Пособие составлено в соответствии с государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования и содержит начальные сведения о компьютерной графике; в нем рассмотрены основные принципы и процессы формирования изображений на компьютере, представлена характеристика технических и программных средств компьютерной графики. <...> Поэтому целью изучения дисциплины является формирование представлений о компьютерной графике как фундаментальной науке; набора общекультурных и профессиональных компетенций будущего бакалавра и дизайнера. <...> Формирование и развитие компьютерной графики как самостоятельного направления Стремление визуализировать информацию наблюдается практически во всех сферах деятельности человека. <...> Это направление принято называть трехмерной компьютерной графикой. <...> Одновременно значительное внимание уделялось улучшению качества синтезированных изображений, повышению уровня их реалистичности; сглаживанию погрешностей, возникающих в результате аппроксимации геометрической формы реальных тел и пространственной дискретизации изображения. <...> Основные понятия и достоинства компьютерной графики Модели объектов и их изображения называют графической информацией. <...> Данная особенность человеческого зрения позволила создать специальные алгоритмы сжатия, ориентированные только на изображения. <...> Иными словами, компьютерная графика не является простым рисованием при помощи компьютера, а представляет собой довольно сложный комплекс, который условно можно разделить на несколько направлений: двухмерная графика; полиграфия; webдизайн; мультимедиа; 3D-графика и компьютерная анимация; видеомонтаж; САПР и инженерная графика; деловая графика; научная графика. <...> Вне зависимости от области использования каждый графический редактор, как правило, должен иметь: - инструменты рисования на компьютере; - библиотеку готовых изображений; - набор шрифтов; - набор спецэффектов <...>
Компьютерная_графика.pdf
УДК 004.92 (075.8)
ББК 32.973:85.15 я73
К 63
Печатается по решению
редакционно -издательского совета
Северо-Кавказского федерального
университета
К 63
Компьютерная графика: учебное пособие / И. П. Хвостова,
О. Л. Серветник, О. В. Вельц. – Ставрополь: Изд-во СКФУ, 2014. –
200 с.
Пособие составлено в соответствии с государственными образовательными
стандартами высшего профессионального образования и
содержит начальные сведения о компьютерной графике; в нем рассмотрены
основные принципы и процессы формирования изображений на
компьютере, представлена характеристика технических и программных
средств компьютерной графики.
Предназначено для студентов, аспирантов, преподавателей, изучающих
компьютерную графику.
УДК 004.92 (075.8)
ББК 32.973:85.15 я73
Составители:
канд. пед. наук, доцент И. П. Хвостова,
канд. пед. наук, доцент О. Л. Серветник,
ст. преподаватель О. В. Вельц
Рецензенты:
д-р физ.-мат. наук, профессор В. И. Дроздова,
канд. тех. наук, профессор А. Ф. Чипига
© ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский
федеральный университет», 2014
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие .............................................................................................3
РАЗДЕЛ 1. Основы компьютерной графики
1.1. Формирование и развитие компьютерной графики
как самостоятельного направления .............................................4
1.2. Основные понятия и достоинства компьютерной графики .......7
1.3. Сферы применения компьютерной графики ............................... 10
РАЗДЕЛ 2. Принципы формирования изображений на экране
2.1. Растровые представления изображений ....................................... 18
2.1.1. Основные понятия растровой графики .................................. 18
2.1.2. Параметры растровых изображений ...................................... 22
2.2. Векторные представления изображений ...................................... 27
2.3. Фрактальные представления изображений .................................. 32
РАЗДЕЛ 3. Цвет и свет в компьютерной графике
3.1. Визуальная система человека ........................................................ 34
3.2. Понятие цветовой модели .............................................................. 38
3.3. Аддитивные цветовые модели ...................................................... 40
3.4. Субтрактивные цветовые модели ................................................. 42
3.5. Интуитивные цветовые модели .................................................... 45
3.6. Палитры и оптимизация палитр .................................................... 47
3.7. Метод квантования цветов медианным сечением ....................... 50
3.8. Разновидности палитр .................................................................... 51
3.9. Кодирование графической информации ...................................... 52
3.10. Двоичное кодирование графической информации ................... 54
РАЗДЕЛ 4. Разрешающая способность, масштабирование
и сжатие изображений в компьютерной графике
4.1. Разрешающая способность ............................................................ 58
4.2. Масштабирование изображений ................................................... 59
4.3. Сжатие изображений ...................................................................... 60
198
Стр.198
РАЗДЕЛ 5. Форматы графических файлов
5.1. Понятие формата как стандарта графических изображений ....... 63
5.2. Растровые графические форматы .................................................. 65
5.3. Векторные графические форматы .................................................. 69
5.4. Универсальные графические форматы .......................................... 70
РАЗДЕЛ 6. Технические средства компьютерной графики
6.1. Видеоадаптеры ................................................................................. 72
6.2. Звуковая карта .................................................................................. 75
6.3. Устройства ввода знаковых данных .............................................. 76
6.4. Устройства командного управления .............................................. 79
6.5. Устройства ввода графических данных ......................................... 86
6.6. Устройства вывода данных ............................................................. 96
6.7. Мониторы ......................................................................................... 102
6.8. Устройства хранения данных ......................................................... 114
6.9. Устройства обмена данными .......................................................... 116
РАЗДЕЛ 7. Графические редакторы
7.1. Общая характеристика графических редакторов ........................ 119
7.2. Растровые графические редакторы ............................................... 122
7.3. Векторные графические редакторы .............................................. 129
7.4. Редакторы трехмерной графики .................................................... 135
7.5. Облачные графические редакторы ................................................ 141
РАЗДЕЛ 8. Модели в машинной графике
8.1. Общие сведения о моделировании ................................................ 150
8.2. Свойства моделей ........................................................................... 152
8.3. Основные понятия компьютерного моделирования .................... 153
8.4. Модели машинной графики. Оригинал и изображение .............. 155
8.5. Моделирование изображений средствами компьютерной
графики ........................................................................................... 158
Тестовые задания ..................................................................................... 162
Словарь терминов .................................................................................... 191
Ответы к тестовым заданиям ................................................................ 195
Литература и источники ........................................................................ 197
199
Стр.199