Индексированные палитры цветов это наборы цветов, из которых можно выбрать необходимый цвет. Преимуществом ограниченных палитр является то, что они занимают значительно меньше памяти, чем полные системы. Компьютер создает палитру цветов и присваивает каждому цвету номер. Затем при сохранении цвета отдельного пиксела или объекта просто запоминается номер, который имеет этот цвет в палитре.
1.4.Графические языки
Графические языки – формальные языки, используемые для записи графической информации в памяти компьютера и организации формальных преобразований над ней.
Фактически любая графическая операция сводится к работе с отдельными пикселами поставить точку заданного цвета или узнать цвет заданной точки. Однако большинство библиотек поддерживает работу и с более сложными объектами, поскольку работа на уровне отдельно взятых пикселов была бы очень затруднительной для программиста и к тому же неэффективной.
Среди подобных объектов (представляющих собой объединение пикселов) можно выделить следующие основные группы:
-линейные изображения (растровые образы линий);
-сплошные объекты (растровые образы двумерных областей);
-шрифты;
-изображения (прямоугольные матрицы пикселов).
Как правило, каждый компилятор имеет свою графическую библиотеку, обеспечивающую работу с основными группами графических объектов.
Графические команды имеются, например, в языках Basic, Borland C++, Pascal. Язык Lisp находит применение при программировании для систем, построенных на основе Auto CAD. Достаточно интересным является язык PostScript, предназначенный для описания страниц.
1.5.Метафайлы
Метафайлы – наиболее общий способ записи графической информации для ее хранения в памяти компьютера и на внешних носителях.
Графический формат. WMF – аббревиатура от «Windows Metafile Format» (Метафайл Windows). Используется для обмена графической
42
информацией между приложениями Microsoft Windows. Поддерживает векторую и растровую графику. В метафайле записаны команды интерфейса графических устройств (GDI-команды), каждая из которых описывает одну графическую функцию. Для того, чтобы отобразить метафайл, программа передает эти команды специальной функции, которая воспроизводит изображение. Метафайлы обеспечивают независимые от устройства средства хранения и выборки графической информации.
В отличие от растровых файлов, хранящих графическую информацию непосредственно а виде пикселов, метафайлы идеально подходят для таких изображений, как карты, диаграммы, архитектурные чертежи и другие рисунки, состоящие из перекрывающихся фрагментов. Так, например, в САПР, метафайлы могут применяться для запоминания данных. Они также полезны при передаче изображений в их собственных форматах в системный буфер Windows (clipboard) для использования их другими приложениями. Если изображение может быть нарисовано с помощью команд GDI, оно может быть передано другой программе как метафайл. При этом подразумевается, что программа знает, как интерпретировать команды метафайла. Популярные приложения Windows используют WMF-файлы для хранения графической информации. Текстовый процессор Word имеет библиотеки изображений (clip-art), оформленные в виде метафайлов Windows. Многие графические редакторы могут импортировать и экспортировать метафайлы.
1.6.Архитектура графических терминалов и графических
рабочих станций
Архитектура графических терминалов и графических рабочих станций – способ соединения и взаимодействия отдельных элементов технических средств отображения и преобразования графической информации.
Графический терминал – устройство отображения и ввода графической информации, снабженное некоторыми вычислительными возможностями.
Графическая рабочая станция – мощное вычислительное устройство преобразования графической информации.
Компоненты графической системы – практически все, что есть в обычном персональном компьютере компьютере:
1) процессор общего назначения; 2) память; 3) видеоадаптер; 4) устройства ввода; 5) устройства вывода.
43
Видеосистема компьютера – совокупность трех компонент: монитора, видеоадаптера и драйверов видеосистемы.
Система компьютерной графики является прежде всего вычислительной системой и, как таковая, включает все компоненты вычислительной системы общего назначения. Начнем наш обзор с блок-схемы, представленной на рис. 1.31, на которой показаны основные компоненты системы:
-устройства ввода (мышь, клавиатура и др.);
-процессор;
-память;
-видеоадаптер;
-устройства вывода (монитор или устройство получения твердых копий)
Рис. 1.31. Архитектура графической системы
Эта модель имеет достаточно общий характер и отображает структуру и графической рабочей станции, и персонального компьютера, и графического терминала большой вычислительной системы, работающей в режиме разделения машинного времени, и интеллектуальной системы формирования изображений. Хотя все компоненты представленной блок-схемы присутствуют и в стандартном компьютере, именно специализация каждого компонента в соответствии с требованиями задач компьютерной графики и делает систему графической. Последнее время постепенно стирается грань между рабочей станцией и хорошим персональным компьютером. Выпускаются ноутбуки имеющие параметры рабочих станций (рис. 1.32).
44
Рис. 1.32. Ноутбук – рабочая станция
Для решения сложных графических задач используют модульные кластерные системы, которые являются оптимальным решением сложных графических задач. Кластерная архитектура на сегодняшний день является наиболее массово применяемой для строительства высокопроизводительных вычислительных комплексов: в списке самых мощных суперкомпьютеров мира Тор 500 более 70% систем являются кластерами. В отличие от «мэйнфреймов» – суперкомпьютеров с традиционной архитектурой – кластеры строятся на базе массово выпускаемых компонентов и состоят из стандартных серверов – вычислительных узлов, объединенных высокопроизводительной системной сетью – интерконнектом. Кластерная архитектура решений предоставляет пользователям вычислительных систем с суперкомпьютерным уровнем производительности ряд существенных преимуществ:
•наиболее выгодное соотношение «цена/производительность»;
•прекрасные возможности расширения: производительность системы можно увеличить путем простого добавления стандартных вычислительных узлов;
•высокая отказоустойчивость: при выходе из строя вычислительного узла его легко заменить без остановки системы;
•простота обслуживания.
45