Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Дистанционное обучение

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 406 RSS
←   Февраль 2007   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://дистанционный-репетитор.рф
Открыта: 04-12-2005

Автор
Андрей Темнов

Статистика

406 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

уроки и методика преподавания информатики для учителей www.thl.narod.ru


Тема: Компьютерная графика.

План лекции:

1.         Сферы применения машинной графики

2.         Виды компьютерной графики

2.1        Растровая графика.

2.2        Векторная графика.

2.3        Фрактальная графика.

3.         Цветовое разрешение и цветовые модели.

3.1        Цветовая модель RGB

3.2        Цветовая модель CMYK

3.3        Цветоделение.

4.         ПО для создания, просмотра и обработки графической информации

4.1        Графические возможности текстовых процессоров

4.2        Растровые редакторы

4.3        Векторные редакторы

4.4        Программы САПР

5.         Форматы графических файлов. Программы просмотра.

 

Работа с компьютерной графикой - одно из самых популярных направлений использования ПК.

Сферы применения машинной графики

  • Компьютерное моделирование
  • САПР (системы автоматизированного проектирования)
  • Компьютерные игры
  • Обучающие программы
  • Реклама и дизайн
  • Мультимедиа презентации
  • Internet

Виды компьютерной графики

Различают всего три вида компьютерной графики. Это растровая, векторная и фрактальная. Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге. Каждый вид используется в определенной области. Растровую графику применяют при разработке мультимедийных проектов. Иллюстрации, выполненные средствами растровой графики, чаще создаются с помощью сканера, а затем обрабатываются специальными программами - графическими редакторами. Программные средства для работы с векторной графикой наоборот предназначены для создания иллюстраций на основе простейших геометрических элементов. В основном применение векторной графики - это оформительские работы. Создание фрактальной художественной композиции состоит не в рисовании а скорее в программировании. Программные средства для работы с фрактальной графикой  предназначены для автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Применение - заставки на ТВ.

Растровая графика.

Основной элемент изображения - точка. Точка на экране называется "пиксел"

С размером изображения  связано его разрешение. Единица измерения разрешения "dpi" - dots per inch - точек на дюйм.

Пример:                У монитора с диагональю 15" размер изображения на экране составляет 21´28 см. Зная, что в 1 дюйме 25,4 мм, можно рассчитать, что  при работе монитора в режиме 800´600 разрешении экранного изображения =75dpi.

При печати требуется разрешение 200-300 dpi.Стандартный фотоснимок размером 10´15 см должен содержать 1000 ´1500 пикселов.=1,5млн. точек, а если на кодирование каждой точки используем 3 байта, то для хранения фото потребуется более 4мб.

Недостатки растровой графики.

1.        Большие объемы данных требуют высоких технических характеристик ПК. Память 128мб и выше, высокопроизводительный процессор - для обработки, и большой винчестер для хранения.

2.        Невозможность увеличения для рассмотрения деталей. (пикселизация)

Векторная графика.

Основной элемент изображения - линия.

Линия представлена в памяти ПК несколькими параметрами и в этом виде занимает гораздо меньше места, чем растровая линия состоящая из точек, для каждой из которых требуется ячейка памяти.

Линия - элементарный объект векторной графики. Любой сложный объект можно разложить на линии, прямые или кривые. Поэтому часто векторную графику называют объектно-ориентированной.

Свойства линии

§         Форма

§         Толщина

§         Цвет

§         Стиль (пунктир, сплошная)

Замкнутые линии имеют свойство заполнения - цветом, текстурой, узором и т.п. Каждая незамкнутая линия имеет 2 вершины, называемые узлами. С помощью узлов можно соединять линии между собой.

В основе векторной графики лежат математические представления о свойствах геометрических фигур.

Пример.                Кривые второго порядка (эллипсы, параболы, гиперболы) представляются в памяти 5-ю параметрами. Так как общая формула линии 2-го порядка: x2+a1y2+a2xy+a3x+a4y+a5=0. Для кодирования кривой 3-го порядка используют 11 параметров. В векторных редакторах применяют частный случай кривых 3-го порядка - Кривые Безье (8 параметров). К концам линии проведены касательные, при помощи которых линию изгибают.

Достоинства векторной графики: малый объем, возможность масштабирования.

Фрактальная графика.

Фрактальная графика, как и векторная вычисляемая, но отличается тем, что никакие объекты в памяти не хранятся. Изображение строится по уравнению, или системе уравнений, поэтому ничего кроме формулы хранить не надо. Изменив коэффициенты можно получить совершенно другую картину.

Пример:   Фрактальный треугольник.

Треугольники последующих поколений наследуют свойства своих родительских структур.

 

Фрактальными свойствами обладают многие объекты живой и неживой природы.(снежинка, ветка папоротника)

Способность фрактальной графики моделировать образы вычислительным путем  часто используют для автоматической генерации необычных иллюстраций.

Цветовое разрешение и цветовые модели.

Цветовое разрешение (глубина цвета) - определяет метод кодирования цветовой информации и от него зависит, сколько цветов на экране может отображаться одновременно.

 

Количество цветов

Бит на точку

Режим

2 (черно-белый)

1

 

16

4

 

256

8

 

65 536

16

High Color

16,5 млн

24

True Color

 

Большинство цветовых оттенков образуется смешением основных цветов. Способ разделения цветового оттенка на составляющие компоненты называется цветовой моделью.

Цветовая модель RGB

 

R          RED                 красный

G         GREEN           зеленый

B          BLUE              синий

 

В этой модели работают мониторы и телевизоры. Поэтому когда изображение проходит обработку в графическом редакторе его следует представить в этой модели. Метод получения нового оттенка суммированием яркостей составляющих компонент - аддитивный. Он применяется всюду где изображение рассматривается в проходящем свете (мониторы, слайд-проекторы).

Чем меньше яркость, тем темнее оттенок:

(0,0,0) - черный цвет

(255,255,255)- белый цвет

Цветовая модель CMYK

Эта модель используется для подготовки печатных изображений. Эти изображения видят не в проходящем а в отраженном свете. Поэтому для подготовки печатных изображений используется субтрактивная (вычитающая) модель. Цветовыми компонентами являются те цвета, которые получаются в результате вычитания основных цветов из белого.

Голубой (Cyan)=БЕЛЫЙ-КРАСНЫЙ=ЗЕЛЕНЫЙ+СИНИЙ

Пурпурный (Magenta)= БЕЛЫЙ-ЗЕЛЕНЫЙ=КРАСНЫЙ+СИНИЙ

Желтый (Yellow)= БЕЛЫЙ-СИНИЙ=КРАСНЫЙ+ЗЕЛЕНЫЙ

При смешении трех дополнительных цветов получается неопределенный темный цвет. Поэтому в этой модели понадобился дополнительный компонент - ЧЕРНЫЙ (blacK).

Цветоделение.

В типографиях цветные изображения печатают в несколько приемов. Накладывая на бумагу по очереди голубой, пурпурный, желтый и черный оттенки, получают полноцветную иллюстрацию. Поэтому готовое изображение, полученное на компьютере, перед печатью разделяют на 4 составляющих одноцветных изображения. Этот процесс называют цветоделением.

ПО для создания, просмотра и обработки графической информации

Графические возможности текстовых процессоров

Большинство текстовых процессоров имеют разнообразные возможности по управлению графическими изображениями (не для всех):

--- импорт графики (вставить рисунок)

--- вклеивание графики (через буфер обмена)

--- связывание графики (диаграммы, связанные данными в таблице с помощью программы Chart)

--- размещение графики на странице текстового процессора (орбамление текстом)

--- водяные знаки

--- слои

--- изменение размера графики

--- вырезание графики

--- экспорт графики

 

Редакторы растровой графики Редакторы векторной графики Графические редакторы

 

 

 

 

 

 

 

Растровые редакторы

К редакторам обработки растровой графики относятся Adobe Photoshop, Corel Photo Paint

Основное назначение растрового редактора.

  • В ретуши готовых изображений
  • В монтаже композиций из отдельных фрагментов, взятых из различных изображений
  • В применении специальных эффектов, называемых фильтрами
  • Основные технические операции при работе с изображениями:

ü     Изменение динамического диапазона (управление яркостью и контрастностью изображения)

ü     Повышение четкости изображения

ü     Цветовая коррекция (изменение яркости и контрастности в каналах красной, зеленой и синей составляющей цвета)

ü     Отмывка (изменение яркости отдельных фрагментов)

ü     Растушевка (сглаживание перехода между границами отдельных фрагментов)

ü     Обтравка ("вырезание" отдельных фрагментов из общей композиции)

ü     Набивка (восстановление утраченных элементов изображения путем копирования фрагментов с сохранившихся участков)

ü     Монтаж (компоновка изображения из фрагментов, скопированных из других изображений или импортированных из других редакторов)

Векторные редакторы

  • Векторные редакторы применяют для создания графических изображений высокой четкости и точности: чертежей, схем, диаграмм, фигурных заголовков, фирменных логотипов и стилей. С их помощью также создают штриховые рисунки.
  • Основные редакторы векторной графики: Adobe Illustrator, Macromedia Freehand, CorelDraw. Все эти редакторы работают с одними и теми же объектами векторной графики, основаны на одних и тех же принципах, имеют схожие инструменты, и, соответственно, приемы создания векторных изображений в этих редакторах удивительно похожи.
  • Для работы с изображением каждый векторный редактор имеет панель инструментов и другие элементы управления.
  • Инструменты панели управления служат для простейших операций с контурами.
  • Прочие элементы управления сосредоточены в строке меню и специальных диалоговых окнах. В векторном редакторе Adobe Illustrator, например, эти диалоговые окна называют палитрами.
  • Векторное изображение можно строить вручную путем создания и объединения простейших контуров, либо получать путем трассировки (векторизации) растровых изображений
  • Текстовые объекты в векторных редакторах рассматриваются как объекты особой породы.

 

Режим создания свободных надписей. Свободные надписи выполняют роль заголовков, в том числе и фигурных. Фигурные заголовки создают размещением заголовка вдоль криволинейного контура. Режим работы с блочными текстами. Обработка блока текста заключается в форматировании абзацев и напоминает работу в текстовом процессоре или настольной издательской системе. Два режима работы с текстами

  • Векторные редакторы позволяют создавать новые конструкции символов с помощью инструментов для работы с контурами
  • Перед использованием векторного  изображения очень часто выполняется операция перевода векторного изображения в растровое. Такая операция называется растрированием изображения.

Программы САПР

Программы САПР (системы автоматизированного проектирования) предназначены для высокоточного проектирования. Существуют программы САПР высокого уровня и дружественные программы, разработанные для домашнего и делового применения пользователями, занимающихся специфическим моделированием или конструированием для собственных нужд.

Программы САПР используются для детальной разработки предметов реального мира: зданий, автомобилей, частей механизмов и т.п.

Наипопулярнейшая программа из широко используемых программ САПР высокого уровня AutoCAD фирмы Autodesk. Программа доступна в DOS, Windows, Macintosh.

AutoCAD - очень мощная и гибкая система с большим количеством разнообразных высококачественных функций.

AutoCAD для Window (AutoCAD LT) более дружественна пользователю.

 

 

Форматы графических файлов. Программы просмотра.

В настоящее время существует множество различных форматов хранения графической информации. Условно можно разделить все форматы на три группы

  • графические метафайлы (метафайл обычно разрабатывается как составная часть какой либо графической системы, например *.wmf в Windows)
  • растровые графические файлы
  • векторные графические файлы

 

Некоторые форматы графических файлов

 

Тип

Формат/Расширение

Примечание

Метафайл

GIF

Compuserve Graphics Interchange Format

 

 

Растровые

TIFF/*.tif

Microsoft Tag Image File Format

РСХ

ZSoft РС Paintbrush format

ВМР

Microsoft Windows BitMaP

JPEG/*.jpg

Joint Photographic Experts Group

Векторные

*.CDR

Corel Draw Files

 

*.FH8

Free Hand File Version 8

 

Некоторые растровые форматы могут содержат не только статическую графику, но и динамическую (мультипликацию). Это, например, формат GIF, широко применяющийся в internet.

Для просмотра различных файлов обычно используют универсальные программы: например ACDSee. Программа поддерживает большинство известных форматов  и позволяет просматривать каталоги картинок, масштабировать изображения, выводить на печать файлы, просматривать характеристики изображений.

 

замечания и предложения по выпускам Вы можете направить по адресу 1ptt@mail.ru
В избранное