Слайд 2Что такое компьютерная графика?
Это область деятельности, в которой компьютеры используются
как для синтеза изображений, так и для обработки визуальной информации,
полученной из реального мира
Результат данной деятельности также называется компьютерной графикой
Слайд 3Области применения компьютерной графики
Слайд 4Графический интерфейс пользователя
Основывается на представлении всех доступных пользователю системных объектов
и функций в виде графических компонентов экрана
Слайд 5Спецэффекты, цифровая кинематография
Слайд 7Цифровая фотография и цифровая обработка изображений
Слайд 8Системы автоматизированного проектирования
Слайд 9Двухмерная компьютерная графика
Слайд 10Двухмерная компьютерная графика
Создание и обработка цифровых изображений, созданных, как правило,
на основе двухмерных моделей (двухмерных геометрических примитивов, текста и цифровых
изображений)
Слайд 11Применение
Типография
Картография
Технические чертежи
Издательское дело
Компьютерные игры
Графический интерфейс пользователя
Слайд 12Программы для создания и обработки 2D-изображений и анимации
Adobe Photoshop
Corel Draw
Adobe
Flash
Adobe Illustrator
Слайд 14Что такое трехмерная (3D) графика?
Статические и динамические компьютерные изображения, создаваемые
при помощи компьютера, которые передают эффект трехмерности изображаемых объектов
Процесс создания
таких изображений
Область изучения методик создания трехмерных изображений и связанные с ними технологии
Слайд 15Особенности трехмерной графики
Трёхмерное изображение отличается от плоского построением геометрической проекции
трёхмерной модели сцены на экране компьютера или иного графического устройства
с помощью специализированных программ
При этом модель может как соответствовать объектам из реального мира (автомобили, здания, ураган, астероид), так и быть полностью абстрактной (проекция 4х-мерного фрактала)
Слайд 18Программы для создания и обработки 3D-графики
3D Studio Max
Maya
Lightwave
Poser
Pov-Ray
Слайд 19Отличия от двухмерной графики
Трехмерное представление геометрических данных хранится в памяти
компьютера с целью получения в последствии набора двухмерных изображений
Данный процесс
может занимать как длительное время, так и происходить в реальном времени
Слайд 20
В современных графических программах эти различия постепенно стираются:
2D-приложения применяют элементы
трехмерной графики для достижения определенных эффектов, например качественного освещения
3D-приложения, напротив,
применяют чисто 2D-технологии, например, для постобработки полученных изображений
Слайд 22
Растровая графика всегда оперирует с изображением, как с двухмерным массивом
(матрицей) пикселей (точек изображения).
Слайд 23Пиксель (англ. Pixel – PICture’S Element)
Это мельчайшая единица изображения в
растровой графике
Представляет собой неделимый объект прямоугольной (квадратной) формы, обладающий определенным
цветом, градацией серого или прозрачностью
От количества пикселей в изображении зависит его детализация
Слайд 25Достоинства
Растровые изображения позволяют воспроизвести практически любой рисунок вне зависимости от
его сложности с высокой реалистичностью
Высокая распространенность
Слайд 26Недостатки
Большой объем данных, необходимых для хранения информации об изображении в
файле или при передаче по сети
Потери качества изображения при его
увеличении, вызванные дискретной природой изображения
Слайд 29
Векторная графика представляет изображение как набор геометрический примитивов (точек, линий,
окружности, многоугольников и т.п.)
Каждый графический примитив имеет свой набор атрибутов
(координаты, цвет и стиль линий и заливки)
Слайд 31Достоинства
Для описания геометрических объектов как правило требуется меньше данных, поэтому
векторные изображения зачастую имеют меньший размер, нежели растровые
Векторные изображения можно
поворачивать, масштабировать и деформировать без потерь
Слайд 32Недостатки
Не всякое изображение можно адекватно представить в виде набора примитивов,
в частности – фотореалистичные изображения
Слайд 35Природа цвета
Свет взаимодействует с телами, на которые попадает
Часть световой энергии
поглощается
Часть – рассеивается
Часть – отражается
Мы видим не сами тела, а
свет, от них отраженный.
