle:

Operátor intitle: môže obmedziť výsledky na stránky, ktoré obsahujú daný výraz v titulku.

Napríklad:

intitle:informatika maturita

Číselný rozsah

Dve bodky môžu byť pri niektorých vyhľadávaniach použité na určenie rozsahu:

notebook 500..1000 €

Takýto dopyt sa snaží nájsť výsledky obsahujúce čísla v požadovanom rozsahu.

Zástupný znak *

Hviezdička môže pri niektorých typoch vyhľadávania slúžiť ako zástupný znak, najmä vo fráze.

Napríklad:

"najväčšie * na Slovensku"

Vyhľadávač môže namiesto hviezdičky doplniť rôzne slová.

Vyhľadávanie podľa dátumu

Pri vyhľadávaní aktuálnych informácií môžeme použiť časový filter priamo vo vyhľadávači. Niektoré vyhľadávače podporujú aj operátory súvisiace s dátumom, napríklad before: alebo after:.

Príklad:

umelá inteligencia after:2025-01-01

Historický operátor ~

V starších materiáloch sa uvádza znak ~ na vyhľadávanie podobných slov alebo synoným.

Tento operátor bol kedysi podporovaný napríklad službou Google, ale dnes sa naň nemožno spoliehať. Moderné vyhľadávače samy pracujú so synonymami, tvarmi slov a významovou podobnosťou dopytov.

Praktická úloha – vyhľadanie stránky školy

Stránku školy môžeme vyhľadať viacerými spôsobmi.

Fulltextové vyhľadávanie

Do vyhľadávača zadáme napríklad:

presný názov školy Bratislava

Ak poznáme časť názvu alebo doménu, môžeme dopyt ešte spresniť.

Vyhľadávanie presného názvu

Názov školy môžeme vložiť do úvodzoviek:

"Stredná odborná škola informačných technológií"

Overenie správnosti stránky

Po nájdení stránky je vhodné skontrolovať:

• doménu webu,
• názov školy,
• kontaktné údaje,
• adresu školy,
• či ide o oficiálnu stránku a nie iba o katalógový záznam.

Hodnotenie výsledkov vyhľadávania

To, že je stránka na prvom mieste vo vyhľadávači, automaticky neznamená, že obsahuje najpresnejšie alebo najdôveryhodnejšie informácie.

Pri hodnotení zdroja je vhodné sledovať:

• kto informáciu publikoval,
• či ide o oficiálnu alebo odbornú stránku,
• dátum publikovania alebo aktualizácie,
• či sú uvedené zdroje informácií,
• či sa rovnaké údaje dajú potvrdiť aj z ďalších dôveryhodných zdrojov.

Monitor

Monitor je výstupné zariadenie, ktoré zobrazuje obrazové informácie vytvorené počítačom.

Zobrazuje napríklad:

• text,
• grafiku,
• fotografie,
• video,
• používateľské rozhranie operačného systému a aplikácií.

Pôvodný materiál porovnáva CRT a LCD monitory. V čase jeho vzniku išlo o dôležité porovnanie. Dnes sú však CRT monitory prakticky historickou technológiou a dominantné sú ploché LCD displeje, pričom sa čoraz viac používajú aj OLED displeje.

CRT monitor

CRT – Cathode Ray Tube je monitor využívajúci katódovú trubicu – obrazovku podobnú starším televízorom.

Obraz vzniká pomocou elektrónového lúča, ktorý dopadá na vrstvu luminofóru na vnútornej strane obrazovky.

Princíp CRT

Zjednodušene prebieha zobrazovanie takto:

1. Elektrónové delo vytvára lúč elektrónov.
2. Vychyľovací systém mení smer lúča.
3. Lúč postupne prechádza po obrazovke.
4. Dopadá na luminofor.
5. Luminofor po dopade elektrónov vyžiari svetlo.
6. Rýchlym vykresľovaním celej plochy vzniká výsledný obraz.

