Реферат Комп'ютерна графіка

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Комп'ютерна графіка - розділ інформатики, який вивчає кошти й способи створення і методи обробки графічних зображень з допомогою комп'ютерна техніка. Попри те що, що з роботи з комп'ютерною графікою є безліч класів програмного забезпечення, розрізняють чотири виду комп'ютерної графіки. Це растрова графіка, векторна графіка, тривимірна іфрактальная графіка. Вони відрізняються принципами формування зображення при відображенні на екрані монітора або за друку на папері.

>Растровую графіку застосовують розробки електронних (мультимедійних) і поліграфічних видань. Ілюстрації, виконані засобами растрової графіки, рідко створюють вручну з допомогою комп'ютерних програм. Частіше цієї мети використовують отскановані ілюстрації, підготовлені художником на папері, чи фотографії. Останнім часом для введення растрових зображень в комп'ютер знайшли широке застосування цифрові фото- і відеокамери. Відповідно, більшість графічних редакторів, виділені на роботи зрастровими ілюстраціями, орієнтовані й не так створення зображень, скільки з їхньої обробку. У Інтернеті застосовують растрові ілюстрації у випадках, коли треба передати повну гаму відтінків кольорового зображення.

Програмні кошти на роботи з векторної графікою навпаки призначені, насамперед, до створення ілюстрацій й у меншою мірою їхнього обробки. Такі кошти широко використав рекламних агентствах, дизайнерських бюро, редакціях і видавництвах.Оформительские роботи, засновані на застосуванні шрифтів і найпростіших геометричних елементів, вирішуються засобами векторної графіки набагато простіше. Існують приклади високохудожніх творів, створених засобами векторної графіки, але де вони скоріше, виняток, аніж правилом, оскільки художня підготовка ілюстрацій засобами векторної графіки надзвичайно складна.Трехмерная графіка широко використовують у інженерному програмуванні, комп'ютерному моделюванні фізичних об'єктів і процесів, в мультиплікації, кінематографії, і комп'ютерні ігри.

Програмні кошти на роботи зфрактальной графікою призначені для автоматичної генерації зображень шляхом математичних розрахунків. Створенняфрактальной художньої композиції не в малюванні чи оформленні, а програмуванні.Фрактальную графіку рідко застосовують до створення друкованих чи електронних документів, та її часто використав розважальні програми.

 

>Растровая графіка

Основним (найменшим) елементом растрового зображення є точка. Якщо зображення екранне, ця точка називається >пикселем. Кожен піксель растрового зображення властиво: розміщення та колір. Чим більший кількістьпикселей і що менше їх розміри, краще виглядає зображення. Великі обсяги даних - це основна під час використання растрових зображень. Для активних робіт збольшеразмерними ілюстраціями типу журнальної смуги потрібні комп'ютери з виключно великими розмірами оперативної пам'яті (128Мбайт і більше). Зрозуміло, такі комп'ютери повинен мати і високопродуктивні процесори. Другий недолік растрових зображень пов'язані з неможливістю їх збільшення розгляду деталей. Оскільки зображення складається з точок, то збільшення зображення наводить лише до того, що це точки стають крупніша і нагадують мозаїку. Ніяких додаткових деталей зі збільшенням растрового зображення розглянути вдається. Понад те, збільшення точок растра візуально спотворює ілюстрацію і робить її грубої. Цей ефект називаєтьсяпикселизацией.

>Векторная графіка

Як у растрової графіці основний елемент зображення є точка, це у векторної графіці основний елемент зображення є лінія (у своїй байдуже, пряма це лінія чи крива). Зрозуміло, в растрової графіці теж є лінії, але там вони розглядаються як комбінації точок. Для кожної точки лінії в растрової графіці відводиться одна чи кілька осередків пам'яті (що більше квітів може мати точки, тим більше коштів осередків їм виділяється). Відповідно, що довший растрова лінія, тим більше коштів пам'яті на неї припадає. У векторної графіці обсяг пам'яті, яку він обіймав лінією, залежить від розмірів лінії, оскільки лінія представляється як формули, а точніше, у кількох параметрів. Що ми б робили з цим лінією, змінюються лише його параметри, які у осередках пам'яті. А кількість осередків залишається незмінною для будь-який лінії.

Лінія - це елементарний об'єкт векторної графіки. Усі, що є у векторної ілюстрації, складається з ліній. Найпростіші об'єкти об'єднують у складніші, наприклад об'єкт чотирикутник можна як чотири пов'язані лінії, а об'єкт куб ще більше складний: можна розглядати або як дванадцять пов'язаних ліній, або як шість пов'язаних чотирикутників. Через такий підхід векторну графіку часто називаютьобъектно-ориентированной графікою. Ми сказали, що об'єкти векторної графіки зберігаються у пам'яті як набору параметрів, але з треба забувати й у тому, що у екран все зображення однаково виводяться як точок (уже тому, що екран такий є). Перед висновком на екран кожного об'єкта програма виробляє обчислення координат екранних точок у виконанні об'єкта, тому векторну графіку іноді називаютьвичисляемой графікою. Аналогічні обчислення виробляються при виведення об'єктів на принтер. Як і об'єкти, лінії мають властивості. До цих властивостями ставляться: форма лінії, її товщина, колір, характер лінії (суцільна, пунктирна тощо.). Замкнені лінії часто мають здатність заповнення. Внутрішня область замкнутого контуру то, можливо заповнена кольором, текстурою, картою. Найпростіша лінія, якщо вона замкнута, має дві вершини, які називаються вузлами. Вузли теж мають властивості, від яких, що таке вершина лінії як дві лінії сполучаються між собою.

 

>Фрактальная графіка

>Фрактал - це малюнок, що складається з подібних між собою елементів. Існує велика кількість графічних зображень, що єфракталами: трикутникСерпинского, сніжинка Коха, "дракон"Хартера-Хейтуея, безлічМандельброта. Побудовафрактального малюнка здійснюється за якомусь алгоритму чи шляхом автоматичної генерації зображень з допомогою обчислень у конкретних формулам. Зміни значень в алгоритми чи коефіцієнтів в формулах призводить до модифікації цих зображень. Головною перевагоюфрактальной графіки є те, що у файліфрактального зображення зберігаються лише алгоритми і формули.

 

>Трехмерная графіка

>Трехмерная графіка (>3D-графика) вивчає прийоми й ефективні методи створення чималеньких за обсягом моделей об'єктів, які максимально відповідають реальним. Такі об'ємні зображення можна крутити і розглядати зусебіч. До сформування чималеньких за обсягом зображень використовують різні графічні постаті і гладкі поверхні. З допомогою їх спочатку створюється каркас об'єкта, потім його поверхня покривають матеріалами, візуально схожими на реальні. Після цього роблять очищення, гравітацію, властивості атмосфери ії інші параметри простору, у якому перебувати об'єкт. Длядвигающихся об'єктом вказують траєкторію руху, швидкість.

 

Основні поняття комп'ютерної графіки

У комп'ютерній графіці з визначенням дозволу зазвичай відбувається найбільше плутанини, оскільки має справу відразу з кількома властивостями різних об'єктів. Треба чітко розрізняти: дозвіл екрана, дозвіл що друкує пристрої і дозвіл зображення. Всі ці поняття ставляться до найрізноманітніших об'єктах. Друг з одним ці види дозволу неможливо пов'язані доки знадобиться дізнатися, який фізичний розмір мати картинка на екрані монітора, відбиток на папері чи файл на жорсткому диску.

Дозвіл екрана - це властивість комп'ютерної системи (залежить від монітори і відеокарти) і ОС (залежить від настройок Windows). Дозвіл екрана вимірюється впикселах (точках) яких і визначає розмір зображення, що може поміститися на екрані повністю.

Дозвіл принтера - це властивість принтера, лист про кількість окремих точок, які можна надруковані дільниці одиничної довжини. Воно вимірюється в одиницяхdpi (крапки над дюйм) яких і визначає розмір зображення при заданому ролі чи, навпаки, якість зображення при заданому розмірі.

Дозвіл зображення - це властивість самого зображення. Воно теж вимірюється в точках на дюйм - >dpi і замислюється над під час створення зображення на графічному редакторі чи з допомогою сканера. Так, для перегляду зображення на екрані досить, щоб він мало дозвіл 72dpi, а друку на принтері - незгірш від як 300dpi. Значення дозволу зображення зберігається в файлі зображення.

Фізичний розмір зображення визначає розмір малюнка за вертикаллю (висота) і горизонталі (ширина) може вимірюватися як іпикселях, і у одиницях довжини (міліметрах, сантиметрах, дюймах). Він задається під час створення зображення зберігається разом із файлом. Якщо зображення готують підтвердження на екрані, його ширину і висоту задають впикселях, аби знати, яку частина екрана воно займає. Якщо зображення готують до друку, його розмір задають в одиницях довжини, аби знати, яку частина листи паперу воно займе.

Фізичний величину і дозвіл зображення нерозривно пов'язані одне з одним. При зміні дозволу автоматично змінюється фізичний розмір.

Працюючи над кольорами використовуються поняття: глибина кольору (ще й називають колірне дозвіл) і колірна модель.

Для кодування кольорупиксела зображення можуть дати різну кількість біт. Від цього залежить, скільки квітів на екрані може позначатися одночасно. Чим більший довжинадвоичного коду кольору, тим більше коштів квітів можна залучити до малюнку. Глибина кольору - на цю кількість біт, яке використовують із кодування кольору одногопиксела. Для кодування двоколірного (чорно-білого) зображення досить виділити за одним битку подання кольору кожногопиксела. Виділення одного байта дозволяє закодувати 256 різних колірних відтінків. Два байта (16битов) дозволяють визначити 65536 різних кольорів. Цей режим називаєтьсяHighColor. Якщо кодування кольору використовуються три байта (24 біта), можливо одночасне відображення 16,5 млн квітів. Цей режим називаєтьсяTrueColor. Від глибини кольору залежить розмір файла, у якому збережено зображення.

Кольори у природі рідко є простими. Більшість колірних відтінків утворюється змішанням основних квітів. Спосіб поділу колірного відтінку на складові компоненти називається колірної моделлю. Є багато різних типів колірних моделей, але у комп'ютерної графіці, зазвичай, застосовується трохи більше трьох. Ці моделі за назвами:RGB,CMYK,НSB.

Колірна модельRGB

Найбільш проста розуміння і очевидна модельRGB. У цьому моделі працюють монітори і побутові телевізори. Будь-який колір вважається складається з трьох основних компонентів: червоного (>Red), зеленого (>Green) і синього (Blue). Ці кольору називаються основними.

Вважається також, що при накладення одного компонента в інший яскравість сумарного кольору збільшується. Поєднання трьох компонентів дає нейтральний колір (сірий), який за великий яскравості прагне білому кольору. Це відповідає з того що ми бачимо на екрані монітора, тому цю модель застосовують завжди, коли готується зображення, призначене на відтворення на екрані. Якщо зображення проходить комп'ютерну обробку в графічному редакторі, його також слід явити у цієї моделі.


Метод отримання нового відтінку підсумовуваннямяркостей складових компонентів називають >аддитивним методом. Він застосовується скрізь, де кольорове зображення у що проходить світлі («наскрізь»): в моніторах,слайд-проекторах тощо. Неважко здогадатися, що менше яскравість, тим темнішою відтінок. Тож уаддитивной моделі центральна точка, має нульові значення компонентів (0,0,0), має чорний колір (відсутність світіння екрана монітора). Білому кольору відповідають максимальні значення складових (255, 255, 255). МодельRGB єаддитивной, та її компоненти: червоний (255,0,0), зелений (0,255,0) і синій (0,0,255) - називають основними квітами.

Колірна модельCMYK

 

Цю модель використовують із підготовки не екранних, а друкованих зображень. Вони різняться тим, що й бачать над що проходить, а відбитому світлі. Чим більший фарби належить на папір, то більше вписувалося світла вона поглинає і від відбиває. Поєднання з трьох основних фарб поглинає майже весь падаючий світло, і з боку зображення виглядає майже чорним. На відміну від моделіRGB збільшення кількості фарби наводить немає збільшення візуальної яскравості, а навпаки, до її зменшенню.

Тож підготовки друкованих зображень використовується неаддитивная (>суммирующая) модель, а >субтрактивная (>вичитающая) модель.Цветовими компонентами цієї моделі не основні кольору, інші ж, які виходять внаслідок вирахування основних квітів з білого:

блакитний (>Cyan) = Білий - червоний = зелений + синій (0,255,255)

пурпуровий (бузковий) (>Magenta) = Білий - зелений = червоний + синій (255,0,255)

жовтий (>Yellow) = Білий - синій = червоний + зелений (255,255,0)

Ці три кольору називаються додатковими, оскільки вони доповнюють основні кольору до білого.

Істотну труднощі в поліграфії представляє чорний колір. Теоретично може бути отримати поєднанням з трьох основних чи додаткових фарб, але практично результат виявляється неспроможним. Тож у колірну модельCMYK додано четвертий компонент - чорний. Йому цю систему зобов'язана буквою До в назві (>blacK).

У друкарнях кольорові зображення друкують на кілька прийомів.Накладивая на папір почергово блакитний, пурпуровий, жовтий і чорний відбитки, отримують повноколірний ілюстрацію. Тому готове зображення, отримане за комп'ютером, перед печаткою поділяють чотирма складових одноколірних зображення. Цей процес відбувається називається квіткоділенням. Сучасні графічні редактори мають кошти на виконання цієї операції.

На відміну від моделіRGB, центральна точка має білий колір (відсутність барвників на білому папері). До трьом колірною координатам додана четверта - інтенсивність чорного. Вісь чорного кольору виглядає відособлену, але нинішнього є сенс: при додаванні кольорових складових з чорним однаково вийде чорний колір.Сложение квітів у моделіCMYK кожний перевірити, узяв до рук блакитний,серневий і жовтий олівці чи фломастери. Суміш блакитного і жовтого на папері дає зелений колір, бузкової з жовтим - червоний тощо. При змішанні всіх трьох квітів виходить невизначений темний колір. Тож у цієї моделі чорний колір і знадобився додатково.

Колірна модельНSB

Деякі графічні редактори дозволяють працювати з колірної моделлюHSB. Якщо модельRGB найзручніша для комп'ютера, а модельCMYK - для друкарень, то модельHSB найзручніша в людини. Вона проста і інтуїтивно зрозуміла. У моделіHSB теж три компонента: відтінок кольору (>Hue), насиченість кольору (>Saturation) і яскравість кольору (>Brightness).Регулируя ці три компонента, можна отримати роботу так само багато довільних квітів, як при роботі коїться з іншими моделями. Відтінок кольору вказує номер кольору ще на спектральною палітрі. Насиченість кольору характеризує його інтенсивність - чим вона вища, тим "чистіше" колір.Яркость кольору залежить від додавання чорного кольору до цього - ніж її більше, тим яскравість кольору менше.


Колірна модельHSB зручна до застосування у його графічних редакторах, орієнтовані не так на обробку готових зображень,

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація