Теоретическая часть

План

1. Понятие компьютерной графики. Основной объект.
2. Принципы построения графических изображений.
3. Графический редактор и его функции.
4. Аппаратные основы обработки графической информации.

Компьютерная графика - это раздел информатики, изучающий технологии обработки графических изображений при помощи компьютерной техники.

Основным объектом компьютерной графики является графическое изображение: рисунок или фотография, диаграмма или график, схема или техническое черчение, архитектурный эскиз или рекламный плакат, кадр из мультфильма или видеоролика т. д.

Различают два принципа построения графических изображений с помощью компьютера: векторный и растровый. Поэтому все графические редакторы делятся на векторные и растровые, но профессиональные графические редакторы поддерживают и векторную и растровую графику за счет встроенных программ для конвертирования файлов из одного формата в другой.

Сущность обоих подходов в разбивке изображения на части, которые легко описать. При растровом подходе изображения делят на маленькие одноцветные элементы (точки, пиксели), которые вместе дают общую картину. В этом случае видеоинформация представляет собой совокупность указанных элементов. При векторном построении изображения делят на геометрические элементы: отрезки прямой, эллиптические дуги, фрагменты прямоугольников, кругов, зоны однородного окрашивания т.д.. При таком подходе видеоинформация - это математическое описание указанных элементов в системе координат, связанной с экраном дисплея. Векторное представление наиболее удобное для чертежей, схем, штриховых рисунков.

Пиксель является наименьшим объектом растрового изображения и имеет следующие свойства: расположение (указывает на местонахождение пикселя в растре), и цвет. Значения свойств каждого пикселя кодируются двоичным кодом и сохраняются в видеопамяти компьютера, а при хранении изображения на внешнем носителе - в соответствующем файле.

Графические примитивы характеризуются своими свойствами: цветом и толщиной контура, цветом и способом заливки внутренней области, размером и др.

Свойства растровых изображений:

Размеры - определяют ширину и высоту рисунка. Значение данного свойства задают в единицах длины (сантиметрах, дюймах) или в пикселях (как синонимы используются также термины точки). Размеры изображения задаются при его создании и могут быть изменены во время редактирования. При создании изображения для демонстрации на экране его размеры целесообразно задать в пикселях, чтобы знать, какую часть экрана оно будет занимать при просмотре. Если изображение готовят для печати, то его размеры задают в сантиметрах или дюймах, чтобы определить, какую часть листа оно займет при печати.

Разрешение - определяет количество пикселей на единицу длины изображения измеряется в dpi или пикселей / см. Можно считать, что разрешение показывает плотность размещения пикселей в растре, а соответственно и размеры самого пикселя в данном изображении. Чем больше значение этого свойства, тем четче и качественнее выглядит изображение, но и больше размер его файла. Для графического изображения, которое готовится для размещения в Интернете, достаточно разрешения способности 72 dpi, для экранного восприятия - 96 dpi, а для печати на принтере - не менее 300 dpi.

Глубина цвета - это количество битов, используемых для кодирования цвета одного пикселя, то есть от этого свойства зависит количество цветов, которыми может быть закрашен пиксель. Измеряется глубина цвета в bрр (англ. bits per pixel - бит на пиксель).

Поэтому при создании рисунка в первую очередь нужно определить его размеры, разрешение и глубину цвета.

Кроме растровой и векторной графики последнее время все большую популярность приобретает трехмерная графика, или ЗD-графика (англ. Dimensions - три измерения), изучающая технологии создания объемных моделей объектов в виртуальном пространстве, которые максимально приближены к реальным.

А также фрактальная графика. Фрактал (лат. fractus - составленный из фрагментов) - это графическое изображение, состоящее из подобных между собой элементов.

Форматы графических файлов и программы для работы с ними

Графические редакторы, среди которых, в свою очередь, выделяют:

· редакторы растровой графики (Paint, Adobe Photoshop, Corel Photo Paint)

· редакторы векторной графики (CorelDraw, Adobe Illustrator, Adobe Freehand)

· редакторы трехмерной графики (3D Studio Max, Maya);

· редакторы фрактальной графики (IFS Builder, Chaos, Apophysis)

· редакторы для создания анимаций (Adobe Flash, Ammo, Animation Works Interactive)

· программы для просмотра графических изображений (Средство для просмотра изображений и факсов (Microsoft Office Picture Manager, ACDSee)

· пакеты инженерного моделирования и проектирования (AutoCAD - для разработки чертежей деталей и механизмов различной сложности Electronics Workbench - для проектирования электронных микросхем; Graphisoft ARCHICAD - для проектирования архитектурных сооружений; KASIA - для проектирования кузовов автомобилей).

Название графический редактор применяется в отношении прикладных программ, которые не имеют никакой специализированной ориентации и используются для произвольного рисования или редактирования сканированных изображений.

Основные функции графического редактора - обеспечение создания графических объектов, их редактирование, сохранение в внешней памяти и получение соответствующих записей на бумаге, кинопленке.

Несмотря на разные принципы построения изображений, все графические редакторы имеют схожие возможности:

· создание рисунка с помощью различных инструментов: карандаша, кисти, распылителя, инструментов рисования линий, прямоугольников, эллипсов и т.п.;

· использования при рисовании разных цветов;

· работа над фрагментами рисунка (выделение отдельных элементов рисунка, их перемещения, копирования, вращения и т.п.);

· масштабирование рисунка для просмотра всего изображения или рисование мелких деталей;

· импорта к рисунку объектов из других рисунков; добавление текстовых надписей к рисункам;

· выполнение операций над файлами: открытие, сохранение, печать.

Контрольные вопросы:

1. Что такое компьютерная графика?
2. Раскройте два основных принципа построения графических изображений.
3. Что такое графический редактор? Перечислите его функции.

Методическая схема:

Раздел “Работа в графическом редакторе» относится к содержательной линии «Использование информационных технологий». В рамках которой ознакомление с графическим, текстовым редактором и редактором компьютерных презентаций призвано формировать умения создания и редактирования разнообразных объектов и осуществление над ними типовых операций с изменениями значений свойств.

Изучение раздела графический редактор предусмотрено программой во 2-м классе в следующем объеме:

Мотивация и повышенный интерес обеспечивается :

· предметная область графического редактора хорошо знакома каждому школьнику;

· в этой среде ученик быстро получает результат своей деятельности;

· графический редактор позволяет каждому ученику проявить личные качества и творчество при выполнении учебных заданий;

Знакомство с графическим редактором - это не только рисование, но и познание формы различных геометрических фигур, их взаимного сопряжения, компоновки, а также развитие пространственного и конструкторского мышления.

Во время ознакомления учащихся с графическим редактором учителю нужно понимать основную цель изучения таких программ и четко осознавать, какие знания и умения следует формировать у учащихся; какие репродуктивные, а какие – общеобразовательные, и которые в будущем помогут учащимся овладевать аналогичными программами.

При изучении раздела «Графический редактор» учителю значительное внимание следует уделять формированию у учащихся умений, которые являются общезначимыми для усвоения правил работы с другими программами:

- сформировать умения запускать программу на выполнение;

- записывать графическую информацию в файл на диске, считывать ее с диска и просматривать; сформировать представление о возможности использования графического редакторов в целом,

- формирование навыков работы с мышкой,

- использование буфера обмена данными, выделение объектов и выполнения с ними основных операций: изменение места расположения, размеров, копирование, удаление, возврат и т.п.

Порядок изучения вопросов в разделе «Работа в графическом редакторе» может быть следующим: рассмотрение режимов работы (выбор инструмента, работа с цветами), далее выполнение задания по образцу; после этого обсуждается режим сохранения и открытия выполненных рисунков. Далее можно разнообразить деятельность учеников: предложить для копирования разные простые и сложные рисунки, затем проводить построение рисунков реальных объектов.

Всякое действие пользователя: выбор инструмента, выбор цвета, проведение линии, стирание и прочие можно рассматривать как команду, выполняемую в соответствующем режиме. Из этих команд складываются алгоритмы работы в среде редактора. Правила выполнения определенных действий учитель может сообщать ученикам в форме алгоритмов. Вот несколько примеров таких алгоритмов, ориентированных на использования редактора Paint.

Пример 1. Алгоритм рисования прямой линии с помощью инструмента «Линия».

1. Выбрать цвет линии.

2. На панели инструментов выбрать линию.

3. Выбрать ширину линии.

4. Нарисовать линию (команда состоит из 4 шагов).

a) Установить курсор на место начальной точки.

b) Нажать левую клавишу мыши.

c) Протянуть курсор до конечной точки.

d) Отпустить клавишу мыши.

Пример 2. Алгоритм-инструкция переноса фрагмента рисунка на новое место.

Алгоритм	Инструкция
Выбрать инструмент «Произвольное выделение».	Подвести указатель мыши к инструменту с изображением и щелкнуть левой кнопкой мыши.
Выделить фрагмент.	a ) Установить курсор около фрагмента. b ) Нажать левую клавишу мыши. c ) Обвести линией выделяемый фрагмент. d ) Отпустить клавишу мыши (вокруг фрагмента образуется пунктирный прямоугольный контур).
Перенести фрагмент на новое место.	a Установить курсор внутри контура и нажать левую клавишу мыши. b Протянуть фрагмент на новое место. c Отпустить клавишу мыши.

Эффективным обучающим приемом является задание ученикам самим описать в форме алгоритма выполнение некоторых действий в графическом редакторе.

Все решаемые задачи при изучении раздела «Графический редактор» можно разделить на три группы:

· задание на использование одного или двух конкретных инструментов (без дополнительного указания алгоритма);

· задание на использование нескольких инструментов с указанием алгоритма решения;

· комплексные задачи на использование нескольких инструментов без уточнения их названий.

Изучение графических редакторов не адаптированных для младших школьников усложнено большим количеством операционных действий. Поэтому желательно предлагать ученикам начальной школы наиболее простые графические редакторы, которые моделируют отдельные функциональные возможности «профессиональных редакторов», тогда операционные навыки не затеняют деятельность связанную с построением изображений и освоение режимов работы графического редактора происходит быстрее. Примером такого графического редактора может быть TuxPaint (инсталляция прилагается к л.р.).

Объектный подход пронизывает обучение теоретического и практического материала всех содержательных линий курса: рассмотрение сложных объектов и явлений в виде набора более простых составных частей, каждая из которых выполняет свою роль для функционирования объекта в целом.

Уже на начальном этапе обучения можно проводить работу, имеющую практическую значимость:

- Творческое задание "Нарисуй красивое и некрасивое" позволяет выявить понимание детьми красоты. Задания типа "Чей узор лучше?", "Что такое лето?" способствует не только художественному развитию детей, но и умственному.

- В процессе работы с графическим редактором можно прочесть с детьми их любимые книжки и подготовить к ним иллюстрации. Можно сделать книгу, состоящую из изображений животных или цветов. Важным моментом сравнения своих работ чужими является "выставка". Здесь утверждается право каждого на индивидуальность и никто не подвергается критике.

- С большим желанием дети работают на занятиях по созданию аппликации. Симметрия, ритм вызывает у них желание воспроизвести увиденное. Но даже на самом начальном этапе надо ставить перед ребенком условия выполнения задача не копированием образца, а его видоизменением. На занятиях изготовления аппликации дети учатся планировать свою работу, намечать последовательность выполнения операций, общаться друг с другом, что стимулирует развитие творчества ребят.

- Примером коллективной работы может стать проектирование на компьютере строительства из кубиков детского городка. На занятии дети разбиваются на группы, в каждую из которых входят архитекторы (проектирующие город на компьютере), строители (собирающие город из кубиков).

Задание: Посмотри на радугу, вспомни фразу, найди каждый цвет на радуге и докрась ее правильно сверху вниз. Закрась отражение радуги.