- •Введение
- •1. Машинная графика и обработка изображения с помощью эвм
- •2. Типы графических устройств
- •2.1. Графические дисплеи на запоминающей трубке
- •2.2. Векторные графические дисплеи с регенерацией изображения
- •2.3. Растровые графические дисплеи с регенерацией изображения
- •2.4. Диалоговые устройства
- •3. Основы растровой графики
- •3.1. Алгоритмы вычерчивания отрезков
- •3.2. Цифровой дифференциальный анализатор
- •3.3. Алгоритм Брезенхема
- •3.4. Целочисленный алгоритм Брезенхема
- •3.5. Общий алгоритм Брезенхема
- •3.6. Алгоритм Брезенхема для генерации окружности
- •4. Растровая развертка изображения
- •4.1. Растровая развертка в реальном времени
- •4.2. Групповое кодирование
- •4.3. Клеточное кодирование
- •4.4. Буферы кадра
- •4.5. Изображение отрезков
- •4.6. Изображение литер
- •4.7. Растровая развертка сплошных областей и заполнение многоугольников
- •1 X 8 – внутри многоугольника;
- •1 Х 4 – внутри многоугольника;
- •6 Х 8 – внутри многоугольника;
- •4.8. Простой алгоритм с упорядоченным списком ребер
- •4.9. Алгоритм заполнения по ребрам
- •4.10. Алгоритм со списком ребер и флагом
- •4.11. Алгоритм заполнения с затравкой
- •4.12. Построчный алгоритм заполнения с затравкой
- •4.13. Основные методы устранения ступенчатости
- •4.14. Аппроксимация полутонами
- •5. Отсечение
- •5.1. Двумерное отсечение
- •5.2. Алгоритм отсечения Сазерленда-Коэна
- •5.3. Алгоритм разбиения средней точкой
- •5.4. Обобщение: отсечение двумерного отрезка выпуклым окном
- •5.5. Алгоритм Кируса–Бека
- •5.6. Внутреннее и внешнее отсечение
- •5.7. Определение факта выпуклости многоугольника
- •5.8. Разбиение невыпуклых многоугольников
- •5.9. Трехмерное отсечение
- •5.10. Определение выпуклости трехмерного тела
- •5.11. Отсечение невыпуклых тел
- •5.12. Отсечение многоугольников
- •5.13. Последовательное отсечение многоугольника – алгоритм Сазерленда – Ходжмена
- •5.14. Невыпуклые отсекающие области – алгоритм
- •5.15. Литеры
- •6. Удаление невидимых линий и поверхностей
- •6.1. Алгоритм плавающего горизонта
- •6.2. Алгоритм Робертса
- •6.3. Алгоритм Варнока
- •6.4. Алгоритм Вейлера–Азертона
- •6.5. Алгоритм, использующий z-буфер
- •6.6. Алгоритмы, использующие список приоритетов
- •6.7. Алгоритм построчного сканирования
- •6.8. Алгоритм построчного сканирования, использующий
- •Библиографический список рекомендуемой литературы
- •Оглавление
- •1. Машинная графика и обработка изображения с помощью эвм….……..3
2. Типы графических устройств
Существуют разнообразные устройства для вывода изображений, построенных с помощью машинной графики. В качестве типичных примеров назовем перьевые графопостроители, точечно-матричные, электростатические и лазерные печатающие устройства, фильмирующие устройства, дисплеи на запоминающей трубке, векторные дисплеи с регенерацией изображения и растровые дисплеи на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ).
2.1. Графические дисплеи на запоминающей трубке
Из всех дисплеев на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) наиболее просто устроен дисплей на запоминающей электронно-лучевой трубке (ЗЭЛТ) с прямым копированием изображения. Запоминающую ЭЛТ, называемую также бистабильной запоминающей трубкой, можно рассматривать как обычную ЭЛТ, покрытую люминофором с длительным временем послесвечения. Линия или литера остаются на ней видимыми в течение длительного времени (до одного часа), прежде чем стать окончательно неразличимыми. Чтобы нарисовать отрезок на дисплее, интенсивность электронного луча увеличивают до такой величины, которая вызывает запоминание следа луча на люминофоре. Для стирания изображения на всю трубку подается специальное напряжение, снимающее свечение люминофора. Экран вспыхивает и принимает исходное (темное) состояние. Стирание занимает около 0,5с. Поскольку вспыхивает вся трубка, то стираются все отрезки и литеры. Таким образом, стереть отдельные линии и литеры нельзя, и изображение динамического движения или анимации невозможны.
Достоинством такого дисплея является то, что мерцание изображения вообще невозможно.
Дисплей на ЗЭЛТ – это векторный дисплей, или дисплей с произвольным сканированием. Это означает, что отрезок (вектор) может быть нарисован непосредственно из одной адресуемой точки в любую другую.
2.2. Векторные графические дисплеи с регенерацией изображения
В противоположность дисплею на запоминающей трубке в векторном (рисующем отрезки или векторы) дисплее с регенерацией изображения на базе ЭЛТ используется люминофор с очень коротким временем послесвечения. Такие дисплеи часто называют дисплеями с произвольным сканированием. Из-за того, что время послесвечения люминофора очень мало, изображение на ЭЛТ за секунду должно многократно перерисовываться или регенерироваться. Минимальная скорость регенерации должна составлять, по крайней мере, 30 (1/с), а предпочтительнее от 40 до 50 (1/с). Скорость регенерации, меньшая 30 (1/с), приводит к тому, что изображение будет мерцать.
Для векторного дисплея с регенерацией требуется кроме ЭЛТ еще два элемента: дисплейный буфер и дисплейный контроллер. Дисплейный буфер – это непрерывный участок памяти, содержащий всю информацию, необходимую для вывода изображения на ЭЛТ. Функция дисплейного контроллера заключается в том, чтобы циклически обрабатывать эту информацию со скоростью регенерации. Сложность (число изображаемых векторов) рисунка ограничивается двумя факторами - размером дисплейного буфера и скоростью дисплейного контроллера. Еще одним ограничением является скорость обработки геометрической информации.
При использовании контроллера в дисплейном буфере существуют инструкции рисования каждого вектора, литеры и подкартинки (фрагмента изображения). Следовательно, любой конкретный элемент может быть изменен независимо от любого другого. Эта особенность в совокупности с малым временем послесвечения люминофора ЭЛТ позволяет изображать динамическое движение.