Modern számítógépes grafika
A történet:
Az első számítógépek nem kellett külön eszközök dolgozó grafikus, de már használható képfelvétel és feldolgozás. Programozás memória az első elektronikus számítógépek, épül alapján egy mátrix lámpák, akkor kap mintákat.
1961-ben, egy programozó S. Russell vezette a projekt létre az első számítógépes játék grafika. Létrehozása játékok «Spacewar» ( «Space háború») került körülbelül 200 munkaórát. A játék jött létre a gépen PDP-1.
Az 1960-as évek. voltak fejlesztések az ipari alkalmazásokban a számítógépes grafika. Tehát, irányítása alatt a T. Moffett és N. Taylor cég Itek kifejlesztett egy digitális elektronikus rajz gép. 1964-ben a General Motors rendszert vezetett be a számítógéppel segített tervezés DAC-1, együttműködve dolgozták ki az IBM.
számítógép matematikai modelljét mozgás macska jött létre 1968-ban egy csoport által vezetett N. Konstantinov. BESM-4, írta csinál egy programot megoldására differenciálegyenletek, rajzoljon egy rajzfilm „Kitty”, amely a maga idejében volt az áttörés. Vizualizációs használt alfanumerikus nyomtató.
Jelentős előrelépés tapasztalható számítógépes grafika az Advent a lehetőséget, hogy tárolja a képeket, és megjeleníti azokat a számítógép képernyőjét, a katódsugárcső.
számítógépes grafika feladatok:
Számítógépes grafika van köze a képeket. Fő célja képalkotó megjelenítését a grafikus objektum leírását (alkalmazási modell). Más típusú kép feldolgozása információ image átalakítás és képfelismerő.
Az alkalmazástól függően, hogy láthatóvá különböző követelmények: sebesség építése, a képminőség, a realizmus, az esztétikai tulajdonságok, a megbízhatóság, és a többi, meg kell fontolni egy grafikai program.
A kép alapján az alkalmazás modell egy belső (szoftver) képviselete a grafikus objektum meghatározott térben egy adott dimenzió. Annak vizsgálata, hogy a legjobb fajta transzformációk alkotta tárgy, amely lehetővé teszi, hogy nézd meg a kellő perspektívát.
Általában az objektum meghatározott háromdimenziós térben, és a kép kétdimenziós. Áttérni a háromdimenziós tér egy kétdimenziós képet a vetítés. Képernyő képek általában kiálló tárgyak.
A számítógépes grafika már körülbelül egy hosszú idő, amelyre azt létre számos különböző grafikai programok.
Alapfogalmak számítógépes grafika:
Egy kinagyított részletét a bittérkép a bal oldalon - az egyes pixelek kapott kiindulási reprodukciós ha méretezhető a jobb - ugyanaz, de egy bicubic interpolációval.
1. A pixel felbontás, képméret.
A képernyő áll a kis sejteket. Mindegyikük lehet egy adott szín. Ilyen sejt megkapta a nevét egy pixel (képpont). Az összes rendelkezésre álló képpont a mátrix és alkot képet a képernyőre. Attól függően, hogy a modell a monitor paramétereit a mátrix pixel változhat: 640x480, 800x600, 1024x768, 1600x1200.
Az érték a mátrix nem befolyásolja a fizikai mérete a képernyő, és nem függ tőle. A nagyobb mátrix ugyanazon a képernyőn, a háló mérete kisebb, ezért a kép minősége is jobb.
Egyértelműen meg kell különböztetni:
• Felbontás a nyomtató berendezés
Mindezek a fogalmak utalnak a különböző tárgyakat. Együtt az ilyen típusú engedély nincs kapcsolatban egymással, ha nem kell tudni, hogy milyen fizikai mérete lenne a kép a képernyőn, papírra vagy egy fájlt a merevlemezre.
Nyomtató felbontása - a nyomtató tulajdonságok kifejező számú egyéni pontok, ki lehet nyomtatni a készülék hossza részben. Ez egységekben mérjük dpi (dot per inch), és meghatározza a méret a kép egy adott minőségű, vagy éppen ellenkezőleg, a képminőség egy adott méretben.
A fizikai mérete mérhető pixel, és a hossza egységek (milliméter, centiméter, hüvelyk). Úgy megadott létrehozása a kép, és tárolja a fájlt.
Ha a kép most már készen áll, hogy megjelenjen a képernyőn, a szélesség és magasság képpontban mérve, annak érdekében, hogy tudjuk, mennyi tart a képernyőn.
Ha a kép készen áll a nyomtatásra, a mérete határozza hosszegységekben, hogy mit része a papír tart.
2. kép típusok.
A kép jellemzi a színek maximális száma, amelyek felhasználhatók benne, hogy van, van egy másik színmélységet. Vannak különböző típusú képek mély színben - fekete és fehér sáv, szürkeárnyalatos színpalettás, színes.
Néhány kép típus ugyanazokkal a színmélységet, de eltérő színű modell. képtípus határozza ha a dokumentum létrehozásához.
Fekete-fehér vonalas ábrák
Minden pixel a kép kap egy bit információt. Egy bit kódolású két állam, ebben az esetben a két szín: fekete és fehér. Az ilyen típusú képet nevezzük Bitmap (Bitmap). A mélysége a szín a kép - egy kicsit.
Pixel szürkeárnyalatos kép (szürkeárnyalatos) van kódolva 8 bites (8 bit alkot egy byte). A színmélységet képek a típus tehát nyolc bitet, és minden egyes képpont 256 különböző értékeket. Az értékek által hozott pixelek nevezzük szürke skála. A szürke skála 256 gray scales, amelyek mindegyike jellemző a fényerő érték 0-tól (fekete) 255 (fehér). Ez elég ahhoz, hogy helyesen megjeleníteni a fekete-fehér árnyalatos kép, mint a fekete-fehér fénykép.
A Photoshop 4.0 már támogatja a képeket egy 16 bites csatornán, amely lehetővé teszi, hogy növelje a száma továbbított szín vagy szürke árnyalat. Így módban 16 bites csatornán árnyalatos kép tartalmazhat 256 és 65536 szürke árnyalat. Másrészt, a fájl méretét 16-bites csatornák két-szer több, mint a hagyományos 8 bites. fájl mérete és elhelyezkedése a memóriában - drága díjat a színmélységet.
Bármilyen kép lehet alakítani szürkeárnyalatossá. Ha a forrás anyag, például egy színes fénykép, akkor fekete-fehér.
Az első színes monitorok működnek korlátozott színskálát: első 16, majd a 256 szín. Ezeket kódolt 4 bit (16 szín) vagy 8 bit (256 szín). Ezek a színek nevezzük indexelt (indexelt szín). Természetesen a 16 (vagy akár 256) színeket nem lehet meggyőzően közvetíteni színek másolat. Tilos a színpalettás csökkent terjedésének kiváló minőségű monitorok, de velük még mindig dolgozik, például web-mesterek. Emellett számának korlátozásával színek előállításához használt érdekes hatásokat.
Indexelt színkódolt általában négy vagy nyolc bitet egy úgynevezett színtáblázatok. Indexelt színmélység lehet 2-8 bit. Például a grafikus Windows 95 környezetben támogatja a színes táblázatban nyolc bit per pixel, ez az úgynevezett a paletta a rendszer (system paletta). Ebben a táblázatban a szín már előre, mint a ceruzák egy doboz pasztell, és csak ki kell használni, mi van a dobozban, ez a táblázat.
A teljes (True Color) vannak típusú képeket a színmélységet legalább 24 bit, azaz minden egyes pixel egy ilyen kép van kódolva legalább 24 bit, amely lehetővé teszi, hogy megjelenítse nem kevesebb, mint 16,7 millió szín. Ezért néha típusú színes kép neve True Color (true color). A bit összeg felosztása egyes pixel színét komponens: minden szín van kódolva 8 bit. Színkomponensei programot szervezett formában csatornák, az egyesített csatorna feltérképezése és határozza meg a színt a kép.
Teljes színű képek többcsatornás. A képek ezen osztályhoz tartoznak RGB, CMYK, L * a * b és mások. Különböznek a színmélység és eljárás matematikai leírása szín, azaz a szín modell.
Format (formátum), hogy bizonyos mértékig a koncepció bürokrácia, mindenki kellett kitölteni mindenféle formában. Mintegy - ez a formátum rendezésére adatokat, unalmas, hogy töltse, de aztán könnyen kezelhető. Anélkül, hogy a méret információ nem létezik.
