Компьютерная графика Виды компьютерной графики l l

Компьютерная графика

Виды компьютерной графики l l Растровая графика Векторная графика Фрактальная графика 3 D графика Виды компьютерной графики отличаются принципами формирования изображения

Растровая графика l l Применяется при разработке электронных и полиграфических изданий Большинство редакторов ориентированы не столько на создание изображений, сколько на их обработку

Основным элементом растрового изображения является точка l l Разрешение изображения выражает количество точек в единице длины (dpi – количество точек на дюйм) эта точка называется пикселем

Пиксел (пиксель) (от англ. picture element – элемент картинки) – наименьший элемент растрового изображения.

l Проще всего представить растровое изображение как картинку, созданную путем раскрашивания миниатюрных квадратиков на листе миллиметровой бумаги. Каждый квадратик характеризуется точным местоположением и может быть снабжен адресом в соответствии с его координатами по горизонтали и вертикали.

В простейшем случае (черно-белое изображение без градаций серого цвета). Каждая точка экрана может иметь лишь два состояния – «черная» или «белая» , т. е. для хранения ее состояния необходим 1 бит.

l l Программы растровой графики работают по такому же принципу. Они дают возможность создавать и редактировать каждый пиксел изображения. В изображении, созданном растровой программой, размер пикселов очень мал, обычно меньше 0, 35 миллиметра. Пикселы настолько малы, что изображение может казаться таким же четким, как и фотография. Одна из причин того, почему точечное изображение выглядит таким реалистичным, заключается в том, что растровые программы могут придать каждому пикселу изображения практически любой из миллионов различимых человеческим глазом оттенков.

l важным достоинством точечной графики является фотореалистичность. Можно получать живописные эффекты, например, туман или дымку, добиваться тончайшей нюансировки цвета, создавать глубину и нерезкость, размытость, акварельность и многое, многое другое.

Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета (бит на точку 4, 8, 16, 24). Каждый цвет можно рассматривать как возможные состояния точки, и тогда по формуле N=2 I может быть вычислено количество цветов отображаемых на экране монитора. Глубина цвета I Количество отображаемых цветов N 4 24=16 8 28=256 16 (High Color) 216=65 536 24 (True Color) 224=16 777 216

Изображение может иметь различный размер, которое определяется количеством точек по горизонтали и вертикали. М N Пиксель Растр M x N (графическая сетка)

l Объем файла точечной графики - это произведение ширины и высоты изображения в пикселах на глубину цвета

Растр (от англ. raster) – представление изображения в виде двумерного массива точек (пикселов), упорядоченных в ряды и столбцы

В современных ПК обычно используются 4 основных размера изображения или разрешающих способностей экрана: 640 х480 800 х600 1024 х768 1280 х1024 пикселя.

Основные проблемы при работе с растровой графикой l Большие объемы данных. Для обработки растровых изображений требуются высокопроизводительные компьютеры l Увеличение изображения приводит к эффекту пикселизации (лестницы), иллюстрация искажается

растровая

l l Любая компьютерная информация может храниться только в определенном формате. Каждый вид информации имеет собственные форматы. Для текста используются одни форматы, для электронных таблиц - другие, для графики - третьи. Без формата информацию нельзя ни сохранить, ни передать. Формат графической информации обычно определяется программой, в которой она создана. Существует большое количество форматов хранения цифровых изображений. Наиболее распространенные из них:

Форматы файлов растровой графики. bmp Bitmap. Стандартный формат Windows. Большой размер файлов из-за отсутствия сжатия изображения. . jpg. jpeg Joint Photographic Experts Group. Предназначен для хранения многоцветных изображений (фотографий). Отличается огромной степенью сжатия за счет потери информации. Степень сжатия можно регулировать. . gif Самый «плотный» . Фиксированное количество цветов (256). Позволяет создавать прозрачность фона и анимацию изображения (Интернет)

World Wide Web. l Из распространенных графических форматов GIF однозначно уступает по степени сжатия только формату JPEG. С другой стороны, преимуществом JPEG, по сравнению с GIF, является возможность хранить полноцветные изображения с 16 миллионами цветов, тогда как GIF ограничен лишь 256 -цветной палитрой и поэтому мало пригоден для хранения фотографических изображений.

Форматы файлов растровой графики. tif . psd … Tagged Image File Format. Формат предназначен для хранения растровых изображений высокого качества. Неплохая степень сжатия. Возможность наложения аннотаций и примечаний. Photo Shop Document. Позволяет запоминать параметры слоев, каналов, степени прозрачности, множества масок. Большой объем файлов. (собственный формат программы Adobe Photoshop )

Векторная графика l l Предназначена для создания иллюстраций с применением шрифтов и простейших геометрических объектов Основным элементом векторного изображения является контур (линия)

l l Каждый контур представляет собой независимый объект, который можно перемещать, масштабировать, изменять множество раз. Все линии определяются начальными точками и формулами, описывающими сами линии. Поэтому при изменении размера рисунка пропорции и очертания всегда точно выдерживаются. Векторную графику часто называют также объектноориентированной графикой, так как изображение состоит из отдельных объектов - прямых и кривых линий, замкнутых и разомкнутых фигур, прямоугольников, эллипсов и т. п. , каждый из которых имеет свои характеристики цвета, толщины контура, стиля линии и т. д. Повороты на угол 90° или 180° можно выполнить без искажений.

Достоинства l К достоинствам векторной графики, несомненно, относится то, что она экономна в плане объемов дискового пространства, необходимого для хранения изображений. Это связано с тем, что сохраняется не само изображение, а только некоторые основные данные, используя которые, программа всякий раз воссоздает изображение заново.

Применение l l В тех областях графики, где принципиальное значение имеет сохранение ясных и четких контуров, например, в шрифтовых композициях, в создании логотипов и др. , векторные программы незаменимы. программы векторной графики незаменимы в области дизайна, технического рисования, в чертежнографических и оформительских работах.

Недостатки Однако, с другой стороны, векторная графика может показаться чрезмерно жесткой, ограниченной. Она действительно ограничена в чисто живописных средствах: в таких программах практически невозможно создавать фотореалистические изображения.

Сложные объекты векторной графики при увеличении можно рассматривать более подробно

Фрактальная графика l l Фрактальная графика, как и векторная, основана на математических вычислениях Базовым элементом фрактальной графики является сама математическая формула, изображение строится исключительно по уравнениям

Сравнительная характеристика растровой и векторной графики Характеристики Растровая графика Векторная графика пиксель (точка) Контур (матем. Формулы и объекты) совокупность точек (матрица) совокупность объектов да нет Объем памяти очень большой относительно небольшой Масштабирование и вращение нежелательно да Графические редакторы Adobe Photoshop, MS Paint Corel. DRAW, Adobe Illustrator Форматы BMP, GIF, JPG, PCX, TIF WMF, EPS, DXF, CGM Элементарный объект Изображение Фотографическое качество

Области применения Векторная графика Растровая графика l l l При разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий В Internet Для работы с фотографиями Вывод: Большинство графических редакторов, предназначенных для работы с растровыми иллюстрациями, ориентированы не столько на создание изображений, сколько на их обработку. l l l В рекламных агентствах В дизайнерских бюро В редакциях и издательствах Вывод: Большинство векторных редакторов предназначены, в первую очередь, для создания иллюстраций и в меньшей степени для их обработки. В оформительских работах, основанных на применении шрифтов и простейших геометрических элементов.