Компьютерная графика. Лекция 2

Определения
Компьютерная графика (КГ) – это отрасль знаний, представляющая комплекс аппаратных и программных средств, используемых для формирования, преобразования и выдачи информации в визуальной форме на средства отображения ЭВМ, а также КГ - совокупность методов и приемов для преобразования при помощи ЭВМ данных в графическое представление или графического представления в данные.

Конечным продуктом КГ является изображение (графическая информация).
Изображение можно разделить на:

Визуализация – создание изображения на основе описания (модели) некоторого объекта:

Обработка изображений – это преобразование изображений, т. е. входными данными является изображение и результат – тоже изображение:

Распознавание изображений
Основной задачей распознавания изображений является получение описания изображенных объектов. Но в последнее время компьютерные системы распознавания изображений все чаще появляются в повседневной практике, например, офисные системы распознавания текстов или программы векторизации.
Задача распознавания является обратной по отношению к визуализации:

Сферы применения компьютерной графики:

Интерактивная компьютерная графика
Понятие "интерактивная компьютерная графика" (ИКГ) предполагает способность компьютерной системы создавать графику и вести диалог с человеком.
Достоинствами данной графики являются:

Классификация компьютерной графики

Классификация компьютерной графики

Виды компьютерной графики
Растровая графика. Основным элементом растрового изображения является точка. Если изображение экранное, то эта точка называется пикселом. Отличительными особенностями пиксела являются его однородность и неделимость.
С размером изображения непосредственно связано его разрешение. Этот параметр измеряется в точках на дюйм (dots per inch - dpi).
Цвет любого пиксела растрового изображения запоминается в компьютере с помощью комбинации битов. Чем больше битов, тем больше оттенков цветов можно получить.
Разрешающая способность растра – это просто число элементов (пиксел) заданной области (дюйм).
Наибольшее влияние на количество памяти оказывают три фактора:
1. размер изображения;
2. битовая глубина цвета;
3. формат файла, используемый для хранения изображения.

Растровая графика
Достоинства растровой графики:
1. аппаратная реализуемость;
2. программная независимость;
3. фотореалистичность изображений.
Недостатки растровой графики:
1. значительный объем файлов;
2. принципиальные сложности трансформирования пиксельных изображений;
3. эффект пикселизации;
4. аппаратная зависимость – причина многих погрешностей;
5. отсутствие объектов.

Классы программ для работы с растровой графикой

Векторная графика
Векторная графика. Если в растровой графике основным элементом изображения является точка, то в векторной графике – линия.
Линия – это элементарный объект векторной графики. Все, что есть в векторной иллюстрации, состоит из линий.
Как и все объекты, линии имеют свойства: форма линии, ее толщина, цвет, характер. Замкнутые линии имеют свойство заполнения. Внутренняя область замкнутого контура может быть заполнена цветом, текстурой, картой.
Простейшая линия, если она не замкнута, имеет две вершины, которые называются узлами.

Векторная графика
Достоинства векторной графики
1. полная свобода трансформации;
2. огромная точность;
3. небольшой размер файла по сравнению с растровым изображением;
4. прекрасное качество печати;
5. отсутствие проблем с экспортом векторного изображения в растровое;
6. объектно-ориентированный характер векторной графики;
7. аппаратная независимость.
Недостатки векторной графики
1. отсутствие аппаратной реализуемости;
2. программная зависимость;
3. практически невозможно экспортировать из растрового формата в векторный;
4. невозможно применение обширной библиотеки эффектов, используемых при работе с растровыми изображениями.

Средства создания и обработки векторных изображений
В тех случаях, когда основным требованием к изображению является высокая точность формы, применяют специальные графические редакторы, предназначенные для работы с векторной графикой. Наиболее распространены следующие программы:
● Adobe Illustrator;
● Macromedia Freehand;
● CorelDraw;
● Inkskape.
Особую группу программных средств, основанных на принципах векторной графики, составляют системы трехмерной графики:
3D Studio Max,
Adobe Dimension,
LightWave 3D,
Maya,
Corel Bryce,
Blender.

Фрактальная графика
Фрактальная графика. Фрактальная графика, как и векторная – вычисляемая, но отличается от нее тем, что никакие объекты в памяти компьютера не хранятся. Изменив коэффициенты в уравнении, можно получить совершенно другую картину.
Средства создания фрактальных изображений
Основным производителем программ фрактальной графики является компания Meta Creations. Наиболее известны программы, позволяющие создавать фрактальные объекты или использовать их в художественных композициях :
● Fractal Design Painter (Corel Painter);
● Fractal Design Expression;
● Fractal Design Detailer;
● Meta Creations Art Dabbler.

Практическое задание
Подготовить доклад на тему «Графический редактор»
Доклад должен содержать полное описание одного из графических редакторов при работе с векторной графикой.
Доклад оформить по всем правилам оформления текстовых документов.