Решение задач по теме «Кодирование графической информации». 9-й класс
Класс: 9
Цели урока:
- Образовательные – повторение понятий растр, пиксель, глубина цвета, палитра; установление связей между величинами глубина цвета и количество цветов в палитре; применение полученных связей для вычисления объёма компьютерной памяти, необходимой для хранения растрового изображения;
- Развивающие – совершенствование умственной и познавательной деятельности учащихся, развитие мышления, внимание, память, воображение учащихся.
- Воспитательные – формирование навыков самостоятельной работы, интереса к предмету.
Задачи урока:
- восстановить знания учащихся о том, что такое компьютерная графика и какие виды компьютерной графики учащиеся рассматривали в базовом курсе информатики;
- вспомнить, что такое пиксель, растр, с помощью каких базовых цветов получается цвет точки на экране монитора;
- повторить правила представления данных в компьютере;
- выяснить от каких параметров зависит качество изображения на экране монитора (разрешающая способность экрана, глубина цвета пикселя);
- вспомнить и закрепить формулу нахождения объема видеопамяти на графическое изображение;
- разобрать способы решения задач из ГИА и ЕГЭ на данную тему (А15);
- развивать навык самостоятельной работы.
Тип урока: урок повторения и закрепления знаний и навыков
Материалы и оборудование: компьютерный класс, проектор; презентация к уроку, тест, карточки.
Форма проведения урока: беседа, практическая работа по решению задач, фронтальная, индивидуальная формы работы.
Методы обучения: объяснительно-демонстрационные, практические.
План урока:
- Организационный момент (1 мин).
- Постановка цели урока (2 мин).
- Повторение пройденного материала (10 мин)
- Формирование умений и навыков при решении задач. Индивидуальная работа на карточках (18 мин)
- Практическая работа за ПК (7 мин.)
- Самостоятельная работа учащихся. Тест (5 мин).
- Д/з (1 мин).
- Подведение итогов. Рефлексия (1 мин).
1. Организационный момент. Вступительное слово учителя (1 мин.)
Область информатики, изучающая методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов, называется компьютерная графика.
Визуализация данных находит применение в самых разных сферах человеческой деятельности: компьютерная томография (медицина), визуализация строения вещества, векторных полей, и др. (научные исследования), моделирование одежды, опытно-конструкторские разработки, не говоря уже о том, что многие из вас очень любят играть в компьютерные игры, где без качественного изображения не обойтись!
В зависимости от способа формирования изображений компьютерную графику принято подразделять на растровую, векторную, фрактальную.
Сегодня на уроке мы повторим основные понятия по теме графика, будем решать задачи по теме «Кодирование растровой графической информации», готовясь к ГИА, выполним небольшую практическую работу в графическом редакторе Gimp и ответим на вопросы теста по теории.
2. Постановка цели урока. Актуализация знаний (2 мин.)
Сегодня на уроке мы рассмотрим задачи на кодирование графической информации.
В задачах такого типа используются понятия:
- объем видеопамяти,
- графический режим,
- глубина цвета,
- разрешающая способность экрана,
- палитра.
Во всех подобных задачах требуется найти ту или иную величину.
Видеопамять – это специальная оперативная память, в которой формируется графическое изображение. Иными словами для получения на экране монитора картинки её надо где-то хранить. Для этого и существует видеопамять. Чаще всего ее величина от 512 Кб до 4 Мб для самых лучших ПК при реализации 16,7 млн. цветов.
3. Повторение пройденного материала (10 мин.) (Приложение 1)
– От чего зависит качество изображения? (От разрешающей способности и глубины кодирования точки)
– Что такое разрешающая способность экрана? (Разрешающая способность – количество точек по вертикали и горизонтали экрана)
– Что такое глубина кодирования цвета точки? (Глубина цвета — количество информации, которое используется)
– В каких единицах измеряется информация?
– Как найти объём видеопамяти, необходимый для хранения изображения:
V= x*y*i , где х *у — количество пикселей, а i (бит) – глубина цвета точки
– Какой формулой связаны глубина цвета точки и количество цветов в палитре? (N=2 i )
– Немного математики: 2 1 =2, 2 2 =4, …, 2 8 =256 (запись на доске)
Устно:
Задание 1. Определить количество пикселей изображения на экране монитора с разрешающей способностью 800×600. (Ответ: 480000)
Задание 2. Подсчитать объём видеопамяти, необходимый для хранения чёрно-белого изображения вида
Ответ: V = 10 * 8 * 1 = 80 бит
– Каков размер этого изображения?
– Сколько нужно видеопамяти для кодирования одной точки?
– А для всего изображения?
Задание 3. Однако, общепринятым на сегодняшний день считается представление чёрно-белого изображения в виде комбинации точек с 256 градациями серого цвета – т. е. для кодирования одной точки такого изображения нужно 8 (256=2 8 ) бит или 1 байт
Подсчитать объём видеопамяти, необходимый для хранения чёрно-белого изображения вида
Ответ: V = 10 * 8 *8 = 640 бит
– Чем отличается кодирование этих двух изображений? (Глубиной цвета точки)
– Давайте сравним два графических изображения:
– Что вы можете сказать о качестве этих изображений? Как можно объяснить разницу?
– Оказывается размер первого – 369 * 204, а второго – 93 * 51пикселей. Значит, качество графического изображения зависит от количества точек (пикселей), из которых оно состоит: чем больше точек – тем выше качество.
Наиболее распространёнными значениями глубины цвета являются 4, 8, 16, 24 или 32 бита.
Задание 5. Заполните таблицу соответствующими значениями
| Глубина цвета (I) | Количество цветов (N) | Возможные варианты |
| 4 | 16777216 | |
| 8 | 65 536 | |
| 16 | 16 | |
| 24 | 256 | |
| 32 | 4294967296 |
4. Формирование умений и навыков при решении задач (18 мин.) (Приложение 1)
1. В цветовой модели RGB для кодирования одного пикселя используется 3 байта. Фотографию размером 2048×1536 пикселей сохранили в виде несжатого файла с использованием RGB-кодирования. Определите размер получившегося файла.
1) 3 килобайта 2) 3 мегабайта 3) 9 килобайт 4) 9 мегабайт
х*у=2048*1536 V= x*y*i=2048*1536*3байта= 9437184 байта=9216 Кбайт = 9 Мбайт
i=3 байта
V – ?
2. Для хранения растрового изображения размером 128*128 пикселей отвели 4 килобайта памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?
1) 8 2) 2 3) 16 4) 4
Решение: i=V/x*y=4*1024*8/(128*128)=2 N=4
3. Укажите минимальный объем памяти (в килобайтах), достаточный для хранения любого растрового изображения размером 64*64 пикселя, если известно, что в изображении используется палитра из 256 цветов. Саму палитру хранить не нужно.
V= 64*64*8=32768 бит = 4096 байт = 4 Кбайт
4. Для хранения растрового изображения размером 64*64 пикселя отвели 512 байтов памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?
х*у= 64*64 V=x*y*i; i=V/(x*y)=512*8 бит/(64*64)= 4096 бит/4096=1бит
V= 512 байтов N=2 i =2
N – ? Ответ: 2 цвета
5. Дисплей работает с 256-цветной палитрой в режиме 640*400 пикселей. Для кодирования изображения требуется 1250 Кбайт. Сколько страниц видеопамяти оно занимает?
640*400 N=256, i=8 бит, V=1250*1024*8бит=10240000 бит;
V= 1250 Кбайт V/(640*400*8)=10240000 бит/(640*400*8)бит = 5 стр.
N=256 Ответ: 5 стр.
Сколько стр?
6. Какой объем видеопамяти необходим для хранения двух страниц изображения при условии, что разрешающая способность дисплея равна 640 * 350 пикселей, а количество используемых цветов – 16?
Решение: N=16, i=4 бит, V= 640*350*4*2 бит= 179200бит=224000байт= 218,75 Кбайт
Ответ: 2) 218,75 Кбайт
7. (УСТНО) Палитра содержит 8 цветов. Каким двоичным кодом может быть закодирован зеленый цвет? Ответ: 3) 010
8. Разрешающая способность графического дисплея составляет 800*600. Голубой цвет кодируется двоичным кодом 011. Объем видеопамяти составляет 750 Кбайтов. Сколько страниц содержит видеопамять компьютера?
800*600 V=750*1024*8бит= 6144000бит;
V= 750 Кбайт V/(800*600*3)= 6144000бит/(800*600*3)бит = 4, 26666стр.
I=3 бит Ответ: 5 стр.
Сколько стр?
9. Во сколько раз и как изменится объём памяти, занимаемой изображением, если в процессе его преобразования количество цветов уменьшилось с 65536 до 16?
5. Практическая работа на ПК (7 мин.) (Приложение 3)
Перед началом работы вспомните Правила ТБ при работе с компьютером!
Практическая работа 1.2 «Редактирование изображений в растровом графическом редакторе Gimp». Стр. 177 в уч. Угринович « Информатика и ИКТ 9 класс»
6. Самостоятельная работа учащихся (5 мин.) (Приложение 4)
7. Домашнее задание
1. Передача растрового графического изображения размером 600*400 пикселей с помощью модема со скоростью 28800 бит/сек потребовала 1 мин 20 сек. Определите количество цветов в палитре, использовавшейся в этом изображении.
2. Объем страницы видеопамяти составляет 62,5 Кбайт. Графический дисплей работает в режиме 640*400 пикселей. Сколько цветов в палитре?
3. п.1.1 – 1.4
8. Подведение итогов урока. Рефлексия
Качество растрового графического изображения зависит от разрешающей способности экрана монитора (чем больше количество строк растра и точек в строке, тем выше качество изображения), а также от глубины цвета (т.е. количества битов, используемых для кодирования цвета точки).
Рефлексия (каждому ученику раздаётся карточка)
Фамилия, имя ученика: _________________ класс__
- Я всё понял, могу объяснить, было интересно
- Я всё понял, могу объяснить
- Всё понял, но не объясню
- У меня остались вопросы, но было интересно
- Я ничего не понял, было не интересно
Источник
Кодирование графической информации
план-конспект урока по информатике и икт (10 класс)
Конспект урока по информатике. 10 класс. Сформировать у учащихся представление как кодиуется графическая информация в компьютере. Виды графики. Конспект включает два урока.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| Кодирование графической информации | 46.04 КБ |
Предварительный просмотр:
Тема урока «Кодирование графической информации» (2 урока).
Тип урока: формирование новых знаний
Цель урока: сформировать представление у учащихся о том, как кодируется в компьютере графическая информация.
- сформировать представления о пространственной дискретизации;
- показать основные цветовые модели;
- сформировать представления о способе кодирования графической информации, о глубине цвета, о палитре цветов;
- дать представление о системах цветопередачи в технике.
- научить оперировать понятиями: объем видеопамяти, глубина цвета, цветовые палитры, разрешающая способность при решении задач, в частности задач ЕГЭ.
- развить познавательные и творческие способности учащихся;
- развить интерес к задачам на кодирование графической информации;
- развивать готовность учащихся к информационно-учебной деятельности, применять инструментальные средства и средства информационных технологий в любом предмете для реализации учебных целей и саморазвития.
- воспитывать трудолюбие, ответственность за результаты своего труда;
- совершенствовать навыки групповой работы;
- воспитывать доброжелательность среди учащихся, нацеленность на результативность обучения.
- умение самостоятельно определять цели своего обучения;
- ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности;
- развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;
- умение соотносить свои действия с планируемыми результатами;
- осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата;
- определять способы действий в рамках предложенных условий и требований;
- корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией.
- умение сотрудничать с учителем и одноклассниками;
- участвовать в диалоге на уроке;
- отвечать на вопросы учителя, товарищей по классу;
- слушать и понимать речь других;
- работать в малой группе.
- ориентироваться в учебнике;
- находить нужную информацию в тексте учебной статьи;
- умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач;
- владение основными понятиями по теме «Кодирование графической информации»;
- развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий.
Планируемые результаты обучения:
- Предметные: определять разрешающую способность экрана, объем видеопамяти необходимый для хранения изображения, узнать виды цветовых палитр, используемых в компьютере и глубину цвета.
- Личностные: формирование интереса к информационной культуре и освоение личностного смысла учения, желания учиться.
- Метапредметные: умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и умение самостоятельно планировать пути достижения целей.
ИКТ- компетентности: использовать приёмы поиска информации на персональном компьютере и различные приёмы поиска информации в Интернете, строить запросы для поиска информации и анализировать результаты поиска; избирательно относиться к информации в окружающем информационном пространстве, отказываться от потребления ненужной информации.
Техники и технологии: ИКТ-технология, тестовая технология, проектная технология.
Оборудование: Презентация к уроку: «Кодирование графической информации», ПК, мультимедийный проектор, электронная доска, тест
Используемые учебники и учебные пособия: Учебник – К.Ю. Полякова и Е.А. Еремина Базовый и углубленный уровни: – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2019г.
Тип урока : урок изучения нового материала
Формы работы учащихся : фронтальная, индивидуальная.
Сообщение темы и постановка цели и задач урока.
Сегодня на уроке мы продолжаем с Вами осваивать информационные технологии.
Компьютер на уроках информатике часто является объектом изучения, ведь это универсальное устройство по обработке информации. В чем состоит его универсальность.
С какими видами информации может работать ПК?
Мы с Вами подробно рассмотрели тему кодирование и обработка текстовой информации.
- Что такое кодовая таблица? ( таблица соответствия символов и компьютерных кодов)
- Какие кодовые таблицы вы знаете? (ASCII, Windows-125, KOI8-R, Unicode и др.)
- Назовите основные формулы для решения задач ( N=2 i и I=L*I).
- Как Вы думаете, с каким видом информации мы будем работать сегодня?
Графическая информация очень значима для человека, а в последние годы в связи с широким внедрением компьютерных технологий, ее роль возрастает. Компьютерная графика сейчас стала основным средством связи между человеком и компьютером, постоянно расширяющим сферы своего применения, так как в графическом виде результаты становятся более наглядными и понятными.
Компьютерная графика – это область информатики, занимающаяся проблемами получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) на компьютере. Работа с компьютерной графикой – одно из самых популярных направлений использования персонального компьютера, причем занимаются этой работой не только профессиональные художники и дизайнеры .
Конструкторы , разрабатывая новые модели автомобилей и самолетов, используют трехмерные графические объекты, чтобы представить окончательный вид изделия.
Архитекторы создают на экране монитора объемное изображение здания, и это позволяет им увидеть, как оно впишется в ландшафт.
Умение работать с графической информацией необходимо каждому человеку.
Cформулируйте тему нашего урока:
«Кодирование графической информации».
Графическая информация – это изображение в виде рисунка, фотографии, картины, схемы, диаграммы.
Усвоение теоретических знаний
В случае с текстовой информацией кодировался каждый символ текста. Количество символов было конечным.
А как быть с графической информацией?
У меня на столе два графических объекта: картина, написанная красками на холсте художником и фотография, распечатанная на принтере.
Что общего и чем отличаются эти два объекта?
Графическая информация может быть представлена двумя способами аналоговым и дискретным. Один способ характерен для человека, а другой для компьютера.
Согласно теории Юнга – Гельмгольца, для восприятия цвета человеком в его глазах существуют три типа светочувствительных рецепторов (колбочек), которые отвечают соответственно за красный, зеленый, синий (или фиолетовый) цвета, а ощущения всех остальных цветов возникает при смешивании сигналов этих трех рецепторных систем.
Модель RGB и CMYk.
Модели RGB и CMYK относятся к базовым знаниям графического дизайна. Мы поговорим о различиях цветопередачи для того, чтобы стало понятно, почему один и тот же цвет в макете на экране компьютера и на бумаге будет выглядеть по-разному. Возможно, вы уже сталкивались с чем-то подобным.
RGB — цветовая модель, названная так по трём заглавным буквам названий цветов, лежащих в ее основе: Red , Green , Blue , или красный, зелёный, синий. Эти же цвета образуют и все промежуточные. Научное название — аддитивная модель (от англ.слова add — «добавлять»). Служит для вывода изображения на экраны мониторов и другие электронные устройства.
Цветовая модель RGB предполагает, что вся палитра складывается из светящихся точек. Это значит, что на бумаге невозможно изобразить цвет в цветовой модели RGB, так как бумага поглощает цвет, а не светится.
RGB-цвет получается в результате смешения красного, синего и зелёного в разных пропорциях: каждый оттенок можно описать тремя числами, обозначающими яркость трёх основных цветов.
Цветовая модель CMYk— субстрактивная модель (от англ. слова subtraсt — «вычитать»), которая основана на вычитании из белого первичных цветов: голубой цвет вычитает из белого цвета красный, желтый — синий, а пурпурный — зелёный. Модель CMY(K) используется в полиграфии для стандартной печати и в сравнении с RGB-моделью обладает меньшим цветовым охватом. Бумага и другие печатные материалы — это поверхности, которые отражают свет.
Если увеличить фотографию, то можно увидеть, что изображение имеет ячеистую структуру, напоминающую мозаику. При рассмотрении картину с помощью лупы мы такого эффекта не увидим, цвет на картине изменяется непрерывно. Именно непрерывное восприятие информации характерно для человека.
Перевод аналоговой информации в цифровую (дискретную) называется оцифровкой, однако для случая с графической информацией он имеет другое название.
Обратимся за информацией к учебнику: стр 108 (дискретизация).
В чем суть данного процесса?
Графические изображения из аналоговой (непрерывной) формы в цифровую (дискретную) преобразуется путем пространственной дискретизации . Пространственную дискретизацию изображения можно сравнить с построением изображения из мозаики (большого количества маленьких разноцветных стекол). Изображение разбивается на отдельные маленькие элементы (точки или пиксели), причем каждый элемент может иметь свой цвет.
В результате пространственной дискретизации графическая информация представляется в виде растрового изображения, которое формируется из определенного количества строк, содержащих, в свою очередь, определенное количество точек.
Пиксель – это минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет. Прямоугольная матрица элементов называется растром.
Для каждого пикселя определяется его яркость и, если изображение цветное, цвет.
Размер матрицы называется разрешение растрового изображения.
Разрешающая способность растрового изображения определяется количеством точек как по горизонтали, так и по вертикали на единицу длины изображения. Чем меньше размер точки, тем больше разрешающая способность. Величина разрешающей способности выражается в dpi (количество точек в полоске изображения длиной 2,54 см (дюйм)).
Важнейшей характеристикой качества растрового изображения является разрешающая способность .
Задача 1 . Какой размер в пикселях должен иметь закодированный рисунок с разрешением 300 ppi , чтобы с него можно было сделать отпечаток размером 10×15 см?
Задача 2 . Закодированный рисунок имеет размеры 5760 × 3840 пикселей и разрешение 600 ppi. Какой размер будет у изображения, отпечатанного на принтере?
Пространственная дискретизация непрерывных изображений, хранящихся на бумаге, фото- и кинопленке, может быть осуществлена путем сканирования. В настоящее время все большее распространение получают цифровые фото- и видеокамеры, которые фиксируют изображение сразу в дискретной форме.
Вторым параметром растрового изображения является разрядность одного пикселя, которую называют глубиной цвета.
Глубиной цвета называется такое количество информации, которое необходимо для кодирования цвета точки изображения.
Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов.
Для черно-белого изображения информационный объем одной точки равен одному биту (либо черная, либо белая – либо 1, либо 0).
Для четырех цветного – 2 бита.
Для 8 цветов необходимо – 3 бита.
Для 16 цветов – 4 бита.
Для 256 цветов – 8 бит (1 байт) и т.д.
Количество цветов в палитре (N) и количество информации, необходимое для кодирования каждой точки (i) , связаны между собой и могут быть вычислены по формуле:
Наиболее распространенными глубинами цвета являются 8,16, и 24 бита на точку.
Зная глубину цвета, можно по формуле вычислить количество цветов в палитре (и наоборот).
Информационный объем требуемой для хранения изображения видеопамяти можно рассчитать по формуле: I памяти = X * Y*i,
где I – информационный объем памяти в битах;
X * Y – количество точек изображения (по горизонтали и по вертикали);
i – глубина цвета в битах на точку.
Задача 1. В процессе преобразования растрового графического файла количество цветов уменьшилось с 512 до 8. Во сколько раз уменьшился информационный объем файла?
Задача 2. Разрешение экрана монитора – 1024 х 768 точек, глубина цвета – 16 бит. Каков необходимый объем видеопамяти для данного графического режима?
Задача 3. Сколько байт будет занимать код рисунка размером 40×50 пикселей в режиме истинного цвета? при кодировании с палитрой 256 цветов?
Задача 4. Для хранения растрового изображения размером 128 x 128 пикселей отвели 4 килобайта памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?
Применение растровой графики
Для обработки изображений, требующей высокой точности передачи оттенков цветов и плавного перетекания полутонов.
ретуширования, реставрирования фотографий;
создания и обработки фотомонтажа, коллажей;
применения к изображениям различных спецэффектов;
после сканирования изображения получаются в растровом виде.
Microsoft Photo Editor
Преимущества и недостатки растровой графики
+ высокое качество фотографий
+ универсальный метод кодирования графического изображения
— чувствительна к масштабированию
— большой объём файла.
- параграф 14 «Кодирование графической информации».
- Сравнительная характеристика видов графики (заполнить для растровой графики)
Векторная графика, трёхмерная и фрактальная
Постановка цели и задач урока.
Сегодня мыс вами продолжим изучать виды компьютерной графики. Научимся определять виды графики. Узнаем в чём преимущества и недостатки каждого вида.
- Скажите какую тему начали изучать на прошлом уроке?
- Работа с компьютерной графикой – одно из самых популярных направлений использования персонального компьютера. Назовите специализации в области компьютерной графики?
- Назовите основные цветовые модели? Чем они отличаются?
- Что такое пиксель? Растр? Что такое разрешение изображения?
- Что такое пространственная дискретизация?
- Как связаны глубина цвета и объём файла?
- Расскажите о растровом кодировании изображения (применение, способ кодирования, чувствительность к масштабированию, программы, форматы файлов).
А как вы думаете, от какого слова произошло название векторной графики? Правильно. От слова «вектор». Из математики вам известно, что вектор – это направленный отрезок. Давайте вспомним, как умножить вектор на число 2. Необходимо от конца вектора отложить точно такой же вектор и сохранить направление. Мы не увеличиваем ни точки, ни расстояние между ними. Мы просто откладываем еще один вектор. Именно по такому принципу строится изображение в векторной графике, базовым элементом которой является линия, а преобразование изображения происходит по математическим формулам. Поэтому увеличение векторного изображения происходит без потери качества.
В векторной графике изображение состоит из простых элементов, называемых примитивами: линий, окружностей, прямоугольников, закрашенных областей. Границы областей задаются кривыми.
Самым близким аналогом векторной графики является графическое представление математических функций. Например, для описания отрезка прямой достаточно указать координаты его концов, а окружность можно описать, задав координаты центра и радиус.
Информация о цвете объекта сохраняется как часть его описания, т.е. тоже в векторной команде.
Приложения для создания векторной графики широко используются в области дизайна, технического рисования, оформительских работ. Элементы векторной графики имеются также в текстовых процессорах. В этих программах одновременно с инструментами рисования и командами предусмотрено специальное программное обеспечение, формирующее векторные команды, соответствующие объектам, из которых состоит рисунок.
Достоинства векторной графики
Векторные изображения занимают относительно небольшой объем памяти.
