Графические это простейшие геометрические объекты которые хранятся в памяти компьютера

Обновлено: 04.07.2024

Компьютерная графика – это совокупность методов и приемов для преобразования при помощи ЭВМ данных в графическое представление или графического представления в данные.

Конечным продуктом компьютерной графики является изображение (графическая информация). Изображение можно разделить на:

Рисунок – графическая форма изображения, в основе которой лежит линия.

Чертеж – это контурное изображение проекции некоторых реально существующих или воображаемых объектов.

Картина – тоновое черно-белое или цветное изображение.

Разрешение изображения – свойство самого изображения. Оно измеряется в точках на дюйм (dpi) и задается при создании изображения в графическом редакторе или с помощью сканера. Значение разрешения изображения хранится в файле изображения и неразрывно связано с другим свойством изображения – его физическим размером.

Физический размер изображения . Может измеряться как в пикселях, так и в единицах длины (миллиметрах, сантиметрах, дюймах). Он задается при создании изображения и хранится вместе с файлом.

ВИДЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ

Различают три вида компьютерной графики. Это растровая графика , векторная графика и фрактальная графика . Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге.

Растровая графика

Растровый метод – изображение представляется в виде прямоугольной матрицы, каждая ячейка которой представлена цветной точкой.

Растровые изображения состоят из прямоугольных точек – растр. Растровые изображения обеспечивают максимальную реалистичность, поскольку в цифровую форму переводится каждый мельчайший фрагмент оригинала. В цифровом изображении каждая точка растра (пиксель) предоставлена единственным параметром – цветом. Такие изображения сохраняются в файлах гораздо большего объема, чем векторные, поскольку в них запоминается информация о каждом пикселе изображения, т.е. качество растровых изображений зависит от их размера.

Растровую графику применяют при разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий.

Достоинства растровой графики:

программная независимость (форматы файлов, предназначенные для сохранения точечных изображений, являются стандартными, поэтому не имеют решающего значения, в каком графическом редакторе создано то или иное изображение);

Недостатки растровой графики:

значительный объем файлов (определяется произведением площади изображения на разрешение и на глубину цвета (если они приведены к единой размерности);

принципиальные сложности трансформирования пиксельных изображений;

эффект пикселизации – связан с невозможностью увеличения изображения для рассмотрения деталей. Поскольку изображение состоит из точек, то увеличение приводит к тому, что точки становятся крупнее. Никаких дополнительных деталей при увеличении растрового изображения рассмотреть не удается, а увеличение точек растра визуально искажает иллюстрацию и делает ее грубой;

Векторная графика

Векторный метод – это метод представления изображения в виде совокупности отрезков и дуг и т. д. В данном случае вектор – это набор данных, характеризующих какой–либо объект.

Векторные изображения состоят из контуров. Контуры состоят из одного или нескольких смежных сегментов ограниченных узлами.

Сегменты могут иметь прямолинейную или криволинейную форму.

Замкнутые контуры могут иметь залив. Заливка может быть сплошная, градиентная, узорная, текстурная.

Любые контуры могут иметь обводку. Контур – понятие математическое и толщины он не имеет. Чтобы контур сделать видимым ему придают обводку – линию заданной толщины и цвета проведенную строго по контуру.

Векторные изображения строятся вручную, однако они могут быть также получены из растровых изображений с помощью трассировки.

Программные средства для работы с векторной графикой предназначены в первую очередь для создания иллюстраций и в меньшей степени для их обработки.

Такие средства широко используют в рекламных агентствах, дизайнерских бюро, редакциях и издательствах. Оформительские работы, основанные на применении шрифтов и простейших геометрических элементов, решаются средствами векторной графики много проще.

Достоинства векторной графики

полная свобода трансформации (изменение масштаба без потери качества и практически без увеличения размеров исходного файла);

небольшой размер файла по сравнению с растровым изображением;

прекрасное качество печати;

отсутствие проблем с экспортом векторного изображения в растровое;

объектно-ориентированный характер векторной графики (возможность редактирования каждого элемента изображения в отдельности);

Недостатки векторной графики

практически невозможно экспортировать из растрового формата в векторный (можно, конечно, трассировать изображение, хотя получить хорошую векторную картинку нелегко);

невозможно применение обширной библиотеки эффектов, используемых при работе с растровыми изображениями.

Сравнительная характеристика растровой и векторной графики

Критерий сравнения

Растровая графика

Векторная графика

Способ представления изображения

Растровое изображение строится из множества пикселей

Векторное изображение описывается в виде последовательности команд

Представление объектов реального мира

Растровые рисунки эффективно используются для представления реальных образов

Векторная графика не позволяет получать изображения фотографического качества

Качество редактирования изображения

При масштабировании и вращении растровых картинок возникают искажения

Векторные изображения могут быть легко преобразованы без потери качества

Особенности печати изображения

Растровые рисунки могут быть легко напечатаны на принтерах

Векторные рисунки иногда не печатаются или выглядят на бумаге не так, как хотелось бы

Фрактальная графика

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. Фрактальная графика , как и векторная – вычисляемая, но отличается от неё тем, что никакие объекты в памяти компьютера не хранятся. Изображение строится по уравнению (или по системе уравнений), поэтому ничего, кроме формулы, хранить не надо. Изменив коэффициенты в уравнении, можно получить совершенно другую картину. Способность фрактальной графики моделировать образы живой природы вычислительным путем часто используют для автоматической генерации необычных иллюстраций.

Фрактал – это геометрическая фигура, состоящая из частей и которая может быть поделена на части, каждая из которых будет представлять уменьшенную копию целого (по крайней мере, приблизительно)

Основное свойство фракталов — самоподобие. Любой микроскопический фрагмент фрактала в том или ином отношении воспроизводит его глобальную структуру. В простейшем случае часть фрактала представляет собой просто уменьшенный целый фрактал.

КЛАССЫ ПРОГРАММ ДЛЯ РАБОТЫ С РАСТРОВОЙ ГРАФИКОЙ

Средства создания изображений :

● графический редактор Paint , входящий в состав ОС Windows ;

Эти программы ориентированы непосредственно на процесс рисования. В них акцент сделан на использование удобных инструментов рисования и на создание новых художественных инструментов и материалов.

Средства обработки изображений :

Эти растровые графические редакторы предназначены не для создания изображений "с нуля", а для обработки готовых рисунков с целью улучшения их качества и реализации творческих идей. Исходный материал для обработки на компьютере может быть получен разными путями: сканирование иллюстрации, загрузка изображения, созданного в другом редакторе, ввод изображения от цифровой фото- или видеокамеры, использование фрагментов изображений из библиотек клипартов, экспортирование векторных изображений.

Средства каталогизации изображений :

Программы-каталогизаторы позволяют просматривать графические файлы множества различных форматов, создавать на жестком диске удобные альбомы, перемещать и переименовывать файлы, документировать и комментировать иллюстрации.

Средства создания и обработки векторных изображений

В тех случаях, когда основным требованием к изображению является высокая точность формы, применяют специальные графические редакторы, предназначенные для работы с векторной графикой. Такая задача возникает при разработке логотипов компаний, при художественном оформлении текста (например, журнальных заголовков или рекламных объявлений), а также во всех случаях, когда иллюстрация является чертежом, схемой или диаграммой, а не рисунком. Наиболее распространены следующие программы:

Особую группу программных средств, основанных на принципах векторной графики, составляют системы трехмерной графики: 3 D Studio Max , Adobe Dimension , LightWave 3 D , Maya , Corel Bryce , Blender .

Средства создания фрактальных изображений

Основным производителем программ фрактальной графики является компания Meta Creations . Наиболее известны программы, позволяющие создавать фрактальные объекты или использовать их в художественных композициях (для фона, заливок и текстур каких-либо объектов):

● Fractal Design Painter (Corel Painter);

● Fractal Design Expression;

● Fractal Design Detailer;

НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ФОРМАТЫ ГРАФИЧЕСКИХ ФАЙЛОВ

Формат хранения – это способ кодировки графического изображения.

Форматы хранения растровых изображений:

BMP (Windows Device Independent Bitmap). Наиболее распространенный формат файлов для растровых изображений в системе Windows . В файле этого формата сначала записывается палитра, если она есть, а затем растр в виде битового (а точнее, байтового) массива. В битовом массиве последовательно записываются байты строк растра. Число байтов в строке должно быть кратно четырем, поэтому если количество пикселов по горизонтали не соответствует такому условию, то справа в каждую строку дописывается некоторое число битов (выравнивание строк на границу двойного слова).

Формат служит для обмена растровыми изображениями между приложениями ОС Windows . Формат поддерживает большинство цветовых моделей, вплоть до 24-битного пространства RGB . Полиграфический стандарт CMYK не поддерживается. Сфера применения - электронные публикации.

Файлы в данном формате занимают значительный объем, для них характерно низкое качество изображений, выводимых на печать.

GIF ( CompuServeGraphics Interchange Format ). Формат поддерживает функции прозрачности цветов и некоторые виды анимации. Запись изображения происходит через строку, т.е. полукадрами, аналогично телевизионной системе развертки. Благодаря этому на экране сначала появляется картинка в низком разрешении, позволяющая представить общий образ, а затем загружаются остальные строки. Этот формат поддерживает 256 цветов. Один из цветов может получить свойство прозрачности благодаря наличию дополнительного двухбитового альфа-канала. Допускается включение в файл нескольких растровых изображений, воспроизводимых с заданной периодичностью, что обеспечивает демонстрацию на экране простейшей анимации.

Все данные в файле сжимаются методом Lempel - Ziv - Welch ( LZW ) без потери качества, что дает наилучшие результаты на участках с однородной заливкой.

Абсолютно новой функцией стала запись в файл информации о гамма-коррекции, т.е. поддержания одинакового уровня яркости изображения независимо от особенностей представления цвета в различных операционных системах и приложениях.

Применен усовершенствованный метод сжатия без потери информации Deflate . Новый метод сжатия позволил сократить объем файлов.

JPEG (Joint Photographic Expert Group). По существу является методом сжатия изображений с потерей части информации. Преобразование данных при записи происходит в несколько этапов. Независимо от исходной цветовой модели изображения все пикселы переводятся в цветовое пространство CIE LAB . Затем отбрасывается не менее половины информации о цвете, спектр сужается до палитры, ориентированной на особенности человеческого зрения. Далее изображение разбивается на блоки размером 8х8 пикселов. В каждом блоке сначала кодируется информация о "среднем" цвете пикселов, а затем описывается разница между "средним" цветом блока и цветом конкретного пиксела.

Применение компрессии JPEG позволяет до 500 раз уменьшить объем файла по сравнению с обычным bitmap . Вместе с тем искажение цветовой модели и деградация деталей не позволяют использовать этот формат для хранения изображений высокого качества.

PCD ( PhotoCD - Image Pac ). Разработан фирмой Kodak для хранения цифровых растровых изображений высокого качества. Файл имеет внутреннюю структуру, обеспечивающую хранение изображения с фиксированными величинами разрешений, и поэтому размеры любых файлов лишь незначительно отличаются друг от друга и находятся в диапазоне 4-5 Мбайт. Обеспечивает высокое качество полутоновых изображений.

PCX (PC Paintbrush File Format). Растровый формат. Впервые появился в программе PC Paintbrush для MS - DOS . После лицензирования программы Paintbrush для Windows стал использоваться рядом приложений Windows .

TIFF (Tagged Image File Format). Считается лучшим форматом для записи полутоновых изображений.

Формат распознается практически всеми графическими программами и позволяет хранить изображения высочайшего качества. Последние версии формата поддерживают несколько способов сжатия изображений: LZW (без потери информации), ZIP (без потери информации), JPEG (с потерей части информации). Универсальным считают метод сжатия LZW .

Сайт учителя информатики. Технологические карты уроков, Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ, полезный материал и многое другое.

Информатика. 7 класса. Босова Л.Л. Оглавление

Ключевые слова:

графический объект
компьютерная графика
растровая графика
векторная графика
форматы графических файлов

Рисунки, картины, чертежи, фотографии и другие графические изображения будем называть графическими объектами.

Компьютерная графика — это широкое понятие, обозначающее:1) разные виды графических объектов, созданных или обработанных с помощью компьютера;2) область деятельности, в которой компьютеры используются как инструменты создания и обработки графических объектов.

Сферы применения компьютерной графики

Компьютерная графика прочно вошла в нашу повседневную жизнь.

для наглядного представления результатов измерений и наблюдений (например, данных о климатических изменениях за продолжительный период, о динамике популяций животного мира, об экологическом состоянии различных регионов и т. п.), результатов социологических опросов, плановых показателей, статистических данных, результатов ультразвуковых исследований в медицине и т. д.;
при разработке дизайнов интерьеров и ландшафтов, проектировании новых сооружений, технических устройств и других изделий;
в тренажёрах и компьютерных играх для имитации различного рода ситуаций, возникающих, например, при полете самолёта или космического аппарата, движении автомобиля и т. п.;
при создании всевозможных спецэффектов в киноиндустрии;
при разработке современных пользовательских интерфейсов программного обеспечения и сетевых информационных ресурсов;
для творческого самовыражения человека (цифровая фотография, цифровая живопись, компьютерная анимация и т. д.).

Примеры компьютерной графики показаны на рис. 3.5.

Рекомендуем вам познакомиться со следующими Интернет-ресурсами:

Способы создания цифровых графических объектов

Графические объекты, созданные или обработанные с помощью компьютера, сохраняются на компьютерных носителях; при необходимости они могут быть выведены на бумагу или другой подходящий носитель (плёнку, картон, ткань и т. д.).

Графические объекты на компьютерных носителях будем называть цифровыми графическими объектами.

Существует несколько способов получения цифровых графических объектов:

1) копирование готовых изображений с цифровой фотокамеры, с устройств внешней памяти или «скачивание» их из Интернета;
2) ввод графических изображений, существующих на бумажных носителях, с помощью сканера;
3) создание новых графических изображений с помощью программного обеспечения.

Принцип работы сканера состоит в том, чтобы разбить имеющееся на бумажном носителе изображение на крошечные квадратики — пиксели, определить цвет каждого пикселя и сохранить его в двоичном коде в памяти компьютера.

Качество полученного в результате сканирования изображения зависит от размеров пикселя: чем меньше пиксель, тем на большее число пикселей будет разбито исходное изображение и тем более полная информация об изображении будет передана в компьютер.

Размеры пикселя зависят от разрешающей способности скайера, которая обычно выражается в dpi (dot per inch — точек на дюйм 1 ) и задаётся парой чисел (например, 600 х 1200 dpi). Первое число — это количество пикселей, которые могут быть выделены сканером в строке изображения длиной в 1 дюйм. Второе число — количество строк, на которые может быть разбита полоска изображения высотой в 1 дюйм.

1Дюйм — единица длины в английской системе мер, равна 2,54 см.

Задача. Сканируется цветное изображение размером 10 х 10 см. Разрешающая способность сканера — 1200 х 1200 dpi, глубина цвета — 24 бита. Какой информационный объём будет иметь полученный графический файл?

Растровая и векторная графика

В зависимости от способа создания графического изображения различают растровую, векторную и фрактальную графику.

Растровая графика

В растровой графике изображение формируется в виде растра — совокупности точек (пикселей), образующих строки и столбцы. Каждый пиксель может принимать любой цвет из палитры, содержащей миллионы цветов. Точность цветопередачи — основное достоинство растровых графических изображений. При сохранении растрового изображения в памяти компьютера сохраняется информация о цвете каждого входящего в него пикселя.

Качество растрового изображения возрастает с увеличением количества пикселей в изображении и количества цветов в палитре. При этом возрастает и информационный объём всего изображения. Большой информационный объём — один из основных недостатков растровых изображений.

Следующий недостаток растровых изображений связан с некоторыми трудностями при их масштабировании. Так, при уменьшении растрового изображения несколько соседних пикселей преобразуются в один, что ведёт к потере чёткости мелких деталей изображения. При увеличении растрового изображения в него добавляются новые пиксели, при этом соседние пиксели принимают одинаковый цвет и возникает ступенчатый эффект (рис. 3.7).

Растровые графические изображения редко создают вручную. Чаще всего их получают путём сканирования подготовленных художниками иллюстраций или фотографий; в последнее время для ввода растровых изображений в компьютер широко применяются цифровые фотокамеры.

Векторная графика

Многие графические изображения могут быть представлены в виде совокупности отрезков, окружностей, дуг, прямоугольников и других геометрических фигур. Например, изображение на рис. 3.8 состоит из окружностей, отрезков и прямоугольника.

Каждая из этих фигур может быть описана математически: отрезки и прямоугольники — координатами своих вершин, окружности — координатами центров и радиусами. Кроме того, можно задать толщину и цвет линий, цвет заполнения и другие свойства геометрических фигур. В векторной графике изображения формируются на основе таких наборов данных (векторов), описывающих графические объекты, и формул их построения. При сохранении векторного изображения в память компьютера заносится информация о простейших геометрических объектах, его составляющих.

Информационные объёмы векторных изображений значительно меньше информационных объёмов растровых изображений. Например, для изображения окружности средствами растровой графики нужна информация обо всех пикселях квадратной области, в которую вписана окружность; для изображения окружности средствами векторной графики требуются только координаты одной точки (центра) и радиус.

Ещё одно достоинство векторных изображений — возможность их масштабирования без потери качества (рис. 3.9). Это связано с тем, что при каждом преобразовании векторного объекта старое изображение удаляется, а вместо него по имеющимся формулам строится новое, но с учётом изменённых данных.

Вместе с тем, не всякое изображение можно представить как совокупность простых геометрических фигур. Такой способ представления хорош для чертежей, схем, деловой графики и в других случаях, где особое значение имеет сохранение чётких и ясных контуров изображений.

Фрактальная графика

Фрактальная графика, как и векторная, основана на математических вычислениях. Но, в отличие от векторной графики, в памяти компьютера хранятся не описания геометрических фигур, составляющих изображение, а сама математическая формула (уравнение), по которой строится изображение. Фрактальные изображения разнообразны и причудливы (рис. 3.10).

Форматы графических файлов

Формат графического файла — это способ представления графических данных на внешнем носителе. Различают растровые и векторные форматы графических файлов, среди которых, в свою очередь, выделяют универсальные графические форматы и собственные (оригинальные) форматы графических приложений.

Универсальные графические форматы «понимаются» всеми приложениями, работающими с растровой (векторной) графикой.

Универсальным растровым графическим форматом является формат BMP. Графические файлы в этом формате имеют большой информационный объём, так как в них на хранение информации о цвете каждого пикселя отводится 24 бита.

В рисунках, сохранённых в универсальном растровом формате GIF, можно использовать только 256 разных цветов. Такая палитра подходит для простых иллюстраций и пиктограмм. Графические файлы этого формата имеют небольшой информационный объём. Это особенно важно для графики, используемой во Всемирной паутине, пользователям которой желательно, чтобы запрошенная ими информация появилась на экране как можно быстрее.

Универсальный растровый формат JPEG разработан специально для эффективного хранения изображений фотографического качества. Современные компьютеры обеспечивают воспроизведение более 16 миллионов цветов, большинство из которых человеческим глазом просто неразличимы. Формат JPEG позволяет отбросить «избыточное» для человеческого восприятия разнообразие цветов соседних пикселей. Часть исходной информации при этом теряется, но это обеспечивает уменьшение информационного объёма (сжатие) графического файла. Пользователю предоставляется возможность самому определять степень сжатия файла. Если сохраняемое изображение — фотография, которую предполагается распечатать на листе большого формата, то потери информации нежелательны. Если же этот фотоснимок будет размещён на web-странице, то его можно смело сжимать в десятки раз: оставшейся информации будет достаточно для воспроизведения изображения на экране монитора.

Универсальный формат EPS позволяет хранить информацию как о растровой, так и о векторной графике. Его часто используют для импорта 1 файлов в программы подготовки полиграфической продукции.

1 Процесс открытия файла в программе, в которой он не был создан.

С собственными форматами вы познакомитесь непосредственно в процессе работы с графическими приложениями. Они обеспечивают наилучшее соотношение качества изображения и информационного объёма файла, но поддерживаются (т. е. распознаются и воспроизводятся) только самим создающим файл приложением.

Задача 1. Для кодирования одного пикселя используется 3 байта. Фотографию размером 2048 х 1536 пикселей сохранили в виде несжатого файла. Определите размер получившегося файла.

Задача 2. Несжатое растровое изображение размером 128 х 128 пикселей занимает 2 Кб памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

Самое главное

Компьютерная графика — это широкое понятие, обозначающее:

1) разные виды графических объектов, созданных или обработанных с помощью компьютеров;
2) область деятельности, в которой компьютеры используются как инструменты создания и обработки графических объектов.

В зависимости от способа создания графического изображения различают растровую и векторную графику.

В растровой графике изображение формируется в виде растра — совокупности точек (пикселей), образующих строки и столбцы. При сохранении растрового изображения в памяти компьютера сохраняется информация о цвете каждого входящего в него пикселя.

В векторной графике изображения формируются на основе наборов данных (векторов), описывающих тот или иной графический объект, и формул их построения. При сохранении векторного изображения в память компьютера заносится информация о простейших геометрических объектах, его составляющих.

Формат графического файла — это способ представления графических данных на внешнем носителе. Различают растровые и векторные форматы графических файлов, среди которых, в свою очередь, выделяют универсальные графические форматы и собственные форматы графических приложений.

Вопросы и задания

1. Ознакомьтесь с материалами презентации к параграфу, содержащейся в электронном приложении к учебнику. Что вы можете сказать о формах представления информации в презентации и в учебнике? Какими слайдами вы могли бы дополнить презентацию?

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

2. Раздавайте видеоуроки в личные кабинеты ученикам.

3. Смотрите статистику просмотра видеоуроков учениками.

Конспект урока "Растровая и векторная графика. Форматы графических файлов"

· формат графического файла.

На прошлом уроке мы с вами выяснили, что особое место в работе с изображениями занимает компьютерная графика, т.е. графика, которая обрабатывается и отображается средствами вычислительной техники.

Компьютеры уже достаточно давно вошли в нашу жизнь. Они изменили мир и возможности человека, и с каждым днём стремящихся рисовать все больше и больше привлекает компьютер.

Изображения, которые создаются на компьютере можно представлять в движении или в покое. Главным достоинство компьютерной графики является то, что можно видеть, как формируется изображение на всех этапах, и неограниченно вносить исправления.

Настоящий дизайнер немыслим без художественного образования, он должен прекрасно владеть техникой рисунка, то есть материалами и инструментами (например, карандаш, уголь) и способами их использования для изображения и художественного выражения. Также должен владеть техниками графики (уметь использовать акварель, гуашь, карандаш, тушь), техниками живописи (гуашь, акварель, темпера, акрил, масло).

А как вы думаете, можно ли в современном мире используя компьютер, знания и умения работы с компьютером стать художником или дизайнером, не обладая особым талантом?

Любой, самый обычный человек, может превратить компьютер в исполнительный механизм воплощения своей художественной мысли — той самой, которую он не может воплотить на бумаге.

Представьте, какие чудесные возможности предоставляет нам современный компьютер.

Как вы помните компьютерная графика — это изображения, подготовленные при помощи компьютера. Компьютер может обрабатывать информацию, представленную только в цифровой форме. Значит, изображение надо представить в цифровой форме. Наиболее распространены два способа представления изображений: растровый и векторный. Существует ещё фрактальный способ представления графических изображений.

На прошлом уроке мы с вами рассмотрели один из способов получения графических изображений. С помощью сканера. Давайте немного вспомним. Итак, сканер сначала делит всю картинку на квадратики. Каждый такой квадратик станет пикселем цифрового изображения. Затем сканер освещает каждую строчку изображения специальной лампой и оценивает цвет каждого квадратика. Получает по три числа на каждый пиксель, то есть оценивает сколько в каждом квадратике красного, зелёного и синего цветов, и передаёт полученную информацию в память компьютера. В памяти компьютера образуется цифровое изображение. Затем эти числа переписываются из основной памяти в видеопамять и на мониторе появляется картинка.

Разные сканеры разбивают картинку на разное число пикселей. Размеры пикселя зависят от разрешающей способности сканера, которая обычно выражается в dpi (что означает — точек на дюйм) и задаётся парой чисел (например, 600 х 1200 dpi). Первое число — это количество пикселей, которые могут быть выделены сканером в строке изображения длиной в 1 дюйм. Второе число — количество строк, на которые может быть разбита полоска изображения высотой в 1 дюйм.

Такой способ хранения изображений в компьютере, то есть когда изображение хранится по точкам, которые называются пикселями, точно, как мозаика, называется растровым.

Слово растровый происходит от латинского Раструм – решётка.

Рассмотрим второй способ хранения изображений.

Давайте вместе рассмотрим рисунок. На нем изображено яблоко. Как вы думаете, много ли нужно места в памяти компьютера чтобы хранить этот рисунок? Если посчитать пиксели, из которых он состоит, то получится огромное число. Соответственно и места в памяти компьютера понадобилось бы очень много. Давайте посмотрим, как художник рисовал эту картинку. Пока создавалось яблоко, компьютер запоминал как нужно рисовать это яблоко.

То есть в памяти компьютера можно сохранить не только картинку, которую нарисовал художник, но и последовательность команд, на специальном компьютерном языке. Для простого рисунка список команд будет не большой, следовательно, и места в памяти компьютера понадобится не много.

Когда мы захотим посмотреть полученную картинку, компьютер мгновенно её нарисует. Это произойдёт настолько быстро, что мы этого даже не заметим.

Изображения, которые хранятся в памяти компьютера в виде последовательности команд называются векторными.

То есть каждая из этих фигур в векторной графике может быть описана математически: отрезки и прямоугольники — координатами своих вершин, окружности — координатами центров и радиусами. Кроме того, можно задать толщину и цвет линий, цвет заполнения и другие свойства геометрических фигур. В векторной графике изображения формируются на основе таких наборов данных (векторов), описывающих графические объекты, и формул их построения. При сохранении векторного изображения в память компьютера заносится информация о простейших геометрических объектах, его составляющих.

Как вы думаете, какие изображения лучше?

Точно ответить на данный вопрос нельзя. Так как у каждого из них есть свои достоинства и недостатки.

Растровое представление графики обычно используются для изображений фотографического типа с большим количеством деталей и оттенков. Однако при увеличении таких картинок ухудшает их качество.

Векторная графика удобна для рисунков, которые не нуждаются в фотореализме. Масштабирование векторной графики происходит без потери качества. В векторном виде хранят многие шрифты, логотипы, карты, которые часто приходится увеличивать и уменьшать.

В векторном виде хранятся только небольшие картинки. Если мы сохраним растровую фотографию в векторном виде, то получим уже не фотографию. Да и количество команд, для этого изображения будет огромным и займёт места в памяти компьютера гораздо больше чем растровое.

Теперь разберёмся с вопросом какая графика называется фрактальной.

Итак, мы уже знаем, что в компьютере изображения можно хранить в растровой и векторной форме. Давайте выясним, какие форматы графических файлов определяют способ хранения информации в файле.

Как мы уже выяснили различают растровые и векторные форматы графических файлов, среди которых есть универсальные графические форматы и собственные форматы графических приложений.

Рассмотрим некоторые форматы графических файлов более подробно.

BMP — универсальный формат растровых графических файлов, используется в операционной системе Windows. Этот формат поддерживается многими графическими редакторами, в том числе редактором Paint. Рекомендуется для хранения и обмена данными с другими приложениями. Изображения сохранённые в этом формате занимают большой объём памяти, так как в них на хранение информации о увете каждого пикселя отводится 24 бита.

GIF — универсальный формат растровых графических файлов, поддерживается приложениями для различных операционных систем. Рекомендуется для хранения изображений, создаваемых программным путём (диаграмм, графиков и так далее) и рисунков (типа аппликации) с ограниченным количеством цветов (до 256) то есть занимают небольшой информационный объем. Что очень важно для размещения графических изображений на Web-страницах в Интернете.

JPEG — универсальный формат растровых графических файлов. Поддерживается приложениями для различных операционных систем. Используется для размещения графических изображений на Web-страницах в Интернете.

WMF — универсальный формат векторных графических файлов для Windows-приложений. Используется для хранения коллекции графических изображений Microsoft Clip Gallery.

EPS — универсальный формат, который позволяет хранить информацию как в растровой, так и в векторной форме. Он поддерживается программами для различных операционных систем. Рекомендуется для печати и создания иллюстраций в настольных издательских системах.

С собственными форматами мы с вами познакомимся в процессе работы с графическими изображениями.

Перейдём к практической части урока.

Рассмотрим следующую задачу. Растровое изображение занимает в памяти компьютера 8 килобайт. Размер данного изображения 256 на 256 пикселей. Нужно определить максимально возможное число цветов в палитре изображения.

Пришло время подвести итоги нашего урока.

Растровые изображения - это картинки, состоящие из большого количества цветных точек (пикселей).

Векторным изображением в компьютерной графике принято называть совокупность более сложных и разнообразных геометрических объектов.

Фрактальная графика – это совокупность геометрических фигур, обладающих свойством самоподобия, то есть составленная из нескольких частей, каждая из которых подобна всей фигуре целиком.

Формат графического файла — это способ представления графических данных на внешнем носителе. Различают растровые и векторные форматы графических файлов, среди которых, выделяют универсальные графические форматы и собственные (оригинальные) форматы графических приложений.

Что такое графические объекты и примеры их применения в жизни

Графический объект – это любая видимая глазом форма, которую сознание человека выделяет среди прочих форм как самостоятельную сущность. Графический объект может быть простым, а может быть составным, то есть быть скомбинированным из других графических объектов. Технически существует только один полностью простой графический объект – это изображение «геометрической точки». Не случайно, точка это минимальный графический объект в любом графическом редакторе. Любой другой может быть составлен из таких точек или произвольных множеств точек. Но человеческий разум обычно не опускается до такого уровня детализации.

Приведем простые графические примеры. Глядя на картину изображающую лес, мы видим деревья, стволы деревьев, листья, траву, журчащий ручеек и так далее. Сверху в небе мы заметим облака – объекты другого рода, не относящиеся к лесу, который мы можем также считать графическим объектом.

На графические объекты можно взглянуть иначе. А именно, с точки зрения их формы и структуры. Например, будучи изображенными на плоскости, и мяч, и монета, и колесо автомобиля выглядят кругами. Точнее говоря, имеют границу в форме окружности. Различные строения, технические конструкции и другие изготовленные людьми вещи на рисунке выглядят составленными из многоугольников. Встав на такую точку зрения, мы отвлекаемся от конкретного смысла того или иного графического объекта, то есть (как говорят ученые) абстрагируемся от конкретного содержания формы. И переходим к манипулированию так называемыми графическими примитивами– кругами, овалами, прямоугольниками, многоугольниками, прямыми и кривыми отрезками линий.

Забегая вперед, укажем на тот факт, что такие примитивы есть ни что иное, как графические объекты редактора – специальной программы для рисования на компьютере. Посмотрим, как можно использовать графические объекты на практике.

Комбинацией графических примитивов в редакторе достигается создание графических объектов любой сложности.

Сложные графические объекты могут стать основой прекрасной картины;
С их помощью можно изготовить плакат или изготовить фон для других изображений;
Их можно использовать в рекламе и для информационных табличек;
Более того, почти все, наблюдаемое на экране компьютера – есть комбинация таких объектов, даже текст с изящным шрифтом.

Как вы уже знаете, компьютер хранит в памяти биты и байты, которые в одних случаях считаются данными, а в других кодами команд. Точно так же хранятся и изображения. Если биты и байты внутреннего представления картинки хранят информацию о цветах ее точек, то имеют в виду растровые графические объекты. Если в памяти компьютера хранят команды рисования рисунка, то говорят о векторной компьютерной графике. И растровые, и векторные взятые вместе называются цифровыми графическими объектами. Не является графическим объектом звук, слышимый из колонок. Практически все остальное, из того что мы видим на экране монитора – это цифровая графика в той или иной ее форме. То есть различные примеры графической информации.

Далее мы рассмотрим примеры графических редакторов и решение графических примеров с их помощью.

Компьютерная графика и ее инструменты

Компьютерная графика не ограничивается простыми графическими редакторами для создания обычных картин. Среди прочих ее инструментов можно отметить:

Программы для манипуляции трехмерными (объемными) примитивами – 3D-редакторы.
Средства компьютерной графики для создания чертежей (CAD-системы).
Специализированные технические средства компьютерной графики. Например, для разработки новых шрифтов.
Программные средства компьютерной графики для создания презентаций.

И так далее. Виды компьютерной графики и сферы применения компьютерной графики многообразны, а история компьютерной графики – это история совершенствования ее инструментов. Чем совершеннее становятся инструменты, тем шире применение компьютерной графики. Думается, что сегодняшние ее возможности – далеко не предел. Возможно, кто-нибудь из вас, став в будущем специалистом в области компьютерной графики, еще больше раздвинет ее горизонты.

Редакторы компьютерной графики. Классический редактор Paint

Пора переходить от слов к делу. Мы обещали показать вам какой-нибудь редактор графических изображений и рассказать о принципах его работы. Сдержим свое обещание – посмотрите на рисунок ниже:

Перед вами входящий в поставку Windows растровый графический редактор Paint. Одного взгляда на картинку достаточно, чтобы глаз выделил в ней следующие элементы окна программы:

Рабочую область программы;
Панель инструментов (наподобие той, что имеется в Ворде);
Всевозможные кнопки панели инструментов;
Стандартное меню панели инструментов.

Как видите ничего нового. Дело в том, что компания Microsoft уже довольно давно ввела единый стандарт на внешний вид окон и органов управления в приложениях Windows. Так что ничего особенно необычного ожидать не приходится. Остается только разобраться в назначении меню и кнопок. Меню представлено закладками, щелкая по которым можно открыть доступ к той или иной панели. В ранних версиях Windows все было немного не так. Стандартная панель инструментов и меню были жестко разделены визуально, хотя и обладали сходной функциональностью. Нынче данный подход уже не популярен, хотя в вашей версии операционной системы Paint может выглядеть немного иначе.

Занимающая большую часть окна рабочая область, предназначена для рисования. Выбирая тот или иной инструмент (примитив) на панели инструментов, мы можем нарисовать этот примитив, изменяя его размер, перемещая границу примитива мышкой. Все основные графические редакторы функционируют сходным образом. Векторные графические редакторы – не исключение.

На панели можно выбрать атрибуты примитивов: толщину границы, цвет границы и цвет заливки внутренней обрасти изображаемой в данный момент фигуры. Также можно задействовать «Ластик» - для стирания части картинки, «Карандаш» - для проведения произвольных линий разной толщины, «Ведерко» - для заливки цветом, «Лупу» - для увеличения части изображения, а также «Пипетку» - для того чтобы сохранить в памяти цвет данной конкретной точки картинки. Потом сохраненный цвет можно использовать повторно, так как он появляется в виде отдельного квадратика в зоне выбора цвета.

Есть еще один полезный инструмент, обозначенный большой жирной литерой «А». С его помощью в любое место рисунка можно вставить произвольный текст с желаемой гарнитурой (то есть с требуемым сочетанием типа шрифта, размера шрифта и способа его начертания).

Рабочее окно программы можно видоизменять.Например, изменив размер рабочей области графического редактора, потянув мышкой за квадратики в ее углах. Повозившись с Paint-ом какое-то время, вы поймете, что этот графический редактор очень прост и удобен в обращении.

Работа в графическом редакторе. Основные операции с графическими объектами

Последовательность работы с графическим редактором напоминает другие алгоритмы, с которыми вы были ознакомлены в курсе «Информатики». Процесс создания картинки можно описать и сформулировать формально:

Этап 1. Запускаем редактор paint c новым или уже редактированным документом (картинкой). Если просто запустить редактор, то перед вами предстанет пустая рабочая область. А значит,редактирование рисунка начинается сначала. Если вы хотите доработать уже имеющуюся картинку, запустите Paint и откройте ее через меню программы.

Этап 2. Работа с примитивами. С помощью примитивов мы создаем отдельные фрагменты изображения. Но понятие фрагмента шире. Фрагмент – это любая область рисунка, которую можно выделить при помощи инструмента с рамкой (операция «выделение фрагмента»):

Преобразование фрагментов – важнейшая операция при работе с Paint. Рисование примитивов слишком просто, чтобы на нем долго задерживаться. Выбрал примитив (например, прямоугольник на панели – и рисуй себе мышкой). А о манипуляции с фрагментам стоит поговорить всерьез. Выделение графических фрагментов напоминает способы выделения фрагментов текста. Вставка фрагмента в буфер обмена и извлечение фрагмента из буфера также ничем не отличается от таких же точно операций в редакторе Word. Инструменты графического редактора позволяют делать это в два счета. Просто используйте горячие клавиши «Ctrl-C» (копирование), «Ctrl-X» (вырезать фрагмент) и «Ctrl-V» (вставка обратно в рабочую область рисунка).

Как удалить фрагмент, не вырезая его в буфер? Точно так же как и в текстовом редакторе – выделяем и жмем на клавишу DEL на клавиатуре. Как переместить фрагмент? Элементарно: выделяем и тащим фрагмент мышкой. На следующем рисунке мы изобразили примитив в виде окружности, залили его «Ведерком» оранжевой краской, затем выделили внутри круга прямоугольник и перетащили его мышью. Посмотрите на результат:

Прямоугольник как бы сдвинут. Создание и последующее редактирование рисунка целиком состоит из нескольких (иногда очень большого числа), следующих друг за другом действий. Помещения в рабочую область очередного примитива и манипуляций с фрагментами полученного изображения. То есть выделения и удаления фрагментов, копирования и последующей вставки фрагментов из буфера обмена.

Имейте в виду, будучи на вид примитивными, инструменты графического редактора Paint предоставляют широкую палитру возможностей людям с выраженными творческими способностями. Более того, оттачивать технику рисования имеет смысл именно при помощи элементарных инструментов. И только потом переходить к более сложным программным пакетам. Загляните на Youtube и поищите там впечатляющие образцы работы с Paint профессиональных художников и дизайнеров. Вы будете поражены!

Ввод графической информации в персональный компьютер

Наиболее популярное устройство ввода графической информации – сканер. А также графический планшет, информация в который может быть передана в естественной форме, совершенно прозрачно для пользователя. Так, как будто вы просто рисуете красками.Устройство ввода информации графический планшет особенно рекомендуется начинающим художникам, так как подходит для обучения гораздо лучше компьютера, имитируя процесс рисования полностью. Устройства ввода информации клавиатура и мышь все-таки не очень подходят для профессиональной работы с графикой.

Читайте также: