Урок № 5.1
Тема: Основные представления графических данных
Цель: 1.Углубить знания по разделу «Компьютерная графика».
2. Развивать речь, мышление, практические навыки
3. Воспитывать трудолюбие, внимание , интерес к предмету.
Тип урока: комбинированный
Методы урока: словесный в форме беседы, практический.
План урока: 1. Орг. момент.
2. Повторение
3. Изучение нового материала
4. Закрепление
5. Итог урока и д.з.
Оборудование: карточки.
Ход урока:
I.Орг. момент.
Сообщить тему, цель и план урока.
II. Повторение
Самостоятельная работа (задания на карточке)
Вопросы:
Что мы называем операционной системой?
Перечислите основные элементы окна?
Могут ли одновременно быть активными несколько окон?
Как определить какое окно в данный момент является активным?
Как изменить размер окна?
Какие функции выполняет операционная система Windows XP?
Как можно перемещать окна по экрану?
Как вызвать контекстное меню?
Зачем нужна полоса прокрутки в окне?
Как свернуть окно, развернуть окно на весь экран, закрыть окно?
III. Изучение нового материала:
При обработке информации, связанной с изображением на мониторе, принято выделять три основных направления: распознавание образов, обработку изображений и компьютерную графику.
Основная задача распознавания образов состоит в преобразовании уже имеющегося изображения на формально понятный язык символов. Распознавание образов или система технического зрения – совокупность методов, позволяющих получить описание изображения, поданного на вход, либо отнести заданное изображение к некоторому классу (так поступают, например, при сортировке почты). Одной из задач распознавания образов является так называемая склетизация объектов, при которой восстанавливается некая основа объекта, его «скелет».
Обработка изображений рассматривает задачи в которых и входные и выходные данные являются изображениями. Например, передача изображения с устранением шумов и сжатием данных, переход от одного вида изображения к другому (от цветного к черно белому) и т.д.
Компьютерная (машинная) графика воспроизводит изображение в случае, когда исходной является информация неизобразительной природы. Например, визуализация экспериментальных данных в виде графиков, гистограмм или диаграмм, вывод информации на экран компьютерных играх, синтез сцен на тренажерах. 
Рис. 1.1
Компьютерная графика – это наука, предметом изучения которой является создание, хранение и обработка моделей и их изображений с помощью ЭВМ. В том случае, если пользователь может управлять характеристиками объектов, говорят об интерактивной компьютерной графике.
Растровые представления изображений.
Цифровое изображение – набор точек (пикселей) изображения; каждая точка изображения характеризуется координатами x и y и яркостью V(x,y), это дискретные величины, обычно целые. В случае цветного изображения, каждый пиксель характеризуется координатами x и y, и тремя яркостями: яркостью красного, яркостью синего и яркостью зеленого (VR , VB , VG). Комбинируя данные три цвета можно получить большое количество различных оттенков.
 Рис. 2.1.1
Под градацию яркости обычно отводится 1 байт, причем 0 – черный цвет, а 255 – белый (максимальная интенсивность). В случае цветного изображения отводится по байту на градации яркостей всех трех цветов. Возможно кодирование градаций яркости другим количеством битов (4 или 12), но человеческий глаз способен различать только 8 бит градаций на каждый цвет, хотя специальная аппаратура может потребовать и более точную передачу цветов.
Цветовое пространство, образуемое интенсивностями красного, зеленого и синего, представляют в виде цветового куба.
Рис. 2.1.2 «Цветовой Куб»
Вершины куба A, B, C являются максимальными интенсивностями зеленого, синего и красного соответственно, а треугольник которые они образуют называется треугольником Паскаля периметр этого треугольника соответствует максимально насыщенным цветам. На отрезке OD находятся оттенки серого, причем тока O соответствует черному, а точка D белому цвету.
Растр – это порядок расположения точек (растровых элементов). На рис. 2.1.1 изображен растр элементами, которого являются квадраты, такой растр называется квадратным, именно такие растры наиболее часто используются. Хотя возможно использование в качестве растрового элемента фигуры другой формы, соответствующего следующим требованиям:
1. Все фигуры должны быть одинаковые;
2. Должны полностью покрывать плоскость без наезжания и дырок.
Так в качестве растрового элемента возможно использование равностороннего треугольника рис. 2.1.3
Рис. 2.1.3 «Треугольный растр»
Векторные представления изображений.
Если в растровой графике базовым элементом изображения является точка, то в векторной графике – линия. Линия описывается математически как единый объект, и потому объем данных для отображения объекта средствами векторной графики существенно меньше, чем в растровой графике.
Линия – элементарный объект векторной графики. Как и любой объект, линия обладает свойствами: формой (прямая, кривая), толщиной, цветом, начертанием
(сплошная, пунктирная).
З амкнутые линии приобретают свойство заполнения. Охватываемое ими пространство может быть заполнено другими объектами (текстуры, карты) или выбранным цветом. Простейшая незамкнутая линия ограничена двумя точками, именуемыми узлами. Узлы также имеют свойства, параметры которых влияют на форму конца линии и характер сопряжения с другими объектами. Все прочие объекты векторной графики составляются из линий. Например, куб (рис. 2.1.4) можно составить из шести связанных прямоугольников, каждый из которых, в свою очередь, образован четырьмя связанными линиями. Возможно, представить куб и как двенадцать связанных линий, образующих ребра.
рис. 2.1.4
Любое изображение в векторном формате состоит из множества составляющих частей, которые можно редактировать независимо друг от друга. Эти части называются объектами. С помощью комбинации нескольких объектов, можно создавать новый объект, поэтому объекты могут иметь достаточно сложный вид. Для каждого объекта, его размеры, кривизна ип место положение хранятся в виде числовых коэффициентов.. благодаря этому появляется возможность масштабировать изображения с помощью простых математических операций, в частности, простым умножением параметров графических элементов на коэффициент масштабирования. При этом качество изображения остается без изменения.
Таким образом, выбор растрового или векторного формата зависит от целей и задач работы с изображением. Если нужна фотографическая точность цветопередачи, то предпочтительнее растр. Логотипы, схемы, элементы оформления удобнее представлять в векторном формате. Понятно, что и в растровом и в векторном представлении графика (как и текст) выводятся на экран монитора или печатное устройство в виде совокупности точек. В Интернете графика представляется в одном из растровых форматов, понимаемых броузерами без установки дополнительных модулей – GIF, JPG, PNG.
Без дополнительных плагинов (дополнений) наиболее распространенные броузеры понимают только растровые форматы – .gif, .jpg и .png (последний пока мало распространен). На первый взгляд, использование векторных редакторов становится неактуальным. Однако большинство таких редакторов обеспечивают экспорт в .gif или .jpg с выбираемым Вами разрешением. А рисовать начинающим художникам проще именно в векторных средах – если рука дрогнула и линия пошла не туда, получившийся элемент легко редактируется. При рисование в растровом режиме Вы рискуете непоправимо испортить фон.
Большинство современных векторных редакторов способны использовать растровые картинки в качестве фона, а то и переводить в векторный формат части изображения встроенными средствами (трассировка). Причем обычно имеются средства редактирования загруженного фонового изображения хотя бы на уровне различных встроенных или устанавливаемых фильтров. 8-я версия Illustrator'a способна загружать .psd-файлы Photoshop'a и использовать каждый из полученных слоев. Кроме того, для использования тех же фильтров, может осуществляться непосредственный перевод сформированного векторного изображения в растровый формат и дальнейшее использование как нередактируемого растрового элемента.
IV. Закрепление.
1. Дайте определение распознаванию образов?
2. Дайте определение обработке изображений?
3. Дайте определение компьютерной графике?
4. Виды изображений?
5. Расскажите о растровом изображении?
6. Расскажите о векторном изображении?
V.Итог урока и д. з. Изучить конспект. Тема 17, стр. 232-236
Список литературы: Симонович С. В., Евсеев Г. А., Алексеев А. Г. «Специальная информатика». Учебное пособие. – Москва: АСТ-ПРЕСС: Инфорком-Пресс, 2002.
Вопросы:
Что мы называем операционной системой?
Перечислите основные элементы окна?
Могут ли одновременно быть активными несколько окон?
Как определить какое окно в данный момент является активным?
Как изменить размер окна?
Вопросы:
Что мы называем операционной системой?
Перечислите основные элементы окна?
Могут ли одновременно быть активными несколько окон?
Как определить какое окно в данный момент является активным?
Как изменить размер окна?
Вопросы:
Что мы называем операционной системой?
Перечислите основные элементы окна?
Могут ли одновременно быть активными несколько окон?
Как определить какое окно в данный момент является активным?
Как изменить размер окна?
Вопросы:
Какие функции выполняет операционная система Windows XP?
Как можно перемещать окна по экрану?
Как вызвать контекстное меню?
Зачем нужна полоса прокрутки в окне?
Как свернуть окно, развернуть окно на весь экран, закрыть окно?
Вопросы:
Какие функции выполняет операционная система Windows XP?
Как можно перемещать окна по экрану?
Как вызвать контекстное меню?
Зачем нужна полоса прокрутки в окне?
Как свернуть окно, развернуть окно на весь экран, закрыть окно?
Вопросы:
Какие функции выполняет операционная система Windows XP?
Как можно перемещать окна по экрану?
Как вызвать контекстное меню?
Зачем нужна полоса прокрутки в окне?
Как свернуть окно, развернуть окно на весь экран, закрыть окно?
|
