Решение задачи: Краткий конспект лекции 'Объекты компьютерной графики'

Ниже представлен краткий конспект лекции «Объекты компьютерной графики», структурированный по темам для удобного переписывания в тетрадь. Конспект лекции: Объекты компьютерной графики 1. Понятие компьютерной графики Компьютерная графика — это: 1) Область деятельности, в которой компьютер используется как инструмент создания и обработки изображений. 2) Сами графические объекты, созданные с помощью ПК. Виды графики: — Двумерная (2D): растровая, векторная, фрактальная. — Трёхмерная (3D). — Анимация. 2. Растровая графика Изображение состоит из сетки пикселей (маленьких прямоугольников). Каждый пиксель хранит информацию о своем цвете. Плюсы: фотографическое качество, плавные переходы цветов. Минусы: большая потеря качества при масштабировании, большой объем файлов. Инструменты обработки: слои (layers), фильтры, цветовые каналы. Примеры форматов: BMP, GIF, PNG, TIFF, JPEG. 3. Векторная графика Изображение строится из геометрических примитивов (линии, дуги, многоугольники), описанных математическими формулами. Плюсы: масштабирование без потери качества, малый размер файла. Применение: логотипы, чертежи, карты. Программы: CorelDRAW, Inkscape, Adobe Illustrator. Форматы: WMF, SVG, CDR, AI. 4. Кривые Безье Математический аппарат для создания плавных линий в векторной графике. 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. 5. Фрактальная графика Основана на принципе самоподобия: целое состоит из частей, подобных целому. Создается путем бесконечного повторения простых алгоритмов (копирование и масштабирование). 6. Трёхмерная графика (3D) Создание объемных моделей в виртуальном пространстве. Процесс построения: 1) 3D-моделирование (полигональное — из сеток, или сплайновое — из кривых). 2) Текстурирование (наложение «кожи» на модель). 3) Настройка освещения. 4) Рендеринг (просчет финального изображения). 7. Анимация Создание иллюзии движения путем быстрой смены кадров. Виды: — По ключевым кадрам (программа достраивает промежуточные фазы). — Запись движения (Motion Capture — датчики на актерах). — Процедурная (физическая симуляция). — Программируемая (на языках программирования, например, JavaScript). 8. Сжатие данных Растровые файлы часто сжимают для экономии места. — Без потерь: данные восстанавливаются полностью (PNG, GIF). — С потерями: часть информации удаляется для сильного уменьшения веса (JPEG). 9. Понятие разрешения Разрешение — количество точек на единицу площади или длины. — Разрешение экрана: измеряется в пикселях (например, \( 1920 \times 1080 \)). — Разрешение принтера: измеряется в dpi (точек на дюйм). Для качественной печати нужно около 300 dpi. — Разрешение изображения: плотность пикселей. Чем выше, тем четче картинка. 10. Цифровая фотография и обработка Размер фото определяется количеством мегапикселей (миллионов точек). Основные операции обработки: — Кадрирование (обрезка лишнего). — Коррекция (изменение цвета, яркости, контраста). Популярный свободный редактор: GIMP.