|
|
Краснодарский университет мвд россии
ТЕМА №12. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ
В ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Цель занятия: изучить основные понятия компьютерной графики, получить практические навыки работы с ней.
ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ:
Основные понятия компьютерной графики
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Вся компьютерная графика разделяется на 2 группы:
Растровая (называемая иногда точечной или пиксельной);
Векторная.
Различие между указанными группами заключается как в технологии создания, так и в методах отображения, редактирования и хранения. Кратко это различие можно выразить так: минимальным элементом изображения в растровой графике является точка, а в векторной – кривая.
Растровая картинка представляет собой массив точек, имеющих такие атрибуты, как координаты и цвет. Редактор изображает подобную картинку, последовательно, прорисовывая точки, как мозаику. В простейшем случае файл с точечным изображением содержит цвета последовательностей точек, одна за другой формирующих рисунок. Прародителем растровой графики можно считать обычную живопись; таким образом, ее история и традиции насчитывают многие тысячи лет. Мир вокруг нас в его материальном воплощении представляет нам точечные изображения. Фотография, рисунок, отпечаток, изображение на сетчатке глаза носят растровый характер. Это упрощенное определение.
При редактировании растровой картинки выделяется некая область точек, к которой затем применяют определенное преобразование (либо цвета, либо местоположение). Указанный процесс необратим, если не использовать специальных средств сохранения промежуточных результатов.
Векторная графика состоит из кривых, имеющих координаты, цвет и прочие параметры, а также замкнутых областей, заполненных определенным цветом. Границы этих областей также описываются кривыми. Файл с векторной картинкой содержит координаты и параметры этих кривых; редактор при открытии таких файлов прорисовывает кривые по их функциям. Самыми близкими аналогами векторной графики можно считать графические способы представления функций в математике. Метод отображения заключается в последовательной прорисовке всех кривых, присутствующих в этой сцене. Редактирование векторной графики выражается в изменении свойств кривых и замкнутых областей, ими образованных, - координат, цвета, коэффициентов.
Данный процесс может иметь как обратимый, так и необратимый характер – это зависит от метода хранения кривых. В первом случае они рисуются в определенной последовательности и формируют изображение, перекрывая друг друга и никак не взаимодействуя. Тогда любая из кривых, созданная на промежуточном этапе редактирования, доступна в любой момент времени в неизменном виде. Во втором случае кривые напрямую взаимодействуют – рассекают друг друга, изменяют геометрию и параметры. При таком варианте создания изображения для отмены выполненного действия требуются специальные средства сохранения промежуточных результатов. Однако эти средства гораздо проще и скромней по используемым машинным ресурсам, чем применяемые в редакторах растровой графики: их легко формализовать, и они требуют значительно меньше памяти.
Векторная графика стала рассматриваться как инструмент творчества только с возникновением компьютеров: кому придет в голову называть математические формулы искусством? Отсюда можно сделать вывод, что традиции и история векторной графики сравнительно молоды, и все ее особенности пока не изучены.
Обе вышеописанных технологии имеют свои преимущества и недостатки. Растровая графика, как правило, более насыщена деталями, богата приемами редактирования и, что самое главное, первична.
Вместе с тем она носит более дискретный характер. Элементом растровой графики является точка, которая всегда имеет физическое выражение. На экране монитора это пиксель, размеры которого физически зависят от разрешающей способности монитора и, обособлено, от режима видеокарты. На бумаге это минимальное пятно красителя, на фотографии – зерно чувствительного вещества, эмульсии. Векторная же графика не привязана к носителю, она является самостоятельно существующим набором формул.
При изучении данной темы особое внимание следует обратить на понятие и формулы нахождения количества информации.
Рассмотрим примерные типы задач с использованием данных формул
Пример 1:
Для хранения растрового изображения 16 x 16 пикселя отвели 8192 байт. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?
Решение:
16 ∙ 16 = 256 (всего пикселей в растровом изображении).
8192/8 = 1024 (количество бит, отведенное под растровое изображение).
1024/256 = 4 (количество бит, приходящееся на один пиксель).
24 = 16 (максимально возможное число цветов в палитре).
Ответ: 16 цветов.
Пример 2:
Каков необходим объем памяти для хранения растрового изображения 32 x 256 пикселей. При условии, что максимально возможное число цветов в палитре изображения равно 512?
Решение:
32 ∙ 256 = 8192 (всего пикселей в растровом изображении).
Так как I = log2 512 = 9 (бит приходится на один пиксель растрового изображения).
8192 ∙ 9 = 73728 (количество бит, отведенное под растровое изображение).
Ответ: 73728 бит.
ЗАДАНИЯ НА САМОСТОЯТЕЛЬНУЮ РАБОТУ
Рекомендуется решить ряд практических задач:
Для хранения растрового изображения 16 x 256 пикселя отвели 8192 байт. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?
Каков необходим объем памяти для хранения растрового изображения 32 x 256 пикселей. При условии, что максимально возможное число цветов в палитре изображения равно 1024?
В процессе преобразования растрового графического файла количество цветов уменьшилось с 4096 до 32. Во сколько раз уменьшился информационный объем файла?
Монитор позволяет получать на экране 16777216 цветов. Какой объем памяти в байтах занимает 1 пиксель?
Разрешение экрана монитора – 1280 х 768 точек, глубина цвета – 16 бит. Каков необходимый объем видеопамяти для данного графического режима?
После преобразования растрового 2048 -цветного графического файла в черно-белый формат (2 цвета) его размер уменьшился на 100 байт. Каков был размер исходного файла?
Для кодирования цвета фона страницы Интернет используется атрибут bgcolor=#ХХХХХХ, где в кавычках задаются шестнадцатеричные значения интенсивности цветовых компонент в 24-битной RGB-модели. Какой цвет будет у страницы, заданной тэгом ?
ЛИТЕРАТУРА
Грошев А.С., Закляков П.В. Информатика. М.: ДНК-Пресс, 2014. 592 с.
Информационные системы и технологии в профессиональной деятельности органов внутренних дел: учебное пособие. Хабаровск, 2013. 216 с.
Макарова Н.В., Волков Б.В. Информатика. СПб.: Питер, 2011. 576 с.
Симонович С.В. Информатика. Базовый курс/ С.В. Симонович. – СПб.: Питер, 2011.
Старостенко И.Н. Информатика и информационные технологии в профессиональной деятельности. Часть 1. Основы информатики и введение в профессиональные информационные технологии: курс лекций в 2 частях / И.Н. Старостенко, Ю.Н. Сопильняк, М.В. Шарпан – Краснодар: КрУ МВД России, 2013. – 308 с.
Старостенко И.Н. Информатика и информационные технологии в профессиональной деятельности. Часть 2. Современные информационные технологии в профессиональной деятельности: курс лекций в 2 частях / И.Н. Старостенко, Ю.Н. Сопильняк, М.В. Шарпан, Е.Ю. Логачева – Краснодар: КрУ МВД России, 2014. – 136 с.
Степанов А.Н. Информатика. Базовый курс для студентов гуманитарных специальностей высших учебных заведений. СПб.: Питер, 2011. 719 с.
Хлебников А.А. Информационные технологии: учебник. М.: КНОРУС, 2014. 472 с.
|
|
|
Скачать 1.59 Mb.