Векторная,растровая графика

 

 

 

 

Кузнецк  2012

Вариант 24

 

Задание 1. Теоретический вопрос. Виды компьютерной графики. Графические редакторы.

 

Задание 2. Теоретический  вопрос. Методы архивации. Принципы сжатия информации.

 

Задание 3. Перевод чисел  из одной позиционной системы  счисления в другую. Арифметические операции.

1. Переведите данное  число из десятичной системы  счисления в двоичную, восьмеричную  и шестнадцатеричную системы  счисления.

2. Переведите данное  число в десятичную систему  счисления.

3. Сложите числа.

4. Выполните умножение.

1. 9450₍₁₀₎; 857₍₁₀₎; 444,125₍₁₀₎.

2. 11001111₍₂₎; 110110001,001₍₂₎; 1763,5₍₈₎; 3D2,04₍₁₆₎.

3. 1100010101₍₂₎ + 101000010₍₂₎; 2232,14₍₈₎ + 530,16₍₈₎; АB,4₍₁₆₎ + 2С1,6₍₁₆₎.

4. 111010₍₂₎ ´ 1100000₍₂₎; 1005,5₍₈₎ ´ 63,3₍₈₎; 4AB,3₍₁₆₎ ´ F,6₍₁₆₎.

 

Задание 4. Логические основы функционирования ЭВМ.

1. Найти значение приведенных  ниже выражений.

2. По заданной логической  схеме составить логическое выражение  и заполнить для него таблицу  истинности.

3. По заданному логическому  выражению составить логическую  схему и построить таблицу истинности.

1. (A OR B) AND C  при A = False, B = True, C = True.

2.

3. (A OR NOT B) AND NOTC.

Задание 5. Работа с текстовым  процессором Microsoft Word.

Создать в текстовом  редакторе Microsoft Word рекламный лист либо несколько листов по заданной тематике, которые будут содержать следующие элементы: таблицы, списки (в том числе и многоуровневые), диаграммы, рисунки, формулы, объекты WordArt, а так же текст различных стилей и размеров.

Работа детского оздоровительного лагеря.

 

Задание 6. Работа с редактором электронных таблиц Microsoft Excel

С помощью электронных  таблиц Excel решить следующую задачу.

Известны данные о  результатах велогонки по трем возрастным категориям: фамилия и инициалы участников, возраст, время старта, время финиша. Найти чемпиона по каждой возрастной категории.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 1. Виды компьютерной графики. Графические редакторы.

 

Компьютерная графика – раздел информатики, занимающийся проблемами создания и обработки на компьютере графических изображений.

Приложения компьютерной графики очень разнообразны. Для  каждого направления создается  специальное программное обеспечение, которое называется графическими программами, или графическим пакетом.

Основные направления:

• Научная графика. Назначение – визуализация объектов научных исследований, графическая обработка результатов расчетов; проведение вычислительных экспериментов с наглядным представлением их результатов.
• Деловая графика. Предназначена для создания иллюстраций, часто используемых в работе различных учреждений.
• Конструкторская графика (САПР).
• Иллюстративная графика. Простейшие программные средства иллюстративной графики называются графическими редакторами.
• Художественная и рекламная графика.
• Компьютерная анимация – получение движущихся изображений на дисплее.

Несмотря на то, что для работы с компьютерной графикой существует множество классов программного обеспечения, различают всего четыре вида компьютерной графики:

• Растровая;
• Векторная;
• Фрактальная;
• Трехмерная.

Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге.

 

1.1 Виды компьютерной графики

1.1.1 Растровая графика

 

Основным (наименьшим) элементом  растрового изображения является точка. Если изображение экранное, то эта  точка называется пикселем. Каждый пиксель растрового изображения имеет свойства: размещение и цвет. Чем больше количество пикселей и чем меньше их размеры, тем лучше выглядит изображение. Большие объемы данных - это основная проблема при использовании растровых изображений. Для активных работ с большеразмерными иллюстрациями типа журнальной полосы требуются компьютеры с исключительно большими размерами оперативной памяти (128 Мбайт и более). Разумеется, такие компьютеры должны иметь и высокопроизводительные процессоры. Второй недостаток растровых изображений связан с невозможностью их увеличения для рассмотрения деталей. Поскольку изображение состоит из точек, то увеличение изображения приводит только к тому, что эти точки становятся крупнее и напоминают мозаику. Никаких дополнительных деталей при увеличении растрового изображения рассмотреть не удается. Более того, увеличение точек растра визуально искажает иллюстрацию и делает её грубой. Этот эффект называется пикселизацией.

 

1.1.2 Векторная графика

 

Как в растровой графике  основным элементом изображения является точка, так в векторной графике основным элементом изображения 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). Соответственно, чем длиннее растровая линия, тем больше памяти она занимает. В векторной графике объем памяти, занимаемый линией, не зависит от размеров линии, поскольку линия представляется в виде формулы, а точнее говоря, в виде нескольких параметров. 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 вычисления координат экранных точек в изображении объекта, поэтому векторную графику иногда называют вычисляемой графикой. Аналогичные вычисления производятся и при выводе объектов на принтер.

 

1.1.3 Фрактальная графика

 

Математической основой фрактальной графики является фрактальная геометрия. Здесь в основу метода построения изображений положен принцип наследования от, так называемых, «родителей» геометрических свойств объектов-наследников. 

Понятия фрактал, фрактальная геометрия и фрактальная графика, появившиеся в конце 70-х, сегодня прочно вошли в обиход математиков и компьютерных художников. Слово фрактал образовано от латинского fractus и в переводе означает «состоящий из фрагментов». В простейшем случае небольшая часть фрактала содержит информацию обо всем фрактале.  
В центре фрактальной фигуры находится её простейший элемент – равносторонний треугольник, который получил название «фрактальный», а мелкие элементы фрактального объекта повторяют свойства всего объекта. Полученный объект носит название «фрактальной фигуры». Процесс наследования можно продолжать до бесконечности.

