Іі. Изучение нового материала

Вы начинаете изучать новую тему, рассчитанную на 7 часов. Во время изучения темы вы получите ответы на вопрос:

• Что такое «компьютерная графика»?

• Какие принципы построения растровых и векторных изображений?

• Как вычислить объем несжатого графического изображения?

• Какие существуют форматы графических файлов?

• Для чего предназначен графический редактор?

Постановка проблемного вопроса

— Чем отличается компьютерная графика от обычной? Под сроком «графика» обычно понимают визуальное (то, которое воспринимается зрением) изображение любых реальных или мнимых объектов. Рисует ли художник пейзаж, выполняет ли конструктор чертежа, рисует ли ребенок на асфальте — все это процессы создания графики. Особенное место в работе iзз обижаниями занимает компьютерная графика.

Компьютерная графика — это графика, которая обрабатывается и отображается средствами вычислительной техники. Для отображения графика использует монитор, принтер, плотер и тому подобное.

Для любой графики можно выделить процессы ее создания и визуализации. В случае традиционной графики (декоративной росписи, эскизов, чертежей, и тому подобное) эти процессы совпадают во времени. Действительно, художник или чертежник сразу видит результаты своего труда. Другая ситуация в компьютерной графике. Созданные изображения могут храниться неопределенное время в виде файлов на носителях. Визуализируются они тогда, когда данные из файлов поступают на устройстве выведения: монитор или принтер.

Данные об изображении хранятся в графических файлах. Способ организации графических файлов называется графическим форматом. Форматы графических файлов рассмотрим позже, а пока еще остановимся на способах представления изображений.

Растровые изображения

Напомним, что для воссоздания изображения на устройстве вывода изображения разбивается на точки — пиксели. Наглядным примером этого является формирование изображения на экране монитора. Пиксели упорядочены по строкам, а набор строк образует растр. По аналогии с формированием изображения на экране монитора любое изображение, построенное на основе растра, называют растровым.

Растровое изображение — это набор пикселов, то есть цветных точек, расположенных на правильной сетке.

Вы можете любой рисунок на бумаге расчеркнуть вертикальными и горизонтальными линиями так, чтобы образовалась правильная сетка зквадратними амбарчиками. Заполните каждый амбарчик однородным цветом, который больше всего подходит для этой части рисунка. В итоге вы получите растровый рисунок.

Важной характеристикой растра является его разрешающая способность, то есть количество пикселов на единицу длины. Значение разрешающей способности обычно записывается в единицах dpi. Разрешающая способность экранного изображения обычно составляет 72 или 96 dpi, видбитка лазерного принтера — 600 dpi. Источником растровых данных являются также специальные устройства введения: сканеры, видеокамеры, цифровые фотоаппараты.

Растровые изображения, предназначенные для высококачественной печати, имеют очень большой объем. Во избежание проблемы больших графических файлов, часто используют другой способ представления изображений — векторный.

Векторные зиображения

Идея векторного изображения заключается в описании элементов изображения с помощью математических формул. Для этого изображения раскладывается на простые объекты — примитивы. Основные графические примитивы: линии, эллипсы, круги, многоугольные, звезды, и тому подобное. Примитивы создаются на основе ключевых точек, которые определяются в виде набора чисел. Программа воспроизводит изображение путем соединения ключевых точек.

В компьютерной графике срок «вектор» означает часть линии (сегмент), которая задается ключевыми точками. Следовательно, файлы векторных изображений содержат не пиксельные значения, а математические описания элементов изображений. За этими описаниями происходит визуализация изображений в устройствах выведения.

Трехмерная графика

В последнее время все большую популярность приобретает трехмерная графика(3d-графика), которая изучает приемы и методы создания объемных моделей объектов, которые максимально приближены к реальным. Основным заданием этого вида графики является создание не плоского изображения объекта, а его объемной модели, которую можно вращать и рассматривать со всех сторон.

Для создания объемных изображений используют разные графические примитивы (параллелепипед, куб, пулю, конус и другой) и гладкие (сплайну) поверхности. За их помощью сначала создают каркас объекта, потом его поверхность покрывают материалами, визуально похожими на реальных. Дальше задают освещение, гравитацию, свойства атмосферы и другие параметры пространства, в котором он находится. Для объектов, которые двигаются, указывают траекторию его движения, скорость и тому подобное.

Фрактальная графика

Фрактал (лат. fractus — сложенный из фрагментов) — это изображение, которое состоит из подобных между собой элементов.

Построение фрактального рисунка может происходить за некоторым алгоритмом или путем автоматической генерации изображений с помощью вычислений за определенными формулами. Изменение в алгоритмах или значений коэффициентов в формулах приводит к модификации изображения. Фрактальную графику часто используют для графического представления данных во время моделирования некоторых процессов, для автоматической генерации абстрактных изображений, в развлекательных программах.

Форматы графических файлов

Размер графического файла зависит от формата, избранного для сохранения изображения. Существует несколько категорий форматов графических файлов.

Растровые форматы. Это форматы, которые используются для сохранения растровых изображений. Они наиболее пригодны для записи графических данных, какие полученные из устройств введения. Найпошии ренiшi растровые форматы: BMP (сокращенно от Bit Map Picture), PCX, TIFF, GIF, JPG, PNG.

Векторные форматы. Полезные для сохранения линейных элементов (прямых, кривых, многоугольных), разных геометрических фигур, текк сту. Примерами наиболее распространенных векторных форматов является CDR (формат файлов векторного редактора CORELDRAW), DXF (файлы пакета инженерной графики AUTOCAD). Метафайлу форматы. Отличие этого формата от предыдущих заключается в том, что он может хранить как растровые, так и векторные, данные. Метафайлы обычно используются для перенесения изображений между разными дополнениями и компьютерными платформами (IBM PC i Mac). Популярними метафайловыми форматами есть WPG, CGM.

 

Программные средства для работи с графическими изображениями Office Picture Manager в составе пакета Microsoft Office

Эта программа обеспечивает средства для управления, редактирования и общего использования рисунков. Пользователи могут пересматривать все рисунки форматов JPG, GIF, PNG, BMP, TIFF. Средство поиска рисунков позволяет найти рисунки, используя автоматический поиск. Программа позволяет изменять вид рисунков, корректируя яркость, контрастность, цвет, проводить обрезку, возвращать и вiдоображати рисунок, исправлять эффект «красных глаз». Измененный рисунок можно сохранить под другим именем и в другом месте.

Программа Office Picture Manager предоставляет мощные средства для общего использования графических изображений, позволяет отправлять рисунки электронной почтой, а также создавать узлы Microsoft SharePoint Picture Library в локальных сетях.