06.09.02

Лекция 1

Компьютерная графика (КГ) – это совокупность методов и средств для преобразования данных в графическую форму представления и из графической форсы представления с помощью ЭВМ.

Аспекты КГ, интересующие специалистов:

1. Аппаратные средства.

2. ПО.

3. Структуры данных.

4. Математическая обработка графических объектов.

5. Интерфейс пользователя.

6. Основные алгоритмы реализации.

13.09.02

Лекция 2

Область применения кг.

Сферы применения КГ:

1. Синтез.

2. Анализ.

3. Обработка изображения.

Синтез - это создание изображения на основе описаний формируемых программами и данными в ЭВМ. Данные могут поступать от выбранных пользователем источников данных, быть результатом вычислений, быть следствием команд и действий пользователя системы.

Визуально представляются синтезированные объекты: точка, кривая, закрашенные области и так далее.

Носители: бумага, дисплей.

При анализе изображения из общей неструктурированной картины вычленяются объекты и их совокупности (задача распознавания образов).

Обработка изображения предназначена для изменения визуального представления картины с целью улучшения ее восприятия человека.

(Общим для всех этих сфер является синтез изображения).

Области применения КГ:

1. Построение графиков .

2. Картография – задача, связанная с получением электронных карт (например для судов). Проблемы: Создание самих электронных карт, большие объемы таких карт (масштабирование, присоединение БД и так далее).

3. Моделирование и мультипликация. Создание мультфильмов, демонстрирующих поведение реальных или моделируемых объектов во времени (летные и подобные тренажеры, компьютерные игры и так далее). К ним применяются следующие требования: интерактивность, хорошая динамика.

Требования к м/ф:

1. Цветность (хорошая палитра).

2. Высокое разрешение.

3. Динамика (при визуализации).

20.09.02

Лекция 3

Векторная и растровая графика.

Векторные графические дисплеи (середина 50х годов)

Буфер кадра (дисплейный список) предназначен для запоминания подготовленных заранее в виде списка кодов команд и данных (например: line 10 20 40 15 (X₁Y₁ X₂Y₂ ) или circle X₀Y₀ R ).

Дисплейный процессор интерпретирует этот список, то есть преобразует эти команды и данные (цифровые значения) в аналоговые напряжения, которые управляют электронным лучом, вычерчивающим графические объекты на люминофоре ЭЛТ.

Чтобы изображение не мелькало информация на ЭЛТ должна подаваться с частой не ниже f=30Гц.

При выводе сложного изображения дисплейный процессор не успевает вывести кадр за 1/30с, частота регенерации становится меньше 30Гц и изображение начинает мелькать. Чтобы этого избежать появились запоминающие ЭЛТ (ЗЭЛТ), в которых свечение люминофора доходит до нескольких минут  появился другой недостаток – плохая динамика.

Появились ЭЛТ с 4мя цветами. Они были с 2мя слоями люминофора, на них подавалось различное напряжение и  комбинируя получали 4 цвета.

Главное достоинство векторной графики: появление устройств с разрешением 4096х4096.

При появлении дешевыхTV и ОП были разработаны растровые дисплеи (середина 70хх годов).

Прогрессивная развертка – луч движется слева направо, гасится и перемещается на следующую строчку. В конце последней строчки он гасится и попадает в начало.

В чересстрочной развертке:

Врастровом случае дисплейный процессор управляет интенсивностью луча ((1 – загорается, 0 - гаснет) – значения в буфере регенерации).

Точка, которая отображается на экране растрового дисплея называется пикселем (от английского picture element). Dpi – dots pres inch – количество точек на дюйм (дюйм=25,4 мм).

Достоинства:

1. Время вывода изображения не зависит от его сложности.

2. Хорошая цветность изображения.

Пример: объем памяти ч/б изображения (640*200)/8=16000 байт.