Конспект №7 Графічний редактор Решетової

КОМП'ЮТЕРНА ГРАФІКА

Типи графічних файлів

Мета: формувати знання про основні типи графічних файлів; розвивати вміння працюва¬ти в малих групах,

аналізувати, порівнювати, робити висновки; виховувати інтерес до про¬фесій, 

пов'язаних з графікою, — дизайнера, редактора, конструктора тощо.

Тип уроку: урок -лекція.

Обладнання: ПК, картки для роботи в гру¬пах, заздалегідь підготовлені файли.

Хід уроку

I. Організаційна частина

II. Діагностика, актуалізація знань учнів • Чи працювали ви раніше з комп'ютерною графікою? • Якими програмами ви при цьому корис¬тувалися? • Чи завжди можна записати фото на дис¬кету? Чому? Скільки дискового простору зай¬має фото?

III. Мотивація навчальної діяльності.

Робота з комп'ютерною графікою — одна з найпопулярніших у використанні комп'ю¬терної техніки.

Цю роботу виконують не лише професійні художники та дизайнери. 

На будь-якому підприємстві час від часу виникає не¬обхідність подати рекламні оголошення до га¬зети або журналу або просто випустити реклам¬ний буклет чи листівки. Великі фірми замов¬ляють таку роботу спеціальним дизайнерським бюро або рекламним агенціям.

Без комп'ютерної графіки не обходиться жодна сучасна мультимедійна програма.

Робо¬та над графікою займає до 90 % робочого часу колективів програмістів, 

які випускають про¬грами масового використання. Основні витра¬ти праці в роботі редакцій та видавництв теж складають художні та оформлювальні роботи з графічними програмами. Необхідність широкого використання гра¬фічних програмних засобів стала особливо відчутною з розвитком Інтернету, який пов'я¬зав у єдину «павутину» мільйони Web-сайтів. Зрозуміло, що сторінка, оформлена без комп'ютерної графіки, не має шансів виділитися на тлі широкого кола конкурентів

та привернути до себе увагу.

Комп'ютерна графіка — це створення і об¬робка зображень (малюнків, креслень тощо) за допомогою комп'ютера. Зображення на екрані монітора складається з різнокольорових то¬чок — пікселів. Але будуються комп'ютером зображення по-різному і в пам'яті комп'ютера зберігаються теж по-різному. Розрізняють два способи створення предметних зображень — растровий (напр. за допомогою графічних ре¬дакторів Paint, PhotoShop) і векторний (напр.) автофігури в MS Word, графічному редакторі CorelDraw), відповідно, два види комп'ютерної графіки: растрову та векторну.

На сьогоднішньому уроці ви дізнаєтеся:

• Чим відрізняється растрова графіка від векторної?

• Як зменшити розмір графічних файлів?

IV. Опрацювання нового матеріалу (групо¬ва робота)

Клас об'єднується у чотири групи: науковці, які вивчають теоретичні основи растрової графіки,

науковці, що вивчають теоретичні ос¬нови векторної графіки, дослідники (викону¬ють практичне
завдання за інструкцією, фор¬мулюють доповідь про різні типи графічних файлів) та консультанти 

(учні, які мають певні з теми, учні, яких виділив учитель під час проведення діагностики, актуалізації знань). Вчитель повідомляє завдан¬ня і термін виконання роботи: 15 хв. Групи отримують картки із завданням та пам'ятки — правила роботи в групі. Завдання консуль¬тантів розраховано на 3—5 хв, потім вони по¬винні допомагати іншим

групам у створенні доповіді.

(Роздавальний матеріал, наведений у доодатках до уроку.)

Після закінчення терміну виконання робо¬ти доповідають по черзі представники нау¬ковців (доповіді до 3 хв).

V. Закріплення попередньо засвоєного ма¬теріалу («Мозкова атака » )

Учні створюють порівняльну таблицю раст¬рової та векторної графіки (табл. 1). Зразок наведено на дошці. Перший, очевидний кри¬терій пропонує вчитель.

Таблиця 1 Файл:Табл.jpg

№ Критерії порівняння Растрова Векторна 1 Найменша одиниця побудови зображення pixel line 2

Наступними критеріями можуть бути: розмір файла; якість зображення; можливість, легкість редагування, деталізації зображення, програми для створення та обробки файлів різного виду тощо. Учні відповідають на запитання: «Чим відрізняється растрова графіка від векторної? Який вид графіки кращий? Чи досягли ми пер¬шої мети, яку ставили перед собою на початку уроку? » Залишається питання щодо зменшен¬ня розмірів растрових файлів. Група дослід¬ників доповідає про результати своєї роботи, учні разом формулюють відповідь на запитання.

VI. Підсумок (« Мікрофон ») Учням пропонують «уявний мікрофон» та орієнтовний перелік запитань: • Чи сподобався мені урок? • Що нового я дізнався на уроці? • Чи знадобиться мені матеріал, вивчений на уроці?

VП. Домашнє завдання Вивчити відповідний параграф у підручни¬ку, уміти давати відповіді на запитання після параграфа. Додаткове завдання: скласти тест по ма¬теріалу уроку.

Додатки Правила роботи в групі 1. Пам'ятай, ефективна робота групи зале¬жить від участі кожного!- 2. Ознайомся з твоєю частиною матеріалу. 3. Обміняйся інформацією з іншими члена¬ми групи. 4. Разом підготуйте коротку доповідь з теми (до 3 хв). 5. Оберіть доповідача. Доповідач є представ¬ником групи, за його виступом оцінюють робо¬ту всієї групи. 6. За потреби оберіть помічника доповідача (якщо є необхідність супроводжувати доповідь демонстрацією на комп'ютері). Орієнтовний план доповіді науковців 1. Що є основним елементом побудови зоб¬раження? 2. Від чого залежить розмір файла? 3. Які він переваги має? 4. Які він мас недоліки? 5. Для яких видів робіт використовується?

Растрова графіка 1. У растровій графіці зображення скла¬дається з різнокольорових точок (пікселів), які в сукупності формують малюнок. Растрове зоб¬раження нагадує аркуш паперу в клітинку, на якому кожна клітинка зафарбована якимось кольором. На розмір файла впливають розмір зображення (кількість пікселів по горизонталі та вертикалі) та кількість кольорів. 2. Растрову графіку використовують у роз¬робці електронних (мультимедійних) та полігра¬фічних видань, оскільки вона дозволяє ефектив¬но, реалістично подати об'єкт. Ілюстрації, вико¬нані засобами растрової графіки, рідко створю¬ють вручну за допомогою комп'ютерних програм. Найчастіше використовують сканування зобра¬жень, підготованих художником на папері або фотографії. Останнім часом для зведення растро¬вих зображень використовують цифрові фото- та відеокамери. Відповідно, більшість графічних ре¬дакторів для роботи з растровими зображеннями орієнтовані саме на обробку зображень. 3. Великі обсяги даних — головна пробле¬ма у використанні растрових зображень. Так, для збереження копії графічного екрана дисп¬лея з розмірами 800 х 600 за умови, що колір пікселя кодується трьома байтами, потрібно 800 х 600 х 3 = 1,44 Мб пам'яті. Для актив¬них робіт з ілюстраціями великих розмірів (сто¬рінка журналу) потрібні потужні комп'юте¬ри — з великим розміром оперативної пам'яті та потужним процесором). 4. Однією з проблем растрової графіки є не¬можливість деталізації зображення. Збільшу¬ючи зображення, побачимо лише, що пікселі стали більшими. Ніяких додаткових деталей при збільшенні растрового зображення поба¬чити неможливо. До того ж, збільшення то¬чок растра спотворює зображення, робить його грубим. Такий ефект називають пікселізацією.

Векторна графіка 1. У векторній графіці основним елементом зображення є лінія (пряма або крива). З про¬стих об'єктів будуються складні (прямокутни¬ки, куби, кола тощо). Об'єкти векторної графі¬ки зберігаються з пам'яті комп'ютера у вигляді набору параметрів. Наприклад, лінія має тов¬щину, колір, дві вершини (вузли). Лінія може бути замкненою, тоді вона має властивість заповнення. Недоліком векторної графіки є «не¬природність» Малюнка. 2. Векторну графіку застосовують у ство¬ренні схематичних зображень — в рекламних агенціях, дизайнерських бюро, редакціях, для креслень, проектно-конструкторських робіт. Роботи з оформлення, пов'язані із застосуван¬ням шрифтів та простих геометричних еле¬ментів, дуже просто реалізувати засобами век¬торної графіки. Відповідно, графічні редакто¬ри для роботи з векторними зображеннями орі¬єнтовані саме на створення та меншою мірою, на обробку зображень. 3. Об'єкти векторної графіки зберігаються в пам'яті комп'ютера у вигляді набору пара¬метрів. Для збереження одного об'єкта достат¬ньо 20 — ЗО байтів оперативної пам'яті. Складні композиції, які містять тисячі об'єк¬тів, займають лише десятки або сотні кіло¬байтів. 4. У векторній графіці легко розв’язуються питання деталізації, масштабування зображень. Побачивши на екрані зображення будинку, ми можемо збільшити його та отримати зображен¬ня квартири. При подальшому збільшенні можна розглянути, наприклад, як закріплені двері.

Інструкція для групи дослідників Мета: дати відповідь на запитання «Які чинники впливають на розмір графічних растрових файлів?» Завдання: дослідити зміни, що відбувають¬ся з графічним растровим файлом при збере¬женні його з іншим типом. Хід роботи 1. Завантажити графічний редактор Paint. Відкрити файл D:\ypoKKr\24poзp.bmp. 2. За допомогою команди Файл/ Сохранить как... зберегти файл у ту саму папку з іменем 256цв та з відповідним типом. (Чи змінилося зображення? ) 3. Командою Файл/ Открыть відкрити файл 24poзp.bmp. 4. За допомогою команди Файл/ Сохранить как... зберегти файл у ту саму папку з іменем І6цв та з відповідним типом. (Чи змінилося зображення? Як саме?) 5. Командою Файл/ Открыть відкрити файл 24розр.bmр. 6. За допомогою команди Файл/Сохранить как... зберегти файл у ту саму папку з іменем монохр та з відповідним типом. (Чи змінилося зображення? Як саме? ) 7. Командою Файл/ Открыть відкрити файл 24розр.bmр. 8. За допомогою команди Файл/ Сохранить как... зберегти файл у ту саму папку з іменем Fjpeg та з відповідним типом. (Чи змінилося зображен¬ня? Як саме? Зверніть увагу на межі фігур.) 9. Командою Файл/ Открыть відкрити файл 24розр.bmр. 10. За допомогою команди Файл/ Сохра¬нить как... зберегти файл у ту саму папку з іме¬нем Fgif та з відповідним типом. (Чи змінило¬ся зображення? ) 11. Закрити графічний редактор. 12. У вікні Мой компьютер відкрити папку зі створеними малюнками. Встановіть Вид/ Таб¬лица та порівняйте розмір створених файлів. (Який найменший, найбільший? Чому? ) 13. Переглянути малюнки програмою пере¬гляду зображень. Порівняйте якість малюнків. 14. Обговорити результати роботи, дати відповідь на проблемне запитання. . 15. Закрити всі вікна.

