Особенности изучения графики в системе Pascal в профильном курсе информатики

Annotation : presentation of data on a computer monitor in graphical form was first implemented in the mid- 50s for mainframe , used in the scientific and military research. Since then, the image data display method has become a fixture of the vast number of computer systems , particularly personal.

Существует специальная область информатики, изучающая методы и средства создания и обработки изображений с помощью программноаппаратных вычислительных комплексов, – компьютерная графика. Она охватывает все виды и формы представления изображений, доступных для восприятия человеком либо на экране монитора, либо в виде копии на внешнем носителе.[3]

Почти с момента создания ЭВМ появилась и компьютерная графика, которая сейчас считается неотъемлемой частью мировой технологии. Поначалу это была лишь векторная графика – построение изображения с помощью так называемых “векторов” - функций, которые позволяют вычислить положение точки на экране или бумаге. Например, функция, графиком которой является круг, прямая линия или другие более сложные кривые. Совокупность таких “векторов” называется векторным изображением.[2]

Однако появились и другие виды графики: растровая, фрактальная, трехмерная. Однако наиболее часто используемыми были и остаются растровая и векторная графика.

Для дальнейшего рассмотрения проблемы постройки объектов с помощью векторной графики, необходимо уяснить разницу между двумя основными видами компьютерной графики - растровой и векторной.[1]

Векторная графика описывает изображения с использованием прямых и изогнутых линий, называемых векторами, а также параметров, описывающих цвета и расположение. Например, изображение снеговика строиться с помощь трех кругов, т.е. координат центра, радиусов, также во внимание берется цвета контура и заливки.[4]

При редактировании элементов векторной графики изменяются параметры прямых и изогнутых линий, описывающих форму этих элементов. Можно переносить элементы, менять их размер, форму и цвет, это не отразится на качестве их визуального представления. Достоинством векторной графики является то, что она не зависит от разрешения, т.е. может быть показана в разнообразных выходных устройствах с различным разрешением без потери качества.[1]

В отличие от векторной, растровая графика описывает изображения с использованием цветных точек, называемых пикселями, расположенных на сетке. Например, изображение снеговика уже описывается конкретным расположением и цветом каждой точки сетки, как в мозаике.

При редактировании растровой графики Вы редактируете пиксели, а не линии. Растровая графика зависит от разрешения, поскольку информация, описывающая изображение, прикреплена к сетке определенного размера. При редактировании растровой графики, качество ее представления может измениться. Вывод растровой графики на устройства с более низким разрешением, чем разрешение самого изображения, понизит его качество.[2]

С развитием компьютерной техники и технологий появилось множество способов постройки графических объектов. В зависимости от видов компьютерной графики под этим термином понимаются, как и пиксели или спрайты (в растровой графике), так и векторные объекты, такие как круг, квадрат, линия, кривая и т.д. (в векторной графике). В векторной графике также существует понятие графический примитив. Под графическими примитивами понимаются минимальные графические объекты, которые составляют векторный рисунок — подобно кирпичам, из которых строится здание. Такими графическими примитивами являются: точка, отрезок, окружность, эллипс, дуга, сектор, прямоугольник, параллелепипед и некоторые другие.[2]

Существует множество программ для редактирования векторной графики – графические редакторы, однако зная приемы программирования, создаются быстро такие элементы, на которые в графическом редакторе уйдет много времени и не будет возможности многократного повторения и внесения быстрых изменений в рисунок, т.е. программирование дает возможность управлять созданием графики на более низком уровне. Поэтому рассмотрение графики, несомненно, разнообразит тему «Программирование», позволит рассмотреть класс интересных задач, поспособствует развитию творческих способностей.[4]

Как правило, возможности различных языков программирования, в свете рассматриваемых задач, одинаковы. Поэтому будем рассматривать векторную графику, взяв за основу язык программирования Pascal.

Большинство языков программирования имеют свои стандартные графические библиотеки. Так, у Basic графические команды являются встроенными; система программирования Turbo Pascal содержит графическую библиотеку (модуль Graph.tpu), имеющую в своем составе процедуры и функции обработки простейших графических примитивов.