
- •Конспект лекцій
- •Теми лекцій
- •Лекція 1: загальне введення в комп'ютерну графіку
- •Предмет і область застосування комп'ютерної графіки
- •Коротка історія
- •Технічні засоби підтримки комп'ютерної графіки
- •Питання й вправи
- •Лекція 2 сучасні апаратні засоби растрової графіки
- •2.1.Основні поняття
- •2.2. Пристрою уведення Сканери
- •Цифрові фотоапарати й відеокамери
- •2.3. Пристрою виводу Дисплеї
- •Дисплеї на елт
- •Жидкокристаллические дисплеї
- •Інші типи дисплеїв
- •Проектори
- •Принтери
- •Матричні принтери
- •Струминні принтери
- •Лазерні принтери
- •2.4. Архітектура графічної підсистеми пк Архітектура
- •Подання зображень
- •Програмний інтерфейс
- •Питання й вправи
- •Лекція 2. Колір у комп'ютерній графіці
- •Про природу світла й кольору
- •Колірний графік мко
- •Колірні моделі rgb і cmy
- •Колірні моделі hsv і hls
- •Простір cie Luv
- •Питання й вправи
- •Лекція 3. Геометричні перетворення
- •Системи координат і вектори
- •Рівняння прямій і площині
- •Аналітичне подання кривих і поверхонь
- •Перетинання лучачи із площиною й сферою
- •Інтерполяція функцій однієї й двох змінних
- •Матриці
- •Геометричні перетворення (перенос, масштабування, обертання)
- •Перехід в іншу систему координат
- •Завдання обертання щодо довільної осі
- •Питання й вправи
- •Лекція 4. Подання геометричної інформації
- •Геометричні примітиви
- •Полігональні моделі
- •Воксельні моделі
- •Поверхні вільних форм (функціональні моделі)
- •Системи координат: світового, об'єктна, спостерігача й екранна
- •Однорідні координати. Завдання геометричних перетворень в однорідних координатах за допомогою матриць
- •Питання й вправи
- •Лекція 6 алгоритми растеризаЦії відрізків, окружностей і еліпсів
- •6.1. Введення в растеризацію кривих
- •6.2.Зображення відрізка із цілочисловими координатами кінців
- •Цифровий диференціальний аналізатор
- •Алгоритм Брезенхема
- •Алгоритм Кастла-Пітвея
- •6.3. Зображення відрізка з нецілочисловими координатами кінців
- •6.4. Зображення окружностей
- •Алгоритм Брезенхема
- •6.5. Зображення еліпсів
- •Побудова по неявній функції
- •Побудова шляхом стиску окружності
- •Лекція 7 відсікання (кЛіпування) геометричних примітивів
- •Алгоритм Сазерленда-Коена відсікання прямокутною областю
- •Відсікання опуклим багатокутником
- •Кліпування багатокутників
- •Питання й вправи
- •Лекція 8 видалення невидимих поверхонь і ліній
- •Видалення нелицьових граней багатогранника Алгоритм Робертса
- •Алгоритм Варнока
- •Алгоритм Вейлера-Азертона
- •Метод z-Буфера
- •Методи пріоритетів (художника, що плаває обрію)
- •Алгоритми порядкового сканування для криволінійних поверхонь
- •Метод двійкової розбивки простору
- •Метод трасування променів
- •Питання й вправи
- •Лекція 9 проектування просторових сцен
- •Основні типи проекцій
- •Паралельні проекції
- •Центральні проекції
- •Математичний апарат
- •Ортогональні проекції
- •Косокутні проекції
- •Центральні проекції
- •Спеціальні картографічні проекції. Екзотичні проекції земної сфери
- •Стереографическая проекція
- •Гномоническая проекція
- •Ортографическая проекція
- •Проекції на циліндр
- •Проекція Меркатора
- •Проекції на багатогранник
- •Незвичайні проекції
- •Питання й вправи
- •Лекція 10 растрове перетворення графічних примітивів
- •Алгоритм Брезенхема растрової дискретизації відрізка
- •Алгоритми Брезенхема растрової дискретизації окружності й еліпса
- •Алгоритми заповнення областей
- •Питання й вправи
- •Лекція 11 зафарбовування. Рендеринг полігональних моделей
- •Проста модель висвітлення
- •Зафарбування граней Плоске зафарбовування
- •Зафарбування методом Гуро
- •Зафарбування методом Фонга
- •Більше складні моделі висвітлення
- •Усунення ступінчастості (антиэлайзинг)
- •Питання й вправи
- •Лекція 12 візуалізація просторових реалістичних сцен
- •Свето- Тіньовий аналіз
- •Метод излучательности
- •Глобальна модель висвітлення із трасуванням променів
- •Текстури
- •Питання й вправи
- •Лекція 13 алгоритми стиску зображень без втрат
- •13.1. Необхідність стиску зображень
- •13.2. Неіснування ідеального алгоритму
- •13.3. Алгоритми кодування довжини повторення (rle)
- •13.4. Словникові алгоритми
- •Алгоритм lz77
- •Алгоритм lzw
- •13.5. Алгоритми статистичного кодування
- •Алгоритм Хаффмена
- •13.6. Арифметичне кодування
- •Лекція 14 стиск зображень із втратами
- •14.1. Необхідність стиску із втратами
- •14.2. Оцінка втрат
- •14.3. Зображення як функція
- •Дискретне Перетворення Фур'є
- •Дискретне косинусное перетворення
- •14.4. Алгоритм стиску зображень jpeg
- •14.5. Вейвлет-Перетворення
- •14.6. Фрактальное стиск
- •Список літератури
- •Лекція 15 алгоритми стиску відео
- •Введення
- •Основні поняття
- •Вимоги додатків до алгоритму
- •Визначення вимог
- •Огляд стандартів
- •Базові технології стиску відео Опис алгоритму компресії
- •Загальна схема алгоритму
- •Використання векторів зсувів блоків
- •Можливості по распараллеливанию
- •Інші шляхи підвищення ступеня стиску
- •Порівняння стандартів
- •Питання для самоконтролю
- •Лекція 16 основи видавничої справи
- •1. Вибір формату
- •1.1. Використання стандартних форматів
- •1.1.1. Стандартні розміри по iso
- •2. Підготовка тексту
- •2.1.2. Редагування матеріалу
- •Перевірка фактичної вірогідності матеріалу
- •Установлення власника авторських прав і одержання дозволу на видання
- •Вступна частина
- •Авантитул
- •Заключна частина
- •2.2. Оформлення книги
- •2.2.1. Принципи виміру й термінологія
- •2.2.2. Характеристики шрифту Загальні характеристики
- •Класифікація шрифтів
- •2.3. Розробка дизайну тексту
- •2.3.1. Вибір шрифту
- •2.3.2. Вибір розмірів смуги набору, полів і шрифту
- •Формати октаво.
- •2.3.3. Стилі заголовків
- •Заголовки усередині тексту
- •Постійні й змінні колонтитули
- •Колонцифри
- •Допоміжний текст і підписи до ілюстрацій
- •Вступна й заключна частини
- •Складання підсумкової специфікації
- •2.3.4. Переноси
- •2.3.5. Розділові знаки
- •2.3.6. Зауваження по розмітці сторінки
- •2.4. Підрахунок сторінок тексту
- •2.4.1. Етап 1
- •Гарний матеріал
- •Поганий матеріал
- •2.4.2. Етап 2
- •2.4.3. Етап 3
- •Лекція 17 цифрове фото
- •1. Історія фотографії
- •2. Від плівки до цифрового фото
- •3. Умовна класифікація цифрових фотоапаратів
- •4. Сенсори цифрових фотоапаратів
- •Лекція 18 подання сайту
- •Зменшення швидкості руху
- •Створення кліпу зі зменшенням швидкості руху
- •Додавання змінної швидкості руху
- •Ініціалізація руху клацанням миші
- •Додавання сліду від руху об'єкта
- •Зникнення сліду
- •Підвищення ефективності
- •Покадровое рух
- •Постійна швидкість
- •Коливальний рух
- •Зміна розмірів у русі
- •Керування рухом
- •Ковзання
- •Використання порожніх фільмів
- •Реалізація підходів на практиці
- •Оглядач зображень
Інші типи дисплеїв
Також існують менш розповсюджені типи дисплеїв, у тому числі й ті, які тільки з'являються на ринку.
Плазмені панелі. У плазменихх панелях, подібно Рк-Панелям, екран складається з декількох шарів; так само, як і в Рк-Панелей, із двох сторін підведені електроди, тільки між ними перебувають уже не рідкі кристали, а суміш інертних газів неону й ксенону. При подачі напруги на електроди через суміш газів починає проходити струм, що приводить до випущення іонів, які, як і в Елт-Дисплеях, потрапляючи на частки, що перебувають у верхньому шарі, люмінофора викликають його світіння. Тому що в плазмених дисплеях використовується люмінофор, подібний тому, що використовується в Элт-Дисплеях, те й колірні гами в них близькі. Основні достоїнства: вони мають малу глибину (порядку 10 див) і в той же час легко можна одержати дисплей великого розміру; крім цього вони мають відмінну яскравість. До недоліків варто віднести високу ціну й велике енергоспоживання, порівнянне з ЭЛТ для однакової площі екрана.
Дисплеї на світлодіодах. Світловипромінюючий діод (англ. LED - Light Emission Diode) - це напівпровідниковий діод, що володіє додатковою властивістю випущення фотонів певного кольору при проходженні через нього електричного струму. Для побудови кольорового дисплея для кожного пікселя береться три світлодіоди - з відповідними червоними, зеленому й синьому квітами випромінювання. Безліч таких трійок, розташованих на прямокутній сітці, і утворять екран. Використовуються в основному для більших зовнішніх дисплеїв (реклама й т.п.).
Дисплеї на органічних светодиодах. Органічні світлодіоди (англ. OLED - Organic LED) - це світлодіоди, при виробництві яких використовуються органічні матеріали, зокрема полімери, які мають властивість гнучкості, що дозволяє робити гнучкі дисплеї. Також їхнім достоїнством є те, що їх можна робити шляхом процесу, що нагадує струминну печатку, тобто порівняно дешево. У цей час вони використовуються в основному в портативних пристроях, таких як MP 3-плейери, але можливо знайдуть більше широке застосування в майбутньому.
"Електронний папір". Гнучкі дисплеї, здатні замінити звичайний папір. Від інших типів відрізняються тим, що розраховано не на постійне відновлення зображення, а навпаки, на його тривале збереження без електричної енергії. Це є одним з основних вимог. Розроблено кілька технологій, що задовольняють цим вимогам, на даний момент вони перебувають у стадії прототипів.
Існують ще деякі перспективні технології, які потенційно можуть служити для виробництва дисплеїв, але вони залишаються за рамками даної книги через свою незрілість.
Проектори
Проектори використовуються для демонстрації зображень більших розмірів. Для цього застосовуються системи лінз, що проектують маленьке зображення на великий екран. За технологією побудови первинного зображення усередині проектора діляться на:
Проектори на ЕЛТ . Ця технологія розглянута вище в розділі про Елт-Дисплеї.
Проектори на РК. Ця технологія розглянута вище в розділі про Рк-Дисплеї.
Проектори на технології DLP. DLP - Digital Light Processing (англ. Цифрова Обробка Світла) - фірмова технологія компанії Texas Instruments. Для створення первинного зображення в таких проекторах використовується лампа, що висвітлює систему мікродзеркал (по одному на піксель). При постійній швидкій зміні положення цих дзеркал від повного пропущення світла до повного його блокування виходять відтінки сірого. Для одержання кольорового зображення використовують два методи: або обертове колірне коло з базисними RGB-Квітами (при проходженні відповідного світлофільтра електромеханіка підбудовує дзеркала для відповідного колірного каналу), або біле світло спочатку розкладається призмою, потім потік для кожної RGB-Компонента проходять через свою систему дзеркал, і потім вони знову з'єднуються.
Слід зазначити, що для проекторів потрібні внутрішні дисплеї підвищеної яскравості, тому що площа зображення при проектуванні значно збільшується.
Типовий дозвіл - 1024?768, а максимальне досягає 2048?1080 для деяких DLP-Моделей. Типове аспектове відношення - 4:3, хоча є й різні широкоекранні варіанти.