Une manière graphique de présenter des idées de concept. Techniques (techniques) - manières graphiques de présenter l'information. Diagrammes : règles générales
1.3.1. Le principe des graphiques raster. Une image bitmap est une mosaïque de très petits éléments - des pixels. Cela ressemble à une feuille de papier à carreaux, sur laquelle chaque cellule (pixel) est peinte avec une certaine couleur, et à la suite de cette coloration, une image est formée (voir Fig. 1.7).
Comme vous pouvez le constater, le principe des graphismes raster est extrêmement simple. Il a été inventé et utilisé plusieurs siècles avant l'avènement des ordinateurs. L'image est construite à partir d'éléments discrets dans des domaines artistiques tels que la mosaïque, le vitrail, la broderie, etc. Autre exemple : un moyen efficace de transférer une image d'un carton préparatoire à un mur destiné à une fresque est le dessin « par cellules ». L'essence de cette méthode est la suivante. Le carton avec le motif et le mur sur lequel le motif sera transféré sont recouverts d'un nombre égal de cellules, puis un fragment du motif de chaque cellule du carton est représenté à l'identique dans la cellule correspondante du mur.
Les graphiques raster fonctionnent avec des centaines et des milliers de pixels qui forment une image. En infographie, le terme « pixel » peut faire référence à différents concepts, tels que :
Le plus petit élément d'image sur un écran d'ordinateur ;
Un seul élément bitmap ;
Le point de l'image imprimée sur l'imprimante.
Par conséquent, pour éviter toute confusion, nous utiliserons la terminologie suivante : pixel vidéo- le plus petit élément d'image sur l'écran ;
- pixels- un élément séparé d'une image raster ;
- point- le plus petit élément créé par l'imprimante.
Dans ce cas, un ou plusieurs pixels ou points vidéo peuvent être utilisés pour imager un pixel.
L'écran d'affichage est divisé en un nombre fixe de pixels vidéo, qui forment une grille graphique "raster" d'un nombre fixe de lignes et de colonnes. La taille de la grille graphique est généralement représentée sous la forme N M, où N est le nombre de pixels vidéo dans la direction horizontale et M est dans la direction verticale. Les affichages utilisent, par exemple, les tailles de grille graphique suivantes ; 640 x 480, 800 x 600, 1024 x 768, 1240 x 1024, etc. Les pixels vidéo sont très petits (moins de 0,3 mm) et rapprochés. Pour qu'une image soit perçue par l'œil, elle doit être composée de centaines ou de milliers de pixels vidéo, dont chacun doit avoir sa propre teinte de couleur. Le pixel vidéo agrandi est un carré régulier.
1.3.2. Avantages des graphiques raster. Ce type de graphisme présente deux avantages principaux, à savoir :
1. Chaque pixel vidéo peut recevoir l'une des millions de nuances de couleur. Si la taille des pixels approche la taille des pixels de la vidéo, l'image bitmap est aussi belle qu'une photographie. Ainsi, les graphiques raster représentent efficacement des images de qualité photographique.
2. L'ordinateur peut facilement contrôler les périphériques de sortie qui utilisent des points pour représenter des pixels individuels. Par conséquent, les images bitmap peuvent être facilement imprimées sur une imprimante.
1.3.3. Inconvénients des graphiques raster. Le fichier bitmap stocke les informations de couleur de chaque pixel vidéo sous la forme d'une combinaison de bits. Le type d'image le plus simple n'a que deux couleurs (par exemple, blanc et noir). Dans ce cas, deux valeurs sont nécessaires pour encoder la couleur de chaque pixel vidéo, ce qui signifie qu'un bit de mémoire suffit - deux (2 1) valeurs : 0 et 1. Si la couleur d'un pixel vidéo est déterminée par deux bits, alors nous avons quatre (2 2) combinaisons possibles de 0 et 1 : 00, 01, 10, 11, ce qui signifie que quatre couleurs peuvent déjà être encodées. Quatre bits de mémoire vous permettent d'encoder 16 (2 4) couleurs, huit bits - 256 (2 8) couleurs, 24 bits - 16777216 (2 24) nuances de couleurs différentes.
Les images raster simples occupent une petite quantité de mémoire (plusieurs dizaines ou centaines de kilo-octets). Les images de qualité photo nécessitent souvent plusieurs mégaoctets. Par exemple, si la taille de la grille graphique est de 1240 × 1024 et que le nombre de couleurs utilisées est de 16 777 216, la taille du fichier bitmap est d'environ 4 Mo, car les informations de couleur des pixels vidéo dans le fichier occupent
1240 1024 × 24 = 30474240 (bit), ou
30474240 ÷ 8 = 3 809 280 (octets), ou
3 809 280 ÷ 1024 = 3720 (Ko),
ou 3720 ÷ 1024 = 3,63 (Mb).
Ainsi, les bitmaps nécessitent une grande quantité de mémoire pour être stockées.
La solution la plus simple au problème de stockage bitmap consiste à augmenter la capacité de stockage de l'ordinateur. Les disques durs et les lecteurs optiques modernes fournissent des quantités importantes de stockage pour les données. L'inconvénient de cette solution est le coût, bien que les prix de ces périphériques de stockage aient sensiblement baissé ces derniers temps.
Une autre façon de résoudre le problème consiste à compresser les fichiers graphiques, c'est-à-dire à utiliser des programmes qui réduisent la taille des fichiers graphiques raster en modifiant la façon dont les données sont organisées. Il existe plusieurs méthodes pour compresser des données graphiques. Dans le plus simple d'entre eux, une séquence de valeurs répétitives (dans notre cas, un ensemble de bits pour représenter les pixels vidéo) est remplacée par une paire de valeurs - une valeur répétitive et le nombre de ses répétitions.
Cette méthode de compression est appelée RLE (Run-Length Encoding). La méthode RLE fonctionne mieux avec des images qui contiennent de grandes zones d'ombrage solide, mais elle comprime les photos bien pire, car il n'y a presque pas de longues lignes de pixels de la même couleur.
Les images fortement saturées de motifs sont bien compressées par la méthode LZW (son nom est composé des premières lettres des noms de ses développeurs - Lempel, Ziv et Welch).
Le Joint Photographic Experts Group a proposé une méthode JPEG pour compresser des images de qualité photographique.
Un bitmap après mise à l'échelle ou rotation peut perdre son attrait. Par exemple, les zones de couleur unie peuvent prendre un motif étrange ; les courbes et les lignes droites qui semblaient lisses peuvent soudainement devenir en dents de scie. Si vous réduisez puis agrandissez une image bitmap à sa taille d'origine, elle deviendra floue et irrégulière et les zones remplies risquent d'être déformées. La raison en est que le redimensionnement d'un bitmap s'effectue de deux manières ;
Tous les pixels de l'image changent de taille (deviennent plus grands ou plus petits) ;
Des pixels sont ajoutés ou supprimés de l'image (c'est ce qu'on appelle des pixels d'échantillonnage dans l'image).
Avec la première méthode, la mise à l'échelle de l'image ne change pas le nombre de pixels qu'elle contient, mais le nombre d'éléments (pixels vidéo ou points) nécessaires pour construire un seul pixel change, et à mesure que l'image est agrandie, le "pas à pas" devient de plus en plus perceptible - chaque point se transforme en carré.
L'échantillonnage des pixels d'une image peut se faire de deux manières. Tout d'abord, vous pouvez simplement dupliquer ou supprimer le nombre de pixels requis. Deuxièmement, à l'aide de certains calculs, le programme peut créer des pixels d'une couleur différente, déterminée par le pixel d'origine et son environnement. Dans ce cas, de petits détails et des lignes fines peuvent disparaître de l'image, ainsi qu'une diminution de la netteté de l'image (flou). Ainsi, les images raster ont des possibilités limitées de mise à l'échelle, de rotation et d'autres transformations.
1.3.4. Le principe des graphiques vectoriels. Dans les graphiques vectoriels, les images sont construites à partir d'objets simples - lignes droites, arcs, cercles, ellipses, rectangles, zones de couleurs identiques ou différentes, etc., appelés primitives. Divers dessins sont créés à partir d'objets vectoriels simples. En combinant des objets vectoriels - des primitives et en utilisant différentes couleurs d'ombrage, vous pouvez obtenir des illustrations intéressantes. Les primitives vectorielles sont définies à l'aide de descriptions. Exemples de descriptifs :
Tracez une ligne du point A au point B;
Dessiner une ellipse délimitée par un rectangle donné, etc.
Les informations sur la couleur d'un objet sont stockées dans le cadre de sa description, c'est-à-dire sous forme de commande vectorielle (mais pour les images bitmap, les informations sur la couleur de chaque pixel vidéo sont stockées). Les commandes vectorielles indiquent au périphérique de sortie de dessiner l'objet en utilisant autant d'éléments (pixels vidéo ou points) que possible. Plus le périphérique de sortie utilise d'éléments pour créer un objet, plus cet objet est beau.
Pour obtenir des images vectorielles, on utilise généralement des éditeurs de graphiques vectoriels (Adobe Illustrator CS2, Macromedia Freehand, CorelDRAW), largement utilisés dans le domaine de la conception, du dessin technique et également pour les travaux de conception. Ces éditeurs fournissent à l'utilisateur un ensemble d'outils et de commandes permettant de créer des dessins. Au cours du processus de dessin, un logiciel spécial génère des commandes vectorielles correspondant aux objets à partir desquels le dessin est construit.
Très probablement, l'utilisateur de l'éditeur ne verra jamais les commandes vectorielles. Cependant, savoir comment les dessins vectoriels sont décrits aide à comprendre les avantages et les inconvénients des graphiques vectoriels. Les fichiers graphiques vectoriels peuvent contenir des bitmaps comme l'un des types d'objet. La plupart des éditeurs de graphiques vectoriels vous permettent uniquement de placer une image bitmap dans une illustration vectorielle, de la redimensionner, de la déplacer, de la faire pivoter, de la recadrer, mais ne vous permettent pas de travailler avec des pixels individuels. Le fait est que les dessins vectoriels consistent en des objets séparés avec lesquels il est possible de travailler séparément. Il est impossible de le faire avec des images raster, car l'objet ici est le fragment raster entier dans son ensemble. Mais dans certains éditeurs de graphiques vectoriels, il est permis d'appliquer des effets spéciaux de flou et d'accentuation aux objets raster, qui sont basés sur la modification des couleurs des pixels voisins (un pixel a une propriété - la couleur).
1.3.5. Avantages des graphiques vectoriels. Les images vectorielles qui ne contiennent pas d'objets raster occupent une quantité relativement faible de mémoire informatique. Même les dessins vectoriels, composés de milliers de primitives, nécessitent de la mémoire dont le volume ne dépasse pas quelques centaines de kilo-octets. Pour un dessin bitmap similaire, 10 à 1000 fois plus de mémoire sont nécessaires.
Considérons un tel exemple. Soit la description vectorielle du carré dans le système de coordonnées de l'écran soit définie comme suit ;
RECTANGLE 1, 1, 200, 200, Rouge, Vert, ici ; (1, 1) sont les coordonnées du coin supérieur gauche, et (200, 200) sont les coordonnées du coin inférieur droit du carré ; Le rouge est la couleur de remplissage, le vert est la couleur du contour. Une telle description nécessite 30 octets de mémoire (le code binaire d'un caractère occupe 1 octet). Le même carré sous la forme d'une image raster non compressée avec 256 couleurs occupera la mémoire suivante :
200 × 200 ÷ 8= 320000 (bit), ou
320000 ÷ 8 = 40 000 (octets), ou
40 000 ÷ 1024 = 39,06 (Ko).
Il s'ensuit que la description raster non compressée du carré dans notre exemple nécessite 1333 fois plus de mémoire (40000 ÷ 30=1333.333) que sa description vectorielle. Ainsi, les images vectorielles occupent relativement peu de mémoire.
Les objets vectoriels sont définis à l'aide de descriptions. Par conséquent, pour modifier la taille d'un dessin vectoriel, vous devez corriger sa description. Par exemple, pour augmenter ou diminuer une ellipse, il suffit de changer les coordonnées des coins supérieur gauche et inférieur droit du rectangle qui délimite cette ellipse. Encore une fois, le nombre maximum d'éléments (pixels vidéo ou points) sera utilisé pour dessiner l'objet. Par conséquent, les images vectorielles peuvent être facilement mises à l'échelle sans perte de qualité.
Dans certains cas, il est possible de convertir des images raster en images vectorielles. Ce processus s'appelle le traçage. Le programme de traçage bitmap trouve des groupes de pixels de même couleur, puis crée des objets vectoriels correspondants. Cependant, les résultats obtenus nécessitent le plus souvent un traitement supplémentaire.
1.3.6. Inconvénients des graphiques vectoriels. Les lignes droites, les cercles, les ellipses et les arcs sont les principaux composants des dessins vectoriels. Par conséquent, jusqu'à récemment, les graphiques vectoriels étaient utilisés pour construire des dessins, des diagrammes, des graphiques et également pour créer des illustrations techniques. Avec le développement de la technologie informatique, la situation a quelque peu changé ; les images vectorielles d'aujourd'hui sont proches de la qualité réaliste. Cependant, les graphiques vectoriels ne produisent pas d'images de qualité photographique. Le fait est qu'une photographie est une mosaïque avec une distribution très complexe de couleurs et de luminosités de pixels, et représenter une telle mosaïque sous la forme d'un ensemble de vecteurs primitifs est une tâche plutôt difficile.
Les images vectorielles sont décrites par des dizaines et parfois des milliers de commandes. Pendant le processus d'impression, ces commandes sont transmises au périphérique de sortie (comme une imprimante laser). Dans ce cas, il peut arriver que sur papier, l'image soit complètement différente de celle souhaitée par l'utilisateur, ou qu'elle ne s'imprime pas du tout. Le fait est que les imprimantes contiennent leurs propres processeurs qui interprètent les commandes qui leur sont transmises. Par conséquent, vous devez d'abord vérifier si l'imprimante comprend les commandes vectorielles de cette norme en imprimant un dessin vectoriel simple. Après l'avoir imprimée avec succès, vous pouvez déjà imprimer une image complexe. Si l'imprimante ne peut reconnaître aucune primitive, elle doit être remplacée par une autre similaire et compréhensible pour l'imprimante. Ainsi, les images vectorielles ne s'impriment parfois pas ou ne semblent pas différentes sur papier de ce à quoi elles étaient destinées à l'origine.
1.3.7. Fonctionnalités des éditeurs de graphiques raster et vectoriels. Pour commencer, nous donnons une description comparative des graphiques raster et vectoriels et résumons les résultats dans le tableau. 1.1.
Les éditeurs graphiques sont les outils d'un artiste informatique avec lesquels il crée et édite des images. Actuellement, il existe de nombreux éditeurs graphiques différents. Par conséquent, il est important de savoir quel éditeur est le mieux adapté à une tâche particulière. L'amélioration de la qualité des images, ainsi que l'édition de photos, sont effectuées dans les éditeurs graphiques raster. Pour créer des illustrations, des éditeurs de graphiques vectoriels, également appelés programmes de dessin, sont généralement utilisés.
Salut tout le monde! Aujourd'hui, je vais vous parler des cartes mentales. Pour la première fois je les ai rencontrés lors du passage d'une formation.
Des devoirs étaient nécessaires pour accéder à la nouvelle activité. Et l'un des points était la compilation d'une carte intellectuelle de la leçon passée.
Au début, je pensais que c'était inutile. Mais après avoir fait quelques cartes, j'ai réalisé à quel point cette méthode est ingénieuse.
Maintenant, pour se souvenir de certains points de la leçon, cela n'a aucun sens de la revoir. Regardez simplement la carte et immédiatement tout ce dont vous avez besoin apparaîtra en mémoire. C'est vraiment cool!
Mais parlons de tout dans l'ordre. Je vais vous dire quoi, pourquoi et comment.
Que sont les cartes mentales
Une carte intellectuelle (carte mentale, carte mentale, carte mentale, carte mentale) est une manière graphique de présenter des idées, des concepts, des informations sous la forme d'une carte composée de sujets clés et secondaires. C'est-à-dire qu'il s'agit d'un outil de structuration des idées.
Structure de la carte :
- Idée centrale : question, sujet de recherche, but ;
- Thèmes clés : structure, titres ;
- Sous-sujets : détailler les sujets clés.
Pour créer des cartes mentales, des mots-clés, des images, des symboles sont utilisés. Mais, comme on dit, il vaut mieux voir une fois. Par conséquent, je vous propose plusieurs exemples de cartes mentales :
Exemples de cartes mentales
Il existe de nombreuses façons de créer des cartes, à la fois simples et complexes.
L'un des articles du blog concerne la méthode des 6 chapeaux. Si vous ne l'avez pas encore lu, alors vous.
Et quelques autres exemples :
Utiliser les deux hémisphères du cerveau
En quoi les cartes mentales sont-elles meilleures que les notes traditionnelles ?
Cette méthode, créée par Tony Buzan, est enseignée aux élèves du primaire finlandais. Et la Finlande a les meilleures performances académiques parmi les pays européens.
Cette façon de prendre des notes est ludique, amusante et agréable à utiliser. Énumérez simplement quelques mots-clés, puis organisez-les logiquement, ce qui peut susciter de nouvelles idées et aider à maintenir l'engagement des employés pendant les réunions.
Les recherches de Tony Buzan (spécialiste des sciences cognitives) mettent l'accent sur le rôle dominant de l'hémisphère gauche, tant à l'école que dans la société en général, au détriment de l'hémisphère droit.
L'hémisphère gauche est responsable des mots, de la hiérarchie des idées, des nombres, tandis que l'hémisphère droit est associé à la créativité, il contrôle l'espace, analyse les informations à travers les couleurs et les rythmes.
En un mot, l'hémisphère gauche est responsable de la logique, tandis que l'hémisphère droit est responsable de la créativité.
Lorsque vous prenez des notes régulières, vous n'utilisez que l'hémisphère gauche, mais lorsque vous créez des cartes mentales, vous utilisez les deux hémisphères.
La carte mentale combine du texte avec des images. Vous pouvez établir un parallèle avec la différence entre et un film : il est plus facile de se souvenir d'un film car il est composé d'images et de sons.
Si vous voulez en savoir plus sur les cartes mentales et augmenter votre productivité avec elles, alors vous êtes ici.
Champ d'application
Les cartes peuvent être utilisées pour :
- mémoriser le contenu des livres et des cours,
- créer des notes,
- rechercher de nouvelles idées,
- résoudre des problèmes complexes,
- mémorisation de la parole,
- idées structurantes,
- mémorisation de films,
- pour l'entraînement de la mémoire
- pour le développement des capacités créatives,
- pour l'organisation d'événements,
- pour démarrer le projet.
Si vous êtes un blogueur, vous pouvez utiliser les cartes lors de la création d'un cours ou d'un livre électronique, pour écrire de nouvelles idées d'articles, pour planifier un blog, pour faire une présentation.
Vous pouvez également utiliser la carte mentale comme bonus d'abonnement. De plus, vous pouvez créer une carte pour mémoriser les idées principales de .
Comment faire une carte mentale
Pour créer une carte, vous aurez besoin d'une feuille de papier, de crayons ou de stylos de couleur. En même temps, faites une pause loin de l'ordinateur.
Vous partez toujours du centre de la page. C'est le cœur de votre carte mentale. Vous pouvez écrire un mot qui symbolise votre problème, comme "vacances 2015" ou dessiner une image qui le symbolise.
Dois-je être bon en dessin pour créer une carte ? Non! C'est une opinion erronée. Vous créez une carte mentale pour vous. L'essentiel est que vous puissiez reconnaître ce qui est dessiné !
Autour de l'idée centrale, vous marquez des thèmes clés. Utilisez des couleurs !
Votre cerveau aime les couleurs et retiendra mieux les informations ! N'utilisez qu'un seul mot par sujet !
Vous devez écrire non pas des phrases, mais des concepts, des mots-clés ! Dessinez plus, une petite image vaut mille mots ! Parfois, vous pouvez même remplacer complètement les mots par des images.
Par exemple, au lieu d'écrire "appel téléphonique", vous pouvez dessiner un téléphone, votre cerveau se souviendra mieux de l'image.
La première carte n'est peut-être pas parfaite, mais avec le temps, vous deviendrez un maître dans ce domaine. Au fait, cette méthode peut être utilisée pour créer des fichiers .
Créer une carte mentale est une activité amusante, mais cela vaut la peine de fixer une limite de temps pour cette activité à l'avance, sinon vous risquez de passer plus de temps que nécessaire et d'ajouter des éléments inutiles à la carte.
Si vous pensez que vous n'êtes pas capable de dessiner, ce n'est pas un problème. Il existe des services spéciaux avec lesquels vous pouvez créer gratuitement une carte mentale en ligne en un rien de temps.
Je parle de l'un d'eux dans la vidéo.
Graphiques vectoriels.
Buts: Initier les étudiants aux principes et concepts de base des graphiques vectoriels; avantages et inconvénients des graphiques vectoriels.
Exigences en matière de connaissances et de compétences :
Les étudiants doivent savoir :
qu'est-ce qu'une image vectorielle ;
le principe des graphiques vectoriels ;
concepts de base des graphiques vectoriels : primitives, commandes vectorielles ;
qui compose la séquence de commandes vectorielles ;
avantages et inconvénients des graphiques vectoriels.
créer et modifier des images vectorielles à l'aide d'un éditeur de graphiques vectoriels.
Plan de cours.
Fixer des objectifs pour la leçon.
Présentation du nouveau matériel.
Partie pratique.
Consolidation de ce qui a été appris.
Devoirs.
I. Fixer des objectifs pour la leçon.
Qu'est-ce qu'une image vectorielle ?
Que sont les primitifs ?
Quel est le principe des graphiques vectoriels ?
Quels sont les avantages et les inconvénients des graphiques vectoriels ?
Comment créer et éditer des images vectorielles avec l'éditeur de graphiques vectoriels OpenOffice.org Draw ?
Dans les graphiques vectoriels, les images sont construites à partir d'objets simples - lignes droites, arcs, cercles, ellipses, rectangles, zones de couleurs identiques ou différentes, etc., appelés primitives. Divers dessins sont créés à partir d'objets vectoriels simples (Fig. 1).
En combinant des objets vectoriels primitifs et en utilisant différentes couleurs pour remplir, vous pouvez obtenir des illustrations plus intéressantes (Fig.2,3).
L'infographie tridimensionnelle peut utiliser des primitives tridimensionnelles - un cube, une sphère, etc.
Les primitives vectorielles sont définies à l'aide de descriptions. Exemples de descriptifs :
Tracez une ligne du point A au point B.
Dessine une ellipse délimitée par le rectangle donné.
Riz. 1. Images vectorielles simples créées en combinant des cercles, des rectangles et des lignes
Riz. 2. Dessins vectoriels
Pour un ordinateur, ces descriptions sont présentées sous la forme de commandes, chacune définissant une certaine fonction et ses paramètres. Les commandes symboliques pour les exemples ci-dessus de descriptions au format vectoriel WMF (métafichier Windows) sont écrites comme suit :
Riz. 3. Dessins vectoriels
Les informations sur la couleur d'un objet sont stockées dans le cadre de sa description, c'est-à-dire sous la forme d'une commande vectorielle (comparez : pour les images raster, les informations sur la couleur de chaque pixel vidéo sont stockées).
Les commandes vectorielles indiquent au périphérique de sortie de dessiner l'objet à l'aide de nombre maximal d'éléments possible(pixels ou points vidéo). Plus le périphérique de sortie utilise d'éléments pour créer un objet, plus cet objet est beau.
Qui compose la séquence de commandes vectorielles ?
Pour obtenir des images vectorielles, on utilise généralement des éditeurs de graphiques vectoriels (Adobe Illustrator, Macromedia Freehand, CorelDRAW), qui sont largement utilisés dans le domaine de la conception, du dessin technique et également pour les travaux de conception. Ces éditeurs fournissent à l'utilisateur un ensemble d'outils et de commandes permettant de créer des dessins. En cours de dessin, un logiciel spécial génère des commandes vectorielles correspondant aux objets à partir desquels le dessin est construit.
Très probablement, l'utilisateur d'un tel éditeur ne verra jamais les commandes vectorielles. Cependant, savoir comment les dessins vectoriels sont décrits aide à comprendre les avantages et les inconvénients des graphiques vectoriels.
Les fichiers graphiques vectoriels peuvent contenir des images raster en tant qu'objets de l'un des types (Fig. 4). La plupart des éditeurs de graphiques vectoriels vous permettent uniquement de placer une image bitmap dans une illustration vectorielle, de la redimensionner, de la déplacer, de la faire pivoter, de la recadrer, mais ne vous permettent pas de travailler avec des pixels individuels. Le fait est que les dessins vectoriels consistent en des objets séparés avec lesquels il est possible de travailler séparément. Il est impossible de le faire avec des images raster, car l'objet ici est le fragment raster entier dans son ensemble. Mais dans certains éditeurs de graphiques vectoriels, il est permis d'appliquer des effets spéciaux de flou et d'accentuation aux objets raster, qui sont basés sur la modification des couleurs des pixels voisins (un pixel a une propriété - la couleur).
Riz. 4. Photo collée dans un document d'éditeur de graphiques vectoriels
AVANTAGES DES GRAPHIQUES VECTORIELS
1. Les images vectorielles qui ne contiennent pas d'objets raster occupent une quantité relativement faible de mémoire informatique. Même les dessins vectoriels, composés de milliers de primitives, nécessitent de la mémoire dont le volume ne dépasse pas quelques centaines de kilo-octets. Une image bitmap similaire nécessite 10 à 1000 fois plus de mémoire.
Considérons un tel exemple. Définissons la description vectorielle du carré dans le système de coordonnées de l'écran comme suit : RECTANGLE 1,1,200,200,Rouge,Vert
Ici: (1, 1) - les coordonnées du coin supérieur gauche et (200, 200) - le coin inférieur droit du carré; Le rouge est la couleur de remplissage, le vert est la couleur du contour.
Une telle description nécessite 30 octets de mémoire (le code binaire d'un caractère occupe 1 octet).
Le même carré sous la forme d'un bitmap non compressé avec 256 couleurs occupera la mémoire de
200 200 8 = 320 000 (bits), ou
320 000 : 8 = 40 000 (octets), ou
40 000 : 1024 = 39,06 (Ko).
Il s'ensuit que la description raster non compressée du carré dans notre exemple nécessite 1333 fois plus de mémoire (40000:30 = 1333,333) que sa description vectorielle.
Ainsi, les images vectorielles occupent relativement peu de mémoire.
2. Les objets vectoriels sont définis à l'aide de descriptions. Par conséquent, pour modifier la taille d'un dessin vectoriel, vous devez corriger sa description. Par exemple, pour augmenter ou diminuer une ellipse, il suffit de changer les coordonnées des coins supérieur gauche et inférieur droit du rectangle qui délimite cette ellipse. Encore une fois, le nombre maximum d'éléments (pixels vidéo ou points) sera utilisé pour dessiner l'objet. Ainsi, les images vectorielles peuvent être facilement mises à l'échelle sans perte de qualité.
Commentaire. Dans certains cas, il est possible de convertir des images raster en images vectorielles. Ce processus est appelé tracé. Le programme de traçage bitmap trouve des groupes de pixels de même couleur, puis crée des objets vectoriels correspondants. Cependant, les résultats obtenus nécessitent le plus souvent un traitement supplémentaire.
Inconvénients des GRAPHIQUES VECTORIELS
1. Les lignes droites, les cercles, les ellipses et les arcs sont les principaux composants des dessins vectoriels. Par conséquent, jusqu'à récemment, les graphiques vectoriels étaient utilisés pour construire des dessins, des diagrammes, des graphiques et également pour créer des illustrations techniques. Avec le développement de la technologie informatique, la situation a quelque peu changé : les images vectorielles d'aujourd'hui sont d'une qualité proche du réalisme. Cependant les graphiques vectoriels ne produisent pas d'images de qualité photographique. Le fait est qu'une photographie est une mosaïque avec une distribution très complexe de couleurs et de luminosités de pixels, et représenter une telle mosaïque sous la forme d'un ensemble de vecteurs primitifs est une tâche plutôt difficile.
2. Les images vectorielles sont décrites par des dizaines et parfois des milliers de commandes. Pendant le processus d'impression, ces commandes sont transmises au périphérique de sortie (comme une imprimante laser). Dans ce cas, il peut arriver que sur papier, l'image soit complètement différente de celle souhaitée par l'utilisateur, ou qu'elle ne s'imprime pas du tout. Le fait est que les imprimantes contiennent leurs propres processeurs qui interprètent les commandes qui leur sont transmises. Par conséquent, vous devez d'abord vérifier si l'imprimante comprend les commandes vectorielles de cette norme en imprimant un dessin vectoriel simple. Après l'avoir imprimée avec succès, vous pouvez déjà imprimer une image complexe. Si l'imprimante ne peut reconnaître aucune primitive, vous devez la remplacer par une autre similaire et compréhensible pour l'imprimante. Ainsi, les images vectorielles ne s'impriment parfois pas ou n'ont pas l'aspect souhaité sur papier.
III. Partie pratique.
Concepts de base
Images vectorielles sont constitués de primitives graphiques.
Primitif graphique est un objet graphique simple : ligne, arc, cercle, ellipse, rectangle, etc.
Les primitives vectorielles sont définies à l'aide de descriptions. Descriptions sont représentés sous forme de commandes, chacune définissant une fonction et son paramètre. Commandes vectorielles pour le dessin constitue un logiciel spécial qui fait partie de l'éditeur de graphiques vectoriels.
Avantages des graphiques vectoriels :
Les images vectorielles occupent relativement peu de mémoire.
Les images vectorielles peuvent être facilement redimensionnées sans perte de qualité.
Les graphiques vectoriels ne produisent pas d'images de qualité photographique.
Parfois, les images vectorielles ne s'impriment pas ou n'ont pas l'aspect souhaité sur papier.
Objectif du travail : Apprendre à:
utiliser diverses fonctionnalités des éditeurs vectoriels : dessiner des primitives graphiques, des formes géométriques tridimensionnelles, insérer du texte ;
utiliser différents types de remplissages ;
définir divers paramètres pour les objets en trois dimensions (éclairage, matériau, couleur, etc.).
Fig.5. Un exemple de travail pratique
Pour cela, vous avez besoin de :
Exécutez le programme Dessin OpenOffice.org.
Réglez l'orientation de la page sur portrait et les marges sur 1 cm ( Formater ® Page).
Dessinez différentes formes à l'aide du panneau de dessin (Fig. 6) :
Fig.6. Panneau de dessin
Pour cela, vous avez besoin de :
sélectionnez la forme souhaitée sur le panneau de dessin ;
dessiner en maintenant enfoncé le bouton gauche de la souris.
Définissez la couleur de la première, par exemple quatre formes. Pour cela, vous avez besoin de :
exécuter la commande Format Région…;
aller à l'onglet Région;
choisissez une couleur de remplissage (facultatif).
Modifiez le type de remplissage dégradé pour la rangée de formes suivante. Pour cela, vous avez besoin de :
sélectionnez la forme avec un clic de souris ;
exécuter la commande Format Région…;
aller à l'onglet Pente;
sélectionnez le type de remplissage dégradé.
La rangée de chiffres suivante peut être ombrée. Pour cela, vous avez besoin de :
sélectionnez la forme avec un clic de souris ;
exécuter la commande Format Région…;
aller à l'onglet Éclosion;
sélectionnez le type d'éclosion ;
si nécessaire, modifiez le type et la couleur de la ligne.
Pour la prochaine rangée de formes, définissez le remplissage comme texture. Pour cela, vous avez besoin de :
sélectionnez la forme avec un clic de souris ;
exécuter la commande Format Région…;
aller à l'onglet Texture;
choisissez le type de texture.
Remplissez la ligne suivante de chiffres arbitrairement.
Ajouter du texte. Pour cela, vous avez besoin de :
Formatez le texte à l'aide de la barre de format (Fig. 7) :
Fig.7. Barre de mise en forme
Pour cela, vous avez besoin de :
sélectionnez le texte;
définissez le type, la taille, le style de police, l'alignement du texte (centré).
Enregistrez le document dans votre dossier sous n'importe quel nom dans le format d'origine ( . odg).
Pour cela, vous avez besoin de :
Créer une nouvelle page dans le document de programme créé Dessin OpenOffice.orgéquipe Insérer Glisser.
Riz. 8. Panneau d'affichage Objets 3D (Fig. 8) par l'équipe Voir Barres d'outils Objets 3D.
Sélectionnez séquentiellement sur le panneau et dessinez dans le champ de dessin Balle, hémisphère, Thor, Cône, Cylindre Et pyramide(Fig. 9).
Définissez le mode d'éclairage des objets créés. Pour cela, vous avez besoin de :
sélectionnez l'une des formes tridimensionnelles, comme une boule ;
Riz. 9. appuyez sur le bouton droit de la souris, un menu contextuel apparaîtra (une liste de commandes qui s'appliquent uniquement à l'objet sélectionné);
Fig.10 Attribuer .
Pour les objets créés, sélectionnez le type de matériau. Pour cela, vous avez besoin de :
Fig.11 définir les propriétés sélectionnées en cliquant sur le bouton Attribuer .
Enregistrez les modifications dans le fichier.
Pour renforcer ce qu'ils ont appris, demandez aux enfants de répondre aux questions suivantes :
Comment la description des images vectorielles est-elle stockée ?
Qui compose la séquence de commandes vectorielles ?
Pourquoi les images vectorielles peuvent-elles être facilement mises à l'échelle sans perte de qualité ?
Pourquoi les graphiques vectoriels ne produisent-ils pas des images de qualité typographique ?
Exercice 1.
Créez un petit dessin (arbitraire) dans Word en utilisant les capacités de l'éditeur de graphiques vectoriels intégré (panneau de dessin).
Mettez à l'échelle l'image générée : effectuez d'abord un zoom avant, puis un zoom arrière.
Évaluez : la qualité de l'image a-t-elle changé pendant la mise à l'échelle (s'est améliorée ; s'est détériorée ; est restée inchangée) ?
Tâche 2.
Donner une description comparative des graphiques matriciels et vectoriels. Présentez-le sous forme de tableau :
Tableau 1.Caractéristiques comparatives des graphiques vectoriels et raster
Fondamentaux de la représentation des données graphiques
La portée de l'infographie
La présentation des données sur un écran d'ordinateur sous forme graphique a été mise en œuvre pour la première fois au milieu des années 50 pour les grands ordinateurs utilisés dans la recherche scientifique et militaire. Depuis lors, la manière graphique d'afficher les données est devenue partie intégrante de la grande majorité des systèmes informatiques, en particulier les personnels. L'interface utilisateur graphique est aujourd'hui la norme de facto pour les logiciels de différentes classes, à commencer par les systèmes d'exploitation.
L'infographie est un domaine de l'informatique qui étudie les méthodes et les moyens de créer et de traiter des images à l'aide de systèmes informatiques logiciels et matériels. Elle couvre tous les types et toutes les formes de représentation des images disponibles pour la perception humaine soit sur un écran de contrôle, soit en copie sur un support externe (papier, film, tissu, etc.). La visualisation de données a trouvé des applications dans divers domaines de l'activité humaine. Prenons par exemple la médecine (tomodensitométrie), la recherche scientifique (visualisation de la structure de la matière, champs de vecteurs et autres données), la mode
Encodage des données d'image
Si vous regardez une image graphique en noir et blanc imprimée dans un journal ou un livre avec une loupe, vous pouvez voir qu'elle se compose de minuscules points qui forment un motif caractéristique appelé raster.
raster- Il s'agit d'une méthode d'encodage des informations graphiques, qui est acceptée depuis longtemps dans l'industrie de l'imprimerie.
Étant donné que les coordonnées linéaires et les propriétés individuelles de chaque point (luminosité) peuvent être exprimées à l'aide de nombres entiers, on peut dire que le codage raster permet l'utilisation de code binaire pour représenter les données graphiques. Il est généralement accepté aujourd'hui de représenter les illustrations en noir et blanc comme une combinaison de points avec 256 nuances de gris, et donc, un nombre binaire de huit bits est généralement suffisant pour coder la luminosité de n'importe quel point.
Pour encoder des images graphiques en couleur, le principe de décomposition d'une couleur arbitraire en composants de base est appliqué. Trois couleurs primaires sont utilisées en tant que telles composantes : le rouge (Red, R), le vert (Green, G) et le bleu (Blue, B). En pratique, on pense (bien que théoriquement ce n'est pas tout à fait vrai) que n'importe quelle couleur visible à l'œil humain peut être obtenue en mélangeant mécaniquement ces trois couleurs primaires. Un tel système de codage est appelé le système RVB, d'après les premières lettres des noms des couleurs primaires.
Si 256 valeurs (huit bits) sont utilisées pour coder la luminosité de chacune des composantes principales, comme il est d'usage pour les images en noir et blanc en demi-teintes, alors 24 bits doivent être dépensés pour coder la couleur d'un point. Dans le même temps, le système de codage fournit une définition sans ambiguïté de 16,5 millions de couleurs différentes, ce qui est en fait proche de la sensibilité de l'œil humain. Le mode de représentation des graphiques en couleur à l'aide de 24 chiffres binaires est appelé full-color (True Color).
Chacune des couleurs primaires peut se voir attribuer une couleur complémentaire, c'est-à-dire une couleur qui complète la couleur primaire avec le blanc. Il est facile de voir que pour n'importe laquelle des couleurs primaires, la couleur complémentaire est formée par la somme d'une paire d'autres couleurs primaires. Ainsi, les couleurs complémentaires sont : le cyan (Cyan, C), le magenta (Magenta, M) et le jaune (Yellow, Y). Le principe de décomposition d'une couleur arbitraire en composants constitutifs peut être appliqué non seulement aux couleurs primaires, mais également aux couleurs supplémentaires, c'est-à-dire que toute couleur peut être représentée comme la somme des composants cyan, magenta et jaune. Cette méthode de codage couleur est acceptée dans l'industrie de l'impression, mais la quatrième encre est également utilisée dans l'industrie de l'impression - le noir (Noir, K). Par conséquent, ce système de codage est désigné par quatre lettres CMJN (le noir est désigné par la lettre K, car la lettre B est déjà occupée par le bleu), et pour représenter les graphiques en couleur dans ce système, vous devez disposer de 32 bits. Ce mode est également appelé pleine couleur (True Color).
Si vous réduisez le nombre de bits utilisés pour coder la couleur de chaque point, vous pouvez réduire la quantité de données, mais la plage de couleurs codées est sensiblement réduite. L'encodage de graphiques couleur avec des nombres binaires 16 bits est appelé mode High Color.
Lors du codage des informations de couleur avec huit bits de données, seules 256 nuances de couleur peuvent être transmises. Cette méthode de codage couleur est appelée index. La signification du nom est que, puisque 256 valeurs sont totalement insuffisantes pour transmettre toute la gamme de couleurs disponibles à l'œil humain, le code de chaque pixel du raster n'exprime pas la couleur elle-même, mais uniquement son numéro (index) dans une table de référence appelée la palette. Bien sûr, cette palette doit être appliquée aux données graphiques - sans elle, il est impossible d'utiliser les méthodes de reproduction d'informations sur un écran ou du papier (c'est-à-dire que vous pouvez bien sûr l'utiliser, mais en raison de l'incomplétude des données, les informations reçues ne seront pas adéquates: le feuillage des arbres peut s'avérer rouge et le ciel - vert).
Parfois, les modèles sont écrits dans des langages de programmation, mais c'est un processus long et coûteux. Les progiciels mathématiques peuvent être utilisés pour la modélisation, mais l'expérience montre qu'ils manquent généralement de nombreux outils d'ingénierie. Il est optimal d'utiliser l'environnement de modélisation.
Dans notre cours, . Les laboratoires et les démonstrations que vous rencontrerez dans le cours doivent être exécutés en tant que projets Stratum-2000.
Le modèle, réalisé en tenant compte de la possibilité de sa modernisation, présente bien sûr des inconvénients, par exemple une faible vitesse d'exécution du code. Mais il y a aussi des avantages indéniables. La structure du modèle, les connexions, les éléments, les sous-systèmes sont visibles et enregistrés. Vous pouvez toujours revenir en arrière et refaire quelque chose. Une trace dans l'historique de conception du modèle est conservée (mais lorsque le modèle est débogué, il est logique de supprimer les informations de service du projet). Au final, le modèle remis au client peut être conçu comme un poste de travail automatisé spécialisé (AWP), déjà écrit dans un langage de programmation, dans lequel l'attention est déjà principalement portée sur l'interface, les paramètres de vitesse et d'autres propriétés de consommation importantes pour le client. Le poste de travail est, bien sûr, une chose coûteuse, il n'est donc publié que lorsque le client a entièrement testé le projet dans l'environnement de simulation, fait tous les commentaires et s'engage à ne plus modifier ses exigences.
La modélisation est une science de l'ingénieur, une technologie de résolution de problèmes. Cette remarque est très importante. Puisque la technologie est un moyen d'arriver à un résultat avec une qualité connue à l'avance et des coûts et des délais garantis, alors la modélisation, en tant que discipline :
- étudie les moyens de résoudre les problèmes, c'est-à-dire qu'il s'agit d'une science de l'ingénieur;
- est un outil universel qui garantit la solution de tous les problèmes, quel que soit le domaine.
Les matières liées à la modélisation sont : la programmation, les mathématiques, la recherche opérationnelle.
La programmation car le modèle est souvent mis en œuvre sur un support artificiel (pâte à modeler, eau, briques, expressions mathématiques), et l'ordinateur est l'un des vecteurs d'informations les plus universels et, de plus, actif (imite la pâte à modeler, l'eau, les briques, compte les expressions mathématiques, etc.). La programmation est une façon de présenter un algorithme sous une forme de langage. Un algorithme est une des manières de représenter (refléter) une pensée, un processus, un phénomène dans un environnement informatique artificiel, qui est un ordinateur (architecture de von Neumann). La spécificité de l'algorithme est de refléter l'enchaînement des actions. La simulation peut utiliser la programmation si l'objet modélisé est facile à décrire en termes de comportement. S'il est plus facile de décrire les propriétés d'un objet, alors il est difficile d'utiliser la programmation. Si l'environnement de simulation n'est pas construit sur la base de l'architecture de von Neumann, la programmation est pratiquement inutile.
Quelle est la différence entre un algorithme et un modèle ?
Un algorithme est un processus de résolution d'un problème en mettant en œuvre une séquence d'étapes, tandis qu'un modèle est un ensemble de propriétés potentielles d'un objet. Si vous posez une question au modèle et ajoutez termes supplémentaires sous forme de données initiales (relation avec d'autres objets, conditions initiales, contraintes), puis elle peut être résolue par le chercheur vis-à-vis des inconnues. Le processus de résolution du problème peut être représenté par un algorithme (mais d'autres méthodes de résolution sont également connues). En général, les exemples d'algorithmes dans la nature sont inconnus, ils sont le produit du cerveau humain, l'esprit capable d'établir un plan. L'algorithme lui-même est le plan déplié en une séquence d'actions. Il est nécessaire de faire la distinction entre le comportement des objets associés à des causes naturelles et l'artisanat de l'esprit, qui contrôle le cours du mouvement, prédit le résultat sur la base des connaissances et choisit le comportement approprié.
modèle + question + conditions supplémentaires = tâche.
Les mathématiques sont une science qui offre la possibilité de calculer des modèles qui peuvent être réduits à une forme standard (canonique). Science consistant à trouver des solutions à des modèles analytiques (analyse) au moyen de transformations formelles.
Recherche opérationnelle une discipline qui met en œuvre des méthodes d'étude des modèles en termes de recherche des meilleures actions de contrôle sur les modèles (synthèse). Traite principalement des modèles analytiques. Aide à prendre des décisions à l'aide de modèles construits.
Concevoir le processus de création d'un objet et son modèle; modéliser un moyen d'évaluer le résultat de la conception ; il n'y a pas de modélisation sans design.
Les disciplines connexes pour la modélisation peuvent être reconnues comme le génie électrique, l'économie, la biologie, la géographie et autres dans le sens où elles utilisent des méthodes de modélisation pour étudier leur propre objet appliqué (par exemple, un modèle de paysage, un modèle de circuit électrique, un modèle de flux de trésorerie, etc.).
À titre d'exemple, voyons comment vous pouvez détecter puis décrire un modèle.
Disons que nous devons résoudre le "problème de coupe", c'est-à-dire que nous devons prédire combien de coupes sous forme de lignes droites seront nécessaires pour diviser la figure (Fig. 1.16) en un nombre donné de morceaux (par exemple, il suffit que la figure soit convexe).
Essayons de résoudre ce problème manuellement.
De la fig. 1.16 on peut voir qu'avec 0 coupes 1 pièce est formée, avec 1 coupe 2 pièces sont formées, avec deux 4, avec trois 7, avec quatre 11. Pouvez-vous maintenant dire à l'avance combien de coupes seront nécessaires pour former, par exemple, 821 pièces ? Je ne pense pas! Pourquoi avez-vous du mal ? Vous ne connaissez pas le modèle K = F(P) , Où K nombre de pièces, P nombre de coupes. Comment détecter un motif ?
Faisons un tableau reliant les nombres connus de pièces et de coupes.
Alors que le motif n'est pas clair. Par conséquent, considérons les différences entre les expériences individuelles, voyons comment le résultat d'une expérience diffère d'un autre. Ayant compris la différence, nous allons trouver un moyen de passer d'un résultat à l'autre, c'est-à-dire la loi reliant K Et P .
Déjà une certaine régularité est apparue, n'est-ce pas ?
Calculons les secondes différences.
Maintenant tout est simple. Fonction F appelé fonction génératrice. S'il est linéaire, alors les premières différences sont égales les unes aux autres. S'il est quadratique, alors les secondes différences sont égales les unes aux autres. Et ainsi de suite.
Fonction F Il existe un cas particulier de la formule de Newton :
Chances un , b , c , d , e pour notre quadratique les fonctions F sont dans les premières cellules des lignes du tableau expérimental 1.5.
Donc, il y a un modèle, et c'est comme suit:
K = un + b · p + c · p · ( p 1)/2 = 1 + p + p · ( p 1)/2 = 0,5 p 2 + 0,5 p + 1 .
Maintenant que le patron est déterminé, nous pouvons résoudre le problème inverse et répondre à la question : combien de coupes faut-il faire pour obtenir 821 pièces ? K = 821 , K= 0,5 p 2 + 0,5 p + 1 , p = ?
On résout une équation quadratique 821 = 0,5 p 2 + 0,5 p + 1 , trouvez les racines : p = 40 .
Résumons (faites attention à ça !).
Nous n'avons pas pu trouver la solution tout de suite. L'expérience s'est avérée difficile. J'ai dû construire un modèle, c'est-à-dire trouver un modèle entre les variables. Le modèle s'est présenté sous la forme d'une équation. En ajoutant une question à l'équation et une équation reflétant une condition connue, ils ont formé un problème. Comme le problème s'est avéré être de type typique (canonique), il a été possible de le résoudre en utilisant l'une des méthodes connues. Par conséquent, le problème a été résolu.
Et il est également très important de noter que le modèle reflète les relations causales. Il existe en effet un lien fort entre les variables du modèle construit. Un changement dans une variable entraîne un changement dans l'autre. Nous avons dit précédemment que "le modèle joue un rôle de formation de système et de formation de sens dans la connaissance scientifique, nous permet de comprendre le phénomène, la structure de l'objet étudié, d'établir la relation de cause à effet les uns avec les autres". Cela signifie que le modèle vous permet de déterminer les causes des phénomènes, la nature de l'interaction de ses composants. Le modèle relie les causes et les effets par des lois, c'est-à-dire que les variables sont liées entre elles par des équations ou des expressions.
Mais!!! Les mathématiques elles-mêmes ne permettent pas de dériver des lois ou des modèles à partir des résultats d'expériences., comme cela peut paraître après l'exemple qui vient d'être considéré. Les mathématiques ne sont qu'une manière d'étudier un objet, un phénomène, et, de surcroît, une manière de penser parmi d'autres possibles. Il y a aussi, par exemple, une méthode religieuse ou une méthode utilisée par les artistes, émotionnelle-intuitive, à l'aide de ces méthodes ils apprennent aussi le monde, la nature, les gens, eux-mêmes.
Ainsi, l'hypothèse sur la relation entre les variables A et B doit être présentée au chercheur lui-même, de l'extérieur d'ailleurs. Comment une personne fait-elle ? Il est facile de conseiller d'introduire une hypothèse, mais comment enseigner cela, expliquer cette action, c'est-à-dire, encore une fois, comment la formaliser ? Nous le montrerons en détail dans le futur cours « Modélisation des systèmes d'intelligence artificielle ».
Mais pourquoi cela doit être fait de l'extérieur, séparément, en plus et au-delà, nous allons l'expliquer maintenant. Ce raisonnement porte le nom de Gödel, qui a prouvé le théorème d'incomplétude selon lequel il est impossible de prouver l'exactitude d'une certaine théorie (modèle) dans le cadre de la même théorie (modèle). Regardez à nouveau la fig. 1.12. Le modèle de niveau supérieur transforme équivalent à modèle de niveau inférieur d'une vue à l'autre. Ou il génère à nouveau un modèle de niveau inférieur selon sa description équivalente. Mais elle ne peut pas se transformer. Le modèle construit le modèle. Et cette pyramide de modèles (théories) est infinie.
En attendant, pour « ne pas exploser de bêtises », il faut être sur ses gardes et tout vérifier avec bon sens. Donnons un exemple, une vieille blague bien connue du folklore des physiciens.