Технологический приём ДИНАМИЧЕСКИЙ РИСУНОК — Дидактор

Очень часто в один и тот же термин вкладывается совершенно разный смысл. В ряде публикаций динамическим рисунком называется всякий рисунок, где персонажи (люди, животные) изображены в динамике, т.е. совершают какие-либо действия.

Среди разработчиков мультимедийных технологий тоже встречаются расхождения в трактовке. Среди публикаций встречались и такие, где динамическим рисунком считается любая наглядность, которой придаётся какой-либо эффект анимации.

Если придерживаться этой версии, то мы доведём это понятие до абсурда.

Большинство IT-разработчиков под динамическим рисунком подразумевает серию изображений, объединённых смысловой последовательностью.

Чаще всего такие изображения используются для усиления динамики фона, приданию большей интерактивности определённым компонентам электронного ресурса.

Мультимедийные технологии в полной мере могут реализовать дидактический замысел учителя, связанный с идеей динамического рисунка.

Для его создания необходимо соблюдение некоторых существенных требований.

1. Общий контекст.
2. Сохранение единых размеров изображений.
3. Единый масштаб отдельных фрагментов.
4. Единый эффект анимации.
5. Единый жанр всех представленных изображений. То есть совсем неуместно сочетать фотографии с рисунками; чёрно-белые изображения с цветными, если это не является частью задумки.

Известны несколько случаев, когда художники писали свои полотна из одной точки в разное время суток и года.

(посмотреть в отдельном окне)

Использованы пейзажи сайта Техника рисунка.

В наши дни модно делать фотографии из одной точки:

(посмотреть в отдельном окне)

Использованы фотографии проекта

Солнышко встаёт.

Это может быть не только разное время суток и времени года, но и различные этапы развития определённого события (например, строительство здания).

Динамический рисунок может быть выполнен в известной почти каждому учителю офисной программе PowerPoint или любым другим аналогом программы презентаций. Изображения накладываются один на другой. Придаётся единый эффект анимации. В PowerPoint наиболее подходящий — Выцветание.

Выполнение данного приёма может быть использовано в представлении учащимися своих проектов.

Советую почитать близкую по тематике статью Планирование статичных, динамичных и интерактивных элементов мультимедийной разработки.

БЕСЕДА ШЕСТНАДЦАТАЯ Динамичность фотоснимка. Беседы о фотомастерстве

БЕСЕДА ШЕСТНАДЦАТАЯ

Динамичность фотоснимка

Понятие о динамике. Выдвигая требование динамичности фотографического изображения, мы продолжаем добиваться его глубокой жизненной правды. Сохранить динамику действия, движения, внутреннего состояния человека, показать развитие события во времени и пространстве в единичном снимке, фиксирующем всего лишь кратчайший миг происходящего, момент длиною в 1/30, 1/100, 1/500 долю секунды, довольно непросто.

И дело, конечно, не только в передаче на снимке движения как такового, как перемещения объекта съемки в пространстве. «Снимок полон движения», – говорим мы об удачной фотографии спортсмена, срывающего финишную ленточку. Но и анализируя психологический портрет, мы говорим: «Снимок удивительно динамичен». Проблема создания динамичного фотоизображения шире, чем задача воспроизведения характера происходящего в кадре движения.

Фото 132

Вот фото 132. В сюжете «Объявлена посадка…» безусловно есть известная динамика: с объявлением посадки на самолет в зале ожидания начинается оживление, возникает движение и пр. А в центре снимка оказались статичные фигуры. Это могло произойти либо оттого, что фотограф специально остановил людей в заданных позах, либо оттого, что момент спуска затвора пришелся на нехарактерную фазу движения. И то и другое порождает статику, недопустимую в такого рода съемках.

Передача характера движения. Движение в том или ином виде присутствует в каждом снимке, за исключением, разве, натюрморта. Репортаж непременно связан с изображением человека в процессе труда, со съемкой участников самых разнообразных событий, людей, идущих, разговаривающих друг с другом, жестикулирующих и т. д. В городской пейзаж чаще всего включается транспорт – троллейбусы, автобусы, автомобили – и, конечно, многочисленные пешеходы. Полны гармоничного движения спортивные снимки. И в пейзажах мы видим то морской прибой, то нивы, колышущиеся под порывами ветра, то плывущие по небу облака. Съемка портрета связана с тонкой передачей мимики, поворота головы, жеста, которые помогают раскрыть характер человека, создать образ.

Движение развивается во времени. Как же передать живость движения в краткое мгновение съемки? Проблема неновая в изобразительном искусстве и достаточно разработанная в таких видах искусства, как живопись, графика, скульптура. В фотографии, как и в этих видах искусства, решение вопроса начинается с выбора момента движения, развивающегося во времени. При фотосъемке на этот момент приходится спуск затвора фотоаппарата.

Выбор момента съемки. В течение события один за другим следуют самые разнообразные моменты. Динамика действия, движение людей складываются из множества фаз. Если установить фотоаппарат неподвижно и сделать подряд серию снимков, мы получим кинеграмму происходящего в кадре движения, как бы разложенного на отдельные фазы, зарегистрированные в последовательном ряде кадров. Материал будет очень показательным. Некоторые снимки, рассматриваемые как самостоятельные изображения, получатся очень выразительными с точки зрения воспроизведенного в них движения, не только дадут верное о нем представление, но и раскроют сущность происходящего. По одной такой фазе движения можно судить и о движении в целом, словно оно раскрывается во времени, словно мы схватываем и предшествующее этой фазе положение объекта и представляем себе, как в дальнейшем развивается движение. Рамки фотографии при этом необыкновенно расширяются. Событие раскрывается во всей его полноте и предстает перед нами не в виде короткого статичного мгновения, зафиксированного с помощью фотографической техники, а таким, каким мы его видим и воспринимаем в жизни.

Откуда же появляется эта жизненность, полнота, динамичность фотографической картины? Залог успеха – правильно выбранный момент съемки, совпавший с характерной, типичной и выразительной фазой изображаемого движения, развития сюжета. С этой точки зрения можно положительно оценить фото 53, 81, 131.

Снятая кинеграмма покажет также, что наряду с характерными для воспроизводимого действия фазами есть кадры, которые зафиксировали странные и непривычные положения объектов, находящихся в движении: то спортсмен, прыгающий с шестом, застыл над планкой в строго горизонтальном положении, которое у нас ассоциируется с полной статикой; то у бегущего по направлению к фотоаппарату человека оказывается видимой только одна нога, а вторая получается словно обрубленной у колена; то люди, находящиеся вблизи от аппарата, закрывают от объектива центральную часть происходящего события… Все это значит, что момент съемки определен фотографом неточно и совпал с проходной, нехарактерной фазой. Эти фазы, выделенные из общего непрерывного движения и зафиксированные на снимке, не только не передают смысла и характера действия, но могут создать и совершенно неверное о нем представление.

Фото 133

С этой точки зрения интересно фото 133 (Э.Песов, «Чай»), строгое и лаконичное по композиции, построенное на короткой гамме тонов и высоких контрастах, способствующих выявлению подмеченного фотографом в жизни ритмического рисунка. Посмотрите, как разнообразны фазы движения людей, идущих на сбор чая. Выбранный момент съемки хорошо передает динамику движения, его рисунок. Но обратите внимание на вторую и четвертую фигуры слева. Момент съемки пришелся на нехарактерную фазу движения двух этих людей, и, если бы мы сделали снимок только двух фигур в отдельном кадре, мы остались бы неудовлетворенными фазой, запечатленной на снимке: типичные линейные очертания идущего человека оказались бы непереданными. В то же время в общей композиции фото 133 эти фигуры никак не являются помехой и даже, наоборот, желательны и уместны, так как нарушают ритмичный повтор, схематизм рисунка и придают ему особую живость и естественность. В этом же смысле представляется правильным и размещение фигур в пределах картинной плоскости на разных расстояниях друг от друга.

Фото 134

Выбор момента съемки важен и в портретных работах и в снимках, связанных с передачей жеста человека. Нередко портретист бракует свой снимок из-за неудачного выражения лица, то есть из-за того, что зафиксировал нехарактерную фазу движения мышц лица. По этой причине человек может стать на снимке просто неузнаваемым, что должно заставить фотографа быть особо внимательным при определении момента съемки.

Удачное решение вопроса находит автор фото 134 (В.Сакк, «Проходчик Валентин Любимов»). Портрет прекрасно передает внутреннее состояние человека, полон непосредственности, динамики. Поворот, направление взгляда, выражение лица, жест, включенный в общую композицию портрета, просты, естественны и потому особо выразительны. Фотограф не навязывал и не подсказывал портретируемому человеку ни позы, ни жеста. Его творческая удача обеспечена вдумчивым наблюдением и правильным выбором момента съемки.

Фото 135

Еще один пример – фото 135 (А. Костаманов, «В часы пик»). Часы пик… Автомашины застряли на оживленном перекрестке. Все остановилось. Статика? Нет, момент очень напряженный. Как передать это напряжение, внутренний динамизм происходящего? Конечно, через какое-то внешнее его проявление, другого пути у фотографа нет. И вот резкое движение мотоциклиста, наклон фигуры вперед, вытягивается резким жестом рука: человек пытается вмешаться в обстановку, подсказать, что, по его мнению, следует сделать, чтобы ликвидировать пробку. Этого жеста не было мгновение назад, и через мгновение он исчезнет. Но фотограф вовремя нажимает спусковую кнопку затвора фотоаппарата, почувствовав все напряжение и динамику момента, и получает динамичный репортажный снимок.

Направление движения в кадре. В зависимости от того как выбрана точка съемки по отношению к движущемуся объекту, движение в кадре получает определенное направление. Так, на фото 133 движение происходит вдоль картинной плоскости, на фото 136 (В.Эпштейн, «Снегопад») оно направлено в глубь кадра. Композиция фото 137 основана на диагонали, которую образуют движущиеся объекты. На фото 138 (С.Преображенский, «В пургу») движение идет из глубины кадра на аппарат тоже по диагонали, но диагональ эта не лежит на картинной плоскости, а развернута в глубину кадра.

Примеры показывают, что направление, по которому развивается движение на картинной плоскости снимка, далеко не нейтрально и имеет значение для общей динамичности фотоизображения, оказывает на нее существенное влияние. Сравнивая фото 133 и 136, отметим большую динамичность первого из них. И хотя на фото 136 изображены идущие люди и в композицию включен еще и городской транспорт, едущий с большой скоростью, одни эти обстоятельства не обеспечивают динамики снимка, изображение получилось довольно статичным.

Да, выбор точки съемки оказывается решающим для конечного результата, поскольку от него зависит направление движения на картинной плоскости снимка.

Движение, направленное вдоль картинной плоскости (см. фото 133), позволяет воспроизвести четкие линейные очертания идущих людей, и именно с такой точки съемки фиксируется лучше всего характерный рисунок идущего человека. Можно сказать, что в этом случае наиболее отчетливо передаются самые разнообразные фазы одного непрерывного движения: в каждое последующее мгновение образуется новое очертание силуэта, и при этих условиях сравнительно нетрудно предугадать и зафиксировать характерную фазу, типичное положение человека идущего, бегущего и пр.

Обратите внимание, что движение, направленное в таком кадре слева направо, воспринимается иначе, чем развивающееся в обратном направлении – справа налево. Достаточно сделать отпечаток с перевернутого негатива, чтобы хорошо почувствовать эту разницу. Какой из двух снимков лучше передает движение, кажется динамичнее? Большинство ответит, что тот, где движение происходит справа налево, именно так, как на фото 133. Обычно этот эффект объясняют следующим образом: зрение человека натренировано чтением, письмом, и он привычно рассматривает текст или рисунок в направлении слева направо. Если движение на снимке развивается именно в этом направлении, то его скорость как бы снижается в связи с параллельным движением глаз, как если бы мы оценивали скорости движения автомобиля и другой автомашины, идущей параллельным курсом. Вследствие этого снижается эффект динамичности фотоизображения. И наоборот, движение, направленное в кадре навстречу привычному обзорному движению взгляда, то есть справа налево, оценивается как имеющее большую скорость, отчего и эффект динамичности фотоизображения в этом случае кажется большим.

На фото 136 движение направлено от аппарата, в глубь кадра. Люди, образовавшие группу в правой части снимка, идут не в ногу, что легко увидеть на снимке, и, следовательно, находятся в различных фазах движения. Но посмотрите, как сходны их линейные очертания, как похожи их положения. Вот вам и ответ на вопрос, почему снимки, в которых движение направлено так, как на фото 136, оказываются менее динамичными: нет элементов, с помощью которых фотограф мог бы выразительно раскрыть динамику жизни и показать большее, чем просто зафиксированную фазу движения.

Обязательно должен быть какой-нибудь элемент изображения, указывающий нам, что объект съемки движется. Посмотрите внимательно на автомашины, зафиксированные на фото 136. Они находятся на проезжей части улицы, впереди – зеленый свет светофора, значит, машины движутся. Но чем они отличаются от изображения стоящих на месте автомобилей? Нет никаких примет, указывающих на перемещение объекта в пространстве, и отсюда – статичность всего фотоизображения. Движение на фото 137 направлено по диагонали прямоугольника кадра и, обратите внимание, опять справа налево.

На основании жизненного опыта человека формируются закономерности композиционного творчества в искусстве. Мы уже упоминали, что диагональная композиция способствует решению темы, связанной с движением. Существуют объяснения этого явления. Во-первых, диагональ – линия, самая длинная из прямых, которые можно провести в прямоугольнике кадра. Движение, направленное по диагонали, получает, таким образом, для своего развития самое большое из возможных пространств. Во-вторых, диагональ – линия наклонная, то есть неустойчивая и, следовательно, динамичная. Объект, движущийся по диагонали прямоугольника кадра, как бы скользит по наклонной плоскости, что усиливает эффект движения.

Автор фото 137 не ставил перед собой цели насыщения снимка динамикой, движением. Задача его другая: показать просторы полей и труд землепашца. Сельскохозяйственные машины движутся с небольшими скоростями, и нет повода искать здесь особо динамичных построений: спокойное движение находит достаточно убедительное выражение в его направлении по диагонали картины. Но если бы речь шла об изображении быстродвижущихся объектов и передаче такого движения, было бы полезно направить диагональ движения не из правого нижнего угла кадра в левый верхний, а из правого верхнего угла картинной плоскости в левый нижний. Ведь сейчас агрегат взбирается по диагонали вверх, а подъем всегда медленнее спуска.

На фото 138 движение направлено из глубины кадра в сторону точки съемки и намечает не плоскостную, а пространственную диагональ. Это направление чрезвычайно выгодно для показа движения. Оно сохраняет преимущества профильного изображения, которое дало хороший результат на фото 133. Посмотрите, как характерен линейный рисунок фигур людей, с трудом передвигающихся по снегу в пургу. Выразительны наклоны их фигур, фаза движения, запечатленная на снимке. И большое значение здесь имеет также масштабное преувеличение фигур переднего плана по сравнению с более мелким масштабом предметов, находящихся в глубине кадра. Мы видим, что люди движутся из глубины к переднему плану, и по соотношению масштабов их фигур оцениваем пройденное ими расстояние, а следовательно, получаем более полную характеристику происходящего в кадре движения.

Место движущегося объекта на картинной плоскости. На фото 139 (Е. Шматриков, «Острый момент») зафиксирован один из динамичных моментов спортивного соревнования. Фаза движения выбрана очень метко. Но вот положение, которое заняли спортсмены в кадре, в значительной мере снижает общий эффект. Они находятся в центральной части снимка, а центр группы совпадает с точкой пересечения диагоналей прямоугольника кадра. Расстояния от центра до верхней и нижней границ изображения, а также до правой и левой его границ попарно равны. В результате композиция снимка лишается всякой направленности и становится точно центральной. Уместна ли здесь такая композиция? Нет, конечно. Известно, что она сообщает изображению статичность. А следовало найти такой способ построения снимка, который усилил бы эффект движения. И сюжетный центр картины не должен в этом случае совпадать с ее геометрическим центром. Свободное пространство в одной из частей картинной плоскости могло бы указать направление, в котором развивается движение, и тем полнее его характеризовать.

Сейчас в композиционном решении как бы спорят два начала: найден удивительно динамичный момент, а композиция снимка центральная и строго уравновешенная, в то время как равновесие здесь решительно противопоказано сюжету. И пожалуй, это случай, когда свободное пространство в кадре должно быть оставлено не в направлении движения, то есть не в правой части кадра, а позади фигур, слева. Почему? Мы получили бы при этом неуравновешенную композицию, перегрузку кадра в правой его части. Но ведь выход из равновесия – это уже движение, и такой композиционный рисунок подчеркнул бы неожиданность и резкость броска.

Таким образом, не все композиции строятся по принципу устойчивого равновесия. Динамичный сюжет порой вызывает к жизни динамичную, неуравновешенную композицию, как на приведенном ранее фото 53.

На фото 140 движущийся объект уже не занимает центрального положения и смещен к правой границе кадра. Но свободное пространство, образовавшееся на картинной плоскости, оказывается не перед велосипедистом, а за ним. Такое размещение движущегося объекта не поддерживает динамического начала, движению некуда развиваться, для него не оставлено пространства.

Так мы приходим к выводу, что правильнее всего движущийся объект сместить в сторону от центра картины, а свободное пространство при этом оставить по направлению развивающегося в кадре движения.

По этому принципу строится очень много снимков. Но есть случаи, когда принцип этот нарушается и движущийся объект оказывается у самого края кадра, а движение как бы упирается в границу кадра. Прием, использованный в соответствии с особым сюжетом, требующим такого именно решения, помогает подчеркнуть неожиданный рывок, большую скорость объекта, за которым словно не успел последовать фотоаппарат. Но это – реже встречающиеся композиционные построения, являющиеся как бы исключением из общего правила.

Композиция и движение. Живописное по тонам фото 141 получилось довольно статичным, хотя в жизни выбранный для съемки сюжет (балет на льду) наполнен гармонией движения. Причина в том, что композиционный рисунок кадра оказался очень спокойным, уравновешенным. Материал картины равномерно распределен по всему полю кадра, правая его сторона соответствует левой, а верхняя часть – нижней. Словом, возникает то особо устойчивое равновесие, которое обусловливается тождеством частей картины. А мы уже много раз замечали, что построение снимка по законам равновесия приводит к образованию статичного фотоизображения.

Теперь нам становится понятным, почему так заторможено движение на фото 142. Устойчивое центральное положение фигуры на картинной плоскости лишает композицию динамики: все основные элементы изображения расположены по центральной вертикальной оси – яркое пятно прожектора, фигура спортсменки, тень и блики на льду. Строгая вертикаль, да еще проходящая по центру кадра, создает линейный рисунок, не способный сделать композицию динамичной.

Нередко главным объектом изображения становится именно движущийся объект, и изобразительный акцент приходится на этот сюжетный центр – в кадре подчеркивается фигура спортсмена, идущий человек, мчащийся автомобиль и пр., выявляется их движение. На фото 141 статичность композиции во многом объясняется тем, что композиционный акцент пришелся на музыкантов оркестра, находящихся на переднем плане. Они занимают весь первый план – активную часть кадрового пространства, масштабно преувеличены и темными силуэтами отчетливо выделяются на более светлом фоне. А центральная часть сюжета– балерины – оказалась на втором плане. Оттого и движения их не выявлены. От первого плана внимание зрителя обращается к самой глубине, где в силу контраста тонов отчетливо рисуются удаленные фигуры. И лишь в последнюю очередь зритель обращается к двум главным персонажам, к сюжетному центру картины, увы, не ставшему ее композиционным центром.

Формат снимка и движение. С особым вниманием следует отнестись к нахождению формата снимка и кадрированию изображения при съемке и печати. Эти приемы могут усилить динамичность изображения. Представьте себе фото 133, напечатанное в обычном формате с соотношением сторон 3:4. Оно утратило бы свою динамику. Сейчас линия движения энергично подчеркивается и выявляется форматом снимка, сильно вытянутым по горизонтали в направлении развивающегося в кадре движения.

А как влияет на передачу движения формат снимка 143,а? Рамка почти квадратного кадра очерчивает лишь самую минимальную площадь, которая почти целиком заполнена фигурами теннисистов. Мало того, что при таком кадрировании исключается среда, окружение, в котором происходит действие (а среда – очень важный компонент репортажного снимка), еще и движение, замкнутое в эту тесную рамку, оказывается скованным, не развернутым в пространстве. А между тем другой вариант формата и кадрирования снимка (фото 143,б, Е.Шматриков, «Теннис») показывает, что негатив позволяет получить значительно более динамичный снимок, сюжет которого требует свободной, пространственной композиции.

Можно было поискать и еще более удачный обрез изображения – при кадрировании вывести фигуры из центра картины вправо, освободив место для развития движения. Но… это нужно было делать на съемке: имеющийся негатив, к сожалению, уже не дает возможности такого эксперимента в печати.

Линейный рисунок. От характера линейного рисунка кадра зависит динамичность композиционного решения снимка. Так же как препятствием на пути развивающегося в кадре движения встает граница кадра, в которую упирается это движение (вспомните фото 140), так мешает ему и четкая линия, возникающая в снимке на пути движущегося объекта. Путь движению должен быть открыт. Линии в кадре должны быть увязаны с движением. Посмотрите, как плавно сливается линейный рисунок фото 137 с направлением движения. По существу, все линии кадра имеют одно направление, совпадающее с движением. Отсюда – и гармоничность линейного рисунка и его четкий ритм.

Обратите также внимание на то, что, когда в кадре на пути движения оставляется свободное пространство, намечается воображаемая линия его продолжения в последующие моменты времени. Эта линия является таким же активным заполнителем кадрового пространства, как и видимые линии.

Выбор высоты точки съемки. В спортивных снимках довольно часто применяется ракурсное построение, особенно нижний ракурс. Спортсмен, находящийся в прыжке и снятый снизу, сразу набирает высоту. Такой эффект получается в результате сопоставления по высоте фигуры и фона, на который она проецируется. Линия горизонта при съемке с нижней точки опускается, и удаленные предметы – здания, сооружения, имеющие очень большую высоту, – оказываются на снимке на уровне фигуры спортсмена. Но зритель получает впечатление, что не линия горизонта снизилась в результате нижней точки съемки, а увеличилась высота прыжка. Прием – испытанный и действенный в спортивной съемке.

Сравните фото 144 и 145 (Е.Шматриков, «Гола не будет!»). Первое из них сделано с точки чуть более высокой, чем следовало бы, и она прижала фигуры спортсменов к земле, не дала возможности выявить движение со всей необходимой отчетливостью. Во втором случае фотограф выбирает низкую точку съемки, и теперь фигуры спортсменов, и особенно вратаря, находящегося в прыжке, проецируются на фон трибун, на довольно высокую их часть. Движение в кадре становится хорошо выраженным, высота прыжка вратаря особо подчеркнута приемом съемки.

Но в других случаях и верхние точки съемки дают очень хороший результат, так как позволяют развернуть движение на больших пространствах, видимых в кадре, сделанном с высокой точки. Представьте себе снимок спортивного праздника на стадионе, снятый сверху. На таком общем плане хорошо виден рисунок массовых спортивных упражнений. Да и на фото 137 верхняя точка очень уместна: движущиеся объекты съемки так удачно вписываются в кадр по его диагонали!

Световой и тональный рисунок. Передаче движения могут способствовать и такие элементы общей композиции снимка, как световой и тональный рисунок кадра. Например, направление движения может быть подчеркнуто рисунком падающих от предметов теней. Известно также, что глаз зрителя обращается прежде всего к тем участкам фотографического изображения, где имеется наивысший тональный контраст. Следовательно, от более темных или менее контрастных участков, не задерживаясь на них, глаз будет переходить к этим светлым и контрастным местам. Посмотрите, как распределены тона на фото 138. Самый высокий контраст тонов – на переднем плане, где и находится центр сюжета – люди, движущиеся из глубины кадра. Все внимание поначалу сосредоточивается именно здесь, на сюжетном центре, чего и хотел фотограф. Второй план – сани с грузом – значительно менее контрастен, а в глубине контрасты тонов совсем расплываются в белой пелене тумана и снега. Постепенно глаз зрителя переходит от переднего плана в глубину, и это дает возможность оценить пространство, пройденное людьми, а следовательно, и их движение. Но тональные контрасты держат внимание зрителя на переднем плане.

Следует учесть также, что тяжелые темные массы, громоздкие тени, возникающие на пути движения непосредственно перед движущимся объектом, становятся препятствием и как бы тормозят и даже останавливают движение, происходящее в кадре.

Соотношение фигуры и фона. Фото 144 и 145 показательны и еще в одном отношении. Из сравнения этих снимков становится ясным, какое большое значение в динамичном спортивном снимке приобретает проблема деления материала композиции на основной и фоновый. В первом из этих двух снимков фигуры ближнего, второго, дальнего планов и даже фон даны в одинаковой степени отчетливо, и в результате снимок становится очень пестрым, перегруженным деталями.

На фото 145 соотношение объекта и фона найдено значительно более правильно: основная группа рисуется в полной оптической резкости, фон смягчен и хорошо оттеняет основное действие. Пересмотрите еще раз ранее приведенные снимки, в которых решалась проблема воспроизведения движения и динамичности композиции. В удачных работах вы всюду заметите четкое выделение из всего материала основного движущегося объекта и значительно менее активное изображение второстепенных фоновых элементов. На первых этапах учебной работы можно позаимствовать некоторые из удачных приемов, применить их в своих композиционных решениях и использовать их в дальнейшей практике.

Нерезкость быстродвижущихся объектов. Быстродвижущийся объект, скорость которого превышает известный предел, часто перестает быть четко видимым, особенно если наблюдатель находится на близком расстоянии от этого объекта. Конечно, человек может успеть увидеть объект и достаточно отчетливо, если будет сопровождать его движение поворотом головы. Но тогда теряют отчетливый рисунок фон и все удаленные предметы. Таким образом, впечатление от быстрого движения всегда связано с потерей четкости очертаний фигур, предметов, элементов фона. Вот откуда в фотографию пришла частичная нерезкость изображений быстродвижущихся объектов и динамичных сюжетов.

В произведениях художественной фотографии мы чаще всего видим не технически точное воспроизведение объекта съемки, а события или людей такими, какими знаем их в жизни. В полной мере это относится и к воспроизведению движения, которое верно и убедительно передают лучшие фотоработы. Значит, речь идет о частичной потере резкости в динамичном изображении. Но иногда в погоне за эффектом бурного движения увлекающиеся фотографы полностью теряют резкость снимка, так что реальные формы изображаемых на нем объектов исчезают. В этих случаях редко достигается цель выразительного показа движения. Ведь зрителю нужно получить от снимка возможно более полную и действенную информацию, а для этого ему мало знать, что при съемке двигалось что-то такое, чего он не видит и не воспринимает на снимке. Зрителю необходимо получить впечатление о движении конкретных объектов, скорости, направлении или неожиданности этого движения.

Итак, о допустимой степени нерезкости движущегося объекта. Если мы будем снимать человека, идущего вдали по улице, с выдержкой 1/30 с, то за время такой выдержки пешеход успеет переместиться в пространстве на очень небольшое расстояние. Тем более незначительным будет смещение изображения, рисуемого на светочувствительном слое объективом фотоаппарата. Поэтому изображение на снимке идущего человека в данном случае может оказаться удовлетворительно резким, но одновременно и статичным, если сложная задача динамичного построения снимка не решена точным выбором фазы движения или другим композиционным приемом.

Но вот с той же скоростью затвора сфотографирован бегущий человек, который находится достаточно близко от точки съемки и движется в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива. Результат получился неудовлетворительным, фигура человека на фото 146,а изображена нерезко. Зритель не только не схватывает характер движения, но и теряет представление о пластичных формах фигуры и ее контурах.

Уменьшим выдержку до 1/125 с (фото 146,б). Изображение становится удовлетворительно резким, но сопоставление объекта с более резким фоном приводит к смещению акцента с главного объекта изображения на второстепенные детали снимка.

Выдержка 1/250 с на фото 146,в дает примерно одинаковую резкость и на объекте и на фоне. Фигура спортсмена еще не вполне резка. Эта нерезкость уже ничего не дает для характеристики движения и только портит оптический рисунок главного объекта.

Сделаем последнюю попытку – уменьшим выдержку до 1/500 с (фото 146,г). Спортсмен на этом снимке запечатлен в характерной динамичной фазе движения (фаза полета, безопорное положение), фигура хорошо рисуется на фоне и достаточно четко отделена от него. Несколько смягчено изображение руки и ноги, но как раз настолько, чтобы показать зрителю энергичность взмаха руки и толчка ноги.

Конечно, снимок еще не стал художественной картиной, посвященной теме спорта: он не имеет выразительного линейного построения – все линии в кадре идут параллельно границам снимка; неудачны переднебоковое направление солнечного света и одинаковая освещенность главного объекта изображения и фоновых элементов кадра. Но серия снимков поможет читателю разобраться в том, как правильно выбрать степень резкости движущихся и неподвижных элементов композиции.

Представим себе наблюдателя, который находится на близком расстоянии от быстро бегущих спортсменов, сосредоточивает на них внимание, следит за ними взглядом и сопровождает их поворотом головы. В этом случае он хорошо видит движущийся объект, но из сферы его внимания выпадает окружение, фон, детали которого он перестает различать. Попробуем воспроизвести на снимках эту характерную особенность зрительного восприятия движущегося объекта. Это значит, что мы возьмем в кадр бегущих спортсменов, движущихся перпендикулярно оптической оси объектива, поведем за ними фотоаппарат, все время держа их в кадре, и нажмем спусковую кнопку затвора, не останавливая движения. Что получится на снимке?

То, что мы все время держим спортсменов примерно в одной части кадра и ведем за ними панораму, означает, что угловые скорости движения спортсменов и фотоаппарата одинаковы или близки. Значит, в отношении друг друга спортсмены и фотокамера окажутся в состоянии относительного покоя. Бегуны должны получиться на снимке резкими и получились такими на фото 147,а. А фон? Фотоаппарат в момент съемки смещался относительно фона, по результату это то же, как если бы фон передвигался по отношению к точке съемки. Следовательно, фон должен изобразиться на снимке смазанным, нерезким, таким он и вышел на фото 147,а. Но нерезкость эта очень невелика, почти незаметна, поскольку съемка велась с очень короткой выдержкой – 1/250 с. Смещение за это время произошло крайне незначительное.

А теперь посмотрите, как увеличилась смазанность фона при постепенном увеличении выдержки до 1/125, 1/60, 1/30 с (фото 147, б, в, г). Обратите внимание на то, что одновременно начинает появляться смазанность и на изображениях фигур спортсменов. Она допустима, но лишь до определенной степени. И думается, что можно остановиться на фото 147,в. Спуск затвора в этом случае пришелся на динамичную фазу движения обоих спортсменов, фигуры четко читаются на сильно размытом фоне. Динамика подчеркивается также небольшой нерезкостью фигур. Фотоизображение сохраняет много примет движения и потому воспринимается как динамичное.

Дальнейшее удлинение выдержки до 1/30 с (см. фото 147,г) приводит к излишней нерезкости фигур, размытость рисунка главного объекта изображения портит и эффект движения и весь снимок.Фото 131, с которого начался наш разговор о нерезкости движущихся объектов и фоновых элементов кадра, и фото 148 (А.Каргин, «Скорость»), которым заканчивается эта беседа, являются примерами успешного использования творческих приемов построения снимка в целях достижения его динамики, передачи характера происходящего в кадре движения.

Обратите внимание на разную степень смазанности (нерезкости) различных частей изображения на фото 131. Фотограф проводит аппарат (откуда такого рода съемка и получила название съемки с проводкой) за человеком, находящимся на переднем плане в левой части снимка. Это – самая резкая фигура в кадре. При съемке подвижным фотоаппаратом изображаются нерезкими элементы фона – архитектурные детали в глубине кадра. Еще более нерезки фигуры людей: они движутся во встречном направлении, и контуры фигур размываются не только в результате перемещения фотоаппарата, но и в результате собственного их движения. Это изображение, имеющее достаточную резкость сюжетного центра и нерезкие второстепенные и фоновые элементы, хорошо передает сутолоку улицы большого города в конце рабочего дня. Прием использован для раскрытия содержания снимка. Именно это обеспечило успех изобразительному решению темы.

На фото 148 хорошо передано впечатление большой скорости движения. По каким приметам даем мы правильную его оценку?

Удачно выбраны сюжет, момент напряженной борьбы, выразительна фаза движения всей группы всадников. Внимание зрителя приковано к центральной фигуре, наездник в белом костюме отчетливо рисуется на более темном фоне. Этот акцент держит всю композицию. Правда, в кадре есть и другие жокеи, и тоже в белых костюмах, но они находятся у края картинной плоскости и нерезки. Таким образом, мы видим, что допуски нерезкости на движущихся объектах распределены правильно: резче всего изображен центральный жокей, несколько более размыты фигуры по краям; резкость почти полностью теряется в нижней части снимка; нерезок, смазан фон. Усиливают эффект движения и срезы крайних фигур границами кадра. Проблема выразительной передачи движения решена в единичном снимке.

