Виды компьютерной графики

Содержание:

• Виды компьютерной графики
• Цветовое разрешение и цветовые модели.
• Графические возможности текстовых процессоров
• Режимы работы с текстом
• Список литературы

 

 

 

 

Виды  компьютерной графики

Различают всего  три вида компьютерной графики. Это  растровая, векторная и фрактальная. Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге. Каждый вид используется в определенной области. Растровую графику применяют при разработке мультимедийных проектов. Иллюстрации, выполненные средствами растровой графики, чаще создаются с помощью сканера, а затем обрабатываются специальными программами - графическими редакторами. Программные средства для работы с векторной графикой наоборот предназначены для создания иллюстраций на основе простейших геометрических элементов. В основном применение векторной графики - это оформительские работы. Создание фрактальной художественной композиции состоит не в рисовании а скорее в программировании. Программные средства для работы с фрактальной графикой предназначены для автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Применение - заставки на ТВ.

Растровая графика.

Основной элемент  изображения - точка. Точка на экране называется "пиксел"

С размером изображения  связано его разрешение. Единица  измерения разрешения "dpi" - dots per inch - точек на дюйм.

Пример: У монитора с диагональю 15" размер изображения  на экране составляет 21´28 см. Зная, что в 1 дюйме 25, 4 мм, можно рассчитать, что при работе монитора в режиме 800´600 разрешении экранного изображения =75dpi.

При печати требуется  разрешение 200-300 dpi.Стандартный фотоснимок размером 10´15 см должен содержать 1000 ´1500 пикселов.=1, 5млн. точек, а если на кодирование каждой точки используем 3 байта, то для хранения фото потребуется более 4мб.

Недостатки растровой  графики.

1. Большие объемы  данных требуют высоких технических  характеристик ПК. Память 128мб и  выше, высокопроизводительный процессор  - для обработки, и большой винчестер  для хранения.

2. Невозможность  увеличения для рассмотрения  деталей. (пикселизация)

Векторная графика.

Основной элемент  изображения - линия.

Линия представлена в памяти ПК несколькими параметрами  и в этом виде занимает гораздо  меньше места, чем растровая линия состоящая из точек, для каждой из которых требуется ячейка памяти.

Линия - элементарный объект векторной графики. Любой  сложный объект можно разложить  на линии, прямые или кривые. Поэтому  часто векторную графику называют объектно-ориентированной.

Свойства линии

Форма

Толщина

Цвет

Стиль (пунктир, сплошная)

Замкнутые линии  имеют свойство заполнения - цветом, текстурой, узором и т.п. Каждая незамкнутая  линия имеет 2 вершины, называемые узлами. С помощью узлов можно соединять  линии между собой.

В основе векторной  графики лежат математические представления  о свойствах геометрических фигур.

Пример. Кривые второго  порядка (эллипсы, параболы, гиперболы) представляются в памяти 5-ю параметрами. Так как общая формула линии 2-го порядка: x2+a1y2+a2xy+a3x+a4y+a5=0. Для кодирования  кривой 3-го порядка используют 11 параметров. В векторных редакторах применяют  частный случай кривых 3-го порядка - Кривые Безье (8 параметров). К концам линии проведены касательные, при  помощи которых линию изгибают.

Векторные изображения  требуют меньшего объема памяти при  их хранении, чем растровые, и могут  масштабироваться без потери качества.

Фрактальная графика.

Ф рактальная графика, как и векторная вычисляемая, но отличается тем, что никакие объекты в памяти не хранятся. Изображение строится по уравнению, или системе уравнений, поэтому ничего кроме формулы хранить не надо. Изменив коэффициенты можно получить совершенно другую картину.

Пример: Фрактальный  треугольник.

Треугольники последующих  поколений наследуют свойства своих  родительских структур.

Фрактальными свойствами обладают многие объекты живой и  неживой природы.(снежинка, ветка папоротника)

Способность фрактальной  графики моделировать образы вычислительным путем часто используют для автоматической генерации необычных иллюстраций.

Цветовое  разрешение и цветовые модели.

Цветовое разрешение (глубина цвета) - определяет метод  кодирования цветовой информации и  от него зависит, сколько цветов на экране может отображаться одновременно.

