Тема лекции «Компьютерная графика (кг)»

Вопросы

1 Понятие компьютерной графики (КГ)

2 Видеосистема персонального компьютера

3 Виды компьютерной графики

4. Базовые элементы и технологии обработки графической информации.

5 Характеристика графических моделей

6 Кодирование информации

7 Цветовые модели

8 Форматы графических файлов

1 Вопрос. Понятие компьютерной графики

Это раздел информатики, в котором изучаются методы и средства для преобразования данных в графическую форму представления и обратно с помощью ЭВМ. Предметом изучения компьютерной графики является создание, хранение и обработка моделей и их изображений с помощью ЭВМ.

При обработке информации, связанной с изображением на мониторе, выделяются три основных направления: распознавание образов, обработка изображений и машинная графика.

Основная задача распознавания образов состоит в преобразовании уже имеющегося изображения на формально понятный язык символов. Распознавание образов или система технического зрения (COMPUTER VISION) – совокупность методов, позволяющих получить описание изображения, поданного на вход, либо отнести заданное изображение к некоторому классу. Одной из задач COMPUTER VISION является, так называемая, скелетизация объектов, при которой восстанавливается некая основа объекта, его «скелет».

Обработка изображений (IMAGE PROCESSING) рассматривает задачи, в которых и входные и выходные данные являются изображениями. Например, передача изображения с устранением шумов и сжатием данных, переход от одного вида изображения к другому (от цветного к чернобелому) и т.д.

Компьютерная (машинная) графика (COMPUTER GRAPHICS) воспроизводит изображение в случае, когда исходной является информация неизобразительной природы. Например, визуализация экспериментальных данных в виде графиков, гистограмм или диаграмм, вывод информации на экран компьютерных играх, синтез сцен на тренажерах. В том случае, если пользователь может управлять характеристиками объектов, говорят об интерактивной компьютерной графике.

В зависимости от возможности изменения получаемого изображения машинная графика подразделяется на пассивную и активную. Под пассивной машинной графикой подразумевается способ получения изображения на каком-либо носителе без возможности его динамического изменения. Если машинная графика позволяет динамически управлять содержанием изображения, его формой, размерами и цветом с помощью интерактивных устройств взаимодействия (клавиатуры, мыши, джойстика и т.п.), то она считается активной и называется интерактивной. Интерактивная машинная графика стала стандартной формой связи человека и компьютера.

2 Вопрос. Видеосистема персонального компьютера.

Видеосистема персонального компьютера состоит из монитора (дисплея) и видеоадаптера (видеокарты). Экран дисплея представляет собой прямоугольную матрицу пикселов (pixel от англ. picture element - элемент изображения), обладающих свойством светимости. Это свойство возникает благодаря люминофору, которым покрыт экран. Электронный луч, попадая на них, пробегает по пикселям слева на право и сверху вниз, в результате чего они изменяют свою яркость и цвет.

Экран сохраняет изображение сотые доли секунды. Электронный луч, формирующий изображение, представляет собой совокупность трех лучей красного (red), зеленого (green) и синего (blue) цвета. Каждый из них высвечивает только частицу люминофора пиксела своего цвета. Сумма интенсивностей свечения каждой из трех компонент, называемых RGB-составляющими, определяет яркость и цвет пиксела. Размеры пикселов и расстояния между ними подбираются таким образом, что если светится группа соседних пикселов, то они воспринимаются, как сплошной светящийся участок. На качество изображения влияют:

• Физический размер экрана;

• разрешающая способность и

• угол обзора монитора.

. Управляет работой монитора видеоадаптер. Конструктивно видеоадаптер представляет собой отдельную плату, связанную с центральным процессором через общую шину. На плате видеоадаптера также размещена микросхема специальной памятивидеобуфера, куда заносится информация о выводимом изображении.

На персональных компьютерах используются различные типы видеоадаптеров. Почти все они могут работать в нескольких режимах, называемых также видеомодами. Эти режимы различаются разрешающей способностью, количеством цветов, палитрой, числом видеостраниц и способом их адресации.