Можливості курсу "Комп'ютерна графіка" для студентів педагогічних вузів

А. В. Лук 'янова

В даній статті обговорюється комп'ютерна графіка: як і для чого її можна застосувати у навчальному процесі, які основні елементи, які можуть бути використані в побудові цього курсу, висловлені основні ідеї про його дидактичних можливостях. Це обговорення ведеться на основі особистого досвіду викладання комп'ютерної графіки студентам 1-го і 2-го курсів, майбутнім педагогам спеціальності "технологія та підприємництво".

Комп'ютерна графіка вивчається студентами-педагогами або як частина курсу інформатики, або як частина курсу "Технічні та аудіовізуальні засоби навчання", або як самостійний спецкурс. Можливо його включення в якості розділу в інші спеціальні курси.

Коротко скажемо про те, що ж таке комп'ютерна графіка.

Комп'ютер деколи сприймається молоддю як засіб розваги. Цьому сприяють і численні барвисті гри, і доступ до Інтернету, що пропонує нові види спілкування і дозвілля, хоча був винайдений комп'ютер не як іграшка, а як машина для вирішення обчислювальних і управлінських завдань.

Те ж саме можна сказати і про комп'ютерну графіку. Виникла вона з потреб конструкторів і дизайнерів. Зараз же з нею асоціюються відеоефекти в рекламних роликах і фантастичних фільмах. Насправді комп'ютерна графіка набагато більш різноманітна і багатофункціональна, і в короткому курсі хотілося б дати поняття про основні напрямки її розвитку.

Основний акцент в практичній частині курсу комп'ютерної графіки повинен бути зроблений на вивченні графічних редакторів: програм, пристосованих для створення і редагування комп'ютерних зображень.

Необхідно згадати і про те, що робота з графічними редакторами неминуче підвищує загальну комп'ютерну грамотність студента, яка в даний час є однією з ознак освіченої людини.

Навіть людині, абсолютно не знайомому з комп'ютером, вона дає необхідні первинні навички роботи, які засвоюються дуже успішно, оскільки є дрібними підетапів в досягненні програми-максимуму: побудови креслення, малюнка, кадру мультфільму і т.п.

Крім того, для успішної роботи з графічними редакторами (при побудові креслень, планів, схем тощо) студентам необхідно засвоїти основні теоретичні положення, що дають уявлення про цифрове представлення графічних даних, про роботі монітора і відеоадаптера. Це потрібно для того, щоб студент до комп'ютера підходив не як до чорного ящика, який деяким незбагненно чарівним чином малює на екрані, щоб слово "відеопам'ять" пугало не більше, ніж слово "транспортир".

Студент повинен знати основні вимоги до техніки для того, щоб бути в змозі організувати робоче місце, де буде використана комп'ютерна графіка (або хоча б знати основні підходи до організації такого місця).

Резюме зупинимося на теоретичних положеннях, що студенту потрібно засвоїти.

Основним тут є ідеї про цифрове представлення графічної інформації. В курсі комп'ютерної графіки повинно бути проведено знайомство з двома основними її гілками - растрової та векторної графіками.

В прикладному виконанні практично вся інженерна графіка побудована на векторної платформі. (В векторну графіку зображення представляється у вигляді набору геометричних фігур - дуг, відрізків, багатокутника і т.д. - З тими чи іншими атрибутами (кольором і товщиною контуру, видом заливки і т.д.). Векторна графіка дозволяє масштабувати зображення без зміни якості.)

Перед курсом комп'ютерної графіки студенти вже мають підготовку з креслення (з школи, а студенти-технологи і у вузі вивчають цей предмет). Слід виходити з того, що побудова та читання креслення (принаймні, простого) не становить для них праці. Вивчення програм, пов'язаних з інженерною графікою (технічні креслення, архітектурні плани, електричні схеми, викрійки і т.д.), дає можливість зрозуміти, наскільки збільшується продуктивність праці інженера-конструктора, дизайнера, архітектора, наскільки збільшується якість роботи. Адже машина може витримувати ГОСТи до ліній (тип, товщина і т.д.), написів і пр. абсолютно точно, вона не допускає ніяких помарок і похибок.

Для проведення практичних робіт по знайомству з інженерною графікою можна користуватися методичними розробками [1], в яких детально описані завдання для графічного редактора КОМПАС-ШКОЛЯР: починаючи з побудови креслення плоскої деталі до складальних креслень і деталірованія.

оформлювальна графіка також повинна бути представлена в цьому курсі. Редактори для неї бувають побудовані і на векторної, растрової і на платформах. (В растрової графіку зображення представляється у вигляді струнких рядів і колонок кольорових точок-пікселів.) Але, оскільки векторну платформу вивчати природніше на прикладі програм інженерної графіки, то оформлювальну графіком логічніше вивчати за допомогою редакторів, побудованих на растрової платформі.

оформлювальна графіка-це поліграфія, ілюстрації до доповідей та статей. Вивчення оформлювальної графіки добре б пов'язувати з іншими дисциплінами (шляхом виготовлення ілюстрацій до рефератів, курсових робіт, будь-яким публічним виступів, а також підготовки дидактичних матеріалів з різних предметів). Все-таки графічний редактор-це засіб для досягнення тієї чи іншої практичної мети, а не іграшка, не тренажер.

Навіть освоївши найпростіші функції графічного редактора (малювання відрізків, кіл, вибір кольору і заливка), студент здатний створювати корисні вироби. Сучасні редактори пропонують різноманітні види заливок: однорідну, градієнтну (з плавним переходом кольорів від одного відтінку до іншого), текстурну ( "під дерево", "під мармур"), візерунковий (яким-небудь орнаментом). Текстерно і візерункові заливки можуть бути або готовими, або ж візерунок може придумати сам користувач. Це дозволяє створювати професійно виглядають малюнки навіть при найменших художніх здібностях і витратах. Наприклад, градієнтна заливка дозволяє створити "об'ємні" кулясті тіла. Ці "кулі" можна використовувати для створення барвистих схем для використання на уроках природознавства, фізики, астрономії, хімії та ін

Такі схеми допоможуть розібратися з утворенням дня і ночі на Землі, пояснити, як виходить полярний день і полярна ніч, показати, як розташовані Сонце, Земля і Місяць при сонячному і місячному затемненні і т.п. Можна легко малювати схеми, що показують будову складних молекул або розташування атомів в кристалах.

Всі сучасні графічні редактори забезпечені розвинутою системою роботи з кольором. Це дозволяє працювати з 16 мільйонами кольорів, створювати різноманітні світлові і колірні ефекти, повністю використовувати всі виразні та емоційні властивості кольору і світла.

Рис 1. На цьому малюнку показана схема освіти дня і ночі на Землі.

Робота виконана з використанням градієнтної заливки в графічному редакторі Adobe PhotoShop 3.0.

Багато графічні редактори дозволяють вести роботу з багатошаровими зображеннями. Багатошаровість і керування шарами легко розуміються студентами при виконанні завдання на побудову моделей одягу, при чому потрібно створити не яку-небудь окремий предмет одягу, а цілий комплект, однаковий за стилем, колірній гамі і т.д. В якості основи їм дається жіночий силует, для якого потрібно намалювати два-три "шару" одягу (наприклад, костюм і пальто). Як багатошарові об'єкти можуть бути створені та плани місцевості. У таких планах можна створити декілька шарів, кожен з яких містить написи на різних мовах. Так може бути складена, наприклад, туристична карта центральної частини міста: на задньому плані - малюнок вулиць, площ, пам'яток; на першу шарі всі написи по-російськи, на другому - по-англійськи, на третьому - по-німецьки і т.д.

       

а)         

б)         

в)     

Рис.2. На малюнку показана робота студентів щодо створення багатошарового зображення:

а) задній план; б) задній план і перший шар; в) задній план, перший і другий шари.

Робота виконана за допомогою редактора Adobe PhotoShop 3.0.

Добре, якщо є можливість вивчити і порівняти принаймні два графічних редактора. Тоді стає зрозуміло, які загальні ідеї закладені в них, в яких місцях можливий розвиток та удосконалення цих програм, тому студент у майбутньому, зіткнувшись з яким-небудь іншим редактором, не розгубиться. Так вже історично склалося, що багато функцій графічних редакторів збігаються, аж до того, що є їх усталені позначення (типу олівець, гумка, заливка). Це дуже полегшує освоєння будь-якого нового графічного редактора.

Не можна не згадати про комп'ютерну мультиплікації.

Комп'ютер зробив створення мультиплікаційних фільмів справою, доступним будь-якому грамотному людині, причому продуктивність мультиплікатора зростає в сотні разів.

Очевидно, що мультиплікацію в курсі комп'ютерної графіки потрібно вивчати обов'язково. Володіння навичками мультиплікатора для вчителя може бути дуже корисним. Він зможе створити навчальний мультфільм, що описує будь-який технічний процес або природне явище. І це може бути більш наочно, ніж відеофільм:

можна не зображати незначні деталі, спростити установку,

можна як завгодно крупно і чітко зобразити будь-яку деталь, наявності затемнених місць можна уникнути,

можна показувати процес зсередини або в розрізі, намалювати те, що неможливо зняти відеокамерою (наприклад, роботу вулкана зсередини),

можна зобразити гіпотетичний процес (наприклад, різні варіанти гіпотез, присвячених Тунгуського метеорита),

можна показати динамічні процеси гігантських розмірів (наприклад, освіта Сонячної системи).

Підвищенням рівня наочності не нехтують навіть серйозні програми інженерної графіки: багато пакунків забезпечені можливістю створювати тривимірні моделі деталей як ілюстрації до креслення.

Звичайно, для студентів перших мультфільм має бути дуже простим (наприклад, робота світлофора, рух Місяця навколо Землі, перебіг будь-якої простої хімічної реакції).

В Насамкінець хотілося б підсумувати основні положення.

Курс комп'ютерної графіки дозволяє:

підвищувати комп'ютерну грамотність студентів;

давати поняття про цифрове представлення графічної інформації;

знайомити з програмами інженерної графіки;

знайомити з програмами оформлювальної графіки;

давати уявлення про комп'ютерну мультиплікації.

В результаті студент готується до освоєння будь-якого іншого (або майже будь-якого) графічного пакета для досягнення своїх практичних педагогічних, дидактичних цілей.

Список літератури

А. О. Богуславський. Шкільна система автоматизованого проектування (на основі креслярсько-конструкторського редактора КОМПАС-ГРАФІК)// М.: АТ КУДИЦ, АТ АСКОН, 1995. Частина I, II.

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.yspu.yar.ru