Любой программный продукт имеет входные и выходные данные. Так как виртуальная экскурсия является программным продуктом, она не будет являться исключением.

Входные данные содержат:

? фотографии в формате *.jpeg размерами 17920 пикселей Х3000 пикселей и разрешением 230 пикселей/дюйм

Выходные данные содержат:

— файлы HTML в формате *.html.

SWF ролики будут отображаться на странице в виде экскурсии. Так же на web странице будет возможность прослушивания аудиозаписи.

1.5 Перечень ограничений, связанных с оборудованием и программным обеспечением

Ограничения появляются при работе на любых устройствах, таких как планшет, телефон, ноутбук, нетбук, или обычный персональный компьютер.

Если устройство не соответствует минимальным требованиям, программа будет отображаться некорректно.

Ограничения, накладываемые на виртуальную экскурсию, представлены ниже.

В состав технических средств, на которых будут происходить работы с программным продуктом, должны входить следующие компоненты:

? Монитор — не менее 1024Х768.

? Клавиатура — возможность альтернативного управления.

? Видеокарта — не менее 512 Mb/

? Оперативная память — не менее 1 Gb/

? IBM PC-совместимый компьютер.

? Канал интернет соединения со скоростью передачи данных не менее 100 kb\s.

В состав программных средств, установленных на персональном компьютере, должны входить:

? операционная система поддерживающая flash (windows, Linux, android и т.д.).

? Flash проигрыватель (Adobe Flash Player 10 версии или выше).

? Браузер с поддержкой HTML5 (Opera,.Chrome, Yandex).

Если требования учтены, то продукт должен воспроизводиться должным образом.

1.6 Требования к пользовательскому интерфейсу программного продукта

Интерфейс пользователя, он же пользовательский интерфейс — разновидность интерфейсов, в котором одна сторона представлена человеком (пользователем), другая — машиной (устройством). Представляет собой совокупность средств и методов, при помощи которых пользователь взаимодействует с различными, чаще всего сложными, машинами, устройствами и аппаратурой.

В качестве требований к виртуальной экскурсии будут выступать:

? простота в использовании — интерфейс должен быть прост и понятен пользователю.

? стандартное расположение основных кнопок — интерфейс должен быть прост и понятен пользователю.

? надежность, отказоустойчивость — программа не должна давать сбоев и неожиданных результатов.

? интуитивность — даже не опытный пользователь с лёгкостю может пользоваться экскурсией.

? логичность каждая кнопка отвечает за определенное действие и приводит к ожидаемому результату.

? простой доступ к справке возможность получения справки в любое время пользования экскурсией

? понятность и быстрая адаптируемость к программному продукту — пользователю не нужно много времени, чтобы освоить программный продукт.

Переход к графической среде работы конечного пользователя типа Windows или Macintosh потребует создания пользовательского интерфейса с элементами управления в виде пиктограмм, кнопок, выпадающих меню, обязательного применения манипулятора мышь и т.д. Отсутствие в программном продукте уже ставших стандартом подобных элементов свидетельствует о том, что в будущем потребуются значительные затраты на модификацию этого продукта, иначе будет падать его конкурентоспособность и привлекательность для конечного пользователя.

Есть несколько вариантов представления экскурсии: отдельно в виде SWF ролика, в виде HTML страницы или в оболочке другой программы.

Соответствие этим требованиям поможет быстрому обучению, снизит затраты времени и повысит КПД использования виртуальной экскурсии.

1.7 Исследование инструментальных средств разработки и системного программного обеспечения

Инструментальное программное обеспечение — программное обеспечение, предназначенное для использования в ходе проектирования, разработки и сопровождения программ.

В процессе изучения предметной области были исследованы средства создания виртуальных экскурсий. В качестве средств создания виртуальной экскурсии были исследованы:

KPresenter — это свободная программа подготовки презентаций, входящая в проекты KOffice и KDE. Интерфейс программы представлен на рисунке 6.

Рисунок 6- Kpresenter.

Adobe Photoshop выбран из ряда других программ (Paint, Paint.net, Photoshop online и др.) в связи с тем, что он довольно- таки прост в изучении и использовании. По нему создано большое количество видеоуроков, и к тому же он входит в программу изучения. С его помощью будут удаляться неизменно возникающие искажения. Интерфейс программы представлен на рисунке 7.

Рисунок 7- Adobe Photoshop.

Microsoft Paint — многофункциональный, но в то же время довольно простой в использовании растровый графический редактор компании Microsoft, входящий в состав всех операционных систем Windows, начиная с первых версий. Интерфейс программы представлен на рисунке 8.

Рисунок 8- Paint.

Paint.NET — бесплатный растровый графический редактор для Windows NT, основанный на .NET Framework. Приложение начато как проект, разработанный группой студентов Университета штата Вашингтон для Microsoft Windows под руководством Microsoft. Paint.NET написан на C#, с некоторым количеством C++, используемого при установке и интеграции с оболочкой.

Photoshop online — бесплатный интернет ресурс, расположенный по адресу http://photoshop.domfailov.ru. Графический редактор, который оснащен большим количеством возможностей. Приложение, позволяющее производить различные действия по улучшению и обработке изображения. К числу таких действий относят: обработка цветовой гаммы, монтаж и многое другое. Интерфейс программы представлен на рисунке 9.

Рисунок 9- Photoshop online.

Microsoft Office Word 2003 — текстовый процессор, предназначенный для создания, просмотра и редактирования текстовых документов, с локальным применением простейших форм таблично-матричных алгоритмов. Выпускается корпорацией Microsoft в составе пакета Microsoft Office.. Интерфейс программы представлен на рисунке 10.

Рисунок 10- Microsoft Office Word 2003.

Microsoft Power Point — программа для создания и проведения презентаций, являющаяся частью Microsoft Office и доступная в редакциях для операционных систем Интерфейс программы представлен на рисунке 11.

Рисунок 11- Microsoft Power Point.

Microsoft ICE Autopano Giga, Ulead Cool 360, The Panorama Factory, PTGui Pro в связи со своей простотой использования и тем, что она бесплатная. Чтобы объединить фотографии в панораму, достаточно просто переместить их в рабочую область программы и дальше программа действует автоматически. Интерфейс программы представлен на рисунке 12.

Рисунок 12 — Microsoft ICE.

Autopano Giga — Весь процесс при создании полностью автоматизирован: она сама откорректирует и сбалансирует яркость и цвет, подгонит фрагменты, автоматически найдет подходящие для склейки фотографии в указанной пользователем папке. Поддерживается немалое количество форматов (включая формат RAW). Интерфейс программы представлен на рисунке 13.

Рисунок 13 — Autopano Giga.

PTGui Pro — коммерческая (условно-бесплатная) компьютерная программа для создания панорамных фотоснимков, разработанная и поддерживаемая основанной в 1996 году нидерландской компанией New House Internet Services из Роттердама. Первоначально PTGui представляла собой графический интерфейс к комплекту бесплатных инструментов Panorama Tools (из чего следует и название программы), однако более поздние версии программы работают на собственном алгоритме сшивания фотографий. Интерфейс программы представлен на рисунке 14.

Рисунок 14 — PTGui Pro.

Microsoft Office SharePoint Designer 2007 — Программа проста в использовании и распространяется бесплатно. Программа обладает широким спектром возможностей, в частности, может автоматически отправлять изменения, внесённые разработчиком сайта в исходные тексты, в режиме реального времени. Интерфейс программы представлен на рисунке 15.

Рисунок 15 — Microsoft Office SharePoint Designer.

Pano2VR наиболее прост из других вариантов(Photo Warp, Tourweaver, Panorama2Flash, Pano2QTVR free, JATC, Easypano Studio Pro) широко известных программ с такими возможностями совсем немного, а безоговорочным лидером в данной сфере считается американская компания IPIX Corporation (http://www.ipix.com), являющаяся автором технологии виртуальных туров. Поэтому именно ее программные продукты чаще всего используются при разработке туров, в том числе и в России. Однако существуют весьма интересные альтернативные варианты от других компаний, которые тоже позволяют получить отличные результаты, но стоят гораздо меньше.

