<
Дисплеи бывают монохромные (черно-белые) и цветные. Каждый пик-
сель на цветном экране - это совокупность трех точек (зерен) раз-
ного цвета: красного, зеленого и синего. Эти зерна расположены
очень близко друг к другу, так, что зрение человека их не разли-
чает. Нам они кажутся слившимися в одну точку. Из сочетания крас-
ного, зеленого и синего цветов складывается вся красочная палитра
на экране. Цветные дисплеи такого типа называются RGB-мониторами
(от первых букв английских слов red - красный, green - зеленый,
blue - синий). Электронная пушка цветного дисплея испускает три
луча. Каждый луч вызывает свечение зерна только одного цвета. Для
этого в дисплее используется специальная фокусирующая система.
Информация о графическом изображении хранится в видеопамяти. В
видеопамяти содержится информация о состоянии каждого пикселя эк-
рана. Если каждый пиксель может принимать только два состояния:
светится - не светится (белый - черный), то для кодировки доста-
точно одного бита памяти на пиксель (1 - белый, 0 - черный). Если
нужно кодировать большее количество состояний (различную яркость
свечения или различные цвета), то одного бита на пиксель недоста-
точно. Для кодирования 4 цветов в видеопамяти используется 2 бита
на каждый пиксель; для кодирования 8 цветов - 3 бита, 16 цветов -
4 бита и т.д. Количество цветов (К) и размер кода в битах (b)
связаны формулой: K=2b . Из трех базовых цветов можно получить 8
различных красок. Большее число красок получается путем управле-
ния интенсивностью базовых цветов. На современных высококачест-
венных дисплеях используется палитра более чем из 16 млн. цветов.
Требуемый размер видеопамяти в этом случае - несколько мегабайт.
Минимально необходимый объем видеопамяти зависит от размера сет-
ки пикселей и от количества цветов. Обычно в видеопамяти помеща-
ется несколько страниц (кадров) изображения одновременно.
Для работы ГР необходимо наличие следующих аппаратных средств:
1. Графический адаптер (другие названия: контроллер дисплея, ви-
деокарта) представляет собой единство двух компонент: видеопамяти
и дисплейного процессора (монитора). Функция видеопамяти - хра-
нить видеоинформацию. Функция дисплейного процессора - выводить
содержимое видеопамяти на экран. Если изображение на экране пос-
тоянно не подновлять, то оно гаснет (за время порядка нескольких
миллисекунд). Таким образом, изображение должно выводиться на эк-
ран с такой частотой, чтобы глаз не успевал заметить угасание
картинки. Дисплейный процессор непрерывно просматривает видеопа-
мять и выводит ее содержимое на экран 50-60 раз в секунду.
2. Графический дисплей обеспечивает отображение графической ин-
формации на экране электронно-лучевой трубки. В настоящее время
широкое распространение получили растровые дисплеи. Экран растро-
вого дисплея разбит на фиксированное число точек, которые образу-
ют матрицу (растр) из фиксированного числа строк и столбцов. Сло-
во растр восходит к латинскому rastrum - грабли, мотыга. Растром
обычно называют чередование прозрачных и непрозрачных полос по
сходству со следом граблей, имеющим вид параллельных борозд.
Растровые дисплеи работают в прямоугольной декартовой системе ко-
ординат. Каждый пиксель характеризуется координатами - парой чи-
сел (х, у). Первое число х задает расстояние от начала координат
до заданной точки экрана по горизонтали (в пикселях), второе чис-
ло у - по вертикали. В большинстве ЭВМ требуется, чтобы эти коор-
динаты изменялись слева направо и сверху вниз. Это означает, что
экран дисплея связан с системо координат, начало которой находит-
ся в левом верхнем углу экрана. Величины, характеризующие ширину
и высоту экрана (в пикселях), - х и у - в разных системах могут
меняться от десятков до нескольких сотен и тысяч. Чем больше х и
у, тем выше качество изображения, так как каждая точка будет за-
нимать меньшую область на экране. Количество пикселей по горизон-
тали и вертикали (х, у) называется разрешающей способностью.
Программные средства - это графические редакторы. Однако можно
получать изображения (в том числе и движущиеся) и с помощью сис-
тем программирования BASIC, Turbo Pascal и др. Кроме того, су-
ществуют графические редакторы систем автоматизированного проек-
тирования (САПР), предназначенные для создания чертежей, схем,
планов сооружений, трёхмерных изображений объектов и т.д. Это па-
кеты программ PCAD и CirCad (для создания радиосхем и разводки
печатных плат), AutoCAD (чертежи), ProtoCAD (стереометрия) и др.
Существуют графические редакторы для DOS и для Windows. Это спе-
циальные пакеты программ, содержащих в своём составе ряд важных
утилит, например просмотрщики графических файлов, конверторы гра-
фических файлов из одного формата в другой. Следует также отме-
тить, что целый ряд популярных пакетов программ, таких как MS
Word, Excel, MS Works, поддерживают создание рисунков и диаграмм
и вставку их в файл. Ряд текстовых редакторов для DOS поддержива-
ют псевдографику (Word & Deed), черчение вертикальных и горизон-
тальных линий для создания блок-схем и таблиц (Multi-Edit, Лекси-
кон и др.).
Графические редакторы для DOS: Painter, NeoPainter, Paint Show,
Picasso и др. Лучший из них - NeoPainter. Редактор 3D Studio слу-
жит для создания трёхмерных рисунков.
Графические редакторы для Windows 3.1: PaintBrush, Aldus Photo
Styler, Hamilton Flamingo, Corel Draw (лучший из них) и др. Пос-
ледние версии некоторых графических редакторов (например, Photo
Works, Adobe Photo Shop, Photo Plus) работают только в Windows-95.
PaintBrush - простейший графический редактор для Windows 3.1. Его
программный элемент находится в программной группе "Реквизиты".
Его улучшенным аналогом является редактор Paint для Windows-95.
MicroSoft Gif Animator для Windows-95 - служит для создания движущихся
изображений (анимаций) и для преобразования видеофайлов *.avi в
анимационные gif-файлы. Отдельные фрагменты анимационного изображе-
ния (кадры или фреймы) создаются, например, в редакторе PhotoShop или
Paint, а затем через буфер обмена Windows вставляются в Gif Animator.
Количество фреймов (кадров) может быть от 2 до нескольких десятков.
Чтобы изображение двигалось, его всё время повторяют (меню Animat,
Looping и Repeat Foreve). Чтобы движение было замедленным, устанав-
ливают длительность просмотра каждого кадра (меню Image, Duration) в мс.
Возможности графических редакторов для Windows шире, но они тре-
буют значительно больших машинных ресурсов (оперативная и диско-
вая память, процессор и др.). Таким образом, аппаратные и прог-
раммные средства получения графических изображений связаны между
собой.
В основе технологии получения графических изображений лежит
представление изображения как совокупности точек разного цвета
(мозаики точек). Точечный элемент экрана компьютера называется
пикселем (от слов picture element - pixel). Совокупность пикселей
на экране образует графическую сетку. Чем гуще эта сетка, тем
лучше качество изображения. Кроме растровой графики с точечными
элементами, существует векторная графика, когда элементами изоб-
ражения являются линия, окружность, прямоугольник. Информация о
графическом изображении хранится в специальном разделе ОЗУ - ви-
деопамяти. В видеопамяти содержится информация о состоянии каждо-
го пиксела экрана. Например, для монитора VGA графический режим
640х480 пикселей реализует 16 цветов на экране. Этот режим ис-
пользуется чаще всего в DOS. В Windows часто используется режим
High Color (216 =65536 цветов) с разрешением 600Х800 пикселей
и True Color (224 =16777216 цветов) с разрешением 600Х800 пикселей.
Просмотр графических файлов производится в NC4, NC5 при нажатии
клавиши F3 или при помощи просмотрщика-конвертора Paint Viewer
(pv.exe) при нажатии на Enter (для файлов формата bmp, pcx, gif,
ico, wmf, tif, jpg и др.). В некоторых случаях существуют специ-
альные просмотрщики и конверторы графических файлов, например
SEA, QPV, GWS, но в ряде случаев просмотр возможен только в тех
редакторах, в которых созданы графические файлы. Программа GWS
позволяет конвертировать графические файлы в exe-файлы, что очень
удобно для просмотра. Программа PicViewer для Windows-95 позволя-
ет просматривать и конвертировать графические файлы основных фор-
матов, устраивать слайд-шоу. Теми же свойствами обладает программа ACDSee.
Среда графического редактора
Пользовательский интерфейс большинства графических редакторов (ГР)
организуется следующим образом. С левой стороны экрана располага-
ется набор пиктограмм (условных рисунков) с изображением инстру-
ментов, которыми можно пользоваться в процессе редактирования
изображений. В нижней части экрана - палитра, из которой художник
выбирает краски требуемого цвета. Оставшаяся часть экрана предс-
тавляет собой пустой холст (рабочее поле). Над рабочим полем на-
ходится меню, позволяющее изменять режимы работы ГР. На левом
краю палитры выводится квадрат, окрашенный в фоновый цвет. В нем
помещаются еще два квадрата, верхний из которых окрашен в первый
рабочий цвет, а нижний - во второй рабочий цвет. В левом нижнем
углу экрана выводится калибровочная шкала, которая позволяет ус-
танавливать ширину рабочего инструмента (кисти, резинки и т. д.).
Режимы работы ГР
Режимы ГР определяют возможные действия художника, а также ко-
манды, которые художник может отдавать редактору в данном режиме.
1. Режим работы с рисунком (рисование). В этом режиме на рабочем
поле находится изображение инструмента. Художник наносит рисунок,
редактирует его, манипулирует его фрагментами.
2. Режим выбора и настройки инструмента. Курсор-указатель нахо-
дится в поле экрана с изображениями инструментов (меню инструмен-
тов). Кроме того, с помощью меню можно настроить инструмент на
определенный тип и ширину линии, орнамент закраски.
3. Режим выбора рабочих цветов. Курсор находится в поле экрана с
изображением цветовой палитры. В этом режиме можно установить
цвет фона, цвет рисунка. Некоторые ГР дают возможность пользова-
телю изменять палитру.
4. Режим работы с внешними устройствами. В этом режиме можно вы-
полнять команды записи рисунка на диск, считывания рисунка с дис-
ка, вывода рисунка на печать. Графические редакторы на профессио-
нальных ПК могут работать со сканером, используя его для ввода
изображения с репродукций. Обработку графической информации с вы-
хода сканера производят программы PhotoShop, PhtoWorks, PhotoPlus.
Они преобразуют информацию в графические файлы формата jpg, gif.
При использовании графического редактора PhotoShop при сканиро-
вании графических изображений, необходимо включить сканер и вло-
жить в него картинку, фотографию и т.д., запустить PhotoShop,
взять в меню Файл пункт Получить, TWAIN_32. Будет запущен сканер.
В режиме Preview надо произвести сканирование с низким разрешени-
ем и выбрать с помощью установления рамки область сканирования, а
затем в режиме Scan произвести сканирование выбранной области с
высоким разрешением (>=300 dpi). После этого закрывают программу
управления сканером и изображение считывается программой Photo
Shop. Затем указанное изображение обрабатывают в PhotoShop,напри-
мер устанавливают размер изображения в пикселях, меняют яркость,
контрастность, устраняют мелкие дефекты изображения, так, чтобы
получить желаемое качество изображения. После этого его сохраняют
на диске в виде файла с расширением jpg, чтобы он имел наименьший
размер и занимал меньше места.
Для обработки текстовой информации, её распознавания и преобра-
зования её в текстовый файл используется программа Fine Reader.
Полученный в этой программе текст копируют в буфер обмена и затем
сохраняют в редакторе Word виде doc файла.
Система команд ГР
В каждом из перечисленных выше режимов художник может работать с
определенным набором команд ГР. В различных графических редакто-
рах на разных компьютерах системы команд могут существенно разли-
чаться. Во всех вариантах характерно использование принципа меню
для выбора и инициализации команд.
В систему команд входят:
-команды выбора инструмента;
-команды настройки инструмента (ширина линий, шрифт букв);
-команды выбора цветов;
-команды масштабирования рисунка;
-команды ввода/вывода рисунка на внешние устройства.
Меню команд представляются в форме пиктограмм, а также в тексто-
вой форме.
Основные функции графического редактора
Работа в графическом редакторе относится к технологии обработки
графики. Для некоторого обобщённого графического редактора харак-
терно выполнение следующих функций:
1. Создание рисунка
а) В режиме ручной прорисовки;
б) С использованием панели инструментов (штампов, примитивов).
2. Манипулирование рисунком
а) Выделение фрагментов рисунка;
б) Проработка мелких деталей рисунка (увеличение фрагментов кар-
тины);
в) Копирование фрагмента рисунка на новое место экрана (а также
возможность вырезать, склеивать, удалять фрагменты изображения);
г) Закраска отдельных частей рисунка ровным слоем или узором,
возможность применять для рисования произвольные "краски",
"кисти" и "напыление".
д) Масштабирование изображения;
е) Перемещение изображения;
ж) Поворот изображения;
3. Ввод в изображение текста
а) Выбор шрифта;
б) Выбор символов (курсив, подчёркивание, оттенение);
4. Работа с цветами
а) Создание своей палитры цветов;
б) Создание своего узора (штампа) для закраски;
5. Работа с внешними устройствами (диски, принтер, сканер и др.)
а) Запись рисунка на диск (дискету) в виде файла стандартного
формата (pcx, bmp, tif, gif, jpg, png и др.);
б) Чтение файла с диска (дискеты);
в) Печать рисунка;
г) Сканирование рисунка.
В качестве "кисти" чаще всего используется мышь, реже курсор при
управлении клавиатурой. Панель инструментов используется для ри-
сования прямых и кривых линий, окружностей (овалов, эллипсов),
прямоугольников (квадратов).
Работа с фрагментом изображения в графическом редакторе PaintBrush
I. Копирование фрагмента изображения (все операции производятся
мышью).
1) Выбрать в панели инструментов кнопку "Ножницы с изображением квадрата"
2) Выделить фрагмент изображения в пунктирный прямоугольник.
3) Выбрать в меню в пункте "Редактирование" пункт "Копирование".
При этом выделенный фрагмент изображения помещается в буфер.
4) Выбрать в меню в пункте "Редактирование" пункт "Вставить".
Фрагмент изображения появится в левом верхнем углу.
5) Перетащить мышью фрагмент изображения на новое место.
II. Удаление фрагмента изображения.
1) Повторить пункты 1) и 2) из предыдущего раздела.
2) Выбрать в меню в пункте "Редактирование" пункт "Вырезать".
При этом выделенный фрагмент изображения помещается в буфер.
При необходимости его можно вернуть обратно, выполнив п.4 и 5
из предыдущего раздела.
3) Для удаления фрагмента изображения можно также использовать
"Ластик" в панели инструментов.
III. Прорисовка мелких деталей фрагмента изображения.
1) Выбрать в меню в пункте "Просмотр" пункт "Приблизить".
2) Выбрать фрагмент изображения в прямоугольное окно.
3) Увеличить фрагмент изображения, щелкнув мышью, и произвести
прорисовку мелких деталей.
4) Выбрать в меню в пункте "Просмотр" пункт "Отодвинуть".
При необходимости повторить прорисовку.
IY. Поворот фрагмента изображения.
1) Выполнить п.1 и 2 из раздела "Копирование фрагмента изображе-
ния.
2) Выбрать в меню в пункте "Преобразования" пункт "Повернуть по
Горизонтали" или "Повернуть по Вертикали", или "Наклонить".
При этом можно при необходимости также выполнить пункт меню
"Сжать + Растянуть" для изменения формы фрагмента изображения.
Y. Ввод текста в изображение.
1) Для ввода текста выбрать в панели инструментов пункт "ABC".
2) Выбрать в меню в пункте "Текст" размер и тип шрифта.
3) Установить курсор в исходную позицию и начать ввод текста.
Переключение клавиатуры Рус./Лат. производится также как и в
Windows (чаще всего - это нажатие двух Shift).
После всех операций с фрагментом изображения необходимо сохранить
файл (Ctrl+C). Paint Brush (Paint) позволяет сохранять файлы в
форматах bmp и pcx. Paint для Windows-98 сохраняет файлы ещё и в
форматах jpg и gif.
Вопросы
1. Что такое графический редактор? Какие виды графической инфор-
мации Вы знаете?
2. Что из себя представляют программные и аппаратные средства по-
лучения графических изображений и как они взаимосвязаны?
3. Что лежит в основе технологии получения графических изображе-
ний? Что такое пиксель?
4. Какие графические редакторы для DOS и для Windows Вы знаете?
5. Что такое редакторы САПР?
6. Какие форматы графических файлов Вы знаете?
7. Что такое просмотрщики и конверторы графических файлов?
8. Какие функции выполняет графический редактор PaintBrush?
9. Как скопировать, вырезать, переместить фрагмент изображения в
графическом редакторе PaintBrush (Paint) ?
10. Как повернуть, сжать, растянуть, инвертировать фрагмент изоб-
ражения в графическом редакторе PaintBrush?
Задания
1. Нарисуйте в редакторе Paint шахматную доску 8*8.
2. Нарисуйте дом с приусадебным участком в графическом редакторе
NeoPaiter для DOS. Используйте штампы, панель инструментов и
палитру цветов.
3. Нарисуйте автомобиль в графическом редакторе PaitShow для DOS.
4. Нарисуйте схему логического элемента ИЛИ-НЕ в графическом ре-
дакторе PaintBrush (Paint) для Windows.
5. Выполните упражнения с фрагментом изображения в графическом
редакторе PaintBrush (скопировать, вырезать, переместить, нак-
лонить, сжать, растянуть, повернуть, инвертировать фрагмент
изображения). Проработайте мелкие детали фрагмента изображения.
Введите в изображение текст.
6. Просмотрите графические файлы в Norton Commander. Конвертируйте
графические файлы из формата bmp в фомат gif. Оцените размеры
этих файлов и сравните их.
7. Просмотрите графические файлы формата tif в просмотрщике SLIDE
графического редактора PaitShow.
8. Нарисуйте в графическом редакторе PaintBrush свой персональный
компьютер (системный блок, монитор и клавиатуру).
