- •Федеральное агентство по образованию
- •Глава 3. Растровая графика. Базовые растровые алгоритмы 37
- •Глава 4. Векторная графика 77
- •Глава 5. Фрактальная графика 90
- •Глава 6. Цветовые модели компьютерной графики 95
- •Глава 7. Методы и алгоритмы построения сложных трехмерных объектов 128
- •Глава 8. Реалистическое представление сцен 146
- •Глава 9. Архитектуры графических систем 172
- •Глава 10. Стандартизация в компьютерной графике 180
- •Глава 11. Форматы графических файлов 196
- •Глава 12. Технические средства кг (оборудование кг) 214
- •Глава 1. Основные понятия
- •1.1 Разновидности компьютерной графики
- •Полиграфия
- •Мультимедиа
- •Сапр и деловая графика
- •Геоинформационные системы (гис)
- •1.2. Принципы организации графических программ
- •Растровые программы
- •Векторные программы
- •Фрактальные программы
- •Глава 2. Координаты и преобразования
- •2.1 Координатный метод
- •2.1.1. Преобразование координат
- •Простейшие двумерные преобразования
- •Однородные координаты и матричное представление двумерных преобразований
- •Композиция двумерных преобразований
- •Матричное представление трехмерных преобразований
- •Композиция трехмерных преобразований
- •Преобразование объектов
- •Преобразование как изменение систем координат
- •2.1.2 Аффинные преобразования на плоскости
- •2.2 Проекции
- •2.2.1 Мировые и экранные координаты
- •2.2.2 Основные типы проекций
- •При повороте на угол β относительно оси у (ординат), на угол α вокруг оси х (абсцисс) и последующем проектировании осиZ (аппликат) возникает матрица
- •Глава 3. Растровая графика. Базовые растровые алгоритмы
- •3.1 Растровые изображения и их основные характеристики
- •3.2 Вывод изображений на растровые устройства
- •3.3 Методы улучшения растровых изображений
- •3.21. Диагональное расположение ячеек 5x5
- •3.22. Диагональные структуры: а - сдвиг строк ячеек, б - ячейки другого типа
- •3.24. Набор чм-ячеек 5x5
- •3.4. Базовые растровые алгоритмы Алгоритмы вывода прямой линии
- •Инкрементные алгоритмы
- •Кривая Безье
- •Алгоритмы вывода фигур
- •Алгоритмы закрашивания
- •Стиль заполнения
- •3.5 Инструменты растровых графических пакетов
- •Инструменты выделения. Каналы и маски
- •Выделение
- •Инструменты выделения и маскирования
- •Гистограммы
- •Тоновая коррекция изображения
- •Уровни (Levels)
- •Цветовая коррекция и цветовой баланс
- •Фильтры (Plug-ins) и спецэффекты (Effects)
- •3.6 Преимущества и недостатки растровой графики
- •Глава 4. Векторная графика
- •4.1 Средства создания векторных изображений
- •4.2 Сравнение механизмов формирования изображений в растровой и векторной графике
- •4.3 Структура векторной иллюстрации
- •4.4 Математические основы векторной графики
- •4.5. Элементы (объекты) векторной графики
- •4.6. Достоинства и недостатки векторной графики
- •Глава 5. Фрактальная графика
- •5.1 Математика фракталов. Алгоритмы фрактального сжатия изображений
- •5.2 Обзор основных фрактальных программ
- •Глава 6. Цветовые модели компьютерной графики
- •6.1 Элементы цвета
- •6.1.1 Свет и цвет
- •6.1.2 Физическая природа света и цвета
- •6.1.3 Излученный и отраженный свет
- •6.1.4 Яркостная и цветовая информация
- •6.1.5 Цвет и окраска
- •6.2 Характеристики источника света
- •Стандартные источники
- •6.2.2 Особенности восприятия цвета человеком
- •Колбочки и палочки
- •Спектральная чувствительность глаза к яркости
- •Спектральная чувствительность наблюдателя
- •6.3 Цветовой и динамический диапазоны
- •6.4 Типы цветовых моделей
- •6.4.1 Аддитивные цветовые модели
- •Почему rgb-модель нравится компьютеру?
