Открытый урок по теме «Компьютерная графика»

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА

Дата 24.10.2022

Дисциплина: Информатика

Урок №__11

ТЕМА: Растровая и векторная графика. Устройства ввода, вывода графической информации. Программы для работы с графической информацией.

Тип урока: изложение нового материала.

Форма проведения: комбинированный урок.

ОК 5 Использовать информационно – коммуникационные технологии для совершенствования профессиональной деятельности.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

Цели занятия:

1. Образовательная: формирование знаний, связанных с видами графики: растровой, векторной, трехмерной, фрактальной, недостатками и преимуществами этих видов график, устройствами ввода и вывода графической информации, формирование умений отличать виды графики, распознавать тип графики по типу файла.

2. Воспитательная: воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости, воспитывать способность следовать нормам поведения, коммуникативность, сотрудничество.

3. Развивающая: развитие навыков и умений работы с графикой, развитие умственной деятельности: анализ, синтез, классификация, выделять существенные признаки объектов, умение выделять цели и способы деятельности, проверять её результаты.

Оборудование к уроку: Компьютер (проектор), раздаточный материал.

План

1. Рапорт

2. Организационный момент. Проверка домашнего задания.

3. Актуализация базовых знаний. Мотивация учебной деятельности.

4. Изложение нового материала.

1. Растровая графика

2. Векторная графика.

3. Трехмерная графика

4. Фрактальная графика.

5. Устройства ввода, вывода графической информации.

1. Первичное закрепление.

2. Тест с проверкой. Самоанализ и самоконтроль.

3. Подведение итогов урока.

4. Домашнее задание.

Ход урока.

Группа учащихся №1 заполняет первый столбец в таблице, вторая группа, третья и четвертая – 2,3 и 4 столбцы соответственно.

После заполнения таблицы задача каждой группы рассказать о своем виде графики и помочь другим группам заполнить таблицу.

Группа № 1 рассказывает о растровом виде графики.

Растровое 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 массива. Глубина цвета - сколько битов отведено на хранение цвета каждой точки:
- в черно-белом - 1 бит
- в полутоновом - 8 бит
- в цветном - 24 (32) бита на каждую точку.

Растровые файлы имеют сравнительно большой размер, т.к. компьютер хранит параметры всех точек изображения.

Поэтому размер файла зависит от параметров точек и их количества:

• от глубины цвета точек,

• от размера изображения (в большем размере вмещается больше точек),

• от разрешения изображения (при большем разрешении на единицу площади изображения приходится больше точек).

Чтобы 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.

Как Вы думаете, растровое изображение масштабируется с потерей качества или нет? ( Растровое изображение масштабируется с потерей качества)

Растровоеизображение нельзя расчленить. Оно «литое», состоит из массива точек. Поэтому в программах для обработки растровой графики предусмотрен ряд инструментов для выделения элементов «вручную».

Слайд 21. «Форматы файлов»

1. Векторная графика.

Слайд 22-26. «Векторная графика»

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, кривая), толщиной, цветом, начертанием (сплошная, пунктирная). Замкнутые линии приобретают свойствозаполнения. Охватываемое ими пространство может быть заполнено другими объектами (текстуры, карты) или выбранным цветом. Простейшая незамкнутая линия ограничена двумя точками, именуемыми узлами. Узлы также имеют свойства, параметры которых влияют на форму конца линии и характер сопряжения с другими объектами. 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, координат x1 и х2 начала и конца отрезка. Кривая второго порядка. К этому классу кривых относятся параболы, гиперболы, эллипсы, окружности, то есть все линии, уравнения которых содержат степени не выше второй. Кривая второго порядка не имеет точек перегиба. Прямые линии являются всего лишь частным случаем кривых второго порядка. Формула кривой второго порядка в общем виде может выглядеть, например, так:

x2+a1y2+a2xy+a3x+a4y+a5=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 не зависит от размера 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.

Векторные изображения: 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

Fractal Design Expression

Macromedia Freehand

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;

• для создания 3-х мерных изображений;

Слайд 27. «Что к чему?»

1. Трехмерная графика

Слайд 28 – 31 «Трехмерная графика»

Для создания реалистичной модели объекта используют геометрические примитивы (прямоугольник, куб, шар, конус и прочие) и гладкие, так называемые сплайновые поверхности. 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.

В упрощенном виде для пространственного моделирования объекта требуется:

спроектировать и создать виртуальный каркас (“скелет”) объекта, наиболее полно соответствующий его реальной форме;

Спроектировать и создать виртуальные материалы, по физическим свойствам визуализации похожие на реальные; присвоить материалы различным частям поверхности объекта (на профессиональном жаргоне – “спроектировать текстуры на объект”);

Настроить физические параметры пространства, в котором будет действовать объект, – задать освещение, гравитацию, свойства атмосферы, свойства взаимодействующих объектов и поверхностей;

Задать траектории движения объектов;

рассчитать результирующую последовательность кадров;

наложить поверхностные эффекты на итоговый анимационный ролик.

Программы для работы с трехмерной графикой:

3DStudioMAX 5, AutoCAD, Компас

Применение:

• научные расчеты,

• инженерное проектирование,

• компьютерное моделирование физических объектов

• изделия в машиностроении,

• видеороликах,

• архитектуре,

• изделиях машиностроения изображения моделируются и перемещаются в пространстве.

1. Фрактальная графика.

Слайд 32-34. «Фрактальная графика.»

