Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Шпоры по компьютерной геометрии и графике - файл 1.doc


Шпоры по компьютерной геометрии и графике
скачать (1053.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc1054kb.25.11.2011 11:54скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

  1   2   3   4   5   6
Реклама MarketGid:
Загрузка...
1.История развития комп графики

Первоначально с пом. ЭВМ можно было получить рисунки в режиме символьной печати с пом. звёздочек, точек, тире и т.д. Пр-р: *

* − *

*

В те времена с пом. ЭВМ печатались только графики, схемы, диаграммы и очень простые иллюстрации. Затем появились специальные устр-ва: графопостроители, перьевые плоттеры (с пом. фломастера). Далее обработка графики происходила с пом. монитора (они формируют рисунок из множ-ва точек, выстроенных в плотные ряды и образующие графическую сетку).

^ Графическая система ПК.



Монитор, работающий по принципу построчного сканирования изображения наз растром.

Плата ПК, обеспечивающая формирование видеосигнала и тем самым определ-ая изображение наз видеокартой (видеоадаптером, видеоплатой).

Выводимое изображение формир-ся в служебной памяти видеоадаптера. Графический процессор читает содержимое видеопамяти и передает его на монитор, тем самым управляя его работой. К видеопамяти имеют доступ 2 процессора: центральный и графический. Центральный записывает видеоинф-ию, а графический периодически читает её (50-100 раз/с) и передаёт на монитор инф-ю из видеопамяти. Видеокарты могут работать в 2 режимах: 1) текстовом. В текстовом режиме экран монитора условно разбив-ся на отдел знакоместа: 25 строк по 80 символов, в каждой из строк по 256 символов ASCII; 2) графическом. В графич. режиме инф-ия отображ в виде прямоуг-ой сетки точек, цвет каждой из кот-х задаётся программой. Кол-во эл-ов цвета в видеопамяти соответствует кол-ву точек на экране. Ы текстовом кол-во эл-ов в видеопамяти соот-ет кол-ву символов на экране. В текстовом режиме соот-ет: - код символа; - атрибут его изображения. Атрибуты: код цветосимволов, код цветов фонов. Процесс кодир-я графических и символьных изображений производится комп-ром автоматически, т. к. все изображения явл-ся цифровыми.

2. История развития графической системы ПК

1-ый комп-р IBM PC, выпущенный в 1981 г. Был оснащён видеокартой MDA (Monochrome Display Adapter). Видеосистема предназначена только для работы в текстовом режиме. В 1982 г. появился видеоадаптер Hercules, поддерживающий графический видеорежим ч/б с растором 720*348.

1983 г. – CGA (Color Graphic Adapter) – перавя цветная модель. Два графических режима: ч/б, размер растра 640*200; цветной: 320*200 (4 цвета).

1984 г. - адаптер EGA (Enhanced Graphic Adapter) - 16-ти цветовой графич видеорежим размером 640*350. Недостаток: вытянутое изображение.

1987 г. - MCGA (Multi Color GA) и VGA (Video GA) - 256-ти цветовой видеорежим с размером растра 320*200.

VGA им также 16-ти цвет видеорежим 640*480, что соответ-т нормальным квадратным пикселям. Затем появ видеокарты: 800*600, 1024*768 при 16-ти цветах; 640*480 при 256-ти цветах – их называют Super VGA.

1995 г. 1-й адаптер, кот. мог отображать 16 млн. цветов Targa. Сейчас пар-ры видеоадаптера позволяют устанавливать глубину цвета 32, 48 бит/пиксель при размерах растра 1600*1200 и более. Параметры отображения также зависят от объема устанавливаемой видеопамяти. Видеопамять (Video RAM) позволяет хранить растровое изобр-е, которое полностью соот-ет текущему состоянию монитора. Видеопамять постоянно сканируется с частотой кадров монитора. Запись новых кадров в видеопамять немедленно изменяет изобр-е на мониторе. Необх-ый объем видеопамяти рассчитывается как площадь растра в пиксель, умноженных на кол-во бит или байт на пиксель. (32 бит/пиксель) Пр-р: 1600*1200*4 байта. В видеопамяти могут храниться также несколько кадров изображ-ия, что использ-ся в анимации. Для сохранения этих кадров предусматривается неск. страниц видеопамяти, с одинаковой логической организацией, но разной адресацией. Обмен данными по системной шине обеспечивает: процессор, видеоадаптер и конструктор локальной шины.

PCI (Peripheral Component Interconnect) - 32 bit, 33 МГц, 127 Мб/с. AGP (Accelerator Graphic Port) – 64 bit, 66 МГц, 528 Мб/с. PCI Express 3 GIO - ?? bit, 33 МГц, 256 Мб/с.

Современные графические процессоры по сложности уже приближаются к ЦП и позволяют, кроме визуализации содержимого видеопамяти, делать: - рисование различных эл-ов; - копирование массивов; - манипуляции с цветами;

- наложение текстур.

Видеоадаптер выполняет эти операции аппаратно, что позволяет ускорить по сравнению с программной реализацией графическими интерфейсами: API, OpenGL, DirectX.

3. Особенности комп-го представления графической инф-ии.

Графика - это результат визуального представления реального или воображаемого объекта, полученного традиционными методами: рисованием, печатанием художественных образов.

Под КГ понимается создание изображения, включающее любые данные, предназначенные для отображения на устр-ве вывода. В практике создание графических изображений, выполнение работы иногда отделено от его графического представления. Один из способов завершения комп-ого графич-ого процесса явл. виртуальный вывод. Виртуальный вывод впоследствии м.б. использован для графической работы или для восстановления тех же данных в памяти.

Изображением считается визуальное представление реального объекта, зафиксированное человеком с помощью механического, электронного или фотографического процесса.

В КГ изображением счит-ся объект, воспроизведённый устр-ом вывода.
Далее сложный рисунок: перерисуйте из лекций на оборот шпоры!

4. Графические форматы.

Графический формат - это формат записи, в котором данные, описывающие графическое изображение записаны в файле. Графические форматы разработаны для эффективной и логичной организации и сохранения графических данных в файл.
5. Графические файлы.

Графические файлы - это файлы, в которых хранятся любые типы графических данных, предназначенные для последующей визуализации. Способы организации этих файлов называются графическими форматами. После записи в файл изображение перестало быть изображением - оно превратилось в графические данные.

Формат графических данных может быть изменен (напр-р, в результате преобразования файла).
6. Графические модели.

3 основных класса графических моделей изображения: 1) векторная модель (объектная); 2) пиксельная (растровая); 3) сетчатая (каркасная);

1) Векторная модель: в ней используются структуры данных, которые соответствуют объектам. В КГ векторную графику используют для построения прямых многоугольников или кривых, либо любых других объектов, которые м.б. созданы на их основе. Векторные данные задаются с помощью определенных в численном виде ключевых точек. С векторными данными всегда связана инф-я об атрибутах (цвет, толщина линий) и набор соглашений, позволяющих программе начертить требуемые объекты. Соглашения м.б. заданы в явном и неявном виде, они программно зависимы. Пример:



линия; прямоугольник; сплайн-объект.

В графике термин «вектор» используется для обозначения части линии и задается конечным набором точек.

2) Растровая модель – в ней изображение описывается попиксельно, а не отдельными объектами. Растровые данные представляют собой набор числовых значений, определяющих цвета отдельных пикселей. Растр – правильная сетка, покрывающая всю поверхность изделия. Пиксели - это цветовые точки, расположенные на правильной сетке и формирующие образ. Хотя мы и говорим, что растр это массив пикселей, технически, растром являются числовые значения, задающие соответствующие цвета отдельных пикселей на устройстве вывода. Для обозначения числового значения в растровых данных соответствующего цвета пикселя в изображении применяется термин пиксельное значение. Пример растровых данных:



чёрный цвет - нулевая интенсивность, белый цвет – максимальная интенсивность.

Раньше для представления числовых значений использовался термин «bitmap», «pixmap». Термин «bitmap» используется для обозначения массивов пикселей, независимо от типа ,а термин «битовая глубина» используется для указания размеров этих пикселей, выраженная в битах или байтах. Битовая глубина определяет кол-во возможных цветов пикселя:1 бит=2 цвета(0 или 1),4 бита=16 цветов (0000,0001,...1111), 8, 16, 24, 32, 48 бит/пиксель.

Обе они предназначены для представления в памяти ПК 2-хмерного изображения, поэтому эти 2 изображения считают моделями.

3) Сетчатая модель – 3-хмерная модель. Используется тогда, когда меняется ракурс изображения сцены или взаимное расположение объектов изображения.

Сетчатая модель представляется в памяти ПК не изображение, а 3-хмерные геометрические объекты, при проецировании которых на ту или иную плоскость изображение получается автоматически. В этой модели объекты представлены в виде пустотелых, не имеющих физической толщины оболочек, составленных из многозначных плоских граней (параллелограмм, шар, пирамида – надо эти три фигуры нарисовать). Физическим аналогом является каркас фигуры, отсюда второе название «каркасная», либо – «полигональная». Основными структурными единицами сетчатой модели является вершина, ребра, грани и полигоны.
7. Физические и логические пиксели.

В КГ для указания местоположения объекта используется математические координаты, однако, поверхность отображения на устройстве вывода - это реал физический объект. Поэтому существует разница м/у физическими и логическими пикселями.

1) Физические пиксели - это реальные точки, отображаемые на устройстве вывода, т.е. это наименьшие физические элементы поверхности отображения, которые можно обрабатывать аппаратным или программным способами. Устройства отображения формируют отдельный пиксель из нескольких цветовых составляющих, т.е. несколько по-разному окрашенных точек, которые человеческий глаз, находящийся на достаточном от них расстоянии, воспринимает как единый, однородно окрашенный пиксель. Поскольку физические пиксели занимают определённую площадь поверхности отображения, то на расстояние м/у двумя соседними пикселями вводится ограничение. Под разрешением понимается изображение, приходящее на единицу пиксельного изображения. Разрешение по горизонтали и по вертикали м.б. различным. Традиционной единицей измерения изображения является ppi (pixels pur inch), dpi(dots pur inch). Разрешение pps: Rpps=0,4Rppi.

2) Логические пиксели – подобны математическим точкам, имеют местоположение, но не занимают физического пространства. Поэтому при отображении значения логических пикселей из растровых данных физические пиксели экрана должны учитывать реальные размеры и расположение физических пикселей.

Далее сложный рисунок: перерисуйте из лекций на оборот шпоры!

^ Значение разрешения изображения зависит от 2-х факторов: 1) кол-во логических пикселей в строках и столбцах растра; 2) от физического размера этих пикселей. Для расчета размеров пиксельного изображения при выводе на печать используется следующая формула: Lвых=Nгор/Rpps=

=600/(0,4*72)=600/28,8=20,8 см. Hвых=Nверт/Rpps=1200/

/(0,4*72)=41,7 см. Lвых - это размер пиксельного изображения после вывода. Nгор – кол-во пикселей по горизонтали; Nверт – кол-во пикселей по вертикали. Rppi=600 ppi; Lвых2=600/(0,4*600)=

=2,5 см. Hвых2=1200/(0,4*600)=5 см.

Пиксельная глубина – это кол-во битов, используемых для представления пикселей. Чем больше значение пикселей глубины, тем больше кол-во цветов: 000000000000000000000000 – 24 бит.


8. Определение цвета с помощью палитры.

Палитра (карта цветов, индексов, таблица цветов) – представляет собой одномерный массив цветовых величин. С помощью палитры цвета задаются косвенно, посредством указания их позиции в массиве. При использовании этого способа данные записываются в файл в виде индексов. В таких файлах: косвенные или псевдоданные. Палитра включается в тот же самый файл, что и изображение и каждое пиксельное значение рассматривается как индекс в палитре и содержит одно число. Программа визуализации, прочитав индекс, обращается к палитре для определения цвета. Полученное значение цвета для определения пикселя на устройстве схемы.


На практике каждый элемент палитры занимает 24 байта объема памяти, записанной палитрой: в 3-4 раза больше максимального кол-ва определяющего ей цветов.

3 байта*16 цветов = 48 байтов. 4 байта*16 цветов = 64 байта. 3 байта*256 цветов = 768 байт. 4 байта* 256 цветов = 1024 байта.

^ Палитра обычно используется для подготовки в файл для размещения в Интернете. Пр-р: 320*200*3 байт = 192000 байт. 320*200*1 байт = 64000 байт + 768( на палитру)= 64768 байта. Не следует использовать палитру: 1) когда объем растровых данных не велик; 2) изображение содержит больше 256 цветов, т.е. для сохранения самой палитры требуется дополнительный объем памяти 15 bpp = 32768 цветов, размер палитры 96Кбайт. Преимущества использования палитры: 1) для 256 цветовых изображений размер уменьшен в 3 раза; 2) с помощью палитры можно изменить цвета изображения.
9. Цвет.

Рецепторы человеческого глаза различает цветовое излучение в диапазоне длины волны от 380 до 770 нм. Волны различной длины воспринимаются человеческим глазом по-разному. Система визуализации восприятия легче различает близко расположенные цвета, особенно, если они разделены видимым объектом. Для восприятия цвета важное значение имеет то, как этот цвет получен. На данный момент не существует идеальной цвет модели для представления цвета из-за разного способа его получения на различных устройствах. Всё множество цветов, которое получится путём смешивания основных цветов, образуют цветовую гамму. В графических файлах для представления цветов используется цветовые модели: аддитивная и субтрактивная и т.д.

Чтобы передать цвет нужно задать нескол значений (обычно3), определить интенсивность каждой из основных цветов, которые смешивают для получения составных цветов.

Наиболее распространенным способом передачи цвета является модель RGB, т.е. переплётом 3-х цветовых компонентов.

0 (0,0,0) – белый

1 (255,255,255) – черный

2 (255,0,0) – красный

3 (0,255,0) – зеленый

4 (0,0,255) – синий

5 (255,255,0) – желтый

6 (0,255,255) – голубой

7 (255,0,255) – фиолетовый

8 (128,0,0) – темно-красный

9 (0,128,0) – темно-зеленый

10 (0,0,128) – темно-синий

11 (128,128,0) – горчичный

12 (0,128,128) – грязно голубой

13 (128,0,128) – темно-фиолетовый

14 (128,128,128) – серый

15 (255,128,128) – коричнево-розовый

Суммарное кол-во двоичных разрядов, которая отводится для представления инф-ии о цвете одного пикселя называют цветовой разрешающей способностью или битовой глубиной. Она измеряется в бит/пиксель (bit per pixel) и количество максимального отображения цвета определяется по формуле 2n , где n- битовая глубина. # 8 bpp=256 цветов [ 2 8].
10. Цветовые модели.

Для описания цветов применяют несколько различных математических систем, которые называются цветовыми моделями. Выбор подходящей цветовой модели зависит от типа данных, содержащихся в файле. Для однобитовых и полутонных грамотно использовать разные цветовые модели. Цветовые модели бывают: 1) ахроматические; 2) аддитивные; 3) субтрактивные; 4) перцепционные; 5) повышенной точности.

Дополнительно: (этого вопроса нет в списке, может пригодится): Ахроматичекие модели – модели, не включающие цвета. Представляет штриховое и монохромное изображение. Штриховое изображение – точеное изображение, каждое из пикселей которого может быть только из 1 или 2-х цветов. Один из этих цветов является фоновым, другой это цвет переднего плана. Для описания каждого пикселя используется только один бит. Самая компактная модель для представления графиков, чертежей, схем, штриховых рисунков. Монохромное изображение – отличаются от штрихового тем, что составляющая пикселя м.б. одного из оттенков, составленная из смеси двух базовых цветов. В зависимости от технологии последнего восприятия, монохромная модель может иметь 100 оттенков, если она задана в процентах и 256, если задана в значениях. Для описания одного пикселя потребуется 1 байт инф-ии. Получим изображение в 8 раз больше, чем предыдущее. Монохромное изображение распространено в полиграфии. Также используется при цветной печати, когда происходит цветоделение: исходное изображение делится на несколько монохромных, которые при печати накладываются др. на др.

11.Аддитивные цветовые модели

Новые цвета получаются посредством сложения основного цвета + черный, чем больше интенсивность добавляемого цвета, тем ближе результирующий цвет к белому. Смешивание всех основных цветов дает чистый белый цвет, если значение их интенсивностей max и чисто черный, если = 0.

Адд. цвет-е среды являютсяся самосветящимися.

RGB(red green blue ) одна из самых распространенных. Выбор основных цветов обусловлен физиологией человеческого зрения, именно к этим цветам глаз наиболее чувствителен. Для получения нового цвета, разное кол-во R,G,B добавляются к черному. В граф. файлах, представляют пиксели в виде числового триплета, трех числовых величин, соответствующих интенсивности красного, зеленого и синего цветов.

Первая колорометрическая система. Для представления модели выбраны след. Излучения. R- λ=700 нм, G- λ=546,1 нм, B- λ=435,8 нм




12.Субтрактивные цветовые модели

В этих моделях для получения нового цвета основные цвета вычитаются из белого, чем больше интенсивность вычитаемого цвета, тем ближе результат к черному. Смешивание всех основных цветов с максим интенсивностью задает черный, отсутствие всех остальных - белый. В природе субтрактивные среды – отражающие, т. е. передается посредством отражения света от внешних источника.

Модель ^ CMY(Cyan Magenta Yellow) голубой, пурпурный, желтый. Эта модель исп-я в большинстве устр-в вывода для получения изобр-я на белой поверхности. При освещении, каждый из осн. цветов поглощает дополняющий его цвет.

Голубой->красный, пурпурный->зеленый, желтый->синий;

Цвета CMY обратны модели RGB, т.е. дополняющие их до белого.

Модель CMY так же как и RGB имеет не полный цветовой обхват, причем отличный от RGB.Поэтому при переходе от одной цвет. модели к другой возможна потеря цвета.

Это происходит потому что: 1. субтрактивные модели слишком сложно представить м/д соседними значениями цвета, особенно когда это значения цвета не более 5%

2.в реальном синтезе. 3-мя красками не возможно воспроизвести все цвета при аддитивном синтезе излучений. Поэтому в эту модель для компенсации не воспроизведенных цветов вводят черный цветовой компонент CMYK. Введение независимой черной составляющей, позволило использовать недорогие красители, т.к. на воспроизведение тратится в 3 раза меньше краски. Для представления цветов в модели CMYK исп-я последов-сть. 4х величин, которые задаются в %(0÷100)


RGB CMY

255;255;255 0;0;0 белый

0;0;0 255;255;255 черный
13. Перцепционные цветовые модели

Это модели с раздельным определением яркости и цветности. Аппаратно независимые.

HSV (Hue, Saturation, Value) Цветовой тон, насыщенность, величина света или светлота.

Модель обеспечивает возможность явного задания требуемого оттенка цвета. В этой модели, основные цвета не смешиваются, а меняются их свойства.

1)^ Цветовой тон (оттенок)= R, G, White

2)Насыщенность- кол-во белого в оттенке(100% насыщенный- нет белого)

3)Светлота – интенсивность свечения цвета.

Оттенок с высокой интенсивностью является очень ярким, с низкой интенсивностью - темным.



*Светлота 0÷100% ; 100%-основание, 0%-вершина

*Цветовой тон- задается углом вокруг вертикальной оси 0°-красный, 60°-желтый, 180°-голубой, 240°-синий, 300°-пурпурный

*Насыщенность определяется насколько близок цвет к чистому, от 0 на вертикальной оси до 100 на оси конуса.

Вершина конуса - черный цвет, значение насыщенности- любое.

Насыщенность - представляет собой кол-во белого цвета; величина представляет кол-во черного.

Оттенок – это тот цвет к которому добавляется черный и белый для моделирования цвета.

Существует семейство HSB(B-brightness), HSI(I-интенсивность), HSL(luminosity), HBL(----).

L*a*b

Аппаратно- независимая модель (L- яркость; a,b-компонент цвета а- от зелен .до красног, b -от синег до желт). И определ. соотнош. этих параметров цветов. Эта модель имеет наибольший цветовой охват.



Телевизионная цветовая модель

YUV- основана на линейном преобразовании данных из RGB и применяется для кодирования цвета в телевидении.

Y-полутон, U,V-цветность. На этой модели основываются модели YCbCr и YPbPr- исп. для сокращения передаваемой полосы частот. Кодирование позволяет уменьшить кол-во передаваемой информации для воспроизводства без потери качества.

Преобразование света: Y=0.299R+0.587G+0.114B

Cb=-0.168R-0.331G+0.5B+128

Cr=0.5R-0.419G-0.081+128

14.Плашечные цвета и цветовые модели повышенной точности.

Плашечные цвета – это готовые смесовые краски. Эти цвета не прозрачны, т.е. отражают свет поверхностным слоем. Позволяют добиться очень ярких цветов, эффект металлизации и иризации (голограммы) . Используют вместо CMYK красок или дополнение к ним.

^ Цветовые модели повышенной точности- в этим моделях точность воспроизведения повышается за счет увеличения цветового разрешения в модели путем введения новых цветов. До 48 бит/ pixel-цветовая разрешающая способность. YOMCGK- Pantone Hexacrome->True match colors

15.Наложение и прозрачность изображения

Для того чтобы изображение можно было накладывать друг на друга, существует механизм задания прозрачности, на уровне всего изображения, фрагмента или отдельных пикселей. Прозрачность управляется при помощи дополнительной информации, содержащейся в каждом элементе pixel данных. Самый простой – добавление к пиксельным данных оверлейного бита. TGA 16 бит/цвет = 5х3+1 оверлейный бит, 0-прозрач 1- полностью не прозрачный. Используют оверлейный пиксели для того чтобы отключить изображение любой части изображения.

Такое вырезание изображения можно использовать при наложении на любое другое и этот процесс называется цветовой рирпроекцией. TGA(32 бита)=8(R)+ 8(G)+ 8(B)+8(прозрачность); 8 бит прозрачности называется α-каналом и в идеале поддерживает 256 уровней прозрачности. 0-полностью прозрачный; 255-полностью не прозрачен. Данные определяющие прозрачность –программно зависимые, т.к. либо они сохраняются в части пиксельных данных, либо в виде 4ой плоскости, или отдельным блоком информации.
16.Векторные файлы

Векторные файлы-те файлы, в которых содержаться математические описание отдельных элементов изображений, используемых программой визуализации для конструирования конечного изображения. Векторные файлы строятся не из пиксельного описания значений, а из описания элементов изображения или объектов. Векторные данные включают данные о типе линий и её атрибутах. Линии используются для построения геометрических фигур, которые в свою очередь м.б. использованы для создания объёмных 3D-фигур. Векторные данные представляют собой список операций черчения и в математическом описании элементы изображения записываются в файл в той последовательности, в которой они создавались. Простейшие векторные форматы используются текстовыми редакторами и электронными таблицами. Но большинство векторных форматов разрабатывается для хранения и создания рисунков программами САПР.

17.Структура векторных файлов.

Осн-ми комп-ми явл-ся: заголовок,

палитра,

данные изображения,

концовка.

Заголовок включает: ID номер версии, м.б. информацию об атрибутах по умолчанию, цветовая информация. Заголовок векторных файлов не всегда имеют определенную длину, поэтому векторный файл всегда должен считываться последовательно. Также могут содержаться сведенья о высоте и ширине изображения, его позиции на устройстве вывода и кол-во слоев изображения. Данные изображения- состоят из элементов, являются наименьшими частями изображения. Объем данных зависит от сложности изобр-я и тех возможностей по уменьшению размеров файла, которых содержит данный формат.

Любой эл-т векторных данных связан либо с инф-ей задающей его координаты, цвет, форму. Применяются аббревиатуры. Вект. файлы могут содержать палитры. Вектор. файлы не имеют стандартных схем сжатия. Замкнутые эл-ты вект дан. м.б. спроектированы с учетом заполнения их изнутри. Любой элемент м.б. связан с двумя или более цветами. Замкнутые эл-ты могут содержать как чистый цвет либо штриховку или др эл-ты заполнения. Форматы не поддерживающие шаблоны заполнения должны представляться как отдельный элемент. За данными изобр-я обычно следует концовка. В самом простом слычае она содержит дополнительные сведения о времени и дате создания, кол-ве объектов и т.д. Векторные файлы не ограничивают размеры изображения. Если не принимать в расчет палитру и инф-ю об атрибутах, то размер избр-я, прямо пропорционален кол-ву объектов в нем.

Сохранение символьной строки в вект .формате возможно одним из 2- способов:

1.Сохр-е текста в виде ASCII строк, сопровожд .инф-ей о шрифте, позиции абтриб.

2. сохр-е отд. символов в виде набора контуров, созд. из простейших вектор. эл-тов.

Применение контурных шрифтов увеличивает размер файлов, т.к. буквы сохр-ся аналогично др. эл-там но оправдывается возможностями по трансформации.
18.Преимущества и недостатки векторных файлов.

+: 1.удобные для хранения изобр-я в виде отд эл-тов, 2.легко масштабируются и подаются другим манипуляциям, 3.векторные данные содерж. данные в формате ASCII легко редакт-ся как обычный текст.

-: 1.неудобны для хранения сложных изображений, цвет инф-я, котор. меняется положительно, 2 внешнее представление векторного изображения может меняться в зависимости от отображающих их программ, 3.визуализация векторных данных требует значительно больше времени, чем растровых такой же сложности.
19.Векторные графические редакторы.

Используются для решения 2-х типов задач:

^ 1-иллюстрационные пр-мы (Corel Draw, Adobe Illustrator) для создания печатной продукции.

2- программы САПР(AUTOCAD)- чертежи, схемы

Наиболее применяются модели CDR,WMF,DWG,DWX
20-21.Растровые файлы, структура.

Основными компонентами растр файла является заголовок и растровые данные.


Заголовок

Растр данные

Концовка
Дополнительная информация, которая не помещается в заголовок, добавляют в конец.

Заголовок

Палитра

Растр данные

Концовка
С применением палитры

Если файл. формат позволяет хран. нескольких изображений, то после заголовка разм-ся каталог изобр-я или индексов. В нем содер-ся инф-я о смещ-им неч-ых позиций всех изоб-й в файле. Если формат позв. изобр-ю иметь свою собственную палитру, то она сохр-ся непосред-но перед данными того изображения с которыми связан. Палитра- м.б. после заголовка, в таком случае на месте растроых данных будет сохр запись. Концовка дополняет заголовок и располагается в конце файла. Дополняют в тех случаях, когда файловый формат модифицируется, концовка никогда не имеет постоянного смещения от конца файла. Смещение концовки задается относительно конца файла, имеет постоянную длину и указывается в заголовке, иначе концовка должна ID.
22.Заголовок растрового файла

Заголовок- раздел двоичных или символьных данных котор. располагаются в начале файла и хранят общую инф-ю о растр. данных, кот. в этом файле сод-ся. Все структурируемые растровые файлы имеют заголовки. Заголовок растр файла состоит из фиксиров-х полей. Ни одна из них не явл-ся обяз-м, но есть типичный для большинства форматов набор полей.


Идентификатор файла

Версия файла

Кол-во строк в изображении

Кол-во пикселей в строке

Кол-во битов в пикселе

Кол-во цветовых плоскостей

Тип сжатия

Х-координаты начала изобр-я

Y-координаты начала изобр-я

Текстовые описания

Зарезервир-е простр-во
Идентификатор файла- уникальное значение, которое позволяет программе опр-ть файловый формат с которым она работает. В качестве идеен-ра можно использовать либо послед-ть символов ASCII .Иден. м.б. уникальным даже для форматов, исп-ых на разл-х платформах. Если зн-е прочит-е из опред-ого места в файле.

Версия файла - распол-ся сразу после ID и исп-ся, чтобы опр-ть, сможет ли программа обраб-ть инф-цию, содер-юся в данном файле. Версия одного и того же размера могут иметь разные хар-ки. Информация описания изображения
кол-во строк в изобр- высота изобр-я или кол-во строк развертки опр-ет кол-во строк содер-ся в изобр;

кол-во pix в строке-ширина изобр-я;

кол-во битов на pix –размер данных необходимых для описания каждого пикселя- пикселя глубины.

кол-во цв .плоскотей-обычно =1

Тип сжатия- инф. о методе кодирования, с пом-ю к-ого закодир-ны растровые данные. Некоторые форматы поддержив несколько алгоритмов. Модификация форматов- это в основном доп-е или изм-е имеющихся схем сжатия.

Корд. изоб-я- опред-ют коор-ты точки начала изобр. на уст-ве вывода.

Текст опис-е растра- комментарий, соде-й произв символы ASCII(имя файла, имя автора)

зарезервированное пространство в конце заголовка м.б. зарезер-е поле, которое не содержит данных, не опис-ся и не структур-ся. Если возник. необх-ть расширения формат, то сведен-я для новых данных занос-ся в зарезер-е пр-во. Т.о. сохр-ся совместимость с пр-мами, поддерж старые версии этого формата.

23. Растровые данные.

В большинстве форматов располагаются непосредственно после заголовка, но могут быть и в любом др.месте растрового файла. Т.к. после заголовка в файле могут быть палитра или какие-нибудь др.данные. Тогда в заголовке в поле смещения данных изображения или в поле каталог изображений указывается место положения начала данных изображения в файле. Растровые данные, состоящие из пиксельных значений, обычно выводятся на устр-во в виде строк развертки по всей ширине поверхности изображения. Строки развертки объединяют пиксельные данные в двумерную сетку. Но иногда растр.данные записаны в файле в виде плоскостей.
24. Организация данных в виде строк развёртки.

При такой организ-ии пиксел данные в файле, описывающие это изображ-ие,предст собой послед-ти наборов значений, где каждый набор соответ-ет строке изображ-ия. Несколько строк представл-ся несколькими наборами, записанными в файл от начала до конца. Если данные организованные в виде строк развертки, то они м. б. сохранены в файле 3я способами:

1. в виде непрерывных данных 2. В виде полос 3. в виде фрагментов.

Непрерывные данные- это простейший способ организ-ии данных, когда данные записыв-ся в файл непрерывно строка за строкой. При воспроизвед-ии данные читаются в том же порядке в кот они были записаны.

Полосы -в файлах, организ-х т.о., изображения хранятся в виде полос ,кажд из кот-х сод-т непрерывно записанные строки. Общее изображ предст-ся нескол полосами; каждая полоса может храниться в файле отдельно от других. Полосы разделяют изображ-ие на несколько сегментов, кажд из кот-х всегда имеет ту же ширину, что и оригинальное изображ-ие и высоту, заданную пользователем. Полосы облегчают управление данными на комп-х с огранич памятью, а также используется для обработки информации при предоставлении в интернет.



?// 1280*1024. 1 байт/пиксель≈получим изображ-ие размером 1310720 байт=1280 Кбайт=1,25 Мб.

3 байта/пиксель≈3,75 Мб.

Разбиваем изображ-ие на 8 полос по 128 строк в полосе≈1024≈нужно 160 Кб на обработку одной полосы. ?

Организация данных в виде полос позволяет программе визуализ-ии обработать только 1 полосу за раз. Поэтому и примен-ся на комп-х с ограниченной памятью. Форматы, треб или позвол-ие организацию данных в виде полос, сод-ат в заголовке файла инф-ию о колич-ве полос, о размере и смещении каждой полосы в файле.

Фрагменты -подобны полосам, но каждый фрагмент соответствует вертик-ой области изображ-ия. Фрагменты могут им любую ширину, от 1 пикселя до ширины всего изображ-ия. Фрагменты организ т.о., что пиксел данные ,соответ-ие одному фрагменты .кратны 16 Кбайтам,а их высота и ширина кратна 16-ти пикселям.(16-ти или 8-ми Кб).Если данные изображ-ия организованы в виде фрагментов ,то фрагментируется всё изображение. Все фрагменты им одинак размер,фрагменты не перекрываются. Фрагментация данных позвол оптимизировать степень сжатия путём применения к различн частям изображ-ия различных схем сжатия. Т.к. фрагменты можно раскодировать независимо от др от др, файловые форматы, позволяющие применять фрагменты, содержат в заголовке файла сведения о колич-ве фрагментов, их размере и смещении.




25.Организация данных в виде плоскостей.

R G B

до рисовать ( 00 01 02)

(03 04 05)

.........

Файлы, организованные таким образом наз-ся плоскостными. В таких файлах растровое изображ представляется несколькими блоками растровых данных, причем каждый блок содержит одну из цветовых составляющих, используемых в данном изоб-ии. В каждом блоке объединяются строки, расположенные последовательно, но для восстановления всего изображения требуется прочитать значение всех блоков информации. Данные в виде плоскостей обычно сохраняются для обычных устройств ввода, которые составляют каждый пиксель из отдельных компонентов,, поскольку можно управлять только одним цветом.
26. Преимущества и недостатки растровых файлов

Преимущ-ва:1).удобны для хранения сложных фотореалистических изображений 2).пиксельные данные могут изменяться индивид-но или большими группами с пом палитры. 3).растр файлы легко преобраз на передачу на точечное устр-во вывода.

Недостатки:1).они им очень больш размер,особенно,если изображ многоцветно. Применение различных схем сжатия уменьшает размер,но необход-ть распаковки перед использ-ем,замедляет процесс чтения и визуализ-ии изображ-я. 2).растр форматы плохо поддаются масштабир-ию.3) отсутствует внутренняя структура соответствующая структуре изображаемых объектов.
27.Растровые графические редакторы

Исторически первым является BMP. Не имеет схемы сжатия. Чаще всего используется формат JPEG. Самый плотный формат GIF. Основные назначения растровых графических редакторов- ретуширование готовых изображений, монтаж композиций, применение спецэффектов, изменение освещения, цветопередачи и т. д.

  1   2   3   4   5   6



Скачать файл (1053.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации