Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Методичні вказівки та завдання до курсу «Комп’ютерна графіка і її використання в наукових дослідженнях»

Методичні вказівки та завдання до курсу «Комп’ютерна графіка і її використання в наукових дослідженнях»




Сторінка1/5
Дата конвертації13.03.2017
Розмір1.3 Mb.
ТипМетодичні вказівки
  1   2   3   4   5


Міністерство освіти і науки України

ДВНЗ «Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника»

Методичні вказівки та завдання до курсу

«Комп’ютерна графіка і її використання

в наукових дослідженнях»

Частина 1
  1. Електронний посібник
  2. для студентів спеціальності Математика


Івано-Франківськ

-2015-

Дудка О. М. Методичні вказівки та завдання до курсу «Комп’ютерна графіка і її використання в наукових дослідженнях». Частина 1. Електронний посібник для студентів спеціальності Математика.

Користува́ння - добування з речей їхніх корисних властивостей (наприклад, збирати врожай, вживати продукти харчування, носити одяг і взуття). Одна з трьох класичних правомочностей власника (нарівні з володінням і розпорядженням).
Електро́ніка (від грец. Ηλεκτρόνιο - електрон) - наука про взаємодію електронів з електромагнітними полями і про методи створення електронних приладів і пристроїв, в яких ця взаємодія використовується для перетворення електромагнітної енергії, в основному для передачі, обробки і зберігання інформації.
Спеціальність (лат. specialis - особливий; від species - род, вид) - комплекс набутих людиною знань і практичних навичок, що дає їй можливість займатися певним родом занять у якійсь галузі діяльності.
Студе́нт (лат. studens, родовий відмінок studentis - «ретельно працюючий», «такий, що займається») - учень вищого, у деяких країнах і середнього навчального закладу.
– Івано-Франківськ: ДВНЗ «Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника», 2015. – 50 с.

Даний електронний посібник містить лекційний матеріал, лабораторні, практичні роботи та завдання для самостійного виконання для методичного забезпечення курсу “Комп’ютерна графіка і її використання в наукових дослідженнях”, який би сприяв закріпленню теоретичного матеріалу і розвитку практичних навиків при роботі з графічними пакетами.

Матеріа́л - речовина, або суміш речовин, первинний предмет праці, який використовують для виготовлення виробу (основний матеріал), або які сприяють якимось діям. У останньому випадку уточнюють, що це допоміжний, чи витратний матеріал.
Практика (грец. πράξις «діяльність») - доцільна і цілеспрямована діяльність, яку суб'єкт здійснює для досягнення певної мети. Практика має суспільно-історичний характер і залежить від рівня розвитку суспільства, його структури.
Тео́рія (від грец. θεωρία - розгляд, дослідження) - сукупність висновків, що відображає відносини і зв'язки між явищами реальності у вигляді інформаційноі моделі. Теорією стає гіпотеза, що має відтворюване підтвердження явищ та механізмів і дозволяє спостерігачу прогнозувати наслідки дій чи зміни стану об'єкта спостережень.

© Дудка О.М.

ДВНЗ «Прикарпатський університет імені Василя Стефаника»

м. Івано-Франківськ. вул. Шевченка, 57



ЗМІСТ
ВСТУП.............................................................................................................................4

РОЗДІЛ І. КОМП’ЮТЕРНА ГРАФІКА

  1. Поняття комп’ютерної графіки. Основні задачі комп’ютерної графіки.

Математичне, апаратне, програмне забезпечення комп’ютерної графіки.............7

  1. Ділова, наукова, інженерна та ілюстраційна комп'ютерна графіка.

Векторна, растрова, фрактальна графіка.....................................................................11

  1. Комп’ютерна графіка і її використання в наукових дослідженнях.
    Фракта́л (лат. fractus - подрібнений, дробовий) - нерегулярна, самоподібна структура. В широкому розумінні фрактал означає фігуру, малі частини якої в довільному збільшенні є подібними до неї самої. Термін фрактал увів 1975 року Бенуа Мандельброт.
    Програ́мне забезпе́чення (програ́мні за́соби) (ПЗ; англ. software) - сукупність програм системи обробки інформації і програмних документів, необхідних для експлуатації цих програм.
    Нау́ка - сфера діяльності людини, спрямована на отримання (вироблення і систематизацію у вигляді теорій, гіпотез, законів природи або суспільства тощо) нових знань про навколишній світ. Основою науки є збирання, оновлення, систематизація, критичний аналіз фактів, синтез нових знань або узагальнень, що описують досліджувані природні або суспільні явища та (або) дозволяють будувати причинно-наслідкові зв'язки між явищами і прогнозувати їх перебіг.


Кольорові моделі. Адитивні та субтрактивні моделі.................................................14

  1. Поняття графічного редактора, призначення, функції.
    Редагува́ння - це приведення об'єкта редагування у відповідність із чинними у певний час у конкретному суспільстві нормами, а також його творча оптимізація, метою яких є отримання заданого соціального ефекту.
    Роздільність.

Редактори растрової графіки. Векторні графічні редактори. Формати графічних

файлів............................................................................................................................21



  1. Принципи роботи з графічними редакторами..........................................35

РОЗДІЛ ІI. ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ

  1. Малювання просторових фігур..................................................................43

  2. Створення художньої картинки.................................................................
    Худо́жник - творчий працівник у галузі образотворчого мистецтва; живописець, графік, скульптор, майстер, коміксіст.
    44

  3. Створення орнаменту..................................................................................45

  4. Поєднання графічної та текстової інформації..........................................46

РОЗДІЛ ІII. ПРАКТИЧНИЙ ПРАКТИКУМ

  1. Створення емблем, антиреклам та привітальних листівок......................47

  2. Створення ескізів, симетричних малюнків та піктограм.........................
    Симетрíя (від грец. συμμετρεῖν - міряти разом) - властивість об'єкта відтворювати себе при певних змінах, перетвореннях чи трансформаціях, які називаються операціями симетрії. Розрізняють симетрію тіл, симетрію властивостей і симетрію відношень.
    Орна́мент (від лат. ornamentum - прикраса) - візерунок або узор, побудований на ритмічному повторенні геометричних елементів, стилізованих тваринних чи рослинних мотивів. Орнамент, як прикраса, відіграє функцію естетичного оздоблення тіла (ювелірні прикраси), приміщення, споруди (архітектурні прикраси), чи будь-якого іншого простору.
    Піктограма (від лат. pictus - мальований і грец. γράμμα - письмовий знак, риска, лінія) - умовний малюнок із зображенням будь-яких дій, явищ, предметів і т. д. Піктограми походять із давніх часів, де вони використовувалися на письмі.
    49

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ..........................................................50

ВСТУП
Комп'ютерна графіка – це розділ інформатики, в рамках якого досліджуються і розробляються технічні, математичні, програмні і методичні засоби і прийоми використання ЕОМ для створення, обробки, збереження і практичного застосування графічних зображень.
Інформа́тика (англ. Computer Science, нім. Informatik) - наукова дисципліна, що вивчає методи та процеси створення, перетворення, зберігання, передачі інформації та використання її в різних галузях людської діяльності.
Матема́тика (грец. μάθημα - наука, знання, вивчення) - наука, яка первісно виникла як один з напрямків пошуку істини (у грецькій філософії) у сфері просторових відношень (землеміряння - геометрії) і обчислень (арифметики), для практичних потреб людини рахувати, обчислювати, вимірювати, досліджувати форми та рух фізичних тіл.

До об'єктивних переваг, які виділяють комп'ютерну графіку з ряду інших образотворчих засобів, відносяться:

1. Швидкодія, яка дозволяє у десятки разів швидше отримувати зображення потрібної якості, а в кінцевому результаті в тій же пропорції скоротити час на весь процес проектування за рахунок скорочення затрат часу на виконання нетворчих операцій;

2. Можливість імітації руху спостерігача, а отже, і аналізу об'єкта в динаміці сприйняття;

3. Створення умов сприйняття, які наближають зображення об'єкта до реальності.

До програмних засобів роботи з графічними даними відносяться спеціалізовані (графічні) пакети прикладних програм;

Іміта́ція (лат. imitatio - наслідування): Пародія на щось. Наслідування. Підробка. Ерзац. Сурогат. Повторення. Приклад: виріб, який є підробкою під що-небудь; Наслідування голосом, почерку тощо.
Абревіатура (лат. abbrevio - скорочую) - складноскорочені слова, похідне слово, що виникає внаслідок абревіації - утворення з перших літер або з інших частин слів, що входять до складу назви чи поняття.
Результат, пі́дсумок, (заст. ску́ток, вислід) - кінцевий наслідок послідовності дій. Можливі результати містять перевагу, незручність, вигоду, збитки, цінність і перемогу. Результат є етапом діяльності, коли визначено наявність переходу якості в кількість і кількості в якість.
Спостеріга́ч - суб'єкт дослідження, який фіксує й вимірює події, тобто веде спостереження.
Сприйняття́, сприйма́ння (перцепція, від лат. perceptio) - пізнавальний психічний процес, який полягає у відображенні людиною предметів і явищ, у сукупності всіх їх якостей при безпосередній дії на органи чуття.
Інжене́рія (від лат. ingenium - здібність, винахідливість; син. - інжиніринг, рідше вживають «інженерна справа», ще рідше «інженерство») - галузь людської інтелектуальної діяльності по застосуванню досягнень науки до вирішення конкретних проблем людства.
Можливість - це дія, що може відбутися або ні (можливо, приїду, а, можливо, і ні). Можливість можна забезпечити чи покладатись на «авось» та якось буде. Альтернатива дає шанс, але не гарантує без відповідних дій забезпечення результату і адекватності та конструктиву діяльності.
Застосунок, застосовна програма, прикладна програма (англ. application, application software; пол. aplikacja; рос. приложение, прикладная программа) - користувацька комп'ютерна програма, що дає змогу вирішувати конкретні прикладні задачі користувача.
універсальні і спеціальні оператори мов програмування, орієнтовані на роботу з графічними даними.
Пра́ця - цілеспрямована діяльність людей зі створення матеріальних і духовних благ, необхідних для задоволення потреб кожного індивіда і суспільства в цілому.
До категорії програмних засобів машинної графіки відносяться також спеціальні комплекси програм, які називаються графічними редакторами і призначені для створення і редагування графічних об'єктів.
Програма (фр. programme письмове оголошення, порядок денний, від грец. prógramma вказівка) - заздалегідь затверджена (визначена) дія.

Можна виділити наступні різновиди таких редакторів:


  • Найпростіші редактори, які дозволяють малювати лінії, криві, розмальовувати написи різноманітними шрифтами тощо. До них відносяться PaintBrush, Paint for Windows;

  • Редактори, орієнтовані на обробку фотозображень і зображень, які вводяться із сканера (Aldus Photostyler, Photoshop). На відміну від найпростіших редакторів, вони можуть обробляти зображення великих розмірів, і надають різноманітні можливості перетворень зображень, налагодження яскравості і контрастності малюнка чи окремих його частин, застосування нескладних кольорових ефектів тощо;
    Яскрáвість - світлова характеристика тіл, які є джерелами світла. Відношення сили світла, що випромінюється поверхнею в одиницю тілесного кута до площі її проекції в площині, перпендикулярній напряму спостереження.
    Світло́пис або Фотогра́фія (від грецького φώς (φωτός) - світло та γράφω - пишу) - сукупність різноманітних науково-технічних засобів і технологій, які мають на меті реєстрацію одиничних довготривалих зображень об'єктів за допомогою світла.
    Найпростіші (лат. Protozoa, від дав.-гр. πρῶτος «перший» і ζῷα, форми множини ζῷον - «жива істота») - парафілетична або поліфілетична група одноклітинних або колоніальних еукаріотів, які мають гетеротрофний тип живлення.


