Поняття комп’ютерної графіки. Кодування графічних даних. Векторні та растрові зображення, їх властивості. Переваги і недоліки різних видів графіки.

Про матеріал

Стрімкий розвиток сучасних ІКТ спричинив появу та розвиток комп'ютерної графіки — зображень, які створюються, опрацьовуються та відображаються засобами комп'ютерної техніки. На сьогоднішній час людство створює все частіше нові програми, техніки які пов’язані саме з графікою. Тому високі можливості з’являються для людей які обізнані в цій сфері. На сьогоднішньому уроці ми з вами ознайомимося з видами графіки, їх перевагами і недоліками, сферами застосування, розглянемо програму Inkscape

Перегляд файлу

Тема: Поняття комп’ютерної графіки. Кодування графічних даних. Векторні та растрові зображення, їх властивості. Переваги і недоліки різних видів графіки.

Мета:

навчальна: сформувати поняття комп’ютерна графіка, знання про основні поняття растрової та векторної графіки; навчити розпізнавати переваги і недоліки растрової і векторної графіки.
розвивальна: розвинути сомоорганізацію роботи, пізнавальний інтерес до навчального матеріалу.
виховна: виховувати інформаційну культуру і цікавість до предмету.

Тип уроку: Комбінований.

Обладнання та наочність: дошка, комп’ютери, підручник.

Програмне забезпечення: графічний редактор.

Хід уроку

І. Організація учнів до уроку

привітання
перевірка присутніх
перевірка готовності учнів до уроку

ІІ. Актуалізація опорних знань

Фронтальне обговорення понять: комп’ютерна графіка, графічний редактор, алгоритм побудови зображення.

ІІІ. Формулювання теми, мети й завдань уроку; мотивація навчальної діяльності

На сьогоднішньому уроці ми з вами ознайомимося з видами графіки, їх перевагами і недоліками, сферами застосування, розглянемо програму Inkscape.

IV. Вивчення нового матеріалу

До графічних зображень належать різноманітні: малюнки, креслення, графіки, діаграми та інші зображення, які можна виводити на екран, друкувати, пересилати електронною поштою, розміщувати в Інтернеті тощо.

Комп'ютерна графіка — це сукупність методів, прийомів і засобів створення та опрацювання графічних зображень за допомогою комп'ютера.

Сучасні апаратні та програмні засоби значно розширюють спектр застосування комп'ютерної графіки. Це зручні інструменти для роботи з графічними зображеннями, не лише для професіоналів а й для пересічних користувачів

Засоби комп’ютерної графіки

Апаратні

Відео-карта
Монітор
Принтер
Сканер
Плотер
Цифрова фотокамера
Графічний планшет

Програмні

Програми перегляду графічних зображень
Графічні редактори
Програми розпізнавання графічних зображень
Програми спеціалізованого опрацювання графічних зображень

Сьогодні комп'ютерну графіку використовують під час: конструювання та моделювання, створення рекламних роликів, в архітектурі та дизайні у кінематографі тощо, у видавничій справі.

Ви вже знаєте, що для опрацювання даних за допомогою комп'ютера використовують двійкове кодування даних.

Під час кодування текстових повідомлень кожному символу ставиться у відповідність деякий двійковий код залежно від обраної таблиці кодування символів.

Для зберігання та опрацювання графічних і звукових повідомлень за допомогою комп'ютера також потрібне двійкове подання даних.

Процес кодування в цьому разі є досить складним, оскільки за допомогою комп'ютера можна зберігати та опрацьовувати лише обмежені обсяги даних, у той час як природні сигнали — носії даних — є неперервними.

Тому переведення аналогових сигналів до цифрового вигляду відбувається шляхом дискретизації.

Дискретизація (від англ. discretisation) — процес усунення неперервності (часової і просторової) аналогових сигналів — носіїв даних.

У випадку просторової дискретизації зображення ділять на невеликі області, у межах яких його характеристики вважаються незмінними: положення, колір, яскравість.

У разі застосування дискретизації в часі на невеликі інтервали відповідно ділиться час. У межах цих інтервалів характеристики природних сигналів вважають незмінними.

Наочним прикладом часової дискретизації є кодування звуку за допомогою комп'ютера — приведення до цифрової форми (оцифровка). До комп'ютера надходить не сам звук (

звукова хвиля), а електричний сигнал, зареєстрований деяким пристроєм, наприклад мікрофоном, радіо тощо.

Іншим прикладом є дискретизація рухомого зображення, яку ми спостерігаємо при кодуванні відео. У цьому разі ілюзія руху створюється шляхом швидкої зміни кадрів. При цьому кадри залишаються статичними.

Розрізняють два основні методи створення та кодування графічних зображень:

Растровий

Пов’язане зображення

Пов’язане зображення Векторний

Растрове зображення складається з точок — пікселів відповідних кольорів і нагадує аркуш паперу в клітинку, на якому кожна клітинка зафарбована певним кольором.

Координати, форма, колір, розмір пікселів задаються при визначенні растру. Лише колір може змінюватись. Під час кодування для прямокутного растра характеристикам кожного пікселя ставиться у відповідність цифровий код.

Що більша кількість пікселів міститься на екрані за одних і тих самих геометричних розмірів малюнка, то вища якість відтворення малюнка.

1366 х 768

1920 х 1080

2048x1152

які характеризують розмір малюнка. Наприклад, для операційної системи Windows типові розміри екрана монітора в пікселях можуть становити

одній горизонталі

та

одній вертикалі

Кожний растровий малюнок складається з певної кількості точок на:

Крім розмірів, малюнок характеризується також кольором кожного пікселя. Таким чином, для створення або збереження растрового малюнка необхідно зазначити:

Розміри малюнка
Колір кожного пікселя

Обсяг файла, що містить растрове графічне зображення, — це, як правило, добуток розмірів(кількість пікселів по ширині й висоті) цього зображення х глибину кольору ( кількість бітів, що необхідна для кодування кольору пікселя)

Растрова графіка дає можливість одержати високу якість зображення, тому за її допомогою можна ефективно відтворювати реальні образи. Переваги растрових зображень:

Добре відтворюють напівтіні
Плавні переходи між кольорами

Растрові зображення використовуються для запису фотографій, художніх репродукцій тощо.

Недолік растрової графіки:

Великі за обсягом файли для зберігання растрових зображень
Втрата якості зображення при збільшенні або зменшенні його розміру
Зменшені зображення втрачають деталі, натомість на збільшених — проявляється їхня мозаїчна структура.

Векторні малюнки будуються за допомогою математичного опису простих об'єктів: ліній та кіл. З яких створюються більш складні. Такі прості об'єкти називають графічними примітивами.

Векторний малюнок

Пов’язане зображення

Векторний малюнок складається з переліку об'єктів та наданих їм властивостей, зокрема: форми, місця розміщення, розміру, контуру і вмісту.

Перевагою векторної графіки є те, що файли, у яких зберігаються векторні зображення, у 10-1000 разів менші за обсягом, ніж файли, у яких зберігаються аналогічні растрові зображення. Векторні зображення легко редагувати та масштабувати без втрати якості.

У векторній графіці повністю використовують усі переваги роздільної здатності того конкретного пристрою, на який виводиться малюнок.

При відтворенні векторного зображення пристрої виведення отримують вказівки намалювати об'єкт заданого розміру, використовуючи відповідну роздільну здатність пристрою.

Недоліком векторної графіки є «неприродність» малюнка. Природа «уникає» прямих ліній, і не завжди малюнок можна скласти з кіл і прямих ліній без втрати якості.

Растрове зображення