Виктор Викторович Тарапата - Конструируем роботов на Lego Mindstorms Education EV3. Волшебная палочка

профессиональные учебные заведения.

4

Что же делать теперь? Набор дорогой,
выбрасывать жалко, а у младшего братика (если он есть) пока другие игрушки.
Не расстраивайся! Мы тебе поможем.
Из этого набора можно собрать ещё
много интересных и полезных вещей.
Например, как тебе идея собрать робота,
способного создавать замысловатые узоры?
Задумайся над этим!
Фактически за какой-то час работы ты
сумеешь пройти многовековой путь изобретателей прошлого! Почему в настоящее время такое стало возможно? Можно
ли изобрести что-нибудь новое, не зная,
какие машины и механизмы существовали в прошлом? Как интересней работать — одному или вместе с другом?

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Графика в нашей жизни

Сегодня нас повсюду окружает компьютерная графика: рисунки на рекламных щитах
и информационных листовках, иллюстрации в книгах, заставки в телепередачах, — во
всех местах, куда достаёт взгляд. И всё многообразие изображений большинство людей
привычно делит на два класса — выполненные рукой человека и компьютерные, хотя на
самом деле компьютерная графика может очень сильно различаться в пределах своего
класса.
Существует три основных вида компьютерной графики: растровая, векторная и фрактальная. Основное их различие заключается в возможности увеличения без потери качества готового изображения при дальнейшей работе с ним.
Чаще всего мы имеем дело с растровой
графикой — это фотографии или отсканированные из книги рисунки. Растровую картинку нельзя масштабировать
без потери качества. Она построена из
множества пикселей (точек) определённого цвета. При увеличении растровой
картинки используются технологии,
обеспечивающие так называемое сглаживание — автоматическую дорисовку
Рис. 1. Растровая графика
отсутствующих точек, поэтому новое
изображение получается размытым или,
наоборот, обладает неестественными,
рваными контурами.
Векторная графика встречается на логотипах, эмблемах и прочих элементах,
требующих хорошего качества при разных размерах. Векторная графика, как
ясно из названия, использует векторы
(отрезки, для которых указано направление). Концы отрезков задаются координатами точек. При увеличении вектора
концы его отдаляются друг от друга, что
Рис. 2. Сравнение растровой и векторной
превращает действие в чисто математиграфики
ческое вычисление.

5

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 3. Фрактальный рисунок «Подводный» художника из Финляндии BoxTail

Фрактальная графика — самоповторяющиеся изображения, выполненные
с помощью вычислений. Для построения
фрактала задаётся правило, согласно которому изображение строится из одних
и тех же частей (геометрических фигур).
У фрактальных изображений есть неоспоримое достоинство — они занимают
малый объём памяти. В неё заносится
описание всего лишь одного изображения, а новые структуры, получающиеся
на каждом «новом витке», запоминать
не требуется. К слову, витки эти задают-

Рис. 4. Рост листа клёна можно представить как движение прожилок от основания
к краям

6

ся алгоритмами, которые обрабатывают
данные с прошлыми параметрами, поэтому чаще всего построение идёт от большого к малому.
Естественно, что увеличивать изображение можно до бесконечности, при
этом чёткость не будет теряться. Для построения фрактала можно использовать
программы Art Dabbler, Apophysis или
другие редакторы. Кстати, Apophysis находится в открытом доступе и для работы
не требует установки на компьютер.
Фракталы встречаются не только на
рисунках. Если приглядеться повнимательнее, их можно увидеть везде. Доказано, что в природе большинство узоров
имеет фрактальную структуру. Возьмём,
к примеру, цветок в горшке на подоконнике или дерево на улице. Они растут по
определённым законам, которые можно
выразить сложными формулами. Заметив это, математики принялись составлять формулы, описывающие природные
фракталы. Так появились L-системы, деревья Пифагора и другие математические
сущности. А осенью жёлтые и красные
пятна на всё тех же листьях подозритель-

Рис. 5. Снежинка Коха

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

но копируют снежинки Коха. Все упомянутые фракталы относятся к геометрическим фракталам, наиболее наглядно
демонстрирующим --">