Обработка графической информации

Изучение графической информации в современных программах и учебниках по ИКТ

Стандарт основного общего образования по информатике и ИКТ

Изучение темы направлено на формирование образного мышления, пространственного воображения, общей компьютерной культуры, способствует формированию положительного отношения учащихся к изучаемому материалу, оживляет учебный процесс

«Запись средствами ИКТ информации об объектах и процес­сах окружающего мира (природных, культурно-исторических, школьной жизни, индивидуальной и семейной истории): изображений и звука с использованием различных устройств (цифровых фотоаппаратов и микроскопов, видео­камер, сканеров, магнитофонов)

Создание и обработка информационных объектов: Рисунки и фотографии. Ввод изображений с помощью инст­рументов графического редактора, сканера, графического план­шета, использование готовых графических объектов. Геометри­ческие и стилевые преобразования. Использование примитивов и шаблонов.

Проектирование и моделирование: Чертежи. Двумерная и трехмерная графика. Использование стандартных графических объектов и конструирование графиче­ских объектов: выделение, объединение, геометрические преобра­зования фрагментов и компонентов. Диаграммы, планы, карты».

Требования к уровню подготовки школьников: «создавать рисунки, чертежи, графические представления реального объекта, в частности, в процессе проектирования с использованием основных операций графических редакторов, учебных систем автоматизированного проектирования; осуществлять простейшую обработку цифровых изображений;...»

Матвеева Н. В. УМК 2-4

2 класс: § 3. Какая бывает информация
§ 14. Текстовая и графическая информация

3 класс: § 25. Изображение и графический редактор; § 26. Схема и карта

Примерная тематика лабораторных работ при изучении графического редактора: 1. Инструменты выделения. Перемещение объектов. 2. Инструмент Заливка. 3. Инструмент Карандаш. 4. Инструмент Надпись. 5. Инструменты Линия, Многоугольник. 6. Инструменты Прямоугольник, Скругленный прямоугольник. 7. Инструмент Эллипс. 8. Действия с фрагментом рисунка. 9. Меню Рисунок (отразить/повернуть, растянуть/наклонить). 10. Самостоятельная работа.

Примерная программа базового курса 5-7 класс

Обработка графической информации ( 4 часа) Растровая и векторная графика. Интерфейс графических редакторов. Рисунки и фотографии. Форматы графических файлов».
Практические работы. Создание изображения с помощью инструментов растрово­го графического редактора. Использование примитивов и шаблонов. Геометрические преобразования. Создание изображения с помощью инструментов векторно­го графического редактора. Использование примитивов и шаблонов. Конструирование графических объектов: выде­ление, объединение. Геометрические преобразования. Ввод изображений с помощью графической панели и сканера, использование готовых графических объектов. Сканирование графических изображений.

Программа базового курса «Информатика» Н.Д. Угриновича

Тема 5. Кодирование и обработка графической и мультимедийной информации – 12 часов
Теория. Кодирование графической информации (пиксель, растр, кодировка цвета, видеопамять). Растровая и векторная графика. Интерфейс графических редакторов. Редактирование рисунков и изображений. Форматы графических файлов. Компьютерные презентации. Дизайн презентации и макеты слайдов. Переходы между слайдами с помощью кнопок и гиперссылок. Кодирование звуковой информации (глубина дискретизации, частота кодирования). Цифровое видео. Разрешающая способность и частота кадров. Flash-анимация в презентациях и на Web-страницах. Компьютерный практикум. № 24. Кодирование графической информации. № 25. Кодирование звуковой информации. № 26. Сканирование и редактирование изображений в растровом графическом редакторе. № 27. Создание рисунков в векторном графическом редакторе. № 28. Выполнение геометрических построений в системе компьютерного черчения. № 29. Разработка мультимедийной интерактивной презентации со встроенной анимацией и мультимедийными эффектами. № 30. Запись и монтаж звукового клипа. № 31. Запись и монтаж видео клипа. № 32. Разработка GIF и Flash-анимации.
Информатика-7: Глава 2. Технология обработки графической информации.
Информатика-9: Глава 1. Кодирование и обработка графической и мультимедийной информации.

В программе Н.Д. Угриновича объединено изучение графической информации (кодирование + графические редакторы), звуковой, видео и мультимедийной информации в одну тему.

8-9 классы

Программа
И.Г. Семакина и др.

В программе И.Г. Семакина объединено изучение кодирования графической информации и графических редакторов.

Учащиеся должны Знать: Способы представления изображений в памяти ЭВМ; понятия о пикселе, растре, кодировке цвета, видеопамяти; Какие существуют области применения компьютерной графики; Назначение графических редакторов; Назначение основных компонентов среды графического редактора растрового типа: рабочего поля, меню инструментов, графических примитивов, палитры, ножниц, ластика и пр.;
Уметь: Строить несложные изображения с помощью одного из графических редакторов; Сохранять рисунки на диске и загружать с диска; выводить на печать.

Программа Босовой Л.Л.

Обработка графической информации (4 ч)
Пространственное разрешение монитора. Формирование изображения на экране монитора. Компьютерное представление цвета. Глубина цвета. Видеосистема персонального компьютера. Возможность дискретного представления визуальных данных (рисунки, картины, фотографии). Объём видеопамяти, необходимой для хранения визуальных данных. Компьютерная графика (растровая, векторная, фрактальная). Интерфейс графических редакторов. Форматы графических файлов.

Примерная образовательная программа. Аналитическая деятельность: выделять в сложных графических объектах простые (графические примитивы); планировать работу по конструированию сложных графических объектов из простых; определять инструменты графического редактора для выполнения базовых операций по созданию изображений; Практическая деятельность: создавать и редактировать изображения с помощью инструментов растрового графического редактора; создавать и редактировать изображения с помощью инструментов векторного графического редактора. создавать сложные графические объекты с повторяющимися и/или преобразованными фрагментами; определять код цвета в палитре RGB в графическом редакторе;

5 класс. 3. Информационные технологии Компьютерная графика. Графические редакторы. Устройства ввода графической информации. Создание движущихся изображений. Компьютерный практикум. Практическая работа №10 «Знакомимся с инструментами рисования графического редактора». Практическая работа №11 «Начинаем рисовать». Практическая работа №12 «Создаем комбинированные документы». Практическая работа №13 «Работаем с графическими фрагментами». уметь применять простейший графический редактор для создания и редактирования рисунков

6 класс. 2. Человек и информация. Информация и знания. Чувственное познание окружающего мира. Мышление и его формы. Понятие как форма мышления. Как образуются понятия. Содержание и объём понятия. Отношения между понятиями (тождество, перекрещивание, подчинение, соподчинение, противоположность, противоречие). Определение понятия. Классификация. Суждение как форма мышления. Умозаключение как форма мышления. Компьютерный практикум. Практическая работа №9 «Изучаем графический редактор Paint». Практическая работа №10 «Планируем работу в графическом редакторе». Практическая работа №11 «Рисуем в редакторе Word». уметь применять инструменты простейших графических редакторов для создания и редактирования рисунков;

7 класс. 2. Информационное моделирование: Модели объектов и их назначение. Информационные модели. Словесные информационные модели. Многоуровневые списки. Математические модели. Табличные информационные модели. Структура и правила оформления таблицы. Простые таблицы. Сложные таблицы. Табличное решение логических задач. Вычислительные таблицы. Электронные таблицы. Графики и диаграммы. Наглядное представление о соотношении величин. Визуализация многорядных данных. Многообразие схем. Информационные модели на графах. Деревья. Компьютерный практикум: Практическая работа №11 «Графические модели». уметь применять инструменты простейших графических редакторов для создания и редактирования образных информационных моделей;

Программное обеспечение (минимальные требования): 1) Растровые графические редакторы - GIMP , Paint, Adobe Photoshop, Corel Painter; векторные графические редакторы - Corel Draw и Adobe Illustrator, Macromedia FreeHand, StarOffice Draw (OpenOffice Draw), графический редактор встроенный в Word, система компьютерного черчения КОМПАС, Autocad

Теоретические основы изучения графических редакторов

Виды компьютерной графики.

Растровая графика - изображение представляется как совокупность точек — пикселей (picture element — элемент изображения

Векторная или объектная графика представляет изображение как набор примитивов, описываемых математическими выражениями

Кодирование (растровое изображение). Только два цвета – черный и белый -- для кодирования пикселя достаточен 1 бит. Рисунок черно-белый (с 256 градациями серого цвета) -- для кодирования точки достаточно 1 байта. Количество бит для кодирования цвета точки — глубина цвета (I). Количество возможных цветов: N=2^I. Изображение цветное: 256 разных оттенков цветов - 1 байт , 65536 - 2 байта, 16,7 миллионов различных цветов - 3 байта.
Качество изображения зависит от количества цветов. Используемый набор цветов образует палитру. Режим представления цветной графики с использованием 24 битов (3 байта) называют полноцветным — True Color. Кодирование 16-ти битами (2 байта) — режим High Color.

Типовая задача. Какой объем памяти займет изображение 64х128 пикселей, если цвет каждого пикселя задает­ся 16 битами? Решение. Суммарное количество пикселей 64х128 = 213. Т.к. пиксель кодируется 16 битами, то V= 213* 24 = 217 бит.

Недостаток растрового изображения — потеря качества при масштабировании

Форматы растровой графики: ВМР, TIFF, GIF, JPEG, PSD.

Координаты и векторы. В векторной графике изображения создаются из геометрических фигур, которые описываются с помощью математических формул. Изображения записываются в виде матрицы, где каждый пиксель имеет номер столбца и строки в этом прямоугольном массиве. Координаты (Х, У), Х — номер столбца, У — номер строки. Точка задается своими координатами (X,Y), Линия — координатами начала (X1,Y1) и конца (X2,Y2), Окружность — координатами центра (X,Y) и радиусом (R), Прямоугольник — координатами левого верхнего угла (X1,Y1) и правого нижнего угла (X2,Y2). Для каждого примитива определяются и его атрибуты: цвет, контур, заливка. Для описания смещения применяют двухмерные векторы.

Форматы векторной графики: PostScript – язык про­граммирования со встроенными графическими возможностями. VML - Язык (Vector Markup Language) разметки векторной графики, разработанный компанией Microsoft. WMF - Форматы, в которых объединяются векторная и растровая графика, иногда назы­вают графическими метафайлами. К их числу относится Windows Metafiles (WMF) от Microsoft. CDR используется программой Corel Draw и позволяет записывать векторную и растровую графику, текст. AI – это формат векторного редактора Adobe Illustrator.

Методика изучения графической информации

Совокупность мероприятий: изучение теоретической части; практическое освоение программных продуктов, изучение инструментария и принципов построения иллюстраций в графических редакторах.

Методическая схема изучения графического редактора как исполнителя: данные; среда графического редактора; режимы работы графического редактора; система команд.