Típusai Számítógépes grafika
Home | Rólunk | visszacsatolás
Számítógépes grafika - speciális számítógépes kutató tudomány technikák és módszerek létrehozása és használata képfeldolgozó hardver és szoftver számítógépes rendszerek.
Ez magában foglalja mindenféle képek és megjelenési formában elérhető az emberi észlelés vagy a képernyőn, vagy a másolat formájában egy külső meghajtó.
Módjától függően a képalkotó számítógépes grafika általában oszthatók: a raszter, vektor és fraktál.
Külön figyelemmel tekintjük háromdimenziós grafika (3D) - grafika, tanul technikákat és módszereket építése szilárd modellek tárgyak a virtuális térben. Általános szabály, hogy egyesíti vektoros és raszteres képalkotó módszer.
Jellemzők színskála leírni fogalmak, mint a fekete-fehér és színes grafika.
Szerint a specializáció foka mindenféle számítógépes grafika megoszlanak: mérnöki grafika, tudományos grafika, web grafika, számítógépes kiadás stb
Annak ellenére, hogy a számítógépes grafika csak egy eszköz, annak szerkezete és módszerek alapján a fejlett eredményeit alap- és alkalmazott tudományok: matematika, fizika, kémia, biológia, statisztika, programozás, és még sokan mások.
3.2.1 raszteres grafikák
Rasztergrafika - egy grafikus kép, amely képviselteti magát, mint ponthalmaz. Minden pont hívják raszteres elem és a leírás alatt egy speciális raszteres fájlokat.
Számos raszterfájlok például DIB (eszköz-független bitmap - eszköz-független bitmap formátum) használható a Windows.
A kép a képernyőn, papíron kapott pontmátrixnyomtató - a raszter kép.
A raszterképekre álló pontok, különösen fontos ez a fogalom a felbontás, amely kifejezi a képpontok száma egységnyi hosszúságú. megkülönböztetni:
- a felbontás a képernyőn megjelenő kép;
- A felbontás a nyomtatott kép.
Felbontás az eredeti mérik dpi, attól függően, hogy a követelmények képminőség és fájlméret, vagy eljárás a digitalizáló létrehozásának módszere az eredeti illusztráció, a kedvencek fájl formátum és egyéb paramétereket. Általában az a szabály, hogy a magasabb minőségi követelmények, annál nagyobb legyen a felbontása az eredeti.
Képernyő felbontás a kép. Szóróanyagokat kép képernyőn elemi pont hívják pixel. pixel méretű függően változik a képernyő felbontását, és a felbontás az eredeti kép mérete.
nyomtatott kép felbontását. Dot méretű bitkép egy nyomtatott (papír, film, stb), és a képernyőn függ az alkalmazott módszert és a paramétereket az eredeti szűrés. Amikor raszterizációs az eredeti, mint egy szuperponált rácsvonalak képező egy sejt elem raszter. raszteres hálózati frekvencia mérjük a sorok számát per inch, és az úgynevezett képernyő uralkodó.
Azt jelenti, rasztergrafika készült, hogy bemutassa a munka nagy precizitást igénylő az átviteli színek és a hangok. Azonban a mérete bitmap képfájlok gyorsan növeli engedéllyel.
Az egyik hátránya bitmap grafika az úgynevezett pixelation képeket, amikor növeli (kivéve, ha speciális intézkedéseket). Ha egy bizonyos számú pontot jelen van az eredeti, majd a nagy léptékű növeli azok méretét, láthatóvá válnak rácselemei, amely torzítja a grafikus is.
leküzdésére tett a pixelation:
1) előre, hogy digitalizálja az eredeti felbontása elegendő kvalitatív képalkotó zoomoláskor;
2) kell alkalmazni egy sztochasztikus képernyő, amely lehetővé teszi, hogy csökkentsék pixelation hatása bizonyos határokon belül;
3) használja a interpolációs módszer, amelyben a méretének növekedése az ábra nem köszönhető, hogy a zoom pontokat, és hozzáadták a szükséges számú közbenső pont.
3.2.2 Vector Graphics
Az alapvető eleme vektorgrafikus kép egy vonal. Leírt vonal matematikailag egy objektumként, és így az adatok mennyisége a kijelzésére objektum vektorgrafikus azt jelenti, lényegesen kisebb, mint bittérképes grafikus.
Line - egyszerű vektoros grafika. Mint minden tárgy, a vonal a következő tulajdonságokkal rendelkezik: formája (egyenes), vastagsága, színe, betűtípus stílus (szilárd, pontozott). Zárt sorok telnek tulajdon. tér, a hozzájuk tartozó lehet tölteni más tárgyak (textúra térkép), vagy a kiválasztott színt.
Néha, ahelyett, a vonal a koncepció kifejezést használja áramkört. Ez a kifejezés több, teljes mértékben tükrözi a lényege, hiszen az áramkör lehet bármilyen alakú - egyenes, görbe, sokszög vonal alakú.
Egy egyszerű zárt görbe vagy hurok, amely két vagy több pont, az úgynevezett csomópontok. hurok eleme zárt két szomszédos csapágy pont, az úgynevezett kontúr szegmens. Csomópontok tulajdonságaik is vannak, amelyek a paraméterek a formája és jellege a sor végére illesztésére más tárgyakkal.
alakjának megváltoztatása mozgását ellenőrző pontok, a változó tulajdonságok hozzáadásával az új és a fennálló csomópontokat.
Circuit lehet nyitni és zárni, amikor az utolsó referenciapont mind az első.
Contour olyan elemi grafikus objektumot. Körvonalaitól hoznak létre új objektumokat vagy csoportok. A többszörös körök műveletek végrehajtásához csoportok kombinálásával egyesítése. Ennek eredményeként, kialakítva, rendre: a csoport tárgyak, a kompozit áramkör, az új áramkör.
A műtét után a csoportosítás egyes áramköri megtartja tulajdonságait és tartozó területek vele.
A műtét után, a vegyület kombinációja egy utat szerez új tulajdonságokat, de az egységek azonosak.
Az egyesítés után a művelettel egy új csomópontot és a változó tulajdonságait az eredeti kontúrt.
Agyvérzés Útvonal-beállítások meghatározzák a típusát a térkép alatt. Ezek közé tartozik: vonalvastagsága, vonal színét, vonal típusú (szilárd, szaggatott, stb), az alak a végek (nyíl, ívelt, stb).
Zárt áramkör speciális tulajdonságokkal - feltöltés, azaz töltési paraméterek fedett terület.
Öntés és szintén egy objektum saját tulajdonságai. Megkülönböztetni: előtér színe kitöltés, átmenetes kitöltés (töltés két színben, sima átmenetet képez), struktúra kitölti (töltse minta szabályos szerkezet), és töltse image kártya (töltés kész raszter kép, az úgynevezett kártya).
Matematikai alapjai vektorgrafikus:
Point - a tárgy síkjában által képviselt két szám (x y.), Jelezve, hogy pozícióját az eredetét.
Egy egyenes vonal - a vonal által leírt egyenlettel:
Paraméterek megadásával k és b. akkor mindig látni a végtelen egyenes vonal egy ismert koordináta-rendszerben, azaz a egyenes elég ahhoz, hogy a két paraméter.
A vonal szegmens eltér egy egyenes vonal úgy, hogy leírni igényel további két paraméter - koordinátáit az elején és végén a szegmens.
Curve második poryadka- parabola. Hiperbola, ellipszis, kör, azaz a minden vonal tartalmazó egyenlet magasabb fokú, mint a második. másodrendű görbe nincs inflexiós pont. Egyenes vonalak csak egy speciális esete a másodrendű görbék.
Általában az egyenlet a másodrendű tűnhet:
Így, hogy leírja egy második rendű végtelen görbe elég paramétereket. Leírásakor a szegmens a görbe a második sorrendű két további paraméter szükséges.
harmadrendű görbe, szemben a másodrendű görbék lehetséges inflexiós pont, ahol a harmadrendű görbe alapján a kijelző a természetes tárgyak vektorgrafikus. Egy példa a görbék a harmadik rend a hajlítási vonal az emberi test.
Általában az egyenlet a harmadrendű görbe néz ki:
Bezier görbe - ez egy egyszerűsített formája a görbék a harmadik rend. Megépítésére szolgáló eljárásra Bezier-görbét alapul egy pár érintője a szegmens annak végződések. Bezier szegmensek által leírt nyolc paraméter, így sokkal kényelmesebb velük dolgozni. A vonal alakja befolyásolja a dőlésszögét az érintő és a szegmens hosszát.
3.2.3 Fractal Graphics
Fraktál grafikák, valamint vektoros alapuló matematikai számítások. Azonban, az alapelem fraktál grafikai maga egy matematikai képlet, azaz nincs objektum nem tároljuk, és a kép a számítógép memóriájában alapja kizárólag az egyenleteket.
A matematikai alapja fraktál grafikai fraktál geometria. Itt az alapja a módszer képalkotó fel elvének öröklés az úgynevezett „szülők” a geometriai objektumok tulajdonságait-örökösök.
A koncepció a fraktál, fraktál geometria és a fraktál grafikák, meg a '70 -es évek végén. Most határozottan lépett a mindennapi életben a matematikusok és a számítógépes művészek. A szó fraktál a latin fractus és azt jelenti: „álló töredékek.” Azt javasolta, hogy a matematikus Benoit Mandelbrot 1975-ben utalni szabálytalan, de önhasonló struktúrák, amit meg is tett.
Úgynevezett fraktál szerkezet, amely a részek, amelyek bizonyos szempontból hasonló az egész.
Az egyik fő tulajdonságainak fraktálok egy önhasonlóság. A tárgy neve önhasonló, amikor a növekedés a tárgy, mint a tárgy és egymásra. A parafrázis ez a meghatározás, azt mondhatjuk, hogy a legegyszerűbb esetben egy kis része a fraktál minden információt tartalmaz a fraktálok.
A központban egy fraktál alakzat legegyszerűbb eleme -, egyenlő oldalú háromszög, az úgynevezett „fraktál”. Ezután egyenlő oldalú háromszög épített a középső szegmens oldalán oldalsó egyenlő (1 / 3a) az oldalán az eredeti fraktál háromszög. Másfelől, a közepén hossza a felek kapott háromszögek, amelyek alanyai utódai első generációs, második generációs bélés leszármazottja háromszögek oldalai (1 / 9a) az eredeti háromszög oldalai.
Így, kis elemek fraktál tárgya ismételt tulajdonságok az egész objektumot. A kapott objektum az úgynevezett „fraktál alakú.” A folyamat öröklési folytatható a végtelenségig. Így lehetőség van arra, hogy leírja és grafikai elem, mint egy egyenes vonal.
Módosítása és összekapcsolja színes fraktál alakzatok is lehet modellezni a képeket az élő és élettelen (például fa ágai vagy hópelyhek), és alkotja a „fraktál készítmény” a kapott számadatok.
Mint korábban említettük, a fraktál grafikon ugyanúgy, mint a háromdimenziós vektor kiszámítása. A kép alapján egy egyenlet vagy egyenletrendszer. A változás az együtthatók is kap egy teljesen más képet. Ez az elképzelés a számítógépes grafika, köszönhetően a kompakt matematikai apparátus az annak végrehajtásához szükséges. Tehát, néhány matematikai arányok megadhatja a vonal és a felület nagyon bonyolult alakú.
Így az alapvető koncepciója fraktál számítógépes grafika „fraktál háromszög”. Aztán jön a „fraktál minta”, „fraktál tárgyak”; „Fraktál egyenes”; „Fraktál készítmény”; "Object-szülő" és "Object-örökös."
Eléggé hangsúlyozni fraktál számítógépes grafikai képességek, amely lehetővé teszi, hogy hozzon létre absztrakt kompozíció, a technikák megvalósítása ilyen összetett vízszintes és függőleges, átlós irányban, a szimmetria és aszimmetria et al.
Abból a szempontból a számítógépes grafika fraktálgeometria elengedhetetlen a termelés mesterséges felhők, hegy, tenger felszínén. Sőt, hála a fraktál grafikák megtalálta a módját, hogy a hatékony végrehajtása összetett nem-euklideszi tárgyakat, amelyek a képek nagyon hasonlít a természetes. Geometriai fraktálok a számítógép képernyőjén - a minta által épített számítógép egy adott programhoz. Van fraktál fraktál animáció és a zene mellett a fraktál festmény.
Háromdimenziós grafika már széles körben használják olyan területeken, mint a tudományos számításokat, műszaki tervezés, számítógépes szimuláció a fizikai tárgyak.
Egyszerűsített formában térbeli modellezés objektum igényli:
- tervezésére és hozzon létre egy virtuális váz (váz) az objektum, amely a legjobban megfelel annak jelenlegi formájában;
- tervezésére és virtuális anyagok fizikai tulajdonságai, a megjelenítés, hasonlóan a valós;
- Anyagok rendelni különböző részein a tárgy felülete (tervezési textúra a tárgy);
- konfigurálja a fizikai paraméterek a tér, amely azt a tárgyat;
- set világítás, a gravitáció, a légköri tulajdonságok, tulajdonságai kölcsönható tárgyak és felületek.
Ahhoz, hogy hozzon létre egy realisztikus modell a tárgy segítségével geometriai alakzatok (téglalap, kocka, gömb, kúp, stb) és az úgynevezett sima spline felületet, a leggyakrabban használt módszer a bicubic racionális B-spline a szabálytalan rács.
A számítógépes grafika, az úgynevezett görbe vonal, amelyet több pontot, a leírás megadja azt a polinom egy bizonyos fokú görbe.
Jelentős érdeklődés a létrehozása háromdimenziós grafikus ábrázolás (közelítés) az emberi test, mint egy alapot tervezése ruhát.
Az utóbbi években ez egyre fontosabb számítógépes grafika, amely egyesíti a pontosság a leírását és tartalmát az objektumot, és ugyanabban az időben, megköveteli a rövid időtartamú, hogy megszerezze a kép-CIÓ.