Основные понятия компьютерной графики Кодирование Форматы файлов растровой графики Трехмерная графика Программы векторной графики Лабораторные работы по компьютерной графике Построение сопряжений

Практикум по компьютерной графике

Основные понятия компьютерной графики

Графика – в традиционном представлении, результат визуального представления реального или воображаемого объекта, получаемый традиционными методами, рисованием печатанием художественных образов. Компьютерная графика графика, включающая любые данные, предназначенные для отображения на устройстве вывода. В компьютерной графике различают понятия создание и визуализация изображения. выполнение работы иногда отделено от её графического представления. Одним из способов завершения компьютерно-графического процесса является виртуальный вывод, т.е. вывод файла запоминающее устройство. Данные, которые были выведены файл, могут быть впоследствии восстановлены использованы данных. Изображением считается визуальное представление зафиксированного человеком с помощью некоторого механического, электронного, фотографического процесса. изображением объект, воспринимаемый устройством

Интерактивная компьютерная графика – это способность компьютерной системы создавать графику и одновременно вести диалог с пользователем

САПР используется во всех областях жизни, таких как машиностроение, электроника и т.д. Геоинформационные системы (ГИС) – разновидность компьютерной графики. Они позволяют выполнять ввод редактирование объектов с учетом их расположения на поверхности земли.

Графический формат – это способ записи данных, описывающих графическое изображение. Они разработаны для эффективной и логичной организации сохранения графических данных в файле. Почти каждая прикладная программа создает сохраняет некоторые виды данных. Сейчас многие программы поддерживают смешанные форматы, что позволяет включать растровые, векторные текстовые данные друг друга.

Графические файлы – это файлы, в которых хранятся любые типы графических данных, предназначенных для последующей визуализации. Способы организации этих файлов называется графическим форматами. После записи в файл, изображение перестало быть изображением, оно превратилось данные, причем их формат может изменён. Формат электронных таблиц и текстовый могут использованы хранения но графическими они не являются.

Графические данные делят на 2 класса: 1 векторные

2 растровые

Векторные данные используются для представления прямых, прямоугольников и кривых любых других объектов, которые могут быть созданы на их основе с помощью определения в численном виде ключевых точек. Программа воспроизводит линии посредством соединения С векторными данными всегда связаны информация об атрибутах набор соглашений. Соглашения заданы как явно, так неявно, но они программно зависимы.

В компьютерной графике термин вектор используется для обозначения части линий и задается конечным набором точек.

Растровые данные – набор числовых значений, определяющих цвета отдельных пикселей.

Пиксели – цветовые точки, расположенные на правильной сетке и формирующие образ. Техническим растром является массив числовых значений, задающих цвета отдельных пикселей при отображении образа отдельном устройстве вывода. Для обозначения числового значения в растровых данных, соответствующих цвету пикселя изображении устройствах вывода используется термин пиксельное значение. Термин bitmap для массива пикселей, независимо от типа, а битовая глубина указания размеров этих выраженных битах или байтах.

Физические и логические пиксели

В компьютерной графике для указания местоположения графического объекта используются математические координаты, но т.к. устройство отображения – это реальный физический объект, то существует различие между физическими и логическими пикселями.

Физические пиксели – реальные точки, отображённые на устройстве вывода, т.е. это наименьшие физические элементы поверхности отображения, которые можно обрабатывать аппаратным и программным способом. Так как занимают определённую площадь то расстояние между двумя соседними пикселями вводятся ограничения.

Логические пиксели – это математические координаты, которые имеют местоположение, но не занимают физическое пространство. Поэтому при отображении значения логических пикселей в физические экрана должны учитываться реальный размер и расположение физических

Человеческий глаз воспринимает 224 цветов одновременно. Устройства, которые отображают столько цветов, т.н. truecolor.

Принятая пиксельная глубина 1,4,8,24,32 бита соответственно монохроматический режим 16 цветов, 256 цветов и т.д.

Отображение цветов

Набор цветов, который задаётся пиксельными значениями в файле, не всегда совпадает с тем, может быть отображен на физическом устройстве вывода. Задача согласования набора цветов решается программой визуализации, которая осуществляет преобразование заданных цвета устройства Существует 2 варианта:

1 если количество цветов, заданных пиксельными значениями в файле значительно меньше количества которое способно отобразить устройство вывода.

2 устройство вывода способно отобразить меньше цветов, чем записью в исходных данных

Программа визуализации сопоставляет наборы цветов источника и адресата, количество приводится в соответствие с тем количеством цветов, которое способно отобразить устройство. Этот процесс называется квантованием сопровождается потерей цветов. Оно приводит к появлению артефактов квантования (дополнительные контуры, муар). Иногда артефакты находят применение: используются для удаления шумов изображении, такой сверткой.

История развития компьютерной графики 1950 год – появляются компьютеры. Они используются для решения научных и производственных задач, результатом которых были числовые данные. К 60-тым годам появление более мощных компьютеров, на которых появляется возможность обработки графических данных в режиме символьной печати. Затем появляются специальные устройства для вывода на бумагу, так называемые графопостроители, или перьевые плоттеры. Для управления работой графопостроителей стали создавать спец. ПО. Следующий важный шаг произошёл с появлением графических дисплеев. Графический  дисплей формирует рисунок из множества точек, выстроенных в ровные ряды строки, образующие растр. Мониторы, работающие по принципу построчного сканирования, называются растровыми. Плата компьютера, обеспечивающего формирование видеосигнала и тем самым определяющая изображение видеоадаптером, видеоплатой т.д.

Определение цвета с помощью палитры Пиксельные данные, содержащие более 1 бита на пиксель, могут представляться: как набор индексов палитры цветов определяется в соответствии со схемой определения цветов.

Цвет Рецепторы человеческого глаза воспринимают длину волны от 380-770 нм. Волны различной длины воспринимаются человеческим глазом по-разному. Система визуального восприятия лучше воспринимает близко расположенные цвета, особенно если они разделены видимым объектом. Человеческий глаз плохо цвета маленьких объектов. Обычно мы воспринимаем намного меньше цветов, чем отображает устройство вывода.

Векторные файлы Это те файлы, в которых содержится математическое описание всех элементов изображения //(отдельных элементов) , использованные программы визуализации для конструирования конечного изображения

Графический редактор Paint может рассматриваться не только как отдельное приложение, но и как средство подготовки к работе с программами Microsoft Word и Microsoft Excel. В связи с этим особое внимание следует уделить отработке навыков копирования, работе с файлами, выработке навыков работы с панелью инструментов Рисование, редактированию изображений
Практикум по компьютерной графике