Представление графической информации в ПК

     МИНОБРНАУКИ РОССИИ

     Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

     высшего профессионального образования

     «Борисоглебский государственный педагогический институт»

     Физико-математический факультет

     Кафедра математики и прикладной информатики 
 
 
 
 
 
 
 

     «ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ В ПК» 
 
 
 
 
 

                                     Курсовая работа по информатике

                                     Специальность: 050203 Физика с 

                                     дополнительной 050202 Информатика

                                     Квалификация: учитель  физики и 

                                     Информатики

                                     Студент:

                                     Артемов Александр  Сергеевич,

                                     3 курс, 3 группа

                                     Руководитель:

                                     Старший преподаватель  кафедры

                                     прикладной математики и информатики

                                     Волков Владимир Викторович 
 
 
 
 

Борисоглебск 2011

 

          Содержание

ВВЕДЕНИЕ 2

1.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ  4

1.1 Растровая  графика 4

1.2 Векторная  графика 6

1.3 Демонстрационная графика 8

2.ГРАФИЧЕСКИЕ  ФОРМАТЫ 11

2.1 Растровые  форматы 11

2.2 Векторные  форматы 14

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 18

ЛИТЕРАТУРА 19 
 

 

          Введение

         Работа с компьютерной графикой – одно из самых популярных направлений использования персонального компьютера, причем занимаются этой работой не только профессиональный художники и дизайнеры. На любом предприятии время от времени возникает необходимость в подаче рекламных объявлений в газеты и журналы или просто в выпуске рекламной листовки или буклета. Крупные фирмы заказывают такую работу специальным дизайнерским бюро или рекламным агентствам.

         Без компьютерной графики  не обходится ни одна современная  мультимедийная программа. Работа над  графикой занимает до 90% рабочего времени  программистских коллективов, выпускающих  программы массового применения.

         Необходимость широкого использования графических программных  средств – стала особенно ощутимой в связи с развитием Интернета.

         Несмотря на то, что  для работы с компьютерной графикой существует множество классов программного обеспечения, различают всего три вида компьютерной графики. Это растровая графика, векторная графика и демонстрационная графика. Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге.

     Цель  курсовой работы: изучить принципы основ представления графической информации в ПО и форматы для её хранения.

     Задачи курсовой работы:

1. Изучить литературу по теме: «Представление графической информации в ПК».

2. Рассмотреть принципы и основы графической информации.

3. Рассмотреть различные форматы представления графических файлов.

 

         1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

         1.1 Растровая графика

         Растровую графику  применяют при разработке электронных  мультимедийных и полиграфических  изданий. Иллюстрации, выполненные  средствами растровой графики, редко создают вручную с помощью компьютерных программ. Чаще для этой цели сканируют иллюстрации, подготовленные художником на бумаге, или фотографии. В последнее время для ввода растровых изображений в компьютер широкое применение цифровые фото- и видеокамеры, Соответственно, большинство графических редакторов, предназначенных для работы с растровыми иллюстрациями, ориентированы не только на создание изображений, сколько на их обработку.

         Растровое изображение  представляет картину, состоящую из массива точек на экране, имеющих такие атрибуты как координаты и цвет.

В простейшем случае в растровом изображении  содержатся цвета последовательности точек (пикселей), одна за другой формирующих рисунок.

         Пиксель – наименьший элемент изображения на экране компьютера.

Размер  экранного пикселя приблизительно 0,0018 дюйма.

Растровый рисунок похож на мозаику, в которой  каждый элемент (пиксель) закрашен определенным цветом. Этот цвет закрепляется за определенным местом экрана. Перемещение фрагмента изображения «снимает» краску с электронного холста и разрушает рисунок.

         Информация о текущем  состоянии экрана хранится в памяти видео-карты – специального устройства компьютера. Информация может храниться и в памяти компьютера – в графическом файле данных, и тогда мы имеем дело с растровой графикой.

         

Растровый рисунок

     Например, такие  файлы получаются при рисовании  с помощью специальных редакторов – программ MS Paint, Adobe Photoshop и других.

         Самыми близкими аналогами растровой графики  является живопись, фотография. В связи с этим соответствующие программы можно отнести к средствам компьютерной живописи.

Кодирование графической информации

         Графический файл – файл, хранящий информацию о графическом изображении.

         Качество изображения  определяется разрешающей способностью экрана и глубиной цвета.

         Число цветов, воспроизводимых  на экране дисплея (К), и число бит, отводимых в видеопамяти под  каждый пиксель (N), связаны формулой:

K=2^N

         Для получения богатой  палитры цветов базовым цветам могут  быть заданы различные интенсивности. Например, при глубине цвета в 24 бита на каждый из цветов выделяется по 8 бит, т.е. для каждого из цветов возможны K = 2⁸ = 256 уровней интенсивности. 

 

          1.2 Векторная графика

         В векторном формате  изображение задается как совокупность отдельных объектов, описанных математически (например, как векторы на плоскости), а в растровом – по точкам, как мозаика.

         Векторный формат более  компактный, но он совершенно не пригоден для хранения аналоговых изображений, например фотографий. В этом формате  задавать их математически было бы очень громоздко, поэтому гораздо проще использовать представление аналоговой графики в растровом виде. А вот рисунки и чертежи гораздо удобнее и практичнее делать именно в векторном виде.

         Как в растровой  графике основным элементом изображения является точка, так в векторной графике основным элементом является линия (при этом не важно, прямая это линия или кривая). Разумеется, в растровой графике тоже существуют линии, но там они рассматриваются как комбинации точек. Для каждой точки линии в растровой графике отводится одна или несколько ячеек памяти (чем больше цветов могут иметь точки, тем больше ячеек им выделяется). Чем длиннее растровая линия, тем больше памяти она занимает. В векторной графике объем памяти, занимаемый линией, не зависит от ее размеров, поскольку линия представлена в виде формулы. Что бы мы ни делали с этой линией, меняются только ее параметры, хранящиеся в ячейках памяти. Количество же ячеек остается неизменным для любой линии.

         Линия – это элементарный объект векторной графики. Все, что есть в векторной иллюстрации состоит из линий. Простейшие объекты объединяются в более сложные, например объект четырехугольник можно рассматривать как четыре связанные линии, а объект куб еще более сложен: его можно рассматривать либо как двенадцать связанных линий, либо как шесть связанных четырехугольников. Из-за такого подхода векторную графику часто называют объектно-ориентированной графикой.

         Мы сказали, что  объекты векторной графики хранятся в памяти в виде набора параметров, но не надо забывать и о том, что на экран все изображения все равно выводятся в виде точек (просто потому, что экран так устроен). Перед выводом на экран каждого объекта программа производит вычисление координат экранных точек в изображении объекта, поэтому векторную графику иногда называют вычисляемой графикой. Аналогичные вычисления производится и при выводе объектов на принтер.

         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. Внутренняя область замкнутого контура может быть заполнена цветом, текстурой, картой.

         Простейшая линия, если она не замкнутая, имеет две  вершины, которые называются узлами. Узлы тоже имеют свойства, от которых зависит, как выглядит вершина линии и как две линии сопрягаются между собой.

         

         Эти линии созданы  в векторном редакторе. По внешнему виду они совершенно непохожи, но это  одинаковые объекты, различающиеся  лишь свойствами (параметрами). Для  хранения этих параметров достаточно всего нескольких байтов памяти.

         Прямоугольник можно  рассматривать как один объект (замкнутый  контур), если объединить объекты-линии, входящие в него. Изображение куба можно рассматривать как один сложный объект, который образуют 6 замкнутых контуров. Куб можно изобразить и с помощью 12 прямых линий. 

         

         Замкнутые контуры  могут обладать заполнением, которое  выполняют инструменты «Заливка». В качестве заполнителя может быть выбрана цветная краска или регулярная текстура. Иногда в качестве заполнителя используют заготовленное растровое изображение, называемое картой.

         

         Программные средства для работы с векторной графикой, предназначены в первую очередь  для создания иллюстраций и в  меньшей степени для их обработки. Такие средства широко используются в рекламных агентствах, дизайнерских бюро, редакциях и издательствах. Оформительские работы, основанные на применении шрифтов и простейших геометрических элементов, решаются средствами векторной графики намного проще. Существуют примеры высокохудожественных произведений, созданных средствами векторной графики, но они скорее исключение, чем правило, поскольку художественная подготовка иллюстраций средствами векторной чрезвычайно сложна.

         1.3 Демонстрационная графика

         Темпы восприятия информации в последнее время сильно возросли. Радио и телефон, телевидение, компьютерные сети и Internet изменили скорость передачи информации. Время на осознание проблемы предельно сжато и порой измеряется считанными минутами. Существует, однако, способ, позволяющий сократить время, затрачиваемое на восприятие.

         Учеными доказано, что  самым мощным проводником информации в мозг человека является зрение и  зрительная информация примерно в 10 раз  эффективнее слуховой. Зрительные образы способны наиболее эффективно воздействовать на эмоциональное состояние человека, формируя у слушателя адекватную реакцию.

         Облегчение процесса восприятия информации путем создания запоминающихся образов – основа любой современной презентации, о каком бы виде презентаций (продажа, демонстрация, доклад, лекция и т.д.) мы бы ни говорили.