Векторная компьютерная графика

Растровая компьютерная графика

Растровый формат характеризуется тем, что все изображение по вертикали и горизонтали разбивается на достаточно мелкие прямоугольники - так называемые элементы изображения, или пикселы (от английского pixel - picture element).
В файле, содержащем растровую графику, хранится информация о цвете каждого пиксела данного изображения. Чем меньше прямоугольники, на которые разбивается изображение, тем больше разрешение (resolution), то есть, тем более мелкие детали можно закодировать в таком графическом файле.
Размер (size) изображения, хранящегося в файле, задается в виде числа пикселов по горизонтали (width) и вертикали (height). Для примера, оптимальное разрешение 15-дюймового монитора, как правило, составляет 1024x768.

Глубина цвета
Кроме размера изображения, важной является информация о количестве цветов, закодированных в файле. Цвет каждого пиксела кодируется определенным числом бит (bit), то есть элементарных единиц информации, с которыми может иметь дело компьютер. Каждый бит может принимать два значения - 1 или 0. В зависимости от того, сколько бит отведено для цвета каждого пиксела, возможно кодирование различного числа цветов. Нетрудно сообразить, что если для кодировки отвести лишь один бит, то каждый пиксел может быть либо белым (значение 1), либо черным (значение 0). Такое изображение называют монохромным (monochrome).
Далее, если для кодировки отвести четыре бита, то можно закодировать 24=16 различных цветов, отвечающих комбинациям бит от 0000 до 1111. Если отвести 8 бит - то такой рисунок может содержать 28=256 различных цветов (от 00000000 до 11111111), 16 бит - 216=65 536 различных цветов (так называемый High Color). И, наконец, если отвести 24 бита, то потенциально рисунок может содержать 224=16 777 216 различных цветов и оттенков - вполне достаточно даже для самого взыскательного художника! В последнем случае кодировка называется 24-bit True Color. Следует обратить внимание на слово "потенциально": даже если в файле и отводится 24 бита на каждый пиксел, это еще не означает, что вы действительно сможете насладиться такой богатой палитрой - ведь технические возможности мониторов ограничены.

RGB-модель
Способ разделения цвета на составляющие компоненты называется Цветовой моделью. В компьютерной графике применяются три цветовые модели: RGB, CMYK и HSB.
Наиболее распространенным способом кодирования цвета является модель RGB. При этом способе кодирования любой цвет представляется в виде комбинации трех цветов: красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue), взятых с разной интенсивностью. Интенсивность каждого из трех цветов - это один байт (т.е. число в диапазоне от 0 до 255), который хорошо представляется двумя 16-ричными цифрами (числом от 00 до FF). Таким образом, цвет удобно записывать тремя парами 16-ричных цифр, как это принято, например, в HTML-документах.

Цветовая модель CMYK
Цветовая модель CMYK соответствует рисованию красками на бумажном листе и используется при работе с отраженным цветом, т.е. для подготовки печатных документов.
Цветовыми составляющими этой модели являются цвета: голубой (Cyan), лиловый (Magenta), желтый (Yellow) и черный (Black). Эти цвета получаются в результате вычитания основных цветов модели RGB из белого цвета. Черный цвет задается отдельно. Увеличение количества краски приводит к уменьшению яркости цвета.

Цветовая модель HSB
Системы цветов RGB и CMYK связаны с ограничениями, накладываемыми аппаратным обеспечением (монитор компьютера в случае RGB и типографские краски в случае CMYK).
Цветовая модель HSB наиболее удобна для человека, т.к. она хорошо согласуется с моделью восприятия цвета человеком. Компонентами модели HSB являются:

тон (Hue);
насыщенность (Saturation);
яркость цвета (Brightness).

Тон - это конкретный оттенок цвета. Насыщенность характеризует его интенсивность или чистоту. Яркость же зависит от примеси черной краски, добавленной к данному цвету.
Значение цвета выбирается как вектор, выходящий из центра окружности. Точка в центре соответствует белому цвету, а точки по границе окружности - чистым цветам. Направление вектора определяет цветовой оттенок и задается в угловых градусах. Длина вектора определяет насыщенность цвета. Яркость цвета задают на отдельной оси.
Компьютерное растровое изображение представляется в виде прямоугольной матрицы, каждая ячейка которой представлена цветной точкой.
Пикселы подобны зернам фотографии и при значительном увеличении они становятся заметными. Растровая карта представляет собой набор (массив) троек чисел: две координаты пиксела на плоскости и его цвет.

В отличие от векторных изображений, при создании объектов растровой графики математические формулы не используются, поэтому для синтеза растровых изображений необходимо задавать разрешение и размеры изображения.
С помощью растровой графики можно отразить и передать всю гамму оттенков и тонких эффектов, присущих реальному изображению. Растровое изображение ближе к фотографии, оно позволяет более точно воспроизводить основные характеристики фотографии: освещенность, прозрачность и глубину резкости.

Чаще всего растровые изображения получают с помощью сканирования фотографий и других изображений, с помощью цифровой фотокамеры или путем "захвата" кадра видеосъемки. Растровые изображения можно получить и непосредственно в программах растровой или векторной графики путем преобразовании векторных изображений.
Существует множество форматов файлов растровой графики, и каждый из них предусматривает собственный способ кодирования информации об изображении.

Векторная компьютерная графика

При векторном формате рисунок представляется в виде комбинации простых геометрических фигур - точек, отрезков прямых и кривых, окружностей, прямоугольников и т.п. При этом для полного описания рисунка необходимо знать вид и базовые координаты каждой фигуры, например, координаты двух концов отрезка, координаты центра и диаметр окружности и т.д. Этот способ кодирования идеально подходит для рисунков, которые легко представить в виде комбинации простейших фигур, например, для технических чертежей.
Основным логическим элементом векторной графики является геометрический объект. В качестве объекта принимаются простые геометрические фигуры (так называемые примитивы - прямоугольник, окружность, эллипс, линия), составные фигуры или фигуры, построенные из примитивов, цветовые заливки, в том числе градиенты.
Преимущество векторной графики заключается в том, что форму, цвет и пространственное положение составляющих ее объектов можно описывать с помощью математических формул.

Важным объектом векторной графики является сплайн. Сплайн - это кривая, посредством которой описывается та или иная геометрическая фигура. На сплайнах построены современные шрифты TryeType и PostScript. У векторной графики много достоинств. Она экономна в плане дискового пространства, необходимого для хранения изображений: это связано с тем, что сохраняется не само изображение, а только некоторые основные данные, используя которые, программа всякий раз воссоздает изображение заново. Кроме того, описание цветовых характеристик почти не увеличивает размер файла.
Объекты векторной графики легко трансформируются и модифицируются, что не оказывает практически никакого влияния на качество изображения. Масштабирование, поворот, искривление могут быть сведены к паре-тройке элементарных преобразований над векторами.
Векторная графика может включать в себя и фрагменты растровой графики: фрагмент становится таким же объектом, как и все остальные (правда, со значительными ограничениями в обработке).

Важным преимуществом программ векторной графики является развитые средства интеграции изображений и текста, единый подход к ним. Поэтому программы векторной графики незаменимы в области дизайна, технического рисования, для чертежно-графических и оформительских работ.
Однако, с другой стороны, векторная графика может показаться чрезмерно жесткой, "фанерной". Она действительно ограничена в чисто живописных средствах: в программах векторной графики практически невозможно создавать фотореалистические изображения. Кроме того, векторный принцип описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации, как это делает сканер для точечной графики. Обладая изощренными методами отрисовки (метод трассировки лучей, метод излучательности), эти программы позволяют создавать фотореалистичные растровые изображения с произвольным разрешением из векторных объектов при умеренных затратах сил и времени.
В любом случае, если вы работаете с графикой, то неизбежно будете иметь дело с обеими ее формами - векторной и растровой. Понимание их сильных и слабых сторон позволит вам выполнить свою работу максимально эффективно.

ЗАДАНИЕ К УРОКУ № 83

Ответить на следующие вопросы и отправить ответы по электронной почте.
1. Для чего используются графические редакторы и процессоры?
2. Чем может быть представлена компьютерная графика?
3. Что такое растровое изображение?
4. Что такое векторное изображение?
5. Для чего нужна ц ветовая модель CMYK?
6. Для чего нужна ц ветовая модель RGB?
7. Что является важным преимуществом программ векторной графики?

Урок №84

Тема урока: ПР 17. Создание, редактирование и форматирование текстовых документов различного вида

Текстовый редактор (ТР) — это прикладная программа, позволяющая создавать текстовые документы, редактировать их, просматривать содержимое документа на экране, распечатывать.

По отношению к развитым ТР с широкими возможностями по форматированию текста, включению графики, проверке правописания часто применяется название «текстовый процессор».

Существует множество разнообразных текстовых редакторов — от простейших учебных до мощных издательских систем, с помощью которых делают книги, газеты, журналы.

Чтобы создать документ, нужно выполнить следующие основные этапы:

Выбор шрифта и его размера

Ввод и редактирование документа

Форматирование текста

Сохранение и открытие документа

Выдача на печать

Ввод текста

Редактирование – преобразование, обеспечивающее добавление, удаление, перемещение или исправление содержания документа.

Форматирование текста – процесс установления параметров фрагмента текста, которые определяют внешний вид текста в этом фрагменте. (Длина строки, межстрочный интервал, выравнивание текста, размеры полей, страниц)

Разнообразные шрифты и начертания

При наборе текста в текстовом документе необходимо учитывать следующие правила:

1)Чтобы слова между собой не сливались, используют клавишу пробела.

2)Пробелы ставятся после знаков препинания.

3)При наборе текста по достижению конца строки не нужно нажимать на клавишу Enter, программа сама автоматически перенесет продолжения текста на следующую строку.

4)По окончанию абзаца чтобы начать новый абзац необходимо нажать на клавишу Enter.

5)Чтобы отступить красную строку в новом абзаце можно использовать клавишу Tab.

6)Если при наборе текста была допущена ошибка, для того чтобы удалить ее используем следующие клавиши: если допущенная ошибка находиться перед курсором используем клавишу BackSpace, а также если допущенная ошибка расположена после курсора применяем клавишу Delete.

7)Если вам нужно перейти с конца строки в начало используем клавишу Home, а для того чтобы перейти с начала в конец строки применяем клавишу End.

Работа с фрагментами текста

Переформатирование

Изменение шрифта

Удаление

Перенос

Копирование

Работа с окнами

В многооконном режиме текстовый редактор выделяет для каждого одновременно обрабатываемого документа отдельную область памяти, а на экране – отдельное окно. Окна на экране могут располагаться каскадом или мозаикой

Поиск и замена

В большом по объему тексте нужно найти определённое слово и фразу. Для этого в ТР реализован режим поиска.

Найти-указываем слово и отдаем команду поиск.

Для замены слова отдаем команду заменить

Орфографический контроль

Сохранение документа.

Существует два способа сохранения документа:

1)Файл – Сохранить как… в появившемся окне в поле «Имя файла» необходимо ввести название файла, затем нажать на кнопку «Сохранить». Применяется при первичном сохранении документа.

2)Файл – Сохранить. Данную команду используют при сохранений изменений в уже существующем документе.

Печать документа. Тексты, создаваемые с помощью текстового редактора, в конечном итоге распечатываются. Для этого предусмотрен режим печати. Он включается командой печать

Помощь

Подсказка, справочник, учебник, хранящийся во внешней памяти компьютера

Команда -? на правом верхнем углу меню

Практическая часть.

Ввести приведенный ниже текст, точно соблюдая шрифты, способы выделения. Размер символов - 14 и 12 пт. Используются два типа шрифтов: Times New Roman и Courier. В списке династии использовать табуляцию.

Двадцать седьмого апреля 1682 года умер царь Федор Алексеевич. Ему было всего 20 лет. Слабый и болезненный, он вступил на престол в 1676 году после своего отца – царя Алексея Михайловича – и правил всего 6 лет. И хотя Федор был женат дважды, детей у него не было. Боярская дума, собравшаяся в Кремле после смерти царя, должна была решать, кому стать русским самодержцем. Кандидатов было двое: 16-летний царевич Иван и 10-летний царевич Петр. Оба они были детьми царя Алексея, но от разных матерей.

ДИНАСТИЧЕСКОЕ ДЕРЕВО

Алексей Михайлович (1629—1676, царь c 1645)

1-я жена 2-я жена

Мария Ильинична Наталья Кирилловна

Милославская Нарышкина

(1626—1669) (1651—1694)

Дети от царицы Марии: Дети от царицы Натальи:

Дмитрий (1648—1649) Петр (1672—1724)

Евдокия (1650—1712) Наталия (1673—1716)

Марфа (1652—1707) Феодора (1674—1678)

Алексей (1654—1670)

Анна (1655—1659)