Easypano Studio Пакет включает два программных модуля: Panoweaver и Tourweaver. Первый из них — это сшиватель сферических панорам 360Ѕ360, что возможно как в полностью автоматическом, так и в ручном режиме, а второй позволяет объединять панорамы, равно как и иную информацию, в виртуальных турах. Приложение Tourweaver может использоваться не только в связке с Panoweaver, но и автономно, так как в нем поддерживается импорт панорам, созданных в других сшивателях. Например, можно импортировать цилиндрические панорамы, полученные в Panorama Factory, или панорамы, сгенерированные в 3D-пакетах, в частности в 3D Studio Max. Кроме того, возможен импорт панорам с цифровых панорамных камер Kaidan’s 360 One VR, Panoscan, RoundShot и др. Интерфейс программы представлен на рисунке 16.

Рисунок 16 — 360 Degrees Of Freedom Developer Suite.

SP_VTB, SP_STITCHER — Компания Spherical Panorama специализируется на разработке программного обеспечения для создания разных типов панорам и объединения их в виртуальные туры, однако в нашем случае наибольший интерес представляют сшиватель снимков в панорамы SP_STITCHER и построитель виртуальных туров SP_VTB. Они поставляются как отдельные приложения, однако при разработке виртуальных туров дополняют друг друга, так как SP_VTB позволяет создавать туры только на основе панорам в формате spf, получаемых в среде SP_STITCHER. Оба приложения достаточно просты в применении, а прилагаемые к ним подробная документация, несколько fisheye-наборов для тестирования сшивания и пробный виртуальный тур позволят быстрее разобраться с тонкостями работы. Интерфейс программы представлен на рисунке 17.

Рисунок 17 — SP_VTB, SP_STITCHER.

IPIX Interactive Studio, IPIX Real Estate Wizard, IPIX i-Linker — В качестве приложений для создания виртуальных туров компания IPIX предлагает программные пакеты IPIX i-Linker 3.1 и IPIX Multimedia Toolkit, которые имеет смысл использовать только в связке с IPIX-сшивателем, так как оба приложения настроены на применение IPIX-панорам. В качестве программ для сшивания панорам могут быть задействованы пакеты IPIX Interactive Studio и IPIX Real Estate Wizard. Интерфейс программы представлен на рисунке 18.

Рисунок 18 — SP_VTB, SP_STITCHER.

Ну и собственно Pano2VR- программа для занимающихся производством виртуальных 3D панорам, новый продукт обеспечит все необходимые современные возможности представления контента на основе технологии Flash. Помимо пост-продакшн, Вы также можете производить текстурные преобразования (выбор большой) и создавать превью-картинки (thumbnail). Новый концепт переписан с нуля, добавлено огромное количество улучшений и возможностей. Хотя программа, как прежде, и поддерживает конвертацию в формат QTVR, все же основной упор в этой редакции был сделан на технологию Flash. Приложение, для преобразования сферических или цилиндрических панорамных изображений в форматы QuickTime VR (QTVR) или Adobe Flash 8 и Flash 9/10 (SWF). С возможностью создания собственных шаблонов для панорам, кнопок, добавления анимации и звука, автоматическим вращением. Интерфейс программы представлен на рисунке 19.

Рисунок 19 — Pano2VR.

Patch Tool. Позволяет динамическое исправление исходного изображения. Вы можете выбрать область панорамы и экспортировать его в программное обеспечение для редактирования изображений. Поддерживает возможность редактирования только выделенных областей, которые должны быть исправлены и остальная часть изображения не затрагивается.

Skin Editor. Возможность создать свой собственный шаблон для панорамы. Вы можете добавить свои собственные кнопки и графику, дизайн. Вы также можете добавить анимацию и звуковые эффекты к вашему шаблону.

Sound Editor. Возможность добавления различных звуков в панорамы.

Flash Export. Экспорт панорам, включая все графические элементы в виде одного файла SWF формате. Это в значительной степени упрощает процесс размещения панорамы в системы управления контентом, или поместить ее в блоге. Цилиндрические, а также кубические панорамы можно поворачивать автоматически с выбором направления движения, скорости и задержки. Панорамы могут содержать «горячие точки», а также заранее определенные или полностью настраиваемые шаблоны. Встроенный редактор шаблонов, также позволяет добавлять карты, ссылки, логотипы и другую информацию в панораму в удобном для пользователя виде.

QuickTime VR Export. Возможность экспортировать цилиндрические и кубические панорамы в формат QuickTime VR.

