Опорный конспект лекций по дисциплине Компьютерная графика для специальности 05010301 Разработка программного обеспечения




НазваниеОпорный конспект лекций по дисциплине Компьютерная графика для специальности 05010301 Разработка программного обеспечения
страница1/6
Дата публикации25.01.2014
Размер0.58 Mb.
ТипКонспект
uchebilka.ru > Информатика > Конспект
  1   2   3   4   5   6



Украина. Министерство образования и науки, молодёжи и спорта

Автономной Республики Крым

Крымское республиканское высшее учебное заведение

«Феодосийский политехнический техникум»

ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ


по дисциплине

Компьютерная графика

для специальности

5.05010301 Разработка программного обеспечения

область знаний

0501 Информатика и вычислительная техника

для студентов

4 курса



Рассмотрено и утверждено на заседании цикловой комиссии компьютерных дисциплин

Протокол № ___ от «___» _______ 2013 г.

Председатель цикловой комиссии

Т.Н. Дворянова

Разработал преподаватель:

С.Н. Джелялова

Феодосия 2013г.

Смысловой модуль 1. Введение в компьютерную графику

Лекция 1

Тема. Основные понятия компьютерной графики. Аппаратное и программное обеспечение.

Цель. Изучить основные термины и определения компьютерной графики; познакомиться с историей компьютерной графики; определить основные направления в компьютерной графики, их достоинства, недостатки и область применения; аппаратное и программное обеспечение графики.

План:

  1. Общие сведения о компьютерной графике.

  2. Появление и развитие компьютерной графики.

  3. Основные направления компьютерной графики.

  4. Аппаратное обеспечение компьютерной графики.


1. Общие сведения о компьютерной графике

Графические изображения (на камне, холсте, бумаге, металле и других средствах отображения информации) давно используются в обучении. Стремление человека выразить мысль, передать идею в форме графического изображения свойственно ему древних времен. Благодаря современным средствам создания компьютерной графики перенести графику на экран компьютера теперь могут не только профессиональные художники, дизайнеры, специалисты информационных технологий, но и неискушенные большим опытом работы на ПК, педагогические работники. Хотя, конечно, для этого надо приложить определенные усилия, настойчивость и терпение при освоении программных средств (графических редакторов).

Компьютерной графикой в последнее время занимаются многие, что обусловлено высокими темпами развития вычислительной техники. Компьютерная графика имеет огромный потенциал для облегчения процесса познания и творчества, она позволяет развивать у учащихся пространственное воображение, практическое понимание, художественный вкус.

Понятие "компьютерная графика" очень часто трактуется по-разному. Из одних источников компьютерная графика - это область информатики, занимающаяся проблемами получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) на компьютере.

Из других - компьютерная графика - это новая отрасль знаний, которая, с одной стороны, представляет комплекс аппаратных и программных средств, используемых для формирования, преобразования и выдачи информации в визуальной форме на средства отображения ЭВМ.

С другой стороны, под компьютерной графикой понимают совокупность методов и приемов для преобразования при помощи ЭВМ данных в графическое представление.

Вообще, в широком смысле слова, компьютерная графика - это все, для чего используется визуальная, образная среда отображения на мониторе. Если сузить понятие до практического использования, под компьютерной графикой будет пониматься процесс создания, обработки и вывода изображений разного рода с помощью компьютера.

Область применения компьютерной графики не ограничивается одними художественными эффектами. Во всех отраслях науки, техники, медицины, в коммерческой и управленческой деятельности используются построенные с помощью компьютера схемы, графики, диаграммы, предназначенные для наглядного отображения разнообразной информации.
^ 2. Появление и развитие компьютерной графики

История развития компьютерной графики отражена в таблице 1.

Следствие использования графики совершенно изменилась архитектура программ. Если раньше отец программирования Вирт говорил, что любая программа это алгоритм + структура данных, то с появлением компьютерной графики на персональном компьютере программа – это алгоритм + структура данных + интерфейс пользователя (графический).

Программирование называют теперь визуальным программированием, т.е. компилятор дает большое количество диалоговых окон, где вводятся координаты и виден прообраз результата, и можно менять прообраз программы.

Под графической информацией понимаются модели объектов и их изображения. Интерактивная компьютерная графика – это так же использование компьютеров для подготовки и воспроизведения изображений, но при этом пользователь имеет возможность оперативно вносить изменения в изображение непосредственно в процессе его воспроизведения, т.е. предполагается возможность работы с графикой в режиме диалога в реальном масштабе времени.

Таблица 1 – Появление и развитие компьютерной графики

Период

Событие

1940-1970гг.

графикой занимались только при выводе на принтер. Особенности: графика выводилась в виде текста, напоминающего на большом расстоянии изображение.

^ В середине 1960-х

была разработана цифровая электронная чертежная машина (фирма Itek).

1964 г.

General Motors представила свою DAC-1 – систему автоматизированного проектирования, разработанную совместно с IBM.

В 70-е годы

значительное число теоретических и прикладных работ было направлено на развитие методов отображения пространственных форм и объектов. Это направление принято называть трехмерной машинной графикой.

1971-1985гг.

появились персональные компьютеры (ПК), т.е. появился доступ пользователя к дисплеям. Появилось цветное изображение. Особенности: этот период характеризовался зарождением реальной графики.

В 80-е годы

появились ПК, позволяющие выводить графические объекты на экраны мониторов. Увеличение памяти и скорости обработки информации, создание видеокомплексов, возможность управления ими в диалоговом режиме.

1984г.

выпуск компанией Apple компьютеров Macintosh.

1986-1990гг.

появление технологии Multimedia (Мультимедиа). Особенности: появление диалога пользователя с персональным компьютером; появление анимации и возможности выводить цветное изображение.

^ В 90-х годах

появился стандарт изображения схем алгоритмов UML. UML рассматривается как международный стандарт. В нем 12 групп символов (каждая из групп с определением определенной специфики) и способов взаимосвязи между ними.

С 1991г.

появление графики нашего дня Virtual Reality. Появились датчики перемещения, благодаря которым компьютер меняет изображения при помощи сигналов посылаемых на него. Появление стереоочков (монитор на каждый глаз), благодаря высокому быстродействию которых, производится имитация реального мира. Замедление развития этой технологии из-за опасения медиков, т.к. благодаря Virtual Reality можно очень сильно нарушить психику человека, благодаря мощному воздействию цвета на неё.


В компьютерной графике рассматриваются следующие задачи:

  1. Представление изображения в компьютерной графике;

  2. Подготовка изображения к визуализации;

  3. Создание изображения;

  4. Осуществление действий с изображением.

Компьютерная графика подразделяется на: статичную (неподвижная), динамичную (анимация, компьютерная мультипликация). Каждая из которых в свою очередь делится на 2- и 3-х мерную.
^ 3. Основные направления компьютерной графики

В зависимости от способа формирования изображений, компьютерную графику принято делить на растровую; векторную; фрактальную.

Отдельным предметом считается трехмерная графика, изучающая приемы и методы построения объемных моделей объектов в виртуальном пространстве.

Растровая графика - машинная графика, в которой изображение представляется двумерным массивом точек (элементов растра), цвет и яркость каждой из которых задается независимо. Растр (растровый массив) - представление изображения в виде двумерного массива точек, упорядоченных в ряды и столбцы. Для каждой точки растра указывается цвет и яркость. Пиксель - элемент (точка) растра (pixel - сокращение от слов picture element, т.е. элемент изображения), минимальная единица изображения, цвет и яркость которой можно задать независимо от остального изображения. Пиксель - основной элемент, кирпичик всех растровых изображений.

^ Достоинства растровой графики. Растровая графика эффективно представляет реальные образы. Растровое изображение наиболее адаптировано для распространенных устройств вывода - лазерных принтеров и др.

Недостатки. Занимают большой объем памяти. Редактирование растровых изображений требуют большие ресурсы компьютера. Трудоемкий процесс редактирования растровых изображений. При увеличении размеров изображения сильно ухудшается качество.

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

Векторная графика описывает изображение с помощью математических формул. По своей сути любое изображение можно разложить на множество простых объектов, как то - контуры, графические примитивы и т.д.

Векторную графику часто называют объектно-ориентированной графикой или чертежной графикой. Простые объекты, такие как окружности, линии, сферы, кубы, заполнители (области однотонного или изменяющегося цвета для заполнения частей объектов) и т.п., называются примитивами и используются при создании более сложных объектов. В векторной графике изображения создаются путем комбинации различных объектов.

Файлы векторной графики могут содержать несколько различных элементов:

  • наборы векторных команд;

  • таблицы информации о цвете рисунка;

  • данные о шрифтах, которые могут быть включены в рисунок.

Сложность векторных форматов определяется количеством возможных команд описания объектов. Векторные форматы файлов могут различаться способом кодирования данных, обладать разными цветовыми возможностями. Цвет объекта хранится в виде части его векторного описания.

^ Достоинства векторной графики. Векторная графика использует все преимущества разрешающей способности любого устройства вывода, что позволяет изменять размеры векторного рисунка без потери качества. Векторная графика позволяет редактировать отдельные части рисунка, не оказывая влияния на остальные. Векторные изображения занимают относительно небольшое место в памяти компьютера.

Недостатки. Векторные изображения выглядят искусственно. Легко масштабировать, но меньше оттенков и полутонов чем в растровой графике.

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

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.

Фрактальная графика, как и векторная - вычисляемая, но отличается от неё тем, что никакие объекты в памяти компьютера не хранятся. Изображение строится по уравнению (или по системе уравнений), поэтому ничего, кроме формулы, хранить не надо. 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.
^ 4. Аппаратное и программное обеспечение компьютерной графики
  1   2   3   4   5   6

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Опорный конспект лекций по дисциплине Компьютерная графика для специальности 05010301 Разработка программного обеспечения iconОпорный конспект лекций по дисциплине Информатика для специальности...
Цель. Ознакомиться с понятием информация и ее свойствами, сферами применениями информации. Ознакомиться с архитектурами эвм, аппаратными...

Опорный конспект лекций по дисциплине Компьютерная графика для специальности 05010301 Разработка программного обеспечения iconОпорный конспект лекций по дисциплине Проектный практикум для специальности...
Цель. Изучить понятие шаблонов проектирования, историю их появления, правила их описания, понятие шаблонов (паттернов) проектирования...

Опорный конспект лекций по дисциплине Компьютерная графика для специальности 05010301 Разработка программного обеспечения iconЭкзаменационные вопросы по дисциплине «Математический анализ» для...

Опорный конспект лекций по дисциплине Компьютерная графика для специальности 05010301 Разработка программного обеспечения iconМетодические указания к практическим занятиям по дисциплине: Дискретная...
Для решения задач данной темы необходимо ознакомиться с содержанием лекций 1 и 2 и воспользоваться материалом из следующих литературных...

Опорный конспект лекций по дисциплине Компьютерная графика для специальности 05010301 Разработка программного обеспечения iconМетодические указания к практическим занятиям по дисциплине: Математическая...
Для решения задач данной темы необходимо ознакомиться с содержанием лекций 1÷3 и воспользоваться материалом из следующих литературных...

Опорный конспект лекций по дисциплине Компьютерная графика для специальности 05010301 Разработка программного обеспечения iconКонспект лекций по дисциплине «Деньги и кредит»
Опорный конспект лекций по дисциплине «Деньги и кредит» для студентов специальности 03050801. “Финансы и кредит” и специальности...

Опорный конспект лекций по дисциплине Компьютерная графика для специальности 05010301 Разработка программного обеспечения iconМетодические указания к семинарским занятиям по дисциплине: Дискретная...
...

Опорный конспект лекций по дисциплине Компьютерная графика для специальности 05010301 Разработка программного обеспечения iconКонспект лекций и вопросов для самостоятельного изучения по дисциплине «Экономика предприятия»
Опорный конспект лекций и вопросов для самостоятельного изучения по дисциплине «Экономика предприятия» для студентов специальности...

Опорный конспект лекций по дисциплине Компьютерная графика для специальности 05010301 Разработка программного обеспечения iconМетодические указания по самостоятельной работе студентов по дисциплине...
Самостоятельные работы разработаны на основе рабочей программы по иностранному языку для студентов третьего курса специальности 05010301...

Опорный конспект лекций по дисциплине Компьютерная графика для специальности 05010301 Разработка программного обеспечения iconКонспект лекций с дисциплины «Компьютерная графика» для направления...
Трехмерные координатные пространства. Матричное представление трехмерных преобразований 66

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<