Why is (71) fun? What delights may its practitioner expect as his reward? First ..

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第74题

知识点：事物绘制图形声音图形

关键词：开发声音章/节：嵌入式系统的项目开发与维护知识

Why is (71) fun? What delights may its practitioner expect as his reward? First is the sheer joy of making things. As the child delights in his mud pie, so the adult enjoys building things, especially things of his own design. Second is the pleasure of making things that are useful to other people. Third is the fascination of fashioning complex puzzle-like objects of interlocking moving parts and watching them work in subtle cycles，playing out the consequences of principles built in from the beginning. Fourth is the joy of always learning, which springs from the (72) nature of the task. In one way or another the problem is ever new, and its solver learns something: sometimes (73) • sometimes theoretical, and
sometimes both. Finally, there is the delight of working in such a tractable medium. The (74) , like the poet, works only slightly removed from pxire thought-stuflF. Few media of
creation are so flexible, so easy to polish and rework, so readily capable of realizing grand conceptual structures.
Yet the program (75) , unlike the poet's words, is real in the sense that it moves and works, producing visible outputs separate from the construct itself. It prints results, draws pictures, produces sounds, moves arms. Programming then is fun because it gratifies creative longings built deep within us and delights sensibilities we have in common with all men.

A. poet

B. architect

C. doctor

D. programmer

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第52题 2018年下半年

60%

在统一建模语言UML提供的图中，(52)用于系统功能建模，由（53)等元素构成。

第53题 2018年下半年

53%

在统一建模语言UML提供的图中，(52)用于系统功能建模，由（53)等元素构成。


知识点讲解
· 事物 · 绘制图形 · 声音 · 图形

事物

UML中有4种事物：结构事物、行为事物、分组事物和注释事物。

（1）结构事物（structural thing）。结构事物是UML模型中的名词。它们通常是模型的静态部分，描述概念或物理元素。结构事物包括类（class）、接口（interface）、协作（collaboration）、用例（use case）、主动类（active class）、构件（component）、制品（artifact）和结点（node）。

各种结构事物的图形化表示如下图所示。

结构事物的图形表示

（2）行为事物（behavior thing）。行为事物是UML模型的动态部分。它们是模型中的动词，描述了跨越时间和空间的行为。行为事物包括交互（interaction）、状态机（state machine）和活动（activity）。各种行为事物的图形化表示如下图所示。

行为事物的图形表示

交互由在特定语境中共同完成一定任务的一组对象之间交换的消息组成。一个对象群体的行为或单个操作的行为可以用一个交互来描述。交互涉及一些其他元素，包括消息、动作序列（由一个消息所引起的行为）和链（对象间的连接）。在图形上，把一个消息表示为一条有向直线，通常在表示消息的线段上总有操作名。

状态机描述了一个对象或一个交互在生命期内响应事件所经历的状态序列。单个类或一组类之间协作的行为可以用状态机来描述。一个状态机涉及到一些其他元素，包括状态、转换（从一个状态到另一个状态的流）、事件（触发转换的事物）和活动（对一个转换的响应）。在图形上，把状态表示为一个圆角矩形，通常在圆角矩形中含有状态的名称及其子状态。

活动是描述计算机过程执行的步骤序列，注重步骤之间的流而不关心哪个对象执行那个步骤。活动的一个步骤称为一个动作。在图形上，把动作画成一个圆角矩形，在其中含有指明其用途的名字。状态和动作靠不同的语境得以区别。

交互、状态机和活动是可以包含在UML模型中的基本行为事物。在语义上，这些元素通常与各种结构元素（主要是类、协作和对象）相关。

（3）分组事物（grouping thing）。分组事物是UML模型的组织部分，是一些由模型分解成的“盒子”。在所有的分组事物中，最主要的分组事物是包（package）。包是把元素组织成组的机制，这种机制具有多种用途。结构事物、行为事物甚至其他分组事物都可以放进包内。包与构件（仅在运行时存在）不同，它纯粹是概念上的（即它仅在开发时存在）。包的图形化表示如下图所示。

包

（4）注释事物（annotational thing）。注释事物是UML模型的解释部分。这些注释事物用来描述、说明和标注模型的任何元素。注解（note）是一种主要的注释事物。注解是一个依附于一个元素或者一组元素之上，对它进行约束或解释的简单符号。注解的图形化表示如下图所示。

注解

绘制图形

使用“绘图”工具栏提供的绘图工具，可以绘制正方形、矩形、多边形、直线、曲线、圆、椭圆等各种图形对象。若绘图工具栏没有在窗口中显示，可以选择“视图”→“工具栏”→“绘图”命令，系统在窗口中显示“绘图”工具栏，如下图所示。

“绘图”工具栏

绘制自选图形。

在“绘图“工具栏上，用鼠标单击“自选图形”按钮，然后再单击待插入的图形对象，将鼠标移动到编辑区，当鼠标指针变成“+”形状时，单击或拖曳鼠标均可绘制出用户要插入的图形。注意：在绘制曲线时，单击鼠标表示设置拐点，双击鼠标表示曲线绘制完毕。

图形编辑与删除。

①图形放大或缩小。若选中绘制的图形，在图形四周有8个空心的小圆圈，称为图形控制点，拖曳控制点可以改变图形大小。若保持图形放大或缩小的比例，可以在拖曳鼠标时按住Shift键。

②图形效果与旋转。当选中绘制的图形时，在图形附近的一个黄色小菱形为效果控制点，一个绿色实心圆圈为旋转控制点。当拖曳黄色小菱形时会有一些特殊的绘制效果，当拖曳绿色实心圆圈时可以对图形进行旋转。

③图形移动。选中待移动对象，把鼠标指针放置在图形上并进行拖曳操作，可以移动自绘图形。在选中图形对象后，若使用Ctrl+方向键，则以像素点为单位进行移动。

④添加文字。若要在自选图形中添加文字，应该右击选中图形，在弹出的快捷菜单中选择“添加文字”命令。

⑤图形组合。若用户一次绘制了多个图形，为了便于对这些图形对象统一操作，可以把这些图形对象组合成一个统一的对象。具体的做法是按住Shift键逐个单击这些对象，把这些对象全部选中，然后用鼠标右击其中某个对象，在弹出的快捷菜单中选择“组合”命令。若对操作不满意，还可以进行取消组合操作或重新组合操作。

删除自绘图形。

若要删除自绘图形，选中待删除的图形，按下Delete键。

声音

声音信号的数字化

声音信号是一种模拟信号，计算机要对它进行处理，必须将它转换成为数字声音信号，即用二进制数字的编码形式来表示声音。最基本的声音信号数字化方法是取样-量化法，它有采样、量化和编码三个步骤。

（1）采样。采样是把时间连续的模拟信号转换成时间离散、幅度连续的信号。在某些特定的时刻获取声音信号值叫做采样，由这些特定时刻采样得到的信号称为离散时间信号。一般都是每隔相等的一小段时间采样一次，其时间间隔称为取样周期，它的倒数称为采样频率。采样频率越高，可恢复的声音信号分量越丰富，其声音的保真度越好。

（2）量化。量化处理是把在幅度上连续取值（模拟量）的每一个样本转换为离散值（数字量）表示，因此量化过程有时也称为A/D转换（模数转换）。量化后的样本是用二进制数来表示的，二进制数位数的多少反映了度量声音波形幅度的精度，称为量化精度，也称为量化分辨率。

（3）编码。经过采样和量化处理后的声音信号已经是数字形式了，但为了便于计算机的存储、处理和传输，还必须按照一定的要求进行数据压缩和编码，即选择某一种或者几种方法对它进行数据压缩，以减少数据量，再按照某种规定的格式将数据组织成为文件。

声音文件的格式

数字声音在计算机中存储和处理时，其数据必须以文件的形式进行组织，所选用的文件格式必须得到操作系统和应用软件的支持。

.Wave文件（.WAV）。Microsoft公司的音频文件格式，它来源于对声音模拟波形的采样。用不同的采样频率对声音的模拟波形进行采样可以得到一系列离散的采样点，以不同的量化位数（8位或16位）把这些采样点的值转换成二进制数，然后存入磁盘，这就产生了声音的WAV文件，即波形文件。利用该格式记录的声音文件能够和原声基本一致，质量非常高，但文件数据量大。

.Module文件（.MOD）。该格式的文件里存放乐谱和乐曲使用的各种音色样本，具有回放效果明确，音色种类无限等优点。

.MPEG文件（.MP3）。现在最流行的声音文件格式，因其压缩率大，在网络、可视电话、通信方面应用广泛，但与CD唱片相比，音质不能令人非常满意。

.RealAudio文件（.RA）。该格式文件具有强大的压缩量和极小的失真，它也是为了解决网络传输带宽资源而设计的，因此主要目标是压缩比和容错性，其次才是音质。

.MIDI文件（.MID/.RMI）。它是目前较成熟的音乐格式，实际上已经成为一种产业标准。MIDI文件是一种描述性的“音乐语言”，包括音符、控制参数等指令，指示MIDI设备要做什么、怎么做。例如将所要演奏的乐曲信息用数据进行描述，即演奏哪个音符、加什么伴奏、多大音量等。由于MIDI文件不包含波形数据，因此MIDI文件非常小巧。RMI格式文件可以包括图片标记和文本。

.Voice文件（.VOC）。Creative公司波形音频文件格式，也是声霸卡（sound blaster）使用的音频文件格式。每个VOC文件由文件头块（header block）和音频数据块（data block）组成。文件头包含一个标识版本号和一个指向数据块起始的指针。数据块分成各种类型的子块。

.Sound文件（.SND）。NeXT Computer公司推出的数字声音文件格式，支持压缩。

.Audio文件（.AU）。Sun Microsystems公司推出的一种经过压缩的数字声音文件格式，是因特网上常用的声音文件格式。

.AIFF文件（.AIF）。Apple计算机的音频文件格式。Windows的Convert工具可以把AIF格式的文件转换成Microsoft的WAV格式的文件。

.CMF文件（.CMF）。Creative公司的专用音乐格式，与MIDI差不多，音色、效果上有些特色，专用于FM声卡，但其兼容性很差。

图形

表示与存储

图形是指能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象，它包括人眼观察到的自然景物、拍摄到的图片、绘图工具得到的工程图、用数学方法描述的图像等。图形是客观对象的一种抽象表示，它带有形状和颜色信息。构成图形的要素有几何要素（刻画对象轮廓形状的点、线、面、体等）和非几何要素（刻画对象表面属性或材质的颜色、灰度等）。图形可用形状参数和属性参数表示，即参数表示法；也可用带有灰度或色彩的点阵图表示，简称像素图、图像（数字图像），即点阵表示法。

图形是计算机图形学（Computer Graphics, CG）研究的对象。ISO给计算机图形学的定义为：研究用计算机进行数据和图形之间相互转换的方法和技术。还有定义为：计算机图形学是运用计算机描述、输入、表示、存储、处理（检索／变换／图形运算）、显示、输出图形的一门学科。计算机图形技术主要研究如何在计算机中表示图形，以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理和算法，其核心是将客观世界对象以图形的形式在计算机内表示出来，主要包括模型生成和图形显示，如下图所示。模型生成是获取、存储和管理客观世界物体的计算机模型，以在计算机上建立客观世界的模拟环境。图形显示是生成、处理和操纵客观世界物体模型的可视化结果，以在输出设备上呈现客观世界物体的图像。

计算机图形生成模型

计算机图形技术所涉及的研究内容非常广泛，如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法、风格化绘制、科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。

图形的文件格式

① TIF。

TIF格式是平面设计中最常用的一种图形格式，因为其属于跨平台的格式，而且支持CMYK色，所以经常被用于印刷输出的场合。此外还有一个特色就是其支持LZW压缩，即不失真压缩，也就是说不管如何压缩，图档的品质都还能保持原来的水准。

②TGA。

TGA图形格式的最大特点就是可以制作出不规则形状的图档，一般图档都为四方形，若需要圆形、菱形甚至镂空的图档时，TGA格式可能就会派上用场了。TGA格式同样支持压缩，也属于不失真压缩。

③ PSD。

PSD格式是Photoshop专用的图形文件格式，该格式包含图形中的色层、遮罩、色频、选取区等Photoshop可以处理的属性，这样全方位的存储如果运用得当，几乎可以将创作的过程完整地记录，以便日后的修改。

④UFO。

UFO格式是另一个著名制图软件Ulead Photoimapct的专用图形格式，其是致力于追赶Adobe的有力科技，同样也发展出了与PSD格式类似的图档格式，能够完整记录所有处理过的属性，不过在记录原理上却有些不同，UFO以物件代替图层，这一点并无大碍，因为Photoimapct与Photoshop本身就有很多的不同之处。

⑤RIF。

RIF是著名制图软件Painter的专用图形格式，处理方式和前面两种大同小异，都可以存储相当多的属性资料。另外，Painter可以打开PSD文件，而且经过Painter处理的PSD文件可以在Photoshop中通用，这样就可以使同一文件在Photoshop和Painter中交换使用了。

⑥ CDR。

CDR是著名制图软件CorelDRAW的专用图形格式，由于CorelDRAW是向量软件，所以CDR可以记录的资料可以说是千奇百怪，各物件的属性、位置、分页通通可以存储，以便日后修改。在兼容度上，目前基本没有其他软件可以打开CDR文件，这是向量软件的通病。

⑦EPS。

EPS是印刷时经常用到的格式，向量图可以转换成EPS格式，点阵图也可以转成EPS格式。EPS文件可以同时存储点阵以及向量，故专门用于印前操作，如排版等，所以一般在印刷时都使用EPS文件。

图形处理技术

图形处理技术的范围很广，这里以真实感图形绘制和非真实感图形绘制为例简单介绍图形处理技术。

真实感图形绘制是指借助数学、物理、计算机等学科知识使用计算机生成三维场景中真实逼真的图形、图像的过程。真实感图像绘制主要包括两个方面：表面特性的精确表示和场景中光照效果的物理描述。真实感图形绘制的应用非常广泛，例如计算机动画制作、影视特效仿真、计算机游戏、多媒体教育和虚拟现实等。真实感图形绘制所涉及的技术主要有消隐技术、表面细节绘制技术、纹理贴图技术、高级光照与着色技术等。

非真实感图形绘制是指利用计算机生成不具有照片般真实感而具有手绘风格的图形的技术，其目标不在于表现图形的真实性，而是在于表现图形的艺术特质、模拟艺术作品（甚至包括作品中的缺陷）或作为真实感图形的有效补充。非真实感图形绘制的应用领域也非常广泛，其中一个重要的应用领域就是对绘画进行模拟，主要模拟的画种有油画、水彩画、钢笔画、铅笔画、水墨画和卡通动画。非真实感图形绘制所涉及的技术主要有基于像素的绘制，基于线条、曲线和笔画的绘制，模拟绘画绘制等。

如下图所示，树和天空是采用真实感图形绘制技术绘制出来的，国画是采用非真实感图形绘制技术绘制出来的。

真实感图形绘制和非真实感图形绘制

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