Векторные объекты могут легко масштабироваться без потери качества
Недостатки векторной графики
Векторная графика не позволяет получать изображения фотографического качества.
Чаще всего изображение на бумаге выглядит не так как на экране монитора.
Применение растровой графики
для создания вывесок, этикеток, логотипов, эмблем;
для построения чертежей, диаграмм, графиков, схем;
для рисованных изображений с четкими контурами;
для моделирования объектов изображения;
для создания 3-х мерных изображений;
WMF (стандартный формат рисунков в Windows);
CDR (программа CorelDraw);
AL ( программа Adobe Illustrator);
SVG (векторная графика для веб-страниц Интернета).
Понятие трехмерной, или 3D-графики никак не отнесешь к новинкам. 3D означает, что все предметы характеризуются тремя параметрами, а именно: шириной, высотой и глубиной. Если посмотреть вокруг, то все, что нас окружает, является трехмерным — стул, стол, компьютер, стены и так далее.
Инженеры разрабатывают новые автомобили, самолёты, приборы в системах автоматизированного проектирования, модель дома. Модели этих объектов можно рассматривать с разных сторон. Процесс построения такой трехмерной модели получил название 3D- моделирования и направлен, прежде всего, на создание визуального объемного образа моделируемого объекта.
Сегодня на основе трехмерной графики можно создать высокоточную копию реального объекта, создать нечто новое, воплотить в жизнь самые нереальные дизайнерские задумки.
Трёхмерные модели хранятся в памяти компьютера как элементарные фигуры (отрезки, треугольники и др.) и поверхности, которые описываются математическими формулами. С этой точки зрения трёхмерная графика основана на векторной графики.
Каркас объекта обычно строится из многоугольников, потом его углы сглаживаются. Вид поверхности определяется сеткой опорных точек.
На поверхности наносят рисунки, имитирующие реальные материалы, настраивают их свойства: цвет, прозрачность, блики и т.д.
Затем устанавливают источники света, задают свойства атмосферы, в которой находится объект.
Применение 3D графики.
Современная 3D графики и печати проникли во многие сферы человеческой деятельности, и приносят колоссальную прибыль.
Трехмерные изображения ежедневно мы видим на телевидении, в кино, при работе с компьютером и в 3D играх, с рекламных щитов, наглядно представляя всю силу и достижения 3D-графики.
Достижения современного 3D графики используются в следующих отраслях:
Кинематограф и мультипликация – создание трехмерных персонажей и реалистичных спецэффектов. Создание виртуальной реальности окружения.
Дизайн интерьеров – проектирование и разработка дизайна интерьера также не обходятся сегодня без трехмерной графики. 3D технологии дают возможность создать реалистичные 3D-макеты мебели (дивана, кресла, стула, комода и т.д.), точно повторяя геометрию объекта и создавая имитацию материала. При помощи трехмерной графики можно создать ролик, демонстрирующий все этажи проектируемого здания, который возможно еще даже не начал строиться.
Наверное, сложно найти людей, которых бы не завораживало созерцание фрактальной графики. Программные пакеты для ее создания могут стать той ступенькой, которая позволит приблизиться к настоящему фрактальному творчеству. Фрактальная графика – одна из быстроразвивающихся и перспективных видов компьютерной графики.
Фрактал – структура, состоящая из частей, подобных целому. Одним из основных свойств является самоподобие.
Понятия фрактал, фрактальная геометрия и фрактальная графика, появившиеся в конце 70-х, сегодня прочно вошли в обиход математиков и компьютерных художников. Оно было предложено математиком Бенуа Мандель-Бротом в 1975 году для обозначения нерегулярных, но самоподобных структур, которыми он занимался.
Мелкие элементы фрактального объекта повторяют свойства всего объекта. Процесс наследования можно продолжать до бесконечности. Изменяя и комбинирую 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. Так, с помощью нескольких математических коэффициентов можно задать линии и поверхности очень сложной формы.
Её возможности трудно переоценить. Фрактальная компьютерная графика позволяет создавать абстрактные композиции, где можно реализовать симметрию и асимметрию и др. С чем можно сравнить фрактальное изображение? Ну, например, со сложной структурой кристалла, со снежинкой, элементы которой выстраивается в одну сложную структуру. Это свойство фрактального объекта может быть удачно использовано при составлении декоративной композиции или для создания орнамента.
С точки зрения машинной графики фрактальная геометрия незаменима при генерации искусственных облаков, гор, поверхности моря. Геометрические фракталы на экране компьютера — это узоры, построенные самим компьютером по заданной программе. Помимо фрактальной живописи существуют фрактальная анимация и фрактальная музыка.
Создатель фракталов — это художник, скульптор, фотограф, изобретатель и ученый в одном лице. Вы сами задаете форму рисунка математической формулой, исследуете сходимость процесса, варьируя его параметры, выбираете вид изображения и палитру цветов, то есть творите рисунок «с нуля».
Фракталы вокруг нас: хвост павлина, осьминог, папоротник и др.
Fractal Design Painter
Домашнее задание: параграф 14 «Кодирование графической информации». Сравнительная характеристика видов графики.
Задание 1. Определить разрешение экрана монитора, измеренное в dpi
Задание 2 Тестирование на компьютере.
Задание 3. Проект-исследование «Фантастические миры фракталов»
1. Элементарным объектом, используемым в растровом графическом редакторе, является:
1. точка экрана (пиксель);
3. палитра цветов;
2. Деформация изображения при изменении размера рисунка — один из недостатков:
1. векторной графики;
2. растровой графики.
3. Примитивами в графическом редакторе называют:
1. простейшие фигуры, рисуемые с помощью специальных инструментов графического редактора;
2. операции, выполняемые над файлами, содержащими изображения, созданные в графическом редакторе;
3. среду графического редактора;
4. режим работы графического редактора.
4. Наименьшим элементом поверхности экрана, для которого могут быть заданы адрес, цвет и интенсивность, является:
2. зерно люминофора;
4. простейшая фигура.
5. Матрица, которую на экране образуют пиксели, называют:
4. дисплейный процессор.
6. Графика с представлением изображения в виде совокупностей точек называется:
7. Для хранения 256-цветного изображения на кодирование одного пикселя выделяется:
8. Цвет точки на экране цветного монитора формируется из сигнала:
1. красного, зеленого, синего и яркости;
2. желтого, зеленого, синего и красного;
3. желтого, синего, красного и белого;
4. желтого, синего, красного и яркости.
9. Растровый графический файл содержит черно-белое изображение размером 100 х 100 точек. Каков информационный объем этого файла:
10. Для двоичного кодирования цветного рисунка (256 цветов) размером 10 х 10 точек требуется:
Итог урока. Рефлексия.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
кодирование графической информации
урок по информатики 10 класс.
«Литературная открытка». Кодирование графической информации
Тип урока: урок обобщения и систематизации знанийЦели урока:освоить технику создания коллажа, демонстрации и защиты своих проектов;развивать творческую активность учащихся;развивать у школьников умени.
Презентация «Кодирование графической информации. Пространственная дискретизация.
Презентация «Кодирование графической информации. Пространственная дискретизация». Презентация на 1 урок в 9 классе по теме «Кодирование графической информации» по учебнику Н.Д. Угринович.
Самостоятельная работа по теме «Кодирование графической информации»
Самостоятельная работа включает в себя 4 варианта.
План-конспект урока по информатике «Растровое кодирование графической информации»
Урок для учащихся 6 класса, занимающихся по учебнику Л.Л.Босовой Цели урока:познакомить учащихся с видами графических изображений; с методом растрового кодирования графической информа.
Кодирование графической информации
Методическая разработка урока.
Разработка урока «Техника безопасности в кабинете информатики. Кодирование графической информации. Пространственная дискретизация. Палитры цветов в системах цветопередачи RGB, CMYK и HSB.» 1 урок
Конспект урока по теме «Техника безопасности в кабинете информатики. Кодирование графической информации. Пространственная дискретизация. Палитры цветов в системах цветопередачи RGB, CMYK и.
Источник