Короткі теоретичні ВІДОМОСТІ Формати файлів 1. Формат GIF (Graphics Interchange Format) роз¬роблено в 1987 році для екранних зображень. Кож¬ний піксель може мати не більше 256 кольорів, тому файли цього формату досить компактні. Цей формат досить зручний для малюнків та схем; особливо мо¬нохромних. Файли формату мають розширення gif. Для стиснення даних використовується алгоритм LZW, сутність якого полягає в тому, що в зображенні виділяються рядки, що повторюються, які замінюю¬ться одним таким, за яким потім можна точно відно¬вити початкову інформацію. Цей алгоритм особливо ефективний для стиснення зображень, які складаю¬ться з великих областей однакового кольору. Незва¬жаючи на те, що алгоритм LZW не припускає втрат, реальні багатокольорові об'єкти можуть бути спотво¬реннями за рахунок зменшення кольоровості до 256, Тому для фотографій цей формат краще не викорис¬товувати. Отримав популярність в Інтернеті завдяки великому коефіцієнту стиснення та малому обсягу файлів. Розробники програм, використовуючи фор¬мат gif, повинні мати ліцензійну угоду і вносити пев¬ну плату за кожний екземпляр програми. 2. Формат TIFF (Tagget Image File Format). Фор¬мат призначений для збереження растрових зобра¬жень високої якості. Це один з основних стандартів професійної й комерційної обробки зображень. Імена файлів цього формату мають розширення tiff або tif. Формат файлів зображення визначається певною су¬купністю дескрипторів, які описують тип даних, що містяться у файлі, тому вони є складними для деко¬дування. Це також призводить до того, що tiff-фай¬ли, створені однією програмою, не завжди можуть читатися іншою програмою або можуть не читатися окремі символи. Файли формату tiff можуть бути стиснені методами RLE, LZW та деякими іншими ме¬тодами. Тому для розпакування цих архівів потрібні певні програми. Незважаючи на свою складність, фо¬рмат tiff дозволяє кодувати будь-яке зображення без втрати якості й залишається одним із кращих. Доз¬воляє кодувати в одному файлі декілька зображень, для кожного з яких використовується свій набір дес¬крипторів. Максимальна глибина кольору файлів зо¬браження дорівнює 48 біт. 3. Формат JPEG (Joint Photographie Experts Group). Використовує растровий метод і призначе¬ний для збереження фотозображень, зокрема, відс¬канованих фотографій. Імена файлів мають розши¬рення jpg. Глибина кольору 24 біти. Використовува¬ний метод стиснення JPEG для цього формату має великий коефіцієнт стиснення, але це досягається за рахунок втрати частини інформації. Стиснений файл може досягати 10% від початкового. Після ро¬зпакування файл може відрізнятися від оригіналу, але ці відмінності не значні. У процесі форматуван¬ня зображення у форматі JPEG користувач встанов¬лює показник стиснення або показник якості зображення. Якість відтвореного зображення визначає¬ться коефіцієнтом стиснення: чим більше стиснен¬ня, тим більші втрати і тим нижча якість фотографій. Високий коефіцієнт стиснення викори¬стовується для зображень на веб-сторінках, тому що вони повинні бути невеликих розмірів, щоб не спо¬вільнювати передачу через Інтернет. Оптимальні показники якості, які забезпечують кращий баланс між коефіцієнтом стиснення та якістю зображення, різні для різних зображень і, звичайно, можуть бу¬ти знайдені тільки методом проб і помилок. Зазна¬чимо, що стиснення більш ніж на 90% призводить до помітних артдефектів. Тому стискати більше цього значення неприпустимо. Формат найчастіше використовується для розміщення в Інтернеті повнокольорових зображень. Відзначимо, що GIF, PNG і JPEG є основними графічними растровими форма¬тами Інтернету. 