MASARYKOVA UNIVERZITA

MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA Katedra technické a informační výchovy

Počítačová grafika na základní škole Diplomová práce Brno 2015

Vedoucí práce: Ing. Martin Dosedla, Ph.D. Autor práce: Bc. et Bc. Ivana Lévková

Abstrakt Tato práce se zabývá počítačovou grafikou a možnostmi její implementace do osnov základního vzdělávání. První část práce se věnuje základním pojmům počítačové grafiky a přehledu programů, které je možno zařadit do výuky na základních školách. Druhá část práce je zaměřena na výzkumnou činnost, která byla provedena na základních školách v České republice a reprezentuje současnou situaci výuky počítačové grafiky na druhém stupni základních škol.

Klíčová slova Grafika, počítač, rastrová grafika, vektorová grafika, 2D grafika, 3D grafika, barevné modely, software, rozlišení, formát, rámcový vzdělávací program, výukové kurzy, kvantitativní výzkum

Abstract

This master thesis explores the theory of computer graphics and its ability to be incorporated into primary education. The first part focuses on the basic concepts of computer graphics and a graphic software overview that could be integrated into teaching at primary schools . The second part considers the research that was conducted at primary schools in the Czech Republic, results of which represent the current format of teaching computer graphics within primary schools. The final part of this thesis is an electronic educational support program focused on Adobe Photoshop.

Key words Graphics, computer, raster graphics, vector graphics, 2D graphics, 3D graphics, color models, graphic software, resolution, School Educational Programme, training courses, quantitative research

Prohlášení Prohlašuji, že jsem závěrečnou diplomovou práci vypracovala samostatně, s využitím pouze citovaných literárních pramenů, dalších informací a zdrojů v souladu s Disciplinárním řádem pro studenty Pedagogické fakulty Masarykovy univerzity a se zákonem č. 121/2000 Sb., o právu autorském, o právech souvisejících s právem autorským a o změně některých zákonů (autorský zákon), ve znění pozdějších předpisů. Souhlasím,

aby

práce

byla

uložena

na

Masarykově

univerzitě

v knihovně Pedagogické fakulty a zpřístupněna ke studijním účelům.

V Brně dne 30. března 2015

Ivana Lévková

v

Brně

Poděkování Na tomto místě bych chtěla poděkovat vedoucímu práce Ing. Martinu Dosedlovi, Ph.D. za cenné rady, vstřícnost při konzultacích a čas, který mi během práce věnoval.

Obsah Úvod.................................................................................................................................. 1  1.  Grafika ....................................................................................................................... 2  1.1. 

Počítačová grafika .............................................................................................. 4 

1.2. 

Vektorová a rastrová grafika .............................................................................. 8 

1.3. 

Software pro práci s grafikou ........................................................................... 13 

1.4. 

Formáty souborů .............................................................................................. 28 

1.5. 

Barvy ................................................................................................................ 32 

2.  Zařazení výuky počítačové grafiky do rámcového vzdělávacího plánu ................. 40  2.1. 

Kurikulární dokumenty .................................................................................... 40 

2.2. 

Jiné možnosti implementace do vzdělávání ..................................................... 45 

2.3. 

Předpoklady pro začlenění počítačové grafiky ................................................ 46 

3.  Výukové kurzy ........................................................................................................ 48  4.  Výuka počítačové grafiky na základních školách v České republice...................... 54  4.1. 

Nástroje měření ................................................................................................ 54 

4.2. 

Výzkumný vzorek ............................................................................................ 56 

4.3. 

Stanovení hypotéz ............................................................................................ 56 

4.4. 

Pilotní studie..................................................................................................... 57 

4.5. 

Výsledky dotazníkového šetření ...................................................................... 59 

4.6. 

Diskuze k výsledkům ....................................................................................... 65 

Závěr ............................................................................................................................... 69  Použitá literatura: ............................................................................................................ 70  Přílohy ............................................................................................................................. 73 

Úvod Informatika je věda poměrně mladá a jak sám název napovídá, je to věda zabývající se informacemi a jejich zpracováním. Což vedlo ke snaze začít zpracovávat také informace vizuální. Počítačová grafika se během krátké doby stala jednou z nejpopulárnějších a také nejvyužívanějších oblastí práce na počítačích. „Počítačová grafika představuje metody a techniky pro konstrukci, manipulaci, ukládání a zobrazování obrazů pomocí počítače.“ (Orlová 2006, s. 5) Tento obor zasahuje do mnoha oblastí jako 3D grafika, digitální kresba, digitální fotografie apod. Proto se také rychle rozšířila do rozmanitých odvětví lidské činnosti. Setkáme se s ní ve výtvarném umění, filmu, v lékařství i kriminalistice a mnoha dalších. Každý, kdo má dnes možnost pracovat na počítači, má také možnost seznámit se s jednoduchým grafickým prostředím. A své znalosti dále rozšiřovat díky dnes již snadno dostupné literatuře i tutoriálům na internetu. Cílem této diplomové práce je vytvořit ucelený přehled o počítačové grafice a jejích možnostech zařazení do výuky na základních školách. Zároveň na základě empirického šetření popsat současný stav výuky počítačové grafiky na základních školách v České republice. V neposlední řadě je také jejím cílem navrhnout a vytvořit výukový materiál pro oblast počítačové grafiky vhodné k zařazení do vzdělávacího procesu základních škol. První kapitola práce se týká základních pojmů týkajících se počítačové grafiky. Uvádí hlavní rozdělení a nejčastější oblasti využití. Najdeme zde také podkapitolu věnující se grafickému softwaru, kde by se měl čtenář krátce seznámit s prostředím těch nejznámějších programů a s jejich porovnáním. Druhá kapitola se věnuje možnostem implementace počítačové grafiky do osnov rámcového vzdělávacího programu. Třetí kapitola je věnována přípravě na tvorbu e-learningových vzdělávacích kurzů, které byly vytvořeny v rámci této diplomové práce v systému Moodle pro program Adobe Photoshop. Čtvrtá kapitola se týká výzkumu věnujícímu se výuce počítačové grafiky na základních školách. Pomocí krátkého dotazníku bylo osloveno několik základních škol v České republice. Získaná data jsou zpracována pomocí programu MS Excel do grafů a přehledně uvedena tak, aby reprezentovala současnou situaci vzdělávání v oboru, který se svou tvorbou stává neodmyslitelnou součástí každodenního života.

1

1. Grafika Grafika může být obecně považována za jeden z druhů výtvarného umění. Tento výraz pocházející z řeckého slova grafein = psát, označuje převážně umělecké techniky, jejichž ryté nebo psané linie převádíme do plochy a následně jsou předem stanoveným postupem ručně rozmnoženy. Grafika byla dávno součástí vývoje kultur různých civilizací starověku, grafické cítění bylo lidem vlastní již od prehistorických dob. Jako důkaz můžeme například považovat již pravěké jeskynní malby. První grafický tisk, prováděn technikou dřevořezu, byl objeven v Číně v 6. století, následoval jej vynález tisku z hloubky a mnoho dalších technik. Tiskařské technologie jsou využívány již od roku 1450, převážně je známa práce z dílny Johanna Gutenberga, který se snažil pomocí tisku napodobovat rukopisné stránky psané perem. V 18. století tak vznikají písma, která jsou dodnes používána a jsou pojmenována po svých tvůrcích. O několik století později již je tento proces zcela digitalizován a původní grafické techniky se mohou zdát zastaralé. Přesto však, že moderní počítačová grafika využívá zcela jiné nástroje, mnoho pojmů a typografických zásad bylo z té původní grafiky převzato. Počítačová grafika již dnes označuje obor informatiky, k jejíž tvorbě umělých grafických objektů a úpravu informací z reálného světa využíváme počítač. Stala se revolučním prostředkem pro usnadnění a zrychlení činností, které bylo možno doposud realizovat pouze ručně. Dala také vznik novým profesím a oborům, jako je počítačová animace, webový design a digitalizace písma. Grafická tvorba tedy není ničím jiným než výstupem grafického programu. U zrodu grafického softwaru tak stálo několik hlavních otázek, například jak můžeme zvýšit produktivitu při práci a celý proces zkvalitnit a zefektivnit? A v neposlední řadě také, jak můžeme využít tvořivý potenciál a zbavit se manuálních činností k celkovému usnadnění procesu? Řešením těchto otázek bylo přenechání této činnost strojům. Výpočetní technika má všechny předpoklady ke zvládnutí těchto nároků, navíc umožňuje uchovávat velké množství údajů, ke kterým máme stále přístup a je možno je znova upravovat. Všechny operace a výpočty jsou prováděny s vysokou přesností a výsledky možno porovnávat a vyhodnocovat. Nakonec uchovávání výsledků a dokumentů v digitální podobě poskytuje mnoho výhod. 2

Vznik grafického softwaru sahá do úplného počátku vzniku počítačové platformy. Je známo, že již na prvních počítačích PC – XT pracovaly programy, které umožňovaly kreslení jednoduchých geometrických těles – úsečka, kruh, čtverec… S rozvojem výkonnosti přes PC – AT, 386, 486, Pentium, Pentium PRO, Pentium II, až po současnost se postupně rozvíjely také programy. (M. Jamnický 2006, s. 12)

Obrázek 1: Hra Spacewar! (1961)1

Jak uvádí Noga (2013), grafický software se k nám dostává začátkem 90. let 20. století spolu s prvními počítači. Tento software byl určen pouze pro vektorové kresby a zpracovávání fotografií. „Počítačová grafika je tvůrčí metoda a technologie, která se využívá jednak ve volné umělecké tvorbě a jednak v široké oblasti grafického designu.“ (Noga 2013, s.10) Prvním z grafických programů byl CorelDRAW. Nejen, že umožňoval kreslit vektory, dokázal již také zpracovávat bitmapové soubory. Tento program měl ve svém balíku bohatou knihovnu clipartů i písem. „Není divu, že brzy měla většina českých restaurací na svých vývěsních štítech stejné smějící se kuchaře a na jídelních lístcích stejné obrázky jídel.“ (Noga 2013, s. 12) Software společnosti Adobe se k nám dostává až mnohem později, ze začátku byly také pouhou výsadou počítačů Apple Macintosh. Dnes již kralují světovému trhu bez ohledu

1

Zdroj obrázku: http://www.masswerk.at/spacewar/SpacewarOrigin.html

3

na typ počítače. Mezi nerozšířenější grafický program dnes patří Adobe Photoshop, který se dostal rychle do povědomí nejen profesionálních grafiků, ale také běžných uživatelů počítače.

1.1.

Počítačová grafika

Počítače, původně určené k výpočtům ze zadaných číselných dat a později ke zpracování textu, jsou nyní běžně využívány ke zpracování grafických dat. Počítačovou grafiku můžeme v širším pojetí vnímat jako jakékoli grafické prvky nacházející se v textu, v užším pojetí se však počítačová grafika stala speciální technologií, která využívá teorii zobrazování prostoru do roviny, stínování a modifikaci předmětů a jejich natáčení podle os. Počítačová grafika se tak stala jednou z nejrychleji rozvíjejících oblastí výpočetní techniky a její význam je evidentní, vezmeme-li v úvahu, jaké množství tlačítek, ikonek a dialogových oken je pro nás samozřejmostí ve chvíli, kdy zapneme počítač. Rychlý pokrok umožnil přejít od drahých a běžnému uživateli nedostupných zařízení k finančně i uživatelsky dostupnějším a počítačová grafika se tak stává jedním z prostředků běžné komunikace. Počítačovou grafiku je možno dělit do mnoha kategorií podle různých kritérií, v našem případě bude nejlepším způsobem rozdělení grafiky podle oblastí hlavního využití. (M. Jamnický 2006, s. 9)

Obrázek 2: Rozdělení počítačové grafiky

4

Vizualizace Vizualizace dat umožňuje grafické znázornění technologických procesů (například ve velínech průmyslových objektů). Tento způsob vede k přehlednosti a usnadnění řídící práce.

Animace Pojem „animace“ již dnes nestačí v otázce 3D grafiky definovat pouze jako pohyb objektů. Jde o zdroje světla, úhly pohledu, barvy a další prvky, které mají možnost měnit se v čase. Animace v trojrozměrné grafice je většinou založena na animaci samotné kostry modelu, animátor pak určuje úhly kloubů. Podobná technika zvaná inverzní kinematika tento proces ještě více usnadňuje a pozice kloubů jsou dopočítány algoritmicky. Některé grafické programy dokonce umožňují animaci na základě fyzikálních jevů jako pohyb vodní hladiny, gravitace apod. Poslední novinkou této sféry je technologie morión capture, která pomocí speciálního zařízení umožňuje zachytit pohyb živého herce a nasnímaná data jsou dále aplikována na 3D model postavy. (www.homen.vsb.cz, 2011)

Virtuální realita V této oblasti nachází počítačová grafika další využití v nejrůznějších výukových programech, vědeckých aplikacích i pro použití na trenažérech. „Složité technické operace např. vesmírné činnosti, byly nejprve pečlivě namodelovány a simulovány v laboratořích pomocí grafické simulace, a potom provedeny na reálných modelech. Byly zhotoveny věrné kopie skutečného zařízení – simulátory pro ovládání a řízení letadel, automobilů, kosmických lodí. Tyto jsou bezpečné a podstatně levnější než by byla výuka pilotů ve skutečnosti.“ (P. Honzík 2003, s. 9) Jak jsme si již řekli, počítačová grafika je z technického hlediska obor informatiky, který umožňuje pomocí počítače vytvářet umělé objekty a upravovat zobrazitelné a prostorové informace z reálného světa, což přispívá nejen tvorbě výukových programů pro trenažery, ale také počítačové hry se staly další velmi úspěšnou oblastí komerčního světa. Hry jsou dnes ve 2D i 3D s velmi náročnou grafikou určené uživatelům různého věku. V neposlední řadě se díky vývoji stále lepších moderních technologií vrací do rukou vývojářů také virtuální realita, která je běžnému uživateli zprostředkována pomocí speciálních technologií – audiovizuální helmy, brýle nebo popřípadě oblečení snímající pohyb a další zařízení stimulujících hmat. Virtuální realita ve své podstatě umožňuje 5

uživateli integrovat se úplně do simulovaného prostředí. Z nejnovějších technologií je potřeba zmínit Oculus Rift – audiovizuální helmu – společnosti Oculus VR, brýle Google Glass vyvíjený společností Google a brýle HoloLens od společnosti Microsoft.

Film a umění Kreslené filmy tvořeny na výkonných grafických systémech, které jsou dnes již běžným vybavením moderních filmových ateliérů, jsou tvořeny jednotlivými sekvencemi scén. Každé pole takové sekvence je nakresleno zvlášť, díky počítačové grafice je však celý proces urychlen a umožňuje tak vytvářet neskutečné scény. I běžné filmy jsou dnes již často kombinací skutečných záběrů a záběrů tvořených počítačovou grafikou, které tak filmařům umožňují vytvářet nepřeberné množství filmových triků. Grafické systémy jsou dokonce využívány ke kolorování starých černobílých filmů, tuto práci neskutečně urychlují a zefektivňují. Výtvarníci, malíři a designéři tvoří své obrázky pomocí snadno ovladatelných vstupních zařízení (myš, kreslicí pero pro tablet apod.). Tyto systémy již umožňují simulovat kresbu nejrůznějšími kreslicími nástroji – tužka, štětec, uhel, křída … Navíc umožňují ovlivňovat výsledné kresby a doplnit je o různé efekty. Užité umění jako oblast výtvarného umění nachází využití pro tyto programy s lehkostí, a to od návrhů textilních vzorů a tapet až po reklamy v televizi. Oblíbenými vektorovými programy jsou Adobe Illustrator a CorelDRAW. Z rastrových programů pak Adobe Photoshop, Gimp a jiné.

DTP Zkratka DTP značí výraz pocházející z angličtiny - Desktop Publishing. Jedná se o obor, který se zabývá předtiskovou přípravou dokumentu vytvořeného v počítači. Předtisková příprava zahrnuje takové grafické práce, aby bylo možno dokument vytisknout v potřebné velikosti a kvalitě. K tomu je zapotřebí sázecích programů jako jsou Adobe PageMaker, Adobe InDesign, Scribus, Adobe Framemaker a mnoho dalších. Takové grafické úpravy jsou využívány například u tiskovin jako noviny, časopisy nebo knihy. (www.gradesi.cz, 2015)

6

GIS GIS neboli geografické informační systémy jsou organizovaným souborem nejen geografických údajů, ale také počítačového hardware a software vybavení navrženého pro efektivní získávání, upravování, ukládání a analyzování všech forem geografických informací. Geografické systémy tvoří data kartografická, geologická, klimatologická, hydrologická, pedologická, demografická a jiná. Data jsou ukládána do samostatných vrstev zvlášť a to vždy v rámci konkrétního území (region, obec …). Graficky zpracovaná data jsou doplněna dalšími údaji. Tak jsou tvořeny mapy obcí a měst, na nichž najdeme informace také o silničních a železničních sítích, rozvodech kanalizace, plynu, energetických sítích, zástavbě i složení půdy včetně cen pozemků apod. Patří sem například geografické informační systémy Hasičského záchranného sboru ČR, které tak pomáhají chránit lidské zdraví, život a majetek. (www.gis.izscr.cz, 2015)

CA systémy Programy pro tvorbu návrhů a konstrukcí pomocí počítače. Tyto technologie vznikly jako elektronická náhrada rýsovacích desek. Jejich pracovní prostředí se dá snadno přizpůsobit konkrétním požadavkům a národním normám. Mají tak velký význam pro různé oblasti technického kreslení, ve stavebnictví, strojírenství, chemii i elektrotechnice atd. „Postupným vývojem spolu s rozvojem výpočetní techniky umožnují tyto programy pracovat také ve 3D prostředí, vytvářet vizualizace a mají možnost propojení s dalšími externími programy (databáze apod.)„ (Jamnický 2006, s. 12) Na obrazovkách monitorů lze pomocí těchto programů vytvářet výkresy objektů složených z prvků jako úsečka, kružnice, kóta, textové řetězce apod. Dané prvky mají různé vlastnosti (barva, tloušťka apod.) a můžeme je různě transformovat – natáčet, měnit měřítko, přemisťovat atd. Umožňují tak vytvořit modely, tedy přesné kopie skutečných objektů, které je možno také opatřit povrchem simulujícím skutečné materiály. Od jednoduchých barevných ploch po skutečné vzhledy materiálů. Konstruktér může modely sledovat na obrazovce z libovolné strany a úhlu a také provádět mnoho experimentálních pokusů pro dosažení optimálních funkčních kritérií. Objekty lze také podrobit různými fyzikálním výpočtům a tím ověřit požadované vlastnosti jako pevnost, funkčnost aj. 7

Velkého využití nachází tyto programy v elektrotechnice pro navrhování elektronických obvodů, na kterých mohou být posléze odzkoušeny varianty elektrických obvodů a různé simulace vedoucí k optimalizaci řešení. Další využití nachází ve strojírenství, jsou funkční ve všech fázích návrhů. Povrchy modelů lze navíc zobrazovat v různých pohledech a řezech. Součástky lze také modelovat samostatně a spojovat v jeden celek a opět lze provádět různá testování a simulace. Stavebnictví a architektura je další oblastí, kde tyto systémy nachází velké využití. Nejen, že díky těmto programům lze modelovat celé budovy, podlaží, místnosti. Můžeme také modelovat a rozmisťovat nábytek, dveře, okna a různá technologická zařízení. Celkově lze vymodelovat využití prostoru a posoudit funkčnost a estetičnost. (P. Honzík 2003, s. 6)

1.2.

Vektorová a rastrová grafika

Tato kapitola vymezuje hlavní rozdíly mezi reprezentací obrazových informací v počítačové grafice. S rozdělením grafiky na vektorovou a rastrovou (bitmapovou) se setkáváme běžně, vyjadřuje způsob, jak počítače obrazové informace ukládají. Vektorová grafika popisuje obrázek pomocí souboru instrukcí, proti tomu rastrová grafika popisuje obraz jako soubor pixelů.

Vektorová grafika Vektorová grafika je zobrazení rozdělující obraz na matematicky definované části. Vektorový obraz tak můžeme považovat za skládačku z jednotlivých objektů – obdélník, úsečka, křivka, mnohoúhelník, které následně tvarujeme a deformujeme. Vektory jsou charakterizovány koncovými body, velikostí i směrem. Objekty nikdy netvoří jednotlivé body. Čáry a křivky obrázku jsou číselně vyjádřeny v bodech, software má následně za úkol tyto řídící body převádět na výsledné čáry. Vektorová data přiřazují křivkám kódované informace - různé atributy jako je barva čar, tloušťka, způsob vyplnění plochy, ale také obsahují pravidla pro vykreslení objektů. V paměti počítače jsou následně uloženy pouze souřadnice bodů, ze kterých vektor vychází, parametry matematické funkce, která definuje jeho průběh a údaje o způsobu

8

zobrazení. Program z takto uložených dat znovu prvek vypočítá a nadefinovaným způsobem zobrazí. Nejznámějšími vektorovými editory jsou Adobe Illustrator, Zoner Callisto nebo CorelDRAW. Výhody: 

snadná změna parametrů prvků,



zvětšování bez jakékoli změny kvality obrazu, prvky se znovu přepočítávají, tloušťka se přiměřeně zvětšuje a obraz zůstává stále hladký (program dosazuje čísla do rovnic a přepočítává objekt tak, aby se zachoval jeho tvar),



s každým objektem v obrázku lze pracovat odděleně.

Nevýhody 

nevhodné pro zobrazování fotografií,



nekompatibilní formáty jednotlivých programů,



proti rastrové grafice je pořízení obrázku zpravidla složitější,



pokud je grafický objekt příliš složitý, stává se vektorová grafika náročnější na operační paměť a procesor.

Rastrová (bitmapová) grafika Pod pojmem rastrová grafika je nejsnazší představit si namalované obrázky a fotografie. Tento typ obrázků se totiž skládá z rastrů nebo také pixelů (jednotlivých obrazových bodů, které tvoří celkový obrázek). Každý pixel má svoji charakteristickou vlastnost, své souřadnice určující jeho pozici a barevné hodnoty. Výsledná kvalita vizuálního dojmu je potom závislá na velikosti jednotlivých pixelů a počtu pixelů obrazu. Jednoduše pokud jich je málo a jsou velké, obraz vypadá kostrbatý a rozpadlý. Nejznámějšími editory pro rastrové obrázky jsou například Malování, Adobe Photoshop, Gimp apod. Výhody 

vhodný pro obrázky reálného světa (fotografie apod…),



pořízení takového obrázku je snadné (pomocí fotoaparátu apod.). 9

Nevýhody 

rozlišení je příliš náročné na paměť počítače,



úprava obrázku je náročnější, protože každý pixel je nezávislý,



ztráta kvality při zmenšování i zvětšování obrázku (při zmenšení jsou některé body vypuštěny, při zvětšení naopak program přidává body podle okolí, vždy však dojde ke zkreslení barev a ztrátě detailů).

Obrázek 3:Rozdíly zobrazování2

Rozlišení Pojem rozlišení je jeden z nejdůležitějších parametrů, se kterým se v oblasti počítačové grafiky a počítačového vybavení obecně setkáme nejčastěji. Pokud mluvíme o rozlišení, je třeba si nejdříve uvědomit, zda se jedná o zobrazování obrázku na monitoru nebo o tisk obrázku na tiskárně. Obrázky vykresleny na obrazovce počítače jsou tvořeny velkým množstvím různě zbarvených bodů, které nazýváme pixely. Tyto body jsou natolik malé, že při pohledu na obrazovku není skoro možné jednotlivé body rozeznat. Nejen zobrazený obrázek, ale také sama obrazovka počítače je tvořena pixely. Nyní je snadné předpokládat, jak velký se obrázek na obrazovce vykreslí. Obrázek o velikosti 300 x 400 pixelů udává počet pixelů na šířce obrázku krát počet pixelů na výšce obrázku. Pokud je zobrazen na monitoru

2

Zdroj obrázku: http://www1.fs.cvut.cz/stretech/2014/sbornik2014/Praha_novoborska-prosek-Cichyhra.pdf

10

s rozlišením 1300 x 800 pixelů, bude zabírat přesně poměrnou část monitoru jako na obrázku níže.

Obrázek 4: Příklad rozlišení3

Obrázek o vysokém rozlišení (například 3024 x 4032 pixelů), bude vypadat na monitoru stejně jako na následujícím obrázku.

Obrázek 5:Vysoké rozlišení obrázku4

3 4

Zdroj obrázku: http://www.freedigitalphotos.net/blog/tutorials/image-resolution-explained/ http://www.freedigitalphotos.net/blog/tutorials/image-resolution-explained/

11

Monitory, které se v dnešní době pomalu stávají trochu zastaralými, jsou v tzv. HD (high definition) rozlišení. Tento pojem označuje rozlišení obrazu od 1280 x 720 pixelů. Novější monitory jsou dnes v rozlišení Full HD okolo 1920 x 1080 pixelů. Stejné rozlišení je používáno u televizí a dokonce u některých chytrých telefonů. Pojem, který je v této oblasti nejnovější, je označován jako 4K nebo také Quad HD (Ultra HD). Tento pojem se týká horizontálního rozlišení obrazovky a jednoduše řečeno, na šířce displeje může být až 4000 pixelů. Hodnota takového rozlišení displejů se pohybuje okolo 3840 x 2160 pixelů nebo 4096 x 2160 pixelů. Rozlišení monitorů 4K je tedy 4x větší než Full HD.

Obrázek 6: Rozlišení5

DPI (dots per inch) = počet bodů na 1 palec Jednotka rozlišení týkající se obrázků určených pro tisk. Stejně jako na obrazovce počítače je obrázek pro tisk tvořen body. Uživatel může sám zvolit kvalitu, v jaké chce obrázek tisknout, nastavením vhodného DPI, které udává počet bodů zobrazených na palec (tj. na 2,54 cm). Toto nastavení tedy vyšle signál tiskárně s informací, kolik obrazových bodů má na 1 palec vytisknout. Pokud je rozlišení příliš malé, zřetelně vidíme rastry obrázku. Čím je hodnota dpi vyšší, tím vyšší jsou nároky na paměť.

5

Zdroj obrázku: http://sebastien-gabriel.com/designers-guide-to-dpi/

12

Obrázek 7: Hustota rastru při různém dpi6

Občas se setkáme také s pojmem PPI (Pixels Per Inch). Tento pojem se týká počítačových obrazovek. Významově je však stejný jako DPI, v tomto případě udává počet pixelů na jeden palec.

Obrázek 8: Rozdíl PPI7

1.3.

Software pro práci s grafikou

Pokud se počítačovou grafikou chceme zabývat, musíme definovat její základní rozdělení, které je v dnešní době nejspíš také nejužívanější, to je na 2D grafiku a 3D grafiku. V této části jsou také uvedeny některé druhy programů využívaných ve 2D a 3D

6 7

Zdroj obrázku: http://www.coreldraw.com.es/articulos/que-es-la-resolucion-de-impresion Zdroj obrázku: http://sebastien-gabriel.com/designers-guide-to-dpi/

13

počítačové grafice a seznámení s jejich uživatelskými možnostmi. Počítačová grafika totiž dnes nabízí mnohem víc, než je kresba obrázků a úprava fotografií. „Počítačová grafika se ocitá na rozhraní přinejmenším dvou vědních disciplín. Přibližuje se k počítačovému vidění (computer vision), které zpracovává obraz především za účelem jeho interpretace. Druhou oblastí je teorie signálů a oblast zabývající se popisem přechodu od spojitého obrazu k diskrétnímu.“ (Žára, Beneš, Sochor, Felkel 2004, s. 18)

1.3.1.

2D grafika

2D grafika se zabývá grafickou informací popsanou v rovině. Způsob takového popisu se rozlišuje, jak bylo uvedeno v předchozí kapitole, na rastrovou a vektorovou grafiku. Setkáme se s ní například při tvorbě publikací pomocí počítače (viz zmíněný DeskTop Publishing), při návrhu novin, časopisů, billboardů i webových stránek apod. Drtivá většina dokumentů prochází během zpracování počítačem. Dvojrozměrná grafika se samozřejmě velmi intenzivně zabývá i zpracováním digitálních fotografií. Dává nám možnost upravovat vady na fotografiích, upravovat jas, kontrast apod. a to vše ještě před jejich vytištěním.

Program Malování Malování je rastrový kreslicí program společnosti Windows, který je běžně zařazován i do osnov výuky práce s informačními technologiemi na základních školách. Jeho prostředí se snaží přiblížit všem začátečníkům v tomto oboru. Jeho nástroje se značně podobají penálu každého školáka. Mezi ty základní patří pero, štětec, fix, tužka, guma a další. Pracovat zde můžeme v mnoha barvách a zpracovávat mnoho geometrických tvarů., program umožňuje vytvořit jednoduché rastrové obrázky buď na prázdné kreslicí ploše, nebo v existujících obrázcích. Malování bychom však měli považovat za takové první seznámení žáků s počítačovou grafikou. Nenajdeme zde příliš velkou nabídku nástrojů ani jejich širší možnosti nastavení. Proto je lepší seznámit se posléze také s další nabídkou grafických programů. Přesto je tento program stále vylepšován a nově je také kompatibilní s dotykovými obrazovkami, můžeme tedy malovat prsty rovnou po obrazovce.

14

Obrázek 9: Prostředí programu Malování8

Gimp Další rastrový program, který je vyvíjen pod Linuxem a je licencován otevřenou licencí GPL (General Public Licence)9, ze které vyplývá, že je zdarma ke stažení. Název GIMP nese zkratku GNU Image Manipulation Program (program pro úpravu obrázků). Tento program mimo jiné uživatelům umožňuje: 

Kreslit pomocí množství nástrojů – štětec, tužka apod.



Upravovat obrázky pomocí vrstev, masek, kanálů a cest. Aplikovat volný výběr apod.



Provést změny tónů a barev pomocí úrovní, křivek a vyvážení barev.



Aplikovat filtry, rámečky, styly a podobně.

8

Zdroj: http://windows.microsoft.com/cs-cz/windows/using-paint#1TC=windows-7 Licence, která povoluje využívat zdrojový kód programu, dělat v něm změny a používat ho v odvozených programech. Nepovoluje však odstranit jména původních autorů a nesmí bránit v použití upraveného zdrojového kódu jiným programátorům.

9

15



Číst obrázky běžných formátů jako JPG, PNG, GIF, TIFF, PSD (Adobe Photoshop) aj.



Navíc lze používat zásuvné moduly vytvořené pro GIMP a pomocí zásuvného modulu PSPI pracovat se zásuvnými moduly pro Adobe Photoshop.

Jak uvádí Čevela (2012), často je tento program zjednodušeně považován za program podobný programu Adobe Photoshop. Prostředí těchto programů se však liší a některá omezení jej činí nevhodným pro profesionální předtiskovou přípravu. Program Gimp totiž podporuje maximální barevnou hloubku 8 bitů na barevný kanál. GIMP začal jako školní projekt dvou studentů Kalifornské univerzity v Berkeley – Spencera Kimballa a Petera Mattise. V roce 1996 v něm Larry Ewing vytvořil tučňáka Tuxe – symbol operačního systému Linux. GIMP se stal prvním programem, který byl určen nejen do rukou programátorů, ale také běžného uživatele. Současná verze GIMP 2.8.14 je volně ke stažení na oficiálních stránkách programu (www.gimp.org).

Obrázek 10: Prostředí programu GIMP10

10

Zdroj versioning/

obrázku:

http://www.sysads.co.uk/2014/09/gimp-2-8-14-released-to-fix-broken-library-

16

Adobe Photoshop Adobe Photoshop také patří do skupiny bitmapových grafických editorů, vytváří jej firma Adobe Systems již od roku 1990. Dnes je již slovo photoshop běžně užíváno jako synonymum pro digitální úpravu obrázků a program Adobe Photoshop se stává světovým standardem pro editaci obrázků, úpravu fotografií, tvorbu webové grafiky a mnoho dalšího. Program nabízí příjemné uživatelské prostředí a velké množství návodů, příruček a tutoriálů na internetu ukazujících, jak s programem pracovat. Společnost Adobe vyvinula řadu dalších programů, které se zaměřují na konkrétní odvětví počítačové grafiky. Avšak Adobe Photoshop je pro běžné uživatele považován za takový „program pro všechno“ a pro výuku počítačové grafiky na základní škole je z těchto programů nejvhodnější. Program spadá do kategorie komerčního softwaru, nabízí však licence i pro státní a vzdělávací instituce. (www.adobe.com , 2015)

Obrázek 11: Prostředí programu Adobe Photoshop CC11

11

Zdroj obrázku: http://www.tipsquirrel.com/making-an-easy-photo-calendar-in-photoshop/

17

Zoner Callisto Jak uvádí Ziková (2013), na rozdíl od programu Gimp představuje Zoner Callisto primárně vektorový grafický editor. Tento program je vhodný pro tvorbu návrhů plakátů, letáků, log i grafiky pro webové stránky. Umožňuje vytvářet vizuální a technická schémata a plány, tvorbu čárových kódů, práci s křivkami, export dokumentů do PDF, dynamicky generovat dokumenty a kalendáře i práci s textem. Naopak není vhodný pro úpravu digitálních fotografií. (Zoner software, 2015) Tento software je již nabízen v plné verzi zcela zdarma, vývoj programu byl před několika lety ukončen a program již není aktualizován ani nemá dostatečnou technickou podporu. Využití tohoto programu na základních školách má velké výhody, software je zdarma a k programu existuje rozsáhlý propracovaný manuál. Ukončený vývoj softwaru nemusí být pro využití na základní škole zatím nijak tragické.

Obrázek 12: Prostředí programu Zoner Callisto12

12

Zdroj obrázku: http://technet.idnes.cz/zoner-callisto-a-don-t-sleep-uzitecne-programy-zdarma-pdv/software.aspx?c=A120524_153914_software_dvr

18

Inkscape Program Inkscape je další z vektorových grafických editorů, který je spravován stejně jako program Gimp licencí GNU GPL. Program podporuje práci s formáty SVG (Scalable Vector Graphics), ale umožňuje import také dalších formátů jako JPEG, PNG, TIFF aj. Podporuje tvorbu práce s hladinami, umožňuje transformaci objektů, tvorbu textů a efektů, kreslení křivek a objektů. (Inkscape.org, 2014)

Obrázek 13: Ukázka práce v programu Inkscape13

13

Zdroj obrázku: https://inkscape.org/en/gallery/item/2792/, autor obrázku: István Szép

19

Obrázek 14: Ukázka prostředí programu Inkscape14

CorelDRAW Vektorový editor CorelDRAW se stal významnou součástí začátků počítačové grafiky. První verze vyšla již v roce 1989 a svým prostředím si získala si srdce velkého množství uživatelů. Program je distribuován ve více než 17 jazycích a byl navržen tak, aby pracovní prostředí připomínalo „paletu malíře s barvami, kreslicí prkno technického kresliče nebo list grafika s výtvarnými potřebami.“(J. Havelka a spol. 2001, s.6) CorelDRAW se ovládá velmi podobně jako ostatní grafické programy, nabízí více než stovku příkazů pod položkou MENU, lištu s ikonami, nástroje a různé klávesové zkratky pro efektivní použití. Poslední verze CorelDRAW Graphics Suit X7 nabízí uživatelům hlavně tvorbu vektorových ilustrací, univerzální nástroje pro kreslení a převod rastrů. Je vhodný pro úpravu fotografií a návrhy webových stránek.15 Na následujících obrázcích jsou ukázky prací v programu CorelDRAW různých autorů.

14 15

Zdroj obrázku: http://www.rarst.net/software/inkscape/ http://apps.corel.com/int/cz/products/cdgs/index.html

20

Obrázek 15: Grafika v CorelDRAW - autor:Stephan Swanepoel16

Obrázek 16: Ukázka pracovní prostředí CorelDRAW X517

16 16

, CorelDRAW Graphics Suite 7: Průvodce recenzenta. Corel Corporation [online]. 2014, 1., s. 38 [cit. 2015-03-13]. Dostupné z: http://www.corel.com/static/product_content/cdgs/x7/CorelDRAWGraphicsSuiteX7_ReviewersGuide_cz.pdf 17

http://www.grafika.cz/rubriky/software/coreldraw-graphics-suite-x5-grafika-ilustrace-web-i-tvorbapublikaci-137591cz

21

Zoner Photo Studio Další program společnosti Zoner software, a.s., který je zaměřen na práci s fotografiemi. Tento rastrový editor provádí uživatele „všemi částmi zpracování digitálních fotografií od různých úprav až po organizaci fotografií.“ (Zoner software, 2015). Navíc tento program umožňuje otevírat a upravovat většinu formátů včetně formátu RAW. Na rozdíl od programu Zoner Callisto je však zdarma pouze jeho trial verze. Nabízí však k zakoupení licenci pro studenty a učitele.

Obrázek 17: Prostředí programu Zoner PS18

Picasa Program Picasa slouží stejně jako Zoner Photo Studio k úpravě a organizaci a sdílení fotografií. Na rozdíl od ZPS jde však o bezplatný software, který vyvíjí od roku 2004 společnost Google. Před odkoupením byl tento program placený. Picasa nabízí mnoho možností, jak spravovat, popisovat i třídit fotografie, editovat a vylepšovat fotografie a přidávat efekty k fotografiím. Stejně jako většina licencovaných programů je kompatibilní s většinou operačních systémů. (Picasa.wz.cz, 2014)

18

Zdroj obrázku: http://www.instaluj.cz/magazin/zoner-photo-studio-professional

22

Obrázek 18: Prostředí programu Picasa19

19

Zdroj obrázku: http://bestwinsoft.com/graphics/image-viewers/picasa

23

Porovnání programů

Malování

Gimp

Zoner

Adobe

Callisto

Photoshop

Inkscape

CorelDRAW

Zoner

Picasa

Photo studio

Cena

Zdarma

školní

k OS

zdarma

zdarma

6024,-

zdarma

10 046,-

11 990,-

zdarma

Win/Linux/Mac

OS

Win/Mac

OS

Win/Mac

OS

OS

Windows

Windows

Windows

licence

OS

Operační

Windows

systém Systémové

Windows

Windows

nízké

nízké

nízké

vysoké

nízké

vysoké

střední

nízké

nízká

nízká

střední

střední

střední

nízká

střední

nízká

vysoká

vysoká

střední

střední

střední

střední

vysoká

vysoká

požadavky Náročnost ovládání Možnost samostudia

1.3.2.

3D grafika

3D grafika vychází z grafiky vektorové. Geometrická data však nejsou ukládána pouze v rovině, ale také v třídimenzionální soustavě souřadnic. Hlavními geometrickými útvary jsou polygony – plochy, ze kterých jsou tvořeny všechny objekty. „Geometrická reprezentace 3D scény se používá pouze pro editaci. Pro finální reprezentaci se po tzv. renderingu vytváří rastrový obraz. Důvod je v tom, že krom geometrických dat se nastavují pro skupiny polygonů různé další vlastnosti např. typ povrchu, barva, odrazivost a je tedy nutné pro celou scénu vykreslit chování světla, stínu, odlesků…“ (Čejka, Zbranek 2014, s. 2) Dále jsou uvedeny programy, které jsou vhodné pro využití ve výuce na základních školách.

24

Cinema 4D Cinema 4D je grafický program, který se zabývá 3D grafikou. Tento program obsahuje nástroje pro modelování, animaci, texturování, nasvícení a umožňuje kvalitní rendering. Vytvořila jej německá společnost Maxon Computer. Program má uživatelsky přívětivé prostředí. Cinema 4D podléhá komerční licenci, přesto nabízí také školní licenci v omezené formě zdarma.

Obrázek 19: Ukázka prostředí Cinema 4D Studio20

Blender Program Blender je nástroj pro 3D modelování, který je šířený zcela zdarma jako freeware. Obsahuje většinu funkcí jako předchozí program, umožňuje modelování, práci s kamerou i světly i kvalitní rendering. Jeho velkou výhodou jsou nízké hardwarové požadavky. Zajímavostí programu také je, že uživateli umožňuje přenastavení pracovní plochy a rozvržení jednotlivých oken podle potřeby.

20

Zdroj obrázku: http://cinema4d.pl/produkty/cinema-4d-studio/dla-kogo-ten-produkt/

25

Obrázek 20: Ukázka prostředí programu Blender21

SketchUp Program SketchUp umožňuje vytvářet 3D objekty, obsahuje nástroje pro texturování a modifikaci objektů. Je to program systému CAD, na rozdíl od takových programů je však jeho užívání jednodušší a rychlejší. Program SketchUp není primárně určen pro tvorbu detailních výkresů, naopak spíše pro návrh, skicování a design objektů. Program byl uveden na trh v roce 2000 společností @Last Software, v roce 2006 kupuje tuto společnost Google a program dále vyvíjí až do roku 2012, kdy jej odkoupila společnost Trimble Navigation, která jej vyvíjí dodnes.

21

Zdroj obrázku: http://www.rivalcastmedia.com/news/?id=2499

26

Obrázek 21:Ukázka prostředí programu SketchUp22

Porovnání programů

Cena školní licence Operační systém Systémové

Cinema 4D

Blender

SketchUp

Zdarma nebo

zdarma

5400,-

Win/Mac

Win/Mac/Linux

Win/Mac

vysoké

střední

nízké

Střední

střední

střední

střední

střední

vysoká

5009,-

požadavky Náročnost ovládání Možnost samostudia

22

Zdroj obrázku: http://tjfree.com/best-free-3d-modeling-software/

27

1.4.

Formáty souborů

Vektorové formáty Formáty vektorových grafických programů jsou přímo závislé na druhu programu. Program Adobe Illustrator užívá soubory s příponou *.ai, program CorelDRAW pak příponu *.cdr. Pro přenos grafik se používá zapouzdřený postscript s příponou *.eps, který vytvořila firma Adobe. 

EPS (Encapsulated PostScript)

Formát využívá jazyk PostScript (programovací jazyk určený ke grafickému popisu tištěných dokumentů nezávisle na zařízení, které dokument tiskne). Může obsahovat jak bitmapovou, tak i vektorovou grafiku. Běžně se například používá pro přenos grafiky mezi technologií MAC a PC. Formát EPS je podporován téměř všemi grafickými programy.

Rastrové formáty Rastrový (bitmapový) formát představuje matici grafických elementů, bodů a pixelů. Tyto formáty většinou zahrnují také komprimaci dat (zmenšení objemu dat) a mohou být využity jak pro monochromatické obrazy, tak pro obrazy barevné a ve stupních šedi. Rastrové formáty jsou ideálními formáty pro předlohy z reálného světa. Hodnoty pixelů lze měnit hromadně a přenos na rastrová výstupní zařízení je snadný. Struktura souboru, ve které je obraz uložen, je tvořena hlavičkou pro identifikaci a informaci o obrazu (rozměry, počet řádků, počet pixelů, hloubka pixelu apod.), dále paletou barev a samostatnými daty (barvy pixelů apod.). Práce s takovými soubory probíhá v rastrových editorech, kde máme k dispozici různé typy čar, výplně, geometrické útvary, možnosti úpravy rastrů, retušovací nástroje, efekty a výřezy. Úprava a kreslení jsou realizovány změnou barev jednotlivých bodů. 

TIFF (Tagged Image File Format)

Formát vznikl při spolupráci firem Aldus a Microsoft. Největší využití našel v typografii – DTP (desktop publishing). Díky zachovávání vysoké kvality obrazu je také velmi

28

vhodný pro ukládání digitálních snímků, protože ke kompresi dochází různými kodeky23. Kompresi si máme možnost sami nastavovat z možností: ‐

„žádná“ - neaplikuje žádnou kompresi, výsledný soubor je velký

‐

„LZW“ - bezztrátová komprese24

‐

„ZIP“ – nabízí opět bezztrátovou kompresi, výsledný soubor je často menší než u předchozí komprese

‐

„ztrátová komprese“ – využívá stejného algoritmu komprese jako JPEG

Formát TIFF je univerzálním bitmapovým formátem, který podporuje ukládání hned několika verzí obrázku a dokáže pracovat s vyšší barevnou hloubkou. Dnes již však je rozumnější využívat pro ukládání snímků z digitálních fotoaparátů v souborově menším a praktičtějším formátu RAW. 

Photoshop PSD

Tento formát zachovává veškeré nastavení obrázku, proto je nejlepší k ukládání rozpracovaných obrázků, zachovává totiž uložené výběry, nesloučené vrstvy úprav apod. Formát využívá bezztrátové komprese, zmenší tedy velikost obrázku bez ztráty obrazových dat. (GREY, 2005) 

JPEG (Joint Photographic Experts Group)

Formát byl vyvinut v roce 1988 skupinou Joint Photographic Experts Group a následně uznán jako mezinárodní standart. Tato skupina je tvořena významnými členy, kteří jsou zástupci akademických pracovišť a komerčních subjektů (Adobe, Canon, Ericsson, Samsung a další). Slovo Joint v názvu poukazuje na statut této skupiny, která pracuje jako komise na standardech ISO a ITU-T. Formát JPEG používá ztrátovou kompresi, ta sice snižuje kvalitu obrázku, ale také výslednou velikost souboru, což je výhodné například při použití na internetu. Ztráta na kvalitě je při nižších hodnotách komprese nerozpoznatelná. Je velmi vhodný pro ukládání obrázků a fotografií s velkou barevnou hloubkou.

23

Kodek je softwarový program, který kóduje a dekóduje digitální proud dat nebo analogového signálu. Kodeky data uloží do zakódované formy za účelem přenosu a následně se používají pro obnovení původní formy dat. 24 LZW komprese neztrácí při data, tím poskytuje přesnou reprodukci původního obrazu.

29



GIF (Graphics Interchange Format)

Formát vyvinula společnost CompuServe již v roce 1987. Komprimace, kterou tento formát využívá je bezztrátová, je pojmenována LZ – Lempel-Ziv-Welch. Patent na ni vlastní společnost UNISYS. Funguje na principu přiřazování čísel jednotlivým barvám, obrázek se následně uloží po řádcích. Minimální počet použitých barev je 1bit = 2 barvy, maximální je 8bitů = 256 barev. Výsledná velikost je tedy závislá na počtu použitých barev. Na rozdíl od formátu JPEG nabízí formát GIF možnost volby transparentní barvy i možnost vytváření animací. Tyto dvě vlastnosti formátu našly velké využití v internetové grafice. 

BMP (Windows BitMap)

Formát, ve kterém tento formát ukládá data se nazývá Device-Independent Bitmap (DIB). Název znamená, že barvy jsou popsány ve formátu nezávisle na koncovém výstupním zařízení. Pokud má dojít k výstupu obrazu na monitoru nebo tiskárně, ovladač tohoto zařízení přeloží DIB barvy do těch skutečných, které může zařízení zobrazit. Formát nevyužívá kompresi dat, proto je vhodný pro snímky požadované v maximální dosažené kvalitě. Proti formátu JPEG tak potřebuje asi 20x více místa úložného prostoru. 

PNG

Tento formát byl vyvinut konsorciem společností na základě bezztrátové komprimační technologie s názvem deflation. Stejný algoritmus jako používá ke komprimaci například ZIP. Formát není příliš rozšířený, protože v prohlížečích není univerzální podpora PNG, ty pro zobrazení potřebují dodatečnou podporu programu QuickTime nebo plug-in. Výhodou tohoto formátu je možnost ukládání 16-bitové hloubky šedi a 48-bitové hloubky barev. Bezztrátová komprese neodstraňuje žádné informace o obraze, redukuje však množství barev. Výsledná kvalita obrazu je vysoká, přesto že je soubor jen o něco větší než například u formátu JPEG. 

Formát PDF (Portable Document Format)

Formát, který opět vychází z jazyka PostScript. Vyvinula jej společnost Adobe Systems asi před 20 lety a stal se „otevřeným standardem pro elektronickou výměnu dokumentů…Když převedete dokumenty, formuláře, grafiku nebo webové stránky do 30

formátu PDF, vypadají úplně stejně jako vytištěné. Na rozdíl od vytištěných dokumentů mohou soubory PDF obsahovat odkazy, na které lze klikat, tlačítka, formulářová políčka, video

a

zvuk…“

(Adobe

2013http://www.adobe.com/cz/products/acrobat/adobepdf.html)



Formát RAW

Název pochází z anglického slova raw = surový, nezpracovaný. Formát RAW pouze minimálně zpracovává data ze snímače (digitálního fotoaparátu). Můžeme jej spíše definovat jako třídu souborových formátů, která zpracované data ze snímače (digitálního fotoaparátu). Každý výrobce totiž implementuje trochu jiný formát RAW souborů. Každý z nich má tak jinou příponu, podle které můžeme soubor identifikovat. Mezi těmito formáty jsou však velké rozdíly a často tak musíme použít ke zpracování obrázku software určený pro konkrétní značku. (jakub BP)

Společnost

RAW formát - přípona

Canon

*.crw, *.cr2

Nikon

*.nef

Olympus

*.orf

Minolta

*.mrw

Panasonic

*.raw

Sony

*.arw, *.srf, *.sr2

Adobe

*.dng

Logitech

*.pxn

Fuji

*.raf Tabulka 1: Příklady RAW formátů

„Fotografujeme-li na formát RAW, nevytváří se obrazový soubor, ale soubor datový. Ten osahuje informace zachycené během expozice každou fotografickou diodou na čipu.“ (Grey, 2005, s. 150) Pro získání obrazové předlohy musíme tedy soubor převést, což nám také umožní obraz následně upravovat a ovlivňovat tak kvalitu fotografie.

31

Použití souboru

Doporučené formáty

Tisk

*.tif, *.bmp, *.png

Zobrazení na monitoru

*.tif, *.bmp, *.png, *.jpg, *.gif

Webové stránky

*.jpg, *gif, *.png

Emailové přílohy

*.jpg, *.gif, *.tif

Pre-Press25

*.tif, *.bmp, *.png

Úprava, zvětšení a zmenšení

*.tif, *.bmp, *.png

Archivace

*.tif, *.bmp, *.png Tabulka 2: Doporučené užití formátů souborů

1.5.

Barvy

1.5.1.

Lidský systém vnímání barev

„Světlo, které vnímáme, představuje viditelnou část elektromagnetického (EM) spektra (viz obrázek č. 5), které zahrnuje všechny známé druhy záření, jako např. paprsky x nebo mikrovlny. EM záření vzniká oscilací elektricky nabitých materiálů a má charakter vlnění. Šíří se rychlostí přibližně 300 000 km/s po přímých drahách a umožňuje v pozemském měřítku předat informaci o událostech téměř okamžitě po jejich výskytu. EM záření může interagovat s látkami různým způsobem, v závislosti na vlnové délce.“ (Žára, Beneš, Sochor, Felkel 2004, s. 19) Na obrázku č. 5 dále vidíme, že část spektra elektromagnetického záření, která je lidskému oku viditelná se nachází, v oblasti vlnových délek cca 380 – 720 nm. Záření s určitou vlnovou délkou pak uvnitř této části spektra vnímáme jako určitou barvu (například světlo s vlnovou délkou 550 nm se nám jeví jako zelená barva apod.).

25

Pre-Press neboli „předcházející tisku“ označuje všechny procesy a úpravy obrázku, které předcházejí tisku a dokončení.

32

Obrázek 22: Spektrum elektromagnetického záření26

Naše oko reaguje na další podněty jako jas, svítivost (intenzita světla), sytost (čistota barvy) i světlost (velikost zmíněné achromatické složky).

1.5.2.

Barevné prostory

Při definování barev uvádíme několik možných metod, které představují míchání a zobrazování barev. Barvy používané při vytváření obrazu jsou tvořeny kombinací několika základních barev z barevného spektra.

RGB – aditivní systém Systém RGB zobrazuje barvy aktivně, to znamená, že je založen na barevném vyzařování. Aditivnost v systému vyjadřuje přičítání barev k barvě černé. Spektrální barvy jsou RGB = red, green, blue (červená, zelená a modrá). Na obrazovce vidíme barvu jako výsledek složení těchto tří barev. Sečtením maximálních hodnot získáme barvu bílou. Pokud postupně skládáme všechny tři barvy se shodnou a snižující intenzitou, získáváme stupně šedi. RGB systém je využíván převážně u monitorů a televizních obrazovek. Je zřejmé, že každý z rastrů obrázku nabývá některou z barev barevné palety. Paleta barev RGB je nejčastěji využívána, obsahuje 16,7 milionu barev, pro „černobílé fotografie“ se zde nachází také paleta 256 stupňů šedi. Barvy jsou vyjádřeny tzv. barevným vektorem, složky nabývají hodnot z intervalu 0,1 nebo jsou uváděny v celočíselném rozsahu 0-255 odpovídajícímu kódování každé ze

33

složek RGB v jednom bytu. Hodnota 0 znamená, že složka není zastoupena, naopak nejvyšší hodnota znamená nejvyšší intenzitu dané složky. „Barevný systém RGB bývá nejčastěji zobrazován pomocí jednotkové krychle, která je umístěna na osách r, g, b. Počátek souřadnic odpovídá černé barvě, vrchol nacházející se v souřadnicích [1,1,1] naopak odpovídá barvě bílé. Vrcholy krychle náležící osám odpovídají základním barvám, ostatní vrcholy reprezentují barvy doplňkové27 ke každé ze základních barev.” (J. Žára a spol. 2004, s. 24)

Obrázek 23: Systém RGB 28

RGBA nebo RGBα Tento model připomíná model RGB, ale je doplněn o informaci průhlednosti. „Každý barevný bod takového obrazu s sebou nese skalární údaj (např. v rozmezí 0-1), který určuje, v jakém rozsahu pokrývá barva plochu obrazového bodu. Hodnota 0.0 znamená neprůhledný barevný bod, maximální hodnota (1.0) zcela průhledný. Při zobrazení samotného obrazu nemá složka A/α (α – kanál, α- channel) význam. Tento systém se používá zejména při kombinování více obrazů do jednoho celku.“ (J. Žára a spol. 2004, s. 26)

CMY – subtraktivní systém

27

Každá barva z barevného spektra má svoji barvu doplňkovou neboli komplementární, která je složena kombinací dvou zbývajících primárních barev. Komplementární barvy se na barevném kruhu nachází vždy na protější straně proti barvě, kterou doplňují. Tyto barvy se vzájemně dokonale zvýrazňují, a proto se s kombinací těchto barev velmi často setkáváme na obálkách časopisů i plakátech. Jednou z nejznámějších kombinací je například zelená a červená nebo modrá a žlutá. 28 Zdroj obrázků: http://www.dmp.spsei.cz/digi/model.php

34

Systém CMY na rozdíl od předchozího zobrazuje barvy pasivně, je založen na barevném odrazu. Prostor RGB je technicky orientovaný prostor, který je vhodný zejména pro displeje, lidská zkušenost s mícháním barev je však jiná. V reálném světě jsou barvy kombinací jednotlivých barevných pigmentů, přičemž přidáváním dalších pigmentů vzniká barva tmavší, přidáním všech barev dostaneme červnou barvu = substrakce. Tento systém je typický nejen pro malíře, ale také pro tiskařské techniky, na tomto základě byl vytvořen barevný systém CMY tvořen barvami cyan, magenta a yellow (azurová, purpurová a žlutá). Substrakce barev v počítačové grafice vyjadřuje odečítání barev od barvy bílé. Tento systém je využíván u barevných tiskáren. Později byla k tomuto systému barev přidána ještě samostatná černá barva. To z toho důvodu, že uměle vyráběné barvy nejsou přesné a odečtením barev nevznikla pravá černá, ale tmavě hnědá barva. Navíc z ekonomických důvodů není příliš vhodné skládat černou barvu ze tří jiných barev. Systém s černou barvou (blacK) tvoří model CMYK. Tento systém lze také vyjádřit pomocí jednotkové krychle viz obr. 8.

Obrázek 24: Systém CMY29

29

Zdroj obrázku: http://www.dmp.spsei.cz/digi/model.php

35

Obrázek 25: Barevné modely30

HSL Tento model stejně jako model následující definuje barvu pomocí tří složek, které však v těchto případech nepředstavují základní barvy. 

H – hue = barva spektra



S – saturation = čistota barvy



L – light = světlost barvy

Barvy jsou reprezentovány na základě složek HSL. Barevný tón je vyjádřen úhlovou hodnotou, jeho světlost se mění od 0 (černá) po 1 (bílá). Sytost nabývá hodnot 1 a 0. Používá se hlavně pro nastavování barevných odstínů. Barevný prostor HSL byl vytvořen na základě toho, že nejvíce různých barev vnímáme při průměrné světlosti a schopnost rozlišovat barvy klesá nejen se ztmavováním prostředí, ale také při přílišném zesvětlování. Další jeho vlastnost je podobná reálnému míchání barev, kde ke zvýšení světlosti dochází přidáváním bílých pigmentů a černých v opačném případě. Ke zvyšování sytosti dochází odebíráním stejného množství černých a bílých pigmentů.

HSV

30

Zdroj obrázku: http://wiki.varhoo.cz/index.php/2._Bitmapov%C3%A1_grafika

36

Model HSV je často využíván v grafických aplikacích, pokud je například potřeba změnit barvu působící na konkrétní grafický element. 

H – hue = odstín



S – saturation = čistota barvy



V – value = hodnota jasu – množství bílého světla

Barevný tón je označením spektrální barvy, která převládá, sytost udává množství příměsí jiných barev a jas určuje množství bílého světla na barvu působící. (J. Žára a spol. 2004, s. 28) HSL a HSV jsou příbuzné modely, které reprezentují body v barevném prostoru RGB a pokouší se o větší přesnost než RGB. Oba modely popisují barvy jako body ve válci, jeho centrální osa postupuje od černé k bílé a mezi nimi k barvě neutrální. Oba modely byly dříve více preferovány než modely RGB a CMY. Tyto systémy totiž více odpovídají lidskému vnímání barev.

Obrázek 26: Barevné modely HSL a HSV31

31

Zdroj obrázku: http://en.wikipedia.org/wiki/HSL_and_HSV

37

1.5.3.

Barevná hloubka

Podle Koutné (2006) je lidské oko schopno rozlišit asi 7 milionů barevných odstínů. V počítačové grafice používáme paletu obsahující asi 16,7 milionů barev, pro jednoduché obrázky obsahuje paleta 256 barev. Pojem barevná hloubka označuje počet bitů použitých k popisu určité barvy nebo pixelu v rastrovém obrázku. Větší barevná hloubka zvětšuje škálu různých barev a zároveň také paměťovou náročnost obrázku.

Počet bitů na bod (bitová hloubka)

Počet podporovaných barev

1 bit

2 bary (černá a bílá)

2 bity

4 barvy (černá, bílá a 2 šedé)

4 bity

16 barev

8 bitů = 1 byte

256 barev nebo odstínů šedi

16 bitů = 2 byty

64 000 barev

24 bitů = 3 byty

16,7 milionů barev

32 bitů = 4 byty

6,8 miliard barev

Tabulka 3: Hodnoty barev v PG 32

B&W (1bit) - nejsnazším zobrazením předlohy, každý pixel obsahuje jeden bit, nabývá tak pouze hodnot 0 nebo 1. Používán například pro černo-bílé kresby. Grey-scale (8 bitů) – jeden pixel obsahuje až 8 bitů (1byte). Ze známých 256 hodnot je například 0 černá, 255 bílá. Hodnota 127 pak značí 50 % šedé.

32

Zdroj tabulky: KOUTNÁ, Marcela. Vektorová a rastrová grafika na PC: Učební text pro distanční formu vzdělávání. Orlová, 2006. Dostupné z: http://distancne.obaka-orlova.cz/PDF/VRG.pdf. Učební text. Obchodní akademie. Vedoucí práce doc. RNDr. Jana Kapounová, CSc.

38

Indexované palety (8 bitů) – stejně jako předchozí obsahuje pixel barevný odstín z palety 256 barev. Tyto palety mají své využití například při publikování na www, v diagramech apod. HighColor (16 bitů) – každý pixel obsahuje 3 byty. Jak již víme, každý byte zobrazuje barvu v rozmezí 0 až 255 pro RGB (red, green, blue). Každý z bytů obsahuje 5 bitů a vyjadřuje 32 úrovní v systému 3 x 5, kde je jeden bit vždy nevyužitý (32 32 768 

 nebo 256 úrovní v systému 2 x 5 + 1 x 6 (256

65 536 

.

TrueColor (24 bitů) – rozšiřující systém HighColor, každý z jeho bytů obsahuje 8 bitů. Každý byte nabývá 256 úrovní v systému 3 x 8 = 24 (256

16 777 216 x 32 barev).

Obrázek 27: Barevné škály33

33

Zdroj obrázku: https://answers.yahoo.com/question/index?qid=20080703035011AAhLziR

39

2. Zařazení

výuky

počítačové

grafiky

do

rámcového vzdělávacího plánu Oblast počítačové grafiky je dnes téma diskutované na mnoha frontách komerčního světa. Počítačová grafika totiž zasahuje do běžného života více, než si dokážeme možná sami uvědomit. Každý den se setkáváme s výsledky tvorby nějakého počítačového grafika, ať již vezmeme do ruky knihu, prohlížíme si obaly výrobků v obchodech, procházíme stránky na internetu nebo si zapneme televizi. Tím se tato oblast stala významnou v profesním světě a bez zvládnutí základů počítačové grafiky se jednou většina z nás možná při své práci neobejde. Z tohoto důvodu je práce věnována počítačové grafice na poli významu ve vzdělávání žáků na základních školách. Běžná praxe je totiž často opačná a od výuky počítačové grafiky a hůře také informačních technologií obecně se občas upouští. Tato kapitola je věnována kurikulárnímu dokumentu, jež je základem pro tvorbu osnov všech základních škol v České republice – Rámcový vzdělávací program. Upravený kurikulární dokument, který vešel v platnost 1. září 2013, uvádí několik nových oblastí, které rozšiřují vzdělávání na základních školách. Jak také ukázal výzkum, časové dotace na výuku informačních technologií jsou často z tohoto důvodu zkracovány, a co se počítačové grafiky týče, žáci jsou obvykle krátce v rámci 2D grafiky seznámeni s prostředím jednoho rastrového (nejčastěji Malování) a jednoho vektorového programu (obvykle Zoner Callisto). Výuka 3D grafiky je realizována pouze na zanedbatelném množství základních škol.

2.1.

Kurikulární dokumenty

Nový systém kurikulárních dokumentů pro vzdělávání žáků od 3 do 19 let je vytvářen na dvou úrovních – státní a školní. Tento systém je platný od roku 2005 a je závazný pro všechny školy, jeho cílem je utváření a rozvoj životních dovedností a příprava žáků na praktický život. Státní úroveň představuje Národní program vzdělávání, který vymezuje počáteční vzdělávání jako celek, a Rámcový vzdělávací program (RVP), který dále vymezuje závazné rámce pro všechny vzdělávání pro jeho jednotlivé etapy – předškolní, základní a střední vzdělávání. Tyto dokumenty jsou nadřazeny dokumentům školní úrovně, zastoupeným Školním vzdělávacím programem (ŠVP), který si každá škola tvoří sama, 40

musí však být v souladu se zásadami stanovenými v příslušném Rámcovém vzdělávacím programu. (www.msmt.cz, 2015) Proto i v rámci zařazení počítačové grafiky do školního vzdělávacího programu musíme vycházet z požadavků RVP. Tento dokument rozděluje základní vzdělávání do devíti vzdělávacích oblastí, které jsou dále tvořeny vzdělávacími obory. Vzdělávací oblasti a náležité vzdělávací obory: i.

Jazyk a jazyková komunikace (Český jazyk a literatura, Cizí jazyk, Další cizí jazyk)

ii.

Matematika a její aplikace (Matematika a její aplikace)

iii.

Informační a komunikační technologie (Informační a komunikační technologie)

iv.

Člověk a jeho svět (Člověk a jeho svět)

v.

Člověk a společnost (Dějepis, Výchova k občanství)

vi.

Člověk a příroda (Fyzika, Chemie, Přírodopis, Zeměpis)

vii.

Umění a kultura (Hudební výchova, Výtvarná výchova)

viii.

Člověk a zdraví (Výchova ke zdraví, Tělesná výchova)

ix.

Člověk a svět práce (Člověk a svět práce)

Podle charakteristik jednotlivých oblastí je samozřejmé předpokládat, že zařazení výuky počítačové grafiky bude nejdříve spadat pod vzdělávací oblast Informační a komunikační technologie. Dále je vhodné zařadit toto téma pod oblast Člověk a svět práce a také do vzdělávací oblasti Umění a kultura, konkrétně pod obor Výtvarná výchova.

Informační a komunikační technologie Jak je uvedeno v RVP, tato vzdělávací oblast by měla umožnit žákům dosáhnout základní úrovně informační gramotnosti, osvojit si elementární dovednosti v ovládání výpočetní techniky, orientovat se ve světě informací a tvořivě s nimi pracovat, využívat je ke vzdělávání a v praktickém životě. Postupně byla tato oblast zařazena jako povinná součást základního vzdělávání na prvním i druhém stupni, neboť se počítačová gramotnost stala nezbytným předpokladem k uplatnění se na trhu práce. 41

Na druhém stupni vzdělávání jsou zahrnuty dvě oblasti, na které je výuka informačních technologií zaměřena. Prvním z nich je Vyhledávání informací a komunikace, která vede žáka ke kritickému smýšlení nad hodnotou a relevancí informací a informačních zdrojů, seznamuje jej s metodami ověřování informací a světem internetu. Druhá oblast, pro naše účely také vhodnější, je oblast Zpracování a využití informací. Zpracování a využití informací – očekávané výstupy: Žák 

ovládá práci s textovými a grafickými editory i tabulkovými editory a využívá vhodných aplikací,



uplatňuje základní estetická a typografická pravidla pro práci s textem a obrazem,



pracuje s informacemi v souladu se zákony o duševním vlastnictví,



používá informace z různých informačních zdrojů a vyhodnocuje jednoduché vztahy mezi údaji,



zpracuje a prezentuje na uživatelské úrovni informace v textové, grafické a multimediální formě.

V RVP je pro tento obor vymezen seznam doporučeného učiva. Ten jednoznačně uvádí počítačovou grafiku, rastrové a vektorové programy.34 Pod toto učivo je tedy vhodné zařadit jak výuku 2D, tak i 3D grafiky a zvýšit úroveň počítačové gramotnosti žáků.

Člověk a svět práce Vzdělávací oblast Člověk a svět práce je zaměřena na seznamování žáků s praktickými pracovními dovednostmi, se kterými se mohou v životě setkat. Tato oblast vede žáky k rozšíření povědomí o možnostech uplatnění člověka ve společnosti. Osm tematických okruhů, na které je oblast rozdělena, zahrnuje také témata Práce s technickými materiály a Design a konstruování.

Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání. Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy [online]. 2013 [cit. 2015-03-21]. Dostupné z: http://www.msmt.cz/vzdelavani/zakladni-vzdelavani/upraveny-ramcovy-vzdelavaci-programpro-zakladni-vzdelavani

42

Práce s technickými materiály – očekávané výstupy:35 Žák 

provádí jednoduché práce s technickými materiály a dodržuje technologickou kázeň,



řeší jednoduché technické úkoly s vhodným výběrem materiálů, pracovních nástrojů a nářadí,



organizuje a plánuje svoji pracovní činnost,



užívá technickou dokumentaci, připraví si vlastní jednoduchý náčrt výrobku,



dodržuje obecné zásady bezpečnosti a hygieny při práci i zásady bezpečnosti a ochrany při práci s nástroji a nářadím, poskytne první pomoc při úrazu.36

Doporučené učivo k tomuto tématu mimo jiné zahrnuje také technické náčrty a výkresy, technické informace a návody. V tomto případě může pedagog část výuky zaměřit na práci s počítačem, ukázat žákům možné postupy tvorby dokumentace například v prostředí CAD systémů. Podobným způsobem může dále pedagog přistoupit také k výuce dalšího tématu Design a konstruování, jehož doporučené učivo opět zahrnuje tvorbu náčrtů, plánů a schémat v jednoduchých programech. Design a konstruování – očekávané výstupy: Žák 

sestaví podle návodu, náčrtu, plánu, jednoduchého programu daný model,



navrhne a sestaví jednoduché konstrukční prvky a ověří a porovná jejich funkčnost, nosnost a stabilitu aj.,



provádí montáž, demontáž a údržbu jednoduchých předmětů a zařízení,

35

Tamtéž Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání. Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy [online]. 2013 [cit. 2015-03-21]. Dostupné z: http://www.msmt.cz/vzdelavani/zakladni-vzdelavani/upraveny-ramcovy-vzdelavaci-programpro-zakladni-vzdelavani 36

43



dodržuje zásady bezpečnosti a hygieny práce a bezpečnostní předpisy, poskytne první pomoc při úrazu.37

Implementace výuky 3D počítačové grafiky v návrhových systémech do těchto témat patří snad mnohem více než do předchozí oblasti. Žáci si tak umí lépe představit, jak v praxi probíhají procesy vzniku různých výrobků od návrhů modelu v počítači po samotnou realizaci výroby.

Umění a kultura Počítačová grafika nabízí obrovské možnosti pro lidskou fantazii. Proto se zanedlouho po svém vzniku stala plnohodnotným nástrojem umělců nejen pro tvorbu tzv. užitého umění.38 Také žáci na základních školách by si měli uvědomovat hodnotu kombinace užitkové a estetické formy předmětů. Vzdělávací obor Výtvarná výchova je pro implementaci počítačové grafiky velmi vhodná. Přesto, že na základních školách není běžné zařazovat ji do hodin výtvarné výchovy, je zmíněna i v očekávaných výstupech vzdělávacího oboru na druhém stupni. Výtvarná výchova – očekávané výstupy: Žák 

vybírá, vytváří a pojmenovává co nejširší škálu prvků vizuálně obrazných vyjádření a jejich vztahů, uplatňuje je pro vyjádření vlastních zkušeností, vjemů, představ a poznatků, variuje různé vlastnosti prvků a jejich vztahů pro získání osobitých výsledků,



užívá vizuálně obrazná vyjádření k zaznamenání vizuálních zkušeností, zkušeností získaných ostatními smysly a k zaznamenání podnětů z představ fantazie,



užívá prostředky pro zachycení jevů a procesů v proměnách a vztazích; k tvorbě užívá některé metody uplatňované v současném výtvarném umění a digitálních mediích – počítačová grafika, fotografie, video, animace

37

Tamtéž Pojem užité umění představuje předměty každodenní potřeby takové, které kromě své praktické hodnoty mají také hodnotu uměleckou. Jedná se o plakáty, etikety, malované nádobí, obálky časopisů a jiné.

38

44



vybírá, kombinuje a vytváří prostředky pro vlastní osobité vyjádření; porovnává a hodnotí jeho účinky s účinky již existujících i běžně užívaných vizuálně obrazných vyjádření,



rozliší působení vizuálně obrazného vyjádření v rovině smyslového účinku, v rovině subjektivního účinku a v rovině sociálně utvářeného i symbolického obsahu,



interpretuje umělecká vizuálně obrazná vyjádření současnosti i minulosti; vychází při tom ze svých znalostí historických souvislostí i z osobních zkušeností a prožitků,



porovnává na konkrétních příkladech různé interpretace vizuálně obrazného vyjádření; vysvětluje své postoje k nim s vědomím osobní, společenské a kulturní podmíněnosti svých hodnotových soudů,



ověřuje komunikační účinky vybraných, upravených či samostatně vytvořených vizuálně obrazných vyjádření v sociálních vztazích; nalézá vhodnou formu pro jejich prezentaci.

Doporučené učivo k výtvarnému oboru zahrnuje rozvíjení smyslové citlivosti, uplatňování subjektivity a ověřování komunikačních účinků. Hodiny výtvarné výchovy však nebývají u žáků vždy oblíbené. Podle mého názoru tomu tak může být z důvodů opakujících se úkolů i prostředků pro vyjádření představ a fantazie. Počítačová grafika je v kompetenci aprobace učitelů výtvarné výchovy pro základní školy. Pokud by byla výuka výtvarné výchovy rovnoměrně rozčleněna na využití prostředků současného výtvarného umění, je možné jednoduše zařadit k tradičním formám uměleckého vyjádření také 2D a 3D grafiku a rozšířit tak žákovo povědomí o moderním umění.

2.2.

Jiné možnosti implementace do vzdělávání

Počítačová grafika nalezne velké uplatnění také v dalších předmětech nesouvisejících se zmíněnými vzdělávacími oblastmi. Nyní samozřejmě záleží na učiteli samotném, jak svou výuku pojme a také na klíčových kompetencích, které mají být během výuky rozvíjeny. Grafika 2D i 3D umožňuje modelovat příkladné situace, reprezentovat výsledky, kreslit náčrty, proto uplatnění najde například v oblasti Matematika a její aplikace, Člověk a příroda, Člověk a zdraví a další.

45

Výuka počítačové grafiky nemusí být při běžných dotacích hodin dostatečně obsáhnuta, proto je také možnost zavedení dobrovolné volnočasové aktivity mimo školní vzdělávací program. Pokud by si takové předměty našly své zájemce, může vzdělávání tohoto tématu i v mnohem obsáhlejší formě pokračovat tímto způsobem. Ideální časová dotace pro takovou volnočasovou aktivitu jsou aspoň dvě hodiny týdně. Tento volnočasový předmět může být například z části pojat jako projektová výuka, která by v této problematice mohla žáka více motivovat k získávání dalších dovedností v grafických programech, může také více rozvíjet žákovy pracovní a studijní návyky. Pokud budou žáci dobře motivováni, může pedagog vytvořit materiály vhodné ke studiu „kdekoli a kdykoli“. Tímto způsobem může vést žáky k samostudiu a procvičení si dané problematiky také doma.

2.3.

Předpoklady pro začlenění počítačové grafiky

Hlavní požadavky na implementaci počítačové grafiky do vzdělávání mohou být rozděleny na stránku finanční a stránku odbornou. Základní školy již obvykle disponují vhodně vybavenou počítačovou učebnou tak, aby mohly vybrat vhodný grafický program. Jeho druh záleží na finančních možnostech školy, přesto není problém využít některého volně šiřitelného programu jak pro 2D tak i 3D grafiku. Další důležitý faktor, který ovlivňuje kvalitu výuky, je odbornost učitele. Prostředí programů je navrhnuto tak, aby jeho ovládání bylo pro běžné uživatele intuitivní. Během výuky však mohou vznikat nové situace a problémy a pedagog by měl vědět, jak správně postupovat při jejich řešení a tento postup žákům odůvodnit. Každý z programů pro 2D i 3D grafiku, které jsou vhodné pro použití na základních školách, umožňuje naučit se základy práce s nimi během krátké doby. Proto by pro pedagoga neměl být problém během několika dní si práci s nimi osvojit, ujasnit si správné postupy a být tak žákům dobrým učitelem. Zároveň je to pro něj příležitost ujistit se, že je zvolený program k danému záměru výuky vhodný. Nutno také zmínit, že výukové materiály k jednotlivým programům nejsou snadno dostupné. Existuje nepřeberné množství tutoriálů na internetu, jen málo z těch kvalitních je v českém jazyce. Učebnice pro základní školy dostupné nejsou. Při této příležitosti je nutno zmínit, že nejvhodnější 46

pro učitele je, aby si k daným programům vytvořil učební materiály nejlépe sám. Tím bude zajištěno, že žáci se budou v programu držet předem stanovenému sledu úkonů a postupů. Pokud budou zároveň tyto materiály dostupné online, nebudou muset žáci ztrácet čas psaním poznámek během hodin a také budou moci kdykoli dohánět učivo z domu.

47

3. Výukové kurzy Jak již bylo zmíněno v předchozí kapitole, tvorba kvalitních studijních materiálů a příprav pro výuku počítačové grafiky je v tomto odvětví informačních technologií neodmyslitelnou součástí. Kvůli nízké časové dotaci, která je věnována těmto předmětům, není možné předpokládat, že si žáci budou učivo pamatovat „ z hodiny na hodinu“. Ze stejných časových důvodů není v současné době ani příliš vhodné, aby si žáci vedli k jednotlivým grafickým programům své vlastní poznámky. Je tedy úlohou pedagoga, aby žákovi předložil kvalitní „příručku“ a motivoval jej k další práci s grafickými softwary. To je jeden z důvodů, proč bylo jedním z hlavních cílů této diplomové práce vytvoření elektronických výukových kurzů ke grafickému programu Adobe Photoshop CS6. Výukové materiály byly vytvořeny v softwaru Moodle ve formě e-learningových kurzů. Tyto kurzy jsou dostupné na stránkách e-learningového vzdělávání Katedry technické a informační výchovy (Pedagogická fakulta Masarykovy univerzity). 

internetová adresa: http://wrack.ped.muni.cz/elearning/



název kurzu: Adobe Photoshop



klíč k zápisu do kurzu: AP2015

Adobe Photoshop Program Adobe Photoshop byl již stručně zmíněn v kapitole číslo 1. Jedná se tedy o bitmapový grafický program pro tvorbu a úpravu rastrové grafiky vytvořený společností Adobe Systems v roce 1990. Od chvíle jeho vzniku se na trhu objevilo celkem 14 jeho verzí, poslední pod názvem Adobe Photoshop Creative Cloud neboli Adobe Photoshop CC. Počátky programu sahají ještě o 3 roky dříve, kdy jej začali vyvíjet bratři Thomas a John Knollovi. Původně byl vyvíjen pro operační systém MAC, od roku 1996 také pro operační systém Microsoft Windows.

48

Obrázek 28: Adobe Photoshop (1990)39

Obrázek 29: Adobe Photoshop CS2 (2005)40

Od roku 2002 po rok 2012 byl název doplněn o zkratku CS, která značí anglický výraz Creative Suite odkazující na jeho provázanost s dalšími programy společnosti Adobe Systems jako – Adobe Illustrator či Adobe InDesign. Poslední verze CC – Creative Cloud – naopak značí změnu v chápání programu spíše jako služby. Jeho uživatelé již neplatí za software jednorázovou částkou, ale platí za užívání služby Adobe Photoshop CC paušálně.41

39

Zdroj obrázku: http://www.amsoft.cz/Produkty/Adobe/photoshop/20let/main.html Tamtéž 41 http://fstoppers.com/other/why-you-should-hate-adobes-creative-cloud-3337 40

49

Popularita programu během krátké doby neuvěřitelně vzrostla a profesionální grafická studia již využívají pouze programy společnosti Adobe Systems. Nejen u profesionálních grafiků, ale také u běžných uživatelů se tento program stal skoro standardem pro úpravu fotografií a tvorbu rastrové grafiky. A sloveso photoshopovat je součástí běžné řeči moderní doby. Právě jeho uživatelská oblíbenost byla jedním z důvodů, proč zvolit tento program k tvorbě ucelených výukových materiálů vhodných také pro samouky. Na internetu již samozřejmě najdeme velké množství tutoriálů seznamující uživatele s prostředím tohoto programu. Cílem této práce bylo však vytvořit internetovou učebnici, která bude vhodná také k využití ve vzdělávání na základních školách. Tyto internetové kurzy mohou být využity přímo ve vyučování, zároveň by měly být žákům dostupné podle motta elearningového vzdělávání „kdykoli a kdekoli“. Mohou sloužit také jako jednoduchá příručka pro učitele, aby si základy práce s programem snadno osvojili a mohli jej tak zařadit do osnov počítačové grafiky na základní škole. E-learningová opora je strukturována jako učebnice. Úvodní strana seznámí uživatele s obsahem výukového materiálu. Dále je práce logicky rozčleněna na deset kapitol/lekcí tak, aby pojmula základy práce s programem Adobe Photoshop, viz obrázek č. 30.

Obrázek 30: Kapitoly výukového materiálu Adobe Photoshop

50

Každá lekce je pak přehledně rozdělena na podkapitoly, ve kterých najde uživatel krátké seznámení s jednotlivými nástroji, názorné obrazové nebo video ukázky jejich použití a úkoly, aby si práci s nimi mohl rychle osvojit. Tak se zároveň může uživatel kdykoli ke každé kapitole vrátit a práci se kterýmkoli nástrojem si znovu připomenout. Na konci kurzu je zařazeno několik projektů k procvičení tak, aby uživatel vyzkoušel práci s nástroji na obsáhlejších a náročnějších úkolech a seznámil se tak s možnostmi jejich využití. Následující obrázky č. 31, 32 a 33 jsou ukázkami z tohoto výukového kurzu.

Obrázek 31: Ukázka z kurzu 1

Obrázek 32: Ukázka z kurzu 2

51

Obrázek 33: Ukázka z kurzu 3

Pro výuku počítačové grafiky a práci s grafickým softwarem na základních školách nejsou dostupné žádné učebnice, tutoriály uvedené na internetu jsou často nestrukturované a úplnému začátečníkovi se mohou zdát příliš zmatené. Proto předpokládám, že by tento výukový kurz mohl najít své uplatnění a pomoci tak pedagogům při práci.

Systém Moodle „Název systému Moodle je akronymem pro modulární objektově orientované dynamické vzdělávací prostředí (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment). (M. Drlík a kol. 2013, s. 11) Autorem tohoto projektu je Martin Dougiamas, který řídí vývoj systému Moodle dodnes. V tomto systému působí učitel - poskytovatel znalostí - v roli moderátora výuky, který usměrňuje a řídí skupinu studentů k dosažení očekávaných cílů.

52

Obrázek 34: Logo systému Moodle42

Tvůrci kurzu v prostředí Moodle mohou snadno využívat jeho interaktivního zaměření, které spolu s doplněním o texty, obrázky a videa vytvoří kvalitní a zajímavou formu učebnice pro studenty všech věkových kategorií. Možnost pracovat s tímto systémem a vytvořit tak elektronickou výukovou oporu k programu Adobe Photoshop, bylo dobrou zkušeností. Systém Moodle nejdříve seznámí uživatele se způsoby, jakým jej může využít a jakými způsoby v něm může tvořit výukové materiály. Pokud tvůrci materiálů narazí na problém, snadno a rychle jeho řešení naleznou v internetové diskuzi přímo na stránkách systému Moodle. Tuto jistotu „v nouzi“ vidím jako velkou výhodu tohoto programu.

42

Zdroj obrázku: https://student.unsw.edu.au/moodle-support

53

4. Výuka

počítačové

grafiky

na

základních

školách v České republice Začlenit teoreticky výuku počítačové grafiky do vzdělávání se podle druhé kapitoly nezdá být náročné. Výzkum, kterému se věnuje tato kapitola, byl proveden na několika základních školách v České republice. Cílem bylo zjistit skutečnou situaci výuky počítačové grafiky na druhém stupni. Výzkum zjišťuje, kolika hodinami je výuka informačních technologií dotována na druhém stupni základních škol a kolik z těchto hodin zaujímá výuka počítačové grafiky v roční dotaci. Dále je také zaměřen na softwarové vybavení jednotlivých základních škol v oblasti počítačové grafiky.

4.1.

Nástroje měření

Nástroje pro výzkum byly zvoleny tak, aby mohl být validní a dostatečně zodpověděl naše otázky ohledně začleňování výuky počítačové grafiky v praxi. Podle Skalkové (1983) je reliabilita výzkumu závislá na několika faktorech, z nichž jedním z nich je, aby se více otázek dotazovalo na tutéž informaci. Čímž „zpevníme“ daný okruh odpovědí. Pokud na všechny tyto pravidla výzkumu myslíme od začátku, můžeme spolehlivě potvrdit nebo vyvrátit hypotézy o daném problému a zároveň „snížit nevědomost lidstva“ (P. Gavora, 1999, s. 11). Z tohoto důvodu byl jako nejvhodnější způsob měření zvolen výzkum kvantitativní.

54

Proces kvantitativního výzkumu Přesná formulace teoretického sociálního problému Formulace hypotéz Rozhodnutí o výzkumném vzorku Rozhodnutí o technice sběru dat Sběr  a analýza dat Interpretace dat

Obrázek 35:Kvantitativní výzkum

Kvantitativní výzkum je schopen obsáhnout pro naše účely potřebně velký vzorek zvolených základních škol, tedy našich respondentů. Deskriptivní typ výzkumného problému nám pomůže věrně „popsat situaci, stav nebo výskyt určitého jevu“ (P. Gavora 1999, s. 26). Výzkum byl proveden formou krátkých dotazníků. Takto zvolenou metodu sběru dat můžeme považovat za strukturovaný rozhovor, který našim respondentům předkládáme v písemné podobě k hromadnému získání údajů. Počátky této metody sahají do konce 19. století, zabýval se jí psycholog a pedagog G. S. Hall, který pomocí dotazníků zkoumal stránky psychiky dětí a mládeže. K vlastnímu dotazníku je potřeba v úvodu stručně vysvětlit cíle a úkoly výzkumu, hlavní úlohu pak hraje formulace otázek (položek). Ty musí být jasně a konkrétně formulovány. Dotazník byl tvořen strukturovanými položkami. Nacházelo se zde několik otázek dichotomických, neboli vyžadujících odpověď „ano – ne“. Kromě jedné otázky otevřené, byly položky uzavřeného typu tak, aby dotazovanému nabídly seznam hotových odpovědí k volbě s možností dalšího doplnění v položce „jiné“, zvolené s ohledem na čas respondenta. Chyby, se kterými se můžeme často v dotaznících setkat, mohou být například sugesce, kdy dotazovanému podsouváme naší otázkou očekávanou odpověď. Další častou chybou je taraktika, neboli příliš matoucí otázka, která respondenta zaskočí. S přetěžováním a

55

naopak ani s nedostatečným vytížením, které jsou dalšími zrádnými chybami v dotaznících, se v případě tohoto výzkumu snad nesetkáme. 43 Dotazníkové šetření bylo doplněno o průvodní e-mail osvětlující cíle šetření, téma diplomové práce a instituci, pod kterou je tato práce vedena.

4.2.

Výzkumný vzorek

Výzkumný vzorek tvoří skupina náhodně zvolených respondentů, který nám tak umožní vyvarovat se případného zkreslení výsledků. Pro větší specifikaci je výběr výzkumného vzorku stratifikovaný, takový, který přesně kopíruje základní vzorek ve zmenšené formě. V České republice se nachází přibližně 4 136 základních škol. Z tohoto seznamu bylo zvoleno 100 škol. Školy byly rozděleny do dvou skupin tak, aby se polovina z nich nacházela v nějakém větším městě České republiky s počtem obyvatel přibližně 15 000 a více. Druhá polovina nacházející se ve městech a obcích do 5 000 obyvatel. Tyto školy byly osloveny pomocí krátkého dotazníku osobně nebo elektronicky emailem. Doporučená procentuální minimální hodnota návratnosti při takové velikosti výzkumného vzorku je cca 50 %, vhodná návratnost je okolo 75%. Ze 100 odeslaných dotazníků se vrátilo správně vyplněných celkem 58, tedy návratnost byla 58 %, což můžeme považovat za dostačující pro naše účely. Z tohoto počtu celkem 28 základních škol nacházející se v malých městech a obcích bez statutu města a celkem 30 základních škol nacházejících se ve větších městech. Mezi respondenty se nejčastěji nacházeli přímo učitelé s aprobací pro učitelství informačních technologií na základních školách, v jednom případě však byl respondentem ředitel základní školy a ve dvou případech na dotazník odpovídali zástupci ředitele.

4.3.

Stanovení hypotéz

Výzkum byl založen na ověření stanovených hypotéz, které mají za úkol detailněji rozpracovat náš výzkumný problém stojící na počátku výzkumu. Hypotézy jsou obvykle

43

Zdroj: Vědecké metody ve společenských vědách, (pro doktorandy), Projekt podporován Evropským sociálním fondem, Praha & EU

56

během výzkumu následně potvrzeny nebo vyvráceny na základě odpovědí respondentů. Jak uvádí Gavora (2000), mělo by se použití hypotéz podobat sázkové hře, kde jsou pravidla i sázky stanoveny předem a během „hry“ je již nelze měnit. Nejprve jsou tedy stanoveny hypotézy, které jsou dále empiricky ověřovány. Stanovené hypotézy: H1: Výuka počítačové grafiky probíhá více na základních školách nacházejících se ve větších městech (cca 15 000 obyvatel a více) než ve městech a obcích s menším počtem obyvatel (do 5000 obyvatel). H2: Výuka počítačové grafiky se týká více učiva nižších ročníků (6. a 7. ročník) než vyšších ročníků (8. a 9. ročník) druhého stupně základní školy.

4.4.

Pilotní studie

Pilotní studie, která by měla samotnému výzkumu předcházet, byla v tomto případě provedena na dvou základních školách. Tato studie obecně probíhá na malé skupině populace, kterou se chystáme zkoumat, nejčastěji pomocí kvalitativních metod. V tomto případě nestandardizovaného rozhovoru. Cílem pilotního výzkumu je ověření, zda výzkumný problém, který se chystáme zkoumat, vůbec existuje a jestli informace, kterou požadujeme, je vůbec dosažitelná. Pilotní studie bývá často ve výzkumech opomíjena, bohužel to může mít za následek nevalidní výzkum. V našem případě bylo hlavním cílem zjistit, zda a jakou formou výuka počítačové grafiky na základních školách probíhá. Problém, který mnoho základních škol v dnešní době řeší, je nedostatečná časová dotace právě pro předměty informačních technologií, které jsou na ústupu vůči předmětům jiným Studie proběhla na základní škole v malé obci s počtem obyvatel cca 4000, kterou navštěvuje cca 400 žáků a zároveň na základní škole ve městě s počtem obyvatel přibližně 384 000, kterou navštěvuje přibližně stejné množství žáků. Cílem bylo zjistit, zda je stanovený výzkumný problém vůbec možno zkoumat a získat dostatek informací tak, 57

abychom mohli dobře zhodnotit současnou situaci. Jak již bylo zmíněno výše, šlo o krátký nestrukturovaný rozhovor vždy konkrétně s učitelem informačních technologií na dané škole. Tento předvýzkum ukázal, že od výuky počítačové grafiky na základních školách se ustupuje a tato problematika bývá často přenechána až na osnovách škol středních. Dochází k tomu postupně již několik let a to převážně kvůli nařízení ministerstva školství na zvýšení časových dotací jiných předmětů jako jsou matematika, tělesná výchova a výuka druhého cizího jazyka. Pro základní školu tak může být snížení časové dotace pro výuku informačních technologií snadným cílem pro rychlé řešení nastalé situace. Základní škola, která leží v malé obci, to vyřešila přesně tímto způsobem. Na této škole se postupem času se s výukou informačních technologií končilo nejdříve v osmém, následně v sedmém a nyní již v šestém ročníku druhého stupně. Znamená to, že počítačová grafika, která je dnes jedním z důležitých prvků počítačové gramotnosti, je v případě této školy součástí pouze osnov šestých tříd. Co se programového vybavení týče, počítačová grafika je zde vyučována na programech MS Malování, Zoner Callisto a Zoner Photo Studio. Během jednoho roku. Žáci se tak seznámí pouze s 2D grafikou. Žáci, kteří mají dále individuálně zájem účastnit se různých grafických soutěží (PC-ák apod.), mohou navštěvovat informační kroužky, kde pracují na svých projektech pod dohledem pedagoga. Druhá základní škola postupuje velmi podobným způsobem. Avšak ne tak radikálně jako škola předchozí. Počítačová grafika je součástí výuky informačních technologií ve všech ročnících druhého stupně. Problém časové dotace je v tomto případě řešen doplňkovými volitelnými kroužky a také pomocí nultých hodin probíhajících dvakrát v měsíci. Žáci jsou tak kontinuálně seznamováni s větším množstvím softwaru pro počítačovou grafiku. Na této škole se stejně jako na škole minulé začíná v šestém ročníku s výukou základů počítačové grafiky v programu Malování. Dalšími programy jsou opět Zoner Callisto a Zoner Photo Studio. Dalé jsou seznámeni s prostředím programů Gimp a Inkscape a se základy Adobe Photoshop. Zájem žáků o tyto programy se mi na této škole také podle slov pedagoga zdál znatelně větší, proto také nemají problém volitelné kroužky naplnit. Žáci se dokonce v osmém ročníku seznámí s programem ProgeCad a Blender. 58

4.5.

Výsledky dotazníkového šetření

Výsledky šetření byly zpracovány v programu MS Excel, který je vhodný pro statistickou analýzu dat. Výzkumný vzorek základních škol byl rozdělen na dvě kategorie: 

1. kategorie „malé město/obec“ s počtem obyvatel do 5000.



2. kategorie „velké město“ s počtem obyvatel nad 15 000.

Sběr dat proběhl v období jednoho měsíce, návratnost ze 100 ks rozeslaných dotazníků byla 58 %. Na dotazníkové šetření odpovědělo celkem: ‐

28 základních škol z kategorie „malé město/obec“.

‐

30 základních škol z kategorie „velké město“.

Z odpovědí vyplývá, že na všech těchto základních školách probíhá v nějaké formě výuka počítačové grafiky. Zároveň si všichni z dotázaných respondentů myslí, že je výuka počítačové grafiky na základní škole důležitá pro budoucí život dětí. Na následujícím grafu č. 1 je vidět, zda by základní školy z jednotlivých kategorií měly zájem o postupné rozšíření výuky počítačové grafiky ve svém ŠVP, pokud by měly možnost.

59

Zájem o rozšíření výuky počítačové  grafiky 26 23

5

4

MALÉ MĚSTO/OBEC

VELKÉ MĚSTO

Ano

Ne

Graf 1: Rozšíření výuky počítačové grafiky:

Z grafu vyplývá, že pouze 9 základních škol z celkových 58 považuje výuku počítačové grafiky na této škole dostatečnou a rozšíření její časové dotace za nepotřebné. Školní rok má přibližně 33 vyučovacích týdnů. Pokud nepočítáme s některými úvodními týdny a závěrečnými týdny, je v běžné praxi pedagogy počítáno s cca 30 vyučovacími týdny. Na grafu č. 2 a č. 3 jsou zobrazeny celkové hodinové dotace hodin informačních technologií na těchto školách v jednotlivých ročnících druhého stupně. Informační technologie jsou obvykle dotovány jednou hodinou týdně. Pouze na několika málo školách probíhá výuka intenzivněji dvě hodiny týdně a i tento údaj se postupně s vyššími ročníky snižuje.

60

Hodinová dotace informačních technologií Malé město/obec 26

18 16

9

1

2 6. ROČNÍK

1

2

7. ROČNÍK

8. ROČNÍK

1 h/t

9. ROČNÍK

2 h/t

Graf 2: Hodinová dotace IT – malé město/obec

Hodnová dotace informačních technologií Velké město 22

23

22

13

8 4 6. ROČNÍK

1

7. ROČNÍK

8. ROČNÍK

1 h/t

2 9. ROČNÍK

2 h/t

Graf 3: Hodinová dotace IT - velké město

Následující graf č. 4 a graf č. 5 zobrazuje, ve kterých ročnících je počítačová grafika obvykle zařazována obvykle do výuky.

61

Implementace učiva počítačové grafiky do  jednotlivých ročníků Velké město 35 30 30 25

26

20

24

15 15 10 5 0 6. ROČNÍK

7. ROČNÍK

8. ROČNÍK

9. ROČNÍK

Graf 4: Výuka počítačové grafiky podle ročníků – Velké město

Implementace učiva počítačové grafiky do  jednotlivých ročníků Malé město/obec 30 25

28

20 19

15 10

9

5

5 0 6. ROČNÍK

7. ROČNÍK

8. ROČNÍK

9. ROČNÍK

Graf 5: Výuka počítačové grafiky podle ročníků - Malé město/obec

V 6. ročnících se obvykle věnují výuce počítačové grafiky všechny školy v hodinách informačních technologií. Dále tato hodnota s každým ročníkem klesá, přesto se najde několik škol, které i v 9. ročnících zařazují výuku počítačové grafiky. U základních škol 62

nacházejících se ve větších městech je tomu tak u poloviny respondentů. Základní školy na území malých měst a obcí již počítačovou grafiku zařazují spíše výjimečně. Výzkum také ukázal, že školy z 1. kategorie – „malé město/obec“ - věnují výuce grafiky: 

3 – 5 hodin v 19 případech,



6 – 8 hodin v 9 případech základních škol.

U základních škol 2. kategorie – „velké město“ – je výuce věnováno: 

3 – 5 hodin v 7 případech,



6 – 8 hodin ve 23 případech.

K další nabízené položce 9 – 11 hodin ročně se nepřihlásila žádná základní škola. Z výzkumu také vyplynulo, že téma počítačové grafiky se vždy netýká každého ročníku, ve kterém dochází k výuce informačních technologií. Některé školy zařazují také vzdělávání mimo stanovený základní Školní vzdělávací program v podobě volitelných kroužků nabízených žákům, kde je také věnován čas počítačové grafice. Více je forma volitelných kroužků využívána jako volnočasová aktivita na školách z větších měst, naopak mnohem méně se tomuto tématu věnují mimo školní vyučování v malých městech a obcích, jak je vidět na následujícím grafu č. 6.

Volitelný kroužek zahrnující učivo  počítačové grafiky VELKÉ MĚSTO

22

MALÉ MĚSTO/OBEC

8

0

5

10

15

20

25

Graf 6: Volitelná volnočasová aktivita zahrnující výuku počítačové grafiky

63

Poslední otázka dotazníkového šetření se týkala softwarového vybavení škol, úkolem respondentů bylo jednoduše zatrhnout v seznamu programy, které pro jsou ve výuce počítačové grafiky využívány na těchto základních školách. S grafikou 2D a 3D jsou žáci nejčastěji seznamováni v programech: 

Zoner Callisto



Zoner Photo Studio



Malování



Gimp



Inkscape



Adobe Photoshop



Adobe Illustrator



3D Studio Max



CAD (AutoCAD, ProgeCAD)



Cinema 4D



Google SketchUP



Blender

Z výzkumu vyplynulo, že pro rastrovou grafiku školy nejvíce preferují programy Gimp, Adobe Photoshop, Malování a Zoner Photo Studio. Programy preferované pro výuku vektorové grafiky jsou nejčastěji Zoner Callisto a Inkscape. Pro výuku 3D grafiky jsou nejčastěji využívány programy Google SketchUp a Blender. V poslední části dotazníku bylo školám umožněno vyjádřit další své názory, postoje i připomínky k výuce počítačové grafiky. Zde se mohli respondenti volně rozepsat. Z odpovědí respondentů cituji: „Licence pro školy by mohly být zdarma, vychováváme přece budoucí spotřebitele takových programů.“ (R 1) „Učitelé by potřebovali odborné školení ke grafickým programům, pak by výuka byla kvalitnější a žáky by možná více bavila.“ (R 2) 64

„Žáci nemají dostatečný zájem o tuto výuku, nechystáme se proto zavádět volitelné kroužky.“ (R 3) „Nově jsme pořídili několik fotoaparátů pro žáky, v budoucnu uvažujeme o pořízení kreslicích tabletů.“ (R 5) „Zvýšení časové dotace předmětů IT by zvýšilo kvalitu vyučování. Při současné situaci lze vše zmínit spíše povrchově.“ (R 6)

4.6.

Diskuze k výsledkům

Způsob, jakým formulujeme hypotézy, naznačuje cestu, jakou je budeme potvrzovat nebo vyvracet. Jak uvádí Gavora (2000, s. 56), může se ve výzkumu také stát, že se hypotéza nepotvrdí, je však možné, že předložená teorie platí jen pro určité podmínky, ale neplatí pro jiné. Podle Hubíka (2006, s. 5) je funkcí hypotézy: „vysvětlit určitý jev „jakoby na zkoušku“ a pokud se vysvětlení potvrdí, bude hypotéza nadále přijímána jako platný poznatek – do té doby, než se ukáže, že jde o omyl nebo se objeví lepší poznatek či se změní vědecké paradigma“. Kromě zajímavých faktů týkajících se možností výuky počítačové grafiky na základních školách, názory pedagogů, časových dotací i používaných softwarů, je tento výzkum zaměřen na dvě hlavní hypotézy. H1: Výuka počítačové grafiky probíhá více na základních školách nacházejících se ve větších městech (od 15 000 obyvatel) než ve městech a obcích s menším počtem obyvatel (do 5000 obyvatel). H2: Výuka počítačové grafiky se týká více učiva nižších ročníků (6. a 7. ročník) než vyšších ročníků (8. a 9. ročník) druhého stupně základní školy. Jak vychází již z grafu č. 1, většina základních škol z obou kategorií by rozšířila výuku počítačové grafiky, pokud by to jen situace umožňovala.

65

Z některých navrácených dotazníků vyplynulo, že časová dotace hodin informačních technologií je obvykle největším problémem. Podle grafu č. 2 a č. 3 je časová dotace výuky informačních technologií na školách z obou kategorií velmi podobná. Přesto však můžeme pozorovat, že na některých základních školách končí výuka informačních technologií celkově již v šestém ročníku a v posledním, devátém ročníku je do osnov zařazována již jen na minimu škol. Grafy č. 4 a č. 5 naznačují celkové rozdíly mezi školami v časové dotaci konkrétního vzdělávání v oblasti počítačové grafiky. V 6. ročnících druhého stupně základní školy probíhá výuka grafiky na všech dotázaných školách. Z praxe víme, že nejčastěji jsou žáci seznámeni s prostředím Windows Malování a Zoner Callisto. S dalšími ročníky se tato hodnota snižuje. V sedmém ročníku zařazuje pouze 68% z celkových respondentů z kategorie „malé město/obec“ počítačovou grafiku do výuky. U škol z druhé kategorie „velké město“ je tomu tak v 87 procentech. Pouhých 32 % škol z 1. kategorie vyučuje počítačovou grafiku ještě v osmém ročníku. U druhé kategorie tato hodnota klesá pouze o 20 %, tedy 24 škol stále zařazuje počítačovou grafiku do výuky v hodinách informačních technologií. V devátém ročníku pouze 18 % škol z „malých měst/obcí“ zařazuje do vzdělávání počítačovou grafiku. Školy z „velkých měst“ ji stále v 50 % vyučují. H1: Hypotéza je potvrzena údaji vycházejícími z porovnání škol z kategorie „velké město“ a kategorie „malé město/obec. Graf č. 7 zobrazuje rozdíly v rychleji klesajícím grafu u malých měst a obcí na rozdíl od pomaleji klesající tendence grafu zobrazující výuku počítačové grafiky ve velkých městech.

66

Výuka počítačové grafiky 35 30

30 25

26

28

24

20

Velké město

19

15

15

Malé město/obec

9

10 5

5

0 6. ROČNÍK

7. ROČNÍK

8. ROČNÍK

9. ROČNÍK

Graf 7: Porovnání - výuka počítačové grafiky

H2: Druhá hypotéza může být potvrzena na základě následujícího grafu zobrazujícího klesající tendenci výuky počítačové grafiky v jednotlivých ročnících na základních školách z obou kategorií.

Výuka počítačové grafiky na  základních školách 70 60

58

50

45

40

33

30 20

20

10 0 6. ROČNÍK

7. ROČNÍK

8. ROČNÍK

9. ROČNÍK

Graf 8: Výuka počítačové grafiky podle ročníků

Jak vyplynulo z šetření a analýzy získaných dat, výuka informačních technologií a konkrétně počítačové grafiky se týká převážně nižších ročníků druhého stupně základních škol (6. a 7. ročník). Přesto, že na školách v dalších ročnících dochází k výuce informačních technologií, ne vždy je zařazována výuka počítačové grafiky. Což potvrzuje jednu ze stanovených hypotéz.

67

Zároveň s postupným snižováním výuky grafiky dochází podle získaných dat s mnohem rychlejší tendencí u základních škol nacházejících se v malých městech a obcích do 5000 obyvatel, kdežto školy z velkých měst nemají takovou tendenci od počítačové grafiky ustupovat. Naopak je na těchto školách mnohem častěji také zařazována volnočasová aktivita v podobě volitelných kroužků informačních technologií a počítačové grafiky.

68

Závěr Počítačová grafika je oborem informatiky, který se stal velmi rychle součástí každodenního života. Výtvory počítačových grafiků vidíme všude kolem nás, stačí si jen přinést domů nákup potravin a z tašky vytáhneme hned několik „grafických děl“ v podobě obalů, které prošly grafickými studii. A možná pro svou kreativitu a estetickou přitažlivost jsme si právě tyto výrobky vložili do košíku. Počítačová grafika se tak stává dalším pracovním oborem, na který bychom měli naše budoucí generace připravit a dostatečně je v tomto oboru vzdělávat. Cílem této diplomové práce tedy bylo seznámit čtenáře s problematikou počítačové grafiky a s možnostmi její implementace do osnov základního vzdělávání v České republice. V jejím úvodu jsou rozebrány hlavní pojmy i rozdělení počítačové grafiky. Následuje přehled softwarových nástrojů pro 2D i 3D grafiku vhodných pro použití ve výuce na druhém stupni základní školy. Jedním z hlavních cílů práce bylo také hledání vhodných možností pro začlenění výuky 2D i 3D grafiky do rámcového vzdělávacího plánu pro základní školy. Což se dnes s ohledem na přepracovaný rámcový vzdělávací program a hodinové dotace informačních technologií nemusí zdát jednoduché. Výzkumná část práce byla zaměřena na výuku počítačové grafiky na základních školách, jak probíhá v praxi. Výsledky této výzkumné činnosti dokonale reprezentují současnou situaci výuky grafiky na druhém stupni základních škol. Zároveň poukazují na značné rozdíly v nahlížení na hodnotu tohoto oboru na jednotlivých školách. Součástí této práce je také vypracovaný systém elektronických vzdělávacích kurzů k programu Adobe Photoshop, který má pomoci pedagogům i ostatním zájemcům v samostudiu a zároveň sloužit jako návrh přípravy pro výuku počítačové grafiky na základních a případně i středních školách.

69

Použitá literatura: ‐

CorelDRAW Graphics Suite 7: Průvodce recenzenta. Corel Corporation [online]. 2014,

1.,

s.

38

[cit.

2015-03-13].

Dostupné

z: http://www.corel.com/static/product_content/cdgs/x7/CorelDRAWGraphicsS uiteX7_ReviewersGuide_cz.pdf ‐

ČEJKA a ZBRANEK. Vývoj počítačové grafiky. Multimediální technologie: UMT

[online].

2015,

1.,

s.

12

[cit.

2015-03-19].

Dostupné

z:http://umt.wikispaces.com/file/view/V%C3%BDvoj+po%C4%8D%C3%ADta %C4%8Dov%C3%A9+grafiky.pdf/144178903/V%C3%BDvoj+po%C4%8D% C3%ADta%C4%8Dov%C3%A9+grafiky.pdf

‐

ČEVELA, Lubomír. Digitální fotografie v programu GIMP. 2., aktualiz. vyd. Brno: Computer Press, 2012, 200 s. ISBN 978-80-251-3582-2

‐

DTP: Desktop Publishing. GRADESI, s.r.o. GraDesi: Grafické studio [online]. Praha, 2015 [cit. 2015-03-04]. Dostupné z:http://www.gradesi.cz/dtp-1-2.html

‐

DTP: Desktop Publishing. GRADESI, s.r.o. GraDesi: Grafické studio [online]. Praha, 2015 [cit. 2015-03-04]. Dostupné z:http://www.gradesi.cz/dtp-1-2.html

‐

DRLÍK, Martin. Moodle: kompletní průvodce tvorbou a správou elektronických kurzů. 1. vyd. Brno: Computer Press, 2013, 344 s. ISBN 978-80-251-3759-8

‐

GIS portál: HZS ČR. HZS ČR. GIS portál [online]. 1. vyd. WordPress, 2015 [cit. 2015-03-04]. Dostupné z:http://gis.izscr.cz/wpgis/

‐

HLAVENKA, Jiří a Jaroslav HERCIK. CorelDraw 10: podrobná příručka. 1. vyd. Praha: Computer Press, 2001, xiv, 530 s. DTP & Grafika. ISBN 8072264524

‐

HONZÍK, Pavel. Počítačová grafika: teoretické základy. Frýdek-Místek, 2003. Skripta. Střední odborná technická škola, s.r.o. 70

‐

HUBÍK, Stanislav. Hypotéza : Metodologický nástroj výzkumu ve společenských vědách. 1. vyd. České Budějovice : Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2006. 80 s. ISBN 80-7040-842-1.

‐

Index farebného podania Ra (CRI). MAJME GROUP, s.r.o. Na Svetle Záleží

[online].

2015

[cit.

2015-03-12].

Dostupné

z:http://www.uspornaziarovka.sk/pages/Index-farebn%C3%A9ho-podania-Ra(CRI)%3F.html

‐

JAMNICKÝ, Martin. Počítačová grafika: pre oblasť projektovania pozemných stavieb. Bratislava, 2006. ISBN 80-227-2346-0. Edícia skript. Slovenská technická univerzita v Bratislavě.¨

‐

KOUTNÁ, Marcela. Vektorová a rastrová grafika na PC: Učební text pro distanční formu vzdělávání. Orlová, 2006. Dostupné z: http://distancne.obakaorlova.cz/PDF/VRG.pdf. Učební text. Obchodní akademie. Vedoucí práce doc. RNDr. Jana Kapounová,

‐

CSc.NOGA, Pavel. Grafické navrhování pomocí vektorů a bitmap. Ostrava, 2013. Skripta. Ostravská univerzita. Vedoucí práce doc. Mgr.A. Pavel Noga, ArtD.

‐

Některé rastrové formáty a jejich vlastnosti. In: NLP centrum: Centrum zpracování přirozeného jazyka [online]. 2001 [cit. 2015-02-18]. Dostupné z: https://nlp.fi.muni.cz/cs/RastroveFormaty

‐

Počítačová grafika. INNET. INNET: Technická univerzita Ostrava [online]. 2011. vyd.

Ostrava,

2011

[cit.

2015-03-04].

Dostupné

z: http://homen.vsb.cz/~ska74/HGF/uvod.htm

‐

Počítačová grafika. WordPress [online]. 2013. vyd. 2013 [cit. 2015-03-04]. Dostupné z: http://3d.hostingzona.cz/?page_id=2

71

‐

Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání. Ministerstvo školství, mládeže z:

a

tělovýchovy

[online].

2013

[cit.

2015-03-21].

Dostupné

http://www.msmt.cz/vzdelavani/zakladni-vzdelavani/upraveny-ramcovy-

vzdelavaci-program-pro-zakladni-vzdelavani

‐

Vše o formátu RAW – 1.díl. OXY ONLINE S.R.O. Digimanie [online]. 19982012

[cit.

2015-02-19].

Dostupné:

˂http://www.digimanie.cz/art_doc-

87481D92051B776BC1257410006AAA3F.html˃

‐

ŽÁRA, Jiří, Bedřich BENEŠ, Jiří SOCHOR a Petr FELKEL. Moderní počítačová grafika: Kompletní průvodce metodami 2D a 3D grafiky. 2. vyd. Brno: Computer Press, 2004. ISBN 80-251-0454-0

72

Přílohy

Výuka počítačové grafiky na základních školách v České republice

1. Probíhá na Vaší základní škole výuka počítačové grafiky? o Ano o Ne

2. Pokud ano, jakou formou tato výuka probíhá? o Volitelné kroužky o V hodinách informačních technologií

3. Ve kterých ročnících tato výuka obvykle probíhá? o 6. ročník o 7. ročník o 8. ročník o 9. ročník 4. Jak jsou dotovány hodiny informačních technologií v jednotlivých ročnících druhého stupně základní školy? o 6. ročník ………………………… o 7. ročník ………………………… o 8. ročník ………………………… o 9. ročník ………………………… 73

5. Kolik vyučovacích hodin ročně přibližně zabírá výuka počítačové grafiky? o 3 – 5 hodin o 6 – 8 hodin o 9 – 11 hodin

6. Které programy jsou ve výuce využívány? (Zatrhněte všechny programy, které ve výuce využíváte)

o Adobe Photoshop o Adobe Illustrator o Zoner Callisto o Zoner Photo Studio o CorelDRAW o Malování o Picasa o Gimp o Inkscape o OpenOffice Draw o CAD systémy o Cinema 4D o Blender o 3D Studio Max o 3D Canvas o Jiné ………………………………………………………………………… 7. Myslíte si, že výuka počítačové grafiky na základní škole může být pro děti využitelná pro budoucí život? o Ano o Ne 74

8. Pokud by to bylo možné, měli byste zájem o rozšíření výuky počítačové grafiky na Vaší základní škole?

o Ano o Ne

Napište prosím důvody, které brání v rozšíření výuky počítačové grafiky: ………………………………………………………………………………….. Jakékoli další připomínky k výuce počítačové grafiky na základních školách: ……………………………………………………………………………………

Velmi Vám děkuji za vyplnění

75