Farebný CRT monitor

Farebný CRT monitor používa luminofory základných farebných zložiek:

• R – Red – červená,
• G – Green – zelená,
• B – Blue – modrá.

Kombináciou ich intenzity vznikajú ďalšie farby.

Výhody CRT monitorov

• veľmi dobrá odozva,
• prirodzené zobrazovanie pohybu,
• dobré pozorovacie uhly,
• schopnosť dobre pracovať s viacerými rozlíšeniami bez nutnosti používať jedno natívne rozlíšenie,
• historicky dobré podanie čiernej a kontrastu.

Nevýhody CRT monitorov

• veľké rozmery,
• vysoká hmotnosť,
• vyššia spotreba elektrickej energie,
• vyššie zahrievanie,
• možnosť viditeľného blikania pri nízkej obnovovacej frekvencii,
• zaberajú veľa miesta na pracovnom stole.

CRT monitory sa dnes pri bežných počítačoch prakticky nepoužívajú.

LCD monitor

LCD – Liquid Crystal Display je plochý displej využívajúci tekuté kryštály.

Tekuté kryštály samy nevytvárajú svetlo. Regulujú množstvo svetla, ktoré prechádza jednotlivými pixelmi, preto displej potrebuje podsvietenie.

Princíp LCD

Zjednodušene sa LCD panel skladá z:

• zdroja podsvietenia,
• polarizačných vrstiev,
• vrstvy tekutých kryštálov,
• elektród a tranzistorov riadiacich jednotlivé pixely,
• farebných filtrov.

Zmenou elektrického napätia sa mení usporiadanie tekutých kryštálov a tým množstvo svetla, ktoré cez daný pixel prejde.

Subpixely RGB

Jeden farebný pixel sa zvyčajne skladá z troch základných subpixelov:

• červeného – R,
• zeleného – G,
• modrého – B.

Reguláciou intenzity jednotlivých subpixelov vznikajú milióny farebných odtieňov.

LCD a označenie LED monitor

Veľmi často sa stretávame s označením LED monitor.

Väčšina takto označených monitorov je v skutočnosti stále LCD monitor. Rozdiel je v tom, že ako zdroj podsvietenia používa LED diódy namiesto starších žiarivkových zdrojov.

Preto platí:

LED monitor = spravidla LCD panel s LED podsvietením

Výhody moderných LCD monitorov

• malá hrúbka,
• nízka hmotnosť,
• nízka spotreba energie,
• vysoké rozlíšenie,
• vysoký jas,
• moderné modely majú veľmi dobré pozorovacie uhly,
• veľký výber rozmerov a vlastností.

Nevýhody LCD monitorov

• kvalita obrazu závisí od použitého typu panela,
• čierna farba nemusí byť pri niektorých technológiách dokonale čierna, pretože podsvietenie zostáva aktívne,
• pri slabších paneloch môžu byť horšie pozorovacie uhly alebo odozva,
• monitor má svoje natívne rozlíšenie, pri inom rozlíšení môže byť obraz menej ostrý.

Staré tvrdenie, že LCD má všeobecne horší obraz, nízky jas a slabé pozorovacie uhly oproti CRT, už pri dnešných kvalitných LCD monitoroch neplatí všeobecne.

Typy LCD panelov

TN – Twisted Nematic

TN panel je známy najmä rýchlou odozvou a historicky nižšou cenou.

Typické vlastnosti:

• rýchla odozva,
• vhodnosť pre rýchle hry,
• horšie pozorovacie uhly a farebné podanie než pri kvalitných IPS paneloch.

IPS – In-Plane Switching

IPS panel poskytuje veľmi dobré pozorovacie uhly a kvalitné podanie farieb.

Používa sa napríklad:

• v kancelárskych monitoroch,
• pri grafickej práci,
• v notebookoch,
• v herných monitoroch.

VA – Vertical Alignment

VA panel je známy najmä vysokým natívnym kontrastom.

Často poskytuje hlbšiu čiernu ako bežné IPS alebo TN LCD panely, pričom odozva sa líši podľa konkrétneho modelu.

OLED monitor

OLED – Organic Light Emitting Diode používa pixely, ktoré dokážu vytvárať vlastné svetlo.

Na rozdiel od LCD preto nepotrebuje spoločné podsvietenie.

Výhody OLED

• veľmi vysoký kontrast,
• skutočne čierna farba – pixel sa môže úplne vypnúť,
• veľmi rýchla odozva,
• výborné pozorovacie uhly,
• kvalitné zobrazenie pohybu.

Nevýhody OLED

• vyššia cena niektorých modelov,
• organické materiály sa postupne opotrebúvajú,
• pri dlhodobom zobrazovaní statických prvkov môže vzniknúť riziko trvalého zadržania obrazu – burn-in.

Technické parametre monitorov

Uhlopriečka

Uhlopriečka vyjadruje veľkosť zobrazovacej plochy od jedného rohu k protiľahlému rohu.

Najčastejšie sa udáva v palcoch.

Platí:

1 palec = 2,54 cm

Napríklad monitor s uhlopriečkou 27" má uhlopriečku približne:

27 × 2,54 = 68,58 cm

Rozlíšenie

Rozlíšenie udáva počet pixelov zobrazovaných horizontálne a vertikálne.

Príklady:

Označenie	Rozlíšenie
Full HD	1920 × 1080
QHD	2560 × 1440
4K UHD	3840 × 2160

Vyššie rozlíšenie znamená väčší počet pixelov a pri vhodnej veľkosti obrazovky jemnejší a detailnejší obraz.

Natívne rozlíšenie

LCD alebo OLED monitor má fyzicky daný počet pixelov. Toto rozlíšenie označujeme ako natívne rozlíšenie.

Najostrejší obraz zvyčajne získame, keď operačný systém používa práve natívne rozlíšenie monitora.

Obnovovacia frekvencia

Obnovovacia frekvencia udáva, koľkokrát za sekundu dokáže monitor aktualizovať obraz.

Udáva sa v hertzoch – Hz.

Príklady:

• 60 Hz,
• 75 Hz,
• 120 Hz,
• 144 Hz,
• 165 Hz,
• 240 Hz a viac.

Vyššia obnovovacia frekvencia môže priniesť plynulejší pohyb, čo je významné najmä pri hrách a rýchlo sa pohybujúcom obsahu.

Odozva

Odozva panela vyjadruje, ako rýchlo dokáže pixel zmeniť svoj stav alebo farbu.

Udáva sa v milisekundách – ms.

Pomalá odozva môže pri rýchlom pohybe spôsobovať rozmazanie alebo „duchov“ za pohybujúcimi sa objektmi.

Jas

Jas vyjadruje množstvo svetla, ktoré monitor dokáže vyžiariť.

Bežne sa udáva v:

cd/m² – kandela na meter štvorcový

Pri HDR monitoroch môže byť dôležitý aj maximálny špičkový jas.

Kontrast

Kontrastný pomer vyjadruje rozdiel medzi najjasnejšou bielou a najtmavšou čiernou, ktorú monitor dokáže zobraziť.

Vyšší natívny kontrast môže zlepšiť vnímanie detailov najmä v tmavých scénach.

Pozorovacie uhly

Pozorovací uhol určuje, z akého smeru možno obrazovku sledovať bez výraznej zmeny farieb, jasu alebo kontrastu.

Moderné IPS a OLED displeje majú spravidla veľmi dobré pozorovacie uhly.

Farebné podanie

Pri profesionálnej grafike alebo úprave fotografií je dôležité, ako presne monitor dokáže zobrazovať farby.

Sledujeme napríklad:

• pokrytie farebných priestorov sRGB alebo DCI-P3,
• presnosť farieb,
• možnosť kalibrácie monitora.

HDR

HDR – High Dynamic Range umožňuje pri vhodnom monitore a obsahu zobrazovať väčší rozsah medzi tmavými a svetlými časťami obrazu a širší farebný rozsah.

Samotné označenie HDR však ešte nezaručuje rovnakú kvalitu pri všetkých monitoroch.

Pripojenie monitora k počítaču

Monitor prijíma obrazový signál z grafického výstupu počítača.

V minulosti sa často používali:

• VGA – analógové rozhranie,
• DVI – prevažne digitálne rozhranie.

V súčasnosti sú bežné najmä:

• HDMI,
• DisplayPort,
• USB-C s podporou obrazového výstupu.

VGA

VGA prenáša analógový obrazový signál. Pri moderných monitoroch je už zastarané.

DVI

DVI bolo významným prechodom od analógového k digitálnemu prenosu obrazu. Dnes sa používa podstatne menej.

HDMI

HDMI – High-Definition Multimedia Interface prenáša digitálny obraz a zvuk.

Veľmi často sa používa pri:

• monitoroch,
• televízoroch,
• herných konzolách,
• notebookoch.

DisplayPort

DisplayPort je digitálne rozhranie určené najmä pre počítačové zobrazovacie zariadenia.

Podporuje vysoké rozlíšenia, vysoké obnovovacie frekvencie a prenos zvuku.

USB-C

Niektoré monitory možno pripojiť pomocou USB-C.

Jeden kábel môže podľa podporovaných funkcií zabezpečiť:

• obrazový signál,
• zvuk,
• dátovú komunikáciu,
• napájanie notebooku.

CRT a LCD – porovnanie

Vlastnosť	CRT	LCD
Princíp	Elektrónový lúč a luminofor	Tekuté kryštály a podsvietenie
Rozmery	Veľké a hlboké	Tenké
Hmotnosť	Vysoká	Nízka
Spotreba	Vyššia	Nižšia
Natívne rozlíšenie	Nie rovnakým spôsobom ako LCD	Áno
Dnešné použitie	Prakticky historické	Veľmi rozšírené

Čo si zapamätať

• Animácia vzniká rýchlym zobrazovaním mierne odlišných snímok za sebou.
• Pri animácii motýľa podľa zadania stačia štyri fázy pohybu krídel.
• Jednotlivú snímku animácie označujeme ako frame.
• Animovaný GIF môže obsahovať viacero snímok, ich časovanie a opakovanie v slučke.
• Katalógové vyhľadávanie organizuje webové stránky do kategórií a podkategórií.
• Fulltextové vyhľadávanie používa automaticky vytvorený index obsahu webových stránok.
• Fulltextové vyhľadávače používajú roboty – crawlery – na prehľadávanie webu.
• Úvodzovky umožňujú vyhľadávať presnú frázu.
• Operátor OR vyhľadáva jednu alebo druhú možnosť a znamienko − môže výraz vylúčiť.
• Operátor site: obmedzuje výsledky na konkrétnu doménu a filetype: na určitý typ súboru.
• Historický operátor ~ na synonymá sa v modernom Google už bežne nepoužíva.
• CRT monitor vytvára obraz pomocou elektrónového lúča a luminofóru.
• LCD monitor používa tekuté kryštály, ktoré regulujú svetlo z podsvietenia.
• Takzvaný LED monitor je spravidla LCD monitor s LED podsvietením.
• OLED používa pixely, ktoré vytvárajú vlastné svetlo, a preto nepotrebuje spoločné podsvietenie.
• Medzi základné parametre monitora patria uhlopriečka, rozlíšenie, obnovovacia frekvencia, odozva, jas a kontrast.
• CRT monitory sú dnes prakticky zastarané, zatiaľ čo LCD predstavuje dominantnú technológiu počítačových monitorov.
• Moderné monitory sa pripájajú najmä cez HDMI, DisplayPort alebo USB-C.