Без компьютерной графики невозможно
представить себе не только компьютерный,
но и обычный, вполне материальный мир.
На сегодняшний день компьютеры и компьютерная
графика неотъемлемая часть жизни современного
общества. Для примера назовём медицину
(компьютерная томография), научные исследования
(визуализация строения вещества, векторных
полей и других данных), моделирование
тканей и одежды, опытно-конструкторские
разработки, рекламные щиты, цветные журналы,
спецэффекты в фильмах – всё это в той
или иной мере имеет отношение к компьютерной
графике. Поэтому созданы программы для
создания и редактирования изображений,
то есть графические редакторы. В своей
экзаменационной работе я наиболее полно
раскрыла вопрос о графических редакторах
для того, чтобы применить в дальнейшем
полученные знания на практике, то есть
при выполнении презентации на тему “Это
наш класс”.
II. Основная часть.
1. Виды графических редакторов.
Для обработки изображений
на компьютере используются специальные
программы - графические редакторы. Графический
редактор - это программа создания, редактирования
и просмотра графических изображений.
Рассмотрим некоторые из графических
редакторов:
1)Графический редактор Paint —
простой однооконный графический редактор,
который позволяет создавать и редактировать
достаточно сложные рисунки. Окно графического
редактора Paint имеет стандартный вид. (рис.1)
(рис.1)
2)Photoshop фирмы Adobe многооконный
графический редактор позволяет
создавать и редактировать сложные
рисунки, а также обрабатывать
графические изображения (фотографии).
Содержит множество фильтров
для обработки фотографий (изменение
яркости, контрастности и т.д.).
3)Программа Microsoft Draw — входящая
в комплект MS Office. Эта программа служит
для создания различных рисунков, схем.
Обычно вызывается из MS Word.
4)Adobe Illustrator, Corel Draw — программы
используются в издательском деле, позволяет
создавать сложные векторные изображения.
Изображения в графических
редакторах хранятся по-разному.
Растровое изображение хранится
с помощью точек различного цвета (пикселей),
которые образуют строки и столбцы. Любой
пиксель имеет фиксированное положение
и цвет. Хранение каждого пикселя требует
некоторого количества бит информации,
которое зависит от количества цветов
в изображении.
Векторные изображения формируются
из объектов (точка, линия, окружность
и т. д.), которые хранятся в памяти компьютера
в виде графических примитивов и описывающих
их математических формул.
Например, графический примитив точка
задается своими координатами (X, У), линия
- координатами начала (XI, Y1) и конца (Х2,
Y2), окружность - координатами центра (X,
У) и радиусом (R), прямоугольник - величиной
сторон и координатами левого верхнего
угла (XI, У1) и правого нижнего угла (Х2, У2)
и т. д. Для каждого примитива назначается
также цвет.
Как следствие, графические редакторы
подразделяются на две категории: растровые
и векторные. Они отличаются по способу,
которым представляют графическую информацию.
Векторные графические редакторы.
Векторные графические изображения
являются оптимальным средством для хранения
высокоточных графических объектов (чертежи,
схемы и т. д.), для которых имеет значение
наличие четких и ясных контуров. С векторной
графикой вы сталкиваетесь, когда работаете
с системами компьютерного черчения и
автоматизированного проектирования,
с программами обработки трехмерной графики.
Все компоненты векторного изображения
описываются математически, а значит -
абсолютно точно. Векторные изображения,
как правило, строятся вручную, однако
в некоторых случаях они могут быть также
получены из растровых с помощью программ
трассировки. Векторные изображения не
в состоянии обеспечить близкую к оригиналу
реалистичность, но достоинством векторной
графики является то, что файлы, хранящие
векторные графические изображения, имеют
сравнительно небольшой объем. Важно также,
что векторные графические изображения
могут быть увеличены или уменьшены без
потери качества.
Растровые графические редакторы.
Растровые графические редакторы
являются наилучшим средством обработки
фотографий и рисунков, поскольку растровые
изображения обеспечивают высокую точность
передачи градаций цветов и полутонов.
Способ представления растровых изображений
совершенно отличен от векторных. Растровые
изображения состоят из отдельных точек,
называемых растром. Такое представление
изображений существует не только в цифровом
виде. Растровые изображения обеспечивают
максимальную реалистичность, поскольку
в цифровую форму переводится каждый мельчайший
фрагмент оригинала. Такие изображения
сохраняются в файлах гораздо большего
объёма, чем векторные, поскольку в них
запоминается информация о каждом пикселе
изображения. Таким образом, качество
растровых изображений зависит от их размера
(числа пикселей по горизонтали и вертикали)
и количества цветов, которые могут принимать
пиксели. Как следствие того, что они состоят
из пикселей фиксированного размера, свободное
масштабирование без потери качества
к ним не применимо. Эта особенность, а
также сама структура растровых изображений
несколько затрудняет их редактирование
и обработку.
Но кроме создания изображений
графические редакторы позволяют хранить
полученные изображения. Для этого существуют
файлы, которые различны для векторных
и растровых графических редакторов.
2. Форматы файлов для
хранения растровых графических
изображений.
Как правило, файлы для хранения
растровых графических изображений логически
состоят из двух частей: заголовка и области
данных. В заголовке указаны данные о формате
файла, изображения по горизонтали, по
вертикали: количество цветов, палитра
и т.д. В области данных закладываются
цвета пикселов.
В настоящее время наиболее
распространенные следующие форматы файлов.
1. bmp (bit map) — битовая карта. Формат
распространен в Windows (Paint). В этом формате
файл состоит из двух частей.
1- заголовок, в котором
указывается разрешение изображения
и количество бит, которыми кодируется
цвет пикселя.
2- область данных (битовая
карта) в которой хранятся в
виде последовательности бит
цвета пикселов изображений.
2. pcx. Формат pcx использует простейший
способ сжатия изображений, позволяющий
выполнять быструю перезапись изображения
из файла в видеопамять и обратно. Данный
формат использует в своей работе многие
графические редакторы, в частности Paint.
Вместе с форматом tif формат pcx является
одним из наиболее распространённых форматов,
которые используют сканеры.
В заголовке файлов этого формата
указывается информация о версии формата
pcx, информация о том — используется сжатие
информации или нет, информация о цветах
изображения, размерах изображения, разрешения
сканера, разрешение дисплея.
Для сжатия в файле изображения
формата Pcx используется метод группового
кодирования, в котором группа повторяющихся
байт заменяется двумя байтовыми: байтом
повторителем и повторяющимся байтом.
Байт повторитель имеет уникальный
код и содержит в себе число повторяющихся
байт.
3. GIF, при достаточно простой
структуре файла и наличии
наибольшего числа атрибутов
изображения используют более
эффективный, чем в pcx алгоритм сжатия.
Этот формат в настоящее время
используется при размещении
графической информации в гипертекстовых
документах Internet.
4.TIF (Tiff - Tag Image File Format). Основной
областью применения данного формата
является настольная издательская деятельность
и связанные с ней приложения. Этот формат
имеет множество атрибутов, позволяющих
точно описать сложение изображения. Часто
этот формат используется, для хранения
отсканированных изображений.
Форматы GIF и TIF в основном используют
lzw сжатие. Название этого алгоритма произошло
от фамилии его разработчиков Lampel, Ziv и
Welch.
5.Jpg - формат, который использует
специальный алгоритм сжатия
изображения, позволяющее сжать
изображение до требуемого размера
и качества. При этом качество
изображения теряется. Формат распространен
для размещения графической информации
в гипертекстовых документах Internet.
Для хранения векторных изображений
в графических редакторах используются
свои форматы.
3. Среда графического
редактора
Пользовательский интерфейс
большинства графических редакторов организуется
следующим образом. С левой стороны экрана
располагается набор пиктограмм (условных
рисунков) с изображением инструментов,
которыми можно пользоваться в процессе
редактирования изображений. В нижней
части экрана - палитра, из которой художник
выбирает краски требуемого цвета. Оставшаяся
часть экрана представляет собой пустой
холст (рабочее поле). Над рабочим полем
находится меню, позволяющее изменять
режимы работы ГР. На левом краю палитры
выводится квадрат, окрашенный в фоновый
цвет. В нем помещаются еще два квадрата,
верхний из которых окрашен в первый рабочий
цвет, а нижний - во второй рабочий цвет.
В левом нижнем углу экрана выводится
калибровочная шкала, которая позволяет
устанавливать ширину рабочего инструмента
(кисти, резинки и т. д.). Рассмотрим подробнее
панель инструментов, инструменты, а также
режимы работы графических редакторов.
3.1 Панели инструментов
графических редакторов.
Графические редакторы имеют
набор инструментов для создания или рисования
простейших графических объектов: прямой
линии, кривой, прямоугольника, эллипса,
многоугольника и т. д. (рис.4). После выбора
объекта на панели инструментов его можно
нарисовать в любом месте окна редактора.
рис.4)
3.2 Инструменты графических
редакторов.
Выделяющие инструменты. В графических
редакторах над элементами изображения
возможны различные операции: копирование,
перемещение, удаление, поворот, изменение
размеров и т. д. Чтобы выполнить какую-либо
операцию над объектом, его сначала необходимо
выделить.
Для выделения объектов в растровом графическом
редакторе обычно имеются два инструмента:
выделение прямоугольной области и выделение
произвольной области. Процедура выделения
аналогична процедуре рисования.
Выделение объектов в векторном редакторе
осуществляется с помощью инструмента
выделение объекта (на панели инструментов
изображается стрелкой). Для выделения
объекта достаточно выбрать инструмент
выделения и щелкнуть по любому объекту
на рисунке.
Операции над выделенным
фрагментом. Работа с фрагментами и буфером
позволяет переносить фрагмент рисунка
на другое место, создавать несколько
копий фрагмента или передавать его в
другое приложение. Выделенную область
можно перетащить на другое место. Для
этого нажимают левую кнопку на области,
затем, не отпуская ее, перетаскивают мышь
на другое место. Также можно поместить
фрагмент в файл. Над фрагментом рисунка
можно производить и другие операции -
изменять размеры, растягивать, поворачивать,
наклонять и отражать.
Инструменты редактирования
рисунка позволяют вносить в рисунок изменения:
стирать его части, изменять цвета и т.
д. Для стирания изображения в растровых
графических редакторах используется
инструмент Ластик, который убирает фрагменты
изображения (пиксели), при этом размер
Ластика можно менять.
В векторных редакторах редактирование
изображения возможно только путем удаления
объектов, входящих в изображение, целиком.
Для этого сначала необходимо выделить
объект, а затем выполнить операцию Вырезать.
Операцию изменения цвета можно осуществить
с помощью меню Палитра, содержащего набор
цветов, используемых при создании или
рисовании объектов (рис.5).
рис.5)
Текстовые инструменты позволяют добавлять
в рисунок текст и форматировать его.
Изменение шрифта текста на
рисунке. Для набора текста можно использовать
различные шрифты. Шрифт представляет
собой набор букв, цифр, символов и знаков
пунктуации определенного внешнего вида.
Характеристики шрифта – название (Times
New Roman, Arial, Courier New и др.), размер и начертание
(обычное, полужирное, курсив, подчеркнутый).
В растровых редакторах инструментом
Надпись (буква А на панели инструментов)
создаются текстовые области на рисунках.
Установив курсор в любом месте текстовой
области, можно ввести текст. Форматирование
текста производится с помощью панели
Атрибуты текста.
В векторных редакторах тоже можно создавать
текстовые области для ввода и форматирования
текста. Кроме того, надписи к рисункам
вводятся посредством так называемых
выносок различных форм.
Масштабирующие инструменты в растровых
графических редакторах дают возможность
увеличивать или уменьшать масштаб представления
объекта на экране, не влияя при этом на
его реальные размеры. В увеличенном масштабе
можно работать с отдельными пикселями,
составляющими изображение рисунка. Обычно
такой инструмент называется Лупа.
В векторных графических редакторах легко
изменять реальные размеры объекта с помощью
мыши.
3.3 Режимы работы графических
редакторов.
Режимы Графических Редакторов
определяют возможные действия художника,
а также команды, которые художник может
отдавать редактору в данном режиме.
1. Режим работы с рисунком
(рисование). В этом режиме на
рабочем поле находится изображение
инструмента. Художник наносит рисунок,
редактирует его, манипулирует его
фрагментами.
2. Режим выбора и настройки
инструмента. Курсор-указатель находится
в поле экрана с изображениями
инструментов (меню инструментов). Кроме
того, с помощью меню можно
настроить инструмент на определенный
тип и ширину линии, орнамент
закраски.