Что такое графические образы
графический образ
Смотреть что такое «графический образ» в других словарях:
графический — прил., употр. сравн. часто Морфология: нар. графически 1. Графическим называют всё то, что связано с изобразительным искусством, в котором используются линии, штрихи и т. п., наносимые карандашом, а не красками. Графические пейзажи, натюрморты. | … Толковый словарь Дмитриева
Графический конвейер — Графический конвейер аппаратно программный комплекс визуализации трёхмерной графики. Содержание 1 Элементы трехмерной сцены 1.1 Аппаратные средства 1.2 Программные интерфейсы … Википедия
Графический дизайн — Пиктограммы из US National Park Service … Википедия
интерфейс (образ Игр «Сочи 2014») — интерфейс Графический дизайн официального веб сайта ОКОИ, включая такие элементы как цвета, формы, верстку и шрифты, а также функционирование динамических элементов — кнопок, окон и меню. [Департамент лингвистических услуг Оргкомитета… … Справочник технического переводчика
ГОСТ Р 43.2.1-2007: Информационное обеспечение техники и операторской деятельности. Язык операторской деятельности. Общие положения — Терминология ГОСТ Р 43.2.1 2007: Информационное обеспечение техники и операторской деятельности. Язык операторской деятельности. Общие положения оригинал документа: 3.1 абстрактный знак: Знак, выражающий абстрактное понятие в визуально… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Видеокарта — семейства GeForce 4, с радиатором и вентилятором Видеокарта (также видеоадаптер, графический адаптер, графическая плата, графическая карта, графический ускоритель) … Википедия
Рисунок детский — продукт изобразительной деятельности ребенка. Ребенок раннего возраста открывает для себя назначение бумаги и орудийный смысл пишущих предметов. Развитие изобразительной деятельности начинается в доизобразительный период, когда ребенок черкает на … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике
Мюнхгаузен — (Munchhausen) герой «мюнхгаузиад», анекдотических рассказов о баснословных военных и охотничьих приключениях и фантастических путешествиях барона М., олицетворяющего нелепое и беззастенчивое вранье. Продукт немецкой юмористической литературы… … Литературная энциклопедия
Олимпийская эмблема — часть олимпийской символики. Содержание … Википедия
Фигурные стихи — Произведение Гийома Аполлинера Фигурные стихи или графические стихи, также стихографика и каллиграмма, стихи … Википедия
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Графический образ
Графические образы ( graphics), создаваемые по информации, введенной в компьютер. Существует множество вариантов компьютерной графики, определяемых как используемой технологией, так и требуемыми эффектами. Большая часть графических изображений, созданных с использованием компьютера, может быть выполнена художником, однако, если компьютер имеет соответствующее программное обеспечение, эта работа может быть выполнена им значительно быстрее. Полученными изображениями легко манипулировать, и в них всегда можно внести изменения. Кроме того, компьютерная технология предусматривает множество визуальных эффектов, которые могут многократно использоваться, пока не будет достигнут желаемый результат. [2]
Графические образы передают идеи быстрее и нагляднее, чем текст или компьютерные распечатки. В научных или инженерных разработках графическое представление помогает наблюдать за тенденциями изменения, выявлять сложные взаимодействующие факторы и упрощает сопоставление данных. Таким образом, использование графики облегчает анализ информации. На персональном компьютере фирмы IBM ( или аналоге), оснащенном графическим дисплеем и соответствующей адаптерной платой, можно создавать графические образцы быстро и просто. [3]
Сквозь графический образ проблема просвечивает более явно, чего не дают цифровые образы ситуации. Восприятие человеком графической иллюстрации происходит в целостном виде. При этом внимание человека акцентируется прежде всего на отклонениях от нормальной ситуации. [9]
По характеру графического образа различают графики точечные, линейные, плоскостные ( столбиковые, почасовые, квадратные, круговые, секторные, фигурные) и объемные. [14]
Графические образы
Графический образ — это то, что роднит все геоизображения и объединяет их в систему. Этот хорошо известный, хотя и трудноопределимый, феномен является эффективным средством моделирования и коммуникации, он легко постигается человеком в чувственном опыте, но чрезвычайно сложен для формализации.
В философии и гносеологии образ понимается как результат отражательной (познавательной) деятельности человека. При чувственном познании образ дается в ощущениях, представлениях, а в процессе мышления — в форме понятий, суждений, умозаключений. Материальной же формой воплощения образа служат различные знаковые и копийные модели. В русском языке слово «образ» означает не только идеальную форму отражения объектов вчеловеческом сознании («идеальный образ» в философской трактовке), но еще и вид, облик, наглядное представление об объекте, его внешность, фигуру, очертание, подобие объекта и его
изображение. В такой трактовке «образ» почти синонимичен «изображению», более того, в русском языке это однокоренные слова, а в английском и французском — понятия «образ», «изображение», «отображение» вообще обозначаются одним словом — тга&е.
В математике образом некого элемента а считается элемент Ь, в который данный элемент а отображается. При этом а называют прообразом элемента Ь. Иногда функции многих переменных тоже интерпретируются как образ л-мерного пространства. В задачах распознавания образов речь идет о выделении некоторой обобщенной характеристики, о группировке совокупности объектов в заданный класс-образ.
Математический подход дает ключ к пониманию графического образа как некоторого характерного рисунка, конфигурации, структуры, запечатлевшей реально существующие природные или социально-экономические объекты. Впрочем, рисунок геоизображения может передавать и абстрактные структуры, теоретические построения, концептуальные модели.
Иначе говоря, графический образ на геоизображении —это
структура, которая отображает реальную или абстрактную геоструктуру (геосистему), являющуюся ее прообразом. Это модель (знаковая или иконическая), дающая вид, очертание, подобие геосистемы, изображение ее. Географы, геологи, почвоведы и другие специалисты в области наук о Земле подчеркивают, что форма, морфология геосистемы непосредственно связаны с ее генезисом, а сама структура графического образа отражает качественные и количественные характеристики объекта. Графический образ заключает в себе такую пространственную информацию, которую трудно адекватно воспроизвести в вербальной или цифровой форме.
Изучение роли графических образов в мышлении, и особенно в формировании пространственных знаний и представлений, стало предметом многих психологических и психофизических исследований в картографии. Картографический образ трактуется как пространственная знаковая структура (комбинация, композиция), воспринимаемая читателем или читающим устройством.
Картографические образы создаются известными графическими средствами: формой знаков, их размерами, ориентировкой, цветом, оттенками цвета, внутренней структурой. Аналогично этому на снимках графический (фотографический) образ создается за счет формы, структуры, текстуры изображения, его цвета и тона. Но не только
298 Глава XVI. Геоизображения
Понятие о распознавании графических образов 299
знаки и графические изобразительные средства формируют графический образ, огромную роль играет пространственная комбинация знаков, их взаимное расположение, размещение их в пространстве, взаимная упорядоченность, объединение или взаимное наложение и другие отношения. По словам А. Ф. Асланикашвили, функцию отображения пространства картографический знак выполняет своей «игрой», своим пространственным «поведением». Без этой «игры» знак ничего не отображает, кроме самого себя.
Всякий графический образ обладает свойствами (рисунком), отличными от свойств (рисунка) сформировавших его отдельных знаков. Читатели карт, снимков и производных от них геоизображений сравнительно легко ориентируются в тысячах образов, умело выбирая из множества знаковых комбинаций именно те, которые наполнены нужным содержанием, и отбрасывая и исключая из рассмотрения заведомо пустые, бессмысленные комбинации.
Важно отметить, что все графические образы, существующие на картах и других геоизображениях, не есть нечто абстрактное или умозрительное. Пространственные графические комбинации можно оценить картометрически и представить в количественном выражении, указав направления, расстояния, площади, объемы и т.п. Это, в частности, обеспечивает возможность математического моделирования геоизображений, а на более высоком уровне — автоматического распознавания графических образов.
Представления о графических образах получили наибольшее развитие в картографии. Она оказалась наиболее продвинутой в этом отношении, поскольку картосоставление всегда нацелено именно на оптимизацию картографических образов, а использование карт — на их выявление (распознавание, преобразование) и анализ. С этим непосредственно связано понимание сущности картографической информации. Теоретические исследования показали, что картографическая информация есть результат взаимодействия картографических образов и читателя карты.
Таким образом, картографическая информация — это не нагрузка карты, не количество знаков, не вероятность их появления или степень разнообразия, а результат восприятия картографических образов. Более того, информация возникает лишь в системе «карта — читатель карты» или «карта — распознающее устройство». Это можно представить в виде выражения: КЗ —> КО ^> КИ, т.е. картографические знаки (КЗ) формируют пространственные картографические образы (КО), а те, в свою очередь, служат источником картографической информации (КИ).
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Графический художественный образ как процесс познания
Существует различное определение термина «образ». В широ-сом понимании — это форма отражения объективной действительности в сознании человека. В более узком понимании — это сонкретный облик целостного предмета, явления, сформирован-1ый в результате взаимодействия впечатлений, процессов вос-фиятия, воображения и мышления.
Графический художественный образ — это такая форма отражения действительности, которая создается средствами графики процессе художественного творчества.
Процесс формирования художественного образа совпадает с
вправлением развития процесса познания: от чувственно-кон-
сретного восприятия через обобщение к постижению сущности
звления. Внутренним качественным своеобразием художествен-
ого образа является его тесная связь с образным мышлением
ак особым чувственно-эмоциональным, ассоциативным, что поз-
оляет рассматривать его через конкретные психологические ха-
Изображая предметы, явления природы, художник делает их бъектом своего познания, т. е. предметом изучения является для его вся окружающая действительность, материальный мир. По-
скольку необходимость познания внешних явлений в конечном сче те обусловливается задачами художественной практики, постоль ку ценность объектов рисования не исчерпывается их утилитар но-практической значимостью, они становятся значимыми каи источники образного познания окружающего мира, эстетического восприятия и формирования творческого начала.
воспринимая простейший натюрморт для рисования, состоящий, например, из крынки и яблока, рисующий видит не только характерные особенности данной крынки и данного яблока, но он одновременно мысленно сопоставляет складывающийся образ постановки с известными ему подобными предметами, уже отраженными в произведениях изобразительного искусства. Вспоминая свои зрительные оценки и воспроизводя изобразительные знания и умения, приобретенные при рисовании, например цилиндра и шара, студент формирует у себя наиболее полный образ изображаемых предметов, эстетически их оценивает, выявляет наиболее рациональные формы его материального воплощения.
Формирование художественного образа представляет собой неразрывное единство объективных и субъективных начал. Объективное исходит из существующей независимо от сознания человека действительности, субъективное связано с эмоционально-образным восприятием художника, его мировоззрением, мастерством. Труд художника, направленный на изучение основ изобразительного мастерства, требует углубленного восприятия окружающей действительности. Изучение окружающего мира, в свою очередь, формирует у него художественно-образные идеи, которые материализуются в художественных образах.’ В этом процессе художник вступает во взаимоотношения не только с предметами изображения, но и со специфическими выразительными изобразительными возможностями материала.
Образ предмета в рисунке может быть разным в зависимости от установки, индивидуальных суждений, полноты представления о предмете, знания технических возможностей материалов, умений и навыков владения ими. Если же рисунок получается неубедительным, а рисующий не замечает своих ошибок, значит, он продолжает видеть его теми же глазами, что и предмет, т. е. он не смог соотнести восприятие трехмерного пространственного предмета с проекционным восприятием его графического изображения на бумаге. Это значит, что, воспринимая предмет для изображения, необходимо всегда соотносить его с изобразительными и выразительными возможностями рисунка (линии, тона).
В этом случае необходимо учиться правильному наблюдению и анализу модели. Необходимо помнить, что никакой художественный образ не может формироваться в отрыве от овладения элементарной техникой рисунка, композицией, от эстетического воспитания. Это единый процесс. Степень оформленности образа
П. Д. Корин. Портрет Коненкова
определяется эстетической оценкой предмета, верностью передг чи сущности изображаемого, правдивостью, оптимальной оргг низацией композиционных средств, научными знаниями перепев тивы, теории теней, анатомии.
Художественный образ формируется в процессе анализа обобщения совершенно конкретных предметов, людей, событий где единичное передается во всей сложности, многогранности подчиненности образной идеи изображения.
Характерной чертой любого художественного образа являет*. его целостность, которая возникает в результате осознани, ю
определенных, существенных для данного объекта взаимосвязей, вследствие чего рождается новый смысл, не свойственный отдельно взятым элементам. Отсюда видно, что внутренним качественным своеобразием художественного образа является его тесная связь с образным мышлением.
Формируя у себя образ воспринимаемого объекта, художник познает его постепенно, переходя на более высокие уровни обобщения. При этом он познает прежде всего объективные характеристики модели через чувственное и логическое познание, а затем уже определяет художественную форму отображения сформированного в сознании образа в конкретном графическом материале. Познание средств выражения происходит во взаимодействии с совершенствованием мысленного образа и представляет собой процесс постепенного приближения к раскрытию сущности изображаемого.
Образ того или иного предмета, пригодный для изображения, возникает в сознании не сразу, а формируется в результате сложной аналитико-синтетической работы мозга. В процессе постепенного формирования образа вначале выявляются наиболее существенные признаки объекта и несколько позже — отдельные детали, которые проявляются с различной степенью интенсивности и ясности.
Анализ конкретных психологических этапов формирования образа позволит выявить и конкретизировать наиболее важные компоненты, на основе которых складывается образ предмета вообще, и художественный образ в частности.
Proceedings 2002
Contents
АНАЛИЗ ПОНЯТИЯ «ГРАФИЧЕСКИЙ ОБРАЗ»
Ю. Р. Валькман
Международный научно-учебный Центр ЮНЕСКО Информационных технологий
и систем НАН Украины и МОН Украины
Ю. Н. Книга
Международный научно-учебный Центр ЮНЕСКО Информационных технологий
и систем НАН Украины и МОН Украины
Ключевые слова: диалог, компьютерная лингвистика, прикладная семиотика, графический образ, компьютерная графика, когнитивная графика, графический интерфейс, разведочный анализ данных, представление знаний, обнаружение знаний.
Авторы ни в коей мере не претендуют на полноту исследования столь многозначного и сложного понятия. Анализ понятия графического образа (ГО) предпринят с целью нетрадиционных, более выразительных средств его представления в компьютерных технологиях и с ориентацией на построение, в дальнейшем, исчисления ГО. Графический образ трактуется как модель отображаемого объекта. Рассматриваются: принципы классификации ГО; отношения между ГО (с использованием аппаратов гомоморфизмов и гомеоморфизма); принципы выделения и обоснования (соответствующим предметным областям) словарей графем; анализ процедур, правил, концепций построения различных ГО; операции синтеза ГО различных типов.
1. Введение
Сразу заметим, что авторы ни в коей мере не претендуют на полноту исследования столь многозначного и сложного понятия. В словарях мы нашли весьма много его синонимов и «квазисинонимов»: лик, вид, отражение, облик, отображение, образец, метафора, модель, эскиз, слепок, копия, изображение и т.д. Очень много понятий, производимых от этого слова: таким образом, целесообразно, преобразование, образование, образованный, образный, образцовый, многообразие, сообразуясь и т.п.
Во многом процесс анализа понятий определяется целями предпринятого исследования и дальнейшего их использования. Цель данного анализа — поиск нетрадиционных средств и методов графического представления данных для (и с помощью) компьютерных технологий исследований сложных структур, явлений, процессов. Поэтому авторам представляется наиболее адекватной трактовка «образа» как «модели». Рассмотрим понятие образа с этой точки зрения.
1) Как и «модель», «образ» всегда имеет « прообраз» (исходные данные).
2) Любой образ как и модель, строится с некоторой целью.
3) У любого образа (и модели) всегда есть автор, поэтому образ субъективен.
4) Модели могут быть математические, алгоритмические, аналитические, вербальные и т.д. Образы могут быть художественными, графическими, звуковыми и т.п.
5) При этом они могут иметь мало общего между собой.
6) Образ — следствие процесса отображения исходных данных (модель — тоже).
7) На основании одних и тех же исходных данных можно построить множество образов, как и много моделей для одного объекта.
8) При построении образов внимание акцентируется на значимых аспектах отображаемого объекта. Как и при моделировании образ является некоторой абстракцией исходного объекта.
9) Образу как обобщению соответствует несколько прообразов (модели тоже).
10) Образ как результат отображения прообраза (аналогично модели) существенно зависит от методов и средств его синтеза. Эти методы и средства не только определяют (как и в моделировании) формат представления образа, но и возможности его анализа.
11) Как и для модели, по отношению к образу прежде всего возникают два вопроса: «Какой образ?» и «Образ чего?».
Здесь рассматриваются графические образы. Определение понятия «графики» можно найти во многих словарях. Здесь к ГО мы относим: изображения, картины, фотографии, видеообразы (статичные и динамичные), схемы, чертежи, диаграммы, графики и т.п. В качестве рабочего примем следующее определение.
В дальнейшем будет разработана многокритериальная классификация, систематизация, и формализация графических методов и средств, а затем и ГО. Мы также надеемся построить формальный аппарат исчисления ГО, который должен включать операции распознования, синтеза, “сложения” (суперпозиции, наложениия и т. д.), анализа образов.
2. Отношения между графическими образами и прообразами
Выделим два мира: графических образов и их прообразов.
Прообразы могут иметь различное представление: табличное, аналитическое, алгоритмическое. В большей степени нас интересуют прообразы именно этих классов. Заметим, что таблицы могут быть многомерными (например, гиперкубы в хранилищах данных). Могут они быть связаны и в сетевую структуру. В меньшей степени мы умеем работать с вербальными (естественно-языковыми) представлениями. И совсем не умеем строить ГО на основе представления исходных «в голове». Однако различные графические системы представляют средства «прямого» синтеза ГО (без преобразования данного прообраза в какой-либо промежуточный формат).
Обобщенная схема отношений между ГО и его прообразами представлена на рис. 1. В дальнейшем предлагается более детальная классификация исходных данных ГО. Так, например, необходимо отдельно рассматривать носители, на которых хранятся прообразы: магнитные, «бумажные», «в голове» и т.д. Далее надо ввести формы и форматы исходных данных. Затем ввести понятие дискретных, непрерывных, дискретно-непрерывных ГО.
Далеко не все отношения между прообразами в настоящее время реализуемы. В [1] рассмотрены все отношения в триаде «табличное представление–аналитическое–ГО». Остальные связи еще необходимо исследовать, желательно в качестве прообраза рассмотреть и ГО, т.к. возможно построение нового графического образа основе другого (или других — обобщение») ГО.
Кроме этого возможны многократные преобразования: «прообраз1 ® прообраз2 ® прообраз3 ® … ® ГО1 ® ГО2 ® … ». Полезно рассмотреть и отношение «ГО ® образ », где результат преобразования ГО — итог его анализа, быть может, в аналитической форме. Тем самым можно говорить о некоторой рекурсивности этой структуры. Вполне очевидны следующие свойства отношений «прообраз ® образ ».
1) На основе одного прообраза можно построить несколько различных ГО (отношение: 1 ® N ).
2) Для разных прообразов возможен синтез одного ГО (отношение: N ® 1 ).
Рис. 1. Отношения между ГО и его прообразами
Здесь полезно рассмотреть категории «гомоморфизма» и «гомеоморфизма».
Гомоморфизм предполагает сохранение отношений, «закодированных» в исходных данных в связях между соответствующими компонентами ГО. Гомоморфизм поможет нам определить «подобные» (по некоторым критериям) прообразы, относительно данного ГО и, наоборот, «подобные» ГО для одного прообраза. Не меньший интерес представляет и выявление не гомоморфных ГО, построенных на основе одних и тех же исходных данных.
Заметим, что многие структуры баз данных, схемы в CASE-технологиях и т.п. мы часто подвергаем не только аффиинным, но и гомеоморфным преобразованиям с целью облегчения их интерпретации. Собственно именно эти функции обеспечиваются соответствующими инструментальными программно-информационными комплексами. Но здесь хотелось бы расширить понятие гомеоморфизма. Так, например, «пространственность» рис. 1, в большей степени — дань моде. Если мы «удалим толщину блоков (объектов)», информативность ГО не изменится. В этом смысле также можно говорить о «гомеоморфизме» соответствующих образов.
Теперь рассмотрим нетрадиционный подход к классификации ГО.
3. Графические образы на оппозиционных шкалах
Для анализа типов ГО и их классификации предлагается построить семь оппозиционных шкал:
Последнюю шкалу (SФН) рассмотрим в следующем разделе, отдельно.
На рис. 2 представлены схемы описанных шести шкал. Они не являются ортогональными. Так, например, ГО, которые предназначены для анализа «другими специалистами» (левые деления шкалы SДС) должны включать в большей мере общепринятую (STО), объективную (SОС) мнемонику, чаще используются как средство получения информации (SИК). На рисунке приведено два условных примера ГО на этих шкалах: ГО1 — фотография (внешний вид), например, корабля; ГО2 — пифограммы А.А. Зенкина [2]. В принципе, левым краям шкал в большей мере соответствуют свойства информативных ГО, а правым — когнитивных.
Рис. 2. Шкалы для классификации графических образов
4. Шкала «формальное–неформальное»
Шкалу SФН мы рассматриваем детальнее (относительно других шкал), не только ввиду ее важности, но и вследствие более глубокой ее «проработанности». На рис. 3 представлено условное распределение некоторых классов ГО на шкале SФН.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ 2. Самое общее определение графика функции можно записать в виде формулы:
Определив график функции как множество пар, каждая из которых состоит из значения аргумента и значения функции, соответствующего этому значению аргумента, мы освободили понятие графика от всего случайного. В этом абстрактном понимании у каждой функции имеется один-единственный график.
В школе мы привыкли, что графиком функции f (действительного переменного) называется множество тех точек P (x, y) числовой плоскости, координаты которых x и y удовлетворяют равенству y = f (x).
Поэтому целесообразно ввести понятие числовой плоскости.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ 3. Числовая плоскость есть множество всех пар действительных чисел.
Рис. 3. Условное представление шкалы SФН
Таким образом, изображая на доске, листе бумаги, экране дисплея две числовые оси (прямых) системы координат xOy, мы, фактически, «преобразуем» соответствующий объект (доску, лист, экран и т.п.) в числовую плоскость. На одном листе (экране) может быть представлено и несколько числовых плоскостей.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ 4. Геометрической фигурой F (или просто фигурой) называется всякое непустое множество точек.
Это определение «обладает» многими достоинствами.
Во-первых, оно никак не ограничивает классов рассматриваемых фигур (точек, линий, графов, графиков, поверхностей, тел и т.п.). Как и положено, эти ограничения вводятся при определении конкретных классов геометрических (или графических) объектов.
Во-вторых, при таком определении можем оперировать с объектами (теперь фигурами!) любой размерности и в пространствах с любым числом измерений.
В-четвертых, для описания отношений между точками, формирующими фигуру, мы можем использовать самые разнообразные формальные (математические и «не совсем») и неформальные аппараты. Например, алгебру, математический анализ, теорию графов, логику, семиотику и т.д. И эти аппараты предоставят нам соответствующие методы, средства, технологии.
В-пятых (быть может, главное), такое определение геометрической фигуры прямо согласуется с определением, принятым в теории множеств. И это означает, что мы можем в значительной степени привлечь весь наработанный к настоящему времени мощный арсенал методов и средств этой науки к синтезу и анализу геометрических фигур.
Так, например, прямую, плоскость или трехмерное пространство можно рассматривать как фигуры, состоящие из всех принадлежащих им точек.
Очевидно, возможны и другие интерпретации шкалы SФН с иным распределением типов ГО, и, вообще, другая классификация ГО с позиций уровня их формальности.
5. Визуальный язык
Если смысл текста раскрывается словами, то визуальные образы «говорят» на языке форм. Хотя основой изображения является «прообраз», однако то, что ГО передает как визуальное сообщение зависит больше от коммуникативной цели, а также от формы, которая воплощает эту визуальную идею. В любом диалоге высказывание в определенной степени зависит от возможностей и ограничений языка. Выразительные возможности и границы визуального языка являются решающими факторами, определяющими то какие именно сведения и как могут быть переданы с помощью ГО.
5.1. Словари графем
При построении ГО необходимо прежде всего знать какие конструктивные элементы имеются в нашем распоряжении, каковы их выразительные возможности и ограничения. Уже самый общий анализ показывает, что в синтезе практически любого ГО используются следующие шесть типов элементов: точки; линии; плоские формы; тон; цвет; текстура.
Эти элементы образуют словари графем.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ 5. Под графемой будем понимать (элементарную неделимую) графическую форму (конструкцию).
Можно рассматривать, как минимум три словаря графем:
— графемных конструкций (3).
ОПРЕДЕЛЕНИЕ 6. Под графемной конструкцией понимается графическая форма, построенная из базисных, проблемно-ориентированных и/или графических конструкций.
Таким образом, все три словаря взаимосвязаны. Последний словарь (3) обладает рекурсивной структурой.
Для построения графемной конструкции необходимо ограничить совокупность ее компонентов и установить между ними отношения смежности, следования, включения, эквивалентности. Можно выделять графические конструкции различных уровней, например, в приложении к естественному языку: буквы (1-й уровень), слова (2-й уровень), предложения (3-й уровень) и т.д.
Если ввести еще линии и ограничиться буквами С, Н, О, то можно построить словарь графем для изображения структурных формул органической химии.
Заметим, что графических языков последнего типа в настоящее время построено уже очень много.
В принципе, видимо, любой словарь графемных конструкций является проблемно-ориентированным.
Можно приводить еще множество примеров.
Рассмотрим очень кратко некоторые свойства базисных графем. Поскольку понятие ГО в математике формально определено, а мы хотим значительно расширить выразительные возможности графем и графемных конструкций в представлении информации (с помощью компьютерных технологий), то в большей степени будем обращаться к методам синтеза ГО средствами «технической графики» [5]. Технический графикой Боумен называет методы, средства, способы графического выражения научно-технических идей (идеологий, концепций, принципов).
Заметим, что ГО, представляемый на экране дисплея, по определению дискретен и обладает «некоторой зернистостью». При этом точке соответствует пиксель, линии — множество пикселей и т.д. Поэтому как в начертательной геометрии говорится об идиоме перспективности, так можно говорить и об идиоме «компьютерной непрерывности».
В дальнейших работах мы формально определим понятия «пиксельнепрерывности» и «пиксельсплошности» (для поверхностей). Здесь это нецелесообразно, тем более, что компьютерная графика успешно развивается и без этих категорий.
5.1.1. Точка. Обратим внимание, что понятие точки в классических геометриях не определяется. Здесь мы будем рассматривать точку в большей мере как отдельную («изолированную») графему, а не как элемент (компоненту) линии, фигуры, поверхности и т.п.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ 7. Точка в теоретическом смысле не имеет измерения (безразмерна) и указывает место, расположение или положение.
Как изобразительный элемент она характеризуется концентрацией форм или зрительного восприятия в некотором центре, который привлекает и фиксирует зрительный фокус.
При синтезе ГО точка может иметь различные размеры, форму, текстуру, цветовой тон. Точке может быть придана сложная форма (квадрат, окружность, треугольник, звездочка и т.п.) и она может быть увеличена для облегчения ее обнаружения и/или концентрации внимания. Буквы и цифры как фрагменты ГО часто воспринимаются визуально как точки.
Точку в ГО, независимо от формы ее представления будем считать всегда неделимым элементом.
Из точек часто строят различные графические конструкции. В когнитивной графике квадратики (разноцветные) на «ковриках» Зенкина [2] также можно считать точками.
5.1.2. Линия. К понятию линии приходят, отправляясь от совершенно различных наглядных представлений. Так в элементарной геометрии предлагается три трактовки:
В аналитической геометрии одним из базовых понятий является «уравнение линии».
ОПРЕДЕЛЕНИЕ 8. Уравнением линии (в заданной системе координат) называется такое уравнение (с двумя переменными в случае числовой плоскости), которому удовлетворяют координаты каждой точки, лежащей на этой линии, и не удовлетворяют координаты каждой точки, не лежащей на ней.
Вполне очевидна связь этого определения с определением геометрической фигуры (см. определение 4). Это не удивительно, т.к. линия — частный случай фигуры.
В зависимости от исходного интуитивного представления мы придем, естественно, к различным и, вообще говоря, неэквивалентным определениям понятия «линия».
На некоторую общность определения этого понятия в приложении к синтезу ГО претендует У. Боумен [5].
ОПРЕДЕЛЕНИЕ 9. Линия — одномерное образование и указывает направление, протяженность или движение.
Как графема линия может применяться для изображения траектории или маршрута, для обозначения границ или делений.
Линейная форма может варьировать по толщине, длине, структуре, тону, цвету, текстуре, характеру, насыщенности, направлению. Линии могут быть волнистыми, прямыми, кривыми, точечными, непрерырвными или прерывистыми, изменяться по толщине и т.д. Слова как визуальные элементы могут образовывать линии.
5.1.3. Фигура. Выше мы обсуждали это понятие с формальной точки зрения. Теперь рассмотрим эту категорию с позиций технической графики [5].
ОПРЕДЕЛЕНИЕ 10. Фигура (плоская форма) — двумерное образование. Занимаемое ею пространство совпадает с плоскостью рисунка.
Фигура используется для обозначения контура, площади, очертания, обрамления или краев.
Фигуры характеризуются строением своих краев, различаются по размерам, по распределению насыщенности их частей, по положению в окружающем пространстве. Плоская фигура может быть сплошной (окрашенной в какой-либо цвет) или иметь только контур. Сочетания слов или чисел также может восприниматься как фигура. При наличии ассоциативных признаков плоские формы могут восприниматься как символы. Несколько фигур могут, сочетаясь в группу, вызывать представление о «большой простой» фигуре.
5.1.4. Тон, цвет, текстура. Использование тона, цвета или текстуры не характерно для формальных ГО. Однако использование компьютерных технологий обеспечивает широкое использование этих выразительных средств при синтезе визуальных образов.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ 11. Тон (или цвет) — качество, которое относится к степени «темноты» или «светлоты» (цвета) изображаемого объекта.
Цвет полезно использовать при выделении некоторых подмножеств, подсистем, групп, графических компонент ГО.
Как структурный элемент тон является эффективным средством для представления объемной формы с помощью светотеней.
В настоящее время компьютерные графические системы представляют конструкторам ГО весьма широкие палитры цветовых, тоновых и текстурных гамм. Для синтеза последних иногда используются методы фрактальной математики.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ 12. Текстура является качеством поверхностной структуры изображаемого объекта.
Текстуры бывают абстрактные, символические или описательные. Зависит текстура от базовых элементов и закона распределения этих элементов — случайный или регулярный. Часто используются традиционные поверхностные структуры: под дерево, металл и т.п. Текстуры могут отличаться тоном и/или цветом.
5.2. О грамматике пространства, построении визуальной фразы
и графического высказывания
Грамматика синтеза ГО включает правила (лучше способы) построения «легко интерпретируемых» визуальных образов. Для этого они должны обладать связностью, целостностью, законченностью, полнотой, непротиворечивостью трактовки.
Как и устная фраза, «графическая фраза», создаваемая с помощью рисунка (чертежа, диаграммы, схемы и т.п.), значит не больше того, что заложено в передаваемых ею идеях. Таким образом, форма ясной визуальности фразы должна обладать функциональностью. Формы (графемы и графемные конструкции) взаимодействуют в ГО аналогично тому, как взаимодействуют слова в предложении. Контекст влияет на интерпретацию как отдельных компонент, так и ГО в целом.
С помощью ГО отдельные визуальные фразы связываются в графическое высказывание.
6. Заключение
Данная работа представляет собой естественное продолжение исследований, представленных в [3, 6, 7]. С другой стороны, в настоящее время в Международном научно-учебном Центре ЮНЕСКО информационных технологий и систем НАН Украины разрабатывается крупный проект «Образный компьютер» (10-летняя программа). Кроме этого, к машинной графике вновь обращено внимание специалистов в связи с развитием методов РАД («разведочного анализа данных») в рамках идеологии DATA MINING. Поэтому данные исследования весьма актуальны.
Авторы осознают некоторую эклектику и спорность изложенного материала. Основная цель этой работы заключается в определении одного из направлений исследований в области синтеза-анализа ГО. Но, в большей мере, мы хотели привлечь внимание научной общественности к решению данной проблемы и, быть может, инициировать дискуссию вокруг постановки и решения соответствующих задач.
Литература
The analysis of concept the graphic image
Yuriy Rolandovich Valkman, Yuriy Nickolaevich Kniga
Keywords: dialog, computer linquistics, applied semiotics, grafic image, computer grafics, grafic interface, knowledge representation, data mining, knowledge discavery.
Authors do not apply at all for completeness of research of so multiple-valued and complex (difficult) concept. In this case the analysis of concept of graphic image (GI) is undertaken with the purpose of his (its) greatest possible formalization with orientation to construction, further, calculations GI. Authors understand GI as model of displayed object. Therefore for any image typically presence of a pre-image and procedures of construction of images on the basis of the given pre-image. In the report the following problems are considered: principles of classification GI; relations between various types GI principles of allocation and substantiation of graphemes dictionaries; the analysis of procedures, rules, concepts of construction various GI; operations of synthesis GI of various types.