Компьютерная графика на ПК
Санкт-Петербургский
государственный университет экономики и финансов
Кафедра информатики
Реферат по теме:
Компьютерная графика на ПК.
Выполнила: студентка 238 группы Телова С.В.
Проверила: Каминская Т.Е.
Санкт-Петербург
2009 год
Оглавление..................................................................................................................................... 2
1.
Сферы применения машинной графики........................................................................... 3
2.
Виды компьютерной графики......................................................................................... 3
2.1 Растровая графика.................................................................................................. 3
2.2 Векторная графика.................................................................................................. 3
2.3 Фрактальная графика.............................................................................................. 4
3.
Цветовое разрешение и цветовые модели...................................................................... 4
3.1 Цветовая модель RGB............................................................................................ 5
3.2 Цветовая модель CMYK........................................................................................ 5
3.3 Цветоделение.......................................................................................................... 5
4.
ПО для создания, просмотра и обработки графической
информации............................. 5
4.1 Графические возможности текстовых процессоров................................................ 6
4.2 Растровые редакторы............................................................................................. 6
4.3 Векторные редакторы............................................................................................. 7
4.4 Программы САПР.................................................................................................. 7
4.5 Подборка графических редакторов......................................................................... 8
5.
Форматы графических файлов. Программы просмотра................................................. 8
6.
Список использованной литературы:............................................................................... 9
Работа с компьютерной графикой - одно из самых
популярных направлений использования ПК.
- Компьютерное моделирование
- САПР (системы автоматизированного
проектирования)
- Компьютерные игры
- Обучающие программы
- Реклама и дизайн
- Мультимедиа презентации
- Internet
Различают всего три вида компьютерной графики.
Это растровая, векторная и фрактальная. Они отличаются принципами
формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на
бумаге. Каждый вид используется в определенной области. Растровую графику
применяют при разработке мультимедийных проектов. Иллюстрации, выполненные
средствами растровой графики, чаще создаются с помощью сканера, а затем
обрабатываются специальными программами - графическими редакторами. Программные
средства для работы с векторной графикой наоборот предназначены для создания
иллюстраций на основе простейших геометрических элементов. В основном
применение векторной графики - это оформительские работы. Создание фрактальной
художественной композиции состоит не в рисовании а скорее в программировании.
Программные средства для работы с фрактальной графикой предназначены для
автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Применение
- заставки на ТВ.
Основной элемент изображения - точка. Точка на
экране называется "пиксел"
С размером изображения связано его разрешение.
Единица измерения разрешения "dpi" - dots
per inch - точек на дюйм.
Пример: У монитора с диагональю 15" размер изображения на
экране составляет 21´28 см. Зная, что в 1 дюйме 25,4 мм, можно рассчитать, что при работе монитора в режиме 800´600 разрешении экранного изображения =75dpi.
При печати
требуется разрешение 200-300 dpi.Стандартный фотоснимок
размером 10´15 см должен содержать 1000 ´1500 пикселов.=1,5млн. точек, а если на
кодирование каждой точки используем 3 байта, то для хранения фото потребуется
более 4мб.
Недостатки растровой графики.
1.
1.
Большие объемы данных требуют высоких технических
характеристик ПК. Память 128мб и выше, высокопроизводительный процессор - для
обработки, и большой винчестер для хранения.
2.
2.
Невозможность увеличения для рассмотрения деталей.
(пикселизация)
Основной элемент изображения - линия.
Линия представлена в памяти ПК несколькими
параметрами и в этом виде занимает гораздо меньше места, чем растровая линия
состоящая из точек, для каждой из которых требуется ячейка памяти.
Линия - элементарный объект векторной графики.
Любой сложный объект можно разложить на линии, прямые или кривые. Поэтому часто
векторную графику называют объектно-ориентированной.
Свойства линии
§
§ Форма
§
§ Толщина
§
§ Цвет
§
§ Стиль (пунктир, сплошная)
Замкнутые линии
имеют свойство заполнения - цветом, текстурой, узором и т.п. Каждая незамкнутая
линия имеет 2 вершины, называемые узлами. С помощью узлов можно соединять линии
между собой.
В основе векторной
графики лежат математические представления о свойствах геометрических фигур.
Пример. Кривые второго порядка (эллипсы,
параболы, гиперболы) представляются в памяти 5-ю параметрами. Так как общая
формула линии 2-го порядка: x2+a1y2+a2xy+a3x+a4y+a5=0. Для кодирования кривой 3-го порядка
используют 11 параметров. В векторных редакторах применяют частный случай
кривых 3-го порядка - Кривые Безье (8 параметров). К концам линии
проведены касательные, при помощи которых линию изгибают.
Векторные изображения требуют меньшего объема памяти при их
хранении, чем растровые, и могут масштабироваться без потери качества.
Фрактальная графика, как и векторная
вычисляемая, но отличается тем, что никакие объекты в памяти не хранятся.
Изображение строится по уравнению, или системе уравнений, поэтому ничего кроме
формулы хранить не надо. Изменив коэффициенты можно получить совершенно другую
картину.
Пример: Фрактальный
треугольник.
Треугольники
последующих поколений наследуют свойства своих родительских структур.
Фрактальными
свойствами обладают многие объекты живой и неживой природы.(снежинка, ветка
папоротника)
Способность
фрактальной графики моделировать образы вычислительным путем часто используют
для автоматической генерации необычных иллюстраций.
Цветовое разрешение
(глубина цвета) - определяет метод кодирования цветовой информации и от него
зависит, сколько цветов на экране может отображаться одновременно.
Количество цветов
|
Бит на точку
|
Режим
|
2 (черно-белый)
|
1
|
|
16
|
4
|
|
256
|
8
|
|
65 536
|
16
|
High Color
|
16,5 млн
|
24
|
True Color
|
Большинство
цветовых оттенков образуется смешением основных цветов. Способ разделения
цветового оттенка на составляющие компоненты называется цветовой моделью.
R RED красный
G GREEN зеленый
B BLUE синий
В этой модели
работают мониторы и телевизоры. Поэтому когда изображение проходит обработку в
графическом редакторе его следует представить в этой модели. Метод получения
нового оттенка суммированием яркостей составляющих компонент - аддитивный. Он
применяется всюду где изображение рассматривается в проходящем свете (мониторы,
слайд-проекторы).
(0,0,0) - черный
цвет
(255,255,255)-
белый цвет
Эта модель
используется для подготовки печатных изображений. Эти изображения видят не в
проходящем а в отраженном свете. Поэтому для подготовки печатных изображений
используется субтрактивная (вычитающая) модель. Цветовыми компонентами являются
те цвета, которые получаются в результате вычитания основных цветов из белого.
Голубой (Cyan)=БЕЛЫЙ-КРАСНЫЙ=ЗЕЛЕНЫЙ+СИНИЙ
Пурпурный (Magenta)= БЕЛЫЙ-ЗЕЛЕНЫЙ=КРАСНЫЙ+СИНИЙ
Желтый (Yellow)= БЕЛЫЙ-СИНИЙ=КРАСНЫЙ+ЗЕЛЕНЫЙ
При смешении трех
дополнительных цветов получается неопределенный темный цвет. Поэтому в этой
модели понадобился дополнительный компонент - ЧЕРНЫЙ (blacK).
В типографиях
цветные изображения печатают в несколько приемов. Накладывая на бумагу по
очереди голубой, пурпурный, желтый и черный оттенки, получают полноцветную
иллюстрацию. Поэтому готовое изображение, полученное на компьютере, перед
печатью разделяют на 4 составляющих одноцветных изображения. Этот процесс
называют цветоделением.
Для того, чтобы успешно справиться с обработкой графической
информации на компьютере, используя мышь, создано множество специальных
программ. Они делятся на несколько групп:
Графические редакторы. Незаменимы,
когда требуется нарисовать или подправить картинку.
Программы корректировки и преобразования фотографий. С их помощью можно добавить фотографии яркость или контрастность,
отретушировать ее, создать те или иные эффекты (например, добиться иллюзии, что
изображение находится на шаре или отчеканено на металле - и т.п.)
Программы создания графиков и диаграмм по имеющимся
числовым данным.
Программы, с помощью которых текст и иллюстрации
объединяются в книгу, журнал, брошюру или газету. Их
еще называют программами компьютерной вёрстки.
Программы создания слайд-фильмов и мультфильмов.
Большинство
текстовых процессоров имеют разнообразные возможности по управлению
графическими изображениями (не для всех):
--- импорт графики
(вставить рисунок)
--- вклеивание
графики (через буфер обмена)
--- связывание
графики (диаграммы, связанные данными в таблице с помощью программы Chart)
--- размещение
графики на странице текстового процессора (орбамление текстом)
--- водяные знаки
--- слои
--- изменение
размера графики
--- вырезание
графики
--- экспорт графики
К редакторам обработки растровой графики
относятся Adobe Photoshop, Corel Photo Paint
Основное назначение растрового редактора.
- В ретуши готовых изображений
- В монтаже композиций из отдельных
фрагментов, взятых из различных изображений
- В применении специальных эффектов,
называемых фильтрами
- Основные технические операции при работе с
изображениями:
ü
ü Изменение
динамического диапазона (управление яркостью и
контрастностью изображения)
ü
ü Повышение
четкости изображения
ü
ü Цветовая
коррекция (изменение яркости и контрастности в каналах
красной, зеленой и синей составляющей цвета)
ü
ü Отмывка (изменение яркости отдельных фрагментов)
ü
ü Растушевка (сглаживание перехода между границами отдельных фрагментов)
ü
ü Обтравка ("вырезание" отдельных фрагментов из общей композиции)
ü
ü Набивка (восстановление утраченных элементов изображения путем копирования
фрагментов с сохранившихся участков)
ü
ü Монтаж (компоновка изображения из фрагментов, скопированных из других
изображений или импортированных из других редакторов)
- Векторные редакторы применяют для создания
графических изображений высокой четкости и точности: чертежей, схем,
диаграмм, фигурных заголовков, фирменных логотипов и стилей. С их помощью
также создают штриховые рисунки.
- Основные редакторы векторной графики: Adobe Illustrator, Macromedia Freehand, CorelDraw. Все эти редакторы работают с одними и теми же объектами векторной
графики, основаны на одних и тех же принципах, имеют схожие инструменты,
и, соответственно, приемы создания векторных изображений в этих редакторах
удивительно похожи.
- Для работы с изображением каждый векторный
редактор имеет панель инструментов и другие элементы управления.
- Инструменты панели управления служат для
простейших операций с контурами.
- Прочие элементы управления сосредоточены в
строке меню и специальных диалоговых окнах. В векторном редакторе Adobe Illustrator, например, эти
диалоговые окна называют палитрами.
- Векторное изображение можно строить вручную
путем создания и объединения простейших контуров, либо получать путем трассировки
(векторизации) растровых изображений
- Текстовые объекты в векторных редакторах
рассматриваются как объекты особой породы.
- Векторные редакторы позволяют создавать
новые конструкции символов с помощью инструментов для работы с контурами
- Перед использованием векторного изображения
очень часто выполняется операция перевода векторного изображения в
растровое. Такая операция называется растрированием изображения.
Программы
САПР (системы автоматизированного проектирования) предназначены для
высокоточного проектирования. Существуют программы САПР высокого уровня и
дружественные программы, разработанные для домашнего и делового применения
пользователями, занимающихся специфическим моделированием или конструированием
для собственных нужд.
Программы
САПР используются для детальной разработки предметов реального мира: зданий,
автомобилей, частей механизмов и т.п.
Наипопулярнейшая
программа из широко используемых программ САПР высокого уровня AutoCAD фирмы
Autodesk. Программа доступна в DOS, Windows, Macintosh.
AutoCAD
- очень мощная и гибкая система с большим количеством разнообразных
высококачественных функций.
AutoCAD
для Window (AutoCAD LT) более дружественна пользователю.
Графические
редакторы подбираются в зависимости от целей и объемов вашей работы с
изображениями:
Самым популярным
векторным графическим редактором для дизайна является Corel Draw;
Самым популярным
графическим редактором для технического черчения является AutoCAD;
Самым популярным
графическим редактором для строительного черчения является ArchiCAD;
Самым популярным
графическим редактором для 3D моделирования и анимации 3D
Studio Max;
Самым популярным
графическим редактором для обработки художественных фотографий является Adobe
Photoshop;
Самым популярным
графическим редактором для обработки обычных фотографий является Adobe Photodeluxe
В настоящее время существует множество
различных форматов хранения графической информации. Условно можно разделить все
форматы на три группы
- графические метафайлы (метафайл обычно
разрабатывается как составная часть какой либо графической системы, например
*.wmf в Windows)
- растровые графические файлы
- векторные графические файлы
Некоторые форматы
графических файлов
Тип
|
Формат/Расширение
|
Примечание
|
Метафайл
|
GIF
|
Compuserve Graphics Interchange Format
|
Растровые
|
TIFF/*.tif
|
Microsoft Tag
Image File Format
|
РСХ
|
ZSoft РС
Paintbrush format
|
ВМР
|
Microsoft Windows BitMaP
|
JPEG/*.jpg
|
Joint Photographic Experts
Group
|
Векторные
|
*.CDR
|
Corel Draw Files
|
|
*.FH8
|
Free Hand File Version 8
|
Некоторые растровые форматы могут содержат не только
статическую графику, но и динамическую (мультипликацию). Это, например, формат GIF, широко применяющийся в internet.
http://inf.1september.ru/1999/infvirt7/par14.htm