В данной курсовой работе необходимо рассмотреть теоретический вопрос «Средства и технологии обработки графической информации».
Развитию программных графических средств способствовал целый ряд важных как мотиваций, так и предпосылок. Мотивации широкого использования графического представления информации, как наиболее информативного и понятного человеку, весьма разнообразны и стимулируются многочисленными приложениями (научными, инженерно-техническими, медицинскими, архитектурно-изобразительными, художественными, игровыми, организации человеко-машинного интерфейса и т.д.). Среди предпосылок следует отметить развитие аппаратных средств отображения графической информации (в первую очередь, дисплеев растрового типа) и возможностей ЭВМ — объема основной памяти и производительности центральной памяти. Наряду с этим, развитию графического программного обеспечения способствовало создание целого ряда подходов и методов компьютерной обработки графической информации (трассировка лучей, фрактальная геометрия, конструктивная геометрия сплошных тел и др.), позволивших разработать целый ряд интересных графических программных средств различного назначения как для векторных , так и для растровых дисплейных систем.
Видеоурок на тему «Технология обработки графической информации»
Кроме того, в качестве практической части необходимо решить задачу нахождения бюджета семьи, зная сведения о доходах и расходах всех членов семьи, построить гистограмму по полученным сведениям.
Для решения задания был использован компьютер со следующими характеристиками: компьютер Intel ( R ), Pentium ( R ) 4 CPU , 1.80 GHz , 1.82 ГГц, 512 МБ ОЗУ. Система MS Windows XP Professional версия 2003.
1 Теоретическая часть
1.1 Представление графических данных
1.1.1. Форматы графических данных
Форматы графических файлов определяют способ хранения информации в файле (растровый, векторный), а также форму хранения информации (используемый алгоритм сжатия). Сжатие применяется для растровых графических файлов, т.к. они имеют достаточно большой объем. Существуют различные алгоритмы сжатия, причем для различных типов изображения целесообразно применять подходящие типы алгоритмов сжатия. В таблице 1 приведена краткая характеристика часто используемых графических форматов.
Характеристика часто используемых графических форматов
Тип графической информации
Рисунки типа аппликации, содержащие большие области однотонной закраски.
Заменяет последовательность повторяющихся величин (пикселей одинакового цвета) на две величины (пиксель и количество его повторений).
Рисунки типа диаграмм
Осуществляет поиск повторяющихся в рисунке «узоров».
Отсканированные фотографии, иллюстрации
Основан на том, что человеческий глаз очень чувствителен к изменению яркости отдельных точек изображения, но гораздо хуже замечает изменение цвета. При глубине цвета 24 бита, компьютер обеспечивает воспроизведение более 16 млн. различных цветов, тогда как человек вряд ли способен различить.
Информатика 10 класс (Урок№16 — Обработка графической информации.)
В компьютерной графике применяют, по меньшей мере, три десятка форматов файлов для хранения изображений. Но в данной статье мы рассмотрим только два основных формата, которые распознаются достаточно большим числом Web-броузеров: GIF и JPEG.
Форматы графических файлов. Проблема сохранения изображений для последующей их обработки чрезвычайно важна. Единого формата графических файлов, пригодного для всех приложений, не существует, однако некоторые форматы стали стандартными для целого ряда предметных областей. Важно различать векторные (WMF, DXF, CGM и др.) и растровые ( TIFF, GIF, JPG и др.) форматы.
Как было уже сказано выше, файлы векторного формата содержат описания рисунков в виде набора простейших графических объектов. В файлах же растровой графики запоминается цвет каждого пикселя на рисунке, поэтому такие файлы занимают, как правило, большой объем памяти.
Один из возможных способов решения этой проблемы – сжатие информации, т. е. уменьшение размеров файла за счет изменения способа организации данных в нем. Обычно каждый конкретный алгоритм хорошо сжимает только изображения вполне определенной структуры. Например, в формате PCX применяется алгоритм сжатия, который хорошо работает с рисунками, содержащими большие области однотонной закраски. Хранение же отсканированных фотографий в формате PCX не оправдано, так как размеры получающихся файлов очень велики. В этом случае лучше воспользоваться форматом JPEG, который основан на теории фрактальной упаковки и обеспечивает высокий коэффициент сжатия для изображений фотографического качества.
Векторные форматы графических файлов
Программы, которые могут открывать файлы
WMF( Windows MetaFile)
Большинство приложений Windows.
