«инженерлік және компьютерлік графика»

1. Глоссарий

3. Практикалық және лабораториялық сабақтар

4. Студенттің өздік жұмысы
1. глоссарий

Бұл ОӘМ-да келесі терминдер және оларға түсініктемелер қолданылған:

Растрлік графика-негізгі элементі нүкте болып табылатын графиканың саласы

Векторлы графика-негізгі элементі түзу болып табылатын графиканың саласы

Фрактальді графика-базалық элементі ретінде математикалық формула алынатын графиканың саласы

AutoCad сызба-графикалық жұмыстарды автоматтандыратын жүйе

Қабат-жеке-жеке элементтерді орналастыратын сызбаның бір бөлігі

Сызық салмағы – салынатын сызық қалыңдығы

Объектіні байлау-әртүрлі объектілерді бір-бірімен қандай да бір мақсатта байланыстыру

Компьютерлік графика - программалық-аппаратты есептеу комплекстері көмегімен бейнелерді құру және өндеу негізгі әдістерін зерттейтін информатиканың арнайы саласы

Пиксел – растрдың элементар нүктесі

Сызық – векторлық графиканың базалық элементі

Рендеринг – нақты бейнелерді есептеу процессі

Мультимедия – қолданушыға бірнеше канал арқылы бір уақытта әсер ету

Командалық жол – қолданушымен жүйенің байланысатын облысы

Экспорт – AutoCAD жүйесінің суреттерін басқа графикалық жүйелердің форматында сақтау

3-орбита – модельді кез-келген бағытта қозғалтатын команда

Екі өлшемді объектті қысу – биіктікті өзгерту операциясы

ISOLINES – бейнеленген беттерде жасаушы сызықтар санын көбейтетін команда

Видовой куб – AutoCAD-тың көлемді және беттік модельдердің жазықтық бейнесін айландыруға мүмкіндік беретін құрал

Штурвал – орбита бойынша айналдыру, панорамирлеу, центрлеу және зуммирлеу командаларын тез қосуға мүмкіндік беретін құрал
2. Дәрістер

Дәріс сабағының құрылымы:

№ 1-Дәріс. Графикалық мәліметтерді бейнелеу негіздері

1. 
   Компьютерлік графикаға кіріспе
   
2. 
   Растрлік графика
   
3. 
   Векторлік графика
   
4. 
   Фрактальді графика
   
5. 
   Үш өлшемді графикасының негізгі түсініктері
   

Программалық-аппаратты есептеу комплекстері көмегімен бейнелерді құру және өндеу негізгі әдістерін зерттейтін информатиканың арнайы саласы компьютерлік графика деп аталады. Ол монитор экранында немесе сыртқы тасымалдауыштағы бейнелерді шығарудың барлық түрлерімен формаларын қамтиды. Компьютерлік графикасыз компьютерлік әлем ғана емес, барлық шынайы өмірді де елестету мүмкін емес. Мәліметтерді визуалдау адамның өмірінің әртүрлі салаларында қолданыс табады. Мысалға медицинаны келтірейік (компьютерлік томография), ғылыми зерттеулер (заттың құрылысын, векторлы өрістерді визуалдау және т.б.), матаны және киімді модельдеу, тәжірибелі-конструкторлы жұмыстар.

Бейнелердің құрылу әдісіне байланысты компьютерлік графиканы растрлік, векторлы және фрактальді деп бөлуге болады.

Виртуалды кеңістікте объектілердің көлемді модельдерін құру әдістерін зерттейтін үш өлшемді графика жеке пән болып саналады. Мұнда бейнені құрудың векторлы және растрлік әдістері қолданылады.

Түстік қамту бойынша ақ-қара және түсті графика деп бөледі. Әртүрлі салаларда қолдану бойынша инженерлі графика, ғылыми графика, Web-графика, компьютерлі полиграфия және т.б.

Компьютерлі, телевизионды және кино-технологиялар тоғысуында компьютерлі графиканың және анимацияның жаңа облыстары дамуда.

Компьютерлі графикада ойындар үлкен орын алады. Ойындарда мәліметтерді графикалық бейнелеу механизмі түсінігі пайда болды. Ойын программаларының нарығының айналымы оншақты миллиардпен есептеліп, графиканың және анимацияның дамуының жаңа этапы ретінде қабылданады.

Компьютерлі графика тек құрал ретінде есептеледі, оның құрылымы және әдістері фундаменталды және қолданбалы ғылымдар жетістіктеріне негізделген: математика, физика, химия, биология, статистика, программалау және т.б. Компьютерлі графика информатиканың қарқынды дамып келе жатқан салаларының бірі және көптеген жағдайларда бүкіл компьютерлік индустрияны алға тартатын локомотив болып саналады.

Нүктелерден құрылған растрлік бейнелер үшін ұзындық бірлігіне келетін нүктелер санын білдіретін шешуші түсінігі маңызды. Келесі түрлерін ажыратады:

• 
  Оригинал шешушісі;
  
• 
  Экран бейнесінің шешушісі;
  
• 
  Баспа бейнесінің шешушісі.
  

19-24 дюйм диагональді мониторлар келесі шешушілерді қамтиды: 640×480, 800×600, 1024×768, 1280×1024, 1600×1200, 1600×1280, 1920×1440, 1920×1600, 2048×1536 нүкте.

Егер растрлы графикада базалық элемент болып нүкте табылса, векторлық графикада сызық саналады. Сызық математикалық тұтас объект ретінде қабылданады, сондықтан растрлік графикадан қарағанда векторлы графикада бейнелеу мәлімет көлемі аз болады.

Сызықтың келесі қасиеттері болады: форма(түзу, қисық), қалыңдығы, түсі, сызу типі(тұтас, пунктирлі). Тұйық сызықтар толтырылу қасиетіне ие болады.

Тұтас емес сызық түйін деп аталатын екі нүктемен шектеледі.

Векторлы графиканың барлық объектілері сызықтары құрылады. Мысалы, кубты 12 қосылған сызық ретінде көрсетуге болады.

Векторлы графиканың матаематикалық негіздері

Нүкте, түзу сызық, кесінді, екінші ретті сызықтар, үшінші ретті сызықтар, Безье сызығы.

Фрактальді графика

Фрактальді графика, векторлы графика сияқты математикалық формулаларға негізделген. Бірақ базалық элемент ретінде математикалық формула алынады, яғни компьютердің жадысында ешқандай объектілер болмайды, бейне тек математикалық формулаға негізделіп құрылады. Осылай қарапайым структураларды және де табиғи ландашафттарды, үшөлшемді объектілерді имитациялайтын күрделі иллюстрацияларды құрады.

Үш өлшемді графика ғылыми есептеулер, инженерлі жобалау, физикалық объектілерді компьютерлі модельдеу облыстарында қолданыс тапты. Мысал ретінде күрделі үшөлшемді модельдеу – нақты физикалық дененің қозғалысын бейнелеу.

Ол үшін:

• 
  Нақты формасына ұқсас объектінің виртуалды каркасын жобалап құру керек;
  
• 
  Нақтыға ұқсас виртуалды материалдарды жобалап құру керек;
  
• 
  Материалдарды объектінің әртүрлі бөліктеріне иелендіру;
  
• 
  Объект қозғалатын кеңістіктің физикалық параметрлерін жасау – жарықтандыру, гравитация, атмосфера қасиеттері, объектілердің әсерлесуін;
  
• 
  Объектілердің қозғалыс траекториясын беру;
  
• 
  Кадрлердің тізбегін анықтау;
  
• 
  Қорытынды анимациялық роликке эффекттерді жасау.
  

Күрделі математикалық модельдерді қолдану жарылыс, жауын, өрт, түтін, тұман сияқты физикалық эффектілерді имитациялауға мүмкіндік береді. Бөлшек жүйелерінің байланысын есептеу әдістері бар. Бірақ оларды толығымен қолдану көптеген есептеулер қажет етеді, сондықтан компьютерлерде қарапайым варианттары қолданылады.

Қазіргі уақыт режиміндегі үшөлшемді модельдеудің маңызды облысы – техникалық құрылғылардың тренажерлары: автокөліктер, кеме, космостық аппараттар. Бұл аппараттарды объектілердің техникалық параметрлерін және қоршаған ортаның қасиеттерін нақты бейнелеу керек. Қарапайым варианттарында транспортты құралдарды жүргізуге персоналды компьютерде тренажер арқылы іске асыруға болады.

Қазіргі күнде ең дамыған құрылғылар космостық кемелерді және әскери ұшақ аппараттарын пилоттауға мүмкіндік береді. Мұндай тренажерларда объектілерді модельдеу және визуализациялауды бірнеше арнайы графикалық станциялар іске асырады. Жүйені он және жүзшақты процессорлардан тұратын суперкомпьютер басқарады. Мұндай кешендердің құны 9 орынды сандармен есептеледі, бірақ олар тез арада өз құнын ақтайды, өйткені нақты аппараттарда үйрену ондаған есе қымбат болады.

Өзіндік бақылау сұрақтары:

1. Компьютерлі графика түсінігі

2. Графиканың негізгі түрлері

3. Графиканың қолдану салалары

1. 
   AutoCad 2000 Рассоловский Н.М. Москва , 2001
   
2. 
   AutoLISP: программирование в AutoCad Кудрявцев Е.М., Москва 1999
   
3. 
   AutoCad 2000 Амура Д., Москва, 2000
   
4. 
   Пантюхин П.Я., Быков А.В. Компьютерная графика Москва, 2008
   
5. 
   Джакабаев Ж.Ж. Компьютерная графика, Алматы, 2001
   
6. 
   Тимофеев Г., Тимофеева Е. Графический дизайн, Ростов-на Дону, 2004
   

1. 
   ИМГ түрлері
   
2. 
   Файлдар форматтары
   
3. 
   Растрлі графика форматтары
   
4. 
   Векторлы графика форматтары
   

Бұл ең бірінші пайда болған бағыт. Мақсаты – ғылыми зерттеулердің объектілерін визуализациялау (көрнекі бейнесін жасау), есептеулер нәтижесін графиқалық өндеу, нәтижелерін көрнекті түрде беретін есептеу эксперименттерін жүргізу.

Әртүрлі мекемелердің жұмысында қолданылатын көрнекіліктерді жасауға арналған компьютерлік графиканың саласы. Жоспарлық көрсеткіштер, есептік документтер, статистикалық жиынтықтар сияқты объектілерге деловая графика көрнекті материалдар жасайды. Көбінде ол графиктер, диаграммалар.

Жаңа техника жасайтын инженер -конструкторлар жұмысында қолданылады. Компьютерлі графиканың бұл түрі жобалауды автоматизациялау жүйелерінің(ЖАЖ) қажетті элементі болып саналады. ЖАЖ-да графика жобалайтын құралдардың техникалық сызбаларын дайындауға қолданылады. Графика оптималды конструкцияны, детальдердің ең тиімді жиналымын іздеу, конструкцияны өзгерткенде пайда болатын салдарды болжау. Конструкторлық графиканың құралдары арқылы жазық бейнелерді (проекциялар, қималар) және кеңістіктік, үшөлшемді бейнелерді алуға болады.

Иллюстративті графиканың программалық құралдары адамға қағазға карандаш, бояу, циркуль, сызғыш көмегімен сурет салғандай, компьютер сурет салуға мүмкіндік береді. Иллюстративті графика пакетінің ешқандай өндірістік бағыты жоқ. Сондықтан олар жалпыға арналған қолданбалы программалық қамтамасыз етуге жатады.

Бұл салыстырмалы түрде жаңа сала. Компьютер көмегімен жарнамалық роликтер, мультфильмдер, компьютерлік ойындар, видео сабақтар, видео презентациялар және т.б. жасалады. Бұл мақсатта графикалық пакеттре компьютердің жылдамдығына және жадысына талаптар қояды. Бұл класстың графикалық пакеттерінің айырмашылығы нақты бейнелер, «қозғалатын суреттер» жасау мүмкіндігі. Нақты бейнелер жасау үшін графикалық пакеттерде күрделі математикалық аппарат қолданылады. Мысалы, үшөлшемді объектілердің суреті, қозғалыстары, әсерлесуі – геометриялық есептеулерімен байланысты. Жарықтандыруды, көлеңкені, бет фактурасын көрсету үшін оптика заңдарын ескеретін есептеулерді қажет етеді. ЭЕМ-де қозғалатын бейнелерді алу компьютерлік анимация деп аталады. «Анимация» сөзі жандандыру деген мағынаны білдіреді. Мысалы, мультфильм жасау үшін суретшілерге бір-бірінен тек біраз ғана айырмашылығы бар мыңдаған суреттер салу керек. Содан бұл суреттер кинопленкаға түсіріледі. Компьютерлік анимация жүйесі жұмыстың көптеген бөлігін өзіне алады. Суретші экранда қозғалатын объекттің бастапқы және соңғы күйлерін салады, ал барлық аралық күйлерді компьютер жасайды. Мұны жасау үшін берілген қозғалыс типін сипаттайтын математикалық аппаратты қолданады. Экранға белгілі жиілікпен шығарылатын суреттер қозғалыс иллюзиясын жасайды. Мультимедия деп қолданушыға бірнеше каналдармен әсер етуді түсінеді. Мультимедия оқыту, жарнама, ойындар саласында қолданыс тапты.

Форматтарды білу бейненің саспасын бағалауға және сақтауға дұрыс формат таңдауға мүмкіндік береді. Кейбір кезінде танымал болған форматтар қазіргі уақыт талаптарын сай емес, кейбір форматтар ешқайда қолданыс таппаған, өйткені оған программалық қамтамасыз ету жасалмаған.

Растрлік графика жұмыс нәтижелерін сақтауға ең тиімді формат tiff, PhotoShopта жұмыс жасау үшін — psd форматы қолданылады. Басқа форматтар веб-графикаға арналған немесе арнайы мақсатта қолданылады.

Бір компьютерден екіншіге көшіргенде векторлы форматтардың барлығына келесі ескертулер актуальді:

• 
  Суреттегі шрифттар көшірілетін машинада орнатылған болу керек
  
• 
  Программаның жаңа версиясының пайда болғанында форматтың да жаңа ферсиясы пайда болады, яғни алдыңғы программаның версиялары бұл форматты қабылдамайды.
  

Өзіндік бақылау сұрақтары:

1. 
   Растрлік графика форматтары
   
2. 
   Векторлық графика форматтары
   

Ұсынылатын әдебиет:

1. 
   AutoCad 2000 Рассоловский Н.М. Москва , 2001
   
2. 
   AutoLISP: программирование в AutoCad Кудрявцев Е.М., Москва 1999
   
3. 
   AutoCad 2000 Амура Д., Москва, 2000
   
4. 
   Пантюхин П.Я., Быков А.В. Компьютерная графика Москва, 2008
   
5. 
   Джакабаев Ж.Ж. Компьютерная графика, Алматы, 2001
   
6. 
   Тимофеев Г., Тимофеева Е. Графический дизайн, Ростов-на Дону, 2004
   

3-дәріс AutoCad графикалық жүйесінің ерекшеліктері және артықшылықтары

1. 
   AutoCad графикалық жүйесінің ерекшеліктері
   
2. 
   AutoCad графикалық жүйесінің артықшылықтары
   

AutoCad программалар пакеті сіздің микрокомпьютеріңізге арналған қосымша сызба жұмыстарының жүйесін ұсынады. Сызба жұмысын автоматизациялаудың қосымша жүйелері өте қуатты құрал болып табылады. Есептеу жүйесінің пайдалануымен дайындалған сызбаны дайындау және модификациялаудағы жылдамдық пен жеңілдігі қолмен сызудан қарағанда көп уақыт үнемдеуін қамтамасыз етеді. AutoCad жүйесі микрокомпьютер қолданушыға бұрын тек үлкен және қымбат есептеуіш жүйелерінде ғана мүмкін болған үлкен мүмкіндіктерді береді.

Негізінен алғанда AutoCad жүйесін пайдаланғанда сызба жұмыстарына шектеу жоқ. Егер сызба қолмен дайындалған болса, ол компьютермен де генерацияланған болу керек.

Төменде жүйенің кейбір мүмкіндіктері көрсетілген:

• 
  барлық архитектуралық сызбалар
  
• 
  интерьерді жобалау және орналастыруды жоспарлау
  
• 
  технологиялық сызбалар және ұйымдастырылған диаграмалар
  
• 
  кез келегн қисықтар
  
• 
  электронды, химиялық, құрылыстық және машина жасаудағы қосымшаларға арналған сызбалар.
  
• 
  Графиктер, математикалық және т.б. ғылыми функцияның көрінісі.
  
• 
  Суреттер салу.
  

Автоматизацияланған жобалау есептегіш техника қолданылатын бірден-бір маңызды облыс. Компьютер технологтар мен құрастырушыларға САПР толық мүмкіндігін береді, оларды қолмен жұмыс жасаудан босатады, шығармашылықпен айналысуға мүмкіндік береді. Осы уақытқа дейін САПР таратылуы баяу жүрген, оған 1-шіден себеп құрастырушы есептердің алгоритмдерінің қиындығы, 2-шіден құрастырушыға онша жақындатылмаған диолог пен компьютерлік жүйелер. Автокадпен жұмыс жасауды әр бір адам мыналарды білу керек: жүйеге қалай кіру керек, бұрын жасалған суретті қалай жүктеу керек, жаңадан қалай құру керек, оны қалай сақтау керек, түстермен, қабаттармен қалай жұмыс істеу керек т.б.

Auto CAD сызбалы - графикалық жұмыстарды автоматизациялау жүйесін басқарады. Auto CAD графикалық пакетінде сызба құруға қажетті барлық конструкторлар бар. Автоматизацияланған ортада қолмен сызу құралдары графикалық примитивтермен (нүкте, кесінді, шеңбер және т.б) оларды реттейтін командалар (өшіру, орын ауыстыру, көшіру және т.б), команданы құру примитивтері (ендік тапсырма, графикалық обьектілердің типімен түрі) сәйкес келеді. Керекті форматтағы беттерді және сызбаның масштабын таңдау үшін сызбаны баптауға сәйкес келетін командалар бар. Өлшемін алу үшін конструктор сызбаның өлшемін береді, өлшем, сызылған сызық және тіл (стрелка) және жазулар автоматты түрде орындалады.

(1 - сурет) Суретте AutoCAD – тың жұмыс экраны көрсетілген.

Бұл экранда төрт функционалдық зонаны ерекшелеуге болады:

• 
  
  жүктеу/скачать 1.35 Mb.
  
  Достарыңызбен бөлісу: