Введение

1. Учебно-методический центр дополнительного профессионального образования Фомичева Галина Петровна, методист по информатизации Введение в компьютерную графику Томск 2006

2. «Дисплей, подключенный к ЭВМ, представляется мне окном в Алисину страну чудес… С помощью дисплея я сажал самолет на палубу авианосца, следил за движением элементарной частицы в потенциальной яме, летал на ракете с околосветовой скоростью и наблюдал за таинствами внутренней жизни вычислительной машины» Айвен Сазерленд, пионер в применении компьютера для построения изображений.

3. Содержание 1. Виды компьютерной графики 1.1. Растровая графика 1.2. Свойства растровой графики 1.3. Векторная графика 1.4. Свойства векторной графики 1.5. Фрактальная графика 2. Разрешение 2.1. Виды разрешения 2.2. Зависимость размера файла от разрешения 2.3. Цветовое разрешение 3. Цветовые модели 3.1. Цветовая модель RGB 3.2. Цветовая модель CMYK 3.3. Цветовая модель HSB 4. Средства работы с растровой графикой 5. Вопросы для самопроверки Предметный указатель Список литературы

4. Виды компьютерной графики Различают всего три вида компьютерной графики – это растровая графика, векторная графика, фрактальная графика. Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге. Растровая графика Векторная графика Фрактальная графика Назад ВпередК оглавлению

5. Растровая графика Применяется при разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий. Для этого сканируют иллюстрации, фотографии, вводятся изображения с цифровых фотоаппаратов. Растровое изображение – это своего рода мозаика, только вместо кусочков мозаики точки. Основной элемент растрового экранного изображения – точка, называемая пикселем.Чтобы увидеть эти точки, нужно многократно увеличить изображение. Размеры пикселя зависят от разрешения изображения (об этом в других разделах) Для каждой точки изображения отводится одна или несколько ячеек памяти. Чем больше растровое изображение, тем больше памяти оно занимает. НазадВперед К оглавлению

6. Свойства растровой графики • Большие объемы данных, которые нужно хранить и обрабатывать.Обычной цветной фотографии среднего размера соответствует массив данных размером свыше 4 Мб. • Невозможность увеличения изображения для рассмотрения деталей. Этот эффект называется пикселизацией НазадВперед К оглавлению

7. Векторная графика Предназначена прежде всего для создания иллюстраций. Используется в рекламе, дизайнерских бюро, редакциях, конструкторских бюро. Оформляются работы, основанные на применении шрифтов и геометрических элементов. Элементарный объект векторной графики – линия. Все в векторной иллюстрации состоит из линий. Перед выводом на экран каждого объекта программа производит вычисления координат экранных точек в изображении.Объем памяти, занимаемый линией, не зависит от её размеров, так как линия представляется в виде формулы, а векторную графику называют вычисляемой графикой Как и все объекты, линии имеют свойства. К ним относятся: Форма линии, ее толщина, цвет, характер линии (сплошная, пунктирная и т.д.) Изображение куба можно рассматривать как один сложный объект. Куб можно изобразить и с помощью 12 прямых линий Линии внешне непохожи, но это одинаковые объекты, различающиеся лишь свойствами (параметрами). Для хранения этих параметров достаточно всего нескольких байтов памяти. НазадВпередК оглавлению

8. Свойства векторной графики • Замкнутые линии имеют свойства заполнения цветом, текстурой, картой. • В векторной графике легко решаются вопросы масштабирования. Если линии задана толщина 0,15 мм, то как бы не увеличивали или уменьшали рисунок, эта линия будет иметь такую толщину, так как это одно из свойств объекта, жестко за ним закрепленное. При распечатке изображения толщина линий сохраняется. Увеличивая изображение, можно подробно рассмотреть его детали, при этом качество не ухудшается. НазадВперед К оглавлению

9. Фрактальная графика • Объекты фрактальной графики не хранятся в памяти компьютера. Изображение строится по уравнению, поэтому ничего, кроме формулы хранить не надо. Изменив коэффициент в уравнении, можно получить совершенно другую картину. • Простейшим фрактальным объектом является фрактальныйтреугольник. • Фрактальными свойства обладают многие объекты живой и неживой природы. Фрактальным объектом является многократно увеличенная снежинка. Фрактальные алгоритмы лежат в основе роста кристаллов и растений. • Способность фрактальной графики моделировать образы живой природы вычислительным путем часто используются для автоматической генерации необычных иллюстраций НазадВперед К оглавлению

10. Разрешение Важная характеристика экранного изображения – разрешение (resolution). Разрешение – это количество пикселей, приходящихся на данное изображение. Оно измеряется в пикселях на дюйм (dots per inch) – dpi. Чем выше разрешение, тем качественнее изображение, но больше его файл. За норму принимается 72 пикселя на дюйм (экранное разрешение). Экран и печатающее устройство имеют свои собственные разрешения. В компьютерной графике с понятием разрешение связано несколько свойств разных объектов. Существуют: разрешение экрана, разрешение печати, разрешение изображения НазадВперед К оглавлению

11. Виды разрешения • разрешение экрана– это свойство компьютерной системы (зависит от монитора и видеокарты) и операционной системы. Измеряется в пикселях и определяет размер изображения, которое может поместиться на экране целиком.разрешение печати – это свойство принтера, выражающее количество отдельных точек, которые могут быть напечатаны на участке единичной длины. Измеряется в dpi (точка на дюйм) и определяет размер изображения при заданном качестве или качество изображения при заданном размере. • разрешение изображения – это свойство самого изображения. Оно тоже измеряется в точках на дюйм и задается при создании в графическом редакторе или с помощью сканера. Значение разрешения изображения хранится в файле с изображением и неразрывно связано с его физическим размером НазадВпередК оглавлению

12. Зависимость размера файла от разрешенияпри распечатке фотоснимка размером 10 х 15 см НазадВперед К оглавлению

13. Цветовое разрешение Цветовое разрешение(иногда его называют глубиной цвета) определяет метод кодирования цветовой информации, и от него зависит то, сколько цветов на экране может отображаться одновременно. Для кодирования двухцветного (черно-белого) изображения достаточно выделить по одному биту на представление цвета каждого пикселя. Выделение одного байта позволяет закодировать 256 различных оттенков. Два байта (16 битов) позволяют определить 65536 различных цветов. Этот режим называется High Color. Если для кодирования цвета используются три байта (24 бита), возможно одновременное отображение 16,5 млн цветов. Этот режим называется True Color. Назад Вперед К оглавлению

14. Цветовые модели Цвета в природе редко являются простыми. Большинство цветовых оттенков образуется смешением основных цветов. Способ разделения цветового оттенка на составляющие компоненты называется цветовой моделью. Существует много различных типов цветовых моделей. В компьютерной графике чаще всего применяются три: RGB, CMYK, HSB.В графических редакторах имеются средствадля преобразования изображений из однойцветовой модели в другую. НазадВперед К оглавлению

15. Цветовая модель RGB Модель RGB описывает излучаемые цвета и основана на трех базовых (основных) цветах — Red (Красный), Green (Зеленый), Blue (Синий). Остальные цвета образуются при смешивании этих трех основных. При сложении (смешении) двух лучей основных цветов результат светлее составляющих. Цвета этого типа называются аддитивными. Совмещение трех компонентов дает нейтральный цвет (серый), который при большой яркости стремится к белому цвету.Это соответствует тому, что мы наблюдаем на экране монитора, поэтому данную модель применяют всегда, когда готовится изображение, предназначенное для воспроизведение на экране. НазадВпередК оглавлению

16. Цветовая модель CMYK Используется для подготовки печатных изображений. Они отличаются тем, что их видят в отраженном свете. Чем больше краски положено на бумагу, тем больше света она поглощает и меньше отражает. Совмещение трех основных красок поглощает почти весь падающие свет, и со строноны изображение выглядит почти черным. В отличие от модели RGB увеличение количества краски приводит не к увеличению визуальной яркости, а, наоборот, к её уменьшению. Поэтому для подготовки печатных изображений используется не не аддитивная(суммирующая), а субтрактивная (вычитающая) модель. Цветовыми компонентами этой модели являются не основные цвета, а те, которые получаются в результате вычитания основных цветов из белого: Голубой(Cyan)= белый – красный = зеленый + синийПурпурный (Magenta)= белый – зеленый = красный + синий Желтый (Yellow) = белый – синий = красный + зеленый НазадВпередК оглавлению

17. Цветовая модель HSB • HSB — очень простая в понимании модель, в которой часто работают компьютерные художники. Она основана на цветах модели RGB, но имеет другую систему координат. Любой цвет в модели HSB определяется своим цветовым тоном (собственно цветом), насыщенностью (т. е. процентом добавленной к цвету белой краски) и яркостью (процентом добавленной черной краски). Данная модель получила название по первым буквам английских слов Hue, Saturation, Brightness, — HSB. Таким образом, модель имеет три цветовых канала. • Спектральные цвета (чистые цвета солнечного спектра) или цветовые тона (hue) располагаются по краю цветового круга и характеризуются положением на нем, которое определяется величиной угла в диапазоне от О до 360 градусов. Эти цвета обладают максимальными насыщенностью и яркостью (100%). Насыщенность изменяется по радиусу круга от 0 (в центре) до 100% (на краях). При значении насыщенности 0% любой цвет становится белым. • В модели HSB любой цвет получается из спектрального добавлением определенного процента белой и черной красок, т. е. фактически серой краски. НазадВперед К оглавлению

18. Вопросы для самопроверки • Какие виды компьютерной графики вы знаете? • Какой вид компьютерной графики стоит применять для разработки эмблемы предприятия, если заранее известно, что размер эмблемы может быть как малым (бланк предприятия) и большим (рекламный плакат)? • Какой вид компьютерной графики стоит применить для обработки цветной фотографии, предназначенной для рекламного буклета? • В каких единицах измеряются размеры экранных изображений и печатных изображений? • В каких единицах измеряют разрешение экрана, разрешение принтера, разрешение изображения? • Назовите наименьший элемент растрового изображения. • Назовите наименьший элемент векторного изображения. • Почему цветовую модель RGB называют аддитивной? • Почему цветовую модель CMYK называют субтрактивной? • Какие основные цвета вы знаете? Какой цвет дает сумма основных цветов в аддитивной модели? • Какие дополнительные цвета вы знаете? Какой цвет дает сумма дополнительных цветов в субтрактивной модели? Какой цвет даст их сумма в аддитивной модели? НазадВпередК оглавлению

19. Предметный указатель Назад Вперед К оглавлению

20. Список литературы • Карасева Э.В., Чумаченко И.Н. PhotoshopCS. Шаг за шагом. М.: NTPress. 2004 • С.Симонович, Г.Евсеев, А.Алексеев. Специальная информатика. М.: «АСТ-ПРЕСС», 2005 • Ю.Гурский, И.Гурская, А.Жвалевский. Трюки и эффекты. Компьютерная графика. Питер. 2004 • Энциклопедия для детей. Информатика. Т.22. М.: «Аванта», 2004 Назад Вперед К оглавлению

21. Об авторе • Фомичева Галина Петровна, методист по информатизации учебно-методического центра дополнительного профессионального образования • Образование высшее, окончила ТПИ • Высшая квалификационная категория • Веду курсовую подготовку для взрослых, занимаюсь дополнительным образованием школьников, провожу занятия по информатике для студентов и учащихся профессиональных училищ • Адрес электронной почты:fomi81@mail.ru