Mini-ats102.ru

ООО “Мультилайн”
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Доклад-сообщение Компьютерная графика 5, 6, 7, 8 класс

Доклад-сообщение Компьютерная графика 5, 6, 7, 8 класс

Компьютерная графика включает в себя основные четыре вида. Растровая графика, векторная графика, фрактальная, а также трехмерная графика.

Растровая графика. Главным в данном виде графика выступает точка. Когда изображение передается на экран, то точку называют пикселем. В свою очередь у пикселей есть свои свойства. Изображение выглядит очень хорошо и четко в том случае, если пиксели маленькие и их очень много.

К проблемам данной графики можно отнести огромный объем данных. Для того, чтоб компьютер полноценно смог обрабатывать данный вид изображений, необходимо иметь оперативную память не меньше 128 Мбайт, но сегодня этим никого не удивишь. Кроме этого компьютер должен быть оснащен мощным процессором. Следующим минусом является тот факт, что растровые изображения нельзя увеличить для более детального изучения.

Векторная графика. В отличие от первого вида графики, где основой выступает точка, то здесь основой является линия. Следующим отличием от растровой графики есть тот факт, что независимо, какой является линия в векторной графики, размер занимаемой памяти не изменяется.

Любое изображение, которое можно увидеть в векторной графике, сформировано из линий. Любое даже самое простое изображение может трансформироваться в более сложное. Основные свойства данного вида графики, а именно свойства линии это толщина, цвет и форма линии.

Фрактальная графика. Что же такое фрактал? Данное понятие можно объяснить тем, что любое изображение сформировано из похожих друг на друга элементов. Например, к фракталам можно отнести снежинку, треугольник, а также известное множество Мандельброта. Данные рисунки строятся с помощью специально разработанных алгоритмов, а так же с помощью специальных генераторов изображений. Если изменить исходные данные и параметры, то рисунок соответственно модифицируется.

Трехмерная графика. Данный вид графики позволяет строить изображения и модели, которые практически отвечают своим реальным прототипам, данный вид графики еще называется 3D. Данная технология позволяет создать объемную фигуру, причем ее можно рассмотреть со всех сторон, благодаря возможности поворота в любые стороны.

Изначально создают «скелет» или каркас будущего элемента, а затем уже наполняют его, придавая цвет, тень и другие графические свойства. Объект может быть движимым, для этого создается траектория его движения.

Теоретический курс компьютерной графики Глава 1 Виды компьютерной графики Цифровые изображения, применяющиеся в издательской дея­тельности, подразделяются на две категории: растровые и век торные

Векторная графика

Векторные изображения состоят из контуров. Для описания контуров в программах редактирования векторной графики при­меняют так называемые кривые Безъе — параметрические кривые третьего порядка. Контуры состоят из одного или нескольких смежных сегментов, ограниченных узлами (см. рис. 1.1).

Рис. 1.1. Примеры контуров

Сегменты могут иметь прямолинейную или криволинейную форму. Форма сегмента определяется типом ограничивающих его узлов, которые могут быть гладкими или угловыми. В гладком узле контyp образует плавный перегиб, в то время как в угловом — излом. Если сегмент хотя бы с одной стороны будет ограничен гладким узлом, он будет криволинейным. С другой стороны, что­бы сегмент был прямолинейным, он должен быть ограничен с обеих сторон только угловыми узлами. Для удобного управления кривизной сегментов узлы имеют управляющие линии. Изменяя их расположение и длину, можно придать сегментам произвольный изгиб, а значит, всему изображению — желаемую форму (см. рис. 1.2).

Рис. 1.2. Изменение формы сегментов с помощью управляющих линий

Замкнутые контуры (например, многоугольные, эллиптические и т.п.) могут иметь заливку, т.е. их внутреннее пространство может быть заполнено произвольным цветом.

Рис. 1.3. Заливка и обводка контуров

Программы иллюст­рирования способны поддерживать не только сплошные, но и бо­лее сложные типы заливок — градиентные (плавный переход от одного цвета к другому) или узорные (заливка повторяющимся рисунком) (см. рис. 1.3). Некоторые программы позволяют созда­вать текстурные заливки, т.е. заливки редактируемыми рисунка­ми, похожими на какие-либо материалы.

Любые контуры могут иметь обводку. Контур — понятие ма­тематическое, и толщины он не имеет. Чтобы сделать контур ви­димым, ему придают обводку — линию заданной толщины и цвета, проведенную строго по контуру (см. рис. 1.3). По умолчанию всем новопостроенным линиям задается одинаковая толщи­на, однако по желанию обводку можно изменить — создать пунктирную, градиентную или художественную.

Контуры, заливки и обводки — основа построения векторного изображения. Все компоненты векторного изображения описы­ваются математически, а значит — абсолютно точно. Чем боль­шее количество контуров содержится в изображении, тем оно выглядит более живым и детализированным. Однако, с другой стороны, чем больше контуров, тем больше вычислений необхо­димо произвести для построения изображения, т.к. после каждого внесенного изменения все изображение полностью пересчитывается.

Читайте так же:
Звуковая карта usb creative omni surround

Векторные изображения, как правило, строятся вручную, од­нако в некоторых случаях они могут быть также получены из растровых с помощью программ трассировки.

Векторные изображения не в состоянии обеспечить близкую к оригиналу реалистичность, но они компактны, и, поскольку со­стоят из «реализованных математических моделей», то допуска­ют свободно? масштабирование совершенно без потери качества. Преимуществом векторных изображений является также их лег­кое редактирование.

Следует отметить, что всем известные шрифты True Type — пример векторных изображений. Именно поэтому они не теряют своего качества при любом масштабировании.
^

Растровые изображения

Способ представления растровых изображений совершенно отличен от векторных. Растровые изображения состоят из прямо­угольных точек, называемых растром. Такое представление изображений существует не только в цифровом виде. При присталь­ном взгляде на монитор или экран телевизора можно разглядеть маленькие точки люминофора — пиксели, из которых состоит экранное изображение. Рассматривая любую иллюстрацию в книгах и журналах, также можно заметить, что изображение построено из точек. Однако точки растра достаточно малы для того, чтобы глаз человека воспринимал совокупность разноцветных точек как единую картину, а не каждую из них в отдельности.

В цифровом изображении каждая точка растра (пиксель) представлена единственным параметром — цветом. Именно это имеется в виду, когда рассматривается понятие «значение пиксе­ля» (см. рис. 1.4).

«Графический редактор»

Графический редактор — это программа, предназначенная для создания и изменения графического изображения на экране компьютера, а также его сохранения в виде графического файла.

Графический редактор, обладающий дополнительными интеллектуальными средствами, называют графическим процессором. Такие программы позволяют обрабатывать изображения с помощью разнообразных графических эффектов, преобразовывать формат, палитру, масштаб, работать с многослойными изображениями, получать изображения со сканера и другой цифровой техники и т. д. Любой графический редактор включает в себя текстовый редактор и позволяет набирать тексты.

Графические редакторы с большим диапазоном функций называют графическими пакетами. В зависимости от методов построения и области применения различают группы таким программ:

  • пакеты иллюстративной графики предназначены в основном для создания и редактирования рисунков. К ним, например, относят Adobe Photoshop и CorelDRAW — пакеты для создания двумерных изображений, 3ds Max — для создания трехмерных изображений, Adobe Flash для создания анимационных фильмов;
  • средства научной графики используются для решения научных и производственных задач. Современная научная компьютерная графика дает возможность проводить вычислительные эксперименты с наглядным представлением их результатов;
  • средства деловой графики предназначены для наглядного представления деловой активности. Обычно такие программные средства включаются в состав электронных таблиц и мощных офисных пакетов;
  • пакеты инженерной и конструкторской графики используются в основном для создания различных графиков, диаграмм, чертежей, например, AutoCAD, ArchiCAD, Grapher, GraphPlus ;
  • программы компьютерной анимации создают движущиеся изображения на экране монитора. Эти программы выполняют расчеты движений, опирающиеся на их математическое описание, и изображают все промежуточные состояния между начальным и конечным положением движущихся объектов.

В зависимости от методов обработки и сохранения изображений различают растровые и векторные графические редакторы. Многие графические программы могут обрабатывать только векторные или только растровые изображения, но существуют программы, в которых можно обрабатывать оба типа файлов.

растровая и векторная графика 1

Растровый графический редактор

Растровое графическое изображение представляет собой совокупность данных о цвете отдельных элементов изображения — пикселей, образующих строки и столбцы (матрицу точек). Такие изображения имеют высокое качество, но требуют больших объемов памяти из-за необходимости сохранять информацию о каждой точке изображения. Кроме того, растровые изображения плохо поддаются масштабированию (уменьшению и увеличению размера) и другим преобразованиям.

Растровые графические редакторы, работающие с растровыми изображениями, широко применяются в работе художников-иллюстраторов, при подготовке изображений к печати типографским способом или на фотобумаге, публикации в Интернете. Многие современные растровые редакторы содержат и векторные инструменты редактирования в качестве вспомогательных. К растровым редакторам относятся Adobe Photoshop, Corel Paint Shop Pro, Microsoft Paint, Microsoft Office Picture Manager, Paint.NET и др.

растровая и векторная графика 2

Векторный графический редаткор

Векторные изображения состоят из геометрических примитивов, таких как точки, линии (прямые, кривые, дуги окружностей) и многоугольники. Эти изображения сохраняются в памяти компьютера в виде набора параметров математических формул, описывающих примитивы, толщину и цвет линий, цвет заливки сплошных областей и др. Такие изображения легко масштабируются, при этом характеристики изображения пересчитываются по формулам для нового размера. Векторные изображения занимают небольшой объем памяти, однако имеют не такую богатую палитру, как растровые.

Векторные графические редакторы, позволяющие создавать и редактировать векторные изображения, широко используются для разработки и создания печатной продукции: научных иллюстраций, брошюр, буклетов, визиток, этикеток. Наиболее популярны такие векторные редакторы, как CorelDRAW, Adobe Illustrator, Adobe Flash, Macromedia FreeHand, OpenOffice.org Draw .

Читайте так же:
Можно ли играть на серверном компьютере

3D-редакторы

Программы для работы с трехмерной графикой (3D-редакторы) и анимацией могут использовать как векторные, так и растровые изображения. Они оперируют объектами в трехмерном пространстве (которые представляют собой набор поверхностей или частиц), но результаты обычно имеют вид плоской картинки, проекции. Трехмерная компьютерная графика широко используется в кино, компьютерных играх, в архитектурной визуализации, в печатной продукции, а также в науке и промышленности. Стандартом 3D-графики в кино и на телевидении стал графический редактор Maya, в других областях широко используется графический программный пакет 3ds Max.

Таблица. Графический редактор.

графический редактор

Конспект урока по информатике «Графический редактор».

Фрактальная графика

С латинского языка слово «фрактал» можно перевести как «состоящий из частей, фрагментов». Для создания фрактального изображения используется объект, бесконечно умноженный и повторяющийся, части которого снова и снова делятся, а их части. в общем, вы поняли. Это напоминает снежинку или дерево, как если бы каждая его ветка делилась на две, а те, в свою очередь, еще на две и так далее.

Характер такого деления и умножения определяется заданной математической формулой. Модификаций себе подобных объектов великое множество, но все они закладывается в одно-единственное математическое исчисление, изменяя которое можно получать все новые вариации фрактального изображения. Apophysis — это одна и программ, генерирующих фрактальные изображения.

tipy-grafiki-3

Фрактальная графика

§ 11. Компьютерная графика

Компьютерную графику применяют представители самых разных профессий: архитекторы при проектировании зданий; инженеры-конструкторы при создании новых видов техники; астрономы при нанесении новых объектов на карту звёздного неба; пилоты при совершенствовании лётного мастерства на специальных тренажёрах, имитирующих условия полёта; обувщики при конструировании новых моделей обуви; мультипликаторы при создании новых мультфильмов; специалисты по рекламе для создания роликов; учёные для реалистического воспроизведения явлений в микромире или поведения удалённых объектов, которые невозможно наблюдать непосредственно.

Важно, что при использовании программ компьютерной графики, как и программ обработки текстов, нет необходимости брать новый лист бумаги, чтобы из-за допущенной ошибки начинать всё сначала. Неправильный фрагмент (элемент) просто удаляется из памяти компьютера, и работа продолжается дальше.

Средства компьютерной графики позволяют избавиться от утомительной и кропотливой работы, выполняемой при построении изображений вручную.

Графический редактор

Графический редактор — это программа, предназначенная для создания картинок, поздравительных открыток, рекламных объявлений, приглашений, иллюстраций к докладам и других изображений.

После запуска графического редактора Paint на экране компьютера открывается его окно, основные элементы которого показаны на рис. 31.

Рабочая область — место, где вы будете рисовать. Ваш рисунок может быть маленьким и занимать небольшую часть рабочей области, а может быть таким большим, что для доступа к его отдельным частям придётся использовать полосы прокрутки. В графическом редакторе есть возможность установить нужные вам размеры рабочей области.

Выясните, как это сделать в установленной на вашем компьютере версии графического редактора Paint (Kolour Paint).

Выбор цвета

  • основной цвет — тот, которым вы будете рисовать;
  • фоновый цвет — этот цвет как бы подкладывается под белую рабочую область и проявляется при использовании инструмента Ластик, а также в некоторых других ситуациях.

По умолчанию используются чёрный основной и белый фоновый цвета.

Инструменты художника

На уроках рисования вы, скорее всего, пользовались карандашами и красками. Похожие инструменты есть и в графическом редакторе.

Инструмент выбирается щелчком левой кнопкой мыши. Перемещением курсора мыши его устанавливают в нужную точку рабочей области.

Инструмент Карандаш позволяет проводить произвольные линии. Толщину и цвет линии вы можете выбрать по своему желанию.

Вы можете использовать различные художественные кисти (группа Кисти), позволяющих имитировать разные техники живописи.

Применяют эти инструменты протягиванием мыши при нажатой кнопке (левой или правой).

Для закраски замкнутой области используют инструмент Заливка. Его выбирают, устанавливают курсор в выбранную область и выполняют щелчок (левой или правой кнопкой мыши).

Если при работе с инструментами Карандаш, Кисть и Заливка вы нажимаете левую кнопку мыши, то изображение выполняется основным цветом. Если нажимаете правую кнопку — фоновым.

Инструменты чертёжника

Рисовать карандашом и кистью начинающему художнику трудно. В графическом редакторе есть несколько удобных инструментов для рисования простейших графических объектов: прямых и кривых линий, квадратов, прямоугольников, многоугольников, овалов и кругов.

С помощью инструмента Линия удобно проводить прямые линии (отрезки). Для этого следует предварительно выбрать ширину линии (один из четырёх вариантов), щёлкнуть кнопкой в начальной точке и перетащить указатель мыши в нужном направлении. Для изображения вертикальной линии, горизонтальной линии и линии с наклоном 45° при их создании следует удерживать нажатой клавишу Shift.

Читайте так же:
Можно ли объединить два компьютера в один

С помощью инструмента Кривая можно изображать кривые линии, состоящие из одной или двух дуг:

В графическом редакторе Paint можно очень легко построить такие геометрические фигуры, как овал, прямоугольник и скругленный прямоугольник, треугольник и прямоугольный треугольник, ромб, пятиугольник, шестиугольник, звёзды (четырёхконечную, пятиконечную и шестиконечную) и некоторые другие.

  1. Активизировать нужный инструмент.
  2. Поместить указатель мыши в ту часть экрана, где должна быть построена фигура.
  3. Нажать левую кнопку мыши и перетащить указатель мыши по диагонали.

Чтобы нарисовать квадрат и окружность, при использовании инструментов Прямоугольник и Овал следует удерживать нажатой клавишу Shift.

  1. Активизировать инструмент Многоугольник.
  2. Изобразить одно звено ломаной (установить указатель в определённое место рабочей области и перетащить его в нужном направлении), отпустить кнопку мыши.
  3. Поочерёдно выполнить щелчки в других вершинах ломаной — каждая следующая вершина соединится отрезком с предыдущей.
  4. В последней вершине выполнить двойной щелчок — последняя вершина соединится с первой.

Чтобы многоугольник содержал углы по 45° и 90°, при перемещении указателя мыши следует удерживать нажатой клавишу Shift.

Когда активизирован любой из инструментов группы Фигуры, становятся доступными инструменты Контур и Заливка.

Редактирование рисунка

Графический редактор Paint дает возможность удалить, переместить, скопировать, вырезать и вставить, а также изменить определённым образом любую часть изображения. Соответствующие инструменты собраны в группе Изображение.

Прежде всего нужно указать (выделить) нужную область — фрагмент.

Для выделения фрагмента предназначены два инструмента: Выделение прямоугольной области; Выделение произвольной области (рис. 32).

Для выделения прямоугольной области указатель перетаскивают по диагонали через область, подлежащую выделению.

Для выделения области произвольной формы указатель протаскивают вокруг нужной части рисунка.

Снимается выделение щелчком в любом месте вне выделенной области.

Любой из инструментов выделения фрагментов можно использовать в двух вариантах: непрозрачный фрагмент (захватываются также части выделенной области, имеющие цвет фона); прозрачный фрагмент (не захватываются части выделенной области, имеющие цвет фона).

  • удалить — фрагмент исчезнет, а его место заполнится цветом фона;
  • переместить методом перетаскивания в любое место рабочей области, при этом прежнее место расположения фрагмента заполнится цветом фона;
  • перетащить так, что он оставит фигурный след (удерживать нажатой левую кнопку мыши и клавишу Shift);
  • вырезать (инструмент Вырезать в группе Буфер обмена) — фрагмент исчезнет с экрана и поместится в буфер обмена, а его место на холсте заполнится цветом фона;
  • вставить из буфера обмена в требуемое место рабочей области (рис. 33) (инструмент Вставить в группе Буфер обмена);

  • копировать (инструмент Копировать в группе Буфер обмена) — фрагмент останется на прежнем месте, а его точная копия поместится в буфер обмена;
  • размножить перетаскиванием при нажатой клавише Ctrl очередная копия фрагмента будет появляться всякий раз, когда кнопка мыши будет отпущена;
  • преобразовать (повернуть, растянуть, наклонить) (рис. 34).

Исправление ошибок

Существует несколько способов исправления ошибок.

Инструмент Ластик применяют, если область для внесения изменений небольшая. Изображение стирается протягиванием. Очищаемая область принимает цвет, заданный в качестве фонового.

  1. Выделить произвольную или прямоугольную область.
  2. Нажать клавишу Delete. При этом очищенная область зальётся цветом фона.

Если рисунок не удался совсем, то можно начать работу заново, предварительно выполнив команды Выделить всё — Удаление.

Помните, что в графическом редакторе Paint можно отменить последние действия. Для этого служит инструмент Отменить. Инструмент Вернуть позволяет вернуться к исходному варианту.

Устройства ввода графической информации

Ввод графической информации может быть осуществлён с помощью различных устройств: клавиатуры, мыши, сканера или графического планшета. Каждое из них имеет те или иные достоинства, но основной характеристикой является удобство использования.

Клавиатура плохо подходит для построения изображений, так как она изначально предназначена для набора символьной, а не графической информации.

Движения, выполняемые с помощью мыши, чем-то напоминают перемещение карандаша по листу бумаги. Но чтобы рисовать с помощью мыши, требуется определённый навык и терпение.

С помощью сканера можно ввести в компьютер любое имеющееся у вас плоское печатное изображение и подвергнуть его дальнейшей обработке по вашему усмотрению.

Имея графический планшет, можно рисовать специальным пером, а полученное изображение будет отражаться на экране компьютера.

Самое главное

Компьютерная графика — это разные виды графических изображений, создаваемых или обрабатываемых с помощью компьютера.

Графический редактор — это программа, предназначенная для рисования картинок, поздравительных открыток, рекламных объявлений, приглашений, иллюстраций к докладам и других изображений.

  • выбирать цвет и толщину линий рисунка;
  • с помощью специальных инструментов вычерчивать окружности, прямоугольники и другие фигуры;
  • заливать нужным цветом замкнутые контуры;
  • удалять, копировать, перемещать, размножать и изменять выделенные части рисунка (фрагменты);
  • изменять масштаб изображения (увеличивать изображение для проработки его мелких деталей);
  • добавлять текстовую информацию;
  • отменять последние действия.
Читайте так же:
Игровой компьютер за 500000

Для ввода графической информации используются клавиатура, мышь, сканер или графический планшет.

Вопросы и задания

  1. Расскажите о наглядных формах представления информации.
  2. Что вы понимаете под компьютерной графикой? Где она применяется? Приведите примеры.
  3. Что такое графический редактор? Каковы его основные возможности?
  4. Как осуществляется ввод графической информации в компьютер?

Компьютерный практикум

Работа 11 «Изучаем инструменты графического редактора»
Работа 12 «Работаем с графическими фрагментами»
Работа 13 «Планируем работу в графическом редакторе»

Тема урока: Виды компьютерной графики.

ЦЕЛИ УРОКА: дать представление о видах графики, научить отличать изображения одного вида графики от другого.

Учащиеся должны знать:

Виды компьютерной графики;

Сферы ее применения.

Учащиеся должны уметь:

Распознавать виды компьютерной графики;

Практически применять полученные знания.

ПОСТАНОВКА ЦЕЛЕЙ УРОКА.

Где применяется компьютерная графика?

Какими программными продуктами пользоваться для создания различного рода изображений?

В какой (их) профессии (ях) применяется компьютерная графика?

Компьютерная графика — это область информатики, занимающаяся проблемами получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) на компьютере.
Работа с компьютерной графикой — одно из самых популярных направлений использования персонального компьютера, причем занимаются этой работой не только профессиональные художники и дизайнеры. Без компьютерной графики не обходится ни одна современная программа. Работа над графикой занимает до 90% рабочего времени программистских коллективов, выпускающих программы массового применения.

Область применения компьютерной графики не ограничивается одними художественными эффектами. Во всех отраслях науки, техники, медицины, в коммерческой и управленческой деятельности используются построенные с помощью компьютера схемы, графики, диаграммы, предназначенные для наглядного отображения разнообразной информации. Конструкторы, разрабатывая новые модели автомобилей и самолетов, используют трехмерные графические объекты, чтобы представить окончательный вид изделия. Архитекторы создают на экране монитора объемное изображение здания, и это позволяет им увидеть, как оно впишется в ландшафт.

Основные области применения компьютерной графики:

Научная графика Первые компьютеры использовались лишь для решения научных и производственных задач. Чтобы лучше понять полученные результаты, производили их графическую обработку, строили графики, диаграммы, чертежи рассчитанных конструкций. Первые графики на машине получали в режиме символьной печати. Затем появились специальные устройства — графопостроители (плоттеры) для вычерчивания чертежей и графиков чернильным пером на бумаге. Современная научная компьютерная графика дает возможность проводить вычислительные эксперименты с наглядным представлением их результатов.

Деловая графика — область компьютерной графики, предназначенная для наглядного представления различных показателей работы учреждений. Плановые показатели, отчетная документация, статистические сводки — вот объекты, для которых с помощью деловой графики создаются иллюстративные материалы. Программные средства деловой графики включаются в состав электронных таблиц.

Конструкторская графика используется в работе инженеров-конструкторов, архитекторов, изобретателей новой техники. Этот вид компьютерной графики является обязательным элементом САПР (систем автоматизации проектирования). Средствами конструкторской графики можно получать как плоские изображения (проекции, сечения), так и пространственные трехмерные изображения.

Иллюстративная графика — это произвольное рисование и черчение на экране компьютера. Пакеты иллюстративной графики относятся к прикладному программному обеспечению общего назначения. Простейшие программные средства иллюстративной графики называются графическими редакторами.

Художественная и рекламная графика — ставшая популярной во многом благодаря телевидению. С помощью компьютера создаются рекламные ролики, мультфильмы, компьютерные игры, видеоуроки, видеопрезентации. Графические пакеты для этих целей требуют больших ресурсов компьютера по быстродействию и памяти. Отличительной особенностью этих графических пакетов является возможность создания реалистических изображений и «движущихся картинок». Получение рисунков трехмерных объектов, их повороты, приближения, удаления, деформации связано с большим объемом вычислений. Передача освещенности объекта в зависимости от положения источника света, от расположения теней, от фактуры поверхности, требует расчетов, учитывающих законы оптики.

Компьютерная анимация — это получение движущихся изображений на экране дисплее. Художник создает на экране рисунке начального и конечного положения движущихся объектов, все промежуточные состояния рассчитывает и изображает компьютер, выполняя расчеты, опирающиеся на математическое описание данного вида движения. Полученные рисунки, выводимые последовательно на экран с определенной частотой, создают иллюзию движения.

По способам задания изображений графику можно разделить на категории:

Двухмерная графика

Двухмерная (2D — от англ. two dimensions — «два измерения») компьютерная графика классифицируется по типу представления графической информации, и следующими из него алгоритмами обработки изображений. Обычно компьютерную графику разделяют на векторную и растровую, хотя обособляют ещё и фрактальный тип представления изображений.

Векторная графика

Векторная графика представляет изображение как набор геометрических примитивов. Обычно в качестве них выбираются точки, прямые, окружности, прямоугольники, а также, как общий случай, кривые некоторого порядка. Объектам присваиваются некоторые атрибуты, например, толщина линий, цвет заполнения. Рисунок хранится как набор координат, векторов и других чисел, характеризующих набор примитивов. При воспроизведении перекрывающихся объектов имеет значение их порядок.

Читайте так же:
Лучшие колонки для компьютера 2018

Изображение в векторном формате даёт простор для редактирования. Изображение может без потерь масштабироваться, поворачиваться, деформироваться, также имитация трёхмерности в векторной графике проще, чем в растровой. Дело в том, что каждое такое преобразование фактически выполняется так: старое изображение (или фрагмент) стирается, и вместо него строится новое. Математическое описание векторного рисунка остаётся прежним, изменяются только значения некоторых переменных, например, коэффициентов.

При преобразовании растровой картинки исходными данными является только описание набора пикселей, поэтому возникает проблема замены меньшего числа пикселей на большее (при увеличении, или большего на меньшее (при уменьшении). Простейшим способом является замена одного пикселя несколькими того же цвета (метод копирования ближайшего пикселя: Nearest Neighbour). Более совершенные методы используют алгоритмы интерполяции, при которых новые пиксели получают некоторый цвет, код которого вычисляется на основе кодов цветов соседних пикселей. Подобным образом выполняется масштабирование в программе Adobe Photoshop ( билинейная и бикубическая интерполяция ).

