Прикладные программные средства

Технология работы с графической информацией

Области применения. Необходимо отметить, что компьютерная графика — это сравнительно новая область применения ЭВМ. Машины первых двух поколений работали только с числовой и символьной информацией. В период третьего поколения ЭВМ появляются средства машинной графики, но в основном они носили специализированный характер, требовали использования специальных технических и программных средств. Компьютерная графика стала массовой, серийной только во времена четвертого поколения ЭВМ, в период распространения персональных компьютеров.

В учебнике И.Г.Семакина Информатика 7-9 Базовый курс достаточно подробно описываются разнообразные приложения компьютерной графики. К их числу относятся: научная графика, деловая графика, конструкторская графика, иллюстративная графика, художественная и рекламная графика, компьютерная анимация.

На вводных занятиях большое значение имеют демонстрации на компьютере разнообразных продуктов компьютерной графики: красочных рисунков, схем, чертежей, диаграмм, образцов анимационной и трехмерной графики. Следует обратить внимание учеников на то, что компьютерные игры имеют графический интерфейс. Программы, с помощью которых на компьютере получается трехмерное реалистическое изображение, изобилуют математическими расчетами. Программирование графики — одна из самых сложных областей в современном программировании. Благодаря существованию прикладных графических пакетов компьютерная графика стала доступна широкому кругу пользователей.

К теоретическому содержанию данного раздела базового курса относятся вопросы представления изображения в памяти компьютера. Наиболее подробно эта тема раскрыта в учебнике [Семакин Базовый курс] (см. тему Информация).

Вопросы изучения аппаратных средств компьютерной графики (см. тему «Компьютер»).

Прикладные программные средства

Использование на уроках информатики редакторов типа Paint вполне достаточно, с точки зрения учебных целей, стоящих перед базовым курсом. Растровый редактор позволяет наглядно продемонстрировать ученикам дискретную (пиксельную) структуру рисунка, дает возможность воздействовать на каждый отдельный элемент при увеличении масштаба в режиме прорисовки.

Еще одним полезным учебным элементом является возможность демонстрации механизма смешения цветов. Для этого в главном меню Paint нужно выбрать пункт [Палитра] — [Изменить палитру] — [Определить цвет]. В этом диалоговом окне пользователь может изменять оттенки, контрастность, яркость цвета и при этом наблюдать КЗС (RGB) — состав полученной краски.

В профильном курсе компьютерной графики могут изучаться профессиональные графические редакторы, такие как CorelDraw, Adobe Photoshop.

знакомство с графическим редактором следует проводить по методической схеме виртуального исполнителя.

Среда графического редактора. Пользовательский интерфейс большинства ГР организуется единообразно:

1. панель инструментов (набор пиктограмм с изображением инструментов, которыми можно пользоваться в процессе редактирования изображений), панель свойств текущего позволяющая устанавливать, например, ширину рабочего инструмента (кисти, резинкии т.д.).

2. палитра цветов, указатель текущих цветов переднего плана и фона.

3. рабочее поле («холст»)

4. меню, позволяющее изменять режимы работы ГР

5. линейка и полосы прокрутки

Режимы работы. Режимы определяют возможные действия пользователя, а также команды, которые пользователь может отдавать редактору в данном режиме.

Режим работы с рисунком (рисование). В этом режиме на рабочем поле находится изображение инструмента. Пользователь наносит рисунок, редактирует его, манипулирует его фрагментами.

Режим выбора и настройки инструмента. Курсор-указатель находится в области панели инструментов (меню инструментов). Кроме того, с помощью меню можно настроить инструмент на определенный тип и ширину линии, орнамент закраски.

Режим выбора рабочих цветов. Курсор находится в области панели палитры. Здесь можно установить цвет фона, цвет рисунка, изменить палитру.

Режим работы с внешними устройствами. В этом режиме можно выполнять команды записи рисунка на диск, считывания рисунка с диска, вывода рисунка на печать, ввода изображения с листа при помощи сканера.

Система команд графического редактора. В каждом из перечисленных выше режимов пользователь может работать с определенным набором команд ГР, совокупность которых и составляет систему команд графического редактора, В различных ГР на разных компьютерах системы команд могут существенно различаться. Во всех вариантах характерно использование принципа меню для выбора и инициализации команд.

В систему команд входят:

• команды выбора инструмента;

• команды настройки инструмента, (ширина линий, шрифт букв);

• команды выбора цветов;

• команды масштабирования рисунка;

• команды работы с буфером обмена (вырезать, копировать, вставить);

• команды манипулирования с выделенным фрагментом (повернуть, растянуть, отразить);

• команды ввода/вывода рисунка на внешние устройства.

Меню команд представляется в форме пиктограмм, а также в текстовой форме.

Из приведенного выше списка следует, что всякое действие пользователя: выбор инструмента, выбор цвета, проведение линии, стирание и прочие можно рассматривать как команду, выполняемую в соответствующем режиме.Из этих команд складываются алгоритмы работы в среде редактора. Правила выполнения определенных действий учитель может сообщать ученикам в форме алгоритмов. Вот несколько примеров таких алгоритмов, ориентированныхна использования редактора Paint.

Пример 1. Алгоритм рисования прямой линии с помощью инструмента «Линия».

1. Выбрать цвет линии.

2. На панели инструментов выбратьлинию.

3. Выбрать ширину линии.

4. Нарисовать линию (команда состоит из 4 шагов).

4.1. Установить курсор на место начальной точки.

4.2. Нажать левую клавишу мыши.

4.3. Протянуть курсор до конечной точки.

4.4. Отпустить клавишу мыши.

Пример 2. Алгоритм переноса фрагмента рисункана новоеместо.

1. Выбрать инструмент «Произвольное выделение».

2. Выделить фрагмент.

2.1. Установить курсор около фрагмента.

2.2. Нажать левую клавишу мыши.

2.3. Обвести линией выделяемый фрагмент.

2.4. Отпустить клавишу мыши (вокруг фрагмента образуется пунктирный прямоугольный контур).

3. Перенести фрагмент на новое место.

3.1. Установить курсор внутри контура и нажать левую клавишу мыши.

3.2. Протянуть фрагмент на новое место.

3.3. Отпустить клавишу мыши.

Учитель сам может продолжить описание таких алгоритмов. Эффективным обучающим приемом является задание ученикам самим описать в форме алгоритма выполнение некоторых действий в графическом редакторе.

Данные. Вспомним, что данными называется обрабатываемая компьютером информация. Итоговой информацией является созданный рисунок. Но, с позиции растровой графики, рисунок — это совокупность разноцветных пикселей. Значит данными дляГРявляются цвета, которые выбираются из палитры и разносятсяпоэлементам графической сетки с помощью различных инструментов. В памяти ЭВМ они представляются соответствующими двоичными кодами.

Рекомендации по организации практической работы на компьютере

Абсолютное большинство учеников с удовольствием рисуют в графическом редакторе. При выполнении практических зада­ний очень заметно проявляются различные способности детей к рисованию. Безусловно, информатика — не уроки рисования и не всякий учитель информатики обладает художественными спо­собностями. Учитель должен считать своей целью раскрытие всех возможностей графического редактора как инструмента длярисования. У редакторов типа Paintэтих возможностей не так уж много, и за 5—6 уроков, выделяемых для данной темы, все их вполне можно раскрыть.

Следует объяснить ученикам, что рисование от руки с помощью инструментов «Карандаш» или «Кисточка» обычно получается некачественным. Необходимо максимально использовать графические примитивы: прямые, дуги, овалы и пр. В рисунках, где есть симметрия, следует научить детей использовать повороты, отражения. В рисунках с повторяющимися фрагментами они должны научиться применять копирование. Очень эффективным приемом обработки рисунков в растровом редакторе является прорисовка деталей через увеличение масштаба рисунка (использование инструмента «Лупа»).

В разделе пособия [Семакин Задачник-практикум], посвященном компьютерной графике, имеется подборка рисунков для изображения их в растровом редакторе. К сожалению, в книге рисунки черно-белые. Ученикам нужно предложить раскрасить их самостоятельно.

В этом же пособии дается практический материал для работы с векторным графическим редактором. Два приведенных примера демонстрируют технологию создания рисунка, в том числе и объемного. Картинки для рисования более интересные, чем в заданиях для растрового редактора. Опыт показывает, что даже дети без особых художественных наклонностей довольно удачно срисовывают непростые картинки, используя редактор CorelDraw.

§5. Электронные таблицы