Лекция 25. Технология обработки графической информации
По способу заданий изображений графику можно разделить на три категории: двумерная, трехмерная и CGI-графика. К двухмерной относятся: векторная, растровая и фрактальная графика.
Векторная графика – представляет изображение как набор геометрических примитивов. Обычно в качестве них выбираются точки, прямые, окружности, прямоугольники, а также как общий случай, сплайны некоторого порядка. Объектам присваиваются некоторые атрибуты, например, толщина линий, цвет заполнения. Рисунок хранится как набор координат, векторов и других чисел, характеризующих набор примитивов. При воспроизведении перекрывающихся объектов имеет значение их порядок.
Растровая графика – всегда оперирует двумерным массивом (матрицей) пикселей. Каждому пикселю сопоставляется значение — яркости, цвета, прозрачности — или комбинация этих значений. Растровый образ имеет некоторое число строк и столбцов.
Без особых потерь растровые изображения можно только лишь уменьшать, хотя некоторые детали изображения тогда исчезнут навсегда, что иначе в векторном представлении. Увеличение же растровых изображений оборачивается «красивым» видом на увеличенные квадраты того или иного цвета, которые раньше были пикселями.
Фрактальная графика. Фрактал — объект, отдельные элементы которого наследуют свойства родительских структур. Поскольку более детальное описание элементов меньшего масштаба происходит по простому алгоритму, описать такой объект можно всего лишь несколькими математическими уравнениями.
Фракталы позволяют описывать целые классы изображений, для детального описания которых требуется относительно мало памяти. С другой стороны, фракталы слабо применимы к изображениям вне этих классов.
Трёхмерная графика оперирует с объектами в трёхмерном пространстве. Обычно результаты представляют собой плоскую картинку, проекцию. Трёхмерная компьютерная графика широко используется в кино,
В трёхмерной компьютерной графике все объекты обычно представляются как набор поверхностей или частиц. Минимальную поверхность называют полигоном. В качестве полигона обычно выбирают треугольники.
CGI (англ. computer-generated imagery, букв. «изображения, сгенерированные компьютером») — спецэффекты в кинематографе, телевидении и симуляторах, созданные при помощи трёхмерной компьютерной графики. В компьютерных играх обычно используется компьютерная графика в реальном времени, но периодически добавляются и внутриигровые видео, в которых используется CGI.
CGI позволяет создавать эффекты, которые невозможно получить при помощи традиционного грима и аниматроники, и может заменить декорации и работу каскадёров и статистов.
Графические редакторыэто программы для работы с рисунком в графическом режиме работы монитора. Существует большое количество мощных программных средств для обработки изображений: Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, CorelDRAW, Macromedia FreeHand, Inkscape.
Файл, который создается в графическом редакторе, имеет другой тип — это графический файл. Он содержит коды координат пикселов картинки и коды цветов этих пикселов. Сохранив свою первую картинку, нарисованную с помощью мыши, вы убедитесь, что создан файл, содержащий рисунок. Типы файлов мы обсуждали ранее, они могут быть такими: PCX, BMP, TIF и др.
Меню многих графических редакторов имеет общие инструменты обработки изображения.
Даже простой графический редактор содержит инструменты, позволяющие редактировать рисунок, управлять им: менять размер (масштабировать), деформировать (сжимать и растягивать), поворачивать, отражать.
Графика в профессии. Графические редакторы позволяют компьютеризировать профессии художников-мультипликаторов, рекламных дизайнеров, художников — оформителей книг, альбомов, художников модельеров, web-дизайнеров. Помогают они и в чертежной профессиональной деятельности. Примером служит компьютерная проектная среда, позволяющая оформлять планировку жилых и производственных помещений.
Для создания чертежа можно использовать графический редактор Visio. При работе с Visio пользователю доступны многие инструменты. Подробное описание средств программной среды дается в руководстве пользователя для программного продукта. Использование этих инструментов достаточно близко по способу применения в графических редакторах.
В последнее время широкое распространение получили графические инструменты фирмы Adobe, в частности Photoshop. В нем можно обрабатывать как уже имеющиеся изображения, так и полученные нами путем сканирования или извлеченные из карт памяти цифровых видео- или фотокамер.
Современные инструментальные средства часто используют библиотеки рисунков, которые можно вставлять в текстовые, табличные и иные документы. Например, в текстовом редакторе Word такая библиотека называется Clip Art и помимо рисунков содержит короткие видеоклипы, которые вставляются так же, как и рисунки.
В настоящее время продолжительность проектирования большинства сложных объектов превышает разумные пределы, определяемые сроками морального износа, утратой конкурентоспособности изделий и др. Поскольку сложность объектов будет возрастать, а время проектирования должно сокращаться, можно сделать вывод, что единственной альтернативой неавтоматизированному проектированию может быть широкое использование Систем автоматического проектирования (САПР).
Системы автоматизированного проектирования должны обладать двумя важнейшими качествами: информированность и адекватность. Именно они практически полностью определяют успех внедрения и эксплуатации САПР.
В настоящее время существует множество программных средств, на базе которых реализованы САПР: AutoCAD, AutoCAD LT, AutoSketch R7 и др.
Существуют САПР, специализирующиеся в различных отраслях.
Существуют специальные средства обеспечения дизайна, например 3D Studio MAX, Autodesk VIZ, специальные средства так называемой векторизации чертежей, например GTXRaster Tools и пр.
Задание: рассмотреть работу графических редакторов на примере Paint.
Источник
Тема 9 Способы графической обработки информации: таблицы, кластер, интеллект — карты, денотатный граф
Существует множество способов графической организации материала: графики, схемы, таблицы, карты. Среди них самыми распространенными являются таблицы. С одним видом таблицы «Толстые и тонкие вопросы» мы уже знакомы. Рассмотрим еще несколько табличных форм.
Таблица 8 «Что? Где? Когда?»
| Российские Нобелевские лауреаты (кто?) | Область знания (где?) | Открытие (что?) | Год открытия и год получения премии (когда?) | Дополнительные сведения. (как применяется?) |
Таблица 9 «Знаю – Хочу узнать – Узнал» (ЗХУ)
| Знаю | Хочу узнать | Узнал (или осталось узнать) |
Эта таблица нужна, если нужно собрать уже имеющийся по теме материал, расширить знания по изучаемому вопросу, систематизировать их. Таблица состоит из трех колонок. В первую колонку записывают все известные по данной теме понятия. Во вторую колонку вносятся непонятные или неизвестные факты, а так же спорные мысли и вопросы, возникшие в ходе обсуждения темы. Третья колонка заполняется по мере работы над темой.
Концептуальная таблица
| Категория сравнения | Категория сравнения | Категория сравнения | Категория сравнения |
| Факты |
используется, когда необходимо провести сравнение нескольких объектов по нескольким вопросам. Этот метод учит рассматривать тему с разных сторон, анализировать и обобщать информацию, находить и анализировать отличительные признаки объектов.
Таблица 10 Пример концептуальной таблицы
| Функция и ее свойства | у=х | у=х 2 | у=х 3 | у=1/х | у=√х |
| Область определения | |||||
| Множество значения | |||||
| Четность, нечетность | |||||
| Монотонность | |||||
| Нули функции |
Сводная таблица — помогает систематизировать информацию, проводить параллели между явлениями, событиями или фактами. Они помогают не только 3увидеть отличительные признаки объектов, но и позволяют быстрее и прочнее.
запоминать информацию. Выглядит эта таблица просто: средняя колонка называется «линией сравнения». В ней перечислены те категории, по которым
предполагается сравнивать какие-то явления, события, факты. В колонки, расположенные по обе стороны от «линии сравнения», заносится информация, которую и предстоит сравнить.
Таблица 11 Пример сводной таблицы
| извозчик | конка | омнибус | Линия сравнения | трамвай | автобус | такси |
| маршруты | ||||||
| популярность | ||||||
| Внешний вид |
Таблица синтез — используется для развития рефлексивного восприятия информации. Она побуждает к диалогу с текстом, к критическому осмыслению его содержания. При первом восприятии текста заполняются две графы, а третья при осмыслении первых двух.
Таблица 12 Пример таблицы синтез
| Ключевые моменты текста | На чем остановилось внимание | Почему именно на этом остановилось внимание? |
«Инсерт»– один из приемов технологии развития критического мышления, его часто называют технологией эффективного чтения. Он используется при работе с текстом, с новой информацией.
Название приема представляет собой аббревиатуру:
· I –interactive (интерактивная).
· N –noting (познавательная).
· S –systemfor (система).
· E –effective (для эффективного).
· R –reading (чтения).
· T –thinking (и размышления).
Методика использования метода инсерта состоит в следующем:
1 Прочитать текст, маркируя его специальными значками:
+ – это новая информация для меня;
— – я думал по-другому, это противоречит тому, что я знал;
? – это мне непонятно, нужны объяснения, уточнения.
Маркировки в тексте удобнее делать на полях карандашом. Или можно подложит полоску бумаги, чтобы не пачкать учебники.
2 Заполнение таблицы
| V | + | — | ? |
| Здесь записываются термины и понятия, встречающиеся в тексте, которые уже были известны. | Отмечается все новое, что стало известно из текста | Отмечаются противоречия. То есть, то, что идет вразрез с уже полученными знаниями. | Перечисляются непонятные моменты, те, что требуют уточнения или вопросы, возникшие по мере прочтения текста. |
Пример заполнения таблицы Инсерт по теме «Реформы Петра I»
| V | + | — | ? |
| Петр I — первый российский император. | Издал «Табель о рангах» | Петр I перенес празднование Нового Года на 1 января. Почему? | Что еще нового появилось в России во время правления Петра I? |
3.Повторное прочтение текста и работа с таблицей.
При этом таблица может пополниться, либо какие-то тезисы уже перейдут из одной колонки в другую. Идет анализ того, как накапливаются знания. Путь от старого к новому становится более наглядным и понятным.
Прием требует не пассивного чтения, а внимательного, заставляет вспомнить то, что уже известно, позволяет вычленить из текста новое, обратить внимание на трудные места, сконцентрироваться на каждой строке текста, предполагает самостоятельный анализ информации. Инсерт довольно эффективен, когда нужно проработать большой теоретический материал.
Графические схемы
Общепринятые в настоящий момент графические схемы – ментальные карты, диаграммы «Рыбьи кости», кластеры, денотатные графы, а также ряд других, реже используемых видов.
«Кластер» происходит от английского «cluster» – рой, гроздь, груда, скопление. С помощью кластеров можно в систематизированном виде представить большие объемы информации. Делая какие-то записи, зарисовки для памяти, мы, часто интуитивно, распределяем их особым образом, компонуем по категориям.
Грозди – графический прием, заключающийся в систематизации материала. Наши мысли уже не громоздятся, а «гроздятся», т. е. располагаются в определенном порядке. Система кластеров охватывает большее количество информации, чем можно было бы получить при обычной письменной работе. Она может быть способом мотивации к размышлению до изучения темы или формой систематизирования информации при подведении итогов. Этот прием развивает умение строить прогнозы и обосновывать их, учит искусству проводить аналогии, устанавливать связи, развивает навык одновременного рассмотрения нескольких вариантов, столь необходимый при решении жизненных проблем. Способствует развитию системного мышления. Основная задача этой формы не только систематизация материала, но и установление причинно-следственных связей между гроздьями.
Правила очень простые. В центре рисуем круг – это наша тема, вокруг нее круги поменьше – крупные смысловые единицы, соединяемые прямой линией с большим кругом, затем круги поменьше и т. д. Таким образом, заголовки смысловых блоков располагаются вокруг основной темы. Большой потенциал имеет этот прием и на стадии рефлексии: на этой стадии можно внести исправления неверных предположений в «предварительных кластерах», заполнить их на основе новой информации, установить причинно-следственные связи между отдельными смысловыми блоками.
Рис. 4 Примеры кластеров
Денотатный граф – [от лат. denoto — обозначаю и греч. — пишу] — способ вычленения из текста существенных признаков ключевого понятия. Данный приём перекликается с Синквейном, но в отличие от Синквэйна, приём Денотатный граф необходим, прежде всего, для осмысления учебного материала. Приём можно эффективно использовать при проведении анализа нового понятия, определения с разных позиций его содержания.
Источник