Вместе с тем, не всякое изображение можно представить как набор из примитивов. Такой способ представления хорош для схем, используется для масштабируемых шрифтов, деловой графики, очень широко используется для создания мультфильмов и просто роликов разного содержания.

Растровая графика

Растровая графика всегда оперирует двумерным массивом (матрицей) пикселей. Каждому пикселю сопоставляется значение яркости, цвета, прозрачности — или комбинация этих значений. Растровый образ имеет некоторое число строк и столбцов.

Без особых потерь растровые изображения можно только лишь уменьшать, хотя некоторые детали изображения тогда исчезнут навсегда, что иначе в векторном представлении. Увеличение же растровых изображений оборачивается «красивым» видом на увеличенные квадраты того или иного цвета, которые раньше были пикселями.

В растровом виде представимо любое изображение, однако этот способ хранения имеет свои недостатки: больший объём памяти, необходимый для работы с изображениями, потери при редактировании.

Фрактальная графика

Фрактал — объект, отдельные элементы которого наследуют свойства родительских структур. Поскольку более детальное описание элементов меньшего масштаба происходит по простому алгоритму, описать такой объект можно всего лишь несколькими математическими уравнениями.

Фракталы позволяют описывать целые классы изображений, для детального описания которых требуется относительно мало памяти. С другой стороны, фракталы слабо применимы к изображениям вне этих классов.

Трёхмерная графика

Трёхмерная графика (3D — от англ. three dimensions — «три измерения») оперирует с объектами в трёхмерном пространстве. Обычно результаты представляют собой плоскую картинку, проекцию . Трёхмерная компьютерная графика широко используется в кино, компьютерных играх.

Трехмерная графика бывает полигональной и воксельной . Воксельная графика, аналогична растровой. Объект состоит из набора трехмерных фигур, чаще всего кубов. А в полигональной компьютерной графике все объекты обычно представляются как набор поверхностей, минимальную поверхность называют полигоном . В качестве полигона обычно выбирают треугольники.

Всеми визуальными преобразованиями в векторной (полигональной) 3D-графике управляют матрицы (см. также: аффинное преобразование в линейной алгебре ). В компьютерной графике используется три вида матриц:

Любой полигон можно представить в виде набора из координат его вершин. Так, у треугольника будет 3 вершины. Координаты каждой вершины представляют собой вектор (x, y, z). Умножив вектор на соответствующую матрицу, мы получим новый вектор. Сделав такое преобразование со всеми вершинами полигона, получим новый полигон, а преобразовав все полигоны, получим новый объект, повёрнутый/сдвинутый/масштабированный относительно исходного.

Ежегодно проходят конкурсы трёхмерной графики, такие как Magick next-gen или Dominance War .

CGI графика

CGI ( англ . computer-generated imagery , букв . «изображения, созданное компьютером») — изображения, получаемые компьютером на основе расчета и использующиеся в изобразительном искусстве , печати , кинематографических спецэффектах , на телевидении и в симуляторах . Созданием движущихся изображений занимается компьютерная анимация , представляющая собой более узкую область графики CGI.

Фрактальная графика

Фрактальная графика основана на автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Создание фрактальных изображений основано не в рисовании, а в программировании. Фрактальная графика редко используется в печатных или электронных документах.

Фрактальная графика, как и векторная — вычисляемая, но отличается от нее тем, что никакие объекты в памяти компьютера не хранятся. Все изображение строится по уравнению, поэтому ничего, кроме самого уравнения, в памяти хранить не надо.

Фигура, элементарные части которой повторяют свойства своих родительских структур, называется фрактальной. Простейшим фрактальным объектом является треугольник.

Фрактальными свойства обладают многие объекты живой и неживой природы. Фрактальным объектом является многократно увеличенная снежинка. Фрактальные алгоритмы лежат в основе роста кристаллов и растений.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector