Растрлік графика форматтары

« 3D графиканы программалау »

ПӘНІН ОҚЫТУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕН

5В011100 - «Информатика» мамандығына арналған

ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАР

Семей

2014.

АЛҒЫ СӨЗ

1. ҚҰРАСТЫРЫЛДЫ

Құрастырған: Семей қаласының Шәкәрім атындағы Мемлекеттік университеті, Информатика және ақпараттық технологиялар кафедрасының аға оқытушысы Рысжанова А. С.

2. ТАЛҚЫЛАНДЫ

2. 1. Информатика және ақпараттық технологиялар кафедрасының отырысында талқыланды

Хаттама № «__» 2014ж.

Кафедра меңгерушісі Берикханова Г. Е.

2. 2. Физика-математика факультетінің әдістемелік Кеңесінің отырысында талқыланды

Хаттама № «___» 2014ж.

Әдістемелік кеңестің төрағасы Батырова Қ. А.

3. БЕКІТІЛДІ

Университеттің оқыту-әдістемелік кеңесінің отырысында мақұлданып, баспаға ұсынылды

Хаттама № «___» 2014ж.

Оқыту әдістемелік кеңесінің төрағасы Г. К. Искакова

БІРІНШІІ РЕТ ЕНГІЗІЛДІ

МАЗМҰНЫ

1. Глоссарий

Мультимедиа технологиясы - мәтін, графика және видеомультипликацияны пайдалануға мүмкіндік береді, оқу процесіндегі компьютердің қолданылу саласын кеңейтеді.

Мультимедиа - бұл әртүрлі формада берілген ақпаратты біріктіруге мүмкіндік беретін және онымен интерактивті режимде жұмыс істеуге болатын компьютердің ақпараттық және программалық құралдар кешені.

Технология ол - «өнім шығару процесінде жүзеге асырылатын шикізат формасын, материалды немесе жартылай фабрикатты өңдеу, олардың қалып - күйін, қасиеттерін өзгерту тәсілдерінің жиынтығы.

Педагогикалық технология - бұл жастарға әсер ету тәсілдері ішінен педагогикалық тұрғыдан пайдалы саналып, практикада тиімді түрде қолдану мақсатында мұғалім таңдап алған, оған қажет болатын білім, біліктілік және дағдылар кешені.

Macromedia Flash - интepaктивтiлiгi қoлдayлы құpылғaн вeктopлық гpaфикa нeгiзiндe aнимaциялaнғaн жoбaлapды құpyдaғы жәнe қoлдaнy кeзiндгi қapaпaйым, өтe қyaтты құpaл бoлып тaбылaды

Movie Explorer - фильмнің құрылымын көруге мүмкіндік беретін және фильмнің кез келген элементін модификациялау үшін тез арада таңдауға мүмкіндік беретін Flash 5-тің арнайы құраушысы болып табылады. Ақпараттық қоғам-бұл жоғары деңгейдегі өндіріс пен ақпарат және ақпараттық қызметті тұтынумен сипатталатын қоғам.

Ақпараттық процесс - ақпараттық жүйелер мен мәліметтерді тарату құралдарымен қамтамасыз етілетін ақпаратты қабылдау, қорландыру, өңдеу және тарату процесі

Ақпараттық технологиялар -ақпаратты алу, түрлендіру, сақтау, тарату және пайдалану әдістері мен құралдары

Білім берудегі қазіргі ақпараттық технологиялар -адамзаттың интеллектуалдық жетістіктерін өзіне жинақтаған және адамзаттың интеллектуалдық қызметін, оның ішінде, білім беруді шынайы күшейтуге қабілетті құрал.

Оқытудың ақпараттық технологиясы - бұл ақпаратпен жұмыс істеуге арналған арнайы тәсілдер, программалық және техникалық құралдарды пайдаланатын педагогикалық технология.

Білім беруді ақпараттандыру -танымдық іс-әрекетті қайта құру үшін және оқушылардың интеллектуалдық мүмкіндіктерін күшетуге арналған жағдайды құру мақсатында микропроцессорлық техника мен ақпараттарды тарату құралдарының, сондай-ақ осы құралдарға негізделген педагогикалық технологияның базасында ақпаратты жинау, өңдеу, сақтау және тарату әдістері мен құралдарын педагогикалық практикаға жаппай енгізу

2. ДӘРІСТЕР

Дәріс 1

Тақырыбы: Графикалық мәліметтерді бейнелеу негіздері

Мақсаты: Анимация түсінігімен танысу

1. Компьютерлік графикаға кіріспе
2. Растрлік графика
3. Векторлік графика
4. Фрактальді графика
5. Үш өлшемді графикасының негізгі түсініктері

Қысқаша конспект

Мәліметтерді компьютер мониторында графикалық түрде бейнелеу ғылыми және әскери зерттеулерде қолданылатын үлкен ЭЕМ-ге 50-ж -да іске асырылды. Сол уақыттан бастап мәліметтерді графикалық түрде бейнелеу компьютерлік жүйелердің көбінде негізгі болып табылады.

Программалық-аппаратты есептеу комплекстері көмегімен бейнелерді құру және өндеу негізгі әдістерін зерттейтін информатиканың арнайы саласы компьютерлік графика деп аталады. Ол монитор экранында немесе сыртқы тасымалдауыштағы бейнелерді шығарудың барлық түрлерімен формаларын қамтиды. Компьютерлік графикасыз компьютерлік әлем ғана емес, барлық шынайы өмірді де елестету мүмкін емес. Мәліметтерді визуалдау адамның өмірінің әртүрлі салаларында қолданыс табады. Мысалға медицинаны келтірейік (компьютерлік томография), ғылыми зерттеулер (заттың құрылысын, векторлы өрістерді визуалдау және т. б. ), матаны және киімді модельдеу, тәжірибелі-конструкторлы жұмыстар.

Бейнелердің құрылу әдісіне байланысты компьютерлік графиканы растрлік, векторлы және фрактальді деп бөлуге болады.

Виртуалды кеңістікте объектілердің көлемді модельдерін құру әдістерін зерттейтін үш өлшемді графика жеке пән болып саналады. Мұнда бейнені құрудың векторлы және растрлік әдістері қолданылады.

Түстік қамту бойынша ақ-қара және түсті графика деп бөледі. Әртүрлі салаларда қолдану бойынша инженерлі графика, ғылыми графика, Web-графика, компьютерлі полиграфия және т. б.

Компьютерлі, телевизионды және кино-технологиялар тоғысуында компьютерлі графиканың және анимацияның жаңа облыстары дамуда.

Компьютерлі графикада ойындар үлкен орын алады. Ойындарда мәліметтерді графикалық бейнелеу механизмі түсінігі пайда болды. Ойын программаларының нарығының айналымы оншақты миллиардпен есептеліп, графиканың және анимацияның дамуының жаңа этапы ретінде қабылданады.

Компьютерлі графика тек құрал ретінде есептеледі, оның құрылымы және әдістері фундаменталды және қолданбалы ғылымдар жетістіктеріне негізделген: математика, физика, химия, биология, статистика, программалау және т. б. Компьютерлі графика информатиканың қарқынды дамып келе жатқан салаларының бірі және көптеген жағдайларда бүкіл компьютерлік индустрияны алға тартатын локомотив болып саналады.

Растрлік графика

Нүктелерден құрылған растрлік бейнелер үшін ұзындық бірлігіне келетін нүктелер санын білдіретін шешуші түсінігі маңызды. Келесі түрлерін ажыратады:

• Оригинал шешушісі;
• Экран бейнесінің шешушісі;
• Баспа бейнесінің шешушісі.

Оригинал шешушісі. Шешуші дюймге келетін нүктелермен есептеледі және бейненің сапасына, файл көлеміне, бейнені құру әдісіне, файлдың форматына және т. б. параметрлерге байланысты. Сапасы жоғары болу үшін оригинал шешушісі жоғары болу керек.

Экран бейнесінің шешушісі. Бейненің экранды копиялары үшін растрдың элементарлы нүктесін пиксел деп атайды. Пикселдың мөлшері экранды шешуші, оригинал шешушісі және бейнелеу масштабына байланысты болады.

19-24 дюйм диагональді мониторлар келесі шешушілерді қамтиды: 640×480, 800×600, 1024×768, 1280×1024, 1600×1200, 1600×1280, 1920×1440, 1920×1600, 2048×1536 нүкте.

Баспа бейнесінің шешушісі. Қатты копиядағы жәнеэкрандағы растрлі бейне нүктесінің мөлшері қолданылған әдіске және оригиналды растрлеу параметрлеріне байланысты болады. Растрлеу кезінде оригиналға ұяшықтары растрдың элементтерін құратын сызықтар торы салынады. Растр торының жиілігі дюймге келетін сызықтар санымен өлшенеді және линиатура деп аталады.

Векторлық графика

Егер растрлы графикада базалық элемент болып нүкте табылса, векторлық графикада сызық саналады. Сызық математикалық тұтас объект ретінде қабылданады, сондықтан растрлік графикадан қарағанда векторлы графикада бейнелеу мәлімет көлемі аз болады.

Сызықтың келесі қасиеттері болады: форма(түзу, қисық), қалыңдығы, түсі, сызу типі(тұтас, пунктирлі) . Тұйық сызықтар толтырылу қасиетіне ие болады.

Тұтас емес сызық түйін деп аталатын екі нүктемен шектеледі.

Векторлы графиканың барлық объектілері сызықтары құрылады. Мысалы, кубты 12 қосылған сызық ретінде көрсетуге болады.

Векторлы графиканың матаематикалық негіздері

Нүкте, түзу сызық, кесінді, екінші ретті сызықтар, үшінші ретті сызықтар, Безье сызығы.

Фрактальді графика

Фрактальді графика, векторлы графика сияқты математикалық формулаларға негізделген. Бірақ базалық элемент ретінде математикалық формула алынады, яғни компьютердің жадысында ешқандай объектілер болмайды, бейне тек математикалық формулаға негізделіп құрылады. Осылай қарапайым структураларды және де табиғи ландашафттарды, үшөлшемді объектілерді имитациялайтын күрделі иллюстрацияларды құрады.

Үшөлшемді графиканың негізгі түсініктері

Үш өлшемді графика ғылыми есептеулер, инженерлі жобалау, физикалық объектілерді компьютерлі модельдеу облыстарында қолданыс тапты. Мысал ретінде күрделі үшөлшемді модельдеу - нақты физикалық дененің қозғалысын бейнелеу.

Ол үшін:

• Нақты формасына ұқсас объектінің виртуалды каркасын жобалап құру керек;
• Нақтыға ұқсас виртуалды материалдарды жобалап құру керек;
• Материалдарды объектінің әртүрлі бөліктеріне иелендіру;
• Объект қозғалатын кеңістіктің физикалық параметрлерін жасау - жарықтандыру, гравитация, атмосфера қасиеттері, объектілердің әсерлесуін;
• Объектілердің қозғалыс траекториясын беру;
• Кадрлердің тізбегін анықтау;
• Қорытынды анимациялық роликке эффекттерді жасау.

Объектінің моделін құру үшін геометриялық қарапайым фигураларын қолданады.

Күрделі математикалық модельдерді қолдану жарылыс, жауын, өрт, түтін, тұман сияқты физикалық эффектілерді имитациялауға мүмкіндік береді. Бөлшек жүйелерінің байланысын есептеу әдістері бар. Бірақ оларды толығымен қолдану көптеген есептеулер қажет етеді, сондықтан компьютерлерде қарапайым варианттары қолданылады.

Қазіргі уақыт режиміндегі үшөлшемді модельдеудің маңызды облысы - техникалық құрылғылардың тренажерлары: автокөліктер, кеме, космостық аппараттар. Бұл аппараттарды объектілердің техникалық параметрлерін және қоршаған ортаның қасиеттерін нақты бейнелеу керек. Қарапайым варианттарында транспортты құралдарды жүргізуге персоналды компьютерде тренажер арқылы іске асыруға болады.

Қазіргі күнде ең дамыған құрылғылар космостық кемелерді және әскери ұшақ аппараттарын пилоттауға мүмкіндік береді. Мұндай тренажерларда объектілерді модельдеу және визуализациялауды бірнеше арнайы графикалық станциялар іске асырады. Жүйені он және жүзшақты процессорлардан тұратын суперкомпьютер басқарады. Мұндай кешендердің құны 9 орынды сандармен есептеледі, бірақ олар тез арада өз құнын ақтайды, өйткені нақты аппараттарда үйрену ондаған есе қымбат болады.

Бақылау сұрақтары:

1. Компьютерлі графика түсінігі
2. Графиканың негізгі түрлері
3. Графиканың қолдану салалары

Дәріс 2

Тақырыбы: ИМГ түрлерінің классификациясы және графикалық құралдардың қолдану салалары

Мақсаты:

1. ИМГ түрлері
2. Файлдар форматтары
3. Растрлі графика форматтары
4. Векторлы графика форматтары

Қысқаша конспект

Қазіргі кезде компьютерлі графика әртүрлі салаларда қолданады. Әрбір бағытқа графикалық программа немесе графикалық пакет деп аталатын арнайы программалық жабдықтау жасалады.

Ғылыми графика.

Бұл ең бірінші пайда болған бағыт. Мақсаты - ғылыми зерттеулердің объектілерін визуализациялау (көрнекі бейнесін жасау), есептеулер нәтижесін графиқалық өндеу, нәтижелерін көрнекті түрде беретін есептеу эксперименттерін жүргізу.

Жұмыстық графика.

Әртүрлі мекемелердің жұмысында қолданылатын көрнекіліктерді жасауға арналған компьютерлік графиканың саласы. Жоспарлық көрсеткіштер, есептік документтер, статистикалық жиынтықтар сияқты объектілерге деловая графика көрнекті материалдар жасайды. Көбінде ол графиктер, диаграммалар.

Конструкторлық графика.

Жаңа техника жасайтын инженер-конструкторлар жұмысында қолданылады. Компьютерлі графиканың бұл түрі жобалауды автоматизациялау жүйелерінің(ЖАЖ) қажетті элементі болып саналады. ЖАЖ-да графика жобалайтын құралдардың техникалық сызбаларын дайындауға қолданылады. Графика оптималды конструкцияны, детальдердің ең тиімді жиналымын іздеу, конструкцияны өзгерткенде пайда болатын салдарды болжау. Конструкторлық графиканың құралдары арқылы жазық бейнелерді (проекциялар, қималар) және кеңістіктік, үшөлшемді бейнелерді алуға болады.

Иллюстративті графика.

Иллюстративті графиканың программалық құралдары адамға қағазға карандаш, бояу, циркуль, сызғыш көмегімен сурет салғандай, компьютер сурет салуға мүмкіндік береді. Иллюстративті графика пакетінің ешқандай өндірістік бағыты жоқ. Сондықтан олар жалпыға арналған қолданбалы программалық қамтамасыз етуге жатады.

Көркем және жарнамалық графика.

Бұл салыстырмалы түрде жаңа сала. Компьютер көмегімен жарнамалық роликтер, мультфильмдер, компьютерлік ойындар, видео сабақтар, видео презентациялар және т. б. жасалады. Бұл мақсатта графикалық пакеттре компьютердің жылдамдығына және жадысына талаптар қояды. Бұл класстың графикалық пакеттерінің айырмашылығы нақты бейнелер, «қозғалатын суреттер» жасау мүмкіндігі. Нақты бейнелер жасау үшін графикалық пакеттерде күрделі математикалық аппарат қолданылады. Мысалы, үшөлшемді объектілердің суреті, қозғалыстары, әсерлесуі - геометриялық есептеулерімен байланысты. Жарықтандыруды, көлеңкені, бет фактурасын көрсету үшін оптика заңдарын ескеретін есептеулерді қажет етеді. ЭЕМ-де қозғалатын бейнелерді алу компьютерлік анимация деп аталады. «Анимация» сөзі жандандыру деген мағынаны білдіреді. Мысалы, мультфильм жасау үшін суретшілерге бір-бірінен тек біраз ғана айырмашылығы бар мыңдаған суреттер салу керек. Содан бұл суреттер кинопленкаға түсіріледі. Компьютерлік анимация жүйесі жұмыстың көптеген бөлігін өзіне алады. Суретші экранда қозғалатын объекттің бастапқы және соңғы күйлерін салады, ал барлық аралық күйлерді компьютер жасайды. Мұны жасау үшін берілген қозғалыс типін сипаттайтын математикалық аппаратты қолданады. Экранға белгілі жиілікпен шығарылатын суреттер қозғалыс иллюзиясын жасайды. Мультимедия деп қолданушыға бірнеше каналдармен әсер етуді түсінеді. Мультимедия оқыту, жарнама, ойындар саласында қолданыс тапты.

файлдар форматы

Форматтарды білу бейненің саспасын бағалауға және сақтауға дұрыс формат таңдауға мүмкіндік береді. Кейбір кезінде танымал болған форматтар қазіргі уақыт талаптарын сай емес, кейбір форматтар ешқайда қолданыс таппаған, өйткені оған программалық қамтамасыз ету жасалмаған.

Растрлік графика форматтары

Растрлік графика жұмыс нәтижелерін сақтауға ең тиімді формат tiff, PhotoShopта жұмыс жасау үшін - psd форматы қолданылады. Басқа форматтар веб-графикаға арналғаннемесе арнайы мақсатта қолданылады.

Векторлы графика форматы

Бір компьютерден екіншіге көшіргенде векторлы форматтардың барлығына келесі ескертулер актуальді:

• Суреттегі шрифттар көшірілетін машинада орнатылған болу керек
• Программаның жаңа версиясының пайда болғанында форматтың да жаңа ферсиясы пайда болады, яғни алдыңғы программаның версиялары бұл форматты қабылдамайды.

Бақылау сұрақтары:

1. Растрлік графика форматтары
2. Векторлық графика форматтары

Дәріс 3

Тақырыбы: Үшөлшемді графиканың негізгі түсініктері. Кеңістіктегі нүкте

Мақсаты: Үш өлшемді графика ғылыми есептеулер, инженерлік жобалау және физикалық объектілерді компьютерде үлгілеу облыстарында кең таралған. мысал ретінде үш өлшемді үлгілеудің күрделі нұсқасын - физикалық дененің қозғалатын суретін жасауды қарастыру

Қысқаша конспект

- объектінің шынайы формасына сәйкес келетін виртуалды каркасын (қанқа) жобалау және жасау;

- шынайы физикалық қасиеттері бойынша материалдарға ұқсас виртуалды материалдарды жазу және жобалау;

- объектінің әртүрлі сыртқы бөліктеріне материалдарды меншіктеу;

- объекті әрекет ететін кеңістіктің физикалық параметрлерін баптау- жарық шашу, бет және өзара әрекеттесетін объектілердің қасиеттері;

- объектінің қимылдау жолын беру;

- нәтиже беретін кадрлар қатарын есептеу;

- нәтижесінде шығатын анимациялық рөлге әсерлерді енгізу.

Объектілердің шынайы үлгісін жасау үшін геометриялық фигуралар (тіктөртбұрыш, шар, куб т. б. ) және сплайндық бет деп аталатын тегістер қолданылады. Соңғы жағдайда тең өлшемді емес тордағы бикубикалық рациональды В-сплайндар (NURBS) әдісі жиі қолданылады. Мұнда беттің түрі кеңістікте орналасқан демеу нүктелер торымен анықталады. Әр нүктеге, нүктенің жақын өтетін кеңістіктің бөлігіне әсер ету деңгейін анықтайтын коэффициент меншіктеледі. Нүкелердің орналасуының және коэффициенттер өлшемінен кеңістік формасы және «тегістігі» тәуелді болады. Объектінің «қанқасы» құрылып болғаннан кейін оның бетін материалдармен жабу керек. Компьютерлік үлгілеуде қасиеттердің барлығы беттің көрінуіне арналады, яғни беттің мөлдірлік коэффициентін есептеуге, материалдың шекарасында және қоршаған кеңістікте жарықтың сәулесін сындыруды есептеуге. Бетті бояу Гуро (Ground) немесе Фонга (Phong) әдістермен жүзеге асады. Бірінші жағдайда фигураның түсі оның төбесінде ғана есептелінеді, одан кейін беті бойынша сызықты түрде жойылады. Екінші жағдайда объектіге нормаль құрылады, оның векторы құрауыш фигуралардың бетімен жойылады және әр нүктенің жарықтануы есептелінеді.

Үш өлшемді графиканың бағдарламалық құралдары. үш өлшемді графиканы дербес компьютерде өндейтін бағдарламалық құралды үш пакет құрайды. олар windows операциялық жүйесімен басқарылатын машиналар нәтижесінде жұмыс жасайды.

1. Kіnetix фирмасының 3D Studio Max бағдарламасы.

Бастауында Windows платформасы үшін жасалынған. Бұл пакет «жарты маманды» деп саналған. Пакеттің ерекше қасиеттері үш өлшемді графиканың тездету аппаратарының көп санын қолдау, қуатты жарықтық әсерлер, сырттай фирмаларымен қосымшалардың көп жасалуы болып табылады. Аппараттық ресурстарға қойылатын талап төмен болғандықтан орта деңгейлі компьютермен жұмыс жасауға мүмкіндік береді. Бұл пакеттің көмегімен «Звездный Война» фильмінің анимациялық кадрлері жасалынған.

2. Microsoft компаниясының Softimage 3D бағдарламасы.

... жалғасы

Векторлы графика форматтары

Мультимедияның аппараттық құралдары

12-жылдық білім берудегі компьютерлік графиканын мүмкіншіліктері

Векторлық графиканың объектілері

Сканердің түрлері

Компьютерлік графика

Компьютерлік графика туралы түсінік

Maplnfo Professional - геоақпараттық жүйе (ГАЖ) аумақтар, аудандар, қалалардың картасын, жоспарын талдайды және анықтап құрастырады

Corel Draw - векторлы графикалық редактор

Растрлік және векторлық графика

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс