Методика изучения графических редакторов в школьном курсе информатики

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

Глава 1. Элементы компьютерной графики

1.1 Основные понятия компьютерной графики

1.1.1 Виды компьютерной графики.

1.1.2 Системы цветов

1.2 Растровая графика

1.3 Векторная графика

1.4 Графические редакторы

1.4.1 Растровый графический редактор Paint

1.4.2 Встроенный векторный графический редактор MS Office

Глава 2. Методика изучения графических редакторов в школьном курсе информатики

2.1 Место темы «Графические редакторы» в школьном курсе информатики

2.2 Методика рассмотрения основных понятий компьютерной графики

2.3 Психолого-педагогические аспекты изучения графических редакторов

2.4 Использование информационных технологий при изучении графических редакторов

2.5 Апробация уроков по теме «Графические редакторы»

Заключение

Литература

Приложение

Введение

Курс «Методика преподавания информатики» вошел в учебные планы педвузов в середине 80-х годов прошлого века. Информатика как учебный предмет была введена во все типы средних школ с 1 сентября 1985 года. Новая дисциплина получила название «Основы информатики и вычислительной техники» (ОИВТ).

В условиях дефицита в школах вычислительной техники, готового программного обеспечения и под влиянием вузовских традиций обучения программированию курс МПИ вначале строился в основном как методика решения задач на алгоритмизацию, в «меловом» варианте - с исполнением алгоритмов на доске, что, в общем, соответствовало и состоянию школьной информатики.

Лишь постепенно было выполнено следующее:

Сформулированы цели изучения информатики в школе.

Выделены уровни работы с компьютером.

Конкретизированы принципы общей дидактики применительно к преподаванию информатики.

Переосмыслены фундаментальные понятия компьютерной грамотности, образованности и информационной культуры.

На основе системы потребностей личности раскрыты способы формирования устойчивого интереса учащегося к предмету.

Рассмотрены новые и традиционные дидактические средства применительно к информатике.

Систематизированы организационные формы обучения для компьютерных и обычных занятий.

Проанализированы методы обучения в частности формы и методы умственной деятельности учащихся, работающих на ЭВМ.

Работа с компьютерной графикой - одно из саамых популярных направлений использования персонального компьютера. Без компьютерной графики не обходится не одна современная мультимедийная программа.

В школьном курсе информатики компьютерная графика изучается в разделе Информационные технологии.

На изучение графического редактора, как правило, отводится от 6 до 9 часов, причем два последних часа учитель обычно посвящает творческой работе учащихся, выбирая в качестве формы организации деятельности лабораторную работу. Творческими задания могут быть создание рисунков средствами графических редакторов. Графические редакторы могут успешно изучаться, уже начиная с младших классов.

В данной работе был отобран и систематизирован материал по работе с графическими редакторами из школьных учебников, периодических изданий газет, журналов.

Предлагаемые в данном исследовании задания составлены таким образом, чтобы учащиеся овладели умением создавать собственные рисунки, иллюстрации к литературным произведениям. Любой рисунок, созданный вручную, всегда вызывает большой интерес в детской аудитории.

Задания подбираются в соответствии с определенным критерием. Задания должны быть содержательными, практически значимыми, интересными для учеников; они должны способствовать развитию пространственного воображения, активизации творческих способностей; заданиям должно быть найдено применение при подготовке документов.

Объект исследования - процесс изучения графических редакторов в школьном курсе информатики.

Предмет исследования - методика изучения графических редакторов в школьном курсе информатики.

Цель дипломной работы - совершенствование методики преподавания темы «Графические редакторы» в школьном курсе информатики с использованием информационных технологий.

Задачи исследования:

На основе изучения и анализа учебной литературы выделить теоретические основы преподавания темы «Графические редакторы» в школьном курсе информатики.

Выявить возможности совершенствования методики изучения темы «Графические редакторы» с учетом психолого-педагогических аспектов.

Разработать электронный учебник для изучения темы «Графические редакторы» в школьном курсе информатики.

Разработать примерные уроки по теме «Графические редакторы» и провести их апробацию.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: изучение литературы, анализ, синтез, обобщение, апробация.

Глава 1. Элементы компьютерной графики

1.1 Основные понятия компьютерной графики

Работа с компьютерной графикой - одно из самых популярных направлений использования персонального компьютера, причем занимаются этой работой не только профессиональные художники и дизайнеры. На любом предприятии время от времени возникает необходимость в подаче рекламных объявлений в газеты и журналы или просто в выпуске рекламной листовки или буклета. Крупные фирмы заказывают такую работу специальным дизайнерским бюро или рекламным агентствам. Малые предприятия, имеющие ограниченный бюджет, часто обходятся собственными силами и доступными программными средствами.

Без компьютерной графики не обходится ни одна современная мультимедийная программа. Работа над графикой занимает до 90% рабочего времени программистских коллективов, выпускающих программы массового применения.

Основные трудозатраты в работе редакций и издательств тоже составляют художественные и оформительские работы с графическими программами.

1.1.1 Виды компьютерной графики

Несмотря на то, что для работы с компьютерной графикой существует множество классов программного обеспечения, различают всего три вида компьютерной графики. Это растровая графика, векторная графика и фрактальная графика. Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге.

Растровую графику применяют при разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий. Иллюстрации, выполненные средствами растровой графики, редко создают вручную с помощью компьютерных программ. Чаще для этой цели используют иллюстрации, подготовленные художником на бумаге, или фотографии. Соответственно, большинство графических редакторов, предназначенных для работы с растровыми иллюстрациями, ориентированны не столько на создание изображений, сколько на их изображений, сколько на их обработку. В Интернете пока применяются только растровые иллюстрации.

Программные средства для работы с векторной графикой наоборот предназначены, в первую очередь, для создания иллюстраций и в меньшей степени для их обработки. Такие средства широко используются в рекламных агентствах, дизайнерских бюро, редакциях и издательствах. Оформительские работы, основанные на применении шрифтов и простейших геометрических элементов, решаются средствами векторной графики намного проще. Существуют примеры высокохудожественных произведений, созданных средствами векторной графики, но они скорее исключение, чем правило, поскольку художественная подготовка иллюстраций средствами векторной графики чрезвычайно сложна.

Программные средства для работы с фрактальной графикой предназначены для автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Создание фрактальной художественной композиции состоит не в рисовании или оформлении, а в программировании. Фрактальную графику редко применяют для создания печатных или электронных документов, но ее часто используют в развлекательных программах.

1.1.2 Системы цветов

Цвет аддитивный и субтрактивный

Аддитивный цвет получается при соединении света разных цветов. В этой схеме отсутствие всех цветов представляет собой чёрный цвет, а присутствие всех цветов - белый. Схема аддитивных цветов работает с излучаемым светом, например, монитор компьютера. В схеме субтрактивных цветов происходит обратный процесс. Здесь получается какой-либо цвет при вычитании других цветов из общего луча света. В этой схеме белый цвет появляется в результате отсутствия всех цветов, тогда как их присутствие даёт чёрный цвет. Схема субтрактивных цветов работает с отражённым светом.

Система цветов RGB

Монитор компьютера создает цвет непосредственно излучением света и, использует схему цветов RGB. Если с близкого расстояния посмотреть на экран монитора, то можно заметить, что он состоит из мельчайших точек красного, зелёного и синего цветов. Компьютер может управлять количеством света, излучаемого через любую окрашенную точку и, комбинируя различные сочетания любых цветов, может создать любой цвет. Будучи определена природой компьютерных мониторов, схема RGB является самой популярной и распространённой, но у неё есть недостаток: компьютерные рисунки не всегда должны присутствовать только на мониторе, иногда их приходится распечатывать, тогда необходимо использовать другую систему цветов - CMYK.

Система цветов CMYK

Данная система была широко известна задолго до того, как компьютеры стали использоваться для создания графических изображений. Для разделения цветов изображения на цвета CMYK применяют компьютеры, а для полиграфии разработаны их специальные модели. Преобразование цветов из системы RGB в систему CMYK сталкивается с рядом проблем. Основная сложность заключается в том, что в разных системах цвета могут меняться. У этих систем различна сама природа получения цветов и то, что мы видим на экране мониторов, никогда нельзя точно повторить при печати. В настоящее время существуют программы, которые позволяет работать непосредственно в цветах CMYK. Программы векторной графики уже надёжно обладают этой способностью, а программы растровой графики лишь в последнее время стали предоставлять пользователям средства работы с цветами CMYK и точного управления тем, как рисунок будет выглядеть при печати.

Системы цветов HSB и HSL

Системы цветов HSB и HSL базируется на ограничениях, накладываемых аппаратным обеспечением. В системе HSB описание цвета представляется в виде тона, насыщенности и яркости. В другой системе HSL задаётся тон, насыщенность и освещённость. Тон представляет собой конкретный оттенок цвета. Насыщенность цвета характеризует его относительную интенсивность или частоту. Яркость или освещённость показывают величину чёрного оттенка добавленного к цвету, что делает его более тёмным. Система HSB хорошо согласовывается с моделью восприятия цвета человеком, то есть он является эквивалентом длины волны света. Насыщенность - интенсивность волны, а яркость - общее количество света. Недостатком этой системы является то, что для работы на мониторах компьютера её необходимо преобразовать в систему RGB, а для четырехцветной печати в систему CMYK.

Индексированный цвет, работа с палитрой

Все описанные ранее системы цветов имели дело со всем спектром цветов. Индексированные палитры цветов - это наборы цветов, из которых можно выбрать необходимый цвет. Преимуществом ограниченных палитр является то, они что занимают гораздо меньше памяти, чем полные системы RGB и CMYK. Компьютер создаёт палитру цветов и присваивает каждому цвету номер от 1 до 256. Затем при сохранении цвета отдельного пикселя или объекта компьютер просто запоминает номер, который имел этот цвет в палитре. Для запоминания числа от 1 до 256 компьютеру необходимо всего 8 бит. Для сравнения полный цвет в системе RGB занимает 24 бита, а в системе CMYK - 32.

Цветовая модель CMYK

Рис. 1. Цветовая модель CMYK

Цветовая модель CMYK 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. Поэтому цветовая модель CMYK, использующаяся для отраженного цвета, называются субтрактивной.

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.

Модель HSB удобно применять при создании собственно изображения, а по окончании работы изображение можно преобразовать в модель RGB или CMYK.

Цветовая модель RGB

Рис. 2. Цветовая модель RGB

Цветовая модель RGB используется для излучаемого цвета, т.е. при подготовке экранных документов.

Любой цвет можно представить в виде комбинации трех основных цветов: красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue).

Эти цвета называются цветовыми составляющими.

При кодировке цвета точки изображения с помощью трех байтов, первый байт кодирует красную составляющую, второй - зеленую, третий - синюю.

Чем больше значение байта цветовой составляющей, тем ярче этот цвет. При наложении одной составляющей на другую яркость суммарного цвета также увеличивается. Поэтому цветовая модель RGB, использующаяся для излучаемого цвета, называются аддитивной.

1.2 Растровая графика

Компьютерная индустрия породила сотни новых и необычных терминов, пытаясь объяснить, что такое компьютер и как он работает. Термин растровая графика достаточно очевиден, если усвоить понятия, относящиеся к растровым изображениям.

