Открытый урок по теме: "Виды компьютерной графики"

Этап урока

Действия учителя

Действия

учащихся

1. Организационный момент.

Приветствие Проверка готовности класса к уроку

Учащиеся рассаживаются по местам. Проверяют наличие принадлежностей, настраиваются на урок

2. Запись домашнего задания.

§3.2 с. 112 - 120; РТ: №

3. Мотивационное начало урока.

( за каждый верный ответ – 1 балла)

Мы начнем наш урок с небольшого экскурса в историю.

Люди начали рисовать уже в те незапамятные времена, когда жили в пещерах, добывали огонь трением, шли на охоту с каменными топорами.

В Сибири найден рисунок, возраст которого 34 тысячи лет!

Как выполнялись наскальные изображения?

С тех пор прошли многие тысячи лет, появились письменность и книгопечатание, человек овладел атомной энергией и вышел в космическое пространство, а что изменилось в технике рисования?

А осталось тем же самым?

А какие современные инструменты для создания изображений существуют?

Сегодня, мы рассмотрим компьютер – как инструмент, позволяющий выразить то, что не давало покоя древним художникам, заставляло их каменными резцами выражать свой внутренний мир.

Наскальные изображения выполнялись земляными красками, черной сажей и древесным углем с помощью палочек, кусочков меха и просто пальцев.

Стали лучше краски, кисти, появились карандаши и фломастеры.

Та же цепочка: глаз – рука – инструмент – изображение.

Компьютер

4. Открытие темы урока

( за верный ответ – 1 балл)

– А как вы понимаете, что такое графика?

Графика – это изображения, созданные при помощи инструментов рисования и черчения.

Узнайте, каким термином называют создание изображений с помощью компьютера?

Для этого разгадайте ребус.

- Итак, тема нашего урока «Виды компьютерной графики».

- Поставьте перед собой цель на данный урок:

-Таблицы, схемы, графики, диаграммы, иллюстрации. Они помогают понять и усвоить даже самый трудный материал.

Учащиеся пытаются сформулировать определение, высказывают свои предположения

« Компьютерная графика»

-Узнать о графических возможностях компьютера.;

- Познакомиться с видами компьютерной графики;

- Изучить приёмы рисования

5. Объяснение темы + выполнение заданий + взаимопроверка

( 2 балла – если нет ошибок, 1 балла – если 1 ошибка, 0 баллов – если 2 и более ошибки)

Если говорить официально, то компьютерная графика – специальная область информатики, изучающая методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов.

Несмотря на то, что для работы с компьютерной графикой существует множество классов программного обеспечения, различают всего три вида компьютерной графики: растровая, векторная и фрактальная. Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге.

Рассмотрим первый вид компьютерной графики, а как он называется, узнаем после выполнения задания 1(опорный конспект).

Раскрасьте цветными карандашами каждый квадратик правильным цветом и вы узнаете, что изображено. Код цвета смотрим в таблице из задания 1 (1 – красный цвет, 3 – желтый цвет, 4 – зеленый цвет, 6 – синий цвет).

Что мы получили?

Мы можем уменьшить размеры квадратиков?

Уменьшать можно до тех пор, пока квадратики не станут точками. Мы получим изображение, состоящее из точек. Что можно сказать о точках? Какие свойства имеют точки?

Узор, образованный точками разных цветов и оттенков, называется растром. (Новое слово растр закрепляется на доске, определение учащиеся записывают в тетрадь: растр – узор, состоящий из точек.)

Компьютерные изображения, состоящие из точек называют растровыми, а вид компьютерной графики – ?

Растровую графику применяют при разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий. Иллюстрации, выполненные средствами растровой графики, редко создают вручную с помощью компьютерных программ. Чаще всего для этой цели используют отсканированные иллюстрации, подготовленные художниками, или фотографии. В последнее время для ввода растровых изображений в компьютер нашли широкое применение цифровые фото- и видеокамеры. Растровые графические изображения формируются в процессе преобразования графической информации из аналоговой формы в цифровую.

Основным элементом растрового изображения является точка. Если изображение экранное, то эта точка называется пикселем. В зависимости от того, на какое графическое разрешение экрана настроена ОС компьютера, на экране могут размещаться изображения, имеющие 640х480, 800х600, 1024х768 и более пикселей (при этом физический размер пикселей меняется).

Пиксель – это минимальный участок изображения, цвет которого можно задать независимым образом.

Растровое изображение хранится с помощью пикселей различного цвета, которые образуют строки и столбцы. Каждый пиксель имеет определенное положение и цвет. Качество растрового изображения зависит от размера изображения (количества пикселей по горизонтали и вертикали) и количества цветов.

Стандартный фотоснимок размером 10x15 см должен содержать примерно 1000x1500 пикселов. Нетрудно также установить, что всего такое изображение будет иметь 1,5 млн. точек, а если изображение цветное и на кодирование каждой точки использованы три байта, то обычной цветной фотографии соответствует массив данных размером свыше 4 Мбайт. Большие объемы данных - это основная проблема при использовании растровых изображений. Для активных работ с большеразмерными иллюстрациями типа журнальной полосы требуются компьютеры с исключительно большими размерами оперативной памяти (128 Мбайт и более). Разумеется, такие компьютеры должны иметь и высокопроизводительные процессоры. Второй недостаток растровых изображений связан с невозможностью их увеличения для рассмотрения деталей. Поскольку изображение состоит из точек, то увеличение изображения приводит только к тому, что эти точки становятся крупнее. Никаких дополнительных деталей при увеличении растрового изображения рассмотреть не удается. Более того, увеличение точек растра визуально искажает иллюстрацию и делает её грубой. Этот эффект называется пикселизацией.

Растровые рисунки эффективно используются для представления реальных образов. Они легко печатаются на принтерах.

Рассмотрим второй вид компьютерной графики, название которого узнаем после выполнения задания 2 (опорный конспект).

Соедини точки и получи изображение с заданными свойствами. Условно примем следующие обозначения: толщина 1 – рисуем карандашом, толщина 2 – рисуем фломастером. Цвета обозначены числами из задания1.

Из чего состоят полученные рисунки?

Какими свойствами обладают линии?

Как выражались свойства линий?

Ребята, мы получили изображение из линий. У линии были заданы свойства, поэтому мы назовем ее вектором.

Компьютерные изображения, состоящие из линий-векторов, называют векторными, а вид компьютерной графики – ?.

Векторные графические изображения являются оптимальным средством хранения высокоточных графических объектов (чертежи, схемы и пр.), для которых имеет значение сохранение четких и ясных контуров. С векторной графикой вы сталкиваетесь, когда работаете с системами компьютерного черчения и автоматизированного проектирования (САПР), программами обработки трехмерной графики и др. Программные средства для работы с векторной графикой предназначены в первую очередь для создания иллюстраций и в меньшей степени для их обработки. Такие средства широко используют в рекламных агентствах, дизайнерских бюро, редакциях и издательствах. Оформительские работы, основанные на применении шрифтов и простейших геометрических элементов, решаются средствами векторной графики много проще.

Основным элементом векторного изображения является линия (при этом не важно, прямая это линия или кривая). Все, что есть в векторной иллюстрации, состоит из линий.

Разумеется, в растровой графике тоже существуют линии, но они рассматриваются как комбинация точек. Соответственно, чем длиннее растровая линия, тем больше памяти она занимает. В векторной графике объем памяти, занимаемый линией, не зависит от размеров линии, поскольку линия представляется в виде формулы, а точнее говоря в виде нескольких параметров. Что бы мы ни делали с этой линией, меняются только ее параметры, хранящиеся в ячейках памяти. Количество же ячеек остается неизменным для любой линии.

Вывод: векторные изображения формируются из объектов, которые хранятся в памяти компьютера в виде графических примитивов (линия, окружность, прямоугольник и пр.) и описывающих их математических формул.

Например, графический примитив линия, задается координатами начала (Х1, Y1) и конца (X2,Y2), окружность – координатами центра (X, Y) и радиусом (R) и т.д. Для каждого примитива задается также цвет и ряд других параметров (толщина, концы, стыки и т.п.).

Рассмотренная выше стрелка в векторном формате будет задана с помощью трех линий:

Линия (1, 4) – (8, 4),

Линия (6, 7) – (8, 4),

Линия (6, 1) – (8, 4).

Векторная графика не позволяет получать изображения фотографического качества, которые иногда не печатаются или выглядят на бумаге не так, как хотелось бы. Однако, векторные изображения могут быть легко преобразованы без потери качества.

Ребята, вы, конечно, любите компьютерные игры?

Я вам открою третью тайну. В современных компьютерных играх используется самый сложный вид компьютерной графики – фрактальная (трёхмерная) графика. Программные средства для работы с фрактальной графикой предназначены для автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Создание фрактальной художественной композиции состоит не в рисовании или оформлении, а в программировании.

Фрактальная графика, как и векторная – вычисляемая, но отличается от нее тем, что никакие объекты в памяти компьютера не хранятся. Изображение строится по уравнению (или по системе уравнений), поэтому ничего кроме формулы хранить не надо. Изменив коэффициенты в уравнении, можно получить совершенно другую картину.

Простейшим фрактальным объектом является фрактальный треугольник. Постройте обычный равносторонний треугольник со стороной а. Разделите каждую из его сторон на 3 отрезка. На среднем отрезке постройте равносторонний треугольник со стороной, раной 1/3 стороны исходного треугольника, а на других отрезках постройте равносторонние треугольники со стороной, равной 1/9 а. С полученными треугольниками повторите те же операции. Вскоре вы увидите, что треугольники последующих поколений наследуют свойства своих родительских структур. Так рождается фрактальная фигура.

Фрактальными свойствами обладают многие объекты живой и неживой природы. Обычная снежинка, многократно увеличенная, оказывается фрактальным объектом. Фрактальные алгоритмы лежат в основе роста кристаллов и растений. Но программировать такие изображения сложно и не всегда результат предсказуем.

Фракталы - потрясающе интересная и парадоксальная вещь. Во-первых, как в одной маленькой формуле могло уместиться бесконечное количество информации? Во-вторых, почему это ТАК КРАСИВО? И в-третьих, откуда эта самая формула знает, как выглядят морские коньки или разряд молнии?

Сфера применения: фрактальную графику редко применяют для создания печатных или электронных документов, но ее часто используют в развлекательных программах. Способность фрактальной графики моделировать образы живой природы вычислительным путем часто используются для автоматической генерации необычных иллюстраций.

(Всё объяснение нового материала сопровождается показом изображений, выполненных средствами растровой, векторной и фрактальной графики.)

Домик.

Да. Проведем дополнительные линии.

Каждая точка имеет свое место и цвет.

растровая графика.

Из линий.

Толщина, цвет.

Числами.

векторная графика

Да.

6. Работа в группах,

самопроверка

( 3 балла – если нет ошибок, 2 балла – если 1 ошибка, 1 балл – если 2 ошибки, 0 баллов – если 3 и более ошибки)

Выполнить задание 4 (опорный конспект). Отметить знаком «+» достоинства различных видов графики и «-» - недостатки.

Выполняют задание в опорных конспектах.

Сверяются с ответами на экране, выставляют себе баллы.

7.Физкультминутка.

А сейчас немного отдохнем..

Выполняют упражнения для глаз

8. Компьютерный практикум

( по 1 баллу за каждое задание)

Итак, Вы немного отдохнули и самое время перейти к выполнению практического задания с помощью компьютера.

Разукрасить рисунок, используя инструмент заливка и палитру цветов.

Выполняют практическую работу.

9. Итоги урока. Рефлексия.

А сейчас, давайте подведем итоги и попробуем ответить на несколько практических вопросов.

Каким видом графики вы воспользуетесь для создания реалистичной картины для помещения ее на свой рабочий стол?

Создания логотипа своей фирмы?

Почему?

Для чего вы можете воспользоваться фрактальной графикой?

Какие методы используются для создания 3-х мерных графических изображений?

Завершить наше занятие я хотела бы небольшим интервью. Продолжите мои фразы:

Я научилась (научился) …

Самым легким при выполнении практической работы для меня было …

Самым трудным на занятии оказалось…

- Как бы вы оценили свою работу?

Критерии:

1 - 3 балла – оценка «3»

4 - 5 баллов за урок – оценка «4»

6 и более баллов – оценка «5» .

- Я благодарю вас всех за урок, вы очень меня порадовали своей работой сегодня! До свидания!

Растровой

Векторной

Для автоматической генерации необычных иллюстраций. Ее часто используют в развлекательных программах.

Вычислительные. Изображение строится по уравнению (или по системе уравнений)

Продолжают предложения учителя, высказывая свое отношение к прошедшему занятию

Работа с дневниками