Министерство  образования РФ

Якутский  государственный университет им.М. К. Аммосова

Институт  математики и информатики 

Кафедра ТиМОИ 
 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа на тему: 

Технология  обработки графической  информации в базовом  курсе информатики. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Якутск  – 2005г.

Содержание

Введение_______________________________________________________ 3

Глава I. Технология работы с графической информацией___________ 4

1. Методические рекомендации М. П. Лапчик по изучению темы _____________________________________________________4
2. Методические рекомендации А. И. Бочкин по изучению темы_________________________________________________11

 

Глава II. Поурочный план проведение уроков на тему                               «Графический редактор»_________________________________________16

2.1. Уроки по теме «Графический редактор»_____________________16

2.2. Курсы по  основам компьютерной графики___________________31

Заключение ____________________________________________________34

Литература_____________________________________________________36 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

    Работа  с компьютерной графикой – одна из самых популярных направлений  использования персонального  компьютера. Диапазон применения компьютерной графики весьма широк – от создания мультимедийных программ, телевизионной рекламы и спецэффектов в кино до компьютерного проектирования в машиностроении и фундаментальных научных исследований.

    Актуальность  данной темы в том, что работа с  компьютерной графикой – одна из самых  популярных направлений использования  персонального  компьютера. Диапазон применения компьютерной графики весьма широк – от создания мультимедийных программ, телевизионной рекламы и спецэффектов в кино до компьютерного проектирования в машиностроении и фундаментальных научных исследований.

    Для сферы обучения средства компьютерной графики открывают принципиально новые возможности: в процессе анализа изображений учащиеся могут динамически управлять их содержанием, формой, размерами и цветом, добиваясь наибольшей наглядности. Применение графики в учебных компьютерных системах не только увеличивает скорость передачи информации учащимся и повышает уровень ее понимания, но и способствует развитию таких важных для специалиста любой области деятельности качеств, как интуиция, профессиональное чутье, образное мышление.

    Обучение  компьютерной графики должно вестись  на основе единства образования и  воспитания, творческой деятельности учащихся, сочетания практической работы школьников с развитием у них  способности воспринимать и понимать произведения искусства.

    В курсовой работе рассмотрена методика преподавания графической информации на основе методики работ А. И  Бочкина и М. П.  Лапчика. 

Глава I. Технология работы с графической информацией 

1.1. Методические рекомендации  М. П. Лапчик  по изучению темы 

Изучаемые вопросы:

• Области применения компьютерной графики.
• Среда графического редактора.
• Режимы работы.
• Команды работы с графического редактора
• Данные, обрабатываемые графическим редактором.

 

    Данная  тема базового курса относится еще  к одной области компьютерных информационных технологий – технология работы с графической информацией. Необходимо отметить, что компьютерная графика – это сравнительно новая область применения ЭВМ. Машины первых двух поколений работали только с числовой и символьной информацией. В период третьего поколения ЭВМ появляются средства машинной графики, но в основном они носили специализированный характер, требовали использования специальных технических и программных средств. Компьютерная графика стала массовой, серийной только во времена четвертого поколения ЭВМ, в период распространения персональных компьютеров [2,322].

    Компьютерная  графика – эта та область информационных поколений, которую ученикам хочется  реально увидеть, а не слушать  разговоры о ней. Поэтому большое  значение имеют демонстрации на компьютере разнообразных продуктов компьютерной графики: красочных рисунков, схем, чертежей, диаграмм, образцов анимационной и трехмерной графики. Следует обратить внимание учеников на то, что любимые многими из них компьютерные игры в большинстве имеют графический интерфейс, причем достаточно сложный. Программы, с помощью которых, на компьютере получается трехмерное реалистическое изображение изобилуют математическими расчетами. Программирование графики – одна из самых сложных областей в современном программировании. Благодаря существовании прикладных графических пакетов компьютерная графика стала доступна широкому курсу пользователя.

    К теоретическому содержанию данного  раздела базового курса относятся  вопросы представления изображения  в памяти компьютера. Логическую схему «Обработка графической информации » представлена в Приложении 1. [2,323 -234]. 

    Прикладные  программные средства.

    Существует  множество прикладных программ, предназначенных  для работы с графикой. Для каждого  раздела компьютерной графики имеются свои программы. Например, для графической обработки научных данных используется программа Grapher; инженеры – конструкторы для подготовки чертежей пользуются пакетом AutoCad; существует специализированные пакеты деловой графики, предназначенные для построение диаграмм, отражающих всевозможные статистические данные.

    Название  «Графический редактор» применяется  по отношению к прикладным программам, не имеющим какой–либо специализированной ориентации  и используемым для  «произвольного рисования» или редактирования сканированных изображений. В соответствии с двумя принципами представления графической информации – растровым и векторным – графические редакторы делятся на растровые и векторные редакторы [3,103-104].

    К числу простейших растровых редакторов относятся Paint Brush и Paint (второй стал результатом развития первого). Растровый редактор  Adobe Photoshop используется профессиональными дизайнерами. Чаще всего его применяют для редактирования сканированных изображений (фотографий, репродукций картин), создают художественные композиции, коллажи и пр.

    Для профессионального рисования на компьютере используется редакторы  векторного типа. Наиболее известным  из них является CorelDraw. Это профессиональный редактор с богатыми возможностями и в то же время вполне подходящий для художественного детского творчества [2,324].

    В стандартной поставке Windows в группе «Стандартные» имеется графический редактор Paint. Paint является прямым «родственником» редактора Paint Brush, который работает в среде MS – DOS. В базовом курсе информатики для практической работы с компьютерной графикой обычно используют один из этих редакторов. В профильном курсе компьютерной графики для получения рисованных изображений  больше подходит CorelDraw. Заметим, что профессиональные графические редакторы, такие как CorelDraw,  Adobe Photoshop – довольно дорогие программные продукты, и потому не всем доступны . [2,327-328: 3, 98-99].

    Использование на уроках информатики редакторов типа  Paint вполне достаточно, с точки зрения учебных целей, стоящих перед базовым курсом. Растровый редактор позволяет наглядно продемонстрировать ученикам дискретную (пиксельную) структуру рисунка, дает возможность воздействовать на каждый отдельный элемент при увеличении масштаба в режиме прорисовки.

    Еще одним полезным учебным элементом является возможность демонстрации механизма смешения цветов. Для этого в главном меню Paint нужно выбрать пункт [Палитра] - [Изменить палитру] - [Определить палитру]. Появившееся окно является прекрасным инструментов для экспериментов с цветом. Пользователь может изменять оттенки, контрастность, яркость цвета и при этом наблюдать КЗС – состав полученной краски. Создав свою краску, пользователь может включить ее в палитру на соответствующей панели редактора [2, 330].

    Принцип растрового рисования – закрашивание каждого отдельно пикселя рисунка. Для растровых редакторов характерно наличие таких инстументов как кисточка, карандаш, резинка. Этих инструментов нет в векторных редакторах. Там рисунок создается только  путем манипулирования с графическими примитивами: линиями, дугами, эллипсами и пр. Эти элементы рисунка могут быть в любой момент изменены: сжаты, растянуты, перевернуты, пермещены, удалены. В растровых редакторах тоже используется графические примитивы. Но их применение скорее похоже на использование линеек, лекая, циркуля и других чертежных инструментов при рисовании на бумаге. Один раз нарисованный такой элемент уже нельзя изменить. Его можно лишь стереть или отредактировать прорисовкой [2,324 -325]. 

    Среда графического редактора 

    Пользовательский  интерфейс большинства графического редактора организуется единообразно. С левой стороны экрана распологается  панель инструментов: набор пиктограмм с изображением инструментов, которыми можно пользоваться в процессе редактирования изображений (рис.1).

    Рис.1 Рабочее окно программы Paint

    В  нижней части экрана размещается  панель палитры, из который художник выбирает краски требуемого цвета. Оставшаяся часть экрана представляет собой  пустой «холст» (рабочее поле). Над  рабочим полем находится меню, позволяющее изменять режимы работы графического редактора. Слева от палитры располагается квадрат, окрашенный в фоновый цвет. В нем помещается еще два квадрата, верхний из которых окрашен в первый рабочий цвет, а нижний во второй рабочий цвет. Ниже панели инструментов располагается калибровочная школа, которая позволяет устанавливать ширину рабочего инструмента (кисти, резинки и т.д.) [2,325].. 

    Режимы  работы

    Режимы  графического редактора определяют возможные действия пользователя, а  также команды, которые пользователь может отдавать редактору в данном режиме.

• Режим работы с рисунком (рисование). В этом режиме на рабочем поле находится изображение инструмента. Пользователь наносит рисунков, редактирует его, манипулирует его фрагментами.
• Режим выбора и настройки инструмента. Курсор указатель находится в области панели инструментов. Кроме того, с помощью меню можно настроить инструмент на определенный тип и ширину линии, орнамент закраски.
• Режим выбора рабочих цветов. Курсор находится в области панели палитры. Здесь можно установить цвет фона, цвет рисунка. Некоторые ГР дают возможность пользователю изменять палитру.
• Режим работы с внешними устройствами. В этом режиме можно выполнять команды записи рисунка на диск, считывания рисунка с диска, вывода рисунка на печать. Графический редактор на профессиональных компьютерах могут работать со сканером, используя его для ввода изображения с листа[2, 3].

 

    Система команд графического редактора 

    В каждом из перечисленных выше режимов  пользователь может работать с определенным набором команд графического редактора, совокупность которых и составляет систему команд графического редактора. В различных графический редактор на разных компьютерах системы команд могут существенно различаться. Во всех вариантах характерно использование принципа меню для выбора и инициализации команд.

    В систему команд входят:

• Команды выбора инструмента;
• Команды настройки инструмента (ширина линий, шрифт букв);
• Команды выбора цветов;
• Команды масштабирования рисунка;
• Команды работы с буфером обмена (вырезать, копировать, вставить);
• Команды манипулирования с выделенным фрагментом (повернуть, растянуть, отразить);
• Команды ввода/вывода рисунка на внешние устройства.

 

    Меню  команд представляется в форме пиктограмм, а также в текстовой форме.

    Из  приведенного выше списка следует, что всякое действие пользователя: выбор инструмента, выбор цвета, проведении линии, стирание и прочее 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.