Представление цвета на компьютере
ВВЕДЕНИЕ
Основная цель педагогической практики в вузе - приобщение студентов к научно-педагогической деятельности, раскрытие их исследовательского и педагогического потенциала, непосредственное участие в учебно-воспитательном процессе учебного заведения, проверка профессионально-теоретических знания, получаемых студентами в вузе. Актуальность педагогической практики состоит в том, что студенты знакомятся с логикой и содержанием образовательного процесса в высшем учебном заведении, с особенностями педагогической деятельности преподавателя, с инновационными технологиями обучения, изучают специфику воспитательной работы со студентами. Полученные навыки помогут студентам, если те стремятся построить свою карьеру в качестве преподавателей.
Основными задачами педагогической практики в вузе являются:
1) приобретение различных практических навыков студентами в учебной работе с учащимися;
2) получение опыта профессиональной деятельности преподавателя в разработке программ теоретического и практического обучения студентов;
3) установление и укрепление связи теоретических знаний, полученных магистрантами-практикантами с профессионально-педагогической деятельностью;
4) изучение педагогического опыта квалифицированных преподавателей учебного заведения;
5) участие студента в педагогической и методической работе, проводимой кафедрой.
|
|
|
Данная практика проходилась на физико-техническом факультете Донецкого Национального университета, руководителем практики была Шелехова Ольга Георгиевна. Мною были проведены две лекции и две лабораторные работы по дисциплине «Пакеты прикладных программ для обработки изображений». Занятия проводились в группах первого и второго курса специальности «Информационная безопасность».
ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ ЛЕКЦИИ №1
План-конспект занятия
Тема: «Основы компьютерной графики»
Цели занятия:
1) Образовательные:
Получить представления об основных определениях и терминов в области компьютерной графики.
Ознакомиться с существующими видами компьютерной графики, цветовых моделей, форматами графических файлов.
2)Развивающие:
Осознание главных отличий видов компьютерной графики и представления графических изображений на компьютере
3) Воспитательные:
Разъяснить студентам как грамотно применять графические редакторы и для каких целей они предназначены.
Организационный момент
Представиться.
Отметить отсутствующих.
Объявить тему, а также план ведения занятия.
Лекционный материал
Компьютерная графика - область деятельности, в которой компьютеры используются как инструмент для создания изображений, так и для обработки визуальной информации, полученной из реального мира. В зависимости от способа формирования изображений компьютерную графику подразделяют:
|
|
|
1) растровую;
2) векторную;
3) фрактальную;
Растровая графика
В растровой графике основным элементом является точка. Множество точек, имеющих различные цвета и градации яркости, составляет видимое изображение. Если изображение экранное, то эта точка называется пикселем. В зависимости от того, на какое разрешение экрана настроена операционная система компьютера, на экране могут размещаться изображения, имеющие 800х600, 1024х768 и более пикселей. С размером изображения непосредственно связано его разрешение. Этот параметр измеряется в точках на дюйм (dots per inch – dpi). Например, у монитора с диагональю 15 дюймов в режиме 800х600 пикселей разрешение экранного изображения составляет 72 dpi. Большой объем данных – это недостаток растровых изображений, хотя при использовании современных компьютеров он в значительной степени нивелируется. Второй недостаток растровых изображений связан с невозможностью их увеличения. Поскольку изображение состоит из дискретных элементов (точек), то при увеличении эти точки становятся крупнее, никаких дополнительных деталей рассмотреть не удается, увеличенное изображение становится искаженным (ступенчатым, размытым).
|
|
|
И у растрового изображения есть свои положительные свойства:
• высокая реалистичность изображения;
• на растровом изображении может быть изображено все, что угодно: как снимок с фотокамеры, так и нарисованное на компьютере изображение;
• к растровым изображениям можно применять самые разнообразные эффекты;
• растровые форматы рисунков используются при создании веб- страниц в Интернете.
Отрицательные моменты, касательные растровых изображений:
• растровые изображения плохо масштабируются, можно уменьшить изображение, однако увеличить его без потери качества невозможно (к потере качества относится заметное увеличение размытия изображения после увеличения рисунка);
• нельзя разбить растровое изображение на части и редактировать их;
• файл с растровым изображением имеет больший размер по сравнению с векторным.
Векторная графика
Если в растровой графике основным элементом является точка, то в графике векторной основной элемент – линия. Линия является элементарным объектом векторной графики. Простейшие объекты объединяются в более сложные. Например, объект «четырехугольник» можно рассматривать как четыре связанные линии, а объект «куб» – как двенадцать связанных линий или как шесть связанных четырехугольников. Таким образом, векторная графика является объектно- ориентированной графикой. Как и все объекты, линии имеют свойства. К этим свойствам относятся: форма линии, ее толщина, цвет, характер линии (сплошная, пунктирная и т.п.). Замкнутые линии имеют свойство заполнения. Внутренние области замкнутых контуров могут быть заполнены цветом, текстурой, картой на основе какого-либо изображения. Если линия не замкнута, она имеет две вершины, которые называются узлами. Узлы тоже имеют свойства, от которых зависит, как выглядит линия и как две линии могут сопрягаться между собой. Поскольку линия в векторной графике представляется математической формулой (в виде нескольких параметров), объем памяти, занимаемый этим объектом, не зависит от его размеров. Как бы мы не увеличивали линию, изменяются только ее параметры, хранящиеся в ячейке памяти, и на экран выводится полноценное изображение. Тогда как количество ячеек остается неизменным. Отсюда вытекает главное преимущество векторной графики: векторные изображения можно неограниченно увеличивать без потери качества и увеличения занимаемой ими памяти.
|
|
|
Плюсы векторных изображений:
• гибкая масштабируемость, можно изменять размеры изображений без потери его визуальных качеств;
• максимальная точность построенного изображения (координаты точек, между которыми могут быть проведены кривые, могут иметь точность до сотых долей микрона);
• файл с векторным изображением имеет гораздо меньший размер по сравнению с растровым изображением;
• рисунок имеет высокое качество при печати, особенно это хорошо заметно на хороших принтерах при качественной печати;
Векторное изображение всегда можно превратить в растровое. Растровое в векторное - практически невозможно. Можно конечно воспользоваться методом трассирования изображения, но при этом ухудшиться результат. Трассирование - это своего рода экспорт растрового изображения в векторное.
Фрактальная графика, как и векторная, – вычисляемая, но отличается от нее тем, что никакие объекты в памяти компьютера не хранятся. Изображение строится по уравнению, поэтому ничего, кроме формулы, хранить не нужно. Изменяются коэффициенты уравнения, и программа генерирует совершенно новую картину. В процессе создания изображения строятся новые объекты, наследующие свойства своих родительских структур, согласно заданному математическим выражением алгоритму. Процесс наследования можно продолжать до бесконечности, меняя при этом различные параметры программы.
Можно понимать фрактал как "структуру, состоящую из частей, которые в каком-то смысле подобны целому", фракталы являются самоподобными структурами. Фрактал - объект, обладающий бесконечной сложностью, позволяющий рассмотреть столько же своих деталей вблизи, как и издалека. Земля - классический пример фрактального объекта. Из космоса она выглядит как шар. Если приближаться к ней, мы обнаружим океаны, континенты, побережья и цепи гор. Будем рассматривать горы ближе - станут видны еще более мелкие детали: кусочек земли на поверхности горы в своем масштабе столь же сложный и неровный, как сама гора. И даже еще более сильное увеличение покажет крошечные частички грунта, каждая из которых сама является фрактальным объектом.
Представление цвета на компьютере
В компьютерной графике применяют понятие цветового разрешения (другое название – глубина цвета). Оно определяет метод кодирования цветовой информации для ее воспроизведения на экране монитора.
· 1-битный цвет (21 = 2 цвета) монохромный цвет, чаще всего представляется чёрным и белым цветами (или черный и зелёный)
· 2-битный цвет (2² = 4 цвета) CGA, градации серого цвета
· 3-битный цвет (2³ = 8 цветов) Множество устаревших персональных компьютеров с TV-выходом
· 4-битный цвет (24 = 16 цветов) известен как EGAи в меньшей степени как VGA-стандарт с высоким разрешением
· 5-битный цвет (25 = 32 цвета)
· 6-битный цвет (26 = 64 цвета)
· 8-битный цвет (28 = 256 цветов) Устаревшие Unix-рабочие станции, VGAнизкого разрешения, Super VGA,AGA
· 12-битный цвет (212 = 4,096 цветов) некоторые Silicon Graphicsсистемы.
Цветовые модели расположены в трехмерной системе координат, образующей цветовое пространство.
Цветовая модель RGB является аддитивной, то есть любой цвет представляет собой сочетание в различной пропорции трех основных цветов – красного (Red), зеленого (Green), синего (Blue). Она служит основой при создании и обработке компьютерной графики, предназначенной для электронного воспроизведения (на мониторе, телевизоре). При наложении одного компонента основного цвета на другой яркость суммарного излучения увеличивается. Совмещение трех компонентов дает ахроматический серый цвет, который при увеличении яркости приближается к белому цвету. При 256 градационных уровнях тона черному цвету соответствуют нулевые значения RGB, а белому – максимальные, с координатами (255,255,255).
Цветовая модель CMYK относится к субтрактивным. Цветовыми компонентами CMY служат цвета, полученные вычитанием основных из белого: - голубой (cyan) = белый - красный = зеленый + синий; - пурпурный (magenta) = белый - зеленый = красный + синий; - желтый (yellow) = белый - синий = красный + зеленый. Такой метод соответствует физической сущности восприятия отраженных от печатных оригиналов лучей. Голубой, пурпурный и желтый цвета называются дополнительными, потому что они дополняют основные цвета до белого. Отсюда вытекает и главная проблема цветовой модели CMY – наложение друг на друга дополнительных цветов на практике не дает чистого черного цвета. Поэтому в цветовую модель был включен компонент чистого черного цвета. Так появилась четвертая буква в аббревиатуре цветовой модели CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, blacK). В итоге получают четыре отдельных изображения, содержащих одноцветное содержимое каждого компонента в оригинале. Затем в типографии с форм, созданных на основе цветоделенных пленок, печатают многоцветное изображение, получаемое наложением цветов CMYK.
Форматы цифровых изображений CDR - основной внутренний формат программы Corel DRAW (внутренний - это означает, что данный формат используется только программой Corel DRAW и никакой больше); PCT - векторный формат, используемый на компьютерах Apple Macintosh в операционных системах Mac; AI - внутренний формат файла для программыAdobe Illustrator; PNG - еще один популярнейший растровый формат, используемый в основном в сфере дизайна. В этом формате отсутствует сжатие, изображение имеет высокое качество, но в то же время имеет большой размер. Формат поддерживает зоны прозрачности; BMP (bit map) - карта битов. Один из простейших растровых форматов, который не использует сжатие. Максимально качественно передает все цветовые оттенки рисунка. Изображение в данном формате занимает на компьютере гораздо больше места, по сравнению с таким же изображением в другом растровом формате. PSD - внутренний формат рисунка для программыAdobe Photoshop.
Графические редакторы
Adobe Photoshop требует для своей работы профессиональных навыков, поскольку эта программа создана для профессионалов. Имеет большое количество функций и возможностей. Она является базовой программой, которую изучают все дизайнеры и художники. Программа Adobe Illustrator - конкурент программы Corel DRAW. Это менее мощный графический редактор, нежели Corel. Его визуальное оформление и программный интерфейс делает ее похожей на Adobe Photoshop, только под векторную графику. С ней работают новички-любители. Она особо нигде не изучается.
Macromedia Flash - мощный графический редактор, предназначенный для создания векторных анимаций. Принцип создания анимации построен так: на каждом кадре анимации векторный объект имеет свои свойства, в этом и заключается основной принцип векторной анимации. Данная программа довольно широко используется при создании анимации для вэб-страничек, однако ее еще используют не только для дизайна, но и для создания целых роликов и даже мультфильмов.
3d Studio MAX - это мощный трехмерный графический редактор, один из самых лучших в мире. Он очень многофункционален. Если в векторной графике описание координат точек производиться по двухмерной системе (x и y), то в трехмерной графике идет описание по трехмерной системе: x, y и z. Данная программа нашла широкое применение в дизайне и в игростроении, то есть при создании компьютерных игр.
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 184; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!