Авторскі програми для викладання курсів комп'ютерної графіки

Автор: Колбасова Виктория Леонидовна.

Стрімкий розвиток різноманітного комп’ютерного програмного забезпечення сприяє змінам у технологіях обробки інформації. Серед них найбільш динамічно розвиваються мережеві технології, комп’ютерна графіка, тривимірне моделювання, анімація та ін.

Розділ інформатики, що займається розробкою методів створення та редагування зображень засобами комп’ютерів називають комп’ютерною графікою. Комп’ютерна графіка — складова частина всіх сучасних комп’ютерних технологій, важлива компонента взаємодії людини з комп’ютером. Комп’ютерна графіка привертає увагу спеціалісті різних галузей знань — програмістів, проектувальників засобів візуалізації, інженерів, фізиків, математиків. Знання основ комп’ютерної графіки необхідно і вченому, і інженеру, тому комп’ютерна графіка є важливою компонентою освіти сучасного спеціаліста. Системи комп’ютерної графіки відтворюють обрану та певним чином оброблену інформацію про деякий процес чи об’єкт у вигляді зображень на екрані дисплея.

Комп’ютерні графічно-інформаційні технології розподіляються на технології роботи з растровою, векторною, тривимірною та інженерною графікою, комп’ютерною анімацією та ін. Метою курсів за вибором «Векторна графіка. Програма Inkscape» , «Растрова графіка. Програма GIMP», «Основи 3D-моделювання. Програма SketchUp» є формування теоретичних знань та практичних умінь, необхідних для створення, редагування та ефективної обробки інформації, поданої у відповідному графічному вигляді, а також для використання комп’ютерних графічних технологій у професійній діяльності. Виходячи з цієї мети автором Колбасовою В.Л. були розроблені програми курсів, що містяться нище. Курси мають практичну спрямованість, тому частка часу, відведеного на викладання теоретичного матеріалу, не перевищуває 30% загальної кількості годин. Для кожного з курсів заплановано проведення необхідної кількості практичних робіт. Власне, вся робота студетна за комп’ютером полягає у фронтально-індивідуальному виконанні вправ і завдань зі створення чи обробки графічних об’єктів, що сприяє усвідомленню та закріпленню відповідних теоретичних даних. Теоретичний матеріал викладається сгрупованими порціями на початку заняття, оскільки подані теоретичні відомості, якщо вони одразу не закріплені практичною роботою, засвоїти досить важко.

Курси комп'ютерної графіки реалізують освітні та практичні потреби студентів у профільному навчанні, що досягаються шляхом формування відповідних компетентностей через систему практичних завдань, особистісно зорієнтованого та діяльнісного підходів при організації навчальної діяльності.

Програма курсу “Векторна графіка. Програма Inkscape”

Inkscape — це високоякісний професійний інструмент для роботи з векторною графікою для Windows, Mac OS X і Linux. Він широко використовується аматорами та професіоналами у всьому світі для створення ілюстрацій, іконок, логотипів, діаграм, карт, а також веб-графіки.

Inkscape містить досконалі інструменти для роботи, які можна порівняти з можливостями Adobe Illustrator, CorelDRAW та Xara Xtreme. Ви можете читати, зберігати зображення у багатьох форматах, включаючи SVG, AI, EPS, PDF, PS і PNG. Inkscape має всеосяжний набір інструментів та простий інтерфейс, підтримку багатьох мов, а також можливість розширення функціоналу програми з використанням необхідних для користувача доповнень. Inkscape використовує відкритий стандарт SVG (Scalable Vector Graphics) від W3C в якості формату за замовчуванням, а також сам є вільним і відкритим програмним забезпеченням.

1. Основні поняття та засоби комп’ютерної графіки (2 год)

  • Поняття векторної і растрової графіки, їх порівняння
  • Параметри растрових і векторних зображень
  • Кольорові моделі
  • Особливості редакторів векторної і растрової графіки

2. Векторна графіка, програма Inkscape (16 год)

  • Огляд середовища програми Inkscape. Збереження й відкриття зображень у Inkscape
  • Інструменти малювання. Малювання та редагування геометричних фігур
  • Операції з об’єктами
  • Зафарбування об’єктів, типи та керування заливками
  • Створення малюнків з кривих і ламаних
  • Впорядкування, вирівнювання й об’єднання об’єктів
  • Застосування до об’єктів операцій дублювання та клонування
  • Додавання й форматування тексту

Практична робота №1. Створення найпростіших малюнків.

Практична робота №2. Використання кривих і ламаних.

Практична робота №3. Застосування клонування об’єктів.

Практична робота №4. Зафарбування об’єктів.

Практична робота№5 Впорядкування й групування об’єктів.

Практична робота №6. Робота з текстом у графічних зображеннях.

Програма курсу “Растрова графіка. Програма GIMP”

GIMP — програмне забезпечення для роботи над зображеннями. Редактор GIMP придатний для вирішення завдань зі зміни, редагування зображень, включаючи ретуш фотографій, об'єднання і створення зображень.

Програма GIMP багатофункціональна. Її можна використовувати як простий графічний редактор, як професійний додаток для ретуші фотографій, як мережеву систему пакетної обробки зображень, як програму для відтворення зображень, як перетворювач форматів зображень і т.д.

Однією з переваг програми GIMP є його доступність для багатьох операційних систем. GIMP входить до складу більшості дистрибутивів GNU / Linux. GIMP також доступний і для операційних систем Microsoft Windows ™ або Mac OS X ™ від Apple (Darwin). GIMP безкоштовне програмне забезпечення, яке випускається під ліцензією GPL (General Public License). GPL надає користувачам право доступу до вихідного коду програм і право змінювати його.

Растрова графіка, програма GIMP (14 год)

  • Джерела й параметри растрових зображень
  • Поняття про роздільну здатність і її зв’язок з якістю растрових зображень
  • Середовище програми GIMP. Основні інструменти й панелі властивостей
  • Виділення областей на зображеннях
  • Уточнення виділення. Використання масок і каналів
  • Створення колажів. Робота з шарами на зображеннях
  • Малювання і зафарбування
  • Коректування тону. Керування кольоровим балансом, яскравістю, балансом, насиченістю і відтінками кольору
  • Комплексна обробка фотографій. Ретушування, усунення дефектів, освітлення й затемнення фрагментів, підвищення різкості
  • Прийоми створення анімації засобами програми GIMP

Практична робота №1. Основні прийоми роботи в середовищі GIMP.

Практична робота №2. Виділення областей та їхня обробка.

Практична робота №3. Обробка багатошарових зображень, створення колажів.

Практична робота №4. Малювання й пофарбування.

Практична робота №5. Коректування кольору й тону.

Практична робота №6. Прийоми створення анімації в GIMP.

Програма курсу “Основи 3D-моделювання. Програма SketchUp”

Програмне забезпечення SketchUp — це досить потужна і проста для опанування програма 3D-моделювання. Це програмне забезпечення поєднує в собі простий, але ефективний набір інструментів, який оптимізує і спрощує створення 3D-моделей на комп'ютері. SketchUp використовується тими, хто хоче проектувати, візуалізувати і фантазувати в 3D. Програма розроблена спеціально для реалізації ідей концептуального дизайну і розглядається як "олівець" цифрового дизайну, має чудові можливості для вирішення практично всіх завдань нізкополігонного (low poly) 3D моделювання, а також забезпечує високу точність побудов рівня CAD редакторів. Можливості програми можна значно розширити за рахунок використання плагінів. Розробники програмного забезпечення надають можливість безоплатно використовувати версію програми SketchUp Make.

1. Основні поняття та засоби тривимірної графіки (2 год)

  • Поняття тривимірної графіки, її призначення та загальні можливості
  • Параметри та прийоми роботи зі сценами та моделями. Довідникова система програм
  • Порівняння програмних засобів для створення тривимірної графіки

2. Основні прийоми створення моделей у середовищі SketchUp (14 год)

  • Типи простих форм та настройка їх параметрів. Використання простих форм у тривимірному моделюванні
  • Прийоми модифікації об’єктів засобами інструментів Move, Rotate, Scale
  • Призначення та прийоми використання інструментів модифікації Follow Me, Offset
  • Взаємодія об’єктів, застосування команди Intersect With model
  • Особливості груп та їх застосування у моделях
  • Поняття компонентів, їх особливості та прийоми редагування. Бібліотека компонентів
  • Інструмент Paint Bucket, призначення текстур. Редагування текстур

Практична робота №1. Створення найпростіших об’єктів, їх редагування та упорядкування.

Практична робота №2. Створення тіл обертання, лінійних та радіальних масивів.

Практична робота №3. Прийоми створення складних форм застосуванням команди Intersect With model.

Практична робота №4. Особливості компонентів і груп, їх застосування у процесі моделювання.

Практична робота №5. Призначення та редагування текстур об’єктам сцени.

3. Точні побудови у середовищі SketchUp (8 год)

  • Поняття про системи координат. Поняття про абсолютні та відносні координати. Застосування координат у проектуванні
  • Застосування конструкційних інструментів у процесі створення моделей за точними розмірами
  • Правила додавання розмірів
  • Додавання тексту та коментарів
  • Інструмент SandBox Tools, його призначення. Створення ландшафтів

Практична робота №6. Створення креслення засобами SketchUp.

Практична робота №7. Розробка плану приміщення за вказаними розмірами з технічними поясненнями.

Практична робота №8. Застосування інструменту SandBox Tools для створення ландшафтів та довільних форм.

4. Демонстрація проектів (6 год)

  • Інструменти, що забезпечують перегляд сцени Position Camera Tool, Look Around Tool, Walk Tool. Настройки інструментів та приклади їх застосування
  • Параметри та менеджери демонстрацій. Команди Display Setting, Page Manager, їх налаштування
  • Побудова площин перерізів моделей та їх застосування у демонстраціях
  • Прийоми створення сцен, їх властивості
  • Налаштування програми для роботи з анімацією
  • Способи створення та перегляду анімації

Практична робота №9. Підготовка проекту до демонстрації: інструменти проходу, використання стилів.

Практична робота №10. Створення анімації засобами SketchUp.