На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Графическая информация и средства ее обработки

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 18.11.2012. Сдан: 2012. Страниц: 5. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Введение

     Представление данных на мониторе компьютера в  графическом  виде впервые было реализовано в  середине 50-х годов для больших  ЭВМ, применявшихся в научных  и военных исследованиях. С тех  пор графический способ отображения  данных стал неотъемлемой принадлежностью подавляющего числа компьютерных систем, в особенности персональных. Графический интерфейс пользователя сегодня является стандартом “де-факто” для программного обеспечения разных классов, начиная с операционных  систем.
     Существует  специальная область информатики, изучающая методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов, – компьютерная графика. Она охватывает все виды и формы представления изображений, доступных для восприятия человеком либо на экране монитора, либо в виде копии на внешнем носителе (бумага, кинопленка, ткань и прочее). Без компьютерной графики невозможно представить себе не только компьютерный, но и обычный, вполне материальный мир. Визуализация данных находит применение в самых разных сферах человеческой деятельности. Для примера назовем медицину (компьютерная томография), научные исследования (визуализация строения вещества, векторных полей и других данных), моделирование тканей и одежды, опытно-конструкторские разработки.
     На  стыке компьютерных телевизионных и кинотехнологий зародилась и стремительно развивается сравнительно новая область компьютерной графики и анимации.
Заметное  место в компьютерной графике  отведено развлечениям. Появилось даже такое понятие, как механизм графического представления данных (Graphics Engine). Рынок игровых программ имеет оборот в десятки миллиардов долларов и часто инициализирует очередной этап совершенствования графики и анимации.
     Хотя  компьютерная графика служит всего  лишь инструментом, ее структура и методы основаны на передовых достижениях фундаментальных и прикладных наук: математики, физики, химии, биологии, статистики, программирования и множества других. Это замечание справедливо как для программных, так и для аппаратных средств создания и обработки изображений на компьютере. Поэтому компьютерная графика является одной из наиболее бурно развивающихся отраслей информатики и во многих случаях выступает “локомотивом”, тянущим за собой всю компьютерную индустрию. Исходя из выше изложенного, данная тема является актуальной.
Объект исследования: область программного обеспечения компьютера.
Предмет исследования: графическая информация и средства ее обработки.
Цели  и задачи:
    проанализировать научную литературу по данной теме;
    выявить главные приемы работы с графикой;
    представить сравнительную характеристику графических редакторов.
 

1. Общие сведения о графической информации
1.1. Растровая графика
     Растровое изображение представляет из себя мозаику  из очень мелких элементов – пикселей. Растровый рисунок похож на лист клеточной бумаги, на котором каждая клеточка закрашена определенным цветом, и в результате такой раскраски формируется изображение.
     
      Принцип растровой графики чрезвычайно  прост. Он был изобретен и использовался  людьми за много веков до появления компьютеров. Во-первых, это такие направления искусства, как мозаика, витражи, вышивка. В любой из этих техник изображение строится из дискретных элементов. Во-вторых, это рисование “по клеточкам” – эффективный способ переноса изображения с подготовительного картона на стену, предназначенную для фрески. Суть этого метода заключается в следующем. Картон и стена, на которую будет переноситься рисунок, покрываются равным количеством клеток, затем фрагмент рисунка из каждой клетки картона тождественно изображается в соответствующей клетке стены.
      Создание  изображения в растровом графическом  редакторе (Paint, Fractal, Design, Painter, Corel Photo-PAINT, Adobe PhotoShop) похоже на работу художника, когда он пишет картину на настоящем холсте настоящими красками. Здесь компьютерный художник водит “кистью” – курсором мыши по “электронному полотну” – экрану, закрашивая каждый из пикселей рисунка в нужный цвет. Этот цвет закрепляется за определенным местом экрана и как бы “высыхает” подобно тому, как высыхает краска на настоящем холсте. Перемещение фрагмента изображения “снимает краску” с электронного холста и, следовательно, разрушает рисунок.
      Растровая графика работает с сотнями и  тысячами пикселей, которые формируют  рисунок. Пиксели “не знают”, какие объекты (линии, эллипсы, прямоугольники и т. д.) они составляют.
    В компьютерной графике термин “пиксель”, вообще говоря, может обозначать разные понятия:
      наименьший элемент изображения на экране компьютера;
      отдельный элемент растрового изображения;
    точка изображения, напечатанного на принтере;
      Поэтому, чтобы избежать путаницы, будем пользоваться следующей терминологией:
      видеопиксель – наименьший элемент изображения на экране;
      пиксель – отдельный элемент растрового изображения;
      точка – наименьший элемент, создаваемый принтером.
    При этом для изображения одного пикселя  на экране компьютера может быть использован  один или несколько видеопикселей.
Экран дисплея разбит на фиксированное  число видеопикселей, которые образуют графическую сетку из фиксированного числа строк и столбцов. Размер графической сетки обычно представляется  в форме N*M, где N – количество видеопикселей по горизонтали, а M – по вертикали. На современных дисплеях используются, например, такие размеры графической сетки: 640*480, 800*600, 1024*768, 1240*1024 и др. Изображение на экране дисплея создается путем избирательной засветки электронным лучом определенных ведеопикселей экрана. Чтобы изображение могло восприниматься глазом, его необходимо составить из сотен или тысяч видеопикселей, каждый из которых должен быть подсвечен. 

Достоинства растровой графики
    Если размеры пикселей достаточно малы (приближаются к размерам видеопикселей), то растровое изображение выглядит не хуже фотографии (рис. 2). Таким образом, растровая графика эффективно представляет изображения фотографического качества.
 
     

    Компьютер легко управляет устройствами вывода, которые используют точки для  представления отдельных пикселей. Поэтому растровые рисунки могут  быть легко распечатаны на принтерах.
 
Недостатки  растровой графики
    В файле растрового изображения запоминается информация о цвете каждого видеопикселя в виде комбинации битов. Бит – наименьший элемент памяти компьютера, который может принимать одон или двух значений: включено или выключено. Наиболее простой тип изображения имеет только два цвета. В этом случае каждому видеопикселю соответствует один бит памяти (2^1). Если цвет видеопикселя определяется двумя битами, то мы имеем четыре (2^2) возможных комбинаций значений включено/выключено. Используя для значения выключено символ 0, а для включено – 1, эти комбинации можно записать так: 00, 01, 10, 11. Четыре бита памяти позволяют закодировать 16 (2^4) цветов, восемь бит – 2^8 или 256 цветов, 24 бита – 2^24 или 16777216 различных цветовых оттенков
    Простые растровые картинки занимают небольшой объем памяти (несколько десятков или сотен килобайт). Изображения фотографического качества часто требуют несколько мегабайт. Например, если размер графической сетки – 1240*1024, а количество используемых цветов – 16777216, то объем растрового файла составляет около 4 Мб, так как информация о цвете видеопикселей в файле занимает
    1240*1024*24=30474240 бит или
    30474240 бит/8=3809280 байт или
    3809280 байт/1024=3720 Кб или
    3720 Кб/1024=3,63 Мб.
      Таким образом, для хранения растровых  изображений требуется большой объем памяти.
      Самым простым решением проблемы хранения растровых изображений является увеличение емкости запоминающих устройств  компьютера. Современные жесткие  и оптические диски предоставляют  значительные объемы памяти для данных. Оборотной стороной этого решения является стоимость, хотя цены на эти запоминающие устройства в последнее время заметно снижаются.
      Другой  способ решения проблемы заключается  в сжатии графических файлов, т.е. использовании программ, уменьшающих размеры файлов растровой графики за счет изменения способа организации данных. Существует несколько способов сжатия графических данных. В простейшем из них последовательность повторяющихся величин (в нашем случае – набор бит для представления видеопикселей) заменяется парой – единственной величиной и количеством ее повторений.
      Такой метод сжатия лучше всего работает с изображениями, которые содержат большие области однотонной закраски, но намного хуже с его помощью  сжимаются фотографии, так как  в них почти нет длинных строк из одинаковых пикселей. Сильно насыщенные узорами изображения хорошо сжимаются методом LZW. Объединенная группа экспертов по фотографии предложила метод JPEG для сжатия изображений фотографического качества.
    Растровое изображение после масштабирования или вращения может
Потерять  свою привлекательность. Например, области  однотонной закраски могут приобрести странный  узор; кривые и прямые линии, которые выглядели гладкими, могут неожиданно стать пилообразными. Если уменьшить, а затем снова увеличить до прежнего размера растровый рисунок, то он станет нечетким и ступенчатым (рис. 4), а закрашенные области могут быть искажены. Причина в том, что изменение размеров растрового изображения производится одним из двух способов:
    все пиксели рисунка одинаково изменяют свой размер (одновременно становятся больше или меньше);
    пиксели добавляются или удаляются из рисунка (это называется выборкой пикселей в изображении)
     При первом способе масштабирования  изображения не меняет количество элементов (видеопикселей или точек), необходимых для построения отдельного пикселя (рис. 5), и при увеличении рисунка “ступенчатость” становится все более заметной – каждая точка превращается в квадратик.


     Выборка же растрового изображения может  быть сделана двумя способами. Во-первых, можно просто продублировать или удалить необходимое число пикселей. Во-вторых, с помощью определенных вычислений программа может создать пиксели другого цвета, определяемого первоначальным пикселем и его окружением. При этом возможно исчезновение из рисунка мелких деталей и тонких линий, появление “муарового” узора или уменьшение резкости изображения (размытие).
     Так как графический редактор Paint (стандартная программа WINDOWS) является растровым, то в нем легко продемонстрировать результаты масштабирования изображений и объяснить причины возникающих искажений.
     Итак, растровые изображения имеют  очень ограниченные возможности  при масштабировании, вращении и  других преобразованиях. 

1.2. Векторная графика
      В векторной графике изображения строятся из простых объектов – прямых линий, дуг, окружностей, эллипсов, прямоугольников, областей однотонного или изменяющегося цвета (заполнителей) и т.п., называемых примитивами. Из простых векторных объектов создаются различные рисунки
      Комбинируя  векторные объекты – примитивы и используя закраску различными цветами, можно получить и более интересные иллюстрации (рис. 7).

      В трехмерной компьютерной графике могут  использоваться “пространственные” примитивы – куб, сфера и т.п.
      Векторные примитивы задаются с помощью описаний. Например:
      рисовать линию от точки A до точки B;
      рисовать  эллипс, ограниченный заданным прямоугольником.
      Для компьютера подобные описания представляются в виде команд, каждая из которых  определяет некоторую функцию и  соответствующие ей параметры. Символические команды для приведенных выше примеров описаний в векторном формате WMY записываются так:
MOVETO X1, Y1   установить текущую позицию (X1, Y1).
            LINETO X2, Y2 Нарисовать линию от текущей позиции до позиции (X2, Y2).
            ELLIPSE X3, Y3, X4, Y4 Нарисовать эллипс, ограниченный прямоугольником, где (X3, Y3) – координаты левого верхнего, а (X4, Y4) – правого нижнего угла этого прямоугольника.
                      Информация о цвете объекта  сохраняется как часть его  описания, т.е.
            в виде векторной команды.
     Векторные команды сообщают устройству вывода о том, что необходимо нарисовать объект, используя максимально возможное число элементов (видеопикселей или точек). Чем больше элементов используется устройством вывода для создания объекта, тем лучше этот объект выглядит. 

Достоинства векторной графики
    Векторные рисунки, состоящие из тысяч примитивов, занимают
память, объем которой не превышает нескольких сотен килобайт. Аналогичный растровый  рисунок требует памяти в 10-1000 раз  больше. Таким образом, векторные  изображения занимают относительно небольшой объем памяти.
       2.Векторные объекты задаются  с помощью описаний. Поэтому, чтобы  изменить размер векторного рисунка,  нужно исправить его описание. Например, для увеличения или  уменьшения эллипса достаточно  изменить координаты левого верхнего и правого нижнего угла прямоугольника, ограничивающего этот эллипс. И снова для рисования объекта будет использоваться максимально возможное число элементов (видеопикселей или точек). Следовательно, векторные изображения могут быть легко масштабированы без потери качества. 

Недостатки  векторной графики
     1. Прямые линии окружности, эллипсы  и дуги являются основными  компонентами векторных рисунков. Поэтому до недавнего времени  векторная графика использовалась  для построения чертежей, диаграмм, графиков, а также для создания технических иллюстраций. С развитием компьютерных технологий ситуация несколько изменилась: сегодняшние векторные изображения по качеству приближаются к реалистическим. Однако векторная графика не позволяет получать изображений фотографического качества. Дело в том, что фотография – мозаика с очень сложным распределением цветов и яркостей пикселей и представление такой мозаики в виде совокупности векторных примитивов – достаточно сложная задача.
     2. Векторные изображения описываются десятками, а иногда и тысячами команд. В процессе печати эти команды передаются устройству вывода (например, лазерному принтеру). При этом может случиться так, что на бумаге изображение будет выглядеть совсем иначе, чем хотелось пользователю, или вообще не распечатается. Дело в том, что принтеры содержат свои собственные процессоры, которые интерпретируют переданные им команды. Поэтому сначала нужно проверить, понимает ли принтер векторные команды данного стандарта, напечатав какой-нибудь простой векторный рисунок. После успешного завершения его печати можно уже печатать сложное изображение. 

Сравнение растровой и векторной  графики 

Критерий  сравнения Растровая графика Векторная графика
Способ  представления изображения Растровое изображение строится из множества пикселей Векторное изображение  описывается в виде последовательности команд
Представление объектов реального мира Растровые рисунки  эффективно используются для представления  реальных образов Векторная графика  не позволяет получать изображения фотографического качества
Качество  редактирования изображения При масштабировании  и вращении растровых картинок возникают  искажения Векторные изображения  могут быть легко преобразованы  без потери качества
Особенности печати изображения Растровые рисунки могут быть легко распечатаны на принтерах Векторные рисунки  иногда не печатаются или выглядят на бумаге не так, как хотелось бы
 
Особенности растровых и векторных  программ
      Графические программы – это инструменты  компьютерного художника, с помощью которых он создает и редактирует изображения. В настоящее время существует много различных графических программ. Поэтому важно знать, какая программа наилучшим образом подходит для решения конкретной задачи. Улучшение качества изображений, а также монтаж фотографий выполняются в растровых программах. Для создания иллюстраций обычно используются векторные программы, которые также называют программами рисования.
      Любая графическая программа содержит набор инструментов для работы с  изображениями. Инструмент “Кривая” (“Кисть” или “Карандаш”) предназначен для рисования прямых и кривых линий. Инструмент “Прямоугольник”, “Эллипс”, “Многоугольник” используется для построения геометрических фигур. Закраска выполняется инструментом “Заливка”. Для построения надписей и заголовков используется инструмент “Текст”. При работе с изображением часто возникает необходимость увеличить его фрагмент, чтобы лучше рассмотреть мелкие детали. В этом случае можно воспользоваться инструментом “Масштаб”. Несмотря на то, что растровые и векторные программы могут использовать одинаковые инструменты, способ представления создаваемых ими изображений различен.
      В графических программах реализованы  возможности, позволяющие перемещать, копировать, удалять, масштабировать, зеркально отражать, вращать отдельны части изображения. Прежде, чем выполнить операцию над фрагментом изображения, его необходимо выделить. В векторных программах выделяют объекты (векторные примитивы), а в растровых – области (набор пикселей). Чтобы выделить объект, достаточно щелкнуть по нему мышью. Выделение же области – более сложная задача, так как в этом случае необходимо точно указать, какая группа пикселей составляет область (например, цветок или яблоко). Вот почему в растровых программах встречаются разнообразные инструменты выделения. Некоторые из них используются для выделения областей простой формы (прямоугольников или эллипсов), другие – для областей со сложной криволинейной границей.
      Так как основное понятие растровой  графики – пиксель, большинство  инструментов и команд растровых программ изменяют яркость и цветовые оттенки отдельных пикселей. Это дает возможность улучшать резкость изображений, осветлять или затемнять отдельные его фрагменты, а также удалять небольшие дефекты (морщинки, царапины и т.д.).
      Основное  понятие векторной графики –  объект. Поэтому векторные программы  содержат команды упорядочивания, взаимного  выравнивая, пересечения объектов, исключения одних объектов из других. Таким образом, можно создавать  новые объекты сложной формы  из более простых.
      Как правило, в растровых и векторных  программах имеются средства для  получения эффекта объема. Однако трехмерные образы реальных объектов (персонажи, интерьеры и т.д.) следует  создавать в программах трехмерного  моделирования [4, с.12].  

2. Обзор современных программ обработки и просмотра графических изображений
2.1. Графический редактор Paint
      Paint – это программа, поставляемая в комплекте с Windows 95 и предназначенная для создания и редактирования на экране изображений (картинок). Эти изображения сохраняются в графических файлах растрового формата. (.BMP или .PCX). Каждое изображение – это мозаика из точек (пикселей), окрашенных в тот или иной цвет.
      Paint является OLE-сервером, и созданные в нем рисунки можно вставлять в документы всех универсальных приложений Windows: Word, Excel, PowerPoint (и даже базы данных Access)
      Редактор  Paint позволяет создавать довольно сложные и внешне привлекательные рисунки, схемы, чертежи. В вашем распоряжении различные средства и инструменты для “художественного” творчества – палитра цветов, кисть, распылитель, ластики для стирания, “карандаши” для рисования геометрических фигур (линий, прямоугольников, эллипсов, многоугольников). Редактор позволяет вводить тексты, и богатый набор шрифтов из комплекта Windows дает возможность вставлять в рисунок профессиональные надписи. Имеются и “ножницы” для вырезания фрагментов картинки. Вырезанный элемент можно переместить, скопировать, уменьшить, увеличить, наклонить и т.д. Если вас не устраивает готовый набор цветов, вы можете воспользоваться “палитрой” для смешивания красок и подобрать какой угодно цвет.
      В Paint можно создавать рекламу, буклеты, объявления, приглашения, поздравления, иллюстрации для различных текстовых документов. Кроме того, этот редактор – неплохое средство для обучения новичков элементарным навыкам обработки графических объектов, и эти навыки помогут вам при необходимости освоить более мощные графические средства.
      Вместе  с тем Paint не предназначен для серьезных графических работ,- например, для технического проектирования (деталей, машин, домов), для редактирования фотоиллюстраций и т.д.    
      Можно сказать, что в семье графических  редакторов Paint занимает почти такое же скромное место, как MS-DOS Editor – в семье текстовых процессоров. Однако для большинства пользователей возможностей Paint вполне достаточно.

Основные  возможности Paint

    Проведение  прямых и кривых линий различной  толщины и цвета.
    Использование кистей различной формы, ширины и цвета.
    Построение различных фигур - прямоугольников, многоугольников, овалов, эллипсов - закрашенных и не закрашенных.
    Помещение текста на рисунок.
    Использование преобразований - поворотов, отражений, растяжений и наклона[8, с.122].

Начало  и завершение работы с Paint

    Для запуска графического редактора  Paint используется следующий способ: кнопка “Пуск”, пункты подменю “Программы”, “Стандартные” и “Графический редактор Paint”.
    Или можно выбрать в окне “Проводник”  или “Мой компьютер” файл типа “Точечный  рисунок bmp” и дать команду его открыть.
    Для окончания работы с Paint можно использовать пункты меню “Файл”, и далее “Выход”.

  Вид окна Paint

    Окно  графического редактора Paint имеет стандартный вид. В левом верхнем углу выводится имя файла рисунка, и затем название редактора Paint. В меню редактора входят команды “Файл”, “Правка”, “Вид”, “Рисунок”, “Параметры” и “?”. В палитру инструментов входят кнопки “Выделение произвольной области” и “Выделение”, “Ластик” и “Заливка”, “Выбор цветов” и “Масштаб”, “Карандаш” и “Кисть”, “Распылитель” и “Надпись”, “Линия” и “Кривая”, “Прямоугольник” и “Многоугольник”, “Эллипс” и “Скругленный прямоугольник” (по порядку сверху вниз). В левом нижнем углу расположена Панель цветов. При некоторых операциях с рисунком на экране временно появляются и другие Панели. Управлять работой в Paint можно посредством меню и панели инструментов. Существуют команды, вызываемые или только через меню, или только через панель инструментов.

Задание размеров рисунка

    Производится  посредством выбора из меню Рисунок пункта Атрибуты и вводом в поля Ширина и Высота нужных значений. Таким образом,  размеры текущего рисунка  изменяются. Следует отметить, что если текущие размеры рисунка превышают новые размеры, то рисунок обрезается по правому и нижнему краю. Если новые размеры больше текущих размеров, то добавленная область получает текущий фоновый цвет. Чтобы отменить изменение, выберите команду Отменить в меню Правка. Пользователь может отменить три последних изменения. Также есть возможность выбрать единицы измерения и тип  цветовой палитры (цветная или черно-белая).

Создание  рисунка Панель инструментов Палитра цветов

Создание  рисунка

    Для создания нового рисунка применяют  пункты меню “Файл” и “Создать”. После  этого в рабочей области окна появится белый прямоугольник, на фоне которого и работают. Если рисунок, который ранее находился в рабочей области, не был сохранен, то перед его уничтожением ПК задаст вопрос: “Сохранять изменения в файле ...?” с вариантами ответа “Да”, “Нет” и “Отмена”. Выбор варианта “Отмена” приведет к отмене команды создания рисунка.
    Для того чтобы рисовать, закрашивать, менять цвет, делать надписи, стирать и т.д. в Paint необходимо выбрать нужный инструмент. Для этого используется палитра инструментов. Необходимо щелкнуть на кнопке с нужным инструментом. После этого выбранная кнопка будет находиться в нажатом состоянии. Курсор мыши также изменит свою форму. Перемещение курсора по рабочей области при нажатой левой кнопке мыши приводит к использованию инструмента и изменению рисунка. При отжатой кнопке мыши происходит простое перемещение курсора без изменения рисунка. 
 

      (рис.2)

Выбор цвета


    Для выбора цвета можно использовать два способа: Во-первых, существует палитра цветов с 28 предлагаемыми  цветами (см. рис.3). Для выбора цвета  линии и закраски следует щелкнуть левой кнопкой мыши над нужным цветом. Для выбора цвета фона щелкают правой кнопкой. Используемые по умолчанию основной и фоновый цвета отображаются в левом нижнем углу окна Paint. Во-вторых, можно выбрать инструмент “Выбор цвета” и щелкнуть им в том месте экрана, который закрашен нужным цветом. Можно также щелкать левой или правой кнопкой мыши [9, с.11].
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.