4. Формат PNG (Portable Network Graphics). Роз¬роблений з метою заміни GIF і JPEG-формату. В імені файлу використовується розширення png. Стиснення файлів здійснюється за методом ZIP без втрат якості зображення. Глибина кольору досягає 48 біт. Формат може використовуватися безкоштов¬но. В одному файлі не може зберігатися декілька зо¬бражень, тому анімація недоступна (розробники запевнюють, що цей недолік є тимчасовим). Формат PNG має спеціальні фільтри попередньої обробки. Вони значно підвищують ефективність стиснення, особливо для 24-бітних фотографічних зображень з плавними кольоровими переходами. Однак це приз¬водить до того, що для запису й читання png-файлів потрібно більше часу порівняно з іншими формата¬ми. Формат PNG може використовуватися для збе¬реження мастер- копій зображень. 5. Формат BMP. Це формат растрових графічних зображень в ОС Windows. Підтримується всіма до¬датками, які працюють у цьому середовищі. В імені файла вказується розширення bmp, а інколи — rie. Розширення rie вказує на те, що виконано стиснен¬ня растрової інформації методом RLE, що викорис¬товується для обробки файла формату bmp. У фай¬лах формату bmp використовується глибина кольору в 1, 4, 8,16 або 24 біти. 6. Формат PCX. Це був перший формат файлів растрової графіки в комп'ютерах IBM PC. В імені файла вказується розширення рсх. Інформація у файлах цього формату може стискуватися за мето¬дом RLE. Кодування кольору пікселів виконується з глибиною в 1, 4, 8 або 24 біти. Області використан¬ня популярного в минулому формату нині поступо¬во зменшуються. . 7. Формат PSD (PhotoShop Document). Це один із найпотужніших форматів- векторної графіки. Імена файлів мають розширення psd і є власним форматом програми Adobe Photoshop. Підтримує 48-розрядне кодування кольору. Недолік формату полягає в тому, що існуючі алгоритми не забезпе¬чують високу ступінь стиснення, тому файли ви¬ходять великими. 8. Формат PhotoCD. Має розширення pcd. Розро¬блено фірмою Kodak для збереження цифрових рас¬трових зображень високої якості. 9. Формат WMF (Windows MetaFile). Формат збереження векторних зображень ОС Windows. Іме¬на файлів мають розширення wmf. Підтримується додатками ОС Windows. 10. Формат EPS (Encapsulated PostScript). Приз¬начений для векторних і растрових зображень мо¬вою PostScript. Імена файлів мають розширення eps. Для відображення на екрані векторного зобра¬ження використовується формат WMF, а растрово¬го — TIFF. Справжнє зображення на виході вихід¬ного пристрою можна отримати після перетворення файла у формат PDF або за допомогою спеціальних програм перегляду. На розмір растрового файла впливає якість малюнка (кількість пікселів по горизонталі та вертикалі) та кількість кольорів. При моно¬хромному зображенні для кожного пікселя ви¬діляється 1 розряд двійкового коду — 1 біт (0 або 1). Якщо використовується палітра в 16 кольорів, потрібні 4 розряди для кожного пікселя (0000, 0001, 0010, 0011, 0100... — 24 = 16), 256 кольорів — 8 розрядів (байт). 24-розрядна палітра дає змогу використовува¬ти 224 = 16 млн кольорів, код кожного пікселя при цьому займає 3 байти. При збереженні файлів з типами gif, jpeg застосовуються спец¬іальні алгоритми стиснення інформації, які певним чином погіршують якість зображення. Інструкція для консультантів Мета: дати відповідь на запитання: «Які фай¬ли (растрові чи векторні) легше редагувати? » Хід роботи 1. Відкрийте графічний редактор Paint. 2. Намалюйте просте зображення (мал. 1)

Мал. 1 3. Спробуйте відокремити овал від прямо¬кутника. 4. Спробуйте змінити розмір якоїсь фігури (мал. 2).

Мал. 2 5. Чи можливо відредагувати растрове зоб¬раження? 6. Відкрийте текстовий редактор"Word. 7. Повторіть дії 2—4. 8. Чи можливо відредагувати векторне зоб¬раження? 9. Сформулюйте висновок.