- •Томск 2004
- •1.Введение
- •1.1.Способы представления изображений в памяти эвм
- •1.2.Классификация программного обеспечения компьютерной графики
- •Параметры растровых изображений
- •1.3.Представление цвета в компьютере
- •1.3.1.Цветовые модели
- •1.3.2.Системы управления цветом
- •1.4.Графические файловые форматы
- •По типу хранимой графической информации:
- •2.Растровые алгоритмы
- •2.1.Алгоритмы растеризации
- •2.1.1.Растровое представление отрезка. Алгоритм Брезенхейма
- •2.1.2.Растровая развёртка окружности
- •2.1.3.Закраска области, заданной цветом границы
- •2.1.4.Заполнение многоугольника
- •2.2.Методы устранения ступенчатости
- •2.2.1.Метод увеличения частоты выборки
- •2.2.2.Метод, основанный на использовании полутонов
- •2.3.Простейшие методы обработки изображений
- •2.3.1.Яркость и контраст
- •2.3.2.Масштабирование изображения
- •2.3.3.Преобразование поворота
- •2.3.4.Цифровые фильтры изображений
- •3.Компьютерная геометрия
- •3.1.Двумерные преобразования
- •3.1.1.Однородные координаты
- •3.1.2.Двумерное вращение вокруг произвольной оси
- •3.2.Трехмерные преобразования и проекции
- •3.3.Проекции
- •3.4.Математическое описание плоских геометрических проекций
- •3.5.Изображение трехмерных объектов
- •4.Представление пространственных форм
- •4.1.Полигональные сетки
- •4.1.1.Явное задание многоугольников
- •4.1.2.Задание многоугольников с помощью указателей в список вершин
- •4.1.3.Явное задание ребер
- •4.2.Введение
- •4.3.Алгоритм плавающего горизонта
- •4.4.Алгоритм Робертса
- •4.4.1.Определение нелицевых граней
- •4.4.2.Удаление невидимых ребер
- •4.5.Алгоритм, использующий z буфер
- •4.6.Метод трассировки лучей (ray casting)
- •4.7.Алгоритмы, использующие список приоритетов
- •4.7.1.Алгоритм Ньюэла-Ньюэла-Санча для случая многоугольников
- •4.8.Алгоритм Варнока (Warnock)
- •4.9.Алгоритм Вейлера-Азертона (Weiler-Atherton)
- •5.Методы закраски
- •5.1.Диффузное отражение и рассеянный свет
- •5.2.Зеркальное отражение
- •5.3.Однотонная закраска полигональной сетки
- •5.4.Метод Гуро
- •5.5.Метод Фонга
- •5.6.Тени
- •5.7.Поверхности, пропускающие свет
- •5.8.Детализация поверхностей
- •5.8.1.Детализация цветом
- •5.8.2.Детализация фактурой
- •6.Библиотека OpenGl
- •6.1.Особенности использования OpenGl в Windows
- •6.2.Основные типы данных
- •6.3.Рисование геометрических объектов
- •6.3.1.Работа с буферами и задание цвета объектов
- •6.3.2.Задание графических примитивов
- •6.3.3.Рисование точек, линий и многоугольников
- •6.4.Преобразование объектов в пространстве, камеры
- •6.4.1.Преобразования в пространстве
- •6.4.2.Получение проекций
- •6.5.Задание моделей закрашивания
- •6.6.Освещение
- •6.7.Полупрозрачность. Использование α-канала
- •6.8.Наложение текстуры
- •7.Аппаратные средства машинной графики
- •7.1.Устройства ввода
- •7.1.1.Сканеры
- •Принцип действия и виды сканеров
- •Основные характеристики
- •Фирмы-производители
- •7.1.2.Дигитайзеры
- •Принцип действия
- •Основные характеристики
- •Фирмы-производители
- •7.1.3.Цифровые фотокамеры
- •Принцип действия
- •Фирмы-производители
- •8.Литература
- •9.Содержание
- •1. Введение 3
- •2. Растровые алгоритмы 27
- •3. Компьютерная геометрия 52
- •4. Представление пространственных форм 83
- •5. Методы закраски 114
- •6. Библиотека OpenGl 124
- •7. Аппаратные средства машинной графики 141
- •8. Литература 147
- •9. Содержание 149
1.3.2.Системы управления цветом
Ситуация, когда дизайнерам и полиграфистам приходится работать в разных цветовых пространствах, приводит к возникновению ошибок в цветопередаче на этапе перехода от одной цветовой модели к другой. Альтернативой такого подхода, является использование так называемой аппаратно независимой системы управления цветом (color managing system, CMS). Суть этой технологии состоит в том, чтобы независимо от программного обеспечения цвет передавался от одного этапа обработки (например, сканирования) к другой (печати) без искажений. Таким образом, обеспечивается видимая однородность цветового пространства для всех периферийных устройств и приложений, работающих в системе. Изначальная поддержка этой технологии на платформе Macintosh (CMS ColorSync) была долгое время причиной предпочтения этой платформы специалистами в области графики. В последнее время много говорится о работе с этой технологией корпорацией Microsoft.
CMS содержит набор объективных параметров, обязательных для всех устройств при обмене цветовыми данными. Универсальность CMS достигается введением трех типов переменных, каждая из которых управляет цветом на своем уровне.
Цветовая гамма. Любой тип устройства имеет свою цветовую гамму, область, которая всегда меньше, чем цветовой охват практически любой цветовой модели. CMS управляет преобразованием цвета между различными цветовыми моделями с учетом цветовой гаммы конкретных устройств.
Профиль. Каждое устройство воспроизводит цвета особым образом, что зависит от технических и программных решений, принятых изготовителем. Для согласования отображения цветов на различных устройствах они должны иметь собственный профиль, описывающий различие в представлении цвета между устройством и определенной цветовой моделью.
Международный консорциум по цвету (ICC – International Color Consortium) установил стандарт на параметры описания характеристик воспроизведения цвета.
Калибровка. Даже устройства одной модели от одного производителя имеют отличия в реализации профиля ICC, обусловленные допусками при изготовлении, условиями эксплуатации, внешними помехами. Поэтому CMS обычно включают в себя средства калибровки, т.е. средства настройки конкретного экземпляра в соответствии с требованиями профиля ICC. Средства калибровки бывают аппаратно-программными и чисто программными.
Не существует идеальной CMS одинаково пригодной для всех устройств, одинаково работающей на всех платформах и программных средствах. Наиболее удачными можно считать CMS, реализованные на уровне операционной системы. В операционной системе Windows используется модуль CMS фирмы Rodak называемый Color Matching Module. Однако поддержка со стороны производителей пока явно не достаточна.
Из CMS, являющимися внешними по отношению к операционным системам, наибольшее распространение получили программы фирм, давно работающих в области цветной фотографии, печати, цифровых графических технологий: Agfa Foto Tune, Kodak DayStar Color Match.
Что же делать, если CMS для вас еще недоступна, а адекватность восприятия цветов сохранить необходимо? Тут существует две альтернативы: постоянная калибровка периферийного оборудования (сканера, монитора и т.д.) или использование специальных атласов цветов (color sample card). Первый путь довольно дорогой и требующий участия специалистов. Атласов цветов представляет собой совокупность заранее сформированных стандартизированных оттенков цветов, сведенных в упорядоченную таблицу, которые можно использовать напрямую по мере необходимости. Наиболее распространенными на сегодняшний день являются атласы фирмы Pantone.