Контрольная работа по "Программированию"

Литература:

1. Шафрин Ю.А., Информационные технологии, 1998г
2. Информатика. Базовый курс/под редакцией Симоновича С.В. – Спб.: Питер, 2007
3. Фигурнов В.Э., IBM PC для пользователей, 1997г

4. Долинер Л.И., Грохульский М.С. MS Windows Мпйото. Пособие для самостоятельных. - Екатеринбург: Изд-во ООО «УралЭкоЦентр», 2002 г.

5. Ефимова О.В., Морозов В.В., Шафрин Ю.А. Курс компьютерной технологии. Т. 1. Основы компьютерной технологии. М.: АБФ, 1998г.

6. Ефимова О.В., Морозов В.В., Шафрин Ю.А. Курс компьютерной технологии. Т. 2. Практикум по компьютерной технологии. М.: АБФ, 1998г.

7. Автоматизированная информационно-справочная система нормативных  документов  по  пожарной   безопасности.   Сборник НСИС ПБ, 2007г., ФГУ ВНИИПО МЧС России Отдел 1.4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Контрольная работа №2

     Тема 4 Графические редакторы

     Виды  компьютерной графики. Растровая графика: основные понятия  и характеристики. Средства для работы с растровой графикой.

     Компьютерная  графика - это область информатики, занимающаяся проблемами получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) на компьютере.

     Работа  с компьютерной графикой - одно из самых  популярных направлений использования  персонального компьютера, причем занимаются этой работой не только профессиональные художники и дизайнеры. На любом предприятии время от времени возникает необходимость в подаче рекламных объявлений в газеты и журналы, в выпуске рекламной листовки или буклета. Иногда предприятия заказывают такую работу специальным дизайнерским бюро или рекламным агенствам, но часто обходятся собственными силами и доступными программными средствами.

     Без компьютерной графики не обходится  ни одна современная программа. Работа над графикой занимает до 90% рабочего времени программистких коллективов, выпускающих программы массового применения.

     Основные  трудозатраты в работе редакций и  издательств тоже составляют художественные и оформительские работы с графическими прораммами.

     Необходимость широкого использования графических  программных средств стала особенно ощутимой в связи с развитием Интернета и, в первую очередь, благодаря службе World Wide Web, связавшей в единую "паутину" миллионы "домашних страниц". У страницы, оформленной без компьютерной графики мало шансов привлечь к себе массовое внимание.

     Область применения компьютерной графики не ограничивается одними художественными эффектами. Во всех отраслях науки, техники, медицины, в коммерческой и управленческой деятельности используются построенные с помощью компьютера схемы, графики, диаграммы, предназначенные для наглядного отображения разнообразной информации. Конструкторы, разрабатывая новые модели автомобилей и самолетов, используют трехмерные графические объекты, чтобы представить окончательный вид изделия. 

     Виды  компьютерной графики

     Различают три вида компьютерной графики. Это растровая графика, векторная графика и фрактальная графика. Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге.

     Растровая графика описывает изображения с использованием цветных точек — пикселей, расположенных на сетке. Например, серфер в море описывается конкретным расположением и цветом каждой точки изображения, примерно, как в мозаике (фотографии, отсканированные рисунки и т.д.). При редактировании растровой графики изменяются пиксели, а не линии. Растровая графика зависит от разрешения, так как информация, описывающая изображение, прикреплена к сетке определенного размера. При изменении размеров данных файлов, качество может измениться, например, приведет к «разлохмачиванию» краев изображения, поскольку пиксели будут перераспределяться. Вывод растровой графики на устройства с более низким разрешением, чем само изображение, понизит его качество.

     Применение  растровой графики позволяет  добиться качественного изображения, фотографического. Но все это создается за счет большого объема файла и работы вручную, т.е. при редактировании приходится поправлять каждую точку. Даже если использовать инструменты типа линии или примитивов (овалов, квадратов), то результат представляет собой изменение пикселей.

     При изменении размеров изображений  растровой графики качество ухудшается: при уменьшении — исчезают мелкие детали, а при увеличении картинка может превратиться в набор неряшливых квадратов (увеличенных пикселей).

     При печати растровой графики или  при просмотре на средствах, имеющих недостаточную разрешающую способность, значительно ухудшается восприятие образа.

     Разнообразие  форматов растровой графики

     Ни  одна область применения компьютера не может похвастаться таким многообразием  типов форматов файлов, как графика. Многие фирмы, выпуская графическую программу, создают свой собственных формат файлов, в котором редактор должен идеально сохранять все работы, созданные с его помощью. С увеличением количества существующих графических форматов совмещать их становится все труднее. Поэтому появилось несколько определенных форматов, ставших стандартами. Так, например, для изображений в Интернете в большинстве случаев используются форматы JPG и GIF, а в издательском деле царствует TIFF.

     Многие  растровые форматы обладают способностью нести дополнительную информацию: различные цветовые модели изображения, вектора, альфа-каналы (дополнительный канал, с помощью которого можно сохранять выделенные или прозрачные области изображения), слои различных типов, интерлиньяж (возможность чересстрочного показа изображения), анимацию, возможности сжатия и многое другое.

     Достоинства растровых изображений: способность  передать тончайшие нюансы изображения, возможность редактировать индивидуально  каждый пиксель, изменяя его параметры. Ну, а принципиальный недостаток один — очень большие размеры полученного файла.

     Формат BMP (Windows Device Independent Bitmap)

     Самый простой растровый формат BMP, также  известный под именем DIB, является родным форматом Windows, он поддерживается всеми графическими редакторами, работающими под ее управлением. В BMP данные о цвете хранятся только в модели RGB, поддерживаются как индексированные цвета (до 256 цветов), так и полноцветные изображения, причем в режиме индексированных цветов возможна простейшая компрессия RLE (Run Length Encoding — кодирование с переменной длиной строки). Без компрессии размер файла близок к максимально возможному. Вся «мультиплатформенность» формата заключается лишь в поддержке Windows и практически совсем уже исчезнувшей OS/2. Благодаря примитивнейшему алгоритму записи изображения, при обработке файлов формата BMP очень мало расходуется системных ресурсов, поэтому этот формат очень часто используется для хранения логотипов, экранных заставок, иконок и прочих элементов графического оформления программ.

     Формат PCX (Soft Publisher's Paintbrush)

     Примерно  такими же возможностями как BMP, обладает и формат PCX, разработанный еще  на заре компьютерной эпохи фирмой Z-Soft специально для своего графического редактора PC PaintBrush под операционную систему MS-DOS, отсутствует только поддержка операционной системы OS/2. Зато изображения в формате PCX можно посмотреть большинством программ под DOS, в том числе и внутренним просмотрщиком Norton Commander. Цветовые возможности: 1, 2, 4, 8 или 24-битовый цвет, поддерживается только схема RGB, причем полностью отсутствуют возможности сохранения монохромного изображения в оттенках серого. Всегда применяется сжатие ROB. Как и ВМР, этот формат в значительной мере устарел и поддерживается современными графическими программами исключительно для совместимости с антикварным софтом.

     Формат GIF (Graphics Interchange Format)

     На  сегодняшний день GIF остается самым  распространенным форматом в Сети, в основном за счет того, что появился там первым. GIF весьма удобен для изображений, содержащих одноцветные заливки или детали с ясно различимыми и резкими границами, например, текст или векторная графика.

     Достоинства формата GIF:

     1) Может содержать изображение  до 256 цветов. Но число цветов можно  уменьшить для уменьшения размера файла.

     2) Хорошо сжимает контрастные и  несильно заполненные изображения  с малым числом цветов. Например, чертежи, рисунки. 

     3) Может содержать анимацию, т. е.  несколько картинок, которая осуществляется  цикличным чередованием изображений через указанные промежутки времени.

     4) В GIF также реализована прозрачность (transparency), т. е. сквозь рисунок  может просвечиваться задний  план, что, по сути, означает возможность  использовать изображения неправильной  формы на любом фоне.

     Прозрачность осуществляется за счет того, что какой либо цвет (указываемый при экспорте файла) не показывается. Таким образом, прозрачность в GIF 1-битовая. Есть форматы, в которых осуществлена 4-битовая прозрачность, но пока их поддержка в Сети находится под вопросом.

     Формат PNG (Portable Network Graphics)

     Формат PNG, являющийся плодом трудов сообщества независимых программистов, появился на свет как ответная реакция на переход популярнейшего формата GIF в разряд коммерческих продуктов. Этот формат, сжимающий графическую информацию без потерь качества, используя алгоритм Deflate, в отличие от GIF или TIFF сжимает растровые изображения не только по горизонтали, но и по вертикали, что обеспечивает более высокую степень сжатия и возможность поддерживать цветные фотографические изображения вплоть до 48-битных включительно.

     Как недостаток формата часто упоминается  то, что он не дает возможности создавать  анимационные ролики, хотя сейчас, при  повальном переходе практически  всей анимации на технологию Flash, это  уже совсем не актуально. Зато формат PNG позволяет создавать изображения с 256 уровнями прозрачности за счет применения дополнительного альфа-канала с 256 градациями серого что, безусловно, выделяет его на фоне всех существующих в данный момент форматов.

     В числе других отличительных особенностей этого формата можно отметить двумерную чересстрочную развертку (т.е. изображение проявляется постепенно не только по строкам, но и по столбцам) и встроенную гамма-коррекцию, позволяющую сохранять изображения, яркость которых будет неизменна не только на любых машинах PC, но и на таких альтернативных платформах, как Mac, Sun или Silicon Graphics. Так как формат создавался для Интернета, в нем нет места для дополнительных параметров (разрешения), поэтому для хранения изображений, подлежащих печати, PNG плохо подходит, для этих целей лучше подойдет PSD или TIFF. Зато он хорош для публикации высококачественной растровой графики в Интернете.

     Широкое распространение этого, поистине передового формата сдерживается тем, что формат PNG значительно уступает своему предшественнику, GIF-у, в тех случаях, когда речь идет о мелких элементах оформления веб-страниц, например, кнопок, рамок и т.п. Проблема заключается в том, что в файле изображения около 1 Кб занимает описание палитры цветов, что порой бывает сопоставимо с размером самого изображения.

     Формат JPEG (Joint Photographic Experts Group)

     Этот  формат файла был разработан комитетом  Объединенной Группы Фотографических  Экспертов для многоцветных изображений. JPEG сжимает графику фотографического качества лучше конкурирующих форматов, таких как GIF, и сохраняет в большой степени точность соответствия цветов. Это делает файлы JPEG меньшими по размеру, уменьшая время загрузки. Можно установить ту или иную степень сжатия JPEG-файла, но нужно учитывать, что у данного формата сжатие приводит к потере качества, чем сильнее будет его степень, тем большее количество цветовой информации будет утеряно.

     JPEG в большинстве случаев оказывается  наилучшим форматом файла для  представления фотографий в Интернете. Фотографии с полутоновыми изображениями, сжатые по технологии JPEG, выглядят лучше чем GIF и имеют меньший размер. В палитру JPEG входят 24-битные цвета, а прозрачность не реализована.