Что называется цифровыми графическими объектами
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.
1 Дюйм — 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?
Решение. Размеры сканируемого изображения составляют приблизительно 4×4 дюйма. С учётом разрешающей способности сканера всё изображение будет разбито на 4 • 4 • 1200 • 1200 пикселей.
Рекомендуем вам посмотреть анимации «Сканеры: общие принципы работы» (135080), «Сканеры: планшетный сканер» (134862), размещённые в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов (http://sc.edu.ru/). Эти ресурсы помогут вам более полно представить, как происходит процесс сканирования. Ресурс «Цифровой фотоаппарат» (134999) проиллюстрирует, как получаются цифровые фотографии (рис. 3.6).
Учитель информатики
Сайт учителя информатики. Технологические карты уроков, Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ, полезный материал и многое другое.
§ 3.2. Компьютерная графика
Информатика. 7 класса. Босова Л.Л. Оглавление
Ключевые слова:
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.
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:
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.
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?
Решение. Размеры сканируемого изображения составляют приблизительно 4×4 дюйма. С учётом разрешающей способности сканера всё изображение будет разбито на 4 • 4 • 1200 • 1200 пикселей.
Рекомендуем вам посмотреть анимации «Сканеры: общие принципы работы» (135080), «Сканеры: планшетный сканер» (134862), размещённые в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов (http://sc.edu.ru/). Эти ресурсы помогут вам более полно представить, как происходит процесс сканирования. Ресурс «Цифровой фотоаппарат» (134999) проиллюстрирует, как получаются цифровые фотографии (рис. 3.6).
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).
Более полную информацию по этому вопросу вы сможете найти в Интернете (например, по адресу http://ru.wikipedia.org/wiki/Фрактал).
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.
К универсальным векторным графическим форматам относится формат WMF, используемый для хранения коллекции картинок Microsoft (http://office.microsoft.com/ru-ru/images/).
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.
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:
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?
Урок 18
Компьютерная графика
Содержание урока
3.2.2. Способы создания цифровых графических объектов
3.2.2. 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 ) 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.
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?
Решение. Размеры сканируемого изображения составляют приблизительно 4×4 дюйма. С учётом разрешающей способности сканера всё изображение будет разбито на 4 • 4 • 1200 • 1200 пикселей.
Рекомендуем вам посмотреть анимации «Сканеры: общие принципы работы» (135080), «Сканеры: планшетный сканер» (134862), размещённые в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов (http://sc.edu.ru/). Эти ресурсы помогут вам более полно представить, как происходит процесс сканирования. Ресурс «Цифровой фотоаппарат» (134999) проиллюстрирует, как получаются цифровые фотографии (рис. 3.6).
Следующая страница 
3.2.3. Растровая и векторная графика
Сферы применения компьютерной графики. Способы создания цифровых графических объектов
Урок 23. Информатика 7 класс (ФГОС)
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
Конспект урока «Сферы применения компьютерной графики. Способы создания цифровых графических объектов»
· цифровые графические объекты.
На прошлом уроке мы с вами говорили о том, что изображение на экране монитора состоит из отдельных частиц, которые называются пикселями.
Также выяснили, что, если изображение может складываться из большого количества маленьких пикселей. Такое изображение будет чётким. Или из меньшего количества пикселей большего размера. Такое изображение будет нечётким.
А хотите увидеть настоящее превращение?
Посмотрите внимательно на картинку. Перед вами фото гениального физика Альберта Эйнштейна. А теперь отойдём на некоторое расстояние от картинки. Посмотрите, фото превращается, и мы с вами уже видим актрису Мэрилин Монро.
Как объяснить такое превращение? На самом деле всё очень просто!
Эта картинка была создана студентами технологического института Массачусетса несколько лет назад для быстрой проверки зрения.
Студенты просто-напросто совместили фотографии Мэрилин Монро и Альберта Эйнштейна. Фото физика состоит из большого количества маленьких пикселей, поэтому на нём можно увидеть все детали: усы, морщины и т. д. А изображение Монро более расплывчато, так как составлено из меньшего количества пикселей побольше, и в результате видны только общие черты.
При приближении к картинке она увеличивается и все детали становятся чётче. То есть если у человека хорошее зрение, то при увеличении изображения образ Мэрилин постепенно трансформируется в Эйнштейна. Если же Мэрилин не меняется, то это признак того, что нужно показаться окулисту.
Цифровые фотоаппараты, встроенные видео- и фотокамеры сотовых телефонов, широкое распространение Интернета сделали работу с изображениями на компьютере повседневным занятием.
Компьютерная графика стала неотъемлемой частью профессиональной деятельности дизайнеров, инженеров, модельеров, архитекторов и других.
Итак, к графическим объектам можно отнести все возможные графические изображения. Это и рисунки, и картины, и фотографии, схемы, чертежи и многое другое.
Ну и, естественно, не сложно догадаться что называется компьютерной графикой.
Компьютерная графика — это изображения, подготовленные при помощи компьютера. Компьютер может обрабатывать информацию, представленную только в цифровой форме. Значит, изображение надо представить в цифровой форме.
Компьютерная графика – это наука, один из разделов информатики, изучающий способы создания и обработки изображений с помощью компьютера. Компьютерная графика является одним из наиболее «молодых» направлений информатики, она существует около 57 лет. Компьютерная графика берет своё начало ещё с 1961 года, когда программист Стив Рассел, пытался сделать свою первую графику под компьютерную игру «Spacewar!» и это ему частично удалось.
Ещё Компьютерную графику можно определить, как область деятельности, в которой компьютер является инструментом для создания и обработки графических объектов.
Каждый человек склонен окружать себя разными красивыми и полезными предметами. Важное место здесь занимает компьютерная графика. И так как 21 век – это век компьютерных технологий, то компьютерная графика получила совершенно новое положение. На сегодняшний день она используется везде, где нужно создавать и обрабатывать изображения.
Давайте рассмотрим области применения компьютерной графики более подробно.
Каждый день мы смотрим телевизор, открывая любую газету или журнал и даже просто гуляя по городу мы видим рекламу. Компьютерная графика очень активно используется для создания рекламно-полиграфической продукции, телевизионных, рекламных роликов и презентаций. При этом профессиональная реклама и видео презентации требуют большого опыта и профессионализма от их создателей. Притом, для создания таких сложных графических работ требуется довольно мощное компьютерное оборудование, которое имеет достаточное быстродействие и память.
Ещё одной областью применения компьютерной графики является компьютерная анимация. С помощью компьютерной анимации осуществляется создание любых движущихся объектов. Затем, полученные ролики могут использоваться в мультипликации, художественных фильмах, компьютерных играх, а также в той же самой рекламной сфере.
Также компьютерная графика широко используется в деловой, конструкторской и научной сферах. Ведь с её помощью можно создавать любые дизайнерские проекты, чертежи, графики и диаграммы. Вы только подумайте, ведь сегодня с помощью компьютерной графики можно не только получать результаты экспериментов и вычислений, но и сразу же видеть их наглядное представление.
Без дизайна в наши дни не обходится ни одна сфера деятельности. Промышленный дизайн, графический дизайн, дизайн интерьеров, web-дизайн, game-дизайн, рекламный дизайн. И все они не обходятся сегодня без компьютерной графики.
Архитекторы, инженеры и инженеры-дизайнеры также не представляют свою работу без компьютера и проектируют новые здания и сооружения, технические устройства и другие изделия.
Ну и естественно, самым популярным примером использования компьютерной графики для семиклассников, являются видеоигры. Наиболее хитроумные из видеоигр перенесут вас в фантастический мир, где можно сражаться с врагами или доисторическими чудовищами.
Однако компьютерные игры имеют и вполне серьёзное практическое применение. Например, достаточно популярная программа для персональных компьютеров под названием «Полётный тренажёр» первоначально создавалась как видеоигра, но оказалась настолько реалистичной, что побудила многих посещать настоящие лётные курсы.
С помощью «Полётного тренажёра» и других подобных программ «пилот» пользователь может устанавливать нужные погодные условия и время суток на тренажёре отрабатывать навыки выполнения полёта в данных условиях и получать таким образом практический опыт управления самолётом в различных ситуациях.
Авиационные компании, военные организации и космические агентства используют более мощные и сложные компьютерные тренажёры для улучшения мастерства пилотов и астронавтов. Например, в центре им. Джонсона в Хьюстоне установлен компьютерный тренажёр для моделирования полётов космического корабля многоразового использования.
Не обойтись без компьютерной графики при разработке современных пользовательских интерфейсов программного обеспечения и сетевых информационных ресурсов.
Ну и естественно для творческого самовыражения человека (цифровая фотография, цифровая живопись, компьютерная анимация и т. д.).
Теперь давайте подумаем, как можно создавать цифровые графические объекты?
Для начала нужно отметить, что графические объекты, которые создавались или обрабатывались с помощью компьютера, сохраняются на компьютерных носителях и называются цифровыми графическими объектами. Затем эти изображения можно распечатать на нужный носитель, например, бумагу, плёнку, ткань и прочее.
Цифровые графические объекты можно получить несколькими способами. Давайте вмести их рассмотрим.
Самым, наверное, простым способом получения цифрового изображения является копирование готовых изображений с цифровой фотокамеры или из Интернета.
Ещё можно создать новое изображение с помощью программного обеспечения на компьютере или попросту говоря нарисовать.
Также цифровое графическое изображение можно получить с помощью сканера.
Сканер — это устройство, выполняющее считывание расположенного на плоском носителе (чаще всего бумаге) изображения для передачи информации на расстояние (например, отправить фото по электронной почте) или для преобразования его в цифровой формат.
Сканеры применяют для ввода в компьютер рисунков, которые сразу же можно обрабатывать с помощью программного обеспечения. Притом, сканеры лучше вводят плоское изображение в компьютер, чем цифровые камеры. То есть, например, если у вас есть фотография на бумаге, а вы хотите получить её в цифровом виде, то её лучше отсканировать, чем снова сфотографировать.
Принцип работы сканера заключается в том, что имеющееся изображение на бумажном носителе разбивается на мелкие квадратики, которые называются пикселями. Затем определяется цвет каждого пикселя и сохраняется 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 сканера, которая обычно выражается в dpi (dot per inch — точек на дюйм. Дюйм – это единица длины в английской системе мер и равен 2,54 см.) 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.
Перейдём к практической части урока.
Рассмотрим задачу. Предположим вам необходимо подготовить творческую работу по истории. В библиотеке вы нашли нужное фото, которое хотели бы вставить в работу. Библиотекари предложили вам отсканировать фото и сохранить цифровую копию на USB флешку. Фото размером 10 на 13 см. Разрешающая способность сканера 800 на 800 точек на дюйм, а глубина цвета – 16 бит. На флешке у вас осталось 66 мегабайт свободного места. Хватит ли его, чтобы сохранить отсканированное изображение.
А теперь подведём итоги нашего сегодняшнего урока.
Итак, сегодня на уроке мы узнали, что
К графическим объектам можно отнести все возможные графические изображения. Это и рисунки, и картины, и фотографии, схемы, чертежи и многое другое.
Компьютерная графика — это изображения, подготовленные при помощи компьютера.
Компьютерная графика стала неотъемлемой частью профессиональной деятельности дизайнеров, инженеров, модельеров, архитекторов и других.
Цифровые графические объекты можно получить:
копированием готовых изображений с цифровой фотокамеры или из Интернета.
созданием новых изображений с помощью программного обеспечения на компьютере.