что такое дисплейный процессор в информатике 7 класс
Компьютерная графика. Технические средства компьютерной графики
Описание разработки
Ход урока по этапам.
I. Организационный момент.
1. Проверка готовности группы к уроку.
2. Проверка явки учащихся.
II. Актуализация опорных знаний, умений, навыков.
III. Формирование новых понятий и способов профессиональной деятельности.
Объяснить новый материал:
История компьютерной графики.
В наше время многие люди смотрят фотографии и кинофильмы по компьютеру, хотя есть телевизор и DVD-проигрыватель, просматривают фотографии, хотя это фото лежит в альбоме, почему? Может ли кто из вас объяснить причину, кроме той, что телевизор смотрит кто-то другой и вам не уступают. Итак, я выслушала ваши ответы и могу сделать вывод следующий, что на современном компьютере изображение бывает более качественным, чем у телевизора.
Как же получаются все эти “картинки” на экране компьютера?
Вы уже хорошо знаете, что любую работу компьютер выполняет по определенным программам, которые обрабатывают определенную информацию, в данном случае графическую информацию. Монитор лишь отображает, что хранится в памяти компьютера, значит, все изображения хранятся в памяти компьютера.
Итак, что мы будем назвать компьютерной графикой.
Компьютерная графика – это раздел информатики, занимающийся проблемами создания и обработки на компьютере графической информации (изображений).
История компьютерной графикой.
1. Результатами расчётов на первых компьютерах являлись длинные колонки чисел, напечатанных на бумаге. Для того чтобы осознавать полученные результаты, человек брал бумагу, карандаши, линейки и другие чертёжные инструменты и чертил графики, диаграммы, чертежи рассчитанных конструкций. Иначе говоря, человек вручную производил графическую обработку результатов вычислений. В графическом виде такие результаты становятся более наглядными и понятными. Таково уж свойство человеческой психики: наглядность – важнейшее условие для понимания.
Возникла идея поручить графическую обработку самой машине. Первоначально программисты научились получать рисунки в режиме символьной печати. На бумажных листах с помощью символов (звездочек, точек, крестиков, букв) получались рисунки, напоминающие мозаику. Так печатались графики функций, изображения течений жидкостей и газов, электрических и магнитных полей.
С помощью символьной печати программисты умудрялись получать даже художественные изображения. В редком компьютерном центре стены не украшались распечатками с портретами Эйнштейна, репродукциями Джоконды и другой машинной живописью.
3. Настоящая революция в компьютерной графике произошла с проявлением графических дисплеев. На экране графического дисплея стало возможным получать рисунки, чертежи в таком виде, как на бумаге с помощью карандашей, красок и чертежных инструментов.
Рисунок из памяти компьютера может быть выведен не только на экран, но и на бумагу с помощью принтера. Существуют принтеры цветной печати, дающие качество рисунков на уровне фотографий.
Приложения компьютерной графики очень разнообразны. Для каждого направления создается специальное программное обеспечение, которое называют графическими программами, или графическими пакетами.
Виды компьютерной графики.
Это направление появилось самым первым. Назначение – визуализация (т.е. наглядное изображение) объектов научных исследований, графическая обработка результатов расчетов, проведение вычислительных экспериментов с наглядными представлениями их результатов.
Эта область компьютерной графики предназначена для создания иллюстраций, часто используемых в работе различных учреждений. Плановые показатели, отчетная документация, статические сводки – вот объекты, для которых с помощью деловой графики создаются иллюстрированные материалы.
Программные средства деловой графики обычно включаются в состав табличных процессоров (электронных таблиц), с которыми мы познакомимся позже.
Она применяется в работе инженеров-конструкторов, изобретателей новой техники. Этот вид компьютерной графики является обязательным элементом систем автоматизации проектирования (САПР). Графика в САПР используется для подготовки технических чертежей проектируемых устройств.
Графика в сочетании с расчетами позволяет проводить в наглядной форме поиск оптимальной конструкции. Наиболее удачной компоновки деталей, прогнозировать последствия, к которым могут привести изменения в конструкции. Средствами конструкторской графики можно получать плоские изображения (проекции, сечения) и пространственные, трехмерные изображения.
Программные средства иллюстративной графики позволяют человеку использовать компьютер для произвольного рисования, черчения подобно тому, как он это делает на бумаге с помощью карандашей, кисточек, красок, циркулей и других инструментов. Пакет иллюстрированной графики не имеют какой-то производственной направленности. Поэтому они относятся к прикладному программному обеспечению общего назначения.
Простейшие программные средства иллюстрированной графики называются графическими редакторами.
Это сравнительно новая отрасль, но уже ставшая популярной во многом благодаря телевидению. С помощью компьютера создаются рекламные ролики, мультфильмы, компьютерные игры, видеоуроки, видеопрезентации и многое другое.
Графические пакеты для этих целей требуется больших ресурсов компьютера по быстродействию и памяти. Отличительной особенностью этого класса графических пакетов является возможность создания реалистических (очень близких к естественным) изображений, а так же «движущихся картинок».
Для создания реалистичных изображений в графических пакетах этой категории используется сложный математический аппарат.
Получение рисунков трехмерных (пространственных) объектов, их повороты, приближения, удаления, деформация – всё это связано с геометрическими расчетами. Передача освещенности объекта в зависимости от положения источников света, от расположения теней, от фактуры поверхности (глянцевая, матовая, пористая) требует расчётов, учитывающих законы оптики.
Получение движущихся изображений на мониторе компьютера называется компьютерной анимацией. Слово «анимация» означает «оживление».
В недавнем прошлом художники-мультипликаторы создавали свои фильмы вручную. Чтобы передать движение, им приходилось делать тысячи рисунков, отличающихся друг от друга небольшими изменениями. Затем эти рисунки переносились на киноплёнку. Система компьютерной анимации берет значительную часть рутинной работы на себя. Например, художник может создавать на экране рисунки лишь начального и конечного состояний движущегося объекта, а все промежуточные состояния рассчитывает и изобразит компьютер. Такая работа связана с расчетами, опирающимися на математические описания данного типа движения. Полученные рисунки, выводимые последовательно на экран с определенной частотой, создают иллюстрированные движения.
Технические средства компьютерной графики.
Монитор.
В 19 веке во Франции возникла техника живописи, которую назвали пуантилизмом: рисунок составлялся из разноцветных точек, наносимых кистью на холст. Подобный принцип используется и на компьютерах. Точки на экране компьютера выстроены в ровные ряды. Совокупность точечных строк образует графическую сетку, или растр.
Одна точка носит название видеопиксель (далее будем говорить пиксель). Слово «пиксель» означает точка рисунка. Чем гуще сетка пикселей на экране, тем лучше качество изображения. Размер графической сетки обычно представляют в форме произведения числа точек в горизонтальной строке на число строк: M×N.
Размер монитора характеризуется длиной диагонали его экрана, выраженной в дюймах. 1дюйм = 2,54см.
Частота мерцания экрана должна быть 75-85 Гц. При такой частоте наше зрение не замечает мерцание изображения.
Каждый пиксель на цветном экране – это совокупность трех точек разного цвета: красного, зеленного и синего. Эти точки расположены так близко к друг другу, что нам они кажутся слившимися в одну точку.
Всё больше распространение получают жидкокристаллические мониторы – ЖК-мониторы. По сравнению с ЭЛТ-монитором они значительно меньше по весу, имеют плоскую форму. При работе с ЖК-монитором меньше устают глаза.
Видеопамять и дисплейный процессор.
Видеоадаптер – устройство, управляющее работой графического дисплея. Видеоадаптер состоит из двух частей: видеопамяти и дисплейного процессора.
В видеопамяти содержится информация о состоянии каждого пикселя экрана.
Видеопамять – это электронное энергозависимое запоминающее устройство.
Дисплейный процессор – вторая составляющая видеоадаптера.
Дисплейный процессор читает содержимое видеопамяти и в соответствии с ним управляет работой дисплея.
Таким образом, к видеопамяти имеют доступ два процессора: центральный и дисплейный. Центральный процессор записывает видеоинформацию, а дисплейный процессор периодически читает её и передает на монитор, на котором эта информация превращается в изображение.
Устройства ввода изображения в компьютера.
Сканер – это устройство ввода информации.
Работа сканера как бы противоположна работе видеоадаптера и монитора: видеоадаптер преобразует двоичный код в изображение на экране; сканер преобразует изображение на рисунке, чертеже, фотографии в двоичный код, который записывается в память компьютера. Сканер получил свое название в соответствии с принципом своей работы: световой луч построчно сканирует плоский рисунок подобно тому, как электронный луч сканирует экран дисплея.
С помощью сканера в компьютер можно вводить текст, напечатанный на листе бумаге.
В компьютер изображение можно вводить с цифрового фотоаппарата или с цифровой видеокамеры. На фотоаппарате фотография сохраняется в виде двоичного кода насменной флэш-карте, а фильм в видеокамере записывается на магнитную ленту. Затем они могут быть переписаны в компьютер для просмотра и обработки.
IV. Применение умений и навыков.
Ответить на вопросы:
25 урок информатики в 7 классе
Урок: П.р. №15 «Технические средства компьютерной графики»
Цель : Познакомить учащихся с техническими средствами работы с графическими объектами, со схемой системы вывода изображения на экран монитора,принципы работы растровых дисплеев, жидкокристаллических мониторов, видеоадаптера, с устройствами ввода изображения в компьютер
формирование умений и навыков, определенных программой
практическое применение изученного материала
развить устойчивый интерес к предмету
развитие у школьников навыков самостоятельной работы
развитие умения применять знания для решения задач различного уровня
воспитание чувства ответственности, аккуратности, трудолюбия
воспитание устойчивой мотивации к учебной деятельности
Тип урока : Знакомство с новым материалом
Ø Личностные результаты:
· развитие логического мышления, познавательной активности
· умение слушать и выделять главное, запоминать;
· устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом;
· понимание значения различных видов информации в жизни человека;
· формирование интереса к изучению информатики через творческие задания, стремление использовать полученные знания в процессе обучения другим предметам и в жизни;
Ø Метапредметные результаты:
· Регулятивные: уметь самостоятельно контролировать своё время, планировать пути достижения цели; находить рациональные способы работы; уметь оценивать – выделять и осознавать то, что уже усвоено и что еще подлежит усвоению, осознание качества и уровня усвоения;
· Познавательные: поиск и выделение необходимой информации; умение применять полученные знания на практике;
Программно-дидактическое обеспечение: проектор, презентация в «Технические средства компьютерной графики», учебник И.Г.Семакин «Информатика и ИКТ» для 8 класса.
Организационный момент 3 мин.
Подготовка к активной учебно-познавательной деятельности 7 мин.
Изложение нового материала, повторение изученного 25-26 мин.
Практическая часть 8-9 мин.
Домашнее задание 1 мин.
Подведение итогов урока 2 мин.
Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока
II. Повторение изученного на предыдущем уроке (компьютерная графика)
Ответить на вопросы:
Что такое компьютерная графика?
Области применения компьютерной графики?
Что такое компьютерная анимация?
Что такое мультимедиа?
Специалисты каких профессий используют графические пакеты (назовите не менее 5-6 профессий)?
К какой области компьютерной графики относятся графические пакеты для:
а) получения движущихся изображений,
б) подготовки чертежей,
в) построения графиков,
г) графического представления результатов научных экспериментов,
д) построения диаграмм,
е) создания иллюстраций к книгам,
ж) создания видеопрезентаций.
А теперь, откройте свои тетради напишите дату и тему урока (слайд1).
Изложение нового материала
В век компьютерных технологий большое внимание стало уделяться графической системе компьютера. Развитие информационных технологий вызвало прогресс множества оборудования, компьютерного в том числеИ сегодня, роль технических средств для компьютерной графики очень важна..
Растр — сетка, решетка. В полиграфии — техническое устройство, прозрачная пленка с нанесенными на нее тонкими линиями в прямую или косую клетку.
Растр (оптика) — решётка для структурного преобразования направленного пучка лучей света
Растр получилширокое распространение при изготовлении различного рода печатной продукции: газет, журналов,книг.
Эту особенность зрения сдавних пор использовали художники. Так в XIX веке во Франции возникла техника живописи, которую называли пуантилизмом: рисунок составлялся из разноцветных точек, наносимых кистью на холст. Подобный принцип используется и в компьютерах. (Слайд2).
Устройства вывода графической информации
Изображение на дисплее получается из совокупности множества светящихся точек;
Пиксели на экране образуют сетку из горизонтальных строк и вертикальных столбцов, которая носит название “растр”;
Размер графической сетки M*N определяет разрешающую способность экрана, от которой зависит качество изображения;
Видеоконтроллер – устройство, управляющее работой графического дисплея;
Видеопамять – двоичный код изображения, выводимого на экран;
Дисплейный процессор периодически (50-70 раз в секунду) читает содержимое видеопамяти и в соответствии с ним управляет работой дисплея.
Принципы работы монитора.
Существуют мониторы, основанные на разных физических принципах. 
Такой луч пробегает по порядку (сканирует) все строки сетки пикселей. При этом он модулируется: на точки, которые должны светиться, падает, а на темных точках прерывается.
Поскольку после прекращения воздействия электронного луча на точку экрана ее свечение быстро затухает, то сканирование периодически повторяется с высокой частотой (75-85 раз в секунду и более).
Первоначально на компьютерах использовались черно-белые мониторы. На черно-белом экране пиксель, на который падает электронный луч, светится белым цветом, Неосвещенный пиксель — черная точка. При изменении интенсивности электронного потока получаются промежуточные серые тона (оттенки).
Как получается цветное изображение на экране
Эти точки расположены так близко друг к другу, что нам они кажутся слившимися в одну точку. Из сочетания красного, зеленого и синего цветов складывается вся красочная палитра на экране.
Электронная пушка цветного монитора испускает три луча. Каждый луч вызывает свечение точки только одного цвета. Для этого в мониторе используется специальная фокусирующая система.
Экран жидкокристаллического монитора представляет собой матрицу, каждый элемент которой — жидкий кристалл. Кристаллы освещаются специальными лампами. Под действием электрических сигналов кристаллы меняют свои оптические свойства, моделируя на экране элементы изображения.
Устройства ввода графической информации
Сканер – устройство ввода в компьютер изображений с рисунков, чертежей, фотографий, слайдов.
Схема графической системы ПК.
ЦП – центральный процессор;
ОП – оперативная память.
Видеопамять и дисплейный процессор
Видеоадаптер состоит из двух частей: видеопамяти и дисплейного процессора.
Видеопамять предназначена для хранения видеоинформации — двоичного кода изображения, выводимого на экран.
В видеопамяти содержится информация о состоянии каждого пикселя экрана.
Дисплейный процессор — вторая составляющая видеоадаптера.
Дисплейный процессор читает содержимое видеопамяти и в соответствии с ним управляет работой дисплея.
Дадим характеристику всем устройствам ГС ПК:
Изображение на дисплее получается из совокупности множества светящихся точек;
Пиксели на экране образуют сетку из горизонтальных строк и вертикальных столбцов, которая носит название “растр”;
Размер графической сетки M*N определяет разрешающую способность экрана, от которой зависит качество изображения;
Видеоконтроллер – устройство, управляющее работой графического дисплея;
Видеопамять – двоичный код изображения, выводимого на экран;
Дисплейный процессор периодически (50-70 раз в секунду) читает содержимое видеопамяти и в соответствии с ним управляет работой дисплея
Сканер – устройство ввода в компьютер изображений с рисунков, чертежей, фотографий, слайдов.
Изобразитерисунок, который я вам предложу.(Приложение «Клоун»).
Когда закончите работу сохраните ее в своей папке на своих компьютерах. Поставьте фамилию и число.
Что нового вы узнали на сегодняшнем уроке? Что делали на уроке?
Просмотр рисунков, выставление оценок.
Домашнее задание: пар 19.
Что такое пиксель? Что такое растр?
Как работает ЭЛТ-монитор?
В чем преимущества ЖК-монитора по сравнению с ЭЛТ-монитором?
Из каких трех цветов получаются все остальные краски на цветном дисплее?
Какие устройства входят в состав видеоадаптера?
Для чего нужна видеопамять?
Что такое дисплейный процессор? Какую работу он выполняет?
Какие устройства используются для ввода изображения в компьютер?
У Саши есть друг в Германии, с которым он общается с помощью электронной почты. Они решили обменяться фотографиями. Какое устройство необходимо Саше, чтобы он мог послать свое фото в виде файла?
Какие устройства имеют доступ к видеопамяти?
Урок 26
Технические средства компьютерной графики. Сканирование изображения и его обработка в графическом редакторе
§19. Технические средства компьютерной графики
Основные темы параграфа:
— монитор;
— принципы работы монитора;
— как получается цветное изображение на экране;
— жидкокристаллические мониторы;
— видеопамять и дисплейный процессор;
— устройства ввода изображения в компьютер.
Изучаемые вопросы:
— Схема системы вывода изображения на экран монитора.
— Принципы работы растровых дисплеев.
— Принципы работы жидкокристаллических мониторов
— Устройство видеоадаптера.
— Устройства ввода изображения в компьютер.
Практика
Сканирование изображения и его обработка в графическом редакторе.
Приобретаемые умения и навыки:
— Сканирование изображения.
— Изменение размера изображения.
— Автоматическая настройка цветового баланса, контрастности и яркости.
— Кадрирование изображения.
Монитор
В XIX веке во Франции возникла техника живописи, которую назвали пуантилизмом: рисунок составлялся из разноцветных точек, наносимых кистью на холст. Подобный принцип используется и в компьютерах. Точки на экране компьютера выстроены в ровные ряды. Совокупность точечных строк образует графическую сетку, или растр (рис. 4.7).
Одна точка носит название видеопиксель (далее будем употреблять краткое название — пиксель). Слово «пиксель» происходит от английского picture element — элемент рисунка. Чем гуще сетка пикселей на экране, тем лучше качество изображения (см. рис. 4.7). Размер графической сетки обычно представляется в форме произведения числа точек в строке на число строк: М х N.
На современных мониторах используются, например, такие размеры графической сетки:
1920 х 1080 и более.
Размер монитора характеризуется длиной диагонали его экрана, выраженной в дюймах (1 дюйм = 2,54 см). Бывают мониторы с диагональю 15, 17, 19 и более дюймов.
Принципы работы монитора
Существуют мониторы, работа которых основана на разных физических принципах. Первоначально на ПК использовались только мониторы на основе электронно-лучевой трубки — ЭЛТ-мониторы. На экране такого монитора пиксель образуется люминесцирующим веществом, которое светится под воздействием луча, испускаемого электронной пушкой. Такой луч пробегает по порядку (сканирует) все строки сетки пикселей. При этом он модулируется: на точки, которые должны светиться, падает, а на темных точках прерывается (рис. 4.8).
Поскольку после прекращения воздействия электронного луча на точку экрана ее свечение быстро затухает, постольку сканирование периодически повторяется с высокой частотой (75-85 раз в секунду и более). При такой частоте наше зрение не замечает мерцания изображения.
Первоначально на компьютерах использовались черно-белые мониторы. На черно-белом экране пиксель, на который падает электронный луч, светится белым цветом. Неосвещенный пиксель — черная точка. При изменении интенсивности электронного потока получаются промежуточные серые тона (оттенки).
Как получается цветное изображение на экране
Каждый пиксель на цветном экране — это совокупность трех точек разного цвета: красного, зеленого и синего. Эти точки расположены так близко друг к другу, что нам они кажутся слившимися в одну точку.
Из сочетаний красного, зеленого и синего цветов складывается вся красочная палитра на экране.
Электронная пушка цветного монитора испускает три луча. Каждый луч вызывает свечение точки только одного цвета. Для этого в мониторе используется специальная фокусирующая система.
Жидкокристаллические мониторы
Все большее распространение получают жидкокристаллические мониторы — ЖК-мониторы. По сравнению с электронно-лучевыми мониторами они значительно меньше по весу, имеют плоскую форму. При работе с ЖК-монитором меньше устают глаза.
Видеопамять и дисплейный процессор
На рисунке 4.9 дана схема системы вывода изображения на экран. Она включает в себя монитор (другое название — дисплей) и видеоадаптер, который через информационную магистраль связан с центральным процессором и оперативной памятью.
Видеоадаптер (другое название — видеокарта) — устройство, управляющее работой графического дисплея. Видеоадаптер состоит из двух частей: видеопамяти и дисплейного процессора.
Видеопамять предназначена для хранения видеоинформации — двоичного кода изображения, выводимого на экран.
В видеопамяти содержится информация о состоянии каждого пикселя экрана.
Видеопамять — это электронное энергозависимое запоминающее устройство. На современных компьютерах ее размер составляет от сотен мегабайтов до нескольких гигабайтов.
Дисплейный процессор — вторая составляющая видеоадаптера.
Дисплейный процессор читает содержимое видеопамяти и в соответствии с ним управляет работой дисплея.
Таким образом, к видеопамяти имеют доступ два процессора: центральный и дисплейный. Центральный процессор записывает видеоинформацию, а дисплейный периодически читает ее и передает на монитор, на котором эта информация превращается в изображение.
Устройства ввода изображения в компьютер
Монитор — это устройство вывода изображения. А каким образом изображение можно ввести в компьютер? Для этого используется сканер (рис. 4.10).
Работа сканера как бы противоположна работе видеоадаптера и монитора: видеоадаптер преобразует двоичный код в изображение на экране; сканер преобразует изображение на рисунке, чертеже, фотографии в двоичный код, который записывается в память компьютера. Сканер получил свое название в соответствии с принципом своей работы: световой луч построчно сканирует плоский рисунок подобно тому, как электронный луч сканирует экран дисплея.
С помощью сканера в компьютер можно вводить текст, напечатанный на листе бумаги. Как было сказано в главе 3, используя специальную программу распознавания текста, его изображение можно преобразовать в текстовый формат.
В компьютер изображение может вводиться с цифрового фотоаппарата или с цифровой видеокамеры. На фотоаппарате фотография сохраняется в виде двоичного кода на сменной флеш-карте, а фильм в видеокамере записывается на карту памяти или встроенный жесткий диск. Затем они могут быть переписаны в компьютер для просмотра и обработки.
Коротко о главном
Система вывода изображения на экран включает в себя монитор (дисплей) и видеоадаптер.
Видеоадаптер (видеокарта) состоит из видеопамяти и дисплейного процессора.
Изображение на экране монитора получается из совокупности множества светящихся точек — видеопикселей.
Пиксели на экране образуют сетку из горизонтальных строк и вертикальных столбцов, которая носит название «растр».
Размер графической сетки М х N определяет разрешающую способность экрана, от которой зависит качество изображения.
Используются два основных типа мониторов — на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и жидкокристаллические (ЖК).
Цвет пикселя на цветном экране монитора формируется из трех базовых цветов: красного, зеленого и синего. Из сочетания этих трех цветов получаются все другие цвета.
Для ввода изображения в компьютер используются сканеры, цифровые фотоаппараты, цифровые видеокамеры.
Вопросы и задания
1. Что такое пиксель? Что такое растр?
2. Как работает ЭЛТ-монитор?
3. В чем преимущества ЖК-монитора по сравнению с ЭЛТ-монитором?
4. Из каких трех цветов получаются все остальные цвета на цветном дисплее?
5. Какие устройства входят в состав видеоадаптера?
6. Для чего нужна видеопамять?
7. Что такое дисплейный процессор? Какую работу он выполняет?
8. Какие устройства используются для ввода изображения в компьютер?
Электронное приложение к уроку
| Вернуться к материалам урока | ||
 |  |  |
| Презентации, плакаты, текстовые файлы |  | Ресурсы ЕК ЦОР |
| Видео к уроку |
Cкачать материалы урока