
- •Оглавление
- •Глава 1. Основные понятия………………………………………………….……………….6
- •Глава 2. Координаты и преобразования…………………………………………………...13
- •Глава 3. Растровая графика. Базовые растровые алгоритмы……………………… 37
- •Глава 4. Векторная графика…………………………………………………………….…..78
- •Глава 5. Фрактальная графика……………………………………………………………..91
- •Глава 6. Цветовые модели компьютерной графики………………………………….…97
- •Глава 7. Методы и алгоритмы построения сложных трехмерных объектов……. 137
- •Глава 9. Архитектуры графических систем …………………………………………. 181
- •Глава 10. Стандартизация в компьютерной графике……………………………….….189
- •Глава 11. Форматы графических файлов……………………………………………..…205
- •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
- •Однородные координаты и матричное представление двумерных преобразований
- •Композиция двумерных преобразований
- •Композиция трехмерных преобразований
- •Преобразование объектов
- •Преобразование как изменение систем координат
- •2.1.2 Аффинные преобразования на плоскости
- •Проекции
- •Мировые и экранные координаты
- •Основные типы проекций
- •Глава 3. Растровая графика. Базовые растровые алгоритмы
- •3.1 Растровые изображения и их основные характеристики
- •Вывод изображений на растровые устройства
- •Методы улучшения растровых изображений
- •Диагональное расположение ячеек 5x5
- •Диагональные структуры: а - сдвиг строк ячеек, б - ячейки другого типа
- •Набор чм-ячеек 5x5
- •3.4. Базовые растровые алгоритмы Алгоритмы вывода прямой линии
- •Инструменты растровых графических пакетов
- •Преимущества и недостатки растровой графики
- •Глава 4. Векторная графика
- •Средства создания векторных изображений
- •Сравнение механизмов формирования изображений в растровой и векторной графике
- •Структура векторной иллюстрации
- •Математические основы векторной графики
- •Элементы (объекты) векторной графики
- •Достоинства и недостатки векторной графики
- •Глава 5. Фрактальная графика
- •Математика фракталов. Алгоритмы фрактального сжатия изображений
- •Обзор основных фрактальных программ
- •Глава 6. Цветовые модели компьютерной графики
- •6.1 Элементы цвета
- •Свет и цвет
- •Физическая природа света и цвета
- •Излученный и отраженный свет
- •Яркостная и цветовая информация
- •Цвет и окраска
- •Характеристики источника света
- •Стандартные источники
- •Особенности восприятия цвета человеком
- •Цветовой и динамический диапазоны
- •Типы цветовых моделей
- •Аддитивные цветовые модели
- •Субтрактивные цветовые модели
- •Перцепционные цветовые модели
- •Системы соответствия цветов и палитры
- •Триадные и плашечные цвета
- •Цветовые режимы
- •Глава 7. Методы и алгоритмы построения сложных трехмерных объектов
- •Модели описания поверхностей
- •Аналитическая модель
- •Векторная полигональная модель
- •Воксельная модель
- •Равномерная сетка
- •Неравномерная сетка. Изолинии
- •7.2. Визуализация трехмерных объектов
- •Каркасная визуализация
- •Показ с удалением невидимых точек
- •Глава 8. Реалистическое представление сцен
- •Закрашивание поверхностей
- •Модели отражения света
- •Вычисление нормалей и углов отражения
- •Метод Гуро
- •Метод Фонга
- •8.4. Имитация микрорельефа
- •Трассировка лучей
- •Анимация
- •Глава 9. Архитектуры графических систем
- •Суперстанции
- •Компоненты растровых дисплейных систем
- •Подходы к проектированию графических систем
- •Графические системы на базе сопроцессора i82786
- •Графические системы из набора сверх больших интегральных схем (сбис)
- •Растровый графический процессор dp-8500
- •Графические системы на универсальном процессоре
- •Высокоскоростные графические системы
- •Рабочие (супер)станции с использованием универсального вычислителя
- •Глава 10. Стандартизация в компьютерной графике
- •Международная деятельность по стандартизации в машинной графике
- •Классификация стандартов
- •Графические протоколы
- •Аппаратно-зависимые графические протоколы
- •Языки описания страниц
- •Аппаратно-независимые графические протоколы
- •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
- •Глава 12. Технические средства кг (оборудование кг)
- •12.1 Видеоадаптеры
- •Манипуляторы
- •Оборудование мультимедиа
- •Мониторы
- •Видеобластеры
- •Периферия
- •Принтеры
- •Имиджсеттеры
- •Плоттеры
- •Звуковые карты
- •Сканеры
- •Секреты графических планшетов (дигитайзеров)
- •Цифровые фотоаппараты и фотокамеры
- •Литература
Имиджсеттеры
Фотонаборные машины с цифровым формированием изображения, или
имиджсеттеры, производят вывод на печать с высоким разрешением — от 1000 до 3000 точек на дюйм (dpi). Для черно-белой издательской продукции имиджсеттеры обес- печивают вывод печати и графики с максимальным количеством оттенков серого — 256. Для цветного вывода имиджсеттеры создают четыре пленочных негатива, каждый из которых передает свой цвет (C+M+Y+K). Контрольные оттиски могут быть выведены с негативов, при этом полученные цвета будут полностью соответствовать тем, что выйдут из типографии в конечном варианте. После того как процесс получения пробного оттиска завершен, негативы пересылают на коммерческий принтер, на котором создаются печатные формы с негативов.
Плоттеры
Плоттер (plotter), или графопостроитель, — это устройство для вывода различ-
ных чертежей, географических карт, плакатов и других изображений на бумагу большого формата. Плоттеры бывают монохромными и цветными. По технологии нанесения изображения плоттеры делятся на перьевые и струйные.
Большинство плоттеров имеют пишущий узел перьевого типа (pen-plotter). Они
используют специальные фломастеры или ручки с возможностью их автоматической замены.
Существуют разновидности плоттеров с пишущим узлом струйного типа, а также использующие эффект притягивания частиц краски электростатическим зарядом.
Большинство струйных аппаратов обеспечивают печать графических файлов формата TIFF, BMP, PCX. Стандартным языком управления для плоттеров является HP-GL
(Hewlett-Packard Grafics Language), а типовым интерфейсом — последовательный RS232 (скорость передачи данных — до 38,4 Кбайт/с). На базе перьевых плоттеров было создано
еще одно периферийное устройство — cutter, в котором пишущий узел заменен на режущий инструмент. Такое устройство использует специальную полимерную пленку или
бумагу на самоклеющейся основе и применяется для создания рекламно-информационной продукции (ярлыки, наклейки и т. п.).
Модемы
Модем (модулятор-демодулятор, modem) — устройство для подключения компь-
ютера к глобальной компьютерной сети или для связи с другими компьютерами по телефонной линии. Модем состоит из двух частей — передатчика (модулятора) и приемника (демодулятора). Модулятор передает в низкочастотную телефонную сеть цифровую информацию от компьютера в виде аналоговых сигналов звукового диапазона частот. Демодулятор преобразует эти аналоговые сигналы л цифровые значения, которые может интерпретировать компьютер. Таким образом, модем преобразует аналоговый телефонный сигнал в цифровой компьютерный и наоборот.
Основной характеристикой модема является его скорость работы или скорость
передачи данных. Для работы в Интернете рекомендуются модемы со скоростью, на которой работает ваш провайдер (обычно это 56 Кбит в секунду). Модемы бывают внутренними (плата, вставляемая в гнездо расширения) и внешними, подключаемыми к одному из портов компьютера.
Звуковые карты
Звуковая карта вставляется в свободный слот расширения компьютера и позво- ляет осуществлять запись, воспроизведение и синтез звука. Встроенный синтезатор
помогает воспроизводить сложные звуковые эффекты, не загружая при этом центральный процессор. К таким картам обычно можно подключить микрофон, колонки,
наушники, джойстик и привод компакт-диска. При записи звука в PC звуковая карта осуществляет преобразование непрерывного электрического аналогового сигнала,
несущего информацию о звуке, в двоичный цифровой код. Преобразование аналогового сигнала в цифровую форму осуществляется с помощью аналого-цифрового преобразователя, основными характеристиками которого являются частота и разрядность квантования:
Частота квантования показывает, сколько раз в секунду происходит измерение сигнала. Обычно она лежит в пределах от 4 до 48 кГц.
Разрядность определяет точность преобразования. Так, например, 8-разрядные звуковые карты могут измерять сигнал с точностью 1/256 от его максимальной величины. Наибольшее распространение получили 16-разрядные звуковые карты.
На звуковой карте размещены два принципиально различных устройства воспро-
изведения звука — синтезатор и плеер:
плеер воспроизводит звук аналогично цифровой аудиотехнике, используя обратное
преобразование цифрового кода в аналоговый сигнал с помощью цифро-аналогового преобразователя;
синтезатор служит для синтеза звуков и может использовать либо FM-синтез, либо WT-синтез. Характеристики синтезатора можно определить по тому, какому стандарту
соответствует звуковая карта: GM, GS или XG.