Число битов, используемых компьютером для хранения информации о каждом пикселе, называется
битовой глубиной или глубиной цвета.
Основные недостатки растровой графики:
• каждое изображение для своего хранения требует большое количество памяти;
• снижение качества изображений при масштабировании.
• Векторное представление определяет описание изображения в виде линий и фигур, возможно, с закрашенными областями, заполняемыми сплошным или градиентным цветом.
Хотя это может показаться более сложным, чем использование растровых массивов, но для многих видов изображений использование математических описаний является более простым способом.
В векторной графике для описания объектов используются комбинации компьютерных команд и математических формул для описания объектов.
Это позволяет различным устройствам компьютера, таким как монитор и принтер, при рисовании этих объектов вычислять, где необходимо помещать реальные точки.
ü Векторную графику часто называют объектно-ориентированной или чертежной графикой.
Имеется ряд простейших объектов, или примитивов, например: эллипс, прямоугольник, линия.
Эти примитивы и их комбинации используются для создания более сложных изображений.
Если посмотреть содержание файла векторной графики, обнаруживается сходство с программой.
Основной недостаток векторной графики.
Недостатком векторных изображений является их некоторая искусственность, заключающаяся в том, что любое изображение необходимо разбить на конечное множество составляющих его примитивов.
ü Разрешающая способность — это количество графических элементов в заданной области.
ü Термин разрешающая способность применим ко многим понятиям, например, таким как:
• разрешающая способность графического изображения;
• разрешающая способность принтера как устройства вывода;
• разрешающая способность мыши как устройства ввода.
25)Система кодирования цветов.
• Система работает с излучаемым светом.
• Аддитивный цвет получается при объединении разноцветных лучей света.
• В системе используются три основных цвета: красный, зеленый и синий (Red, Green, Blue — RGB).
• При смешивании их в разных пропорциях получается соответствующий цвет.
• Отсутствие этих цветов представляет в системе черный цвет.
• Система работает с отраженным светом.
• Какой-либо цвет получается вычитанием других цветов из общего луча света.
• В системе используются три основных цвета: голубой, пурпурный и желтый (Cyan, Magenta, Yellow — CMY )
• Белый цвет получается в результате отсутствия всех цветов, а присутствие всех цветов дает черный цвет.
• В связи с тем, что типографские краски не полностью поглощают свет, комбинация трех основных цветов выглядит темно-коричневой.
• Для корректировки тонов и получения истинно черного цвета в принтеры добавляют немного черной краски.
• Поэтому cистемы цветов, основанные на таком принципе четырехцветной печати, обозначают аббревиатурой
• CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, blасK) .
• Система HSB (Hue, Saturation, Brightness - тон, насыщенность и яркость)
Тон представляет собой конкретный оттенок цвета, отличный от других: красный, голубой, зеленый и т. п.
Насыщенность характеризует относительную интенсивность цвета. При уменьшении, например, насыщенности красного цвета, он делается более пастельным или блеклым.
Яркость (освещенность) цвета показывает величину черного оттенка, добавляемого к цвету, что делает его более темным Система HSB хорошо согласуется с моделью восприятия цвета человеком.
Тон является эквивалентом длины волны света, насыщенность — интенсивности волны, а яркость — общего количества света.
Недостатком этой системы является необходимость преобразования ее в другие системы:
RGB — при выводе изображения на монитор;
CMYK — при выводе на четырехцветный принтер.
ü Индексированные палитры — наборы цветов, содержащие фиксированное количество цветов, например, 16 или 256, из которых можно выбрать необходимый цвет.
ü Преимуществом таких палитр является то, что они занимают гораздо меньше памяти, чем полные системы RGB и CMYK.
ü При работе с изображением компьютер создает палитру и присваивает каждому цвету номер, затем при указании цвета отдельного пиксела или объекта просто запоминается номер, который имеет данный цвет в палитре.
26)Сжатие изображений.
Как и многая информация, графика может быть сжата. Это выгодно с точки зрения экономии памяти компьютера, так как, например, высококачественные изображения как уже говорилось, имеют размеры до нескольких десятков мегабайтов. Для файлов графических изображений разработаны множество схем и алгоритмов сжатия, основными из которых являются следующие:
• групповое сжатие;
• кодирование методом Хаффмана;
• сжатие по схеме LZW;
• арифметическое сжатие;
• сжатие с потерями,
• преобразование цветов RGB в цвета YUV.
В основе большинства схем сжатия лежит использование одного из следующих свойств графических данных: избыточность, предсказуемость и необязательность. В частности, групповое кодирование (RLE) основано на использовании первого свойства. Кодирование по методу Хаффмана и арифметическое кодирование, основанные на статистической модели, используют предсказуемость, предлагая более короткие коды для более часто встречающихся пикселов. Алгоритмы сжатия с потерями основаны на избыточности данных.
Следует учесть, что алгоритм, обеспечивающий большую степень сжатия, обычно более сложный и поэтому требует для распаковки данных больше процессорного времени.
Рассмотрим подробнее несколько алгоритмов сжатия.
Групповое сжатие
Групповое сжатие представляет собой одну самых простых схем сжатия файлов. Суть его заключается в том, что серия повторяющихся величин заменяется единственной величиной и ее количеством. На примере можно заметить выгоду в длине между «aabbbbbbbcdddeeeeaaa» и «2а7Ыc3d4e3a». Данный алгоритм прост в реализации и хорошо сжимает графические файлы с большими однотонными областями. Групповое кодирование используется во многих форматах растровых файлов, таких как TIFF; PCX и т. д.
Кодирование методом Хаффмана
Смысл метода Хаффмана заключается в замене данных более эффективными кодами. Более короткие коды используются для замены более часто появляющихся величин. Например в выражении abbbcccddeeeeeeeeef есть шесть уникальных величин, с частотами появления: а:1, b:3, c:3, d:2, e:9, f:l. Для образования минимального кода используется двоичное дерево. Алгоритм объединяет в пары элементы, появляющиеся наименее часто, затем пара объединяется в один элемент, а их частоты объединяются. Это действие повторяется до тех пор, пока элементы не объединятся в пары. В данном примере надо объединить а и f — это первая пара, а присваивается нулевая ветвь, a f — 1-Я-Это означает, что 0 и 1 будут младшими битами кодов для а и f соответственно. Более старшие биты будут получены из дерева по мере его построения.
27)Форматы графических файлов.
28)Текстура изображений.
29)Анимация.
ü Программы, которые строят, перемещают и изменяют форму различных изображений на экране, называются анимационными.
ü Такие программы, как правило, требуют применения достаточно сложных алгоритмов и используют большой объем памяти для хранения данных.
ü В основе перемещения какого-либо объекта на экране лежит следующий алгоритм:
- вывести объект на экран;
- стереть объект с экрана;
- вывести с некоторым смещением другой вариант объекта;
- идти к пункту 2.
ü Простейший анимационный метод заключается в следующем:
- определенным цветом выводится рисунок;
- рисунок формируется на том же месте цветом, совпадающим с цветом фона (это вызывает исчезновение рисунка);
- рисунок выводится на другом месте своим первоначальным цветом и т.д.