Компьютерная графика лекция. Компьютерная графика русс лекц. Тема Введение. Знакомство с программой Corel Draw. Запуск интерфейса. Знакомство с трехмерной сценой
 Скачать 0.66 Mb.
|
Тема 6. Векторные графические форматыВ отличие от растровых форматов, построенных практически по одному принципу, векторные форматы используют для кодирования графической информации различные алгоритмы и разный математический аппарат. Это обусловливает сложность передачи данных из одного векторного формата в другой. Для решения этой проблемы используется конвертация родных форматов приложений в универсальные формы, каковыми на сегодняшний день являются форматы EPS и PDF. Большинство векторных форматов могут также содержать внедренные в файл растровые объекты или ссылку на растровый файл (технология OPI). EPS.Это «родной» формат программы Adobe Illustrator, поддерживается тремя платформами: PC, Macintosh и Silicon Graphics. Формат EPS можно назвать самым надежным и универсальным способом хранения данных. Практически любая программа, работающая с графикой может воспринимать данные, сохраненные в этом формате. Формат использует упрощенную версию языка PostScript. PostScript – язык описания страниц. В более широкой трактовке PostScript представляет собой язык программирования, предназначенный для описания разного рода графических объектов и последующей печати созданных иллюстраций, верстки простых документов. Этот формат – один из главных претендентов на статус стандартного формата, который можно использовать для записи векторной и растровой графики. Кроме того, EPS-формат позволяет записать векторный контур, который будет ограничивать растровое изображение. Изображение в файле формата EPS обычно хранится в двух копиях: основной и эскизе (preview), поэтому файл EPS имеет больший размер, чем PCX или BMP. PDF.Это «родной» формат программы Adobe Acrobat, которая является основным средством электронного распространения документов на платформах Macintosh, Windows, Unix, DOS. Для достижения уменьшения размера файла используется компрессия, причем для каждого вида объектов применяется свой способ. Например, растровые изображения записываются в формате JPEG. Формат PDF может использоваться для представления как векторных, так и растровых изображений. Файлы PDF могут содержать элементы, обеспечивающие поиск и просмотр электронных документов, в частности гипертекстовые ссылки и электронное оглавление. Такие программы как Adobe PageMaker, CorelDraw позволяют экспортировать свои документы в PDF и редактировать графику, записанную в этом формате. WMF.Векторный формат WMF использует графический язык Windows и является родным форматом этой операционной системы. Предназначен для передачи векторных рисунков через буфер обмена. Этот формат воспринимается практически всеми приложениями Windows, так или иначе связанными с векторной графикой. Но пользоваться форматом WMF рекомендуется только для передачи векторов, т.к. WMF искажает цвет, не поддерживает ряда параметров, которые могут быть присвоены объектам в различных векторных редакторах. Кроме того, он не может содержать растровых объектов и не понимается другими платформами. AI.Adobe Illustrator – это векторный редактор фирмы Adobe. Он был создан сразу же после выхода языка PostScript Level 1, созданного этой же фирмой. Поэтому его можно назвать интерфейсом для PostScript. AI – родной формат редактора Adobe Illustrator, напрямую открывается растровым редактором Photoshop, его поддерживают почти все программы, связанные с векторной растровой графикой на платформах Macintosh и Windows. Все, что создает Adobe Illustrator, поддерживается языком PostScript. Формат АI является наилучшим посредником при передаче векторов из одной программы в другую, с PC на Macintosh и обратно. OPI. OPI – технология, разработанная фирмой Aldus для сокращения размеров файлов. В ее основе лежит импорт не оригинального файла растрового изображения, а его образа, представляющего собой копию низкого разрешения (эскиз) и ссылку на оригинал. В процессе печати на принтере эскизы заменяются на оригинальные файлы. Применение OPI позволяет экономить ресурсы компьютера (особенно память), заметно повышая его производительность. Технология OPI составляет основу работы с импортированными графическими файлами в таких программах, как Free- Hand и QuarkXPress. Основная литература:3[32-48], Дополнительная литература:6[56-78] Контрольные вопросы: 1. Средства создания векторных изображений 2 .Преимущества и недостатки векторной графики 3 .Формат РСТ Тема 7. Растровая графика. Особенности растровой графикиИнструментальные средства растровых редакторов Растровые редакторы предоставляют в распоряжение пользователя широкий спектр разнообразных инструментов. Большинство из них предназначено не для создания изображения с «нуля», а для обработки уже готовых изображений с целью улучшения их качества и реализации творческих идей дизайнера. К фундаментальным инструментам растровой графики относятся следующие инструменты обработки изображений: инструменты выделения; маски и каналы; инструменты ретуширования; гистограммы; кривые; инструменты для цветовой (цветовой баланс) и тоновой (уровни) коррекции; фильтры; слои. Выделение – это область, ограниченная замкнутой рамкой выделения в виде движущейся пунктирной линии (контура), которая отмечает часть изображения, доступную для редактирования. Маска – включает в себя два типа областей: непрозрачные и прозрачные. Первые используются для защиты закрываемых ими частей изображений или объектов от нежелательных изменений. Они выполняют функцию маскирования. Прозрачные области можно рассматривать как отверстия в маске. Их используют для выделения фрагментов изображения или объекта, которые собираются модифицировать. Каналы. В растровых редакторах используются два типа каналов: цветовые и альфа-каналы. Число цветовых каналов определено типом используемой цветовой модели, число альфа-каналов ограничено только возможностями компьютера. Эти дополнительные каналы широко используются для ретуширования, компоновки и локальной коррекции изображений. Фактически каждый такой канал представляет собой маску, создание маски приводит к одновременному созданию альфа-канала, в который помещается изображение маски. Гистограммой называется график, отображающий распределение пикселей изображения по яркости. При построении этого графика по оси X откладываются значения яркостей в диапазоне от 0 (черный) до 255 (белый), а по оси Y – количество пикселей, имеющих соответствующее значение яркости. С помощью гистограмм можно получить наглядное представление о распределении всех тонов в изображении. Гистограммы позволяют оценить разброс между минимальной и максимальной яркостью изображения (динамический диапазон). Тоновая коррекция изображения – придание изображению максимального динамического диапазона. Тон – уровень серого цвета. Тоновое изображение имеет непрерывную шкалу градаций серого от белого до черного. Для одного канала число таких градаций равно 256. Тоновая коррекция изображения напрямую связана с настройкой яркости изображения. Разрешение изображений. Для растровых изображений, состоящих из точек, особую важность имеет понятие разрешения, выражающее количество точек, приходящихся на единицу длины. При этом следует различать: разрешение оригинала; разрешение экранного изображения; разрешение печатного изображения. Разрешение оригинала – свойство самого изображения. Измеряется в точках на дюйм (dpi) и задается при создании изображения. Значение разрешения изображения хранится в файле изображения. Оно непосредственно связано с физическим размером изображения, которое может измеряться как в пикселах, так и в единицах измерения длины. Физический размер изображения задается при создании изображения и также хранится вместе с файлом. Разрешение экранного изображения – свойство компьютерной системы и операционной системы (зависит от возможностей видеокарты и монитора, от настроек операционной системы). Разрешение экрана измеряется в пикселах на дюйм и определяет размер изображения, которое может поместиться на экране. Разрешение печатного изображения – свойство принтера, указывающее на количество точек, которое будет напечатано на квадратном участке единичной длины. Разрешение принтера определяет размер изображения при заданном качестве или, наоборот, качество изображения при заданном размере. Если изображение готовят для демонстрации на экране, то его размеры задают в пикселах, чтобы знать какую часть экрана оно будет занимать. Если же изображение готовится для печати на принтере, его размеры удобнее задавать непосредственно в единицах длины, чтобы знать, какую часть листа бумаги оно займет. Размер и разрешение. Размер твердой копии изображения измеряют, как правило, в классических общепринятых единицах: миллиметрах, сантиметрах, дюймах и прочих. Сложнее обстоит дело в компьютерной графике, поскольку исходное изображение с неизменным физическим размером занимает разную площадь экрана в зависимости от выбранного разрешения. Существует прямая зависимость между разрешением и размером изображения в пикселах: при неизменном физическом размере с повышением разрешения картинки видимый размер ее на экране (занимаемая площадь) увеличивается. Обратная зависимость заключается в том, что при неизменном числе пикселов видимый размер изображения меняется обратно пропорционально значению разрешения: больше разрешение – меньше размер. В графическом редакторе пользователь управляет тремя параметрами изображения: размером, разрешением и способом их связи между собой. Отсюда вытекают две основные проблемы при выборе соотношения между размером и разрешением. Первая связана с масштабированием изображения, а вторая – с подбором оптимального соотношения (по объему файла и качеству картинки) для разных задач. Проблемы с масштабированием возникают, как правило, при необходимости увеличить растровое изображение. Разрешение падает пропорционально кратности увеличения, если число пикселов зафиксировано. Если же оставить неизменным разрешение, программе неоткуда взять информацию о новых значимых пикселах, и она пытается вставить пиксели, рассчитывая их яркость и цвет по различным алгоритмам. Совершенство формул пересчета (экстраполяции) определяет качество итогового изображения. Однако при значительных коэффициентах масштабирования (более 1,5) и низком исходном разрешении трудно ожидать хорошего качества. Кроме того, не все форматы графических файлов «лояльны» к операции масштабирования. В частности, полутоновые фотографии в сжатом формате JPG увеличивать затруднительно. С другой стороны, наличие излишней информации (повышенное разрешение) в изображении не помогает улучшить качество, но катастрофически увеличивает объем файла. В большинстве случаев нет никакого смысла хранить оригиналы изображений с разрешением свыше 300 dpi. Это значение можно считать универсальным: при необходимости увеличения (до двух раз) обеспечивается сохранение качества полиграфического уровня (150 dpi), объем файла приемлем вплоть до физического формата А4. У векторных картинок, в отличие от растровых, разрешение никак не связано с размером, так как рассчитывается в момент вывода. Растрирование и лианиатура. При использовании традиционной печати возникает проблема моделирования оттенков серого в случае использования одного цвета (черный) или миллионов цветов при использовании только че- тырех базовых цветов (голубой, пурпурный, желтый, черный). Существует два различных технологических подхода к решению этой проблемы: использование полутонов; частотно-модулированное растрирование. В основе получения полутонов лежит технология амплитудного растрирования, являющаяся в настоящее время господствующей. При использовании этой технологии размеры полутоновых точек варьируются для моделирования различных тонов изображения, но расстояние между ними остается фиксированным. Технология частотно-модульного растрирования появилась недавно. В ней отказались от растров регулярной структуры. Вместо этого здесь используются математические методы размещения точек фиксированного размера в случайных позициях. Растрирование – создание иллюзии непрерывного тона. В рамках традиционного растрирования это достигается создание точек переменного размера, которые размещаются в регулярной матрице с равноотстоящими центрами точек. Области изображения, составленные из больших точек кажутся темными, а из небольших точек – светлее. Растровая форма описывается тремя параметрами: частотой растра (линиатурой); формой полутоновой точки; углом поворота. Частота растра или линиатура определяет плотность сетки полутонового растра, устанавливающей уровень отображения деталей изображения . чем больше значение линиатуры, тем большее количество деталей оригинала может быть отображено при его распечатке. Число измеряется в линиях на на дюйм (lpi). Например, линиатура растра 100 lpi означает, что принтер может формировать 100 полутоновых ячеек на дюйм. При растрировании изображение представляется в виде матрицы полутоновых ячеек. Размер полутоновой ячейки матрицы, определяющей линиатуру, может изменяться, а расстояние между печатными точками фиксировано и зависит от разрешения принтера. Второй характеристикой цифровых растровых форм является форма точки растра. При низких значениях линиатуры (10-30 lpi) форма точки просматривается даже невооруженным взглядом. Существуют разнообразные формы точек: круглые, квадратные, эллиптические. Круглые лучше подходят для черно-белой печати, эллиптические – для цветной. Под углом поворота растра подразумевается наклон линий, образующих растр, относительно горизонтальной линии. Его величина определяет полноту соответствия внешнего вида растрированного изображения и оригинала. При печати оцифрованных полутоновых изображений растровую структуру всегда поворачивают на некоторый угол. При растрировании черно-белых изображений по умолчанию используется угол, равный 45. Это связано с особенностями восприятия человеческого глаза, который распознает наклонные линии значительно хуже, чем вертикальные и горизонтальные, что позволяет добиться более высокой степени однородности при имитации полутонов. Для цветных изображений полутоновые растры всех четырех базовых цветов поворачиваются на разные углы. Голубой - 105, пурпурный - 75, желтый - 0 или 90, черный - 45. Если при печати цветного изображения установить для всех печатных форм одинаковый угол растра, полученные цвета будут выглядеть грязными. Основная литература:3[106-117], Дополнительная литература: 5[85-94] Контрольные вопросы: Особенности растровой графики. Сравнение растровой графики с другими видами компьютерной графики. Программные средства для работы с векторной графикой для чего предназначены? Как строится изображение в фрактальной графике? |