  • Редактори, розраховані на створення художніх растрових зображень, які застосовуються художниками, дизайнерами тощо. Ці редактори надають широкі можливості малювання і застосування ефектів. Деякі редактори дозволяють малювати використовуючи різноманітні інструменти і стилі малювання. Зображення можуть складатись з декількох окремо редагованих шарів, які накладаються один на другий. Однак платою за такі широкі можливості є вимоги до оперативної пам'яті і швидкодії комп'ютера. Графічними редакторами такого типу є Fractal Design, Corel Photo-Paint;

  • Редактори об'єктної ( векторної) графіки, на відміну від розглянутих вище редакторів, працюють із зображеннями, які складаються не з кольорових точок, а із різноманітних об'єктів - ліній, букв тощо. Кожен об'єкт має свої властивості - розташування, розмір, товщину і колір лінії, вид заповнення (для замкнутих ліній). До таких редакторів відносяться Corel Draw, Adobe Illustrator, Microgafx Designer. Вони дуже популярні, так як з їх допомогою можна достатньо легко створювати складні і привабливі зображення;

  • Редактори для створення тривимірних зображень дозволяють будувати просторові об'єкти, замальовувати їх, вказувати розташування джерел світла тощо, отримуючи реалістичне зображення.
    Реалі́зм (від лат. realis - «суттєвий», «дійсний») - стиль і напрям у літературі та мистецтві, які ставили метою правдиве відтворення дійсності в її типових рисах. Панування реалізму слідувало за добою романтизму і передувало символізму.


Подивіться навколо - обкладинки журналів, рекламна друкарська продукція, газети, рекламні ролики по телебаченню, фільми, корпоративні презентації, компакт-диски, Інтернет - це все області застосування комп'ютерної графіки, основу якої складає робота з цифровими зображеннями.
Проду́кція (рос. продукция, англ. production, output, produce, нім. Produktion f, Erzeugnisse n pl, Produkte n pl, Güter n pl) - матеріальний результат трудової діяльності або виробничих процесів, що має корисні властивості і призначений для використання споживачем.
Компа́кт-ди́ск (англ. compact disc) (CD) - переносний оптичний диск для збереження інформації (даних) у цифровому вигляді, тобто формату зберігання даних. Цей формат було спочатку розроблено для записування та відтворення лише звукозаписів, але пізніше, його було пристосовано для зберігання даних: (CD-ROM).
Телеба́чення (від грец. τῆλε - далеко) - загальний термін, що охоплює всі аспекти технології та практичної діяльності, пов’язаних з передачею зображень із звуковим супроводом на далекі відстані.
Велика частина цих зображень була створена, відретушована, виправлена, збільшена і розфарбована на комп'ютері.

Часто ефективніше і економічно вигідно створювати зображення на комп'ютері, ніж використовувати традиційні методи. Це пов'язано з тим, що цифрові зображення простіше зберігати, тиражувати, покращувати і компонувати з текстами або іншими інформаційними засобами. Сучасний світ не існує без комп'ютерної обробки графічної інформації. Це необхідно не тільки професіоналам, що створюють мультфільми і спец ефекти, комп’ютерні ігри і ілюстрації.

Аніма́ція (з лат. anima - душа і похідного фр. animation - оживлення), мультипліка́ція (з лат. multiplicatio - розмноження, збільшення, зростання) - вид кіномистецтва, твори якого створюються шляхом зйомки послідовних фаз руху намальованих (графічна анімація) або об'ємних (об'ємна анімація) об'єктів.
Еконо́міка або економічні науки (від дав.-гр. οἶκος, oíkos - «дім» та дав.-гр. νόμος - «закон») - комплекс суспільних наукових дисциплін про господарство, а саме - про організацію та управління матеріальним виробництвом, ефективне використання ресурсів, розподіл, обмін, збут і споживання товарів та послуг.
Тради́ція - досвід, звичаї, погляди, смаки, норми поведінки і т. ін., що склалися історично і передаються з покоління в покоління; звичайна, прийнята норма, манера поведінки, усталені погляди, переконання когось; узвичаєння, узвичаєність, неписаний закон.
Ство́рення (англ. Creation, нім. Schöpfung, івр. בריאת העולם‎) - доктринальна позиція у багатьох релігіях та філософських системах вірувань, яка твердить, що за створенням всесвіту стоїть Божество. Богословські пояснення створення всесвіту можуть мати різноманітні форми, однією з основних є релігійна догма створення.
Комп’ютерна графіка широко використовується для створення презентаційних матеріалів, які використовуються на лекціях в університетах, шкільних уроках.



Компютерна графіка – це спеціалізована область інформатики, яка вивчає методи і засоби створення і обробки зображень з допомогою апаратних обчислювальних комплексів. Комп’ютерна графіка охоплює всі види візуалізації: починаючи від представлення на моніторі комп’ютера і закінчуючи копіями на твердих носіях.
Візуалізація - унаочнення, створення умов для візуального спостереження.
За спеціалізацією комп’ютерну графіку поділяють на інженерну, наукову, Web-графіку, комп’ютерну поліграфію. В залежності від засобу формування зображення, комп’ютерну графіку поділяють на растрову, векторну, або фрактальну.

До програм редагування векторної графіки належать Adobe Illustrator, Corel Draw. Базовим елементом векторної графіки є лінія, яка має такі властивості: форму, товщину, колір, накреслення.

Елеме́нт (лат. elementum - стихія, первинна речовина) - нерозкладний (у даній системі) компонент складних тіл, матеріальних систем, теоретичних побудов; будь-який об'єкт, пов'язаний певними відношеннями з іншими об'єктами в єдиний комплекс.
Спеціаліза́ція (від лат. specialis - особливий) - конкретизація, деталізація фаху, набуття особою здатностей виконувати окремі завдання та обов'язки, які мають особливості, в межах спеціальності тощо. Логічна дія - класифікація.
Ве́кторна гра́фіка (також геометричне моделювання або об'єктно-орієнтована графіка) - створення зображення в комп'ютерній графіці з сукупності геометричних примітивів - (точок, ліній, кривих, полігонів), тобто об'єктів, які можна описати математичними виразами.



Фрактальна графіка, як і векторна, основана на математичних обчисленнях. Але базовим елементом її є сама математична формула, тобто зображення будуються виключно за рівняннями.

Найпростішими з графічними редакторами є MS Paint та Pinta – стандартні програми, перша з яких входить в операційну систему Windows, а друга – в Linux і тому доступна мільйонам користувачів.

Кори́стува́ч - той, хто користується чим-небудь - майном, землею, комп'ютером тощо.
Обчи́слення - є гілкою математики, зосередженою на функціях, похідних, інтегралах, і нескінченному ряду чисел. Цей предмет являє собою важливу частину сучасної математичної освіти. Воно складається з двох основних галузей - диференціального і інтегрального численнь, які пов'язують основні теореми обчислення.
Станда́рт - нормативний документ, заснований на консенсусі, прийнятий визнаним органом, що встановлює для загального і неодноразового використання правила, настанови або характеристики щодо діяльності чи її результатів, та спрямований на досягнення оптимального ступеня впорядкованості в певній сфері.
Рівняння - аналітичний запис задачі знаходження аргументів, при яких дві задані функції рівні між собою.
Операці́йна систе́ма, скорочено ОС (англ. operating system, OS) - це базовий комплекс програм, що виконує управління апаратною складовою комп'ютера або віртуальної машини; забезпечує керування обчислювальним процесом і організовує взаємодію з користувачем.
Вони прості в освоєнні і містять мінімальний набір інструментів, необхідних для початкового знайомства з растровою графікою.

Графічні редактори MS Paint та Pinta призначені для створення, зміни і перегляду малюнків. За наявності певних навиків малювання редактори дозволяють підготувати цілком пристойні малюнки для мультимедійних презентацій.

Мультиме́діа (лат. Multum + Medium) - комбінування різних форм представлення інформації на одному носієві, наприклад текстової, звукової і графічної, або, останнім часом все частіше - анімації і відео.

  1   2   3   4   5



  • Електронний посібник