Одно из направлений использования компьютера — создание и обработка графических изображений. Например, схем, чертежей, рисунков, фотографий.
Компьютерная графика — область информатики, изучающая методы и средства создания и обработки изображений с помощью аппаратного и программного обеспечения компьютера.
В зависимости от способа представления в памяти компьютерную графику можно разделить на два вида: растровую и векторную.
Растровая графика — изображение, представляющее собой совокупность пикселей, окрашенных в разные цвета.
Векторная графика — изображение в виде геометрических фигур (графических примитивов), описанных математическими формулами (пример 22.1).
Графические примитивы — это простые геометрические фигуры: прямоугольник, окружность, эллипс, линия и т. д. (пример 22.2). С помощью математических формул описываются форма, цвет и пространственное положение составляющих изображение графических примитивов.
Графический примитив представляет собой независимый объект, который можно редактировать.
Положение и форма графических примитивов задаются в системе графических координат, которая связана с экраном. Начало координат расположено в верхнем левом углу экрана. Ось OX направлена слева направо, ось OY — сверху вниз. Координатная сетка совпадает с сеткой пикселей.
Достоинства векторного изображения:
- небольшой размер графического файла;
- преобразования без искажений;
- рисование осуществляется быстро и просто;
- независимое редактирование частей изображения;
- высокая точность прорисовки.
(Прочитайте пример 22.3.)
Однако в векторной графике практически невозможно достичь фотореалистичности.
Для описания цвета изображений используются различные цветовые модели.
Под цветовой моделью понимается способ описания цвета.
Цветовые модели описывают цветовые оттенки с помощью смешивания нескольких основных цветов. Любой цвет можно разложить на оттенки и сопоставить ему набор чисел — цветовых координат.
Основные цвета разбиваются на оттенки по яркости — от темного к светлому. Каждому оттенку присваивается числовое значение (например, самому темному — 0, самому светлому — 255).
Одна из наиболее распространенных цветовых моделей называется RGB (пример 22.4). Любой цвет в этой модели представляет собой сложение трех основных цветов: красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue). Именно на такой модели построено воспроизведение цвета современными мониторами и телевизорами.
В полиграфии используется цветовая модель CMYK (пример 22.5), основные цвета в ней — голубой, пурпурный и желтый. Данную цветовую модель часто применяют для принтеров.
В 6-м классе вы познакомились с графическим редактором Paint, предназначенным для работы с растровой графикой. Растровые графические редакторы используются не столько для создания изображений, сколько для их обработки. Векторные редакторы ориентированы на создание изображений. Векторная графика может включать в себя и изображения растровой графики.
Векторные графические редакторы позволяют сохранять изображения в различных векторных форматах, среди которых можно выделить универсальные графические форматы и форматы отдельных векторных редакторов.
Одним из недостатков векторной графики является программная зависимость. Изображение, созданное в одном векторном редакторе, как правило, не преобразуется в формат другой программы без погрешностей.
Программы векторной графики нашли широчайшее применение в области технического рисования, чертежно-графических и оформительских работ, графического и полиграфического дизайна (пример 22.6).
Известные векторные редакторы: CorelDraw, Adobe Illustrator, Inkscape (пример 22.7). Векторные графические редакторы позволяют выполнять разнообразные операции над графическими объектами.
Несмотря на разнообразие векторных графических редакторов, основные приемы работы с векторными изображениями остаются неизменными.
|
Основные области применения компьютерной графики: научная, деловая, конструкторская, иллюстративная сферы. Различия в представлении графической информации в растровом и векторном виде существуют для графических файлов и способов их обработки. На экране монитора графическую информацию можно вывести только в растровом виде. |
|
Пример 22.1.
Векторное изображение Векторное изображение можно сравнить с аппликацией, состоящей из кусочков цветной бумаги, наклеенных (наложенных) один на другой. Однако, в отличие от аппликации, в векторном изображении легко менять форму и цвет составных частей. Пример 22.2.
Пример 22.3. Интересной особенностью векторных редакторов является возможность изменения формы нарисованных от руки кривых. Также у векторных редакторов имеются средства расположения контуров относительно друг друга и команды спецэффектов. Например:
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
В прошлом инженеры, создавая чертежи больших деталей в натуральную величину, использовали тонкие планки, чтобы провести кривые по заданным точкам. Эти планки назывались сплайнами (гибкими лекалами).
В современных векторных редакторах тоже используются сплайновые кривые — кривые Безье. Свое название они получили в честь французского математика Пьера Безье (1910—1999).
Ученый предложил описывать кривую, опираясь на вершины многоугольника, заключающего ее в себе.
Общий вид кривой Безье |
|
Пример 22.4. Цветовая модель RGB.
Пример 22.5. Цветовая модель CMYK.
Пример 22.6.
Пример 22.7. CorelDraw и Adobe Illustrator — коммерческие программы, которые стоят довольно дорого. Редактором Inkscape (http://www.inkscape.org) можно пользоваться бесплатно.
|
||||||||||||||||||||||
1 Какая графика называется векторной?
2 Что такое цветовая модель?
3 На какой модели построено воспроизведение цвета мониторами?
4 Что такое графический примитив?
5 Как называют программу, позволяющую работать с векторной графиков?
- 1 Приведите примеры графических примитивов.
- 2 С помощью графических примитивов составьте в тетради изображения:
- 1. Домика.
- 2. Цветка.
- 3. Кошки.