Дистанционный урок по информатике

Бит - наименьшая единица измерения объёма информации информации. Бит = {0;1}

Векторное изображение представляет собой совокупность графических примитивов.

Глубина цвета - количество бит, выделенных для кодирования цвета.

Графический примитив - элемент графического изображения (точка, линия,прямоугольник, окружность), который рисуется и редактируется в графическом редакторе как единое целое.

Графический редактор  - прикладная программа, разработанная для создания и редактирования графических изображений на компьютере.

Двоичное кодирование использует всего 2 элемента. Элементом кодирования может служить символ, цифра, знак. 

Код пикселя - информация о цвете пикселя. Длина (b) двоичного кода пикселя находится из формулы: K=2^b бит, где K - количество цветов.

Папка - поименованный объект Windows, предназначенный для объединения файлов и других папок в группы по какому-либо параметру.

Пиксель - светящаяся точка экрана, минимальный участок изображения, которому независимым образом можно задать цвет.

 Растр (графическая сетка) -  совокупность точечных строк на экране компьютера. Размер растра представляется в виде произведения числа точек в горизонтальной строке на число строк: MxN

Растровое изображение представляет собой совокупность точек, используемых для его отображения на экране монитора

Файл - поименованное место на диске для хранения информации. Полное имя файла состоит из его имени и типа, разделённых точкой.

Цветовая палитра RGB - вся красочная палитра на экране складывается из сочетания красного (Red), зелёного (Green) и синего (Blue) цветов.

При векторном подходе изображение рассматривается как совокупность простых элементов: прямых линий, дуг, окружностей, эллипсов, прямоугольников, закрасок.

Эти простые элементы называются графическими примитивами.

  Графическая информация должна однозначно (единственным образом) определить рисунок. Как это сделать?

Вопрос 1. Как однозначно определить окружность?

Решение. Окружность можно определить однозначно с помощью координат центра и радиуса. Тогда можно нарисовать окружность с помощью следующей векторной команды:  Окружность (X1,Y1,R)

Положение и форма графических примитивов задаются в системе графических координат, связанных с экраном. Обычно начало координат расположено в верхнем левом углу экрана. Сетка пикселей совпадает с координатной сеткой. Направление осей: ось OX направлена слева направо; ось OY – сверху вниз.

 

Изображение стрелки  состоит из трёх линий.

Вопрос 2. Как однозначно определить линию?

Например, линия на рисунке представляется командой ЛИНИЯ (3,7,8,2)

Ответ на вопрос записать в "Дневник".

Задание. Написать векторные команды, с помощью которых можно закодировать изображение стрелки:

Ответ на задание записать в  "Дневник" .

Образец заполнения страницы "Дневника"

Векторная графика

Векторные изображения

Вопрос 2. Как однозначно определить линию?

 Ответ: __________

Задание. Написать векторные команды, с помощью которых можно закодировать изображение стрелки:

Ответ: __________

Основные факты. необходимые для решения задач по теме "Кодирование графических изображений"

 1. Для хранения состояния пикселя чёрно-белого изображения требуется 1 бит.

2. Общая формула для измерения количества кодируемых объектов 

  N = 2ⁱ ,

 где N - количество кодируемых объектов, i - длина кода (количество бит)

 3. Формула для измерения объёма графического изображения 

  N = 2ⁱ ,

 где N - количество цветов в палитре, i - глубина цвета (количество бит для кодирования одного цвета)

Пример 1. Проверим тот факт, что для кодирования пикселя чёрно-белого изображения требуется 1 бит. Другими словами, глубина цвета чёрно-белого изображения равна 1.

Решение.

  Чёрно-белое изображение использует 2 цвета: чёрный и белый. Значит,   N=2.

Подставим значение N в формулу:

2 = 2ⁱ . Тогда i =1

 Задача 1.  Сколько бит  потребуется для кодирования  одной точки 4-хцветного изображения?

 Задача 2. Сколько цветов будет содержать палитра, если каждый базовый цвет кодировать двумя битами?

  Задача 3. Какой объем видеопамяти в Кбайтах нужен для хранения изображения размером 640х250 пикселей и использующего 16-цветную палитру?

Решение задач записать в "Дневник"

  Образец заполнения страницы "Дневника"

Решение задач.

Задача 1. Текст условия.

Решение.

 Задача 2. Текст условия.

Решение.

 Задача 3. Текст условия.

Что такое "Дневник урока"?

"Дневник урока" - это несколько файлов, созданных в разных прикладных программах. Эти файлы служат вашим отчётом о работе над уроком. Файлы редактируются в течение изучения всего материала. Для компактной передачи на проверку учителем эти файлы объединяются в папку под названием "Дневник урока". 

Что записывать в "Дневник урока"?

Информация о том, что должно быть отражено в дневнике, содержится в материалах урока. Читайте внимательно теоретические разделы, вопросы, практические задания. В дневник урока чаще всего требуется записать ответы на вопросы, решения задач, ваши наблюдения при выполнении практических заданий. В конце каждого раздела приводится образец заполнения страницы "Дневника".

Как оформить дневник урока?

Страница - понятие условное.

 Рисунки выполняются отдельными графическими файлами. При выполнении практических заданий каждая работа сохраняется отдельным файлом под именем Фамилия_Практ_N, (N - номер задания).

 Для уменьшения объёма графических файлов необходимо их сжать с помощью архиватора ZIP.

Ответы на вопросы, решения задач оформляются в текстовом редакторе MS Word.

Шрифт "Times New Roman", размер 14. Междустрочный интервал - одинарный.

Заголовки выделять полужирным шрифтом. В текстовом документе на одном листе может быть отражено несколько выполненных заданий. Обязательно должно присутствовать название  раздела (текущий пункт меню) и название материала, помещённого в этом разделе.

Далее по ходу изложения материала предлагаются вопросы, ответы на которые нужно записать в "Дневник".

Ответы на вопросы и решения задач сохранить в одном файле под именем Фамилия_ТекстЗадания.

 После завершения изучения материала всего урока все файлы ("листы") дневника поместить в одну папку под именем Фамилия_Дневник. Папку заархивировать и выслать на электронный адрес: vereskol@yandex.ru

Любая информация хранится в памяти компьютера в виде 0 и 1 (двоичное кодирование).

Вопрос 1. Как с помощью двоичного кодирования представить растровое чёрно-белое изображение?

Ответ записать в "Дневник урока".

Двум цветам можно поставить в соответствие две цифры: например, 1- белый, 0 – чёрный.

Тогда в памяти компьютера изображение будет храниться в виде:

   Для хранения состояния точки (пикселя) чёрно-белого изображения требуется 1 бит.

Вопрос 2:  Сколько бит  потребуется для кодирования  одного пикселя 4-хцветного изображения ?

Ответ записать в  "Дневник урока" .

Например,

  Каждый пиксель растрового изображения имеет свой цвет. Цвет каждого пикселя можно закодировать числом. Закодированные цвета точек, перечисленные по порядку (например, слева направо и сверху вниз) будут кодировать картинку.

Вывод:

Для решения проблемы кодирования цвета требуется:

0.   Закодировать каждый цвет числом.
0.   Изображение представить в виде последовательности чисел.
0.   Цвет каждой точки представить двоичным кодом.

Познакомиться со способом кодирования цветных изображений можно здесь

Кодирование цвета

Цветовое изображение на экране монитора получается из сочетаний трёх базовых цветов: красного, зелёного, синего. Такая система цветопередачи называется RGB. RGB = Red + Green + Blue RGB=Красный + Зелёный + Синий Такова природная цветовая чувствительность глаза человека. Любой цвет, воспринимаемый глазом, можно получить, смешивая три этих базовых цвета.

Посмотреть кодирование цветного изображения на экране монитора

. Принцип работы монитора

  Закодируем базовые цвета:

  1 - наличие базового цвета в системе RGB, 0 - отсутствие базового цвета в системе RGB.

Например, 100 - присутствует только красный цвет

Вопрос 3: Сколько цветов можно закодировать таким способом?

Ответ записать в "Дневник урока" .

После анализа результатов проведённых вычислений возникает вопрос: как получить цветные изображения. составленные из сотен, тысяч и даже миллионов цветовых оттенков?

Решение этой проблемы состоит в возможности управления интенсивностью (яркостью) свечения базовых цветов. Еще раз обратиться к иллюстрации получения цветного изображения.

Кодирование цвета

 Закодируем базовые цвета: 

1 - наличие базового цвета в системе RGB, 0 - отсутствие базового цвета.

Добавим бит интенсивности, который управляет яркостью всех трёх цветов одновременно.

Например, 1100 - ярко-красный цвет.

Вопрос 4: Сколько цветов можно закодировать с учётом бита интенсивности?

Ответ записать в "Дневник урока" .

Образец заполнения страницы "Дневника"

Кодирование растрового изображения

Вопрос 1. Как с помощью двоичного кодирования представить ...

Ответ: ______

 Вопрос 2. Сколько бит  потребуется для кодирования  одного пикселя 4-хцветного изображения ?

 Ответ: ______

Вопрос 3. Сколько цветов можно закодировать по способу: 1 - наличие базового цвета в системе RGB, 0 - отсутствие базового цвета.

Ответ: ______

 Вопрос 4. Сколько цветов можно закодировать с учётом бита интенсивности?

Ответ: ______

Основные понятия:

Растровое изображение на экране строится из множества точек. (раздел Растровая и векторная графика)

Цифровая точка (точка на экране) называется пикселем (pixel – аббревиатура от picture element (элемент рисунка))

Размером изображения будет количество точек (пикселей) по горизонтали и вертикали.

Пиксели на экране образуют сетку из горизонтальных строк и вертикальных столбцов, которая называется растром.

 Каждый пиксель на цветном экране – это совокупность трёх точек разного цвета: красного, зелёного и синего. Эти точки расположены так близко друг к другу, что кажутся слившимися в одну.

Сочетание красного, зелёного и синего цветов составляет всю цветовую палитру экрана.

Просмотреть информацию по ссылкам:

Видеоадаптер

Принцип работы монитора

Вопрос: Что показывают значения переменных М, N?

Ответ записать в "Дневник урока" 

Размер графической сетки M x N определяет разрешающую способность экрана, от которой зависит качество изображения.

Задание. Внимательно рассмотреть  

Растровое представление изображения

Сформулировать вывод:

Чем больше количество пикселей, тем качество изображения

• лучше
• хуже

Вывод записать в "Дневник урока" 

 Растровые изображения

Вопрос 1. Что показывают значения переменных M и N

Ответ: __________

Вывод: Чем больше количество пикселей, тем ...

Практическая работа 2

I. Графический редактор Paint

1. С помощью инструментов Эллипс и Линия создать рисунок снеговика.
2. С помощью копирования получить ещё два изображения
3. Выделить среднее изображение и уменьшить его. (Для этого нажать левую кнопку мыши и, не отпуская, потянуть  угловой маркер к центру.) 4. Выделить крайнее правое изображение и увеличить его. (Для этого нажать левую кнопку мыши и, не отпуская, потянуть  угловой маркер от центра.) Результат должен быть примерно таким:

 5. Как изменилось качество изображений при их уменьшении (увеличении)?

II. Векторный редактор программы MS Word

6. В программе MS Word с помощью инструментов панели рисования изобразить снеговика. 7. Сгруппировать рисунок.
8. С помощью копирования и уменьшения (увеличения) рисунка получить изображения снеговика-папы и снеговичка.

9. Как изменилось качество изображений при их уменьшении (увеличении)?

Ответы на вопросы записать в "Дневник урока".

Практическая работа 2.

I. Графический редактор Paint

Вопрос I.1 Как изменилось качество изображений ...

Ответ: ___________

II. Векторный редактор программы MS Word

Вопрос II.1 Как изменилось качество изображений ...

Ответ: ___________

Познакомиться с заданием, размещённым в сети Интернет по адресу:

Практическое задание

Выполнить любой из трёх рисунков, приведённых в задании.

Провести наблюдения:

С помощью инструмента Лупа (увеличивая масштаб) рассмотреть созданный рисунок.

Вопрос: Из чего состоит изображение?

Ответ записать в "Дневник урока".

Практическое задание 1

 Вопрос: Из чего состоит изображение?

Ответ _______

Созданный рисунок сохранить в отдельном файле под именем Фамилия_Практич_1. Этот файл должен быть помещён в общую папку "Дневник урока"  для пересылки учителю.

Внимательно рассмотрите изображения:

Таблица 1. Вопрос 1.1: Что общего в изображениях:

 Ответ на вопрос 1.1 записать в "Дневник урока".

Таблица 2. Вопрос 1.2: Что общего в изображениях:

Ответ на вопрос 1.2 записать в "Дневник урока".

Растровое изображение строится из множества цветных точек (пикселей).

 Представление графики по способу, показанному в таблице 1, называется растровым.

Векторное изображение строится из простых геометрических фигур: линий, дуг, прямоугольников, окружностей и т.д.

Представление графики по способу , показанному в таблице 2, называется векторным.

Любое изображение на компьютере может быть представлено в двух графических режимах: векторном и растровом.

Познакомиться с примерами  векторных и растровых изображений по указанной ссылке:

Растровая и векторная графика

 Для сравнения растровых и векторных изображений необходимо выполнить

 практическое задание 1 

 практическое задание 2

 Образец оформления страницы "Дневника"

 Растровые и векторные изображения

 Вопрос 1.1 Что общего в изображениях:

 Ответ: _________

 Вопрос 1.2 Что общего в изображениях:

 Ответ: _________

I. Просмотрите материал, размещённый в сети Интернет:

1. Научная графика

2. Графика в компьютерных играх

3. Этапы развития средств компьютерной графики

После проработки этого материала необходимо ответить на следующие задания.  

 Задания:

1. Привести примеры изображений

2. Перечислить основные виды графики

3. Сформулировать, что такое компьютерная графика.

Ответы на задания следует записать в "Дневник урока"

II. Работа с графикой на компьютере требует решения нескольких проблем. Первоначально возникли вопросы:

0. Как закодировать информацию графического вида в двоичном коде?
0. Как передать средствами компьютера цвет в изображении?

Для решения вопроса о кодировании требуется выяснить, как выводятся изображения на экран монитора.

Просмотрите материал, размещённый по ссылке:

Символьная графика

Задание II_1. Перечислить основные устройства вывода графических изображений

Ответ на задание следует записать в "Дневник урока"

Образец заполнения страницы дневника

Общие сведения  о компьютерной графике

Задания I.

1. Примеры изображений ______________

2. Основные виды графики

________

3. Компьютерная графика - это ....

 Задание II_1.

Основные устройства вывода графических изображений

_________

1. Логическая схема понятий по теме: "Графическая информация и компьютер"

(http://school-collection.edu.ru/catalog/res/dbb6722f-b729-42e3-a599-3717f28ba804/view/)

2. Научная графика

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/acc68ea8-591e-45f4-ba7e-c39c5bbbad6a/9_11.swf

3. Графика в компьютерных играх

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/bb9b3600-f190-417d-bcdb-1ee6586dca6e/9_12.swf

4. Этапы развития средств компьютерной графики

http://school-collection.edu.ru/catalog/res/335017b5-ee15-4e3e-b62d-c1d76a9b2409/view/

5. Символьная графика

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/2a018e70-7cc2-4519-ad6d-bae29814155f/9_10.swf

6. Практическое задание

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/bb800860-a680-40c4-814c-ee89a8ac2de2/9_45.rtf

7. Растровая и векторная графика

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/c7fde5b4-b822-4472-9595-89fe5b8d17fe/9_28.swf

 8. Видеоадаптер

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/78426e12-ad6d-48ad-90da-2c9a7358f8f6/9_18.swf

9. Принцип работы монитора

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/7b11856f-b4be-47c1-8382-1e76b9f4a4df/9_17.swf

10. Растровое представление изображения

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d32eac10-61d6-46af-a766-adefa94bfb4a/9_23.swf

11. Система вывода изображения на экран монитора

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/b266bd29-05fa-4dd9-b893-b50d625fe2c7/9_16.swf

12. Особенности растровой и векторной графики

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/6f924e02-b906-4593-bac7-7eae6dea443b/9_29.swf

13. Устройства ввода информации в компьютер

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/86f17e33-5ebe-4fe6-b1aa-e63047b3c989/9_19.swf

14. Принцип работы сканера

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d39f0fbd-2d1e-410c-ba93-8b3bf8e6b044/9_20.swf

15. Кодирование цвета

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/8fb82fac-7d62-4350-aaf9-84466348b112/9_24.swf

16.  Задание N 13

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/46cf23a4-54ee-42e3-92a7-e6c444816a88/9_27.rtf

17.  Задание N 14

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/f7930e57-1f3b-49bd-8767-65be8ff1287e/9_30.rtf

Использование компьютерной графики позволило расширить области применения персональных компьютеров.

Графическое представление данных даёт преимущество перед любым другим способом представления ввиду наглядности представляемых данных. 

Вашему вниманию предлагается урок из раздела "Кодирование графической информации в памяти компьютера"

тема урока: Векторные и растровые изображения

 При изучении материала урока рекомендуется следовать плану урока. Основные пункты плана соответствуют разделам меню. Для большей наглядности разделы меню пронумерованы. Этот порядок рекомендуется соблюдать при работе над уроком.

План урока

0.  Подготовительный этап
   • Общие сведения о компьютерной графике
0. Основной теоретический материал
   • Растровая и векторная графика
   • Растровая графика
   • Кодирование растрового изображения
   • Векторная графика
0. Выполнение практических заданий
   • Практическое задание 1
   • Практическое задание 2
0. Решение задач
0. Выполнение тренировочного теста
0. Подведение итогов

При изучении теоретического материала, решении задач и выполнении практических заданий необходимо вести "Дневник урока", который после завершения урока должен быть выслан по электронной почте на адрес vereskol@yandex.ru