Bazy danych

1. Definicja baz danych
Baza danych – zbiór danych zapisanych zgodnie z określonymi regułami. W węższym znaczeniu obejmuje dane cyfrowe gromadzone zgodnie z zasadami przyjętymi dla danego programu komputerowego specjalizowanego do gromadzenia i przetwarzania tych danych. Program taki (często pakiet programów) nazywany jest „systemem zarządzania bazą danych” (ang. database management system, DBMS). Programy do obsługi bazy danych operują głównie na danych tekstowych i liczbowych, lecz większość współczesnych systemów umożliwia przechowywanie danych cyfrowych różnego typu: dane o nieokreślonej strukturze, grafika, muzyka, obiekty itp.

2. Systemy zarządzania bazami danych.
System zarządzania bazą danych, SZBD (ang. Database Management System, DBMS) – oprogramowanie bądź system informatyczny służący do zarządzania bazą danych. System zarządzania bazą danych może być również serwerem bazy danych (SBD) lub też może udostępniać bazę danych lokalnie – na określonym komputerze.
Przykłady: Microsoft Access
DB2 Informix Dynamic Server Firebird MariaDB Microsoft SQL Server MySQL Oracle PostgreSQL

3.Typy baz danych - kartotekowe i relacyjne

Kartotekowa baza danych (lub prosta baza danych) - baza danych złożona z jednej tablicy, która zawiera identyczną strukturę pól. Każda tablica danych jest samodzielnym dokumentem i nie może współpracować z innymi tablicami, w przeciwieństwie do relacyjnej bazy danych.
Przykładami kartotekowej bazy danych są spisy danych osobowych czy spisy książek lub płyt. Poniższa baza składa się z jednej tabeli.

Dane w kartotekowych bazach danych można sortować, przeszukiwać, stosować w nich filtry ograniczające zakres wyświetlanych informacji.


Bazy relacyjne. W bazach relacyjnych wiele tablic danych może współpracować ze sobą (są między sobą powiązane). Bazy relacyjne posiadają wewnętrzne języki programowania, wykorzystujące zwykle SQL do operowania na danych, za pomocą których tworzone są zaawansowane funkcje obsługi danych. Relacyjne bazy danych (jak również przeznaczony dla nich standard SQL) oparte są na kilku prostych zasadach: Wszystkie wartości danych oparte są na prostych typach danych. Wszystkie dane w bazie relacyjnej przedstawiane są w formie dwuwymiarowych tabel (w matematycznym żargonie noszących nazwę „relacji”). Każda tabela zawiera zero lub więcej wierszy (w tymże żargonie – „krotki”) i jedną lub więcej kolumn („atrybutów”). Na każdy wiersz składają się jednakowo ułożone kolumny wypełnione wartościami, które z kolei w każdym wierszu mogą być inne. Po wprowadzeniu danych do bazy, możliwe jest porównywanie wartości z różnych kolumn, zazwyczaj również z różnych tabel, i scalanie wierszy, gdy pochodzące z nich wartości są zgodne. Umożliwia to wiązanie danych i wykonywanie stosunkowo złożonych operacji w granicach całej bazy danych. Wszystkie operacje wykonywane są w oparciu o algebrę relacji, bez względu na położenie wiersza tabeli. Nie można więc zapytać o wiersze, gdzie (x=3) bez wiersza pierwszego, trzeciego i piątego. Wiersze w relacyjnej bazie danych przechowywane są w porządku zupełnie dowolnym – nie musi on odzwierciedlać ani kolejności ich wprowadzania, ani kolejności ich przechowywania. Z braku możliwości identyfikacji wiersza przez jego pozycję pojawia się potrzeba obecności jednej lub więcej kolumn niepowtarzalnych w granicach całej tabeli, pozwalających odnaleźć konkretny wiersz. Kolumny te określa się jako „klucz podstawowy” (ang. primary key) tabeli.

4. Struktura baz danych - elementy składowe: rekord(pojedynczy wpis), pole rekordowe,klucze.
Baza danych jest złożona z różnych elementów. Najważniejszymi z nich jest rekord podzielony na kilka pól, w których są przechowywane informacje poszczególnych kategorii. Na przykład w książce adresowej każdy rekord to zbiór informacji na temat jednej osoby. Składa się on z kilku pól przechowujących takie informacje, jak: imię, nazwisko, adres, numer telefonu itp. W każdym polu zapisywane są dane oddzielonej kategorii. Dzięki temu komputerowe bazy danych umożliwiają szybkie sortowanie rekordów według poszczególnych kategorii lub wyszukiwanie informacji w obrębie tylko wybranych pól. Wiele systemów zarządzania bazami danych oferuje możliwość tworzenia masek wprowadzania danych, które służą do wygodniejszego wprowadzenia nowych informacji. Naturalnie można z nich zrezygnować i wpisywać dane do bazy wyświetlanej w postaci tabelarycznej.

5. Obsługa baz danych - kwerendy (zapytania), formularze, raporty

Zapytanie (niekiedy zwane kwerendą, z łac. quaerenda, z ang. query) – czynność polegająca na zbieraniu lub poszukiwaniu informacji w bazach danych. Użytkownik serwera baz danych (program lub osoba) wysyła do niego zapytanie, na które serwer odpowiada przesyłając oczekiwane dane, czyli wynik zapytania. Zapytania mogą mieć na celu wyłącznie pobranie danych (tzw. zapytania wybierające), jak i usuwanie, dodawanie czy modyfikację danych (tzw. zapytania funkcjonalne).

 Formularze są też określane jako „ekrany wprowadzania danych”. Stanowią one interfejs do pracy z danymi i często zawierają przyciski umożliwiające wykonywanie różnych poleceń. Można utworzyć bazę danych bez korzystania z formularzy, edytując dane w arkuszach danych tabel. Większość użytkowników baz danych woli jednak używać formularzy do przeglądania, wprowadzania i edytowania danych przechowywanych w tabelach. Formularze usprawniają pracę z danymi, udostępniając łatwy w użyciu interfejs, a także umożliwiając dodawanie elementów funkcjonalnych, takich jak przyciski poleceń. Po odpowiednim zaprogramowaniu przyciski umożliwiają określanie danych wyświetlanych w formularzu, otwieranie innych formularzy lub raportów oraz wykonywanie wielu innych zadań. Przykładem może być formularz o nazwie „Formularz klienta” służący do pracy z danymi klienta. Taki formularz może zawierać przycisk otwierający formularz zamówienia, który pozwala wprowadzić nowe zamówienie dla danego klienta. Dzięki formularzom można określać sposoby interakcji użytkowników z danymi zawartymi w bazie danych. Można na przykład utworzyć formularz wyświetlający tylko wybrane pola i udostępniający tylko określone operacje. Ułatwia to ochronę i poprawne wprowadzanie danych.

Raporty służą do podsumowywania i wyświetlania danych zawartych w tabelach. Zazwyczaj raport umożliwia odpowiedź na określone pytanie dotyczące danych, na przykład „Ile pieniędzy otrzymaliśmy od poszczególnych klientów w tym roku?” lub „W jakich miastach mają swoje siedziby nasi klienci?” Każdy raport można sformatować w sposób zwiększający czytelność danych. Raport można uruchomić w dowolnym momencie, przy czym zawsze będzie on odzwierciedlał bieżące dane znajdujące się w bazie danych. Raporty są zazwyczaj formatowane z myślą o ich drukowaniu, ale można też wyświetlać je na ekranie, eksportować do innych programów lub wysyłać jako wiadomości e-mail.

Multimedia i grafika komputerowa

1. Rozwój

1950 pierwsze monitory graficzne

1962 sketchpad

1964 Algorytmy graficzne

1969 Evans & Sutherland

1974 Laboratorium graficzne

1982 Star Trek

1983 Fraktale

1984 Metoda Energetyczna

1995 toy Story

2001 Photon Mapping

2.Zastosowanie
Interfejs użytkownika
Wykresy w biznesie, nauce i technologii
Medycyna: badania usg, doppler, echo serca,
Kreślenie  i projektowanie - wspomaganie CAD
Symulacja i animacja dla wizualizacji naukowej i rozrywki
Przemysł filmowy
Wizualizacja w stymulatorach lotu

 3. Podział grafiki komputerowej
rastrowa - tworzony za pomocą pikseli
wektorowa - za pomocą kresek i łuków, ale także z figur. Nie ma straty jakości przy powiększaniu. Zapamiętuje charakterystyczne dane dla danych figur ( na przykład dla okręgu środek i promień)

4. jednostka rozdzielczości, ilość pikseli na matrycy DPI

5.Podział ze względu na cykl, sposób generacji
nieinterakcyjna
interakcyjna
czasu rzeczywistego
ze względu na charakter przetworzonych danych 2D, 2,5D(cień) , 3D

5.Do zapamiętania obrazu rastrowego potrzebna jest bitmapa - dwuwymiarowa tablica. nazwa wzięła sie stąd że początkowo były rozpowszechnione systemy wyświetlające obrazy czarno białe, w takim przypadku jeden piksel był opisany przez jeden bit. W grafice kolorowej, piksel zaczęły być opisywane przez więcej niż jeden bit.

Piksel- najmniejszy niepodzielny element obrazu o stałej barwie
Rozdzielczość - rozmiar obrazka, podany ilością pkseli w jego szerokości i wyskokości.

DPI LPI PPI
ilość pikseli na jednostkę dugości
okreslenie wykorzystywane do drukarek i skanów
określenie ile punktów będzie miał obraz w swojej wysokości

Grafika 2D - grafika dwuwymiarowa. Termin ten może się odnosić zarówno do działu informatyki zajmującego się grafiką dwuwymiarową i technikami dotyczącymi jej obróbki, jak i do samych obrazów cyfrowych mogących składać się z tekstu, grafiki oraz obiektów 2D.Grafika komputerowa 2D rozpoczęła swój rozwój w latach 50. XX wieku od urządzeń grafiki wektorowej. Z czasem zostały one wyparte przez urządzenia grafiki rastrowej. JęzykPostScript oraz system X Window były jednymi z najważniejszych projektów w tej dziedzinie.

Grafika 2,5D (grafika dwuipółwymiarowa), również pseudo-3D – określenie systemów generujących grafikę, które próbują wywołać złudzenie trójwymiarowości, wykorzystując zasady rzutu izometrycznego (lub innej aksonometrii) i operując dwuwymiarowymi zestawami tzw. duszków.

Klasycznym przykładem gry z takim sposobem wizualizacji jest Wolfenstein 3D. Ten sposób jest również wykorzystany w Mapach Google'a do wizualizacji budynków w większych miastach.


Grafika 3D, grafika trójwymiarowa – nazwa jednej z dziedzin grafiki komputerowej, zajmującej się głównie wizualizacją obiektów trójwymiarowych. Nazwa pochodzi od angielskiego sformułowania Three-Dimensional Graphics.
Woksele (voxele) – obiekt jest budowany z elementarnych sześcianów (trójwymiarowych pikseli). Tego rodzaju reprezentacja jest rozpowszechniona szczególnie w diagnostyce medycznej, gdzie uzyskuje się szereg przekrojów (obrazów bitmapowych) ciała pacjenta i na ich podstawie tworzy trójwymiarowe modele.

Grafika nieinterakcyjna

program wczytuje uprzednio przygotowane dane i na ich podstawie tworzy wynikowy obraz. Tak działa np. POV-Ray, który wczytuje z pliku definicję sceny trójwymiarowej i na jej podstawie generuje obraz sceny.

Grafika interakcyjna

program na bieżąco uaktualnia obraz w zależności od działań użytkownika, dzięki temu użytkownik może od razu ocenić skutki. Bardzo ważne w tym przypadku jest, że czas odświeżenia obrazu nie może być zbyt długi. Dlatego w przypadku grafiki interakcyjnej akceptuje się i stosuje uproszczone metody rysowania obiektów, aby zminimalizować czas oczekiwania.

Grafika czasu rzeczywistego
program musi bardzo szybko (kilkadziesiąt razy na sekundę) regenerować obraz, aby wszelkie zmiany były natychmiast uwidocznione. Grafika czasu rzeczywistego ma szczególnie znaczenie w różnego rodzaju symulatorach, jest również powszechna w grach komputerowych.

Barwy chromatyczne (barwy kolorowe) - wszystkie kolory, w których można wyróżnić dominantę, choćby niewielką, jakiejś barwy - a więc są to wszystkie kolory prócz czerni, bieli i wszystkich szarości (które nazywamy barwami achromatycznymi).

Barwy achromatyczne (barwy niekolorowe) – wszystkie barwy nieposiadające dominanty barwnej, a więc: biały, czarny oraz wszystkie stopnie szarości.

Każda barwa achromatyczna to zrównoważona mieszanina widzialnych fal elektromagnetycznych wywołująca u obserwatora, w bieżących warunkach obserwacji, wrażenie psychiczne braku odcienia któregokolwiek z kolorów (przy czym teoretycznie barwę czarną należy traktować jako w ogóle brak jakichkolwiek fal). Dla utworzenia szarości lub bieli wystarczą trzy dowolne (jeżeli uwzględnić odejmowanie barw A - B = C ⇔ A = C + B) barwy proste zmieszane w odpowiednich proporcjach. Dla wielu barw prostych istnieje też określona barwa prosta, która zmieszana z początkową w odpowiednich proporcjach, da barwę achromatyczną. Jest to szczególny przypadek barw dopełniających

Barwy dopełniające - pary barw, które połączone ze sobą w równych proporcjach dają (w zależności od metody łączenia) - czerń, biel lub szarość. Barwy dopełniające to pary barw dopełniające się do achromatyczności. Najczęściej są przedstawiane jako barwy leżące naprzeciwko siebie w kole barw.. 

RGB tam gdzie źródłem barwy jest światło

CMY oparty na kolorach żółty cyjan magneta i black

CMYK – zestaw czterech podstawowych kolorów farb drukarskich stosowanych powszechnie w druku wielobarwnym w poligrafii i metodach pokrewnych (atramenty, tonery i inne materiały barwiące w drukarkach komputerowych, kserokopiarkach itp.). Na zestaw tych kolorów mówi się również barwy procesowe^[1] lub kolory triadowe (kolor i barwa w jęz. polskim to synonimy). CMYK to jednocześnie jedna z przestrzeni barw w pracy z grafiką komputerową.

Model HSB- odcień nasycenia - jasny, ciemny.

Rozdzielczosć - rozmiar obrazu, podawana w ilości pikseli
dokładność wyświetlenia podawana w DPI