Разработка урока «Виды компьютерной графики»

Разработка урока

«ВИДЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ»

Разработала и провела:

Кочнева Людмила Андреевна

учитель информатики

высшей категории

МАОУ «Ординская СОШ»

с.Орда, 2018 г

Виды компьютерной графики

На тему «Графическая информация и компьютер» отводится 6 часов учебного времени. Данный урок 6 (последний) отводимый на эту тему.

Проблема. В школьной литературе при объяснении материала, посвященного графическим изображениям, авторы чаще всего выделяют два типа (вида) графики: растровую и векторную. В настоящее время существует 5 видов:

Растровая графика.

Векторная графика.

Трехмерная графика.

Фрактальная графика.

Символьная графика

Аннотация: Эта тема является ознакомительной. Учащиеся должны четко отличать растровую, векторную, трехмерную, фрактальную графику. Знать преимущества и недостатки каждой графики. Ребята должны уяснить, когда применяется та или иная графика.

Цель урока: Знакомство с видами компьютерной графики: трехмерной и фрактальной.

Ученик:

- заполняет таблицу, в которой указывает сравнительные характеристики видов графики (схожие, отличительные);

- соотносит картинку к определенному виду графики;

- знает области применения каждого вида графики.

Оборудование:

Компьютер (проектор), интерактивная доска, система тестирования и голосования VOTUM, раздаточный материал.

Ожидаемые результаты:

Учащиеся получат представление о видах графики.

Узнают о сферах применения;

Научатся распознавать виды графики.

Технология: технология критического мышления

Тип урока: урок нового знания.

Ход урока:

Оргмомент.

Здравствуйте, я очень рада

Войти в приветливый наш класс.

И для меня уже награда –

Вниманье ваших добрых глаз.

А глаза у вас действительно добрые, такие же добрые как и чудесная весенняя погода за окном, создающая прекрасное настроение. И давайте по-доброму, с хорошим настроение начнем наш урок.

Актуализация знаний.

Сегодня мы продолжаем работать с темой «Виды компьютерной графики». Давайте повторим, что мы уже знаем.

Дайте определение «Компьютерной графики».

Я что понимается под видом компьютерной графики.

Какие виды графики вы знаете?

А к какому виду графики вы отнесете данные рисунки?

По каким параметрам сравнительной характеристики ты это определил?

Какой вид графики объединяет эти рисунки?

А для этого вида какие параметры использовали?

Значит, по каким параметрам можно сравнивать растровую и векторную виды графики? (на доске параметры: Базовые элементы, Применение, Недостатки, Применение, Аналоги из жизни)

Проблема: Используя перечисленные параметры графические изображения, представленные на слайде разбейте на группы.

Ребята, значит существуют еще виды компьютерной графики. Значит, мы не все виды с вами знаем. Тогда перед нами с вами какая стоит цель:

Цель урока: Познакомиться с новыми видами компьютерной графики.

Ребята, что значит познакомиться? Как мы знакомились с растровым и векторным видом?

2. Изложение нового материала.

В зависимости от способа формирования изображений компьютерную графику подразделяют:

Растровая графика.

Векторная графика.

Трехмерная графика.

Фрактальная графика.

Символьная графика (устарела и на сегодняшний день практически не используется, поэтому рассматривать ее не будем.

Когда мы рассматривали растровую и векторную графики, мы составляли сравнительную характеристику этих видов. А сейчас дополним данную таблицу, добавив в нее сравнительную характеристику трехмерной и фрактальной графики.(Приложение 2) Для заполнения этой таблицы Вам поможет справочный материал. (Приложение 3).

А сейчас, чтобы посмотреть результат вашей работы, я предлагаю проверить и обсудить по эталону.

Какой параметр упустила ИМЯ?

Считаешь ли ты, что этот параметр важен?

ИМЯ, а какой параметр упустил ты? (БЕСЕДА)

Закрепление

Вы заполнили таблицу. Ну что, потренируемся?

К какой графике вы отнесете следующее изображение?(Приложение 5).

Во время заданий задаются вопросы:

Почему?

ИМЯ, по каким параметрам сравнительной характеристики ты это определил?

Что еще может это подтвердить?

Домашнее задание:

Чтобы быть успешными в тренировочных упражнениях, в заданиях ГИА по данной теме дома вам необходимо выполнить задания на карточке. Открываем дневники, записываем домашнее задание – «в тетради». Желающие дополните таблицу рисунками, определите вид графики к которой они относятся. А для тех, кому интересна эта тема, я предлагаю привести примеры использования различных видов графики на каналах центрального телевидения: РОССИЯ 2 и ОРТ. При выполнении заданий вы можете пользоваться созданной таблицей и справочным материалом. Я буду очень рада, если вы найдете дополнительный материал (например, это могут быть неучтенные нами параметры сравнительной характеристики) и используете его при выполнении домашней работы. (Приложение 6)

Итог урока:

А теперь, ребята, давайте все же вернемся к тому слайду, где у нас возникло затруднение.

К какому виду мы можем отнести данные картинки?

Как вы считаете мы достигли с вами поставленной цели? Наша проблема решена?

Рефлексия:

Наш урок подошёл к концу. Ребята, мне сегодня особенно интересно было с вами работать. У меня настроение стало еще более весенним, а у вас? Вам сегодня урок понравился? Заканчивая урок, выразите свое отношение к нему.

Приложение 1

Сравнительная характеристика

Приложение 2

Сравнительная характеристика

Приложение 3

КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА

Р астровое изображение составляется из мельчайших точек (пикселов) – цветных квадратиков одинакового размера. Растровое изображение подобно мозаике - когда приближаете (увеличиваете) его, то видите отдельные пиксели, а если удаляете (уменьшаете), пиксели сливаются.

Компьютер хранит параметры каждой точки изображения (её цвет, координаты). Причём каждая точка представляется определенным количеством бит (в зависимости от глубины цвета). При открытии файла программа прорисовывает такую картину как мозаику – как последовательность точек. Растровые файлы имеют сравнительно большой размер, т.к. компьютер хранит параметры всех точек изображения. Поэтому размер файла зависит от параметровточек и их количества:V=M×N*b, 2^b=K

от глубины цветаточек (b),

отразмера изображения (в большем размере вмещается больше точек),

отразрешения изображения (при большем разрешении на единицу площади изображения приходится больше точек) (M×N).

Ч тобы увеличить изображение, приходится увеличивать размер пикселей-квадратиков. В итоге изображение получается ступенчатым, зернистым. Для уменьшения изображения приходится несколько соседних точек преобразовывать в одну или выбрасывать лишние точки. В результате изображение искажается: его мелкие детали становятся неразборчивыми (или могут вообще исчезнуть), картинка теряет четкость.

Растровоеизображение нельзя расчленить. Оно «литое», состоит из множества точек.

Близкими аналогами являются живопись, фотография

Программы для работы с растровой графикой:

Paint, Adobe Photo Shop

Применение:

для обработки изображений, требующей высокой точности передачи оттенков цветов и плавного перетекания полутонов. Например, для:ретуширования, реставрирования фотографий;

создания и обработки фотомонтажа, коллажей;

применения к изображениям различных спецэффектов;

после сканирования изображения получаются в растровом виде.

Если в растровой графике базовым элементом изображения является точка, то в векторной графике – линия. Линия описывается математически как единый объект, и потому объем данных для отображения объекта средствами векторной графики существенно меньше, чем в растровой графике. Линия – элементарный объект векторной графики. Как и любой объект, линия обладает свойствами: формой (прямая, крив ая), толщиной, цветом, начертанием (сплошная, пунктирная). Замкнутые линии приобретают свойство заполнения.Охватываемое ими пространство может быть заполнено другими объектами (текстуры, карты) или выбранным цветом. Простейшая незамкнутая линия ограничена двумя точками, именуемымиузлами. Все прочие объекты векторной графики составляются из линий. Например, куб можно составить из шести связанных прямоугольников, каждый из которых, в свою очередь, образован четырьмя связанными линиями. Возможно, представить куб и как двенадцать связанных линий, образующих ребра.

Компьютер хранит элементы изображения (линии, кривые, фигуры) в виде математических формул. При открытии файла программа прорисовывает элементы изображения по их математическим формулам (уравнениям).

Точка. Этот объект на плоскости представляется двумя числами (х, у), указывающими его положение относительно начала координат.

Прямая линия. Ей соответствует уравнение y=kx+b. Указав параметры k и b, всегда можно отобразить бесконечную прямую линию в известной системе координат, то есть для задания прямой достаточно двух параметров. Отрезок прямой. Он отличается тем, что требует для описания еще двух параметров – например, координатx1 и х2 начала и конца отрезка.

К ривая второго порядка. К этому классу кривых относятся параболы, гиперболы, эллипсы, окружности, то есть все линии, уравнения которых содержат степени не выше второй.

К ривая третьего порядка. Отличие этих кривых от кривых второго порядка состоит в возможном наличии точки перегиба. Например, график функции у = x³ имеет точку перегиба в начале координат. Именно эта особенность позволяет сделать кривые третьего порядка основой отображения природных объектов в векторной графике. Например, линии изгиба человеческого тела весьма близки к кривым третьего порядка.

В общем случае уравнение кривой третьего порядка можно записать так:

x3+a1y3+a2x2y+a3xy2+a4x2+a5y2+a6xy+a7x+a8y+a9=0.

Векторное изображение масштабируется без потери качества: масштабирование изображения происходит при помощи математических операций: параметры примитивов просто умножаются на коэффициент масштабирования.

