Компьютерная графика и ее использование в образовательном процессе

Размещено на http://www.allbest.ru/

Компьютерная графика и ее использование в образовательном процессе

Одним из популярных направлений использования персонального компьютера является компьютерная графика. В каждой организации возникает потребность в рекламных объявлениях, листовках, буклетах и т.д. В связи с появлением и развитием Интернета появилась широкая возможность использования графических программных средств. Росту популярности графических программных средств, способствовало развитие World Wide Web («всемирной паутины»), которая связала воедино миллионы «домашних страниц». компьютерный графика растровый матрица

Различают три вида компьютерной графики в двумерном (2D) пространстве: 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. Программные средства для работы с векторной графикой, предназначены для создания иллюстраций и в меньшей степени для их обработки. Такие средства широко используют в рекламных агентствах, дизайнерских бюро, редакциях и издательствах. Программные средства для работы с фрактальной графикой предназначены для автоматической генерации изображений путем математических расчетов.

Так же существует и трёхмерная графика (3D) и анимация.

Трёхмерная графика оперирует с объектами в трехмерном пространстве. Обычно результаты представляют собой плоскую картинку, проекцию. Трёхмерная компьютерная графика широко используется в кино, компьютерных играх. В трехмерной компьютерной графике все объекты обычно представляются как набор поверхностей или частиц. Минимальную поверхность называют полигоном. Всеми визуальными преобразованиями в 3D-графике управляют матрицы

В компьютерной графике используется три вида матриц:

· матрица поворота (rotate)

· матрица сдвига (move)

· матрица масштабирования (scale)

Любой полигон можно представить в виде набора из координат его вершин. Координаты каждой вершины представляют собой вектор (x, y, z). Благодаря точкам, ребрам и лицам можно управлять объектом как угодно, превращая обычный низко полигональный куб в героя известной видеоигры.

Применение Компьютерной Графики

С развитием компьютерных технологий компьютерная графика приобрела совершенно новый статус, поэтому сегодня компьютерная графика применима везде, где нужно создание и обработка изображений и каких-либо цифровых данных.

Однако давайте рассмотрим области применения компьютерной графики болееподробно.

Прежде всего, хочется отметить использование компьютерной графики в рекламном деле. Ведь компьютерная графика в настоящее время широко применяется для создания рекламно-полиграфической продукции, телевизионных, рекламных роликов и презентаций. При этом профессиональные рекламные ролики и видео презентации требуют большого опыта и профессионализма от их создателей. Кроме того, для создания таких сложных графических продуктов требуется достаточно мощное компьютерное оборудование, обладающее достаточным быстродействием и памятью. Создавая рекламные ролики и видеопрезентации, разработчики должны учитывать освещение объектов и расположение теней, уметь работать с «движущимися картинками» и создавать трехмерные модели объектов. Одним словом, создание мультимедиа рекламы, рекламных роликов и презентационных фильмов с помощью компьютерной графики - это трудоемкий процесс, требующий колоссальных знаний и умений.

Появление и развитие средств компьютерной графики открывает для сферы образования принципиально новые потенциалы, благодаря которым появилась возможность не только использовать графические образы в качестве иллюстраций, но и изменять их по своему усмотрению, исследовать поведение объектов, динамически управлять их содержанием, формой, размерами и цветом, добиваясь наибольшей наглядности. Применение компьютерной графики в учебных системах не только увеличивает скорость восприятия информации учащимся и повышает уровень ее понимания, но и способствует развитию таких важных для специалиста любой отрасли качеств, как интуиция, образное и логическое мышление.

С помощью компьютерной графики можно сделать зримыми или визуализировать такие явления и процессы, которые не могут быть увидены в действительности, можно создать наглядный образ того, что на самом деле никакой наглядности не имеет (например, эффекты теории относительности, закономерности числовых рядов и т.п.). Различают две функции компьютерной графики: иллюстративную и когнитивную. Иллюстративные функции компьютерной графики реализуются в учебных системах при передаче учащимся артикулируемой части знания, представленной в виде заранее подготовленной информации с графическими, анимационными, аудио- и видео иллюстрациями. Когнитивная же функция проявляется, когда учащиеся получают знания с помощью исследований на математических моделях изучаемых объектов и процессов. Именно когнитивная функция компьютерной графики имеет наибольшее значение в учебном процессе, так как компьютерные модели позволяют в широких пределах изменять начальные условия экспериментов, что позволяет выполнять многочисленные виртуальные опыты. Такая интерактивность открывает перед учащимися огромные познавательные возможности, делая их не только наблюдателями, но и активными участниками проводимых экспериментов. Некоторые модели позволяют одновременно с ходом экспериментов наблюдать построение соответствующих графических зависимостей, что повышает их наглядность.

Системы с когнитивной компьютерной графикой, например, математикам позволяют увидеть и осознать глубинные теоретико-числовые закономерности. Для инженеров-исследователей и разработчиков сложных технических проектов эти системы превращают в зримую реальность задуманные и проектируемые изделия и объекты, позволяя тщательно исследовать еще на геометрической модели целый ряд технических и физических тонкостей проектируемых деталей и узлов объекта новой техники, и тем самым в значительной степени усиливая конструкторскую мысль проектировщика. Эти системы позволяют расширить и уточнить поставленные задачи, способствуют идентификации создаваемых объектов, изделий и систем. Именно графические изображения хода и результатов экспериментов на математических моделях позволяют каждому учащемуся сформировать свой образ изучаемого объекта или явления во всей его целостности и многообразии связей.

Системы с компьютерной графикой, которые применяют в сфере образования, позволяют увидеть глубинные закономерности изучаемых процессов и в значительной степени усиливают конструкторскую мысль. Компьютерная графика выполняет при этом прежде всего когнитивную, а не иллюстративную функцию, поскольку в процессе учебной работы с компьютерными системами процедурного типа у учащихся формируются сугубо личностные, т.е. не существующие в таком виде ни у кого, компоненты знаний. Визуальные возможности современных средств наглядности влияют на создание условий, необходимых для процесса мышления. Они играют большую роль в запоминании материала и, создавая яркие опорные сигналы, помогают выявить логику учебного материала, способствуют систематизации полученных знаний. Во время восприятия, усвоения визуальной информации зрительные впечатления ассоциируются с представлениями об истинных предметах, явлениях и процессах.

Размещено на Allbest.ru