Лекция №1. Тема: Введение. Введение в компьютерную графику. Виды компьютерной графики


НазваниеЛекция №1. Тема: Введение. Введение в компьютерную графику. Виды компьютерной графики
страница1/6
ТипЛекция
filling-form.ru > Туризм > Лекция
  1   2   3   4   5   6


Лекционный комплекс
Лекция №1.
Тема: Введение. Введение в компьютерную графику. Виды компьютерной графики.
План:

1. Понятие компьютерной графики.

2. Виды КГ.


  1. Понятие компьютерной графики.

Представление данных на мониторе компьютера в графическом виде впервые было реализовано в середине 50-х годов для больших ЭВМ, применявшихся в научном и военном исследованиях. С тех пор графический способ отображения данных стал неотъемлемой принадлежностью подавляющего числа компьютерных систем, в особенности персональных.

Существует специальная область информатики, изучающая методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов – компьютерная графика. Она охватывает все виды и формы представления изображений, доступных для восприятия человеком либо на экране монитора, либо в виде копии на внешнем носителе (бумага, кинопленка, ткань, прочее).
2. Виды КГ

В зависимости от способа формирования изображений компьютерную графику принято подразделять на растровую, векторную и фрактальную.

Чтобы изображение можно было хранить, просматривать и обрабатывать на компьютере, оно должно быть представлено в так называемом цифровом виде. Такое представление или, другими словами, описание изображения можно выполнить различными способами. Самый простой (по крайней мере, для понимания) способ состоит в том, чтобы каждый элемент изображения (точку или, как принято говорить, пиксел) описать отдельно. Описание точки это описание ее цвета. Все изображения, представленные таким способом, называют растровыми.

Однако следует заметить, что рисование «от нуля» в редакторах растровой графики, хотя это и возможно, является довольно сложным делом. Для этой цели лучше подходят редакторы так называемой векторной графики.

Растровая графика

Растровое изображение – представляется в виде сетки или растра, ячейки, которые называются пикселями. Любой растровый графический объект воспринимается программой как набор окрашенных пикселей. Поэтому при обработке растровых изображений редактируются не конкретные объекты, а составляющие их группы пикселя. Растровые картинки очень чувствительны к масштабированию. Увеличивая изображение можно невооруженным глазом увидеть растр.

Растровые графические редакторы являются наилучшим средством представления тоновых оригиналов, например, таких как фотографии, поскольку растровые изображения обеспечивают довольно высокую точность передачи градаций цветов и полутонов.

Однако для представления растровых изображений всегда используется фиксированное число пикселей, значит, качество зависит от разрешающей способности оборудования. Цветовые характеристики растровых изображений приводят к огромным размерам графических файлов и искажению при масштабировании. Это означает, что обработка такого изображения, например изменение его размера или печать с более высоким разрешением, может привести к потере мелких деталей, зернистости и неровным границам объектов.

Среди растровых графических объектов есть довольно простые в применении, такие, как Paint, EAKids, работа с которыми не требует особенной подготовки, и более сложные, мощные профессиональные программы, например Adobe Photoshop, CorelPhoto-Paint

Векторная графика

Векторные изображения формируются из математических линий, называемых векторами. В этом случае внешний вид изображения определяется геометрическими характеристиками векторов.

Системы компьютерного черчения, автоматизированного проектирования, программы трехмерной графики обрабатывают векторные изображения.

Векторные графические редакторы являются оптимальным средством для создания шрифтовых и высокоточных графических объектов, для которых имеет значение сохранение четких, ясных контуров независимо от размера изображения.

Векторные изображения могут отображаться и печататься с любым разрешением, доступным для выводного устройства. Качество таких изображений постоянно при любом увеличении.

С векторной графикой можно встретиться, когда создаются рисунки средствами встроенного графического редактора текстового процессора MS Word. Среди профессиональных векторных программ наиболее распространены Corel Draw и Adobe Illustrator.

Фрактальная графика

Фрактальная графика, как и векторная, основана на математических вычислениях. Однако базовым элементом фрактальной графики является сама математическая формула, то есть никаких объектов в памяти компьютера не хранится и изображение строится исключительно по уравнениям. Таким способом строят как простейшие регулярные структуры, так и сложные иллюстрации, имитирующие природные ландшафты и трехмерные объекты.

Графический редактор – программа создания, обработки, просмотра и хранения графических данных. Графические редакторы можно разделить на две группы: растровые и векторные.
Ключевые слова

Компьютерная графика - общее направление, описывающее создание или манипуляцию графическими изображениями и изобразительными данными с помощью компьютера. Может использоваться в CAD, анимации, дизайне, архитектуре, деловой графике и т.д. Системы для компьтерной графики обычно являются интерактивными, т.е. отображают изображение на дисплее таким, каким оно создано, или в виде, в который преобразована исходная картинка.

Пиксель - комбинированный термин, обозначающий элемент изображения, являющийся наименьшим элементом экрана монитора. Двумерная графика - графика, *действие* в которой происходит в одной плоскости. Например пользовательский интерфейс.
Иллюстративный материал

Электронный учебник «Видеопрактикум по изучению компьютерной графики» Якимчук Н.В.
Лекция №2
Тема: Цветовое разрешение и цветовые модели
План:

1.Цветовая модель

2. Виды цветовой модели
1.Цветовая модель

Любое графическое изображение можно представить как некоторую композицию разноокрашенных областей. Поэтому основная информация о картинке есть информация о цвете. Цвет — это свойство видимых предметов, непосредственно воспринимаемое глазом. Поэтому, на первый взгляд, и говорить-то не о чем. Однако при смешении красок в банке или на палитре художника, а также при выводе изображения на монитор или принтер или, наоборот, при сканировании картинок постоянно возникают вопросы о цвете и цветопередаче (переносе изображений с одного носителя на другой или с одного устройства вывода на другое). Все не так просто, как кажется. Художники, полиграфисты и компьютерные дизайнеры знают, как это важно. Ощущение цвета очень индивидуально. Однако во всем этом многообразии можно найти некоторые универсалии. Если бы их не нашлось, то у нас не было бы ни мониторов, ни принтеров, ни сканеров, ни телевизоров. Поиск универсалий — это поиск моделей, которые отбрасывают все несущественное и подробно описывают наиболее важное для практики. Заметим попутно, что наука от ненауки отличается только объективностью и абстрагированием. Объективность заключается в независимости описания предмета от индивидуальных человеческих способностей восприятия.
2. Виды цветовой модели

Модель RGB

Цветовая модель RGB наиболее часто используется при описании цветов, получаемых смешением световых лучей. Она подходит для описания цветов, отображаемых мониторами, получаемых сканерами и цветовыми фильтрами, но не печатающими устройствами. Цвет в модели RGВ представляется как сумма трех базовых цветов — красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue), Из первых букв английских названий этих цветов составлено название модели. На рисунке показано, какие цвета получаются при сложении трех базовых.

Модель CMYK

Рассмотренная в предыдущем разделе модель RGB хорошо описывает цвета, получаемые в результате смешения лучей света различной окраски. Таким образом, она годится для предсказания цветов, видимых на мониторе, а также получающихся при сканировании изображений, но не подходит для печатающих устройств.
Смешение красок, которое делают печатающие устройства, описывает модель CMYK. В этой модели используются три базовых цвета: голубой (Cyan), пурпурный (Magenta) и желтый (Yellow). Кроме того, применяется черный цвет (black), но о нем будет рассказано позже. На рисунке показана комбинация базовых цветов CMYK.

Каждый из трех базовых цветов модели CMYK получается в результате вычитания из белого цвета одного из базовых цветов модели RGB. Так, например, голубой (cyan) получается вычитанием красного из белого, а желтый (yellow) — вычитанием синего. Напомним, что в модели RGB белый цвет представляется как смесь красного, зеленого и синего максимальной яркости. Тогда базовые цвета модели CMYK можно представить с помощью формул вычитания базовых цветов модели RGB следующим образом:

Модели HSB и HLS

Модель HSB основана на трех параметрах: Н — оттенок или тон (Hue), S — насыщенность (Saturation) и В —яркость (Brightness). Модель HSB лучше, чем RGB и CMYK, соответствует понятию цвета, которое используют маляры и профессиональные художники. Действительно, у них обычно есть несколько основных красок, а все другие получаются добавлением к ним белой и черной. Таким образом, нужные цвета — это некоторая модификация основных: замесить погуще или развести пожиже, осветлить или затемнить. Хотя художники и смешивают краски, но это уже выходит за рамки модели HSB («...есть многое на свете, друг Горацио, что и не снилось нашим мудрецам...»).
Насыщенность характеризует чистоту цвета. Нулевая насыщенность соответствует серому цвету, а максимальная насыщенность — наиболее яркому варианту данного цвета. Можно считать, что изменение насыщенности связано с добавлением белой краски. То есть уменьшение насыщенности соответствует добавлению белой краски.
Ключевые слова

Transparency - прозрачность. В компьютерной графике цвет часто описывается в терминах RGB величин, или величинами красного, зеленого и синиго цвета. Существует еще коэффициент Alpha (альфа), являющийся дополнительным компонентом цвета, который используется для смешения.

RGB - Система цветообразования, в которой конечный цвет получается за счет смешения, с различной интенсивностью, трех основных цветов: красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue). Самое известное устройство, которое использует систему RGB, это цветной монитор.
Иллюстративный материал

Электронный учебник «Видеопрактикум по изучению компьютерной графики» Якимчук Н.В.
Лекция №3
Тема: Форматы хранения графических изображений
План:

1. Форматы хранения векторных изображений.

2. Форматы хранения растровых изображений.


  1. Форматы хранения векторных изображений

Подобно тому, как обычный художник должен знать химические и физические свойства красок и холста, дизайнер компьютерной графики должен разбираться в форматах файлов, в которых сохраняется графическая информация. Новички, как правило, очень неразборчивы в выборе формата файла при сохранении изображений. Главная их цель — сохранить результаты своего творчества любой ценой. В итоге неэкономно расходуется дисковое пространство, а Web-страницы загружаются в браузер невыносимо долго. Однако немного знаний и внимания к предмету могут коренным образом все изменить к лучшему. Одна и та же картинка может занимать и 5 Мбайт, и 10 Кбайт — разница в объеме может достигать сотен и даже тысяч раз! Заметим специально для новичков, что недостаточно просто уметь выделять файлы с графическим и мультимедийным содержимым среди огромного множества всех файлов. Нужно еще различать их форматы. Это требует определенного внимания, но не является невыполнимой задачей.

При выборе формата для растровых изображений важны перечисленные ниже аспекты.

  1. Распространенность формата. Многие приложения имеют собственные форматы файлов растровых изображений, и другие программы могут ока заться не способны работать с ними. Выбирайте наиболее широко распространенные форматы файлов, распознаваемые всеми приложениями, с которыми вы работаете.

  2. Поддерживаемые типы растровых изображений. Форматы, поддерживающие исключительно индексированные цвета, неприменимы при изготовлении макетов для тиражирования.

3 Поддерживаемые цветовые модели полноцветных изображений. Некоторые графические форматы не позволяют хранить, например, изображения в цветовой модели CMYK, что делает их непригодными для полиграфии.

4. Возможность хранения дополнительных каналов масок. Многие программы подготовки иллюстраций способны использовать маски для создания контуров обтравки (см. далее в этой главе).

5. Возможность сжатия информации. Как мы уже отмечали, объем памяти (оперативной или дисковой) для хранения растровых изображений весьма велик. Для того чтобы сократить занимаемое графическим файлом место, используются специальные алгоритмы сжатия, уменьшающие размер файла. Использование сжатых форматов предпочтительнее для экономии дискового пространства. В оперативной памяти изображения всегда находятся в несжатом виде.

  1. Способ сжатия. Существует большое количество алгоритмов сжатия графических файлов. Некоторые форматы могут иметь до десятка вариантов, различающихся по этому признаку. В целом алгоритмы сжатиможно разделить на две неравные группы: сжатие без потери информации и сжатие с потерей информации. Алгоритмы второй группы позволяют достигать огромных коэффициентов сжатия (до пятидесятикратного), но при этом из изображения удаляется часть информации. При
    небольшом сжатии (степень сжатия, как правило, можно регулировать) эти потери могут быть совершенно незаметны. Сжатие с потерей информации используется для передачи изображений по глобальным сетям и для макетов, не требующих высокого качества. В полиграфии форматы с таким сжатием, как правило, не используются.

  2. Возможность хранения объектной (векторной) графики. Возможность хранения калибровочной информации и параметров растрирования. Это имеет смысл, только если изображение предназначено для типографской печати.


2. Форматы хранения растровых изображений.

PCX — формат, разработанный фирмой Z-Soft для программы R. PaintBrush, является одним из самых старых, и практически любое при-' ложение, работающее с графикой, легко импортирует его. Он поддерживает исключительно индексированный цвет и имеет преимущественно историческое значение.

BMP и DIB — форматы предназначены для Windows, поэтому распознаются всеми приложениями, работающими в этой среде. Используют только индексированные цвета.

TIFF — формат TIFF (Tagged Image File Format) был создан в качестве универсального формата для хранения сканированных изображений с цветовыми каналами (файл с расширениями tif или tiff). Он импортируется во все программы настольных издательских систем, его можно открыть и работать с ним практически в любой программе растровой графики. Этот формат позволяет хранить изображения с любой глубиной цвета и цветовой моделью. Поддерживаются дополнительные каналы масок, калибровочная информация, параметры растрирования, многочисленные алгоритмы сжатия без потерь информации. В последней, шестой спецификации формат позволяет хранить простейшие объектные контуры. Предпочтительный формат для изготовления макетов, ориентированных на типографскую печать и другие способы тиражирования.

PSD (PhotoShop Document) — является собственным для самого попу-лярного редактора растровых изображений Adobe Photoshop. Это исключительно емкий формат, поддерживающий все многообразные функции своего приложения: слои, каналы, контуры обтравки, установки печати, системы цветокоррекции. Работает со всеми типами растровых изображений и цветовых моделей, многоканальными изображениями (включая каналы плашечных цветов) и дуплексами. Популярность Adobe Photoshop заставляет производителей графических приложений включать в свои программы поддержку этого формата.

СРТ — собственный формат Corel PHOTO-PAINT. Он также поддерживает слои, каналы, контуры обтравки, установки печати и профили цветокоррекции. В нем можно сохранять изображения любого типа в любой цветовой модели, использовать многоканальные изображения и дуплексы. Формат хорошо совместим с CorelDRAW и рекомендуется для совместного использования в этом пакете.

JPEG (Joint Photographic Experts Group) — предназначен для сохранения растровых файлов со сжатием по алгоритму с потерями информации. Работает с полноцветными изображениями в моделях RGB и CMYK, а также полутоновыми. Возможно хранение простых объектных контуров. Не

поддерживаются дополнительные каналы. Широко используется для верстки Web-страниц.

JPEG 2000 — новый вариант формата JPEG, тоже допускающий высокие степени сжатия за счет снижения качества изображения. Тем не менее, усовершенствованный алгоритм сжатия позволяет добиваться еще большей эффективности, меньше жертвуя качеством.

GIF (Graphics Interchange Format) — широко распространен в Интернете. Более того, он был создан компанией CompuServe специально для передачи изображений в глобальных сетях. К моменту создания он обладал самым эффективным методом сжатия без потерь информации. "Второе дыхание" формат обрел с появлением версии 89а.

PNG — само название формата, Portable Network Graphics, говорит о его предназначении — использовании при передаче изображений в сетях. Поддерживает полноцветные RGB- и индексированные изображения. Возможно использование единственного дополнительного канала для хранения обтравочной маски. Имеет эффективный алгоритм сжатия без потерь информации.

PCD (Photo CD) — первоначально разрабатывался фирмой Eastman Kodak Corp. как часть технологии цифровой фотографии, но в этом качестве большой популярности не приобрел. Вместо этого данный формат начал играть заметную роль в настольных редакционно-издательских системах. Всего лишь за несколько лет из чистой экзотики он превратился в обычный способ хранения большого числа изображений, в том числе при издании различных каталогов.

EPS (Encapsulated PostScript) — разработан фирмой Adobe Systems Inc., имеет особое значение для полиграфии. Он представляет собой описание изображения на языке PostScript, предпочтительном для полиграфических целей. Как и сам язык PostScript, формат EPS является универсальным форматом описания не только растровых, но и объектных изображений, текстовой информации. Поддерживается большинство цветовых моделей, дополнительные каналы, контуры обтравки, кривые калибровки, хранение информации о растрировании, сжатие по практически любым алгоритмам.

В настоящее время существует более двух десятков форматов графических файлов, например, BMP, GIF, TIFF, JPEG, PCX, WMF, CUR и др. Есть файлы, которые кроме статических изображений, могут содержать анимационные клипы и/или звук, например, GIF, PNG, AVI, SWF, MPEG, MOV и др. Важной характеристикой этих файлов является способность представлять содержащиеся в них данные в сжатом виде. От этого зависит объем файла.
Ключевые слова

Коэффициент сжатия (архивации) – доля, на которую уменьшается размер файла, содержащего исходное изображение. Коэффициент сжатия зависит как от алгоритма сжатия, так и от вида изображения (его сложности), поэтому, проводя сравнительный анализ методов сжатия, обычно дают три коэффициента сжатия: наилучший, средний и наихудший.

Симметричность – отношение какой-либо характеристики алгоритма кодирования к аналогичной характеристике при декодировании. Характеризует ресурсоемкость процессов кодирования и декодирования. Например, симметричность по времени кодирования-декодирования или симметричность по используемой памяти.

Потери качества – исчезновение из сжатого изображения части информации, которая была в исходном.
Иллюстративный материал

Электронный учебник «Corel Draw» Терлікбаева Л.Ж.
Лекция №4

  1   2   3   4   5   6

Похожие:

Лекция №1. Тема: Введение. Введение в компьютерную графику. Виды компьютерной графики iconМетодические указания по выполнению графических работ
Введение. Основы компьютерной графики. Построение геометрических примитивов. Простановка размеров

Лекция №1. Тема: Введение. Введение в компьютерную графику. Виды компьютерной графики iconСодержание Товарищи Общие вопросы компьютерной графики Понятие компьютерной...
Неравномерное выравнивание гистограммы. Тональная и цветовая коррекция. Работа со светами и тенями

Лекция №1. Тема: Введение. Введение в компьютерную графику. Виды компьютерной графики iconВведение в теорию графического дизайна (1 час)
Определить этапы создания фирменного стиля и технологию ее превращения в бренд. Дать практические навыки в области разработки бренда...

Лекция №1. Тема: Введение. Введение в компьютерную графику. Виды компьютерной графики iconВведение 2
Организация учета расчетов с покупателями в условиях применения компьютерной техники 25

Лекция №1. Тема: Введение. Введение в компьютерную графику. Виды компьютерной графики iconВведение 2
Организация учета расчетов с покупателями в условиях применения компьютерной техники 25

Лекция №1. Тема: Введение. Введение в компьютерную графику. Виды компьютерной графики iconПрактикум Екатеринбург 2006 Содержание Таможенное право Российской...
Таможенное регулирование является одним из основных рычагов государственного воздействия на внешнеторговый оборот и поэтому призвано...

Лекция №1. Тема: Введение. Введение в компьютерную графику. Виды компьютерной графики iconЛекция Введение Роль и место курса в системе подготовки экономистов по труду 2 часа

Лекция №1. Тема: Введение. Введение в компьютерную графику. Виды компьютерной графики iconВведение 2 введение
Таким образом, договор розничной купли-продажи является инструментом развития цивилизованного рынка потребительских товаров и удовлетворения...

Лекция №1. Тема: Введение. Введение в компьютерную графику. Виды компьютерной графики icon1 введение 1
Виды деятельности, функции, для автоматизации которых предназначен пм «Реестр расходных обязательств» 2

Лекция №1. Тема: Введение. Введение в компьютерную графику. Виды компьютерной графики iconЕдиновременные социальные выплаты: виды, размеры, правовые основы назначения
Введение тема: Единовременные социальные выплаты: виды, размеры, правовые основы назначения

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:


Все бланки и формы на filling-form.ru




При копировании материала укажите ссылку © 2018
контакты
filling-form.ru

Поиск