Розробка уроку

Тема: векторні зображення, їх властивості; формати файлів векторних зображень, векторний графічний редактор, особливості побудови й опрацю­вання векторних зображень, засоби векторного графічного редактора.

Мета:

По завершенню вивчення учень

описує:

подає приклади сфери використання комп’ютерної графіки;

називає:

Обладнання: комп'ютери з встановаленими ОС і графічним редактором Inkscape.

Структура уроку

  1. Організаційний момент.
  2. Актуалізація опорних знань.
  3. Вивчення нового матеріалу:
  4. Закріплення вивченого матеріалу.
  5. Підбиття підсумків уроку.
  6. Домашнє завдання.

Хід уроку

1. Організаційний момент
Вітання з класом. Перевірка присутності і готовності учнів до уроку.

2. Актуалізація опорних знань
Одним з перших умінь, яке набуває людина у своєму житті, інколи ще навіть не навчившись говорити, є вміння малювати. Ми малюємо на папері, на асфальті, на полотні, на дошці. Але останнім часом охочих малювати все більше приваблює комп'ютер. Світ комп'ютерної графіки неосяжний. Це і кілька мільйонів кольорів у палітрі, це і можливість оживити картинку, це і різні ефекти, застосувати які, на звичайному папері, досить складно або неможливо взагалі. Де, як не у комп'ютері, можна доповнити вподобану картину великого художника своїми персонажами, та ще й змусити їх рухатися? І все це можна зробити, не маючи спеціальної освіти!.. Ви вже трохи знаєте про комп'ютерну графіку. Згадаймо таке.

  1. Які види графіки існують?
  2. Які особливості растрової графіки?
  3. Які формати мають файли растрових зображень?

3. Вивчення нового матеріалу

На сьогоднішній день векторна графіка відіграє велику роль. Її технології широко використовують як для друкарського дизайну, так, і у веб-дизайні. Упевнено можна казати, що більшість дизайнерів успішно використовують векторну графіку. Векторні зображення використовують для створення графічних об'єктів, для яких має значення збереження чітких та ясних контурів (креслення, схеми, логотипи, мапи, діаграми тощо) навіть при зміні розмірів. На відміну від растрової графіки для побудови векторного зображення використовують примітивні геометричні об'єкти (лінії, кола, криві, багатокутники). У файлі зображення зберігають відомості про типи графічних об'єктів, числові значення їхніх властивостей, необхідні для їх відтворення, а також дані про товщину і колір контурів об'єктів та колір і тип заповнення їхніх внутрішніх областей.

Векторне зображеня — це зображення, що складається з простих геометричних об'єктів (ліній, кіл, кривих, багатокутників), які можна описати математичними рівняннями:

Крива Без'є (Bezier) 3-го порядкуособливий, спрощений вид кривих 3-го порядку.

Побудова кривої Без'є за опорними точками P0, P1, P2, P3
У наступних рівняннях дії з точками потрібно розуміти як дії з їхніми координатами:

тобто як дії з векторами, спрямованими з початку координат у ці точки. Нехай дійсне число t, що виконує роль часу, зростає від 0 до 1. Позначимо:

У перших трьох випадках рух є прямолінійним і рівномірним за часом t — див. малюнок нижче, запозичений зі сторінки Вікіпедії.

На малюнку зафарбовано: відрізки AB, BC — зеленим, відрізок DF — синім, криву Без'є (траекторію точки P) — червоним.

Зробивши всі потрібні підстановки в останнє рівняння, отримаємо:

Р = (1 – t)3 · P0 + 3t(1 – t)2 · P1 + 3t2(1 – t) · P2 + t3 · P3.

Лінія починається при t = 0 у точці P0 з напрямом руху у точку P1. Пряма, дотична до кривої у точці P0, проходить через P1.

Лінія лінія завершується при t = 1 у точці P3 з напрямом руху від точки P2. Пряма, дотична до кривої у точці P3, проходить через P2.

Основні переваги векторного зображення:

Основні недоліки векторного зображення:

Основні властивості (параметри) векторного графічного об’єкта:

Операції з графічними об’єктами:

І растрові, і векторні зображення відтворюють переважно на растрових пристроях. Зокрема на моніторах, лазерних та струменевих принтерах. Зображення при цьому формують з фізичних пікселів або точок — найменших фізичних елементів поверхні відтворення, які можна обробити програмним чи апаратними способом. Характеристика, що визначає кількість таких елементів у пристрої, називається роздільною здатністю. Зображення для відтворення на растровому пристрої перетворюють на набори пікселів з урахуванням роздільної здатності пристрою та масштабу відображення. Завдяки цьому векторне зображення розміром з поштову марку можна збільшити та з такою самою якістю надрукувати на великому плакаті.

Графічні об'єкти зберігають у графічних файлах. Формати графічних файлів визначають спосіб збереження інформації у файлі (растровий чи векторний), а також форму збереження інформації (алгоритм стиснення).

Деякі формати графічних файлів є універсальними, що забезпечує їх обробку більшістю графічних процесорів. Частина програм-обробок зображень має оригінальні формати, які розпізнають лише ті самі програми, що їх створюють. Зазвичай перевага оригінальних форматів файлів полягає в тому, що вони дозволяють зберігати зображення при меншому розмірі файлу. Якщо заплановано роботу з графічним файлом лише у конкретному середовищі, доцільно обрати оригінальний формат. Якщо заплановано використовувати графічний файл з різним програмним забезпеченням, краще використати універсальний формат.

Формати файлів векторної графіки

Найпопулярнішими векторними графічними редакторами є Adobe Illustrator і CorelDRAW, кожен з яких став свого роду стандартом при роботі з векторною графікою. Їх використовує не лише переважною більшістю професіоналів, а й багатьма любителями, чому сприяв, з одного боку, високий рівень піратства, а з іншого — майже повна відсутність інформації про можливі альтернативи. Обидва названі редактори дійсно є найкращими багатофункціональними графічними редакторами у своїй групі. Їхні можливості досі не вдалося перевершити жодному іншому графічному застосунку. Однак і той, і інший розраховані на професійних дизайнерів і вимагають багато часу на опанування. Аматорам часто вивчити всі їх можливості не під силу. Щоправда, це не потрібно, бо значну частину цих можливостей вони ніколи не використають. Використання багатьох операцій у цих редакторах вимагає чималих знань, в той час як у альтернативних пакетах, можливо, передбачено прості функції, доступні початківцям. Але занадто висока вартість цих програм укупі з високими вимогами до апаратних ресурсів теж є серйозною перешкодою: вони по кишені лише солідним професійним студіям. Тому рано чи пізно більшість домашніх користувачів, які насправді зовсім не вимагають такі потужні рішення, та й частина професійних дизайнерів вимушені будуть перейти на альтернативні пакети, не настільки багатофункціональні, але й не такі дорогі. А чи є графічні редактори, які можна розглядати як альтернативу Adobe Illustrator і CorelDRAW?

Серед наявних векторних графічних редакторів, крім Adobe Illustrator і CorelDRAW, є чимало різноманітних програм, що різняться платформою (Linux, Mac OS X, Windows, багатоплатформні) і спектром наданих можливостей. Ціновий діапазон подібних продуктів дуже широкий. Найдорожчий — Adobe Illustrator, найдешевшим — Mayura Draw. Є і безкоштовні, як Inkscape.

На платформі Linux працюють такі редактори: sK1, Skencil, Sodipodi, XFig, Xara Xtreme.

На платформі Windows працюють такі редактори: Adobe Flash, Adobe FreeHand, Adobe Ilustrator, CorelDRAW, Mayura Draw, Microsoft Expression Design, Pivot Stickfigure Animator, Serif DrawPlus, Sodipodi, Xara Xtreme, Zoner Draw.

На платформі Мас OS X працюють такі редактори: Adobe Flash, Adobe FreeHand, Adobe Ilustrator, Skencil, Xara Xtreme.

Багатоплатформні (працюють більше ніж у 2 операційних системах): Dia, Inkscape, OpenOffice.org Draw, Alchemy.

Adobe Illustrator — колись був найвидатнішим досягненням у цій галузі і слугував моделлю, яка поклали в основу багатьох програм. За своєю потужністю еквівалентний растровому редактору Adobe Photoshop: має аналогічний інтерфейс, дозволяє підключити різні фільтри й ефекти, сприймає багато різних форматів, у тому числі .cdr (CorelDraw) і .swf(Flash).

CorelDraw — мабуть, найпоширеніший редактор векторної графіки. Містить програму опрацювання растрової графіки Corel PHOTO-PAINT, трасувальник зображень CorelTRACE, редактор шрифтів, підготовки текстур і створення штрихкодів, а також величезні колекції із зображеннями (CorelGallery).

Macromedia FreeHand — розроблений фірмою Aldus, перекуплений фірмою Macromedia. Пакет забезпечує високу зручність роботи з пензликами, ефекти витиснення і тривимірне обертання векторних об’єктів, може працювати в багатострічковому режимі. Повністю інтегрований з Flash і іншими продуктами МХ-лінійки Macromedia.

XFig — призначений для роботи в операційній системі Linux з графічною оболонкою KDE. Стандартний набір геометричних фігур включає в себе: коло та еліпс із можливостями їх створення по двох різних початкових умовах — радіусу чи діаметру, замкнених і незамкнених лініях, ломаних, правильних і неправильних багатокутниках, дугах і різних прямокутниках.

Inkscape — вільно поширюваний редактор векторної графіки з можливостями, подібними до можливостей Illustrator, Freehand, CorelDraw, або Xara Xtreme. Рідним форматом запису програми Inkscape є SVG. Програма може використовувати згладжування, регулювання прозорості, створення градієнтів заповнення, має вбудований набір готових шаблонів (наприклад, стрілок), може працювати з векторними шрифтами. Перевагою програми є широкий набір ефектів, які можна застосовувати для створення різноманітного роду зображень художнього та дизайнерського призначення. Графічний редактор Inkscape — це потужна універсальна, а головне, безкоштовна програма для роботи з векторною графікою. Наочне меню і багатий набір інструментів дозволяють рекомендувати його і початківцю, і фахівцю. Приклади зображень, створених у середовищі Inkscape, подано на малюнку нижче.

Інтерфейс Inkscape
Програмне вікно Inkscape має такий вигляд.

Воно складається головним чином з робочого поля, в якому можна створювати й керувати кресленнями. Програмне вікно має такі складові:

  1. Кнопки керування вікном

  2. Головне меню


    з такими категоріями вказівок.

  3. Панель інструментів


    Панель інструментів inkscape розташовано у верхній частині робочої області екрана редактора відразу під головним меню (при Типовому перегляді) або праворуч від робочого поля (при Широкому перегляді). Панель інструментів містить значки — кнопки виклику певних вказівок редактора. Ці вказівки досяжні і через головне меню, і через комбінації клавіш. Панель інструментів призначена для легшого й швидкого доступу до найчастіше використовуваних функцій редактора. З панелі інструментів одним лише клацанням можна відкрити новий або наявний документ, надрукувати його, завантажити зображення, скасувати попередні вказівки, масштабувати, відкрити вікно діалогу для налаштування властивостей документа тощо. Якщо всі значки панелі інструментів неможливо відобразити на екрані, то доступ до них здійснюють через кнопку з двома стрілочками. Клацнувши по ним, можна побачити у вигляді меню решту кнопок панелі. При наведенні на значок вказівника миші спливає підказка щодо функції:

    Вигляд
    кнопки
    Підказка щодо призначенняКлавіші
    Створити новий документ зі стандартного шаблонуCtrl + N
    Відкрити існуючий документCtrl + О
    Зберегти документCtrl + S
    Надрукувати документCtrl + Р
    Імпортувати зображення (растрове чи SVG) до доку­ментаCtrl + I
    Експортувати документ чи позначену частину у растрове зображенняShift + Ctrl + E
    Cкасувати останню операціюCtrl + Z
    Повторити останню скасовану діюShift + Ctrl + Z
    Скопіювати позначені об'єкти у буфер обмінуCtrl + С
    Вирізати позначені об'єкти у буфер обмінуCtrl + Х
    Вставити об'єкти з буферу обміну або тексту у позицію курсора мишіCtrl + V
    Змінити масштаб, щоб розмістити позначену область3
    Змінити масштаб, щоб розмістити малюнок цілком4
    Змінити масштаб, щоб розмістити сторінку цілком5
    Дублювати позначені об'єктиCtrl + D
    Створити клон (копію, пов'язану з оригіналом) позначеного об'єктаAlt + D
    Вирізати вибрані посилання клонів на оригінали з перетворенням їх на окремі об'єктиShift + Alt + D
    Згрупувати позначені об'єктиCtrl + G
    Розгрупувати позначені об'єктиShift + Ctrl + G
    Редагування кольорів об'єкта, градієнтів, ширина пунктиру, стрілки, шаблони рисок...Shift + Ctrl + F
    Перегляд та вибір назви шрифту, його розміру та інших властивостей текстуShift + Ctrl + T
    Переглянути шариShift + Ctrl + L
    Перегляд та редагування дерева XML поточного документаShift + Ctrl + X
    Вирівняти та розподілити об'єктиShift + Ctrl + А
    Редагування загальних параметрів InkscapeShift + Ctrl + P
    Редагування властивостей поточного документа (вони будуть збережені разом з ним) Shift + Ctrl + D
  4. Контекстна панель керування, розташована зазвичай під Головним меню й Панеллю інструментів і відображає налаштування та параметри активного інструменту (див. подані нижче приклади для Позначення і трансформації об'єктів, Редагування контурів за вузлами, Коригування об'єктів за допомогою профілювання або розфарбовування).







    Залежно від ситуації зміна цих параметрів може відразу вплинути на обраний об'єкт, а в деяких випадках зміни параметрів набудуть чинності лише при створенні нового об'єкта або вплинуть на наявні та нові об'єкти.

  5. Вікно інструментів — розташований у лівій частині вікна редактора вертикальний ряд кнопок для виклику основних інструментів створення і редагування фігур і текстів — див. перелік у порядку розташування у вікні програми згори донизу.

    Вигляд
    кнопки
    Підказка щодо призначенняКлавіші
    Позначення та трансформація об'єктівF1
    Редагування контурів за вузламиF2
    Коригувати об'єкти за допомогою профілювання або розфарбовуванняShift + F2
    Змінити масштабF3
    Створення прямокутників і квадратівF4
    Створити тривимірні об'єктиShift + F4
    Створення кіл, еліпсів та дугF5
    Створення зірок та багатокутників*
    Створення спіралейF9
    Малювання довільних контурівF6
    Малювання кривих Без'є чи прямих лінійShift + F6
    Малювати каліграфічним перомCtrl + F6
    Створення та зміна текстових об'єктівF8
    Розкидати об'єкти за допомогою профілювання або розфарбовуванняShift + F3
    Витерти існуючі контуриShift + E
    Заповнити замкнені областіShift + F7
    Створення та зміна градієнтівCtrl + F1
    Взяти кольори з зображенняF7
    Cтворити лінії з'єднання на діаграміCtrl + F2
  6. Лінійки розмітка, напрямні й сіткй
    Лінійки розмітки розташовані вгорі і ліворуч від полотна. Поділки лінійки розмітки визначають відстані в деяких одиницях, як усталено у пікселях. Напрямні створюють для полегшення малювання (побудови) фігур. Напрямні «притягують» деякі інструменти, тобто дозволяють встановити інструменти саме вздовж них. Використання напрямних істотно полегшує вирівнювання об'єктів, які створюють за допомогою миші. «Перетя­гуванням» горизонтальної лінійки створюють горизонтальні напрямні, вертикальної — вертикальні, з верхніх кутів — похилі. На поданому нижче малюнку кружечками на напрямних вказано точки, за які було здійснено перетягування останнього разу.

    Щоб не використовувати велику кількість напрямних, можна активувати сітку вказівкою меню Перегляд / Сітка або натисканням клавіш Shift + 3 (англійська розкладка).

    Налаштувати напрямні й сітки (наприклад, змінити прямокутну сітку на аксонометричну або вказати інші одиниці вимірювання довжини) можна на відповідних закладках вікна діалогу Параметри документа, яке викликають вказівкою меню Файл / Параметри документа або комбінацією клавіш Shift + Ctrl + D.

  7. Панель параметрів прилипання розташована вертикально праворуч від робочої області вікна. Її використовують для зручності правильного і точного розташування об'єктів — див. перелік кнопок у порядку розташування у вікні програми згори донизу.