Большинство настольных издательских систем и векторных программ, некоторые растровые программы.
DXF(Drawing Interchange Format)
Все программы САПР, многие векторные редакторы, некоторые настольные издательские системы.
CGM(Computer Graphics Metafile )
Большинство программ редактирования векторных рисунков, САПР и издательские системы.
Растровые форматы графических файлов
Программы, которые могут открывать файлы
BMP(Windows Device Independent Bitmap)
Все программы Windows, которые используют растровую графику.
(Z – Soft PaintBrush)
Почти все графические приложения.
GIF(Graphic Interchange Format)
Почти все растровые редакторы; большинство издательских пакетов; векторные редакторы, поддерживающие растровые объекты.
TIFF(Tagged Image File Format)
Большинство растровых редакторов и настольных издательских систем; векторные редакторы, поддерживающие растровые объекты.
IMG(Digital Research GEM Bitmap)
Некоторые настольные издательские системы и редакторы изображений Windows
JPEG(Joint Photographic Experts Group)
Последние версии растровых редакторов; векторные редакторы, поддерживающие растровые объекты.
Таким образом, знание особенностей форматов графических файлов имеет значение для эффективного хранения изображений и организации обмена данными между различными приложениями.
1.1.2. Преобразование графических форматов
При подготовке файлов для размещения в сети Интернет приходиться сталкиваться с проблемой преобразования графических файлов из одного формата в другой. Например, у вас есть очень интересный файл в формате TIFF, который вы хотите разместить на своих Web-страницах. Поэтому вам необходимо преобразовать этот файл в один из форматов GIF или JPEG.
Преобразование форматов графических файлов можно выполнить с помощью графических редакторов, воспринимающих файлы разных форматов. Для этих целей можно воспользоваться графическим редактором Photo Editor, входящим в Microsoft Office. Этот редактор умеет работать практически со всеми распространенными форматами графических файлов: TIFF, PCX, GIF, JPEG и др. При этом он дает возможность конвертировать файлы из одного формата в другой с помощью обычной операции Сохранить как… (Save as…).
При преобразовании файлов можно уточнить желаемые параметры. Например, выполнить преобразование из цветного в черно-белый формат, выбрать количество цветов, степень сжатия файла, либо фактор качества — большой файл и лучшее качество изображения, или же маленький файл с более низким качеством изображения.
1.2. Средства для работы с растровой графикой
К аппаратным средствам получения цифровых растровых оригиналов в основном относятся сканеры и цифровые камеры. Другие устройства, например цифровые видеокамеры, адаптеры захвата телевизионных кадров, в компьютерной графике играют чаще вспомогательную роль.
Для создания изображений «от руки» предназначены графические планшеты, на которых рисуют специальным электронным пером.
Мы будем рассматривать только один из этих способов получения растрового изображения — сканирование.
Одной из важных характеристик сканера является разрешение. В устройствах бытового класса — это 300-600 dpi, профессионального — 1200-3000. Если вы ориентируетесь на получение изображений для экрана монитора, то достаточно иметь при сканировании разрешение 300 dpi.
Сканеры обычно поставляются вместе с программным обеспечением, которое позволяет не только настроить параметры сканирования изображения, но и произвести дополнительное изменение его. Во время подготовки иллюстраций для Web-страницы мы часто сталкиваемся с проблемой «плохой фотографии», когда в вашем распоряжении находится некачественный снимок. Эту проблему легко можно решить, используя возможности графического редактора.
1.3. Технологии обработки графической информации
Для обработки изображений на компьютере используются специальные программы — графические редакторы. Среди программ, предназначенных для создания растровых изображений, самыми популярными считаются Painter компании Fractal Design, FreeHand компании Macromedia, и Fauve Matisse. Пакет Painter обладает широким спектром средств рисования и работы с цветом. В частности, он моделирует различные инструменты (кисти, карандаш, перо, уголь, аэрограф и др.), позволяет имитировать материалы (акварель, масло, тушь), а также добиться эффекта натуральной среды. Последние версии программы FreeHand обладают богатыми средствами редактирования изображений и текста, содержат библиотеку спецэффектов и набор инструментов для работы с цветом.
Программа Photoshop компании Adobe занимает особое место. По сути дела, сегодня эта программа является стандартом в компьютерной графике, и все другие программы неизменно сравнивают именно с ней.
Используемые методы обработки графической информации существенно определяются аппаратными средствами отображения ее на экране/плоттере. В настоящее время дисплейные системы делятся на два основных типа: векторные и растровые . В векторных системах световой луч движется по экрану вдоль рисуемой по определенному алгоритму линии. Тогда как в растровых системах нужный объект воспроизводится посредством последовательного сканирования световым лучом его шаблона , т.е. без вычерчивания каждой линии непрерывным движением. Таким образом, между обоими типами визуализации графического объекта лежит принципиальное различие:
- векторный подход характеризуется динамическим формированием на экране объекта по его программному описанию, сформированному посредством графических примитивов;
- растровый подход отображает на экран весь объект целиком на основе его шаблона , созданного посредством графических примитивов и находящегося в видеопамяти дисплея.
- программное создание графических объектов посредством графических примитивов;
- формирование его снимка-проекции из определенной точки наблюдения и отображение данного снимка на экран дисплея;
- программное редактирование графических объектов . Созданное для векторных дисплеев графическое программное обеспечение, воспринимая ряд растровых примитивов (например, массивов пикселей), работает в системе мировых координат с заданными пользователем объектами.
2 Практическая часть
2.1 Условие задачи
2.2 Описание алгоритма решения задачи
- выделим область ячеек А2:Е5;
- выбираем команду Диаграмма из пункта меню Вставка . Появляется окно (рис. 13);
- нажимаем кнопку Далее (рис. 14);
- задаем параметры ( заголовки, подписи, размещение) (рис. 15).
Список использованной литературы
Источник: doc4web.ru
Технология обработки графической информации
В данной работе мне предстоит рассмотреть очень интересную тему — технологии обработки графической информации. Это тема очень актуальна в данное время, потому что компьютерная графика является одной из наиболее бурно развивающихся отраслей информатики сейчас в России, да и во все мире.
Графическое представление информации используется повсюду в рекламе, бизнесе, и даже в искусстве. Она помогает людям зарабатывать деньг и поэтому происходит постоянное совершенствование старых, и разработка новых технологий в обработке графического изображения. В работе я рассмотрю основные три основных способа формирования изображения — это растровый, векторный и фрактальный. Выбор растрового или векторного формата зависит от целей и задач работы с изображением, потому что и тот, и другой имеет ряд достоинств и некоторые недостатки. Если нужна фотографическая точность цветопередачи, то предпочтительнее растр.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………..……………3
ГЛАВА 1. Виды графики 5
1.1. Растровая графика…… 5
1.2. Векторная графика 6
1.3. Фрактальная графика………..………………………………………….….9
ГЛАВА 2. Программы обработки графических изображений 12
2.1. Растровые графические редакторы 12
2.2. Векторные графические редакторы 20
ГЛАВА 3. Редактирование изображений……………………………. ……….34
3.1. Редактирование в растровом редакторе Adobe Photoshop…………. …34
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………. ……..42
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………….…43
Файлы: 1 файл
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВПО «ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
КАФЕДРА «ДИЗАЙН И ТЕХНОЛОГИИ МЕДИАИНДУСТРИИ»
«Технология обработки графической информации»
Выполнила: ст. гр. ИТД-519
Проверил: ст. преподаватель
Работа защищена с оценкой
ГЛАВА 1. Виды графики5
1.1. Растровая графика……5
1.2. Векторная графика6
ГЛАВА 2. Программы обработки графических изображений12
2.1. Растровые графические редакторы12
2.2. Векторные графические редакторы 20
ГЛАВА 3. Редактирование изображений……………………………. ………. 34
3.1. Редактирование в растровом редакторе Adobe Photoshop…………. …34
В данной работе мне предстоит рассмотреть очень интересную тему — технологии обработки графической информации. Это тема очень актуальна в данное время, потому что компьютерная графика является одной из наиболее бурно развивающихся отраслей информатики сейчас в России, да и во все мире.
Графическое представление информации используется повсюду в рекламе, бизнесе, и даже в искусстве. Она помогает людям зарабатывать деньг и поэтому происходит постоянное совершенствование старых, и разработка новых технологий в обработке графического изображения.
В работе я рассмотрю основные три основных способа формирования изображения — это растровый, векторный и фрактальный. Выбор растрового или векторного формата зависит от целей и задач работы с изображением, потому что и тот, и другой имеет ряд достоинств и некоторые недостатки. Если нужна фотографическая точность цветопередачи, то предпочтительнее растр. Логотипы, схемы, элементы оформления удобнее представлять в векторном формате.
Представление данных на мониторе компьютера в графическом виде впервые было реализовано в середине 50-х годов для больших ЭВМ, применявшихся в научных и военных исследованиях. С тех пор графический способ отображения данных стал неотъемлемой принадлежностью подавляющего числа компьютерных систем, в особенности персональных.
Распространение компьютерной графики началось с полиграфии. Но вскоре она вырвалась из тесных помещений типографий на простор широкого применения. Огромную популярность завоевали компьютерные игры, научная графика и фильмы. Сейчас без развитой и изощренной графики не обходится ни один фантастический фильм, ни одна компьютерная игра.
Создаются изображения настолько реальные, что трудно поверить в то, что все это создано на компьютере. Мощнейшие машины и талантливейшие команды математиков, программистов и дизайнеров работают над этим.
Хотя компьютерная графика служит всего лишь инструментом, ее структура и методы основаны на передовых достижениях фундаментальных и прикладных наук: математики, физики, химии, биологии, программирования, статистики и множества других. Это замечание справедливо как для программных, так и для аппаратных средств создания и обработки изображений на компьютере. Поэтому компьютерная графика является одной из наиболее бурно развивающихся отраслей информатики и во многих случаях выступает “локомотивом”, тянущим за собой всю компьютерную индустрию.
ГЛАВА 1. Виды графики
1.1. Растровая графика
Растровая графика описывает изображения с использованием цветных точек, называемых пикселями, расположенных на сетке. Например, изображение древесного листа описывается конкретным расположением и цветом каждой точки сетки, что создает изображение примерно также как в мозаике.
При редактировании растровой графики редактируются пиксели, а не линии. Растровая графика зависит от разрешения, поскольку информация, описывающая изображение, прикреплена к сетке определенного размера. При редактировании растровой графики, качество ее представления может измениться. В частности, изменение размеров растровой графики может привести к «разлохмачиванию» краев изображения, поскольку пиксели будут перераспределяться на сетке. Вывод растровой графики на устройства с более низким разрешением, чем разрешение самого изображения, понизит его качество.
Основой растрового представления графики является пиксель (точка) с указанием ее цвета. При описании, например, красного эллипса на белом фоне приходится указывать цвет каждой точки как эллипса, так и фона. Изображение представляется в виде большого количества точек — чем их больше, тем визуально качественнее изображение и больше размер файла. Т.е. одна и даже картинка может быть представлена с лучшим или худшим качеством в соответствии с количеством точек на единицу длины — разрешением (обычно, точек на дюйм — dpi или пикселей на дюйм — ppi).
Кроме того, качество характеризуется еще и количеством цветов и оттенков, которые может принимать каждая точка изображения. Чем большим количеством оттенков характеризуется изображения, тем большее количество разрядов требуется для их описания. Красный может быть цветом номер 001, а может и — 00000001. Таким образом, чем качественнее изображение, тем больше размер файла.
Растровое представление обычно используют для изображений фотографического типа с большим количеством деталей или оттенков. К сожалению, масштабирование таких картинок в любую сторону обычно ухудшает качество. При уменьшении количества точек теряются мелкие детали и деформируются надписи (правда, это может быть не так заметно при уменьшении визуальных размеров самой картинки — т.е. сохранении разрешения). Добавление пикселей приводит к ухудшению резкости и яркости изображения, т.к. новым точкам приходится давать оттенки, средние между двумя и более граничащими цветами. Распространены форматы .tif, .gif, .jpg, .png, .bmp, .pcx и др.
1.2. Векторная графика
Основным логическим элементом векторной графики является геометрический объект. В качестве объекта принимаются простые геометрические фигуры (так называемые примитивы — прямоугольник, окружность, эллипс, линия), составные фигуры или фигуры, построенные из примитивов, цветовые заливки, в том числе градиенты.
Преимущество векторной графики заключается в том, что форму, цвет и пространственное положение составляющих ее объектов можно описывать с помощью математических формул.
Важным объектом векторной графики является сплайн. Сплайн — это кривая, посредством которой описывается та или иная геометрическая фигура. На сплайнах построены современные шрифты TryeType и PostScript.
У векторной графики много достоинств. Она экономна в плане дискового пространства, необходимого для хранения изображений: это связано с тем, что сохраняется не само изображение, а только некоторые основные данные, используя которые, программа всякий раз воссоздает изображение заново. Кроме того, описание цветовых характеристик почти не увеличивает размер файла.
Объекты векторной графики легко трансформируются и модифицируются, что не оказывает практически никакого влияния на качество изображения. Масштабирование, поворот, искривление могут быть сведены к паре-тройке элементарных преобразований над векторами.
В тех областях графики, где важное значение имеет сохранение ясных и четких контуров, например, в шрифтовых композициях, в создании логотипов и прочее, векторные программы незаменимы.
Векторная графика может включать в себя и фрагменты растровой графики: фрагмент становится таким же объектом, как и все остальные (правда, со значительными ограничениями в обработке).
Важным преимуществом программ векторной графики является развитые средства интеграции изображений и текста, единый подход к ним. Поэтому программы векторной графики незаменимы в области дизайна, технического рисования, для чертежно-графических и оформительских работ.
Однако, с другой стороны, векторная графика может показаться чрезмерно жесткой, «фанерной». Она действительно ограничена в чисто живописных средствах: в программах векторной графики практически невозможно создавать фотореалистические изображения.
А кроме того, векторный принцип описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации, как это делает сканер для точечной графики.
В последнее время все большее распространение получают программы 3-мерного моделирования, также имеющие векторную природу.
Обладая изощренными методами отрисовки (метод трассировки лучей, метод излучательности), эти программы позволяют создавать фотореалистичные растровые изображения с произвольным разрешением из векторных объектов при умеренных затратах сил и времени.
Векторная графика описывает изображения с использованием прямых и изогнутых линий, называемых векторами, а также параметров, описывающих цвета и расположение. Например, изображение древесного листа описывается точками, через которые проходит линия, создавая тем самым контур листа. Цвет листа задается цветом контура и области внутри этого контура.
При редактировании элементов векторной графики изменяются параметры прямых и изогнутых линий, описывающих форму этих элементов. Можно переносить элементы, менять их размер, форму и цвет, но это не отразится на качестве их визуального представления. Векторная графика не зависит от разрешения, т.е. может быть показана в разнообразных выходных устройствах с различным разрешением без потери качества.
Векторное представление заключается в описании элементов изображения математическими кривыми с указанием их цветов и заполняемости (вспомните, круг и окружность — разные фигуры). Красный эллипс на белом фоне будет описан всего двумя математическими формулами — прямоугольника и эллипса соответствующих цветов, размеров и местоположения.
Очевидно, такое описание займет значительно меньше места, чем в первом случае. Еще одно преимущество — качественное масштабирование в любую сторону. Увеличение или уменьшение объектов производится увеличением или уменьшением соответствующих коэффициентов в математических формулах.
К сожалению, векторный формат становится невыгодным при передаче изображений с большим количеством оттенков или мелких деталей (например, фотографий). Ведь каждый мельчайший блик в этом случае будет представляться не совокупностью одноцветных точек, а сложнейшей математической формулой или совокупностью графических примитивов, каждый из которых, является формулой.
Это приводит к утяжелению файла. Кроме того, перевод изображения из растрового в векторный формат (например, программой Adobe Strime Line или Corel OCR-TRACE) приводит к наследованию последним невозможности корректного масштабирования в большую сторону. От увеличения линейных размеров количество деталей или оттенков на единицу площади больше не становится. Это ограничение накладывается разрешением вводных устройств (сканеров, цифровых фотокамер и др.).
1.3. Фрактальная графика
Фрактал — объект, отдельные элементы которого наследуют свойства родительских структур. Поскольку более детальное описание элементов меньшего масштаба происходит по простому алгоритму, описать такой объект можно всего лишь несколькими математическими уравнениями.
Фракталы позволяют описывать целые классы изображений, для детального описания которых требуется относительно мало памяти. С другой стороны, фракталы слабо применимы к изображениям вне этих классов.
Фрактал — это рисунок, который состоит из подобных между собой элементов. Существует большое количество графических изображений, которые являются фракталами: треугольник Серпинского, снежинка Коха, «дракон» Хартера-Хейтуея, множество Мандельброта. Построение фрактального рисунка осуществляется по какому-то алгоритму или путём автоматической генерации изображений при помощи вычислений по конкретным формулам. Изменения значений в алгоритмах или коэффициентов в формулах приводит к модификации этих изображений. Главным преимуществом фрактальной графики есть то, что в файле фрактального изображения сохраняются только алгоритмы и формулы.
Программные средства для работы с фрактальной графикой предназначены для автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Создание фрактальной художественной композиции состоит не в рисовании или оформлении, а в программировании. Фрактальную графику редко применяют для создания печатных или электронных документов, но ее часто используют в развлекательных программах.
Математической основой фрактальной графики является фрактальная геометрия. Здесь в основу метода построения изображений положен принцип наследования от, так называемых, «родителей» геометрических свойств объектов-наследников.
Таким образом, мелкие элементы фрактального объекта повторяют свойства всего объекта. Полученный объект носит название «фрактальной фигуры». Процесс наследования можно продолжать до бесконечности. Таким образом, можно описать и такой графический элемент, как прямую.
Изменяя и комбинирую окраску фрактальных фигур можно моделировать образы живой и неживой природы (например, ветви дерева или снежинки), а также, составлять из полученных фигур «фрактальную композицию». Фрактальная графика, также как векторная и трёхмерная, является вычисляемой. Её главное отличие в том, что изображение строится по уравнению или системе уравнений.
Поэтому в памяти компьютера для выполнения всех вычислений, ничего кроме формулы хранить не требуется. Только изменив коэффициенты уравнения, можно получить совершенно другое изображение. Эта идея нашла использование в компьютерной графике благодаря компактности математического аппарата, необходимого для ее реализации.
Так, с помощью нескольких математических коэффициентов можно задать линии и поверхности очень сложной формы. С точки зрения машинной графики фрактальная геометрия незаменима при генерации искусственных облаков, гор, поверхности моря.
Фактически благодаря фрактальной графике найден способ эффективной реализации сложных неевклидовых объектов, образы которых весьма похожи на природные. Геометрические фракталы на экране компьютера — это узоры, построенные самим компьютером по заданной программе. Помимо фрактальной живописи существуют фрактальная анимация и фрактальная музыка.
Создатель фракталов — это художник, скульптор, фотограф, изобретатель и ученый в одном лице. Вы сами задаете форму рисунка математической формулой, исследуете сходимость процесса, варьируя его параметры, выбираете вид изображения и палитру цветов, то есть творите рисунок «с нуля». В этом одно из отличий фрактальных графических редакторов (и в частности — Painter) от прочих графических программ. Например, в Adobe Photoshop изображение, как правило, «с нуля» не создается, а только обрабатывается. Другой самобытной особенностью фрактального графического редактора Painter (как и прочих фрактальных программ, например Art Dabbler) является то, что реальный художник, работающий без компьютера, никогда не достигнет с помощью кисти, карандаша и пера тех возможностей, которые заложены в Painter программистами.
Источник: www.yaneuch.ru
Основы обработки графической информации с помощью ПК
Представлена презентация с помощью которой ученики изучают различные способы кодирования информации, рассматривают графический редактор Paint.
Якуба Сергей Юрьевич
Описание разработки
способствовать формированию знаний об основах кодирования и обработки графической информации с помощью ПК; дать первичные представления о графическом редакторе Paint.
развивать логическое и математическое мышление учащихся; творческую активность, умение работать с книгой.
воспитывать смелость, самостоятельность, эстетический вкус, интерес к предмету.
Тип урока: изучение новых знаний.
Оборудование: проектор, презентация «Основы компьютерной графики»; раздаточный материал «Кодирование информации», лабораторно-практические задания.
создать условия для расширения знаний о различных способах кодирования информации.
Организация класса к уроку.
а) Приветствие.
б) проверка отсутствующих.
Актуализация прежних знаний.
На предыдущих уроках мы с вами говорили об информации и её свойствах, о том каким образом она храниться в памяти компьютера.
Кто мне напомнит, все-таки, в каком виде храниться информация в памяти персонального компьютера? (с помощью 0 и 1)
Правильно, всю информацию ПК кодирует с помощью двух цифр 0 и 1. Один 0 или одна 1 – это что такое? (бит)
Как называется такая система счисления? (двоичная)
А что такое система счисления?
Хорошо, скоро наступает новый 2009 год, давайте переведем число 2009 на язык ПК, то есть в двоичную систему счисления. Один человек идет к доске, остальные в тетради продолжают прошлую тему. (200810 = 111 1101 10012)
Итак, ПК кодируют всю информацию с помощью двоичной системы счисления. А люди в своей жизни, какие кодировки, коды, системы кодирования могут использовать? Приведите примеры. (Азбука Морзе, ребусы, числовые шифры и т.д.)
Посмотрите на экран. (Слайд 1) Дана кодовая таблица азбуки Морзе. У вас она есть на столах. Давайте расшифруем вот эту запись.
— дана кодовая таблица флажковой азбуки. (Слайд 2). Все помнят мультфильм о капитане Врунгеле, его помощнике Ломе и их корабле «Беда». Расшифруйте, что прочитал Лом на флагах встречной шхуны. (Слайд 3). Ответ: Только смелым покоряются моря. (Слайд 4).
Какой смысл несет в себе это выражение? Чему оно нас учит? Как вы его понимаете? Верно это высказывание или нет, почему?
Если вы будете смело браться за добрые, хорошие дела, не пасовать перед трудностями, то все в вашей жизни будет легко и хорошо. Например, если у вас трудности по какому-то предмету, то легче всего сказать не получается, а нужно не боятся, а наоборот смело взяться за дело, и тогда никакие бури не страшны.
Теперь попробуйте расшифровать вот этот код. (Слайд 5).
Что это? (ребус)? Что закодировано в этом ребусе? (информация)
Что такое Информация? Какие виды информации вы знаете? Какой вид информации мы использовали для кодирования этого слова? (графическую, рисунки).
А когда впервые вы в своей жизни встретились с рисунками, с графической информацией?
С момента своего рождения, дети начинают воспринимать графическую информацию. Появился первый человек, каким образом он передавал информацию? С помощью наскальных рисунков. Естественно с появлением ЭВМ, появилось такое понятие как МАШИННАЯ ГРАФИКА. Сейчас с развитием персональных компьютеров этот раздел информатики получил название КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА.
Итак, давайте запишем тему нашего сегодняшнего урока: Основы обработки графической информации. Графический редактор Paint. (Слайд 6).
Работа по теме урока.
Изучение новой темы мы будем вести по такому плану :
Понятие Компьютерной графики. Виды компьютерной графики;
Растровая графика; способы кодирования растровой графики.
Графический редактор Paint.
Основы построения художественных композиций*.(Слайд 7).
Понятие Компьютерной графики. Виды компьютерной графики.
Можно рисовать кистями и красками, можно карандашами. Можно рисовать на бумаге, холсте, ткани. А можно рисовать на экране компьютера.
На заре своего развития компьютеры не обладали значительными художественными возможностями. В то время на экран можно было выводить только символы (буквы, цифры, специальные знаки). Но уже тогда люди пытались использовать компьютер в качестве художественного инструмента. Известен, например, случай, когда компьютер запрограммировали так, что из символов составлялось изображение известной картины Леонардо да Винчи «Монна Лиза».
Представление данных на мониторе компьютера в графическом виде впервые было реализовано в середине 50-х годов для больших ЭВМ, применявшихся в научных и военных исследованиях. С тех пор графический способ отображения данных стал неотъемлемой принадлежностью подавляющего числа компьютерных систем, в особенности персональных.
Существует специальная область информатики, изучающая методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов, – компьютерная графика. Она охватывает все виды и формы представления изображений, доступных для восприятия человеком либо на экране монитора, либо в виде копии на внешнем носителе (бумага, кинопленка, ткань и прочее). Без компьютерной графики невозможно представить себе не только компьютерный, но и обычный, вполне материальный мир. Визуализация данных находит применение в самых разных сферах человеческой деятельности. Для примера назовем медицину (компьютерная томография), научные исследования (визуализация строения вещества, векторных полей и других данных), моделирование тканей и одежды, опытно-конструкторские разработки.
Как и любая другая информация в ЭВМ, графические изображения хранятся, обрабатываются и передаются по линиям связи в закодированном виде — т.е. в виде большого числа бит- нулей и единиц. В зависимости от способа формирования изображений компьютерную графику принято подразделять на растровую, векторную и фрактальную.
Растровая графика. Способы кодирования растровой графики.
Наиболее просто реализовать растровое представление изображения. Растр, или растровый массив (bitmap), (Слайд 10) представляет совокупность битов, расположенных на сетчатом поле-канве. Бит может быть включен (единичное состояние) или выключен (нулевое состояние). Состояния битов можно использовать для представления черного или белого цветов, так что, соединив на канве несколько битов, можно создать изображение из черных и белых точек.
Растровое изображение напоминает лист клетчатой бумаги, на котором каждая точка закрашена черным или белым цветом, в совокупности формируя рисунок.
Основным элементом растрового изображения является пиксел (pixel). Под этим термином часто понимают несколько различных понятий:
- отдельный элемент растрового изображения,
- отдельная точка на экране монитора,
- отдельная точка на изображении, напечатанном принтером.
Поэтому на практике эти понятия часто обозначают как:
пиксел – отдельный элемент растрового изображения
видеопиксел – элемент изображения на экране монитора,
точка – отдельная точка, создаваемая принтером или фотонаборным автоматом.
Цвет каждого пиксела растрового изображения – черный, белый, серый или любой из спектра – запоминается с помощью комбинации битов. Чем больше битов используется для этого, тем большее количество оттенков цветов для каждого пиксела можно получить. Число битов, используемых компьютером для хранения информации о каждом пикселе, называется битовой глубиной или глубиной цвета.
Основной недостаток растровой графики состоит в том, что каждое изображения для своего хранения требует большое количество памяти. Простые растровые картинки, такие как копии экрана компьютера или черно-белые изображения, занимают до нескольких сотен килобайтов памяти. Детализированные высококачественные рисунки, например, сделанные с помощью сканеров с высокой разрешающей способностью, занимают уже десятки мегабайтов.
Другим недостатком растрового представления изображений является снижение качества изображений при масштабировании.
Цветовые модели.
Цветовая модель RGB (Слайд 15).
Цветовая модель RGB является аддитивной, то есть любой цвет представляет собой сочетание в различной пропорции трех основных цветов – красного (Red), зеленого (Green), синего (Blue). Она служит основой при создании и обработке компьютерной графики, предназначенной для электронного воспроизведения (на мониторе, телевизоре). При наложении одного компонента основного цвета на другой яркость суммарного излучения увеличивается. Совмещение трех компонентов дает ахроматический серый цвет, который при увеличении яркости приближается к белому цвету. При 256 градационных уровнях тона черному цвету соответствуют нулевые значения RGB, а белому – максимальные, с координатами (255,255,255).
Цветовая модель CMYK, цветоделение (Слайд 16).
Цветовую модель CMYK используют при подготовке публикаций к печати. Цветовыми компонентами CMY служат цвета, полученные вычитанием основных из белого:
голубой (cyan) = белый — красный = зеленый + синий;
пурпурный (magenta) = белый — зеленый = красный + синий;
желтый (yellow) = белый — синий = красный + зеленый.
Голубой, пурпурный и желтый цвета называются дополнительными, потому что они дополняют основные цвета до белого. Отсюда вытекает и главная проблема цветовой модели CMY – наложение друг на друга дополнительных цветов на практике не дает чистого черного цвета. Поэтому в цветовую модель был включен компонент чистого черного цвета. Так появилась четвертая буква в аббревиатуре цветовой модели CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, blacK).
Графический редактор Paint.
Рисовать на мониторе можно, используя специально предназначенную для этого программу – графический редактор. (показ через проектор)
Графический редактор – прикладная среда, предназначенная для создания, редактирования графических изображений.
Документом графического редактора является рисунок. Так как мы с вами говорим о растровой графике. То и знакомиться мы будем с принципами работы растрового графического редактора.
Paint – простейший графический редактор, предназначенный для создания и редактирования растровых графических изображений в основном формате Windows (BMP) и форматах Интернета (GIFи JPEG). Он приемлем для создания простейших графических иллюстраций, в основном схем, диаграмм и графиков, которые можно встраивать в текстовые документы; в Paint можно создавать рекламу, буклеты, объявления, приглашения, поздравления и др.
В вашем распоряжении различные средства и инструменты для «художественного» творчества – палитра цветов, кисть, аэрозольный баллончик, ластики для стирания, «карандаши» для рисования геометрических фигур (линий, прямоугольников, эллипсов, многоугольников). Редактор позволяет вводить тексты, и богатый набор шрифтов из комплекта Windows дают возможность выполнять на картинках эффектные надписи. Имеются и «ножницы» для вырезания фрагментов картинки, — вырезанный элемент можно переместить, скопировать, уменьшить, увеличить, развернуть и т.д.
Основные возможности Paint
Проведение прямых и кривых линий различной толщины и цвета.
Использование кистей различной формы, ширины и цвета.
Построение различных фигур — прямоугольников, многоугольников, овалов, эллипсов — закрашенных и не закрашенных.
Помещение текста на рисунок.
Использование преобразований — поворотов, отражений, растяжений и наклона.
— На столах у вас имеются листочки с изображением панели инструментов данного графического редактора. Аккуратно дома вклеите их в свои тетради.
Инструменты редактора Paint
Закрепление изученного материала