Виды компьютерной графики 10 класс

Обновлено: 06.07.2024

Компьютерная графика - раздел информатики, который изучает средства и способы создания и обработки графических изображений при помощт компьютерной техники. Несмотря на то, что для работы с компьютерной графикой существует множество классов программного обеспечения, различают четыре вида компьютерной графики. Это растровая графика, векторная графика, трёхмерная и фрактальная графика. Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге.

Растровую графику применяют при разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий. Иллюстрации, выполненные средствами растровой графики, редко создают вручную с помощью компьютерных программ. Чаще для этой цели используют отсканированные иллюстрации, подготовленные художником на бумаге, или фотографии. В последнее время для ввода растровых изображений в компьютер нашли широкое применение цифровые фото- и видеокамеры. Соответственно, большинство графических редакторов, предназначенных для работы с растровыми иллюстрациями, ориентированы не столько на создание изображений, сколько на их обработку. В Интернете применяют растровые иллюстрации в тех случаях, когда надо передать полную гамму оттенклв цветного изображения.

Программные средства для работы с векторной графикой наоборот 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 намного проще. Существуют примеры высокохудожественных произведений, созданных средствами векторной графики, но они скорее исключение, чем правило, поскольку художественная подготовка иллюстраций средствами векторной графики чрезвычайно сложна.

Трёхмерная графика широко используется в инженерном программировании, компьютерном моделировании физических объектов и процессов, в мультипликации, кинемотографии и компьютерных играх.

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. Фрактальную графику редко применяют для создания печатных или электронных документов, но ее часто используют в развлекательных программах.

Цель урока: рассмотреть основные вопросы создания и хранения изображений.

ознакомить учащихся с основными понятиями темы;
ознакомить учащихся с интерфейсом редакторов растровой и векторной графики; приемам работы с некоторыми инструментами рисования.

развитие образного мышления;
развитие внимания.

развитие интереса к предмету;
развитие самостоятельности;
воспитание чувства ответственности, проявляющееся в дисциплинированности во время обучения.

Тип урока: комбинированный урок.

Форма организации познавательной деятельности учащихся на уроке: фронтальная.

Оборудование урока: компьютеры, проектор, пульт для презентаций.

Программное обеспечение:

Microsoft Windows XP;
Adobe Photoshop Elements 4.0;
CorelDraw X4;
Microsoft PowerPoint.

№	Этапы урока	Продолжительность, мин.
1	Организационный этап.	3
2	Этап усвоения новых знаний.	20
3	Этап закрепления новых знаний.	10
4	Этап подведения итогов урока.	5
5	Этап информации учащихся о домашнем задании.	2

1. Организационный этап.

Здравствуйте дети, садитесь. Сегодня мы с Вами начнем изучение новой темы: «Компьютерная графика».

Компьютерная графика – это область информатики, занимающаяся методами создания и редактирования изображений с помощью компьютера. Она применяется людьми самых разных профессий: дизайнеры, конструкторы, фотографы, художники и другие.

Какие графические редакторы Вам известны? (MS Paint, Adobe Photoshop.)
Из чего состоят изображения, созданные в этих редакторах? (Из маленьких точек, пикселей.)
Где еще можно создать изображение? (MS Word.)
Из чего состоят созданные в MS Word изображения? (Из прямых, окружностей, прямоугольников и т.д.)

Рисунки в MS Paint и MS Word создаются по-разному, при этом используются различные принципы построения изображений. Сегодня на уроке мы узнаем, какие виды компьютерной графики существуют, рассмотрим их достоинства и недостатки.

На ваших столах лежат формы, которые Вы будете заполнять во время объяснения нового материала и показа презентации. Также в форме содержатся задания для самостоятельной работы, которые Вы выполните в конце урока.

2. Этап усвоения новых знаний.

Рассмотрим следующие виды компьютерной графики: растровая и векторная графика.

(Ученики заполняют таблицу.)

Растровое изображение представляет собой мозаику из очень маленьких элементов, которые называются пикселями. Растровая графика работает с большим количеством точек, из которых и формируется изображение. Чем таких точек больше, тем качество изображения выше. Если увеличить растровое изображение, то Вы увидите квадраты того или иного цвета. Возможно представление в растровой графике рисунков, фотографий и любых других изображений. Также растровые изображения легко распечатываются на принтере.

Редакторы растровой графики: MS Paint, Adobe Photoshop и другие.

В основном редакторы растровой графики применяются для обработки изображений (Adobe Photoshop), но есть в них и инструменты рисования.

К недостаткам растровой графики относятся:

проблемы с масштабированием, когда при приближении начинают появляться пиксели, а само изображение расплывается;
большой вес файла растрового изображения, т.к. в файле необходимо хранить информацию о цвете каждого пикселя, а таких точек может быть несколько миллионов.

Векторная графика представляет изображение как набор геометрических примитивов: точки, прямые, окружности, прямоугольники и т.д. Рисунок хранится как набор функций и их параметров, характеризующих набор примитивов. Например, нарисовать линию с координатами начала (0, 0) и конца (100, 100) красного цвета.

Редакторы векторной графики: Corel Draw, Adobe Illustrator.

Редакторы векторной графики используются только для рисования.

легко редактируется;
масштабируется и вращается без потерь, так как при масштабировании у объекта только изменяются значения некоторых параметров;
занимает на диске мало места.

К недостаткам векторной графики можно отнести тот факт, что не любое изображение можно представить как набор графических примитивов (например, фотографию). Также возникают проблемы с выводом на печать таких изображений (невозможность печати или существенные отличия изображения на экране монитора и бумаге). Это связано с неправильной интерпретацией векторных команд устройством вывода (принтером).

3. Этап закрепления новых знаний.

(Ученики включают компьютеры и выполняют указания учителя.)

1. Работа в растровом редакторе.

Запуск программы Adobe Photoshop Elements.
Создание нового документа.
Рисование черного прямоугольника.
Сохранение документа под именем р1.psd.
Открытие документа Графика1.jpg.

2. Работа в векторном редакторе.

Запуск программы Corel Draw.
Создание нового документа.
Рисование черного прямоугольника.
Сохранение документа под именем в1.cdr.
Открытие документа под именем Графика2.cdr.

3. Растровая и векторная графика.

Сравнение размеров файлов р1.psd и в1.cdr

4. Распределить по соответствующим папкам векторные и растровые изображения.

Векторные изображения (рисунки 3-6):


Рисунок 3	Рисунок 3	Рисунок 5	Рисунок 6

Растровые изображения (рисунки 7-10):


Рисунок 7	Рисунок 8	Рисунок 9	Рисунок 10

4. Этап подведения итогов урока.

Тест, с использованием программы MyTest 3.

1. Одной из основных функций графического редактора является:

ввод изображений;
хранение кода изображения;
создание изображений;
просмотр и вывод содержимого видеопамяти.

2. Элементарным объектом, используемым в растровом графическом редакторе, является:

точка экрана (пиксель);
прямоугольник;
круг;
палитра цветов;
символ.

3. Деформация изображения при изменении размера рисунка - один из недостатков:

векторной графики;
растровой графики.

4. Примитивами в графическом редакторе называют:

простейшие фигуры, рисуемые с помощью специальных инструментов графического редактора;
операции, выполняемые над файлами, содержащими изображения, созданные в графическом редакторе;
среду графического редактора;
режим работы графического редактора.

5. Графика с представлением изображения в виде совокупностей точек называется:

фрактальной;
растровой;
векторной;
прямолинейной.

5. Этап информации учащихся о домашнем задании.

Найти в сети Интернет, например, в сетевой энциклопедии Википедия, другие виды компьютерной графики, которые не были рассмотрены на сегодняшнем уроке. Записать характеристики каждого вида в тетрадь.

Компьютерная графика, это такое научно-технологическое направление, которая занимается задачами по созданию, обработке и хранению изображений с помощью компьютера и его аппаратных и программных возможностей. Изображения на ПК хранятся в виде двоичного кода - координат, колера цвета, обозначенного в какой-либо цветовой модели. Сегодня мы поговорим о том, какие виды компьютерной графики существуют…

5 видов компьютерной графики

Способы отображения иллюстраций на экране выделяются по следующим типам:

Двухмерная (2D);
Векторная;
Растровая;
Фрактальная;
Трехмерная (3D).

Что такое двухмерная графика

Двухмерная графика – это, простая картинка, которая выглядит плоской, вследствие того, что в нем применяются только два измерения – ширина и высота. Несмотря на подобный вид у иллюстрации можно добиться объема с помощью света и теней, но не реалистичности, за исключением фотографий. 2D рисунки обычно используют для создания логотипов, макетов веб-сайтов, рекламных баннеров, интерфейсов, мультипликации и кинематографа.

Векторная графика

Векторный рисунок можно представить в облике элементарных геометрических объектов: точки, прямые, кривые, окружности, многоугольники, и т.д. Фигурам присваиваются какие-либо качества, например, толщина линий, цвет заливки. Для создания иллюстраций используются формулы и координаты. К примеру, чтобы нарисовать треугольник нужно указать его вершины, цвет заполнения и обводку. Для сложных рисунков используют набор геометрических фигур, которые собираются вместе как аппликация из бумаги на уроке труда в начальной школе, но при этом сохраняется возможность в дальнейшем редактировать получившеюся картинку.

Преимуществами векторной графики считаются:

Малый объем занимаемой памяти на ПК;
Трансформация и масштабирование без потери качества;
Выглядит всегда одинаково, независимо от характеристик устройства отображения.

Отрицательными сторонами векторов являются:

Невозможность представления всех изображений с помощью примитивов;
Трудоемкий процесс перевода растровых изображений в векторные;
Отсутствие автоматического ввода;
Проблемы с совместимостью программ просмотра и создания.

Векторные картинки широко востребованы на предприятиях, занимающихся проектированием, конструкторских бюро, в рекламных агентствах, типографиях, и т. д. Графические редакторы, работающие с данным иллюстрациями, являются: Adobe Illustrator, Corel Draw, AutoCad, ArhiCad.

Растровая графика

Растровые изображения представляет из себя, нечто, похожее на клетчатый лист бумаги, где одна клетка, это одна точка–пиксель, а образуемые ими строки и столбцы собираются в матрицу (растр). У каждого пикселя свой цвет и место, где он расположен. В комплексе, все пикселе образуют изображение.

Растровые изображения обладают следующими характеристиками:

Разрешение – количество пикселей, приходящихся на единицу площади;
Размер – ширина и высота в пикселях;
Цветовое пространство – метод отображения цветов в координатах какой-либо цветовой системы;
Глубина цвета – наибольшее количество оттенков цветов, которое может содержать изображение.

К плюсам растра относится:

Реалистичность;
Возможность автоматизированного ввода информации;
Быстрая обработка трудных иллюстраций;
Адаптивность под всевозможные устройства и программы просмотра.

К минусам растровых изображений можно отнести следующее:

Большой размер занимаемой памяти;
Невозможность деформации и масштабирования без потери качества.

Фрактальная графика

Во фрактальной графике реализован принцип наследования геометрических качеств, передающихся от одного элемента к другому. Основана данная модель на математических вычислениях (формулах) и так как детализированного описания мелких составляющих не требуется, то обрисовать такой объект можно несколькими уравнениями, результаты которых в дальнейшем машина отображает автоматически, и не требует хранения в памяти компьютера каких-либо объектов. Фрактальный принцип отображения графики нашел широкое применение во многих областях компьютерной графики, науки и искусства. Фракталы широко применяются в растровой, векторной и 3D графике. Можно отметить несколько программ для генерирования фракталов: Fractal Explorer, Apophysis, Mandelbulb3D.

Трехмерная графика

Трехмерная графика работает с объектами в трёхмерном пространстве – ширина, высота и глубина. Предметы моделируются и перемещаются в виртуальном пространстве и могут быть рассмотренными под различным углом.

Трехмерные модели могут быть двух типов:

Полигональная – совокупность вершин, ребер и граней, которые определяют форму многогранного объекта, обволакивая пустое 3D пространство;
Воксельная – совокупность элементов объемного изображения, содержащая значение растра, которые выкладываются в объёмные модели объектов, имеющие внутренности.

Трехмерная графика встречается повсеместно и используется в создании изображений во всевозможных областях деятельности человека: машиностроение, архитектура, дизайн интерьера, реклама, игровая и кино индустрия, интерактивные обучающие проекты. Можно выделить следующие редакторы: 3ds Max, Autodesk Maya, Cinema 4D, Blender.

Но так или иначе есть только один способ визуализации – это растр, т. к. любой монитор выводит изображение только в таком виде. А визуализация графики бывает только 2 типов – растровая и векторная, ибо 3D существует только в нашем воображении.

Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге.

В растровой графике изображение представляется в виде набора окрашенных точек. Совокупность таких точек, образующих строки и столбцы, называют растр .

Применение растровой графики: обработка цифровых фотографий, сканированных изображений, создание коллажей, эмблем, логотипов. Растровые изображения чаще не создаются с помощью компьютера, а только обрабатываются. В Интернете используются только растровые изображения.

Растровые изображения занимают большое количество памяти.
Резкое ухудшение качества при редактировании изображения.

Векторная графика описывает изображения с использованием прямых и изогнутых линий, называемых векторами, а также параметров, описывающих цвета и расположение.

В отличие от растровой графики в векторной графике изображение строится с помощью математических описаний объектов, окружностей и линий.

Ключевым моментом векторной графики является то, что она использует комбинацию компьютерных команд и математических формул для объекта. Это позволяет компьютерным устройствам вычислять и помещать в нужном месте реальные точки при рисовании этих объектов. Такая особенность векторной графики дает ей ряд преимуществ перед растровой графикой, но в тоже время является причиной ее недостатков.

Векторная графика не позволяет получать изображения фотографического качества.
Векторные изображения описываются тысячами команд. В процессе печати эти команды передаются устройству вывода (принтеру). Иногда из–за проблем связи между двумя процессорами принтер не может распечатать отдельные детали рисунков.

Фрактальную графику редко применяют для создания печатных или электронных документов, но ее часто используют в развлекательных программах.

Читайте также: