Урок информатики "Виды компьютерной графики"
план-конспект урока по информатике и икт (7 класс)

Тема урока: Виды компьютерной графики.

Цели урока:

Образовательная:

• отработка навыков работы с графическим редактором;
• повторение и закрепление навыков умения работать с инструментами – «копирование», «вставка», «отразить/повернуть»;
• научить составлять рисунок, используя несколько одинаковых фрагментов рисунка;
• научить отличать векторную графику от растровой, ознакомить с преимуществами и недостатками каждого вида графики.

Развивающая:

• развивать познавательный интерес, творческую активность учащихся;
• развивать навыки работы на компьютере, развивать дружеское и деловое общение; учащихся в совместной работе;
• развитие навыков и умений работы с графикой.

Воспитательная:

• воспитывать интерес к предмету, аккуратность, внимательность, дисциплинированность;
• воспитание информационной культуры учащихся.

Задачи урока:

• продолжить работу по выработке умений пользоваться графическим редактором;
• формировать навыки работы за ПК, с программными продуктами Paint и  Microsoft Word;
• формировать умение правильно и грамотно выражать свои мысли;
• расширить знания о видах компьютерной графики.

Тип урока: комбинированный.

Оборудование: ПК, программное обеспечение – графический редактор Paint, текстовый процессор Word, проектор, интерактивная доска, инструктивные  карточки для практической работы, карточки с орнаментом, карточки с таблицами для сравнения видов графики.

Формы: коллективная, индивидуальная.

Виды работы: беседа, работа с раздаточным материалом, работа за ПК.

Этапы урока:

1. Организационный момент.
2. Инструктаж по технике безопасности (видеоролик).
3. Практическая работа за компьютерами: (раздать технологические карты) 

Орнамент – узор, состоящий из ритмически упорядоченных элементов. Это повторение, чередование, варьирование одних и тех же изображений.

1. Открыть файл «Элементы орнамента в растровом редакторе», выбрать элемент «веточка», поместить его в центр экрана и увеличить в несколько раз, а затем уменьшить. При этом проследить, как меняется качество изображения. Свернуть файл. Проверьте его размер.
2. Открыть файл «Элементы орнамента в векторном редакторе», выбрать элемент «веточка», поместить его в центр экрана и увеличить в несколько раз, а затем уменьшить. При этом проследить, как меняется качество изображения. Свернуть файл. Проверьте его размер.
3. Открыть файл «Элементы орнамента в растровом редакторе», используя инструменты – «копирование», «вставка», «отразить/повернуть» создайте один блок орнамента по образцу, а затем, копируя его, создайте весь орнамент.
4. Сохраните файл.
5. Ответьте на вопросы:

В каком редакторе лучше не увеличивать и не уменьшать изображения?

В каком редакторе лучше исправлять изображения?

В каком редакторе созданные рисунки имеют больший объем?

IV. Физкультминутка (сопровождается анимированной презентацией с музыкой).

5. Изучение нового материала (рассказ сопровождается презентацией).

1. Растровая графика;
2. Векторная графика;
3. Работа с таблицами по сравнению растровой и векторной графики;
4. Трехмерная графика;
5. Фрактальная графика.

Изложение нового материала.

Сегодня на уроке мы научимся определять виды графики.

Компьютерная графика - область информатики, изучающая методы и свойства обработки изображений с помощью программно-аппаратных средств.

Под видами компьютерной графики подразумевается способ хранения изображения на плоскости монитора.

Представление данных на компьютере в графическом виде впервые было реализовано в середине 50-х годов.

Машинная графика в настоящее время уже вполне сформировалась как наука. Существует аппаратное и программное обеспечение для получения разнообразных изображений - от простых чертежей до реалистичных образов естественных объектов. Машинная графика используется почти во всех научных и инженерных дисциплинах для наглядности восприятия и передачи информации. Машинная графика властно вторгается в бизнес, медицину, рекламу, индустрию развлечений. Применение во время деловых совещаний демонстрационных слайдов, подготовленных методами машинной графики и другими средствам автоматизации конторского труда, считается нормой. В медицине становится обычным получение трехмерных изображений внутренних органов по данным компьютерных томографов. В наши дни телевидение и другие рекламные предприятия часто прибегают к услугам машинной графики и компьютерной мультипликации. Использование машинной графики в индустрии развлечений охватывает такие несхожие области как видеоигры и полнометражные художественные фильмы.

В зависимости от способа формирования изображений компьютерную графику подразделяют на:

• Растровая графика.
• Векторная графика.
•  Трехмерная графика.
• Фрактальная графика.

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:

•  от глубины цвета точек,
• от размера изображения (в большем размере вмещается 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:

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

Векторное изображение

Если в растровой графике базовым элементом изображения является точка, то в векторной графике – линия. Линия описывается математически как единый объект, и потому объем данных для отображения объекта средствами векторной графики существенно меньше, чем в растровой графике. Линия – элементарный объект векторной графики. Как и любой объект, 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).

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:

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

Провести сравнительный анализ векторной и растровой графики по таблице в парах и затем результаты проверить с помощью интерактивной доски.

Трехмерная графика

Для создания реалистичной модели объекта используют геометрические примитивы (прямоугольник, куб, шар, конус и прочие) и гладкие поверхности. Вид поверхности при этом определяется расположенной в пространстве сеткой опорных точек.

Программы для работы с трехмерной графикой:

3D Studio MAX 5, AutoCAD, Компас

Применение:

• научные расчеты,
• инженерное проектирование,
• компьютерное моделирование физических объектов
• изделия в машиностроении,
• видеороликах,
• архитектуре,

Фрактальная графика

Фрактальная графика – одна из быстроразвивающихся и перспективных видов компьютерной графики. Фрактал – структура, состоящая из частей, подобных целому. Одним из основных свойств является самоподобие. (Фрактус – состоящий из фрагментов).

Объекты называются самоподобными, когда увеличенные части объекта походят на сам объект. В центре находится простейший элемент – равносторонний треугольник, который получил название- фрактальный.

На среднем отрезке сторон строятся равносторонние треугольники со стороной =1/3 от стороны исходного фрактального треугольника, в свою очередь на средних отрезках сторон, являющихся объектами первого поколения строятся треугольника второго поколения 1/9 от стороны исходного треугольника.

Таким образом, мелкие объекты повторяют свойства всего объекта. Процесс наследования можно продолжать до бесконечности.

Полученный объект носит название – фрактальной фигуры.

Абстрактные композиции можно сравнить со снежинкой, с кристаллом.

Фрактальная графика основана на математических вычислениях. Базовым элементом фрактальной графики является сама математическая формула, то есть никаких объектов в памяти компьютера не хранится и изображение строится исключительно по уравнениям.

Программа для работы с фрактальной графикой:

Фрактальная вселенная 4.0 fracplanet

Применяют:

• Математики, Художники

6.   Тестирование (см. Презентацию).

1. Изображения какой графики более реалистичны;
2. Изображения какой графики можно расчленить на составляющие элементы;
3. Изображения какой графики  состоят из массива   точек (пикселей);
4. Изображения какой графики  масштабируются c потерей качества;
5. Файлы какой графики имеют большой размер;
6. К какой графике вы отнесете следующее изображение;
7. К какой графике вы отнесете следующее изображение;
8. К какой графике вы отнесете следующее изображение;
9. К какой графике вы отнесете следующее изображение;
10. К какой графике вы отнесете следующее изображение.

Поменяйтесь с соседом работами и проверьте тест. Поставьте оценки.

Критерии оценки:

0-1 ошибок – «5»

2-3 ошибки – «4»

4-5 ошибок – «3»

6-10 ошибок – «2»

7.  Подведение итогов урока:

 Дополнительные вопросы:

1. Перечислите все виды графики
2. В чем преимущества растровой графики?
3. В чем  недостатки растровой графики?
4. В чем преимущества векторной графики?
5. В чем  недостатки векторной графики?
6. Какая графика используется при создании компьютерных игр?

VIII.  Домашнее задание.

 Нарисовать в тетради свой орнамент, применяя сведения, полученные на уроке и заполнить таблицу «Сравнительная характеристика»

Сравнительная характеристика