Изменяя и комбинируя окраску фрактальных фигур, можно моделировать образы живой и неживой природы (например, ветви дерева или снежинки), а также, составлять из полученных фигур «фрактальную композицию». Фрактальная графика, также как векторная и трёхмерная, является вычисляемой. Её главное отличие в том, что изображение строится по уравнению или системе уравнений. Поэтому в памяти компьютера для выполнения всех вычислений, ничего кроме формулы хранить не требуется.  
Только изменив коэффициенты уравнения, можно получить совершенно другое изображение.  

Фрактальная компьютерная графика позволяет создавать абстрактные композиции, где можно реализовать такие композиционные приёмы как, горизонтали и вертикали, диагональные направления, симметрию и асимметрию и др. 

 
1.1.4 Трехмерная графика

 

Трёхмерная графика (3D-графика) изучает приёмы и методы создания объёмных моделей объектов, которые максимально соответствуют реальным. Такие объёмные изображения можно вращать и рассматривать со всех сторон. Для создания объёмных изображений используют разные графические фигуры и гладкие поверхности. При помощи их сначала создаётся каркас объекта, потом его поверхность покрывают материалами, визуально похожими на реальные. После этого делают осветление, гравитацию, свойства атмосферы и другие параметры пространства, в котором находиться объект. Для двигающихся объектов указывают траекторию движения, скорость.

Трехмерная графика нашла широкое  применение в таких областях, как  научные расчеты, инженерное проектирование, компьютерное моделирование физических объектов. В качестве примера рассмотрим наиболее сложный вариант трехмерного моделирования – создание подвижного изображения реального физического тела.

 

1.2. Графические редакторы

 

Графический редактор – программа (или пакет программ), позволяющая создавать и редактировать двумерные изображения с помощью компьютера.

 

1.2.1 Растровые графические редакторы

 

Растровый графический  редактор – специализированная программа, предназначенная для создания и обработки изображений. Подобные программные продукты нашли широкое применение в работе художников-иллюстраторов, при подготовке изображений к печати типографским способом или на фотобумаге, публикации в интернете.

Растровые графические  редакторы позволяют пользователю рисовать и редактировать изображения на экране компьютера, а также сохранять их в различных растровых форматах, таких как, например, JPEG и TIFF, позволяющих сохранять растровую графику с незначительным снижением качества за счёт использования алгоритмов сжатия с потерями, PNG и GIF, поддерживающими хорошее сжатие без потерь, и BMP, также поддерживающем сжатие (RLE), но в общем случае представляющем собой несжатое «попиксельное» описание изображения.

В противоположность векторным редакторам, растровые используют для представления изображений матрицу точек (bitmap). Однако, большинство современных растровых редакторов содержат векторные инструменты редактирования в качестве вспомогательных.

 

1.2.1.1 Adobe Photoshop

 

Adobe Photoshop – растровый графический редактор, разработанный и распространяемый фирмой Adobe Systems. Этот продукт является лидером рынка в области коммерческих средств редактирования растровых изображений, и наиболее известным продуктом фирмы Adobe. Часто эту программу называют просто Photoshop (Фотошоп). Несмотря на то, что изначально программа была разработана для редактирования изображений для печати на бумаге (прежде всего, для полиграфии), в данное время она широко используется в веб-дизайне.

Photoshop тесно  связан с другими программами  для обработки медиафайлов, анимации и другого творчества. Совместно с такими программами, как Adobe ImageReady, Adobe Illustrator, Adobe Premiere, Adobe After Effects и Adobe Encore DVD, он может использоваться для создания профессиональных DVD, обеспечивает средства нелинейного монтажа и создания таких спецэффектов, как фоны, текстуры и т. д. для телевидения, кинематографа и всемирной паутины. Основной формат Photoshop, PSD, может быть экспортирован и импортирован во весь ряд этих программных продуктов. Photoshop CS поддерживает создание меню для DVD. Совместно с Adobe Encore DVD, Photoshop позволяет создавать меню или кнопки DVD. Photoshop CS3 в версии Extended поддерживает также работу с трёхмерными слоями.

Photoshop поддерживает  следующие цветовые модели: RGB, LAB, CMYK, Grayscale, BitMap, Duotone. Последние версии включают в себя Adobe Camera RAW  – плагин, разработанный Томасом Кноллом, который позволяет читать ряд RAW-форматов различных цифровых камер и импортировать их напрямую в Photoshop.

Хотя Photoshop практически  монополизирует профессиональный рынок, его цена привела к появлению конкурирующих программных продуктов, занимающих среднюю и низшую ценовую нишу рынка, некоторые из которых, к примеру GIMP, совершенно бесплатны.

 

1.2.1.2 GIMP

 

GNU Image Manipulation Program или GIMP – растровый графический редактор, программа для создания и обработки растровой графики. Частично поддерживается векторная графика.

Типичные задачи, которые можно решать при помощи GIMP, включают в себя создание графики и логотипов, масштабирование и кадрирование фотографий, раскраска, комбинирование изображений с использованием слоёв, ретуширование и преобразования изображений в различные форматы.

GIMP является:

• свободным ПО;
• высококачественным приложением для фоторетуши и позволяет создание оригинальных изображений;
• высококачественным приложением для создания экранной и веб-графики;
• платформой для создания мощных и современных алгоритмов обработки графики учёными и дизайнерами;
• легко расширяемым за счёт простой установки дополнений.