Модул 2
Компютърна графика Резюме на урока Съвременните операционни системи имат графичен потребителски интерфейс, който е базиран на графични изображения – иконки, менюта, прозорци. Компютърната графика включва средства и методи за създаване, редактиране и възпроизвеждане на данни в графична форма с използване на компютърни системи. Продуктите на компютърната графика се наричат изображения. Важно значение за качеството на изображението има мониторът. Екранът на монитора е разделен на миниатюрни фигурки (с приблизително квадратна форма), наречени пиксели - pixels (picture element – елемент на изображение). Разделителната способност (resolution) на екрана се определя от плътността на разположение на пикселите и се измерва в пиксели на инч – ppi (pixels per inch). Цялостното изображение се получава като на всеки пиксел се задава съответен цвят. Както всяка друга информация и цветовете се съхраняват в компютъра в двоична бройна система – с 0 и 1. За съхраняване на цвета на всеки пиксел се използват един или няколко бита. За черно-бяло изображение цветът на всеки пиксел се записва в 1 бит (1bit) – 0 за черен цвят и 1 за бял. За кодиране на 16 цвята са необходими 4 бита, за 256 цвята – 8 бита, а в 24 бита могат да се кодират над 16 милиона цвята. Системи с реални цветове се наричат системите, способни да възпроизвеждат 16 милиона цвята. В такива системи се използват 24 бита, разделени на три компонента по 8 бита. Тези три компонента задават интензитета (наситеността) на червения (Red), зеления (Green) и синия (Blue) цвят (наречени компоненти RGB). Наситеността на всеки от тези цветове се представя чрез стойност от 0 до 255. При стойност 0 за трите цвята се получава черен цвят. За по-удобна работа с изображения се използват специални цветови палитри, в които се съхраняват определен брой цветове. При растерната графика графичното изображение се представя като правоъгълна мрежа (растер) от пиксели. За представяне на цветовете при растерната графика се използват различни цветови модели. Сред най-разпространените модели са RGB (Red – червен, Green - зелен, Blue - син) и CMYK (Cyan - синьозелен, Magenta - пурпурен, Yellow - жълт, blacK - черен). RGB моделът използва червения, зеления и синия цвят и чрез смесването им получава останалите цветове. За всеки цвят се задават интензитети (числови стойности от 0 до 255) на трите основни цвята. Мониторите, скенерите и цифровите фотоапарати използват цветовия модел RGB. CMYK моделът използва за основни цветовете синьозелен, пурпурен, жълт и черен. Чрез тези цветове се получава цветовата палитра при печатащите устройства – принтерите. Разделителната способност на принтерите се измерва в точки на инч dpi (dots per inch). Точките на принтера за разлика от пикселите са с фиксиран размер. За растерните изображения е важна разделителната способност на екрана. Размерът (дължината и ширината) на всяко изображение е различен. Размер 800х600 означава, че изображението се състои от 800 стълба и 600 реда, т.е. 480000 точки (пиксели). При трансформация (увеличаване на размера, въртене и др.) на растерно изображение качеството му се влошава.
За изображения с много детайли и цветове е подходяща растерната графика. Примерни програми за създаване и обработка на растерни изображения са: Paint, PhotoPaint, PhotoShop, Photo Plus, GIMP (GNU Image Manipulation program), Corel Paint Shop Pro, Photoeditor и др. Изображението при векторната графика се представя като редица от отсечки (вектори).Чрез свързването на точки по този начин се пести много памет, която би се изразходвала за съхраняване на цвета на всички пиксели на изображението. При векторните формати се кодира не резултатът от рисуването, а процесът на рисуване на отсечките. В резултат на това и качеството на векторните изображения се запазва при различни трансформации – увеличаване на размера, завъртане и др. Разделителната способност на екрана или принтера не променят качеството на векторните формати.. Векторната графика се създава и обработва с програми като: Corel Draw, Illustrator, FreeHand, Draw Plus и др. Графичните изображения се съхраняват във файлове с определена структура – графичен файлов формат. Най-често използваните графични файлови формати са BMP, GIF, JPEG, TIFF, PDF, PNG и др. BMP – произлиза от Bitmap. Използва се при растерни изображения, като качеството им зависи от плътността на пикселите. GIF (Graphic Interchange Format) – формат с общо предназначение. Файловете, съхранени в този формат, заемат много място. JPEG (Joint Photographic Experts Group) – използва се за фотографски изображения, при които цветовият състав е важен. TIFF (Tagget Image File Format) – универсален графичен формат. Позволява компресиране без загуба на качеството (LZW). Създаден е за съхраняване на сканирани изображения, но става основен формат за създаване, обработване на изображения и подготовка за печат. PDF (Portable Document Files) – файлов формат, който се използва за електронно пренасяне на различни документи, при което оформлението им напълно се запазва. PNG – обединява предимствата на GIF и JPEG форматите – позволява възпроизвеждане на милиони цветове и компресиране без загуби (качеството на изображението се запазва). Най-лесният начин за преобразуване от един файлов формат в друг е с команда Save As… отвореният файл да се съхрани в желания формат. При това действие е възможно да се промени качеството на изображението. Големината на графичния файл зависи от размерите на изображението и дълбочината на цвета, т.е. в колко бита се съхранява цветът на съставящите го точки. При графичните формати BMP и TIFF изображението се записва без промени. Други формати използват различни методи за компресиране на информацията. При GIF файловете въпреки компресирането качеството на изображението се запазва. Файловете, компресирани по този начин, изискват повече време за запис или отваряне. Файловият формат JPEG позволява избор на степента на компресиране, което е за сметка на качеството на изображението. Въведение в компютърната графика Съвременните операционни системи имат графичен потребителски интерфейс, който е базиран на графични изображения – иконки, менюта, прозорци. Компютърната графика включва средства и методи за създаване, редактиране и възпроизвеждане на данни в графична форма с използване на компютърни системи.
Продуктите на компютърната графика се наричат изображения. Важно значение за качеството на изображението има мониторът. Екранът на монитора е разделен на миниатюрни фигурки (с приблизително квадратна форма), наречени пиксели - pixels (picture element – елемент на изображение). Разделителната способност (resolution) на екрана се определя от плътността на разположение на пикселите и се измерва в пиксели на инч – ppi (pixels per inch). Цялостното изображение се получава, като на всеки пиксел се задава съответен цвят. Както всяка друга информация и цветовете се съхраняват в компютъра в двоична бройна система – с 0 и 1. За съхраняване на цвета на всеки пиксел се използват един или няколко бита. За черно-бяло изображение цветът на всеки пиксел се записва в 1 бит (1bit) – 0 за черен цвят и 1 за бял. За кодиране на 16 цвята са необходими 4 бита, за 256 цвята – 8 бита, а в 24 бита могат да се кодират над 16 милиона цвята. Системи с реални цветове се наричат системите, способни да възпроизвеждат 16 милиона цвята. В такива системи се използват 24 бита, разделени на три компонента по 8 бита. Тези три компонента задават интензитета (наситеността) на червения (Red), зеления (Green) и синия (Blue) цвят (наречени компоненти RGB). Наситеността на всеки от тези цветове се представя чрез стойност от 0 до 255. При стойност 0 за трите цвята се получава черен цвят. За по-удобна работа с изображения се използват специални цветови палитри, в които се съхраняват определен брой цветове. Растерна графика При растерната графика графичното изображение се представя като правоъгълна мрежа (растер) от пиксели.
За представяне на цветовете при растерната графика се използват различни цветови модели. Сред най-разпространените модели са RGB (Red – червен, Green - зелен, Blue - син) и CMYK (Cyan - синьозелен, Magenta - пурпурен, Yellow - жълт, blacK - черен). RGB моделът използва червения, зеления и синия цвят и чрез смесването им получава останалите цветове. За всеки цвят се задават интензитети (числови стойности от 0 до 255) на трите основни цвята. Мониторите, скенерите и цифровите фотоапарати използват цветовия модел RGB. CMYK моделът използва за основни цветовете синьозелен, пурпурен, жълт и черен. Чрез тези цветове се получава цветовата палитра при печатащите устройства – принтерите. Разделителната способност на принтерите се измерва в точки на инч – dpi (dots per inch). Точките на принтера за разлика от пикселите са с фиксиран размер. За растерните изображения е важна разделителната способност на екрана. Размерът (дължината и ширината) на всяко изображение е различен. Размер 800х600 означава, че изображението се състои от 800 стълба и 600 реда, т.е. 480000 точки
(пиксели). При трансформация (увеличаване на размера, въртене и др.) на растерно изображение качеството му се влошава. За изображения с много детайли и цветове е подходяща растерната графика. Примерни програми за създаване и обработка на растерни изображения са: Paint
PhotoPaint
PhotoShop; Photo Plus; GIMP (GNU Image Manipulation program); Corel Paint Shop Pro; Photoeditor и др. Векторна графика Изображението при векторната графика се представя като редица от отсечки (вектори).Чрез свързването на точки по този начин се пести много памет, която би се изразходвала за съхраняване на цвета на всички пиксели на изображението. При векторните формати се кодира не резултатът от рисуването, а процесът на рисуване на отсечките. В резултат на това и качеството на векторните изображения се запазва при различни трансформации – увеличаване на размера, завъртане и др. Разделителната способност на екрана или принтера не променят качеството на векторните формати.. Векторната графика се създава и обработва с програми като: Corel Draw
Illustrator; FreeHand; Draw Plus и др. Графични файлови формати Графичните изображения се съхраняват във файлове с определена структура – графичен формат. Най-често използваните графични файлови формати са BMP, GIF, JPEG, TIFF, PDF, PNG и др. BMP – произлиза от Bitmap. Използва се при растерни изображения, като качеството им зависи от плътността на пикселите. GIF (Graphic Interchange Format) – формат с общо предназначение. Файловете, съхранени в този формат, заемат много място. JPEG (Joint Photographic Experts Group) – използва се за фотографски изображения, при които цветовият състав е важен. TIFF (Tagget Image File Format) – универсален графичен формат. Позволява компресиране без загуба на качеството (LZW). Създаден е за съхраняване на сканирани изображения, но става основен формат за създаване, обработване на изображения и подготовка за печат. PDF (Portable Document Files) – файлов формат, който се използва за електронно пренасяне на различни документи, при което оформлението им напълно се запазва. PNG – обединява предимствата на GIF и JPEG форматите – позволява
възпроизвеждане на милиони цветове и компресиране без загуби (качеството на изображението се запазва). Най-лесният начин за преобразуване от един файлов формат в друг е с команда Save As… отвореният файл да се съхрани в желания формат. При това действие е възможно да се промени качеството на изображението. При съхраняване на графично изображение изборът на файловия формат зависи от няколко фактора: - предназначение на изображението; - големината (мястото, което може да заеме) на файла върху дисков носител; - скоростта на отваряне на изображението и др. Големината на графичния файл зависи от размерите на изображението и дълбочината на цвета, т.е. в колко бита се съхранява цветът на съставящите го точки. При графичните формати BMP и TIFF изображението се записва без промени. Други формати използват различни методи за компресиране на информацията. При GIF файловете въпреки компресирането качеството на изображението се запазва. Файловете, компресирани по този начин, изискват повече време за запис или отваряне. Файловият формат JPEG позволява избор на степента на компресиране, което е за сметка на качеството на изображението. Основни понятия компютърна графика изображение пиксел (pixel) разделителна способност (resolution) системи с реални цветове цветова палитра растерна графика цветови модели RGB модел CMYK модел размер на изображение векторна графика графичен файлов формат дълбочината на цвета
Компютърна графика Компютърната графика включва средства и методи за създаване, редактиране и възпроизвеждане на данни в графична форма с използване на компютърни системи.
Изображение Продуктите на компютърната графика се наричат изображения.
Пиксел (pixel) Екранът на монитора е разделен на миниатюрни фигурки (с приблизително квадратна форма), наречени пиксели - pixels (picture element – елемент на изображение).
Разделителна способност (resolution) Разделителната способност (resolution) на екрана се определя от плътността на разположение на пикселите и се измерва в пиксели на инч – ppi (pixels per inch). Системи с реални цветове Системи с реални цветове се наричат системите, способни да възпроизвеждат 16 милиона цвята. В такива системи се използват 24 бита, разделени на три компонента по 8 бита. Тези три компонента задават интензитета (наситеността) на червения (Red), зеления (Green) и синия (Blue) цвят (наречени компоненти RGB). Наситеността на всеки от тези цветове се представя чрез стойност от 0 до 255. Цветова палитра За по-удобна работа с изображения се използват специални цветови палитри, в които се съхраняват определен брой цветове.
Растерна графика При растерната графика графичното изображениe се представя като правоъгълна мрежа (растер) от пиксели. При трансформация (увеличаване на размера, въртене и др.) на растерно изображение качеството му се влошава. Примерни програми за създаване и обработка на растерни изображения са: Paint, PhotoPaint, PhotoShop, Photo Plus, GIMP, Corel Paint Shop Pro, Photoeditor и др. Цветови модели За представяне на цветовете при растерната графика се използват различни цветови модели. Сред най-разпространените модели са RGB (Red – червен, Green - зелен, Blue - син) и CMYK (Cyan - синьозелен, Magenta - пурпурен, Yellow - жълт, blacK - черен) GB модел RGB (Red, Green, Blue) моделът използва червения, зеления и синия цвят и чрез смесването им получава останалите цветове. За всеки цвят се задават интензитети (числови стойности от 0 до 255) на трите основни цвята. Мониторите, скенерите и цифровите фотоапарати използват цветовия модел RGB. CMYK модел CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, blacK) моделът използва за основни цветовете синьозелен, пурпурен, жълт и черен. Чрез тези цветове се получава цветовата палитра при печатащите устройства – принтерите.
Размер на изображение Размерът (дължината и ширината) на всяко изображение е различен. Размер 800х600 означава, че изображението се състои от 800 стълба и 600 реда, т.е. 480000 точки (пиксели). Векторна графика Изображението при векторната графика се представя като редица от отсечки (вектори). При векторните формати се кодира не резултатът от рисуването, а процесът на рисуване на отсечките. В резултат на това и качеството на векторните изображения се запазва при различни трансформации – увеличаване на размера, завъртане и др.
Векторната графика се създава и обработва с програми като: Corel Draw, Illustrator, FreeHand, Draw Plus и др.
Графичен файлов формат Графичните изображения се съхраняват във файлове с определена структура – графичен файлов формат. Най-често използваните графични файлови формати са BMP, GIF, JPEG, TIFF, PDF, PNG и др. Дълбочината на цвета Големината на графичния файл зависи от размерите на изображението и дълбочината на цвета, т.е. в колко бита се съхранява цветът на съставящите го точки. Тест 1. За кодиране на 16 милиона цвята в компютърната графика са необходими: а) 4 бита; б) 8 бита; в) 16 бита; г) 24 бита. 2. При растерната графика изображението се представя като: а) мрежа от пиксели; б) редица от отсечки (вектори); в) съвкупност от произволни геометрични фигури; г) съвкупност от малки триъгълни фигурки. 3. При векторната графика изображението се представя като: а) мрежа от пиксели; б) редица от отсечки (вектори); в) съвкупност от произволни геометрични фигури; г) съвкупност от малки триъгълни фигурки. 4. Моделът RGB използва за основни цветове: а) червен, зелен и черен цвят; б) червен, зелен и бял цвят; в) червен, зелен и син цвят; г) бял, червен и черен цвят. 5. Интензитетът (наситеността) на основните цветове в RGB модел се задава като: а) 0 или 1;
б) стойност между 0 и 255; в) произволно десетично число до 25000; г) цифра от 0 до 9. 6. Моделът CMYK използва за основни цветове: а) син, зелен, жълт и кафяв цвят; б) синьозелен, пурпурен, жълт и черен цвят; в) червен, зелен, син и бял цвят; г) син, зелен, червен и черен цвят. 7. При кой вид изображение качеството му се влошава при трансформации (например увеличаване)? а) при растерно; б) при векторно; в) при растерно и при векторно; г) при растерно и при векторно се запазва качеството. 8. Коя от посочените програми се използва за създаване и обработване на растерни изображения? а) Corel Draw; б) Illustrator; в) Draw Plus; г) Paint. 9. Коя от посочените програми се използва за създаване и обработване на векторни изображения? а) Corel Draw; б) Photo Shop; в) Photo Paint; г) Paint. 10. Кой от посочените файлови формати не е графичен? а) gif; б) bmp; в) rar; г) jpeg.
Създаване и обработване на графично изображение Резюме на урока След стартиране на графичния редактор (Start/(All)Programs/Accessories/Paint) на екрана се отваря основният му екран. За визуализиране на лентата с инструменти от меню View се избира Tool Box. За показване на палитрата с цветове от меню View се избира Color Box. Настройки за работа Размерите на работния лист, мерните единици и цветовете се определят от меню Image с команда Attributes… Цветове При създаване на изображение се работи с два цвята: основен, с който се рисува и чертае (с левия бутон на мишката) и допълнителен или цвят за фон (с който се работи при използване на десния бутон на мишката). При избор на инструмент от лентата показалецът на мишката променя вида си и под лентата се показват допълнителни възможности за избрания инструмент. Рисуване Избира се инструмент и се рисува чрез влачене на мишката при натиснат ляв (с основен цвят) или десен бутон (с допълнителен цвят). Изтриване на част от изображение Избира се инструментът с гумата и се влачи при натиснат бутон. От меню Image с команда Clear Image се изчиства целият лист. Чертане Избира се инструмент и се чертае чрез влачене на мишката при натиснат ляв (с основен цвят) или десен бутон (с допълнителен цвят). Запълване на фигури Чрез инструмента с кофата и еднократно щракване с мишката във фигурата, чийто контур трябва да е затворен. Вмъкване на текст в изображение Избира се инструментът с буква А и при щракване с мишката в областта за рисуване се появява пунктиран правоъгълник, в който се въвежда текст. За характеристиките на текста от меню View се избира команда Text Toolbar. Увеличаване на изображение Увеличаване на изображението се извършва чрез инструмента с лупата или от меню View с команда Zoom. Маркиране на част от изображение Чрез съответния инструмент и влачене на мишката се обгражда част от изображението. Маркираната област се очертава с пунктирана линия. Преглед на изображение Изображението се извежда върху целия екран от меню View с команда View Bitmap. Преместване на изображение Маркираната част се влачи с мишката до желаното място. Копиране на изображение След маркиране се избира от меню Edit команда Copy. Копието се появява при избор от меню Edit на команда Paste. С влачене копието може да бъде преместено. Копиране на изображение се извършва и при преместване на маркираната област при натиснат клавиш Ctrl. Размножаване на изображение При натиснат клавиш Shift се премества маркираната област. Бързината на движение
на мишката определя гъстотата на копията. Изрязване на изображение Маркира се частта, която ще се изрязва и се избира от меню Edit команда Cut или се натиска клавиш Delete. Свиване, разтягане и накланяне на изображение Чрез водачите, които се появяват при маркиране на част от изображението, тя може да бъде свивана или разтягана. По-точна промяна се извършва от меню Image с команда Stretch/Skew... Завъртане на изображение Маркира се желаната част и се избира от меню Image команда Flip/Rotate... От меню Edit с команда Undo извършената промяна се отменя. Копиране на изображението на екрана Текущото изображение на екрана може да бъде копирано в графичен редактор с помощта на клавиш Print Screen SysRq и избор от меню Edit на команда Paste. Съхраняване на изображение във файл От меню File се избира команда Save As... Графичният редактор Paint автоматично поставя разширение на файла bmp. Отваряне на съществуващ графичен файл От меню File се избира команда Open… Отваряне на нов графичен файл От меню File се избира команда New. Отпечатване на графичен файл Отпечатването на графичния файл преминава през три етапа: 1. Настройка на листа за печат – от меню File с команда Page Setup… 2. Преглед на графичния файл – от меню File с команда Print Preview. 3. Отпечатване - от меню File с команда