Перечислите основные виды графических изображений и дайте их краткую характеристику кратко
Обновлено: 04.07.2024
Home Просвещение Графический язык Типы графических изображений
Типы графических изображений
Каждому человеку приходится встречаться с различными графическими изображениями и содержащими их документами: рисунками, схемами, наглядными изображениями, чертежами и т. п. (рис. 25).
В науке и технике используются: диаграммы, графики, графы, схемы, чертежи, аксонометрические изображения, технические рисунки.
Диаграммы представляют собой изображения, показывающие соотношение отдельных частей чего-либо к целому с помощью круга, столбцов и др. (рис. 26).
Графики являются изображениями количественных и качественных показателей развития или состояния чего-либо при помощи кривых и ломаных линий (рис. 27). С ними вы уже знакомились на уроках математики.
Графы — изображения, условно показывающие разнообразные связи, существующие между понятиями, элементами систем, процессами и т. д., представленные с помощью простейших знаков (круга, квадрата) и связующих их линий (рис. 28).
Рис. 25. Графические изображения, выполненные ручным (а) и машинным (б) способами
Рис. 29. Схемы: а — оптическая; б — электрическая
Схемы представляют собой изображения, условно показывающие устройство какого-либо механизма (например, станка, гидравлической установки, электрической цепи и др.) и взаимодействие его частей (рис. 29).
Чертеж содержит одно (чертеж развертки) или несколько изображений предмета, выполненных с соблюдением условных обозначений (чертеж стойки), определенных правил и масштаба (рис. 30, с, б).
Аксонометрическая проекция — изображение, полученное в результате параллельного проецирования объекта вместе с осями прямоугольных координат на аксонометрическую плоскость проекций, где он отображается видимым с трех сторон одновременно (рис. 30, e).
Технический рисунок представляет собой изображение, обладающее основными свойствами аксонометрических проекций или перспективного рисунка, выполненное от руки в глазомерном масштабе с возможным оттенением изображенных поверхностей (см. рис. 25, б).
(В дальнейшем вы более подробно познакомитесь с чертежами, аксонометрическими изображениями и техническими рисунками на уроках черчения.)
Графические изображения и содержащие их документы предназначены для отображения различной информации, но не всегда несут абсолютно полную информацию об объекте (табл. 1). По чертежу можно судить не только о форме, размерах, но и о материале, устройстве, объеме и других технических характеристиках объекта. Чертеж является наиболее информационно емким документом.
Рис. 30. Чертежи, содержащие одно (а), три (б) изображения и аксонометрическую проекцию (в)
Примечание: 1 — объем (как расчетная велнчнна); 2 — форма; 3 — конструкция; 4 — размеры; 5 — материал; 6 — масса; 7 — площадь поверхности; 8 — принцип работы; (x) — информация может быть представлена.
Рис. 31. Графические изображения: а — сборочный чертеж;
б — наглядное изображение; в — кинематическая схема
Изображения сопутствовали человеку на всех этапах его исторического развития. Еще в глубокой древности люди научились изображать различных животных, предметы быта, труда, охоты. Яркий пример таких изображений — наскальные рисунки сцен охоты (рис. 1).
Используя рисунок 1, расскажите, на каком материале и какими инструментами выполнено это изображение. Приведите примеры видов настенной росписи. Какую информацию передавали эти изображения?
Потребность людей в передаче друг другу информации привела к появлению графического языка. С его помощью стало возможным передавать и сохранять информацию изобразительными и знаковыми средствами — рисунками, символами, пиктограммами, цифрами, буквами и др.
Рисунки и пиктограммы как средства общения между людьми
появились задолго до создания письменности. Пиктограмма — один из первых видов письма в виде знаков, схематически отображающих важнейшие узнаваемые черты объекта, предмета или явления. Именно в рисунках и пиктограммах берет начало, зарождается и формируется графический язык.
Графический язык сейчас является языком делового международного общения, т. к. его изобразительную и знаковую систему составляют графические изображения. В современной жизни человек сталкивается с разнообразными графическими изображениями: рисунками,
чертежами, схемами, планами, картами, графиками, логотипами, инфографикой и др. (рис. 2). Они используются в различных сферах его жизнедеятельности.
Назовите представленные на рисунке 2 виды графических изображений и приведите еще примеры графических изображений, с которыми вы познакомились, изучая другие учебные предметы.
С помощью рисунков или фотографий можно изобразить все окружающие нас предметы, машины, здания и сооружения такими, какими мы их обычно видим. В черчении графические изображения предназначены для передачи геометрической, технической и технологической информации о каком-либо предмете или изделии. К таким видам изображений относятся технические рисунки, эскизы, чертежи, сборочные чертежи, развертки, архитектурно-строительные и топографические чертежи, схемы и др.
Рассмотрим основные виды изображений. Пространственные формы предметов на бумаге можно изобразить в виде технического рисунка, эскиза или чертежа. Техническим рисунком пользуются в тех случаях, когда необходимо быстро пояснить форму рассматриваемого предмета, показать его наглядно.
Технический рисунок — это наглядное изображение объекта, выполненное от руки, на глаз, с соблюдением его конструктивной формы и пропорций (рис. 3).
Эскизы предназначены для временного или разового использования. По эскизам могут изготавливаться изделия в опытном производстве, при ремонте.
Эскиз — чертеж, выполненный, как правило, от руки (без применения чертежных инструментов), с сохранением пропорций элементов детали, а также в соответствии со всеми правилами и условностями, установленными стандартами (рис. 4).
По эскизам и техническим рисункам можно судить о геометрической форме детали. Такое изображение наглядно, однако оно не может дать полного представления о внутренней форме и истинных размерах предмета. Поэтому при производстве изделий применяют другой, более точный способ изображения — чертеж. Чертежи являются основными графическими документами для изготовления различных изделий на производстве.
Чертеж — один из видов конструкторских документов, содержащий изображение изделия, определяющий его конструкцию, взаимодействие составных частей и другие данные, необходимые для изготовления, контроля, монтажа, эксплуатации и ремонта изделия (рис. 5).
Для сборки готовых изделий, состоящих из нескольких деталей, пользуются сборочным чертежом.
Сборочный чертеж — конструкторский документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки (изготовления) и контроля (рис. 6).
Также для изготовления изделий используют чертежи разверток — изображение поверхности предмета, по особым правилам совмещенное с плоскостью, развернутое на плоскость (рис. 7).
Кроме чертежей, на производстве используют схемы для определения принципа действия различных устройств.
Схема — конструкторский документ, где показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними (рис. 8)
При строительстве зданий и сооружений пользуются архитектурно-строительными чертежами (рис. 9), в сельском хозяйстве, промышленности, военном деле используют топографические карты, на которых изображен рельеф местности, нанесены населенные пункты, дорожная сеть, различные объекты (рис. 10).
Чтобы графические, конструкторские документы (чертежи, карты, схемы и др.) были понятны всем специалистам, их необходимо выполнять по определенным правилам. Правила выполнения и оформления графических документов отражаются в государственных стандартах (ГОСТах), которые объединены в Единую систему конструкторской документации (ЕСКД) и используются во всех сферах производства, научных, учебных организациях. Стандарты периодически проверяются, пересматриваются и обновляются.
Единая система конструкторской документации (ЕСКД) — комплекс стандартов, устанавливающих правила, требования и нормы по разработке, оформлению и обращению конструкторской документации (при проектировании, изготовлении, контроле, приемке, эксплуатации, ремонте, утилизации изделия)
В 1946 г. создана Международная организация по стандартизации ИСО (ISO), целью которой является расширение технического, научного и экономического сотрудничества. При выборе ее названия было решено использовать греческое слово исос - равный. Поэтому на всех языках мира Международная организация по стандартизации имеет название ИСО. Для облегчения обмена технической документацией каждая страна приводит свои стандарты в соответствие со стандартами Международной организации.
В информатике существует четыре типа компьютерной графики (КГ). Все находят применение, обладают сильными сторонами и недостатками. Рассмотрим, что такое компьютерная графика, какие виды существуют, кратко охарактеризуем их. Научимся определять, к какому типу относятся изображения.
Компьютерная графика: что это
Многие слышали, что при монтаже фильмов и для получения сюрреалистических, отретушированных фотографий применяется компьютерная графика. Что она собой представляет, знают единицы.
КГ – направление информатики, специализирующееся на создании, изучении, разработке и оптимизации методик формирования и редактирования изображений посредством программного обеспечения. Охватывает множество областей, где применяются способы подачи информации в виде визуальных образов.
Компьютерная графика входит в число перспективных компьютерных наук. В современном виде существует около двух десятилетий. Её основателем принято считать Андриеса ван Дамма, написавшего ряд фундаментальных учебников по КГ.
Границы машинной графики настолько широки, что чётко провести их невозможно. Тем не менее существует несколько типов КГ. Рассмотрим, что представляют собой основные разновидности компьютерной графики.
Виды компьютерной графики в информатике
Системы
Деловая – используется для иллюстрации информации, которую без визуализации сложно представить (таблицы, базы данных). Приложения позволяют быстро строить диаграммы, графики, схемы в виде двухмерных, реже – трёхмерных, массивов сразу после ввода или выбора интересуемой информации. Позволяют управлять этими элементами: вытягивать вдоль осей, перекрашивать, добавлять надписи, комбинировать объекты.
Иллюстративная – нужна для демонстрации чего-либо. К ней относят чертежи, карты, схемы, эскизы, наброски. Редакторы направлены на быстрое создание перечисленных объектов, их редактирования: изменения, масштабирования, перемещения. Относится к векторной (координатной) графике.
К иллюстративной относится графика на основе нерегулярных структур, для формирования которых применяют инструментарий растровых редакторов: кисти, карандаши, ластик, заливку, краски. Часть программ способна оживлять картинки – анимировать.
Инженерная либо конструкторская – ориентирована в основном на чертежи, автоматическое проектирование (САПР) при разработке сложных технических, электрических агрегатов, в архитектуре. Применяются в научных исследованиях, инженерном деле. Подразумевает манипуляции с множеством разноклассовых объектов.
Иногда отдельно стоят следующие виды графики:
- Научная – она же деловая.
- Рекламная – применяется маркетологами для продвижения продукции, услуг.
- Анимация – создание движущихся изображений.
- Пиксельная – картинка формируется посредством манипуляции с увеличенными пикселями (как в Майнкрафт).
- Художественная – актуальна среди творческих личностей, создающих красочные картинки, фото: ретушеры, художники, фотографы.
Количество пространств
Машинная графика разделяется на двух- и трёхмерную. Основа плоской растровой – прямоугольная область двухмерного пространства, трёхмерной – трёхмерное пространство. Одна и вторая бывают векторной, растровой, фрактальной.
Для создания 3D-моделей применяются полигональные объекты, состоящие из мелких двухмерных – полигонов.
Метод построения изображений
В зависимости от способа формирования картинки разделяют три вида КГ.
Растровая
Растровая графика в информатике – это направление КГ, где картинка формируется из пикселей – мельчайших объектов, напоминающих уменьшенную клетку тетрадного листа. Пиксели занимают место на диске, которое зависит от глубины цвета или битовой глубины – числа бит, которыми определяется интенсивность свечения пикселя.
На размер файла влияют глубина цвета и разрешение фото – количество точек, из которых оно состоит по вертикали и горизонтали.
Чем богаче палитра, тем большим количеством интенсивностей задаются цвета. К примеру, глубина цвета 24 бита предусматривает 256 уровней интенсивности (по 8 на цвет: красный, зелёный, синий). Четкость изображения диктуется его разрешением – это количество пикселей по обоим направлениям, из которого состоит картинка.
Растровые изображения характеризуются цветом и положением пикселей. Для хранения файлов применяется свыше десятка форматов, отличающихся возможностями (png, например, поддерживает прозрачность), степенью сжатия.
Штрих-коды, QR-коды относятся к растровой графике, хотя иногда их пытаются выделить в отдельную категорию.
Векторная
Картинка получается путём математического описания объектов. Для построения изображения применяется комбинация формул из математики и команд из информатики. Образ получается посредством комбинирования окружностей, линий, геометрических фигур, их фрагментов. Объекты имеют цвет, для окраски могут применяться градиенты.
Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге.
В растровой графике изображение представляется в виде набора окрашенных точек. Совокупность таких точек, образующих строки и столбцы, называют растр .
Применение растровой графики: обработка цифровых фотографий, сканированных изображений, создание коллажей, эмблем, логотипов. Растровые изображения чаще не создаются с помощью компьютера, а только обрабатываются. В Интернете используются только растровые изображения.
- Растровые изображения занимают большое количество памяти.
- Резкое ухудшение качества при редактировании изображения.
Векторная графика описывает изображения с использованием прямых и изогнутых линий, называемых векторами, а также параметров, описывающих цвета и расположение.
В отличие от растровой графики в векторной графике изображение строится с помощью математических описаний объектов, окружностей и линий.
Ключевым моментом векторной графики является то, что она использует комбинацию компьютерных команд и математических формул для объекта. Это позволяет компьютерным устройствам вычислять и помещать в нужном месте реальные точки при рисовании этих объектов. Такая особенность векторной графики дает ей ряд преимуществ перед растровой графикой, но в тоже время является причиной ее недостатков.
- Векторная графика не позволяет получать изображения фотографического качества.
- Векторные изображения описываются тысячами команд. В процессе печати эти команды передаются устройству вывода (принтеру). Иногда из–за проблем связи между двумя процессорами принтер не может распечатать отдельные детали рисунков.
Программные средства для работы с фрактальной графикой предназначены для автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Создание фрактальной художественной композиции состоит не в рисовании или оформлении, а в программировании.
Фрактальную графику редко применяют для создания печатных или электронных документов, но ее часто используют в развлекательных программах.
Читайте также: