Растровая и векторная графика
методическая разработка по информатике и икт (8 класс) по теме

Растровая и векторная графика.

Класс 8

Оборудование: компьютер, проектор, презентация, раздаточный материал.

Цели:

Обучающая: научить отличать векторную графику от растровой, ознакомить с преимуществами и недостатками каждой графики.

Развивающая: развитие навыков и умений работы с графикой.

Воспитательная: воспитание информационной культуры учащихся.

План урока:

Ход урока.

1. Организационный момент.

Проверка готовности к уроку, наличие необходимых материалов и инструментов.

Сегодняшний урок является ознакомительной. Вы научитесь четко отличать растровую и векторную графику, узнаете  преимущества и их недостатки для последующего использования различной графики в повседневной жизни.

2. Актуализация знаний.

Цель: актуализировать мыслительные операции, необходимые для проблемного изложения нового знания. В конце урока проведем небольшую самостоятельную работу.

1. Дайте определение компьютерной графике? (раздел информатики, занимающийся проблемами создания и обработки на компьютере графических объектов).
2. Что такое пиксель? (точка)
3. Что такое код пикселя? (информация о цвете пикселя)
4. Назовите базовые цвета? (красный, зеленый, синий)
5. Сколько цветов будет содержать палитра, если каждый базовый цвет кодировать 2 битами (4 цвета)

3. Объяснение нового материала.

Цель: научиться определять вид графики, к каким графическим редакторам они относятся. В конце урока мы заполним таблицу: «Сравнительная характеристика» и пройдем небольшой тест.

Помогать в записи лекции будет таблица, которая перед вами.

В компьютерной графике существуют два различных подхода к представлению графической информации. Они называются растровым и векторным.

Растровое изображение

Растровое изображение составляется из мельчайших   точек (пикселов) – цветных квадратиков одинакового размера. Растровое изображение подобно мозаике - когда приближаете (увеличиваете) его, то видите отдельные пиксели, а если удаляете (уменьшаете), пиксели сливаются.

Компьютер хранит параметры каждой точки  изображения (её цвет, координаты). Причём  каждая точка представляется определенным количеством бит (в зависимости от глубины цвета). При открытии файла программа прорисовывает такую картину как мозаику – как последовательность точек массива. Растровые файлы имеют сравнительно большой размер, т.к. компьютер хранит параметры всех точек изображения. Поэтому размер файла зависит от параметров точек и их количества:

1. от глубины цвета точек,
2. от размера изображения (в большем размере вмещается больше точек),
3. от разрешения изображения (при большем разрешении на единицу площади изображения приходится больше точек).

Чтобы увеличить изображение, приходится увеличивать размер пикселей-квадратиков. В итоге изображение получается ступенчатым, зернистым. Для уменьшения изображения приходится несколько соседних точек преобразовывать в одну или выбрасывать лишние точки. В результате изображение искажается: его мелкие детали становятся неразборчивыми (или могут вообще исчезнуть), картинка теряет четкость.

Растровое изображение нельзя расчленить. Оно «литое», состоит из массива точек.

Близкими аналогами являются живопись, фотография

Программы для работы с растровой графикой:

Paint, Adobe  Photo Shop

Применение:

1. для обработки изображений, требующей высокой точности передачи оттенков цветов и плавного перетекания полутонов.  Например,  для:
2. ретуширования, реставрирования фотографий;
3. создания и обработки фотомонтажа, коллажей;
4. применения к изображениям различных спецэффектов;
5. после сканирования изображения  получаются в растровом виде

Векторное изображение

Базовым элементом изображения является линия. Линия описывается математически как единый объект, и потому объем данных для отображения объекта средствами векторной графики существенно меньше, чем в растровой графике. Линия обладает свойствами: формой (прямая, кривая), толщиной, цветом, начертанием (сплошная, пунктирная). Замкнутые линии приобретают свойство заполнения. Охватываемое ими пространство может быть заполнено другими объектами (текстуры, карты) или выбранным цветом. Простейшая незамкнутая линия ограничена двумя точками, именуемыми узлами. Все прочие объекты векторной графики составляются из линий. Например, куб можно составить из шести связанных прямоугольников, каждый из которых, в свою очередь, образован четырьмя связанными линиями. Возможно, представить куб и как двенадцать связанных линий, образующих ребра.

Компьютер хранит элементы изображения (линии, кривые, фигуры) в виде математических формул. При открытии файла программа прорисовывает элементы изображения по их математическим формулам (уравнениям).

Векторное изображение масштабируется без потери качества: масштабирование изображения происходит при помощи математических операций: параметры примитивов просто умножаются на коэффициент масштабирования.

Изображение может быть преобразовано в любой размер  
(от логотипа на визитной карточке до стенда на улице) и при этом его качество не изменится.

 Векторное изображение можно расчленить на отдельные элементы (линии или фигуры), и каждый  редактировать, трансформировать независимо.

Векторные файлы имеют сравнительно небольшой размер, т.к. компьютер запоминает только начальные и конечные координаты элементов изображения - этого достаточно для описания элементов в виде математических формул. Размер файла как правило не зависит от размера изображаемых объектов, но зависит от сложности изображения: количества объектов на одном рисунке (при большем их числе компьютер должен хранить больше формул для их построения), характера заливки - однотонной или градиентной) и пр. Понятие «разрешение» не применимо к векторным изображениям.

Векторные изображения: более схематичны, менее реалистичны, чем растровые изображения, «не фотографичны».

 Близкими аналогами являются слайды мультфильмов, представление математических функций на графике.

Программы для работы с векторной графикой:

Corel Draw, Adobe Illustrator, AutoCAD

Применение:

1. для создания вывесок, этикеток, логотипов, эмблем и пр. символьных изображений;
2. для построения чертежей, диаграмм, графиков, схем;
3. для рисованных изображений с четкими контурами, не обладающих большим спектром оттенков цветов;
4. для моделирования объектов изображения;
5. для создания 3-х мерных изображений.

Для примера рассмотрим «маленький монитор» с растровой сеткой размером 10х10 и черно-белым изображением. На рисунке 1 одна клетка соответствует пикселю. Приведено изображение буквы «К». Для кодирования изображения в растровой форме на таком экране требуется 100 битов (1 бит на пиксель). На рисунке 2 этот код представлен в виде битовой матрицы, в которой строки и столбцы соответствуют строкам и столбцам растровой сетки (1 закрашенный пиксель, 0 - не закрашенный)

                Рис.1                                                         Рис.2

        Y

В векторном представлении буква «К» - это три линии. Всякая линия описывается указанием координат ее концов в таком виде ЛИНИЯ (Х1, Y1, X2, Y2).

Изображение буквы «К» на рис.1 описывается следующим образом:

ЛИНИЯ (4,2,4,8)

ЛИНИЯ (5,5,8,2)

ЛИНИЯ (5,5,8,8) 

4. Самостоятельная работа учащихся

Цель: закрепить полученные на уроке знания.

Провести сравнительный анализ векторной и растровой графики по таблице.

Проверка заполнения таблицы:

Тест (см. Презентация).

Поменяйтесь с соседом работами и проверьте тест. Поставьте оценки.

Критерии оценки:

0 ошибок – «5»

1-2 ошибки – «4»

3-4 ошибок – «3»

Выставление оценок.

5. Подведение итогов.

Цель: способствовать формированию рефлексии.

Какая была цель урока?

В чем вы испытывали затруднение на уроке?

Домашнее задание: § 21, задание 9 страница 120