Nem lehet őrizni és továbbment. Megfelelő méret - ez olyan, mint egy beszélgetés egy nyelven. File Format sokat. Minden típusú számítástechnikai tevékenység, vannak szabványos formátumban, amely a legkényelmesebb, vagy gyakran használt. A szöveges formátumot, mint a DOC, TXT, nyomdaipari termékek - TIFF, R1ST, grafikus az interneten - GIF, JPEC, stb ...
Ahhoz, hogy megértsük a program fájlokat a különböző formátumok vannak átalakítók. Ezek lefordítani az adatokat a saját fájlformátuma olyan formátumba az a program. A több konverter van a programban, annál nagyobb a különböző formátumok fel tudja ismerni.
4. Színes és mintás
A világ körüli személy - egy színes óceán. A szín nem csak információt, hanem egy érzelmi összetevője. Számos iparág számára, beleértve a grafika és a számítástechnika, hogy szükség van objektív módszerek leírása és a színes feldolgozás.
Színek a természetben ritkán egyszerű. A legtöbb színek összekeverésével állítjuk elő a primer színeket. Ha mix sárga és kék színeket, akkor kap zöld. A két szín nyert a harmadik. Úgy, hogy egy kis számú alap vagy az alapvető színeket lehet szerezni más színű, úgynevezett alkatrészeket. Így, a szín lehet matematikailag le, mint az arány a bázikus komponensek (a színes modell). Eljárás elválasztó színárnyalat komponensekre nevezett színmodellben.
Egy tárgy, amelynek színe fényt bocsát ki, vagy elnyeli azt. Az első és a második esetben a színe a tárgy leírása különböző módon, hogy a különböző színű modelleket használnak leírni. Színválaszték fejezhető segítségével sok színes modellek. Leggyakrabban grafikus csomag három színes modellek: RGB, CMYK, HSB.
Háromdimenziós grafika
Háromdimenziós grafika (3D, 3 Méretek, Orosz 3 mérés.) - Computer Graphics részén, olyan technikák és eszközök (szoftveres és hardveres) tervezett térfogati kép objektumokat. Leggyakrabban létrehozásához használt kép a képernyő síkjában, vagy egy darab nyomtatott anyagokat látványterv, film, televízió, számítógépes játékok, nyomtatott anyagok, valamint a tudomány és az ipar.
Háromdimenziós képet egy síkban eltér a kétdimenziós, hogy tartalmazza az építési háromdimenziós vetülete a geometriai modell a jelenet a gépen (például a számítógép képernyőjén) speciális szoftverek használatával. Ebben az esetben, mivel a modell felel meg a tárgyak a valós világ (autók, házak, hurrikán, aszteroida), és hogy teljesen absztrakt (a vetítés a négydimenziós fraktál).
A háromdimenziós képet egy síkban a következő lépések szükségesek: modellezés - létrehozása háromdimenziós matematikai modell a jelenetet, és a tárgyak is. rendering (rendering) - az építőiparban a vetítési összhangban a kiválasztott fizikai modell. kimenet a kapott képet a kimeneti eszköz - kijelző vagy nyomtató.
Azonban kapcsán kísérletet, hogy hozzon létre egy 3D-s kijelző-és 3D-nyomtatók, három dimenziós grafika nem feltétlenül tartoznak a vetítés síkra.
Következtetés.
Annak szükségességét, hogy széles körben használják a grafikus szoftver vált különösen észrevehető kapcsolatban az internet fejlődését, és mindenek felett, köszönhetően a szolgáltatás a World Wide Web, kapcsolódik egy „web” több millió egyéni „honlap”. Még egy felületes utazás ezeken az oldalakon is elég ahhoz, hogy megértsük az oldal stílusát anélkül CG, nincs esélye, hogy kitűnjön a legszélesebb versenytársak és vonzza a figyelmet a tömeg. A túlnyomó többsége weboldalak mellett szöveges információt tartalmaz grafikus képeket. A oroszlánrészét a képek betöltve a böngésző ablakot, létrehozott GIF vagy JPEG formátumban.
Kétdimenziós grafika (2D)
Kétdimenziós (2D - egy táskát két dimenzió -. „Kétdimenziós”) számítógépes grafika szerint vannak csoportosítva típusú prezentációs grafika, és az azt követő belőle képfeldolgozó algoritmusok. Normális, számítógépes grafika van osztva vektoros és raszteres, bár perifériájára egyre fraktál kép típusától képviselet.
vektorgrafikus
Vektorgrafikus egy kép, mint egy sor geometriai primitívek. Általában ezek a kiválasztott pontok, vonalak, körök, téglalapok, valamint az általános esetben, spline bizonyos sorrendben. Egyes tárgyak vannak rendelve tulajdonságok, mint a vonal vastagságát, kitöltési szín. Ábra tárolni, mint egy koordináta, vektorok és más szám jellemző a beállított primitívek. Ez az érték a rend átfedő objektumok, amikor játszik.
Veszteség nélkül bitmap csak csökkenti, de néhány részletet a kép, majd eltűnik örökre, különben vektoros ábrázolás. A növekedés a bitmap fordul „szép” négyzetek nagyított nézete, különleges szín, mely pixelek használtunk. A bitmap is képviselteti magát minden olyan képet, de ez a módszer a tárolási megvannak a maga hátrányai: minél nagyobb a szükséges memória mennyiségét a kép manipuláció, veszteség szerkesztésekor.
fraktál grafikák
Fraktál - az objektumot, amelynek elemek öröklik tulajdonságait szülő struktúrák. A részletesebb leírást az elemek kerül sor egy kisebb méretű, egyszerű algoritmust leírni egy ilyen objektum lehet csak néhány matematikai egyenletek. A fraktálok lehetővé teszi számunkra, hogy leírja az egész osztály a képek, a részletes leírását, amely előírja, viszonylag kevés memóriát. Másrészt, fraktálok rosszul alkalmazott képek kívül ezekben az osztályokban.
Instrumnty számítógépes grafika
grafikus tábla
A modern tabletta mag azt is, hogy a munka része a hálózati vezetékek (vagy nyomtatott vezetékek), ami hasonló volt a „Grafakonah”. Ez a rács egy elég nagy lépés (3-6 mm), de a mechanizmus lehetővé teszi, hogy a regisztrációs toll helyzetét, hogy a tájékoztatást olvasási lépés sokkal kisebb szembőségű (legfeljebb 200 vonal mm).
Elve szerint a munka és a technika, vannak különböző típusú tablettát. Az elektrosztatikus lemezek regisztrált helyi változás az elektromos potenciál a rács alatt a tollat. Az elektromágneses - toll elektromágneses hullámokat bocsát ki, és a rács szolgál egy vevőt. Mindkét esetben a tollat kell feszültség alá.
Wacom (Eng.) A cég alapján létrehozott elektromágneses rezonancia technológia, amikor a háló és bocsát ki, és kap egy jelet. Ebben az esetben a kibocsátott rács jelet használják a toll a hatalom, ami viszont egy választ küld jelet, amely nem egyszerűen tükrözi a forrást, és újraalakult, ami általában hordoz további információt, amely azonosítja az adott toll, valamint az adatok a nyomóerő, fix / pozíció ellenőrzések mutató, hogy a dolgozó a ceruza hegyével használunk, vagy a „radír” (ha ilyen feladatok vannak benne). Ezért külön tápegység egy ilyen eszköz nem szükséges. De amikor az elektromágneses interferencia a tabletták kibocsátó eszközök, mint például a monitorok. Ugyanezen a működési elv alapja néhány touchpad.
Vannak lemezek, a készlet, amely magában foglalja a toll. rögzítésére alkalmas az erő nyomja. A szabály alapján a regisztrációs mechanizmus alkalmazása a változó kondenzátorok kapacitása. Közelebbről, egy ilyen típusú használt érzékelő a tollak feszesíti lemezekre Wacom. Továbbá, a regisztrációs végezhetjük a komponens változtatható ellenállás, vagy változó induktivitás. Vannak megvalósítások, amelyek alapján a piezoelektromos hatás. Amikor a tollal belül munkafelülete a tabletta, amely meghatározott rács alatt vezetékek a piezoelektromos lemezt egy potenciális különbség, amely lehetővé teszi, hogy meghatározzuk a koordinátákat a kívánt pontot. Ezek a tabletták nem igényelnek speciális tollal, és lehetővé teszi, hogy dolgozzon a munkafelületet a tabletta, mint egy hagyományos rajztábla.
