4. Основные понятия компьютерной графики

Компьютерная графика изучает методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов. Она охватывает все виды и формы представления изображений, доступных для восприятия человеком либо на экране монитора, либо в виде копии на внешнем носителе (бумага, кинопленка, ткань и прочее). Визуализация данных находит применение в самых разных сферах человеческой деятельности.

В зависимости от способа формирования изображений компьютерную графику принято подразделять на растровую, векторную и фрактальну.

Для растровых изображений состоящих из точек, особую важность имеет понятие разрешения, выражающее количество точек, приходящихся на единицу длины (для экранных копий точку растра принято называть пикселом).

Рис. 24. Пример использования растра (пиксела)

В векторной графике базовым элементом является линия (обладает свойствами: формой, толщиной, цветом, начертанием). Линия описывается математически как единый объект, и потому объем данных для отображения объекта средствами векторной графики существенно меньше, чем в растровой графике.

Рис.25.Объекты векторной графики.

Фрактальная графика, как и векторная, основана на математических вычислениях. Однако базовым элементом фрактальной графики является сама математическая формула, то есть никаких объектов в памяти компьютера не хранится, и изображение строится исключительно по уравнениям. Таким способом строят как простейшие регулярные структуры, так и сложные иллюстрации, имитирующие природные ландшафты и трехмерные объекты.

Рис. 26. Пример фрактального объекта

Отдельным предметом считается трехмерная (3D) графика, изучающая приемы и методы построения объемных моделей объектов в виртуальном пространстве. В ней сочетаются векторный и растровый способы формирования изображений.

Рис.27. Пример Рис.28. Ин

трёхмерной графики женерная графика

Особенности цветового охвата характеризуют понятия: черно-белая и цветная графика. На специализацию в отдельных областях указывают названия некоторых разделов: инженерная графика, научная графика, Web-графика, компьютерная полиграфия и прочие.

Важным компонентом компьютерной графики является анимация, основанная на вычислении или (и) задании (с помощью, например, кинотехнологий) параметров движения графических объектов. Компьютерная графика является одной из наиболее бурно развивающихся отраслей информатики.

5.Компьютерные сети

5.1.Основные понятия компьютерных сетей

Компьютерная сеть – физическое соединение двух или более компьютеров. Для создания компьютерных сетей необходимы аппаратное обеспечение (сетевое оборудование) и программное обеспечение (сетевые программные средства). Простейшее соединение двух компьютеров для обмена данными называется прямым соединением.

Назначение компьютерных сетей – обеспечение совместного доступа участников сети к общим ресурсам. Ресурсы бывают трех типов: аппаратные, программные и информационные. При работе в компьютерной сети любого типа одновременно происходит совместное использование всех типов ресурсов.

Так например, все участники сети могут совместно использовать общее устройство печати (сетевой принтер) или, например, ресурсы жёстких дисков выделенного (непользовательского) компьютера (сервера). (Компьютеры пользователей сети принято называть рабочими станциями). Компьютерные сети, в которых нет выделенного сервера, а все локальные компьютеры могут общаться друг с другом «на равных правах» (обычно это небольшие сети), называются одноранговыми.

Основной задачей, решаемой при создании компьютерных сетей, является обеспечение совместимости оборудования по электрическим и механическим характеристикам и обеспечение совместимости программного и информационного обеспечения (программ и данных) по системе кодирования и формату данных. Решение этой задачи относится к области стандартизации и основано на так называемой модели OSI (модель взаимодействия открытых систем – Model of Open System Interconnections). Она создана на основе технических предложений Международного института стандартов ISO (International Standards Organization).

Согласно модели OSI/ISO архитектуру компьютерных сетей следует рассматривать на разных уровнях (общее чис-ло уровней – до семи).Обмен данными в системах связи происходит путем их перемещения с верхнего уровня (прикладного, на котором пользователь взаимодействует с вычислительной системой) на нижний (физический, на котором обеспечивается обмен сигналами между устройствами), затем транспортировки и обратным воспроизведении-ем на компьютере клиента в результате перемещения с нижнего уровня на верхний.

Рис.29. Простейшая модель обмена данными в компьютерной сети

Для обеспечения необходимой совместимости на каждом из семи уровней архитектуры компьютерной сети действуют специальные стандарты, называемые протоколами *¹.

В соответствии с используемыми протоколами компьютерные сети разделяются на локальные(LAN - Local Area Network), объединяющие компьютеры одного помещения, этажа, группы компактно расположенных сооружений и использующие единый комплект протоколов для всех участников, иглобальные(WAN - Wide Area Network), объединяющие как отдельные компьютеры, так и отдельные локальные сети, использующие разные протоколы.

Для связи между собой нескольких локальных сетей, работающих по разным протоколам, служат специальные средства, называемые шлюзами. Шлюзы могут быть как аппаратными (шлюзовый сервер), так и программными (компьютерная программа).

При подключении локальной сети предприятия к глобальной сети важную роль играет понятие сетевой безопасности. В частности, должен быть ограничен доступ в локальную сеть для посторонних, а также выход пользователей, не имеющих соответствующих прав, в глобальную сеть.

Для обеспечения безопасности между локальной и глобальной сетью устанавливается брандмауэр. Брандмауэром может быть специальный компьютер или компьютерная программа, препятствующая несанкционированному доступу.