выполняют не только математики, механики, физики, астрономы, но и специалисты в
области экономики. Литературоведы используют специальные программы для анализа
текстов произведений, создания различных словарей.
2. Создание новых изделий. Системы автоматизированного проектирования
(САПР) используются во всех проектных и конструкторских организациях. Ведь и
интегральную схему оказалось возможным сконструировать благодаря самому
компьютеру и его программному обеспечению. Проектировщик вводит в САПР
техническое задание, а использование баз данных, расчетных блоков, экспертных
систем, имитатора позволяет получить техническую документацию, по которой будут
изготовлены опытные образцы.
3. Управление. Теория автоматического управления к моменту создания
компьютеров была хорошо развитой точной инженерной наукой, поэтому оказалось
возможным использовать компьютеры для целей управления. Системы автоматического
управления (АСУ) могут управлять процессами, для которых разработаны
математические модели и методы их решения. Станки с числовым программным
управлением (ЧПУ) имеют специализированный компьютер с пультом оператора,
дисплеем и клавиатурой, а также управляющую программу. В ней указывается все
необходимое, чтобы из заготовки получилась деталь, размеры и форма которой
определены чертежом. По специальным программам работают автоматические
стиральные машины, СВЧ-печи, швейные и вышивальные машины и т. д.
4. Информационные системы (ИС), базы данных (БД). Основу ИС составляет банк
данных, в котором хранится большая по объему информация о какой-либо области
человеческих знаний. Это может быть информация об инфраструктуре города
(транспорт, карта, телефоны, организации и т. д.). Использование Интернета
делает доступными сведения из ИС большому числу пользователей. В настоящее
время школы Москвы получают доступ в Интернет и могут использовать сведения из
различных ИС для выполнения про проектов из различных областей (география,
история, литература, биология, экология и т. п.). ИС или БД учреждений, школ,
библиотек и т. д. позволяют выполнять поиск, запросы, изменения и дополнения
быстро, с малым количеством ошибок и человеческих ресурсов.
5. Обучение. Существуют электронные журналы для школьников и их родителей.
6. Компьютеры в издательском деле. Компьютер может быть использован автором
уже на самых первых этапах создания литературных, публицистических и других
произведений. Затем с этим текстом работает редактор издательства.
7. Автоматизированное рабочее место (АРМ). В настоящее время это место
работника, оснащенное компьютером и другими техническими средствами (принтер,
сканер, колонки или наушники, микрофон, видеокамера, электронный микроскоп и т.
п.) АРМ может иметь также выход в Интернет, что позволяет быстро находить
необходимую информацию в сфере своей деятельности, получать и отправлять
электронные письма, делать покупки в Интернете, заказывать электронные билеты и
т. д.
Билет 19
Кодирование графической информации. Растровая и векторная графика. Средства и
технологии работы с графикой.
Создавать и хранить графические объекты в компьютере можно двумя способами — как
растровое или как векторное изображение. Для каждого типа изображения
используется свой способ кодирования.
В процессе кодирования изображения производится его пространственная
дискретизация. Пространственную дискретизацию изображения можно сравнить с
построением изображения из мозаики (большого количества маленьких разноцветных
стекол). Изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты (точки),
причем каждому фрагменту присваивается значение его цвета, то есть код цвета
(красный, зеленый, синий и так далее).
Качество кодирования изображения зависит от двух параметров.
Во-первых, качество кодирования изображения тем выше, чем меньше размер точки и
соответственно большее количество точек составляет изображение.
Во-вторых, чем большее количество цветов, то есть большее количество возможных
состояний точки изображения, используется, тем более качественно кодируется
изображение (каждая точка несет большее количество информации). Совокупность
используемых в наборе цветов образует палитру цветов.
Пиксель – наименьший элемент изображения на экране.
Растр – прямоугольная сетка пикселей на экране.
Графическая информация на экране монитора представляется в виде растрового
изображения, которое формируется из определенного количества строк, которые в
свою очередь содержат определенное количество точек (пикселей).
Качество изображения определяется разрешающей способностью монитора, т.е.
количеством точек, из которых оно складывается. Чем больше разрешающая
способность, то есть чем больше количество строк растра и точек в строке, тем
выше качество изображения. В современных персональных компьютерах обычно
используются три основные разрешающие способности экрана: 800х600, 1024х768 и
1280х1024 точки.
Цветное изображение на экране монитора формируется за счет смешивания трех
базовых цветов: красного, зеленого и синего. Такая цветовая модель называется
RGB-моделью по первым буквам английских названий цветов (Red, Green, Blue).
Растровое изображение представляет собой совокупность точек, используемых для
его отображения на экране монитора. Объем растрового изображения определяется
как произведение количества точек и информационного объема одной точки, который
зависит от количества возможных цветов. Для черно-белого изображения
информационный объем одной точки равен 1 биту, так как точка может быть либо
черной, либо белой, что можно закодировать двумя цифрами — 0 или 1.
Для кодирования 8 цветов необходимо 3 бита; для 16 цветов — 4 бита; для 6 цветов
— 8 битов (1 байт) и т.д.
К=2n
К – количество различных цветов
N – количество бит на 1 пиксель (битовая глубина)
Векторное изображение представляет собой совокупность графических примитивов.
Каждый примитив состоит из элементарных отрезков кривых, параметры которых
(координаты узловых точек, радиус кривизны и пр.) описываются математическими
формулами. Для каждой линии указываются ее тип (сплошная, пунктирная,
штрихпунктирная), толщина и цвет, а замкнутые фигуры дополнительно
характеризуются типом заливки. Кодирование векторных изображений выполняется
различными способами в зависимости от прикладной среды. В частности, формулы,
описывающие отрезки кривых, могут кодироваться как обычная буквенно-цифровая
информация для дальнейшей обработки специальными программами.
Для обработки изображений на компьютере используются специальные программы —
графические редакторы. Графический редактор — это программа создания,
редактирования и просмотра графических изображений. Графические редакторы можно
разделить на две категории: растровые и векторные.
Растровые графические редакторы. Растровые графические редакторы являются
наилучшим средством обработки фотографий и рисунков, поскольку растровые
изображения обеспечивают высокую точность передачи градаций цветов и полутонов.
Среди растровых графических редакторов есть простые, например стандартное
приложение Paint, и мощные профессиональные графические системы, например Adobe
Photoshop.
Растровое изображение хранится с помощью точек различного цвета (пикселей),
которые образуют строки и столбцы. Любой пиксель имеет фиксированное положение и
цвет. Хранение каждого пикселя требует некоторого количества бит информации,
которое зависит от количества цветов в изображении.
Качество растрового изображения определяется размером изображения (числом
пикселей по горизонтали и вертикали) и количества цветов, которые могут
принимать пиксели.
Растровые изображения очень чувствительны к масштабированию (увеличению или
уменьшению). Когда растровое изображение уменьшается, несколько соседних точек
превращаются в одну, поэтому теряется разборчивость мелких деталей изображения.
При укрупнении изображения увеличивается размер каждой точки и появляется
ступенчатый эффект, который виден невооруженным глазом.
Векторные графические редакторы. Векторные графические изображения являются
оптимальным средством для хранения высокоточных графических объектов (чертежи,
схемы и т. д.). для которых имеет значение наличие четких и ясных контуров. С
векторной графикой вы сталкиваетесь, когда работаете с системами компьютерного
черчения и автоматизированного проектирования, с программами обработки
трехмерной графики.
К векторным графическим редакторам относятся графический редактор, встроенный в
текстовый редактор Word. Среди профессиональных векторных графических систем
наиболее распространены CorelDRAW и Adobe Illustrator.
Векторные изображения формируются из объектов (точка, линия, окружность и т.
д.), которые хранятся в памяти компьютера в виде графических примитивов и
описывающих их математических формул.
Например, графический примитив точка задается своими координатами (X, Y), линия
— координатами начала (XI, У1) и конца (Х2, Y2), окружность — координатами
центра (X, Y) и радиусом (К), прямоугольник — величиной сторон и координатами
левого верхнего угла (Xl, Y1) и правого нижнего угла (Х2, Y2) и т. д. Для
каждого примитива назначается также цвет.
Достоинством векторной графики является то, что файлы, хранящие векторные
графические изображения, имеют сравнительно небольшой объем. Важно также, что
векторные графические изображения могут быть увеличены или уменьшены без потери
качества.
Достоинства и недостатки векторной графики.
ДостоинстваНедостатки
Экономна в плане объемов дискового пространства, необходимого для хранения
изображения. (сохраняются формулы, с помощью которых строится
изображение)Ограничена в живописных средствах и не предназначена для
создания фотореалистических изображений
Масштабирование без потери качестваСложность описания изображения не
позволяет автоматизировать ввод графической информации и сконструировать
устройство, подобное сканеру для точечной графики.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22
