Графикалық мәліметтердің бейнелену негізі

Жоспар
Кіріспе

1. Компьютерлік графиканың тарихы. КГ түрлері.
2. Растрлық графика ұғымы.
3. Векторлық графика ұғымы.
4. Фрактальды графика.

Компьютерлердің дамуының алғашқы кезеңдерінде онымен қатынас жасаудың бір ғана тәсілі программа құру ғана болды. Мәліметтер қағаз карталар немесе ленталар арқылы енгізілді. Кейде компьютерлер осциллографтармен машинаның электронды тізбектерін тексеру үшін жабдықталды. Мөлшермен 1950-ші жылы Англияның Кембридж университетінің белгісіз программисі “Эдсак” компьютерінің бір осциллографында билеп жүрген шотландты бейнелеген. Бір жарым жылдан кейін информатика бойынша ағылшын маманы Кристофер Стрэси Манчестер университетінде құрылған “Марк-1” компьютері үшін экранда дойбы ойнағыштың программасын жазды.
Графикалық мүмкіндіктермен жабдықталған алғашқы компьютер сервомеханизмдер лабороториясында Джей У.Форрестер жетекшілігімен МТИ тобында дайындалды. Оған “Вихрь” деген ат берілді, секундына 20 мың операцияларды орындады және оның жадысы 2048 байт болды.
Компьютерлік графиканың бірінші программасы “Блокнот” деп аталды.Оны 1963 жылы Линкольновский лабораториясының программисі Айвен Сазерланд дайындады. Сазерланд жұмысы компьютерлік графика тарихында шешуші жағдай болды. Бұл интерактивті программа адамға экран бетінде тек сызу және өшіру ғана емес, сонымен қатар техникалық сын нәтижесін демонстрациялауға мүмкіндік берді.
“Блокнот” пайда болғанға дейін компьютерлік графиканың құралдарды көбінесе әскери мақсатта қолданды, яғни мәліметтердің мониторда графикалық түрде бейнеленуі алғаш рет 50-жылдары ғылыми және әскери зерттеулерде үлкен ЭЕМ үшін пайдаланылды. Сазерланд жұмысынан кейін компьютерлік графика өндірістегі инженерлік және конструкторлық дайындамаларды кең турде қолданыла бастады, алдымен автомобильді және космостың, содан кейін көптеген басқа салаларда.
Информатикада программалық-аппараттық есептеуіштердің көмегімен бейнелеудің әдістерін, сонымен қатар құрылу және өңдеу тәсілдерін оқытатын арнайы облыс - компьютерлік графика бар. Компьютерлік графика бейнелеудің барлық түрлерін және формаларын толық қарастырады. Компьютерлік графикасыз қазіргі заманда материалды әлемді елестету мүмкін емес. Мысалы медицина компьютерлік томографияны қолданады; ғылыми зерттеулер – заттардың, векторлық өрістердің және басқа да мәліметтердің құрылуын; бұлдар мен киімдерді модельдеуде; конструкторлық жобалауда қолданылады. Бейнелердің құрылу тәсіліне байланысты компьютерлік графика үш түрге бөлінеді: растрлық, векторлық және фрактальды. Жеке пән болып үш өлшемді графика саналады (3D). Мұнда векторлық және растрлық графикалар қатар, бірігіп қолданылады.
Түс ерекшелігіне байланысты ақ-қара, және түрлі-түсті графика болып бөлінеді. Әр түрлі мамандық салаларына байланысты инженерлік графика, ғылыми графика, web графика, компьютерлік полиграфия және т.б. болып бөлінеді. Компьютерлік графика тек құрал болып қызмет атқарса да, оның құрылымы және әдістері фундаментальды және қолданбалы ғылымдарға негізделген: математика, физика, химия, биология, статистика, прпограммалау және т.б.. Сондықтан да компьютерлік графика информатиканың дамушы саласы болып табылады.
2. Растрлық графиканы мультимедиялық жобаларды дайындауда қолданады. Компьютерлік графика жабдықтары арқылы орындалған иллюстрациялар, көбінесе сканер арқылы компьютерге енгізіледі, содан кейін арнайы программалармен – графикалық редакторлармен өңделеді. Растрлық графика торда орналасқан, пиксельдер деп аталатын, түрлі-түсті нүктелерді қолдану арқылы бейнелерді сипаттайды.

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Графикалық мәліметтердің бейнелену негізі.
жоспар:
1. Компьютерлік графиканың тарихы. КГ түрлері.
2. Растрлық графика ұғымы.
3. Векторлық графика ұғымы.
4. Фрактальды графика.
1.Компьютерлердің дамуының алғашқы кезеңдерінде онымен қатынас жасаудың бір ғана тәсілі программа құру ғана болды. Мәліметтер қағаз карталар немесе ленталар арқылы енгізілді. Кейде компьютерлер осциллографтармен машинаның электронды тізбектерін тексеру үшін жабдықталды. Мөлшермен 1950-ші жылы Англияның Кембридж университетінің белгісіз программисі "Эдсак" компьютерінің бір осциллографында билеп жүрген шотландты бейнелеген. Бір жарым жылдан кейін информатика бойынша ағылшын маманы Кристофер Стрэси Манчестер университетінде құрылған "Марк-1" компьютері үшін экранда дойбы ойнағыштың программасын жазды.
Графикалық мүмкіндіктермен жабдықталған алғашқы компьютер сервомеханизмдер лабороториясында Джей У.Форрестер жетекшілігімен МТИ тобында дайындалды. Оған "Вихрь" деген ат берілді, секундына 20 мың операцияларды орындады және оның жадысы 2048 байт болды.
Компьютерлік графиканың бірінші программасы "Блокнот" деп аталды.Оны 1963 жылы Линкольновский лабораториясының программисі Айвен Сазерланд дайындады. Сазерланд жұмысы компьютерлік графика тарихында шешуші жағдай болды. Бұл интерактивті программа адамға экран бетінде тек сызу және өшіру ғана емес, сонымен қатар техникалық сын нәтижесін демонстрациялауға мүмкіндік берді.
"Блокнот" пайда болғанға дейін компьютерлік графиканың құралдарды көбінесе әскери мақсатта қолданды, яғни мәліметтердің мониторда графикалық түрде бейнеленуі алғаш рет 50-жылдары ғылыми және әскери зерттеулерде үлкен ЭЕМ үшін пайдаланылды. Сазерланд жұмысынан кейін компьютерлік графика өндірістегі инженерлік және конструкторлық дайындамаларды кең турде қолданыла бастады, алдымен автомобильді және космостың, содан кейін көптеген басқа салаларда.
Информатикада программалық-аппараттық есептеуіштердің көмегімен бейнелеудің әдістерін, сонымен қатар құрылу және өңдеу тәсілдерін оқытатын арнайы облыс - компьютерлік графика бар. Компьютерлік графика бейнелеудің барлық түрлерін және формаларын толық қарастырады. Компьютерлік графикасыз қазіргі заманда материалды әлемді елестету мүмкін емес. Мысалы медицина компьютерлік томографияны қолданады; ғылыми зерттеулер - заттардың, векторлық өрістердің және басқа да мәліметтердің құрылуын; бұлдар мен киімдерді модельдеуде; конструкторлық жобалауда қолданылады. Бейнелердің құрылу тәсіліне байланысты компьютерлік графика үш түрге бөлінеді: растрлық, векторлық және фрактальды. Жеке пән болып үш өлшемді графика саналады (3D). Мұнда векторлық және растрлық графикалар қатар, бірігіп қолданылады.
Түс ерекшелігіне байланысты ақ-қара, және түрлі-түсті графика болып бөлінеді. Әр түрлі мамандық салаларына байланысты инженерлік графика, ғылыми графика, web графика, компьютерлік полиграфия және т.б. болып бөлінеді. Компьютерлік графика тек құрал болып қызмет атқарса да, оның құрылымы және әдістері фундаментальды және қолданбалы ғылымдарға негізделген: математика, физика, химия, биология, статистика, прпограммалау және т.б.. Сондықтан да компьютерлік графика информатиканың дамушы саласы болып табылады.
2. Растрлық графиканы мультимедиялық жобаларды дайындауда қолданады. Компьютерлік графика жабдықтары арқылы орындалған иллюстрациялар, көбінесе сканер арқылы компьютерге енгізіледі, содан кейін арнайы программалармен - графикалық редакторлармен өңделеді. Растрлық графика торда орналасқан, пиксельдер деп аталатын, түрлі-түсті нүктелерді қолдану арқылы бейнелерді сипаттайды. Мысалы, ағаш жапырағының бейнесі тордағы әрбір нүктенің нақты орналасуымен және түсімен сипатталады, ол бейнені мозайкадағыдай етіп құрады.
Растрлық графиканы редактрлеу кезінде біз сызықтарды емес, түзулерді редактрлейміз. Бейнені сипаттайтын ақпарат тордың анықталған өлшеміне бектітілгеніне байланысты растрлық графика мүмкіншілікке байланысты. Растрлық графиканы редактрлеуде оның көріну сапасы өзгеруі мүмкін. Көп жағдайда, растрлық графиканың өлшемдерінің өзгеруі пикселдер торда қайта орналасуларына байланысты, бейне шеттерінің жалбырап қалуына әкелуі мүмкін. Құрылғыға растрлық графиканың өте төмен мүмкіншілікпен шығарылуы, бейненің өзінің мүмкіншілігіне қарағанда, оның сапасын төмендетеді.
Графиканың растрлы ұсынылымының негізі түсін көрсетуімен (нүкте) пиксель болып табылады. Мысалы ақ фондағы қызыл эллипсті сипаттау барысында эллипстің де сонымен қатар фонның да әрбір нүктесінің түсін көрсету қажет болады. Бейнелер нүктелердің үлкен саны түрінде көрінеді - олар көп болған сайын бейне визуальды сапалы және файл өлшемі де көп болады. Яғни, бір өлшем ұзындыққа сәйкес нүктелердің санына - мүмкіншілікке байланысты бір картинканың өзі жақсы немесе нашар сапамен болуы мүмкін. (әдетте дюмге нүктелер - dpi немесе дюмге пиксельдер - ppi).
Сонымен қатар, сапа бейненің әрбір нүктесі қабылдай алатын түстер және реңдер санымен сипатталады. Бейне реңдердің көп санымен сипатталған сайын, оларды сипаттау үшін соғұрлым разрядтар саны қажет болады. Қызыл 001 номерімен болуы мүмкін, және - 00000001 де болуы мүмкін. Сонымен, бейне сапалы болған сайын, файлдың көлемі де үлкен болады.
Растрлық ұсынымдар әдетте көп санды бөлшектер немесе реңдермен болатын фотографиялық типтегі бейнелерде қолданылады. Өкінішке орай, мұндай картиналарды масштабтау олардың сапасын төменднтеді. Нүктелер санын азайтқанда ұсақ бөлшектер жоғалады және жазбалар деформацияланады. Пиксельдерді қосу бейненің өткірлігінің және жарықтылығының нашарлауына әкеледі, яғни жаңа нүктелерге реңдер беру керек болады. Кеңейтілген форматтары: .tif, .gif, .jpg, .png, .bmp, .pcx және т.б.
3. Векторлық графикамен жұмыс істеуге арналған программалық жабдықтар керісінше қарапайым геометриялық фигуралар арқылы илллюстрациялар құруға арналған. Векторлық графиканы көбінесе өңдеу жұмыстарында қолданады. Векторлық графика бейнелерді векторлар деп аталатын түзу және игілген сызықтар, сонымен қатар түстерін және орналасуын сипаттайтын параметрлерді пайдалану арқылы сипаттайды. Мысалы, ағаш жапырағы нүктелермен сипатталады, олар арқылы жапырақ контурын құратын түзулер өтеді. Жапырақ түсі контур түсімен және осы контур ішіндегі облыс түсімен беріледі.
Векторлық графика элементтерін редактрлеуде, осы элементтердің формасын сипаттайтын түзу және иілмелі сызықтарын параметрлерін өзгертесіз. Сіз элементтерді жылжыта, өлшемдерін, формаларын, түстерін өзгерте аласыз, бірақ бұл оның визуальды сапасына әсерін тигізбейді. Векторлық графика мүмкіншілігіне тәуелді емес, яғни әртүрлі шығару құрылғыларында сапасын жоғалтпай түрліше мүмкіншіліктермен көрінуі мүмкін.
Векторлық ұсынымдар бейне объектілерінің математикалық қисықтармен, олардың түстерімен және толтырылымдарымен қорытындыланады. (шеңбер мен дөңгелек әртүрлі фигуралар екенін еске алайық). Ақ фондағы қызыл эллипс тек қана екі математикалық формуламен сипатталады - тіктөртбұрыш және эллипстің сәйкес түстерімен, өлшемдерімен және орналасқан орындарымен. Мұндай сипатталу әлдеқайда аз орын алады. Тағы бір ұтымдылық - кез-келген бағытқа сапалы масштабтау. Объектілерді үлкейту және кішірейту математикалық формуладағы сәйкес коэффициенттерді үлкейту және кішірейтумен жүргізіледі. Өкінішке орай векторлық формат өте көп түстерден немесе ұсақ бөлшектерден тұратын бейнелерді өткізу кезінде ұтымсыз болып табылады (мысалы, фотобейнелер). Себебі мұндағы әрбір кішкентай бейне осы жағдайда біртүсті нүктелердің жиынтығы болып көрінбейді, ол күрделі математикалық формула немесе әрқайсысы математикалық формулалар болатын графикалық примитивтер жиынтығы болып табылады. Бұл файлдың салмағын арттырады. Сонымен қатар, бейнені растрлықтан векторлық форматқа аудару (мысалы, Adobe Strime Line немесе Corel OCR-TRACE программасынан) оны үлкейте алмайтындай жағдайға әкеледі. Сызықты өлшемдерді үлкейткеннен ұсақ бөлшектер саны немесе реңдері аудан бірлігіне үлкеймейді. Бұл шектеулер енгізу құрылғыларының (сканерлер, цифрлы фотокамералар) мүмкіншілігімен болады.
Осылайша, растрлық немесе векторлық форматтарды таңдау бейнемен жұмыстың мақсатына және міндетіне байланысты. Егер түстерді берудің фотографиялық дәлдігі қажет болса, онда растр тиімдірек. Логотиптер, сызбалар, өңдеу элементтерін векторлық форматта ұсынған ыңғайлы. Растрлық және векторлық ұсынымдарда графика (мәтін сияқты) экран маниторына немесе баспалау құрылғыларына нүктелердің жиынтығы ретінде шығады. Интернетте графика қосымша модульдерді орнатпаса да броузермен түсінілетін мынадай растрлық форматтардың бірімен ұсынылады - GIF, JPG, PNG.
4. Фрактальды көркем графиканы құру сурет салуға негізделмеген, ол программалауға негізделген. Фрактальды графикаға арналған программалық жабдықтар бейнені математикалық есептеулер арқылы автоматты түрде генерациялауға арналған. Мұнда ешқандай объект компьютер жадысында сақталмайды, кескіндер теңдеулерге қатысты құрылады.

Интерактивті машиналық графика түрлерінің классификациясы және графикалық жабдықтардың қолданылу облыстары.
Дәріс жоспары:
1. Компьютерлік графиканың қазіргі заманғы қолданыстағы түрлері.
2. ИМГ қолдану жабдықтарымен таныстыру, графикалық файлдар фолрматтары.
1. Компьютерлік графиканы қазіргі заманғы қолдану өте жан-жақты. Әрбір бағыт үшін арнайы программалық жабдықтар қолданылады, оларды графикалық программалар немесе графикалық пакекттер деп атайды.
Ғылыми графика
Бұл бағыт ең бірінші пайда болды. Қызметі - ғылыми зерттеулер объектлерінің визуализациясы (яғни, көрнекі кескін), есептеу нәтижелерінің графикалық өңделуі, есептеу тәжірибелерін олардың нәтижелерін көрнекі көрсетумен жүргізу.
Іскер графика
Компьютерлдік графиканың бұл облысы әртүрлі мекемелер жұмыстарында жиі қолданылатын иллюстрацияларды құруға арналған. Жоспарлық көрсеткіштер, есеп құжаттары, статикалық жинақтар - яғни бұлардың барлығы іскер графика көмегімен құрылатын иллюстративті материалдар объектілері. Көбінесе бұл графиктекр, яғни дөңгелек және бағандық диаграммалар.
Конструкторлық графика
Көбінесе жаңа техниканы жасайтын инженер-конструкторлар жұмыстарында қолданылады. Компьютерлік графиканың бұл түрі Жоспарлауды автоматтандыратын жүйенің (САПР) міндетті элементі болып табылады. Жоспарлауды автоматтандыратын жүйенің графикасы жоспарланатын құрылғының техникалық чертежін дайындау үшін қолданылады. Есептеулермен үйлескен графика тиімді конструкцияны іздеуді көрнекі түрде жүргізуге, бұйымдарды әлдеқайда ұтымды жинақтауға, конструкцияда болатын өзгерісті болжауға мүмкіндік береді. Конструкторлы графика құралдарымен жазық бейнелерді (проекция, қима) және кеңістіктег, үшөлшемді бейнелерді алуға болады.
Иллюстративті графика
Иллюстративті графиканың программалық құралдары адамға компьютерді кез келген сурет салу, сызу сызу, тағы сол сияқтылар үшін мүмкіндік береді, яғни мұның бәрін ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.