23

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ СЛУЖБЫ БЕЗОПАСНОСТИ УКРАИНЫ Спецкафедра № 12 факультета № 2 ЦПКПК В.Д. КОЗЮРА ВИДЫ ГРАФИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ (Лекция № 18 для студентов Института защиты информации с ограниченным доступом Национальной академии СБ Украины) Модуль 5 Тема № 7. Обработка графических изображений (Время - 2 часа) Форма обучения: дневная Лекция рассмотрена и одобрена на заседании спецкафедры № 12. Протокол № ___ от «___» ___________ 2005 года Киев – 2005

Тема лекции:

«Виды графических изображений»

ПЛАН

Введение

1. Основы представления графических данных

• 1.1. Растровая графика

• 1.2. Векторная графика

• 1.3. Фрактальная графика

• 1.4. Моделирование трехмерной графики

2. Представление графических данных

• 2.1. Форматы графических данных

• 2.2. Понятие цвета

• 2.3. Способы описания цвета и цветовые модели

Выводы

Литература

1. Информатика. Базовый курс / Симонович С.В. и др. – СПб.: Изд-во «Питер», 1999.

2. Симонович С.В., Евсеев Г.А., Алексеев А.Г. Специальная информатика: Учебное пособие. – М.: АСТ-ПРЕСС: Инфорком-Пресс, 1998. с. 231-258.

Введение

Представление данных на мониторе компьютера в графическом виде впервые было реализовано в середине 50-х годов для больших ЭВМ, применявшихся в научных и военных исследованиях. С тех пор графический способ отображения данных стал неотъемлемой принадлежностью подавляющего числа компьютерных систем, в особенности персональных. Графический интерфейс пользователя сегодня является стандартом «де-факто» для программного обеспечения разных классов, начиная с операционных систем.

Существует специальная область информатики, изучающая методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов, — компьютерная графика. Она охватывает все виды и формы представления изображений, доступных для восприятия человеком либо на экране монитора, либо в виде копии на внешнем носителе (бумага, кинопленка, ткань и прочее). Визуализация данных находит применение в самых разных сферах человеческой деятельности, например, в медицине используется компьютерная томография, в научных исследованиях – визуализация строения вещества, векторных полей и др. данных.

В зависимости от способа формирования изображений компьютерную графику принято подразделять на растровую, векторную и фрактальную.

Отдельным предметом считается трехмерная (3D) графика, изучающая приемы и методы построения объемных моделей объектов в виртуальном пространстве. Как правило, в ней сочетаются векторный и растровый способы формирования изображений.

Особенности цветового охвата характеризуют такие понятия, как черно-белая и цветная графика. На специализацию в отдельных областях указывают названия некоторых разделов: инженерная графика, научная графика, Web-графика, компьютерная полиграфия и прочие.

На стыке компьютерных, телевизионных и кинотехнологий зародилась и стремительно развивается сравнительно новая область компьютерной графики и анимации.

Заметное место в компьютерной графике отведено развлечениям. Появилось даже такое понятие, как механизм графического представления данных (GraphicsEngine).

Хотя компьютерная графика служит всего лишь инструментом, ее структура и методы основаны на передовых достижениях фундаментальных и прикладных наук: математики, физики, химии, биологии, статистики, программирования и множества других. Она является одной из наиболее бурно развивающихся отраслей информатики и во многих случаях выступает «локомотивом», тянущим за собой всю компьютерную индустрию.

Целью данной лекции является изучение основных понятий компьютерной графики, а также методов представления графических данных.

1. Основы представления графических данных

Несмотря на многообразие программных средств для работы с изображениями, различают всего три вида компьютерной графики: растровая, векторная и фрактальная графика, которые отличаются друг от друга принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге (рис. 1).

а) Растровая графика	б) Векторная графика	в) Фрактальная графика
Рис. 1. Примеры различных видов компьютерной графики

Растровую графику применяют при разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий. Иллюстрации, выполненные средствами растровой графики, редко создают вручную с помощью компьютерных программ. Чаще для этой цели сканируют иллюстрации, подготовленные художником на бумаге, или фотографии. Для ввода растровых изображений в компьютер широко применяются цифровые фото- и видеокамеры. Поэтому большинство графических редакторов, предназначенных для работы с растровыми иллюстрациями, ориентированы не столько на создание изображений, сколько на их обработку.

Программные средства для работы с векторной графикой, наоборот, предназначены, в первую очередь, для создания иллюстраций и в меньшей степени для их обработки. Такие средства широко используют в рекламных агентствах, дизайнерских бюро, редакциях и издательствах. Оформительские работы, основанные на применении шрифтов и простейших геометрических элементов, решаются средствами векторной графики намного проще.

Программные средства для работы с фрактальной графикой предназначены для автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Создание фрактальной художественной композиции состоит не в рисовании или оформлении, а в программировании. Фрактальную графику редко применяют для создания печатных или электронных документов, но ее часто используют в развлекательных программах.