Государственное профессиональное учреждение

МОУ Староаннинская СОШ
Конспект урока по информатике в 8 классе
Технические средства компьютерной графики.
Как кодируется изображение.
Учебник: Информатика 8 класс
И. Семакин– М.: Издательство «БИНОМ», 2005.
Автор: Подшивалова Е.Г.
Учитель информатики
2009 год
Тема урока: Технические средства компьютерной графики. Как кодируется
изображение.
Цели урока:
Образовательные: рассмотреть принципы работы монитора, виды монитора,
сформировать
представление
о
системе
вывода
изображения на экран, рассмотреть кодирование цветов
пикселей.
Развивающие:
развивать наблюдательность учащихся, способствовать
развитию мышления, речи, памяти учащихся; развивать
умение обобщать.
Воспитательные: воспитывать
дисциплинированность,
аккуратность,
трудолюбие.
Тип урока: комбинированный.
Распределение урока по времени.
I. Организационный момент (2 мин.)
II. Проверка домашней работы (10 мин.)
III.Объяснение нового материала (20 мин.)
IV.Закрепление нового материала (5 мин.)
V.Подведение итогов урока и информирование о домашнем задании (3 мин.)
Ход урока.
I.Организационный момент.
Приветствие. Проверка готовности кабинета и учеников к уроку. Выявление
отсутствующих.
II. Проверка домашней работы.
Деятельность учителя
Фронтальный опрос класса.
Вопрос:
Что такое компьютерная графика?
Деятельность учащихся
Ответ:
Раздел информатики, занимающийся
проблемами создания и обработки на
компьютере
графических
изображений,
называется
компьютерная графика.
Вопрос:
Научная, деловая, конструкторская,
Какие виды компьютерной графики иллюстративная, художественная и
вам знакомы?
рекламная графики, компьютерная
анимация.
Вопрос:
Ответ:
Что представляет собой научная и Это направление появилось самым
деловая графики?
первым. Назначение – визуализация
(т.е.
наглядное
изображение)
объектов научных исследований,
графическая обработка результатов
расчётов,
проведение
вычислительных экспериментов с
наглядными представлениями их
результатов.
Эта область компьютерной графики
предназначена
для
создания
иллюстраций, часто используемых в
работе
различных
учреждений.
Например: плановые показатели,
отчётная документация – вот объекты,
для которых с помощью деловой
графики создаются иллюстративные
материалы.
Вопрос:
Скажите, что вы можете сказать про
конструкторскую графику и в чём её
достоинства или недостатки?
Ответ:
Она
используется
в
работе
инженеров-конструкторов,
изобретателей новой техники. Этот
вид является обязательным элементом
систем
автоматизации
проектирования. Графика в САПР
используется
для
подготовки
технических
чертежей
проектируемых устройств.
В сочетании с расчётами позволяет
проводить в наглядной форме поиск
оптимальной конструкции, наиболее
удачной
компоновки
деталей,
прогнозировать последствия – её
достоинство.
Вопрос:
Что такое иллюстративная графика?
Почему её относят к прикладному
программному обеспечению общего
назначения?
Ответ:
Программные
средства
иллюстративной графики позволяют
человеку использовать компьютер для
произвольного рисования, черчения
подобно тому, как он это делает на
бумаге с помощью карандашей,
красок.
Пакеты иллюстративной графики не
имеет какой-то производственной
направленности.
Поэтому
они
относятся
к
прикладному
программному обеспечению общего
назначения.
Вопрос:
Расскажите, что
художественной
графике?
Ответ:
вы знаете о С помощью компьютера создаются
и
рекламной рекламные
ролики, мультфильмы,
видеоуроки и многое другое.
Графические пакеты для этих целей
требуют
больших
ресурсов
компьютера по быстродействию и
памяти. Отличительной особенностью
этого класса графических пакетов
является
возможность
создания
реалистических изображений, а также
«движущихся
картинок».
Для
создания
реалистических
изображений в графических пакетах
этой категории используется сложный
математический аппарат.
Получение рисунков трёхмерных
объектов, их повороты, приближения,
удаления – всё это связано с
геометрическими
расчётами.
Передача освещённости объекта в
зависимости от положения источника
света, от расположения теней требует
расчётов,
учитывающих
законы
оптики.
Вопрос:
Ответ:
Что такое компьютерная анимация и Получение движущихся изображений
как она работает?
на
мониторе
называется
компьютерной анимацией. Слово
анимация означает «оживление».
В недавнем прошлом художникимультипликаторы создавали свои
фильмы вручную. Чтобы передать
движение, им приходилось делать
тысячи рисунков, отличающихся друг
от друга небольшими изменениями.
Затем эти рисунки переснимались на
киноплёнку. Художник создаёт на
экране рисунки лишь начального и
конечного состояния движущегося
объекта, а все промежуточные
состояния рассчитает и изобразит
компьютер.
III. Объяснение нового материала.
Записываем тему урока в тетрадях.
Деятельность учителя
Деятельность учащихся
Задаёт вопрос для повторения: для Монитор – это устройство вывода
чего служит монитор?
информации, хранящийся в памяти
компьютера.
Скажите, а как информация передаётся С помощью проводов, которыми
на монитор?
монитор соединён с системным
блоком и микросхем, находящихся в
нём.
Прошу открыть учебник на стр. 105 и Открывают ученик.
обратиться к рис. 4.7, где представлена Видеоадаптер – это устройство,
схема системы вывода изображения на управляющее работой графического
экран.
дисплея.
Центральный процессор (ЦП) и Видеопамять – это электронное
оперативная память (ОП) соединены энергозависимое
запоминающее
информационной
магистралью, устройство.
которая в свою очередь соединена с
видеоадаптером.
Видеоадаптер
состоит из двух частей: видеопамяти и
дисплейного процессора.
Видеопамять
предназначена
для
хранения
видеоинформации
–
двоичного
кода
изображения,
выводимого на экран. Видеопамять
составляет несколько мегабайтов.
Дисплейный
процессор
читает
содержимое
видеопамяти
и
в
соответствии с ним управляет работой
монитора.
К видеопамяти имеют доступ два
процессора:
центральный
и
дисплейный.
ЦП
записывает
видеоинформацию, а дисплейный –
периодически читает её и передаёт на
монитор, на котором эта информация
превращается в изображение.
В XIX веке во Франции возникла
техника живописи, которую назвали
пуантилизмом: рисунок составлялся из
разноцветных
точек,
наносимых
кистью на холст. Подобный принцип и
в компьютерах. Точки на экране
компьютера выстроены в ровные
ряды.
Одна точка носит название пиксель.
Чем гуще сетка пикселей на экране,
тем лучше качество изображения. Рис.
4.8.
Размер графической сетки обычно
представляется в форме произведения
числа точек в горизонтальной строке
на число строк: M  N. Привожу
примеры размеров графической сетки:
640  480; 1024  768; 1280  1024.
Размер монитора характеризуется
длиной
диагонали
его
экрана,
выраженной в дюймах. 1 дюйм = 2,54
см. бывают мониторы с диагональю
14, 15, 17 и более дюймов.
Совокупность
точечных
строк
образует графическую сетку, или
растр.
Смотрят рисунок.
Существуют мониторы на основе Открывают учебник и смотрят пример.
электронно-лучевой трубки – ЭЛТмониторы и жидкокристаллические
мониторы.
Мониторы на основе электроннолучевой трубки пиксель образуется
люминесцирующим
веществом,
которое светится под воздействием
луча,
испускаемого
электронной
пушкой. Такой луч пробегает по
порядку (сканирует) все строки сетки
пикселей. При этом он моделируется:
на точки, которые должны светиться,
падает,
а
на
тёмных
точках
прерывается. Рис. 4.9. Такой же
принцип используется в телевизорах.
После
прекращения
воздействия
электронного луча на точку экрана её
свечение
быстро
затухает,
то
сканирование
периодически
повторяется с высокой частотой (75-85
раз в секунду и более). При такой
частоте наше зрение не замечает
мерцания изображения.
Первоначально
на
компьютерах
использовались
чёрно-белые
мониторы. На чёрно-белом экране
пиксель,
на
который
падает
электронный луч, светится белым
цветом. Неосвещённый пиксель –
чёрная точка.
