1.

2.

3.

4.

4.1.

4.2.

4.3.

5.

6.

Организационный момент.

-         приветствовать учеников;

-         отметить отсутствующих.

Ребята, на предыдущем уроке вы самостоятельно создавали рисунки.

Какое программное средство вы использовали?

Какой именно?

Какой вид компьютерной графики реализует графический редактор?

Какие еще виды графики вы знаете?

Какие возможности графического редактора вы использовали?

Найдите, пожалуйста, в своем каталоге созданный на прошлом уроке файл. Посмотрите, какой объем памяти он занимает. Обратите внимание на имя вашего файла и его расширение. Найдите также файл memo_1.bmp. Запомните его размер и расширение. Мы уже упоминали, что расширение имени .bmp указывает на то, что данный файл графический и создан в графическом редакторе Paint.

Теперь найдите текстовый файл memo_3.doc, посмотрите, какой объем памяти он занимает. Откройте его. Текст  занимает примерно 3 страницы. Закройте текстовый файл и вспомните много ли места на листе бумаги занял ваш рисунок. Сравните с текстом.

Получается, что графический файл занимает гораздо больше места на диске, чем текстовый. Например, на оптический диск объмом 700 Мбайт можно записать 50 000 страниц текста, а если на тот же диск записывать фотографии – войдет только 20 штук. Почему так происходит?

Кроме того, интересно узнать, в каком виде изображение хранится в памяти компьютера. Ведь мы знаем, что компьютер воспринимает, хранит и обрабатывает только последовательности нулей и единиц. Иначе говоря…?

Вопрос в том, как с помощью двух знаков закодировать любое изображение.

Вспомните, как кодируются символы. Каков основной принцип?

Теперь настало время выяснить, как кодируются изображения, каков главный принцип кодирования.

Запишите тему

Формирование и представление графических изображений в памяти компьютера

Изображение на экране компьютера состоит из точек, точки выстроены в ряды, совокупность точечных строк образует графическую сетку – растр (по латыни – грабли!!!), поэтому такой подход к представлению изображений называется растровым.

1. Растровый подход к представлению изображений.

Для него характерно:

·        изображение рассматривается как совокупность точек;

·        отдельная точка образует элемент изображения – пиксель;

·        точки на экране образуют сетку – растр;

·        в памяти хранится информация о цвете каждого пикселя;

Какова должна быть эта информация? Пусть изображение черно-белое. Тогда черную точку можно закодировать единицей, а белую – нулем. Значит, для хранения информации о цвете одной точки потребуется один двоичный разряд.

Черно-белое изображение (2 цвета).

Черная точка – 1, белая точка – 0.

Информация занимает 1 двоичный разряд.

Для примера рассмотрим «маленький» экран 8*8 точек, Изобразим на нем букву «К». Такое изображение будет закодировано последовательностью из 64 нулей и единиц:

00100010

00100100

00101000

00110000

00101000

00100100

00100010

00000000

Для кодирования одной точки черно-белого изображения требуется 1 Бит памяти. Объем памяти, который занимает изображение, определяется количеством точек растра (произведение количества точек по вертикали и горизонтали).

Для экрана 8*8 нужно 64 Бит памяти.

Сделаем расчет для экрана 256*196 точек.

256*192 Бит = 2⁸*3*2⁶ = 2⁸*3*2⁶ / 8 Байт =

= 2⁸*3*2⁶ / (2³ 2¹⁰⁾ Кбайт = 6 КБайт

Такое изображение будет достаточно грубым, т.к. на 1 см² размещается небольшое количество точек. Количество точек на единицу площади называется разрешающей способностью, или разрешением монитора.

Для более качественного изображения разрешение экрана должно быть выше. Сделайте самостоятельно расчет объема памяти для экрана 640*480 точек.

Очевидно, что объем памяти, занимаемый даже черно-белым изображением, будет весьма большим, особенно, если разрешение экрана, а значит, качество изображения, повысится.

Для современных мониторов разрешение =

1024*768

Сделайте расчет объема памяти для этого случая.

Рассмотрим теперь, как перейти от черно-белого изображения к цветному.

Первый шаг – получить оттенки, т.е. монохромное (одноцветное) изображение. Пусть нам нужны 4 оттенка, тогда для кодирования цвета одной точки потребуется 2 двоичных разряда (2 Бита).

00 -белый,                   10 - темно-серый;

01 - светло-серый,      11 - черный

Значит, объем памяти увеличится вдвое.

2 оттенка   – 1 Бит            16 оттенков – 4 Бит

4 оттенка   – 2 Бит          

8 оттенков – 3 Бит            256 оттенков – 8 Бит

Следующий шаг – добавление цвета. Все многообразие красок можно получить соединением оттенков трех базовых цветов: красного, зеленого, синего.

Если взять лишь 2 оттенка каждого из них (цвет либо есть, либо нет), то для каждого цвета требуется по одному двоичному разряду – всего 3 Бита. При этом количество возможных комбинаций = 2³, т.е. так можно закодировать 8 различных цветов:

- - -        ‑ черный                к з  -       ‑ коричневый

к - -       ‑ красный               к -  с       ‑ розовый

- з -       ‑ зеленый                -  з с       ‑ желтый

- - с       ‑ синий                   к  з с       ‑ белый

Если взять по 4 оттенка каждого из базовых цветов, тогда для каждой точки нужны 6 Бит памяти, а различных цветов можно получить 2⁶ = 64.

Для современных мониторов под кодирование оттенков каждого базового цвета отводится 8 двоичных разрядов.

Какой объем памяти нужен для хранения информации о цвете одной точки ?

Сколько цветов таким образом можно закодировать ?

Сколько памяти потребуется для хранения изображения размером 1024*768 ?

Итак, основная идея растрового подхода к кодированию изображений – хранение информации о цвете каждой точки (элемента изображения).

Информация представляет собой последовательность нулей и единиц, которая в определенном порядке кодирует цвет точки.

Достоинство растрового подхода:

высокое качество изображения, точность в передаче нюансов.

Недостатки растрового подхода:

‑ большой объем занимаемой памяти;

‑ трудность реализации движения изображений (мультипликация);

‑ искажение, возникающее при увеличении (масштабировании) изображения – эффект пикселизации.

Такой эффект возникает, если увеличить (разглядеть под лупой) изображение. Тогда увеличивается каждая точка, изображение становится грубым.

Растровый подход является основным при кодировании изображений, однако существуют и другие подходы.

2. Векторный подход к кодированию изображений

При таком подходе основным элементом является линия(отрезок прямой или кривой линии 2-го и 3-го порядка). Любое изображение можно представить как совокупность отрезков таких линий. Для построения отдельной линии надо знать некоторые ее параметры: координаты начала и конца, цвет, форму (сплошная, пунктир и т.д.), толщину и др. Все эти параметры можно выразить в числовой форме, тогда в памяти компьютера можно хранить числа (параметры линии), а требует намного меньше места.

О кодировании чисел мы будем говорить позднее.

Кроме того, в памяти хранятся формулы и закономерности, в соответствии с которыми строятся  линии.

Для векторного подхода к представлению изображений характерно:

·        основной  элемент изображения – линия;

·        изображение рассматривается как совокупность линий;

·        линии характеризуются параметрами ‑ координаты начала и конца, цвет, форма, толщина и др., а также формулами, в соответствии с которыми ее следует строить;

·        в памяти хранятся числа, определяющие параметры линии, а также формулы, по которым строится линия.

Числа, хранимые в памяти, не только занимают намного меньше места, но их легко можно изменять, значит, легко реализовать движущиеся картинки, а также встроить изображение в текстовый документ или другой объект.

В соответствии с двумя описанными подходами существуют различные типы графических редакторов: растровые и векторные.

Растровые редакторы: Paint, FotoShop.

Векторные редакторы: CorelDraw.

Кроме того, графические редакторы, встроенные в программы обработки текстов или другие программные системы, также построены по векторному принципу.

Хотя векторное изображение в памяти компьютера занимает немного места, но объем программной системы, реализующей сам векторный графический редактор, весьма велик. Это происходит оттого, что в его состав включено большое число формул и программ для изображения многообразных линий.

Основной недостаток векторного изображения в том, что оно не приспособлено для передачи тонкостей и нюансов картин окружающего мира, поскольку их невозможно полностью свести к геометрически правильным линиям, а значит, нельзя добиться фотографической точности векторных изображений, можно только приблизиться к ней, используя все большее количество линий различных форм. Чем выше должно быть качество изображения, тем больше формул должно войти в состав векторного редактора, тем больше он по объему занимаемой памяти.

Достоинства векторного подхода:

‑ небольшой объем памяти, занимаемый изображением, поскольку объектом хранения являются числа;

‑ удобство реализации движущихся изображений;

‑ удобство встраивания изображения в текст.

Недостатки векторного подхода:

‑ нет фотографического качества изображений, трудно передать нюансы;

‑ большой объем памяти, занимаемой векторными редакторами, увеличивающийся с повышением качества картинки.

С растровым редактором Paint вы уже работали. Теперь сравним работу в Paint с работой в графическом редакторе, встроенном в Word.

План работы:

1. Загрузить Word.

2. На панель инструментов вывести меню «Рисование».

3. Нарисовать прямоугольник, эллипс.

4. Изменить их параметры: размер, цвет, заливку.

5. Выполнить перемещение.

6. Обратить внимание на способ выделения – выделяется объект, а не часть плоскости, и на то, что все действия можно выполнять лишь с выделенным объектом.

7. Разместить объекты с наложением, изменить план размещения, группировать объекты, разгруппировать их.

8. Нарисовать линию. Изменить ее параметры: цвет толщина, тип штриха (форму), добавить стрелки.

9. Нарисовать треугольник из трех линий

10. Попытаться выполнить заливку.

Выяснить, почему не получилось,

предположить, как добиться желаемого.

Объект, получившийся при группировании трех линий, это контур, который нельзя залить.

Вывод: при растровом подходе действия выполняются с точками, образующими часть плоскости;

при векторном подходе действия выполняются с объектом, параметры которого определены и могут изменяться.

Это требуется учитывать при построении изображений, что и надо сделать при выполнении самостоятельной работы.

Самостоятельная работа по карточкам.

Задание на карточке

1. Создать новый текстовый документ.

2. Создать рисунок, используя меню «Автофигуры».

3. Открыть файл memo_3.doc.

4. Вставить созданный рисунок в начало второй страницы текста.

5. Проэкспериментировать с обтеканием текстом.

6. Сохранить изменения в файле и посмотреть, как изменился его размер.

Рисунки:

№ 1.

№ 2.

Итоги урока.

Вопросы:

1 На сколько увеличился объем текстового файла?

2. Сравнить с файлом, созданным в Paint.

3. Удобно ли было встроить в текст? (Кто успел)

Для тех, у кого есть компьютер, дома провести эксперимент: создать подобный рисунок в Paint и вставить в текст. Посмотреть, что получится.

4. Какие подходы к кодированию изображений вы знаете?

5. Какой подход лучше для:

‑ получения качественных изображений;

‑ хранения в небольшом объеме памяти;

‑ при небольшом объеме оперативной памяти;

‑ для быстрого изменения рисунка или его движения.

Ответы объяснить

6. Какая информация хранится в памяти компьютера

при растровом подходе?

при векторном подходе?

Дома подобрать примеры, для чего можно использовать векторный и растровый редакторы.

Ученики сидят за       компьютерами

Фронтальный опрос

(возможные ответы)

Графический редакторPaint

Иллюстративную графику

(перечисляют)

(перечисляют)

352 Кбайт, bmp

24 КБайт

Двоичные коды

Договоренность, которая отражена в таблицах кодировки. Для кодирования одного символа отводится 1 байт (ASCII) или 2 Байта (UNICODE).

Доска! Тетрадь!

Доска: растр

Тетрадь!

Тетрадь!

Тетрадь!

Тетрадь!

Тетрадь!

Задание!

Задание!

Доска!  Тетрадь!

Доска! Тетрадь!

Тетрадь!

Тетрадь!

Доска!

Обратиться с вопросом

24 Бит

2²⁴

1024*768*24 Бит = 1024*768*24 /8Байт =1024*768*24/(8*1024) Кбайт = 768*3 Кбайт = 2304 Кбайт =

= 2,25 МБайт

Тетрадь!

Мотивация на будущее

Тетрадь!

Тетрадь!

Тетрадь!

Фронтальная лабораторная работа с  компьютерами.

Ученики выполняют действия под руководством учителя

Не получится

Сгруппировать и выполнить заливку – заливается контур

Тетрадь!

Для работы предложить комплект инструкций по работе с меню «Рисование»:

Автофигуры:

‑ Полилиния

‑ Кривая

‑ Рисованая кривая

Цвет:

‑ линий

‑ заливки

Группирование

Копирование

Стрелки

Тип линии

Тип штриха

За 5-7 минут до конца урока работу остановить. Предложить вопросы.

Примерно 20 Кбайт

Меньше в 10 раз.

Да

Растровый и векторный

Растровый

Векторный

Растровый

Векторный

Домашнее задание