Основы растровой графики
план-конспект занятия по информатике и икт (7 класс) по теме

Основы растровой графики
(на примере редактора Paint)

Пособие по разделу курса

«Приемы и методы подготовки
изображений растровой графики»

Шапиро Константин Вячеславович

«Основы растровой графики (на примере редактора Paint)». Пособие по разделу курса «Приемы и методы подготовки изображений растровой графики». Московский Центр Интернет-образования. 2000

В данном пособии рассказывается о различиях между растровыми и векторными графическими редакторами.

Дается подробный обзор возможностей растрового графического редактора (на примере редактора Paint). Разъясняются принципы построения изображений.

Приводится классификация объектов редактора, объясняется порядок типовых действий над ними

© Шапиро К. В.,2000

© Московский Центр Интернет-образования, 2000

СОДЕРЖАНИЕ

История развития графических редакторов        

Построение изображения на экране        

Объекты растрового редактора        

Выделение объектов растрового графического редактора        

Типовые действия над объектами        

Инструменты графического редактора.        

История развития графических редакторов

Можно рисовать кистями и красками, можно карандашами. Можно рисовать на бумаге, холсте, ткани. А можно рисовать на экране компьютера.

На заре своего развития компьютеры не обладали значительными художественными возможностями. В то время на экран можно было выводить только символы (буквы, цифры, специальные знаки). Но уже тогда люди пытались использовать компьютер в качестве художественного инструмента. Известен, например, случай, когда компьютер запрограммировали так, что из символов составлялось изображение известной картины Леонардо да Винчи «Монна Лиза».

Шло время, и люди научили компьютер строить простые изображения: точку, прямую линию, окружность. Мониторы в то время существовали только черно-белые и поэтому все построенные компьютером изображения на поминали работы художников-графиков.

В отличии от других жанров, например живописи, произведения графиков характеризуются прежде всего четкой прорисовкой линий. Именно поэтому изобразительные возможности компьютеров того времени и стали называть компьютерной графикой. И хотя сегодня с помощью компьютера художники создают произведения в различных жанрах живописи, название компьютерная графика прочно закрепилось в сознании людей.

Построение изображения на экране

Как же строится изображение на экране компьютера? Поверхность экрана состоит из мельчайших светящихся точек люминофора, называемых также пикселями, или элементами изображения (pixel — picture element) (рис.  1). Чем мельче точки,  тем четче изображение на мониторе компьютера. Тем более тонкая прорисовка линий возможна.

Рисовать на мониторе можно, используя специально предназначенную для этого программу – графический редактор.

Графический редактор – прикладная среда, предназначенная для создания, редактирования графических  изображений.

Документом графического редактора является рисунок.

Все графические редакторы различаются между собой по способу построения изображения.

В редакторах первого типа изображение строится путем закрашивания отдельных пикселей. При этом неважно рисуете вы линию или закрашиваете прямоугольник. Созданное вами изображение разбивается на совокупность отдельных пикселей и далее компьютер сохраняет в памяти описание каждого из них, независимо от того какому элементу изображения они принадлежали ранее. Такие редакторы принято называть растровыми

Представьте себе, что вы нарисовали солнышко. Затем вы нарисовали еще и облако, набежавшее на солнышко (рис.  2). При этом часть пикселей, которые были закрашены раньше желтым цветом и составляли часть солнышка, теперь заняты облаком и окрашены в серый цвет.

Теперь вы не можете просто убрать облако. Придется его стирать ластиком. При этом пострадает и солнышко (рис. 3).

Все это очень напоминает рисунок на бумаге.

В редакторах второго типа – векторных, изображение строится иначе. Каждая проведенная вами линия описывается математически.

Скажем, отрезок описывается через координаты начала и конца отрезка, плюс уравнение прямой. Правда, тот, кто использует графический редактор, занимается не построением математических выражений, а рисует. Но каждая проведенная на экране линия тут же преобразуется компьютером в математическое выражение и хранится в памяти как отдельный объект.

В этом случае объекты изображения не замещают друг друга, а как бы накладываются один на другой. И потом их можно всегда раздвинуть (рис.3.1). Поэтому если мы сначала нарисовали солнышко, компьютер сохранит его описание в памяти целиком. И какую бы фигуру в дальнейшем мы не накладывали на солнышко, компьютер всегда может «вспомнить» как выглядело солнышко раньше и восстановить его прежний облик.

Объекты растрового редактора

Объекты растрового редактора представлены на рисунке  4.

Изображение в растровом редакторе можно строить непосредственно путем непосредственного закрашивания пикселей, а можно составлять из простейших объектов.

К ним относятся следующие геометрические фигуры: линия, прямоугольник, овал, кривая, многоугольник, скругленный прямоугольник. Эти фигуры называют графическими примитивами.

Для всех графических примитивов верны следующие правила:

• построение примитива осуществляется буксировкой мыши по диагонали воображаемого прямоугольника, в который будет вписана фигура (рис.  5)
• буксировка мыши при нажатой клавише позволяет строить примитивы, вписанные в квадрат. Например, для овала - это круг (рис.  6).
• если при построении графического примитива вы используете левую кнопку мыши, то линии этой фигуры будут выполнены основным цветом, а заливка цветом фона. При использовании правой кнопки все будет наоборот (рис.  7).

Важно помнить, что любой объект изображения в растровом редакторе теряет свою самостоятельность сразу после создания. Он становится неотъемлемой частью общего рисунка. И в дальнейшем уже воспринимается как совокупность пикселей. Поэтому говорить о графических примитивах как об объектах с собственными параметрами мы можем только на стадии их создания. При редактировании же рисунка различаются только пиксель, фрагмент, рисунок.