Итак, хотя наше восприятие движения связано со временем и пространством, а на снимке фиксируются лишь кратчайший миг времени, единичная фаза движения и фрагмент пространства, изобразительные и технические средства фотографии позволяют насытить фотоизображение динамикой, дают движению исчерпывающую характеристику, ибо на помощь фотографу приходит художественный вымысел, а зрителю – творческое восприятие.

Статическое изображение. Превращаем в фотошоп статичное фото в динамичное. Цифровое вычитание и нормализация

Переходим к теории

Существует 2 способа уравновесить избражение: статично и динамично.

Статическая или статичная композиция выражает неподвижность, устойчивсть, спокойствие.

Динамическая или динамичная же выражает движение, энергию, ощущение движения, полета, вращения.

Как же заставить двигаться неподвижные предметы?

Одно из правил построения композиции- правило . В таком изображении можно выделить 5 полюсов, притягивающих внимание: центр и 4 угла. Построенное изображение в больших случаях будет уравновешенно, но статично. Что прекрасно, если цель передать спокойствие, безмятежность, устойчивость.

Но, если цель передать движение или возможность движения, или намек на движение и энергию?

Для начала давайте подумаем, какие элементы изображения имеют больший вес (те сильнее притягивают внимание глаз), чем другие.

Большие объекты > маленьких

Яркие > темных

Окрашенные в теплую гамму > окрашенных в холодные цвета

Объемные объекты (3D) > плоских(2D)

Сильно контрастные > слабо контрастных

Изолированные > сплоченных

Правильной формы > неправильной формы

Резкие, четкие > размытых, вне фокуса

Понимание, что сильнее, необходимо, так, например, зная, что светлые элементы притягивают глаз сильнее, чем темные, незначительные детали фона не должны быть ярче главного объекта изображения.

Как и разные элементы имеют разный вес, так и 5 полюсов по-разному привлекают внимание. Нижние углы имеют большую силу. Сила визуального восприятия возрастает слева направо.Почему так? Мы привыкли читать сверху вниз и слева направо, поэтому правый нижний угол будет иметь больший вес, тк в этом положении мы привыкли заканчивать=) А левый верхний соответственно будет иметь наименьшую силу=)

Итак, а что если слегка видоизменить правило трети и слекга сместиться относительно первоначальных линий линий как на диаграмме?

по правилу трети мы видим четыре точки пересечения, но для создания динамизма 2 из них смещены в нижний правый угол.

Чем больше вес объекта и чем выше он расположен, тем больше визуальная энергия изображения.

например, динамическая диагональная композиция

Еще одно правило, уравновешивающее элементы изображения — правило пирамиды. Низ тяжелый и устойчивый. Построенная таким образом композиция будет статичной. Но можно перевернуть эту пирамиду и тогда верх будет тяжелым, но изображение все равно останется уравновешенным, однако, уже динамичным+)

Наличие даигональных линий придает динамизм изображению, в то время как горизонтальные линии остатичивают.

Единственный способ понять разницу-это смотреть и рисовать=)

так что еще немного картинок.

Фотофиниш программно аппаратная система для фиксации порядка пересечения финишной черты участниками соревнований, обеспечивающая получение изображения, которое можно в дальнейшем неоднократно просмотреть. Основным техническим отличием… … Википедия

Часть аппаратного обеспечения первых бытовых компьютеров, служащая для устранения мерцания (деинтерлейсинга) в кадрах видеосигнала на выходе. Это устройство адаптирует характеристики телевизионного сигнала так, чтобы получить изображение на… … Википедия

Шторный затвор Затвор фотографический устройство, используемое для перекрытия светового потока, проецируемого объективом на фотоматериал (например, фотоплёнку) или фотоматрицу (в циф … Википедия

Затвор фотографический устройство, используемое для перекрытия светового потока, проецируемого объективом на фотоматериал (например, фотоплёнку) или фотоматрицу (в цифровой фотографии). Путем открытия затвора на определенное время выдержки… … Википедия

Затвор фотографический устройство, используемое для перекрытия светового потока, проецируемого объективом на фотоматериал (например, фотоплёнку) или фотоматрицу (в цифровой фотографии). Путем открытия затвора на определенное время выдержки… … Википедия

Затвор фотографический устройство, используемое для перекрытия светового потока, проецируемого объективом на фотоматериал (например, фотоплёнку) или фотоматрицу (в цифровой фотографии). Путем открытия затвора на определенное время выдержки… … Википедия

Способ отображения информации о состоянии технологического оборудования и параметрах технологического процесса на мониторе компьютера или операторской панели в системе автоматического управления в промышленности, предусматривающий также… … Википедия

Commodore 64 Скринсейвер (также хранитель экрана, заставка) компьютерная программа, которая через некоторое время простоя компьютера заменяет статическое изображение динамическим или полностью чёрным. Для мониторов на основе ЭЛТ и плазменных… … Википедия

Хранитель экрана Commodore 64 Скринсейвер (также хранитель экрана, заставка) компьютерная программа, которая через некоторое время простоя компьютера заменяет статическое изображение динамическим или полностью чёрным. Для мониторов на основе ЭЛТ … Википедия

Технологи медицинской радиологии (TМР) обычно выполняют многочисленные манипуляции с компьютером для усовершенствования диагностических изображений, чтобы помочь в правильной интерпретации. Хотя опытные технологи, как правило, осведомлены о визуальных последствия своих манипуляций, они не могут в полной мере понять математические и научные принципы, положенные в действие одного нажатия мыши. Принципы могут быть сложными для всех, кроме наиболее технологически подкованных ТМР. По всей вероятности, математическая обработка изображений в учебниках и статьях запугивает, препятствует или, возможно, является неинтересной ТМР. Тем не менее, преодолевая сопротивление и понимая основные принципы, лежащие в обработке изображений, ТМР могут расширить их возможности для получения высокого качества диагностических изображений.

Нельзя исключать математику из обсуждения обработки изображений и фильтрации. В этой статье будут описаны принципы, лежащие в ряде общих процедур. Это описание должно быть приемлемым для технологов различных уровней математического знания. Первые процедуры, которые будут обсуждаться, простые процедуры, связанные со статическими изображениями. Далее, более сложные процедуры, связанные с динамическими изображениями. Значительная часть обработки изображений и фильтрации происходит с физиологически закрытыми изображениями и ОФЭКТ (однофотонной эмиссионной компьютерной томографии) изображений. К сожалению, сложность этих вопросов не дает подробное описание здесь.

Обработка статических изображений

Статические изображения, которые были перенесены непосредственно на пленку в режиме реального времени, представлены в аналоговом формате. Эти данные могут иметь бесконечный диапазон значений и могут создавать изображения, которые точно отражают распределение радионуклидов в органах и тканях. Хотя эти изображения могут быть очень высокого качества, если они получены правильно, в режиме реального времени сбор информации обеспечивает только одну возможность для приобретения данных. По причине человеческого фактора или других ошибок, может потребоваться повтор получения изображения и, в некоторых случаях, повтор целых исследований.

Статические изображения, переданные в компьютер для хранения или улучшения, представлены в цифровом формате. Это осуществляется в электронном виде с аналого-цифровым преобразователем. В старых камерах, это превращение происходило через ряд резисторных сетей, которые содержат силы сигнала, поступающего от нескольких фотоумножителей, и вырабатывали цифровой сигнал, пропорциональный энергии излучения событий.

Независимо от метода, используемого для оцифровки изображений, цифровой выход назначает дискретное значение обработанных аналоговых данных. В результате получаются изображения, которые могут храниться и обрабатываться. Тем не менее, эти образы являются только приближением оригинальных аналоговых данных. Как можно видеть на рисунке 1, цифровое представление имеет примерный вид, но не дублирует аналоговые сигналы.

Рисунок 1 – Аналоговая кривая и ее цифровое представление

Цифровые изображения радиологической медицины состоят из матрицы, выбранной технологом. Некоторые общие матрицы, используемые в радиологической медицине: 64х64, 128х128 и 256х256. В случае матрицы 64х64, экран компьютера делится на 64 ячейки по горизонтали и 64 по вертикали. Каждый квадрат в результате такого разделения называется пикселем. Каждый пиксель может содержать ограниченное количество данных. В 64х64 матрице, будет в общей сложности 4096 пикселей на экране компьютера, матрица 128х128 дает 16384 пикселя, а 256х256 – 65536 пикселей.

Изображения с большим количеством пикселей больше напоминают оригинальные аналоговые данные. Тем не менее, это означает, что компьютер должен хранить и обрабатывать больше данных, для чего необходимо больше места на жестком диске и предъявляются более высокие требования к оперативной памяти. Большинство статических изображений получены для визуального осмотра врачом радиологической медицины, поэтому они обычно не требуют значительного статистического или численного анализа. Ряд общих статических методов обработки изображений обычно используется для клинических целей. Эти методы не обязательно являются уникальными для статической обработки изображений, и могут применяться в некоторых приложениях для динамических, физиологически закрытых или ОФЭКТ-изображений. Это следующие методы:

Шкалирование изображений;

Вычитание фона;

Сглаживание / фильтрация;

Цифровое вычитание;

Нормализация;

Изображение профиля.

Шкалирование изображений

При просмотре цифровых изображений для визуального контроля или для записи изображений, технологу необходимо выбрать правильное шкалирование изображения. Шкалирование изображения может происходить либо в черно-белом формате с промежуточными оттенками серого или в цветном формате. Самой простой серой шкалой будет шкала с двумя оттенками серого, а именно белым и черным. В этом случае, если значение пикселя превышает заданное пользователем значение, на экране будет появляться черная точка, если значение окажется меньше, то белая (или прозрачная в случае с рентгеновскими изображениями). Эта шкала может быть инвертирована на усмотрение пользователя.

Чаще всего используется шкала из 16, 32 или 64 оттенков серого. В этих случаях пиксели, содержащих наиболее полную информацию выглядят как темные тени (черные). Пиксели, содержащие минимум информации выглядят как самые светлые оттенки (прозрачные). Все остальные пиксели будут выглядеть как оттенки серого, основанные на количестве информации, которую они содержат. Взаимосвязь между количеством точек и оттенков серого может быть определена линейно, логарифмически, или экспоненциально. Важно выбрать правильный оттенок серого. Если слишком много оттенков серого цвета выбрано, изображение может выглядеть размытым. Если слишком мало – изображение может выглядеть слишком темными (рис. 2).

Рисунок 2 – (A) изображения с большим количеством оттенков серого цвета, (В) изображение с малым количеством оттенков серого, (C) изображение с правильными градациями серого

Цветовой формат может быть использован для шкалирования изображения, и в этом случае процесс совпадает с серой шкалой манипуляций. Однако, вместо отображения данных в оттенки серого, данные отображаются в разные цвета в зависимости от количества информации, содержащейся в пикселе. Хотя цветные изображения являются привлекательными для начинающих и более наглядными для целей общественного отношения, цветные изображения мало что добавляют к интерпретируемости фильма. Таким образом, многие врачи по-прежнему предпочитают просматривать изображения в градациях серого.

Вычитание фона

Существуют многочисленные нежелательные факторы в изображениях радиологической медицины: фон, Комптоновский разброс, и шум. Эти факторы являются необычными для радиологической медицины по отношению к локализации радиофармпрепаратов в пределах одного органа или ткани.

Такие аномальные значения (отсчеты) вносят существенный вклад в ухудшение изображения. Отсчеты, собранные из лежащих и перекрывающихся источников являются фоном. Комптоновский разброс обусловлен фотоном, отклонившимся от своего пути. Если фотон был отклонен от гамма-камеры, или потерял достаточно энергии, чтобы быть отличимым камерой электроники, это не столь важно. Тем не менее, бывают случаи, когда фотон отклоняется в сторону камеры и его потеря энергии может быть достаточно большой для камеры, чтобы определить его как разброс. В этих условиях, Комптоновский разброс может регистрироваться камерой, который произошел от других источников, помимо областей, представляющих интерес. Шум представляет собой случайные флуктуации в электронной системе. При нормальных обстоятельствах, шум не способствует нежелательным выбросам в той же степени как фон и комптоновское рассеяние. Однако, как фон и комптоновское рассеяние, шум может способствовать ухудшению качества изображения. Это может быть особенно проблематичным для исследований, в которых количественный анализ играет важную роль в окончательной интерпретации исследования. Проблемы фона, Комптоновский разброс, и шум могут быть сведены к минимуму с помощью процесса, известного как вычитания фона. Как правило, технолог привлекает область интереса (ROI), пригодную для вычитания фона, но в некоторых случаях, область интереса генерируется компьютером (рис. 3).

Рисунок 3 – Изображение сердца. Демонстрация правильного размещения вычитание фона ROI (стрелка)

Независимо от способа, за правильное размещение фона ROI ответственность несет технолог. Фон регионов с более высоким количеством областей может снимать слишком много параметров с органа или ткани в области интереса. С другой стороны, фон регионов с исключительно низкими количеством областей снимет слишком мало параметров с изображения. Обе ошибки могут привести к неправильной интерпретации исследования.

Вычитание фона определяется путем сложения числа отсчетов в фоновом режиме ROI и деления на количество пикселей, которые содержатся в фоне ROI. После этого полученное число вычитается из каждого пикселя в органе или ткани. Например, предположим, что фон ROI составил 45 пикселей и содержит 630 отсчетов. Среднее число фоне:

630 отсчетов/45 пикселей = 14 отсчетов/пиксель

Сглаживание / фильтрация

Целью сглаживания является снижение шума и улучшение визуального качества изображения. Часто, сглаживание называется фильтрацией. Есть два типа фильтров, которые могут быть полезны в области радиационной медицины: пространственные и временные. Пространственные фильтры применяются как для статических, так и для динамических изображений, тогда как временные применяются только для динамических изображений.

В самом простом методе сглаживания используется квадрат 3-х-3 пикселей (всего девять), а также определяется значение в каждом пикселе. Значения пикселей в квадрате усредняются, и это значение присваивается центральному пикселю (рис. 4). По усмотрению технолога, эта же операция может быть повторена для всего экрана компьютера или ограниченной зоны. Подобные операции могут быть выполнены с 5-х-5 или 7-х-7 квадратов.

Рисунок 4 – 9-типиксельная простая схема сглаживания

Аналогичная, но более сложная операция предполагает создание ядра фильтра путем взвешивания значений пикселей, окружающих центральный пиксель. Каждый пиксель умножается на соответствующие взвешенные значения. Далее, значения ядра фильтра суммируются. Наконец, сумма значений ядра фильтра делится на сумму взвешенных значений и значение присваивается центральному пикселю (рис. 5).

Рисунок 5 – 9-типиксельная схема сглаживания со взвешенным ядром фильтра

Недостатком является то, что при сглаживании, хотя образ может быть более привлекательным визуально, изображение может быть размытым, и есть потеря в разрешении изображения. Конечное использование ядра фильтра включает в себя взвешивание с отрицательными значениями вдоль периферических пикселей с положительным значением в центре пикселя. Этот метод взвешивания имеет тенденцию к активизации количества расхождений между соседними пикселями и может быть использован для повышения вероятности обнаружения границ органов или тканей.

Цифровое вычитание и нормализация

Обычная проблема в радиологической медицине предотвращать происходящую активность от сокрытия или маскировки аномальных участков накопления индикатора. Многие из этих трудностей были преодолены за счет применения ОФЭКТ технологии. Тем не менее, необходимы более умные методы, чтобы получить соответствующую информацию из плоского изображения. Одним из таких методов является цифровое вычитание. Цифровое вычитание включает вычитание одного изображения из другого. Оно основано на предпосылке, что некоторые радиофармпрепараты локализованы в нормальных и патологических тканях, что делает правильность интерпретации трудной для врача. Чтобы помочь в дифференциации между нормальной и патологической тканями, второй радиофармпрепарат вводится только в пределах здоровых тканей. Изображение распределения второго радиофармпрепарата вычитается из образа первого, оставив только изображение аномальной ткани. Крайне важно, чтобы пациент оставался неподвижным между первым и вторым введением.

Когда технолог вычитает высококоличественное второе изображение из низкоколичественного первого изображения, можно удалить достаточные значения из аномальной ткани, что сделает вид «нормальной» (рис. 6).

Рисунок 6 – Цифровое вычитание без нормализации

Чтобы избежать ложно-отрицательных результатов исследования, изображения должны быть нормализованы. Нормализация представляет собой математический процесс, в котором разрозненные отсчеты между двумя изображениями согласовываются. Для нормализации изображения, технологу необходимо выделить небольшую области интереса возле ткани, которая считается нормальной. Число отсчетов в регионе в первом изображении (с низким кол-вом) разделена на графы в такой же области второго (с высоким кол-вом). Это даст коэффициент умножения, подсчета всех пикселей, составляющих первое изображение. На рисунке 7, «нормальная зона», в расчете это будет верхний левый пиксель. Это число в «нормальной области» (2), разделенное на соответствующий пиксель второго изображения (40), дает коэффициент умножения 20. Все пиксели в первом изображении, затем умножается на коэффициент 20. Наконец, второе изображение будет вычитаться из количества на первом изображении.

Рисунок 7 – Вычитание фона с нормализацией

Изображение профилирования

Изображение профилирования простая процедура, которая используется для количественной оценки различных параметров на статическом изображении. Для профилирования изображения, технолог открывает соответствующее приложение на компьютере, и позиционирует линию по экрану компьютера. Компьютер будет рассматривать пиксели, указанные линией и построит график зависимости числа отсчетов, содержащихся в пикселях. Изображение профиля имеет несколько применений. Для статического исследования перфузии миокарда, профиль берется через миокард для оказания помощи в определении степени перфузии миокарда (рис. 8). В случае исследования крестцово-подвздошной области, профиль используется с целью оценки однородности костного поглощения агента крестцово-подвздошных суставов на изображении. Наконец, изображение профилей могут быть использованы в качестве контроля для анализа контраста камеры.

Рисунок 8 – Изображение профиля миокарда

Обработка динамических изображений

Динамическое изображение – это набор статических изображений, полученных последовательно. Таким образом, предыдущее обсуждение о составе аналоговых и цифровых статических изображений применимо к динамическим изображениям. Динамические изображения, полученные в цифровом формате, состоят из матриц, выбранных технологом, но, как правило, это матрицы размера 64-х-64 или 128-х-128. Хотя эти матрицы могут поставить под угрозу разрешение изображения, они требуют значительно меньше памяти для хранения и оперативной памяти, чем матрицы 256-х-256.

Динамические изображения, используемые для оценки скорости накопления и / или скорости выведения РФП из органов и тканей. Некоторые процедуры, например, трехфазное сканирование кости и желудочно-кишечных кровотечений, требуют только визуального осмотра врача, чтобы сделать диагностическое заключения. Другие исследования, такие как нефрограмма (рис. 9), желудочные исследования опорожнения и гепатобилиарной фракции выброса, требует количественной оценки, как части диагноза врача.

В этом разделе обсуждается ряд общих методы для динамической обработки изображений, применяемых в клинической практике. Эти методы не обязательно являются уникальными для динамической обработки изображений, а некоторые будут иметь применение для физиологически закрытых или ОФЭКТ изображений. Это методы:

Суммирования / дополнения изображений;

Временной фильтр;

Кривые времени активности;

Суммирование изображений / дополнение

Суммирование изображений и дополнение являются взаимозаменяемыми терминами, которые относятся к одному процессу. В этой статье будет использоваться термин суммирование изображений. Суммирование изображений – процесс суммирования значений нескольких изображений. Хотя могут возникнуть обстоятельства, при которых суммированные изображения будут количественными, но это больше исключение, чем правило. Потому что причина суммирования изображения редко используется для количественных целей, не стоит выполнять нормализацию суммированием изображений.

Изображения исследования могут быть суммированы либо частично, либо полностью, чтобы получить одно изображение. Альтернативный метод включает в себя сжатие динамического изображения в меньшее количество кадров. Независимо от используемого метода, главным преимуществом суммирования изображения является косметический характер. Например, последовательные изображения с низким количеством исследований будут суммироваться, чтобы визуализировать изучаемый орган или ткань. Очевидно, дальнейшей обработке изображений визуализации органов и тканей будет способствовать технолог, что поможет врачу в визуальной интерпретации результатов исследования (рис. 9).

Рисунок 9 – (A) нефрограмма до и (B) после суммирования

Временная фильтрация

Цель фильтрации – снижение шума и улучшение визуального качества изображения. Пространственная фильтрация, часто известная как сглаживание, применяется к статическим изображениям. Однако, поскольку динамические изображения – последовательно расположенные статические изображения, целесообразно применять пространственные фильтры, и для динамических.

Различные типы фильтров, временной фильтр, применяется для динамических исследований. Пиксели в последовательных кадрах динамического анализа вряд ли испытывают огромные колебания накопленных отсчетов. Тем не менее, небольшие изменения в одном кадре от предыдущего могут приводить к «мерцанию». Временные фильтры успешно сокращают мерцания, одновременно минимизируя значительные статистические флуктуаций данных. Эти фильтры используют технику среднего взвешенного, при которой пикселю присваивается средневзвешенное значение идентичных пикселей предыдущего и последующего кадров.

Кривые времени активности

Количественное использование динамических изображений для оценки скорости накопления и / или скорости выведения РФП из органов или тканей, в конечном счете связаны с кривой времени активности. Кривые времени активности используются для демонстрации того, как отсчеты в интересующей нас области будут меняться с течением времени. Врачи могут быть заинтересованы в скорости накопления и выведения отсчетов (например, нефрограмма), скорость выделения (например, гепатобилиарной фракции выброса, опорожнение желудка), или просто изменение рассчитываемое в течение долгого времени (например, радиоизотопная вентрикулография).

Независимо от процедуры, кривые времени активности начнаются с определения ROI вокруг органа или ткани. Технолог может использовать световое перо или мышь для рисования ROI. Тем не менее, есть некоторые компьютерные программы, которые автоматически делают выделение путем контурного анализа. Низкое количество исследований могут стать проблемой для технологов, так как органы и ткани могут быть трудным для понимания. Надлежащего выделение ROI может потребовать от технолога, суммирования или сжимания до тех пор, пока границы органа или ткани не будут легко различимы. Для некоторых исследований, ROI останется той же на протяжении всех исследований (например, нефрограмма), тогда как в других исследованиях ROI может иметь разный размер, форму и расположение (например, опорожнение желудка). В количественных исследованиях, крайне важно, чтобы был откорректирован фон.

После подсчета в ROI определяется для каждого кадра и фон вычитается из каждого изображения, обычно для построения данных во времени вдоль оси X и рассчитывает по оси Y (рис. 10).

Рисунок 10 – Имитация кривой времени активности

В результате кривая времени будет визуально и численно сравнима с устоявшейся нормой для каждого конкретного исследования. Почти во всех случаях, скорость накопления или выделения, а также общей формы кривой от нормального исследования, используются для сравнения, чтобы определить окончательные интерпретации результатов исследования.

Заключение

Количество процедур, которые применяются для статического изображения, также могут быть применены к динамической визуализации. Сходство обусловлено тем, что динамические изображения – последовательный ряд статических изображений. Тем не менее, количество динамических процедур не имеет статические эквиваленты. Некоторые манипуляции статических и динамических изображений не имеют количественных результатов. Многие процедуры направлены на улучшение изображения изображение. Тем не менее, отсутствие количественных результатов не делает процедуру менее важной. Это говорит о том, что картинка стоит тысячи слов. Кроме того, высокое качество, компьютерное улучшение диагностических изображений, благодаря правильной интерпретации, может иметь значение в повышении качества жизни человека.

Список использованной литературы

1. Bernier D, Christian P, Langan J. Nuclear Medicine: Technology and Techniques. 4th ed. St. Louis, Missouri: Mosby; 1997: 69.
2. Early P, Sodee D. Principles and Practices of Nuclear Medicine. St. Louis, Missouri: Mosby; 1995: 231.
3. Mettler F, Guiberteau M. Essentials of Nuclear Medicine Imaging, 3rd ed. Philadelphia, Penn: W.B. Saunders; 1991: 49.
4. Powsner R, Powsner E. Essentials of Nuclear Medicine Physics. Malden, Mass.: Blackwell Science; 1998: 118-120.
5. Faber T, Folks R. Computer processing methods for nuclear medicine images. J Nucl Med Technol. 1994;22:145-62.

Буквенно-цифровые символы (БЦС) и тексты

БЦС являются наиболее важной составляющей изображений презентации, поэтому на их выполнение должно быть направлено особое внимание. Научными исследованиями доказано, что точность и скорость считывания с экрана этих символов зависит от их начертания и зрительных условий наблюдения.

Первый фактор , который нужно учитывать – это размещение поля изображения на экране. Размеры самого экрана могут определяться настройкой оптики, обеспечивающей равномерное допустимое разрешение по всей площади экрана без искажений по краям. Надписи, тексты и другую важную информацию следует размещать в пределах «безопасной» площади изображения, границы которой отстоять от краёв экрана на 5-10% соответствующего линейного размера. Поэтому наиболее важный текст необходимо размещать в центре экрана.

Во-вторых , при изготовлении шрифтовых заголовков, вступительных и пояснительных титров следует стремиться к упорядоченному и сбалансированному расположению текста заставок, учитывая опыт вещательного телевидения. При этом в титрах крайне не желательны переносы слов. Возможно использование прямого и обратного контраста, а именно — темные БЦС на светлом фоне, а во втором наоборот. При хорошей освещённости помещения лучше использовать прямой контраст, а при недостаточной освещенности – обратный. Смена контрастов по ходу демонстрации не должна быть частой, что утомляет зрение, но разумное использование этого приёма может способствовать развитию определённой динамики представления, нарушить её монотонность.

При использовании цветных символов необходимо учитывать сочетание их. Однако в любом случае фон надписи не должен иметь насыщенно яркого цвета.

Психологи экспериментально установили наличие «краевых эффектов», которые состоят в том, что символы на концах строки (или вообще одиночные) опознаются быстрее и точнее, чем символы внутри строки, а строка считывается быстрее, если она изолирована. Это говорит о том, что текст, состоящий из нескольких строк, следует увеличивать по высоте букв, а короткие одиночные надписи оформлять типовым шрифтом, применяемый ко всему стилю презентации.

Статичные изображения

Эффективность конкретного вида графического построения зависит от выбора элементов формы и их организации. Неправильный выбор элементов, бедность или чрезмерное разнообразие алфавита изобразительных средств снижают информативность иллюстраций.

В графическом сообщении, как и в любом другом, можно выделить семантическую и эстетическую части. При демонстрации их на экране, безусловно, должна обеспечиваться семантическая точность, определяющая безошибочность считывания информации.

Самого пристального внимания заслуживает и эстетика выполнения иллюстраций, так как она влияет на скорость считывания и создаёт положительный эмоциональный фон, способствующий успешному восприятию и усвоению информации. Это особенно важно там где качество самодельных иллюстраций ещё не слишком высоко.

В семействе Photoshop в новой версии Photoshop СС 2014 появился новый фильтр Размытие Контура (Path Blur), замечательный инструмент для добавления эффекта движения и улучшения синхронизации движения на изображении. Фотографии с движением, будь то брошенный мяч, гоночная машина или скачущая лошадь, наиболее удачны для создания синхронизации движения и добавления сюжетной картинки или направления движения, в противном случае, изображения остаются статичными.

В этом уроке, фотограф Tigz Rice покажет вам, как можно улучшить фотографию танцовщицы с помощью создания эффекта синхронизации движения в программе Photoshop.

Tigz также раскроет секреты работы с новым фильтром Размытие Контура (Path Blur filter) в новой версии программы Photoshop CC 2014.

Итоговый результат

Шаг 1

Откройте выбранное изображение в программе Photoshop CC 2014, а затем преобразуйте данное изображение в Смарт-объект (Smart Object), щёлкнув правой кнопкой мыши по слою с исходным изображением и в появившемся окне, выберите опцию Преобразовать в Смарт -объект (Convert To Smart Object).

Подсказка: Работа со Смарт-объектом даёт вам свободу действия при внесении изменений в любой момент рабочего процесса, а не полагаться на панель История.

Шаг 2

Далее, идём Фильтр — Галерея Размытия — Размытие Контура (Filter > Blur Gallery > Path Blur), далее, появится окно настроек инструмента Размытия. Программа Photoshop автоматически добавит синий контур к вашему изображению для контроля направления размытия.

Примечание переводчика: Галерея Размытия (Blur Gallery)- это окно настроек инструмента Размытия (Blur Tools), один из параметров настроек данного инструмента — это Размытие Контура (Path Blur), этому параметру и посвящён данный урок.

Щёлкните мышкой + потяните за конец контура для контроля направления размытия, которое вы применяете. Также можно добавить среднюю точку к контуру, которую можно двигать, чтобы придать вашему контуру кривизны.

Подсказка: чтобы дополнительно добавить точек для искривления вашего контура, щёлкните в любом месте вдоль синей линии.

Шаг 3

Щёлкните мышкой по любой части изображения + потяните мышку, чтобы дополнительно создать контуры размытия на вашем изображении. В исходном изображении, я создал контур движения для каждой ноги и руки, плюс дополнительно для головы и последний контур для прозрачной ткани.

Подсказка: Вы можете контролировать интенсивность каждого контура размытия, путём наведения курсора мыши на конец контура и использования маленьких круглых бегунков, которые появятся.

Примечание переводчика: контролировать интенсивность каждого контура означает, что вы можете менять интенсивность размытия каждого отдельного элемента изображения.

Шаг 4

В окне настроек инструмента Размытия (Blur Tools), в настройках параметра Размытие Контура (Path Blur) в правой части документа, щёлкните по выпадающему меню и в появившемся списке выберите опцию “Rear Sync Flash”, данная опция имитирует настройки фотоаппарата и создаёт застывший световой импульс проблеска на конце каждой точки размытия.

Выставьте параметры Скорость (Speed) и Плавный переход (Taper), пока вы не получите желаемый эффект. Как только вас устроит контур размытия, нажмите OK.

Шаг 5

Возвращаемся в основное окно Photoshop, теперь вы можете скрыть ваши контуры размытия, щёлкнув по маске Смарт-фильтра и нажав клавиши (Ctrl + I) для инверсии маски в чёрной цвет, данный цвет скроет эффект размытия на вашем изображении. Далее, выберите инструмент Кисть (Brush tool (B)), установите мягкую кисть, цвет кисти белый, и с помощью данной кисти, аккуратно прокрасьте участки изображения, где бы вы хотели добавить больше движения.

ВИДЫ ОРНАМЕНТОВ

ВИДЫ ОРНАМЕНТОВ

СТАТИЧНЫЕ И ДИНАМИЧНЫЕ КОМПОЗИЦИИ

Все орнаментальные композиции делятся на два вида — статичные и динамичные (по аналогии с объектами природы — неподвижные и движущиеся). Образный смысл динамичной композиции — движение, развитие, напряженность; статичной — покой, неподвижность, замкнутость формы. Сочетая элементы динамичного и статичного характера, можно создать много орнаментов, разнообразных по композиции.

Типичные свойства статичной и динамичной композиции

Мотив будет статичным, если его можно разделить плоскостью симметрии на равные части так, чтобы одна его половина была зеркальным отражением другой. Аналогично — с двумя плоскостями симметрии (вертикальной и горизонтальной). Статичность мотива определяется не только его симметричностью, но и наклоном. Вертикали и горизонтали вызывают ощущение устойчивости, покоя (статики). Наклонные линии динамичны. Все асимметричные мотивы динамичны, они делятся на неравные части. Динамичность этих мотивов в композициях подчеркивается наклоном.

В орнаментальных композициях часто используется сочетание статических и динамических элементов. Циркульные дуги в вертикальном и горизонтальном расположении статичны. Окружности всегда статичны. Динамичны спирали, параболы и т.п.

Статичные раппортные композиции

Главная задача при создании статичных композиций — организовать целостную орнаментальную структуру, выражающую идею статики. Наибольшая зрительная устойчивость (статичность) орнаментальной композиции достигается при квадратной форме раппорта, содержащего один или два одинаковых элемента.

При создании статичной композиции прежде всего нужно построить раппортную сетку. Затем расположить в ней заданные мотивы по горизонтальным рядам. Расположение мотивов в сетке имеет три варианта в зависимости от соотношения фона и рисунка:

1. Расстояние между мотивами меньше мотива (максимально уплотненное расположение рисунка).
2. Расстояние между мотивами соразмерно с самим мотивом (принцип одинаковости — в шахматном порядке).
3. Расстояние между мотивами значительно больше мотива (разреженное расположение).

Чем больше элементы рисунка согласуются по принципам симметрии и одинаковости, тем сильнее они выражают идею статики всей орнаментальной композиции.

Например: в лоскутной композиции одинаковые квадратные раппорты — блоки и одинаковые интервалы между ними по горизонтали и вертикали — решетка.

Однако стремление создать абсолютно уравновешенную по всем параметрам композицию может привести к сухости и схематизму композиции, лишить ее необходимого разнообразия и выразительности. Чтобы этого не произошло, следует внести элемент динамичности: прямоугольную форму раппорта, противопоставление в одном раппорте крупного и мелкого мотивов, тональный акцент на одном из мотивов или другой цветовой тон и др. От введения в статичную композицию динамических элементов статичность рисунка только увеличивается. Важно лишь, чтобы доминировали именно те выразительные средства композиции, которые придают ей статичность.

Графическая трактовка мотива

1. Линеарное решение мотивов (использование линии).
   В лоскутном шитье это могут быть линии стежки
   или линии лоскутного рисунка.
2. Пятновое решение мотивов (использование пятна). По сравнению с линеарным оно более активно и тяжеловесно акцентирует внимание на ритмическом чередовании мотивов.
3. Линеарно-пятновое решение мотивов (использование линии и пятна).
   В лоскутном шитье это может быть сочетание стежки и узоров.

Динамичные раппортные композиции

Динамичные орнаментальные композиции строятся по принципу неодинаковости. Самым важным в динамичной композиции является согласование между собой разнообразных движений элементов, поиск главных из них и подчинение им второстепенных.

Ощущение движения (динамика) достигается:

• при отсутствии оси симметрии у самого мотива;
• при наличии у мотива хотя бы одной оси симметрии — за счет поворота мотива;
• при абсолютной симметрии мотива — путем изменения его размеров.

Следовательно, факторами для создания динамики являются: размер мотива, его поворот и расстояние между мотивами.

Различают семь вариантов ритмических движений мотивов в раппорте (это легко проверить, комбинируя три параметра):

1. Мотивы располагаются в раппорте в разных поворотах. Поворот — переменный фактор, расстояние и размер — постоянные.
2. Мотивы имеют разные размеры, но одинаковые повороты и расстояния между мотивами. Размер — переменный фактор, поворот и расстояние — постоянные.
3. Одинаково повернутые равные по размеру мотивы расположены на различных расстояниях друг от друга. Расстояние — переменный фактор, размер и поворот — постоянные.
4. Разные размеры мотивов и различные их повороты — переменные факторы. Расстояние между мотивами — постоянный.
5. Разные размеры мотивов и различные расстояния между ними — переменные факторы. Поворот — постоянный.
6. Мотивы расположены на разных расстояния и в разных поворотах — переменные факторы. Размер мотивов — постоянный.
7. Мотивы имеют разные размеры, расположены в разных поворотах, на различных расстояниях друг от друга — все три фактора переменные.

Как в Excel создать снимок диапазона ячеек — Трюки и приемы в Microsoft Excel

Excel позволяет сделать снимок диапазона ячеек. Данный снимок может быть либо статичным (при изменении значений в ячейках исходного диапазона он не изменится), либо динамичным (изменения, происходящие в исходном диапазоне, отражаются на снимке). При этом диапазон может даже содержать объекты, такие как диаграммы или фигуры.

Создание статичного изображения диапазона ячеек

Чтобы сделать снимок, выделите диапазон ячеек и нажмите Ctrl+C для его копирования в буфер обмена. Затем выберите команду Главная ► Буфер обмена ► Вставить ►Другие параметры вставки ► Рисунок (Р). В результате на рабочем листе поверх самого диапазона вставляется его графическое изображение. Выделите его и, удерживая нажатой кнопку мыши, перетащите в нужное место. При этом обратите внимание, что на ленте появится контекстный инструмент Работа с рисунками, который позволяет применить к изображению некоторые дополнительные параметры форматирования.

На рис. 20.1 вы можете видеть диапазон ячеек (В2:Е9) и его снимок, отформатированный с помощью одного из встроенных стилей галереи, которая открывается командой Работа с рисунками ► Формат ► Стили рисунков. Поскольку это статическое изображение, то изменения, внесенные в ячейки В2:Е9, не отобразятся на снимке.

Рис. 20.1. Снимок диапазона ячеек, отформатированный с помощью одного из стилей галереи Стили рисунков

Создание динамичного снимка диапазона

Для создания динамичного снимка выделите ячейки и нажмите Ctrl+C, чтобы скопировать диапазон в буфер обмена. Затем выберите команду Главная ► Буфер обмена ► Вставить ► Другие параметры ► Связанный Рисунок (С). Появившийся на рабочем листе снимок будет связанным с исходным диапазоном — все изменения, внесенные в исходный диапазон, будут отображаться на снимке.

Обратите внимание, что при выборе динамичного снимка в строке формул отображается адрес исходного диапазона. Если необходимо изменить ссылку на этот диапазон, щелкайте на ячейках, которые нужно в него добавить. Чтобы сделать снимок статическим, просто удалите формулу диапазона ячеек в строке формул.

При выборе динамичного снимка, как и статического, появляется контекстный инструмент Работа с рисунками, который позволяет изменять вид снимка. В Excel также предусмотрена возможность вырезать и вставить снимок на другой рабочий лист этой же книги. Таким образом, вы легко можете использовать данные другого рабочего листа.

На рис. 20.2 динамичный снимок диапазона ячеек размещен поверх фигуры. Такой метод отображения — хороший способ выделить определенный диапазон.

Рис. 20.2. Динамичный снимок диапазона ячеек, расположенный поверх фигуры

Когда-то, на заре времен, человек начал приручать животных исключительно из практических соображений и придумывать тут. Кошки ловили мышей еще в пещерах первобытного человека; собаки помогали охотиться и отгонять от жилища врагов; лошади перевозили грузы и несли всадника в атаку — ну и так далее. Теперь практической пользы от живущих в нашем доме зверей уже не так много. Конечно, собаки и сегодня могут сторожить наши дома, а кошки умеют ловить мышей не хуже, чем их первобытные предки, но какой прок от живущего в доме гигантского паука или голой морской свинки? Скажем прямо: проку от них абсолютно никакого.

Классификация таблиц в реляционных базах данных по признакам целостности и избыточности данных

Содержание статьи

Обоснование статьи и некоторые ключевые понятия;

1. Справочники и связки;

1.1. Виды таблиц;

1.2. Виды справочников;

1.3. Виды связок;

2. Обобщение классификации;

2.1. Классификация в табличном виде;

2.2. Классификация в схематичном виде;

3. Некоторые комментарии по применению классификации;

3.1. Применение классификации при нормализации таблиц;

Заключение.

Обоснование статьи и некоторые ключевые понятия

Очень часто присутствовал на обучении дисциплине «Базы данных». Обучался когда-то сам… Как-то даже пришлось проводить целый курс для друзей и знакомых. Во время обучения мною было замечено, что трудности возникают уже на этапе понимания таблиц и того, как ими пользоваться. Многие просто не могли и не могут разработать простейшие базы данных. После более детального рассмотрения такого понятия как таблицы и маленькой классификации, трудности восприятия таблиц в реляционных базах данных почти всегда исчезают. Итак!

В данной статье будет рассмотрена маленькая классификация таблиц по признакам целостности и избыточности. Что это значит? Это значит, что будут приведены примеры с описанием, какую структуру таблиц можно делать, чтобы предотвращать (пытаться предотвращать) избыточность и добиваться целостности в реляционных базах данных.

Для понимания дадим краткие определения целостности и избыточности данных:

Целостность данных – это свойство способности по одним данным восстанавливать другие, при этом не теряя семантическое единство этих данных и отношения между ними (между данными).

Избыточность данных – это состояние базы данных, при котором в таблицах присутствуют лишние данные.

Целостность данных может быть нарушена в результате операций модификации данных. Если в базе данных запрещены операции удаления и обновления, то целостность может быть нарушена только в результате операции добавления, а также неправильно написанных скриптов по отображению данных.

1. Справочники и связки

1.1. Виды таблиц

Немного углубимся в маленькую классификацию таблиц по видам их структуры. Разделим таблицы на два общих вида. Первым видом будут таблицы-справочники, вторым таблицы-связки.

Рисунок 1. Справочники и связки

Информацию в таблицах можно разделить на два вида. На информацию, которая описывает объекты (субъекты), связи и информацию, которая описывает действия, процессы, события, иное.

В справочниках содержатся сведения об объектах и субъектах, связях. В связках содержатся сведения о действиях, процессах, событиях и так далее.

В связках хранятся данные, взятые из таблиц справочников. Поскольку невыгодно повторять одни и те же данные при описании объектов (субъектов) и при описании их взаимодействия, данные об объектах (субъектах) заносятся в справочники, а в таблицах-связках не хранятся данные объектов (субъектов) в чистом виде, а лишь ссылки на них (внешний ключ). Таким образом, в связках хранятся данные по взаимодействию объектов (субъектов) и ссылки на самих объектов (субъектов) (внешний ключ). Эти «ссылки» являются первичными ключами в таблицах справочниках. Но об этом потом…

Отличие справочника от связки выражается в том, что таблицы-справочники могут быть самостоятельными и независимыми (то есть, при чтении данных некоторых справочников можно в целом понять семантику), а таблицы-связки практически никогда.

1.2. Виды справочников

Справочники могут подразделяться на несколько видов. Это статичные, статично-динамичные и динамичные справочники. Разумеется, вряд ли можно назвать абсолютно статичный справочник, так как в этом мире может измениться всё. Или почти всё.

Статичный справочник – справочник, данные об объектах, субъектах, связях в котором либо никогда не подвергаются модификации после первичной модификации, либо настолько редко подвергаются модификации, что этим можно пренебречь.

Примером таких справочников могут служить список месяцев с названиями и номерами, список дней недели, список времён года, список океанов и так далее…

Номер	Наименование
1	Январь
2	Февраль
3	Март
4	Апрель
5	Май
6	Июнь
7	Июль
8	Август
9	Сентябрь
10	Октябрь
11	Ноябрь
12	Декабрь

Таблица 1. Пример статичных справочников

Статично-динамичный справочник – справочник, в котором хранятся данные о связях, если связи носят справочный характер. В таком справочнике могут быть внешние ключи.

Наиболее удачным примером будет таблица с такими медицинскими данными, как вес. Список человек, вес которых измеряется, изменяется не так часто. А вот данные по их весу могут меняться каждый день. Статично-динамичные справочники являются единственными справочниками, где осознанно можно повторять любую информацию. Ещё одним примером может быть справочник окладов по должностям (по коду должности).

Код должности	Оклад	Дата обновления
1001	12 000	05.02.2015
1002	17 000	01.02.2015
1003	11 500	01.02.2015
1004	25 450	01.02.2015
1005	10 000	01.02.2015
1006	6 000	04.02.2015

Таблица 2. Пример статично-динамичных справочников

Динамичные справочники – это таблицы, данные об объектах, субъектах, связях в которых меняются часто и используются в других таблицах. От статичных справочников отличаются только частотой модификации в них данных.

Примером таких таблиц могут быть списки проектов. На самом деле, данные об открытии или закрытии проектов могут находиться в самом справочнике проектов, что в большинстве случаев неправильно и нарушает целостность. С другой стороны, если хранить историю изменений по открытию и закрытию (приостановке) проектов, то можно получить избыточность данных. Целостность и избыточность данных будут бороться с друг другом ещё долго, также как и зима с летом.

Код проекта	Проект	Нормативный срок выполнения	Дата добавления	Пользователь
PT102	Покраска окон	15	03.01.2014	1547
PT103	Установка дверей	10	04.01.2014	9874
PT587	Проверка пожарных кранов	2	04.01.2014	1456
PT588	Замена люков	3	02.01.2014	0147
PT133	Очистка каналов	11	09.02.2015	1547

Таблица 3. Пример динамичных справочников

Рисунок 2. Виды справочников

1.3. Виды связок

Таблицы-связки можно разделить на два вида.

Это справочник-связка (сразу же уточним, что справочник-связка справочником не является, назван так, потому что в нём существуют поля, которые образуют справочник, но в справочник выделены быть не могут). Таблица, в которой хранятся внешние ключи, данные, которые не являются справочными и поля, содержащие данные, которые образуют справочник, но не могут быть выделены в отдельную таблицу-справочник.

Примером справочника-связки будет являться таблица платёжных транзакций. Или таблица с данными о футбольном матче.

Код транзакции	Плательщик	Получатель	Сумма	Дата	Комментарий
EEVS-doodi4	100045	57457	-10 000	25.07.2014	На сапоги
UDFD-ioeed9	455780	10024	-900	24.06.2014	NULL
PEDD-jdksl4	144770	56698	-6980	01.01.2015	NULL
FDFE-keiiii0	447757	1	120	08.07.2014	NULL

Таблица 4. Пример справочника-связки

И связка (да, просто связка). Это таблица в которой хранятся только внешние ключи и данные, которые нельзя отнести к справочным, например дата или значения логических полей.

Примером связки будет являться таблица автоматического логирования терминала обработки данных.
Кстати, легко догадаться, что связки почти нигде не используются, поскольку чаще всего находятся данные, которые могут быть записаны в базу, но не содержаться в справочниках, поэтому невозможно сопоставить им внешний ключ.

Код	Код клиента	Показания счётчика	Месяц
2334	35643	50	01.01.2015
2335	235673	49	01.01.2015
2335	436345	56	01.01.2015
2335	574733	24	01.01.2015

Таблица 5. Пример связки

Необходимо пояснить, что это за поля, которые образуют справочник, но не могут быть выделены в отдельную таблицу-справочник. Примером таких полей являются поля «комментарий», «жалоба», «описание», «предложение». Словом, если приводить популярный пример, то поле «сообщение» в таблице базы данных любой социальной сети…

Рисунок 3. Виды связок

2. Обобщение классификации

2.1. Классификация в табличном виде

Вид таблицы	Описание	Примеры	Плюсы (+)	Минусы(-)
Статичный справочник	Таблица. Данные из неё берутся для других таблиц. Из справочника в других таблицах можно использовать только первичный ключ. В статичном справочнике должна содержаться информация, которая либо вообще не изменяется, либо изменяется так редко, что этим можно принебречь. На статичный справочник ссылаются (внешний ключ), когда нужно получить названия, обозначения, нормы, количественные или качественные показатели. Иное.	Справочник (наименований и номеров) месяцев. Справочник складов и цехов предприятия. Справочник правил игры.	Иногда заменяет системные функции СУБД, позволяет более гибко работать с некоторыми данными. В случае, если меняется редко изменяемая информация, предостерегает от серьёзных последствий.	Использование таблицы с любой структурой может замедлять работу, в случае, если таблица заменяет системное хранилише. Приходится писать дополнительные функции и обработки для данной таблицы, которые не всегда правильно оптимизированны. В некоторых случаях невозможно оптимизировать.
Статично-динамичный справочник	Таблица. Данные из неё берутся для других таблиц. Из справочника в других таблицах нельзя использовать внешний ключ этого справочника, однако можно использовать первичный ключ.	Справочник окладов по должностям. Справочник (размеров обуви, веса, роста, размера головы) физиологических параметров. Справочник (менеджеров, компаний) содержащий компании и менеджеров, которые эти компании обслуживают и учитывают.	Позволяет проводить гибкую нормализацию по схеме «Справочник-связка» = «Связка»+«Статично-динамичный справочник».	Справочник, выделенный из справочника-связки, никуда не девается и не имеет никакой реляционной связи, которая позволила бы ему превратиться в статичный или динамичный справочник. А значит, всегда избыточен.
Динамичный справочник	Таблица. Данные из неё берутся часто для других таблиц. Из справочника в других таблицах можно использовать только первичный ключ. В динамичном справочнике должна содержаться информация, которая часто изменяется.	Справочник клиентов. Справочник поставщиков. Справочник контрагентов. Справочник менеджеров компании. Справочник работников. Справочник студентов.	Позволяет хранить динамичные данные, при этом давая возможность однозначно ссылаться на них.	Чаще всего накопительного типа и не делим, что создаёт определённую избыточность.
Справочник-связка	Таблица. Данные из неё не могут содержаться в других таблицах, но на основе них могут быть созданы данные в других таблицах.	Платёжные транзакции. Продажи. Межзаводские перемещения. График перевозок.	Позволяет проводить гибкую нормализацию по схеме «Справочник-связка» = «Связка»+«Статично-динамичный справочник».	Справочник-связка после нормализации превращается в связку и сводит избыточность данных к минимуму, не затрагивая целостность, однако не делим и при архивировании в текущей таблице не подлежит оптимизации.
Связка	Таблица. Данные из неё не могут содержаться в других таблицах, но на основе них могут быть созданы данные в других таблицах.  Таблица не может содержать кортежей, значения атрибутов в которых являются неделимыми и не уникальными.	Автоматический лог ошибок в программе. Лог запроса сервера. Результаты трассировок. Отчёты о выгрузке и загрузке компонентов. Автоматические отчёты системы безопасности.	Связка сводит избыточность данных к минимуму, не затрагивая целостность.	Накапливаясь, является неделимой таблицей. Сложно оптимизировать.

