Конспект урока «Виды графической информации» по информатике для 7 класса

Тема: Виды графической информации

Цели урока:
- получить представление о видах графических изображений, форматах, программах для создания и редактирования изображений

- воспитание информационной культуры учащихся, быть внимательными, аккуратными, дисциплинированными, усидчивыми.
- развивать познавательный интерес, навыки работы с интерактивным оборудованием, самоконтроля, умения конспектировать.

Оборудование:
интерактивная доска, компьютер, флипчарт.

План урока:
I. Орг. момент. (1 мин)
II. Проверка и актуализация знаний. (2 мин)
III. Теоретическая часть. (13 мин)
IV. Выполнение заданий. (15 мин)
V. Д/з (2 мин)
VI. Вопросы учеников. (5 мин)
VII. Итог урока. (2 мин)

Ход урока:
I. Орг. момент.
Приветствие, проверка присутствующих.

II. Актуализация знаний.
На прошлом уроке мы говорили с вами о прикладных программах.

Давайте вспомним что же такое прикладная программа?

Прикладные программы - программы, обслуживающие человека и удовлетворяющие его потребности.

Для чего нужны прикладные программы?

С их помощью выполняется набор и редактирование текстов, создание чертежей и иллюстраций, коммуникация между людьми, воспроизведение музыки и видео, а также многое другое.

На этом уроке мы поговорим о тех прикладных программах, которые помогают нам создавать, редактировать изображения.

III. Теоретическая часть.

Существуют различные классификации компьютерной графики

По особенностям цветового охвата:

Черно-белая, цветная

По направлению применения компьютерная графика разделяется на:

Инженерную, научную, Web-графику, художественную графику

Мы же сегодня поговорим о способах формирования изображения.

Все компьютерные изображения разделяют на два типа:

Двухмерную и трехмерную графику

В свою очередь двухмерная графика разделяется на: растровую, векторную, фрактальную графику.

Прежде чем мы начнем изучении двухмерной графики, я хочу, что бы вы посмотрели на вопрос который я ставлю перед вами. И на протяжении всего урока, работая над этой темой мы вернемся к этому вопросу и ответим на него.

приготовьте опорные таблицы.

Первый вид компьютерной графики с которым мы познакомимся будет Растровая графика.

Растровые графические изображения формируются в процессе преобразования графической информации из аналоговой формы в цифровую, например, в процессе сканирования существующих на бумаге или фотопленке рисунков и фотографий, при использовании цифровых фото- и видеокамер, при просмотре на компьютере телевизионных передач с использованием ТВ-тюнера и так далее.
Можно создать растровое графическое изображение и непосредственно на компьютере с использованием графического редактора, загрузить его с CD-ROM или DVD-ROM-дисков или «скачать» из Интернета.

Растровое изображение хранится с помощью точек различного цвета (пикселей), которые образуют строки и столбцы. Каждый пиксель имеет определенное положение и цвет. Хранение каждого пикселя требует определенного количества битов информации, которое зависит от количества цветов в изображении.

Пиксель - минимальный участок изображения, цвет которого можно задать независимым образом.

Качество растрового изображения зависит от размера изображения (количества пикселей по горизонтали и вертикали) и количества цветов, которые можно задать для каждого пикселя.

В качестве примера рассмотрим черно-белое (без градаций серого) изображение улыбающейся рожицы размером 16x16. Легко подсчитать, какой информационный объем файла требуется для хранения этого изображения. Общее количество пикселей равно 256. Так как используется всего два цвета, то для хранения каждого пикселя необходим 1 бит. Таким образом, файл будет иметь объем 256 битов, или 32 байта.

Растровые изображения очень чувствительны к масштабированию (увеличению или уменьшению). При уменьшении растрового изображения несколько соседних точек преобразуются в одну, поэтому теряется различимость мелких деталей изображения. При увеличении изображения увеличивается размер каждой точки и появляется ступенчатый эффект, который можно увидеть невооруженным глазом.

Второй вид компьютерной графики это Векторная графика.

Векторные графические изображения являются оптимальным средством хранения высокоточных графических объектов (чертежи, схемы и пр.), для которых имеет значение сохранение четких и ясных контуров.

Векторные изображения формируются из объектов (точка, линия, окружность, прямоугольник и пр.), которые хранятся в памяти компьютера в виде графических примитивов и описывающих их математических формул.