Пиксель – элементарная часть изображения. Характеризуется двумя параметрами: цвет, координата.

Графические примитивы (рис.  8).

Линия. Отрезок прямой произвольной длины. Наследует свойства пикселя. Регулируемым параметром является толщина. При нажатой клавише позволяет строить горизонтальную, вертикальную и диагональную (угол 45) линии (рис.   9).

Прямоугольник, эллипс, скругленный прямоугольник. Эти объекты различаются между собой только формой и характеризуется следующими параметрами: граница (контур), заливка, размер. При нажатой клавише позволяет построить соответственно: квадрат, круг, квадрат со спрямленными углами.

Кривая  – дважды изогнутый без образования углов отрезок прямой. Наследует все свойства объекта линия.

Многоугольник – замкнутая ломаная прямая линия. Наследует все свойства объекта прямоугольник. При нажатой клавише позволяет построить соответственно многоугольник сторонами которого являются только горизонтальные, вертикальные и диагональные отрезки (рис.  10).

Фрагмент изображения. Под фрагментом рисунка понимается произвольно выделенная из состава рисунка совокупность пикселей. Наследует свойства пикселя.

Уникальным параметром фрагмента является прозрачность фона. Все пиксели, закрашенные фоновым цветом, при наложении на другие области рисунка воспринимаются как прозрачные.

Рисунок – совокупность всех пикселей рабочей области графического редактора.

Выделение объектов растрового графического редактора

Объектов которые можно выделить у растрового графического редактора всего два. Это собственно сам рисунок и его фрагмент. Фрагмент может быть двух видов: прямоугольный и произвольный. Последний применяется для выделения фрагментов рисунка сложной конфигурации с тем, чтобы не повредить остальные части рисунка.

Типовые действия над объектами

Основным объектом, над которым может производить действия пользователь является фрагмент рисунка.

Графический редактор предоставляет пользователю две возможности выделения фрагмента:

• выделить прямоугольную область;
• выделить произвольную область.

Над выделенными фрагментами можно производить следующие действия:

• масштабирование;
• разворот;
• инверсию цвета.

Масштабирование в растровом редакторе осуществляется за счет добавления новых или удаления имеющихся закрашенных точек (пикселей).

При этом не всегда удается сохранить первоначальную прорисовку линий. Некоторые лини при увеличении масштаба расплываются, а при уменьшении исчезают. Разница хорошо видна, если сравнить рисунки  11 и  12.

Инверсия цвета – это замена выбранного цвета на противоположенный (рис.  13).

Разворот. Выделенный фрагмент можно поворачивать по часовой стрелке на заданный угол (90, 180, 270)(рис. 14) или отразить сверху вниз, слева направо.

Инструменты графического редактора.

В силу своей специфики панель инструментов графического редактора разительно отличается от других (рис.  15).

Выделение прямоугольной области. Посредством буксировки мыши позволяет выделить прямоугольный фрагмент рисунка.

Выделение произвольной области. В этом случае выделяемая область как бы обводится карандашом, точно следующим изгибам рисунка.

Резинка. Закрашивает фоновым цветом пиксели попадающие под курсор мыши при буксировке.

Заливка. Позволяет один цвет в рисунке на другой. Закрашивание осуществляется от пикселя на котором установлен курсор до границы другого цвета во всех направлениях.

Пипетка. Используя этот инструмент можно выбрать для рисования любой цвет из уже имеющихся в рисунке. Для этого достаточно щелкнуть мышью по пикселю соответствующего цвета.

Лупа позволяет установить масштаб отображения рисунка на экране. При этом реального масштабирования самого рисунка не происходит.

Можно рассматривать рисунок с различным увеличением: 2, 6 и 8 раз.

Карандаш предназначен для рисования объектов произвольной формы. Для этого надо буксировать мышь при нажатой клавише.

Кисть. Этот инструмент имитирует движение кисти художника по бумаге. Можно выбрать несколько различных конфигураций кисточек (рис.  16).

Распылитель позволяет наносить краску на поверхность не сплошным слоем, а как бы рассеивая отдельные капельки. Ширина следа распылителя может быть установлена в одно из трех положений.

Надпись. Этот инструмент позволяет вставлять в рисунок различные надписи. При создании к ней применимы общие правила работы с текстом. После того как надпись сформирована она как и графические примитивы перестает быть самостоятельным объектом.

Линия, прямоугольник, эллипс, скругленный прямоугольник. Эти инструменты позволяют создавать соответствующие графические примитивы. Их создание подробно описано выше.

Кривая строится в три этапа. Первый этап – построение прямой линии. Второй и третий – это формирование изгибов. Для выполнения изгиба нужно установить курсор возле точки предполагаемого изгиба и буксировать мышь при нажатой левой клавиши до получения желаемого эффекта.

Многоугольник. При формировании многоугольника сначала задается отрезок прямой, затем последовательно щелчком мыши указываются все вершины многоугольника. Линии между вершинами будут нарисованы автоматически. Для соединения последней и первой вершин многоугольника надо дважды щелкнуть левой кнопкой мыши. Следует отметить, что закрашивание поверхности многоугольника происходит только после завершения его формирования.

Помимо инструментов рисования в графическом редакторе присутствует палитра (рис.  17). С ее помощью можно устанавливать основной и фоновый цвета. Выбор основного цвета осуществляется щелчком левой кнопки мыши по цвету палитры, а выбор фонового – щелчком правой кнопки. Информация о том какие цвета выбраны в данный момент в качестве основного и фонового представлена на панели текущих цветов.