Краткий конспект: Объекты компьютерной графики

Ниже представлен краткий конспект лекции по теме «Объекты компьютерной графики», структурированный для удобного переписывания в школьную тетрадь. Компьютерная графика и её виды Компьютерная графика — это область деятельности, в которой компьютеры используются как инструменты создания и обработки изображений. Виды графики: 1. Двумерная (2D): растровая, векторная, фрактальная. 2. Трёхмерная (3D). 3. Анимация. Растровая графика Изображение состоит из сетки пикселей (маленьких прямоугольников). В памяти хранится цвет каждого пикселя. Плюсы: реалистичность, передача плавных переходов цветов. Минусы: большая потеря качества при масштабировании, большой объем файла. Способы получения: сканирование, цифровое фото, рисование на планшете. Инструменты обработки: слои, фильтры, цветовые каналы. Векторная графика Изображение строится из геометрических примитивов (линии, дуги, многоугольники). Описывается математическими формулами. Плюсы: масштабирование без потери качества, малый размер файла. Применение: логотипы, чертежи, карты. Программы: CorelDRAW, Inkscape. Кривые Безье Используются для создания плавных линий в векторной графике. Математический аппарат разработан Сергеем Бернштейном (1912 г.) и позже применен в автомобилестроении. Уравнение кривой второго порядка: \[ B(t) = (1 - t)^2 P_0 + 2t(1 - t)P_1 + t^2 P_2, \quad t \in [0, 1] \] Где \( P_0 \) — начало, \( P_1 \) — опорная точка, \( P_2 \) — конец кривой. Фрактальная графика Основана на принципе самоподобия: целое состоит из частей, подобных целому. Создается путем бесконечного копирования и масштабирования простых конструкций. Трёхмерная графика (3D) Создание объемных моделей в виртуальном пространстве. Процесс построения: 1. Моделирование (полигональное — из сеток, или сплайновое — из кривых). 2. Текстурирование (наложение «кожи» на объект). 3. Настройка освещения. 4. Рендеринг (просчет финального изображения). Анимация Создание иллюзии движения путем быстрой смены кадров. Виды: — По ключевым кадрам (программа дорисовывает промежуточные). — Запись движения (Motion Capture — датчики на актерах). — Процедурная (физическая симуляция). — Программируемая (на языках программирования). Форматы файлов и сжатие Формат — способ представления данных. Растровые: BMP (без сжатия), GIF (256 цветов, анимация), PNG (без потерь, прозрачность), JPEG (сжатие с потерями), TIFF (высокое качество). Векторные: WMF, SVG (универсальный), CDR (CorelDRAW), AI (Adobe Illustrator). Сжатие бывает: — Без потерь (восстановление 1 в 1). — С потерями (удаление части данных для уменьшения размера). Понятие разрешения Разрешение — количество точек на единицу площади или длины. 1. Разрешение экрана: размеры в пикселях (например, \( 1920 \times 1080 \)). 2. Разрешение изображения: плотность пикселей (PPI). 3. Разрешение принтера: измеряется в DPI (точек на дюйм). Для качественной печати фото \( 10 \times 15 \) см нужно разрешение не менее 300 dpi (примерно \( 1200 \times 1800 \) пикселей). Цифровая фотография и обработка Размер фото определяется количеством мегапикселей (миллионов точек). Основные операции обработки: — Кадрирование (вырезание части). — Коррекция (изменение цвета, яркости). Популярный свободный редактор: GIMP.