Таблица 6. Классификация

2.2. Классификация в схематичном виде

Рисунок 4. Схема классификации таблиц в реляционных базах данных по признакам целостности и избыточности данных

3. Некоторые комментарии по применению классификации

3.1. Применение классификации при нормализации таблиц

Процесс нормализации, если не учитывать некоторые этапы (Но учитывать результаты этих этапов!) — это обычное «дробление» таблиц на более мелкие таблицы с созданием реляционной связи между ними непосредственно или через промежуточные таблицы (связь «Многие ко многим»). Под реляционной связью может не всегда пониматься реляционное отношение!

Преобразование динамичного или статичного справочника в статично-динамичный справочник, а справочника-связки в связку, как и статично-динамичного справочника в справочник-связку — это ни что иное, как дробление таблиц. То есть, преобразование одного вида таблиц в другой через показанную выше классификацию в целях избежания избыточности данных — так можно определить нормализацию (один из вариантов определения).

Для примера. Пусть имеется база данных, в которой единственная операция по модификации данных — это добавление. В таком случае становится неэффективным каждый раз при изменении какого либо отдельного атрибута сущности, «копировать» остальные значения атрибутов уже в другой кортеж. В этом случае используются NULL или же создание статично-динамичного справочника, где описывается ряд атрибутов одной семантики или один атрибут, а дублируется лишь внешний ключ с первичным ключом последовательности. Этот же метод может использоваться в традиционной схеме модификации данных с обновлением и удалением данных.

Заключение

Данная классификация была создана мной на основе наблюдений при проектировании баз данных, а также исходя из прочитанной теории по проектированию в реляционных СУБД. Моим друзьям и знакомым, изучающим дисциплину «базы данных» и занимающимся проектированием баз данных, и мне эта классификация достаточно серьёзно упростила «жизнь» и позволила во многих ситуациях заранее выбрать наиболее подходящий и, как оказывалось потом, правильный вид таблицы для хранения в ней тех или иных данных.

Классификация может быть расширена разделением существующих видов в ней на подвиды (возможно, даже, добавлением новых видов). Также эта классификация показала, что лучше в некоторых ситуациях не использовать тот или иной вид таблиц. Некоторые виды таблиц из данной классификации лучше использовать реже (динамичные справочники). А некоторые пытаться заменить на другие (справочники-связки на связки).

Надеюсь, кому ни будь ещё поможет эта классификация при освоении дисциплины «Базы данных» и при проектировании баз данных в реляционных СУБД.

(PDF) Graphviz и Dynagraph — Инструменты построения статических и динамических графиков

Graphviz и Dynagraph — Инструменты построения статических и динамических графиков 23

17. Эмден Р. Ганснер и Стивен К. Норт. Система визуализации открытых графов

и ее приложения для разработки программного обеспечения. Программное обеспечение — практика и опыт —

ence, 30: 1203–1233, 2000.

18. Эндрю С. Гласснер, редактор. Graphics Gems, страницы 612–626. Academic Press,

1990. Алгоритм автоматического подбора оцифрованных кривых.

19. Дэвид Харел и Иегуда Корен. Рисование графов с неоднородными вершинами.

In Proceedings of Advanced Visual Interfaces (AVI’02), страницы 157–166. ACM

Press, 2002.

20. Джон Хершбергер и Джек Снайинк. Вычисление путей минимальной длины для

заданного гомотопического класса. В Proc. 2-й семинар «Структура данных алгоритмов», том

519 конспектов лекций по информатике, страницы 331–342. Springer-Verlag,

1991.

21.Джерард Дж. Хольцманн. Модель-чекер SPIN. IEEE Transactions on Software

Engineering, 23 (5): 279–295, май 1997 г. spinroot.com/spin/whatispin.html/.

22. Бьорн Исакссон. DNS Bajaj, 2001. www.foobar.tm/dns.

23. Тор-Кристиан Йенссен, Астрид Лаегрейд, Ян Коморовски и Эйвинд Ховиг. Литературная сеть

генов человека для высокопроизводительного анализа экспрессии генов

. Nature Genetics, 28: 21–28, 2001. www.pubgene.com.

24. Пол Джонстон.Набор инструментов для перевода синтаксисов, 2002 г. inxar.org/syntacs/.

25. Томихиса Камада и Сатору Кавай. Алгоритм построения общих неди

прямоугольных графиков. Information Processing Letters, 31: 7–15, 1989.

26. Элефтериос Кутсофос и Дэвид Добкин. СЛЕВА: редактор с двумя видами для технических изображений. В Graphics Interface ’91, страницы 68–76, 1991.

27. Джозеф Крускал и Джудит Сири. Разработка сетевых схем. В Proc. Первая

Генеральная конференция по социальной графике, страницы 22–50, 1980.

28. Венке Ли, Насер Баргути и Джон Мочениго. Граппа: Графический пакет

на Java. В симпозиуме по рисованию графиков, GD ’97, страницы 336–343, сентябрь

1997.

29. Келли Лайонс, Хенк Мейер и Дэвид Раппапорт. Алгоритмы очистки кластера

в отрисовке привязанного графа. Journal of Graph Algorithms and Applications,

2 (1): 1–24, 1998.

30. Ким Марриотт, Питер Дж. Стаки, В. Там и Вейкинг Хе. Удаление перекрывающихся узлов

в компоновке графа с помощью ограниченной оптимизации.Ограничения, страницы

1–31, в печати.

31. Кадзуо Мисуэ, Питер Идс, Вай Лай и Кодзо Сугияма. Макет корректировки

и мысленная карта. J. Visual Languages ​​and Computing, 6 (2): 183–210, 1995.

32. Стивен С. Норт и Гордон Вудхалл. Отрисовка иерархического графа онлайн.

В симпозиуме по рисованию графиков, GD ’01, страницы 232–246, сентябрь 2001 г.

33. Джозеф О’Рурк. Вычислительная геометрия в издании К. Кембриджского университета,

Кембридж, 1994.

34. Дуглас Тейн. netmap, 2000. www.cs.wisc.edu/~thain/projects/netmap.

35. Димитри ван Хиш. Doxygen, 2002. //www.stack.nl/~dimitri/doxygen/.

36. Kiem-Phong Vo. Libcdt: общая и эффективная библиотека типов данных контейнера. В издании

Proceedings of Summer ’97 Usenix Conference, 1997.

37. Graham Wills. Nicheworks — интерактивная визуализация очень больших графиков.

Джузеппе Дибаттиста, редактор, Симпозиум по рисованию графиков GD’97, том

1353 конспектов лекций по информатике, страницы 403–414, 1997.

38. Лимсун Вонг. Система экстракции взаимодействия белков. В Тихоокеанском симпозиуме

по биокомпьютингу 6, страницы 520–531, 2001.

dynagraph.org: Welcome

Это дом механизмов компоновки Dynagraph и связанных проектов. Механизмы Dynagraph рисуют графики (сети, блок-схемы), которые меняются с течением времени.

Библиотеки Dynagraph написаны на платформо-нейтральном C ++. Таким образом, сам Dynagraph не отображает на экране растровые изображения и т. Д.Вместо этого исполняемый файл Dynagraph может быть передан во внешний интерфейс с использованием настраиваемого языка программирования, или библиотека может использоваться непосредственно в программах C ++ или в программах Windows через классы-оболочки COM.

Гордон Вудхалл постоянно поддерживает и улучшает Dynagraph. Он основан на блестящей работе команды Graphviz в AT&T Research, в частности Стивена Норта и Эмдена Р. Ганснера. В то время как Гордон консультировал AT&T Research с 1997 по 2003 год, он разработал новую архитектуру и перенес механизмы DynaDAG и FDP с C на C ++.После ухода из AT&T он продолжил реконструкцию Dynagraph и добавление новых мощных функций.

В настоящее время для Dynagraph существует три внешних интерфейса:

• Dynasty — это браузер больших графиков, который дебютировал на InfoVis 2006, позволяющий исследовать график, который слишком велик для экрана, с помощью динамического подграфа. Dynasty выйдет под лицензией GPL в начале 2007 года.
• Dynagraph для Windows — это законченное приложение для рисования графиков OLE, позволяющее вставлять графики в другие документы и вставлять документы в граф как узлы.
• Dynagraph for Grappa — это интерфейс Java, адаптированный из Grappa Джона Мочениго.

Dynagraph находится под Стандартной общественной лицензией. Исходный код и двоичные файлы доступны на SourceForge.

Проект Dynagraph приветствует вклад других разработчиков. Согласно условиям CPL, авторские права на материалы принадлежат их отдельным авторам, но они должны быть лицензированы в соответствии с CPL. Версия кода, доступная в Subversion по адресу https: // dynagraph3.svn.sourceforge.net/svnroot/dynagraph3/tags/last_att — © Copyright 2003 AT&T; Все изменения, внесенные с тех пор, как они отслеживаются в репозитории Subversion, являются собственностью соответствующих авторов.

CPL (вполне разумно) не накладывает никаких ограничений на программы, использующие Dynagraph как «модуль». То есть, пока вы не изменяете и не добавляете материалы в библиотеки Dynagraph, вы можете делать с программой / библиотеками все, что захотите, независимо от того, как вы связываете или подключаетесь к Dynagraph.Однако, если вы изменяете Dynagraph (особенно если вы исправляете ошибки ;-), вы должны сделать свои модификации доступными в рамках CPL. Лучший способ сделать это — присоединиться к проекту на SourceForge и загрузить свои изменения с помощью Subversion — свяжитесь с Гордоном для получения политик доступа и управления версиями. (Или создайте свой собственный дистрибутив, если нужно.)

Восприятие динамической информации в статических рукописных формах на JSTOR

Абстрактный

Распознавание рукописного ввода представляет собой проблему для большинства теорий восприятия букв.Как люди могут точно различать буквы, учитывая разнообразие рукописных форм? Мы предлагаем воспринимающим обнаруживать и извлекать выгоду из информации, относящейся к производству, присущей статическим следам рукописного письма. В задаче «неявное обнаружение» было обнаружено, что на способность испытуемых определять направление штрихов в серии рукописных символов влияет конкретный метод рисования, используемый для генерации стимулов. Аналогичные результаты были получены в задаче «явное обнаружение», в которой испытуемых просили поразмышлять о методе рисования, использованном для создания образцов.Наши результаты показывают, что воспринимающие могут извлекать информацию, относящуюся к производству, из статической трассировки. Мы предлагаем, чтобы они затем могли использовать эту информацию в сочетании со своими знаниями об общем производственном процессе, разделяемыми как производителями, так и воспринимающими, для облегчения распознавания символов.

Информация о журнале

Американский журнал психологии (AJP) был основан в 1887 году Дж. Стэнли Холлом и в первые годы редактировался Титченером, Борингом и Далленбахом.Журнал опубликовал одни из самых новаторских и формирующих статей в области психологии за всю свою историю. AJP исследует науку о разуме и поведении, публикуя отчеты об оригинальных исследованиях в области экспериментальной психологии, теоретические презентации, комбинированный теоретический и экспериментальный анализ, исторические комментарии и подробные обзоры значимых книг.

Информация об издателе

Основанная в 1918 г., University of Illinois Press (www.press.uillinois.edu) считается одним из крупнейших и наиболее известных университетских изданий страны. Press публикует более 120 новых книг и 30 научных журналов каждый год по множеству предметов, включая историю Америки, историю труда, историю спорта, фольклор, еду, фильмы, американскую музыку, американскую религию, афроамериканские исследования, женские исследования и Авраама. Линкольн. The Press является одним из основателей Ассоциации прессов американских университетов, а также History Cooperative, онлайновой коллекции из более чем 20 журналов по истории.

Как создавать динамические позы справочник

Прекратите рисовать статические позы — чтобы оживить наши рисунки, нам нужны ссылки на динамические позы, которые передают зрителю ощущение движения.

Прежде чем мы начнем, я хотел бы кое-что прояснить:

Вы всегда должны использовать ссылку — не позволяйте никому говорить вам иначе.

Ссылка, которую мы используем для рисования фигуры, повлияет на результат нашего рисунка.Поэтому нам нужно с умом выбрать, какую ссылку мы будем использовать для наших рисунков.

Для справки есть два основных типа поз:

Статические позы и динамические позы

Так в чем разница между статической и динамической позами?

Статические позы

Статические позы — это обычно позы неподвижного человека. Обычно это скучная поза стоя или сидя. Это не должно быть скучно. Хорошим примером статической позы, передающей множество чувств, может быть мужчина или женщина, которые чувствуют разочарование и кладут руки на лицо.

Динамические позы

Динамические позы — это позы, в которых персонаж движется. Некоторыми примерами динамических поз могут быть позы во время бега, удара ногой или прыжка. Еще один хороший пример — сцена боя супергероев.

Динамические позы также могут лучше выразить личность персонажа, чем статические позы, и в целом зрителю легче смотреть на них.

Динамические позы также могут быть обычной позой стоя или сидя, но фигура должна стоять / сидеть интересным образом.Хорошим примером может быть, если стоящая фигура имеет интересные углы, если углы резко меняются, это можно рассматривать как динамическую позу, даже если это стоячая или сидячая поза.

Почему вам следует использовать динамические позы

Динамические позы лучше передают чувства зрителю. Я не говорю, что нельзя передать чувства статичными позами, я просто говорю, что рисунок проще выразить с помощью динамической позы.

Теперь, когда мы знаем, почему мы должны использовать динамические позы, давайте посмотрим, как мы можем создавать их с помощью PoseMyArt

.

Создание динамических поз с помощью PoseMyArt

Итак, по определению создание динамических поз — это создание поз, передающих движение, поэтому мы можем использовать огромную библиотеку анимации PoseMyArt для создания наших динамических поз с нуля — не нужно самостоятельно позировать 3D-модели!

Шаг 1

Выберите фигуру, которую хотите позировать.Вы можете выбрать значение отличия от значения по умолчанию, выбрав меню «Добавить».

Шаг 2

Когда модель выбрана, войдите в меню «Анимации и позы», откроется большая таблица, в которой вы можете найти любую анимацию, которая вам нравится.

Шаг 3

Выберите интересующую вас анимацию и с помощью ползунка выберите позу, которую хотите нарисовать. Обратите внимание, как без всяких усилий можно создать динамическую позу.

Шаг 4

Сохраните сцену для дальнейшего использования с помощью меню «Сохранить и загрузить».Вы также можете просто сохранить снимок экрана с помощью кнопки снимка экрана.

Заключение

• Использование ссылки на динамические позы вместо ссылки на статические позы приведет к созданию лучшего искусства и лучших рисунков фигур.

• Вы можете использовать PoseMyArt для быстрого и простого создания динамических поз.

Статико-динамическая градация [Пауль Клее] | Sartle

Пауль Клее любил развлекаться, и именно это было его намерением с

Static-Dynamic Gradation .

Преподавая в ныне знаменитом Баухаусе с 1921 по 1931 год, Клее создал свою собственную теорию искусства, которую назвал своим «Педагогическим альбомом». Клее использовал этот своего рода альбом для рисования, чтобы послушно записать свои теории и учения. Время, которое он преподавал в Баухаусе, позволило Кли впервые в жизни получить стабильный доход и выделенное пространство для изучения новых идей. К счастью для нас, галерея Тейт Модерн создала серию блогов, в которой анализируется теория преподавания Клее и «Педагогический альбом», а также его собственный метод создания искусства в этот период времени.

Короче говоря, эксперты смогли обнаружить, что Клее реализовал серию из шести правил в своем обучении, которые включают основы алгебры, перспективу обучения, поиск вдохновения в природе, поиск баланса и знание своего цветового круга. Конечно, все эти правила можно было выбросить на ветер, если бы ученик или учитель захотел, но Кли следовал этим принципам во многих своих произведениях искусства во время своего пребывания в Баухаусе.

Это возвращает меня к Статико-динамическая градация .Это масло и гуашь на бумаге дает нам представление о творческом процессе Клее. Утверждается, что эта конкретная работа могла быть создана в связи с обучением его учеников теории цвета и баланса. Или это могло быть математическое уравнение с каплей теории цвета. Кто на самом деле знает? Но я могу предположить, что Клее был анимированным инструктором, рисовавшим вместе со своими учениками в совместной манере. О, быть мухой на этой стене!

Клее нравилось работать над несколькими картинами одновременно, переключаясь между полотнами по прихоти и когда приходило вдохновение.По оценкам, за свою жизнь он создал более 10 000 работ, экспериментируя с различными техниками и средствами и часто добавляя элемент игры как в свои работы, так и в преподавание. К сожалению, как и многие художники того времени, эта идиллическая утопия прекратилась для Клее с приходом Гитлера. Клее и его семья сбежали в Берн, где у него развилась склеродермия, смертельно изнуряющее аутоиммунное заболевание. Было заявлено, что из всех художников Пауль Клее — единственный, кто создал такой большой объем искусства за одну короткую жизнь, даже обогнав Пикассо.

Статико-динамическая градация имеет вполне свое происхождение. Вы знаете галерею Джона Берггурена в Сан-Франциско? Что ж, его отец, Хайнц Берггурен, купил 90 работ (включая Статико-динамическая градация ) Клее после его смерти и перед Второй мировой войной. Позже он пожертвовал все свои работы Пауля Клее Метрополитену Нью-Йорка.

Разница между статическим и динамическим анализом

Когда я делал свой первый проект гражданского строительства, я почти не думал о динамике.Статический анализ был для меня «всем, что нужно». И в какой-то мере тогда это могло быть даже оправдано. Теперь, когда я понял немного больше, я хотел бы взять вас в путешествие! Узнаем, чем отличается статика от динамики!

Главное отличие статического анализа от динамического — ВРЕМЯ! Если нагрузка прикладывается так медленно, что эффекты инерции не играют роли, все, что вам нужно, — это статический анализ. Динамический анализ обрабатывает удары и другие «быстро» возникающие ситуации, а также вибрации (которые происходят во времени).

Но, конечно, есть неявные и явные, и все интересные вещи! Итак, приступим!

Медленный пуск (deeeespaaaacito!)

Эта часть будет короткой (и медленной!), Потому что она посвящена статическому анализу.

Основная идея заключается в том, что нагрузка, которую вы приложили к своей конструкции, просто присутствует. Более того, это могло быть уже в те драгоценные секунды после Большого взрыва! Короче говоря, не имеет значения, как эта нагрузка «попала туда», но она там сейчас и не изменится позже.Если вам нужно более научное описание, это более или менее означает, что нагрузка прилагается очень медленно! Настолько медленный, что скорость загрузки приложения можно не учитывать!

В двух словах о статическом анализе:

• Неважно, как вы прикладываете нагрузку. Solver предполагает, что это происходит очень медленно. Это означает, что способ приложения нагрузки не влияет на поведение конструкции.
• Нагрузка не меняется во времени — она ​​просто есть… и все!
• Структурная реакция на статическую нагрузку МОЖЕТ различаться во времени (вы знаете, такие вещи, как ползучесть, релаксация и т. Д.). Инженеры обычно рассматривают такой анализ как более специализированный, а не «простой статический». Тем не менее, изменение отклика конструкции во времени является вариантом статического проектирования.
• Тот факт, что нагрузка не меняется, не означает, что реакция конструкции линейна! Могут случиться самые разные забавы! Если нагрузка достаточно высока, это может вызвать коробление, деформацию и другие интересные вещи. Однако это не меняет того факта, что анализ носит «статический» характер!

Без сомнения, статичный дизайн действительно популярен.Фактически, в Польше, когда кто-то будет производить расчеты конструкции, они скажут, что они будут делать «статический расчет» или просто «статику». Я знаю, что то же самое верно и в некоторых других странах.

Это в основном потому, что статику вычислить намного проще, чем динамическую, и для этого требуется менее сложное программное обеспечение! Это также означает, что люди предпочтут заниматься статикой. Что, в свою очередь, приводит к кое-чему довольно интересному, а именно…

Эквивалент статической нагрузки

Видите ли, «в те времена» было практически невозможно рассчитать воздействие и т. Д.Проще говоря, программное обеспечение было для этого «слабым». Я предполагаю, что вы могли бы делать такие вещи в университетах и ​​т. Д. Но в типичном структурном офисе это было недостижимо — по крайней мере, в гражданском строительстве.

Но, конечно, это не значит, что ударов не было! Были каменные дробилки, вещи выбрасывались из грузовиков на зданиях (на гравийных заводах и подобных объектах) и множество других вещей (включая даже машину, врезавшуюся в здание, которое вы проектируете).

Но как люди справлялись с этим, если они не могли выполнить динамический анализ?

… ну увеличили статическую нагрузку!

Эквивалент статической нагрузки

По сути, если что-то повлияет на нашу конструкцию, вам, возможно, не придется рассчитывать фактическое воздействие.Я знаю, было бы супер круто делать такие вещи! Но часто у вас нет программного обеспечения и, что более важно, времени для такого анализа.

Здесь вступает в игру статический эквивалент динамической нагрузки.

Идея проста: всего увеличить нагрузку с «коэффициентом динамичности»! Тогда вы можете рассматривать это как статическую нагрузку в своем анализе.

В своей карьере я видел различные «динамические факторы», начиная со скромных 1,5 и заканчивая примерно 10. Если бы мне пришлось дать наиболее популярное значение, оно определенно было бы 4.0. Тем не менее, 2,0 будет позади него.

Конечно, значение «динамических факторов» зависит от отрасли и от того, что вы пытаетесь сделать. Часто их оценивали, а затем «передавали» в течение десятилетий. Происхождение многих ценностей давно забыто. Но это не значит, что такой подход не работает! Отнюдь не! Думаю, именно так проектировалось большинство строительных конструкций с ударными нагрузками!

Этот подход настолько популярен, что многие производители различной техники вносят эту информацию в свои даташиты! Например, у вас есть машинный чертеж (чтобы узнать, как подключить его к конструкции и т. Д.).Обычно этот чертеж содержит вес машины (настоящий) и «статический вес», который вы должны использовать при проектировании. Если машина может вызывать горизонтальные нагрузки, производитель должен также указать их как «статический эквивалент». Круто, да!

Вы также получите частоту машины, а также все вышеперечисленное. И это приятно подводит нас к другой части статьи!

Динамический или нединамичный — колебания!

Здесь все становится немного интереснее.Думаю, очевидно, что «вибрации» — вещь динамическая. Но вам, скорее всего, не понадобятся все навороты для анализа вибраций! Это область «линейной динамики».

По сути, вы можете использовать модальный анализ для прогнозирования режимов вибрации вашей конструкции (при условии, что сама конструкция ведет себя линейно). И что интересно, нагрузки в этом анализе не меняются во времени. Фактически, решающая программа «изменит» выбранные вами нагрузки на массу вашей модели. Остальные нагрузки он просто проигнорирует! Так что компонента «изменение нагрузки во времени» пока нет!

Вы можете думать о модальном анализе как о линейном анализе потери устойчивости (LBA) динамики! Он есть, он действительно помогает, но это не вершина человеческих достижений в этой области!

Модальный анализ

Модальный анализ позволяет прогнозировать собственные частоты вашей линейной модели.Таким образом, вы можете проверить, нет ли у вас проблем с вибрацией. Конечно, вы не хотите, чтобы частота приложенной нагрузки была близка к той, которую вы получили для вашей конструкции при модальном анализе. В таком случае лучше быть осторожным, так как ваша конструкция может войти в резонанс, и это будет больно!

Резонанс, конечно, опасен. Это ситуация, когда амплитуда колебаний НАМНОГО увеличивается! Я не хочу сказать, что он увеличивается до «бесконечности» из-за затухания. Но, тем не менее, он увеличивается настолько, чтобы разрушить вашу структуру, если источник вибрации не будет отключен достаточно быстро!

Storytime!

Когда я был студентом, я однажды был в здании во время резонанса.И ничего действительно плохого не произошло, так что я живу, чтобы рассказать эту историю. Во Вроцлаве отдел гражданского строительства — это 10-этажное здание, за которым устраивали парковочное место. Поскольку им нужно было уплотнять песок, они использовали эти маленькие «бункеры». Вы знаете маленькие машины, которые в основном «прыгают» вверх и вниз, уплотняя землю под собой. Так получилось, что частота использованных ими «скачков» бункера почти идеально соответствовала собственной частоте нашего здания. Так что естественно, через какое-то время здание начало трястись!

Я был на лекции на 1-м этаже, так что было не так уж и плохо.А вот люди 10-го в панике сбегают по лестнице (боялись пользоваться лифтами). К счастью, кто-то понял, что происходит! Они бегут к парням, занимающимся парковкой, и просят их отдохнуть… и все стабилизировалось!

А еще я помог в проектировании ремонта вышедшей в резонанс стальной конструкции! На этот раз источником была какая-то технологическая вещь, и до того, как ее отключили, многие сварные швы и болты потрескались. К счастью, команда была достаточно мудра, чтобы сбежать и выключить машину, отключив электричество издалека!

Так что да … вы можете обратить внимание на собственные колебания, и модальный анализ вам в этом поможет.К сожалению, изменение собственных частот конструкции после ее постройки обходится довольно дорого! Так что лучше обратить внимание!

Поделитесь этим постом с
своими друзьями!

Высококачественная тряска!

Конечно, модальный анализ — это не все, что вы можете сделать. Я бы сказал, это более или менее начало. Так же, как LBA при изгибе, модальный анализ не дает «полной картины».

Фактически, вы можете провести анализ принудительного отклика, который был бы эквивалентом нелинейного изгиба (просто чтобы немного потянуть аналогию LBA).Это был бы вид более сложного анализа, и я не буду против называть его «динамикой»!

По сути, вы определяете нагрузки / ускорения, применяемые к конструкции. Эти нагрузки / ускорения, конечно, меняются со временем! Во многих программах уже реализованы «исторические землетрясения». Но вы также можете дать волю своему воображению (то есть приспособить вашу нагрузку к определенной машине и т. Д.). Затем вы запускаете анализ и смотрите, как ваша конструкция отреагирует на такое изменение нагрузки во времени.

Преимущества принудительного отклика:

Конечно, анализ принудительного отклика более сложен и требует много времени. Так что у него должны быть некоторые преимущества, потому что иначе никто бы им не воспользовался! Это основной:

Принудительный ответ позволяет увидеть, как ваша структура реагирует сразу на разные частоты. Модальный анализ показывает, на каких «чистых» частотах будет колебаться ваша конструкция (собственные моды). А что, если на самом деле у вас будет больше одной частоты? Вы также узнаете , как ваша модель реагирует на колебания, частота которых отличается от собственных мод. Тот факт, что частота вибрации не «попадает» в собственную моду, не означает, что вы можете просто игнорировать ее…

Здесь есть хитрость. Если у вас есть нагрузка, которая изменяется 20 раз за 2 секунды… вы можете фактически рассчитать 20 различных линейных статических анализов (для каждой разной нагрузки). «Анимация» между этими 20 результатами статического анализа может выглядеть так, как если бы вы действительно проводили анализ принудительного отклика. Я видел людей, которые заявляли о таких вещах…

Это конечно не то, о чем идет речь! В «реальном» анализе принудительной реакции ваша конструкция будет вибрировать даже после того, как нагрузка прекратится.Поскольку обычно вы определяете загрузку всего в несколько секунд, это просто проверить! Просто посмотрите, что происходит через 3 секунды после окончания загрузки. И это не должно быть «ничего», если только у вас нет действительно сумасшедшего демпфирования! Вы ожидаете, что конструкция будет по-прежнему вибрировать из-за нагрузки, которую вы приложили ранее.

Динамичный или нединамичный — усталость!

Итак, мы исследовали вибрации до сих пор, рассматривая идею изменения нагрузок во времени при анализе силовых характеристик.

Еще одно интересное явление, которое вы можете встретить в своих проектах, — это усталость! Здесь ситуация прямо противоположна той, которая есть в модальном анализе! Нагрузка меняется со временем, но мы сделаем статический анализ, чтобы справиться с этим (по крайней мере, в большинстве случаев)!

Я упоминаю об этом здесь кратко, поскольку не думаю, что большинство людей классифицируют усталость как «динамическую».Хотя усталость часто связана с вибрациями. Но поскольку я использовал «изменение нагрузки во времени» в качестве динамического определения, будет справедливо упомянуть об этом здесь!

Идея состоит в том, что повторяющиеся циклы нагружения могут вызвать кумулятивное повреждение материала. Так что дело не только в стрессе, который выше урожайности. Напротив, напряжение 130 МПа в стали S235, изменяющееся от растяжения к сжатию, также может со временем вызвать разрушение!

Дело в том, что обычно циклы нагрузки «статичны по своей природе» и происходят не очень быстро.Это означает, что в вашем анализе не будет «эффектов инерции». И в таком случае классифицировать усталость как динамическую проблему «непонятно». Проще говоря, вы решите статические случаи, чтобы увидеть максимальное и минимальное напряжение в любом заданном месте. После этого вы выполняете проверку на утомляемость «за пределами FEA» (с помощью скриптов или даже ручных расчетов). Эти статические случаи обычно будут линейными, если не будет учитываться малоцикловая усталость. В таком случае вы должны включить предоставленный вам наш анализ.

Конечно, бывает, что циклы носят «динамический» характер с колебаниями.Это было бы неплохим сочетанием вынужденной реакции и случая усталости в такой ситуации!

Время для чайников…

Безусловно, мы все ближе и ближе подходим к анализу реальной динамики. Но прежде чем мы начнем…

… есть одна вещь, которую я должен упомянуть, и это «фиктивное время». Вы видите, что некоторые решатели (например, Adina, использованная в SOL 601 NX Nastran) хотят, чтобы вы определяли время… даже в статическом анализе! Это кажется глупым, но это только способ ввести в анализ «коэффициент загрузки».

Может показаться, что ваша нагрузка «зависит» от времени, но это не так! Время (в данном случае «фиктивное время») используется только как «счетчик» или множитель нагрузки, если вы предпочитаете.

Идея проста: определить, как нагрузка изменяется за «фиктивное время». Обычно вам нужна линейная зависимость. Вы знаете, что если фиктивное время равно «0», то нагрузка равна «0». Конечно, вы также определяете максимальное фиктивное время «X», когда нагрузка имеет «полное значение». Просто имейте в виду, что в случае фиктивного времени «X» означает… некоторую меру фиктивного времени.Это не секунды (или другие единицы времени). Фиктивное время — это всего лишь мера того, какая нагрузка приложена. По сути, когда фиктивное время равно «X / 2», то прикладывается 50% нагрузки.

Лучше всего рассматривать фиктивное время как множитель нагрузки. На самом деле разница только одна. Множитель нагрузки, которую вы приложили, равен 1,0. Это означает, что множитель нагрузки 0,5 всегда означает 50% приложенной нагрузки. С фиктивным временем дело обстоит иначе! Фактически вы можете сказать, что максимальная нагрузка применяется, когда фиктивное время равно тому, что вам нравится.Конечно, по-прежнему разумно использовать 1 … просто чтобы избежать ошибок. Но технически вы можете использовать фиктивное время 2346, чтобы представить «полное значение» приложенной вами нагрузки. В таком случае при фиктивном времени 2346/2 = 1173 вы получите 50% нагрузки.

Всякий раз, когда вы так играете с фиктивным временем, никогда не забывайте, что решатель использует его для итерации решения. Поэтому, когда вы меняете фиктивное время при максимальной нагрузке с 1 на, скажем, 100, это еще не все! Было бы разумно также настроить «фиктивный временной шаг»:

Использование фиктивного времени

Предположим, у нас есть нагрузка 1000 кН.Мы хотим применить его за 100 равных шагов по 10 кН каждый.

Во-первых, «простой случай». Предположим, что при приложении полной нагрузки (1000 кН) фиктивное время = 1,0. В таком случае каждый шаг должен составлять 1/100 = 0,01 единицы фиктивного времени, чтобы получить наши 10 кН на шаг.

Тем не менее, мы можем захотеть иметь максимальное фиктивное время = 300 единиц при нагрузке 1000 кН. В этом случае каждое приращение анализа должно составлять 300/100 = 3 единицы фиктивного времени. По сути, мы все равно получаем 10 кН на каждом шаге.

Легко забыть об изменении «фиктивного временного шага» в нашем анализе! Вот почему лучше придерживаться фиктивного времени = 1.0 для полной нагрузки. Просто чтобы не допустить странных ошибок!

У пустышки времени есть свои применения, хотя они не такие «грандиозные», как вы думаете. Считаю это «фишкой» некоторых решателей. Кто-то его использует, кто-то нет, но, в конце концов, все работает одинаково. Это просто вопрос понимания того, как ваш решатель увеличивает загрузку. Есть только одно «преимущество», которое вы получаете от фиктивного времени. Вам не нужно играть с «шагами» в своем анализе, когда вы его используете. Представим, что вы хотите провести такой многоэтапный анализ:

• Шаг 1: применить 100% нагрузки
• Шаг 2: уменьшить 50% нагрузки
• Шаг 3: увеличить нагрузку до 75%
• Шаг 4: Уменьшить нагрузку до 0…

Обычно вы будете необходимо установить «шаги» в вашем анализе.Фактически было бы 4 анализа один за другим, как описано выше. Но с «фиктивным временем» вы можете сделать один шаг анализа. Все, что вам нужно сделать, это сказать, что зависимость между временем и нагрузкой составляет:

Конечно, вы должны сказать, что анализ должен быть от Времени «0» до Времени «1»… и все. Вам не нужно учиться выполнять шаги или перезапускать анализ с другими нагрузками. Возможно, так будет немного проще. Это, кстати, одно из различий между SOL106 и SOL 601 в NX Nastran.

Конечно, это не только солнце и радуга. Фиктивное время может быть «раздражающим», чтобы понять. Особенно, если вашему решателю он нужен для нелинейной статики, а вы об этом не знаете. Мне потребовалось некоторое время, чтобы понять это впервые! И даже сейчас я иногда забываю установить «фиктивное время», когда выполняю анализ SOL 601 в NX Nastran.

Следует запомнить одну важную вещь! Тот факт, что вы определили «временную зависимость» для своих нагрузок, не означает автоматически, что вы проводите динамический анализ! Есть вероятность, что это статический анализ с «фиктивным временем».Всегда стоит проверять это в руководстве к вашему решателю. К сожалению, во многих случаях «фиктивное время» описывается в вашем программном обеспечении как «время». Запутаться очень легко!

Если вы не уверены, используете ли вы «манекен» или «в реальном времени», проверьте это!

Установите время при максимальной нагрузке на 0,0001 и проведите анализ. Если у вас есть статический анализ с «фиктивным временем», он будет работать нормально. Если вы действительно делаете динамический анализ, применение нагрузки в 0,0001 с вызовет некоторые забавные эффекты! Скорее всего, вы увидите ударные волны в своей модели и тому подобное.На самом деле вполне возможно, что ваш динамический анализ не сойдется с этой настройкой без некоторой «борьбы» за это. Просто помните, что если вы хотите применить нагрузку за 100 шагов, каждый из этих шагов должен быть 0,0001 / 100 = 0,000001 единицы времени! Легко забыть изменить настройки приращения в решателе!

«Истинный» динамический анализ

Наконец, мы дошли до сути. Думаю, если вы хотите «противопоставить» статический анализ динамическому — вот оно! Конечно, по пути мы обсудили несколько интересных тем о вибрациях и т. Д.Некоторые из этих анализов можно легко назвать «динамическими». Но «настоящий» динамический анализ начинается здесь!

Разница между статическим и динамическим анализом проста. Как я писал в начале, статический анализ означает, что нагрузка «просто есть» и не меняется во времени (а значит, прикладывалась очень медленно!). Динамический анализ находится как раз на противоположной стороне шкалы. Здесь мы задаемся вопросом, как приложена нагрузка и как быстро это произошло. Мы учитываем эффекты инерции и весь джаз.

Если вы никогда не встречали термин «инерционные эффекты», это просто:

Слева вы видите нелинейный статический анализ. Ручка вращается… и все вращается. Ничего особенного. Вот что произошло бы, если бы вы очень медленно вращали ручку. Это статическая область, нагрузка прикладывается так медленно, что вы можете игнорировать эффекты инерции!

Справа — тоже самое… но с изюминкой! На этот раз я применил вращение «быстро», что потребовало динамического анализа.На самом деле мне пришлось установить, насколько быстро будет происходить поворот на 90 градусов (в секундах) во время определения нагрузки. Обратите внимание, что вначале ручка перемещается до того, как кончик понимает, что нужно сделать движение. Затем наконечник пытается «догнать» и все начинает трястись!

Обратите внимание, как стержень вибрирует даже после вращения!

Эффекты инерции!

Чем быстрее вы вращаете удочку, тем сильнее вибрации на конце. Это «дополнительное» движение вызвано инерцией.

Вот почему вы можете игнорировать «замедленное движение» и рассматривать его как статическое в своих моделях! Скорость настолько мала, что практически отсутствуют эффекты инерции. После того, как нагрузка сделана, вибрации не будет. Большинство нагрузок происходит в этом «медленном» домене.

Но на «высоких скоростях» имеют место инерционные эффекты, и вместо этого вы должны использовать динамический анализ. В противном случае вы можете упустить важные аспекты реакции вашей модели!

Непросто сказать, насколько быстро «слишком быстро» для статики.В случае сомнений лучше использовать динамический анализ «на всякий случай». Но если бы мне пришлось установить предел, я бы сказал, что если нагрузка прикладывается за считанные минуты, это будет хорошим основанием для рассмотрения статического анализа. Все, что происходит быстрее, требует динамики.

Конечно, динамический анализ позволяет и много других интересных вещей. Например, вы можете проанализировать влияние:

Обратите внимание, как здесь все прекрасно сочетается. Во-первых, совершенно очевидно, что я не использовал «эквивалент статической нагрузки».Конечно, это была бы возможность! Вместо мяча я бы смоделировал нагрузку на зону удара. Фактор динамики наверняка будет проблемой! Я не думаю, что когда-либо слышал о ценностях для такого случая… и поэтому вместо этого я провел динамический анализ! Мне просто не нужно было угадывать динамический фактор, я мог проанализировать, что на самом деле произойдет при ударе!

Обратите внимание, что после того, как мяч отскочил, вы можете увидеть, как снаряд слегка вибрирует из-за удара. Это действительно хороший пример эффекта инерции! Проклятие, вы можете добавить «сумасшедший» сброс в динамическую задачу.В этом случае колебания будут очень небольшими. Однако обычно вы ожидаете некоторого «тряски» динамического анализа даже после того, как нагрузка исчезнет.

Приведенные выше вибрации не такие, как в случае анализа модального или принудительного отклика. Там у вас постоянный источник вибраций. Вы знаете, что-то вроде вращающегося механизма и т. Д. Модальный анализ (и принудительная реакция) требует постоянного «существования» источника вибрации. Без источника вибрации гаснут из-за сброса.Здесь вибрации — это всего лишь «побочный эффект» динамической нагрузки. Они вызваны действием инерции и, конечно же, без «постоянного источника» в конечном итоге вымирают.

Великая битва динамических решателей!

Примеры ударов удочки и снаряда были выполнены в неявном решателе. Обычно так называют «типичный» динамический решатель. Но, скорее всего, вы тоже слышали о явных решателях. Они подошли бы и для решения поставленной выше задачи.

Но, конечно, между неявными и явными решателями должна быть разница.Иначе никто бы не стал реализовывать оба типа!

По сути, разница заключается в «скорости» явления, которое вы хотите проанализировать. Если что-то происходит во времени, превышающем, скажем, 1 с (возможно, даже 0,1 с), неявный решатель отлично подходит. Если что-то происходит быстрее (100 мс или меньше), скорее всего, будет лучше использовать явный решатель.

Теоретически оба будут работать нормально для всех проблем. Просто неявные решатели будут вычислять намного быстрее, когда время анализа велико, в то время как явные решатели превосходны в быстром решении проблем с действительно короткими периодами «времени анализа».

Битва неявных и явных — захватывающая и, без сомнения, требует отдельного поста. Вы можете узнать больше об этом в этом посте! Здесь я просто хотел отметить, что есть 2 возможности для решения динамических задач в FEA.

Резюме

Надеюсь, вы найдете это полезным. Хотя здесь много контента, давайте попробуем немного подвести итоги. Цель состоит в том, чтобы облегчить переваривание и запомнить на будущее.

• Динамический анализ требует времени! Когда скорость вещей имеет существенное значение или нагрузки меняются во времени, динамический анализ — ваш инструмент! Но это означает, что если что-то происходит очень медленно… вместо этого вы можете просто использовать статический анализ!
• … но есть проблема с приведенным выше определением! Очевидно, что «анализ воздействия» требует динамического подхода.Но есть и другие эффекты, при которых нагрузки меняются со временем. К ним относятся:
  • Вибрация! Они вызваны нагрузками, которые постоянно меняются во времени. И поскольку они меняются со временем, они вписываются в определение. Есть два подхода к этому. Вы можете выполнить модальный анализ , чтобы увидеть собственные частоты вашей конструкции. Но вы также можете выполнить принудительный ответ . Это покажет вам, как ваша модель отреагирует на данное возбуждение.Оба варианта забавны, но, без сомнения, являются вынужденной реакцией при более продвинутом подходе.
  • Усталость! Вот где становится по-настоящему «мутно»! Усталостные нагрузки также зависят от времени … но обычно вы все равно решаете их как статические задачи . Это связано с тем, что изменения нагрузок могут происходить очень медленно в течение длительных периодов времени. Проклятие, усталость может возникнуть и при быстром изменении нагрузки (в результате вибрации). Это просто что-то, связанное со временем в анализе, поэтому я решил упомянуть об этом здесь.
• Не все, что связано с динамикой, нужно решать таким образом! Часто вы просто увеличиваете ударные нагрузки с помощью «динамического коэффициента», а затем анализируете их статическим способом. Таким образом, вам не придется все время проводить «модный» анализ. Однако всегда есть важный вопрос! Кто должен сказать, какова ценность такого «динамического фактора» и кто несет ответственность за эту ценность?
• Даже если у вас есть «время», установленное в вашем анализе, это может не означать, что вы выполняете динамический анализ! Иногда нелинейные решатели (такие как Adina) могут потребовать от вас установить «фиктивное время» просто для итерации нелинейных статических задач.Это просто настроенный решатель, и такое время не имеет физического смысла. Кроме того, эффекты инерции не будут учитываться в таком анализе, который может быть важен для вашей задачи! Прочтите руководство к вашему решателю, чтобы убедиться в этом, но вы также можете провести простой тест. Установите время на 0,000001, а затем на 1000 во втором анализе. Затем повторите свое решение в обоих. Если результаты совпадают, скорее всего, это «фиктивное время»!
• 2 вида динамического анализа! Вы можете решать «настоящие» динамические задачи с помощью неявных и явных алгоритмов.Вам нужно делать это, когда в вашем анализе что-то происходит «быстро». Такой анализ также включает эффекты инерции. И неявный, и явный подходы хороши, и ни один из них не «лучше». Но я должен сказать, что явный решатель является частью меньшего количества пакетов FEA. Так как не в каждом пакете FEA есть даже такой, явный решатель рассматривается как «более продвинутая вещь».

Я очень надеюсь, что вам понравился этот пост. Я хотел бы, чтобы вы поделились своим мнением (или вопросами) в комментариях ниже!

Хотите узнать больше о FEA ?!

Вы попали в нужное место! Посетите мой БЕСПЛАТНЫЙ онлайн-курс FEA, где я расскажу вам о самых ценных уроках, которые я извлек за свою карьеру в FEA!

Отклонение статической и динамической нагрузки

Введение

В первую очередь, резина используется вместо металлических, керамических и других жестких материалов, поскольку она обеспечивает больший прогиб при заданной силе, чем эти другие материалы.Большинство применений резины основано на этой характеристике.

Во многих случаях применения резины изменение жесткости не критично для функции изделия из резины, и в таких случаях достаточно спецификации твердости по шкале Шора А.

Каучук используется в качестве конструкционного материала в упругих опорах, виброизоляторах, амортизаторах, противоударных подушках и во многих подобных областях. Если статические или динамические характеристики жесткости становятся критическими для функционирования продукта, должны быть установлены соответствующие спецификации испытаний.

Статические методы

Когда для продукта устанавливаются спецификации статической нагрузки-прогиба, помимо требования к твердости, спецификация прогиба нагрузки должна превосходить твердость, должна быть указана на чертеже продукта и согласована между заказчиком и производителем резины. Статическое испытание является «статическим» только в том случае, если приложение нагрузки прекращается до проведения измерения или скорость отклонения обычно не превышает 0,8 мм / с (2 дюйма / мин). Такое испытание обычно приводит к сдвигу или сжатию резины.Существует несколько способов задания статических характеристик прогиба нагрузки:

1. Укажите жесткость пружины в нагрузке на единицу прогиба, например, Нм (фунт / дюйм) или крутящий момент на радиан, например, Нм / рад (фунт-дюйм / рад).
2. Укажите нагрузку для отклонения продукта в указанном диапазоне отклонения.
3. Укажите прогиб, приводящий к нагрузке в пределах указанного диапазона нагрузок.

Динамические методы

Области применения, в которых резина используется в качестве виброизоляторов, зависят от поведения резины в динамических условиях эксплуатации.

Резина более жесткая, чем в статическом режиме; и, поскольку соотношение статической и динамической жесткости варьируется в зависимости от индивидуальных смесей, может быть целесообразно указать динамические характеристики резины для таких применений.

Если указана динамическая жесткость или жесткость пружины и они критичны для рабочих характеристик резинового изделия, все условия и методы измерения должны быть согласованы между заказчиком и производителем резины.

Существует несколько методов динамического тестирования:

1. Стационарный резонанс
2. Резонанс свободного распада
3. Стационарное нерезонансное состояние
4. Оценка отскока

Возраст

Старение резиновых смесей в течение определенного периода времени — сложный процесс.Обычный чистый эффект старения — это увеличение модуля или жесткости. Величина этого изменения зависит от конкретного материала и условий окружающей среды.

Краткосрочный возраст в смысле минимального количества часов, которое должно пройти между формовкой и оценкой, также является важным фактором. В зависимости от характера продукта минимальный период варьируется от 24 часов до 168 часов.

Динамическая история

На характеристики прогиба-нагрузки резинового изделия влияет история его работы.Начальный цикл нагружения новой детали или детали, которая находилась в статическом состоянии в течение определенного периода времени, указывает на более жесткую характеристику нагрузки-прогиба, чем последующие циклы. При статических испытаниях этот эффект стабилизируется, и характеристики прогиба нагрузки обычно становятся воспроизводимыми после двух-четырех циклов кондиционирования.

При динамическом испытании период кондиционирования обычно выбирается как время, необходимое для получения воспроизводимых результатов.

Температура

Температура влияет на жесткость пружины — чем выше температура, тем ниже жесткость пружины, и чем ниже температура, тем выше жесткость пружины резинового изделия, не находящегося под постоянным натяжением.

Условия испытаний

Следующие детали должны быть определены на чертеже продукта или в спецификации, на которую сделана ссылка, чтобы обеспечить соответствующую и последовательную оценку производительности продукта:

1. Режим тестирования
   1. Растяжение, сдвиг или сжатие. Очень желательно схематическое изображение, изображающее ориентацию продукта. Жесткость пружины в режиме сжатия всегда выше, чем жесткость пружины в режиме сдвига.
   2. Статический или динамический
   3. Динамическая жесткость пружины всегда выше статической жесткости пружины.
2. Уровень тестирования и режим управления
   1. Должен быть указан уровень статической испытательной нагрузки или уровень деформации, а также соответствующие пределы прогиба или пределы нагрузки в ответ на деформацию.
   2. Уровни динамической нагрузки должны обозначаться положительным (+) значением для направленных вниз сил и отрицательным (-) значением для восходящих сил. Динамические испытания с использованием контроля деформации должны быть определены двойными значениями амплитуды (общей амплитуды).
3. Величина и направление предварительного натяга, если требуется.
4. Линейная или угловая скорость нагрузки или циклическая частота.
5. Характер и количество или продолжительность циклов кондиционирования, необходимых перед испытательным циклом или периодом испытания.
6. Температура окружающей среды при испытании и период времени, в течение которого продукт выдерживается при температуре испытания перед оценкой.
7. Если требования указаны как «жесткость пружины», необходимо указать место на диаграмме отклонения нагрузки от нагрузки, в котором проводится касательная, или уровни нагрузки, между которыми берется среднее значение.

Если применимо, инженер-конструктор должен указать отклонение нагрузки, жесткость пружины, метод испытания и допуски отклонения нагрузки. В таблице 10 представлены стандарты для трех обозначений на чертежах допусков отклонения нагрузки. Если характеристики демпфирования требуются как часть динамических характеристик, коммерческие допуски будут составлять ± 25% для деталей с твердостью по дюрометру 65 (SHORE A) и ± 30% для деталей с твердостью по дюрометру выше 65 (SHORE A).

Таблица 10
ОБОЗНАЧЕНИЕ НА ЧЕРТЕЖЕ RMA ДЛЯ ДОПУСКА ОТ НАГРУЗКИ

Назначение чертежа	Твердость по дюрометру	Диапазон допуска Толщина резиновой стенки 6 мм (0.25 дюймов) или более	Диапазон допусков Толщина резиновой стенки менее 6 мм (0,25 дюйма)
D1	Твердость по дюрометру 65 (по Шору A) или ниже	± 10%	± 15%	Очень высокая точность. Такой строгий допуск следует запрашивать только в необычных обстоятельствах.
	Твердость по дюрометру выше 65 (по Шору A)	± 15%	± 20%
D2	Твердость по дюрометру 65 (по Шору A) или ниже	от ± 11% до ± 14%	от ± 16% до ± 20%	точность
	Твердость по дюрометру выше 65 (по Шору A)	от ± 16% до ± 19%	от ± 21% до ± 26%
D3	Твердость по дюрометру 65 (по Шору A) или ниже	± 15%	± 20%	Коммерческий
	Твердость по дюрометру выше 65 (по Шору A)	± 20%	± 25%

.