Например, графический примитив точка задается своими координатами (X,Y), линия — координатами начала (XI,Y1) и конца (X2,Y2), окружность — координатами центра (X,Y) и радиусом (R), прямоугольник — координатами левого верхнего угла (X1,Y1) и правого нижнего угла (X2.Y2) и так далее. Для каждого примитива задается также цвет.
Например, рисунок, рассмотренный выше в векторном графическом редакторе может быть задан с помощью четырех примитивов (окружности, 2-х точек и кривой линии).

Достоинством векторной графики является то, что файлы, хранящие векторные графические изображения, имеют сравнительно небольшой объем.

Важно также, что векторные графические изображения могут быть увеличены или уменьшены без потери качества. Это возможно, так как масштабирование изображений производится с помощью простых математических операций (умножения параметров графических примитивов на коэффициент масштабирования).

Давайте теперь сравним два изображения, определим пит графики, объясним в чем же их различия.

Векторное изображение древесного листа описывается точками, через которые проходит линия которая создает контур листа. Цвет листа задается цветом контура и области внутри этого контура.

Растровое изображение древесного листа описывается конкретным расположением и цветом каждой точки сетки, что создает изображение примерно так же, как в мозаике.

Следующий вид компьютерной графики Фрактальная графика

Фрактальная графика, как и векторная, основана на математических вычислениях. Базовым элементом фрактальной графики является сама математическая формула, т.е. никаких объектов в памяти компьютера не хранится и изображение строится исключительно по уравнениям. Таким образом строят как простейшие регулярные структуры, так и сложные иллюстрации, имитирующие природные ландшафты и трехмерные объекты.

Изменив коэффициенты в уравнении, можно получить совершенно другую картину. Способность фрактальной графики моделировать образы живой природы вычислительным путем часто используют для автоматической генерации необычных иллюстраций.

Подведем небольшой итог

Какие виды компьютерной графики мы узнали?

Какими достоинствами и недостатками обладает Растровая графика.

Достоинства растровой графики.

 Растровая графика эффективно представляет реальные образы. Хорошее растровое изображение выглядит реально и естественно.

Недостатки.

 Занимают большой объем памяти.

 Трудно редактировать растровое изображение.

 При увеличении размеров изображения сильно ухудшается качество.

Применение: обработка фотоизображений, художественная графика, реставрационные работы, работа со сканером.

Какими достоинствами и недостатками обладает Векторная графика.

Преимущества векторной графики.

 Векторная графика использует все преимущества разрешающей способности любого устройства вывода (используется максимально возможное количество точек устройства), что позволяет изменять размеры векторного рисунка без потери качества.

 Векторная графика позволяет редактировать отдельные части рисунка, не оказывая влияния на остальные

 Векторные изображения, не содержащие растровых объектов, занимают относительно небольшое место в памяти компьютера.

Недостатки.

 Векторные изображения выглядят искусственно.

 Цвета не очень яркие.

Применение: компьютерная полиграфия, системы компьютерного проектирования, компьютерный дизайн и реклама.

Какими достоинствами и недостатками обладает Фрактальная графика.

Достоинства

• Изображение строится по уравнению, поэтому ничего, кроме формулы, хранить не надо.

• Изменив коэффициенты в уравнении, можно получить совершенно другую картину.

Недостатки

• Изображения мало применяются.

• Используются при создании сложных изображений

Применение: для создания сложных изображений, похожих на природные, например облака, снег и т.д.

Графические редакторы

Для обработки изображений на компьютере используются специальные программы — графические редакторы. Графические редакторы также можно разделить на три категории: растровые, векторные и смешанные.

Растровые графические редакторы являются наилучшим средством обработки фотографий и рисунков, поскольку растровые изображения обеспечивают высокую точность передачи градаций цветов и полутонов.

Среди растровых графических редакторов есть простые, например стандартное приложение Paint, и мощные профессиональные графические системы, например Adobe Photoshop.

Растровые графические редакторы представляют пользователю следующие возможности:

• Рисовать от руки графические примитивы;

• Вырезать, склеивать любые части изображения;

• Использовать любые цвета для рисования и заливки;

• Увеличивать фрагменты изображения для проработки мелких деталей;

• создавать красочные объявления, добавляя к рисункам текст;

• сохранять и редактировать полученные изображения.

К векторным графическим редакторам относятся графический редактор, встроенный в текстовый редактор Word. Среди профессиональных векторных графических систем наиболее распространена CorelDRAW. Сюда также можно добавить Macromedia Flash MX.

