КОНСПЕКТ УРОКА ТЕМА: Компьютерная графики Цели урока: Воспитательная: воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости. Развивающая: развитие навыков и умений работы с графикой. Обучающая: научить отличать векторную графику от растровой, ознакомить с преимуществами и недостатками каждой графики. Оборудование: Учебник, компьютер (проектор), раздаточный материал. Проблема. В школьных учебниках по информатике при объяснении материала, посвященного графическим изображениям, авторы чаще всего выделяют два типа (вида) графики: растровую и векторную. В настоящее время существуют: 1. Растровая графика. 2. Векторная графика. 3. Трехмерная графика. 4. Фрактальная графика. Таким образом, ученикам не дается полное представление о видах графики. В связи с этим необходимо на уроке разобрать все пять видов графики. Исходя из поставленной проблемы, выделяются следующие цели занятия: Воспитательная: воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости. Развивающая: развитие навыков и умений работы с графикой. Обучающая: научить отличать векторную графику от растровой, ознакомить с преимуществами и недостатками каждой графики. План I. Организационный момент. II. Изучение нового материала. 1. Растровая графика 2. Векторная графика. 3. Трехмерная графика 4. Фрактальная графика. III. Итог урока. 1. Вопросы 1 2. Домашнее задание. Ход урока. 1. Организационный момент. Приветствие, проверка присутствующих. Объявление темы урока, объяснение хода урока. 2. Изложение нового материала Графика — вид изобразительного искусства, использующий в качестве основных изобразительных средств линии, штрихи, пятна и точки. Компьютерная графика - область информатики, изучающая методы и свойства и обработки изображений с помощью программно-аппаратных средств. Виды компьютерной графики: Растровая, векторная, трехмерная и фрактальная. 2.1 Растровое изображение Растровое изображение — представляет собой сетку пикселей или цветных точек (обычно прямоугольную) на компьютерном мониторе, бумаге и других отображающих устройствах и материалах (растр). Важными характеристиками изображения являются: • количество пикселей — размер. Может указываться отдельно количе- ство пикселей по ширине и высоте (1024×768, 640×480, …) или же, редко, общее количество пикселей (часто измеряется в мегапикселях); • количество используемых цветов или глубина цвета (эти характери- стики имеют следующую зависимость:N=2^k, гдеN— количество цветов, а k— глубина цвета); • цветовое пространство (цветовая модель) RGB, CMYK, XYZ, YCbCr и др. • разрешение — справочная величина, говорящая о рекомендуемом размере пикселя изображения. • Растровую графику редактируют с помощью растровых графических редакторов. Создается растровая графика фотоаппаратами, сканерами, непосредственно в растровом редакторе, также путем экспорта из векторного редактора или в виде Снимок экрана. Плюсы + 2 + Растровая графика позволяет создать (воспроизвести) практически любой рисунок, вне зависимости от сложности, в отличие, например, от векторной, где невозможно точно передать эффект перехода от одного цвета к другому без потерь в размере файла. + Распространённость — растровая графика используется сейчас прак- тически везде: от маленьких значков до плакатов. + Высокая скорость обработки сложных изображений, если не нужно масштабирование. + Растровое представление изображения естественно для большинства устройств ввода-вывода графической информации, таких как мониторы (за исключением векторных), матричные и струйные принтеры, цифровые фотоаппараты, сканеры, а также сотовые телефоны. Минусы – Большой размер файлов у простых изображений. – Невозможность идеального масштабирования. – Невозможность вывода на печать на плоттер. Из-за этих недостатков для хранения простых рисунков рекомендуют вместо даже сжатой растровой графики использовать векторную графику. Форматы Растровые изображения обычно хранятся в сжатом виде. В зависимости от типа сжатия может быть возможно или невозможно восстановить изображение в точности таким, каким оно было до сжатия (сжатие без потерь или сжатие с потерями соответственно). Так же в графическом файле может храниться дополнительная информация: об авторе файла, фотокамере и её настройках, количестве точек на дюйм при печати и др. Сжатие без потерь • BMP — обычно используется без сжатия, хотя возможно использова- ние алгоритма RLE. • GIF — устаревающий формат, поддерживающий не более 256 цветов одновременно. Всё ещё популярен из-за поддержки анимации, которая отсутствует в чистом PNG. 3 • PCX - устаревший формат, позволявший хорошо сжимать простые рисованые изображения (при сжатии группы подряд идущих пикселов одинакового цвета заменяются на запись о количестве таких пикселов и их цвете). • PNG - растровый формат хранения графической информации, ис- пользующий сжатие без потерь Сжатие с потерями JPEG очень широко используемый формат изображений. Сжатие основано на усреднении цвета соседних пикселей(информация о яркости при этом не усредняется) и отбрасывании высокочастотных составляющих в пространственном спектре фрагмента изображения. При детальном рассмотрении сильно сжатого изображения заметно размытие резких границ и характерный муар вблизи них. 2.2 Векторная графика Векторная графика — способ представления объектов и изображений в компьютерной графике, основанный на использовании элементарных геометрических объектов, таких как точки, линии и многоугольники. Объекты векторной графики являются графическими изображениями математических функций. Термин используется в противоположность к растровой графике, которая представляет изображение как матрицу фиксированного размера, состоящую из точек (пикселей) со своими геометрическими параметрами. Обзор • Для создания изображения векторного формата, отображаемого на растровом устройстве, используются преобразователи, программные или аппаратные (встроенные в видеокарту). • Подавляющее большинство современных компьютерных видеодис- плеев, в силу принципов используемых для построения изображения, предназначены для отображения информации в растровом формате. • Кроме этого, существует узкий класс устройств, ориентированных исключительно на отображение векторных данных. К ним относятся мониторы с векторной развёрткой, графопостроители, а также некоторые типы лазерных проекторов. 4 • Термин «векторная графика» используется в основном в контексте двухмерной компьютерной графики.Преимущества векторного способа описания графики над растровой графикой • Размер, занимаемый описательной частью, не зависит от реальной величины объекта, что позволяет, используя минимальное количество информации, описать сколько угодно большой объект файлом минимального размера. • В связи с тем, что информация об объекте хранится в описательной форме, можно бесконечно увеличить графический примитив, например, дугиокружности, и она останется гладкой. С другой стороны, если кривая представлена в виде ломаной линии, увеличение покажет, что она на самом деле не кривая. • Параметры объектов хранятся и могут быть легко изменены. Также это означает что перемещение, масштабирование, вращение, заполнение и т. д. не ухудшает качества рисунка. Более того, обычно указывают размеры в аппаратнонезависимых единицах, которые ведут к наилучшей возможной растеризации на растровых устройствах. • При увеличении или уменьшении объектов толщина линий может быть задана постоянной величиной, независимо от реального контура. Фундаментальные недостатки векторной графики • Не каждый объект может быть легко изображен в векторном виде — для подобного оригинальному изображению может потребоваться очень большое количество объектов с высокой сложностью, что негативно влияет на количество памяти, занимаемой изображением, и на время для его отображения (отрисовки). • Перевод векторной графики в растр достаточно прост. Но обратного пути, как правило, нет — трассировка растра, при том что требует значительных вычислительных мощностей и времени, не всегда обеспечивает высокое качество векторного рисунка. • Преимущество векторной картинки — масштабируемость — пропа- дает, когда начинаем иметь дело с особо малыми разрешениями графики (например, иконки 32×32 или 16×16). Чтобы не было «грязи», картинку под такие разрешения приходится подгонять вручную. Вопросы: 1. Перечислите все виды графики 5 2. В чем преимущества растровой графики? 3. В чем недостатки растровой графики? 4. В чем преимущества векторной графики? 5. В чем недостатки векторной графики? 6. Какая графика используется при создании компьютерных игр? 6