
- •Введение
- •Глава 7. Стандартизация в компьютерной графике 189
- •Глава 8. Форматы графических файлов 216
- •Глава 9. Технические средства кг (оборудование кг) 265
- •Г л а в а 1. Основные понятия
- •Разновидности компьютерной графики
- •1.2. Принципы организации графических программ
- •Г л а в а 2. Растровая графика. Базовые растровые алгоритмы
- •2.1. Растровые изображения и их основные характеристики
- •Разрешающая способность в зависимости от расстояния
- •2.2. Вывод изображений на растровые устройства
- •2.3. Методы улучшения растровых изображений
- •2.21. Диагональное расположение ячеек 5x5
- •2.4. Базовые растровые алгоритмы
- •Характеристики шейдерных возможностей видеоадаптеров
- •2.5. Инструменты растровых графических пакетов
- •2.6. Преимущества и недостатки растровой графики
- •Г л а в а 3. Ве кторная графика
- •3.1. Средства создания векторных изображений
- •3.2. Сравнение механизмов формирования изображений в растровой и векторной графике
- •3.3. Структура векторной иллюстрации
- •3.4. Математические основы векторной графики
- •3.5. Элементы (объекты) векторной графики
- •3.6. Достоинства и недостатки векторной графики
- •Г л а в а 4. Фрактальная графика
- •4.1. Математика фракталов. Алгоритмы фрактального сжатия изображений
- •4.2 Обзор основных фрактальных программ
- •Г л а в а 5. Цветовые модели компьютерной графики
- •5.1. Элементы цвета
- •5.1.1 Свет и цвет
- •5.1.2. Физическая природа света и цвета
- •5.1.3. Излученный и отраженный свет
- •5.1.4. Яркостная и цветовая информация
- •5.1.5. Цвет и окраска
- •5.2. Характеристики источника света
- •5.2.1. Стандартные источники
- •5.2.2 Особенности восприятия цвета человеком
- •5.3. Цветовой и динамический диапазоны
- •5.4. Типы цветовых моделей
- •5.4.1. Аддитивные цветовые модели
- •5.4.2. Субтрактивные цветовые модели
- •5.4.3. Перцепционные цветовые модели
- •5.4.4. Системы соответствия цветов и палитры
- •5.4.5. Триадные и плашечные цвета
- •5.4.6. Цветовые режимы
- •Г л а в а 6. Реалистическое представление сцен
- •6.1 Закрашивание поверхностей
- •6.1.1. Модели отражения света
- •6.1.2. Вычисление нормалей и углов отражения
- •6.2 Метод Гуро
- •6.3 Метод Фонга
- •6.4. Имитация микрорельефа
- •6.6. Пример имитации микрорельефа методом dot3 Bump Mapping
- •6.5 Трассировка лучей
- •6.6 Анимация
- •Глава 7. Стандартизация в компьютерной графике
- •7.2 Международная деятельность по стандартизации в машинной графике
- •7.3 Классификация стандартов
- •7.4 Графические протоколы
- •7.4.1 Аппаратно-зависимые графические протоколы
- •7.4.2 Языки описания страниц
- •7.4.3 Аппаратно-независимые графические протоколы
- •7.4.4 Проблемно-ориентированные протоколы
- •7.4.5 Растровые графические файлы
- •Глава 8. Форматы графических файлов
- •8.1 Векторные форматы
- •8.2 Растровые форматы
- •8.3 Методы сжатия графических данных
- •8.5. Форматы мультимедиа
- •8.6. Преобразование файлов из одного формата в другой
- •Глава 9. Технические средства кг (оборудование кг)
- •9.1 Видеоадаптеры
- •9.2 Манипуляторы
- •9.3 Оборудование мультимедиа
- •9.4 Мониторы
- •9.5 Видеобластеры
- •9.6 Периферия
- •9.6.1 Принтеры
- •9.6.2 Имиджсеттеры
- •9.6.3 Плоттеры
- •9.7 Модемы
- •9.8 Звуковые карты
- •9.9 Сканеры
- •Планшетные сканеры
- •9.10. Цифровые фотоаппараты и фотокамеры
- •Литература
3.2. Сравнение механизмов формирования изображений в растровой и векторной графике
Проиллюстрируем разницу в механизмах работы растровых и векторных редакторов на примере описания одного и того же отрезка прямой:
в векторном формате - задаются координаты начала и конца прямой, цвет и толщина линии. Для сохранения такой информации на диске потребуется всего несколько байтов памяти;
в растровом формате - задаются координаты и цвет каждой точки (пиксела), входящей в этот отрезок прямой. А поскольку количество входящих в нее пикселов зависит от разрешения, то объем информации, необходимой для описания отрезка прямой (а значит, требуемый для ее запоминания объем памяти), будет определяться установленным разрешением.
Из приведенного примера видно, что векторный формат, как правило, более компактен (хотя сложные рисунки, содержащие сотни и тысячи объектов, могут иметь размеры, превышающие размеры растровых изображений). Вместе с тем он совершенно не пригоден для хранения сканированных изображений, например фотографий. А вот рисунки и чертежи гораздо удобнее и практичнее делать именно в векторном виде.
3.3. Структура векторной иллюстрации
Структуру любой векторной иллюстрации можно представить в виде иерархического дерева. В такой схеме сама иллюстрация занимает верхний уровень, а ее составные части занимают более низкие уровни иерархии. Для знакомства с основными элементами векторного изображения давайте откроем в одном из векторных редакторов (например, CorelDRAW) любую векторную иллюстрацию и выделим ее составные части, последовательно спускаясь с вершины дерева на его более нижние ветви. Самый верхний иерархический уровень занимает сама иллюстрация, объединяющая в своем составе объекты + узлы + линии + заливки.
Следующий уровень иерархии - объекты, представляющие собой разнообразные векторные формы. В большинстве редакторов для их отображения необходимо выбрать режим просмотра в виде каркаса.
Объекты иллюстрации состоят из одного или нескольких контуров. Контуры при этои могут быть замкнутыми и открытыми. Обычно все объекты в иллюстрации сгруппированы, поэтому для получения доступа к редактированию отдельных объектов иллюстрации их нужно сначала разгруппировать. Контуром называется любая геометрическая фигура, созданная с помощью рисующих инструментов векторной программы и представляющая собой очертания того или иного графического объекта.
Типичными примерами контуров могут служить окружность, прямоугольник или другие графические элементы сложного изображения (в том числе и сегмент кривой линии).
Замкнутый контур - это замкнутая кривая, у которой начальная и конечная точки совпадают. Примером замкнутого контура является окружность. В некоторых редакторах замкнутый контур называют фигурой.
Открытый контур имеет четко обозначенные концевые точки. Синусоидальная линия, например, является открытым контуром.
3. Следующий уровень иерархии составляют сегменты, которые выполняют функции кирпичиков, используемых для построения контуров (каждый контур может состоять из одного или нескольких сегментов). Начало и конец каждого сегмента называют узлами, или опорными точками, поскольку они фиксируют положение сегмента, «привязывая» его к определенной позиции в контуре. Перемещение узловых точек приводит к модификации сегментов контура и к изменению его формы. Наряду с узлами в состав сегмента входят также соединяющие узлы линии (прямые или кривые).
Закрытые контуры (формы) имеют свойство заполнения цветом, текстурой или растровым изображением (картой). На рис. 3.2 приведен пример одноцветной заливки контура.
Рис. 3.2. Анатомия векторного рисунка: узлы - линии - закрытый контур - открытый контур - заливки
Заливка – это цвет или узор, выводимый в замкнутой области, ограниченной кривой.
4. На самом нижнем уровне иерархии расположены узлы и отрезки линий, соединяющих между собой соседние узлы. Линии наряду с узлами выполняют функции основных элементов векторного изображения. Существует несколько типов линий и разновидностей узлов. Их названия и функциональное назначение будут рассмотрены ниже.
Простейшая незамкнутая линия имеет две вершины, называемые узлами (или концевыми точками). В двухмерной графике узел (точка) задается двумя числами (х, у),
В широком смысле любой из перечисленных здесь элементов иллюстрации, начиная от самой иллюстрации и кончая узлами и линиями, можно трактовать как объект. Поэтому в дальнейшем изложении мы иногда будем использовать термин «объект» в смысле элемента векторного рисунка.