Векторные графические редакторы представляют пользователю следующие возможности:

• различные методы работы с объектами (перемещение, масштабирование, зеркальное отображение)

• средства для упорядочивания, объединения, пересечения объектов;

• большой выбор графических эффектов;

• разнообразные возможность работы с текстом;

• сохранять и редактировать полученные изображения.

Для создания рисунка традиционными методами необходимо выбрать инструмент рисования (это могут быть фломастеры, кисть с красками, карандаши, пастель и многое другое). Графические редакторы также предоставляют возможность выбора инструментов для создания и редактирования графических изображений, объединяя их в панели инструментов.

Инструменты рисования объектов.

прямой линии, кривой, прямоугольника, эллипса, многоугольника и так далее.

Выделяющие инструменты.

Для того чтобы выполнить какую-либо операцию над объектом, его сначала необходимо выделить: выделение прямоугольной области и выделение произвольной области.

Инструменты редактирования рисунка. стирать части рисунка, изменять цвета и так далее.

Текстовые инструменты. Текстовые инструменты позволяют добавлять в рисунок текст и осуществлять его форматирование.
Масштабирующие инструменты.

масштабирующие инструменты позволяют увеличивать или уменьшать масштаб

Обычно такой инструмент называется Лупа.

Выбор цветов. Пипеткой выбираем нужный цвет.

Форматы графических файлов
Форматы графических файлов определяют способ хранения информации в файле (растровый или векторный), а также форму хранения информации (используемый алгоритм сжатия).

Сжатие применяется для растровых графических файлов, так как они имеют обычно достаточно большой объем. При сжатии графических файлов алгоритм сжатия включается в формат графического файла.

Существуют различные алгоритмы сжатия, причем для различных типов изображения целесообразно применять подходящие типы алгоритмов сжатия.

Рассмотрим некоторые форматы графических файлов более подробно

Bit MaP image (BMP) — универсальный формат растровых графических файлов, используется в операционной системе Windows. Этот формат поддерживается многими графическими редакторами, в том числе редактором Paint. Рекомендуется для хранения и обмена данными с другими приложениями.
Tagged Image File Format (TIFF) — формат растровых графических файлов, поддерживается всеми основными графическими редакторами и компьютерными платформами. Включает в себя алгоритм сжатия без потерь информации. Используется для обмена документами между различными программами. Рекомендуется для использования при работе с издательскими системами.
Graphics Interchange Format (GIF) — формат растровых графических файлов, поддерживается приложениями для различных операционных систем. Включает алгоритм сжатия без потерь информации, позволяющий уменьшить объем файла в несколько раз. Рекомендуется для хранения изображений, создаваемых программным путем (диаграмм, графиков и так далее) и рисунков (типа аппликации) с ограниченным количеством цветов (до 256). Используется для размещения графических изображений на Web-страницах в Интернете.
Portable Network Graphic (PNG) — формат растровых графических файлов, аналогичный формату GIF. Рекомендуется для размещения графических изображений на Web-страницах в Интернете.
Joint Photographic Expert Group (JPEG) — формат растровых графических файлов, который реализует эффективный алгоритм сжатия (метод JPEG) для отсканированных фотографий и иллюстраций. Алгоритм сжатия позволяет уменьшить объем файла в десятки раз, однако приводит к необратимой потере части информации. Поддерживается приложениями для различных операционных систем. Используется для размещения графических изображений на Web-страницах в Интернете.
Windows MetaFile (WMF) — универсальный формат векторных графических файлов для Windows-приложений. Используется для хранения коллекции графических изображений Microsoft Clip Gallery.
Encapsulated PostScript (EPS) — формат векторных графических файлов, поддерживается программами для различных операционных систем. Рекомендуется для печати и создания иллюстраций в настольных издательских системах.
CorelDRaw files (CDR) — оригинальный формат векторных графических файлов, используемый в системе обработки векторной графики CorelDraw.
Если вы собираетесь работать с графическим файлом только в одном данном приложении, целесообразно выбрать оригинальный формат. Если же предстоит передавать данные в другое приложение, другую среду или иному пользователю, стоит использовать универсальный формат.

IV. Д/з
Создать на листе формата А4 коллаж изображений векторной, растровой и фрактальной графики.

V. Вопросы учеников.
Ответы на вопросы учащихся. Распечатать или в электронном виде.

VI. Итог урока.
Подведение итога урока. Выставление оценок.