Недостатки ЭЛТ-мониторов – это
излучение, быстро устают глаза.
Достоинства
ЖК-мониторов
:
значительно меньше по весу, имеют
плоскую форму и меньше устают
глаза.
Каждый пиксель на цветном экране –
это совокупность трёх точек разного
цвета: красного, зелёного и синего. Из
их сочетания складывается вся
красочная палитра на экране.
Записывают в тетрадь.
Вы знаете, что монитор служит для
вывода информации, а что служит для
ввода в компьютер?
Работа сканера противоположна
работе видеоадаптера и монитора:
видеоадаптер преобразует двоичный
код в изображение на экране; сканер
преобразует изображение на рисунке,
чертеже в двоичный код, который
записывается в памяти компьютера.
Сканер получил своё название в
соответствии с принципом своей
работы: световой луч построчно
сканирует плоский рисунок подобно
тому, как электронный луч сканирует
экран монитора. С помощью сканера в
компьютер можно вводить текст,
напечатанный на листе бумаги.
Используя специальную программу
распознавания текста, его
изображение можно преобразовать в
текстовый формат и работать с ним
дальше.
Для ввода служит сканер.
Информация о состоянии каждого
пикселя хранится в закодированном
виде в памяти компьютера. Код может
быть однобитовым, двухбитовым и
т.д.
Для получения чёрно-белого
изображения пиксель может
находиться в одном из двух состояний:
светится – не светится (белый –
чёрный). Для его кодирования
достаточно одного бита памяти:
1 – белый,
0 – чёрный.
Пиксель на цветном дисплее может
иметь различную окраску. Поэтому
одного бита на пиксель недостаточно.
Для кодирования четырёхцветного
изображения требуется двухбитовый
код. Смотрят на стр.111 варианты
кодирования цветов 2 и 3 битов
памяти на один пиксель.
Если иметь возможность управлять
интенсивностью свечения базовых
цветов, то количество различных
вариантов их сочетаний, дающих
разные
краски
и
оттенки,
увеличивается.
Шестнадцатицветная
палитра
получается
при
использовании
четырёхразрядной кодировки пикселя:
к трём битам базовых цветов
добавляется один бит интенсивности.
Этот бит управляет яркостью всех
трёх цветов одновременно. Табл. 4.2.
Большее
количество
цветов
получается
при
раздельном
управлении интенсивностью базовых
цветов.
Смотрят учебник, записывают в
тетрадях.
Количество различных цветов К и
количество битов для их кодирования
b связаны между собой формулой:
K  2b .
Объём необходимой видеопамяти Записывают в тетрадь.
определяется размером графической
сетки монитора и количеством цветов.
Минимальный объём видеопамяти
должен быть таким, чтобы в него
помещался один кадр (одна страница)
изображения. Например, для сетки
640  480 и чёрно-белого изображения
минимальный объём видеопамяти
должен быть таким:
640  480  1 бит = 307 200 бит = 38 400
байт. Это составляет 37,5 Кбайт.
На современных высококачественных
мониторах используется палитра более
чем из 16 миллионов цветов.
Требуемый
размер
видеопамяти
несколько мегабайтов.
IV. Закрепление нового материала.
Деятельность учителя
Что такое видеоадаптер?
Деятельность учащихся
Видеоадаптер – это устройство,
управляющее работой графического
дисплея.
Для чего предназначена видеопамять? Видеопамять предназначена для
хранения видеоинформации –
двоичного кода изображения,
выводимого на экран.
В чём сущность центрального и
ЦП записывает видеоинформацию, а
дисплейного процессоров?
дисплейный – периодически читает её
и передаёт на монитор, на котором эта
информация превращается в
изображение.
Какие виды мониторов вы знаете?
Существуют мониторы на основе
электронно-лучевой трубки – ЭЛТмониторы и жидкокристаллические
мониторы.
Из сочетания каких цветов
Из сочетания красного, зелёного и
складывается вся красочная палитра
синего складывается вся красочная
на экране?
палитра на экране.
V.Подведение итогов урока и информирование о домашнем задании.
Домашняя работа: §19, 20, вопросы, определения.
Выставление оценок в журнал за ответы и активность на уроке.