Методическая разработка урока "Растровая графика"

Задача.

Определить информационный объем изображения рисунка из опорного конспекта

А) если изображение черно-белое

Б) в формате 256-цветного рисунка

Подсказка

     Растровое изображение состоит из отдельных пикселей. Каждый пиксель имеет определенное положение и цвет. Хранение каждого пикселя требует определенного количества битов информации, которое зависит от количества цветов в изображении.

     Качество растрового изображения зависит от размера пикселя и количества цветов, которые можно задать для каждого пикселя. В качестве примера рассмотрим черно-белое изображение стрелки размером 8*7. Легко подсчитать, какой информационный объем файла требуется для хранения этого изображения. Общее количество пикселей равно 56. Чтобы узнать, какое количество информации необходимо для хранения одного пикселя, необходимо воспользоваться формулой N = 2ⁱ  

N =2, т. к. изображение черно-белое, всего два цвета. Подставив значение N в формулу и решив показательное уравнение, найдем, что i= 1, т. е. для хранения одного пикселя необходим 1 бит. Таким образом, файл будет иметь объем 56 битов, или 7 байтов.

Компьютерный практикум.

Задание 1. Подковы.

1. На Рабочем столе лежит файл Подкова.bmp, откройте его.

2. С помощью инструмента Линия фигуру разделите на 3, 5 или 6 частей по своему выбору.

3. С помощью инструмента Заливка заполните каждую часть фигуры разным цветом.

4. Сохраните результаты работы.

Если остается время, выполняем задание 2, если нет, то это будет домашнее задание.

Задание 2.

1. На Рабочем столе лежит файл Квадрат.bmp, откройте его.

2.Раскрасьте получившиеся части квадрата по своему усмотрению.

3. Копируя данный фрагмент с поворотами, получите узор.

Растровая графика

                                                                                 Разрешающая способность экрана

                                                                   Пиксель  - минимальный участок

                                                                                      изображения

                                                                   Растр – прямоугольная сетка                                                 

                                                                                 Пикселей

                                                                   PAINT

      .bm

Информационный объем точечной графики определяется:

Площадь изображения           глубину цвета

Глубину цвета можно определить по формуле:

N = 2ⁱ,   

где i – глубина цвета, N – количество цветов.

Урок в X классе на тему

«Растровая графика»

Тема урока: Растровая графика

Тип урока: изучение нового материала

Задачи урока:

n  Формировать умения быстро и точно определять тип графического изображения;

n  Развивать и совершенствовать умения применять имеющиеся у учащихся знания в измененной ситуации;

n  Развивать творческое начало у учащихся;

n  Воспитывать аккуратность и эстетический вкус;

n  Развивать умение работать коллективно.

Цели урока:

Образовательные

·         Познакомиться с принципом растровой графики, основными понятиями растровой графики

·         Выявить достоинства и недостатки растровой графики

·         Научиться определять информационный объем графического файла

·         Продолжить формирование  навыков работы в ГР Paint.

Развивающие

·         Развивать познавательный интерес и творческие способности учащихся

·         Формировать логическое и абстрактное мышление

·         Развитие воображения

Воспитательные

·         Воспитывать аккуратность и эстетический вкус;

·         Развивать умение работать коллективно.

Оборудование:

·         ПК с ОС Windows

·         Проектор

·         Высказывание «Дорогу осилит идущий, информатику – мыслящий»

Ход урока

I. Релаксация

Здравствуйте! День уже в самом разгаре, но припомните, не обидел ли вас кто-нибудь. А вы никого не обидели?

Есть слова пострашнее, чем порох,
Чем снаряд над окопными рвами.
Я советую людям при ссорах
Осторожнее быть со словами.

Вы к словам проявляйте терпенье.
Не берите в расчет кривотолков.
Ведь от них остаются раненья,
Как от мелких, но острых осколков.
(М.Матусовский)

Психологи утверждают: для того, чтобы у вас с самого раннего утра было хорошее настроение, необходимо улыбнуться своему отражению в зеркале. Даже если улыбка будет механическая, т. е. просто поднять уголки губ вверх, эффект превзойдет все ожидания. Давайте улыбнемся друг другу, чтобы зарядиться хорошим настроением.

Хорошее настроение у нас есть, а теперь проведем разминку для мозга.

II. Разминка

1. По названию этого предмета «величают» некоторых пользователей компьютера.

                                                                   Подсказки:

·         Делается из фарфора, стекла или металла

·         Одна из его частей есть и у человека

·         Любит воду

·         Имеет крышку

·         При 100 ^о С начинает шуметь и свистеть

Я уверена, что вы таковыми не являетесь.

2. Почему компьютер без мыши не сможет функционировать?

3. В какой известной прикладной программе существует виртуальный аналог данного объекта?

                                                                       Подсказки:

·         Им умеют пользоваться с детского сада

·         Он небольшого размера

·         Компьютерщики используют его очень редко

·         Имеет кончик

·         Сам деревянный, а сердце из графита.

III. Изучение нового материала.

Какие вы могли бы назвать наиболее популярные направления использования компьютера? Помимо, компьютерных игр, конечно, потому что предвижу, что вы назовете их первыми.

Ответы учеников…

Одним из самых популярных направлений использования персонального компьютера является компьютерная графика. Как вы думаете, где может применяться компьютерная графика?

Ответы учеников…

Компьютерная графика применяется во всех отраслях науки, техники, медицины, в коммерческой деятельности. Без компьютерной графики не обходится ни одна современная мультимедийная программа. Конструкторы, разрабатывая новые модели машин и самолетов, используют трехмерную графику. Работа над графикой занимает большую часть времени программистов, выпускающих программы массового применения.

Люди каких профессий применяют компьютерную графику в своей работе?

Ответы учеников

Все компьютерные изображения делятся на два типа: растровые и векторные.

Тема  урока: Растровая графика.

Сегодня на уроке мы познакомимся:

·         С принципом растровой графики

·         Основными понятиями растровой графики

·         Выявим достоинства и недостатки

·         Научимся определять информационный объем графического файла

·         Продолжим получение навыков работы в ГР Paint.

У каждого из вас есть зачетная книжка, в которой вы выставляете себе оценки на каждом этапе урока

Растровое изображение представляет собой  мозаику из очень маленьких элементов - пикселей. Растровый рисунок похож на лист клетчатой бумаги, на котором каждая клеточка закрашена определенным цветом, и в результате такой раскраски формируется изображение.

Принцип растровой графики чрезвычайно прост. Он был изоб­ретен и использовался людьми за много веков до появления компьютеров. Это такие направления искусства, как мозаика, витражи, вышивка.

Экран дисплея разбит на фиксированное число видеопикселей, которые образуют графическую сетку (растр) из фиксированного числа строк и столбцов. Размер графической сетки обычно представлен в форме N x M , где N - количество видеопикселей по горизонтали, а М - по вертикали. На современных дисплеях исполь­зуются, например, такие размеры графической сетки: 640 х 480, 800 х 600, 1024 х 768, 1240 х 1024 и др. Изображение на экране дисплея создаётся путём избирательной засветки электронным лучом определенных видеопикселей экрана. Чтобы изображение могло восприниматься глазом, его необходимо составить из сотен или тысяч видеопикселей, каждый из которых должен быть подсвечен.

Создание изображения в растровом графическом редакторе (Раint, Fractal Design Painter, Corel Photo-PAINT, Adobe PhotoShop) похоже на работу художника, когда он пишет картину на настоящем холсте настоящими красками. 3десь компьютерный художник водит «кистью» - курсором мыши по «электронному полотну» - экрану, закрашивая каждый из пикселей рисунка в нужный цвет. Таким образом, каждому пикселю присваивается цвет. Этот пиксель имеет большое число оттенков, что характеризуется такой величиной, как глубина цвета.

 Глубина цвета – это количество бит, которое отводится для хранения одного пикселя. Формула, связывающая количество оттенков и глубину записана на доске.

N = 2ⁱ,   

где i – глубина цвета, бит; N – количество цветов.

Если глубина цвета составляет один бит, то количество оттенков, которые может передавать пиксель равно двум, если 2 бита – четырем и т. д.

Растровые многоцветные изображения имеют большую глубину цвета  - 24 или 36 битов на точку. В связи с этим информационный объем многоцветного растрового изображения очень большой. Для 24 бит – 72 байта, т. е. в 24 раза большим, чем монохромное, а для 36 – 108 байт,  т. е. в 36 раз. Большой информационный объем отнесем к достоинствам или недостаткам? (Недостаткам). При этом совершенно неважно, что отображено на фотографии: белый снежный пейзаж с одиноким столбом вдалеке, или сцена рок-концерта с обилием цвета и форм. Если три параметра одинаковы, размер файла будет практически одинаковым. Итак, мы с вами отнесли большой информационный объем к недостаткам растрового изображения. А какие еще недостатки или достоинства вы могли бы назвать? (Чувствительность к масштабированию – недостаток, обратите внимание, как искажается рисунок при увеличении. Достоинства: возможность оцифровки аналоговых изображений, фотореалистичность, можно получать живописные эффекты, например, туман или дымку, добиваться тончайшей нюансировки цвета, создавать перспективную глубину и нерезкость, размытость и т.д.)

IV. Воспроизведение и коррекция новых знаний.

Перед вами лежит опорный конспект сегодняшнего урока. Пользуйтесь им, чтобы найти ответы на мои вопросы. Приступим?

·         Какое изображение можно назвать растровым? (Изображение, состоящее из отдельных точек)

·         Как определить разрешающую способность экрана? (Количество точек по горизонтали умножить на количество точек по вертикали)

·         Как называется минимальный участок изображения? (Пиксель). Название происходит от англ. Pictures element (элемент картинки)

·         Как можно получить растровое изображение? (Отсканировать, при использовании цифровых фото- и видеокамер, непосредственно с использованием графического редактора)

·         С помощью какого уже известного вам графического редактора можно создать растровое изображение? (Paint)

·         Какой формат имеет файл, созданный в этом графическом редакторе?

·         Как определить информационный объем графического изображения? (площадь изображения умножить на глубину цвета).

·         Решите задачу:

Найдите информационный объем графического изображения опорного конспекта. Для случая, когда оно монохромное, и когда оно 256-цветное.

Предлагается детям решение задачи из опорного конспекта самостоятельно. Для тех, кто испытывает затруднение, заготовлены подсказки. (Подсказка дана в приложении в виде готового решения аналогичной задачи)

Спросить ответы:

А) 24 бита или 3 байта.

Б) 24 байта или 192 бита

Поставьте в зачетной книжке себе оценку за  решение задачи. Если вы решили задачу без использования подсказки – 5, с подсказкой – 4.

V. Разгадывание кроссворда.

С графическим редактором Paint вы уже встречались в младших классах. Вспомним его основные инструменты. На доске кроссворд. Не стесняйтесь, увидели известный инструмент, выходите, пишите.

Поставьте оценку в зачетную книжку за разгадывание кроссворда.

VI. Физкультминутка.

Прежде, чем мы перейдем к практической части нашего урока, давайте немного отдохнем и выполним Упражнения для глаз

VII. Компьютерный практикум.

Во время работы за компьютером очень важно соблюдать правила техники безопасности.

Расскажите, какие правила необходимо соблюдать.

Сейчас вам предстоит сесть за компьютеры. На Рабочем столе лежит файл Подкова. (Открыть файл). С помощью инструмента Линия вам нужно разделить подкову на 3, 5 или 6 частей двумя прямыми. Я вам продемонстрирую, как разделить подкову двумя прямыми на 4 части. На сколько частей делить, вы выбираете сами. Если хотите получить за это задание 3 балла – делите на 3 части, если 4 балла – на 5 частей, и на 5 баллов – 6 частей. Помните, что вам нужно не просто провести линии, а подумать, где их следует провести, исследовать взаимное расположение прямых, поэкспериментировать. В случае необходимости используйте команду Правка, Отменить.  Затем с помощью инструмента Заливка заполнить каждую часть фигуры разным цветом. Кто выполнит, поднимите руку. Захватите с собой зачетные книжечки и ручки и присаживайтесь за компьютеры.

Задание 1. Подковы.

1. Запустите ГР PAINT. Нарисуйте подкову

2. С помощью инструмента Линия фигуру разделите на 3, 5 или 6 частей по своему выбору.

3. С помощью инструмента Заливка заполните каждую часть фигуры разным цветом.

4. Сохраните результаты работы в личной папке под названием Подкова.

Если остается время, выполняем задание 2, если нет, то это будет домашнее задание.

Задание 2.

1. На Рабочем столе лежит файл Квадрат.bmp, откройте его.

2.Раскрасьте получившиеся части квадрата по своему усмотрению.

3. Копируя данный фрагмент с поворотами, получите узор.

Отметить лучшие работы. Демонстрация их с помощью проектора. Заполните свои зачетные книжечки. Поставьте себе оценку за компьютерный практикум

VIII. Закрепление.

Не вставая из-за компьютеров, повернитесь ко мне. Итак, подведем итоги. Что нового вы сегодня узнали на уроке? Что дал вам урок?

Ответы учеников.

А сейчас мы проведем небольшое тестирование, чтобы проверить насколько хорошо вы усвоили тему сегодняшнего урока. На Рабочем столе лежит файл Тест Графика.xls. Откройте его. Рядом с вопросом расположен прямоугольник со стрелочкой. В них везде стоят единички. Нажав на кнопку со стрелочкой, вам необходимо выбрать правильный ответ. После того, как вы дадите ответы на все 5 вопросов, посмотрите вашу оценку и занесите ее в зачетную книжку. Если испытываете затруднение при ответе на вопрос, можете воспользоваться опорным конспектом.

IX. Подведение итогов

В зачетной книжке у вас уже есть оценки за решение задачи, работу на компьютере, ответы на вопросы. А на странице 3 вашей зачетной книжки есть надпись самооценка. Оцените себя, используя смайлики.

X. Домашнее задание

ОК наизусть, у кого есть компьютеры задание 2 из компьютерного практикума, у кого нет – составить алгоритм выполнения этого задания.

X. Заключение

Графический редактор PAINT не единственный, который позволяет создавать и редактировать растровые изображения. Существует множество других прикладных программ, не изучающихся в рамках школьного курса. В частности, ГР Adobe PhotoShop. Основное назначение программы Adobe PhotoShop – создание фотореалистических изображений, работа с цветными сканированными изображениями, ретуширование, цветокоррекция, коллажирование, трансформации, цветоделение и другое. Adobe PhotoShop располагает всеми традиционными методами работы с точечными изображениями, при этом имеет возможность работы со слоями и использует контуры. В заключении нашего урока мне хочется показать вам возможности этого ГР. Может быть, у кого-то возникнет желание самостоятельно освоить приемы работы в нем.

Демонстрация  работ.

Урок закончен. Всем большое спасибо.