Нам остается рассмотреть последнюю часть вопроса, связанную с форматами графических файлов

Помимо графических редакторов, в школах активно изучают системы презентационной графики и реже — анимационные системы. Кратко остановимся здесь на системе создания и редактирования презентаций PowerPoint.

Очевидно, что для реализации на компьютере любых графических технологий необходимо соответствующее программное обеспечение. Рассмотрим некоторые наиболее распространенные его виды.

Примечание для учеников. Эту часть ответа необходимо обязательно дополнить собственным опытом работы с тем программным обеспечением, которое изучалось на уроках по компьютерной графике. Учитель, оценивая ваши знания, хочет увидеть, что вы не просто способны воспроизвести общетеоретические формулировки, но и видите, где именно и как они применяются на практике. К сожалению, автор этих строк, по сравнению с конкретным учеником, находится в существенно более трудном положении: изучаемое в школах графическое ПО необычайно разнообразно, и поэтому одинаково сложно как рассказать о его общих чертах, так и дать исчерпывающее описание всех применяемых программных продуктов.

Самым известным и чаще всего применяемым ПО является графический редактор. В соответствии с основными способами создания графических изображений имеется два типа редакторов. Для векторной графики наиболее известны Corel Draw и Adobe Illustrator, а ассортимент более простых в обращении редакторов растровых изображений значительно шире — от простейшего входящего в состав Windows редактора Paint до профессионального Adobe Photoshop.

Графические редакторы предназначены для создания и редактирования графических изображений, а также их сохранения в виде файлов различных форматов и выводе на бумагу. В целом управление графическим редактором во многом осуществляется теми же способами, что и с остальным программным обеспечением (данное свойство обусловлено стандартизацией интерфейса приложений Windows). Если взглянуть с указанных позиций на любой графический редактор (на рис. 1 в качестве примера изображен Paint), то он работает в стандартном окне и, как остальные программы, имеет меню, панель инструментов и прочие стандартные органы управления.

Рис. 1

Главными особенностями графического редактора по сравнению с остальным ПО, видимо, являются большее количество приемов использования мыши и специфические графические инструменты. По уже упоминавшимся выше причинам мы не можем в рамках данной публикации рассмотреть конкретные инструменты редактора. Ограничимся лишь указанием на то, что, помимо “электронных аналогов” реальных орудий труда художника (карандаш, кисть, резинка, палитра красок и т.п.), программа предоставляет нам совершенно специфические виртуальные инструменты, такие, как, например, цветной ластик. Особый класс инструментов графических редакторов образуют средства рисования графических примитивов, которые фактически являются одной из основ компьютерной графики.

Данная программа позволяет разрабатывать презентации по некоторой выбранной теме, что может быть использовано как при изложении учебного материала на уроке, так и при выступлении “на более представительном уровне”, например, на конференции.

Каждая презентация состоит из отдельных кадров — слайдов. Программа PowerPoint предоставляет пользователю средства по подготовке слайдов, а также машину для их демонстрации, способную показывать слайды в ручном и автоматическом режимах. Имеется большой ассортимент способов смены слайдов на экране, прилагается богатый набор готовых шаблонов для оформления презентации.

Характерной особенностью презентационной системы по сравнению с графическим редактором является ее мультимедийный характер. Если графический редактор работает только с рисунками, то презентационная система имеет встроенные средства для работы с текстами, графикой, аудио- и видеофрагментами. Столь широкие возможности делают тщательно подготовленную презентацию весьма выразительным средством. В то же время, презентационная система не претендует на редактирование графики, аудио- и видеоматериалов: она лишь способна включать в себя то, что разработано средствами другого, более специализированного, программного обеспечения.

Подчеркнем, что при подготовке слайда каждый элемент кадра (тексты, картинки, стрелки и т.д.) является самостоятельным объектом. Мы можем независимым образом менять размер каждого объекта и перемещать его, причем данный объект может частично заслонять другие объекты или, наоборот, закрываться ими (PowerPoint, как и многие другие программы, поддерживает идеологию графических плоскостей: каждый предмет находится в собственной плоскости, причем порядок расположения плоскостей относительно зрителя можно менять). Таким образом, по принципам работы система PowerPoint определенно ближе к векторному редактированию, чем к растровому.

Разработка хорошей презентации — это не чисто технологический процесс. Имеется множество примеров, когда при подготовке презентации человек, увлеченный подбором эффектного механизма смены кадров, забывает о содержании материала и его логике. В результате вместо восхищения продукт такого, с позволения сказать, творчества вызывает в лучшем случае равнодушие, а то и вовсе раздражение.

Как и любые другие результаты нашей работы на компьютере, графические изображения также могут сохраняться на внешних носителях в виде файлов. Количество графических форматов весьма разнообразно, поэтому выбор наиболее подходящего из них есть важная практическая задача.

Как уже отмечалось раньше, типичным векторным форматом графических файлов в среде Windows является WMF. Каждый мощный векторный редактор использует свой собственный формат хранения рисунков (например, CDR у Corel Draw); к счастью, такие редакторы поддерживают большое количество форматов, что позволяет легко преобразовывать их один в другой.

Растровые форматы обладают еще большим разнообразием. Стандартным графическим форматом в операционной системе Windows является BMP. Это очень простой формат, который может использовать любое программное обеспечение. Тем не менее он имеет существенный недостаток — файлы.BMP очень велики. Для смягчения этого недостатка многие графические форматы используют внутреннее сжатие (подробности см. ниже). В сети Интернет очень распространен один из таких форматов — GIF. Если сохранить один и тот же рисунок в форматах.BMP и.GIF, то последний окажется существенно меньше при абсолютно таком же качестве изображения. К сожалению, рисунок в формате.GIF не может иметь более 256 цветов, что несколько ограничивает его применение5. Наконец, для хранения многоцветных художественных иллюстраций и фотографий существует формат со специальным сжатием — JPEG (обычно расширение файлов уменьшают до стандартной длины и пишут JPG). Традиционные методы сжатия на многоцветные изображения практически не действуют, т.к. в них почти нет соседних точек с одинаковым цветом: например, все точки листа зеленые, но их оттенки различны. Поэтому большая группа экспертов по цветопередаче JPEG (Joint Photographic Experts Group), обобщив полувековой опыт исследований в области компьютеров, телевидения, полиграфии и других родственных областях, а также по особенностям человеческого зрения, представила детальные рекомендации по сжатию графической информации. Результат получился впечатляющим: объем графических файлов сократился более чем на порядок. Не следует только забывать, что преобразование в формат.JPEG является необратимым — восстанавливаемый после сжатия рисунок не абсолютно идентичен исходному, хотя на глаз это практически незаметно. Файлы.JPG являются вторым базовым стандартом изображений в сети Интернет.

Вопросы, связанные с графическими форматами файлов, представляют большой самостоятельный интерес. Наиболее любознательные читатели могут обратиться за интересными подробностями к указанной в списке литературе [3–8].

Обсуждая наиболее распространенные форматы графических файлов, мы не могли не упоминать об использующихся в них методах сжатия информации. (Возможно, с точки зрения повышения логичности ответа авторам билета стоило поменять местами в тексте вопроса сжатие и форматы файлов.) Итак, рассмотрим методы сжатия графической информации.

Сжатие — это один из процессов обработки информации. Прежде всего различают обратимое и необратимое сжатие (упаковка с потерей информации или без нее). В первом случае то, что получается в результате восстановления сжатой информации, полностью совпадает с оригиналом, а во втором распакованные данные хоть и не сильно, но отличаются от исходных. В частности, обратимого сжатия обязательно требует текстовая и числовая информация, зато графика и звук допускают некоторые незаметные для органов чувств искажения. Еще большие искажения можно позволить при упаковке отдельных кадров фильма, поскольку они сменяются настолько быстро, что человек не в состоянии рассмотреть отдельные детали изображения.

Наиболее распространенной идеей, лежащей в основе обратимого сжатия графических изображений, является учет числа повторений точек с одинаковым цветом. Основанный на ней метод называется методом группового кодирования; в англоязычной литературе он носит название RLE (Run Length Encoding — кодирование длин серий).

Метод наиболее хорошо подходит к упаковке простых контурных графических изображений с небольшим числом цветов. Рассмотрим ее на примере простейшего рисунка, на котором на синем небе находится желтое солнышко. Его фрагмент в увеличенном виде приведен на рис. 2.

Рис. 2

На рис. 2 одно из горизонтальных сечений рисунка отмечено черной прямой. Как отчетливо видно, в нем после достаточно большого количества синих точек имеется одна желтая, а затем снова следует группа синих. Очевидно, что вместо хранения информации о каждой точке можно просто закодировать, что 22 точки имеют синий цвет, 1 — желтый⁶ и т.п. В результате в нашем случае вместо 38 чисел, характеризующих цвет каждого пикселя, оказывается достаточно всего трех пар, указывающих количество точек и их цвет.

Еще более мощным групповой метод становится для черно-белых (двухуровневых) изображений. В этом случае даже нет необходимости специально указывать цвета, поскольку они обязательно чередуются, — можно просто сохранять число точек в черных и белых группах. Подобные стандарты упаковки данных активно используются в факс-машинах [5].

Метод RLE, будучи необязательной возможностью файлов формата BMP, используется на практике не очень часто. Помимо него, в некоторых других форматах графических файлов также может применяться сжатие: метод LZ (назван так в честь его авторов: A.Lempel и J.Ziv) и его модификации в форматах GIF и PNG, а также метод Хаффмана (PNG и JPG — о последнем речь пойдет ниже).

В последнее время все большее распространение получают системы сжатия, специально вносящие некоторые незаметные для человека искажения данных с целью повышения возможности их сжатия. Потребность в подобных технологиях обусловлена тем, что традиционные способы не могут обеспечить существенной степени сжатия. В частности, обратимым методам удается достаточно хорошо упаковать контурные рисунки с небольшим количеством цветов, но попытки проделать то же самое с многоцветными фотографическими изображениями приводят к результатам, которые намного хуже; но именно такие картинки в первую очередь и нуждаются в сжатии из-за большого объема!

Дата добавления: 2015-04-23