Количество цветов	Бит на точку	Режим
2 (черно-белый)	1
16	4
256	8
65 536	16	High Color
16, 5 млн	24	True Color

Большинство цветовых оттенков образуется смешением основных цветов. Способ разделения цветового  оттенка на составляющие компоненты называется цветовой моделью.

Цветовая модель RGB

R RED красный

G GREEN зеленый

B BLUE синий

В этой модели работают мониторы и телевизоры. Поэтому когда  изображение проходит обработку  в графическом редакторе его  следует представить в этой модели. Метод получения нового оттенка  суммированием яркостей составляющих компонент - аддитивный. Он применяется  всюду где изображение рассматривается в проходящем свете (мониторы, слайд-проекторы).

Чем меньше яркость, тем темнее оттенок:

(0, 0, 0) - черный цвет

(255, 255, 255)- белый  цвет

Цветовая модель CMYK

Эта модель используется для подготовки печатных изображений. Эти изображения видят не в  проходящем а в отраженном свете. Поэтому для подготовки печатных изображений используется субтрактивная (вычитающая) модель. Цветовыми компонентами являются те цвета, которые получаются в результате вычитания основных цветов из белого.

Голубой (Cyan)=БЕЛЫЙ-КРАСНЫЙ=ЗЕЛЕНЫЙ+СИНИЙ

Пурпурный (Magenta)= БЕЛЫЙ-ЗЕЛЕНЫЙ=КРАСНЫЙ+СИНИЙ

Желтый (Yellow)= БЕЛЫЙ-СИНИЙ=КРАСНЫЙ+ЗЕЛЕНЫЙ

При смешении трех дополнительных цветов получается неопределенный темный цвет. Поэтому в этой модели понадобился дополнительный компонент - ЧЕРНЫЙ (blacK).

Цветоделение.

В типографиях цветные  изображения печатают в несколько  приемов. Накладывая на бумагу по очереди  голубой, пурпурный, желтый и черный оттенки, получают полноцветную иллюстрацию. Поэтому готовое изображение, полученное на компьютере, перед печатью разделяют на 4 составляющих одноцветных изображения. Этот процесс называют цветоделением.

ПО для создания, просмотра и обработки графической информации

Для того, чтобы успешно справиться с обработкой графической информации на компьютере, используя мышь, создано множество специальных программ. Они делятся на несколько групп:

Графические редакторы. Незаменимы, когда требуется нарисовать или подправить картинку.

Программы корректировки  и преобразования фотографий. С их помощью можно добавить фотографии яркость или контрастность, отретушировать ее, создать те или иные эффекты (например, добиться иллюзии, что изображение  находится на шаре или отчеканено на металле - и т.п.)

Программы создания графиков и диаграмм по имеющимся  числовым данным.

Программы, с помощью  которых текст и иллюстрации  объединяются в книгу, журнал, брошюру  или газету. Их еще называют программами  компьютерной вёрстки.

Программы создания слайд-фильмов и мультфильмов.

Графические возможности текстовых процессоров

Большинство текстовых  процессоров имеют разнообразные  возможности по управлению графическими изображениями (не для всех):

--- импорт графики  (вставить рисунок)

--- вклеивание графики  (через буфер обмена)

--- связывание графики  (диаграммы, связанные данными  в таблице с помощью программы  Chart)

--- размещение графики  на странице текстового процессора (орбамление текстом)

--- водяные знаки

--- слои

--- изменение размера  графики

--- вырезание графики

--- экспорт графики

Растровые редакторы

К редакторам обработки  растровой графики относятся  Adobe Photoshop, Corel Photo Paint

Основное назначение растрового редактора.

В ретуши готовых  изображений

В монтаже композиций из отдельных фрагментов, взятых из различных изображений

В применении специальных  эффектов, называемых фильтрами

Основные технические  операции при работе с изображениями:

ü Изменение динамического диапазона (управление яркостью и контрастностью изображения)

ü Повышение четкости изображения

ü Цветовая коррекция (изменение яркости и контрастности в каналах красной, зеленой и синей составляющей цвета)

ü Отмывка (изменение яркости отдельных фрагментов)

ü Растушевка (сглаживание перехода между границами отдельных фрагментов)

ü Обтравка ("вырезание" отдельных фрагментов из общей композиции)

ü Набивка (восстановление утраченных элементов изображения путем копирования фрагментов с сохранившихся участков)

ü Монтаж (компоновка изображения из фрагментов, скопированных из других изображений или импортированных из других редакторов)

Векторные редакторы

Векторные редакторы  применяют для создания графических  изображений высокой четкости и  точности: чертежей, схем, диаграмм, фигурных заголовков, фирменных логотипов  и стилей. С их помощью также  создают штриховые рисунки.

Основные редакторы  векторной графики: Adobe Illustrator, Macromedia Freehand, CorelDraw. Все эти редакторы работают с одними и теми же объектами векторной графики, основаны на одних и тех же принципах, имеют схожие инструменты, и, соответственно, приемы создания векторных изображений в этих редакторах удивительно похожи.

Для работы с изображением каждый векторный редактор имеет  панель инструментов и другие элементы управления.

Инструменты панели управления служат для простейших операций с контурами.

Прочие элементы управления сосредоточены в строке меню и специальных диалоговых окнах. В векторном редакторе Adobe Illustrator, например, эти диалоговые окна называют палитрами.

Векторное изображение  можно строить вручную путем  создания и объединения простейших контуров, либо получать путем трассировки (векторизации) растровых изображений

Текстовые объекты  в векторных редакторах рассматриваются  как объекты особой породы.

Векторные редакторы  позволяют создавать новые конструкции  символов с помощью инструментов для работы с контурами

Перед использованием векторного изображения очень часто  выполняется операция перевода векторного изображения в растровое. Такая операция называется растрированием изображения.

Программы САПР

Программы САПР (системы  автоматизированного проектирования) предназначены для высокоточного  проектирования. Существуют программы  САПР высокого уровня и дружественные  программы, разработанные для домашнего  и делового применения пользователями, занимающихся специфическим моделированием или конструированием для собственных  нужд.

Программы САПР используются для детальной разработки предметов  реального мира: зданий, автомобилей, частей механизмов и т.п.

Наипопулярнейшая  программа из широко используемых программ САПР высокого уровня AutoCAD фирмы Autodesk. Программа доступна в DOS, Windows, Macintosh.

AutoCAD - очень мощная и гибкая система с большим количеством разнообразных высококачественных функций.

AutoCAD для Window (AutoCAD LT) более дружественна пользователю.

Подборка графических  редакторов

Графические редакторы  подбираются в зависимости от целей и объемов вашей работы с изображениями:

Самым популярным векторным  графическим редактором для дизайна  является Corel Draw;

Самым популярным графическим  редактором для технического черчения является AutoCAD;

Самым популярным графическим  редактором для строительного черчения является ArchiCAD;

Самым популярным графическим  редактором для 3D моделирования и  анимации 3D Studio Max;

Самым популярным графическим  редактором для обработки художественных фотографий является Adobe Photoshop;

Самым популярным графическим  редактором для обработки обычных  фотографий является Adobe Photodeluxe

Форматы графических  файлов. Программы просмотра.

В настоящее время  существует множество различных  форматов хранения графической информации. Условно можно разделить все  форматы на три группы

графические метафайлы (метафайл обычно разрабатывается как  составная часть какой либо графической системы, например *.wmf в Windows)

растровые графические  файлы

векторные графические  файлы

Некоторые форматы  графических файлов

Тип	Формат/Расширение	Примечание
Метафайл	GIF	Compuserve Graphics Interchange Format
Растровые	TIFF/*.tif	Microsoft Tag Image File Format
	РСХ	ZSoft РС Paintbrush format
	ВМР	Microsoft Windows BitMaP
	JPEG/*.jpg	Joint Photographic Experts Group
Векторные	*.CDR	Corel Draw Files
	*.FH8	Free Hand File Version 8

 

Некоторые растровые  форматы могут содержат не только статическую графику, но и динамическую (мультипликацию). Это, например, формат GIF, широко применяющийся в internet.

 

Список  литературы

• http://tsv-22.narod.ru/1pc/ref/01/r01_26.html
• http://el-izdanie.narod.ru/gl1/2.htm
• http://flecks.narod.ru/lek_graf.htm
• http://www.lsninternet.ru/grafika/grafika-na-pk.html
• http://inf.1september.ru/1999/infvirt7/par14.htm
• Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://referat.ru