    Вигляд
    кнопки
    Підказка щодо призначення
    Дозволити прилипання
    Прилипання до кутів рамок-обгорток
    Прилипання до країв рамок-обгорток
    Прилипання до кутів рамок-обгорток
    Прилипання до середніх точок країв рамок-обгорток
    Прилипання від і до центрів рамок-обгорток
    Прилипання до вузлів або вусів
    Прилипання до контурів
    Прилипання до перетинів контурів
    Прилипання до вузлів-вершин
    Прилипання до гладких вузлів
    Прилипання від і до середніх точок сегментів ліній
    Прилипання від і до центрів об'єктів
    Прилипання від і до центру обертання елемента
    Прилипання до межі сторінки
    Прилипання до сітки
    Прилипання до напрямних

  8. Вертикальна смуга прокручування
  9. Горизонтальна смуга прокручування
  10. Палітра кольорів зі своєю смугою прокручування

    Забезпечує швидкий доступ до кольорів. Зазвичай розташована в нижній частині вікна програми. Щоб знайти колір, який вам подобається, просто прокрутіть бігунок внизу палітри і виберіть колір. Налаштувати палітру кольорів можна, клацнувши по трикутнику у правому кутку палітри і вибравши один із запропонованих варіантів. Щоб застосувати колір заповнення до фігур, потрібно лише натиснути на колір після вибору однієї або декількох фігур. Щоб застосувати колір до контуру, натисніть клавішу Shift під час вибору кольору.

  11. Рядок стану


    Знаходиться в самому низу вікна програми і відображає (зліва направо):

    • колір заповнення і контуру (штрих);
    • можливість швидкої роботи з шарами і перемикання між ними;
    • область повідомлень;
    • індикатор координат покажчика миші;
    • керування масштабом.
  12. Полотно (канва)

    Головна робоча область програми, розташована посередині вікна програми і схожа на зображення чистого аркуша паперу, розташованого на білому тлі. Це основна частина інтерфейсу, бо саме тут користувач графічного редактора створює і редагує малюнки. Не зважаючи на те, що кордони відображуваного на полотні аркуша визначають межі зображення для друку або збереження, при малюванні розмір аркуша зовсім не обмежує область зображення.

Описані панелі інструментів і керування управління можуть займати значний простір екрану монітора. Щоб зменшити розмір панелі інструментів, потрібно за допомогою вказівки меню Файл / Параметри Inkscape… або натисканням клавіш Shift + Ctrl + P відкрити вікно діалогу Параметри Inkscape… і вибрати закладку Iнтерфейс.

Саме так можна самостійно встановити розмір піктограм на панелях.

У середовищі Inkscape при першому збереженні (вказівка меню Файл / Зберегти або комбінація клавіш Ctrl + S) чи при збереженні з новими властивостями (вказівка меню Файл / Зберегти як… або комбінація клавіш Shift + Ctrl + S) у вікні діалогу можна вказати різні формати файлу виведення.

4. Закріплення вивченного матеріалу.

  1. Що таке векторне зображення?
  2. Яке призначення редакторів векторної графіки?
  3. Основний елемент векторної зображення?
  4. Що таке примітив?
  5. Які недоліки векторної графіки?
  6. Які переваги векторної графіки?
  7. Які зображення краще виконувати у векторному вигляді?
  8. Що лежить в основі векторної графіки?
  9. Назвіть формати файлів векторної графіки?
  10. Назвіть редактори векторної графіки?
  11. Назвіть елементи програмного вікна Inkscape.

5. Підбиття підсумків уроку.
Виставлення оцінок.

6. Домашнє завдання.
Повторити матеріал уроку. Потренуватися викликати вказівки меню, створювати і зберігати прості зображення.


Текст упорядковала Наталія Григорівна Замараєва вчитель СШ № 137 Дніпровського району, під час виконання випускної роботи на курсах підвищення кваліфікації з 18.11.2013 по 06.12.2013.


Для створення уроку використано такі ресурси:
http://inkscape.org — офіційний сайт;
http://inkscape.org/doc/index.php?lang=ru — документація користувача;
http://www.inkscapebook.ru/ — опис (російською);
http://inkscape.paint-net.ru/?id=2 — опис (російською);
http://wiki.linuxformat.ru/index.php/LXF74-75: Inkscape — опис теорії та практич­ного використання градієнтів (російською).