Информатика 5 класс
Глава 2. Основы работы с графической информацией.
Урок 1. Растровая и векторная графика. Основные понятия.
Введение
На данном уроке мы познакомимся с компьютерной графикой и узнаем, в каких областях она применяется, а также рассмотрим типичные черты растровой и векторной графики.
Где мы встречаем компьютерную графику?
Где же мы встречаем компьютерную графику?
Область применения компьютерной графики очень обширна, это и реклама, и компьютерные игры, и киноиндустрия, и анимация. Рассмотрим некоторые примеры изображений (рис. 1-3):
· Полиграфическая продукция (рекламные плакаты и баннеры);
· Анимированные графические объекты;
· 3D-модели;
· Календари и др.
Рисунок 1. Растровое и векторное изображения
Рисунок 2.3D – модель
Рисунок 3. Календарь
История развития компьютерной графики
Компьютерная графика
Немного истории о компьютерной графике. Первый рисунок, созданный на компьютере, был символьным. Первое устройство для графического вывода на бумагу был графопостроитель или плоттер. В 80-х годах 20-го века фирма Apple выпустила компьютер Macintosh с цветным дисплеем и графической операционной системой. Это явилось революцией в компьютерной технике.
Компьютерная графика
Компьютерная графика – это область деятельности, в которой компьютеры используются как для создания изображений, так и для обработки визуальной информации, полученной из реального мира. Использование компьютерной графики дает возможность восстанавливать старые фотографии, изменять цвет (рис. 5), применять много различных эффектов (например, инверсия цвета (рис. 6) – обратные цвета реальному изображению).
Рисунок 4.Оригинал изображения.
Рисунок 5.Изменение цвета изображения
Рисунок 6. Инверсия цвета
Виды компьютерной графики
Виды компьютерной графики
Существует два подхода (рис. 7) к представлению изображения на компьютере:
· Растровый: изображение представляет собой набор цветных точек;
· Векторный: изображение строится на основе элементарных геометрических объектов, таких как точки, линии, многоугольники и др.
Рисунок 7. Растровое и векторное изображение.
_____________________________________________________________________________
Растровая графика в AdobePhotoshop
Рассмотрим некоторые возможности растровой графики. В качестве примера будем использовать профессиональную программу Adobe Photoshop. Обратим внимание на инструменты, которые позволяют масштабировать объекты и перемещать их.
Поместить изображение на фон мы можем с помощью инструмента Перемещение (рис. 8). Выбрав инструмент Перемещение, нажимаем ПКМ на изображение и перетягиваем его на фон. Результат представлен на рисунке (рис. 9.1, 9.2).
Рисунок 8. Инструмент Перемещение.
Рисунок 9.1. До перемещения.
Рисунок 9.2. После перемещения.
Теперь переместим еще один объект и изменим его размер с помощью инструмента Трансформации (рис. 10).
Рисунок 10.
Векторная графика в Compas 3DLT
Рассмотрим, как работают программы, основанные на векторной графике. Редактор Compas 3D LT предназначен для проектирования чертежей, а также создания объемных 3D – моделей. Рассмотрим, как в этом редакторе можно поворачивать (рис.12) модель и как приближать (рис. 13) какие-то мелкие детали.
Рисунок 11. Окно редактора.
Рисунок 12. Поворот модели.
Рисунок 13. Приближение модели.
__________________________________________________________________________
Растровая графика
Растровая графика
Растровая графика – один из распространенных видов компьютерной графики. Такие изображения (рис. 14) можно создать в программе Paint.
Рисунок 14. Изображение в программе Paint.
Какие отличия имеет растровая графика? Растровое изображение состоит из точек различного цвета (пикселей). Каждый пиксель имеет определенное положение и цвет.
Качество растрового изображения зависит от:
· Размера изображения (рис. 15) (количества пикселей по горизонтали и вертикали);
Рисунок 15.
· Количества цветов (рис. 16), которое могут принимать пиксели.
Рисунок 16.
Файлы, хранящие растровые изображения, имеют большой информационный объем. Такими изображениями (рис. 17) являются растровые графические многоцветные фотографии и иллюстрации, полученные с помощью сканера.
Рисунок 17. Картина художника Чюрлениса. Вариант сканирования изображения.
Растровые изображения очень чувствительны к масштабированию. При уменьшении (рис. 18) несколько соседних точек преобразуются в одну, поэтому теряется разборчивость мелких деталей изображения.
