Технология работы с графической информацией в базовом курсе информатики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное образовательное учреждение

Среднего профессионального образования Ярославской области

Ростовский педагогический колледж

Курсовая работа

Технология работы с графической информацией в базовом курсе информатики

Выполнил: студент 45 группы

Шеркунов Максим Олегович

Научный руководитель:

Преподаватель информатики

Сахарова Татьяна Николаевна

Ростов 2011

Оглавление

Введение

1. Представление графической информации

2. Программы обработки графической информации

3. Форматы графических файлов

Заключение

Использованная литература

Введение

Работа с компьютерной графикой - одна из самых популярных направлений использования персонального компьютера. Диапазон применения компьютерной графики весьма широк - от создания мультимедийных программ, телевизионной рекламы и спецэффектов в кино до компьютерного проектирования в машиностроении и фундаментальных научных исследований.

Для сферы обучения средства компьютерной графики открывают принципиально новые возможности: в процессе анализа изображений учащиеся могут динамически управлять их содержанием, формой, размерами и цветом, добиваясь наибольшей наглядности. Применение графики в учебных компьютерных системах не только увеличивает скорость передачи информации учащимся и повышает уровень ее понимания, но и способствует развитию таких важных для специалиста любой области деятельности качеств, как интуиция, профессиональное чутье, образное мышление.

Тема «Технология обработки графической информации» базового курса информатики относится еще к одной области компьютерных информационных технологий - технологии работы с графической информацией, которая является приоритетным объектом изучения в курсе информатики основной школы. Изучение информационных технологий является значимым не только для формирования функциональной грамотности, социализации школьников, последующей деятельности выпускников, но и для повышения эффективности освоения других учебных предметов.

Данная тема очень привлекательна для учащихся любого возраста и возникает на всех этапах изучения курса информатики. Привлекательность для учащихся объясняется большой творческой составляющей в практической работе, наглядным результатом, а так же широкой прикладной направленностью темы.

Все вышесказанное определяет актуальность выбранной темы курсовой работы: «Технология работы с графической информацией».

Объект: процесс изучения темы «Обработка графической информации» в базовом курсе информатики основной школы.

Предмет: методические основы изучения темы «Технология работы с графической информацией» в базовом курсе информатики основной школы.

Цель работы: рассмотреть методические основы изучения темы «Технология работы с графической информацией» в базовом куре информатики основной школы.

Цель реализуется решением следующих задач:

- рассмотреть особенности представления изображения в памяти компьютера;

- выявить различие между растровой и векторной графикой и программами их обработки;

- описать сферы применения растровой и векторной графики;

- изучить методические аспекты обучения технологии обработки графической информации.

1. Представление графической информации на компьютере

информатика графика растровый

Растровая графика. Основным (наименьшим) элементом растрового изображения является точка. Если изображение экранное, то эта точка называется пикселем. Каждый пиксель растрового изображения имеет свойства: размещение и цвет. Чем больше количество пикселей и чем меньше их размеры, тем лучше выглядит изображение. Большие объемы данных - это основная проблема при использовании растровых изображений. Для активных работ с большеразмерными иллюстрациями типа журнальной полосы требуются компьютеры с исключительно большими размерами оперативной памяти (128 Мбайт и более). Разумеется, такие компьютеры должны иметь и высокопроизводительные процессоры. Второй недостаток растровых изображений связан с невозможностью их увеличения для рассмотрения деталей. Поскольку изображение состоит из точек, то увеличение изображения приводит только к тому, что эти точки становятся крупнее и напоминают мозаику. Никаких дополнительных деталей при увеличении растрового изображения рассмотреть не удается. Более того, увеличение точек растра визуально искажает иллюстрацию и делает её грубой. Этот эффект называется пикселизацией.

Векторная графика. Как в растровой графике основным элементом изображения является точка, так в векторной графике основным элементом изображения является линия (при этом не важно, прямая это линия или кривая). Разумеется, в растровой графике тоже существуют линии, но там они рассматриваются как комбинации точек. Для каждой точки линии в растровой графике отводится одна или несколько ячеек памяти (чем больше цветов могут иметь точки, тем больше ячеек им выделяется). Соответственно, чем длиннее растровая линия, тем больше памяти она занимает. В векторной графике объем памяти, занимаемый линией, не зависит от размеров линии, поскольку линия представляется в виде формулы, а точнее говоря, в виде нескольких параметров. Что бы мы ни делали с этой линией, меняются только ее параметры, хранящиеся в ячейках памяти. Количество же ячеек остается неизменным для любой линии.

Линия - это элементарный объект векторной графики. Все, что есть в векторной иллюстрации, состоит из линий. Простейшие объекты объединяются в более сложные, например объект четырехугольник можно рассматривать как четыре связанные линии, а объект куб еще более сложен: его можно рассматривать либо как двенадцать связанных линий, либо как шесть связанных четырехугольников. Из-за такого подхода векторную графику часто называют объектно-ориентированной графикой. Мы сказали, что объекты векторной графики хранятся в памяти в виде набора параметров, но не надо забывать и о том, что на экран все изображения все равно выводятся в виде точек (просто потому, что экран так устроен). Перед выводом на экран каждого объекта программа производит вычисления координат экранных точек в изображении объекта, поэтому векторную графику иногда называют вычисляемой графикой. Аналогичные вычисления производятся и при выводе объектов на принтер. Как и все объекты, линии имеют свойства. К этим свойствам относятся: форма линии, ее толщина, цвет, характер линии (сплошная, пунктирная и т.п.). Замкнутые линии имеют свойство заполнения. Внутренняя область замкнутого контура может быть заполнена цветом, текстурой, картой. Простейшая линия, если она не замкнута, имеет две вершины, которые называются узлами. Узлы тоже имеют свойства, от которых зависит, как выглядит вершина линии и как две линии сопрягаются между собой.

Фрактальная графика. Фрактал - это рисунок, который состоит из подобных между собой элементов. Существует большое количество графических изображений, которые являются фракталами: треугольник Серпинского, снежинка Коха, «дракон» Хартера-Хейтуея, множество Мандельброта. Построение фрактального рисунка осуществляется по какому-то алгоритму или путём автоматической генерации изображений при помощи вычислений по конкретным формулам. Изменения значений в алгоритмах или коэффициентов в формулах приводит к модификации этих изображений. Главным преимуществом фрактальной графики есть то, что в файле фрактального изображения сохраняются только алгоритмы и формулы.

Трёхмерная графика. Трёхмерная графика (3D-графика) изучает приёмы и методы создания объёмных моделей объектов, которые максимально соответствуют реальным. Такие объёмные изображения можно вращать и рассматривать со всех сторон. Для создания объёмных изображений используют разные графические фигуры и гладкие поверхности. При помощи их сначала создаётся каркас объекта, потом его поверхность покрывают материалами, визуально похожими на реальные. После этого делают осветление, гравитацию, свойства атмосферы ии другие параметры пространства, в котором находиться объект. Для двигающихся объектом указывают траекторию движения, скорость.

Кодирование изображений. Цвет изображения. При работе с цветом используются понятия: глубина цвета (его еще называют цветовое разрешение) и цветовая модель.

Для кодирования цвета пикселя изображения может быть выделено разное количество бит. От этого зависит то, сколько цветов на экране может отображаться одновременно. Чем больше длина двоичного кода цвета, тем больше цветов можно использовать в рисунке. Глубина цвета - это количество бит, которое используют для кодирования цвета одного пиксела. Для кодирования двухцветного (черно-белого) изображения достаточно выделить по одному биту на представление цвета каждого пиксела. Выделение одного байта позволяет закодировать 256 различных цветовых оттенков. Два байта (16 битов) позволяют определить 65536 различных цветов. Этот режим называется High Color. Если для кодирования цвета используются три байта (24 бита), возможно одновременное отображение 16,5 млн цветов. Этот режим называется True Color. От глубины цвета зависит размер файла, в котором сохранено изображение.

Цвета в природе редко являются простыми. Большинство цветовых оттенков образуется смешением основных цветов. Способ разделения цветового оттенка на составляющие компоненты называется цветовой моделью. Существует много различных типов цветовых моделей, но в компьютерной графике, как правило, применяется не более трех. Эти модели известны под названиями: RGB, CMYK, НSB.

Наиболее проста для понимания и очевидна модель RGB. В этой модели работают мониторы и бытовые телевизоры. Любой цвет считается состоящим из трех основных компонентов: красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue). Эти цвета называются основными. Цветовая модель RGB представлена на рис. 1

Рисунок 1 Цветовая модель RGB

Считается также, что при наложении одного компонента на другой яркость суммарного цвета увеличивается. Совмещение трех компонентов дает нейтральный цвет (серый), который при большой яркости стремится к белому цвету. Это соответствует тому, что мы наблюдаем на экране монитора, поэтому данную модель применяют всегда, когда готовится изображение, предназначенное для воспроизведения на экране. Если изображение проходит компьютерную обработку в графическом редакторе, то его тоже следует представить в этой модели. Представление модели RGB в графическом редакторе показано на рис.2.



Рисунок 2 Представление модели RGB в графическом редакторе

Метод получения нового оттенка суммированием яркостей составляющих компонентов называют аддитивным методом. Он применяется всюду, где цветное изображение рассматривается в проходящем свете («на просвет»): в мониторах, слайд-проекторах и т.п. Нетрудно догадаться, что чем меньше яркость, тем темнее оттенок. Поэтому в аддитивной модели центральная точка, имеющая нулевые значения компонентов (0,0,0), имеет черный цвет (отсутствие свечения экрана монитора). Белому цвету соответствуют максимальные значения составляющих (255, 255, 255). Модель RGB является аддитивной, а ее компоненты: красный (255,0,0), зеленый (0,255,0) и синий (0,0,255) - называют основными цветами.

Цветовая модель CMYK. Эту модель используют для подготовки не экранных, а печатных изображений. Они отличаются тем, что их видят не в проходящем, а в отраженном свете. Чем больше краски положено на бумагу, тем больше света она поглощает и меньше отражает. Совмещение трех основных красок поглощает почти весь падающий свет, и со стороны изображение выглядит почти черным. В отличие от модели RGB увеличение количества краски приводит не к увеличению визуальной яркости, а наоборот, к ее уменьшению. Цветовая модель CMYK представлена на рис.3.



Рисунок 3 Цветовая модель CMYK

Поэтому для подготовки печатных изображений используется не аддитивная (суммирующая) модель, а субтрактивная (вычитающая) модель. Цветовыми компонентами этой модели являются не основные цвета, а те, которые получаются в результате вычитания основных цветов из белого:

голубой (Cyan) = Белый - красный = зелёный + синий (0,255,255)

пурпурный (сиреневый) (Magenta) = Белый - зелёный = красный + синий (255,0,255)

жёлтый (Yellow) = Белый - синий = красный + зелёный (255,255,0)

Эти три цвета называются дополнительными, потому что они дополняют основные цвета до белого.

Существенную трудность в полиграфии представляет черный цвет. Теоретически его можно получить совмещением трех основных или дополнительных красок, но на практике результат оказывается негодным. Поэтому в цветовую модель CMYK добавлен четвертый компонент - черный. Ему эта система обязана буквой К в названии (blacK). Цветовая модель BlacK представлена на рис.4.

Рисунок 4 Цветовая модель BlacK

В типографиях цветные изображения печатают в несколько приемов. Накладывая на бумагу по очереди голубой, пурпурный, желтый и черный отпечатки, получают полноцветную иллюстрацию. Поэтому готовое изображение, полученное на компьютере, перед печатью разделяют на четыре составляющих одноцветных изображения. Этот процесс называется цветоделением. Современные графические редакторы имеют средства для выполнения этой операции.

В отличие от модели RGB, центральная точка имеет белый цвет (отсутствие красителей на белой бумаге). К трем цветовым координатам добавлена четвертая - интенсивность черной краски. Ось черного цвета выглядит обособленной, но в этом есть смысл: при сложении цветных составляющих с черным цветом все равно получится черный цвет. Сложение цветов в модели CMYK каждый может проверить, взяв в руки голубой, серневый и желтый карандаши или фломастеры. Смесь голубого и желтого на бумаге дает зеленый цвет, сиреневого с желтым - красный и т.д. При смешении всех трех цветов получается неопределенный темный цвет. Поэтому в этой модели черный цвет и понадобился дополнительно.

Цветовая модель НSB. Некоторые графические редакторы позволяют работать с цветовой моделью HSB. Если модель RGB наиболее удобна для компьютера, а модель CMYK - для типографий, то модель HSB наиболее удобна для человека. Она проста и интуитивно понятна. В модели HSB тоже три компонента: оттенок цвета (Hue), насыщенность цвета (Saturation) и яркость цвета (Brightness). Регулируя эти три компонента, можно получить столь же много произвольных цветов, как и при работе с другими моделями. Оттенок цвета указывает номер цвета в спектральной палитре. Насыщенность цвета характеризует его интенсивность - чем она выше, тем «чище» цвет. Яркость цвета зависит от добавления чёрного цвета к данному - чем её больше, тем яркость цвета меньше. Модель яркости цвета представлена на рис.5.

Рисунок 5 Модель яркости цвета

Цветовая модель HSB удобна для применения в тех графических редакторах, которые ориентированы не на обработку готовых изображений, а на их создание своими руками. Существуют такие программы, которые позволяют имитировать различные инструменты художника (кисти, перья, фломастеры, карандаши), материалы красок (акварель, гуашь, масло, тушь, уголь, пастель) и материалы полотна (холст, картон, рисовая бумага и пр.). Создавая собственное художественное произведение, удобно работать в модели HSB, а по окончании работы его можно преобразовать в модель RGB или CMYK, в зависимости от того, будет ли оно использоваться как экранная или печатная иллюстрация. Значение цвета выбирается как вектор, выходящий из центра окружности. Точка в центре соответствует белому (нейтральному) цвету, а точки по периметру - чистым цветам. Направление вектора определяет цветовой оттенок и задается в модели HSB в угловых градусах. Длина вектора определяет насыщенность цвета. Яркость цвета задают на отдельной оси, нулевая точка которой имеет черный цвет.

Таким образом, существует несколько видов графики: растровая, векторная, фрактальная и 3D графика, выделяют следующие цветовые модели RGB, CMYK и HSB.

2. Программы обработки графической информации

Существует множество прикладных программ, предназначенных для работы с графикой. Для каждого раздела компьютерной графики имеются свои программы. Например, для графической обработки научных данных используется программа Grapher; инженеры - конструкторы для подготовки чертежей пользуются пакетом AutoCad; существует специализированные пакеты деловой графики, предназначенные для построения диаграмм, отражающих всевозможные статистические данные.

Название «Графический редактор» применяется по отношению к прикладным программам, не имеющим какой-либо специализированной ориентации и используемым для «произвольного рисования» или редактирования сканированных изображений. В соответствии с двумя принципами представления графической информации - растровым и векторным - графические редакторы делятся на растровые и векторные редакторы.

К числу простейших растровых редакторов относится Paint. Растровый редактор Adobe Photoshop используется профессиональными дизайнерами. Чаще всего его применяют для редактирования сканированных изображений (фотографий, репродукций картин), создают художественные композиции, коллажи и пр.

Для профессионального рисования на компьютере используется редакторы векторного типа. Наиболее известным из них является CorelDraw. Это профессиональный редактор с богатыми возможностями и в то же время вполне подходящий для художественного детского творчества.

В базовом курсе информатики для практической работы с компьютерной графикой обычно используют графический редактор Paint. из стандартной поставки Windows группы «Стандартные». Заметим, что профессиональные графические редакторы, такие как CorelDraw, Adobe Photoshop - довольно дорогие программные продукты, и потому не всем доступны.

Принцип растрового рисования - закрашивание каждого отдельно пикселя рисунка. Для растровых редакторов характерно наличие таких инструментов как кисточка, карандаш, резинка. Этих инструментов нет в векторных редакторах. Там рисунок создается только путем манипулирования с графическими примитивами: линиями, дугами, эллипсами и пр. Эти элементы рисунка могут быть в любой момент изменены: сжаты, растянуты, перевернуты, перемещены, удалены. В растровых редакторах тоже используется графические примитивы. Но их применение скорее похоже на использование линеек, лекая, циркуля и других чертежных инструментов при рисовании на бумаге. Один раз нарисованный такой элемент уже нельзя изменить. Его можно лишь стереть или отредактировать прорисовкой.

Пользовательский интерфейс большинства графических редакторов организуется единообразно. С левой стороны экрана располагается панель инструментов: набор пиктограмм с изображением инструментов, которыми можно пользоваться в процессе редактирования изображений.

В нижней части экрана размещается панель палитры, из которой художник выбирает краски требуемого цвета. Оставшаяся часть экрана представляет собой пустой «холст» (рабочее поле). Над рабочим полем находится меню, позволяющее изменять режимы работы графического редактора. Слева от палитры располагается квадрат, окрашенный в фоновый цвет. В нем помещается еще два квадрата, верхний из которых окрашен в первый рабочий цвет, а нижний во второй рабочий цвет. Ниже панели инструментов располагается калибровочная школа, которая позволяет устанавливать ширину рабочего инструмента (кисти, резинки и т.д.).

3. Форматы графических файлов

Любое графическое изображение сохраняется в файле. Способ размещения графических данных при их сохранении в файле определяет графический формат файла. Различают форматы файлов растровых изображений и векторных изображений.

Растровые изображения сохраняются в файле в виде прямоугольной таблицы, в каждой клеточке которой записан двоичный код цвета соответствующего пикселя. Такой файл хранит данные и о других свойствах графического изображения, а также алгоритме его сжатия.

Векторные изображения сохраняются в файле как перечень объектов и значений их свойств - координат, размеров, цветов и тому подобное.

Как растровых, так и векторных форматов графических файлов существует достаточно большое количество. Среди этого многообразия форматов нет того идеального, какой бы удовлетворял всем возможным требованиям. Выбор того или другого формата для сохранения изображения зависит от целей и задач работы с изображением. Если нужна фотографическая точность воссоздания цветов, то преимущество отдают одному из растровых форматов. Логотипы, схемы, элементы оформления целесообразно хранить в векторных форматах. Формат файла влияет на объем памяти, который занимает этот файл. Графические редакторы позволяют пользователю самостоятельно избирать формат сохранения изображения. Если вы собираетесь работать с графическим изображением только в одном редакторе, целесообразно выбрать тот формат, какой редактор предлагает по умолчанию. Если же данные будут обрабатываться другими программами, стоит использовать один из универсальных форматов.

Существуют универсальные форматы графических файлов, которые одновременно поддерживают и векторные, и растровые изображения.

Формат PDF (англ. Portable Document Format - портативный формат документа) разработан для работы с пакетом программ Acrobat. В этом формате могут быть сохранены изображения и векторного, и растрового формата, текст с большим количеством шрифтов, гипертекстовые ссылки и даже настройки печатающего устройства. Размеры файлов достаточно малы. Он позволяет только просмотр файлов, редактирование изображений в этом формате невозможно.

Формат EPS (англ. Encapsulated PostScript - инкапсулированный постскриптум) - формат, который поддерживается программами для разных операционных систем. Рекомендуется для печати и создания иллюстраций в настольных издательских системах. Этот формат позволяет сохранить векторный контур, который будет ограничивать растровое изображение.

Форматы файлов растровой графики. Существует несколько десятков форматов файлов растровых изображений. У каждого из них есть свои позитивные качества, которые определяют целесообразность его использования при работе с теми или другими программами. Рассмотрим самые распространенные из них.

Достаточно распространенным является формат Bitmap (англ. Bit map image - битовая карта изображения). Файлы этого формата имеют расширение .BMP. Данный формат поддерживается практически всеми графическими редакторами растровой графики. Основным недостатком формата BMP является большой размер файлов из-за отсутствия их сжатия.

Для хранения многоцветных изображений используют формат JPEG (англ. Joint Photographic Expert Group - объединенная экспертная группа в отрасли фотографии), файлы которого имеют расширение .JPG или .JPEG. Позволяет сжать изображение с большим коэффициентом (до 500 раз) за счет необратимой потери части данных, что значительно ухудшает качества изображения. Чем меньше цветов имеет изображение, тем хуже эффект от использования формата JPEG, но для цветных фотографии на экране это малозаметно.

Формат GIF (англ. Graphics Interchange Format - графический формат для обмена) самый уплотнённый из графических форматов, что не имеет потери данных и позволяет уменьшить размер файла в несколько раз. Файлы этого формата имеют расширение .GIF. В этом формате сохраняются и передаются малоцветные изображения (до 256 оттенков), например, рисованные иллюстрации. У формата GIF есть интересные особенности, которые позволяют сохранить такие эффекты, как прозрачность фона и анимацию изображения. GIF-формат также позволяет записывать изображение «через строку», благодаря чему, имея только часть файла, можно увидеть изображение полностью, но с меньшей разрешающей способностью.

Графический формат PNG (англ. Portable Network Graphic - мобильная сетевая графика) - формат графических файлов, аналогичный формату GIF, но который поддерживает намного больше цветов.

Для документов, которые передаются по сети Интернет, очень важным есть незначительный размер файлов, поскольку от него зависит скорость доступа к информации. Поэтому при подготовке Web-страниц используют типы графических форматов, которые имеют высокий коэффициент сжатия данных: .JPEG, .GIF, .PNG.

Особенно высокие требования к качествам изображений предъявляются в полиграфии. В этой отрасли применяется специальный формат TIFF (англ. Tagged Image File Format - теговый (с пометками) формат файлов изображений). Файлы этого формата имеют расширение .TIF или .TIFF. Они обеспечивают сжатие с достаточным коэффициентом и возможность хранить в файле дополнительные данные, которые на рисунке расположены во вспомогательных слоях и содержат аннотации и примечания к рисунку.

Формат PSD (англ. PhotoShop Document).Файлы этого формата имеют расширение .PSD. Это формат программы Photoshop, который позволяет записыватьрастровое изображение со многими слоями, дополнительными цветовыми каналами, масками, т.е. этот формат может сохранить всё, что создал пользователь видимое на мониторе.

Форматов файлов векторной графики существует намного меньше. Приведем примеры самых распространенных из них.

WMF (англ. Windows MetaFile - метафайл Windows) - универсальный формат для Windows-дополнений. Используется для хранения коллекции графических изображений Microsoft Clip Gallery. Основные недостатки - искажение цвета, невозможность сохранения ряда дополнительных параметров объектов.

CGM (англ. Computer Graphic Metafile - метафайл компьютерной графики) - широко использует стандартный формат векторных графических данных в сети Internet.

CDR (англ. CorelDRaw files - файлы CorelDRaw) - формат, который используется в векторном графическом редакторе Corel Draw.

AI - формат, который поддерживается векторным редактором Adobe Illustrator.

Таким образом, любое графическое изображение сохраняется в файле. Способ размещения графических данных при их сохранении в файле определяет графический формат файла. Выбор формата сохранения файла зависит от цели дальнейшего его использования.

Методические рекомендации по изучению темы «Обработка графической информации» в базовом курсе информатики

Методические приемы, которые рекомендуют использовать авторы учебников, методисты, учителя

Какое программное обеспечение можно использовать о них кратко описать

Данная тема базового курса относится еще к одной области компьютерных информационных технологий - технология работы с графической информацией.

В примерной программе по информатике и информационно-коммуникационным технологиям, составленной на основе федерального компонента государственного образовательного стандарта основного общего образования, на изучение темы «Обработка графической информации» отводится 4 часа. Предусматривается рассмотрение следующих тем:

- Растровая и векторная графика.

- Интерфейс графических редакторов

- Рисунки и фотографии

- Форматы графических файлов

К теоретическому содержанию данного раздела базового курса относятся вопросы представления изображения в памяти компьютера.

Программой предполагается проведение непродолжительных практических работ (20-25 минут) направленных на обработку отдельных технологических приемов, и практикумов - интегрированных практических работ, ориентированных на получение целостного содержательного результата, осмысленного и интересного для учащегося. В перечень практических работ, рекомендованных примерной программой, входит:

- Создание изображения с помощью инструментов растрового графического редактора

- Использование примитивов и шаблонов. Геометрические преобразования

- Создание изображения с помощью инструментов векторного графического редактора

- Использование примитивов и шаблонов. Конструирование графических объектов: выделение, объединение. Геометрические преобразования

- Ввод изображений с помощью графической панели и сканера, использование готовых графических объектов

- Сканирование графических изображений

В результате обучения учащиеся должны:

- знать (понимать) понятия «графический редактор», назначение графических редакторов, основных компонентов среды графического редактора, области применения компьютерной графики, различие между растровой и векторной графикой;

- уметь: создавать рисунки, чертежи, графические представления реального объекта в процессе проектирования с использованием основных операций графических редакторов;

- использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни: для создания информационных объектов, простейших моделей объектов и процессов в виде изображений, в том числе для оформления результатов учебной работы, при выполнении индивидуальных и коллективных проектов, в учебе, дальнейшем освоении профессий, востребованных на рынке труда.

Тема «Обработка графической информации» очень привлекательна для учащихся любого возраста и возникает на всех этапах изучения курса информатики. Привлекательность для учащихся объясняется большой творческой составляющей в практической работе, наглядным результатом, а также широкой прикладной направленностью темы. Знания и умения в этой области затребованы практически во всех отраслях деятельности человека.

В основной школе рассматривают два вида графики: растровую и векторную. Обсуждаются вопросы отличия одного вида от другого, как следствие - положительные стороны и недостатки. Сферы применения этих видов графики позволят ввести названия конкретных программных продуктов, позволяющих обрабатывать тот или иной вид графики.

Компьютерная графика - эта та область информационных поколений, которую ученикам хочется реально увидеть, а не слушать разговоры о ней. Поэтому большое значение имеют демонстрации на компьютере разнообразных продуктов компьютерной графики: красочных рисунков, схем, чертежей, диаграмм, образцов анимационной и трехмерной графики. Следует обратить внимание учеников на то, что любимые многими из них компьютерные игры в большинстве имеют графический интерфейс, причем достаточно сложный. Программы, с помощью которых, на компьютере получается трехмерное реалистическое изображение, изобилуют математическими расчетами. Программирование графики - одна из самых сложных областей в современном программировании. Благодаря существованию прикладных графических пакетов компьютерная графика стала доступна широкому курсу пользователя.

Абсолютное большинство учеников с удовольствием рисуют в графическом редакторе. При выполнении практических заданий очень заметно проявляются различные способности детей к рисованию. Безусловно, информатика - не уроки рисования и не всякий учитель обладает художественными способностями. Учитель должен считать своей целью раскрытие всех возможностей графического редактора как инструмента для рисования и за тот объем учебного времени, отводимого на изучение темы, все их вполне можно раскрыть.

Большую часть времени занимают практические работы подготовки и обработки графических изображений с использованием растровых и векторных графических редакторов.

Использование на уроках информатики редакторов типа Paint вполне достаточно, с точки зрения учебных целей, стоящих перед базовым курсом. Растровый редактор позволяет наглядно продемонстрировать ученикам дискретную (пиксельную) структуру рисунка, дает возможность воздействовать на каждый отдельный элемент при увеличении масштаба в режиме прорисовки.

Полезным учебным элементом является возможность демонстрации механизма смешения цветов. Для этого в главном меню Paint нужно выбрать пункт [Палитра] - [Изменить палитру] - [Определить палитру]. Появившееся окно является прекрасным инструментов для экспериментов с цветом. Пользователь может изменять оттенки, контрастность, яркость цвета и при этом наблюдать КЗС - состав полученной краски. Создав свою краску, пользователь может включить ее в палитру на соответствующей панели редактора.

Следует объяснить ученикам, что рисование о т руки с помощью инструментов «Карандаш» или «Кисточка» обычно получается некачественным. Необходимо максимально использовать графические примитивы: прямые, дуги, овалы и пр. В рисунках, где есть симметрия, следует научить детей использовать повороты, отражения. В рисунках с повторяющимися фрагментами они должны научиться применять копирование. Очень эффективным приемом отработки рисунков в растровом редакторе является прорисовка деталей через увеличение масштаба рисунка (использование инструмента «Лупа»).

Для практического освоения векторной графики в учебнике Угриновича Н.Д. рекомендуется использовать векторный редактор Open Office Draw. В практикуме по информационным технологиям Н.В. Макаровой для работы с векторной графикой рекомендуется использовать редактор MS Draw, входящий в состав интегрированной программной системы Works.

Кроме перечисленных программ для освоения учениками приемов работы с векторной графикой, учитель успешно может использовать векторный редактор, встроенный в текстовый процессор MS Word. Все основные элементы векторной технологии в нем реализованы.

Режимы любого графического редактора определяют возможные действия пользователя, а также команды, которые пользователь может отдавать редактору в данном режиме.

Режим работы с рисунком (рисование). В этом режиме на рабочем поле находится изображение инструмента. Пользователь наносит рисунков, редактирует его, манипулирует его фрагментами.

Режим выбора и настройки инструмента. Курсор указатель находится в области панели инструментов. Кроме того, с помощью меню можно настроить инструмент на определенный тип и ширину линии, орнамент закраски.

Режим выбора рабочих цветов. Курсор находится в области панели палитры. Здесь можно установить цвет фона, цвет рисунка. Некоторые графические редакторы дают возможность пользователю изменять палитру.

Режим работы с внешними устройствами. В этом режиме можно выполнять команды записи рисунка на диск, считывания рисунка с диска, вывода рисунка на печать. Графический редактор на профессиональных компьютерах могут работать со сканером, используя его для ввода изображения с листа.

В каждом из перечисленных выше режимов пользователь может работать с определенным набором команд графического редактора, совокупность которых и составляет систему команд графического редактора. В различных графических редакторах на разных компьютерах системы команд могут существенно различаться. Во всех вариантах характерно использование принципа меню для выбора и инициализации команд.

В систему команд входят:

Команды выбора инструмента;

Команды настройки инструмента (ширина линий, шрифт букв);

Команды выбора цветов;

Команды масштабирования рисунка;

Команды работы с буфером обмена (вырезать, копировать, вставить);

Команды манипулирования с выделенным фрагментом (повернуть, растянуть, отразить);

Команды ввода/вывода рисунка на внешние устройства.

Меню команд представляется в форме пиктограмм, а также в текстовой форме.

Из приведенного выше списка следует, что всякое действие пользователя: выбор инструмента, выбор цвета, проведение линии, стирание и прочее можно рассматривать как команду, выполняемую в соответствующем режиме. Из этих команд складываются алгоритмы работы, в среде редактора. Правила выполнения определенных действий учитель может сообщать ученикам в форме алгоритмов.

...