- •Ограничения rgb-модели
- •SRgb — стандартизированный вариант rgb-цветового пространства
- •6.4.2 Субтрактивные цветовые модели
- •Цветовая модель cmy
- •Ограничения модели cmyk
- •Возможности расширения цветового охвата cmyk
- •6.4.3 Перцепционные цветовые модели
- •Достоинства и ограничения hsb-модели
- •6.4.4 Системы соответствия цветов и палитры
- •Системы соответствия цветов
- •Назначение эталона
- •Кодирование цвета. Палитра
- •Глава 7. Методы и алгоритмы построения сложных трехмерных объектов
- •7.1 Модели описания поверхностей
- •7.1.1. Аналитическая модель
- •7.1.2 Векторная полигональная модель
- •7.1.3 Воксельная модель
- •7.1.4 Равномерная сетка
- •7.1.5 Неравномерная сетка. Изолинии
- •7.2. Визуализация трехмерных объектов
- •7.2.1 Каркасная визуализация
- •7.2.2 Показ с удалением невидимых точек
- •Глава 8. Реалистическое представление сцен
- •8.1 Закрашивание поверхностей
- •8.1.1 Модели отражения света
- •8.1.2 Вычисление нормалей и углов отражения
- •8.2 Метод Гуро
- •8.3 Метод Фонга
- •8.4. Имитация микрорельефа
- •8.5 Трассировка лучей
- •8.6 Анимация
- •Глава 9. Архитектуры графических систем
- •9.1 Суперстанции
- •9.2 Компоненты растровых дисплейных систем
- •9.3 Подходы к проектированию графических систем
- •9.4 Графические системы на базе сопроцессора i82786
- •9.5 Графические системы из набора сверх больших интегральных схем (сбис)
- •9.6 Растровый графический процессор dp-8500
- •9.7 Графические системы на универсальном процессоре
- •9.8 Высокоскоростные графические системы
- •9.9 Рабочие (супер)станции с использованием универсального вычислителя
- •Глава 10. Стандартизация в компьютерной графике
- •10.2 Международная деятельность по стандартизации в машинной графике
- •Деятельность iso, iec по стандартизации в машинной графике
- •10.3 Классификация стандартов
- •10.4 Графические протоколы
- •10.4.1 Аппаратно-зависимые графические протоколы
- •Протокол tektronix
- •Протокол regis
- •Протокол hp-gl
- •10.4.2 Языки описания страниц
- •Язык PostScript
- •Язык pcl
- •10.4.3 Аппаратно-независимые графические протоколы
- •10.4.4 Проблемно-ориентированные протоколы
- •Глава 11. Форматы графических файлов
- •11.1 Векторные форматы
- •11.2 Растровые форматы
- •11.3 Методы сжатия графических данных
- •11.4 Преобразование файлов из одного формата в другой
- •Преобразование файлов из растрового формата в векторный
- •Преобразование файлов одного векторного формата в другой
- •Глава 12. Технические средства кг (оборудование кг)
- •12.1 Видеоадаптеры
- •12.2 Манипуляторы
- •Дигитайзер
- •12.3 Оборудование мультимедиа
- •12.4 Мониторы
- •Характеристики мониторов
- •Аналоговые мониторы
- •Жидкокристаллические дисплеи
- •Газоплазменные мониторы
- •Видеокарта
- •Функции графического ускорителя
- •Выбор видеокарты под монитор
- •12.5 Видеобластеры
- •12.6 Периферия
- •12.6.1 Принтеры
- •12.6.2 Имиджсеттеры
- •12.6.3 Плоттеры
- •12.7 Модемы
- •12.8 Звуковые карты
- •12.9 Сканеры
- •Планшетные сканеры
- •12.10 Секреты графических планшетов (дигитайзеров)
- •Достоинства и недостатки графических планшетов
- •12.11 Цифровые фотоаппараты и фотокамеры
- •Литература
12.10 Секреты графических планшетов (дигитайзеров)
Графический планшет (дигитайзер) предназначен для выполнения профессиональных графических работ. Это практически основной инструмент художников. Рисовать мышкой неудобно, а планшеты позволяют дизайнерам и художникам создавать экранные изображения привычными приемами (рис. 12.16), характерными для традиционных инструментов (карандаш, перо, кисть). С помощью специального программного обеспечения планшет позволяет преобразовывать движение руки оператора в формат векторной графики. В отличие от мыши дигитайзер способен точно определять и обрабатывать абсолютные координаты.
Рис. 12.16. С помощью графического планшета вы сможете освоить компьютерную живопись. Внешний вид графического планшета А4 Tech Tablet 12x12"
Планшет может быть настроен с учетом требований и привычек своего владельца. Для этого используются программируемые кнопки на корпусе пера и макрокнопки, расположенные на самом планшете.
Наличие у планшета функции Erasing означает, что при переворачивании пера включается его противоположный конец, который выполняет функцию стирания. Последнее свойство поддерживается большинством современных популярных редакторов, включая MS Word, WordPerfect, QuarkXPress, PageMaker и т. п. Для того чтобы удалить лишний текст, нужно опустить перо «ластиком» вниз, выделить ненужный фрагмент текста и затем поднять перо. Выделенный текст будет уничтожен.
Достоинства и недостатки графических планшетов
Недостатки
Высокая стоимость, особенно серьезных, солидных моделей.
У доступных широкому кругу покупателей моделей относительно маленькоерабочее пространство (от 7,5 х 10 до 30 х 30 см).
Весьма часто встречается проводное подключение пера или мыши, что довольно неудобно при рисовании.
Достоинства
Это незаменимое и очень удобное в работе средство для профессиональных художников, пользователей, работающих с САПР или занимающихся дизайном и рекламой.
Оцифровка изображения происходит очень точно.
Планшет можно использовать в качестве средства идентификации по электронной подписи, а также в качестве устройства ввода рукописного текста.
Дигитайзеры поддерживаются большинством серьезных графических редакторов и средствами проектирования, так что отпадает необходимость в каком-либо специализированном программном обеспечении.
12.11 Цифровые фотоаппараты и фотокамеры
Цифровая фотокамера — это еще один тип устройства оцифровывания графики и ввода изображений в ПК. В отличие от обычного фотоаппарата в его цифровом аналоге изображение проецируется не на фотопленку, а на полупроводниковую светочувствительную матрицу из ПЗС-ячеек. После этого изображение переводится в цифровую форму и записывается в память фотокамеры. Главным достоинством и основным преимуществом цифровой фотографии является оперативность. Снятый вами кадр буквально через минуту может быть помещен в компьютер и отправлен через Интернет на край света, что очень важно для событийных съемок. Главным же недостатком цифровых фотоаппаратов (с точки зрения фотографа-профессионала) является невозможность (пока!) получения отпечатка приемлемого качества и большого размера на обычной бумаге.
Каков в самом упрощенном виде принцип действия цифровой камеры? Свет, прошедший через объектив, попадает на светочувствительную матрицу (занимающую место пленки), представляющую собой совокупность сенсоров — ПЗС (CCD) или КМОП (CMOS), которые, в свою очередь, и выполняют оцифровку изображения. Светочувствительная матрица (сенсоры) является одним из главных (и самых дорогих) компонентов цифровой камеры. Качество последующей картинки во многом определяется характеристиками сенсоров. Наиболее простые на сегодняшний момент цифровые камеры дают разрешение 640 х 480 пикселов. Более «продвинутые» — 800 х 600. Кроме того, есть еще класс гибридных камер, представляющих собой взятые за основу известные пленочные прототипы с пристегнутой на месте задней крышки матрицей. Как правило, это кодаковские приставки к камерам Nikon и Canon. В результате мы имеем камеру, совместимую со всей данной системой (включая оптику и аксессуары), но, тем не менее, являющуюся цифровой. Такие камеры имеют разрешение порядка 1500 х 1200 пикселов.
После того как мы получили фотокартинку, ее необходимо записать в память. Для этого чаще всего используются форматы JPEG или TIFF. Для фотографа не столько важен формат записи, сколько возможности разных режимов сжатия (естественно, с потерей качества), а также количество памяти в камере. Указанные форматы являются наиболее распространенными в компьютерном мире, а стало быть, обычно совместимы со множеством программ. Что касается памяти, то она может быть встроенной (например, жесткий диск в 20 или 40 Мбайт у камеры Polaroid PDC-2000) либо это могут быть обычные съемные дискеты (1,44 Мбайт) или карты емкостью 2, 4, 8, 10 Мбайт и т. д. Чем больше у вас с собой «памяти», тем большее количество кадров вы можете сиять и сохранить «без перезарядки» (то есть без перекачивания изображений из камеры в компьютер).
Еще одним из достоинств цифровых камер является наличие жидкокристаллического дисплея (экрана), на котором можно посмотреть то, что вы уже сняли, а в некоторых случаях использовать его в качестве видоискателя. Не понравившуюся вам картинку вы можете тут же стереть, освободив часть памяти.
Напоминаем: большое количество энергопотребляющих частей камеры приводит к быстрому истощению батарей или аккумуляторов, но за все надо платить.
Ниже приведена классификация цифровых камер.
Экономичные. Разрешение: в пределах 480 х 640 пикселов. Демонстрируют хорошее качество при размере фотографии примерно до 4 х 5 см.
Любительские. Разрешение: в пределах 600 х 800 пикселов. Хорошее качество при размере фотографии примерно до 5 х 7 см.
Полупрофессиональные. Разрешение: от 1280 х 960 пикселов. Хорошее качество при размере фотографии примерно до 10 х 15 см.
Профессиональные. Разрешение: от 1500 х 1200 пикселов и выше. Хорошее качество при размере фотографии примерно до 15 х 20 см.