Комп'ютерна графіка Основні поняття та засоби комп'ютерної графіки



Скачати 27.88 Kb.
Дата конвертації23.10.2016
Розмір27.88 Kb.
  • Комп'ютерна графіка
  • Основні поняття та засоби комп'ютерної графіки
  • Що таке комп'ютерна графіка
  • Комп'ютерна графіка – це галузь людської діяльності, пов'язана із створенням та опрацюванням графічних зображень за допомогою комп'ютерів та пристроїв цифрового типу

Види комп'ютерної графіки

  • Графічні об'єкти, як і текст, зберігаються на носіях у вигляді файлів даних.
  • Графічні файли даних бувають статичними та анімаційними.
  • В залежності від цього розрізняють:
    • статичну графіку
      • малюнки
      • фотографії
      • креслення
      • схеми
      • діаграми
      • тощо
    • динамічну графіку
      • анімація
      • відео

Цей тип графіки насамперед призначено для застосування у сферах, пов'язаних із традиційними технологіями друку (видавнича та рекламна діяльність, картографія, фотографія, розробка креслень тощо), а також для публікації в Інтернеті та створення інтерфейсу користувача.

  • Цей тип графіки насамперед призначено для застосування у сферах, пов'язаних із традиційними технологіями друку (видавнича та рекламна діяльність, картографія, фотографія, розробка креслень тощо), а також для публікації в Інтернеті та створення інтерфейсу користувача.
  • За способом створення комп'ютерну графіку можна розділити на двовимірну і тривимірну.
  • У двовимірній графіці (2D-графіці) зображення будується з використанням плоских геометричних моделей, тексту та растрових даних.
  • Двовимірна графіка

Тривимірна графіка

  • Тривимірна графіка (3D) — розділ комп'ютерної графіки, сукупність прийомів і інструментів (як програмних, так і апаратних), призначених для зображення об'ємних об'єктів.
  • Застосовується для створення зображень на плоскості екрану або аркушу друкарської продукції в архітектурній візуалізації, кінематографі, телебаченні, комп'ютерних іграх, друкарській продукції, а також в науці і промисловості.

Векторні, растрові та фрактальні зображення

  • Зазвичай комп'ютерну графіку розділяють на векторну і растрову, хоча відособляють ще і представлення зображень фрактального типу.
  • Графіка векторного типу
  • Графіка растрового типу
  • Графіка фрактального типу

Фрактальна графіка

  • Фрактал — це об'єкт, що будується за певними математичними формулами (як графік) і окремі елементи якого успадковують властивості батьківських структур.
  • Описати фрактальний об'єкт можна всього лише декількома математичними формулами.
  • На практиці фрактали застосовуються поки що рідко.
  • Тому файл, що містить навіть велике фрактальне зображення має дуже малі розміри, для детального опису яких потрібно відносно мало пам'яті.

Векторна графіка

  • Малюнок зберігається у файлі як набір координат, векторів та інших чисел, що характеризують набір примітивів. Тому він має невеликий розмір.
  • Векторна графіка представляє зображення як набір геометричних примітивів: крапки, прямі, кола, прямокутники, криві лінії, які описуються математичними формулами.
  • Об'єктам надаються деякі атрибути, наприклад, товщина ліній, колір заповнення.
  • На зображенні показані векторний малюнок і окремі його елементи
  • При відтворенні об'єктів, що перекриваються, має значення їх порядок.

Основна властивість векторної графіки

  • Основна властивість векторного зображення пов'язана із принципом його кодування. В файлі такого зображення зберігаються математичні характеристики його елементів. Тому розмір такого файлу не залежить від розміру його зображення.
  • Всі зображення, які не потребують високої реалістичності (креслення, мапи, ділову графіку, рисунки) рекомендується створювати і зберігати саме як зображення векторного типу.
  • Файли векторного зображення обох птахів мають однакові розміри, хоча їх зображення мають різні розміри при однаковій якості.

Растрова графіка

  • Як правило, піксели такі малі, що на екрані вони зливаються, і зображення видається цілісним, хоча в разі збільшення добре видно його зернисту структуру.
  • Растрове зображення являє собою прямокутний масив пікселів.
  • Нагадаємо, що піксель — це неподільний елемент зображення, зазвичай квадратної форми, який має певний колір.

Кодування повноколірних зображень

  • Щоб зрозуміти кодування повноколірних зображень, слід ознайомитися із існуючими колірними моделями.
  • Колірною моделлю називають систему кодування кольорів, яка використовується для зберігання, відображення на екрані та друку зображення.
  • Є десятки колірних моделей, більш чи менш поширених. Ми розглянемо три найуживаніші — RGB, CMYK і HSB.

Колірна модель RGB

  • Колірна модель RGB є моделлю випромінюваного світла.
  • Тому вона підходить до монітора, який працює в режимі випромінювання.
  • У ній кольори розглядаються як результат змішування (додавання) трьох базових кольорів, що випромінюються:
  • червоного (Red),
  • зеленого (Green),
  • синього (Blue).

Колірна модель CMYK

  • Колірна модель CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, blacK) є моделлю відбитого світла.
  • Базові кольори CMYK утворено шляхом вилучення з білого світла базових кольорів моделі RGB:
  • блакитний (білий мінус червоний),
  • пурпуровий (білий мінус зелений),
  • жовтий (білий мінус синій).
  • Вона підходить до принтера, який наносить фарбу на папір, що не випромінює світло, а відбиває його. Основна її сфера застосування — повноколірний друк.
  • Якщо, наприклад, об'єкт відбиває лише червоні компоненти світла, вони сприймаються оком, і об'єкт здається нам червоним.
  • Відомо, що матеріал поверхні об'єкта, на який падає світло, одні його компоненти поглинає, а інші відбиває.

Колірна модель CMYK

  • Колір у моделі CMYK задається чотирма числами від 0 до 100, які визначають інтенсивність базових кольорів.
  • Білий колір — це повна відсутність кольору (значення всіх колірних складових дорівнюють 0, бо, як правило, папір білий), а чорний утворюється, коли значення усіх компонентів максимальні (100,100,100).
  • Змішування трьох компонентів CMY з рівних кількостях дає відтінки сірого.
  • Наприклад, темно-помаранчевий колір містить:
    • 30% блакитного (cyan)
    • 45% пурпурового (magenta)
    • 80% жовтого (yellow)
    • 5% чорного (black).
  • Тому цьому кольору відповідає четвірка чисел (30, 45, 80, 5)
  • Хоча чорний колір можна утворити змішуванням кольорових фарб, на практиці ідеально чорного кольору досягти важко. До того ж неекономно витрачати три фарби там, де можна витратити одну – чорну. Тому до схеми CMY було добавлено окремо чорний колір.

Колірна модель HSB

  • Третя модель, яку називають HSB (Hue, Saturation, Brightness) або HSV (Hue, Saturation, Value), визначає колір за допомогою трійки чисел, кожне з яких відповідає одній з базових його характеристик.
  • Відтінок (Hue) задає розташування кольору у спектрі видимого світла, тобто визначає, яким саме є колір: жовтим, червоним, синім тощо. Значення 0 колірного тону відповідає червоному кольору, який змінюється на жовтий, потім — на зелений, блакитний, синій, пурпуровий і знову червоний.
  • Насиченість (Saturation) визначає, наскільки колір є інтенсивним, віддаленим від сірого. Нульова насиченість відповідає відтінку сірого кольору.
  • Яскравість (Brightness) визначає, наскільки колір світлий чи темний. Нульова яскравість — чорний колір, максимальна — білий.
  • Модель HSB (HSV) часто використовується в програмах комп'ютерної графіки, оскільки зручна для людини.

Роздільна здатність пристроїв відтворення графіки

  • Як растрові, так і векторні зображення відтворюють переважно на растрових пристроях, зокрема на моніторах, лазерних та струминних принтерах.
  • Зображення при цьому формується з фізичних пікселів (точок екрану або точок фарби на папері) — найменших фізичних елементів поверхні відтворення, які можна обробити програмним чи апаратним способом.
  • Характеристика, що визначає кількість таких точок у пристрої або на папері, називається роздільною здатністю.

Фізична роздільна здатність монітора

  • Фізична роздільна здатність монітора — це кількість пікселів (фізичних точок екрану монітору), що припадають на одиницю довжини зображення на екрані.
  • Вимірюється фізична роздільна здатність монітора в пікселах на дюйм (ppi — pixels per inch).
  • Сучасні монітори мають роздільну здатність щонайменше 72 ррі.
  • Тобто, 72 фізичних піксела на 2,54 см, або ≈ 3 піксела на 1 мм
  • Частіше зустрічаються монітори з 96 та 120 ppi.
  • Екран монітора являє собою матрицю фізичних точок однакових розмірів, які називають пікселами монітору.
  • Розміщення цих точок утворюють ряди і стовпці.

Роздільна здатність екрану зображення на моніторі

  • Роздільна здатність екрану зображення на моніторі — це кількість пікселів зображення, що розміщуються по ширині та по висоті екрану.
  • При цьому один піксел зображення може складатися із одного або декількох пікселів екрану.
  • У системі Windows роздільну здатність зображення екрану задають, вибираючи у діалоговому вікні налагодження його параметрів, як кількість пікселів по горизонталі та вертикалі, наприклад: 800x600, 1024x768.
  • Так, якщо фізична роздільна здатність 17-дюймового монітору 120 ppi, то по горизонталі він містить 1600 фізичних пікселів, а по вертикалі -1200.
  • При роздільній здатності зображення 800х600 точок на одну точку зображення припадатиме 4 фізичні точки екрану (дві по горизонталі та дві по вертикалі).

Порівняння растрових та векторних зображень

Програмні засоби комп'ютерної графіки

  • Графічний редактор — це прикладна програма, яка дає користувачеві змогу створювати й редагувати на екрані комп'ютера зображення та зберігати їх для подальшого використання.
  • Залежно від того, із зображеннями якого типу працюють у середовищі графічного редактора, його називають:
    • растровим (Microsoft Paint, Adobe Photoshop, Corel Photo-Paint та інші)
    • векторним (CorelDRAW, Adobe Illustrator, Corel Xara та інші)
    • тривимірним (3D-Studio Мах, Maya та інші)
  • Для створення та редагування графічних зображень використовують програми, які мають загальну назву графічні редактори.

Формати графічних файлів

  • Від формату графічного файлу залежить спосіб зберігання даних малюнка (у растровому чи векторному вигляді), а також алгоритм їх стиснення.
  • Зауважимо, що стиснення найчастіше застосовується до растрових графічних файлів, які займають досить багато місця на диску.
  • Формати графічних файлів можна розділити на стандартні, що використовуються різними програмами, та унікальні – придатні для роботи лише в спеціальних програмах.

Найрозповсюджені формати растрової графіки

  • BMP (Bitmap) застосовують для збереження растрових зображень без стиснення, з кодуванням інформації про кожен піксел.
  • GIF (CompuServe Graphics Interchange Format) призначений для стиснення растрових зображень, у яких міститься багато однорідних заливок (для логотипів, написів, схем). Кольорове зображення може бути записане тільки в режимі 256 кольорів. Підтримує просту анімацію.
  • JPEG (Joint Photographic Experts Group) краще застосовувати для зберігання растрових зображень фотографічної якості. Формат JPEG дозволяє гнучко варіювати співвідношення між рівнем стиснення та якістю зображення.
  • PNG (Portable Network Graphics) використовують для зображень, які розміщують в Інтернеті. Цей формат задовольняє основній вимозі Вебу — забезпечення однакового вигляду зображення незалежно від використаного браузера та монітора. Колір зображення в цьому форматі відтворюватиметься однаково на будь-якому комп'ютері.
  • TIFF (Tagged Image File Format) на сьогодні є одним із найпоширеніших і найнадійніших растрових форматів. Його підтримують майже всі програми, так чи інакше пов'язані з графікою. Це найкращий вибір для зберігання сканованих малюнків, а також для імпортування растрової графіки у векторні редактори.

Найрозповсюджені формати векторної графіки

  • WMF (англ. Windows Metafile) — універсальний формат векторних графічних файлів для Windows додатків. Використовується для зберігання колекції графічних зображень Microsoft Clip Gallery. Формат розроблений Microsoft і є невід'ємною частиною Windows.
  • CDR - векторний формат файлів, що створюються програмою Coreldraw (унікальний).
  • CMX (Corel Presentation Exchange) - формат графічних програм корпорації Corel, призначений для передачі малюнків між різними програмами.
  • EPS - відносно універсальний векторний формат файлів, підтримуваний більшістю векторних редакторів.
  • SWF - flash-формат, який може переглядатися за допомогою Flash Player.

Висновки

  • У комп'ютерній графіці зображення зберігають у двох формах — векторній та растровій. Векторний метод полягає в поданні зображення як набору об'єктів, що описуються математичними формулами, растровий — у поданні зображення як масиву пікселів. Файли векторних зображень мають порівняно невеликі обсяги, об'єкти, з яких вони складаються, легко модифікувати. Розміри об'єктів векторного зображення можуть бути будь-якими, і це не впливатиме на обсяг його файлу.
  • Основні параметри растрового зображення — розміри по горизонталі й вертикалі та глибина кольору. Обсяги файлів таких зображень можуть бути досить великими.
  • Растрові і векторні зображення відтворюють переважно на растрових пристроях (моніторах, лазерних та стременних принтерах). Зображення при цьому формується з фізичних пікселів або точок. Колірною моделлю називають систему кодування кольорів, яка використовується для зберігання, відображення на екрані та друку зображення. Найпоширеніші колірні моделі — RGB, CMYK і HSB.
  • Для створення, обробки та перегляду зображень застосовують графічні редактори (растрові, векторні або тривимірні), а також графічні браузери.
  • Спосіб зберігання даних малюнка (у растровому чи векторному вигляді), а також алгоритм їх стиснення визначає формат графічного файлу. Найпоширенішими форматами графічних файлів є BMP, GIF, JPEG, PNG і TIFF, WMF, CDR, CMX, EPS, SWF

Каталог: Files -> downloads
downloads -> Урок 2 Тема. Архітектура кам'яний літопис століть
downloads -> Уроках «Художньої культури»
downloads -> Науковий керівник : учитель стасюк о. С. Консультанти: батьки, бібліотекар, вчитель географії
downloads -> Реферат з основ корекційної педагогіки та спеціальної психології на тему: Психолого-педагогічна допомога сім'ям, які мають дітей з порушенням у розвитку
downloads -> Образотворче мистецтво
downloads -> Чернігівська міська централізована бібліотечна система
downloads -> Особливості розвитку культури Галицько – Волинської держави
downloads -> Визначні місця України краю незвіданих красот
downloads -> Розрахунок сил І засобів по ліквідації нс

Скачати 27.88 Kb.

Поділіться з Вашими друзьями:




База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2020
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка