Informatika 2 Pracovní verze EP, SM, TDP, S Jiří Jelínek 2014 České Budějovice

Transkript

1 Informatika 2 Pracovní verze EP, SM, TDP, S 2014 České Budějovice 1

2 Tento učební materiál vznikl v rámci projektu "Integrace a podpora studentů se specifickými vzdělávacími potřebami na Vysoké škole technické a ekonomické v Českých Budějovicích" s registračním číslem CZ.1.07./2.2.00/ Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 1. vydání ISBN Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích, 2013 Vydala: Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích, Okružní 10, České Budějovice Za obsahovou a jazykovou správnost odpovídají autoři a garanti příslušných předmětů. 2

3 Obsah Průvodce studiem předmětu... 4 Předpoklady pro studium... 5 Průběh studia, zakončení, komunikace... 6 Členění textu... 7 Základní tematické okruhy... 8 Kapitola 1 Úvod do databázové terminologie Kapitola 2 Principy relačních databází Kapitola 3 MS Access úvod a tabulky Kapitola 4 MS Access dotazy Kapitola 5 MS Access formuláře a sestavy Kapitola 6 Úvod do počítačové grafiky Kapitola 7 Bitová (rastrová) grafika Kapitola 8 Bitová grafika GIMP Kapitola 9 Vektorová grafika Kapitola 10 Prezentace úvod do problematiky Kapitola 11 MS PowerPoint úvod a návrh prezentace Kapitola 12 MS PowerPoint předlohy a grafické objekty Kapitola 13 Prezentace procvičování Použitá literatura

4 Průvodce studiem předmětu Tato učební opora je určena studentům předmětu Informatika 2 vyučovaného v několika studijních programech na VŠTE v Českých Budějovicích. Opora je koncipována jako doplněk další studijní literatury a podporuje orientaci v příslušné látce. Obsah předmětu je specifikován v souladu se systémem ECDL (European Computer Driving Licence), který definuje standard týkající se znalostí v užívání výpočetní techniky. Standard je rozdělen do řady modulů, obsah některých je náplní uvedeného předmětu. Znalosti z některých dalších jsou naopak předpokládány již při zahájení studia. V rámci předmětu Informatika 2 si doplníte či získáte znalosti a praktické dovednosti ve využití osobního počítače v rozsahu ECDL 1 modulů M5, M9, M6 a částečně také AM6. Po absolvování předmětu budete schopni orientovat se v pojmech souvisejících s databázovými technologiemi a používat nástroj pro práci s databázemi (MS Access), získáte základní znalosti pro práci s rastrovou grafikou na PC a budete umět používat editor této grafiky (GIMP) a v poslední části předmětu se naučíte vytvářet elektronické prezentace v aplikaci MS Powerpoint a získáte znalosti o zákonitostech jejich návrhu. Kromě využití ve vašem profesním životě budou tyto informace jistě užitečné i při studiu dalších předmětů. Vzhledem k navázání osnovy předmětu na obecně platný a dostupný standard, má tato pomůcka především informativní charakter a stanovuje, jaké znalosti se od studenta očekávají při ukončení předmětu. K tématu ECDL existuje řada studijních materiálů, které jsou nejen v knižní podobě, ale rovněž k dispozici přímo na webu, ke studiu je možno proto využít kromě předepsané literatury i další zdroje

5 Předpoklady pro studium Předmět předpokládá základní znalosti obsluhy výpočetní techniky v rozsahu modulů ECDL M1, M2 a M7. V předmětu používané programové vybavení je k dispozici na počítačových učebnách VŠTE. Pro domácí práci je k dispozici zdarma (grafický editor GIMP) nebo alespoň ve zkušební verzi (MS Office, verze 2007 a vyšší). Zkušební verze by měla být pro studium předmětu dostačující. V úvahu přichází i využití jiných programových aplikací než z rodiny MS Office, znalosti získané studiem tohoto předmětu budou využitelné i v tomto případě (kancelářské balíky se svými funkcemi a způsobem ovládání příliš neliší). 5

6 Průběh studia, zakončení, komunikace Studium je založeno zejména na seznámení s danou odbornou oblastí formou prezentací základních pojmů a principů a zejména pak na práci s konkrétním programovým vybavením. Nedílnou součástí je i samostudium, protože v omezeném čase přímé výuky nelze zejména praktické dovednosti dostatečně procvičit a zafixovat. Hlavně při samostudiu by vám měla být nápomocna i tato opora. Případné problémové oblasti lze konzultovat s vyučujícím v průběhu semestru během jeho konzultačních hodin nebo i elektronicky či hromadně na cvičeních. Elektronická forma konzultací je založena na nástrojích pro vzdálenou online komunikaci (např. Skype, Google+ a další). Předmět je zakončen zápočtem, což studenty často vede k domněnce, že význam předmětu je okrajový a s probíranou látkou jsou již dostatečně obeznámeni z předchozího studia. Bohužel tomu tak ve většině případů není a testy (a jejich výsledky) jsou pak pro studenty nemilým překvapením. Testy znalostí a praktických dovedností jsou realizované v průběhu a na konci semestru s pomocí PC. Náplní průběžného testu je modul M5 (Databáze), náplní závěrečného testu pak moduly M9, M6 a AM6. Metodika hodnocení pak vychází s platných studijních předpisů a norem VŠTE. Další informace a materiály k předmětu jsou k dispozici v Informačním systému VŠTE. Každý vyučující i student VŠTE má také zavedenu svoji ovou adresu a další formy komunikace jsou možné i přes IS VŠTE. Kromě přímého kontaktu může být využívána komunikace prostřednictvím Internetu. 6

7 Členění textu Následující text je členěn do témat, která jsou podrobně uvedena po úvodní kapitole. U každého tématu je uveden jeho popis podle standardu ECDL. Samotný výukový text je pak rozdělen do kapitol koncipovaných podle organizace výuky v semestru, tedy podle výukových týdnů. Klíčové části každé kapitoly jsou uvozeny značkami podle níže uvedené legendy. Legenda KLÍČOVÉ POJMY CÍLE KAPITOLY ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY VÝKLAD STUDIJNÍ MATERIÁLY OTÁZKY A ÚKOLY KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 7

8 Základní tematické okruhy Předmět je rozdělen do následujících tematických celků: 1. Použití databází (ECDL modul M5) základní databázové pojmy, struktura a správa databáze, ovládání aplikace pro práci s databázemi (práce se soubory), manipulace s daty, návrh a tvorba tabulek, získávání informací (dotazy), vstup a výstup dat (formuláře a sestavy, tisk). 2. Úpravy digitálních obrázků a základy počítačové grafiky (ECDL modul M9) druhy počítačové grafiky, manipulace s obrázky (vč. jejich pořízení), formáty, práce s barvami a jejich reprezentace, ovládání a užití grafického editoru, práce s grafikou (vytváření, úpravy, vrstvy, efekty), tisky. 3. Prezentace (ECDL modul M6) základní pojmy, aplikace pro tvorbu prezentací, příprava prezentace (návrh a předlohy), tvorba prezentace (formátování, práce s textem, obrázky, tabulkami), grafy a diagramy, příprava a kontrola výstupů. 4. Pokročilá prezentace (ECDL modul AM6 v redukovaném rozsahu) zásady návrhu prezentací (publikum, účel), volba vhodných prostředků a forem (barvy, styl), předlohy a šablony, grafické prvky a jejich užití, multimédia, odkazy a navigace, užití prezentace (ovládání, práce s časem). Téma 1 Použití databází (Modul M5) Téma vyžaduje po studentovi pochopit podstatu databáze a prokázat schopnost ji používat. Po prostudování tématu by student měl být schopen: Pochopit, co je databáze, jaká je struktura databáze a jak se s ní pracuje. Vytvořit jednoduchou databázi a prohlížet obsah databáze v různých režimech zobrazení. Vytvořit tabulku, definovat a upravovat pole tabulky a jejich vlastnosti, zadávat a měnit data v tabulce. 8

9 Řadit a filtrovat data tabulky a formuláře, vytvářet, upravovat a spouštět databázové dotazy za účelem získání požadovaných informací z databáze. Pochopit, co je formulář a vytvářet formuláře pro zadávání, úpravy a odstraňování záznamů a dat v záznamech. Vytvářet běžné sestavy a upravovat výstupy pro další distribuci. Podrobný obsah modulu.1 Pochopení databází Klíčové pojmy 1. Pochopit, co je databáze..2 Použití databázové aplikace Struktura databáze Relace 2. Chápat rozdíl mezi daty a informacemi. 3. Pochopit, jak je databáze organizována a rozumět pojmům jako jsou tabulky, záznamy a pole. 4. Vědět o některých z běžných použití databází velkého rozsahu, jako jsou rezervační systémy leteckých společností, databáze státní správy, informační systémy bank a nemocniční systémy evidence pacientů. 1. Pochopit, že každá tabulka databáze by měla obsahovat data týkající se pouze jednoho typu subjektu. 2. Pochopit, že každé pole tabulky by mělo obsahovat pouze jeden typ dat. 3. Pochopit, že obsah pole tabulky je spojen s odpovídajícím datovým typem jako je text, číslo, ano/ne, datum a čas. 4. Pochopit, že pole tabulky mají vlastnosti jako je velikost pole, formát pole a výchozí hodnota. 5. Vědět, co je primární klíč tabulky. 6. Vědět, co je index. Pochopit, jak index umožňuje zrychlit přístup k datům. 1. Pochopit, že hlavním účelem relací mezi tabulkami v databázi je omezení výskytu redundantních dat. 2. Vědět, že relace je postavena na vazbě stejných hodnot mezi unikátním polem (klíčem) jedné tabulky a odpovídajícím polem jiné tabulky. 3. Pochopit důležitost udržování neporušenosti relací mezi tabulkami 4. (referenční integrity) Obsluha 1. Vědět, že profesionální databáze jsou navrhovány a vytvářeny databázovými specialisty Práce s databázemi 2. Vědět, že zadávání dat, údržba dat a získávání informací jsou prováděny uživateli. 3. Vědět, že správce databáze poskytuje uživatelům oprávnění přístupu k určitým datům v databázi. 4. Vědět, že správce databáze je odpovědný za obnovu databáze po její havárii nebo výskytu závažné chyby. 1. Spustit a ukončit databázovou aplikaci. 2. Otevřít a zavřít databázi. 3. Vytvořit novou databázi a uložit ji na konkrétní místo na disku. 4. Zobrazit a skrýt vestavěné panely nástrojů. Obnovit a 9

10 .3 Tabulky Záznamy minimalizovat lištu panelu nástrojů (pás karet, ). 5. Používat dostupné funkce programové nápovědy Běžné úkoly 1. Otvírat, ukládat a zavírat tabulky, dotazy, formuláře a sestavy. 2. Přepínat mezi dvěma režimy zobrazení tabulky, dotazu, formuláře a sestavy. 3. Odstraňovat tabulku, dotaz, formulář a sestavu. 4. Pohybovat se mezi záznamy v tabulce, dotazech a formulářích. 5. Řadit záznamy v tabulce, formuláři a výstupu dotazu vzestupně nebo sestupně v číselném pořadí, vzestupně nebo sestupně v abecedním pořadí. 1. Přidávat a odstraňovat záznamy v tabulce. 2. Vkládat, upravovat a mazat data v záznamech Návrh 1. Vytvořit a pojmenovat tabulku, specifikovat pole a jejich datové typy jako je text, číslo, ano/ne a datum a čas. 2. Používat nastavení vlastností polí jako je velikost pole, číselný formát, formát data, času a výchozí hodnoty. 3. Vytvářet pravidla pro ověřování formátů čísel, data, času a měny. 4. Pochopit následky změny datového typu a vlastností pole v tabulce. 5. Nastavit pole jako primární klíč databáze. 6. Indexovat pole (s povolením a se zakázáním duplicit). 7. Přidat pole do existující tabulky. 8. Měnit šířku sloupců v tabulce..4 Získávání informací Hlavní operace 1. Používat vyhledávací příkaz pro nalezení určitého slova, čísla a data v poli. 2. Používat filtr v tabulkách a formulářích. 3. Odstranit nastavený filtr z tabulky a formuláře Dotazy 1. Vědět, že dotazy jsou používány pro vyhledání a analýzu dat. 2. Vytvořit a pojmenovat dotaz nad jednou tabulkou s použitím určitých kritérií pro vyhledávání. 3. Vytvořit a pojmenovat dotaz nad dvěma tabulkami s použitím určitých kritérií pro vyhledávání. 4. Zadávat kritéria dotazu s využitím jednoho nebo více z následujících operátorů: = (rovno), <> (není rovno), < (menší než), <= (menší než nebo rovno), > (větší než), >= (větší než nebo rovno). 5. Zadávat kritéria dotazu s využitím jednoho nebo více z následujících logických operátorů: A (AND), NEBO (OR), NE (NOT). 6. Využívat zástupní znaky v dotazech, * nebo %,? nebo _. 7. Přidávat, upravovat a odstraňovat kriteria v dotazech. 8. Přidávat, odstraňovat, přesouvat, skrývat a zobrazovat pole v dotazech. 9. Spustit dotaz..5 Objekty Formuláře 1. Pochopit, že formulář se používá pro zobrazení a údržbu záznamů..6 Výstupy Sestavy, export 2. Vytvořit a pojmenovat formulář. 3. Používat formulář pro vkládání nových záznamů. 4. Používat formulář pro odstraňování záznamů. 5. Používat formulář pro vkládání, úpravu a mazání dat v záznamech. 6. Vkládat a upravovat text v záhlaví a zápatí formuláře. 1. Pochopit, že sestava je používána pro tisk vybraných informací z tabulky nebo dotazu. 10

11 dat 2. Vytvořit a pojmenovat sestavu založenou na tabulce, dotazu. 3. Změnit uspořádání datových polí a záhlaví v návrhu sestavy. 4. Zobrazit součty, minima, maxima, průměry, počty výskytů v souhrnné sestavě seskupené podle vybraných polí. 5. Vkládat a upravovat text v záhlaví a zápatí sestavy. 6. Exportovat tabulku nebo výstup dotazu ve formátu tabulkového procesoru, v textovém formátu (.txt,.csv) a formátu XML na konkrétní místo na disku. 1. Změnit orientaci stránky s tabulkou, formulářem, výstupem dotazu a Tisk sestavou (na výšku, na šířku). Změnit formát papíru. 2. Tisknout stránku, vybraný záznam nebo záznamy a tisknout celou tabulku. 3. Tisknout všechny záznamy a určité stránky s využitím formuláře. 4. Tisknout výsledek dotazu. 5. Tisknout určitou stránku nebo stránky sestavy a tisknout celou sestavu. Téma 2 - Úpravy digitálních obrázků a základy počítačové grafiky (Modul M9) Téma vyžaduje, aby student rozuměl základním pojmům používaným při práci s digitálními obrázky a uměl používat grafické programové nástroje pro úpravy obrázků, jejich vylepšování, aplikaci efektů, přípravu obrázků k tisku a pro publikování obrázků. Po studiu modulu by student měl být schopen: Znát hlavní principy práce s digitálními obrázky, znát typické vlastnosti grafických formátů a rozumět pojetí barev. Otevírat existující obrázky, ukládat obrázky v různých formátech a nastavovat parametry grafických formátů. Používat možnosti grafického editoru pro zvýšení produktivity, jako je zobrazení panelů nástrojů, palet a podobně. Pořizovat a ukládat obrázky, používat různé nástroje pro výběr částí obrázků a manipulaci s tímto výběrem. Vytvářet a používat vrstvy, pracovat s textem, používat efekty, filtry a nástroje pro kreslení a malování. Připravovat obrázky pro tisk nebo publikování. 11

12 Podrobný obsah modulu.1 Koncepce digitálních Digitální obrázky 1. Znát běžné činnosti s digitálními obrázky, tj. publikování na webu nebo obrázků vydávání tiskem, zasílání em nebo prostřednictvím mobilního telefonu, tisk pro osobní potřeby, použití digitálních fotorámečků. 2. Rozumět pojmům obrazový bod (pixel) a rozlišení, rozpoznat klíčové vlastnosti digitálních obrázků, tj. složení obrazu z jednotlivých bodů uložených digitálně v binárním kódu. 3. Rozumět pojmům ztrátová a bezztrátová komprese obrazových dat. 4. Rozumět pojmu ochrana autorských práv a jeho důsledkům na využívání digitálních obrázků. Vědět co znamená, když je možné použít obrázek bez poplatku nebo když je jeho použití zpoplatněno Grafické formáty 1. Rozumět pojmům rastrová (bodová) a vektorová grafika a rozdílům mezi nimi. Rozpoznat běžné rastrové (jpeg, gif) a vektorové (svg, eps) formáty. 2. Znát proprietární (uzavřené) formáty aplikací pro úpravu obrázků, jako psd, psp, ccf, cpt Pojetí barev 1. Rozumět pojmu barevný model a znát běžné barevné modely, tj. RGB, HSB, CMYK, odstíny šedé. 2. Rozumět pojmům barevná paleta a barevná hloubka. 3. Rozumět pojmům odstín, sytost a vyvážení barev. 4. Rozumět pojmům kontrast, jas a gama. 5. Rozumět pojmu průhlednost..2 Pořizování obrázků Pořizování obrázků 1. Uložit obrázek z digitálního fotoaparátu na konkrétní místo na lokálním disku. 2. Vytvořit snímek obrazovky zachycením celé obrazovky nebo zachycením aktivního okna. 3. Uložit obrázek z internetové fotobanky, knihovny obrázků nebo webové stránky na konkrétní místo na lokálním disku. 4. Umět naskenovat obrázek pomocí aplikace pro skenování, tj. sejmout náhled, nastavit parametry, naskenovat a uložit obrázek..3 Použití grafického Vytvoření obrázku 1. Spustit a ukončit grafický editor, otevřít a uzavřít soubor obsahující editoru obrázek. 2. Vytvořit nový obrázek a nastavit jeho parametry, tj. barevný model, rozměry, rozlišení a barvu pozadí. 3. Vytvořit nový obrázek s využitím dat uložených ve schránce. 4. Přepínat mezi otevřenými soubory s obrázky. 5. Uložit obrázek a uložit obrázek pod jiným jménem na konkrétní místo na disku. 6. Uložit nebo exportovat obrázek do jiného formátu, například do formátu jpeg, gif, tiff nebo png Nastavení 1. Nastavit barvu pozadí a barvu kreslícího nástroje. 2. Nastavit vlastnosti mřížky, tj. jednotky, horizontální rozteč, vertikální rozteč a barvu Zlepšení produktivity 1. Nastavit základní předvolby grafického editoru, tj. průhlednost, nastavení mřížky a měrné jednotky. 2. Použít dostupnou nápovědu grafického editoru. 12

13 3. Použít nástroj pro změnu měřítka zobrazení. 4. Použít příkazy Krok zpět a Znovu. Odvolávat změny pomocí nástroje Historie. 5. Zobrazit a skrýt nástrojové panely, palety a okna..4 Práce s obrázky Výběry 1. Vybrat celý obrázek, jednu vrstvu nebo více vrstev. 2. Nastavit vlastnosti nástrojů pro výběr, tj. návaznost při vícenásobném výběru, šířka prolnutí a nastavení velikosti vybírané části obrázku. 3. Vybrat části obrázku výběrovými nástroji Obdélník, Elipsa, Magická hůlka, Magnetické laso a Laso. 4. Invertovat výběr. 5. Uložit výběr a otevřít uložený výběr Manipulace s obrázky 1. Změnit rozměry plátna obrázku. 2. Změnit rozměry obrázku v obrazových bodech (pixelech) a měrných jednotkách (převzorkovat obrázek). 3. Oříznout obrázek. 4. Kopírovat a přesunout výběr v rámci obrázku. 5. Otočit a zrcadlit výběr v rámci obrázku Vrstvy 1. Rozumět pojmu vrstva. 2. Vytvořit, kopírovat a smazat vrstvu. 3. Nastavit vlastnosti vrstvy, tj. jméno, viditelnost, zámek, průhlednost a režim prolnutí. 4. Nastavit pořadí vrstev, svázat vrstvy, sloučit vrstvy a sloučit vrstvy s pozadím. 5. Transformovat vrstvu, tj. změnit měřítko, otočit, překlopit, posunout a oříznout. 6. Konvertovat nakreslený objekt do rastrové vrstvy. 7. Vytvořit animovaný gif z vrstev Text 1. Přidat, upravit a smazat text. 2. Kopírovat a přesunout text. 3. Zarovnat text vlevo, na střed, vpravo a do bloku. 4. Nastavit velikost písma, typ písma a barvu písma. 5. Umět deformovat text Efekty a filtry 1. Používat speciální efekty, tj. pixelizace, reliéf (emboss efekt), vítr, neostrost, vlny, spirála nebo desaturace. 2. Používat efekty pro rozmazání a nastavení pohybové neostrosti. 3. Používat efekty světel, tj. nasvícení a odlesky. 4. Používat úpravy jasu, kontrastu, odstínu, sytosti a vyvážení barev. 5. Používat nástroje pro zaostření a rozostření. 6. Používat nástroj pro redukci červených očí..5 Kreslení a malování Nástroje pro kreslení 1. Přidávat čáry do obrázku, tj. rovnou čáru, volně kreslenou čáru a křivku. Nastavit a změnit tloušťku, styl a barvu čáry. 2. Přidávat tvary do obrázku, tj. obdélník, elipsu a n-úhelník. Nastavit a změnit čáru ohraničení, styl a barvu výplně Nástroje pro malování 1. Získat hodnotu barvy kapátkem. 2. Vyplnit část obrázku lineárním nebo radiálním barevným přechodem a nastavit vlastnosti přechodu, tj. průhlednost, pozici a úhel. 3. Vybarvit část obrázku nástrojem Štětec. Nastavit barvu, tvar a velikost 13

14 nástroje. 4. Smazat část obrázku nástrojem Guma. Nastavit velikost a tvar nástroje. 5. Vyplnit část obrázku barvou pomocí nástroje Výplň. 6. Klonovat část obrázku použitím klonovacího nástroje. Nastavit velikost nástroje a intenzitu krytí..6 Příprava výstupu Nastavení 1. Zobrazit náhled obrázku. 2. Vybrat odpovídající barevnou hloubku, rozlišení, velikosti obrazu a grafický formát pro zobrazení na obrazovce, publikování na webu a pro tisk Tisk 1. Změnit orientaci tiskového výstupu na výšku a na šířku. Změnit formát papíru. 2. Vytisknout obrázek na tiskárně s použitím výchozího nastavení nebo zadaných parametrů. Téma 3 Prezentace (Moduly M6 a AM6) Toto téma je složeno ze dvou modulů ECDL, modulu M6 a redukovaného modulu AM6. Modul M6 - Prezentace Modul vyžaduje po studentovi prokázat schopnost používat zvolenou aplikaci pro prezentace. Po studiu modulu by student měl být schopen: Pracovat s prezentacemi a ukládat je v souborových formátech různého typu. Využívat vestavěných možností aplikací pro prezentace pro zlepšení efektivity práce, například programovou nápovědu. Pochopit odlišná zobrazení prezentace, volit různá rozvržení snímků a jejich vzhled. Vkládat, upravovat a formátovat text v prezentacích, znát užitečné návyky pro pojmenovávání snímků. Vybírat, vytvářet a formátovat grafy pro přehlednější zobrazení informací. Vkládat a upravovat obrázky, kliparty, symboly a kreslené objekty. V prezentacích používat animace a přechodové efekty a ověřovat správnost obsahu prezentace před závěrečným tiskem nebo vlastní prezentací. 14

15 Podrobný obsah modulu.1 Použití aplikace Práce s pro prezentaci prezentacemi.2 Příprava prezentace Zlepšení efektivity práce Zobrazení prezentace 1. Spustit a ukončit aplikaci pro prezentaci. Otevírat a zavírat prezentace. 2. Vytvořit novou prezentaci založenou na výchozí šabloně. 3. Uložit prezentaci na konkrétní místo na disku. Uložit prezentaci pod jiným názvem. 4. Uložit prezentaci v souboru jiného typu, například ve formátu typu "rtf", jako šablonu, samospustitelnou prezentaci a v obrázkovém formátu. Uložit prezentaci ve starší verzi souboru. 5. Přepínat mezi dvěma otevřenými prezentacemi. 1. Nastavit uživatelské předvolby programu pro prezentace jako je jméno autora prezentace a výchozí složku pro otevírání a ukládání prezentací. 2. Používat dostupné funkce programové nápovědy. 3. Používat různá měřítka zobrazení prezentace. 4. Zobrazit a skrýt vestavěné panely nástrojů. Obnovit a minimalizovat lištu panelu nástrojů (pás karet, ). 1. Pochopit použití různých zobrazení prezentace jako je normální zobrazení, zobrazení řazení snímků, zobrazení s předlohou a předvádění prezentace. 2. Znát užitečné návyky při pojmenovávání snímků, například používat různé názvy snímků z důvodů vzájemného odlišení při zobrazení s osnovou a při pohybu mezi snímky v osnově. 3. Přepínat mezi dvěma zobrazeními prezentace jako je normální zobrazení, zobrazení řazení snímků a předvádění prezentace Snímky 1. Vybírat různé předdefinované předlohy snímků pro vytváření nových snímků. 2. Používat dostupné šablony (motivy) pro přípravu prezentace. 3. Měnit barvu pozadí snímku nebo snímků a barvu pozadí celé prezentace. 4. Měnit rozložení snímků jako je nadpis, nadpis a graf, nadpis a tabulka, nadpis a text, případně nadpis a obsah následovaný výběrem obsahu. 5. Kopírovat, přesouvat snímky uvnitř prezentace a mezi dvěma otevřenými prezentacemi. 6. Odstraňovat snímek nebo snímky Předloha 1. Vložit a vyjmout grafický objekt (obrázek, klipart, kresbu) do/z.3 Text Manipulace s textem předlohy. 2. Vkládat text do zápatí vybraných snímků a do všech snímků celé prezentace. 3. Používat automatické číslování snímků, datum a automaticky aktualizované datum v zápatí snímku, vybraných snímků a všech snímků celé prezentace. 1. Znát užitečné návyky pro vytváření obsahu snímku, například používání krátkých a stručných výrazů, odrážek v textu a číslovaných seznamů. 2. Zadávat text do objektu rezervovaného pro text v normálním zobrazení a v zobrazení s osnovou. 3. Upravovat texty v prezentaci. 15

16 4. Upravovat a přesouvat text uvnitř prezentace. 5. Mazat text. 6. Používat příkazy Zpět a Znovu Formátování 1. Změnit formátování textu, například velikosti písma a vzhledy (typy) písma. 2. Používat formátování textu: tučné, kurzíva, podtržení a stínování. 3. Používat různé barvy textu. 4. Měnit velká a malá písmena. 5. Zarovnat text vlevo, vpravo, na střed a do bloku Seznamy 1. Odsazovat text s odrážkami, odstranit odsazení textu s odrážkami. 2. Nastavovat mezery před a za odstavcem (seznamy s odrážkami a číslovanými seznamy). 3. Přepínat mezi dvěma různými styly odrážek textu a styly číslování v seznamech Tabulky 1. Vkládat a upravovat text do tabulky. 2. Vybírat řádky, sloupce a celou tabulku. 3. Vkládat a odstraňovat řádky a sloupce. 4. Upravovat šířku sloupců a výšku řádků..4 Grafy Použití grafů 1. Vkládat data s využitím předdefinovaných typů grafů v prezentaci Organizační diagramy.5 Grafické objekty Vkládání a manipulace jako jsou sloupcové, pruhové, spojnicové a výsečové grafy. 2. Vybírat graf. 3. Měnit typ grafu. 4. Zadávat, mazat a upravovat název grafu. 5. Přidat popisky dat do grafu jako jsou hodnoty/čísla a procenta. 6. Měnit barvu pozadí grafu. 7. Měnit barvy sloupců, pruhů, čar a výsečí grafů. 1. Vytvořit organizační diagram s hierarchickou strukturou s využitím předdefinovaného organizačního diagramu. 2. Měnit organizační strukturu v organizačním diagramu. 3. V organizační struktuře přidávat a mazat spolupracovníky a podřízené. 1. Vkládat grafické objekty (obrázky, kliparty, symboly, kreslené objekty) do snímku. 2. Vybírat grafické objekty. 3. Kopírovat a přesouvat grafické objekty a grafy uvnitř prezentace a mezi dvěma otevřenými prezentacemi. 4. Měnit velikost a odstraňovat grafické objekty a grafy v prezentaci. 5. Otáčet a překlápět grafické objekty. 6. Zarovnávat grafické objekty ve vztahu ke snímku: doleva, na střed, doprava, nahoru a dolů Kreslení 1. Vkládat do snímku různé typy kreslených objektů jako jsou čáry, šipky, plné šipky, obdélníky, čtverce, elipsy, kruhy a textová pole. 2. Zadávat text do textového pole, do plné šipky, obdélníku, čtverce, elipsy a do kruhu. 3. Měnit barvu výplně, barvu čáry, šířku a styl čáry kresleného objektu. 4. Měnit počáteční a koncový typ šipky. 5. Přidat stín ke kreslenému objektu. 16

17 6. Seskupit kreslené objekty a oddělit skupinu kreslených objektů na snímku. 7. Přenést kreslený objekt o jednu úroveň blíže, jednu úroveň dále, do popředí a do pozadí..6 Příprava výstupů Příprava 1. Použít a odstranit přechodové efekty mezi snímky. 2. Použít a odstranit předdefinované animace pro různé objekty snímku. 3. Přidat poznámky do snímku. 4. Vybrat vhodné výstupní zobrazení prezentace jako je režim v okně s posuvníkem, režim výuky se zobrazením podkladů předvádějícího nebo automatický režim. 5. Skrývat a zobrazovat snímky Revize 1. Kontrolovat pravopis v prezentaci, opravovat pravopisné chyby a mazat opakující se slova. 2. Změnit nastavení snímku, orientaci snímku na výšku a na šířku. Změnit velikost stránky (formátu snímku). 3. Tisknout celou prezentaci, určité snímky, podklady, poznámky, osnovu a více kopií prezentace. 4. Spustit prezentaci od začátku nebo od vybraného snímku. 5. Pohybovat se v prezentaci dopředu, dozadu a během prezentace skočit na určitý snímek. Redukovaný modul AM6 Pokročilá prezentace Modul požaduje po studentovi pochopit proces přípravy prezentace a používat prezentační aplikace s cílem vytvořit vysoce kvalitní prezentace. Po studiu modulu by student měl být schopen: Porozumět publiku a prostředí a využít tyto znalosti při přípravě prezentace. Vytvářet a upravovat šablony a předlohy snímků. Vylepšovat prezentaci s použitím vestavěných grafických nástrojů a knihoven obrázků. Využívat pokročilé možnosti při formátování grafů, vytvářet a upravovat diagramy. Při prezentaci používat videosekvence, zvukové ukázky a využívat vestavěné animační možnosti. Používat propojování a svazování prezentace s daty a importy a exporty dat. Předvádět prezentace, využívat možnosti nastavení a řízení prezentace. Podrobný obsah modulu AM6.1 Plánování prezentace AM6.1.1 Publikum a prostředí 1. Pochopit, jaký dopad má demografické složení publika (věk, 17

18 AM6.1.2 Návrh, obsah a forma prezentace vzdělání, povolání, kulturní přehled) a znalosti předmětu prezentace na její plánování. 2. Pochopit vliv místa předvádění prezentace (osvětlení, prezentační technika, velikost a uspořádání místnosti) na její plánování. 1. Pochopit význam času při prezentaci (přizpůsobení obsahu časovému prostoru, dostatek času na každý snímek). 2. Pochopit, že základem prezentace je text a grafika. Vědět jak je důležité omezit úroveň detailů v grafických objektech a v textu. 3. Pochopit důležitost použití jednotného grafického stylu prezentace a odpovídajícího barevného kontrastu. 4. Být si vědom potřeby navrhnout prezentaci tak, aby byla přívětivá vůči publiku (velikost písma, alternativní texty, barvy, omezit animace a přechody). AM6.2 Předlohy a šablony AM6.2.1 Předlohy 1. Umět používat předlohy snímků a předlohy nadpisů. AM6.3 Grafické objekty AM6.2.2 Šablony AM6.3.1 Formát kreslených objektů AM6.3.2 Formát obrázků a fotografií AM6.3.3 Manipulace grafickými objekty s 2. Upravovat vzhled předloh snímků, například měnit písmo, styly odrážek, barvu pozadí a efekty výplně, měnit umístění a odstraňovat zástupné symboly. 3. Používat vlastní předlohy na konkrétní snímky. 1. Vytvářet nové šablony nebo témata. 2. Upravovat šablony nebo témata. 1. Používat efekt výplně na kreslený objekt. 2. Používat efekt průhlednosti na kreslený objekt. 3. Používat prostorový efekt na kreslený objekt. 4. Přenášet (kopírovat) vlastnosti jednoho kresleného objektu na jiný. 5. Měnit výchozí formát, který může být použit pro nové kreslené objekty. 1. Upravovat obrázky, nastavovat jejich jas a kontrast. 2. Zobrazovat obrázky černobíle, ve stupních šedi a se sníženou sytostí barev. 3. Měnit a obnovovat původní barvy v obrázcích. 1. Zobrazit a skrýt pravítka, mřížky a vodítka. Zapnout a vypnout přitahování grafických objektů k mřížce. 2. Umísťovat grafické objekty (kresby, obrázky a fotografie) na konkrétní pozici souřadnic ve vodorovném a svislém směru. 3. Rozmísťovat grafické objekty vzhledem k snímku ve vodorovném a svislém směru. 4. Oříznout obrázek. 5. Proporcionálně a neproporcionálně měnit měřítko grafického objektu. 6. Převádět obrázky na kreslené objekty a jejich následná úprava. 7. Ukládat grafické objekty do souboru ve formátu BMP, GIF, JPEG a PNG. 18

19 8. Používat funkci pro skrytí grafických objektů z předlohy na snímku nebo snímcích. AM6.4 Grafy a diagramy AM6.4.1 Použití grafů 1. Formátovat název grafu, legendu, popisky dat a popisky os. 2. Změnit typ grafu pro určitou datovou řadu. 3. Změnit mezery mezi kategoriemi a překrytí řad ve sloupcovém nebo pruhovém grafu. 4. Používat obrázky jako výplň sloupců, pruhů, zobrazované oblasti a oblasti grafu. 5. Změnit měřítko osy hodnot, minimum, maximum a hlavní interval na ose hodnot. AM6.4.2 Použití diagramů 1. Vytvářet diagramy (vývojový, cyklický, pyramida) pomocí vestavěných nebo jiných kreslících nástrojů. 2. Přidávat, přesouvat a odstraňovat tvary do a z diagramu. 3. Přidávat, měnit a odstraňovat spojovací prvky vývojového diagramu. AM6.5 Multimedia AM6.5.1 Video a zvuk 1. Vložit videoklip tak, aby se přehrál automaticky nebo po kliknutí myší. 2. Vložit zvukový klip tak, aby se přehrál automaticky nebo po kliknutí myší. AM6.5.2 Animace 1. Měnit efekt vlastní animace a jeho nastavení, změnit pořadí animací na snímku. 2. Používat nastavení automatického ztlumení nebo změny barvy bodů odrážkového seznamu po animaci. 3. Animovat části grafu po řadách, po kategoriích a po sloupcích řad, a to s nebo bez mřížky a legendy. AM6.6 Zvýšení produktivity AM6.6.1 Propojení a vazby 1. Vytvářet, upravovat a odstraňovat hypertextové odkazy. 2. Vkládat akční tlačítko. Změnit nastavení navigace na konkrétní snímek, vlastní prezentaci, soubor, URL. 3. Propojovat data do snímků a zobrazovat je v podobě propojených objektu nebo ikony. 4. Aktualizovat a rušit propojení. 5. Vložit obrázek ze souboru pomocí připojení k souboru. 6. Vkládat do snímků data a zobrazovat je v podobě vložených objektů. 7. Upravovat a odstraňovat vložené objekty. AM6.6.2 Import a export 1. Vkládat snímky z jiné prezentace nebo z dokumentu osnovy textového editoru do existující prezentace. 2. Uložit vybraný snímek do souboru ve formátu GIF, JPEG a BMP. AM6.7 Předvádění prezentace AM6.7.1 Vlastní prezentace 1. Vytvářet a zobrazovat vlastní prezentace. 2. Kopírovat, upravovat a odstraňovat vlastní prezentace. 19

20 AM6.7.2 Nastavení prezentace 1. Nastavit a odstranit časování přechodu snímků. 2. Nastavit a odstranit opakované předvádění prezentace ve smyčce. 3. Nastavit ruční přechod mezi snímky, používat časování snímků (je-li k dispozici). Nastavit a potlačit animaci snímků při předvádění prezentace. AM6.7.3 Ovládání předvádění 5. Vytvářet a odstraňovat rukopisné poznámky během prezentace předvádění prezentace. 6. Zobrazit bílou a černou obrazovku během předvádění prezentace. Pozastavit, restartovat a ukončit předvádění prezentace. 20

21 Kapitola 1 Úvod do databázové terminologie KLÍČOVÉ POJMY Položka (atribut, pole), záznam (entita, instance), tabulka (entitní typ, třída), databáze, databázová aplikace, uložená procedura, trigger CÍLE KAPITOLY Cílem kapitoly je seznámit vás se základními pojmy používanými v databázových technologiích tak, abyste se v nich orientovali a porozuměli jim. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 90 minut VÝKLAD Prvním tématem, kterým se budeme zabývat, jsou databáze. Jak vidíte na prvním slidu, nejprve je nutné si vyjasnit, co jsou to data a co jsou to informace. Obecně řečeno, data jsou všechny údaje o světě kolem nás, ať už pro nás známé či neznámé. Naproti tomu informace jsou pouze data, která nám přinášejí nějaké nové poznatky. Úvod data údaje o světě kolem nás informace - data, která nám přinášejí nové poznatky pro zpracování velkého množství dobře strukturovaných dat ukládání, vyhledávání, aktualizace vložených údajů CRUDLF create, read, update, delete, list, find 95% aplikací jsou databáze dnes často s vazbou na WWW příklady? Databáze jsou potom zejména softwarové nástroje, které nám umožňují zpracování velkého množství dobře strukturovaných dat. Umožňují jejich vyhledávání, aktualizaci, 21

22 vkládání nových údajů, apod. V některých publikacích můžeme nalézt označení funkcí, které databáze umožňuje provádět s daty, pouze prvními písmeny příslušných slov, tedy Create, Read, Update, Delete, List a Find. Většina aplikací dnes obsahuje nějakou formu databáze. Databáze jsou konstruovány pro zadaný účel, od toho se odvíjí i jejich struktura a ukládaná data (např. evidence obyvatel pro evidenci jednotlivých osob, evidence automobilů pro zajištění informací o jednotlivých vozidlech). Jistě sami přijdete na další příklady databázových řešení. Databázových systémů existuje celá řada a dají se dělit podle principu ukládání údajů v nich. Patrně nejznámější a nejčastější jsou tzv. relační databáze, které pracují s entitami a jejich vzájemnými vztahy. Pojďme si tedy nejprve vysvětlit tyto základní pojmy. Pod entitou si můžete představit jakýkoliv objekt, který existuje kolem nás, a který se snažíme popsat pro účely uložení údajů do databáze. Takto popsané entity je možné dále doplnit vztahy mezi nimi. Těmto vztahům se také někdy říká relace. Je velmi rozšířený názor, že právě podle těchto vazeb získaly relační databáze svůj název. Není tomu ale tak, název relačních databází je odvozen od relačního kalkulu, tedy matematického pozadí tohoto typu databází. Relace vždy existují mezi konkrétními entitami a naznačují nějakou vazbu, kterou tyto entity navzájem mají. Například konkrétní osobě přináleží konkrétní telefonní číslo nebo čísla. Relační databáze mají primární cíl zamezit duplicitnímu ukládání dat, tedy každý údaj, který ukládáme do databáze, ukládáme pouze na jedno místo a pokud je zapotřebí i na místě jiném, vytvoříme na něj příslušnou relační vazbu. Relační databáze nejznámější a nejčastější entity a jejich vztahy entity objekty kolem nás, které se snažíme popsat popis pro daný účel vztahy (relace) mezi entitami, naznačují nějakou vzájemnou vazbu zamezení duplicity dat příklady? Abychom mohli dále pracovat s relačními databázemi, je nejprve nutné vyjasnit si základní pojmy, se kterými se zde pracuje. 11 Pojmy relačních databází položka (atribut, pole) paměť uchovávající určitou vlastnost entity mění se podle určení databáze dále logicky nedělitelná data (atomicita dat) záznam (entita, instance) souhrn položek popisujících danou entitu popis jednoho subjektu tabulka (entitní typ, třída) souhrn záznamů o entitách stejného typu popsaných stejnými položkami statické (uchování dat) a dynamické (pohledy, view) 22

23 Patrně tím nejzákladnějším pojmem je položka, někdy označována jako atribut či pole, kterou si můžeme představit jako jednoduchou paměť uchovávající určitou vlastnost konkrétní entity, tedy např. u osoby její jméno či příjmení, případně bydliště. Údaje, které jsou v položkách uloženy, se mění podle určení databáze. V některých případech nás konkrétní údaj charakterizující příslušnou entitu může zajímat pro daný účel, jindy nikoliv. Do položek ukládáme vždy pouze logicky nedělitelná data. Tomuto principu se říká atomicita dat. Důvod je prostý. V databázové technologii brzy přijdeme na fakt, že skládat údaje z několika položek dohromady je podstatně jednodušší než jednu položku rozdělit na několik v ní obsažených údajů. Typickým příkladem je jméno konkrétní osoby. Vždy je rozdělujeme na dvě samostatné položky (jméno a příjmení) a neukládáme jej do položky jediné, obsahující oba tyto údaje. Složení jména a příjmení do jednoho celku je pak jednodušší, než rozdělení údajů v jedné položce. Z hodnot jednotlivých položek můžeme sestavit tzv. záznam, někdy označovaný jako entita nebo instance. Záznam obsahuje souhrn položek a jejich hodnot popisující konkrétní subjekt, tedy konkrétní entitu. V našem případě jednoduchého příkladu osobního adresáře bychom zde mluvili o konkrétní osobě, o jejím jméně, údajích o bydlišti, případně datu narození, telefonním čísle, atd. Záznamy lze potom shrnout do tabulky, někdy označované jako tzv. entitní typ, případně třída. Tabulka sdružuje záznamy o entitách stejného typu, popsaných stejným způsobem, tedy stejnými položkami. Není tedy možné do jedné tabulky ukládat údaje např. o konkrétní osobě a současně o automobilu. Položky v tabulce jsou pro všechny záznamy společné, liší se však hodnotami. Je možné si představit položky jako sloupečky tabulky a záznamy jako její řádky. 23

24 Tabulky se občas označují jako statické. Statické tabulky slouží pro uchovávání dat a jsou to reálné fyzické struktury existující na paměťových médiích. Oproti tomu dynamické tabulky, někdy označované jako pohledy, případně anglicky view, nejsou reálné struktury pro uchování dat a slouží pouze pro náhled na data ve statických tabulkách. Jejich prostřednictvím můžeme data ve statických tabulkách také modifikovat či v nich vyhledávat. V dynamických tabulkách však žádné údaje uložené nejsou, ty jsou pouze v tabulkách statických. Dalším pojmem, který je potřeba vysvětlit, je databáze. Někdy se může jednat o jediný databázový soubor, někdy jde o celou množinu souborů. Databáze je množina údajů o entitách a nástrojů pro jejich zpracování, týkající se obvykle jedné cílové oblasti, tzv. domény (např. registr pro databáze (databázový soubor nebo soubory) soubor údajů o množině entit a nástrojů pro práci s nimi pro 1 nebo více aplikací aplikace kompletní program pro daný účel obsahuje uživatelské rozhraní a programový kód ke zpracování údajů z databáze může využívat více databází evidenci obyvatel). Konkrétními nástroji pro práci s daty pak můžou být tzv. uložené procedury či programy, které databáze také může obsahovat. Takto získaný soubor údajů je dále využitelný pro jednu či více aplikací (např. evidenci obyvatelstva můžete využít pro evidenci matriky, můžete ji využít pro získání informací o bydlišti konkrétních osob, atp.). Může být tedy využíván více uživateli z různých aplikací. Vyšším pojmem než databáze jsou potom právě aplikace, což už je konkrétní program určený pro daný účel, který má své vlastní uživatelské rozhraní a svůj vlastní programový kód ke zpracování údajů z databáze a pro manipulaci s nimi. Takový program může pro svou činnost využívat i více databází. Vezměme např. evidenci psů na městském úřadě. Pro činnost takové aplikace bude nutné využívat data z evidence obyvatelstva a současně data z evidence domácích zvířat. Obě tyto databáze budou sloužit jedinému účelu a budou svá data poskytovat pro aplikaci evidence a platby za domácí zvířata. 24

25 Jak už bylo řečeno, v databázi nemusí být uloženy pouze údaje a data, ale mohou tam být uloženy i nástroje pro jejich zpracování. Typicky se jedná o tzv. uložené procedury a funkce. Oba tyto pojmy jsou známé z teorie programování a je třeba si pouze připomenout, že procedury nevrací žádnou výslednou hodnotu, zatímco funkce návratovou hodnotu poskytují. Činnost, kterou provádí procedury a funkce je obvykle vyžadována na několika místech programu či zpracování dat, a proto se umisťuje do procedur a funkcí, které jsou opakovaně využitelné. Uložení procedur a funkcí přímo v databázi urychluje dotčené operace s daty. Zápis těchto procedur a funkcí se odehrává v konkrétním jazyce příslušné databáze, obvykle se jedná o modifikaci jazyka SQL neboli Structured Query Language, což je univerzální jazyk používaný v databázových technologiích. Konkrétní činnost v databázi, kterou reprezentuje procedura či funkce, můžeme vyvolat při konkrétní události. V takovém případě mluvíme o tzv. triggeru. Konkrétní událostí může být např. změna hodnoty některé položky, kde spuštění triggeru může nastat před provedením této změny, případně po provedení této změny a může se jednat např. o kontrolu přípustnosti nově vložené hodnoty. Posledním ze základních pojmů používaných v databázové technologii jsou dynamické tabulky neboli pohledy či views. Jak už bylo řečeno dříve, tyto pohledy umožňují prohlížet data z databáze a mohou sloužit jako určité filtry, kdy z dané tabulky nechceme vidět všechny sloupce (položky) či všechny řádky (záznamy). Přes tyto pohledy je možné základní data ve statických tabulkách rovněž modifikovat. uložené procedury a funkce procedury bez návratové hodnoty funkce s návratovou hodnotou urychlení operací s daty v DB v jazyce konkrétní databázové implementace (SQL) trigger procedura či funkce reagující na konkrétní událost změna hodnoty spuštění před x po změně uložené pohledy (view) náhledy na data v DB - filtry STUDIJNÍ MATERIÁLY KRUCZEK, A.: Microsoft Access Podrobná uţivatelská příručka, Computer Press, 2010, 392 str., ISBN

26 PECINOVSKÝ, J.: Excel a Access Efektivní zpracování dat na počítači, Grada Publishing, 2011, 200 str., ISBN OTÁZKY A ÚKOLY 1. Jaký je vztah mezi položkou a záznamem? 2. Proč používáme uložené procedury? 3. Co je to databázová aplikace? KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Odpovědi na výše uvedené otázky naleznete ve výkladovém textu výše, případně v doplňkové literatuře. 26

27 Kapitola 2 Principy relačních databází KLÍČOVÉ POJMY Typy položek, indexy, klíče, databázová transakce, vztahové relace, databázový backend a frontem CÍLE KAPITOLY Cílem kapitoly je rozšířit množinu pojmů z oblasti databází, kterým byste měli rozumět. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 90 minut VÝKLAD Nyní se podíváme na typy položek, které můžeme v relačních databázích nalézt. Základní poučka říká, že data v položkách by měla být uložena v takové podobě, v jaké původně byla používána, tedy např. pokud původní údaj byl číselný, měl by být uložen jako číslo. Pokud byl původní údaj časový, měl by být uložen jako datum Typy položek data v položkách ukládána v různé podobě (formátu) s různými možnostmi zpracování textové položky uchování znakových informací nejobecnější typ pevná délka pro položku v každém záznamu rezervován zadaný počet znaků snazší další zpracování proměnná délka nafukovací podle skutečného počtu znaků položky v daném záznamu 27

28 či čas. Důvodem pro toto pravidlo je, že různé způsoby uložení dat v databázových systémech poskytují různé možnosti zpracování, např. uložíte-li číslo jako textovou položku, nebude možné s ním provádět matematické úkony. Nejobecnějším typem položky jsou tzv. položky textové. Text je nejobecnější formou ukládání dat, přičemž můžete tímto způsobem uložit v podstatě jakýkoliv údaj. Textové položky jsou také položky, které mají nejméně možností dalšího zpracování a používají se všude tam, kde není možné využít položku speciální, např. číselnou či datumovou. Textové položky můžeme rozdělit v zásadě na dva druhy. První typ jsou položky s tzv. pevnou délkou. Pro uložení položky je v tomto případě v záznamu rezervován zadaný počet znaků, který si můžete představit jako paměťové místo. Toto paměťové místo můžete vyplnit libovolným údajem, případně jej nemusíte vyplnit celé a část může zůstat prázdná. Naopak, pokud se do takovéto položky budete snažit uložit údaj o větší délce než paměťové místo má, přebytečné znaky uloženy nebudou. Tedy např. pokud se do položky pro jméno o 5 znacích budete snažit uložit jméno o 10 znacích, jméno nebude uloženo celé. Pevné textové položky jsou velmi dobře databázově zpracovatelné. To je rozdíl proti druhému typu, kterým jsou textové položky proměnné délky. V tomto případě se jedná o jakousi nafukovací položku, neboť její velikost (paměťové místo) se přizpůsobuje skutečnému počtu znaků. Tento počet znaků se může lišit v různých záznamech stejné tabulky. Vzhledem k tomu, jak jsou položky proměnné délky ukládány, je jejich zpracování poněkud náročnější na systémové prostředky než zpracování položek o pevné délce. Dalším typem databázových položek jsou položky číselné. Ze své podstaty jsou to položky vždy s pevnou délkou, tedy pro uložení konkrétního číselného údaje je vždy vyčleněn zcela konkrétní počet bytů paměťového místa. Prvním typem číselných položek jsou položky celočíselné, které, číselné položky vždy s pevnou délkou celočíselné maximální uložitelné číslo dáno počtem bytů položky např. 4 byty = 0 - cca 4,3 mld. (bez znaménka) s plovoucí řádovou čárkou jak už název napovídá, ukládají pouze celá čísla a to pouze kladná nebo i záporná. uložení ve tvaru mantisa, exponent 1,25 * uložen jen určitý počet platných číslic mantisy a exponent do max. rozsahu - zaokrouhlování datum, čas počet dní / sekund od klíčového okamžiku např :00 = 41640,5 28

29 Maximální číslo, které lze uložit do takto nastavené položky je dáno jejím typem, neboť celočíselných položek existuje několik druhů od velikosti např. jednoho bytu, které dokáže uložit pouze 256 možných hodnot přes dva byty, které dokáže uložit hodnoty až do cca nebo případně čtyřbytová položka, která dokáže uložit čísla od 0 až do přibližně 4,3 miliard. Otázkou je, jakým způsobem se ukládají hodnoty záporné. V tomto případě je systém nastaven tak, že posouvá interval ukládaných údajů tak, aby 0 byla uprostřed, tedy místo ukládání hodnot 0 až cca 4 miliardy budete ukládat čísla v rozsahu zhruba 2 miliardy až + 2 miliardy. Maximální uložitelné číslo je velmi podstatný údaj, celočíselná položka totiž neumí ukládat větší údaje než je tato hodnota. Na to je nutné myslet již při návrhu databáze (zda se námi požadovaná čísla do dané položky vejdou). Výhodou celočíselných položek je naopak to, že uložené číselné údaje nejsou zaokrouhlovány, tedy vždy máme k dispozici přesně tu samou hodnotu, jakou uživatel do databáze vložil. Opakem celočíselných položek jsou položky s plovoucí řádovou čárkou. Číslo je v nich tentokrát ukládáno ve tvaru mantisa krát 10 na exponent, tedy např. 1,25 * Ukládané údaje jsou tedy mantisa a exponent. Výhodou takto ukládaných údajů je téměř neomezený rozsah. Velikost exponentu je v tomto případě zcela dostatečná pro ukládání většiny čísel, které budeme při naší práci a výpočtech potřebovat. Nevýhodou však je, že je ukládán pouze určitý počet platných čísel mantisy a tím se dostáváme k problému zaokrouhlování, který zde vzniká. Čísla ukládaná do plovoucí řádové čárky tedy nemusí být přesně stejná jako ta, která uložil uživatel a může u nich proběhnout zaokrouhlení. Plovoucí řádová čárka je tedy problematická zejména v situacích, kdy požadujeme zcela přesná čísla shodná s tím, co zadal uživatel (např. v bankovních aplikacích). Dalším typem údajů, které se velmi často ukládají do databází, jsou datum a čas. V tomto případě (aby bylo možné provádět výpočty s těmito časovými údaji) bylo zvoleno uložení ve formátu čísla, jehož celá část odkazuje na konkrétní den, a to tak, že se jedná o počet dní od konkrétního zvoleného počátku, kterým je v databázových aplikacích obvykle Desetinná část ukládaného čísla potom odkazuje na časový okamžik během jednoho dne, který chceme konkrétně uložit. Jak můžete na příkladu vidět, údaj v pravé poledne je možné uložit jako číslo 41640,5. 29

30 Tento způsob ukládání data a času umožňuje s těmito údaji provádět základní výpočty, tedy např. zjišťovat interval mezi dvěma časy nebo daty prostým odečtením dvou údajů. Při uložení stejného údaje, např. do textové položky, bychom tyto možnosti neměli. Dalším typem databázových položek jsou položky logické umožňující ukládání pouze hodnot ano a ne. Na základě našich znalostí o informačních technologiích již víme, že pro uložení takového údaje by stačil pouze jeden jediný bit. To je však z hlediska dalšího zpracování nevýhodné a proto obvykle pro tuto položku bývá vyčleněn 1 byte, což je mnohem větší prostor než tato položka potřebuje, nicméně následné zpracování je jednodušší. logické (ano/ne) položky Posledním typem položek, který zde zmíníme, jsou tzv. položky binární. Obyčejně se jedná o variantu textových položek s proměnnou délkou, přičemž však není vyžadováno, aby uložené údaje měly textový charakter. U každého záznamu, kde takovou položku použijete, je tedy vyčleněn prostor, který tato položka bude potřebovat. A co se do těchto položek dá uložit? V podstatě libovolná data, neboť databáze v tomto případě nezkoumá, co daná data znamenají a bere je pouze jako blíže neidentifikovaný sled bytů, jehož interpretace a případná editace a reprezentace je pouze na uživateli databáze a na aplikaci, která s touto databází bude pracovat. Příkladem využití těchto položek jsou ve Windows např. tzv. OLE (Object Linking and Embedding) objekty, se kterými Windows obecně pracují a díky kterým je možné do databáze uložit např. výstupy kreslícího programu, fotografii, zvukový záznam, atd. Typ ukládaných objektů může být v podstatě jakýkoliv, nicméně musíme vědět a musíme nastavit, jakým způsobem se s takovými objekty bude dále zacházet. Na závěr je nutné ještě jednou zdůraznit, že při tvorbě a návrhu databáze je vždy nutné se držet základního principu zachování původního charakteru ukládaných dat tak, aby bylo možné s těmito daty provádět takové operace, na které jsme zvyklí. stačil by jeden bit, ale bývá jeden byte (celočíselné uložení) binární obyčejně proměnná délka data jsou považována pouze za blíže neidentifikovaný sled bytů, interpretace a editace je na uživateli DB ve Windows např. OLE objekty zachování původního charakteru dat 30

31 Kromě typů položek můžeme u položek mluvit ještě o jejich dalších vlastnostech. Mohli bychom rovněž říci, že se jedná o jakási metadata, tedy data o tom, jakým způsobem jsou ukládána data. Mezi tyto vlastnosti patří zejména velikost konkrétních položek, přičemž základním údajem v tomto směru je buď počet znaků či počet bytů, které jsou využity Vlastnosti položek velikost např. počet znaků v textové položce, byty u čísel formát způsob zobrazení výchozí hodnota předem zadaná, uživatel může změnit vstupní maska použita při zadávání hodnot do pole povolená hodnota daná omezením (x<10), výčtem (1, 2, 3) pro ukládání konkrétního údaje. Dalším podstatným údajem, který se ukládá o položce, je formát, tedy způsob zobrazení daného údaje, a to zejména u číselných a zejména datumových položek, kde existuje řada způsobů, jak uloženou informaci uživateli prezentovat. Dalším ukládaným parametrem pro položku je její výchozí hodnota. Tato hodnota bude použita při vytváření nové položky, kde uživatel nemusí nic vkládat a výchozí hodnota je vložena automaticky na začátku. Uživatel ji pak může následně jakkoliv změnit. Dalším prvkem, který položka může nést, je vstupní maska. Tato maska omezí uživatele při zadávání hodnot do konkrétní položky. Typickým příkladem může být využití masky při zadávání směrovacího čísla, neboť, jak víme, po třech znacích tohoto čísla by měla následovat mezera a další dva znaky. Tato mezera nemusí být součástí uloženého údaje, nicméně vstupní maska jí může vyžadovat. Posledním z podstatných vlastností položky je způsob ověření tzv. povolené hodnoty, tedy jakési pravidlo, které nám říká, jaké hodnoty lze do dané položky uložit. Představme si např. ukládání údaje o roku, kde můžeme nastavit, že rok musí být nutně větší než 2000 a menší než Jestliže se uživatel při zadání této hodnoty přepíše a loží jiné číslo mimo tento rozsah, údaj nebude do položky vložen. Je možné rovněž určit povolenou hodnotu výčtem z předem daných hodnot. Další strukturou a zároveň pojmem, který se používá v databázových technologiích, a se kterým je nutné se seznámit, jsou tzv. indexy. Indexy pro urychlení vyhledávání v tabulce zvláštní seznam udržující informace o pořadí záznamů v původní tabulce podle určitého kritéria unikátní x neunikátní (duplicitní) lze vytvořit nad jednou nebo více položkami tabulky jednoduché x složené omezená délka fulltextový index pro urychlení konkrétního úkolu musí být k dispozici správný index 31

32 Indexy obecně slouží pro urychlení vyhledávání dat v konkrétní tabulce. Jedná se o zvláštní logickou strukturu, která udržuje informace o poloze záznamu v původní tabulce podle určitého řadícího kritéria. Představme si například, že máme k dispozici tabulku adresáře, do které neustále na konec připisujeme naše nové kontakty, které jsme získali a chceme si dále uchovat. Důsledkem této činnosti je, že údaje v tabulce nejsou řazeny podle žádného klíče a nelze mezi nimi jednoduše vyhledávat. Budete-li hledat konkrétní osobu s konkrétním příjmením, nezbude vám než projít všechny záznamy v tabulce a zjišťovat, jestli tam taková osoba je a případně potom u ní najít konkrétní údaje. Kdybyste však vytvořili na položce příjmení index, tak tento bude udržovat informace, jak záznamy přerovnat, aby byly za sebou uspořádány právě podle příjmení. Jestliže budete chtít vyhledat údaj v takovéto tabulce s vytvořeným indexem, potom vyhledávání podle příjmení bude mnohem rychlejší a efektivnější než procházení každého záznamu samostatně. Využívá se zde tzv. metody půlení intervalu, která významným způsobem snižuje náročnost na nalezení konkrétního záznamu. Indexy rozlišujeme unikátní a neunikátní (duplicitní). Tímto nastavením říkáme, zda povolujeme, aby v dané tabulce existovalo více záznamů se stejnou hodnotou položky, na které je vytvořen index. Kdybyste např. ve svém adresáři vytvořili unikátní index na položce příjmení, říkáte tím zároveň, že nechcete a neumožníte v takové tabulce existenci dvou osob se stejným příjmením. Proto existují rovněž indexy neunikátní, které takto duplicitní údaje umožňují. Pro urychlení jakéhokoliv konkrétného úkolu vyhledávání v dané tabulce musí být k dispozici správný index. Tím je v tomto pojetí takový index, který uchovává informace o pořadí záznamů podle toho vyhledávacího kritéria, které při dané činnosti používáme. Jinak řečeno, chceme-li v tabulce adresáře vyhledávat konkrétné osobu podle příjmení, bude nutné vytvořit index, který zachycuje správné pořadí záznamu v tabulce podle příjmení. Pokud budeme chtít vyhledávat podle telefonního čísla konkrétní osoby, budeme muset vytvořit jiný index, který bude ukazovat, jak příslušné záznamy v tabulce seřadit právě podle této položky. Na konkrétní tabulce může existovat takových indexů celá řada. 32

33 Někdy je výhodné vytvářet indexy ne nad jednou položkou tabulky (např. příjmením), ale nad více položkami, tedy např. příjmením a jménem. Takový index potom ukazuje na pořadí záznamu nejenom podle příjmení, ale v případě stejných příjmení rovněž podle jména. Pořadí položek v takto vytvořeném indexu je zásadní. Kdybychom jejich pořadí obrátili, tedy nejprve použili jméno a teprve jako další příjmení, pak takový index bude umožňovat velmi rychlé vyhledávání podle křestního jména osoby a v případě, že křestní jména jsou stejná, budou záznamy rozlišeny podle abecedy podle příjmení. Takový index se však používá velmi málo a pro urychlení vyhledávání podle příjmení by nebyl přínosný. Je tedy dobré si zapamatovat, že při návrhu indexu vždy první položka má nejvyšší význam, druhá položka přijde na řadu teprve po položce první, pokud v ní jsou stejné údaje, atd., atd. Zejména u textových položek s proměnnou délkou se uplatňuje i omezení indexu na konkrétní počet znaků, kdy řekneme, že indexováno, tedy zařazeno do tvorby pořadí bude pouze prvních několik znaků dané položky. Zvláštním případem indexování jsou tzv. fulltextové indexy, které umožní plně indexovat i textové položky s proměnnou délkou a vyhledávat v nich např. konkrétní slovo. Indexy nad konkrétními tabulkami musí vytvořit tvůrce databáze, případně uživatel. Veškerá další správa tohoto indexu, tedy např. jeho přepočítání při vložení nového záznamu do původní tabulky, již je otázkou databázového systému a uživatel se o toto nemusí nijak starat. Indexy je možné kdykoliv přidávat či odebírat. Velmi důležitým pojmem v relační databázové terminologii je pojem klíče. Klíč je položka, případně skupina položek, která je použita k jednoznačné identifikaci záznamu dané tabulky. Tato skupina položek může být dále využita k vytváření vazeb. Uveďme si jednoduchý příklad. V našem případě adresáře je nutno vybrat jednu položku, Klíče položky nebo skupiny položek použité k jednoznačné identifikaci záznamů tabulky k vytváření vazeb primární klíč základní pro danou tabulku unikátní - jednoznačně identifikuje záznamy kandidátní klíče kandidáti na primární klíč také unikátní pro záznamy cizí klíč při tvorbě relací - primární klíč jedné tabulky použitý v jiné tabulce - např. RČ osoby v záznamu o nemovitosti která bude každého člověka v našem adresáři jednoznačně identifikovat. Patrně nepůjde o jeho příjmení, neboť jich může být v naší tabulce více stejných, nepůjde ani o kombinaci 33

34 příjmení a jména, protože i takových osob může být více, ale pro jednoznačnou identifikaci bychom mohli zvolit např. rodné číslo osoby (pokud by nám bylo známé), které by mělo být pro každou osobu jedinečné. Stejným způsobem bychom mohli k identifikaci osoby zvolit číslo některého z oficiálních úředních dokladů, jako je např. občanský průkaz, řidičský průkaz, atd. Ve školním prostředí by pro identifikaci takovýchto osob bylo možné využít identifikační číslo (UČO). Jestliže jsme schopni daný záznam v tabulce jednoznačně identifikovat, můžeme vytvářet vazby tohoto záznamu na záznamy jiné, tedy tzv. relace. Tyto relace jsou vždy prováděny mezi dvěma záznamy (entitami) a musí tedy existovat jednoznačná identifikace každé entity. Klíčů existuje několik různých typů. Nejdůležitější je zcela určitě tzv. primární klíč, který je obvykle základní vlastností pro danou tabulku a umožňuje mimo jiné řadit údaje v dané tabulce podle této klíčové hodnoty (jako index). Aby byla dodržena základní podmínka jednoznačné identifikace záznamu, je primární klíč pro každý záznam zcela unikátní a daný záznam jednoznačně identifikuje. Pokud bychom vzali příklad např. z evidence automobilů, potom takovým klíčem může být např. číslo karoserie či číslo motoru, eventuelně SPZ (která je však proměnná a nemusí být vždy pro dané vozidlo jednoznačně určující). Primární klíč může být na konkrétní tabulce vytvořen několika různými způsoby. Vezmeme-li např. evidenci osob nebo náš adresář, můžeme, jak už bylo naznačeno, použít např. rodné číslo, což by byl ideální primární klíč. Nicméně pokud ho nebudeme mít k dispozici, můžeme zvolit všechny údaje, které o dané osobě máme a vytvořit z nich rovněž klíč. Budeme tedy mít klíč skládající se z příjmení, jména, adresy a z telefonního čísla. Je otázkou, zda by takový klíč byl dostatečný (tedy unikátní), nicméně je možné podobný klíč vytvořit. Jestliže existuje více variant vytvoření primárního klíče a tedy jednoznačné identifikace každého záznamu tabulky, hovoříme zde o tzv. kandidátních klíčích. Jsou to tedy kandidáti na primární klíč mající stejné vlastnosti jako primární klíč (tedy unikátní identifikace záznamu). 34

35 V souvislosti s klíči je možné hovořit ještě o tzv. cizím klíči, který je využit při tvorbě relací. Např. v tabulce evidence domácích zvířat je položka, která je primárním klíčem v tabulce osob, tedy je u zvířete uvedeno rodné číslo osoby, která jej vlastní. V takovémto případě, kdy se primární klíč jedné tabulky používá v jiné tabulce, se jedná o tzv. cizí klíč. Stejným příkladem může být např. uvedení rodného čísla osoby v záznamu o nemovitosti. Doposud jsme mluvili o vytváření primárních klíčů jako kombinace již existujících položek v dané tabulce. To je jednou z možností, nicméně u tabulky adresáře jsme si ukázali, že pokud neznáme rodné číslo, nelze v podstatě na takové tabulce vytvořit Vytváření primárních klíčů označit za primární klíč unikátní kombinaci položek nevýhoda: musí být v obou tabulkách výhoda: vazba lehce kontrolovatelná definovat novou speciální položku - id musí být unikátní, obvykle číselná řada (počítadlo) nevýhoda: čísla jsou neprůhledná výhoda: čísla jsou kratší než kombinace položek krátký jednoduchý primární klíč, pouze klíč složený prakticky ze všech položek, které v tabulce máme. To je velmi komplikovaná situace, neboť jestliže bychom chtěli k takové osobě potom přiřadit jakoukoliv další informaci v jiné tabulce, bylo by nutné v této druhé tabulce použít jako cizí klíč všechny položky z tabulky první, což by bylo poněkud kontraproduktivní. Na druhou stranu je vazba založená na takto vytvořených primárních klíčích snadno kontrolovatelná. Náš problém s primárním klíčem bychom však mohli vyřešit jiným způsobem, a to definováním nové speciální položky v naší tabulce adresáře, která nebude mít pro danou osobu žádný konkrétní význam (nebude popisovat její vlastnost), nicméně bude mít význam pro tabulku, protože bude danou položku jednoznačně identifikovat. Této položce se obvykle říká ID nebo identifikátor a bývá zajištěno, že tato položka je např. číselná řada, která se postupně zvyšuje, tedy záznam č. 1 má identifikátor 1, záznam č. 2 má identifikátor 2, atd. Databázové systémy pro vytvoření takovéto identifikační položky mají své nástroje a existuje pro ni speciální typ položky označovaný jako počítadlo, který výše uvedené dokáže zajistit, tedy že každý nový vložený záznam dostane identifikační číslo o jedno větší než naposled vložený záznam. Nevýhodou je, že takto vytvořený primární klíč je neprůhledný, a že např. v evidenci nemovitostí již nemáte konkrétní jméno osoby či její rodné číslo, ale pouze anonymní číselný údaj. Výhodou však je, že nemusíte do této doplňkové evidence 35

36 nemovitostí vkládat řadu položek z evidence obyvatel či z adresáře, jednoznačná identifikace záznamu je provedena pouze touto jednou jedinou položkou. V rozsáhlejších databázových systémech se zejména tato druhá cesta tvorby primárního klíče používá jako základní, tedy primární klíče obvykle nejsou konstruovány nad položkami tabulky, které mají reálný význam a popisují objekt v reálném světě. Jestliže jsme tedy pokročili tak daleko, že máme vytvořené tabulky, máme v nich nadefinované položky, máme vložené záznamy a jsme schopni pro tyto tabulky definovat primární klíče, můžeme vytvořit tzv. vztahové relace. Budeme-li mít např. evidenci osob a evidenci nemovitostí, můžeme vytvářet vztahy mezi těmito dvěma tabulkami takové, že u každé nemovitosti označíme jejího vlastníka vytvořením vazby do tabulky evidence osob. Proč tuto vazbu vytváříme? Aby nebylo nutné údaje o konkrétní osobě vkládat rovněž do evidence nemovitostí a vytvořit tak redundantní údaj, který by byl uložen v databázových systémech na dvou různých místech (v evidenci osob i v evidenci nemovitostí). To může potenciálně vést k problémům spojeným s rozdílnými údaji uloženými v těchto redundantních databázových strukturách, kdy např. v evidenci osob dojde ke změně bydliště, ta se však nepromítne do evidence osob uvedené u nemovitosti. Tento stav není žádoucí, a proto se používají vztahové relace. Jak už bylo naznačeno v předchozích pasážích, relace vzniká při použití primárního klíče jedné tabulky (např. z evidence osob) v jiné tabulce ve formě cizího klíče (např. v tabulce evidence nemovitostí). V evidenci osob tak máme např. každou osobu identifikovanou rodným číslem, příjmením, jménem a adresou a v evidenci nemovitostí každou nemovitost evidovanou jako číslo v katastru s konkrétní adresou a konkrétním vlastníkem, který je však uveden ve formě cizího klíče do tabulky osob. V naznačeném příkladu na slidu je primárním Vztahové relace definování vztahu mezi entitami (záznamy, instancemi) ze dvou tabulek zamezení redundance dat pomocí primárních a cizích klíčů např. vztah mezi osobou (RČ, příjmení, jméno, adresa) a nemovitostí (číslo v katastru, adresa, vlastník) kardinalita 1:1, 1:N, M:N (nejde přímo realizovat, jen přes pomocnou tabulku) nebezpečí porušení referenční integrity 36

37 klíčem tabulky osob rodné číslo a primárním klíčem tabulky nemovitostí číslo v katastru nemovitostí. Může se však stát, že mezi údaji v našem příkladu není pouze jednoduchá vazba, tedy že osoba vlastní jednu nemovitost a jedna nemovitost je vlastněna pouze jednou osobou. Pokud by to tak bylo, pak bychom mohli mluvit o násobnosti (kardinalitě) vazby 1:1, tedy že jednomu záznamu v první tabulce odpovídá přesně jeden záznam v tabulce druhé. Existují však i vazby s jiným typem kardinality, např. vazba 1:N. Její typické užití by patrně bylo při evidenci osob a jejich telefonních čísel, kdy bychom mohli říci, že jedna osoba může mít N (tedy nějaké množství) jí příslušných telefonních čísel. Každé takové číslo by přináleželo právě této jedné konkrétní osobě. Existuje však ještě složitější typ vazby označovaný M:N, tedy že pokud vezmeme opět náš příklad s telefonními čísly, nejenom jedna osoba je k dispozici na několika telefonních číslech, ale rovněž jedno telefonní číslo může sloužit pro několik osob (pevná linka v domácnosti). Vazba M:N se tak vlastně skládá z vazby 1:N a z vazby N:1. Typ vazby M:N nelze v relačních databázích přímo realizovat a musí být vytvořena přes tzv. pomocnou tabulku jako dvojice vazeb 1:M a N:1. Příkladem takové pomocné tabulky může být např. evidence výpůjček v knihovně. Na jedné straně máme čtenáře, tedy evidenci osob, které jsou oprávněny si půjčovat knihy, na druhé straně máme evidenci konkrétních knih, tedy kusů v knihovně, přičemž tyto knihy mají stejně jako čtenáři přidělené nějaké identifikační číslo. Výpůjčka je potom navázána takovým způsobem, že jeden čtenář může mít více výpůjček, tedy vazba 1:M a jedna kniha může být rovněž několikrát vypůjčena, tedy opět vazba 1:N. V tabulce výpůjček se potom musí objevit primární klíče obou základních tabulek, tedy jak čtenářů, tak konkrétních knih, přičemž tyto dva základní údaje je možno doplnit ještě o údaje doplňkové, např. kdy k výpůjčce došlo, kdy byla kniha vrácena, apod. 37

38 Při použití relačních vazeb vyvstává v databázových systémech nebezpečí porušení tzv. referenční integrity. Ukažme si danou situaci na příkladu. Mějme evidenci osob, ve které bude primárním klíčem číslo občanského průkazu této osoby. U ní mějme druhou evidenci, říkejme jí evidence zvířat, což bude evidence domácích zvířat, které daná osoba vlastní. Mezi těmito tabulkami existuje vazba 1:N, tedy jedna osoba může vlastnit více zvířat a pro realizaci této vazby je v tabulce zvířat použit jako cizí klíč údaj o číslu občanského průkazu dané osoby. Nyní předpokládejme následující situaci, kdy osoba ztratí svůj občanský průkaz a je jí vydán nový, tedy v evidenci osob dojde ke změně primárního klíče z jedné hodnoty na druhou. Co se však stane v tabulce evidence zvířat? Pokud by v ní nedošlo ke změně čísla občanského průkazu stejně jako v základní evidenci osob, mluvíme o porušení referenční integrity, tedy že v tabulce zvířat vzniknou záznamy, které nebudou příslušet žádné osobě (budou existovat zvířata, která budou mít neexistujícího vlastníka s neplatným OP). Databázové systémy umožňují tyto situace automaticky řešit a nastavit podmínky tzv. referenční integrity, které přímo zajistí, že při změně čísla občanského průkazu v evidenci osob dojde rovněž ke všem změnám tabulek, kde je použit tento primární klíč jako klíč cizí, tedy rovněž by došlo k patřičné změně v evidenci zvířat. Zajištění této integrity může jít ještě dál a řešit také situaci, kdy osoba, která zvíře vlastnila, zemře. V takovém případě je zajištění referenční integrity nejjednodušším způsobem možné tak, že údaj o osobě je z tabulky evidence osob zcela odstraněn a současně s ním jsou odstraněny všechny údaje, které na něj navazují, tedy např. údaj v evidenci zvířat. Pokud toto nechceme zajistit, je možné rovněž při smazání osoby z evidence osob ponechat údaj v tabulce zvířat s tím, že se sami postaráme o to, aby u něj bylo uloženo patřičné číslo občanského průkazu, které bude platné. Dalším pojmem, který je spojen s databázovými systémy, je pojem tzv. databázové transakce. Tato transakce v podstatě znamená, že nad konkrétní databází je provedeno několik Databázová transakce provádění několika DB operací jako jediné s možností návratu do původního stavu označení začátku a konce transakce v kódu ukončení akceptování všech kroků v transakci (commit) návrat do stavu před zahájením transakce (rollback) příklad manipulace s bankovními účty 38

39 operací s daty, které se chovají jako jeden celek. Tedy vždy proběhnou všechny tyto operace nebo nesmí proběhnout ani jedna z nich. Typickým příkladem je manipulace s bankovními účty. Představme si, že potřebujeme převést určitou částku z jednoho bankovního účtu na jiný. Z hlediska databázových transakcí se jedná minimálně o dvě operace: o operaci odečtení příslušné částky z prvního účtu a o operaci připsání té samé částky na účet druhý. Kdyby byl proveden pouze první krok a potom došlo k havárii informačního systému, došlo by k zásadní chybě. Jednomu uživateli bankovního systému by byly peníze odečteny, ale druhému nebyly připsány. Proto jsou tyto dvě operace označeny jako databázová transakce, a kdyby k takové havárii systému došlo, bude po jeho restartování uvedena situace do původního stavu, to znamená, že příslušná částka bude zpětně připsána na účet prvního uživatele. Činnost databázové transakce tedy může skončit dvěma různými způsoby: akceptováním všech kroků v transakci (tzv. commit) nebo návratem do stavu před zahájením této transakce (tzv. rollback). Jak vypadá práce s konkrétní databází? Především je potřeba poznamenat, že návrh složitých databází, jejich struktur, tabulek a vzájemných vazeb vždy zajišťuje odborný pracovník, který má dostatečné zkušenosti takový návrh provést. Návrh databázových systémů je záležitost poměrně složitá a vyžaduje kromě patřičného Práce s databází návrh struktur a tabulek prováděný odborníky s daty manipulují uživatelé přístup k datům podle oprávnění správce databáze zajištění chodu přidělování oprávnění archivace a zálohování dat obnova dat po havárii vzdělání rovněž zkušenosti v této oblasti (nemluvíme zde však o návrhu jednoduchých evidencí a databází skládajících se ze dvou až tří tabulek, které by měl být schopen provést každý, kdo se v problematice databázových systémů alespoň trochu orientuje). Na rozdíl od vytváření databázových struktur, s daty v tabulkách databází pak již manipulují samotní uživatelé, a to často prostřednictvím databázových aplikací. Databázové systémy mimo jiné zajišťují také přístup k datům podle dané úrovně oprávnění konkrétní osoby a je tedy zajištěno, že osoba neautorizovaná není schopna modifikovat žádné údaje, které nemá svěřené do správy. Rovněž je zajištěno, že se osoba nemůže podívat na údaje, které jí nejsou zpřístupněny. 39

40 Provoz databázového systému má obvykle na starosti správce databáze, který se stará o samotné zajištění běžného provozu, o přidělování výše uvedených oprávnění, o archivaci a zálohování dat v databázi a o případnou obnovu dat po havárii. Zejména archivace a zálohování dat je velmi potřebný krok, neboť informační systémy jsou pouze technická zařízení, která se mohou porouchat, a v takovém případě je nutné mít zálohy umožňující co nejrychleji restaurovat stav bezprostředně před havárií. Bohužel existují příklady z praxe, které ukazují na situace ve významných institucích či podnicích, kdy takové zálohování neprobíhalo na patřičné úrovni a kdy příslušná instituce po havárii systému nebyla schopna svá data rekonstruovat do použitelné podoby. Jaké jsou konkrétní technické možnosti řešení databázových systémů? Pro malé a tzv. jednouživatelské aplikace je možné využít samostatné programy pro jeden počítač. Tyto programy často obsahují jak databázi samotnou, tak i příslušné algoritmy a program pro její zpracování, to vše na jednom počítači. V případě, že bychom takto navrženou aplikaci rozšířili na více počítačů, bezpochyby dojde k tzv. nekonzistenci dat, neboť původně stejná data, která byla rozkopírována na několik dalších počítačů, se vlivem používání aplikace a přístupu k těmto datům a provedených změn postupně rozejdou tak, že každý počítač bude obsahovat jinou sadu údajů v databázi. Nekonzistence dat se dá odstranit několika různými způsoby, v našem příkladu např. vyjmutím konkrétní databáze z jednoho počítače a jejím umístěním na centrální server instituce. Na konkrétních počítačích je potom ponechán pouze program pro přístup k této centrální databázi. Nekonzistence dat je velkým problémem zejména v menších institucích, které nemají informační systémy dostatečně provázány. Příkladem implementace výše popsaného jednoduchého řešení pracujícího na jediném počítači je např. aplikace programu Microsoft Access, se kterým se seznámíme dále. Tento program je však podstatně flexibilnější a umí realizovat i větší databázové aplikace. Technické řešení databází samostatné programy pro jeden počítač data i program pro jejich zpracování na jednom počítači pokud více počítačů > nekonzistence dat MS Access řešení klient - server db server - udržuje databázi a data v ní - backend SŘBD (DBMS) koordinace přístupu k datům, zámky MS SQL Server, MySQL, Oracle, db klient - frontend umí komunikovat se serverem, přebírá požadavky uživatele a interpretuje výsledky ze serveru MS Access, spec. program, WWW server, 40

41 Dalším způsobem technického řešení databázového systému je řešení vycházející z návrhu počítačových systémů a informačních systémů v prostředí s počítačovou sítí. Jde o řešení klient server, tedy že program či systém zajišťující danou službu je rozdělen na 2 části na tzv. klienta a server. Přesně stejné řešení může být použito i v oblasti databází, kdy máme tzv. databázový server, který udržuje databázi a data v ní a vytváří tzv. backend neboli pozadí daného systému. Nad daty na databázovém serveru je umístěna zvláštní softwarová vrstva, které se říká systém řízení báze dat (anglicky Data Base Management Systém, DBMS). Tato vrstva zajišťuje veškerý přístup k datům a zajišťuje rovněž koordinaci tohoto přístupu, tedy že např. pokud jeden uživatel mění konkrétní položku v konkrétním záznamu, pak jí již nesmí měnit nikdo jiný. K tomuto zamykání se používají tzv. zámky nebo semafory a jedná se o problematiku, která je mimo rámec našeho předmětu. Příkladem velkých databázových serverů jsou např. Microsoft SQL Server nebo MySQL Server, dále pak řešení od firmy Oracle a další. Databázový klient oproti tomu tvoří tzv. frontend neboli popředí databázového systému. Jak již bylo řečeno, umí komunikovat s databázovým serverem, přebírá požadavky uživatele a interpretuje výsledky získané ze serveru. Příkladem takového klienta může být např. opět program Microsoft Access, který se umí chovat jako klient velkého databázového serveru, případně speciální program, který je k tomu určen a který je zaměřen na přímo konkrétní implementaci databázového serveru nebo to může být např. webový server, který si pro svůj provoz vybírá data ze serveru databázového. V dnešní době je realizace databázových aplikací pouze pro jeden počítač spíše výjimkou a často se využívají řešení síťová a velmi často rovněž řešení postavená na uspořádání, kdy uživatel má pouze webového klienta (prohlížeč), který komunikuje s webovým serverem a webový server na pozadí (bez informování uživatele) komunikuje s databázovým serverem. V tomto uspořádání je webový server v podstatě rovněž klientem databázového serveru. 41

42 STUDIJNÍ MATERIÁLY PECINOVSKÝ, J.: Excel a Access Efektivní zpracování dat na počítači, Grada Publishing, 2011, 200 str., ISBN OTÁZKY A ÚKOLY 1. Co je to atomicita dat? 2. Jaký je rozdíl mezi položkou pevné a proměnné délky? 3. Jaký princip mají indexy a k čemu se používají? 4. K čemu slouží primární klíč a proč jej definujeme? 5. Jaké rozdíly najdete mezi databázovým řešením klient-server a řešením pro jediný počítač? KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Odpovědi na výše uvedené otázky naleznete ve výkladovém textu výše, případně v doplňkové literatuře. 42

43 Kapitola 3 MS Access úvod a tabulky KLÍČOVÉ POJMY MS Access, hlavní objekty v Accessu, tabulky CÍLE KAPITOLY Cílem kapitoly je představit vám databázový program MS Access a jeho základní objekty včetně detailního pohledu na tabulky pro ukládání dat. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 90 minut VÝKLAD Pojďme se nyní seznámit s konkrétním programem, který nám může sloužit pro práci s databázemi, a to jak na úrovni velmi jednoduché pro tvorbu osobních databází, tak jako klient pro přístup k velkým databázovým serverům. Jedná se o program Microsoft Access. Práce s MS Access prostředí MS Access pás karet panel rychlého přístupu stavový řádek možnosti nastavení možnost spuštění formuláře nápověda operace s DB soubory nová DB otevření DB uložení / uložení jako Tento program je součástí větší rodiny 43

44 programů Microsoft Office a my budeme používat verzi Zejména z toho důvodu, že se jedná o program z větší sady, je možné využít již předchozích znalostí, které jste získali v předmětu Informatika I. Prostředí programu má totiž standardní podobu. Máme zde k dispozici pás karet, panel rychlého přístupu, stavový řádek a zejména potom hlavní plochu, která je dále rozdělena podle konkrétní situace na panel umožňující vybírat databázové objekty vlevo a hlavní plochu, ve které se daný objekt zobrazuje, a to v různých podobách. Dobré je si také uvědomit, že na stejném místě se nachází rovněž umístění nápovědy, tedy v pravé horní části okna aplikace. Databáze vytvářené přímo pro prostředí a v prostředí Microsoft Access jsou v podstatě vždy jedním databázovým souborem, který obsahuje řadu vložených databázových objektů. Tyto soubory jsou ukládány jako jeden jediný soubor do souborového systému počítače, tedy na jeho disk a standardním způsobem je možné je otevřít, případně pro nově vznikající databázi použít uložení jako. Jaká je vlastně struktura objektů, které máme možnost v Microsoft Accessu najít? Zde zmíníme Struktura objektů MS Access pouze objekty typicky databázové, kromě nich Tabulky Akční dotazy samozřejmě existuje další řada ovládacích objektů a různých vkládaných objektů, které se týkají Relace Výběrové dotazy Makra jednotlivých těchto objektů hlavních (zejména se Formuláře Sestavy Moduly jedná o formuláře a sestavy, kde je možné vkládat celou řadu dalších elementů). Zcela základním objektem jsou tabulky. Tabulky (tabulky statické) slouží jako jediný ze zde uvedených objektů pro reálné ukládání údajů a dat. Tabulek je možno vytvořit libovolné množství podle účelu, pro který naši databázi konstruujeme. S tabulkami velmi úzce souvisí pojem relací, které umožňují provázat záznamy jednotlivých tabulek mezi sebou tak, jak jsme si vysvětlili v předchozím textu. 44

45 Dalším a velmi důležitým prvkem, který v MS Access nalezneme, jsou tzv. výběrové dotazy. Tyto dotazy je možno (jak je naznačeno) konstruovat nad tabulkami a jiným názvem by mohly být označeny jako pohledy. V aplikaci také najdeme možnost vytvářet formuláře, což jsou v podstatě obrazovkové výstupy z databáze, a rovněž sestavy, které jsou primárně určeny pro tisk. Všimněte si na slidu, že jak formuláře, tak sestavy mohou být konstruovány jak nad statickými tabulkami, tak nad výběrovými dotazy, což jsou v podstatě tabulky dynamické. Tedy je možno konstruovat formulář nad již provedeným dotazem na data uložená v konkrétních tabulkách. Výběrové dotazy lze rovněž zřetězit, tedy nad konkrétními tabulkami vznikne výběrový dotaz, nad kterým vznikne další výběrový dotaz a nad ním může třeba vzniknout sestava či formulář. Dalšími typy objektů jsou tzv. akční dotazy, které umožňují manipulovat a měnit s daty, které jsou uloženy ve statických tabulkách. Mimo rámec předmětu je možno potom ještě nalézt makra, což jsou zárodky programového kódu, se kterým můžete v rámci aplikace potom pracovat, a moduly, které umožňují uspořádat programový kód do jednotlivých částí podle přání tvůrců. Jednotlivé objekty lze v aplikaci MS Access libovolně vytvářet, upravovat, mazat, případně zobrazovat. Zejména zobrazení je možno několika způsoby, kromě základního zobrazení ve formě tzv. datového listu, který např. u tabulek ukazuje reálná data, se kterými pracujeme, je možné zobrazení např. v podobě formuláře, pokud jsme takový formulář navrhli. Zejména formulářové zobrazení se používá právě při práci s daty z pohledu uživatele. Kromě těchto dvou způsobů je však možné ještě návrhové zobrazení jednotlivých objektů, kdy již nejsou zobrazena konkrétní data, ale struktura příslušného objektu, tedy např. u tabulky struktura položek a jejich typy a vlastnosti, u dotazu návrh tohoto dotazu, Přístup k objektům DB objekty DB tabulka uchování dat dotaz manipulace s daty, nejčastěji výběr dat formulář pohled na data na obrazovce sestava tiskový výstup dat objekty lze vytvářet, upravovat, mazat, zobrazovat různé možnosti zobrazení návrhové zobrazení návrh vnitřní struktury objektu datový list práce s uloženými daty přes zvolený objekt (např. výběrový dotaz) formulářové zobrazení práce s daty z pohledu uživatele 45

46 který je možné měnit, u formuláře jeho rozložení a způsob nahlížení na jednotlivé údaje včetně ovládacích prvků a u sestavy rozmístění prvků na tiskovém výstupu, případně nastavení agregace dat a seskupování. Návrhové zobrazení je klíčové pro návrh databáze jako celku. Nyní se pojďme podívat na jednotlivé objekty poněkud podrobněji. Začneme databázovou tabulkou a jejím návrhem. Dříve než začnete takovou tabulku navrhovat, je nezbytně nutné promyslet její strukturu, tedy ujasnit si, které údaje do tabulky chceme uložit, a zda budou tvořit položky této tabulky a jakého charakteru tyto údaje Návrh DB tabulky nutno promyslet strukturu! v návrhovém zobrazení (ev. karta datový list ) specifikace polí typ, velikost, číselný formát, formát data, výchozí hodnota pozor na změny v tabulce s daty! přidání pole lze i z datového listu tvorba pravidel pro ověřování vstupu [jmeno]<> A volba a nastavení primárního klíče vytvoření vhodných indexů jsou, tedy jakého typu mají jednotlivé položky být. Návrh databázové tabulky se odehrává v návrhovém zobrazení, eventuelně prostřednictvím datového listu a nabídky, která je u něj obsažena. Návrhové zobrazení je však v tomto směru lépe vybavené a komplexnější. Nejprve tedy musíme specifikovat jednotlivé položky, jejich typ, velikost (např. u textových položek počet znaků, u číselných položek požadovaný číselný rozsah pro celá čísla, či požadovanou přesnost pro čísla s plovoucí řádovou čárkou), číselný formát, formát data (pokud pracujeme s datovými položkami), případně výchozí hodnotu. Při úpravách struktury již existující tabulky mějme však na paměti, že změny, které provedeme, se dotknou rovněž dat již uložených v této tabulce, tedy např. jestliže zmenšíme velikost textové položky z 10 znaků na 8, bude to znamenat, že pokud se v současných datech vyskytuje položka přesahující 8 znaků, budou přebytečné znaky odstraněny a dojde tedy k modifikaci již existujících dat. Pro jednoduchou manipulaci (např. přidání pole) lze využít i kromě návrhového zobrazení i zobrazení datového listu. Dalším nutným prvkem, který je možné nastavit, jsou pravidla pro ověřování vstupu, kdy např. můžeme říct, že rok musí být omezen na zcela konkrétní výčet roků, že jméno nesmí být konkrétní písmeno (jak je uvedeno v příkladu na slidu), apod. Jak vidíte z příkladu, v takovém případě se název položky uvádí v hranatých závorkách. 46

47 Další důležitou volbou, kterou musíme provést při návrhu databázové tabulky je volba a nastavení primárního klíče. Jak už bylo zmíněno v předchozích pasážích, jsou k dispozici v zásadě dvě možnosti nastavení primárního klíče. V případě, že údaje, které chceme ukládat, již obsahují unikátní položku identifikující každý záznam, můžeme za primární klíč zvolit tuto položku. Typickým příkladem by byla evidence studentů školy, kdy tito studenti již jednu unikátní položku mají, a to je jejich UČO. V případě, že není možné takovou položku v uchovávaných údajích najít, nezbývá než ji vytvořit a do naší tabulky přidat zcela novou položku (obvykle s názvem ID), která bude nastavena obvykle na typ celé číslo - počítadlo. Právě počítadlo zajistí, že tato položka bude mít vždy unikátní hodnotu. Posledním krokem při návrhu tabulky je vytvoření vhodných indexů, tedy je nutné se zamyslet nad tím, jak bude tabulka využívána a podle jakých údajů budeme v takové tabulce vyhledávat. Pokud se vrátíme k evidenci studentů, která byla před chvílí zmíněna, je možné říci, že jeden index by měl být vytvořen na UČO příslušného studenta a druhý index by měl být vytvořen na položce příjmení tohoto studenta. Další indexy podle konkrétního způsobu užití můžeme přidávat později tak, jak budeme naši databázi rozšiřovat. Takto vytvořenou tabulku můžeme uložit a můžeme si ji zobrazit ve formátu datového listu, který nám již předvede námi vytvořenou strukturu tabulky, a máme možnost do této tabulky vkládat Manipulace s daty v tabulce přidávání a mazání záznamů pozor na primární klíče při vkládání záznamů! úprava dat v položkách přechody mezi záznamy změna šíře sloupců řazení podle různých požadavků konkrétní údaje. Mějme na paměti, že některé údaje vkládat nemusíme, např. primární klíč, který je tvořen počítadlem a bude vložen automaticky. Rovněž si uvědomme, že záznam, který modifikujeme, bude do databáze vložen teprve ve chvíli, kdy jej opustíme a kdy zmizí značka tužky na jeho počátku. Ve vytvořených datech můžeme provádět libovolné úpravy, ale opět mějme na paměti, že do databáze jsou uloženy teprve po odchodu z konkrétního záznamu. Ve spodní části okna navíc vidíme navigační lištu, která nám umožňuje přecházet mezi jednotlivými záznamy, a to buď po jednom nebo na úplný začátek či na úplný konec tabulky. Můžeme rovněž měnit šíři sloupců, což je víceméně standardní postup, 47

48 který známe z programu MS Excel. Zobrazená data můžeme rovněž v datovém listu řadit podle různých požadavků, a to po kliknutí na příslušný název sloupce, respektive malou šipku, která je u něj uvedena. Pro získávání informací z databáze je možno využít stejných metod, které známe z programu MS Excel, to znamená např. prosté vyhledávání pomocí kombinace kláves Ctrl + F či využití samostatného Získávání informací prosté vyhledávání (najít) - CTRL-F jednoduché filtrování záznamů a sloupců v datovém listu výběry z pásu karet export dotazu či tabulky do externího souboru bloku nástrojů na kartě Domů. K filtrování lze rovněž využít skrývání sloupců na datovém listu, opět podobným principem jako byl použit v programu MS Excel. Pro získávání informací z námi vytvářené databáze je možno použít ještě jednu cestu, a to cestu exportu daného objektu mimo prostředí MS Access. Pokud použijete pravé tlačítko na konkrétním objektu (v našem případě tabulka) v levém okně, pak máte možnost vybrat položku Export a vybrat si konkrétní formát, v jakém chcete zobrazovaná data exportovat, tedy např. pro program MS Excel nebo ve formátu PDF či textového souboru atp. Exportovat lze rovněž do formátu HTML pro prezentaci na webu. STUDIJNÍ MATERIÁLY KUBÁLEK, Tomáš, KUBÁLKOVÁ, Markéta. Manaţerská informatika: Databázový systém Microsoft Access verze 2007 CZ. 1. vyd. Praha : Oeconomica, s. ISBN KRUCZEK, A.: Microsoft Access Podrobná uţivatelská příručka, Computer Press, 2010, 392 str., ISBN PECINOVSKÝ, J.: Excel a Access Efektivní zpracování dat na počítači, Grada Publishing, 2011, 200 str., ISBN

49 OTÁZKY A ÚKOLY 1. Na čem je možné definovat výběrové dotazy? 2. Navrhněte tabulku pro evidenci vašich kontaktů a ověřte správnost vašeho návrhu praktickým používáním. 3. Navrhněte další tabulku pro uložení okruhů (obdobně jako např. v Google+) vašich kontaktů tedy s čím je máte spojeny (práce, rodina, ). Obě tabulky spojte vhodným typem vazby a nastavením referenční integrity. Výsledek ověřte praktickým používáním. KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Odpovědi na výše uvedené otázky naleznete ve výkladovém textu výše, případně v doplňkové literatuře. Úkoly ověřte praktickým použitím výsledného řešení a v případě nejasností konzultací s vyučujícím. 49

50 Kapitola 4 MS Access dotazy KLÍČOVÉ POJMY Výběrový dotaz, akční dotazy, kritéria dotazů CÍLE KAPITOLY Cílem kapitoly je seznámit vás s prostředím QBE programu MS Access pro návrh dotazů s důrazem na dotazy výběrové. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 90 minut VÝKLAD 50

51 Zcela zásadní pro efektivní využití jakékoliv databáze je možnost tvorby dotazů nad daty uloženými v této databázi. Databázové systémy používají 2 přístupy k tvorbě těchto dotazů. První z nich je použití jazyka SQL, který je používán zejména na databázových serverech. Druhou možností je použití prostředí označovaného jako QBE (Query By Example), tedy dotaz podle příkladu. MS Access umí oba tyto přístupy, nicméně jak je už z názvu zřejmé, pro začátečníky je daleko výhodnější přístup pomocí QBE, tedy interaktivní konstrukce dotazu pomocí zadání klíčových parametrů. Dotazy lze v Accessu konstruovat nad jednou i více tabulkami. Pokud jsou tyto tabulky již propojené vzájemnými relacemi, jsou tyto relace také respektovány. Jak již bylo řečeno, základním typem dotazů jsou dotazy výběrové. My můžeme takový dotaz vytvořit pomocí karty Vytvořit a volby Návrh dotazu. Jakmile tuto volbu použijete, prakticky uvidíte, že dotaz lze konstruovat nad tabulkami, tedy statickými strukturami pro ukládání dat nebo také nad jinými dotazy nebo kombinovat oba dva přístupy. Zde si tedy vyberete konkrétní objekt, nad kterým chcete dotaz konstruovat a uvidíte všechny položky příslušné tabulky. Tyto položky z horní části dotazového zobrazení můžete přetahovat myší do spodní části a říkat tak, které sloupce budou ve výstupu dotazu prezentovány. Abyste viděli výsledek, tedy přešli z návrhového zobrazení do zobrazení nejlépe datového listu, použijte tlačítko v levé horní části, které slouží i k tomu, abyste se vrátili do zobrazení návrhového. Výsledkem navržení dotazu je pak definovaný pohled na uložená data, tedy jakási dynamická tabulka. Vidíte tedy údaje z tabulky statické, ale vidíte je prostřednictvím jakési mřížky nebo filtru, který je na ně uplatněn. Znamená to, že tato data můžete měnit a změna bude provedena ve statických datech. Dotazů lze konstruovat více typů. Zvláštním případem výběrových dotazů jsou dotazy křížové, což je obdoba kontingenčních tabulek konstruovaných v programu MS Excel. Dotazy pomocí jazyka SQL nebo v prostředí QBE nad jednou i více tabulkami výběrové dotazy aplikace výběrových kritérií (řazení) na jednu či více propojených tabulek výsledkem dotazu je definovaný pohled na uložená data (dynamická tabulka) proto výběrový dotaz lze vytvořit nejen k tabulce, ale i k jinému výběrovému dotazu křížové dotazy (obdoba kontingenčních tabulek) záhlaví řádku, sloupce, hodnota 51

52 Zcela zásadní pro efektivní využití dotazů je schopnost nastavit vhodná kritéria pro jejich nastavení. Access v tomto případě nabízí celou řadu možností, co lze jako kritérium použít, a všechny tyto varianty se umisťují do řádku Kritéria v návrhovém zobrazení dotazu. Jednotlivé možnosti, které můžeme u konkrétní položky použít, se liší podle toho, jakého typu daná položka je. Kritéria v dotazech podle typu položky rovnost přesné hodnotě prázdná hodnota (Is Null, not Is Null) pomocí operátorů <,>,<=,>=,<> definovány i pro textové hodnoty rovnost přibližné hodnotě operátor Like + text zástupné znaky? a _ jeden libovolný znak * a % - žádný nebo jeden a více libovolných znaků # - libovolná číslice [seznam znaků] užití libovolného znaku ze seznamu U všech položek je však možno využít test na prázdnou hodnotu neboli použití kritérium Is Null, čímž říkáte, že chcete do výsledku zahrnout pouze ty záznamy, které tuto položku mají prázdnou (nevyplněnou). Pro většinu typů položek jsou definovány standardní operátory >, <, >=, <=, <>. Tyto operátory jsou definovány i pro data a textové položky. Je důležité si uvědomit, jakým způsobem zejména u textových položek mohou být tyto operátory využity a jaké výsledky poskytnou. Mějme tedy jednoduchý příklad, že bude použit operátor < B, a to na textové položce označující příjmení. Znamená to, že do výstupu budou zahrnuty pouze ty výsledky, které jsou menší než písmeno B a to jsou všechny texty, které začínají na písmeno, které je v rámci abecedy výše než B, tedy pouze písmeno A. Pokud bychom použili formulaci < BETA, znamenalo by to, že chceme ve výsledku vidět pouze záznamy, které mají tuto položku menší než BETA, tedy jsou to všechna slova, jejichž celkové umístění v abecedě je výše než slovo BETA. Pro stanovení tohoto umístění se používají standardní metody stejné jako při třídění podle abecedy v českém jazyce. Význam těchto operátorů pro číselné a datumové údaje je zřejmý. U textových položek je možno využít ještě speciální operátor označený jako Like, tedy operátor, který naznačuje, že text, který jsme zadali za Like se má v dané položce vyskytnout ve stejné nebo podobné verzi. Podobnost je zde definována pomocí tzv. zástupných znaků, které je možné v textu uvedeném za Like využít. 52

53 Zástupné znaky jsou několika druhů, ale nejčastěji jsou používány ty, které jsou uvedeny na slidu, tedy znak?, případně _, který zahrnuje jeden libovolný znak, který my však přesně neznáme, a proto používáme tento zástupný symbol. Druhou variantou je použití * eventuelně % jako zástupného znaku pro žádný nebo více libovolných znaků, které přesně neznáme. Vysvětleme si nyní rozdíl mezi těmito dvěma zástupnými znaky. Jestliže zapíšeme Like A?, pak tím naznačujeme, že hledáte všechny záznamy, které v dané položce mají dvoupísmenný text složený z písmene "A" a libovolného druhého znaku. Jestliže zapíšeme Like A*, pak tím říkáme, že hledáme všechny záznamy, které v dané položce mají uvedeno písmeno A jako první, za kterým následuje žádný nebo jeden a více libovolných znaků. Zástupný znak může být také # (tzv. hash), který může zastupovat libovolnou číslici. Možno je rovněž použít složené závorky a použít v nich seznam určitého počtu znaků, eventuelně interval znaků, např. {A Z}, což jsou všechna písmena od A do Z, přičemž se předpokládá, že celá tato složená závorka je zástupným symbolem pro jeden jediný znak v dané položce. Tedy např. pokud uvedeme do textu Like {A-Z} {A-Z} tak tím říkáme, že chceme vybrat záznamy, kde v této položce jsou dva znaky, z nichž každý může nabývat hodnotu A Z. Složitější kritéria je dále možné vytvářet pomocí logických operátorů, kterými jsou funkce AND, OR nebo NOT. Funkce AND vyžaduje, aby podmínky, které uvedeme, musí platit všechny současně. Tedy, pokud použijeme příklad ze slidu, jestliže zadáme, že hodnota má být menší než 10 AND současně větší než 5 a předpokládali bychom celá čísla, pak se bude tedy jednat o čísla 6, 7, 8 a 9. složitější kritéria je možné vytvářet pomocí logických operátorů and (<10 and >5) or (<5 or >10) not užití matematických výrazů možnost seskupování a výpočtu agregačních funkcí (suma, průměr, min, max ) - souhrny Logický operátor OR můžeme požít v případě, že chceme, aby platila alespoň jedna z podmínek. Na tomto místě je nutno říci, že parametr OR můžeme suplovat tím, že obě podmínky nenapíšeme vedle sebe do příslušného políčka, ale pod sebe, tedy vyplníme řádek Kritéria a zároveň řádek pod ním. Mezi řádky v kritériích totiž platí rovněž logický operátor OR, tedy že se splní jedna nebo druhá podmínka. Podmínky uvedené v různých položkách na jednom řádku však musí platit vždy současně. Operátor NOT obrací výsledek získaného 53

54 dotazu, tedy např. použitím NOT <5 říkáme, že chceme všechna čísla, která tuto podmínku nesplňují. U číselných položek je možné v kritériích použít rovněž složitější matematické výrazy obsahující standardní matematické operátory. V dotazu je možno vypočítávat také tzv. agregační funkce, které seskupují údaje z jedné položky, ale více záznamů. Toto seskupování a výpočet agregačních funkcí, jako jsou např. suma, průměr, minimum, maximum, apod., je možné v případě, že si pomocí karty Návrh zobrazíme tzv. souhrny. Tlačítko pro tuto funkci je umístěno v pravé části karty. Do spodní části návrhového zobrazení dotazu nám přibude jeden řádek označený jako Souhrn. Hodnota v tomto řádku je nastavitelná výběrem z několika možností, přičemž tyto možnosti nemají stejnou funkci. Zcela zásadní je nastavení volby Seskupit pro položku, podle které chceme seskupovat výsledky. Tedy např. pokud použijeme položku příjmení a u ní volbu Seskupit, potom říkáme, že výpočet, který bude následovat, bude proveden vždy přes všechny záznamy, kde položka příjmení bude mít stejnou hodnotu. Následující položky, které jsou za položkou seskupující, mohou být opět seskupující anebo mohou implementovat konkrétní agregační funkci z výběru, který máte uveden po rozvinutí výběrové šipky. Kromě výběrových dotazů je možno v MS Access vytvářet ještě dotazy akční, což nejsou v pravém slova smyslu dotazy, ale jsou to nástroje pro manipulaci s daty ve statických tabulkách. Jedná se o dotazy mazací, aktualizační, přidávací, případně tabulkové eventuelně vytvářecí, přičemž výsledkem Další dotazy prostředky pro práci s tabulkami akční dotazy mazací aktualizační přidávací tabulkový (vytvářecí) výsledkem jsou buď změny v tabulkách, nebo nové trvalé tabulky speciální sjednocovací většinou jen pomocí SQL jednotlivých činností, jak už názvy jednotlivých dotazů naznačují, bude smazání, aktualizace údaje, přidání nějakého údaje, případně vytvoření zcela nové tabulky. Mezi speciální dotazy bychom mohli zařadit dotaz sjednocovací, který však vyžaduje použití SQL, které Access umožňuje, nicméně výuka SQL není náplní našeho předmětu. 54

55 STUDIJNÍ MATERIÁLY KUBÁLEK, Tomáš, KUBÁLKOVÁ, Markéta. Manaţerská informatika: Databázový systém Microsoft Access verze 2007 CZ. 1. vyd. Praha : Oeconomica, s. ISBN KRUCZEK, A.: Microsoft Access Podrobná uţivatelská příručka, Computer Press, 2010, 392 str., ISBN PECINOVSKÝ, J.: Excel a Access Efektivní zpracování dat na počítači, Grada Publishing, 2011, 200 str., ISBN OTÁZKY A ÚKOLY 1. Jaký operátor použijete pro porovnávání textů, když znáte jen počet znaků, které má požadovaný text mít? 2. Co bude výsledkem vytvářecího dotazu? 3. Co je to SQL? 4. S využitím výsledků úkolů z minulé kapitoly navrhněte výběrový dotaz zobrazující pouze příjmení osob. 5. S využitím výsledků úkolů z minulé kapitoly navrhněte výběrový dotaz zobrazující jména a adresy osob z okruhu rodiny. KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Odpovědi na výše uvedené otázky naleznete ve výkladovém textu výše, případně v doplňkové literatuře. Výsledky praktických úkolů ověřte praktickým používáním navržených řešení a vlastní analýzou jejich přínosů a nedostatků. V případě nejasností konzultujte s vyučujícím. 55

56 Kapitola 5 MS Access formuláře a sestavy KLÍČOVÉ POJMY Formulář, sestava, vkládané objekty, podformuláře, podsestava CÍLE KAPITOLY Cílem kapitoly je seznámit vás se základy návrhu formuláře a sestavy v MS Access a tyto znalosti prakticky procvičit. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 90 minut VÝKLAD Dalším objektem, který lze do databáze v MS Access vložit, jsou formuláře. Jedná se o prostředky pro vytváření uživatelského rozhraní. Umožňují upravit jinak velmi striktní a jednoduchou grafickou úpravu dat vycházející z datového listu. Pomocí formulářů je možné vkládání i prohlížení údajů, eventuelně vytvoření speciálních tlačítek pro spouštění konkrétních akcí jak v programu MS Access, tak mimo něj (např. spuštění externí aplikace). Formuláře prostředky pro vytváření uživatelského prostředí vkládání a prohlížení údajů spouštění akcí možnost úpravy grafické podoby může obsahovat datové položky (vázaná pole), pokud ne, tak neumožňuje přímé ukládání dat karta jeden záznam tabulka více záznamů kombinace oba prvky pouze navigace bez vázaných polí možnost vnořování 56

57 Jak již bylo naznačeno, formuláře tedy mohou obsahovat datové položky přímo ukazující údaje ze statických tabulek v databázi nebo mohou obsahovat také prvky, které nejsou tohoto typu a jsou jenom statické a neumožňují další ukládání dat a manipulaci s nimi. První variantě říkáme, že formulář obsahuje tzv. vázaná pole, pole provázaná s konkrétními položkami dat. V druhém případě se často hovoří o tzv. statických objektech v rámci formuláře, které jsou neměnné. Statickým objektem může být např. logo firmy, které je na všech formulářích stejné a nijak se s ním nemanipuluje. Formulářů můžeme rozeznat několik základních druhů. Ten nejzákladnější, který se podobá datovému listu, se označuje jako tabulka, kdy vidíme standardní tabulce podobné zobrazení, kde jednotlivé řádky jsou záznamy a jednotlivé sloupce jsou položky uložené v dané tabulce nebo tabulkách (formuláře mohou být založeny i na více tabulkách současně). Druhou podobou je tzv. karta, která umožňuje zobrazení pouze jednoho záznamu v jeho plné šíři, kdy např. počet sloupců (položek) je podstatně větší než je možné jednoduše zobrazit v tabulkovém pohledu. Třetí variantou je zobrazení obou prvků do jednoho formuláře, kdy např. v horní části je tabulkové zobrazení konkrétních údajů, ze kterého si vybíráme konkrétní údaj, který bude zobrazen ve formě karty ve spodní části zobrazení. Zvláštním případem jsou formuláře, které nemají vázaná pole a slouží pouze pro navigaci v rámci dané aplikace. Tyto formuláře mohou tvořit např. vstupní bod do dané aplikace, který slouží čistě k tomu, že se z něj volají jednotlivé formuláře, které již obsahují vázaná pole, a tedy zobrazují data z tabulek. U formulářů je možno provést tzv. vnořování, kdy do jednoho formuláře umístíte obsah formuláře jiného. Mezi těmito formuláři může být nastavena podobná vazba jako mezi statickými tabulkami ve formě relace, tedy je např. možné zobrazit seznam osob, kde po kliknutí na některou osobu je zobrazen detail, který např. uvede, které nemovitosti daná osoba vlastní na základě údajů ze zcela jiné tabulky. Při návrhu formuláře nám MS Access umožňuje postupovat několika způsoby. Patrně nejjednodušší pro začátečníka je zvolit si průvodce formulářem, Návrh formuláře průvodce x základní x prázdný formulář užití návrhového zobrazení a zobrazení rozložení členění plochy záhlaví a zápatí formuláře, záhlaví a zápatí stránky, tělo okno vlastností podle polohy kurzoru zobrazuje vlastnosti objektů 57

58 který vás pomocí jednotlivých kroků vede k vytvoření jednoduchého formuláře, který dále můžete upravovat v návrhovém zobrazení. Druhou variantou je vytvoření základního formuláře bez jakéhokoliv průvodce, který je dále opět editovatelný a poslední variantou je vytvoření formuláře od úplného začátku, tedy pomocí tzv. prázdného formuláře, do kterého postupně umísťujete prvky, které v něm chcete mít (prvky grafické, statické, vázaná pole, atd.). Pro návrh formuláře je zásadní použití buď návrhového zobrazení eventuelně zobrazení rozložení. V zobrazení rozložení můžete manipulovat s polohou jednotlivých prvků, návrhové zobrazení je v tomto směru komplexnější, zobrazuje více údajů a umožňuje vyšší stupeň manipulace. Každý formulář je rozdělen na několik částí, a to na záhlaví a zápatí formuláře, které je v podstatě neměnné, dále na záhlaví a zápatí stránky (formulář může být vícestránkový) a na samotné tělo formuláře, do kterého je možno vkládat položky jednoho záznamu z tabulky. Podle toho, na jakém prvku formuláře se zrovna nacházíte, je možno pravým tlačítkem myši rozvinout okno vlastností daného konkrétního prvku, které obsahuje řadu nastavení, která jsou však většinou mimo rámec našeho předmětu. Za zmínku stojí pouze nastavení datová, která ukazují, jakým způsobem je daný prvek navázán na konkrétní data ze statických tabulek. Objekty, které můžete vložit do formuláře, lze rozdělit do několika kategorií. Například do záhlaví a zápatí formuláře můžete zobrazit statické logo, název firmy, případně aktualizovaný datum a čas. Do záhlaví a zápatí stránek se potom nejčastěji umísťují čísla stránek. 46 Objekty formuláře záhlaví a zápatí formuláře logo, název, datum a čas záhlaví a zápatí stránek čísla stránek vazba na data textové (vázané) pole vazba na konkrétní položku dat pole se seznamem, seznam často pro výběr záznamu pomocí výběrového dotazu rámeček vázaného objektu objekty OLE graf z uložených dat nebo jiných příloha nespecifikovaná data podformulář propojená data 58

59 Zásadní skupinu tvoří objekty, které umožňují vazbu na data, tedy vázané objekty. Mezi ně řadíme např. textové pole zobrazující konkrétní textový údaj z databáze, případně pole se seznamem a seznam jako takový, kde jsou využity množiny hodnot pro výběr určitého prvku, takže např. je možné zadat, že hodnoty příslušného seznamu budou brány z určité tabulky uložené v databázi (to je obvykle situace, kdy pracujeme s tzv. číselníkem hodnot - tabulka v databázi obsahuje přednastavený seznam určitých kódů či položek, které chceme uživateli zobrazit a ze kterých si on musí vybrat). Dále je zde rámeček vázaného objektu, který umožňuje vkládat objekty typu OLE, graf, který je možno vytvořit z uložených nebo jiných dat, a dále je zde možnost uložení přílohy, kde mohou být jakákoliv nespecifikovaná data. Vložit lze i podformuláře, o kterých již byla zmínka a které umožňují vkládat propojená data s formulářem hlavním. Další skupinou prvků vkládaných do formuláře 47 jsou prvky grafické, tedy např. popisek (textová informace), čára, obdélník, obrázek, případně tzv. nevázaný objekt, což může být v podstatě jakýkoliv objekt typu OLE, který bude ve formuláři vložen, ale bude tzv. statický, může to být konec stránky atp. grafické prvky popisek čára, obdélník, obrázek, nevázaný objekt, konec stránky karta ovládací prvky tlačítko, přepínací tlačítko zaškrtávací pole, přepínač (skupina voleb) hypertextový odkaz umístění prvků v částech formuláře je možno měnit Zvláštním grafickým prvkem je prvek karty, který umožňuje rozdělit okno formuláře na několik podkaret, z nichž každá může mít zcela jiný obsah. Další kategorií objektů jsou ovládací prvky, a to zejména tlačítko (např. s funkcí definovanou hypertextovým odkazem), případně přepínací tlačítko a dále zaškrtávací pole a přepínač pro skupinu možností. Umístění těchto prvků v částech formuláře je možno libovolně měnit podle úkolu a podle cíle, kterého chceme dosáhnout. Dalším z hlavních objektů, které v aplikaci MS Access nalezneme, jsou sestavy, které jsou prostředkem pro definování tiskových výstupů. Lze říci, že sestavy se navrhují naprosto stejným Sestavy prostředky pro definování tiskových výstupů navíc nastavení řazení dat vytváření souhrnů a výpočet agregačních funkcí přímo v definici sestavy, bez nutnosti dotazů možnost vnořování vložení podsestavy 59

60 způsobem a podle stejné logiky jako formuláře, ovšem s některými zvláštnostmi. Především prvky v rámci sestav nejsou určeny k přímé modifikaci statických dat uložených v tabulkách a mají tato data pouze zobrazovat. Co umožňují sestavy kromě formulářů navíc je tzv. seskupování dat a je tedy možné vypočítávat agregační funkce přímo v sestavě, není tedy nutné konstruovat výběrový dotaz, který pomocí souhrnu tuto agregaci zajistí. Je rovněž možno použít vnořování, tedy vložení podsestavy do sestavy aktuální. I zde platí totéž co pro formuláře, a tedy že mezi hlavní sestavou a sestavou vloženou lze nadefinovat podobnou vazbu jako mezi dvěma tabulkami, tedy vazbu 1:1 nebo 1:N. Pokud použité tabulky takovou vazbu již mají, opět je zohledněna. Návrh sestavy návrh obdobný jako pro formuláře bez možnosti editace dat vytvoření na dotazu nebo tabulce práce s agregačními funkcemi (souhrny) definice seskupení podle vybraných polí nastavení tisku úprava stránky záhlaví a zápatí tisk vybraných záznamů či stránek Sestavy je možné vytvářet jak na konkrétních tabulkách, tak na již existujících dotazech. Pro tisk tabulky je možno použít nástroje pro úpravu stránky, tedy zejména záhlaví a zápatí, stejně tak jako lze využít tisk pouze vybraných záznamů či stránek. Popis programu MS Access byl proveden pouze na úrovni seznámení s jednotlivými jeho možnostmi. Pro jeho plné zvládnutí je zcela nezbytné ověřit si své znalosti prakticky na řešení jednoduchých úloh, jejichž příklady jsou v příslušné části textu. STUDIJNÍ MATERIÁLY KUBÁLEK, Tomáš, KUBÁLKOVÁ, Markéta. Manaţerská informatika: Databázový systém Microsoft Access verze 2007 CZ. 1. vyd. Praha : Oeconomica, s. ISBN KRUCZEK, A.: Microsoft Access Podrobná uţivatelská příručka, Computer Press, 2010, 392 str., ISBN

61 PECINOVSKÝ, J.: Excel a Access Efektivní zpracování dat na počítači, Grada Publishing, 2011, 200 str., ISBN OTÁZKY A ÚKOLY 1. Na jakých objektech mohou být definovány formuláře a sestavy? 2. Je nutné definovat formulář na objektu s uloženými daty? 3. V jakém zobrazení provádíte definici sestavy? 4. Lze do formuláře vložit tlačítko přesunující vás na jiný formulář? 5. Jaký je rozdíl mezi vázanými a nevázanými objekty ve formuláři nebo sestavě? 6. Pro tabulky a dotazy z úkolů předchozích kapitol navrhněte formulář pro vkládání nových kontaktů. 7. Pro tabulky a dotazy z úkolů předchozích kapitol navrhněte formulář s podformuláře zobrazující všechny kontakty z daného okruhu. 8. Pro tabulky a dotazy z úkolů předchozích kapitol navrhněte sestavu zobrazující kontakty podle abecedy. 9. Pro tabulky a dotazy z úkolů předchozích kapitol navrhněte sestavu zobrazující kontakty podle okruhů a v nich podle abecedy (podle příjmení) a také počty osob v okruzích. KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Odpovědi na výše uvedené otázky naleznete ve výkladovém textu výše, případně v doplňkové literatuře. Výsledky praktických úkolů ověřte praktickým používáním navržených řešení a vlastní analýzou jejich přínosů a nedostatků. V případě nejasností konzultujte s vyučujícím. 61

62 Kapitola 6 Úvod do počítačové grafiky KLÍČOVÉ POJMY Rozlišení, barevná hloubka, vnímání barev, barevná teplota, barevné modely, gamut, RGB, CMYK, HSB, HiColor, TrueColor CÍLE KAPITOLY Cílem kapitoly je seznámit vás se základy počítačové grafiky a pojmy v této oblasti. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 90 minut VÝKLAD V další části našeho výkladu se zaměříme na grafické zobrazování v rámci informačních technologií. Úvodem je třeba uvést, že základem pro toto zobrazování je jeden obrazový bod, často označovaný jako pixel. Ten nese informaci o barvě ve zvoleném barevném modelu právě v tomto bodě. Tedy např. máme-li monitor, na který se díváme, každý bod tohoto monitoru nese informaci o tom, jakou barvou má být zobrazen. V dnešní době se často kromě informace o Grafický režim zobrazení jeden obrazový bod = pixel nese informaci o barvě ve zvoleném barevném modelu informace o průhlednosti - výsledná barva bodu ovlivněna barvami všech objektů, umístěných nad tímto bodem procesor je nucen zabývat se každým bodem zvlášť grafická prostředí vyžadují lepší hardware grafické akcelerátory rozlišení obrazovka 1024 x 768, 1280 x x 720 HD Ready, 1366 x 768 TV HD ready 1920 x 1080 Full HD (2k), 3840 x K Ultra HD tisk 300, 600, 1200, 2400, 4800 dpi 62

63 barvě ukládá s tímto bodem rovněž informace o průhlednosti bodu, výsledná barva bodu je potom ovlivněna barvami všech objektů, které se přes něj zobrazují. Grafický režim zobrazování, který zde popisujeme je pro procesor počítače náročný. Procesor je totiž nucen zabývat se každým zobrazovaným bodem zvlášť. Z toho plyne, že systémy využívající grafická prostředí vyžadují lepší technické vybavení (hardware). To je ale v dnešní době již zcela běžnou záležitostí. Typickým příkladem grafického režimu zobrazení je uživatelské prostředí operačního systému Windows. Aby bylo možné centrální jednotce v počítači poněkud ulehčit, často se dnes využívají grafické akcelerátory umístěné na grafických kartách, někdy označované pojmem GPU (Graphical Processing Unit). Jedním z nejdůležitějších parametrů pro grafický režim zobrazování je nastavené rozlišení. Pokud budeme hovořit o obrazovce, je nutné si také uvědomit, že rozeznáváme 2 základní poměry šířky a výšky obrazu. Ten, který vychází z historie a z televizní techniky je označován za poměr zobrazení 4:3, tedy 4 díly tvoří šířka a 3 díly výška obrazu. V dnešní době se však využívají širokoúhlé obrazovky s nejčastějším poměrem 16:9 dílům. Ze starších zobrazení lze zmínit několik konkrétních nastavení. Typickým režimem zobrazování je např bodů ve vodorovném směru a 768 bodů ve svislém směru, nebo rozlišení o něco lepší, tedy 1280 bodů vodorovně a 1024 bodů svisle. Ze širokoúhlých zobrazení je vhodné se zmínit o rozměru 1280 bodů vodorovně krát 720 bodů svisle, který je v počítačové technologii označován jako HD Ready. V televizní technice je toto rozlišení poněkud posunuto na 1366 x 768 bodů a nese rovněž označení HD Ready. Lepší zobrazení je potom Full HD (plně vysoké rozlišení) zobrazení, které má rozlišení 1920 x 1080 bodů. Ještě o něco lepší je rozlišení označované jako 2K, přičemž ono 2K, tedy 2 tisíce označuje zhruba počet bodu ve vodorovném směru na obrazovce. Vyšší úroveň rozlišení poskytuje tzv. Ultra HD, které má pro počítačové systémy obvykle rozlišení 3840 x 2160 bodů (někdy se označuje také jako 4K). Pro posouzení kvality tisku v grafickém režimu je nutný poněkud jiný údaj, tedy ne počet bodů ve vodorovném či svislém směru, ale tzv. počet bodů na palec, neboli anglicky Dots Per 63

64 Inch (DPI). Tato jednotka se běžně využívá na všech tiskárnách a její hodnoty jsou od 300 až do cca 4800 DPI. Podívejme se však ještě na jeden systém, který nám umožňuje vnímat grafické zobrazení, a to je lidské oko. Zde je třeba říci, že lidské oko disponuje dvěma typy senzorů, a to tzv. tyčinkami a čípky. Tyčinky jsou schopné přijímat pouze jasovou složku světelné informace, tedy nerozlišují barvy. Naopak čípky, kterých je v oku výrazně méně, jsou tří druhů podle tří základních barev, které oko dokáže rozlišit (červená, zelená a modrá). Tyto čípky naopak nejsou příliš citlivé na jasovou informaci, tedy potřebují více světla, ale dokáží rozlišit barvu světla. Často se dnes vedou diskuze o tom, jaké rozlišení v podstatě lidské oko má. Podle informací ze zdroje, uvedeného na slidu, lze rozlišení oka odhadnout na zhruba 74 milionů pixelů neboli megapixelů. Tento údaj platí, jestliže budeme uvažovat oko, které neprovádí žádné oční pohyby (nedíváme se do stran). Se započítáním očních pohybů se pak citlivost oka zvyšuje až na 576 megapixelů. Tyto údaje jsou zajímavé zejména z hlediska porovnání se současnými možnostmi fotografických technologií a fotoaparátů. Další údaj, který charakterizuje lidské oko je jeho přibližná citlivost. Tady je třeba říci, že citlivost lidského oka se dá velmi těžko odhadovat, neboť oko se dokáže přizpůsobit okolním světelným podmínkám. Budeme-li však brát standardní situace, lze citlivost lidského oka odhadnout zhruba na 800 ISO jednotek. Čím je oko zcela výjimečné, je dynamický rozsah, tedy jaké hodnoty jasu dokáže zachytit jako nejslabší a jaké jako nejsilnější (jaký jasový rozsah dokáže oko zpracovat). V tomto směru jsme díky zornicím schopni zpracovat dynamický rozsah až 1 : , tedy jas nejslabšího světla zachyceného okem a nejsilnějšího se může lišit až milionkrát. Pokud jde o vnímání barev je lidské oko vybaveno již výše uvedeným čípky, které dokáží reagovat na 3 vlnové délky červenou, zelenou a modrou barvu. 58 Lidské oko receptory (tyčinky, čípky) cca 74 Mpix - se započítáním očních pohybů až 576 Mpix citlivost cca ISO 800 dynamický rozsah cca 1 : 1 mil. vnímání světla (barev) podle vlnové délky I 0,299 R 0,587 G 0, 114 B 64

65 Zajímavostí však je, že lidské oko nereaguje na každou z těchto barev stejně intenzivně. Jak je uvedeno v empirickém vzorci pro výpočet jasu, je vidět, že jestliže pracujeme se třemi základními barvami R, G a B (červenou, zelenou a modrou) nejvíce je lidské oko citlivé na zelenou barvu, následuje potom barva červená a nejmenší citlivost projevuje lidské oko vůči modré barvě. Budeme-li např. tedy chtít, aby objekt svítící červeně a objekt svítící modře byly vnímány jako stejně jasné, potom modrý objekt bude reálně muset svítit výrazně více. Pokud hovoříme o barvách, je dobré se zmínit alespoň částečně o teorii barev. Ta vychází z barevného spektra, které je uvedeno na slidu a které nám ukazuje, jaké základní barvy vlastně rozeznáváme. Vlnová délka viditelného světla zasahuje od 400 až do 750 nanometrů. Tzv. bílé světlo je potom složeno z různých vlnových délek jako určitý mix, ve kterém jsou jednotlivé barvy zastoupeny různou měrou (viz níže). Z hlediska míchání barev rozlišujeme dva základní přístupy. Prvním jsou tzv. barevná světla (barevné filtry), která vytvářejí aditivní model. Na obrázku vidíme, že pokud použijeme červené, zelené a modré světlo, které se vzájemně překrývají, výsledkem bude světlo bílé, tedy součet všech jednotlivých barev. Opakem může být práce s tzv. odraženým světlem, tedy situace, kdy např. na papír nanášíme barevné pigmenty, které určité vlnové délky světla pohlcují, a nanášením většího počtu barev nedostáváme bílou, ale v podstatě barvy odečítáme a výsledkem je barva černá. Na obrázku vidíme model CMY, který jestliže byste jednotlivé bary překryli přes sebe, nedá dohromady bílou, ale černou barvu. V kolorimetrii (věda o barvách a jejich měření) se často používá pojem záření černého tělesa. Možná si na tento pojem vzpomenete z fyziky na střední škole, jedná se o záření platinového tělesa při určité teplotě, které toto těleso jako zahřáté vydává. Záření černého tělesa denní světlo K žárovka K barevná teplota 65

66 Právě teplota tohoto platinového tělesa ve stupních Kelvina je často označovaná pojmem barevná teplota. Jak vidíme na obrázku, existují některé typické případy, jaké světlo toto černé těleso vydává při určitých teplotách. Jestliže tedy použijeme stupňů Kelvina, potom zastoupení jednotlivých barevných složek ve výsledném spektru je podle uvedeného obrázku a my dostáváme tzv. teplou bílou barvu barvu světla žárovky. Naopak pokud černé těleso zahřejeme o něco více, až na stupňů Kelvina, vidíme, že zastoupení barevných složek světla se nám posunulo, a že jsou daleko více zastoupeny kratší vlnové délky, tedy světlo směrem k modré barvě. Dostáváme tak světlo, které je označováno jako denní. Pokud bychom teplotu tohoto rozžhaveného tělesa dále zvyšovali, spektrum se bude dále posouvat směrem k modré až k ultrafialové barvě. Názorně tyto údaje vidíme rovněž na obrázku uvedeném na slidu. Z hlediska lidské psychiky je třeba říci, že nevnímáme všechny barvy stejným způsobem a mluvíme zde o tzv. psychologických účincích barev. Na slidu je vidět tabulka, která obsahuje typické asociace vyvolávané barvami. Barevná harmonie Vidíme zde, že rozeznáváme několik základních barevných odstínů, z nichž každý může vyvolávat určitou psychologickou reakci. Všimněme si však, že zde máme jak pozitivní asociace pro uvedené barvy, tak asociace negativní, a tedy že výsledné vnímání určité barvy nevychází pouze z nějaké tabulky, ale rovněž z aktuální nálady daného jedince, který si následně vybere, zda bude příslušnou barvu vnímat v pozitivním či v negativním směru. Je rovněž dobré si uvědomit, které barvy patří mezi oblíbené a které mezi málo oblíbené. Z hlediska dlouhodobých průzkumů je nejoblíbenější barvou modrá, která vítězí u mužů, následovaná barvou červenou. U žen je toto pořadí obráceno, tedy oblíbenější je červená, následovaná modrou. Tento výsledek má zásadní vliv na život kolem nás, kdy většina grafických informací, které mají být přijímány pozitivně je předávána v modré barvě 66

67 či jejích odstínech. Příkladem může být např. pozadí operačního systému Windows při základním nastavení. Při práci s barvami na různých zařízeních je nutné se zmínit o tzv. barevných prostorech. Tyto prostory vlastně určují množinu barev, které se na daném konkrétním zařízení dají zobrazit. Této množině se také říká gamut. Teorie barev barevné prostory základní barvy různý počet gamut CIE1931 každé zařízení má svůj gamut Na obrázku na slidu vidíme diagram CIE 1931, který zobrazuje viditelné spektrum a v něm několik různých gamutů podle různých barevných systémů. Jak vidíme, tyto systémy jsou vyznačeny určitým počtem základních barev, které tvoří vrcholy zobrazených obrazců. Typicky se jedná o barvy červenou, zelenou a modrou, ale v jednotlivých barevných systémech nemusí mít tyto barvy stejnou vlnovou délku. Pokud bychom v grafu vyznačili pouze 2 barvy, např. zelenou a červenou, potom jsme jejich různou kombinací (nastavením různých hodnot jejich jasu) schopni zobrazit všechny barvy, které v zobrazovaném diagramu leží na spojnici těchto dvou barev, tedy od červené přes žlutou až po zelenou. Jestliže vyznačíme v grafu více barevných základních složek (typicky 3), potom jsme schopni namíchat z těchto 3 základních barev všechny barvy, které leží ve vymezeném trojúhelníku. Jak je vidět, i nejlepší technická zařízení však nejsou schopna zobrazit celé viditelné spektrum. Tato nevýhoda je někdy omezována zvýšením počtu základních barev, ze kterých výslednou barvu mícháme. Typický představitel tohoto přístupu je subtraktivní barevný systém vyznačený na obrázku modrou barvou, který používá nikoliv 3, ale 6 základních barev, a tedy jeho gamut je tvořen šestiúhelníkem. Pro praktické užití je rovněž potřeba si uvědomit, že pokud pro práci s barvami používáme např. 2 zařízení pracující za sebou (např. monitor a tiskárna), potom jsme obvykle schopni zobrazit na výsledném zařízení pouze průnik barev obou jejich gamutů. 67

68 Pro práci s barvami využíváme tzv. barevné modely. Tyto modely vyházejí vždy z několika základních barev a určitým způsobem modelují barvu výslednou. Patrně nejčastějším a nejznámějším barevným modelem je model RGB (červená, zelená a modrá jako barvy základní). Tento model je využíván např. v monitorech počítačových zařízení, a jak jsme si již řekli, z podobného modelu vychází rovněž lidské oko. Používá se typicky pro barevná světla (barvy vyzařované). Tento model je velmi často popisován pomocí krychle, která je na obrázku. Jednotlivé osy této trojdimenzionální krychle v podstatě ukazují intenzity tří základních barevných složek, tedy červené, zelené a modré. Výchozí bod (0,0,0) je vlevo dole. Tím, že tyto intenzity budeme měnit v rozsahu 0 maximum (zde použita hodnota 255), dostáváme postupně všechny body, které jsou umístěny v naznačené krychli až po bílou barvu. Protože se tato trojdimenzionální krychle velmi obtížně reprezentuje dvojrozměrně, je nastavení barev v aplikaci obvykle řešeno poněkud jiným způsobem, který ovšem z této barevné krychle vychází. To je rovněž vidět na předloženém slidu. Dalším ze systémů barevných modelů, tentokrát určený pro barevné pigmenty, je model CMYK. Jak vidíme, obsahuje opět několik barevných složek, tedy barvu světle modrou, fialovou a žlutou a jako doplněk, který však není zcela nutný, je rovněž používána barva černá. Tato barva byla přidána do modelu zejména z toho důvodu, že model je používán na tiskárnách, kde největší procento tisku tvoří černobílé dokumenty, a pouze 3 základní barvy by znamenaly vytváření černé barvy jejich plným složením a tedy velké čerpání barevných inkoustů. Proto byla přidána barva černá, která je rovněž do modelu zapracována a používá se všude tam, kde je používáno pouze odstínů šedé. Všimněme si na obrázku, že krychle reprezentující barevný prostor všech barev, které můžeme v rámci 68

69 modelu vytvořit, je zcela stejná jako krychle používaná pro model RGB, pouze popis je zde jiný. Zatímco u RGB modelu byl bod s označením 000 vlevo dole, v modelu CMY je tento bod vpravo nahoře, tedy v situaci, kdy nepoužijeme žádný barevný pigment. Jestliže nějaký barevný pigment použijeme, potom dostáváme barvu s nižším jasem než zcela bílou až plnou kombinací tří základních barev, tedy modré, fialové a žluté přes sebe dostáváme barvu černou, tedy bod vlevo dole. Zobrazení pro výběr barev na konkrétním zařízení je opět řešeno transformací této třírozměrné krychle do dvojrozměrného podání tak, jak je naznačeno na slidu. Zejména v uměleckých kruzích a v počítačovém designu je využíván ještě poněkud jiný model zaměřený na práci s jinak stanovenými základními složkami, kterými zde nejsou jednotlivé barvy. Tento model označujeme jako HSB model, kde H (Hue) označuje odstín, S (Saturation) označuje sytost a B (Brightness) označuje jas příslušné barvy. Reprezentace tohoto modelu je možná pomocí kuželu, který vidíme na obrázku, přičemž podél jeho podstavy jsou jednotlivé barevné odstíny a jestliže se budeme pohybovat pouze po této podstavě, potom budeme mít tyto barevné odstíny v plném jasu. Složka saturace (sytosti) barev je potom reprezentována tím, že na podstavě tohoto kužele se budeme pohybovat směrem ke středu, kde se saturace snižuje a v úplném středu podstavy je saturace nulová. Naopak po obvodu podstavy je saturace největší, tedy barvy jsou nejsytější. Směrem k vrcholu kužele se potom mění Brightness (jas) jednotlivých barev. Barvy, které dokážeme pomocí modelu HSB zobrazit, jsou tedy umístěny uvnitř tohoto kuželu a na jeho plášti. Jak ukazuje zobrazení z počítačového programu, které je uvedeno vedle, lze tento barevný model přepočítat na modely RGB, případně CMYK. To platí i v opačném směru a jednotlivé barevné modely jsou pro nás tedy jen jakousi pomůckou, ukazují však v podstatě na stejný barevný prostor, který je pouze jiným způsobem modelován. 69

70 Tento barevný prostor je v podstatě spojitý, tedy můžeme v něm nalézt jakoukoliv barvu složenou ze základních, což však nelze technicky plně realizovat a nakonec dostáváme pouze diskrétní barvy, protože v IT nejsme schopni rozlišit tolik jasových úrovní pro jednotlivé základní barvy. Zvláštním případem barevných modelů jsou tzv. pojmenované barvy, kde máme přesně a jednoznačně pomocí vzorníku a nějakého standardu Přímo pojmenované barvy definované přesným poměrem pigmentů standardy dáno, jak konkrétní barva vypadá. Na obrázku vidíme vzorník firmy Pantone, ve kterém jsou jednotlivé barvy označeny svým číslem a v počítačové technologii rovněž svou hodnotou v rámci modelu CMYK, případně RGB. Zde je však nutno poznamenat, že kvůli gamutu jednotlivých zobrazovacích zařízení, tedy např. monitorů, nejsou tyto pojmenované barvy distribuovány a definovány v elektronické podobě, ale v podobě papírových vzorníků, ze kterých si barvu konkrétně vybíráte. Zobrazení barvy na počítači je tak pouze přibližné. Jak již bylo řečeno výše, v grafickém režimu zobrazení je nutné, aby každý bod nesl údaj o své barvě. Pro specifikaci určitých základních přístupů k definici této barvy je možné zvolit 2 následující kritéria. Tyto dvě kritéria jsou zásadní pro oddělení dvou hlavních přístupů. Reprezentace barev pro každý bod nutný údaj o jeho barvě kritéria počet zobrazitelných barev např. 16,7 mil. počet současně zobrazitelných barev dva hlavní přístupy indexové barvy - starší obecné barvy podle přístupu různá velikost výsledného souboru Prvním z nich je počet zobrazitelných barev, tedy z jakého barevného spektra vybíráme barvy těchto bodů. Typickým počtem je např. 16,7 miliónu barev, k této hodnotě se ještě vrátíme. Druhým kritériem je však počet současně zobrazitelných barev. Můžeme tedy vybírat např. podle prvního kritéria z 16 miliónů barev, nicméně současně dokážeme zobrazit výrazně nižší počet, třeba pouze 256 barev. 70

71 Starším přístupem jsou tzv. indexové barvy, kde právě počet zobrazitelných barev a počet současně zobrazitelných barev jsou dvě zcela rozdílná čísla. Modernější přístup jsou tzv. obecné barvy, kdy hodnoty podle výše uvedených kritérií jsou stejné, tedy počet zobrazitelných barev i počet současně zobrazitelných barev jsou stejné číslo. Podle volby jednotlivých přístupů se potom také liší velikost výsledného grafického souboru na disku počítače. Podívejme se teď na oba přístupy poněkud podrobněji. Jak již bylo uvedeno, starším přístupem jsou tzv. indexové barvy. Tyto barvy vycházejí z faktu, že si vybíráme určité barevné odstíny z rozsáhlejší barevné palety. Tato barevná paleta je obvykle tvořena RGB modelem, přičemž pro každou z uvedených barev je zvolena paměťová jednotka 1 byte. Jak již víme z minulých předmětů, 1 byte dokáže uchovat 256 různých hodnot, v našem případě úrovní jasu příslušné základní barvy. Celková paleta potom tedy má barev, což činí 16,7 miliónů barev, ze kterých jsme schopni si vybírat. Z této barevné palety si vybíráme nějaký nižší počet barev, které postupně řadíme do tabulky. Na obrázku na slidu je taková tabulka uvedena pro 256 barev. Všimněme si označení vodorovné a svislé osy, které sahají od 0 do F. Zde je nutno si uvědomit, že v počítačové technologii se často používá tzv. šestnáctková číselná soustava, která používá číslice 0 9 jako soustava desítková, následují však číslice A, B, C, D, E, F, tedy F odpovídá číslu 15. Podobně je tomu ve svislém směru. Tímto způsobem je v tabulce vybráno 256 barev z celkového možného počtu 16,7 miliónu. Na každou barvu v této tabulce je možno se odkázat číslem jejího řádku, případně sloupce, kdybychom tyto barvy zapsali pod sebe, stačilo by číslo řádku. Pro tuto tabulku by se jednalo o 256 řádků, které by v rámci obrázku a v rámci jednoho zobrazovaného bodu mohly být reprezentovány vždy pouze jediným bytem, neboť barva obrazového bodu by ukazovala na konkrétní řádek v tabulce s 256 řádky. Indexový přístup barvy nastaveny předem z širší palety RGB paleta, pro každou barvu 1 Byte paleta = 16,7 mil. barev na konkrétní barvu je odkazováno jejím pořadovým číslem (indexem) od počtu barev v tabulce je odvozena délka indexu 16 barev > index 4 bity 256 barev > index 8 bitů = 1 Byte edia/commons/4/43/gifpal.png 71

72 Výsledkem tedy je, že barva jednoho bodu na obrazovce je reprezentována nikoliv třemi byty, jak by platilo, pokud bychom použili plnou RGB paletu, ale pouze bytem jediným, který odkazuje do tabulky vybraných barev, tzv. indexových barev. Výsledkem tedy je, že pro reprezentaci jednoho bodu potřebujeme pouze třetinový prostor, místo 3 bytů, byt jediný. Důsledkem ovšem také je, že v obrazovém souboru musí být kromě samotných zobrazovaných bodů uvedena také celá tabulka vybraných indexovaných barev. Systém obecných barev je potom oproti systému barev indexových jednodušší, neboť zde pracujeme s plnou barevnou paletou, tedy pokud výsledek přirovnáme k předchozímu slidu, pracujeme s 16 milióny jednotlivých barev v systému RGB. Při použití obecných barev je rozhodujícím údajem, jaký jemné rozdělení (s kolika úrovněmi jasu) umožníme pro reprezentaci jednotlivých barevných složek, tedy kolik bytů či bitů použijeme na reprezentaci každé barvy v daném systému. Např., pokud použijeme pro reprezentaci všech tří barev RGB dohromady 16 bitů, tedy 2 byty, dostáváme režim, kterému se běžně říká HiColor. Protože do 2 bytů ukládáme 3 barvy, není každá barva uložena po 1 bytu, ale pro červenou a modrou je použito po 5 bitech a pro zelenou po 6 bitech. Zelená barva byla zvolena pro větší počet jasových úrovní z toho důvodu, že právě na zelenou barvu je lidské oko nejcitlivější. Dalším možným režimem je režim, kdy na reprezentaci barvy bodu použijeme 24 bitů a budeme mluvit o tzv. režimu TrueColor. Ten je rovněž základem pro výběr indexových barev tak, jak bylo uvedeno na předchozím slidu. Každá barevná složka (červená, zelená i modrá) barvy bodu je reprezentována 1 bytem v paměti. Existují i další barevné systémy reprezentující barvu např. 32 bity a více, ty obvykle najdou uplatnění pouze ve specializovaných aplikacích. V souvislosti s tímto údajem v bitech mluvíme o tzv. barevné hloubce, což je tedy počet bitů pro reprezentaci barvy jednoho bodu. Obecné barvy nastavení RGB je udáno jednotlivě pro každý bod podle počtu bitů na jeden bod je dán počet možných barev 16 b -> HiColor, RGB (např. 5,6,5 b) 24 b -> TrueColor, R i G i B po 1 B 32 b (více bitů na barvu než 8) 40 b. barevná hloubka počet bitů pro barvu bodu RGBA model (alpha) 72

73 Dnes se kromě modelu RGB, tedy tří základních barevných složek, používá ještě rozšířený model RGBA, který využívá 32 bitů dohromady, přičemž složka A je tzv. alfa kanál neboli průhlednost daného bodu, o které již byla řeč v předchozím textu. STUDIJNÍ MATERIÁLY Ţára, Jiří a kol. Moderní počítačová grafika. 2. aktualiz. vyd. Computer Press. ISBN Čevela, Lubomír. Digitální fotografie v programu GIMP. 2. aktualiz. vyd. Brno: Computer Press. ISBN OTÁZKY A ÚKOLY 1. Co označuje rozlišení Full HD? 2. Jaké je orientační rozlišení lidského oka? 3. Co označuje pojem GPU? 4. Jaký je rozdíl mezi barevnými světly a pigmenty? 5. Co je to gamut? 6. Jaké světlo označuje barevná teplota 5500K? 7. Jaký vztah je mezi modely RGB a CMY? KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Odpovědi na výše uvedené otázky naleznete ve výkladovém textu výše, případně v doplňkové literatuře. 73

74 Kapitola 7 Bitová (rastrová) grafika KLÍČOVÉ POJMY Rastrová grafika, GIF, PNG, JPG, transformace bitové grafiky CÍLE KAPITOLY Cílem kapitoly je seznámit vás s bitovou (rastrovou) grafikou, formáty pro její uložení a operacemi (transformacemi) s ní. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 90 minut VÝKLAD 74

75 Při práci s grafikou v rámci počítačových technologií rozeznáváme 2 základní přístupy pro reprezentaci této grafiky. Prvním z nich je tzv. bitová nebo rastrová grafika. Tato grafika je založena na faktu, že se ukládají individuální informace o barvě každého bodu Bitová grafika bez doplňkové informace nejobecnější forma uložení grafických dat převážně pro data vznikající mimo výpočetní systém a následně importovaná - digitální fotografie údaje o každém zobrazovaném bodu jsou ukládány samostatně typické metody zpracování barevné transformace - změna barevného podání, jasu, kontrastu, efekty založené na zpracování bodů z dané oblasti (konvoluce) prostorové transformace spirála, morphing, warping sejmutého z nějakého vstupního zařízení, případně nastaveného v programu (např. v Malování). Nejsme schopni při tomto přístupu rozlišit co na obrázku, který chceme uložit je vlastně zobrazeno. Proto mluvíme o grafice bez doplňkové informace. Z toho důvodu je to také nejobecnější forma uložení grafických dat (uložení ve formě bod po bodu). Tato forma ukládání grafiky se používá zejména pro data, která vznikají mimo výpočetní systém a jsou do něj pouze importována. Typickým představitelem je zde digitální fotografie, případně sejmutí dokumentu scannerem. Protože grafika je uložena bod po bodu, vyplývají z toho i určité metody zpracování takovéto grafiky. Typickými metodami jsou zejména barevné transformace (změna barevného podání celého obrázku, změna jasu, kontrastu, případně efekty založené na zpracování bodu z dané oblasti - tzv. konvoluční filtry). V úvahu rovněž přicházejí tzv. prostorové transformace, kdy body obrázku určitým předem daným způsobem pomícháme nebo posuneme. Vznikají pak různé spirály, případně tzv. warping (deformace obrazu). O některých těchto postupech se ještě zmíníme. Pokud se podíváme na reprezentaci souborů s bitovou grafikou, potom je třeba říci, že vzhledem k uložení bod po bodu lze poměrně dobře odhadnout, jak asi bude výsledný grafický soubor veliký (bez použití komprese), např. budeme-li mít obrázek o 75

76 velikosti 100x100 bodů, pak můžeme říci, že pokud bude použit režim TrueColor (3 byty na 1 bod), potřebujeme uložit barevnou informaci pro bodů a každá tato informace bude mít velikost 3 byty, tedy dohromady bytů. To by byla velikost výsledného souboru v případě, že nebude použita žádná metoda komprese (zhuštění) získané informace. Pokud tato metoda použita bude, pak velikost výsledného souboru závisí na efektivitě této metody. Podívejme se nyní na nejčastější formáty souborů, ve kterých se bitová grafika ukládá. První kategorií jsou formáty bez ztráty obsažené informace, což znamená, že uložený obrázek jsme schopni na obrazovce či na tiskárně zcela restaurovat do podoby, jakou měl před uložením v souboru. Nedochází k žádnému úbytku informace neboli kvality daného zobrazení. Základním v tomto směru je formát s koncovkou BMP (tzv. bitová mapa), což je formát, který je přirozený prostředí Windows a ukládá grafickou informaci skutečně bod po bodu, a to bez komprese (ve své základní podobě). Pro něj jsme tedy schopni podle výše uvedeného postupu vypočítat jeho velikost. Dalším formátem, který se v dnešní době již příliš nepoužívá je formát označovaný jako PCX. Byl vyvinut firmou ZSOFT a jeho význam spočívá především v zavedení komprese dat, a to způsobem, který je velmi jednoduchý, ale efektivní. Názorně je uveden na slidu. Místo barevných údajů pro 10 (zde červených) bodů se ukládá údaj o tom, že následuje za sebou 10 krát bod dané barvy. Tedy jestliže na našem obrázku se vyskytují velké jednobarevné plochy (při ukládání se postupuje po řádcích), pak ve chvíli, kdy následuje za sebou více stejně barevných bodů, je možné je nahradit údaji o bodu jediném a o počtu výskytů tohoto bodu. Podívejme se na stejný příklad z hlediska paměťové náročnosti. Deset červených bodů ukládaných ve formátu TrueColor znamená uložení 30 bytů (každý bod uložen ve 3 bytech), avšak údaj o tom, že je 10 krát uložen červený bod potřebuje pouze 4 byty (3 byty na Bitová grafika - formáty bez ztráty obsažené informace BMP (bitmap) - Windows ukládání bod po bodu PCX Zsoft RLE kódování (bezeztrátová komprese) místo deseti červených bodů (oooooooooo) desetkrát červený bod (10 x o) TIFF u scannerů, digitálních zrcadlovek slovníkové kódování častější sekvence barev mají kratší kód uzavřené (proprietární) PSD, PSP, CPT, XCF 76

77 reprezentaci barvy konkrétního bodu a 1 byt umožňující stanovit, kolikrát se má barevný údaj zopakovat). Máme tedy rozdíl 30:4 bytům, což je jistě významná komprese a tento postup lze zopakovat i opačným způsobem, takže obrázek jsme schopni restaurovat do původní podoby. Dalším typem formátu jsou souboru s příponou TIFF, který se využívá zejména u skenerů a digitálních zrcadlovek pro získání nemodifikovaného údaje přímo ze snímacího prvku. Tento formát používá tzv. slovníkové kódování (slovníkovou kompresi). Toto kódování se velmi podobá kódování použitému např. v kódovacím programu ZIP a vychází z prostého faktu, který byl využit již u Morseovy abecedy, a sice že častěji se vyskytující prvky či sekvence mají kratší kód. Představme si právě Morseovu abecedu, kde je toto velmi názorně použito a kód znaku v Morseově abecedě vychází z četnosti písmen v anglické abecedě. Např. písmeno E jako velmi časté má svojí reprezentaci v Morseově abecedě pouze jednou jedinou tečkou. Naopak písmena, která jsou používána méně často, mají svůj kód delší. Tímto způsobem se šetří prostor pro uložení daného textu v Morseově abecedě. Kromě výše uvedených formátů existují ještě formáty tzv. proprietární (uzavřené), které jsou používány jednotlivými nástroji pro zpracování bitové grafiky. Mluvíme tedy např. o formátu PSD či PSP, což jsou formáty používané v aplikaci Adobe Photoshop, dále formát CPT, který je používán v aplikacích firmy Corel, případně formát XCF, který se používá v aplikaci Gimp. Vnitřní struktura těchto formátů je součástí know-how výrobce příslušného softwaru. Ten pouze deklaruje, že se jedná o formáty bezeztrátové, tedy že obrázky do nich uložené se dají restaurovat do přesně stejné podoby, jaké měly před uložením. Na tomto místě je vhodné zmínit i skupinu formátů označovaných souhrnně jako RAW. Jedná se o formáty používané pro minimálně zpracovaný výstup z digitálního fotoaparátu, který slouží pro předávání dat k dalšímu zpracování v počítači. Formátů této kategorie jej celá řada a všechny můžeme zařadit do kategorie formátů ukládajících bez ztráty informace. Dalším z formátů, který v historii sehrál velmi podstatnou roli, je formát označovaný příponou GIF GIF Compuserve ztrátová barevná konverze indexových barev slovníkové kódování možnost uložení doplňkových textových informací ukládání řídících dat (např. pro časování animací) použití na WWW neprokládaný - konstruuje se přímo výsledný obrázek prokládaný - nejprve vytvářen obrázek s nižším rozlišením, které se postupně zvětšuje (pro pomalé internetové spojení) různé verze - 87, 89 - transparence jedné barvy 77

78 (Graphics Interchange Format). Jedná se o produkt firmy Compuserve, která na tento formát rovněž drží patřičnou licenci. Formát GIF byl v začátcích webových technologií jedním z nejdůležitějších, protože byl podporován většinou webových prohlížečů. Tento formát vychází z tzv. indexových barev, neboli první krok při ukládání obrázku do tohoto formátu je barevná konverze, při které jsou vybrány nejčastější barvy a vytvoří se tabulka o 256 indexových barvách. Dále je pak už použito bezeztrátové slovníkové kódování, které velikost výsledného souboru opět zmenší. Velkou výhodou formátu GIF byla a je možnost ukládání dalších doplňkových informací, a to jak textových, tak tzv. řídících dat, což umožnilo např. překreslování určitých ploch v obrázku v určitých časových okamžicích jinými částmi obrazu. Vzniká tak prostor pro tvorbu animací a výsledkem je tzv. animovaný GIF. Při použití na webu se používá tento formát jako neprokládaný, kdy se rovnou konstruuje výsledný obrázek, případně (např. při velké velikosti obrázku nebo při pomalém spojení) je možné použít tento formát jako prokládaný, kdy se nejprve vytváří obrázek s nižším rozlišením, které se postupně zvětšuje. Tento formát má také několik verzí, ve kterých se vyskytuje. Patrně nejpodstatnější je verze z roku 1989, která zavádí tzv. transparenci jedné barvy. Z výše zmíněných 256 indexových barev máte tak možnost zvolit jednu, která bude reprezentována jako průhledná. To je základ reprezentace průhlednosti v grafických formátech. Výsledkem pak může být, že např. pokud navrhnete firemní logo na bílém pozadí, lze bílou barvu prohlásit za transparentní a průhlednou a potom na webových stránkách tato barva nebude zobrazena, ale bude použito pozadí příslušné stránky. Formát GIF tedy měl dvě základní nevýhody, a to použití pouze 256 indexových barev a svá licenční omezení, protože byl vytvořen komerční firmou. Nedostatky formátu GIF se snaží odstranit novější formát označovaný příponou PNG (Portable Network Graphics). Tento formát již nemá licenční omezení, neboť je spravován organizací World Wide Web Consorcium (W3C), které se obecně stará o PNG bez licenčního omezení formátu GIF spravován World Wide Web Consorciem - W3C primární užití na WWW slovníkové kódování TrueColor + průhlednost (RGBA) několik způsobů předzpracování bodu pro max. kompresi např. ukládání rozdílů barev možnost prokládání - dvourozměrné schéma 78

79 standardy a rozvoj webu. Formát již používá standard TrueColor se započítáním průhlednosti, neboli model RGBA. Primární využití tohoto formátu je rovněž na webu, protože je jedním ze tří základních formátů podporovaných všemi webovými prohlížeči. Používá se také slovníkové kódování, které slouží ke komprimaci výstupů a snižování nároků pro přenos obrázků sítěmi. Tento formát zavádí rovněž několik způsobů předzpracování bodu, aby bylo možné dosáhnout co možná maximální kompresi. Jen pro zajímavost je zde uvedeno, že jedním z takových formátů předzpracování může např. být, že dva body po sobě jdoucí nejsou uloženy ve formě svých kompletních barev, ale druhý bod je uložen pouze jako rozdíl proti barvám předchozího bodu. Rovněž je zde možnost prokládání obrázků, používá se pro něj dvourozměrné schéma. Formátem se zcela zásadním významem je formát s označením JPG. Tento formát vznikl ve specializované skupině označované jako Joint Pictures Experts Group (odtud zkratka JPG) a od všech předchozích zde zmíněných formátů se liší tím, že v něm dochází ke ztrátě grafické informace, se ztrátou grafické informace JPG 16,7 mil. barev v režimu YC B C R komprese JPEG (diskrétní kosinová transformace) možnost stanovení informační ztráty kvality po kompresi velmi účinná komprese dat lepší pro méně ostrých přechodů a jednobarevných ploch vhodné pro digitální fotografie, WWW velmi malé výstupní soubory bez zásadní ztráty kvality i prokládaný (Progressive JPEG) tedy že obrázek typu JPG, pokud ho otevřete v počítači, není ten samý jako obrázek, který byl do souboru JPG původně vložen. Tento formát nepoužívá barevný model RGB, ale zvláštní barevný model, který vychází z televizních technologií model označovaný jako YC B C R. V podstatě se jedná o uložení jasové složky (složka Y) a dvou rozdílových barevných složek (složka mezi barvami modrá a žlutá a dále složky mezi barvami červená a zelená). V zásadě se však dá říci, že jde pouze o jiný pohled na celé spektrum 16,7 mil. barev, pouze způsob uložení je poněkud jiný. Co je však pro formát JPG zcela zásadní, je použití tzv. diskrétní kosinové transformace. Detaily tohoto matematického přístupu není nutné zde rozebírat. Podstatné je však vědět, že originální obrázek je rozložen na menší oblasti a pomocí této transformace převeden do série koeficientů, které mají co do kvality obrázku snižující se význam, tedy že první koeficient je nejdůležitější, druhý koeficient o něco méně atd., až po poslední koeficient, 79

80 který má význam relativně nejmenší. V podstatě se dá říci, že čím vyšší počet koeficientů budeme uvažovat, tím jemnější detaily budou v obrázku zachyceny. Na tom je také celá komprese JPEG založena, protože je možné do souboru neukládat všechny tyto koeficienty, ale pouze prvních N těchto koeficientů, tedy obrázek, který získáme po rozkódování, bude zachycovat hlavní rysy našeho původního obrázku, avšak s tím, že nebude dosahovat takové míry detailu, např. ostrosti hran. Výše zmíněnou hodnotu N si můžeme zvolit, lze tedy stanovit míru informační ztráty (kvalitu obrázku) po kompresi. Komprese používaná ve formátu JPG je velice účinná, má však určitá omezení. Jak už bylo naznačeno, lépe se hodí pro méně ostré přechody a menší počet jednobarevných ploch v obrázku. Zejména ostré přechody tomuto typu ukládání příliš nesvědčí a vznikají tzv. grafické artefakty v jejich blízkosti. Typickým představitelem obsahu pro použití formátu JPG je digitální fotografie, případně web. Zde je dobré si uvědomit, že většina fotoaparátů jako standardní formát pro ukládání výstupů používá právě formát JPG a tedy obrázek, který získáte z digitálního fotoaparátu, není ten, který byl tímto fotoaparátem sejmut, je to obrázek, který vidíte již po provedené kompresi. Výsledkem použití JPG komprese jsou obrázky s malou velikostí bez zásadní ztráty kvality. Používá se i tzv. prokládaný formát JPG (progressive JPG), který se chová podobně jako prokládaný GIF, tedy že se postupně zvětšuje rozlišení při postupném stahování tohoto obrazu. Z dalších formátů pro ukládání bitové grafiky lze zmínit ještě formáty firmy LizardTech, které jsou založeny na principu rozkladu obrázku na černobílou a barevnou složku, kdy každá tato část je kódována samostatně nejvhodnější metodou. Tento LizardTech rozklad obrázku na černobílou a barevnou část, každá kódována samostatně a jinak prohlížeče umí pracovat i s rozloženým obrázkem DjVu scanování, NK ČR MrSID (Multiresolution Seamless Image Database) aplikace GeoExpress formát se nazývá dejavu, se zkratkou DJVU a stejnou příponou souboru a byl použit např. pro skenování vzácných tisků Národní knihovnou ČR. 80

81 Další z formátů firmy LizardTech je formát MRSID, což v podstatě není formát v klasickém slova smyslu, ale databáze obrazů, které se mohou zobrazovat při různé míře rozlišení. Tento princip známe z mapových aplikací, kdy přibližováním se míra detailu daného obrazu zvětšuje. Jak už bylo naznačeno, pro rastrovou grafiku se používají určité typické transformace obrazu. Pro část z nich je podstatný tzv. histogram neboli údaj o tom, kolik bodů v obrázku má konkrétní hodnotu jasu. Tento histogram je důležitý, abychom měli představu o tom, jaké transformace budou ještě pro náš obraz přínosné a jaké už jej poškodí. Transformace obrazu histogram barevné transformace snížení počtu barev prahování, náhodné rozptýlení, maticový přístup, Floyd-Steinberg polotóny body různé velikosti barevný odstín úprava vybraných barevných souřadnic jas změna všech barevných složek stejným způsobem kontrast posílení rozdílů mezi barvami konvoluční transformace Mezi barevné transformace patří např. snížení počtu barev. Jakým způsobem vytisknout na černobílé tiskárně barevný obrázek? Právě pro tento účel se tyto techniky používají. Nejjednodušší postup je takový, že pokud budeme předpokládat, že jas konkrétního bodu je v rozsahu 0 255, tak řekneme, že vše do hodnoty 128 bude černé, všechno nad hodnotu 128 bude bílé (tzv. prahování). Existují i podstatně složitější metody pro snižování počtu barev, jako je např. náhodné rozptýlení, kde dělící bod není pevně umístěn či složitější přístupy, jako je maticový přístup, případně Floyd-Steinbergova metoda, která patří mezi nejlepší. Přesahuje však rámec našeho kurzu a vy se o ní můžete dozvědět více z odborné literatury. Další možností je využití tzv. polotónů, kdy se snažíme o reprezentaci barvy nikoliv změnou jasu konkrétního bodu, ale změnou velikosti příslušného bodu. Tento systém se často používá i v barevných tiskovinách. Další barevnou transformací může být změna barevného odstínu. Barevný odstín lze změnit tak, že u všech bodů v obrázku upravíme jas jedné či více základních barev buď přičtením, nebo vynásobením její hodnoty nějakým konkrétním číslem. Výsledný efekt bude takový, že celý obrázek bude barevně posunut. Podobně lze manipulovat s barvami jednotlivých bodů při změně jasu. Jas se však mění takovým způsobem, že pro všechny tři barevné složky (v modelu RGB) použijete stejný 81

82 postup změny barvy, tedy např. že všechny tři barevné složky znásobíte zcela stejným koeficientem. Pak nedojde k posunu barev v obrázku, ale ke zvýšení (příp. snížení) jasu. Poněkud složitější je práce s kontrastem. Zvýšení kontrastu v podstatě znamená zvětšení rozdílu mezi barvami. Dá se tedy říci, že barvy do střední hodnoty jasu, např. 128 násobíme koeficientem menším než 1, barvy nad touto hodnotou koeficientem větším než 1, a to ještě pokud možno tak, že čím dále jsou od středu, tím větší tento koeficient je. Výsledkem je, že výsledný obraz se nám jeví jako kontrastnější, barvy jsou více rozdílné. Poslední a z matematického hlediska také nejsložitější formou barevné transformace jsou tzv. transformace konvoluční, které vycházejí z určité čtvercové matice zobrazovaných bodů a údaje o barvě těchto bodů kombinují do výsledné barvy bodu, který leží ve středu této matice. Typické použití konvolučních transformací je na zaostření obrázku, rozostření, případně na tzv. detekci hran, která se používá zejména v počítačovém vidění. Zde je třeba poznamenat jednu zásadní informaci, a sice že ani konvoluční transformací nelze zvýšit ostrost obrázku reálně, protože pro tento krok bychom potřebovali více obrazových informací. Ty však nemáme, pouze se snažíme určitým postupem zvýraznit hrany mezi jednotlivými barevnými odstíny, čímž dochází k tomu, že se nám výsledný obrázek jeví jako ostřejší. Nejde však o reálné zvýšení ostrosti, pouze o zvýšení dojmu, že obrázek je ostrý. Obrázek můžeme modifikovat rovněž pomocí tzv. geometrických transformací, kdy měníme polohu bodů, které tento obrázek definují. Patrně nejčastějším případem je změna rozlišení, kdy např. při zvýšení rozlišení se dopočítávají body mezi body geometrické transformace v podstatě barevné transformace změna rozlišení nejbližší soused, bilineární transformace manipulace s částí obrazu nebo s celkem čočka, spirála simulace skutečných nástrojů štětec, pero, spray již existujícími. Proto lze využít různé metody, přičemž patrně nejlepší z nich je tzv. bilineární interpolace. Opět je však třeba poznamenat, že změnou rozlišení směrem k vyšším hodnotám nedochází ke zvýšení ostrosti obrazu, pouze dopočítáváme body ze stávajících informací. 82

83 Dalším typem geometrické transformace může být manipulace s částí obrazu nebo s jeho celkem tak, že matematicky posuneme každý bod obrazu na jiné místo. Tak lze vytvořit celou řadu efektů, spirálu nebo různé vlny, efekt optické čočky apod. Transformace se rovněž v pokročilých programech používají pro reprezentaci reálných malířských pomůcek, jako je např. štětec, pero, spray, rozmazání barev, apod. Pro práci s bitovou (rastrovou) grafikou můžeme rozlišit 2 úrovně nástrojů. První z nich jsou tzv. jednoduché editory, které používáme běžně pro editaci digitálních fotografií, a které jsou určeny pro velmi široký okruh uživatelů. Tyto editory umožňují základní úpravy, jako je změna jasu či kontrastu, kreslení Rastrové grafické programy jednoduché editory (pro digitální foto) základní úpravy, kreslení základních obrazců, vyplňování ploch Pisaca3, XnView, Paint.NET, IrfanView,... tvorba alb, vazba na prezentace na WWW tablety Pixlr Express programy pro retušování a montáž Adobe Photoshop, Corel Photo-Paint, Gimp, Zoner Photo Studio kreslení myší, pomocí tabletu (pero) - reakce na tlak základních obrazců, případně vyplňování ploch. Typickými představiteli jsou programy jako je např. Picasa ve verzi 3 od firmy Google, XnView, Paint Dot Net, Irfan View a další. Tyto programy umožňují široké veřejnosti jednoduše zpracovávat digitální fotografie, vytvářet alba, tato alba prezentovat na webu a podobně. Pro profesionální práci (retuši a montáž) se používají pokročilé grafické editory, kde typickým představitelem a patrně nejkvalitnější aplikací na trhu je Adobe Photoshop, následuje např. Corel PhotoPaint, Zoner Photo Studio a také grafický editor Gimp, kterému se budeme věnovat v další části našeho textu. Zajímavostí však je, že zpracování grafických dat už není možné pouze na stolních PC, ale např. i na tabletech, kde patrně nejznámější a nejkvalitnější aplikací v současnosti je aplikace Pixlr Express, kterou můžete efektivně upravovat grafické soubory. Pro kresbu a manipulaci v rámci těchto grafických programů se velmi často používají pokročilé pomůcky, takže nejenom, že lze kreslit, případně používat myš jako ukazovátko a nástroj pro označování jednotlivých částí obrazu, ale rovněž můžeme mluvit o využití tabletu v jeho původním významu, tedy jako desky s perem, kde pero může sloužit jako přesnější nástroj pro vybírání jednotlivých 83

84 funkcí a retuši. Toto pero může být ještě vylepšeno tím, že reaguje na tlak, který na něj vyvíjíme, čímž se může měnit síla efektu, který chceme použít. Posledním tématem, které se týká bitové grafiky, je způsob zachycení a importu této grafiky do počítače. Typickým zdrojem bitové grafiky je dnes digitální fotoaparát. Ten má několik parametrů, které je nutno brát v úvahu při jeho výběru. Prvním tímto parametrem je konstrukce. Dnes se setkáváme s velmi jednoduchými kompaktními přístroji, které mohou být rovněž integrovány v mobilních telefonech, které používají velmi jednoduchý snímací prvek a kvalita obrazu z těchto zařízení je výrazným způsobem ovlivněna digitálním zpracováním již v rámci fotoaparátu. Pokročilejším typem jsou tzv. digitální zrcadlovky, které již používají jinou konstrukci a kdy obraz z nich je vysoce kvalitní. Typickým znakem digitálních zrcadlovek je i výstup nikoliv ve formátu JPG, ale např. ve formátu TIF, tedy bez ztráty grafické informace. Základními parametry, které musíme mít vždy na paměti při tvorbě digitální fotografie je clona, expozice a citlivost. Clona reguluje množství světla dopadajícího na světlocitlivý prvek. Udává se pomocí clonového čísla (např. F/3,5), přičemž čím je toto číslo větší, tím menší je množství světla dopadající na snímač. S nižším množstvím světla (zmenšujícím se otvorem v objektivu) však rostou některé vlastnosti spojené s ostrostí snímaného objektu (tzv. hloubka ostrosti). V úvahu je nutné brát i světelnost objektivu, která v podstatě udává poměr množství světla, které objektiv dokáže propustit vůči světlu přijímanému. Obvyklé hodnoty jsou např. 1:3,5, případně 1:1,5. Druhý údaj ukazuje na podstatně kvalitnější objektiv, který je schopen ze světla, které k němu přichází předat do snímače mnohem větší část. Druhým parametrem je doba expozice neboli čas, po který je snímač vystaven přicházejícímu světlu. Snímač pracuje tím způsobem, že množství světla na něj dopadající Import bitové grafiky digitální fotoaparát typ - konstrukce clona, expozice, citlivost (ISO) velikost snímače, rozlišení (Mpix) světelnost objektivu vyrovnání bílé médium scanner rozlišení, barevná hloubka sejmutí obrazovky (screenshot) celá plocha (PrintScreen), okno (Alt-PrintScreen) 84

85 načítá. Při delší expozici snímač tedy zachytí více světla, což přispěje k vyšší kvalitě výstupu (méně obrazového šumu). Delší expozice ale komplikuje zachycení pohybujících se objektů. Také je nutné si uvědomit, že dlouhé časy expozice mohou být problematické z hlediska schopností fotografa udržet bez pohybu ve stabilní poloze fotoaparát (časy delší než cca 1/30 s, dle zkušenosti fotografa). Pro delší časy je pak nutné použít stativ. Třetím údajem, který je nutno mít na paměti, je citlivost snímače udávaná v jednotkách ISO. Dnes je hodnota ISO nastavena elektronicky úpravou citlivosti snímače teprve při zpracování obrázku. Běžné hodnoty ISO se dnes pohybují v rozsahu jednotek. Velmi podstatným prvkem je také rozlišení konkrétního snímače. To se obvykle udává v tzv. megapixelech, tyto jednotky však nejsou to jediné, co nás na snímači musí zajímat. Druhým údajem je totiž skutečná velikost tohoto snímače. Pokud používáme např. mobilní telefon s rozlišením 8 megapixelů a budeme mít k dispozici rovněž digitální zrcadlovku s rozlišením 8 megapixelů, pak rozdíl mezi kvalitou obou snímků z těchto přístrojů bude velmi značný. Čím větší je totiž snímač, tím méně dochází k pronikání světla dopadajícího na jeden pixel na sousední pixely a kvalita výsledného snímku se výrazně zvětšuje. Digitální fotoaparáty v dnešní době používají rovněž tzv. vyrovnání bílé. Tato funkce pracuje automaticky nebo ručně, kdy označíte barevně neutrální bod (bílý nebo šedý) a fotoaparát je schopen uzpůsobit barevné podání snímku tak, aby tento bod byl skutečně barevně neutrální. Typické využití vyrovnání bílé můžeme vidět např. při nočních snímcích při scéně osvětlené žlutými sodíkovými lampami, kdy se po úpravě bílé změní celé barevné podání snímku. U fotoaparátů je rovněž médium, na které ukládáme výsledné fotografie. Toto médium bylo dříve tvořeno filmem, následně v digitální éře pak zejména paměťovými kartami, případně točícím se pevným diskem nebo DVD přímo ve fotoaparátu či kameře (což nebyly cesty, které by získaly obecnější oblibu). V dnešní době je také možné snímky neukládat přímo ve fotoaparátu, ale přenášet je např. pomocí wi-fi spojení dále, což se hodí zejména pro studiová řešení. 85

86 Dalším způsobem jak importovat obraz do počítače je použití skeneru, kdy máme možnost tímto způsobem snímat papírové předlohy, případně převádět klasické filmy do elektronické podoby. V tomto případě je klíčovým parametrem rozlišení skeneru, které se udává v jednotkách DPI (počet bodů na palec) a rovněž barevná hloubka (kolik bitů je použito pro reprezentaci barvy každého bodu). V obou případech platí, že čím vyšší hodnota, tím lepší výsledný produkt. Posledním způsobem, který není již zcela klasickým případem importu, je sejmutí obrazovky do podoby obrazu, se kterým můžete dále pracovat. Zde mluvíme o tzv. screenshotu. V základním nastavení Windows máte dvě možnosti, jakým způsobem screenshot vytvořit, a to sice použitím klávesy PrintScreen, která vám sejme do schránky Windows celou plochu obrazovky, případně kombinací kláves Alt-PrintScreen, které vám sejme pouze aktuální okno. STUDIJNÍ MATERIÁLY ŢÁRA, Jiří a kol. Moderní počítačová grafika. 2. aktualiz. vyd. Computer Press. ISBN OTÁZKY A ÚKOLY 1. Jaký je princip bitové grafiky a jaké jsou její výhody a nevýhody? 2. Co to je slovníkové kódování? 3. Jaké přednosti a nedostatky má formát GIF? 4. Jaký způsob zpracování obrazových dat je použit u formátu JPG? 5. Jaké transformace bitové grafiky rozeznáváme? Uveďte příklady a jejich principy. 86

87 KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Odpovědi na výše uvedené otázky naleznete ve výkladovém textu výše, případně v doplňkové literatuře. 87

88 Kapitola 8 Bitová grafika GIMP KLÍČOVÉ POJMY Gimp, vrstvy, nástroje pro editaci obrazu, obrazové transformace CÍLE KAPITOLY Cílem kapitoly je seznámit vás se základy práce s grafickým editorem GIMP. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 120 minut VÝKLAD V další části našeho předmětu se budeme zabývat grafickým editorem Gimp. Jedná se o volně šiřitelný program, který si může každý student stáhnout samostatně. Svým zařazením by pak Gimp patřil mezi pokročilé editory pro rastrovou či bitovou grafiku. Budeme pracovat s editorem ve verzi 2.8 s nastavením do jednoho okna. Toto okno je možno rozdělit na několik oblastí. Kromě menu, které vidíme nahoře, je zde hlavní pracovní oblast, která zobrazuje editovaný obrázek. Po stranách jsou další pomocná okna, která zobrazují další nástroje okna a popis prostředí režim s jediným oknem hlavní oblast karty a pomocná okna nástroje a jejich atributy historie akcí online nápověda práce se soubory vytvoření nového obrázku import ze schránky nebo souboru uložení v pracovním formátu export barvy nastavení barev popředí a pozadí 88

89 aplikace. Po levé straně je to okno standardních nástrojů umožňující výběry a různé manipulace s grafikou, přičemž v jeho spodní části jsou vždy podrobnější volby pro zvolený nástroj z horní části. Po pravé straně máme k dispozici okno s několika základními kartami, které jsou viditelné v záhlaví okna. Pomocí těchto karet můžeme pracovat např. s vrstvami, barevnými kanály, vracet se libovolně do minulosti a eliminovat poslední úpravy obrázku (neomezená funkce Zpět), nastavovat barevnou paletu či provádět další operace, které si nastavíme. Ve spodní části obrazovky máme ještě k dispozici stavovou lištu, která nám ukazuje, v jakém zvětšení se obrázek momentálně nachází a rovněž zobrazuje, jaké další typy nám aplikace pro práci s jejími nástroji nabízí. Program má k dispozici rovněž nápovědu, která je on-line a která je dostupná v nabídce nápověda. Určitou nevýhodou zde může být dostupnost nápovědy pouze v anglické verzi, nicméně pro editor Gimp existuje řada příruček, z nichž minimálně dvě jsou rovněž v knihovně naší školy. Nejzákladnější činností, která je stejná pro všechny programy pracující s uživatelskými soubory, je vytvoření případně import příslušného souboru (v našem případě obrázku) a jeho uložení po úpravě. Pro import obrázku ze schránky případně souboru je k dispozici menu Soubor, které umožňuje vytváření nového souboru a kde musíme zadat jeho předpokládané rozměry v pixelech. Chceme-li importovat obrázek ze schránky, provedeme to v nabídce Upravit tak, že vložíme obsah schránky jako nový obrázek. Editor Gimp standardně ukládá soubory ve formátu s příponou XCF, což je soubor, který obsahuje veškeré informace o provedených úpravách a to včetně rozdělení do vrstev. Tento soubor není standardně podporován jinými programy a je možné jej označit za proprietární. Chceme-li z našeho obrázku vytvořit soubor v obecně čitelných formátech, potom jsme nuceni z nabídky Soubor použít volbu Export. Při popisu dostupných nástrojů z levého okna aplikace se nejprve zaměříme na práci s barvami. Jako většina editorů podobného druhu i Gimp pracuje se dvěma barvami a to barvou popředí a barvou pozadí. Tyto barvy můžeme nastavit dvojklikem na příslušnou oblast. Barvy jsou následně využívány v úpravách obrázků, kde si z těchto barev vybíráme. 89

90 Zcela zásadní pro efektivní práci s grafikou je zvládnutí výběru části obrázku pro editaci. Ze základních možností vidíme v levém okně volbu pro výběr obdélníku, elipsy, případně volný výběr rukou. U tohoto posledního výběru provedeme finální výběr dvojklikem po ukončení vyznačení oblasti. Tento postup ukončení výběru se používá i u Nástroje výběry obdélník, elipsa, volný výběr výběry podle barvy inteligentní výběr podle hran popředí, pozadí cesty geometrické transformace ořezání otočení, posunutí, převrácení, velikost změna rozlišení, perspektivy, klec psaní textu dalších možností. Těmi jsou například výběr podle barvy, kde existují dva způsoby výběru: Přibližný výběr podle spojité oblasti s danou barvou, kde např. zvolením červené bude vyznačená oblast červená, která bezprostředně sousedí s bodem, který my jsme vyznačili. Druhý nástroj pro výběr dle barvy umožňuje vyznačit opět barvu na daném obrázku, avšak budou tentokrát vyznačeny všechny oblasti vykreslené touto barvou, tedy i ty, které nejsou barevně přímo spojeny s bodem, který jsme vyznačili. Jedním z nejdůležitějších výběrových nástrojů v Gimpu je tzv. inteligentní výběr označený nůžkami. Na našem obrázku postupně pomocí klikání myši vyznačujeme body, které tvoří okraj námi vymezené oblasti, přičemž editor Gimp nespojuje námi vyznačené body přímkou, ale snaží se nalézt příslušnou hranu v obrázku. Postupně takto označíme celou oblast výběru, přičemž pokud někde máme výhrady ke způsobu, jakým Gimp výběr provedl, je možné vložit mezi již existující body další a tím výběr upřesnit. Ukončení výběru probíhá stejně jako u volného výběru, tedy dvojklikem myší. Další možností je výběr příslušné oblasti pomocí popředí a pozadí. Na obrázku nejprve přibližně zvolíme oblast našeho výběru, přičemž po ukončení dvojklikem celý obrázek kromě této vyznačené oblasti zmodrá. Přejížděním myší potom můžeme náš výběr upřesnit a zahrnout do něj i další body. Naopak pokud chceme body ubírat, provedeme to opět pomocí 90

91 myši, ovšem se stisknutou klávesou CTRL. Finální ukončení se prování klávesou Enter. Výběr určité oblasti je možné provést rovněž pomocí tzv. cest, které nám umožňují vyznačit určitou množinu bodů, které budou navzájem spojeny křivkou, která nebude mít ostré rohy a hrany. Jedná se tady o tzv. Bezierovy křivky, které tímto způsobem můžeme navrhnout. V každém z bodů, který jsme vyznačili, jsme schopni nastavit i tečnu křivky. Další sadu nástrojů tvoří geometrické transformace obrazu. Patrně nejčastější z nich však není umístěna přímo v menu, ale v nabídce Obrázek. Jedná se o Oříznutí podle výběru. Pokud tuto volbu využijeme, vyřízneme z obrázku pouze část, kterou jsme v předchozím kroku vybrali. Kromě oříznutí jsou typické geometrické transformace např. pootočení nebo kompletní otočení obrázku, jeho posunutí, převrácení, případně změna velikosti. Provést lze rovněž změnu rozlišení případně upravit perspektivu příslušného obrázku. Nástroje pro všechny tyto úkony jsou v levém pomocném okně v horní sekci. V této sekci je rovněž nástroj umožňující vkládat text do našeho obrázku a případně jej i později upravovat. Nutno je rovněž připomenout, že většina zde zmíněných efektů je provedena pouze na oblasti, která je vybrána. Na zbytek obrázku nemají tyto efekty žádný vliv. Pomocí nástroje Plechovka můžeme vyplnit vybranou oblast danou barvou či vzorkem, a to podle detailního nastavení ve spodní části levého okna. Tento nástroj má i řadu dalších režimů, které můžeme přepínat. Jsou však spíše pokročilé a záleží pouze na čtenáři, aby si je vyzkoušel. Dalším výplně gradienty různé režimy kreslení tužka, štětec, spray, kaligrafie guma razítko klonování zaostření a rozostření rozmazání zesvětlení a ztmavení nástrojem je nástroj pro gradientní vyplňování vybrané oblasti, přičemž jeho použití spočívá v tom, že do vybrané oblasti nakreslíme bod a přidržením myši celou úsečku, která nám říká, jakým způsobem bude daná oblast vyplněna. Čím delší bude úsečka, tím pozvolnější bude barevný přechod mezi zvolenými barvami (typicky popředí a pozadí), které budou pro výplň použity. 91

92 Další možností využití editoru je přímé kreslení do obrázku pomocí nástrojů tužky, štětce, spreje případně kaligrafického pera. Mezi nástroji je také guma, která nám umožňuje provedené transformace vrátit. Zcela specifickým nástrojem je nástroj razítka, který umožňuje tzv. klonování, tedy použití části obrazu v našem snímku pro vyplnění jiné části téhož obrazu. Tento nástroj nachází široké uplatnění zejména v retušování snímku, kdy je možné nežádoucí elementy na obrázku zcela eliminovat. Způsob použití je velmi jednoduchý vybereme tento nástroj a s klávesou CTRL klikneme myší na oblast, jejíž barevnost chceme převzít. Následně jsme schopni pouhým tahem myši bez jakékoliv funkční klávesy vyplňovat libovolnou oblast našeho obrázku body z oblasti zdrojové. Dalším nástrojem je selektivní rozostření, eventuelně zaostření obrázku. Rozostření provedeme prostým tahem myši po našem obrázku, přičemž zaostření naopak provedeme tak, že přidržíme klávesu CTRL. Připomeňme si však, že už v předchozí části jsme konstatovali, že obrázek nelze tímto způsobem reálně zaostřit. Jsou použity pouze matematické postupy zvýrazňující hrany v obrázku, které naše oko interpretuje jako zaostření. Mezi dostupné funkce patří i zesvětlení, případně ztmavení obrázku opět pomocí nástroje, který je k dispozici v levém okně a jehož přepínání se rovněž odehrává pomocí klávesy CTRL (bez klávesy zesvětlujeme, s klávesou CTRL ztmavujeme). V případě, že transformace, kterou jste provedli, se vám nezamlouvá, ať už jedna nebo celá série, je možné použít z pravého okna kartu označenou žlutou šipkou směrem doleva a tam vybrat takový stav obrázku a vaší práce, který odpovídá vašemu přání. Vrátit se v tomto případě můžete až na základní (původní) obrázek, ze kterého jste vyšli. barevné transformace jas a kontrast práh úrovně, křivky odbarvení, inverze filtry barva do průhlednosti vrstvy rozostření odbarvení 92

93 Další širokou škálou nástrojů jsou nástroje pro barevné transformace skryté z velké části v nabídce menu Barvy. Zde můžeme provádět některé standardní operace, o kterých jsme si již říkali v předchozí části výkladu. Můžeme např. provést úpravu jasu a kontrastu. Zajímavou možností je využití prahu, tedy převedení obrázku pouze do dvou barev (černé a bílé). V okně nástroje vidíme v tomto případě celý histogram našeho obrázku, tedy křivku, která určuje, kolik bodů daného jasu je v obrázku zastoupeno. Čím vyšší hodnota na ose Y, tím více bodů daného jasu se v obrázku vyskytuje. Pomocí trojúhelníčku pod histogramem máte možnost zvolit prahovou hodnotu, kde nastane rozdělení mezi černou a bílou v upraveném obrázku. Úpravu jasu a kontrastu můžete provést rovněž pomocí nástroje Úrovně, který také pracuje s histogramem. Pro nás je velmi zajímavý následující nástroj Křivky, který vám umožňuje měnit barevné podání vašeho obrázku libovolným způsobem. Na obrázku, který vidíte v okně nástroje je na vodorovné ose původní histogram obrázku s původním rozlišením od černé (tedy od nulového jasu) až do jasu maximálního. Na ose Y je potom stejná stupnice, která však bude transformována prostřednictvím vámi zadané křivky. Pokud ponecháte křivku v původní podobě, bude se jednat o přímou lineární transformaci 1:1, tedy původní hodnota jasu bude převedena opět na tu samou hodnotu jasu. Jestliže křivku prohnete jejím přetažením do určitého směru, transformace se v tomto případě změní a výsledný histogram bude mít již jinou podobu. Tento úkon (podobně jako řadu dalších) lze provádět jak na jasu, tak na některém barevném kanále, tedy na červené, zelené či modré barvě, případně na alfa kanále, pokud je v obrázku použit. Je tedy možné nastavit tuto převodní křivku jinak např. pro červenou a jinak pro zelenou barvu. Dalším nástrojem je možnost odbarvení obrázku, tedy převedení pouze do černobílé podoby, přičemž volby v tomto nástroji umožňují různé vzorce pro výpočet jasové složky. Dalším nástrojem je nástroj inverze, který nám umožňuje obrázek převést do tzv. doplňkových barev, tedy v případě černobílého obrázku jsou barvy pouze prohozeny, v případě barevného obrázku jsou zvoleny barvy doplňkové, tedy např. k modré žlutá, k červené zelená a naopak. 93

94 S barvami v obrázku lze provádět ještě další transformace, z nichž zmíníme pouze jedinou, a to převod barvy do průhlednosti. Máte možnost zvolit konkrétní barvu v obrázku, která ve výsledku nebude reprezentována jako barva, ale jako stupeň průhlednosti, což znamená, že vybereme-li např. černou, pak bude vše co je černé plně průhledné, vše co se bude černé barvě blížit, budou průhledné pouze částečně. Tímto způsobem se zavádí tzv. alfa kanál do barevného modelu, tedy pak již hovoříme o modelu RGBA. Jde v podstatě o rozšířenou verzi již dříve zmiňované možnosti poprvé použité v grafickém formátu GIF (volba průhlednosti jedné barvy). Editor Gimp disponuje rovněž celou řadou filtrů umožňujících modifikovat vzhled našeho obrázku. Ty jsou umístěny v nabídce menu Filtr a jsou rozděleny do řady kategorií podle svého určení. Aplikace probíhá stejným způsobem jako u kteréhokoliv nástroje, tedy vybereme oblast, na kterou má být filtr aplikován, vybereme příslušný nástroj, případně jeho sílu a použijeme. Zcela zásadní vlastností pokročilých grafických editorů je potom práce s vrstvami. Vrstvu si můžete představit jako průhlednou fólii, kterou pokládáme na náš originální snímek. Těchto fólií můžeme na náš snímek položit celou řadu a v nich provádět nejrůznější úpravy našeho obrázku. Kromě úprav zaměřených na nastavení určitého efektu se soustředíme zejména na úpravy umožňující měnit vzhled našeho obrázku pomocí výřezů. Základní postup při této činnosti lze rozdělit do několika bodů, které si nyní nastíníme, ale ještě předtím je potřeba v pravém pomocném okně zvolit první kartu označenou jako Vrstvy. V ní nyní vidíme pouze náš základní obrázek jako jedinou viditelnou vrstvu. Pomocí tlačítka oka můžete tuto vrstvu zcela zhasnout a potom vidíte pouze šachovnici naznačující zcela průhledný obrázek. Pro popis práce s vrstvami si představme následující úlohu. Máme obrázek, ve kterém se vyskytuje určitý objekt, který chceme divákovi nějakým způsobem zvýraznit, např. tím, že pouze tento objekt bude barevný a celý zbytek obrázku bude převeden pouze do černobílého podání. Tento efekt je možné docílit pomocí vrstev, a to následujícím postupem. V prvním kroku vybereme některou z popisovaných metod náš zvolený objekt. 94

95 Jestliže se nám zobrazí jeho výběr, je možné kombinací kláves CTRL-C uložit náš výběr do schránky Windows. Ihned potom jsme schopni náš objekt opět vložit do obrázku, a sice kombinací kláves CTRL-V. Všimněme si, že v nabídce zobrazující vrstvy nám přibyl tzv. plovoucí výběr, jakási nová vložená vrstva. Aby se tato plovoucí vrstva změnila ve vrstvu klasickou, je nutné na jejím názvu kliknout pravým tlačítkem a z nabídky, kterou máme pro manipulaci s vrstvami zvolit položku Do nové vrstvy. V tuto chvíli máme náš výběr v nové vrstvě ležící nad původním obrázkem. O této skutečnosti se můžeme snadno přesvědčit zhasnutím vrstvy původního obrázku. Zbude vám pouze vrstva výběru. Aniž bychom s výběrovou vrstvou dále manipulovali, přepneme kliknutím na vrstvu původního obrázku a v ní provedeme barevnou transformaci převodu na černobílý obrázek, tedy z nástroje barvy volbu odbarvit. Ve výsledku vidíme, že celý obrázek je černobílý kromě našeho objektu, který je zobrazován ve vyšší vrstvě ve své původní barevné podobě, a proto zůstal barevný. Stejným způsobem, jenom úpravou původního obrázku ne převedením do černobílé podoby, ale jeho rozostřením, můžeme dosáhnout opět jiného efektu pro zdůraznění zvoleného objektu. Editor Gimp disponuje ještě celou řadou dalších nástrojů, které však přesahují rámec našeho kurzu. Doporučuji proto čtenáři, aby si tento editor vyzkoušel včetně těchto rozšířených funkcí a následně zvážil, které z nich bude dále používat. STUDIJNÍ MATERIÁLY ČEVELA, Lubomír. Digitální fotografie v programu GIMP. 2. aktualiz. vyd. Brno: Computer Press. ISBN

96 VYBÍRAL, J.: GIMP - Praktická uţivatelská příručka, Computer Press, 2008, 224 str., ISBN OTÁZKY A ÚKOLY 1. Pro jakou grafiku je vhodný editor Gimp? 2. Vysvětlete princip vrstev. 3. Jaké možnosti výběru umožňuje editor Gimp? 4. Jak pracuje nástroj Razítko? 5. Který nástroj z nabídky Barvy je vhodný pro převod obrazu do černobílého podání? 6. Upravte vlastní nedokonalou fotografii pomocí manipulace s jejím jasem a kontrastem (s využitím křivek). 7. Na zvoleném obrázku z Internetu otestujte barevné transformace Gimpu a jeho filtry. 8. Pomocí vrstev proveďte na zvoleném obrázku efekt zdůraznění hlavního prvku libovolnou formou. KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Odpovědi na výše uvedené otázky naleznete ve výkladovém textu výše, případně v doplňkové literatuře. Výsledky praktických úkolů ověřte praktickým používáním navržených řešení a vlastní analýzou jejich přínosů a nedostatků. V případě nejasností konzultujte s vyučujícím. 96

97 Kapitola 9 Vektorová grafika KLÍČOVÉ POJMY Vektorová grafika, strukturální popis, formáty souborů, Inkscape, 3D grafika, popis 3D scény, grafické standardy na webu CÍLE KAPITOLY Cílem kapitoly je seznámit vás se základy vektorové grafiky a práce s ní a znalosti prakticky vyzkoušet. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 90 minut VÝKLAD 97

98 Dalším typem počítačové grafiky je tzv. grafika vektorová. Na rozdíl od grafiky bitové či rastrové zde hovoříme o grafice s tzv. doplňkovou informací. Tato informace spočívá v tom, že víme, co kreslíme, jaký tvar, jakou výplň atd. Tímto způsobem jsme tedy schopni kreslit zejména tzv. obchodní grafiku Vektorová grafika doplňková informace víme, co kreslíme pro grafická data vznikající v prostředí výpočetního systému objektový přístup strukturální popis jednotlivých grafických objektů např. přímka má souřadnice počátku a souřadnice konce a definovanou sílu čáry a barvu, styl jiné požadavky na software schopnost převést popis na zobrazení tedy určité geometrické útvary a obrace z nich složené. Obvykle se vektorová grafika používá na data, která vznikají v prostředí výpočetního systému, neboť při využití importu již nemáme k dispozici onu doplňkovou informaci. Pro ukládání údajů o vektorové grafice je použit tzv. objektový přístup. Každý element, který používáme a který nakreslíme je příslušným programem chápán jako jeden objekt. Údaje o tomto objektu nejsou uloženy bod po bodu, ale ve formě tzv. strukturálního popisu, např. přímka má určité souřadnice počátku a souřadnice konce, má definovanou sílu čáry a její barvu případně styl. Tyto údaje jsou uloženy místo uložení bod po bodu. Tento přístup s sebou nese některé zásadní důsledky. Například ty, že na rozdíl od bitové grafiky, která při určité úrovni zvětšení již zobrazuje pouze čtverečky původních pixelů, vektorovou grafiku můžete zvětšovat v podstatě libovolně, neboť příslušný objekt je vždy editorem překreslen a k tzv. pixelizaci, (zobrazování jednotlivých pixelů) vůbec nedojde. Vzhledem k použité formě popisu je zcela zřejmé, že na software pracující s vektoru grafikou jsou kladeny zcela odlišné požadavky než na software využívající grafiku bitovou. Software pro vektorovou grafiku musí zejména mít schopnost převést strukturální popis na konkrétní zobrazení příslušného objektu. Pokud bychom chtěli mluvit o formátech pro vektorovou grafiku, tak je třeba uvést, že tyto formáty jsou z principu bezeztrátové. Ukládají totiž pouze strukturální popis, který je vždy rekonstruován do své původní podoby. Tímto způsobem dochází k velmi výrazné úspoře místa, Vektorová grafika - formáty z principu bezeztrátové ukládán pouze strukturální popis výrazná úspora místa liší se podle použitého programového vybavení WMF - Windows CDR Corel SVG - WWW vektorové grafické programy Inkscape, CorelDraw, Adobe Illustrator, Artline, AutoCAD. 98

99 takže soubory s vektorovou grafikou jsou většinou podstatně menší než soubory se stejnou grafikou či stejným obrázkem, který je však uložen grafikou bitovou. Příslušné formáty se liší velmi často podle použitého programového vybavení a jsou tedy tzv. proprietární. Prvním z nich je souborový formát WMF neboli Windows metafile, který jak už název říká je typický pro prostředí Windows. Grafický balík Corel využívá svůj vlastní formát CDR. Z volně šiřitelných formátů je třeba se zmínit o formátu SVG (Stuctured Vector Graphics), což je formát neuzavřený a volně dostupný a je snahou zavést jej pro webovou grafiku jako standard. Tento formát je postaven na jazyce pro strukturální popis XML. Z grafických programů určených pro zpracování vektorové grafiky je možné zmínit např. program Adobe Illustrator, rovněž program AutoCAD, jehož určení je ovšem poněkud specifické, Coreldraw, či volně šiřitelný projekt nazvaný Inkscape. Nástroj Inkscape si můžete stáhnout, neboť jak bylo řečeno v předchozím odstavci, je volně šiřitelný. Je určen především pro vektorovou grafiku, což ale znamená, že do vektorové grafiky je schopen zapracovat rovněž prvky grafiky bitové. Jak Inkscape zejména pro vektorovou grafiku jiný přístup okno a lišty, výběr barev (popředí a pozadí) otevírání a ukládání souborů základním formátem SVG (XML) export již bylo naznačeno, pro vektorovou grafiku je nutno volit zcela jiný přístup tvorby a zpracování obrazu. Editory pro vektorovou grafiku většinou předpokládají, že pracujete s bílou čtvrtkou, na kterou nanášíte nebo ve které vytváříte příslušné objekty. Tomu odpovídá i uspořádání okna nástroje Inkscape a všech jeho prvků, tedy jednotlivých lišt po obou stranách a nahoře, případně výběr barev popředí a pozadí v dolní části. Základním formátem editoru Inkscape je formát SVG, který byl v předchozím textu diskutován. Chceme-li využít vytvořený obrázek rovněž v grafice bitové, je možné provést jeho export. Podobně jako grafický editor Gimp i Inkscape disponuje celou řadou nástrojů pro práci s grafikou, 10 2 Základní nástroje výběr a transformace, editace objektu kreslení obdélníků, elips, hvězd, polygonů, spirál 3D objekty kresba od ruky, Bezierovy křivky a přímky, kaligrafie psaní textu spray posledním objektem mazání podle cest výplně a gradienty kapátko a výběr barev 99

100 většinu z nich je však nutné si prakticky vyzkoušet, proto v tomto textu zmíníme pouze stručný výčet těchto nástrojů a možnost jejich užití. První sadou nástrojů jsou nástroje pro výběr a transformaci. Tyto nástroje obvykle umožňují vybrat jeden z nakreslených objektů či jejich skupinu a s ním provádět některé transformace, k tomuto kroku se používá tzv. výběrová šipka, která umožňuje s objektem pohybovat, umísťovat ho na různá místa, měnit jeho velikost a proporce apod. Druhým nástrojem je tzv. deformační šipka, která např. u obdélníku umožňuje měnit míru zaoblení jeho rohů, u jiných typů objektů bude funkci jinou, ale související s deformací základního tvaru. Jak již bylo uvedeno, základními nástroji ve vektorovém editoru jsou nástroje pro kreslení, a to obdélníků, elips, v případě Inkscape rovněž hvězd, polygonů a spirál. Možno je kreslit rovněž tzv. 3D objekty, které zahrnují perspektivu a možnost zobrazení třetího rozměru. Rovněž je možné použít kresbu od ruky a nakreslit libovolný objekt, případně využít kresbu přímek či Bezierových křivek nebo kaligrafické pero. Do vytvořeného obrázku je možno vkládat rovněž text, přičemž máme možnost nastavit jeho parametry, a to včetně typu písma, velikosti, barvy atd. Zajímavým nástrojem je mazání podle cest, kdy na našem obrázku vytvoříte pomocí myši křivku, přičemž všechny objekty, které tato křivka zasáhne, jsou následně smazány. Jednotlivé objekty lze rovněž vyplňovat, a to jak jednobarevnými výplněmi, tak výplněmi gradientními, a to na stejném principu jako v editoru Gimp. Rovněž je možné z již existujícího objektu provádět nastavení barvy popředí a barvy pozadí pomocí tzv. kapátka, kdy barvu z obrázku přeneseme do našeho nastavení. Mezi další funkce editoru patří i práce s vrstvami, které pracují stejným způsobem jako v editoru Gimp, tedy je možné náš obrázek rozložit do několika úrovní, přičemž zobrazovány mohou být jenom některé. Typické užití zejména ve vektorové 10 3 Další funkce vrstvy pozicování a zarovnávání objektů úprava rozměrů vkládání rastrové grafiky lze i ze schránky např. screenshot text na křivku tisk a export grafice by byla například tvorba sady piktogramů 100

101 pro konkrétní účel. Základní nastavení piktogramu, tedy základní tvar objektu a barevnost je možno uložit do jedné vrstvy, přičemž konkrétní typy piktogramů potom do vrstev vyšších. Ušetříme si tak práci se složitějším kopírováním. Vzhledem k tomu, že jsme schopni v našem obrázku označit konkrétní objekty, je možno pracovat rovněž se zarovnáváním a s pozicováním těchto objektů. Je tedy např. možné objekty zarovnat na stejnou spodní hranu, horní hranu, vpravo, vlevo, nastavit konkrétní mezeru mezi objekty atd. Rovněž je možno vkládat tzv. rastrovou grafiku, tedy např. obrázek ze schránky, v našem případy by to mohl být třeba screenshot obrazovky. Ve vektorových grafických editorech je i text chápán jako objekt s určitými parametry. Editor Inkscape také umožňuje převést text na křivku, tedy transformovat jednotlivá písmena s daným typem písma na objekty, které je možno dále tvarově upravovat. Je tedy možno napsaný text dále deformovat (např. pro účely vytvoření loga společnosti). Je samozřejmé, že výsledný obrázek je možno rovněž vytisknout, stejně tak jako exportovat do formátů jak pro vektorovou, tak bitovou grafiku. Všechny zmíněné funkce budou v rámci cvičení dále probírány a testovány. Ačkoliv to není přímo náplní našeho předmětu, měli bychom se ještě zmínit o tzv. 3D grafice, která umožňuje popsat trojdimenzionální scény a generovat dvojdimenzionální pohled na ně. Jedná se v podstatě o zvláštní případ vektorové grafiky, kdy strukturální popis používaný v této grafice je 3D grafika zvláštní případ vektorové grafiky strukturální popis ve 3 souřadnicích nutný software pro 3D návrh Blender, 3D studio Max modelování reálných objektů (často fraktálová technologie) TerraGen dnes i rozhraní IS grafické akcelerátory standardy OpenGL, DirectX proveden ve třech souřadnicích, nikoliv pouze ve dvou. Je zcela zřejmé, že pro návrh takové scény ve 3D souřadnicích je nutný patřičný software, jako je např. program 3D Studio Max, částečně rovněž např. AutoCAD, nebo volně šiřitelný nástroj Blender. V dnešní době je rovněž velmi populární modelování tzv. reálných 101

102 objektů, tedy objektů, které jsou k nerozeznání od objektů v realitě kolem nás. Často se pro tyto účely používá tzv. fraktálová technologie, která umí velmi věrně vykreslit stromy, krajiny apod. Příkladem programu, který tímto způsobem pracuje je program Terragen. Dnes se 3D grafika používá i na rozhraní informačních systémů, kde příkladem může být rozhraní Aero používané v systému Windows, případně rozhraní Compiz, používané v operačním systému Linux. Práce s 3D grafikou je velmi náročná na výkon počítače, z toho důvodu jsou používané tzv. grafické akcelerátory nebo grafické centrální jednotky (GPU). Tyto jednotky mají jinou stavbu, než centrální procesory počítače a umožňují masivní paralelní zpracování obrazových dat. Aby tyto grafické akcelerátory mohly být univerzálně využívány, je nutné použít pro jejich ovládání některý ze standardů. V MS Windows je používáno rozhraní označované jako Direct X, variantou k němu (např. v operačním systému Linux, ale rovněž v MS Windows) je rozhraní označované jako Open GL, které rovněž umí ovládat GPU. Pro popis scény ve 3D zobrazení je nutné uvést některé základní údaje pro tuto scénu. Prvním z nich je popis samotných objektů neboli primitiv, které se ve scéně nacházejí. Jakého jsou typu (např. koule, válec atd.), na jakých souřadnicích jsou umístěny, případně jaký mají tvar povrchu. Popis 3D scény popis objektů (primitiv) typ, umístění, tvar povrchu optické vlastnosti povrchů - textury zdroje osvětlení umístění, tvar, typ a barva světla pozorovatel pozice, směr pohledu, šíře záběru možnosti animace atributů (např. polohy pozorovatele) Dále je nutné určit optické vlastnosti všech povrchů těchto primitiv, tedy tzv. textury, které např. umožňují, aby povrch objektu vytvářel dojem vodní hladiny, ačkoliv není ve skutečnosti výškově modifikován a jedná se o prostou rovinu. Dalším důležitým prvkem je zdroj osvětlení, případně zdroje osvětlení, kde jsou ve scéně umístěny, jaký mají tvar, tedy např. bodový zdroj nebo plošný, jakou mají barvu světla atd. Posledním prvkem ve 3D scéně musí být umístění pozorovatele, tedy z jakého bodu se na tuto scénu díváme a pro jakou pozici pozorovatele bude scéna vykreslena. Tedy kde 102

103 pozorovatel stojí, kterým směrem se dívá a jaký úhel pohledu zabírá. Tento úhel pohledu v podstatě supluje nastavení čočky kamery od teleobjektivu až po širokoúhlý záběr. Jednotlivé výše zmíněné atributy je možné také animovat, tedy např. měnit v čase polohu pozorovatele, vlastnosti objektů atd. Tímto způsobem dnes vzniká většina počítačových animací používaných ve filmech. Na závěr diskuze o počítačové grafice se ještě zmiňme o grafice na webu. Ta je charakteristická svým požadavkem na minimalizaci objemu dat, která jsou přenášena a rovněž určitou neujasněností pokud jde o podporované formáty. Z historických důvodů se na webu vyskytují tři základní podporované formáty rastrové grafiky, a to Grafika na Internetu (webu) minimalizace toku dat podporované formáty ve WWW JPG, GIF, PNG ostatní podle vybavení počítače (plug-in) technologie Flash VML, SVG 3D grafika různé standardy (VRML, X3D) prohlížeče (plug-in) Cortona formát JPG, GIF a PNG. Tyto formáty jsou zpracovávány přímo prohlížečem webu. Existují však další nástroje a další formáty, o kterých my jsme se zmiňovali, pro jejich zobrazení však webový prohlížeč využívá vlastností systému, na kterém je nainstalován, případně je nutné pro jejich prohlížení doinstalovat do prohlížeče tzv. plugin neboli doplněk umožňující pracovat s daným formátem dat. Typickou ukázkou je využití technologie Flash, která je v současné době na ústupu a která vyžaduje prohlížeč od firmy Adobe. Další formáty, které se na webu používají, jsou zaměřeny již ne na rastrovou grafiku, ale na grafiku vektorovou, kterou je např. formát SVG. Je třeba říci, že v oblasti vektorové grafiky nepanuje na webu shoda z hlediska toho, které formáty mají být podporovány a jednotlivé formáty o své vůdčí postavení stále soutěží. Podobná je situace u 3D grafiky, přičemž starší formát pro práci s grafikou ve 3D, označovaný jako VRML (Virtual Reality Modeling Language) je dnes nahrazován modernějším formátem X3D. Pro jeho zpracování je také potřeba mít nainstalovaný příslušný plugin v prohlížeči (např. plugin Cortona). 103

104 STUDIJNÍ MATERIÁLY ŢÁRA, Jiří a kol. Moderní počítačová grafika. 2. aktualiz. vyd. Computer Press. ISBN OTÁZKY A ÚKOLY 1. Jaký je stručný princip vektorové grafiky? 2. Jaké otevřené formáty jsou užívány pro vektorovou grafiku? 3. Navrhněte v editoru Inkscape logo obchodní společnosti. Využijte možnost deformace písma. 4. Co je součástí popisu scény v 3D grafice? 5. Jaké grafické formáty jsou považovány za standard pro WWW? KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Odpovědi na výše uvedené otázky naleznete ve výkladovém textu výše, případně v doplňkové literatuře. Výsledky praktických úkolů ověřte praktickým používáním navržených řešení a vlastní analýzou jejich přínosů a nedostatků. V případě nejasností konzultujte s vyučujícím. 104

105 Kapitola 10 Prezentace úvod do problematiky KLÍČOVÉ POJMY Cíle prezentace, didaktika a dramaturgie prezentace, plánování prezentace, vizualizace sdělení, nástroje pro tvorbu prezentací CÍLE KAPITOLY Cílem kapitoly je seznámit vás s osvědčenými postupy a principy návrhu účinné prezentace. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 90 minut VÝKLAD V další části předmětu se budeme věnovat prezentacím, jejich návrhům a přípravě Cíle prezentace předat sdělení Nejprve je nutné si říci, jaké cíle prezentace usnadnit transformaci do mentálního modelu zafixovat sdělení zaujmout a motivovat obvykle má. Obecně se jedná o předání nějakého sdělení, a to takovou formou, která pokud možno usnadní transformaci tohoto sdělení do vnitřního mentálního modelu demy.cz/img/pyramid a.png 105

106 konkrétního posluchače či diváka (obecně příjemce sdělení) a usnadní mu tak co nejvíce pochopení sdělovaného textu či látky. Druhotným cílem prezentace je zafixovat předávané sdělení, což je možné udělat zejména tím, že příjemce zaujmeme a pokusíme se ho co nejvíce motivovat. Na obrázku na slidu vidíme známou pyramidu ukazující, kolik jsme schopni si zapamatovat informací ze sdělení předávaného různou formou. Využitím všech současných možností prezentace se v podstatě snažíme přejít od fáze, kdy informace je předávána pouze čtením ve formě textu do fáze, kdy se příjemce dívá na film, případně na nějaké vystoupení, tedy snažíme se zvýšit míru zapamatování z 10% až na cca 50%. Pokud naše příjemce do prezentace přímo zapojíme, můžeme se dostat až na 70% úspěšnosti zapamatování sdělení. Abychom co nejvíce využili možností prezentačních technologií, je nutné zabývat se rovněž didaktikou prezentací, tedy jejich stavbou a formou. Jednou z možností je využití tzv. instruktážní didaktické metody. V úvodu prezentace se snažíme našeho příjemce motivovat a vyvolat jeho zájem o Didaktika instruktážní metoda úvod zájem, motivace předložit problém zformulovat cíle zpracování aktivovat předchozí vědomosti zprostředkovat nové informace podpora pochopení úkoly, otázkami, pokyny zpětná vazba upevnění propojit nové se známým opakování, doplňování, prohlubování ověření znalostí nejčastější problémy objem informací udržení pozornosti příslušnou oblast. Předložíme mu určitý problém a zformulujeme, jakých cílů hodláme dosáhnout v rámci naší prezentace. V druhé části prezentace se zaměříme na zpracování předloženého tématu, snažíme se aktivovat předchozí vědomosti posluchačů v dané oblasti a na tyto znalosti dále navázat zprostředkováním nových informací. Zafixování těchto informací podporujeme různými drobnými úkoly, otázkami, pokyny a dalšími aktivitami. Tím zároveň testujeme, zda naši posluchači příslušnou látku pochopili. Velmi podstatná je rovněž zpětná vazba, kdy vyvoláme diskuzi a zjišťujeme, zda příjemci naše sdělení pochopili a zda případně nemají další otázky. Další fáze je potom upevnění získaných znalostí a informací tím, že se je snažíme dále propojit se známými fakty, opakujeme je a doplňujeme. Součástí upevnění je samozřejmě rovněž ověření znalostí, a to pokud možno takovou formou, která bude prokazatelná. 106

107 Nejčastějšími problémy při návrhu prezentací jsou zejména snaha prezentátora uvést veškeré informace týkající se tématu, a tedy zahltit příjemce objemem těchto informací. To se projevuje jak v rychlosti řeči, tak v obsažnosti slidů. Druhým nejčastějším problémem je udržení pozornosti. Po celou dobu prezentace musíme udržovat s příjemcem kontakt, neboť při jeho ztrátě příjemce ztrácí o námi prezentovanou problematiku zájem. Se zvolenou didaktickou metodou souvisí Dramaturgie prezentace rovněž dramaturgie prezentace. Používáme zde tzv. dramaturgický oblouk, který vychází z klasického dramatu a jeho stavby. Nejprve se provede úvod do děje, potom se děj nějakým způsobem rozvíjí, až dospěje k dramatickému vrcholu, po kterém následuje určité uklidnění a nakonec i ukončení celého dramatu. Podobnou strukturu by měla mít rovněž prezentace, ovšem s náplní definovanou v rámci předchozího slidu (instruktážní didaktická metoda). Udržení motivace a pozornosti je velmi komplikovaná záležitost. Můžeme zde částečně spoléhat na zvědavost posluchače, využít však lze i moment překvapení, humornou vložku, kontrasty ve sdělovaných informacích, případně uplatnění metafor. Velmi silným nástrojem pro udržení motivace je rovněž interakce a dialog s posluchačem. S vědomím výše uvedeného se můžeme pustit do plánování prezentace. Zcela zásadní je zde cíl, tedy čeho chceme v rámci prezentace dosáhnout (předat určité sdělení případně prezentovat nový produkt, obchodní výsledky firmy, atd.). Druhým faktorem, který je potřeba mít na paměti je cílová skupina, pro kterou prezentaci připravujeme. V této dramaturgický oblouk napětí klasické drama úvod stoupání vrchol klesající jednání katastrofa a konec skupině rozhoduje několik faktorů. Zejména je to věk, velmi odlišná bude prezentace pro cílovou skupinu seniorů nebo naopak dětí či lidí v produktivním věku. Plánování prezentace udržení motivace a pozornosti zvědavost překvapení humor vzrušení kontrasty uplatnění metafor interakce, dialog cíl prezentace čeho chceme dosáhnout cílová skupina věk, vzdělání, kultura, povolání, jazyk prostředí a vybavení velikost místnosti, osvětlení, uspořádání časový prostor umění dodržet stanovený čas, ať je jakýkoliv forma prezentace jaké prostředky použijeme 107

108 Důležité je také vzdělání cílové skupiny, zda můžeme předpokládat určitou sumu znalostí, na které lze v rámci prezentace navázat tak, jak to bylo na předchozích slidech uvedeno. V dnešním globálním světě je rovněž nutné mít na paměti i regionální kulturu, která se může lišit zejména např. náboženstvím cílové skupiny. Důležité je i povolání, pokud ho lze pro cílovou skupinu určit, opět z důvodu možnosti navázání na předchozí znalosti. Velmi podstatný je také jazyk, kterým budeme naši prezentaci prezentovat. Výrazně se liší jazyk pro např. skupinu teenagerů a jazyk používaný ve vrcholovém managementu firmy. Při přípravě prezentace je nutné mít rovněž na paměti prostředí a vybavení, které bude pro prezentaci využito. Na tento fakt se velmi často zapomíná, což vede k nepříjemným situacím, kdy prezentaci může mít prezentátor připravenou dokonalým způsobem, nicméně ji nemá jakým způsobem předat příjemcům. Rozhodující v tomto směru je zejména velikost místnosti a její uspořádání a osvětlení. To vše může výrazně ovlivnit promítání obrázků, židle uspořádané do kruhu vyvolají jinou potřebu prezentace než židle uspořádané klasickým způsobem, atd. Rovněž dostupná technika je zásadní (zda je k dispozici ozvučení místnosti případně datový projektor a jeho kvalita, svítivost, způsob připojení, atd.). Velmi důležitý je také časový prostor, který máme pro prezentaci vymezen. Je uměním dodržet stanovený čas na prezentaci ať je jakýkoliv, tedy ať už je to pouze krátké seznámení s tématem ve formě několikaminutového sdělení či delší prezentace zaměřená na konkrétní výukový blok, který je zapotřebí uskutečnit vcelku. Bez znalosti uvedených faktorů je velmi obtížné prezentaci navrhnout. Posledním faktorem, který však již není vnější, ale spíše vnitřní (naše volba) je jaké prostředky pro prezentaci konkrétního tématu použijeme, jakou formu pro prezentaci zvolíme (zda budeme např. pouze povídat a např. kreslit od ruky, zda použijeme slidy, apod.) Forma prezentace názornost grafické a multimediální objekty strukturovanost (seznamy) práce s osnovou méně je více barevné schéma kontrast formátování obsahu styl písma, barva, velikost styl snímku, zarovnání, meziřádkové mezery, styl seznamů firemní identita rušivé prvky často přechody, animace 108

109 Při volbě formy prezentace je nutné dbát zejména na názornost, tedy využívat pro předání sdělení nejenom textové, ale i grafické a multimediální objekty, jejichž obsah příjemci pochopí rychleji, v případě textu pak využívat strukturované prvky, jako jsou např. seznamy. Důležité je v tomto směru pracovat s určitou osnovou, kterou se postupně snažíme v rámci prezentace naplnit. Podstatným prvkem je již výše zmíněný objem informací, který se snažíme divákovi předat, přičemž méně je někdy více, tedy např. pokud vytváříme slidy, nesnažíme se na ně umístit veškerý text, který chceme říci, ale pouze základní body, které potom slovně okomentujeme. Součástí prezentace totiž nejsou pouze slidy, ale i vaše osoba, která je bude komentovat. Velmi častou chybou je uvádění celých vět či souvětí z nějakého informačního zdroje bez jakékoliv úpravy. Je pravdou, že tímto způsobem lze velmi snadno naplnit daný snímek, ale otázka zní, zda příjemce bude schopen takové sdělení přijmout v čase, který bude mít k dispozici (než přejdeme na další snímek). Podstatně lepším řešením je uvést na snímku pouze vytipované hlavní body či myšlenky (příjemce je snadno přečte), které pak prezentátor může ve svém vystoupení rozvést. Důležité je rovněž vhodné nastavení barevného schématu, které by mělo být velmi kontrastní tak, abychom divákovi usnadnili čtení slidů. Pokud jde o formátování obsahu, potom nejdůležitějšími prvky jsou zvolený styl písma, jeho barva a velikost, přičemž zejména velikost je zásadní a je nutné si uvědomit, z jaké dálky se budou diváci na náš slide dívat. Rovněž je důležité vhodně volit styl snímku, zarovnání, případně meziřádkové mezery a styl seznamů. V případě, že děláme firemní prezentaci, je nutné rovněž v tomto směru dbát firemní identity, která nám může nadiktovat použité barvy, písmo, logo, styl snímku atd. Můžeme také využít další prvky, které mohou částečně aktivizovat naše příjemce, a to jsou přechody a animace. Je však potřeba si uvědomit, že tyto přechody sice příjemce aktivují, nicméně také ruší a je tedy nutné s nimi pracovat citlivě, aby neodváděly příliš od tématu prezentace. Na následujícím slidu jsou uvedeny nástroje, které je možné použít pro vizualizaci různých sdělení 109

110 od vizualizace dat přes postupy, informace, koncepty, strategie, atd. Jedná se o tzv. periodickou tabulku vizualizačních metod, která je k dispozici na odkazu uvedeném ve slidu. Využitím vizualizačních nástrojů výrazně zvýšíme přitažlivost naší prezentace a rovněž budeme schopni předat příjemci i komplikovanější sdělení tak, aby je snadno pochopil. Na trhu existuje celá řada nástrojů, které mohou posloužit jako pomůcky při tvorbě prezentací. Patrně nejznámějším z nich je program MS PowerPoint, který bude náplní další části našeho kurzu. Tento program však není ani zdaleka jediným nástrojem pro tvorbu prezentací. Velmi známý je i program firmy Apple s názvem Keynote, který nabízí Nástroje pro tvorbu prezentací MS PowerPoint Apple Keynote zajímavé přechody LibreOffice Impress - freeware LaTex (nadstavba Beamer) není wysiwyg Google docs - docs.google.com/presentation Empressr - Prezi oproti PowerPointu některé velmi zajímavé nástroje a vylepšení zejména v oblasti přechodů a animací. Kromě těchto dvou firemních nástrojů se můžeme setkat ještě např. s nástrojem z balíku LibreOffice s názvem Impress, který je dostupný zdarma. Posledním z nástrojů z této rodiny je nástroj nazvaný Beamer postavený nad programem pro tvorbu textových dokumentů Latex. Tento editor oproti všem výše uvedeným není tzv. wysiwyg. Tato zkratka znamená anglicky What You See Is What You Get, tedy že provádíte přímo vizuální návrh jednotlivých slidů a přesně tak, jak slide navrhnete, jej potom máte k dispozici. Nástroj Beamer používá určitý skriptovací jazyk, pomocí kterého slide navrhnete, ale výsledek vidíte teprve po ukončení editace a vizualizaci výstupu. Kromě těchto aplikací, které je nutné na vašem počítači instalovat, existují i nástroje pro tvorbu prezentací on-line s využitím webu. Patrně nejrozšířenějším z nich je balík Google Docs, v rámci kterého je možné vytvářet rovněž prezentace. Poněkud širší možnosti má balík Empresser, což je samostatná webová aplikace zaměřená na tvorbu prezentací. Velmi zvláštním on-line nástrojem, který se do značné míry vymyká našim představám o aplikaci pro tvorbu prezentací je Prezi. Tento nástroj používá zcela jiný přístup k návrhu prezentace, který se neskládá z jednotlivých slidů, ale z určitého globálního prostředí, ve kterém se postupně zaměřujete na jednotlivé části a témata. 110

111 STUDIJNÍ MATERIÁLY KOPECKÝ, Ladislav. Prezentace v marketingové komunikaci. Vyd. 1. Praha: Grada, ISBN OTÁZKY A ÚKOLY 1. Popište důvody pro návrh kvalitní prezentace. 2. Popište didaktickou instruktážní metodu návrhu prezentace. 3. Jaké vlivy a prvky musíte uvažovat při návrhu prezentace? 4. Seznamte se s některými z uvedených nástrojů pro tvorbu prezentací a definujte jejich výhody a nevýhody. KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Odpovědi na výše uvedené otázky naleznete ve výkladovém textu výše, případně v doplňkové literatuře. Výsledky praktických úkolů ověřte praktickým používáním navržených řešení a vlastní analýzou jejich přínosů a nedostatků. V případě nejasností konzultujte s vyučujícím. 111

112 Kapitola 11 MS PowerPoint úvod a návrh prezentace KLÍČOVÉ POJMY MS PowerPoint, způsoby zobrazení, manipulace se snímky, předlohy a šablony CÍLE KAPITOLY Cílem kapitoly je seznámit vás se základy práce s nástrojem MS Powerpoint pro návrh prezentací. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 90 minut VÝKLAD Jak již bylo naznačeno, poslední částí našeho kurzu bude seznámení s nástrojem pro tvorbu prezentací MS PowerPoint. Jak už název naznačuje, tento program patří do rodiny nástrojů MS Office, tedy má i stejné uživatelské rozhraní a celková filozofie tohoto programu je stejná jako mají i další představitelé z tohoto balíku, tedy MS Access, MS PowerPoint uživatelské rozhraní operace se soubory nová prezentace prezentace ze šablony uložení, uložení jako nastavení předvoleb autor, složky nápověda 112

113 MS Word a MS Excel. Základní zobrazení, které vidíme na obrazovce po otevření programu, tedy odpovídá všem předchozím nástrojům a logice balíku MS Office. Máme k dispozici nástroje pro rychlé spuštění některých funkcí, samotné menu s rozšiřujícím pásem karet pro každou položku menu, hlavní okno pro zobrazení jednotlivých snímků a vedle něj v levé části podokno, které umožňuje zobrazit přehledněji snímky či osnovu dané prezentace. Pod oknem pro zobrazení snímku je k dispozici ještě okno pro poznámky, které můžeme ke snímkům doplňovat. Úplně dole potom najdeme stavový řádek, který nám ukazuje, na kterém snímku prezentace se nacházíme, případně umožňuje změnit způsob zobrazení z popsaného základního návrhového na zobrazení řazení snímků nebo zobrazení prezentace jako takové. Základní operace se soubory jsou zcela stejné jako v ostatních programech kancelářského balíku. Máme tedy možnost vytvořit novou prezentaci zcela od začátku, vytvořit prezentaci na již existující šabloně, případně načíst již existující prezentaci, kterou potom budeme pouze upravovat. V rámci předvoleb je možno nastavit (stejně jako u ostatních programů) přednastaveného autora případně složky na disku, které budeme prioritně používat pro ukládání prezentací. Součástí rozhraní je rovněž nápověda, která je umístěna v pravém horním rohu a která je z větší části řešena online, tedy musíte být připojeni k internetu, abyste mohli zkoumat všechna její témata. Jak už bylo naznačeno, Powerpoint umožňuje několik způsobů zobrazení prezentace. Věnujme se nejprve levému oknu. V návrhovém zobrazení obsahuje snímky prezentace, mezi kterými můžeme přepínat. Druhá možnost v tomto okně je však využití karty Osnova, která zobrazí veškerý text v naší prezentaci formou klasické osnovy Zobrazení způsoby zobrazení prezentace přehled snímků, osnova normální, řazení snímků, předvádění zobrazení předlohy přepínání oken prezentací úprava stavového řádku, minimalizace panelu nástrojů úprava měřítka panel rychlého přístupu úprava pásu karet s jednotlivými stupni členění. V této osnově lze velmi jednoduše upravit stávající dokument např. tím, že téma, které je na jednom snímku použito jako jeden bod v seznamu, povýšíme na samostatný snímek. Manipulace v osnově se odehrávají pomocí klasické editace textu a případně pomocí kláves Tab pro snížení úrovně členění, nebo SHIFT+Tab pro zvýšení úrovně 113

114 členění. Pro použití těchto dvou kláves je nezbytně nutné, aby kurzor stál před prvním písmenem textu v dané úrovni členění. Způsoby zobrazení v hlavním okně je možno měnit v nabídce menu Zobrazení. Tam jsou k dispozici čtyři různé způsoby, tedy normální zobrazení (rozumí se zobrazení návrhové), dále zobrazení řazení snímků, zobrazení snímků s kompletními poznámkami, případně zobrazení prezentace. Důležité je, že v této volbě je také možno zobrazit tzv. předlohy jednotlivých částí prezentace, tedy předlohu snímku, předlohu podkladu a předlohu poznámek. Tyto předlohy v podstatě znamenají, že máte možnost definovat přednastavený vzhled pro všechny vytvářené snímky, pro zobrazení podkladu a pro zobrazení poznámek. Práci s předlohou bude věnována ještě pozornost. Při zobrazování snímků je možno využít stavový řádek, ve kterém se rovněž nachází měřítko, kterým můžeme nastavit velikost zobrazení snímku. Pokud si konkrétní hodnotou nejsme jisti a chceme využít veškerou plochu, která je pro zobrazení snímku k dispozici, stačí zmáčknout tlačítko v pravém spodním rohu za tlačítkem plus, které vám přizpůsobí zobrazení právě velikosti prostoru, který máte. Manipulace s panelem rychlého přístupu, případně úpravu u pásu karet můžete provést úplně stejným způsobem jako u ostatních aplikací balíku Office. V případě, že máte více otevřených prezentací, lze se mezi nimi přepínat pomocí volby Přepnout okna v kartě Zobrazení. Základní činností při návrhu prezentace je vytváření a úprava snímků. Ty je možno vytvářet velmi jednoduše na kartě Domů pomocí volby Nový snímek, případně kombinací kláves CTRL+M. Mazání snímků probíhá označením snímku a stiskem klávesy Delete, podstatně výhodnější je však skrytí konkrétního snímku, a to ukázáním na něj v postranním okně snímky a výběrem volby Skrýt snímek. Tato činnost je výhodnější, protože nikdy nevíme, kdy se k takovému snímku ještě budeme vracet a kdy ho budeme chtít zařadit do prezentace. Jeho skrytí způsobí, že v prezentaci nebude přítomen, ale nebude ani smazán. Návrh vytváření a mazání snímků skrývání snímků volba rozložení a jeho úpravy volba motivu a jeho úprava barvy, písma, efekty kopírování snímků interní i externí kontrola pravopisu, minipřekladač užití předlohy 114

115 Snímky v prezentaci mohou mít několik různých typů rozložení obsahu, ty si můžeme zobrazit pomocí rozvinutí nabídky Rozložení na kartě Domů. Vidíme, že existuje snímek titulní, klasický snímek s nadpisem a textem, snímek dvousloupcovým textem, případně další varianty s různými vloženými objekty. Všechny tyto přednastavené varianty jsou součástí předlohy. Na konkrétním snímku, který již máme vytvořen, můžeme s jednotlivými prvky snímku manipulovat podobně, jako s objekty v rámci vektorové grafiky. Při návrhu série snímků, tedy prezentace, můžeme vybrat určitý motiv, zejména barvy a tvar písma, kterým bude naše prezentace typická. Veškeré motivy, které jsou již v systému k dispozici, najdete na kartě Návrh v části Motivy. Tyto motivy lze dále upravovat úpravou barev, písma či efektů, což jsou volby, které jsou přítomny na pravé straně sekce motivů. Kopírování snímků v rámci prezentace i mezi prezentacemi probíhá zcela standardním způsobem přes schránku systému Windows, tedy po označení snímku kombinací kláves CTRL+C tuto schránku naplníte snímkem a do zcela jiného místa dané prezentace, či prezentace jiné můžete pomocí kombinace kláves CTRL+V váš snímek vložit. Pro návrh konkrétního snímku je velmi vhodné využít rovněž nástroje v kartě Revize, a to kontrolu pravopisu či thesaurus pro vyhledávání synonym. STUDIJNÍ MATERIÁLY ANDRÝSKOVÁ, Jana. Microsoft PowerPoint: podrobná uţivatelská příručka. Vyd. 1. Brno: Computer Press, ISBN ATKINSON, C.: Působivé prezentace v PowerPointu [Překlad Jiřina Šetková]. Computer Press, s. Přeloţeno z angličtiny. ISBN KOPECKÝ, Ladislav. Prezentace v marketingové komunikaci. Vyd. 1. Praha: Grada, ISBN KRÁL, M.; MAGERA, Ivo, Microsoft Office PowerPoint Podrobná uţivatelská příručka, Computer Press, 2007, 360 str., ISBN

116 KUBÁLEK, Tomáš, KUBÁLKOVÁ, Markéta. Manaţerská informatika: Prezentační program Microsoft PowerPoint verze 2007 CZ. 1. vyd. Praha: Oeconomica, s. ISBN OTÁZKY A ÚKOLY 1. Upravte MS Powerpoint tak a by v panelu rychlého přístupu byly dostupné nejběžnější operace se snímky. 2. Na zvolené online šabloně vytvořte prezentaci na téma v čem mohu zlepšit svůj přístup ke studiu (max. 5 slidů). Prezentaci si prakticky vyzkoušejte. KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Odpovědi na výše uvedené otázky naleznete ve výkladovém textu výše, případně v doplňkové literatuře. Výsledky praktických úkolů ověřte praktickým používáním navržených řešení a vlastní analýzou jejich přínosů a nedostatků. V případě nejasností konzultujte s vyučujícím. 116

117 Kapitola 12 MS PowerPoint předlohy a grafické objekty KLÍČOVÉ POJMY Předloha snímku, šablona, grafické objekty, přechody, animace, multimedia v prezentaci CÍLE KAPITOLY Cílem kapitoly je seznámit vás s pokročilými nástroji, které MS PowerPoint nabízí pro jednoduchou tvorbu efektních prezentací. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 120 minut VÝKLAD Zcela zásadní pro efektivní práci s programem je nutnost zvládnout využití předloh pro tvorbu snímků. Předloha je v programu Powerpoint chápána jako sada vzorových snímků s různým nastavením. Tuto předlohu můžete zobrazit výběrem položky Zobrazení z menu a stiskem tlačítka předloha snímků. Jak vidíme, v základním Předlohy a šablony předloha sada vzorových snímků s různým nastavením společné a individuální nastavení snímků hlavní snímek úprava, vkládání grafických objektů, automatická pole předlohy snímků, podkladů, poznámek vlastní předlohy šablona kompletní sada nastavení prezentace tvorba nových šablon formát souboru 117

118 nastavení je k dispozici jediná předloha s nejrůznějšími typy snímků, přičemž za hlavní (největší a nejvýše zobrazený) je považován klasický snímek s nadpisem a body víceúrovňového seznamu. Logika práce s předlohou je taková, že pokud provedete nějakou změnu na tomto hlavním snímku, potom se změna promítne na všechny snímky podřízené (samozřejmě pokud tuto změnu provedete v části snímku, která se vyskytuje i na ostatních podřízených snímcích předlohy). Pokud budete modifikovat jenom některý z podřízených typů snímku, např. předlohu pro snímek titulkový, pak se změna promítne pouze v případě, že ve vaší prezentaci použijete předlohu typu titulek. Úpravy předlohy probíhají úplně stejným způsobem jako úpravy klasické prezentace. Jediný rozdíl spočívá v tom, že změny v předloze jsou následně uplatňovány pro celou prezentaci a všechny její snímky. Za poznámku ještě stojí, že pokud klikneme pravým tlačítkem v levém okně zobrazujícím jednotlivé snímky předlohy, je možno vložit další předlohu snímků, tedy další sadu obdobně strukturovaných snímků. Všimněme si, že tato druhá předloha bude mít číslo dvě u svého hlavního snímku a je tedy druhou možností, jak snímky nastavit. V případě, že nastavíme jiný vzhled snímků druhé předlohy je možno v prezentaci samotné kombinovat snímky s předlohou 1 i s předlohou 2. V případě, že hlavní snímek předlohy odstraníme, odstraníme tak zároveň všechny její podřízené snímky. Ukončení práce s předlohou se děje stisknutím tlačítka Zavřít předlohu z karty Předloha snímků. Do předlohy je možno vkládat stejné objekty jako klasické prezentace, tedy grafické objekty, automatická pole apod. Na tomto místě je ještě vhodné zmínit rozdíl mezi předlohou snímků a šablonou. Šablona je chápána jako kompletní sada nastavení určité prezentace a předloha jako sada vzorových snímků s určitým nastavením. Šablona tedy obsahuje ještě další prvky, jako např. předem vytvořené snímky, přechody, atd. I vámi vytvořená prezentace tedy může být uložena ve formátu šablony programu Powerpoint a může být využívána dalšími uživateli jako základ pro tvorbu jejich prezentací. 118

119 Do prezentace je možno vkládat grafické a další objekty. Mezi grafické objekty patří např. tabulky, které je možné vkládat na kartě Vložení a to hned prvním tlačítkem zleva. V tabulce můžeme nastavit její rozměry, počty řádků, sloupců, upravovat styl. Pro jednotlivé objekty po jejich vložení a výběru Grafické a jiné objekty tabulky změna rozměru, počtu řádků, sloupců, úprava stylu grafy vytvoření z dat změna typu a úpravy - název grafu, popisky, barvy, obrázky jako výplně změna typu pro řadu obrázky (bitová grafika), kliparty (vektorová grafika) umístění, velikost, otočení, zarovnání, oříznutí snímek obrazovky k úpravám získáváte v menu samostatné karty, pomocí kterých se nechá daný objekt upravovat, tedy např. v případě tabulky dostáváte nové položky v menu Návrh a Rozložení, které umožňují s daným objektem další činnost a práci. Dalšími objekty, které můžete do prezentace vložit, jsou grafy. Tvorba grafu je řešena naprosto stejným postupem jako např. v aplikaci Excel. Je možné vytvořit graf z dat vyplněním tabulky vzhledově odpovídající Excelu. Graf můžete také dále upravovat a měnit jeho typ, nastavovat jeho jednotlivé části, případně změnit typ grafu pro konkrétní datovou řadu, vše obdobně jako v MS Excel. Do prezentace je možno vkládat i bitovou grafiku, tedy obrázky. Po jejich vložení získáváte opět samostatnou kartu v menu s názvem Formát, která umožňuje úpravu obrázků co do jasu, kontrastu, barevnosti apod. Dalším typem grafiky, kterou můžete vkládat je grafika vektorová, tedy tzv. kliparty. Ty můžete mít vybrány přímo z nabídky, která je již ve vašem počítači, případně se můžete připojit online k webu Microsoft Office, odkud si můžete stáhnout další grafické prvky. I tyto prvky je možné upravovat - měnit jejich umístění, velikost, otočení, zarovnání atd. Za zmínku stojí, že grafickým prvkem, který lze do prezentace vložit je též snímek obrazovky, což může být v některých případech podstatné. Velmi silným nástrojem pro prezentaci jsou diagramy, které najdeme na kartě Vložení pod volbou Smartart. Po výběru konkrétního typu diagramu dostáváte jeho přednastavený vzhled, organizační diagramy (SmartArt) výběr a editace struktury v hierarchickém diagramu typy diagramů kreslení (tvary) obrazce - stín, barva,, upravit body umístění konců čar na objekty, typy šipek textové pole výplně, průhlednost, 3D efekt rovnice multimédia video, audio, animace, pozor na kodeky! 119

120 který můžete dále upravovat rozvinutím doplňkové nabídky, která se zobrazí po kliknutí na střed levého okraje grafu. V ní vidíte aktuální členění daného diagramu podle jeho struktury, do kterého můžete přidávat či v něm mazat prvky a pracovat s ním jako s osnovou. Pro prezentace lze velmi efektivně využít i další typ vkládaného objektu, kterým jsou tvary. V nich máme k dispozici základní geometrické tvary a případně tvary týkající se konkrétní problémové oblasti, tedy např. vývojové diagramy, popisky atd. Mezi tvary jsou rovněž propojovací čáry, a to buď čáry které lze oddělit od příslušných koncových prvků, nebo čáry které se s přesunem jejich koncových bodů rovněž přizpůsobují. S těmito tvary lze provádět podobné operace jako s kliparty, tedy měnit jejich umístění, upravovat body, barvy, stíny atd. U řady grafických objektů je možno nastavit jejich průhlednost případně doplňkový 3D efekt. Zvláštním typem vkládaného prvku do snímku je textové pole, které vytváří prostor pro vložení libovolného textu a je opět dostupné z karty Vložení. Dalším z prvků, který lze do prezentace vložit, jsou rovnice, které se vkládají stejným způsobem jako např. v textovém editoru MS Word, a to přes volbu Objekt na kartě Vložení. Při práci s objekty je možno využít na kartě domů volbu Kopírovat formát. S touto volbou my jsme se již setkali u editoru MS Word pro kopírování formátu písma, v aplikaci Powerpoint však podobná Práce s grafickými objekty kopírování formátu nastavení výchozího tvaru seskupování a pořadí ve vrstvě (viditelnost) umisťování objektů pravítka, mřížky, vodítka, souřadnice skrytí grafiky pozadí fotoalbum vkládání externích objektů (OLE) vložení (kopie), odkaz (vytvoření vazby) 120

121 možnost existuje rovněž pro grafické prvky. Jednotlivé objekty lze rovněž uspořádávat z hlediska jejich umístění v pozadí či v popředí snímku a podle toho nastavovat jejich viditelnost. Pro lepší umístění objektů, je na kartě Zobrazení možno nastavit zobrazení pravítka či mřížky snímku. Pokud se na konkrétním snímku ukáže pozadí snímku jako rušivé je možné grafiku pozadí rovněž skrýt a to na kartě Návrh zcela vpravo. Do prezentace je možné pomocí karty Vložení a volby Objekt vkládat další externí objekty, a to tak, že buď objekt přímo vložíme, tedy vytvoříme jeho kopii, nebo použijeme odkaz na daný objekt, kdy vytváříme pouze vazbu na již existující externí soubor. Je dobré si uvědomit rozdíly mezi oběma možnostmi, neboť v případě kopie je objekt zcela nezávislý na originálu, v případě vytvoření vazby se objekt modifikuje podle změn v originálu. Volba způsobu vložení externího objektu se dá nastavit na okně Vložit objekt a to buď zaškrtnutím položky Vytvořit nový nebo Vytvořit ze souboru. V kartě Animace můžeme nastavit dynamiku naší prezentace. Ta se v podstatě skládá ze dvou částí, první je možnost nastavení přechodových efektů, ty tvoří podstatnou část příslušné karty menu. Přechodový efekt je vyvolán vždy v případě, že přecházíme z jednoho snímku prezentace na snímek následující. Přechody a animace přechodové efekty a jejich nastavení animace pro objekty na snímku nastavení efektu časování úpravy animací počátek, zdůraznění, konec nastavení úrovní a pořadí tlumení textu po animaci podokno animací, možnosti efektu animace řad v grafu Pro přechodové efekty je možné nastavit jejich doplňkový zvuk, rychlost přechodu prezentace, případně zvolit, zda uvedená varianta přechodu bude použita u všech snímků prezentace. Velmi důležité je rovněž časování, které s přechody snímků souvisí. Standardně je použito časování pro přechod mezi snímky pomocí klepnutí myši, tato varianta se však dá zkombinovat s automatickým přechodem za nastavený čas. Je tedy možné nastavit, že snímek se automaticky přepne za dvacet sekund, pokud dříve neklepneme tlačítko na myši. Druhým způsobem zavedení dynamiky do prezentace je použití animace pro jednotlivé objekty na snímku. 121