Системы компьютерной графики.
Системы компьютерной графики — это отдельные программы и аппаратно-программные комплексы, создающие и обрабатывающие различные изображения на экране монитора. Как уже было сказано, все изображения, создаваемые с помощью компьютеров, можно разделить на два класса — растровые и векторные.
В растровой графике изображение какого-либо графического объекта описывается конкретным расположением и цветом точек (пикселей), привязанных к сетке, т.е. оно создается, как в мозаике. Чем больше точек и чем они мельче, тем визуально качественнее изображение (и больше размер файла). Одна и та же картинка может быть представлена с лучшим или худшим качеством в соответствии с разрешением, т.е. количеством точек на единицу длины. Разрешение обычно измеряется в точках на дюйм — dpi или в пикселях на дюйм — ppi. При редактировании растровых графических объектов изменяется цвет пикселей, а не форма линий. Вывод растровой графики на устройства с более низким разрешением, чем разрешение самого изображения, понизит его качество. В векторной графике изображения описываются с помощью кривых линий, называемых векторами (каждая кривая аппроксимируется многочленом третьего порядка, т.е. массивом коэффициентов — многомерным вектором), а также параметров, описывающих их цвета и расположение. Например, изображение какой-либо фигуры на экране описывается точками, через которые проходит линия контура фигуры. Цвет фигуры задается цветом контура и цветом области внутри этого контура. При редактировании элементов векторной графики можно изменять параметры линий, описывающих форму графических объектов, можно переносить их, менять размер, форму (это делается математическими преобразованиями), цвет, но это не отразится на качестве их визуального представления. Векторная графика не зависит от разрешения, т.е. может быть показана в разнообразных выходных устройствах с различным разрешением без потери качества.
Растровый редактор Paint.
Paint — простейший графический редактор (разработчик Microsoft), предназначенный для создания и редактирования растровых графических изображений в основном формате Windows (BMP) и форматах Интернета (GIF и JPEG). Он приемлем для создания простейших графических иллюстраций, в основном схем, диаграмм и графиков, которые можно встраивать в текстовые документы. В Paint можно создавать рекламу, буклеты, объявления, приглашения, поздравления и др. Основные возможности Paint:
• Проведение прямых и кривых линий различной толщины и цвета.
• Использование кистей различной формы, ширины и цвета.
• Построение различных фигур — прямоугольников,
многоугольников, овалов, эллипсов — закрашенных и незакрашенных.
• Помещение текста на рисунок.
• Использование преобразований — поворотов, отражений, растяжений и наклона.Начало работы с Paint. Графический редактор Paint встроен в операционную систему Windows. Для запуска его применяется следующий способ: кнопка ПУСК / ПРОГРАММЫ / СТАНДАРТНЫЕ / PAINT Для окончания работы с Paint можно использовать пункты меню ФАЙЛ, и далее ВЫХОД. Окно графического редактора Paint имеет стандартный вид. В меню редактора входят команды ФАЙЛ, ПРАВКА, ВИД, РИСУНОК, ПАЛИТРА. Процесс рисования. Для того чтобы рисовать, закрашивать, менять цвет, делать надписи, стирать и т.д., в Paint необходимо выбрать нужный инструмент. Для этого используется палитра инструментов. Необходимо щелкнуть на кнопке с нужным инструментом. После этого выбранная кнопка будет находиться в нажатом состоянии. Курсор мыши также изменит свою форму. Перемещение курсора по рабочей области при нажатой левой кнопке мыши приводит к использованию инструмента и изменению рисунка. При отжатой кнопке мыши происходит простое перемещение курсора без изменения рисунка. Редактирование рисунка. Инструмент «Выделение произвольной области» позволяет выделить фрагмент — произвольную область рисунка, ограниченную построенной линией. Для этого требуется активизировать инструмент, а затем при нажатой левой кнопке нарисовать замкнутую область произвольной формы. Инструмент «выделение» позволяет выделить произвольную прямоугольную область. Преобразование рисунка. С помощью команд подменю РИСУНОК можно отражать, растягивать, сжимать, увеличивать или наклонять выделенные фрагменты рисунка. С помощью команды ОТРАЗИТЬ/ ПОВЕРНУТЬ можно отразить выделенный фрагмент относительно вертикальной или горизонтальной оси. Для этого в диалоговом окне есть переключатели «Отразить слева направо», «Отразить сверху вниз» и «Повернуть на угол 90, 180 и 270 градусов». Предварительный просмотр, печать. Полученный рисунок можно напечатать на принтере через подменю ФАЙЛ / ПЕЧАТЬ. Из-за различий между разрешающей способностью экрана и принтера, один и тот же рисунок на экране и на бумаге может выглядеть по - разному. Чтобы заранее проверить, как будет выглядеть рисунок в отпечатанном виде, используют подменю ФАЙЛ / ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ПРОСМОТР. Далее с помощью кнопок «Крупнее» и «Мельче» можно подобрать подходящий масштаб изображения. Используя подменю ФАЙЛ / МАКЕТ СТРАНИЦЫ, можно изменить размер страницы рисунка и используемый принтер.
25. Этапы подготовки и решения задач на компьютере.
Компьютер предназначен для решения разнообразных задач: научно-технических, инженерных, разработки системного программного обеспечения, обучения, управления производственными процессами и т.д. В процессе подготовки и решения на компьютере научно-технических задач можно выделить следующие этапы: 1. Постановка задачи — формулируется цель решения задачи, подробно описывается ее содержание; проводится анализ условий, при которых решается поставленная задача, выявляется область определения входных параметров задачи. 2. Формальное построение модели задачи — предполагает построение модели с характеристиками, адекватными оригиналу, на основе какого-либо его физического или информационного принципа; анализируется характер и сущность величин, используемых в задаче. 3. Построение математической модели задачи — характеризуется математической формализацией задачи, при которой существующие взаимосвязи между величинами выражаются с помощью математических соотношений. Как правило, математическая модель строится с определенной точностью, допущениями и ограничениями. 4. Выбор и обоснование метода решения — модель решения задачи реализуется на основе конкретных приемов и методов решения. В большинстве случаев математическое описание задачи трудно перевести на машинный язык. Выбор и использование метода решения позволяет свести решение задачи к конкретному набору машинных команд. При обосновании метода решения рассматриваются вопросы влияния различных факторов и условий на конечный результат, в том числе на точность вычислений, время решения задачи на компьютере, требуемый объем памяти и др. 5. Построение алгоритма — на данном этапе составляется алгоритм решения задачи, в соответствии с выбранным методом решения. Процесс обработки данных разбивается на отдельные относительно самостоятельные блоки, определяется последовательность выполнения этих блоков. 6. Составление программы — алгоритм решения переводится на конкретный язык программирования. 7. Отладка программы — процесс устранения синтаксических и логических ошибок в программе. В процессе трансляции программы с помощью синтаксического и семантического контроля выявляются недопустимые конструкции и символы (или сочетания символов) для данного языка программирования. Компьютер выдает сообщение об ошибках в форме, соответствующей этому языку. Затем проверяется логика работы программы в процессе ее выполнения с конкретными исходными данными. Для этого используются специальные методы. Например, в программе выбираются контрольные точки, для них подбираются тестирующие примеры и вручную находятся значения в этих точках, которые затем и сверяются со значениями, получаемыми компьютером на этапе отладки. Кроме того, используются отладчики, выполняющие специальные действия на этапе отладки, такие как удаление, замена или вставка отдельных операторов или целых фрагментов программы, вывод промежуточных результатов, изменение значений заданных переменных и др. 8. Решение задачи на компьютере и анализ результатов. Теперь программу можно использовать для решения поставленной задачи. Первоначально выполняется многократное решение задачи на компьютере для различных наборов исходных данных. Получаемые результаты анализируются специалистом, поставившим задачу. Разработанная программа поставляется заказчику в виде готовой к исполнению машинной программы. К ней прилагается документация, включающая инструкцию по эксплуатации. В задачах другого типа некоторые этапы могут отсутствовать. Например, проектирование программного обеспечения не требует построения математической модели. Все приведенные этапы тесно связаны между собой. Например, анализ результатов может привести к необходимости внесения изменений в программу, алгоритм, метод решения или даже в постановку задачи.