Фрактальная графика – одна из быстроразвивающихся и перспективных видов компьютерной графики. Математическая основа - фрактальная геометрия. 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.

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

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.

Программа для работы с фрактальной графикой:

Фрактальная вселенная 4.0 fracplanet

Применяют:

• Математики,

• Художники

1. Устройства ввода - вывода графической информации.

Слайд 35. «Устройства ввода графической информации.»

Слайд 36 «Устройства вывода графической информации.»

1. Первичное закрепление. Вопросы.

1. Тест с проверкой. Самоанализ и самоконтроль.

1. Подведение итогов урока.

2. Домашнее задание

Творческая работа в графическом редакторе.

2

10

10

15

1

13

1

10

8

9

3

5

2

Проверяет готовность учащихся к уроку

Создает эмоциональный настрой

Выдвигает проблему

Проводит параллель с ранее изученным материалом

Озвучивает тему и задачи урока

Диктует определение

Контролирует выполнение работы

Осуществляет индивидуальный контроль, выборочный контроль

Раздает индивидуальные задания.

Формулирует задание составить опорную таблицу.

Дает задание на поиск в тексте ,

дает комментарии к тексту, объясняет, диктует

Контролирует выполнение работы

Наводящими вопросами помогает выделить основное в тексте

Дает комментарии к тексту, объясняет, диктует

Формулирует задание

Дает комментарии к тексту, объясняет, диктует

Дает комментарии к тексту, объясняет, диктует

Формулирует задание

Задает вопросы по тексту составленной таблицы

Отмечает степень вовлеченности учащихся в работу урока.

Акцентирует внимание на конечных результатах учебной деятельности обучающихся на уроке.

Ответы учащихся на вопросы из домашнего задания.

Слушают речь преподавателя.

Высказывают свое мнение

Учащиеся записывают тему урока в тетради)

Записывают определение

Учащиеся делятся на 4 группы. В каждой группе выбирают лидера.

Группы учащихся получают индивидуальные задания дляизучения материала, выделяют главное

Учащиеся рисуют таблицу и самостоятельно во время лекции заполняют её. Во время подведения итогов урока проверяется заполнение таблицы.

Работают с научным текстом, отвечают на вопросы преподаваетля по тексту, диктуют, пишут под диктовку, находят в тексте информацию необходимую для заполнения таблицы

Работают с научным текстом, отвечают на вопросы преподаваетля по тексту, диктуют, пишут под диктовку, находят в тексте информацию необходимую для заполнения

Ответы учеников

Работают с научным текстом, отвечают на вопросы преподаваетля по тексту, диктуют, пишут под диктовку, находят в тексте информацию необходимую для заполнения

Работают с научным текстом, отвечают на вопросы преподаваетля по тексту, диктуют, пишут под диктовку, находят в тексте информацию необходимую для заполнения

Объясняют свой выбор

Отвечают на вопросы

Самостоятельно отвечают на вопросы теста

Проводят взаимопроверку.

Записываю домашнее задание.

Вопросы:

1. Перечислите все виды графики

2. В чем преимущества растровой графики?

3. В чем недостатки растровой графики?

4. В чем преимущества векторной графики?

5. В чем недостатки векторной графики?

6. Какая графика используется при создании компьютерных игр?

Тестирование

1. Изображения какой графики реалистичны, обладают высокой точностью передачи градаций цветов и полутонов:

1. Растровая

2. Векторная

3. Трехмерная

4. Фрактальная

2. Изображения какой графики кодируются методом
описания контуров элементов в виде математических формул:

1. Растровая

2. Векторная

3. Трехмерная

4. Фрактальная

3. Изображения какой графики можно расчленить на составляющие элементы для их редактирования:

1. Растровая

2. Векторная

3. Трехмерная

4. Фрактальная

4. Изображения какой графики состоят из массива точек (пикселей):

1. Растровая

2. Векторная

3. Трехмерная

4. Фрактальная

5. Изображения какой графики масштабируютсяc потерей качества:

1. Растровая

2. Векторная

3. Трехмерная

4. Фрактальная

6. Файлы какой графики имеют большой размер:

1. Растровая

2. Векторная

3. Трехмерная

4. Фрактальная

7.К какой графике вы отнесете следующее изображение:

1. Р астровая

2. Векторная

3. Трехмерная

4. Фрактальная

1. Ккакой графике вы отнесете следующее изображение:

1. Растровая

2. Векторная

3. Трехмерная

4. Фрактальная

9.К какой графике вы отнесете следующее изображение:

1. Растровая

2. Векторная

3. Трехмерная

4. Фрактальная

10.К какой графике вы отнесете следующее изображение:

1. Растровая

2. Векторная

3. Трехмерная

4. Фрактальная

   1. Перечислите программные продукты растровой графики:

1. Corel Draw

2. Microsoft Paint

3. Adobe Photo Shop

4. Adobe Illustrator

5. Publisher

12.Перечислитеформатырастровойграфики:

1. BMP - Windows Bitmap

2. TIF - Tagged Image File Format

3. PCX - PC Paintbrush

4. DRW - Micrografx Desiner/Draw

5. PSD - Photoshop

6. GIF - CompuServe GIF

7. PCD - Kodak Photo CD

8. JPEG – JPEG

9. EPS - Encapsulated PostScript

10. CDR - CorelDraw

11. WPG - DrawPerfect

Домашнее задание:

1. Творческая работа в графическом редакторе.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/510533-otkrytyj-urok-po-teme-kompjuternaja-grafika