Adobe Flash Player — это программа, благодаря которой и будет демонстрироваться экскурсия, возможны и другие варианты (Java-аплета, записываемые на CD, просматриваются с помощью специальных обозревателей экскурсий), но благодаря известности марки Adobe и широкому распространению Flash Player именно он и будет использоваться

Share Point Designer 2007 -WYSIWYG HTML- бесплатный редактор и программа для веб-дизайна от компании Microsoft, замена для Microsoft Office FrontPage и часть семейства SharePoint. Является одним из компонентов пакета Microsoft Office 2007, однако не включен ни в один из комплектов офиса (устанавливается отдельно). Переход в названии от FrontPage к SharePoint Designer связан с его назначением: созданием и дизайном веб-сайтов Microsoft SharePoint. SharePoint Designer имеет один и тот же движок обрисовки HTML, что и Microsoft Expression Web и не полагается на движок Trident браузера Internet Explorer, который менее совместим с общими стандартами.

Yandex Интернет — наиболее современный и поэтому более высокоскоростной и перспективный браузер. На нем будет проводиться тестирование экскурсии, выбор осуществлялся из множества вариантов: Google Chrome (рисунок 2), Chromium (рисунок 22), Хром от Яндекса (рисунок 23), Microsoft Internet Explorer (рисунок 24), Mozilla Firefox (рисунок 25), Opera (рисунок 26), Yandex (рисунок 20) и др.

Рисунок 20 — Yandex браузер.

Рисунок 21 — Google Chrome.

Рисунок 22 — Opera.

Рисунок 23 — Chromium.

Рисунок 24 — Хром от Яндекса.

Рисунок 25 — Internet Explorer.

Рисунок 26 — Mozilla Firefox.

Перечисленные ниже программы выбраны из списка инструментальных средств по причинам перечисленным ниже.

1.8 Обоснование выбора инструментальных средств разработки и программного

На основании исследования инструментальных средств разработки программного обеспечения в качестве инструментальных средств разработки виртуальной экскурсии по школе №2 будут использоваться:

? Adobe Photoshop CS3 — способен работать с большим количеством форматов, создавать, сохранять, редактировать изменять изображения различными способами. Многофункциональный графический редактор, как нельзя кстати подойдёт для более точного результата объединения фотографий в панораму.

? Microsoft ICE version 1.4.4.0 — программа нужна для объединения множества отдельных фотографий одного объекта с правильной последовательностью в одно панорамное изображение.

? Pano2VR версия 4.1.0 pro — программа для объединения панорамы в экскурсии.

? Adobe flash player 13 plugin — бесплатная программа для просмотра экскурсии.

? Яндекс Интернет 14.4.1750.13414 — наиболее новый, удобный и быстрый браузер.

? Share Point Designer 2007 — бесплатная программа для редактирования web страниц, HTML-редактор и программа для веб-дизайна от компании Microsoft, замена для Microsoft Office FrontPage и часть семейства SharePoint.

? Microsoft Word — текстовый редактор и редактор документов. Поражает своей функциональностью и возможностью применения, он способен работать с различными форматами.

? Microsoft Office PowerPoint — является частью Microsoft Office. Это позволило PowerPoint стать наиболее распространённой во всем мире программой для создания презентаций. Файлы презентаций PowerPoint часто пересылаются пользователями программы на другие компьютеры, что означает необходимую совместимость с ними программ конкурентов.

Выбранные средства разработки были исследованы и установлены на компьютер. Разработка программного обеспечения будет вестись с их помощью.

2 . П РОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА

2.1 Исследование предметной области

На основании Федерального закона Российской Федерации от 29 декабря 2012 г. № 273-Ф3 «Об образовании».

Образовательные организации формируют открытые и общедоступные информационные ресурсы, содержащие информацию об их деятельности, и обеспечивают доступ к таким ресурсам посредством размещения их в информационно-телекоммуникационных сетях, в том числе на официальном сайте образовательной организации в сети «Интернет». Каждая школа обязана иметь свой сайт.

В соответствии с вышесказанным, в качестве информации размещаемой на сайте МБОУ СОШ №2 может быть представлена виртуальная экскурсия.

В процессе решения поставленной задачи были исследованы несколько вариантов трехмерных проекций — панорамные изображения 360Х360, 360Х180 и вокруг объекта, варианты которых представлены ниже.

Примерами могут послужить проекции, отображенные на рисунке 27, созданные с помощью специальной аппаратуры и программного обеспечения:

360Х360 в виде шара

Рисунок 27 — Примеры экскурсии 360Х360.

Экскурсия показывается согласно схеме отображенной на рисунке 28.

Рисунок 28 — Схема экскурсии 360Х360.

Экскурсия используется в тех случаях, когда необходимо отобразить проекцию полностью — через самую верхнюю (зенит) и самую нижнюю (надир) точки. В случае помещения — этими точками будут потолок и пол, в случае открытой местности — небо и земля.

360Х180 без демонстрации верхней и нижней части проекции. Примеры проекции на рисунке 29.

Рисунок 29 — Примеры экскурсии 360Х180.

Экскурсия показывается согласно схеме отображенной на рисунке 30.

Рисунок 30 — Экскурсия 360Х180

Данный вид экскурсии применяется тогда, когда нет необходимости отображать верхнюю и нижнюю части проекции.

Вокруг объекта. Примеры этой проекции отображены на рисунке 31

Рисунок 31 — Пример проекции вокруг объекта.

Проекция может отображаться, так как показано на рисунке 32.

Рисунок 32 — Проекция вокруг объекта.

Этот вид проекции применяется не изнутри объекта, а снаружи. В качестве инструментов разработки нужно будет использовать другое программное обеспечение, весь процесс создания такой проекции сильно отличается от первых двух даже типом съемки.

Задание на дипломное проектирование распространяется на разработку виртуальной экскурсии по МБОУ СОШ №2, она предназначена для обычного пользователя, школьника, учителя, родителя или другого зрителя.

Сейчас сложно найти такую сферу деятельности человека, в которой не использовались информационные системы, позволяющие организовывать эффективный и удобный сбор, хранение, обработку и представление информации различного рода.

В современном мире хранение, поиск и доступ к информации стали важным явлением для людей тесно связанных с деятельностью в сфере компьютерных технологий и не только, помогая им сократить временные, материальные и даже физические затраты на поиск, приобретение, хранение, обмен различными материальными ресурсами.

В соответствии с вышеописанным исследованием методов проектирования было принято решение использовать в экскурсии панорамные изображения 360 х180.

2.2 Исследование методов проектирования

Проектирование алгоритмов и программ — наиболее ответственный этап жизненного цикла программных продуктов, определяющий, насколько создаваемая программа соответствует спецификациям и требованиям со стороны конечных пользователей. Затраты на создание, сопровождение и эксплуатацию программных продуктов, научно-технический уровень разработки, время морального устаревания и многое другое — все это также зависит от проектных решений.

Методы проектирования алгоритмов и программ очень разнообразны, их можно классифицировать по различным признакам, важнейшими из которых являются:

? степень автоматизации проектных работ.

? принятая методология процесса разработки.

По степени автоматизации проектирования алгоритмов и программ можно выделить:

? методы традиционного (неавтоматизированного) проектирования.

? методы автоматизированного проектирования (CASE-технология и ее элементы).

Неавтоматизированное проектирование алгоритмов и программ преимущественно используется при разработке небольших по трудоемкости и структурной сложности программных продуктов, не требующих участия большого числа разработчиков. Трудоемкость разрабатываемых программных продуктов, как правило, небольшая, а сами программные продукты имеют преимущественно прикладной характер.

При нарушении этих ограничений заметно снижается производительность труда разработчиков, падает качество разработки, и, как ни парадоксально, увеличиваются трудозатраты и стоимость программного продукта в целом.

Автоматизированное проектирование алгоритмов и программ возникло с необходимостью уменьшить затраты на проектные работы, сократить сроки их выполнения, создать типовые «заготовки» алгоритмов и программ, многократно тиражируемых для различных разработок, координации работ большого коллектива разработчиков, стандартизации алгоритмов и программ.

Автоматизация проектирования может охватывать все или отдельные этапы жизненного цикла программного продукта, при этом работы этапы могут быть изолированы друг от друга либо составлять единый комплекс, выполняемый последовательно во времени. Как правило, автоматизированный подход требует технического и программного «перевооружения» труда самих разработчиков (мощных компьютеров, дорогостоящего программного инструментария, а также повышения квалификации разработчиков и т.п.).

Проектирование алгоритмов и программ может основываться на различных подходах, среди которых наиболее распространены:

? структурное проектирование программных продуктов;

? информационное моделирование предметной области и связанных с ней приложений;

? объектно-ориентированное проектирование программных продуктов.

Типичными методами структурного проектирования являются:

? нисходящее проектирование, кодирование и тестирование программ;

? структурное проектирование (программирование) и др.

В зависимости от объекта структурирования различают:

? функционально-ориентированные методы — последовательное разложение задачи или целостной проблемы на отдельные, достаточно простые составляющие, обладающие функциональной определенностью;

? методы структурирования данных.

Для функционально-ориентированных методов в первую очередь учитываются заданные функции обработки данных, в соответствии с которыми определяется состав и логика работы (алгоритмы) отдельных компонентов программного продукта. С изменением содержания функций обработки, их состава, соответствующего им информационного входа и выхода требуется перепроектирование программного продукта. Основной упор в структурном подходе делается на моделирование процессов обработки данных.

Для методов структурирования данных осуществляется анализ, структурирование и создание моделей данных, применительно к которым устанавливается необходимый состав функций и процедур обработки. Программные продукты тесно связаны со структурой обрабатываемых данных, изменение которой отражается на логике обработки (алгоритмах) и обязательно требует перепроектирования программного продукта.

Структурный подход использует:

? диаграммы потоков данных (информационно-технологические схемы) — показывают процессы и информационные потоки между ними с учетом «событий», инициирующих процессы обработки;

? интегрированную структуру данных предметной области (инфологическая модель, ER- диаграммы);

? диаграммы декомпозиции — структура и декомпозиция целей, функций управления, приложений;

? структурные схемы — архитектура программного продукта в виде иерархии взаимосвязанных программных модулей с идентификацией связей между ними, детальная логика обработки данных программных модулей (блок-схемы).

Для полного представления о программном продукте необходима также текстовая информация описательного характера.

Еще большую значимость информационные модели и структуры данных имеют для информационного моделирования предметной области, в основе которого положение об определяющей роли данных при проектировании алгоритмов и программ. Подход появился в условиях развития программных средств организации хранения и обработки данных — СУБД.

Один из основоположников информационной инженерии — Дж. Мартин — выделяет следующие составляющие данного подхода:

? информационный анализ предметных областей (бизнес — областей);

? информационное моделирование — построение комплекса взаимосвязанных моделей данных;

? системное проектирование функций обработки данных;

? детальное конструирование процедур обработки данных.

Первоначально строятся информационные модели различных уровней представления:

? информационно-логическая модель, не зависящая от средств программной реализации хранения и обработки данных, отражающая интегрированные структуры данных предметной области;

? даталогические модели, ориентированные на среду хранения и обработки данных.

Даталогические модели имеют логический и физический уровни представления. Физический уровень соответствует организации хранения данных в памяти компьютера. Логический уровень данных применительно к СУБД реализован в виде:

? концептуальной модели базы данных — интегрированные структуры данных под управлением СУБД;

? внешних моделей данных — подмножество структур данных для реализации приложений.

Средствами структур данных моделируются функции предметной области, прослеживается взаимосвязь функций обработки, уточняется состав входной и выходной информации, логика преобразования входных структур данных в выходные. Алгоритм обработки данных можно представить как совокупность процедур преобразований структур данных в соответствии с внешними моделями данных.

Выбор средств реализации базы данных определяет вид даталогические моделей и, следовательно, алгоритмы преобразования данных. В большинстве случаев используется реляционное представление данных базы данных и соответствующие реляционные языки для программирования (манипулирования) обработки данных СУБД и реализации алгоритмов обработки. Данный подход использован во многих CASE-технологиях.

Объектно-ориентированный подход к проектированию программных продуктов основан на:

? выделении классов объектов;

? установлении характерных свойств объектов и методов их обработки;

? создании иерархии классов, наследовании свойств объектов и методов их обработки.

Каждый объект объединяет как данные, так и программу обработки этих данных и относится к определенному классу. С помощью класса один и тот же программный код можно использовать для относящихся к нему различных объектов.

Объектный подход при разработке алгоритмов и программ предполагает:

? объектно-ориентированный анализ предметной области;

? объектно-ориентированный анализ — анализ предметной области и выделение объектов, определение свойств и методов обработки объектов, установление их взаимосвязей.

Объектно-ориентированное проектирование соединяет процесс объектной декомпозиции и представления с использованием моделей данных проектируемой системы на логическом и физическом уровнях, в статике и динамике.

Для проектирования программных продуктов разработаны объектно-ориентированные технологии, которые включают в себя специализированные языки программирования и инструментальные средства разработки пользовательского интерфейса.

Традиционные подходы к разработке программных продуктов всегда подчеркивали различия между данными и процессами их обработки. Так, технологии, ориентированные на информационное моделирование, сначала специфицируют данные, а затем описывают процессы, использующие эти данные. Технологии структурного подхода ориентированы, в первую очередь, на процессы обработки данных с последующим установлением необходимых для этого данных и организации информационных потоков между связанными процессами.

Объектно-ориентированная технология разработки программных продуктов объединяет данные и процессы в логические сущности — объекты, которые имеют способность наследовать характеристики (методы и данные) одного или более объектов, обеспечивая тем самым повторное использование программного кода. Это приводит к значительному уменьшению затрат на создание программных продуктов, повышает эффективность жизненного цикла программных продуктов (сокращается длительность фазы разработки). При выполнении программы объекту посылается сообщение, которое инициирует обработку данных объекта.

Ни одна из технологий на практике в чистом виде реализована быть не может потому, что при создании любого программного продукта используются несколько методологий и проект рассматривается с различных сторон. В связи с этим выбраны несколько методов проектирования CASE технологии и объектно-ориентированное программирование.

2.3 Обоснование выбора методов проектирования

Создание экскурсии процесс автоматизированный, но лишь отчасти. Он требует обработки большого количества информации, а следовательно и затрат большого количества времени.

Выбран смешанный тип проектирования. Case технологии и объектно-ориентированное программирование в связи с тем, что проектирование будет осуществляться частично автоматически, частично вручную. Большая часть будет выполняться автоматически, лишь небольшие фрагменты будут прописываться вручную.

После исследования методов проектирования программных продуктов, можно сказать, что подходящими методами для проектирования создаваемого программного продукта являются традиционное проектирование с использованием CASE технологий, объектно-ориентированный метод и метод нисходящего проектирования.

Традиционный метод сам по себе является не подходящим, потому что возникают сложности при проектировании. Такие как нехватка времени, нехватка знаний, нехватка ресурсов и т.д. Поэтому необходимо использовать его в связке с CASE технологиями, позволяющими ускорить и облегчить проектирование.

Объектно-ориентированный метод выбран, исходя из того, что используемый код JavaScript, который будет использоваться на сайте, спроектирован на основе этого метода. Так же этот метод позволяет оперировать понятием «объект» вместо «процедура», что является весьма удобным при проектировании. Объект представляет собой некую описываемую сущность, у которой могут быть свои методы и события.

2.4 Описание функциональной схемы программного продукта

Функциональная схема — документ, разъясняющий процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях изделия (установки) или изделия (установки) в целом. Функциональная схема является экспликацией (поясняющим материалом) отдельных видов процессов, протекающих в целостных функциональных блоках и цепях.

Функциональная схема, представленная на рисунке 33, отражает функции, исследованные и перечисленные в пункте 1.3.

Функциональная схема — вид графической модели изделия. Их использование и построение позволяет наглядно отразить устройство функциональных (рабочих) изменений, описание которых оперирует любыми (в том числе и несущественными) микросхемами, БИС и СБИС. Поскольку функциональные схемы не имеют собственной системы условных обозначений, их построение допускает сочетание кинематических, электрических и алгоритмических обозначений (для таких схем более подходящим термином оказывается комбинированные схемы).

Рисунок 33 — Функциональная схема.

Программа должна соответственно реагировать на действия пользователя. Результат должен быть ожидаемым. Действия пользователя не должно оставаться без результата

2.5 Описание модульной структуры программного продукта

Программный продукт виртуальная экскурсия состоит из нескольких модулей. Модульная структура для экскурсии по МБОУ СОШ №2 представлена на рисунке 34.

Рисунок 34 — Модульная структура.

Модуль «Справка» написан на отдельной HTML странице. В этом модуле описан правильный вариант использования экскурсии и указанны программы для её корректного воспроизведения.

Модуль «Программы» написан на отдельной HTML странице. В этом модуле записаны ссылки на программы для воспроизведения экскурсии.

Модуль «Контакты» написан на отдельной HTML странице. В этом модуле указана контактная информация. Телефон, адрес и E-Mail.

Модуль «Панель навигации расположен на всех страницах, кроме справки, контактной информации, и программ для отображения экскурсии.

Модуль «Музей МБОУ СОШ №2» расположен на всех страницах, кроме справки, контактной информации, и программ для отображения экскурсии. С помощью этой панели выполняется переход непосредственно к музею.

Модуль «Панель ссылок» расположен на всех страницах. С его помощью выполняется переход на внешние сайты.

Модульная структура представляет собой строение сайта и их значимость. Дизайн HTML страницы должен быть подобен дизайну сайта МБОУ СОШ №2, следовательно, и модули должны располагаться в тех же местах, что и на сайте школы.

2.6 Описание структурной схемы программного продукта

Разработка структурной схемы (архитектуры) программы является одним из наиболее важных этапов в процессе разработки программного обеспечения по следующим причинам:

? неправильный выбор архитектуры ведет к риску срыва всего проекта в будущем;

? данный этап является базовым для всего процесса разработки;

? хорошо продуманная архитектура позволяет легко модифицировать программный продукт, если произойдут изменения требований к нему.

Под архитектурой понимается совокупность компонентов программы, а также связи и способы организации информационного обмена между ними. Первой задачей, которую необходимо решить при разработке структурной схемы системы, является задача определения составляющих её компонентов.

Исходя из анализа требований, предъявляемых к системе, определяется набор всех функций, выполнение которых программа должна поддерживать. Далее полученные функции объединяются в логически связанные между собой группы. Каждая из таких групп может стать одним из компонентов программной системы. Надо быть готовым к тому, что первая версия набора компонентов не будет являться полной. В процессе анализа функций и на первых стадиях проектирования архитектуры могут быть выявлены дополнительные функции, которые необходимо включить в разрабатываемую программу. По большей части данные функции будут необходимы для выполнения технологических процессов по поддержанию системы в целостном и работоспособном состоянии. Совершенно естественно предположить, что данные функциональные особенности не могут быть известны заказчику программной системы, и разработчикам на первых этапах разработки.

В первую очередь архитектура программы должна включать общее описание системы. Без такого описания достаточно трудно составить согласованную картину из множества мелких деталей или хотя бы десятка отдельных классов. Архитектура должна включать подтверждения того, что при её разработке были рассмотрены альтернативные варианты, и обосновывать выбор окончательной организации системы.

Архитектура должна чётко определять ответственность каждого компонента. Компонент должен иметь одну область ответственности и как можно меньше знать об областях ответственности других компонентов. Сведя к минимуму объём сведений, известных компонентам о других компонентах, можно легко локализовать информацию о проекте приложения в отдельных компонентах.

Архитектура должна ясно определять правила коммуникации между компонентами программы и описывать, какие другие компоненты данный компонент может использовать непосредственно, какие косвенно, а какие вообще не должен использовать.

Пользовательский интерфейс часто проектируется на этапе выработки требований. Если это не так, его следует определить на этапе разработки архитектуры. Архитектура должна описывать главные элементы формата web-страниц, графического интерфейса (GUI) и т. д. Удобство интерфейса может в итоге определить популярность или провал программы.

Архитектура программы является модульной, чтобы графический интерфейс можно было изменить, не затрагивая основную логику программы.

Структурная схема программного продукта отображена на рисунке 35.

Рисунок 35 — Структурная схема программного продукта.

Обозначения на схеме:

1.Заголовок — в качестве заголовка предлагается поместить изображение, показанное на рисунке 36.

Рисунок 36 — Заголовок страницы.

2 — Меню — навигация будет совершаться с помощью меню и кнопок навигации. В меню будут размещаться ссылки на внешние и внутренние ресурсы экскурсии.

3 — Название — при переходе на различные пункты меню, название будет меняться.

4 — Переход к музею — на этом фрейме будет помещено изображение, представленное на рисунке 37.

Источник