Рекомендации по проведению занятий 10

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 ... 9 10 11 12 13 14 15 16 ... 21

§ 5. СИСТЕМЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ

^ Рекомендации по проведению занятий

Тема предусматривает выработку значительных практических навыков.

В начале занятий преподаватель знакомит студентов с основными понятиями компьютерной графики (1 - 2 семинарских занятия), знакомит с демонстрационными примерами и объясняет суть выполняемых упражнений.

На последующих занятиях студенты выполняют лабораторные работы и сохраняют свои результаты (в отдельных папках) для последующей их защиты перед преподавателем.

Рекомендуется проводить обмен рисунков между студентами, а также устраивать компьютерный вернисаж и конкурсы.

123

^ 123 :: ссылка скрыта

123 :: 124 :: 125 :: ссылка скрыта

Краткие сведения

Растровый способ изображения графической информации

Существует два способа реализации построения изображений на экране дисплея - векторный и растровый. На современных персональных компьютерах чаще используется растровый способ изображения графической информации.

^ Растровое изображение - это совокупность светящихся (различными цветами) точек, координаты которых определяются декартовой (прямоугольной) системой с началом координат (как правило) в левом верхнем углу экрана. Абсцисса x точки увеличивается слева направо, ордината у - сверху вниз. Таким образом, любая графическая операция сводится к работе с отдельными точками экрана монитора - пикселами.

Большинство языков программирования имеют свои стандартные графические библиотеки. Так, у Бейсика графические команды являются встроенными; системы программирования Турбо-Паскаль содержат графическую библиотеку (модуль Graph.tpu), имеющую в своем составе процедуры и функции обработки простейших графических образов.

В последние годы возрос интерес со стороны пользователей к специальным инструментальным программам машинной графики: графическим редакторам, издательским системам и т.п. В них предоставляется удобный интерфейс для пользователей, автоматизируется большое число разнообразных действий с графической информацией - от построения простейших рисунков до создания мультипликационных (анимационных) роликов.

Графический редактор PaintBrush фирмы Microsoft

Как правило, PaintBrush является встроенным в современные программные среды (Windows, MS Office и т.п.). Позволяет, используя манипулятор "Мышь", выполнять рисунки - черно-белые и цветные, оформлять их текстом, выводить на

123

печать. В PaintBrush можно работать с фрагментами графических изображений - копировать, перемещать, поворачивать, изменять размеры, записывать на диск и считывать с диска.

После загрузки программы появляется рабочий экран редактора. Большую часть экрана занимает рабочее поле, окрашенное в фоновый цвет. Над рабочим полем находится меню, позволяющее выполнять команды редактирования. Слева от рабочего поля есть панель инструментов, на которой подсветкой показан инструмент, являющийся в данный момент рабочим. Под рабочим полем расположена палитра. На левом краю палитры выводятся два вложенных квадрата, внутренний из которых окрашен в рабочий цвет, а внешний - в фоновый. В левом нижнем углу экрана выводится калибровочная шкала, которая позволяет устанавливать ширину рабочего инструмента (кисти, резинки и т.д.). Вдоль нижнего и правого края рабочего поля выводятся поля движения для перемещения рабочего поля по картинке, если размеры картинки больше размеров рабочего поля.

Графический редактор CorelDraw

По своей идеологии графический пакет CorelDraw близок к PaintBrush, рассмотренному выше, но имеет гораздо больше возможностей и удобств. Выбор команды в меню осуществляется стандартными способами. Для вызова диалоговой панели выбора (установки) параметров необходимо установить указатель мыши на пункт меню или команду и щелкнуть кнопкой или нажать клавишу Alt и клавишу, соответствующую выделенной букве. Выполнение команд происходит после подтверждения правильности установки всех параметров (выбора значений) активизацией экранной кнопки OK или нажатием клавиши Enter.

Рисунок перед началом редактирования необходимо выбрать. Для этого следует активизировать пиктограмму с помощью мыши или нажатием клавиши Пробел, переместить указатель на любую точку контура рисунка и щелкнуть кнопкой. Выбранный рисунок будет окружен восемью квадратами черного цвета. Можно выделить одновременно несколько объектов, последовательно выбирая их с помощью мыши при нажатой клавише Shift либо отмечая на экране прямоугольную область, в которой они расположены. Для одновременного выбора всех рисунков на экране необходимо активизировать пиктограмму, переместить указатель мыши в один из углов выбираемого прямоугольного контура, нажать кнопку и, не отпуская ее, переместить указатель в противоположный угол и отпустить кнопку. Контур будет изображен штриховой линией. Для отмены выбора - переместить указатель мыши за контур и щелкнуть кнопкой.

Для изменения масштаба выводимого на экран рисунка необходимо активизировать соответствующую пиктограмму.

Для работы с текстом необходимо активизировать пиктограмму текста TEXT. Для выделения фрагмента текста необходимо активизировать пиктограмму с помощью мыши или клавиши Пробел. Переместите указатель мыши в один из углов выбираемого прямоугольного контура, нажмите кнопку К, не отпуская ее, переместите указатель в противоположный угол, отпустите кнопку. Весь контур будет окружен штриховой линией. Для выделения отдельного символа необходимо активизировать пиктограмму, переместить указатель мыши в один из углов выбираемого прямоугольного контура, нажать кнопку и, не отпуская ее, переместить указатель в противоположный угол. Выбранный объект не будет окружен рамкой из квадратов, однако на нем будут выделены все узловые точки. Выбор нескольких символов осуществляется аналогично при нажатой клавише Shift.

124

Система автоматизированного проектирования AutoCAD

После запуска AutoCAD＇a на текстовом экране появляется главное меню:

0 - выход;
1 - создание нового чертежа;
2 - редактирование существующего чертежа;
3 - вывод на плоттер;
4 - вывод на принтер;
5 - конфигурация;
6 - файловые утилиты;
7 - шрифты;
8 - стыковка со старыми версиями.

Режимы экранного меню:

AUTOCAD - выход в головное меню;
* * * - режим объектного захвата;
BLOCKS - работа с блоками;
DISPLAY - работа с изображением без его изменения;
SETTINGS - настройка;
DIM - обезразмеривание;
EDIT - редактирование;
DRAN - рисование;
LAYER - работа со слоями;
INQUIRY - справки о примитивах;
UTILTTS - выход в DOS, запись чертежей в разных форматах;
PLOT - получение твердой копии; и т.д.

В режиме DRAW (рисуй) имеется возможность строить графические примитивы и проводить с их помощью синтез изображений. Например, здесь существует восемь способов рисования дуг:

по трем точкам на дуге /3 points/;
по начальной точке, центру и длине хорды /S,C,L/;
по начальной точке, центру и заключенному углу /S,C,A/;
по начальной точке, конечной точке и радиусу /S,E,R/;
по начальной точке, конечной точке и заключенному углу /S,E,A/;
по начальной точке, конечной точке и исходному направлению /S,E,D/;
по продолжению предыдущей линии или дуги /CONTIN:/.

125

123 :: 124 :: 125 :: ссылка скрыта

125 :: ссылка скрыта

Контрольные вопросы

Чем отличается растровый от векторного способа представления изображения на экране дисплея?
Что такое "пиксел"?
В чем заключается принцип создания изображения на экране дисплея?
Как формируется цветное изображение?
В чем преимущества компьютерной графики от традиционной?
Назовите основные возможности графических редакторов?
В чем заключаются отличия инженерной графики от иллюстративной?

125

125 :: ссылка скрыта

126 :: ссылка скрыта

Темы для рефератов

Возможности CorelDraw.
Что может Adobe Photoshop.
Обзор графических редакторов для IBM PC.
Компьютерная анимация.
Сканирование и распознавание изображений.
Возможности и перспективы развития компьютерной графики.
Форматы графических файлов.

126

126 :: ссылка скрыта

126 :: ссылка скрыта

Темы семинарских занятий

Знакомство с элементами компьютерной графики. Художественная графика. Инженерная графика.
Иллюстрационная графика и дизайн. Динамическая графика. Организация мультипликации и анимации.

126

^ 126 :: ссылка скрыта

126 :: ссылка скрыта

Рекомендации по программному обеспечению

Для проведения практических занятий по компьютерной графике рекомендуются следующие программы:

PaintBrush.
CorelDraw.
AutoCAD.
Photoshop.
3Dmax.

126

126 :: ссылка скрыта

126 :: 127 :: 128 :: 129 :: 130 :: ссылка скрыта

Задачи и упражнения

Упражнение №1. Графический редактор PaintBrush.

Рисование на экране. Текст. Сохранение в формате PCX

Перед началом рисования необходимо установить цвет. Для установки основного цвета поместите указатель мыши на нужный цвет и щелкните левой кнопкой. Для выбора второго цвета поместите указатель мыши на нужный цвет и щелкните правой кнопкой.
Выберите кисть для рисования на панели инструментов. След кисти (мазок) возникает на рабочем поле при фиксации левой кнопки мыши. Нарисуйте какой-нибудь рисунок.
Панель инструментов позволяет выбирать и изображать на "холсте" простейшие графические примитивы: линии, окружности, прямоугольники и т.д. Нарисуйте несколько геометрических фигур.
Перед началом редактирования рисунка его необходимо выделить (выбрать). Для этого активизируйте пиктограмму, переместите указатель мыши в один из углов выбираемого прямоугольного контура, нажмите кнопку и, не отпуская ее, переместите указатель в противоположный угол, после чего отпустите кнопку. Весь контур будет изображен штриховой линией. Если вы хотите вырезать

126

произвольную область на экране, активизируйте пиктограмму, переместите указатель мыши в начальную точку вырезания и щелкните левой кнопкой, переместите указатель в следующую точку и снова щелкните левой кнопкой и т.д. Для отмены выбора переместите указатель мыши за контур и щелкните левой кнопкой.

^ Окраска контура объекта осуществляется выбором цвета заливки в палитре с помощью указателя мыши. Окрасьте свои геометрические фигуры разными цветами.
Перед началом работы с текстом необходимо выбрать гарнитуру командой Style\Font Придумайте заголовок к рисунку. Подпишите рисунок своим именем.
Сохраните рисунок с помощью программы Frieze. Frieze предназначена для сохранения выводимого на экран изображения в графическом PCX-файле с одновременным сохранением оформления экрана, возможностью последующего редактирования данного изображения и вставки его в качестве иллюстрации в текстовые редакторы и настольные издательские системы.

Упражнение № 2. Графический редактор PaintBrush. Построение узоров

Узор на плоскости получается из элементарного мотива с помощью образующих элементов его группы симметрии. Для бордюров существует 7 различных наборов образующих его групп симметрии, для орнаментов - 17 (см. учебник "Информатика"). Чтобы построить узор на компьютере, необходимо сделать следующее:

1) создать элементарный мотив узора (в графическом редакторе, на языке программирования, полученного со сканера);
2) выбрать и задать образующие или использовать метод калейдоскопа;
3) строить образы каждой точки элементарного мотива по его образующим, т.е. получить из элементарного мотива изображение конечной повторяющейся фигуры;
4) средствами имеющегося компьютера и программного обеспечения размножить получившийся "шаблон" (фигурку), циклически меняя координаты в одном или двух направлениях.

Упражнение № 3. Графический редактор CorelDraw. Рисование лотоса.

Ознакомиться с панелью инструментов Графика. Можно использовать встроенную справку CorelDraw - знак ? в верхнем меню.

Создать прямую: выбрать инструмент Кривая на панели инструментов Графика, перевести курсор на рабочий лист, нажать кнопку мыши, отпустить, протянуть курсор мыши в нужном направлении и нажать еще раз курсор мыши.
Выбрать инструмент Форма. На концах созданной прямой появятся узлы. Выделить их. Для этого можно воспользоваться одним из способов:

нажать курсор мыши левее и выше выделяемого объекта, протянуть вниз и вправо до тех пор, пока весь объект не окажется внутри пунктирного прямоугольника, узлы на объекте приобретут черный цвет;
щелкать поочередно на всех узлах, удерживая нажатой клавишу ^ Shift.

Такой же принцип выделения и для объектов, только здесь используется инструмент Выделение.

Выполнить двойной щелчок на инструменте Форма для вызова окна Редактор узлов.

127

Добавить еще три узла на прямой. При выделенных узлах нажать на кнопку Добавление_узлов.
Снять выделение узлов: щелкнуть кнопкой мыши в любом другом месте.
Хватая и перетаскивая поочередно узлы, сформировать четырехугольник.
Выделить два замыкающих узла и выполнить команду Обьединитъ_узлы.

Выделить все узлы и выполнить команду Перевести_в_кривые.
Удалить у прямоугольника два узла:
Выделить оставшиеся узлы. После перевода в кривые на каждом узле должны появиться рычаги. Двигая их в разные стороны, можно придавать форму линии. Создайте лепесток при помощи рычагов
Выполнить градиентную заливку: выполнить двойной щелчок на инструменте Заливка. Из появившейся дополнительной панели инструментов выбрать Градиентная заливка, например, от красного к белому, радиальная со сдвигом по горизонтали и вертикали.
Сделать дубликат лепестка:

выделить объект выбрать инструмент Выделение и просто щелкнуть лепесток;
выполнить Правка-Копироватъ;
выполнить Правка-Вставитъ.

Также для создания копии можно нажать комбинацию клавиш Ctrl+D.

Зеркально отразить копию лепестка: выделить объект, ухватить мышью правый средний квадратик выделения и при нажатой клавише Ctrl протянуть влево. Можно также для создания зеркального отражения использовать соответствующую команду верхнего меню.
Сделать еще одну копию лепестка и оставить ее временно на свободном месте. Из него впоследствии будем формировать верхний лепесток лотоса.
Соединить лепестки и сгруппировать их: выделить оба объекта, выполнить команду Монтаж\Сгруппировать.
Сделать два раза дубликат полученного объекта, уменьшить их и оформить цветок. Для уменьшения объекта выделить его. Используя значки выделения (квадратики), уменьшить объект. Для пропорционального уменьшения со всех сторон при изменении размеров удерживать нажатой клавишу Shift.

128

Для правильной последовательности лепестков использовать пиктограммы На_задний план, На_передний план или соответствующую команду в верхнем меню.
Оформить верхний лепесток при помощи рычагов инструмента Форма. Для того чтобы при оформлении не мешала заливка, использовать пиктограмму Каркас, выделить лепесток и нажать на пиктограмму. Затем отключить его таким же образом.
Выделить все объекты, сгруппировать. Оставить объект выделенным.
Толщину линий у лепестков сделать невидимой: выполнить двойной щелчок на инструменте Перо, в появившейся панели инструментов выбрать свиток_Перо. Установить нулевую толщину и нажать кнопку Применить.

Упражнение №4. AutoCAD. Формирование параметров нового чертежа.

Построение графических примитивов

Выберите ветвь 1 главного меню.
Создайте файл нового чертежа, используя в качестве имени laborL
Войдите в режим SETTINGS в экранном меню режимов.
Командой LIMITS установите границы чертежа, характеризующиеся угловыми точками (0,0) и (12,9).
Наберите команду STATUS в командной строке и изучите параметры чертежа, описываемые этой командой.
Для возвращения в графический экран нажмите F1.
Наберите команду UNITS. Изучите формат линейных величин, угловой формат.
Используя команду SNAP, задайте сетку фиксации с интервалом 1.0. Убедитесь в перемещении курсора строго по углам сетки.
Выберите команду AXIS. Включите отображение осей.
Выберите команду GRID. Установите параметры сетки экрана, равные 0.5; 2.5; 5.0.
Вернитесь в меню режимов AutoCAD и войдите в режим DRAW.
Выберите команду LINE из экранного меню. Попробуйте вводить координаты точек линии из командной строки, например, 3.3, 5.5, 8.3 и т.д., затем продолжайте построение линий с помощью перекрестия экрана. Примените опцию CLOSE для построения замкнутого многоугольника.
Вызовите команду CIRCLE. Нарисуйте окружность, указав ее центр и радиус. Используйте режим отслеживания DRAG.

Упражнение № 5. AutoCAD. Синтез изображения из графических примитивов и редактирование

Начните новый чертеж.
Постройте графические примитивы: дуги, линии, полилинии, кольца. Используйте команды ^ ARC, LINE, PLINE, CIRCLE в режиме DRAW.
Напишите какой-нибудь текст командами TEXT или DTEXT.
Для отработки команд редактирования рисунка вернитесь в главное экранное меню и задайте режим EDIT. Вызовите команду MOVE. Ha первый запрос укажите центр окружности, а на второй (second point) укажите точку в другой части экрана.

129

Вызовите команду ^ COPY. Выберите изображение (укажите на объект и нажмите Enter) и скопируйте его в другую часть экрана. Попробуйте режим мультиплицирования копий, набрав M на вопрос о базовой точке и указав несколько точек для вставки копий. Для окончания режима дайте пустой ответ.
Вызовите команду ROTATE и поверните выбранный объект на 45º, 21º, 27º.
С помощью команды ERASE удалите все объекты, кроме двух.
Зеркально отобразите один из выбранных объектов относительно оси симметрии, заданной под любым углом к осям координат, с помощью команды MIRROR.
Постройте квадрат. Вызовите команду ARRAY и, пользуясь опциями "Р" и "R", создайте круглую и прямоугольную (3×2) матрицы.
Сотрите изображения.

Упражнение № 6. AutoCAD. Уровни чертежа

Построение дорожного знака, укрепленного на столбе.

Выберите ветвь 1 главного меню. Создайте новый файл чертежа. Войдите в графический редактор системы.
Задайте значение шага сетки фиксации 0,5 (команда SNAP).
Создайте два новых слоя ZNAK и STOLB разных цветов и разных типов линий (команда LAYER).
Запросите список заданных слоев и сделайте слой ZNAK текущим.
С помощью команды POLYGON задайте два четырехугольника, вписанных в окружности диаметром 4 и 3 соответственно, с центром в точке (5, 6).
Измените тип линии для слоя STOLB на пунктирную (DASHED) и сделайте его текущим слоем.
С помощью команды LINE начертите невидимую часть столба. Обновите изображение на экране. В случае необходимости используйте команду LTSCALE.
Сделайте слой 0 текущим слоем.
Начертите видимую часть столба (LINE).

Упражнение №7. AutoCAD. Размеры и штриховка

Начните новый чертеж.
Задайте командой SNAP разрешающую способность 0,01.
С помощью команды UNITS установите формат представления числовых величин с двумя значащими разрядами после десятичной точки.
Установите требующиеся значения системных переменных "размеривания" командой DIM.
Начертите прямоугольник, треугольник, ломаную, две окружности.
Нанесите вертикальные, горизонтальные, параллельные, угловые размеры, а также размеры диаметра и радиуса окружностей (DIM).
Начните новый чертеж.
Изобразите правильный треугольник, вписанный в квадрат, который, в свою очередь, вписан в окружность.
Размножьте изображение до трех с помощью команды COPY.
Запишите одно из изображений как блок (команды ^ BLOCK, KONTUR, восстановление OOPS).
С помощью команды HATCH заштрихуйте 1-е изображение штриховкой обычного типа (N), 2-е изображение - "внешней" штриховкой, 3-е - "игнорирующей". Примените команду СОLОR для получения цветной штриховки.

130

126 :: 127 :: 128 :: 129 :: 130 :: ссылка скрыта

131 :: ссылка скрыта

Лабораторные работы

Лабораторная работа № 1

Графический редактор PaintBrush

Время выполнения 8 часов.

Задание. Создайте с помощью PaintBrush компьютерный вернисаж. Тематика выбирается каждым студентом самостоятельно и согласовывается с преподавателем.

Лабораторная работа № 2

Графический редактор CorelDraw

Задание. Нарисуйте на экране с помощью CorelDraw картинку "Мой город, моя улица, мой дом".

Тематика выбирается каждым студентом самостоятельно и согласовывается с преподавателем.

Лабораторная работа № 3

Система автоматизированного проектирования AutoCAD

Время выполнения 6 часов.

Задание. Изобразите чертеж объекта с размерами.

^ Варианты заданий

№ пп.	Объект	№ пп.	Объект	№ пп.	Объект
1	Стол	9	Петля	17	Пружина
2	Стул	10	Тумба	18	Полка
3	Болт	11	Гайка	19	Замок
4	Оконная рама	12	Шуруп	20	Лестница
5	Гантели	13	Гвоздь	21	Компьютер
6	Штанга	14	Скоба	22	Принтер
7	Колесо	15	Колен вал	23	"Мышь"
8	Дверь	16	Шарнир	24	Дискета

131

^ 131 :: ссылка скрыта

131 :: 132 :: ссылка скрыта

Дополнительная литература

Ермолович E.A., Макарова C,B., Хегай Л.Б. Операционные системы и информационные технологии. - Красноярск, 2000.
Ефимова O., Морозов В., Шафрин Ю. Курс компьютерной технологии. - M.: ФБФ, 1998.
Ефимова O., Морозов В., Шафрин Ю. Практикум по компьютерной технологии. - M.: ФБФ, 1998.

131

Зенкин А.А. Когнитивная компьютерная графика. - M.: Наука, 1991.
Котов Ю.В., Павлова А.А. Основы машинной графики. - M.: Просвещение, 1993.
Корриган Д. Компьютерная графика: Секреты и решения: Пер. с англ.. - M.: Энтроп, 1995.
Макарова H.В. и др. Информатика. Практикум по технологии работы на компьютере. - M.: Финансы и статистика, 1998.
Олтман P. CorelDRAW! Для профессионалов: Пер. с англ. - M.: Энтроп, Март; Киев: Век, 1996.
Форматы графических файлов / Сост. А.С.Климов. - СПб.: НИПФ "ДиаСофт Лтд.", 1995.
Шикин E.B. Начала компьютерной графики. - M.: Диалог-МИФИ, 1994.
Шульте M. CorelDRAW! 5.0. Все программы пакета: Пер. с англ. - СПб.: BVH - Санкт-Петербург, 1995.

132

131 :: 132 :: ссылка скрыта

132 :: ссылка скрыта

Blog

Рекомендации по проведению занятий 10

Содержание