Изображение может быть преобразовано в любой размер (от логотипа на визитной карточке до стенда на улице) и при этом его качество не изменится.

Векторноеизображение можно расчленить на отдельные элементы (линии или фигуры), и каждый редактировать, трансформировать независимо.

Векторные файлы имеют сравнительно небольшой размер, т.к. компьютер запоминает только начальные и конечные координаты элементов изображения -этого достаточно для описания элементов в виде математических формул. Размер файла как правило независит отразмера изображаемых объектов, но зависит от сложности изображения:количества объектов на одном рисунке (при большем их числе компьютер должен хранить больше формул для их построения), характера заливки - однотонной или градиентной) и пр. Понятие «разрешение» не применимо к векторным изображениям.

Векторныеизображения: более схематичны, менее реалистичны, чем растровые изображения, «не фотографичны».

Близкими аналогами являются слайды мультфильмов, представление математических функций на графике.

Программы для работы с векторной графикой:

Corel Draw, Adobe Illustrator, AutoCAD

Применение:

для создания вывесок, этикеток, логотипов, эмблем и пр. символьных изображений;

для построения чертежей, диаграмм, графиков, схем;

для рисованных изображений с четкими контурами, не обладающих большим спектром оттенков цветов;

для моделирования объектов изображения.

Трехмерная графика (3D-графика) используется для изображения объемных объектов. Для создания реалистичной модели объекта используют объемные геометрические примитивы (прямоугольник, куб, шар, конус и прочие) и гладкие поверхности. При этом следует учитывать освещенность рисунка: вне предмета, изнутри предмета.

Вид поверхности при этом определяется расположенной в пространстве сеткой опорных точек. Каждой точке присваивается коэффициент, величина которого определяет степень ее влияния на часть поверхности, проходящей вблизи точки. От взаимного расположения точек и величины коэффициентов зависит форма и “гладкость” поверхности в целом.

Программы для работы с трехмерной графикой:

3DStudioMAX 5, AutoCAD, Компас

Применение:

- в архитектуре,

- в рекламе,

- видеороликах (фильмах),

- в изделиях машиностроении,

- инженерное проектирование,

- компьютерное моделирование физических объектов и процессов.

Достоинством данного вида графики является маштабируемость без потери качества. Основным недостатком трехмерной графики можно условно считать повышeнные требования к компьютеру, в чаcтности к объeму опeративной памяти, наличию свободного мeста на жeстком диске и быстродействию процeссора.

Аналогом в жизни являются компьютерные игры, в которых используются объемные изображения и направление света.

Фрактальная графика – одна из последних быстроразвивающихся и перспективных видов компьютерной графики. Фрактал – структура, состоящая из частей, подобных целому. Одним из основных свойств является самоподобие. (Фрактус – состоящий из фрагментов).

Объекты называются самоподобными, когда увеличенные части объекта походят на сам объект. Небольшая часть фрактала содержит информацию о всем фрактале.

Например, в центре находится простейший элемент – равносторонний треугольник, который получил название - фрактальный.

На среднем отрезке сторон строятся равносторонние треугольники со стороной =1/3 от стороны исходного фрактального треугольника, в свою очередь на средних отрезках сторон, являющихся объектами первого поколения строятся треугольника второго поколения 1/9 от стороны исходного треугольника.

Таким образом, мелкие объекты повторяют свойства всего объекта. Процесс наследования можно продолжать до бесконечности.

Полученный объект носит название – фрактальной фигуры.

В жизни абстрактные композиции можно сравнить со снежинкой, с кристаллом.

Фрактальная графика основана на математических вычислениях.Базовым элементом фрактальной графики является сама математическая формула, то есть никаких объектов в памяти компьютера не хранится и изображение строится исключительно по уравнениям. В памяти компьютера хранятся формулы, по которым строится изображения.

Одним из основных достоинств данного вида графики является то, что рисунки данного вида маштабируются без потери качества. Этот вид графики достаточно сложно программировать (изображать с помощь. математических формул), поэтому результат непредсказуем.

Программа для работы с фрактальной графикой:

Фрактальная вселенная 4.0 fracplanet

Применяют:

Математики, Художники (в изобразительном искусстве), при создании развлекательных программ.

Приложение 4

Сравнительная характеристика

Приложение 5

Вопрос 1

Вопрос 2

Вопрос 3

Вопрос 4

Вопрос 5

Вопрос 6

Вопрос 7

Вопрос 8

Вопрос 9

Приложение 6

Домашнее задание:

У каждой картинки подпиши вид графики, к которой она относиться.

Желающие приготовьте свои картинки и определите вид графики, к которым они относятся.

Для тех, кому интересна эта тема, приведите примеры использования различных видов графики на каналах центрального телевидения: РОССИЯ 2 и ОРТ.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/347188-razrabotka-uroka-vidy-kompjuternoj-grafiki