Растровые изображения напоминают лист клетчатой бумаги, на котором любая клетка закрашена либо черным, либо белым цветом, образуя в совокупности рисунок. Пиксел - основной элемент растровых изображений. Именно из таких элементов состоит растровое изображение. В цифровом мире компьютерных изображений термином пиксел обозначают несколько разных понятий. Это может быть отдельная точка экрана компьютера, отдельная точка напечатанная на лазерном принтере или отдельный элемент растрового изображения. Эти понятия не одно и тоже, поэтому чтобы избежать путаницы следует называть их следующим образом: видео пиксел при ссылке на изображение экрана компьютера; точка при ссылке на отдельную точку, создаваемую лазерным принтером.

Существует коэффициент прямоугольности изображения, который введен специально для изображения количества пикселов матрицы рисунка по горизонтали и по вертикали. Возвращаясь к аналогии с листом бумаги можно заметить, что любой растровый рисунок имеет определенное количество пикселов в горизонтальных и вертикальных рядах. Существуют следующие коэффициенты прямоугольности для экранов: 320х200, 320х240, 600х400, 640х480, 800х600 и др. Этот коэффициент часто называют размером изображения. Произведение этих двух чисел дает общее количество пикселов изображения. Существует также такое понятие как коэффициент прямоугольности пикселов. В отличие от коэффициента прямоугольности изображения он относится к реальным размерам видео пиксела и является отношением реальной ширины к реальной высоте. Данный коэффициент зависит от размера дисплея и текущего разрешения, и поэтому на разных компьютерных системах принимает различные значения.

Цвет любого пиксела растрового изображения запоминается в компьютере с помощью комбинации битов. Чем больше битов для этого используется, тем больше оттенков цветов можно получить. Число битов, используемых компьютером для любого пиксела, называется битовой глубиной пиксела. Наиболее простое растровое изображение состоит из пикселов имеющих только два возможных цвета черный и белый, и поэтому изображения, состоящие из пикселов этого вида, называются однобитовыми изображениями. Число доступных цветов или градаций серого цвета равно 2 в степени равной количеству битов в пикселе. Цвета, описываемые 24 битами, обеспечивают более 16 миллионов доступных цветов и их часто называют естественными цветами.

Растровые изображения обладают множеством характеристик, которые должны быть организованы и фиксированы компьютером. Размеры изображения и расположение пикселов в нем это две основных характеристики, которые файл растровых изображений должен сохранить, чтобы создать картинку. Даже если испорчена информация о цвете любого пиксела и любых других характеристиках компьютер все равно сможет воссоздать версию рисунка, если будет знать, как расположены все его пикселы. Пиксел сам по себе не обладает никаким размером, он всего лишь область памяти компьютера, хранящая информацию о цвете, поэтому коэффициент прямоугольности изображения не соответствует никакой реальной размерности. Зная только коэффициент прямоугольности изображения с некоторой разрешающей способностью можно определить настоящие размеры рисунка. Поскольку размеры изображения хранятся отдельно, пикселы запоминаются один за другим, как обычный блок данных. Компьютеру не приходится сохранять отдельные позиции, он всего лишь создает сетку по размерам заданным коэффициентом прямоугольности изображения, а затем заполняет ее пиксел за пикселом. Это самый простой способ хранения данного растрового изображения, но не самый эффективный с точки зрения использования компьютерного времени и памяти. Более эффективный способ состоит в том, чтобы сохранить только количество черных и белых пикселов в любой строке. Этот метод сжимает данные, которые используют растровые изображения. В этом случае они занимают меньше памяти компьютера.

Файлы растровой графики

Хранение файлов растровой графики (bitmap file). В файле растровой графики содержится информация, необходимая компьютеру для воссоздания изображения. Мы с вами на экране можем увидеть красивое изображение заката солнца, но компьютер воспринимает эту картину в виде единиц и нулей. То, что делает компьютер с этими единицами и нулями, и позволяет воспроизвести первоначальное изображение. В конечном итоге биты и байты в растровом массиве (bitmap) сообщают компьютеру, в какой цвет окрасить каждый пиксел изображения. Затем компьютер преобразует цвета растрового массива в формат, совместимый с адаптером его дисплея, и передает этот формат аппаратуре вывода видеоизображения.

Вызывает интерес та часть процесса, где происходит преобразование данных в растровый массив. Существует несколько форматов файлов растровой графики, и каждый формат предусматривает собственный способ кодирования информации о пикселях и другой присущей компьютерным изображениям информации. Именно поэтому программа Paint, поставляемая в комплекте ОС Windows 95, совместима с BMP-файлами, но не может считывать файлы формата GIF. Создатели программы Paint наделили ее способностью декодировать графическую информацию, хранящуюся в формате BMP, но распространенный формат GIF для нее остается таким же чуждым, как язык суахили для среднего техасца.

Достоинств у растровой (точечной) графики, как ни странно, не слишком много.

Основным является простота и, как следствие, техническая реализуемость автоматизации ввода (оцифровки) изобразительной информации. Существует развитая система внешних устройств для ввода фотографий, слайдов, рисунков, акварелей и прочее - сканеров, видеокамер, цифровых фотоаппаратов.

Не менее важным достоинством точечной графики является фотореалистичность. Можно получать живописные эффекты, скажем, туман или дымку, добиваться тончайшей нюансировки цвета, создавать глубину и нерезкость, размытость, акварельность и др.

Однако точечной графике присущи и существенные недостатки:

Вот недостаток, который вы обнаруживаете сразу: при первой же вышей попытке что-нибудь нарисовать в программе точечной графики, она потребует от вас принципиального решения о разрешении (количестве точек на единицу длины) и о глубине цвета (количество цветовых бит на пиксел). Ничего этого знать в векторной программе не нужно...

Второй недостаток не замедлит проявиться, как только вы попытаетесь отсканировать, по вашему мнению, не очень большую фотографию с максимальным разрешением и глубиной цвета. Одна картинка потребует для сохранения столько дискового пространства, что ваш восторг перед сканером сменится удивлением и негодованием.

Объем файла точечной графики - это произведение площади изображения на разрешение и на глубину цвета (если они приведены к единой размерности).

Третья неприятность постигнет вас тогда, когда вам потребуется слегка повернуть изображение, например, с четкими тонкими вертикальными линиями. Вы обнаружите, что они превратились в жуткие ступеньки, которые, естественно, вас мало устраивают. Это означает, что при любых трансформациях (повороты, масштабирование, наклоны) в точечной графике нельзя обойтись без искажений. Можно даже сказать, что точечную графику легче деформировать, чем трансформировать.

1.3 Векторная графика

В отличие от растровой графики в векторной графике изображение строится с помощью математических описаний объектов, окружностей и линий. Хотя на первый взгляд это может показаться сложнее, чем использование растровых массивов, но для некоторых видов изображений использование математических описаний является более простым способом.

Ключевым моментом векторной графики является то, что она использует комбинацию компьютерных команд и математических формул для объекта. Это позволяет компьютерным устройствам вычислять и помещать в нужном месте реальные точки при рисовании этих объектов. Такая особенность векторной графики дает ей ряд преимуществ перед растровой графикой, но в тоже время является причиной ее недостатков. Векторную графику часто называют объектно-ориентированной графикой или чертежной графикой.

Простые объекты, такие как окружности, линии, сферы, кубы и тому подобное называется примитивами, и используются при создании более сложных объектов. В векторной графике объекты создаются путем комбинации различных объектов. Для создания объектов примитивов используются простые описания. Прямая линия, дуги, окружности, эллипсы и области однотонного или изменяющегося света - это двухмерные рисунки, используемые для создания детализированных изображений. В трехмерной компьютерной графике для создания сложных рисунков могут использоваться такие элементы как сферы, кубы. Команды, описывающие векторные объекты большинству пользователей возможно никогда не придется увидеть. Определять, как описывать объекты будет компьютерная программа, которая используется для подготовки векторных объектов. Для создания векторных рисунков необходимо использовать один из многочисленных иллюстрационных пакетов.

Достоинство векторной графики в том, что описание является простым и занимает мало памяти компьютера. Однако недостатком является то, что детальный векторный объект может оказаться слишком сложным, он может напечататься не в том виде, в каком ожидает пользователь или не напечатается вообще, если принтер неправильно интерпретирует или не понимает векторные команды.

Программы векторной графики способны создавать растровые изображения в качестве одного из типов объектов. Это возможно потому, что растровый рисунок просто набор инструкций для компьютера, и так как инструкции эти очень просты, то векторная графика способна воспринимать растровые изображения наравне с остальными объектами, хотя можно поместить растровые изображения в виде объекта векторном формате, но не удается отредактировать и изменить в нем отдельные пиксели.

Достоинства

Она экономна в плане объемов 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 несильно увеличивает размер файла.

Объекты векторной графики просто трансформируются и ими легко манипулировать, что не оказывает практически никакого влияния на качество изображения.

Векторная графика максимально использует возможности разрешающей способности любого выводного устройства: изображение всегда будет настолько качественным, на сколько способно данное устройство.

Недостатки

Программная зависимость: каждая программа сохраняет данные в своем собственном формате, поэтому изображение, созданное в одном векторном редакторе, как правило, не конвертируется в формат другой программы без погрешностей.

Сложность векторного принципа описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации и сконструировать устройство подобное сканеру для растровой графики.

Векторная графика действительно ограничена в чисто живописных средствах и не предназначена для создания фото реалистических изображений.

1.4 Графические редакторы

Графический редактор - это прикладная программа, позволяющая рисовать на экране дисплея различные рисунки, графики, неложные чертежи, технические схемы и др., записывать их на дискету для долговременного хранения, получать их распечатки на бумаге. С помощью сложных графических редакторов можно создавать мультфильмы, объемные (трехмерные) изображения предметов, моделировать различные процессы [14].

Обзор графических редакторов

Под маркой ADOBE

Adobe Photoshop 5.5 Самый мощный графический пакет для любых применений. Работа с эффектами, слоями, множество плугинов и инструментов. Новая версия включает ImageReady 2.0 - для оптимизации графики под WWW .

Adobe Dimensions 3.0 Позволяет придать 3-е измерение графике и тексту. Не требует специальных навыков 3D графики. Возможно создание высококачественных 3D моделей из любых объектов 2D графики, а также включение 3D в любой графический пакет Adobe. Поддержка эффектов освещенности, теней, деформация векторных и растровых объектов.

Adobe Illustrator 8.0 Самый популярный графический пакет для дизайнеров, художников, профессионалов деловой графики. Интеграция с PhotoShop и PageMaker, а также совместимость с MS Office позволяет создавать высокопрофессиональные иллюстрации для печати, презентаций, Web.

Adobe ImageStyler 1.0 Новый графический пакет специально для Web- дизайнеров. Поддержка Java, Image Maps, автоматическая оптимизация графики для Web страниц.

Adobe Indesign Мощный профессиональный пакет для дизайнеров. Работает совместно с Photoshop, Illustrator, Pagemaker и QuarkXpress. Позволяет осуществлять масштабирование текста и графики, просмотр документа в различных режимах, работу со слоями и множество других функций, повышающих удобство работы.

Photodeluxe 3.0 Пакет для работы с цифровыми фотокамерами. Позволяет повысить качество изображения, произвести все операции ретуши, наложить различные эффекты и использовать полученное фото в web-баннерах, календарях, приложениях деловой графики.

Adobe Streamline 4.0 программа для конвертации растровой графики в векторную для дальнейшего редактирования.

1.4.1 Растровый графический редактор Paint

Paint - это программа, поставляемая в комплекте с Windows 95 и предназначенная для создания и редактирования на экране изображений. Эти изображения сохраняются в графических файлах растрового формата (.BMP или .PCX). Каждое изображение - это мозаика из точек (пикселей), окрашенных в тот или иной цвет.

Paint является OLE-сервером, и созданные в нем рисунки можно вставить в документы всех универсальных приложений Windows: Word, Excel, PowerPoint, (и даже базы данных Access).

Редактор Paint позволяет создавать довольно сложные и внешне привлекательные рисунки, схемы, чертежи (в цвете или черно-белыми). В вашем распоряжении различные средства и инструменты для «художественного» творчества - палитра цветов, кисть, распылитель, ластик для стирания, «карандаши» для рисования геометрических фигур (линий, прямоугольников, эллипсов, многоугольников). Редактор позволяет вводить тексты, и богатый набор шрифтов из комплекта Windows дает возможность вставлять в рисунок профессиональные надписи. Имеются и «ножницы» для вырезания фрагментов картинки, - вырезанный элемент можно переместить, скопировать, уменьшить, увеличить, наклонить и т. д. Если вас не устраивает готовый набор цветов, вы можете воспользоваться «палитрой» для смешивания красок и подобрать какой угодно цвет.

Правда, для создания выразительных картинок, кроме этих средств, вам потребуются художественные способности, однако и «бесталанный» пользователь может в Paint готовить простые рисунки, всевозможные схемы. Пользоваться готовыми изображениями из других файлов.

В Paint можно создавать рекламу, буклеты, объявления, приглашения, поздравления, иллюстрации для текстовых документов (статей, отчетов, книг) и т. д. Кроме того, этот редактор - неплохое средство для обучения новичков элементарным навыкам обработки графических объектов, и эти навыки помогут вам при необходимости освоить более мощные графические средства (например, Adobe Photoshop).

Запуск и завершение Paint

Ссылка на Paint обычно находится в подчиненном меню [Стандартные] пункта Главного меню [Программы]. Вы запускаете приложение Paint любым из стандартных способов Windows 95. Самый простой способ - выбрать команду Главного меню [Программы - Стандартные - Paint].

Если в момент закрытия окна Paint обнаруживается, что вы внесли изменение в картинку, но не сохранили ее в файле .BMP или .PCX, на экран поступит стандартное диалоговое окно. Вы можете сохранить изменения в файле (ответа Да), не сохранять изменения (Нет) или продолжить редактирование (Отмена).

Окно программы Paint

Документами Paint являются графические файлы .BMP и .PCX. Редактор одновременно может работать только с одним документом, поэтому окно документа совмещено с окном программы. Иными словами, Paint - однооконное приложение.

Кроме стандартных элементов (заголовка и горизонтального меню), окно имеет горизонтальную и вертикальную полосы прокрутки, строку состояния, а также четыре специальных области:

рабочее поле;

набор инструментов;

меню инструментов;

- палитру цветов.

Рабочее поле

Центральную часть окна Paint занимает рабочее поле - участок экрана, на котором вы рисуете картинку. Размер картинки может превышать размер рабочего поля, - в этом случае на экране всегда находится лишь фрагмент изображения, и вы можете перемещаться по полю картинки с помощью стандартных полос прокрутки. Размер картинки может быть меньше рабочего поля, - в этом случае полосы прокрутки отсутствуют, а поле картинки ограничено рамкой в левой верхней части рабочего поля.

2 Набор инструментов и меню инструмента

В левой части окна Paint находится набор (панель) инструментов, каждый из которых обозначен небольшой картинкой-пиктограммой. Такая пиктограмма может представлять не только настоящий «инструмент»,. Но и некоторую операцию, выполняемую после выбора этого «инструмента».

Чтобы выбрать инструмент, достаточно щелкнуть на нем мышью. Значок выбранного инструмента выделяется цветом. Если вы хотите воспользоваться ластиком, просто щелкните на нем, - пиктограмма ластика будет выделена, а иконка «Надпись» примет обычный вид.

После выбора некоторых инструментов на небольшой панели под набором возникает пиктографическое меню выбранного инструмента. В этом меню вам надо указать тот или иной вариант использования этого инструмента (например, размер ластика).

Щелкнув на том или ином инструменте и, если необходимо, выбрав вариант в меню инструмента, вы сможете выполнить многие из операций. Кроме того, некоторые операции Paint выполняются с помощью горизонтального меню.

Каждый инструмент имеет конкретный «алгоритм» работы, определенный разработчиками.

3 Палитра цветов

Палитра цветов находится в нижней части окна Paint. В какой-то степени она подобна палитре художника, но если художник в любой момент может пользоваться лишь одной краской, набранной на кисть, Paint позволяет работать сразу с двумя цветами: основным цветом и цветом фона.

В левой части палитры цветов находятся два наложенных друг на друга прямоугольника. Верхний прямоугольник окрашен текущим основным цветом, а нижний - текущим цветом фона. После запуска Paint основной цвет - черный, цвет фона - белый.

В любой момент вы можете изменить эти цвета. Для выбора текущего основного цвета щелкните левой кнопкой мыши на любом из цветов палитры, а для выбора цвета фона щелкните провой кнопкой мыши на любом из цветов.

Кроме того, текущий основной цвет можно скопировать из любого участка изображения. Для этого выберите инструмент «Выбор цветов» и щелкните мышью на том участке, цвет которого вы хотите сделать основным.

Как используются эти цвета при создании картинки?

Основным цветом вводятся текстовые символы, рисуются линии, дуги и контуры фигур (прямоугольник, эллипс. Многоугольник); в этом же цвете работают кисть и карандаш.

Цветом фона всегда окрашиваются полости геометрических фигур, в цвете фона работает простой ластик.

Однако во многих случаях оба эти цвета становятся равноправными, и инструмент использует тот или иной цвет только в зависимости от нажатой кнопки мыши (левая соответствует основному цвету).

В палитре представлен встроенный набор цветов. Каждый цвет - это результат смешения в определенной пропорции трех «первичных» цветов: красного, зеленого и синего. Например, по 255 частей каждого из этих цветов дают белый цвет, а «нуль» частей - черный. Вы можете изменить любой цвет в палитре, подобрав для него другое соотношение красного, зеленого и синего. Новую палитру можно записать в файл с расширением .PAL, а затем загружать при необходимости. Для этих операций предусмотрен пункт меню [Параметры]: [Изменить палитру …], [Загрузить палитру…] и [Сохранить палитру…].

Атрибуты изображения

Программа Paint создает прямоугольную картинку, размеры которой (ширину и высоту) можно измерять в дюймах, сантиметрах или пикселях. По умолчанию для установки размеров Paint использует разрешение видеоадаптера вашего ПК. Например, для адаптера VGA ширина картинки 640, а высота - 480 пикселей (16,94 и 12,70 см). Размеры картинки в Paint называются атрибутами.

Картинка может бать цветной или черно-белой.

Вы можете изменить атрибуты изображения, выбрав команду [Рисунок - Атрибуты…]. На экране появится диалоговое окно, которое содержит две группы радиокнопок (для единицы измерения и палитры) и текстовое поле для ввода размеров картинки. Выберите единицу измерения, щелкнув мышью на соответствующем кружке (как правило, это сантиметры), а затем введите размеры (например, 8 и 10 см). Если необходимо, измените в другой группе выбора указателя палитры изображения (Черно-белая или Цветная). Затем нажмите кнопку ОК. Для восстановления размеров по умолчанию можно нажать кнопку По умолчанию.

Чаще всего удобнее пользоваться размерами картинки по умолчанию. Если вам нужно сделать картинку по меньше, можно нарисовать ее на «полном» листе, затем выделить и скопировать в файл.

В некоторых случаях удобно использовать координаты одного пикселя мозаики, т. е. номер столбца x и номер строки y, на пересечении которых этот пиксель находится. Координаты отсчитываются от левого верхнего угла мозаики (вправо и вниз), причем левая верхняя точка имеет координаты (0, 0). Для разрешения, правая нижняя точка имеет координаты (799, 599). Координаты текущего пикселя (на которой указывает курсор мыши) отображаются в строке состояния.

Сохранение и загрузка изображений

Каждая картинка сохраняется в файле растрового формата с расширением .BMP или .PCX. Операции загрузки (открытия) и сохранения этих файлов подчиняются строгому стандарту Windows (команды [Открыть…], [Сохранить] и [Сохранить как…] пункта меню [Файл].

Основные работы с программой Paint

Основной инструмент при работе с изображением в Paint - мышь . Клавиатуру вы используете чаще всего лишь для ввода текста.

Обзор функций горизонтального меню. В этом меню - пять пунктов, причем в пунктах [Файл], [Правка] и [Вид] собраны «классические» команды Windows.

В меню [Файл] мы видим набор операций с файлами-картинками, который решительно ничем не отличается от «канонического» стандарта Windows: [Создать] (новый файл), [Открыть…] (существующий файл), [Сохранить] (картинку в существующем файле), [Печать…] и т. д.

Примечание. Чтобы начать создание нового файла. Можно также выбрать команду [Рисунок-Очистить] (при этом на картинке не должно быть выделенных фрагментов).

Пункт [Правка] тоже можно считать подмножеством «канонического» стандарта. Он содержит три группы команд:

[Отменить] - отменить результаты операции, выполненной с помощью текущего инструмента; [Повторить] - аннулировать отмену.

[Вырезать], [Копировать], [Вставить] - стандартные команды работы с буфером обмена; [Очистить выделение] и [Вырезать все].

[Копировать в файл…] - скопировать вырезанный фрагмент картинки в заданный вами растровый файл; [Вставить из файла…] - вставить в картинку на экране изображение из указанного вами растрового файла.

В пункте [Вид] имеются три флажка, управляющие выводом на экран элементов интерфейса: [Набор инструментов], [Палитра] и [Строка состояния]. Здесь же находятся команды масштабирования и просмотра рисунка, а также флажок [Панель атрибутов текста].

В пунктах [Рисунок] и [Параметры] собраны команды, с помощью которых выполняются операции, специфичные для Paint как графического редактора.

Работая с картинкой, необходимо помнить, что в любой момент вы имеете дело с конкретными параметрами своей «мастерской».

В наборе инструментов всегда выбран какой-то инструмент, допускающий строго определенный круг операций. Например, если цветом выделена «кисть», вы не сможете вводить текст. И наоборот, если выбран инструмент «Надпись», ничего другого, кроме ввода символов, вы делать не сможете. Щелчком мыши вы переходите от одного инструмента к другому.

Все операции выполняются текущими основным цветом и цветом фона; любой из этих цветов выбирается щелчком левой (правой) кнопки мыши на палитре цветов.

Общие принципы рисования. При вычерчивании произвольных контуров (кисть), линий, геометрических фигур и т. п., а также при вырезании фрагментов изображения ножницами, используются одинаковые методы. Например, чтобы начать вычерчивание прямоугольника, нам надо установить указатель мыши в левый верхний угол предполагаемой фигуры, т. е. определить так называемую точку привязки. Точка привязки определяет:

начало произвольной (кисть) или прямой линии, дуги, струи распылителя (шлейфа), «борозды» ластика;

верхний угол многоугольной фигуры (например, прямоугольника), или вырезаемого фрагмента, или воображаемого описанного прямоугольника (для эллипса).

Вам необходимо:

установить указатель мыши в точку привязки;

нажать левую или правую кнопку мыши и, не отпуская ее, перемещать указатель по столу, создавая линию, шлейф, прямоугольник, пунктирную рамку для вырезания и т. п.

Отмена результата операции. Разумеется, вы часто будете ошибаться; однако, если не слишком торопится и не щелкать лихорадочно мышью, ошибку можно исправить довольно просто. Если сделали что-то неудачно, выберите команду [Правка-Отменить], и она «сотрет» результат работы, сделанной с помощью текущего инструмента.

С помощью команды [Правка-Отменить] можно отменить три последних изменения (начиная с конца). Если вы отменили изменение случайно, выберите команду [Правка-Повторить], - изменение будет восстановлено.

Время от времени сохраняйте свою картинку в файле. Помните, что Paint не предусматривает автоматического запоминания изображений, и при отключении питания все ваши труды пропадут.

1.4.2 Встроенный векторный графический редактор MS Office

Встроенный векторный графический редактор MS Office работает и с векторной, и с растровой графикой. Сразу же заметим, что возможности обработки объектов векторной графики в программе значительно шире, чем растровых изображений (файлы *.TIFF, *.JPG, *.GIF и пр.). Поэтому для начала рассмотрим работу с растровыми изображениями - все эти операции можно проделывать и с векторными объектами.

Растровое изображение непосредственно во встроенном редакторе создать нельзя - рисунок можно вставить из буфера обмена или же из коллекции картинок. После вставки изображения появится панель инструментов Настройка изображения (Picture). Именно с ее помощью и можно производить несложные операции редактирования картинки - изменять контрастность и яркость, вращать, устанавливать толщину линии по контуру рисунка. Кнопка Color поможет настроить режим отображения картинки. По умолчанию она будет показана в режиме Авто. Если нужно использовать ее как фон, выберите опцию Подложка (Washout). Еще два режима Оттенки серого (GreyScale) и Черно-белое (Black&White) позволяют преобразовать изображение в 256 оттенков серого цвета и сделать его контрастным соответственно. После того, как изображение было перемещено в документ, все операции, которые проводятся, сохраняются только в файле, с которым вы работаете. Исходный файл рисунка никак не изменяется.

Кроме вышеперечисленных операций, изображение можно обрезать (кнопка Обрезка (Crop)). Рисунок можно обрезать с каждой из сторон. Линия обрезки будет отображаться в виде пунктирной линии. Если опять активировать опцию Crop и потянуть указатель в противоположную сторону, картинка восстановится. Также в любой момент можно отменить все правки, воспользовавшись кнопкой Сброс параметров рисунка (Reset Picture).

Отличительной особенностью векторных изображений является то, что можно редактировать не только объекты в целом, но и их элементы. Также есть возможность создания единого рисунка из нескольких изображений. Многочисленные опции, отвечающие за изменение элементов картинки, содержатся на панели Рисование (Drawing). Перед тем, как начать работу с изображением, необходимо кликнуть по нему правой кнопкой мыши и выбрать из контекстного меню команду Изменить рисунок или же Разгруппировать. Рисунок будет разгруппирован, то есть, все элементы, входящие в него, станут независимыми друг от друга. Выбирая нужные участки, можно их поворачивать, вращать, сдвигать, выравнивать. Для этого предназначена кнопка Действия (Draw). После окончания редактирования, необходимо "собрать" все элементы, чтобы снова получилось одно изображение. Удерживая кнопку Shift, выделите все участки, которые должны стать частью рисунка, после чего выберите команду Группировать (Group).

При создании композиции из нескольких объектов можно задать порядок их наложения друг на друга и их расположение как относительно друг друга, так и относительно полей страницы. Однако, нужно обратить внимание на то, что перед тем, как начать работу, нужно проверить режимы обтекания текста (Формат рисунка - Положение (Format Picture - Layout)). Для того, чтобы рисунки могли накладываться друг на друга, к ним должны быть применены режимы Вокруг рамки (Square) или По контуру (Tight). Чтобы изменить положение какого-нибудь объекта, выделите его и выберите опцию Порядок (Order) из списка Действия (Draw) . Как видно на рисунке, объект может быть вынесен на передний план, помещен перед и за текстом и т.д.

Как уже было сказано выше, встроенный в MS Office графический редактор позволяет не только редактировать, но и создавать несложные графические объекты - прямоугольники, овалы, линии, стрелки -, а также соответствующим образом оформлять их, изменяя тип линии, тип штриха, вид стрелки и пр. Все эти опции находятся на панели инструментов Рисование (Drawing). Кроме простейших объектов, в программе существует целая библиотека более сложных фигур, позволяющая быстро создавать различные векторные изображения. Доступ к ним можно получить, нажав на кнопку Автофигуры (AutoShapes). Данное меню содержит такие пункты: Линии (Lines), Соединительные линии (Connectors), Основные фигуры (Basic Shapes), Фигурные стрелки (Block Arrows), Блок-схема (FlowChart), Звезды и ленты (Stars And Banners), Выноски (Callouts). Автофигуры можно использовать не только для построения графических объектов, но и для украшения документа. Например, с их помощью можно создать окантовку вокруг текста.

С помощью панели инструментов Рисование можно также создавать различные надписи - объекты векторной графики, в которые вставлен текст. Надписи помогут оформить текст документа, сделают его более наглядным. Они также пригодятся при создании плакатов, объявлений, пояснений и пр. Для вставки надписи выберите одноименную кнопку (TextBox). Появится прямоугольник с текстовым курсором внутри. Обратите внимание на то, что надпись не может содержать любое количество текста - оно ограничено ее размерами. Поэтому, если текст не помещается, увеличьте размер прямоугольника с помощью маркеров или свяжите две или несколько надписей. В последнем случае текст, который не поместился в первой фигуре, будет перенесен во вторую, из второй - в третью и т.д. Для связывания надписей кликните на первом объекте и выберите кнопку Создать связь с надписью (Create Text Box Link) на панели инструментов Надпись (TextBox). Переведите курсор в окно другой надписи и щелкните в нем мышкой. Надписи связаны. Заметим, что при изменении размера рамок, текст будет перетекать из одного объекта в другой. Если вы поменяете направление текста в одном из связанных элементов (кнопка Изменить направление текста (Change Text Direction)) на панели инструментов Надпись), оно также изменится и в остальных.

Любая из автофигур (за исключением линий, соединительных линий и полилиний) может стать рамкой надписи. Для этого необходимо выделить нужный объект, кликнуть по нему правой кнопкой мыши и в контекстном меню выберать команду Добавить текст (Add Text). Если текст надписи уже набран, то совсем не обязательно создавать новую автофигуру и вставлять в нее знаки. Можно просто выделить надпись и воспользоваться опцией Изменить автофигуру (Change Autoshape) в меню Действия (Draw).

Одним из широко используемых типов надписи являются выноски (Callouts). С помощью выноски можно поместить пояснение к иллюстрации или к таблице. Выноска состоит из текста и линии, которая соединяет текст с иллюстрацией, на которую она указывает. Для того чтобы поместить объект в документ, установите указатель там, где должна начинаться линия выноски, а затем переместите его до места, где будет начинаться текст выноски.

Любую автофигуру можно отформатировать. Для доступа к соответствующим настройкам выберите команду Формат в контекстном меню. Встроенный редактор позволяет менять цвет объекта, прозрачность, толщину линии, устанавливать размер, наклон автофигуры и пр. Однако, форматировать объекты можно не только при помощи данной команды. Гораздо быстрее и удобнее пользоваться кнопками Цвет заливки (Fill Color), Цвет линий (Line Color) и Цвет шрифта (Font Color) на панели инструментов Рисование. Что же касается изменения размеров объекта, это действие производится с помощью маркеров. Для того чтобы маркеры появились, объект необходимо выделить. С помощью маркеров можно менять размеры рисунка по вертикали или горизонтали. Маркеры, расположенные в углах, служат для пропорционального изменения всего объекта. Некоторые автофигуры имеют также специальный зеленый маркер, позволяющий вращать объект вокруг оси.

Любой векторный рисунок, созданный в данном графическом редакторе, можно заполнить растровым изображением. Для этого в окне Формат выберите закладку Цвета и линии (Colors and Lines). Раскройте список Цвет (Picture) и выберите Способы заливки (Fill Effects). В окне Способы заливки (Fill Effects) перейдите на закладку Цвет (Picture) и укажите рисунок, который будет служить заливкой.

Последние две кнопки панели инструментов Рисование, о которых мы еще не упомянули, - Тень (Shadow) и Объем (3-D Style). Первая позволяет выбрать тень для выделенного объекта из более чем двадцати типов. Специальная панель Shadow позволит пользователю работать с тенями - поворачивать их на нужный угол, менять цвет. Кнопка Объем отвечает за выбор объемных эффектов для выделенного объекта. Как и в случае с тенью, эффект можно выбрать из библиотеки, а после этого, кликнув на кнопку Настройка объема (3-D Settings), настроить его по вкусу. Например, можно работать с освещением объекта, типом его поверхности, глубиной и направлением эффекта. Пользуясь панелью инструментов Настройка объема, можно также поворачивать, вращать объект, выбирать цвет эффекта.

Во время работы в Microsoft 2002, при выборе любого векторного объекта, на экране появится рамка с надписью Создайте рисунок (Create Your Drawing Here). Область внутри рамки называется Полотном (Drawing Canvas). Она предназначена для создания или помещения в нее рисунков. Однако, вы можете поместить свой рисунок и вне пространства, ограниченного рамками. Полотно удобно, прежде всего, тем, что позволяет перемещать и удалять графические объекты, находящиеся в нем, все сразу. Настройки Полотна отображаются на специальной панели с одноименным названием. Используя ее, можно изменять режимы обтекания текстом, "подгонять" полотно под объекты, в нем находящиеся, увеличивать и уменьшать его размеры. Опция Масштабирование (Scale Drawing) позволяет изменять размеры всех объектов, помещенных на Полотно.

Изучая возможности MS Office следует постоянно помнить, что, несмотря на то, пакет является многофункциональным, основное предназначение этого программного продукта - не верстка и не работа с компьютерной 2D или 3D графикой. Богатый инструментарий, который получает в свое распоряжение пользователь, приобретая Microsoft Office, служит лишь вспомогательным средством для работы с текстом.

Глава 2. Методика изучения графических редакторов в школьном курсе информатика

2.1. Место темы «Графические редакторы» в школьном курсе информатика

В начальной школе из рекомендуемых учебных программ только авторский коллектив А.Л. Семенов, Е.И. Булин-Соколова, А.А. Муранов в курсе «Информатика» рассматривают эллементы компьютерной графики в разделе «Информационные технологии» с 1 по 3 класс. При этом рассматриваетсся понятие информационного объекта, который может быть представлен в виде рисунка, текста, звука.

В средних классах 7 - 9 в авторской программе под редакцией Кузнецова курс «Основы информатики» (8 - 9 класс) содержит тему «Построение графического изображения» в разделе «первоночальное знакомство с ЭВМ».

Далее более глубоко тема компьютерной графики рассматривается в разделе «Информационные технологии решения задач»:

Построение и преобразование изображения.

Графические примитивы.

Построение изображения с помощью графических примитивов.

Графические редокторы, их настройка.

Применение машинной графики для решения простейших задач проектирования.

...