33

Міністерство освіти І НАУКИ України

Запорізький національний технічний університет

Програма, методичні вказівки

з вивчення дисципліни “Комп'ютерна графіка”

та контрольні завдання

для студентів спеціальностей

8.05010201 ”Комп’ютерні системи та мережі” та

8.05010203 ”Спеціалізовані комп’ютерні системи”

напряму 6.050102 ”Комп'ютерна інженерія”

заочної форми навчання

2014

Програма, методичні вказівки з вчення дисципліни «Комп'ютерна графіка» та контрольні завдання для студентів спеціальностей 8.05010201 "Комп’ютерні системи та мережі" та 8.05010203 "Спеціалізовані комп’ютерні системи" напряму 6.050102 "Комп’ютерна інженерія"заочної форми навчання / Укл.: К.М. Касьян, М.М. Касьян. - Запоріжжя: ЗНТУ, 2014 – 33 с.

Укладачи: К.М. Касьян, доцент, к.т.н.

М.М. Касьян, доцент, к.т.н.

Рецензент: О.І. Вершина, доцент, к.т.н.

Відповідальний за випуск: К.М. Касьян, доцент, к.т.н.

Затверджено

на засіданні кафедри

“Комп’ютерні системи та мережі”

Протокол № __ від ________ 2014 р.

ЗМІСТ

		с.
	Загальні методичні вказівки ….................…………………...	4
1	Робоча навчальна програма дисципліни ….......................…	5
2	Перелік лабораторних робіт ….……………….............……..	26
3	Контрольні завдання …………………….………..........……	27
4	Рекомендована література …………….……...............……..	32

Загальні методичні вказівки

Вивчення дисципліни полягає в засвоєнні студентами знань, умінь та навичок використання методів інженерної, програмних засобів комп’ютерної графіки та периферійного комп’ютерного обладнання у якості інструментального забезпечення вирішення науково-дослідницьких та інженерних задач.

Дисципліна "Комп'ютерна графіка" вивчається студентами заочної форми навчання у шостому семестрі. Основна форма вивчення дисципліни - самостійна проробка матеріалу за літературою, вказаною по розділах цих методичних вказівок.

Увесь матеріал дисципліни складається з розділів. На початку кожного розділу дається відповідна частина програми дисципліни, потім коротко викладаються основні положення, на які повинна бути звернена увага при вивченні теоретичних питань даного розділу по рекомендованій літературі. Для самоконтролю ступеня засвоєння проробленого матеріалу студент повинен користуватися запитаннями для самоперевірки, що подаються в кожному розділі вказівок.

В процесі роботи над дисципліною студент зобов'язаний виконати одну контрольну роботу та ряд лабораторних робіт. По кожній виконаній лабораторній роботі студент повинен скласти звіт та захистити її перед викладачем.

Успішне засвоєння дисципліни "Комп'ютерна графіка" можливе тільки при систематичній роботі над підручниками. Матеріал, що вивчається рекомендується конспектувати.

1 Робоча програма і методичні вказівки щодо вивчення тем дисципліни

1. Види та основні поняття комп’ютерної графіки

Види комп’ютерної графіки. Растрова графіка. Векторна графіка. Співвідношення між векторною і растровою графікою. Поняття про фрактальну графіку. Математичні основи векторної графіки. Крапка. Пряма лінія. Відрізок прямої. Крива другого порядку. Крива третього порядку. Криві Без'є.

Основні поняття комп'ютерної графіки. Дозвіл зображення і його розмір. Колірний дозвіл і колірні моделі. Колірна модель RGB. Колірна модель CMYK. Колірна модель HSB. Перетворення між моделями. Колірна палітра.

1.1.1 Методичні вказівки

Існує три види комп'ютерної графіки - растрова, векторна і фрактальна. Вони відрізняються принципами формування зображення при відображенні на екрані монітора або при друці на папері. Растрова графіка застосовується при розробці електронних і поліграфічних видань. Ілюстрації, що виконані засобами растрової графіки, рідко створюють вручну за допомогою комп'ютерних програм. Частіше для цієї мети використовують скановані ілюстрації або фотографії. Тому більшість графічних редакторів, призначених для роботи з растровими ілюстраціями, орієнтовані не стільки на створення зображень, скільки на їхню обробку.

Програмні засоби для роботи з векторною графікою призначені, у першу чергу, для створення ілюстрацій і в меншому ступені їхньої обробки. Такі засоби широко використовують у рекламних агентствах, дизайнерських бюро, редакціях і видавництвах. Оформлювальні роботи, що засновані на застосуванні шрифтів і найпростіших геометричних елементів, створюються засобами векторної графіки набагато простіше. Навпаки, художня підготовка ілюстрацій засобами векторної графіки надзвичайно складна.

Програмні засоби для роботи з фрактальною графікою призначені для автоматичної генерації зображень шляхом математичних розрахунків. Створення фрактальної художньої композиції складається не в малюванні або оформленні, а в програмуванні. Фрактальну графіку рідко застосовують для створення друкованих чи електронних документів, але її часто використовують у розважальних програмах.

Основним елементом растрового зображення є крапка. Якщо зображення екранне, то ця крапка називається пікселом. Великі обсяги даних - це основна проблема при використанні растрових зображень. Другий недолік растрових зображень зв'язаний з неможливістю їхнього збільшення для розгляду деталей.

В основі векторної графіки лежать математичні уявлення про властивості геометричних фігур. Тому, що найпростішим об'єктом векторної графіки є лінія, то математичне уявлення лінії. Криві третього порядку добре відповідають тим лініям, що ми спостерігаємо в живій природі, тому як основні об'єкти векторної графіки використовуються саме такі лінії. Усі прямі і криві другого порядку є окремими випадками кривих третього порядку. Відрізки кривих Без'є - частковий випадок відрізків кривих 3-го порядку. Вони описуються не 11-ю параметрами, як довільні відрізки кривих 3-го порядку, а лише 8-ю, і тому працювати з ними зручніше. Векторна графіка усуває обидва недоліки растрової графіки (значний обсяг масивів даних і неможливість масштабування без втрати якості), але значно ускладнює роботу зі створення художніх ілюстрацій. На практиці засоби векторної графіки використовують не для створення художніх композицій, а для оформлювальних, креслярських та проектно-конструкторських робіт.

Колірний дозвіл визначає метод кодування колірної інформації, і від нього залежить те, скільки кольорів на екрані може відображатися одночасно. Спосіб поділу колірного відтінку на складові компоненти називається колірною моделлю. Найбільше часто застосовувані моделі - RGB, CMYK і HSB. Метод одержання нового відтінку підсумовуванням яскравостей складових компонентів називають адитивним методом. Тому RGB модель є адитивною. Це змішання кольорів відповідає тому, що ми спостерігаємо на екрані монітора, тому дану модель застосовують завжди, коли зображення призначене для відтворення на екрані.

Модель CMYK використовують для підготовки друкованих зображень. Ця модель - субтрактивна (віднімальна). Модель HSB найбільш зручна для людини. Значення кольору вибирається як вектор, що виходить з центру окружності. Крапка в центрі відповідає білому кольору, а крапки по периметру - чистим кольорам. Напрямок вектора визначає колірний відтінок і задається в моделі HSB у кутових градусах. Довжина вектора визначає насиченість кольору, яскравість кольору задають на окремій осі, нульова крапка якої має чорний колір. Колірна палітра - це таблиця даних, у якій зберігається інформація про те, яким методом закодований той чи інший колір. Ця таблиця створюється і зберігається разом із графічним файлом.