Слайд 36Видимый свет – всего лишь часть спектра Э/М волн
Слайд 37Белый свет является смесью волн всех частот видимого диапазона
Различные вещества
поглощают, отражают и рассеивают э/м волны различной частоты по разному
Это
приводит к тому, что до человеческого глаза доходит лишь часть светового спектра
Благодаря этому объекты кажутся нам окрашенными в различные цвета
Слайд 39
Цвет – это субъективное восприятие зрительной системой человека электромагнитных волн
видимого диапазона
Слайд 40Цвет в компьютерной графике
Установлено, что колбочки наиболее чувствительны к трем
основным цветам видимого диапазона:
Красному
Зеленому
Синему
Эти 3 базовых цвета образуют трехмерное цветовое
пространство RGB
Слайд 42Графические устройства современной ЭВМ
Слайд 43Смешивание цветов
148
217
190
190, 148, 217
Слайд 44Различные цветовые режимы
Монохромный (1 бит на пиксель)
16 цветов (4 бита
на пиксель)
256 цветов (8 бит на пиксель)
32’658 цветов (15 бит
на пиксель)
65’536 цветов (16 бит на пиксель)
16’777’216 цветов (24/32 бита на пиксель)
Слайд 46
Обеспечивают стандартизованный метод хранения цифровых изображений
Это дает возможность просмотра и
обработки изображений в заданном формате, полученных из различных источников (фотокамера,
сканер, графический редактор и т.п.)
Слайд 47Форматы файлов растровых изображений
Файлы растровых изображений хранят информацию о пикселях
изображения – цветах, прозрачности и т.п.
С целью уменьшения размеров файла
во многих форматах применяются различные алгоритмы компрессии графических данных
Слайд 48BMP (Bit-Map)
Один из наиболее простых графических форматов
Поддерживает 1, 4, 8,
16, 24 и 32-битные изображения
Поддерживается большинством графических приложений
Поддерживает компрессию без
потерь качества RLE (Run-Length Encoding), однако в большинстве случаев изображения в формате BMP компрессию не используют
В силу больших размеров BMP-файлы плохо подходят для распространения по сети
Слайд 49JPEG (Joint Photographic Experts Group )
Хорошо подходит для хранения полноцветных
и grayscale-изображений (фотографий)
Использует сжатие с потерями качества (величину потерь и
степень сжатия можно контролировать)
Благодаря высокой степени сжатия файлы формата JPEG широко распространены в сети Интернет
Слайд 50GIF (Graphic Interchange format)
Достоинства
Поддерживает хранение нескольких кадров, позволяя воспроизводить анимации
Позволяет
хранить изображения, содержащие «прозрачные» пиксели
Использует сжатие без потерь качества
Недостатки
позволяет хранить
лишь 8-битные изображения, что делает его пригодным лишь для хранения простых диаграмм, фигур и «мультяшных» изображений
Слайд 51PNG (Portable Network Graphics)
Достоинства
Открытый формат со свободно распространяемыми исходными кодами
Поддержка
различных форматов изображений
индексный (палитровом) режим,
True-color изображения (8 или 16
бит на каждую цветовую составляющую)
Поддержка полупрозрачности
Поддерживает компрессию без потерь качества
Недостатки
Некоторые старые браузеры не поддерживают этот формат
Фотореалистичные изображения сжимаются плохо
Слайд 52TIFF (Tagged Image File Format)
Гибкий формат, позволяющий хранить многослойные изображения
с глубиной цвета до 48 бит (64 с прозрачностью) в
различных цветовых пространствах
Поддерживает как компрессию без потерь качества, так и с потерями
Плохо поддерживается браузерами, поэтому не широко распространен в Сети
Слайд 53Форматы векторных изображений
В отличие от растровых форматов векторные форматы файлов
описывают характеристики не отдельных пикселей, а геометрических примитивов, из которых
состоит изображение
Векторные изображения могут быть качественно изображены в любом разрешении
Слайд 54SVG (Scalable Vector Graphics)
Является открытым стандартом, разработанным WWW-консорциумом для хранения
векторных изображений
Представляет собой текстовый XML-файл определенной структуры
SVGZ – файл SVG
упакованный GZip
Может содержать сценарии, позволяющие создавать динамичную и интерактивную графику
Слайд 55SWF (ShockWave Flash)
Широко распространенный формат, разработанный фирмой Macromedia (в настоящее
время - Adobe)
Может содержать статические изображения, анимацию, звуки, видео, а
также апплеты на языке ActionScript, позволяя создавать сложные интерактивные Web-приложения
SWF-формат не предоставляет специальных возможностей для своего редактирования
Слайд 56WMF (Windows Metafile)
Содержит список закодированных команд GDI - графической подсистемы
системы ОС Windows
Разработанный в начале 90-х годов для Windows 3.0,
в настоящее время уступает место 32-битовому графическому формату EMF (Enhanced Metafile)