แผนการสอน
หน่ วยที่ 1
ชื่อวิชา ระบบคอมพิวเตอร์ กราฟิ ก
สอนครั้งที่ 1 ชั่วโมงรวม 4 ช.ม.
ชื่อหน่ วย ความรู้ เบือ้ งต้ นเกีย่ วกับคอมพิวเตอร์ กราฟิ ก
ชื่อเรื่อง ความรู้ เบือ้ งต้ นเกีย่ วกับคอมพิวเตอร์ กราฟิ ก
จานวน 4 ชั่วโมง
หัวข้ อเรื่องและงาน 1. ความหมายของกราฟิ กและคอมพิวเตอร์กราฟิ ก 2. การเกิดภาพบนเครื่ องคอมพิวเตอร์ 3. การประมวลผลภาพคอมพิวเตอร์กราฟิ ก 4. อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ที่เกี่ยวข้องกับงานกราฟิ ก 5. หลักการใช้สีและแสงในเครื่ องคอมพิวเตอร์ 6. คอมพิวเตอร์ กราฟิ กกับการประยุกต์ใช้ในงานด้านต่าง ๆ
สาระสาคัญ ศึกษาและปฏิบตั ิเกี่ยวกับ ความหมายของกราฟิ กและคอมพิวเตอร์กราฟิ ก การเกิดภาพบน เครื่ องคอมพิวเตอร์ การประมวลผลภาพคอมพิวเตอร์ กราฟิ ก อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ที่เกี่ยวข้องกับ งานกราฟิ ก หลักการใช้สีและแสงในคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์ กราฟิ กกับการประยุกต์ใช้ในงาน ด้านต่าง ๆ
แผนการสอน
หน่ วยที่ 1
ชื่อวิชา ระบบคอมพิวเตอร์ กราฟิ ก
สอนครั้งที่ 1 ชั่วโมงรวม 4 ช.ม.
ชื่อหน่ วย
ความรู้ เบือ้ งต้ นเกีย่ วกับคอมพิวเตอร์ กราฟิ ก
ชื่อเรื่อง ความรู้ เบือ้ งต้ นเกีย่ วกับคอมพิวเตอร์ กราฟิ ก
จานวน 4 ชั่วโมง
สมรรถนะทีพ่ งึ ประสงค์ (ความรู้ ทักษะ คุณธรรมจริ ยธรรมจรรยาบรรณวิชาชีพ) ด้านความรู้ 1. บอกความหมายของกราฟิ กและคอมพิวเตอร์กราฟิ กได้ 2. อธิ บายการเกิดภาพบนเครื่ องคอมพิวเตอร์ ได้ 3. อธิบายการประมวลผลภาพแบบ Raster และ Vector ได้ 4. อธิบายหน้าที่ของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับงานกราฟิ กได้ 5. อธิบายหลักการใช้สีและแสงในเครื่ องคอมพิวเตอร์ได้ 6. บอกประโยชน์ของคอมพิวเตอร์ กราฟิ กกับการประยุกต์ใช้ในงานด้านต่าง ๆได้ ด้ านทักษะ 1. สามารถระบุได้ถึงหน้าที่ของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ที่เกี่ยวข้องกับงานกราฟิ กได้ 2. นาความรู้ที่ได้จากประโยชน์ของคอมพิวเตอร์ มาประยุกต์กบั การใช้งานด้านกราฟิ กได้ ด้ านคุณธรรม จริยธรรม 1. ความมีวนิ ยั 2. ความรับผิดชอบ 3. ความซื่อสัตย์ 4. ความมีมนุษย์สัมพันธ์ 5. ความสนใจใฝ่ รู้
เนื้อหาสาระ 1. ความหมายของกราฟิ กและคอมพิวเตอร์ กราฟิ ก กราฟิ ก (Graphic) ที่มาของคาว่า กราฟิ ก มาจากภาษากรี ก คือ - Graphikos หมายถึง การวาดเขียน - Graphein หมายถึง การเขียน
ความหมายของกราฟิ ก มีผใู้ ห้ความหมายของ “กราฟิ ก” ไว้หลายประการด้วยกัน ดังนี้ คือ
เป็ นศิลปะอย่างหนึ่งที่แสดงออกด้วยความคิดอ่านโดยใช้เส้น รู ปภาพ ภาพเขียน หยาบ ๆ ไดอะแกรม ฯลฯ (วัฒนะ จุทะวิภาค, 2523)
การสื่ อความหมายด้านการใช้ภาพวาด ภาพสเกต แผนภาพ การถ่ายภาพ และอื่น ๆ ที่ตอ้ งอาศัยศิลปะและศาสตร์ เข้ามาช่วย เพื่อทาให้ผดู ้ ูเกิดความคิดและการตีความหมายได้ตรง ตามที่ผู้ ส่ งสารต้องการเช่น แผนภูมิ แผนภาพ ภาพโฆษณา การ์ตูน (ชม ภูมิภาค, 2524: 131)
เป็ นศิลปะแขนงหนึ่งที่แสดงความคิดด้วยการใช้เส้น
มาจากภาษากรี ก
ซึ่ง
แปลว่า “ To Write” (วนิดา จึงประสิ ทธิ์ , 2526: 127)
วัสดุที่เกิดจากการวาดและการเขียนงานออกแบบต่าง ๆ ในสิ่ งที่เป็ นวัสดุ 2 มิติ มี ความกว้างและความยาวเท่ากัน อันได้แก่ งานสถาปนิกในการเขียนแปลนบ้าน การเขียน ภาพเหมือนของ จิตรกร การออกแบบโฆษณาของช่างออกแบบ (โสภาพรรณ นามวงศ์ และเกื้อกูล คุปรัตน์, 2528)
เป็ นศิลปะหรื อศาสตร์ ในการเขียนภาพลายเส้น (สมบูรณ์ สงวนญาติ, 2526 : 224) รวมไปถึงการพิมพ์ การแกะสลัก การถ่ายภาพ และการจัดทาหนังสื อ (Graphic art the world book encyclopedia)
สรุปความหมายของ “กราฟิ ก“
กราฟิ ก หมายถึง การสื่ อความหมายด้วยการใช้ศิลปะและศาสตร์ทางการใช้เส้น ภาพวาด ภาพเขียน แผนภาพ ตลอดจนสัญลักษณ์ ทั้งสี และขาว-ดา ซึ่งมีลกั ษณะ เห็นได้ชดั เจน เข้าใจ ความหมายได้ทนั ที ตรงตามที่ผสู้ ื่ อสารต้องการ
ความหมายของ “คอมพิวเตอร์ กราฟิ ก“ คอมพิวเตอร์ กราฟิ ก หมายถึง การสร้างและการจัดการกับภาพกราฟิ กโดยใช้ คอมพิวเตอร์ ซึ่งการพัฒนาคอมพิวเตอร์ กราฟิ กเริ่ มต้นมาจากการเป็ น เทคนิคอย่างหนึ่งใน การแสดงข้อมูลตัวเลข จานวนมาก ๆ ให้อยูใ่ นรู ปที่ชดั เจนกว่าเดิมและทาความเข้าใจได้ ง่ายกว่าเดิม เช่น ข้อมูลอาจแสดงได้ ในรู ปของเส้นกราฟ แผนภาพ แผนภูมิ แทนที่จะเป็ น ตารางของตัวเลข จากนั้น การใช้ภาพกราฟิ ก แสดงผลแทนข้อมูลหรื อข่าวสารที่ยงุ่ ยากก็มี การพัฒนามากขึ้นเรื่ อย ๆ ปัจจุบนั มีการใช้ภาพกราฟิ ก ในงานทุก ๆ ด้าน ไม่วา่ ด้านธุ รกิจ โรงงานอุตสาหกรรม งานศิลปะ การบันเทิง งานโฆษณา การศึกษา การวิจยั การ ฝึ กอบรม และงานทางการแพทย์ จนเห็นได้ชดั เจนว่า คอมพิวเตอร์กราฟิ ก นั้นเริ่ มมีความ สาคัญ เนื่องจากเป็ นเครื่ องมือที่สามารถช่วยงานในการออกแบบทางด้านกราฟิ กให้เป็ นไป อย่างรวดเร็ ว สะดวก ไม่ตอ้ งอาศัยเครื่ องมือจานวนมาก อีกทั้งผูอ้ อกแบบเองก็สามารถดู ผลงานการออกแบบของ ตนเองได้ทนั ที
กราฟิ กกับสั งคมปัจจุบัน ปัจจุบนั เทคโนโลยีได้ววิ ฒั นาการไปค่อนข้างรวดเร็ ว การใช้ระบบการ ติดต่อสื่ อสารที่มี ประสิ ทธิ ภาพมากขึ้น มีการกระจายของข้อมูลไปอย่างรวดเร็ ว โดยอาจ เป็ นการกระจายข้อมูล จาก ที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง และการที่จะให้คนอีกซีกโลกหนึ่งเข้าใจ ความหมายของคนอีกซี กโลกหนึ่งนั้นเป็ นเรื่ องที่ไม่สามารถทาได้ง่ายนักเนื่ องมาจากความ แตกต่างกันทั้งทางด้านขนบธรรมเนียม ประเพณี วฒั นธรรม สภาพภูมิประเทศ สภาพดินฟ้ า อากาศความเชื่ อของแต่ละท้องถิ่น ดังนั้นการใช้งานกราฟิ กที่ดีที่สามารถสื่ อความหมายได้ ชัดเจนถูกต้อง จะช่วยให้มนุ ษย์สามารถสื่ อสารกันได้ เข้าใจกันได้ เกินจินตนาการร่ วมกัน อีกทั้งยังเกิดทัศนคติที่ดีต่อกันด้วย หรื อถึงขั้นคล้อยตามให้ปฏิบตั ิตามได้
2
การเกิดภาพบนเครื่องคอมพิวเตอร์
ลักษณะและความหมายของพิกเซล (Pixel) พิกเซล (Pixel) มาจากคาว่า Picture กับคาว่า Element เป็ นหน่วยพื้นฐานของภาพ คือ จุดสี่ เหลี่ยมเล็ก ๆ ที่รวมกันทาให้เกิดเป็ นภาพขึ้น ภาพหนึ่ง ๆ จะประกอบด้วยพิกเซล หรื อจุดมากมาย ซึ่ งแต่ละภาพที่สร้างขึ้นจะมีความหนาแน่นของจุดหรื อพิกเซลเหล่านี้ แตกต่างกันออกไป ความละเอียด (Resolution) เป็ นตัวบอกถึงความละเอียดของภาพ โดยมีหน่วยเป็ นพีพีไอ ppi ย่อมาจาก (Pixels Per Inch) คือจานวนจุดต่อนิ้ว (dpi: คือ dot per inch) ภาพที่มี ความละเอียดสู งหรื อ คุณภาพดี ควรจะมีค่าความละเอียด 300 X 300 ppi ขึ้นไป ค่า ppi สู งภาพจะมีความละเอียดคมชัดขึ้น
การแสดงผลของอุปกรณ์แสดงผล (Output Devices) ตัวอย่างเช่น เครื่ องพิมพ์ ( Printer ) แบบดอตแมทริ กช์ (Dot-matrix) หรื อเลเซอร์ (Laser) รวมทั้งจอภาพ จะเป็ นการแสดงผล แบบ Raster Devices คือ อาศัยการรวมกันของพิกเซลออกมาเป็ นรู ป
3
การประมวลผลภาพคอมพิวเตอร์ กราฟิ ก
วิธีการประมวลผลภาพคอมพิวเตอร์ กราฟิ กมี 2 แบบ คือ 1. การประมวลผลแบบ Raster หรื อ Bitmap
2. การประมวลผลแบบ Vector
1. การประมวลผลแบบ Raster การประมวลผลแบบ Raster หรื อ แบบบิตแมป (Bitmap) หรื อเรี ยกว่าเป็ นภาพ แบบ Resolution Dependent ลักษณะสาคัญของภาพประเภทนี้ ประกอบขึ้นด้วยจุดสี ต่าง ๆ ที่มี จานวนคงที่ ตายตัว ตามการสร้างภาพที่มีความละเอียดต่างกันไป ภาพแบบบิตแมปนี้ มีขอ้ ดี คือ เหมาะ สาหรับภาพที่ตอ้ งการระบายสี สร้างสี หรื อกาหนดสี ที่ตอ้ งละเอียดและสวยงามได้ง่าย ข้อจากัดคือ เมื่อมีพิกเซลจานวนคงที่ นาภาพมาขยายให้ใหญ่ข้ ึน ความละเอียดจะลดลง มองเห็นภาพเป็ นแบบจุด และถ้าเพิม่ ความละเอียดให้แก่ภาพ จะทาให้ไฟล์มีขนาดใหญ่ และเปลืองเนื้ อที่หน่วยความจามาก ในระบบวินโดวส์ (Windows) ไฟล์ของรู ปภาพประเภทนี้ คือ พวกที่มีส่วนขยาย หรื อ นามสกุล (Extension) เป็ น .BMP , .PCX, .TIF , .GIF , .JPG, .MSP , .PCD, .PCT โปรแกรมที่ใช้สร้าง คือ โปรแกรมประเภทระบายภาพ (Painting Program) เช่น Paintbrush , Photoshop , Photostyler เป็ นต้น
2. การประมวลผลแบบ Vector การประมวลผลแบบ Vector เป็ นภาพแบบเวกเตอร์ หรื อ Object-Oriented Graphics หรื อ เรี ยกว่า เป็ นรู ปภาพ Resolution-Independent เป็ นภาพที่มีลกั ษณะของการสร้างจาก คอมพิวเตอร์
ที่มีการสร้างให้แต่ละส่ วนของภาพเป็ นอิสระต่อกัน โดยแยกชิ้นส่ วนของภาพทั้งหมด ออกเป็ น เส้นตรง รู ปทรงหรื อส่ วนโค้ง โดยอ้างอิงตามความสัมพันธ์ทางคณิ ตศาสตร์ หรื อ การคานวณซึ่งมีทิศทาง การลากเส้นไปในแนวต่าง ๆ จึงเรี ยกประเภท Vector Graphic หรื อ Object Oriented ภาพเวกเตอร์ น้ ี มีขอ้ ดีคือ สามารถเปลี่ยนแปลงขนาด โดยมีความ ละเอียดของภาพไม่ลดลง ภาพสามารถ เปลี่ยนแปลงหรื อย้ายได้และมีขนาดของไฟล์ที่เล็ก กว่าพวกบิตแมป ในระบบวินโดวส์ ไฟล์รูปภาพประเภทนี้ คือ พวกที่มีนามสกุล เป็ น .EPS , .WMF, .CDR, .AI , .CGM, .DRW, .PLT เป็ นต้น และโปรแกรมที่ใช้สร้างก็คือ โปรแกรมประเภทวาดรู ป (Drawing Program) เช่น CorelDraw หรื อ AutoCAD ส่ วนบนเมคอินทอช (Macintosh) ก็ได้แก่ โปรแกรม IIIustrator และ Macromedia Freehand หรื อ ภาพ .wmf ซึ่งเป็ น clipart ของ Microsoft Office ภาพที่เป็ นคอมพิวเตอร์กราฟิ ก มีลกั ษณะที่มีจุดเด่นจุดด้อยเปรี ยบเทียบกันระหว่าง บิตแมป กับพวกเวกเตอร์ ซึ่ งต้องพิจารณาเลือกใช้ให้เหมาะสมกับงาน โดยเฉพาะในเรื่ อง เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงขนาดของรู ป พวกบิตแมปเป็ นภาพที่มีจานวนพิกเซลคงที่ หาก นามาขยายมาก ๆ ภาพจะลดความละเอียดลง ส่ วนภาพเวกเตอร์ สามารถขยายขนาดได้โดย ที่ความละเอียดของภาพไม่เปลี่ยนแปลงแต่เรื่ องของความสวยงาม พวกบิตแมปสามารถ ตกแต่งความละเอียดสวยงามได้ดีกว่า ซึ่ งขึ้นอยูก่ บั จุดประสงค์ในการใช้งานหรื อลักษณะ ของงานที่ตอ้ งการ อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์แสดงผลไม่วา่ จะเป็ นเครื่ องพิมพ์ดอตแมทริ กซ์ หรื อเลเซอร์ รวมทั้งจอภาพ จะเป็ นการแสดงผลแบบ Raster Devices หรื อแสดงในรู ปของ บิตแมป คือ อาศัยการรวมกันของพิกเซลออกมาเป็ นรู ป แม้วา่ จะเป็ นกราฟิ กที่สร้างเป็ น แบบเวกเตอร์ แต่จะมีการเปลี่ยนเป็ นการแสดงผลแบบบิตแมปหรื อเป็ นพิกเซลเมื่อจะพิมพ์ หรื อแสดงภาพบนหน้าจอ รู ปที่ 1.3 แสดงมุมมอง ภาพแบบ Vector ขยายที่ 3 เท่ า และ 24 เท่ า
4. อุปกรณ์ คอมพิวเตอร์ ที่เกีย่ วข้ องกับงานกราฟิ ก
เครื่อง PC 1. เครื่ องคอมพิวเตอร์ที่มี CPU รุ่ น Pentium หรื อรุ่ นที่สูงกว่า 2. ใช้ระบบปฏิบตั ิการ Windows98 /Windows ME/Windows2000/ WindowsXP หรื อ Windows NT4.0 ที่ติดตั้ง Service Pack 4 ,5 หรื อ 6a เป็ นอย่างน้อย 3. RAM อย่างน้อย 128 MB ขึ้นไป 4. Hard Disk เนื้อที่วา่ งอย่างน้อย 125 MB 5. การ์ดจอแสดงผลสี หน้าจอ 256 สี (8 บิต) หรื อ 24 บิต ขึ้นไปสาหรับงาน กราฟฟิ ก 6. แสดงผลความละเอียดของจอภาพ 800 X 600 พิกเซล
เครื่อง Macintosh 1. 2. 3. 4. 5.
เครื่ องแบบ PowerPC ควรเป็ น Pentium ขึ้นไป ใช้ Mac OS 7.5 หรื อสู งกว่า ได้แก่ 8.0, 8.5, 8.6 หรื อเครื่ องที่เร็ วกว่า RAM อย่างน้อย 128 MB หรื อมากกว่า Hard Disk เนื้อที่วา่ งอย่างน้อย 125 MB แสดงผลความละเอียดของจอภาพ 800 X 600 พิกเซล
เครื่องสแกนเนอร์ เครื่ องสแกนเนอร์ เป็ นอุปกรณ์ต่อเชื่ อมคอมพิวเตอร์ แบบกราฟิ ก มีหน้าที่แปลง ภาพถ่าย ตัวอักษร ภาพวาด ให้เป็ นข้อมูลในคอมพิวเตอร์ มี 3 ชนิด คือ 1. แบบใส่ กระดาษ 2. แบบวางกระดาษ 3. แบบมือถือ
กล้องถ่ายภาพระบบดิจิตอล กล้องถ่ายภาพระบบดิจิตอล สามารถถ่ายและให้ภาพเป็ น Digital Image ได้ โดยไม่ตอ้ ง ผ่านกระบวนการแปลงภาพ ทาให้สามารถประหยัดเวลาได้อย่างมากมาย อีกทั้งภาพที่ได้ จากกล้องดิจิตอลเป็ นภาพที่มีความละเอียด
เครื่องพิมพ์
เครื่ องพิมพ์ (Printer) เป็ นอุปกรณ์สาคัญ ซึ่งพิมพ์งานกราฟิ กออกมาบนกระดาษ มี 3 ชนิด
1. เครื่ องพิมพ์แบบด็อตแมทริ กซ์ (Dot Matrix Printer) ใช้หวั เข็มในการพิมพ์ ตัวอักษร ใช้ในงานกราฟิ กคุณภาพในการพิมพ์งานกราฟิ กต่า ใช้พิมพ์เอกสารที่มีลกั ษณะ เป็ นข้อความมากกว่าข้อดีทนทาน ผ้าหมึกถูก พิมพ์สาเนาได้ ข้อเสี ย พิมพ์เสี ยงดัง พิมพ์ชา้ งานค่อนข้างหยาบ
รูปที่ 1.4 แสดงเครื่องพิมพ์แบบด็อตแมทริกซ์ (Dot Matrix Priter)
2. เครื่ องพิมพ์แบบพ่นหมึก (Ink-Jet Printer) หรื อ Desk Jet เป็ นเครื่ องพิมพ์ที่มีราคาถูก และ ความเอียดสู ง โดยอาศัยการพ่นหมึกจากตลับขาว-ดา และสี บนกระดาษด้วยความเร็ ว สู ง นิยมใช้กนั มากในงานกราฟิ ก ข้อดีคือพิมพ์ได้ละเอียด คมชัด เสี ยงเงียบ ข้อเสี ย หมึกราคาแพงและแห้งช้า
3. เครื่ องพิมพ์เลเซอร์ (Laser Printer) เครื่ องพิมพ์ที่มีคุณภาพสู ง พิมพ์ภาพได้ ความละเอียด300-1200 จุดต่อนิ้ว ข้อดีพิมพ์ตวั อักษรคมชัดกว่าแบบอื่น พิมพ์ได้รวดเร็ ว ข้อเสี ย พิมพ์สาเนาไม่ได้
รูปที่ 1.6 แสดงรูปภาพเครื่องพิมพ์ แบบเลเซอร์
กระดานกราฟิ ก
กระดานกราฟิ ก (Graphic Tablet) เป็ นอุปกรณ์ที่ใช้ทางานร่ วมกับซอฟต์แวร์ กราฟิ กโดยช่วยให้สามารถวาดภาพกราฟิ กในคอมพิวเตอร์ ได้ เช่นเดียวกับการวาดภาพบน กระดาษ อุปกรณ์น้ ี จะมีส่วนที่เป็ นเมนูคาสั่งบนอุปกรณ์และส่ วนวาดภาพ เมื่อลากเส้นบน ส่ วนวาดภาพโดยใช้ปากกาที่ให้มาจะปรากฏเส้นบนจอคอมพิวเตอร์ ในลักษณะเดียวกัน นอกจากนั้นยังสามารถเปลี่ยนสี ปากกา และระบายสี ได้ อุปกรณ์น้ ี เหมาะกับงานกราฟิ ก ทางด้านศิลปะหรื อการตกแต่งภาพที่ได้ จากอุปกรณ์ นาเข้าภาพ
ปากกาแสง
ปากกาแสง (Light pen) เป็ นปากกาพิเศษที่มีสายต่อไปยังระบบคอมพิวเตอร์ ใช้ สาหรับการบอกตาแหน่ง ข้อดีของปากกาแสงคือ สามารถชี้บนจอภาพโดยตรง เพื่อบอก ตาแหน่งของวัตถุ ซึ่งมองเห็นบนจอภาพได้ทนั ที
จอสัมผัส จอสัมผัส (Touch screen ) จะทางานคล้ายกับปากกาแสงแต่จอภาพจะเคลือบสาร พิเศษ ทาให้สามารถรับตาแหน่งของการสัมผัสด้วยมือได้ทนั ที
รูปที่ 1.9 แสดงรูปภาพจอสัมผัส
เครื่องอ่านพิกดั
เครื่ องอ่านพิกดั (Digitizer) เป็ นอุปกรณ์นาเข้าข้อมูลภาพ มีลกั ษณะเป็ นกระดาน และมีส่วนหัวนาเข้าข้อมูล ซึ่ งมีปุ่มกดอยู่ เมื่อผูใ้ ช้วางหัวนาเข้าบนกระดานและกดปุ่ ม อุปกรณ์จะรายงาน ตาแหน่งของหัวนาเข้าบนกระดานไปยังเครื่ องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์น้ ี มัก จะใช้งานในการลอกแบบ หรื อนาเข้าแบบก่อสร้าง แบบอุปกรณ์เครื่ องมือและแผนที่ ซึ่ งการประยุกต์ใช้จะเป็ นงานด้านการผลิตใช้คอมพิวเตอร์ ช่วย (Computer Aided Manufacturing: CAM) หรื องานสารสนเทศเชิงภูมิศาสตร์
รูปที่ 1.10 แสดงรูป เครื่องอ่ านพิกดั แบบต่ าง ๆ
พล็อตเตอร์
พล็อตเตอร์ (Plotter) เป็ นอุปกรณ์แสดงผลกราฟิ กที่มีปากกาเคลื่อนที่บนแกน สามารถเขียนรู ปร่ างต่าง ๆ การพิมพ์ของเครื่ องพล็อตเตอร์ มักจะนิยมใช้ในการพิมพ์ งานที่เป็ นเวกเตอร์ เช่นแบบแปลนบ้าน แบบแปลนอาคาร หรื อแบบแปลนทางวิศวกรรม เครื่ องพล็อตเตอร์ จะมีที่ใส่ กระดาษพิมพ์ขนาดใหญ่ มีปากกาในการพิมพ์หลายสี ลักษณะการทางานเหมือนกับการเขียนของคนเรา โดยใช้ปากกาเป็ นตัวเขียนดึงกลับไปมา ส่ วนกระดาษจะเป็ นส่ วนที่เคลื่อนที่
รูปที่ 1.11 แสดงรูปพล็อตเตอร์ แบบต่ าง ๆ
5 หลักการใช้ สีและแสงในเครื่องคอมพิวเตอร์ สี มีความสาคัญอย่างมากต่องานกราฟิ ก สี ทาให้ภาพหรื อสิ่ งต่าง ๆ มีความสดใส สวยงามน่าสนใจ ในการใช้สีเพื่อสื่ อความหมายในงานกราฟิ ก ควรจะได้ศึกษาให้มีความรู้ ความเข้าใจเพื่อที่ จะได้นาสี ไปใช้ประกอบในงานกราฟิ ก ให้งานนั้นสามารถตอบสนองได้ ตรงตามจุดประสงค์มาก ที่สุด
ระบบสี ของคอมพิวเตอร์
ระบบสี ของคอมพิวเตอร์ เกี่ยวข้องกับการแสดงผลของแสงบนจอคอมพิวเตอร์ โดยมีลกั ษณะการแสดงผล คือ ถ้าไม่มีการแสดงผลสี ใด บนจอภาพจะแสดงเป็ น “สี ดา” หากสี ทุกสี แสดงพร้อมกันจะเห็นสี บนจอภาพเป็ น “สี ขาว” ส่ วนสี อื่น ๆ เกิด จากการแสดงสี หลาย ๆ สี แต่มีค่าแตกต่างกัน การแสดงผลลักษณะนี้ เรี ยกว่า “ การ แสดงสี ระบบ Additive”
การแสดงสี ระบบ Additive
สี ในระบบ Additive ประกอบด้วยสี หลัก 3 สี คือ แดง (Red) เขียว (Green) น้ าเงิน (Blue) เรี ยกรวมกันว่า RGB หรื อ แม่สี
รูปที่ 1.12 แสดงสีหลัก 3 สี
ระบบสี ทใี่ ช้ กบั งานสิ่ งพิมพ์
ระบบสี ที่ใช้กบั งานสิ่ งพิมพ์ ประกอบด้วย สี ฟ้า (Cyan) สี ม่วงแดง (Magenta) และ สี เหลือง(Yellow) คือ ระบบ CMYK
รูปที่ 1.13 แสดงสีทใี่ ช้ กบั งานสิ่งพิมพ์
แสงสี ขาวจากธรรมชาติหรื อแสงจากดวงอาทิตย์เกิดจากการผสมของแม่สีสามสี คือ แดง เขียวและน้ าเงิน ซึ่ งเหมือนกับสี ที่ปรากฎบนจอคอมพิวเตอร์ หากนาภาพดิจิตอลที่ทา จาก คอมพิวเตอร์ไปแสดงผลทางเครื่ องพิมพ์ ภาพสี หรื อเป็ นฟิ ล์มสไลด์ จะได้สีที่ใกล้เคียง กับจอมอนิเตอร์ ถา้ นาไปใช้ทางการพิมพ์ เช่น หนังสื อ หรื อสิ่ งพิมพ์ต่าง ๆ สี สันจะผิดเพี้ยน ไป เพราะทางการพิมพ์ใช้แม่สี ไซแอน มาเจนต้า และเหลือง (CMYK) ซึ่ งผสมกันแล้วจะ ได้สีดา นอกจากนี้ขอบเขตของสี ก็ปรากฎแตกต่างกัน จอมอนิเตอร์สามารถแสดงสี ได้ สู งสุ ด 16.7 ล้านสี น้อยกว่าที่ตาคนเราสามารถมองเห็น ส่ วนการพิมพ์อยูใ่ นระดับหมื่นสี เท่านั้น
6 คอมพิวเตอร์ กราฟิ กกับการประยุกต์ ใช้ ในงานด้านต่ าง ๆ
คอมพิวเตอร์ กราฟิ กกับการออกแบบ
คอมพิวเตอร์กราฟิ กได้ถูกนามาใช้ในงานออกแบบมาเป็ นเวลานาน คาว่า CAD (Computer Aided Design) ซึ่ งเป็ นโปรแกรมสาหรับช่วยในการออกแบบทางวิศวกรรมเริ่ มเป็ นที่รู้จกั โปรแกรมเหล่านี้จะช่วยให้ผอู ้ อกแบบหรื อวิศวกรออกแบบงานต่าง ๆ ได้สะดวกขึ้น กล่าวคือ ผูอ้ อกแบบสามารถเขียนเป็ นแบบลายเส้น แล้วลงสี แสง เงา เพื่อให้ดูคล้ายกับของ จริ งได้ นอกจากนี้แล้ว เมื่อผูอ้ อกแบบกาหนดขนาดของวัตถุลงในระบบ CAD แล้ว ผูอ้ อกแบบยังสามารถย่อหรื อขยายภาพนั้น หรื อต้องการหมุนภาพไปในมุมต่าง ๆ ได้ดว้ ย การแก้ไขแบบนี้ก็ทาได้ง่ายและสะดวกกว่า การ ออกแบบบนกระดาษ ทางด้าน วิศวกรรมไฟฟ้ าและอิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์กราฟิ กถูกนามาใช้ในการออกแบบวงจร ต่าง ๆ ผูอ้ อกแบบสามารถวาดวงจรบนจอภาพโดยใช้สัญลักษณ์ต่าง ๆ ที่ระบบจัดเตรี ยมไว้ ให้ แล้วประกอบกันเป็ นวงจรที่ตอ้ งการ ผูอ้ อกแบบสามารถแก้ไข ตัดต่อ เพิ่มเติมวงจรได้ โดยสะดวก นอกจากนี้ยงั มีโปรแกรมสาหรับออกแบบ PCB (Printed Circuit Board) ซึ่งมี ความสามารถจัดการให้แผ่นวงจรมีขนาดที่จะวางอุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ได้เหมาะสม ที่สุด การออกแบบพาหนะต่าง ๆ เช่น รถยนต์ เครื่ องบิน หรื อเครื่ องจักรต่าง ๆ ใน ปั จจุบนั ก็ใช้ ระบบ CAD นักออกแบบสามารถจะออกแบบส่ วนย่อย ๆ แต่ละส่ วนก่อน แล้วนามา ประกอบกันเป็ นส่ วนใหญ่ข้ ึน จนเป็ นเครื่ องจักรเครื่ องยนต์ที่ตอ้ งการได้ นอกจากนี้ในบาง ระบบยังสามารถที่จะทดสอบแบบจาลองที่ออกแบบไว้ได้ดว้ ย เช่น ออกแบบรถยนต์ แล้ว นาโครงสร้างของรถที่ออกแบบนั้นมาจาลองการวิง่ โดยให้วงิ่ ที่ความเร็ วต่าง ๆ กันแล้ว ตรวจดูผลที่ได้ ซึ่ งการทดลองแบบนี้สามารถทาได้ในระบบคอมพิวเตอร์ และประหยัดกว่า การสร้างรถจริ ง ๆ แล้วนาออกมาศึกษาทดสอบการวิง่ การออกแบบโครงสร้าง เช่น ตึก บ้าน สะพาน หรื อโครงสร้างใด ๆ ทางวิศวกรรมโยธา และสถาปัตยกรรม ก็สามารถทาได้ โดยใช้ CAD ช่วยในการออกแบบ หลังจากสถาปนิกออกแบบโครงสร้างในแบบ 2 มิติ เสร็ จแล้ว ระบบ CAD สามารถจัดการให้เป็ นภาพ 3 มิติ และยังสามารถแสดงภาพที่มุมมอง ต่าง ๆ กันได้ตามที่ผอู ้ อกแบบต้องการ นอกจากนี้ในบางระบบสามารถแสดงภาพให้ ปรากฏต่อผูอ้ อกแบบ
กราฟและแผนงาน
คอมพิวเตอร์กราฟิ กถูกนามาใช้ในการแสดงภาพกราฟ และแผนภาพของข้อมูลได้ เป็ นอย่าง ดี โปรแกรมทางกราฟิ กทัว่ ไปในท้องตลาด จะเป็ นโปรแกรมที่ใช้ในการสร้างภาพกราฟ และแผนภาพ โปรแกรมเหล่านี้สามารถสร้างกราฟได้หลายแบบ เช่น กราฟเส้น กราฟแท่ง และกราฟวงกลมนอกจากนี้ยงั สามารถแสดงภาพกราฟได้ท้ งั ในรู ปแบบ 2 มิติ และ 3 มิติ ทาให้ภาพกราฟที่ได้ดูดีและน่าสนใจ กราฟและแผนภาพทางธุ รกิจ เช่น กราฟ หรื อ แผนภาพแสดงการเงิน สถิติ และข้อมูลทางเศรษฐกิจ จะเป็ นประโยชน์ต่อผูบ้ ริ หารหรื อ ผูจ้ ดั การกิจการมาก เนื่องจากสามารถทาความเข้าใจกับข้อมูลได้ง่ายและรวดเร็ วกว่าเดิม ในงานวิจยั ต่าง ๆ เช่น การศึกษาทางฟิ สิ กส์ กราฟ และแผนภาพ มีส่วนช่วยให้นกั วิจยั ทา ความเข้าใจกับข้อมูลได้ง่ายขึ้น เมื่อข้อมูลที่ตอ้ งการวิเคราะห์มีจานวนมาก ระบบข้อมูลทางภูมิศาสตร์ หรื อ GIS (Geographical Information System) ก็ เป็ นรู ปแบบหนึ่งของการแสดงข้อมูลในทานองเดียวกับกราฟและแผนงาน ข้อมูลทาง ภูมิศาสตร์ จะถูกเก็บลงในระบบคอมพิวเตอร์ แล้วให้ระบบคอมพิวเตอร์กราฟิ กจัดการ แสดงข้อมูลเหล่านั้น ออกมาทางจอภาพในรู ปของแผนที่ทางภูมิศาสตร์
ภาพศิลป์ โดยคอมพิวเตอร์ กราฟิ ก
การวาดภาพในปั จจุบนั นี้ใคร ๆ ก็สามารถวาดได้แล้ว โดยไม่ตอ้ งใช้พกู่ นั กับจานสี แต่จะใช้คอมพิวเตอร์ กราฟิ กแทน ภาพที่วาดในระบบคอมพิวเตอร์กราฟิ ก สามารถกาหนด สี แสง เงา รู ปแบบลายเส้นที่ตอ้ งการได้โดยง่าย ภาพโฆษณาทางโทรทัศน์ หลายชิ้นก็ เป็ นงานจากการใช้คอมพิวเตอร์กราฟิ ก ข้อดีของการใช้คอมพิวเตอร์ วาดภาพก็คือ สามารถ แก้ไขเพิม่ เติมส่ วนที่ตอ้ งการได้ง่าย และสามารถนาภาพต่าง ๆ เก็บในระบบคอมพิวเตอร์ ได้โดยใช้เครื่ องสแกนเนอร์ (Scanner) แล้วนาภาพเหล่านั้นมาแก้ไข
ภาพเคลือ่ นไหวโดยใช้ คอมพิวเตอร์
ภาพยนตร์การ์ตูน และภาพยนตร์ประเภทนิยายวิทยาศาสตร์ หรื อภาพยนตร์ที่ ใช้เทคนิคพิเศษต่าง ๆ ในปั จจุบนั มีการนาคอมพิวเตอร์ กราฟิ กเข้ามาช่วยในการออกแบบ และสร้างภาพเคลื่อนไหว (Computer Animation) มากขึ้น เนื่องจากเป็ นวิธีที่สะดวก รวดเร็ ว และง่ายกว่าวิธีอื่น ๆ ภาพที่ ่่ได้ยงั ดูสมจริ งมากขึ้น เช่น ภาพยานอวกาศที่ปรากฎ อยูใ่ นภาพยนตร์ ประเภทนิยายวิทยาศาสตร์ เป็ นต้น การใช้คอมพิวเตอร์ กราฟิ กช่วยให้ภาพ ที่อยูใ่ นจินตนาการของมนุษย์ สามารถนาออกมาทาให้ปรากฎเป็ นจริ งได้ ภาพเคลื่อนไหวมีประโยชน์มาก ทั้งในระบบการศึกษา การอบรม การวิจยั และ
การจาลองการทางาน เช่น จาลองการขับรถ การขับเครื่ องบิน เป็ นต้น เกมคอมพิวเตอร์ หรื อวิดีโอก็ใช้หลักการทาภาพเคลื่อนไหวในคอมพิวเตอร์ กราฟิ กเช่นกัน อิเมจโปรเซสซิง (Image Processing) หมายถึง การแสดงภาพที่เกิดจากการ ถ่ายรู ปหรื อจากการสแกนภาพให้ปรากฎบนจอภาพคอมพิวเตอร์ วิธีการทางอิเมจ โปรเซสซิง จะต่างกับวิธีของคอมพิวเตอร์ กราฟิ ก กล่าวคือ ในระบบคอมพิวเตอร์ กราฟิ ก ตัวคอมพิวเตอร์ เองจะเป็ นตัวที่สร้างภาพแต่เทคนิคทางอิเมจโปรเซสซิ งนั้น ใช้ คอมพิวเตอร์ สาหรับจัดการรู ปแบบของสี และแสงเงาที่มีอยูแ่ ล้วในภาพให้เป็ นข้อมูลทาง ดิจิตอล แล้วอาจจะมีวธิ ี การทาให้ภาพที่รับเข้ามานั้นมีความชัดเจนมากขึ้น ก่อนจากนั้นก็ จะจัดการกับข้อมูลดิจิตอลนี้ให้เป็ นภาพส่ งออกไปที่จอภาพของคอมพิวเตอร์ ทนั ที วิธีการนี้มีประโยชน์ในการแสดงภาพของวัตถุที่เราไม่สามารถจะเห็นได้โดยตรง เช่น ภาพถ่ายดาวเทียมภาพจากทีวีสแกนของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม เป็ นต้น เมื่อภาพถ่ายได้บนั ทึกเป็ นข้อมูลดิจิตอลแล้ว ก็สามารถจะจัดการแก้ไข เปลี่ยนแปลงภาพนั้นโดยจัดการกับข้อมูลดิจิตอลของภาพนัน่ เอง ซึ่ งเราก็จะใช้หลักการ ของคอมพิวเตอร์ กราฟิ กมาใช้กบั ข้อมูลเหล่านี้ได้ เช่น ในภาพสาหรับการโฆษณา สามารถทาให้ภาพที่เห็นเหมือน ภาพถ่ายนั้น แปลกออกไปจากเดิมได้ โดยการมีภาพ บางอย่างเพิ่มเข้าไปหรื อบางส่ วนของภาพนั้น หายไป ทาให้เกิดเป็ นภาพที่ไม่น่าจะ เป็ นจริ งแต่ดูเหมือนกับเกิดขึ้นจริ งได้เป็ นต้น เทคนิคของอิเมจโปรเซสซิ งสามารถประยุกต์ใช้กบั การแพทย์ได้ เช่น เครื่ องเอกซเรย์โท โมกราฟี (X-ray Tomography) ซึ่งใช้สาหรับแสดงภาพตัดขวางของระบบร่ างกายมนุษย์ เป็ นต้น จะเห็นได้วา่ คอมพิวเตอร์ กราฟิ กนั้นนับวันก็ยงิ่ มีความสาคัญในสาขาวิชาต่าง มากขึ้น ดังนั้น จึงเป็ นการดีที่เราควรจะมีความรู ้ความเข้าใจในหลักการและเทคนิคเบื้องต้นต่าง ๆ ที่ใช้ในคอมพิวเตอร์กราฟิ ก
ๆ
สื่ อการเรี ยนการสอน สื่ อสิ่ งพิมพ์ 1. บุญสื บ โพธิ์ ศรี .และคณะ การใช้ โปรแกรมกราฟิ ก กรุ งเทพฯ : ศูนย์ส่งเสริ ม อาชีวะ, 2547 2. แบบประเมินคุณธรรมจริ ยธรรม
สื่ อโสตทัศน์ 1. เครื่ องไมโครคอมพิวเตอร์ 2. แผ่นใสและเครื่ องฉายภาพข้ามศีรษะ 3. ซีดีสื่อการสอนเรื่ องระบบฐานข้อมูล
เกณฑ์การประเมินผล วัดผลสัมฤทธิ์จากแบบประเมินผลการเรี ยนรู ้ ร้อยละ 80-100 ร้อยละ 70-79 ร้อยละ 60-69 ร้อยละ 50-59 ต่ากว่าร้อยละ 50
หมายถึง หมายถึง หมายถึง หมายถึง หมายถึง
ผลการเรี ยนดีมาก ผลการเรี ยนดี ผลการเรี ยนปานกลาง ผลการเรี ยนผ่านเกณฑ์ ผลการเรี ยนไม่ผา่ นเกณฑ์
หมายถึง หมายถึง หมายถึง
มีพฤติกรรมดี มีพฤติกรรมพอใช้ มีพฤติกรรมที่ตอ้ งปรับปรุ ง
แบบประเมินพฤติกรรมรายบุคคล 8-10 คะแนน 5-7 คะแนน ต่ากว่า 5 คะแนน
แบบและเกณฑ์ประเมินพฤติกรรมรายบุคคล คาชี้แจง ให้ผปู้ ระเมินขีดเครื่ องหมายถูก ในช่องพฤติกรรมที่คาดหวังให้เกิดกับนักเรี ยน เกณฑ์การตัดสิ น 2 1 0
คะแนน คะแนน คะแนน
หมายถึง หมายถึง หมายถึง
มีพฤติกรรมในระดับปฏิบตั ิสม่าเสมอ มีพฤติกรรมในระดับปฏิบตั ิบางครั้ง มีพฤติกรรมในระดับไม่ปฏิบตั ิ
เกณฑ์การประเมิน 8 - 10 5-7 ต่ากว่า 5
คะแนน คะแนน คะแนน
หมายถึง หมายถึง หมายถึง
มีพฤติกรรมดี มีพฤติกรรมพอใช้ มีพฤติกรรมที่ตอ้ งปรับปรุ ง
เลข ชื่อ – สกุล ที่ ผูร้ ับการ ประเมิน 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
พฤติกรรมของนักเรียน ความมีวนิ ยั ความ มนุษย์ ความ ความรอบ รับผิดชอบ สัมพันธ์ อดทน ปลอดภัย รวม 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 20
ผูป้ ระเมิน…………………………… (…………………………..)
บันทึกหลังการสอน ผลการใช้แผนการสอน
ผลการเรี ยนของนักเรี ยน
ผลการสอนของครู
แบบทดสอบหน่วยที่ 1 จงเลือกคาตอบทีถ่ ูกต้ องเพียงคาตอบเดียว 1. กราฟิ กหมายถึงข้อใด ก. การสื่ อความหมายด้วยการใช้ศิลปะและศาสตร์ ข. ภาพวาด ภาพเขียน แผนภาพ ค. ถูกทั้งข้อ ก. และ ข.
ง. ไม่มีขอ้ ใดถูก
2. ข้อใดคือความหมายของ “คอมพิวเตอร์กราฟิ ก” ก. สร้างและจัดการภาพกราฟิ กโดยใช้คอมพิวเตอร์ ข. สร้างและการจัดการภาพกราฟิ ก ค. การใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ
ง. การใช้งานกราฟิ กที่ดี
3. พิกเซลมาจากคาว่าอย่างไร ซึ่ งเป็ นหน่วยพื้นฐานของภาพ ก. Picture กับ Else
ข. Picture กับ Element
ค. Picture กับ Pixels
ง. Picture กับ Resolution
4. ข้อใดคือความหมายของพิกเซล ก. จุดสี ดาเล็ก ๆ ที่รวมกัน ค. จุดสี่ เหลี่ยมเล็ก ๆ ที่รวมกัน
ข. จุดมากมายแต่ละภาพสร้างขึ้น ง. ถูกหมดทุกข้อ
5. ภาพที่มีความละเอียดสู งหรื อคุณภาพดี ควรจะมีค่าความละเอียดข้อใด ก. 300 X 300 ppi
ข. 200 X 200 ppi
ค. 600 X 600 ppi
ง. ถูกหมดทุกข้อ
6. วิธีการประมวลผลภาพคอมพิวเตอร์กราฟิ กมี 2 แบบคือแบบใดบ้าง ก. Raster , Bitmap
ข. Raster, Vector
ค. Raster, BMP
ง. Vector, BMP
7. การประมวลผลแบบ Vector หรื อ Object-Oriented Graphics หรื อเรี ยกว่าเป็ นรู ปภาพแบบข้อใด ก. Resolution
ข. Independent
ค. Resolution-Independent
ง. Object-Independent
8. ข้อใดหมายถึงโปรแกรมประเภทวาดรู ป ก. CorelDRAW ค. AutoCAD
ข. Adobe Illustrator ง. ถูกหมดทุกข้อ
9. ไฟล์รูปภาพที่มีส่วนขยาย .WMF เป็ นไฟล์รูปภาพของโปรแกรมข้อใด ก. Adobe Photoshop ข. Microsoft Office ค. Microsoft Windows ง. ถูกหมดทุกข้อ 10. ภาพบิตแมปเป็ นภาพที่มีจานวนพิกเซลคงที่ หากนามาขยายภาพจะมีลกั ษณะในข้อใด ก. ความละเอียดมากขึ้น ข. ความละเอียดคงที่ ค. ความละเอียดไม่เปลี่ยนแปลง ง. ความละเอียดลดลง 11. ภาพเวกเตอร์และภาพบิตแมป แบบใดสามารถตกแต่งความละเอียดของภาพสวยงามดีกว่า ก. เวกเตอร์ ข. บิตแมปและเวกเตอร์ ค. บิตแมป ง. ไม่มีขอ้ ใดถูก 12. เครื่ องสแกนเนอร์ มีหน้าที่อย่างไร ก. แปลงภาพตัวอักษรให้เป็ นข้อมูล ค. แปลงเสี ยงให้เป็ นข้อมูล
ข. แปลงภาพวาดให้เป็ นข้อมูล ง. ถูกทั้งข้อ ก. และ ข.
13. กระดานกราฟิ ก (Graphic Tablet) เป็ นอุปกรณ์ในข้อใด ก. ช่วยวาดภาพกราฟิ กในคอมพิวเตอร์ ได้ ข. บอกตาแหน่งของการวาด ค. ถูกทั้ง ก. และ ข. ง. ไม่มีขอ้ ใดถูก 14. สี ในระบบ Additive ประกอบด้วยสี หลัก 3 สี รวมกันเรี ยกว่าอย่างไร ก. CMY ข. RGB ค. CMYK ง. RED 15. คาว่า อิเมจโปรเซสซิง (Image Processing) หมายถึงข้อใด ก. การแสดงภาพเคลื่อนไหว ข. การแสดงภาพโฆษณา ค. การแสดงภาพที่เกิดจากการถ่ายรู ป ง. ถูกหมดทุกข้อ
เฉลยแบบทดสอบหน่วยที่ 1
ใบงานที่ 1
ให้นักศึกษาแบ่งกลุ่มเป็ น 6 กลุ่ม ๆ ละเท่า ๆ กัน เลือกทารายงานหัวข้อต่อไปนี้ 1. ความหมายของกราฟิ กและคอมพิวเตอร์กราฟิ ก 2. การเกิดภาพบนเครื่ องคอมพิวเตอร์ 3. การประมวลผลภาพคอมพิวเตอร์กราฟิ ก 4. อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ที่เกี่ยวข้องกับงานกราฟิ ก 5. หลักการใช้สีและแสงในเครื่ องคอมพิวเตอร์ 6. คอมพิวเตอร์ กราฟิ กกับการประยุกต์ใช้ในงานด้านต่าง ๆ
ให้นักศึกษาแต่ละกลุ่มนาข้อมูลทีท่ ารายงานออกมานาเสนอหน้ าชั้น โดยให้เพือ่ น ทีอ่ ยู่ภายในชั้นเรียนเป็ นผู้ประเมินตามแบบประเมินพฤติกรรมกลุ่ม
ใบความรู้
หน่ วยที่ 1
ชื่อวิชา ระบบคอมพิวเตอร์ กราฟิ ก ชื่อหน่ วย ความรู้ เบือ้ งต้ นเกีย่ วกับคอมพิวเตอร์ กราฟิ ก
สอนครั้งที่ 1 ชั่วโมงรวม 4 ช.ม.
ชื่อเรื่อง ความรู้ เบือ้ งต้ นเกีย่ วกับคอมพิวเตอร์ กราฟิ ก สรุปความหมายของ “กราฟิ ก“
จานวน 4 ชั่วโมง
กราฟิ ก หมายถึง การสื่ อความหมายด้วยการใช้ศิลปะและศาสตร์ทางการใช้เส้น ภาพวาด ภาพเขียน แผนภาพ ตลอดจนสัญลักษณ์ ทั้งสี และขาว-ดา ซึ่งมีลกั ษณะเห็นได้ชดั เจน เข้าใจ ความหมายได้ทนั ที ตรงตามที่ผสู้ ื่ อสารต้องการ
ความหมายของ “คอมพิวเตอร์ กราฟิ ก“ คอมพิวเตอร์ กราฟิ ก หมายถึง การสร้างและการจัดการกับภาพกราฟิ กโดยใช้คอมพิวเตอร์ ซึ่ง การพัฒนาคอมพิวเตอร์ กราฟิ กเริ่ มต้นมาจากการเป็ น เทคนิคอย่างหนึ่งในการแสดงข้อมูลตัวเลข จานวนมาก ๆ ให้อยูใ่ นรู ปที่ชดั เจนกว่าเดิมและทาความเข้าใจได้ง่ายกว่าเดิม เช่น ข้อมูลอาจแสดงได้ ในรู ปของเส้นกราฟ แผนภาพ แผนภูมิ แทนที่จะเป็ นตารางของตัวเลข จากนั้น การใช้ภาพกราฟิ ก แสดงผลแทนข้อมูลหรื อข่าวสารที่ยงุ่ ยากก็มีการพัฒนามากขึ้นเรื่ อย ๆ ปัจจุบนั มีการใช้ภาพกราฟิ ก ใน งานทุก ๆ ด้าน ไม่วา่ ด้านธุ รกิจ โรงงานอุตสาหกรรม งานศิลปะ การบันเทิง งานโฆษณา การศึกษา การวิจยั การฝึ กอบรม และงานทางการแพทย์ จนเห็นได้ชดั เจนว่า คอมพิวเตอร์กราฟิ ก นั้นเริ่ มมี ความ สาคัญ เนื่องจากเป็ นเครื่ องมือที่สามารถช่วยงานในการออกแบบทางด้านกราฟิ กให้เป็ นไปอย่าง รวดเร็ ว สะดวก ไม่ตอ้ งอาศัยเครื่ องมือจานวนมาก อีกทั้งผูอ้ อกแบบเองก็สามารถดูผลงานการออกแบบ ของ ตนเองได้ทนั ที
กราฟิ กกับสั งคมปัจจุบัน ปั จจุบนั เทคโนโลยีได้ววิ ฒั นาการไปค่อนข้างรวดเร็ ว การใช้ระบบการติดต่อสื่ อสารที่มี ประสิ ทธิ ภาพมากขึ้น มีการกระจายของข้อมูลไปอย่างรวดเร็ ว โดยอาจเป็ นการกระจายข้อมูล จาก ที่ หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง และการที่จะให้คนอีกซี กโลกหนึ่ งเข้าใจความหมายของคนอีกซี กโลกหนึ่งนั้น เป็ นเรื่ องที่ไม่สามารถทาได้ง่ายนักเนื่องมาจากความแตกต่างกันทั้งทางด้านขนบธรรมเนียม ประเพณี วัฒนธรรม สภาพภูมิประเทศ สภาพดินฟ้ าอากาศความเชื่อของแต่ละท้องถิ่น ดังนั้นการใช้งานกราฟิ กที่ ดีที่สามารถสื่ อความหมายได้ชดั เจนถูกต้อง จะช่วยให้มนุษย์สามารถสื่ อสารกันได้ เข้าใจกันได้ เกิน
จินตนาการร่ วมกัน อีกทั้งยังเกิดทัศนคติที่ดีต่อกันด้วย หรื อถึงขั้นคล้อยตามให้ปฏิบตั ิตามได้
2. การเกิดภาพบนเครื่องคอมพิวเตอร์ ลักษณะและความหมายของพิกเซล (Pixel) พิกเซล (Pixel) มาจากคาว่า Picture กับคาว่า Element เป็ นหน่วยพื้นฐานของภาพ คือ จุด สี่ เหลี่ยมเล็ก ๆ ที่รวมกันทาให้เกิดเป็ นภาพขึ้น ภาพหนึ่ง ๆ จะประกอบด้วยพิกเซลหรื อจุดมากมาย ซึ่ง แต่ละภาพที่สร้างขึ้นจะมีความหนาแน่นของจุดหรื อพิกเซลเหล่านี้แตกต่างกันออกไป ความละเอียด (Resolution) เป็ นตัวบอกถึงความละเอียดของภาพ โดยมีหน่วยเป็ นพีพีไอ ppi ย่อมาจาก (Pixels Per Inch) คือจานวนจุดต่อนิ้ว (dpi: คือ dot per inch) ภาพที่มีความ ละเอียดสู งหรื อ คุณภาพดี ควรจะมีค่าความละเอียด 300 X 300 ppi ขึ้นไป ค่า ppi สู งภาพจะมีความ ละเอียดคมชัดขึ้น
การแสดงผลของอุปกรณ์แสดงผล (Output Devices) ตัวอย่างเช่น เครื่ องพิมพ์ ( Printer ) แบบดอตแมทริ กช์ (Dot-matrix) หรื อเลเซอร์ (Laser) รวมทั้งจอภาพ จะเป็ นการแสดงผลแบบ Raster Devices คือ อาศัยการรวมกันของพิกเซลออกมาเป็ นรู ป
3. การประมวลผลภาพคอมพิวเตอร์ กราฟิ ก วิธีการประมวลผลภาพคอมพิวเตอร์ กราฟิ กมี 2 แบบ คือ 1. การประมวลผลแบบ Raster หรื อ Bitmap 2. การประมวลผลแบบ Vector
1. การประมวลผลแบบ Raster การประมวลผลแบบ Raster หรื อ แบบบิตแมป (Bitmap) หรื อเรี ยกว่าเป็ นภาพแบบ Resolution Dependent ลักษณะสาคัญของภาพประเภทนี้ ประกอบขึ้นด้วยจุดสี ต่าง ๆ ที่มีจานวนคงที่ ตายตัว ตามการสร้างภาพที่มีความละเอียดต่างกันไป ภาพแบบบิตแมปนี้ มีขอ้ ดี คือ เหมาะสาหรับภาพ ที่ตอ้ งการระบายสี สร้างสี หรื อกาหนดสี ที่ตอ้ งละเอียดและสวยงามได้ง่าย ข้อจากัดคือ เมื่อมีพิกเซล จานวนคงที่ นาภาพมาขยายให้ใหญ่ข้ ึน ความละเอียดจะลดลง มองเห็นภาพเป็ นแบบจุด และถ้าเพิ่ม ความละเอียดให้แก่ภาพ จะทาให้ไฟล์มีขนาดใหญ่ และเปลืองเนื้อที่หน่วยความจามาก ในระบบวินโดวส์ (Windows) ไฟล์ของรู ปภาพประเภทนี้ คือ พวกที่มีส่วนขยายหรื อ นามสกุล (Extension) เป็ น .BMP , .PCX, .TIF , .GIF , .JPG, .MSP , .PCD, .PCT โปรแกรมที่ใช้สร้าง คือ โปรแกรมประเภทระบายภาพ (Painting Program) เช่น Paintbrush , Photoshop , Photostyler เป็ นต้น
2. การประมวลผลแบบ Vector การประมวลผลแบบ Vector เป็ นภาพแบบเวกเตอร์ หรื อ Object-Oriented Graphics หรื อเรี ยกว่า เป็ น รู ปภาพ Resolution-Independent เป็ นภาพที่มีลกั ษณะของการสร้างจากคอมพิวเตอร์ ที่มีการสร้างให้แต่ละส่ วนของภาพเป็ นอิสระต่อกัน โดยแยกชิ้นส่ วนของภาพทั้งหมดออกเป็ น เส้นตรง รู ปทรงหรื อส่ วนโค้ง โดยอ้างอิงตามความสัมพันธ์ทางคณิ ตศาสตร์ หรื อการคานวณซึ่งมี ทิศทาง การลากเส้นไปในแนวต่าง ๆ จึงเรี ยกประเภท Vector Graphic หรื อ Object Oriented ภาพ เวกเตอร์ น้ ี มีขอ้ ดีคือ สามารถเปลี่ยนแปลงขนาด โดยมีความละเอียดของภาพไม่ลดลง ภาพสามารถ เปลี่ยนแปลงหรื อย้ายได้และมีขนาดของไฟล์ที่เล็กกว่าพวกบิตแมป ในระบบวินโดวส์
ไฟล์รูปภาพประเภทนี้
คือ
พวกที่มีนามสกุล
เป็ น .EPS , .WMF, .CDR, .AI , .CGM, .DRW, .PLT เป็ นต้น และโปรแกรมที่ใช้สร้างก็คือ โปรแกรม ประเภทวาดรู ป (Drawing Program) เช่น CorelDraw หรื อ AutoCAD ส่ วนบนเมคอินทอช (Macintosh) ก็ได้แก่ โปรแกรม IIIustrator และ Macromedia Freehand หรื อ ภาพ .wmf ซึ่งเป็ น clipart ของ Microsoft Office ภาพที่เป็ นคอมพิวเตอร์กราฟิ ก มีลกั ษณะที่มีจุดเด่นจุดด้อยเปรี ยบเทียบกันระหว่างบิตแมป กับ พวกเวกเตอร์ ซึ่ งต้องพิจารณาเลือกใช้ให้เหมาะสมกับงาน โดยเฉพาะในเรื่ องเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลง ขนาดของรู ป พวกบิตแมปเป็ นภาพที่มีจานวนพิกเซลคงที่ หากนามาขยายมาก ๆ ภาพจะลดความ ละเอียดลง ส่ วนภาพเวกเตอร์ สามารถขยายขนาดได้โดยที่ความละเอียดของภาพไม่เปลี่ยนแปลงแต่ เรื่ องของความสวยงาม พวกบิตแมปสามารถตกแต่งความละเอียดสวยงามได้ดีกว่า ซึ่ งขึ้นอยูก่ บั จุดประสงค์ในการใช้งานหรื อลักษณะของงานที่ตอ้ งการ อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์แสดงผลไม่วา่ จะเป็ น เครื่ องพิมพ์ดอตแมทริ กซ์หรื อเลเซอร์ รวมทั้งจอภาพ จะเป็ นการแสดงผลแบบ Raster Devices หรื อ แสดงในรู ปของบิตแมป คือ อาศัยการรวมกันของพิกเซลออกมาเป็ นรู ป แม้วา่ จะเป็ นกราฟิ กที่สร้าง เป็ นแบบเวกเตอร์ แต่จะมีการเปลี่ยนเป็ นการแสดงผลแบบบิตแมปหรื อเป็ นพิกเซลเมื่อจะพิมพ์หรื อ แสดงภาพบนหน้าจอ รู ปที่ 1.3 แสดงมุมมอง ภาพแบบ Vector ขยายที่ 3 เท่ า และ 24 เท่ า
4. อุปกรณ์ คอมพิวเตอร์ ที่เกีย่ วข้ องกับงานกราฟิ ก
เครื่อง PC 1. เครื่ องคอมพิวเตอร์ที่มี CPU รุ่ น Pentium หรื อรุ่ นที่สูงกว่า 2. ใช้ระบบปฏิบตั ิการ Windows98 /Windows ME/Windows2000/ WindowsXP หรื อ Windows NT4.0 ที่ติดตั้ง Service Pack 4 ,5 หรื อ 6a เป็ นอย่างน้อย 3. RAM อย่างน้อย 128 MB ขึ้นไป 4. Hard Disk เนื้อที่วา่ งอย่างน้อย 125 MB 5. การ์ดจอแสดงผลสี หน้าจอ 256 สี (8 บิต) หรื อ 24 บิต ขึ้นไปสาหรับงานกราฟฟิ ก
6. แสดงผลความละเอียดของจอภาพ 800 X 600 พิกเซล
เครื่อง Macintosh 1. 2. 3. 4. 5.
เครื่ องแบบ PowerPC ควรเป็ น Pentium ขึ้นไป ใช้ Mac OS 7.5 หรื อสู งกว่า ได้แก่ 8.0, 8.5, 8.6 หรื อเครื่ องที่เร็ วกว่า RAM อย่างน้อย 128 MB หรื อมากกว่า Hard Disk เนื้อที่วา่ งอย่างน้อย 125 MB แสดงผลความละเอียดของจอภาพ 800 X 600 พิกเซล
เครื่องสแกนเนอร์ เครื่ องสแกนเนอร์ เป็ นอุปกรณ์ต่อเชื่อมคอมพิวเตอร์ แบบกราฟิ ก มีหน้าที่แปลงภาพถ่าย ตัวอักษร ภาพวาด ให้เป็ นข้อมูลในคอมพิวเตอร์ มี 3 ชนิด คือ 1. แบบใส่ กระดาษ 2. แบบวางกระดาษ 3. แบบมือถือ
กล้องถ่ายภาพระบบดิจิตอล กล้องถ่ายภาพระบบดิจิตอล สามารถถ่ายและให้ภาพเป็ น Digital Image ได้ โดยไม่ตอ้ งผ่าน กระบวนการแปลงภาพ ทาให้สามารถประหยัดเวลาได้อย่างมากมาย อีกทั้งภาพที่ได้จากกล้องดิจิตอล เป็ นภาพที่มีความละเอียด
เครื่องพิมพ์
เครื่ องพิมพ์ (Printer) เป็ นอุปกรณ์สาคัญ ซึ่งพิมพ์งานกราฟิ กออกมาบนกระดาษ มี 3 ชนิด 1. เครื่ องพิมพ์แบบด็อตแมทริ กซ์ (Dot Matrix Printer) ใช้หวั เข็มในการพิมพ์ตวั อักษร ใช้ ในงานกราฟิ กคุณภาพในการพิมพ์งานกราฟิ กต่า ใช้พิมพ์เอกสารที่มีลกั ษณะเป็ นข้อความมากกว่าข้อดี ทนทาน ผ้าหมึกถูก พิมพ์สาเนาได้ ข้อเสี ย พิมพ์เสี ยงดัง พิมพ์ชา้ งานค่อนข้างหยาบ
รูปที่ 1.4 แสดงเครื่องพิมพ์แบบด็อตแมทริกซ์ (Dot Matrix Priter)
2. เครื่ องพิมพ์แบบพ่นหมึก (Ink-Jet Printer) หรื อ Desk Jet เป็ นเครื่ องพิมพ์ที่มีราคาถูกและ ความเอียด สู ง โดยอาศัยการพ่นหมึกจากตลับขาว-ดา และสี บนกระดาษด้วยความเร็ วสู ง นิยมใช้กนั มากในงาน กราฟิ ก ข้อดีคือพิมพ์ได้ละเอียด คมชัด เสี ยงเงียบ ข้อเสี ย หมึกราคาแพงและแห้งช้า
3. เครื่ องพิมพ์เลเซอร์ (Laser Printer) เครื่ องพิมพ์ที่มีคุณภาพสู ง พิมพ์ภาพได้ความละเอียด 300-1200 จุดต่อนิ้ว ข้อดีพิมพ์ตวั อักษรคมชัดกว่าแบบอื่น พิมพ์ได้รวดเร็ ว ข้อเสี ย พิมพ์สาเนาไม่ได้
รูปที่ 1.6 แสดงรูปภาพเครื่องพิมพ์ แบบเลเซอร์
กระดานกราฟิ ก
กระดานกราฟิ ก (Graphic Tablet) เป็ นอุปกรณ์ที่ใช้ทางานร่ วมกับซอฟต์แวร์ กราฟิ กโดยช่วย ให้สามารถวาดภาพกราฟิ กในคอมพิวเตอร์ได้ เช่นเดียวกับการวาดภาพบนกระดาษ อุปกรณ์น้ ีจะมีส่วน ที่เป็ นเมนูคาสัง่ บนอุปกรณ์และส่ วนวาดภาพ เมื่อลากเส้นบนส่ วนวาดภาพโดยใช้ปากกาที่ให้มาจะ ปรากฏเส้นบนจอคอมพิวเตอร์ ในลักษณะเดียวกัน นอกจากนั้นยังสามารถเปลี่ยนสี ปากกา และระบาย สี ได้ อุปกรณ์น้ ี เหมาะกับงานกราฟิ กทางด้านศิลปะหรื อการตกแต่งภาพที่ได้ จากอุปกรณ์ นาเข้าภาพ
ปากกาแสง
ปากกาแสง (Light pen) เป็ นปากกาพิเศษที่มีสายต่อไปยังระบบคอมพิวเตอร์ ใช้สาหรับการ บอกตาแหน่ง ข้อดีของปากกาแสงคือ สามารถชี้บนจอภาพโดยตรง เพื่อบอกตาแหน่งของวัตถุ ซึ่ง มองเห็นบนจอภาพได้ทนั ที
จอสัมผัส จอสัมผัส (Touch screen ) จะทางานคล้ายกับปากกาแสงแต่จอภาพจะเคลือบสารพิเศษ ทาให้ สามารถรับตาแหน่งของการสัมผัสด้วยมือได้ทนั ที
รูปที่ 1.9 แสดงรูปภาพจอสัมผัส
เครื่องอ่านพิกดั
เครื่ องอ่านพิกดั (Digitizer) เป็ นอุปกรณ์นาเข้าข้อมูลภาพ มีลกั ษณะเป็ นกระดานและมีส่วน หัวนาเข้าข้อมูล ซึ่ งมีปุ่มกดอยู่ เมื่อผูใ้ ช้วางหัวนาเข้าบนกระดานและกดปุ่ มอุปกรณ์จะรายงาน ตาแหน่ง ของหัวนาเข้าบนกระดานไปยังเครื่ องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์น้ ีมกั จะใช้งานในการลอกแบบ หรื อนาเข้า แบบก่อสร้าง แบบอุปกรณ์เครื่ องมือและแผนที่ ซึ่งการประยุกต์ใช้จะเป็ นงานด้านการผลิตใช้ คอมพิวเตอร์ ช่วย (Computer Aided Manufacturing: CAM) หรื องานสารสนเทศเชิงภูมิศาสตร์
รูปที่ 1.10 แสดงรูป เครื่องอ่ านพิกดั แบบต่ าง ๆ
พล็อตเตอร์
พล็อตเตอร์ (Plotter) เป็ นอุปกรณ์แสดงผลกราฟิ กที่มีปากกาเคลื่อนที่บนแกน สามารถเขียน รู ปร่ างต่าง ๆ การพิมพ์ของเครื่ องพล็อตเตอร์ มักจะนิยมใช้ในการพิมพ์งานที่เป็ นเวกเตอร์ เช่น แบบแปลนบ้าน แบบแปลนอาคาร หรื อแบบแปลนทางวิศวกรรม เครื่ องพล็อตเตอร์ จะมีที่ใส่ กระดาษพิมพ์ขนาดใหญ่ มีปากกาในการพิมพ์หลายสี ลักษณะการ ทางานเหมือนกับการเขียนของคนเรา โดยใช้ปากกาเป็ นตัวเขียนดึงกลับไปมา ส่ วนกระดาษจะเป็ น ส่ วนที่เคลื่อนที่
รูปที่ 1.11 แสดงรูปพล็อตเตอร์ แบบต่ าง ๆ
5 หลักการใช้สแี ละแสงในเครื่องคอมพิวเตอร์ สี มีความสาคัญอย่างมากต่องานกราฟิ ก สี ทาให้ภาพหรื อสิ่ งต่าง ๆ มีความสดใส สวยงาม น่าสนใจ ในการใช้สีเพื่อสื่ อความหมายในงานกราฟิ ก ควรจะได้ศึกษาให้มีความรู้ความเข้าใจเพื่อที่ จะ ได้นาสี ไปใช้ประกอบในงานกราฟิ ก ให้งานนั้นสามารถตอบสนองได้ตรงตามจุดประสงค์มาก ที่สุด
ระบบสี ของคอมพิวเตอร์
ระบบสี ของคอมพิวเตอร์ เกี่ยวข้องกับการแสดงผลของแสงบนจอคอมพิวเตอร์ โดยมีลกั ษณะ การแสดงผล คือ ถ้าไม่มีการแสดงผลสี ใด บนจอภาพจะแสดงเป็ น “สี ดา” หากสี ทุกสี แสดง พร้อมกันจะเห็นสี บนจอภาพเป็ น “สี ขาว” ส่ วนสี อื่น ๆ เกิดจากการแสดงสี หลาย ๆ สี แต่มีค่า แตกต่างกัน การแสดงผลลักษณะนี้ เรี ยกว่า “ การแสดงสี ระบบ Additive”
การแสดงสี ระบบ Additive
สี ในระบบ Additive ประกอบด้วยสี หลัก 3 สี คือ แดง (Red) เขียว (Green) น้ าเงิน (Blue) เรี ยกรวมกันว่า RGB หรื อ แม่สี
รูปที่ 1.12 แสดงสีหลัก 3 สี
ระบบสี ทใี่ ช้ กบั งานสิ่ งพิมพ์
ระบบสี ที่ใช้กบั งานสิ่ งพิมพ์ ประกอบด้วย สี ฟ้า (Cyan) สี ม่วงแดง (Magenta) และสี เหลือง (Yellow) คือ ระบบ CMYK
รูปที่ 1.13 แสดงสีทใี่ ช้ กบั งานสิ่งพิมพ์
แสงสี ขาวจากธรรมชาติหรื อแสงจากดวงอาทิตย์เกิดจากการผสมของแม่สีสามสี คือ แดง เขียวและน้ าเงิน ซึ่งเหมือนกับสี ที่ปรากฎบนจอคอมพิวเตอร์ หากนาภาพดิจิตอลที่ทาจาก คอมพิวเตอร์ไปแสดงผลทางเครื่ องพิมพ์ ภาพสี หรื อเป็ นฟิ ล์มสไลด์ จะได้สีที่ใกล้เคียงกับจอมอนิเตอร์ ถ้านาไปใช้ทางการพิมพ์ เช่น หนังสื อ หรื อสิ่ งพิมพ์ต่าง ๆ สี สันจะผิดเพี้ยนไป เพราะทางการพิมพ์ใช้ แม่สี ไซแอน มาเจนต้า และเหลือง (CMYK) ซึ่ งผสมกันแล้วจะได้สีดา นอกจากนี้ขอบเขตของสี ก็ ปรากฎแตกต่างกัน จอมอนิเตอร์สามารถแสดงสี ได้สูงสุ ด 16.7 ล้านสี น้อยกว่าที่ตาคนเราสามารถ มองเห็น ส่ วนการพิมพ์อยูใ่ นระดับหมื่นสี เท่านั้น
7 คอมพิวเตอร์กราฟิ กกับการประยุ กต์ใช้ในงานด้านต่าง ๆ
คอมพิวเตอร์ กราฟิ กกับการออกแบบ
คอมพิวเตอร์กราฟิ กได้ถูกนามาใช้ในงานออกแบบมาเป็ นเวลานาน คาว่า CAD (Computer Aided Design) ซึ่ งเป็ นโปรแกรมสาหรับช่วยในการออกแบบทางวิศวกรรมเริ่ มเป็ นที่รู้จกั โปรแกรม เหล่านี้จะช่วยให้ผอู ้ อกแบบหรื อวิศวกรออกแบบงานต่าง ๆ ได้สะดวกขึ้น กล่าวคือ ผูอ้ อกแบบสามารถ เขียนเป็ นแบบลายเส้น แล้วลงสี แสง เงา เพื่อให้ดูคล้ายกับของจริ งได้ นอกจากนี้แล้ว เมื่อผูอ้ อกแบบ กาหนดขนาดของวัตถุลงในระบบ CAD แล้ว ผูอ้ อกแบบยังสามารถย่อหรื อขยายภาพนั้น หรื อต้องการ หมุนภาพไปในมุมต่าง ๆ ได้ดว้ ย การแก้ไขแบบนี้ก็ทาได้ง่ายและสะดวกกว่า การ ออกแบบบน กระดาษ ทางด้านวิศวกรรมไฟฟ้ าและอิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์กราฟิ กถูกนามาใช้ในการออกแบบ วงจรต่าง ๆ ผูอ้ อกแบบสามารถวาดวงจรบนจอภาพโดยใช้สัญลักษณ์ต่าง ๆ ที่ระบบจัดเตรี ยมไว้ให้ แล้วประกอบกันเป็ นวงจรที่ตอ้ งการ ผูอ้ อกแบบสามารถแก้ไข ตัดต่อ เพิ่มเติมวงจรได้โดยสะดวก นอกจากนี้ยงั มีโปรแกรมสาหรับออกแบบ PCB (Printed Circuit Board) ซึ่งมีความสามารถจัดการให้ แผ่นวงจรมีขนาดที่จะวางอุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ได้เหมาะสมที่สุด การออกแบบพาหนะต่าง ๆ เช่น รถยนต์ เครื่ องบิน หรื อเครื่ องจักรต่าง ๆ ในปั จจุบนั ก็ใช้ ระบบ CAD นักออกแบบสามารถจะออกแบบส่ วนย่อย ๆ แต่ละส่ วนก่อน แล้วนามาประกอบกันเป็ น ส่ วนใหญ่ข้ ึน จนเป็ นเครื่ องจักรเครื่ องยนต์ที่ตอ้ งการได้ นอกจากนี้ในบางระบบยังสามารถที่จะ ทดสอบแบบจาลองที่ออกแบบไว้ได้ดว้ ย เช่น ออกแบบรถยนต์ แล้วนาโครงสร้างของรถที่ออกแบบ นั้นมาจาลองการวิง่ โดยให้วงิ่ ที่ความเร็ วต่าง ๆ กันแล้วตรวจดูผลที่ได้ ซึ่ งการทดลองแบบนี้สามารถ ทาได้ในระบบคอมพิวเตอร์ และประหยัดกว่าการสร้างรถจริ ง ๆ แล้วนาออกมาศึกษาทดสอบการวิง่ การออกแบบโครงสร้าง เช่น ตึก บ้าน สะพาน หรื อโครงสร้างใด ๆ ทางวิศวกรรมโยธา และ
สถาปัตยกรรม ก็สามารถทาได้โดยใช้ CAD ช่วยในการออกแบบ หลังจากสถาปนิกออกแบบ โครงสร้างในแบบ 2 มิติเสร็ จแล้ว ระบบ CAD สามารถจัดการให้เป็ นภาพ 3 มิติ และยังสามารถแสดง ภาพที่มุมมองต่าง ๆ กันได้ตามที่ผอู ้ อกแบบต้องการ นอกจากนี้ในบางระบบสามารถแสดงภาพให้ ปรากฏต่อผูอ้ อกแบบ
กราฟและแผนงาน
คอมพิวเตอร์กราฟิ กถูกนามาใช้ในการแสดงภาพกราฟ และแผนภาพของข้อมูลได้เป็ นอย่าง ดี โปรแกรมทางกราฟิ กทัว่ ไปในท้องตลาด จะเป็ นโปรแกรมที่ใช้ในการสร้างภาพกราฟ และ แผนภาพ โปรแกรมเหล่านี้ สามารถสร้างกราฟได้หลายแบบ เช่น กราฟเส้น กราฟแท่ง และกราฟ วงกลมนอกจากนี้ยงั สามารถแสดงภาพกราฟได้ท้ งั ในรู ปแบบ 2 มิติ และ 3 มิติ ทาให้ภาพกราฟที่ได้ดูดี และน่าสนใจ กราฟและแผนภาพทางธุ รกิจ เช่น กราฟ หรื อแผนภาพแสดงการเงิน สถิติ และข้อมูลทาง เศรษฐกิจ จะเป็ นประโยชน์ต่อผูบ้ ริ หารหรื อผูจ้ ดั การกิจการมาก เนื่ องจากสามารถทาความเข้าใจกับ ข้อมูลได้ง่ายและรวดเร็ วกว่าเดิม ในงานวิจยั ต่าง ๆ เช่น การศึกษาทางฟิ สิ กส์ กราฟ และแผนภาพ มี ส่ วนช่วยให้นกั วิจยั ทาความเข้าใจกับข้อมูลได้ง่ายขึ้น เมื่อข้อมูลที่ตอ้ งการวิเคราะห์มีจานวนมาก ระบบข้อมูลทางภูมิศาสตร์ หรื อ GIS (Geographical Information System) ก็เป็ นรู ปแบบ หนึ่งของการแสดงข้อมูลในทานองเดียวกับกราฟและแผนงาน ข้อมูลทางภูมิศาสตร์จะถูกเก็บลงใน ระบบคอมพิวเตอร์ แล้วให้ระบบคอมพิวเตอร์ กราฟิ กจัดการแสดงข้อมูลเหล่านั้น ออกมาทางจอภาพ ในรู ปของแผนที่ทางภูมิศาสตร์
ภาพศิลป์ โดยคอมพิวเตอร์ กราฟิ ก
การวาดภาพในปั จจุบนั นี้ใคร ๆ ก็สามารถวาดได้แล้ว โดยไม่ตอ้ งใช้พกู่ นั กับจานสี แต่จะใช้ คอมพิวเตอร์กราฟิ กแทน ภาพที่วาดในระบบคอมพิวเตอร์ กราฟิ ก สามารถกาหนดสี แสง เงา รู ปแบบ ลายเส้นที่ตอ้ งการได้โดยง่าย ภาพโฆษณาทางโทรทัศน์ หลายชิ้นก็เป็ นงานจากการใช้คอมพิวเตอร์ กราฟิ ก ข้อดีของการใช้คอมพิวเตอร์ วาดภาพก็คือ สามารถแก้ไขเพิม่ เติมส่ วนที่ตอ้ งการได้ง่าย และ สามารถนาภาพต่าง ๆ เก็บในระบบคอมพิวเตอร์ ได้โดยใช้เครื่ องสแกนเนอร์ (Scanner) แล้วนาภาพ เหล่านั้นมาแก้ไข
ภาพเคลือ่ นไหวโดยใช้ คอมพิวเตอร์
ภาพยนตร์การ์ตูน และภาพยนตร์ประเภทนิยายวิทยาศาสตร์ หรื อภาพยนตร์ที่ใช้เทคนิค พิเศษต่าง ๆ ในปั จจุบนั มีการนาคอมพิวเตอร์ กราฟิ กเข้ามาช่วยในการออกแบบและสร้าง ภาพเคลื่อนไหว (Computer Animation) มากขึ้น เนื่องจากเป็ นวิธีที่สะดวก รวดเร็ ว และง่ายกว่าวิธีอื่น ๆ ภาพที่ ่่ได้ยงั ดูสมจริ งมากขึ้น เช่น ภาพยานอวกาศที่ปรากฏอยูใ่ นภาพยนตร์ ประเภทนิยาย วิทยาศาสตร์ เป็ นต้น การใช้คอมพิวเตอร์ กราฟิ กช่วยให้ภาพที่อยูใ่ นจินตนาการของมนุษย์ สามารถนา
ออกมาทาให้ปรากฏเป็ นจริ งได้ ภาพเคลื่อนไหวมีประโยชน์มาก ทั้งในระบบการศึกษา การอบรม การวิจยั และการจาลองการ ทางาน เช่น จาลองการขับรถ การขับเครื่ องบิน เป็ นต้น เกมคอมพิวเตอร์ หรื อวิดีโอก็ใช้หลักการทา ภาพเคลื่อนไหวในคอมพิวเตอร์กราฟิ กเช่นกัน อิเมจโปรเซสซิง (Image Processing) หมายถึง การแสดงภาพที่เกิดจากการถ่ายรู ปหรื อจาก การสแกนภาพให้ปรากฎบนจอภาพคอมพิวเตอร์ วิธีการทางอิเมจโปรเซสซิง จะต่างกับวิธีของ คอมพิวเตอร์กราฟิ ก กล่าวคือ ในระบบคอมพิวเตอร์กราฟิ ก ตัวคอมพิวเตอร์เองจะเป็ นตัวที่สร้างภาพ แต่เทคนิคทางอิเมจโปรเซสซิ งนั้น ใช้คอมพิวเตอร์ สาหรับจัดการรู ปแบบของสี และแสงเงาที่มีอยูแ่ ล้ว ในภาพให้เป็ นข้อมูลทางดิจิตอล แล้วอาจจะมีวธิ ี การทาให้ภาพที่รับเข้ามานั้นมีความชัดเจนมากขึ้น ก่อนจากนั้นก็จะจัดการกับข้อมูลดิจิตอลนี้ให้เป็ นภาพส่ งออกไปที่จอภาพของคอมพิวเตอร์ทนั ที วิธีการนี้มีประโยชน์ในการแสดงภาพของวัตถุที่เราไม่สามารถจะเห็นได้โดยตรง เช่น ภาพถ่าย ดาวเทียมภาพจากทีวสี แกนของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม เป็ นต้น เมื่อภาพถ่ายได้บนั ทึกเป็ นข้อมูลดิจิตอลแล้ว ก็สามารถจะจัดการแก้ไขเปลี่ยนแปลงภาพนั้น โดยจัดการกับข้อมูลดิจิตอลของภาพนัน่ เอง ซึ่ งเราก็จะใช้หลักการของคอมพิวเตอร์ กราฟิ กมาใช้กบั ข้อมูลเหล่านี้ได้ เช่น ในภาพสาหรับการโฆษณา สามารถทาให้ภาพที่เห็นเหมือน ภาพถ่ายนั้น แปลกออกไปจากเดิมได้ โดยการมีภาพบางอย่างเพิ่มเข้าไปหรื อบางส่ วนของภาพนั้น หายไป ทาให้เกิดเป็ นภาพที่ไม่น่าจะเป็ นจริ งแต่ดูเหมือนกับเกิดขึ้นจริ งได้เป็ นต้น เทคนิคของอิเมจโปรเซสซิ งสามารถประยุกต์ใช้กบั การแพทย์ได้ เช่น เครื่ องเอกซเรย์โทโมกราฟี (X-ray Tomography) ซึ่ งใช้สาหรับแสดงภาพตัดขวางของระบบร่ างกายมนุษย์ เป็ นต้น จะเห็นได้วา่ คอมพิวเตอร์ กราฟิ กนั้นนับวันก็ยงิ่ มีความสาคัญในสาขาวิชาต่าง ๆ มากขึ้น ดังนั้น จึงเป็ นการดีที่เราควรจะมีความรู ้ความเข้าใจในหลักการและเทคนิคเบื้องต้นต่าง ๆ ที่ใช้ในคอมพิวเตอร์กราฟิ ก
กิจกรรมการเรียนการสอน กิจกรรมครู ขั้นนาเข้ าสู่ บทเรียน (20 นาที) 1. ทาความรู้จกั พูดคุยบอกเกณฑ์การให้คะแนน 2. ตรวจสอบรายชื่อนักเรี ยนที่เข้าเรี ยน 3. ร่ วมสนทนาเกี่ยวกับเรื่ องความสาคัญของการ ใช้โปรแกรมกราฟิ ก
ขั้นสอน (190 นาที) 1. บอกจุดประสงค์การเรี ยน (10 นาที) 2. แบ่งนักเรี ยนออกเป็ น 4 กลุ่ม ให้แต่ละกลุ่ม ร่ วมกันศึกษา (40 นาที) โดยครู คอยให้คาแนะนา เวลาที่นกั เรี ยนสงสัย จากนั้นให้ส่งตัวแทนมา นาเสนอหน้าชั้นเรี ยนในหัวข้อต่อไปนี้ กลุ่มที1่ การเกิดภาพในเครื่ องคอมพิวเตอร์ (15 ) กลุ่มที2่ การประยุกต์ใช้งานของคอมพิวเตอร์ (15 ) กลุ่มที3่ หลักการใช้สีและแสงของคอมพิวเตอร์ (15) กลุ่มที4่ อุปกรณ์ของคอมพิวเตอร์ ที่เกี่ยวกับงาน กราฟิ ก(15) 3.เมื่อนาเสนองานเสร็ จแล้วครู อธิบายรายละเอียด และขั้นตอนการทาใบงาน และให้ทุกกลุ่มทาใบ งานที่ 1 เรื่ องความรู ้เบื้องต้นเกี่ยวกับโปรแกรม กราฟิ ก(40 นาที) 4. ให้ทบทวนรายละเอียดการต่อสาย(25 นาที) 5. ให้กรอกแบบประเมินพฤติกรรมการเข้าร่ วม กิจกรรมกลุ่ม (15 นาที)
กิจกรรมนักเรียน 1. ทาความรู ้จกั พูดคุยกับครู และซักถาม 2. ให้ความร่ วมมือกับครู ในการตรวจสอบ 3. ร่ วมสนทนาและแสดงความคิดเห็น
1. ฟัง ทาความเข้าใจและซักถาม 2 แบ่งกลุ่มศึกษาเนื้อหาตามหัวข้อที่ได้รับ มอบหมายแล้วออกมานาเสนอหน้าชั้นเรี ยน กรณี สงสัยให้ถามครู ในหัวข้อต่อไปนี้ กลุ่มที่ 1 การเกิดภาพในเครื่ องคอมพิวเตอร์ กลุ่มที่ 2 การประยุกต์ใช้งานของคอมพิวเตอร์ กลุ่มที่ 3 หลักการใช้สีและแสงของคอมพิวเตอร์ กลุ่มที่ 4 อุปกรณ์ของคอมพิวเตอร์ ที่เกี่ยวกับงาน กราฟิ ก 3. ทุกกลุ่มทาใบงานที่ 1 เรื่ องความรู ้เบื้องต้น เกี่ยวกับโปรแกรมกราฟิ ก 4. ให้นกั เรี ยนทบทวนโดยการเปลี่ยนกันตั้ง คาถามและความตอบในหน้าใช้เรี ยน 5. กรอกแบบประเมินพฤติกรรมการเข้าร่ วม กิจกรรมกลุ่ม
กิจกรรมการเรียนการสอน กิจกรรมครู ขั้นสรุป(30 นาที)
กิจกรรมนักเรียน
1. ครู และนักเรี ยนร่ วมกันสรุ ปสาระสาคัญ 2. เปิ ดโอกาสให้นกั เรี ยนซักถามข้อสงสัย 3. ทดสอบและให้นกั เรี ยนผลัดกันตรวจ
1. ครู และนักเรี ยนร่ วมกันสรุ ปสาระสาคัญ 2. นักเรี ยนสอบถามข้อสงสัย 3. รับการทดสอบและตรวจข้อสอบ
งานที่มอบหมายหรือกิจกรรม ก่อนเรียน 1. อ่านหนังสื อก่อนเตรี ยมก่อนการสอนจริ ง
ขณะเรียน 1. ศึกษาหัวข้อเรื่ องที่ได้รับมอบหมายจากหนังสื อคอมพิวเตอร์เพื่องานอาชีพ 2. ส่ งตัวแทนมานาเสนอหน้าชั้นเรี ยน 3. ปฏิบตั ิตามใบงานที่ 1 เรื่ องการติดตั้งอุปกรณ์รอบข้างคอมพิวเตอร์ 4. กรอกแบบประเมินพฤติกรรมการเข้าร่ วมกิจกรรมกลุ่ม
หลังเรียน 1. ทาแบบทดสอบหลังเรี ยน 2. ให้ศึกษาเพิ่มเติมจากซี ดีสื่อการสอนเรื่ องคอมพิวเตอร์ เบื้องต้นที่ครู ผลิตขึ้นเอง 3. ให้ผเู ้ รี ยนเตรี ยมตัวสาหรับการเรี ยนการสอนครั้งต่อไป