Рисунок 18.
При увеличении (рис. 19) увеличивается размер каждой точки и появляется ступенчатый эффект, который можно увидеть невооруженным глазом.
Рисунок 19.
Формирование изображений с помощью пикселей
Рассмотрим, как формируется изображение с помощью пикселей. Сформируем цифру 5 (рис.20).
Рисунок 20. Цифра 5.
Векторная графика
Векторная графика
Векторная графика является оптимальным средством для хранения высокоточных графических объектов (рис. 21) (чертежи, схемы и т.д.), для которых имеет значение сохранение четких и ясных контуров. Изображения формируются из объектов (точка, линия, окружность, прямоугольник и т.д.).
Рисунок 21.
Векторная графика – это вид компьютерной графики, задающийся и хранящийся в виде математических формул. При просмотре по этим формулам выстраивается изображение (рис. 22, 23) с помощью специальных программ.
Рисунок 22. Изображение детали, выполненное в программе Компас 3D LT.
Рисунок 23. Изображение, выполненное в программ 3D STUDIO MAX
Объекты векторной графики описываются математическими формулами:
· Точка задается своими координатами (x, y) так же, как, например, в игре Морской бой или в шахматной игре;
· Линия – координатами начала (х1, у1) и конца (х2, у2);
· Окружность – координатами центра (х, у) и радиусом R;
· Прямоугольник – величиной сторон и координатами левого верхнего угла (х1, у1) и правого нижнего угла (х2, у2) и т.д.
Для каждого объекта задается свой цвет.
Достоинства векторной графики:
· Файлы, хранящие векторные графические изображения, имеют сравнительно небольшой объем;
· Векторные графические изображения могут быть увеличены или уменьшены без потери качества (рис. 24).
Рисунок 24. Изменение размеров векторного изображения.
Графические редакторы
Графические редакторы
Графические редакторы – это специальные программы для обработки графических изображений (создания, редактирования, просмотра).
Растровые графические редакторы являются наилучшим средством обработки фотографий и рисунков, так как обеспечивают высокую точность передачи градаций цветов и полутонов. Примеры растровых графических редакторов: Paint.NET, Adobe Photoshop, Corel Photo-Paint.
_____________________________________________________________________________
Графические редакторы Paint и Gimp
Paint.NET – растровый графический редактор рисунков и фотографий для Windows, разработанный на платформе NETFramework. Скачать данную программу можно по ссылке: http://paintnet.ru/. Немного истории создания:
Paint.NET был создан как проект старшекурсников по компьютерным наукам в 2004 году. Рик Брюстер, один из основных разработчиков, говорил, что версия 1.0 была написана «за 4 месяца… и содержала 36000 строк кода». Один из последних релизов – приблизительно 140000 строк кода.
Рисунок 25. Paint.NET
Рассмотрим теперь еще один свободно распространяемый графический редактор Gimp. Основное назначение программы Gimp – создание фотореалистических изображений, работа с цветными сканированными изображениями. Скачать редактор можно по ссылке: http://www.gimpinfo.ru/.
Рисунок 26. Gimp
_____________________________________________________________________________
Примерами векторных графических редакторов являются:
· Встроенный графический редактор Word;
· Adobe Illustrator;
· Corel Draw;
· Компас 3D LT;
· 3D Studio MAX.
Список рекомендованной литературы.
1) Босова Л.Л. Информатика и ИКТ: Учебник для 5 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012
2) Босова Л.Л. Информатика: Рабочая тетрадь для 5 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.
3) Босова Л.Л., Босова А.Ю. Уроки информатики в 5-6 классах: Методическое пособие. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.
Рекомендованные ссылки на ресурсы интернет.
1)http://school497.ru/download/u/02/les15/les.html
2)http://compgraph.ad.cctpu.edu.ru/Picture_in_PC.htm
3)http://marklv.narod.ru/inf/sysgraf.htm
Рекомендованное домашнее задание.
1) §2.10 (Босова Л.Л. Информатика и ИКТ:Учебник для 5 класса.)
2) Какие существуют виды компьютерной графики?
3) Какие особенности растровой и векторной графики?
4) Какие изображения сохраняют свое качество при изменении размеров?
.svg/492px-Compass_card_(de).svg.png){kind=link}
