Системы компьютерной графики.

Система компьютерной графики – это отдельные программы и аппаратно- программные комплексы, создающие и обрабатывающие различные изображения на экране монитора. Изображения, создаваемые с помощью компьютеров, можно разделить на два класса – растровые и векторные.

В растровой графике изображение какого-либо графического объекта описывается конкретным расположением и цветом точек (пикселей), привязанных к сетке (растру), то есть оно создается в виде мозаики. Чем больше точек и чем они мельче, тем визуально качественнее изображение (соответственно и больше размер файла). Качество растрового изображения определяется не только линейными размерами, но и количеством пикселей, приходящихся на единицу длину (разрешение изображения). Разрешение обычно измеряется в точках на дюйм (dpi) или пикселях на дюйм (ppi).

При этом качество изображения характеризуется еще и количеством цветов и оттенков, которые может принимать каждая точка изображения.

Растровое изображение обычно используется для изображений фотографического типа с большим количеством деталей и оттенков. К сожалению, масштабирование таких картинок в любую сторону обычно ухудшает качество. При уменьшении количества точек теряются мелкие детали и деформируются надписи (правда, это может быть не так заметно при уменьшении визуальных размеров самой картинки и при сохранении разрешения). Добавление пикселей приводит к ухудшению резкости и яркости изображения, так как новым точкам приходится присваивать оттенки, средние между двумя и более граничащими цветами.

В настоящее время распространены следующие форматы растровой графики: .bmp, .pcx, .gif, .tif, .jpg, .pngи другие.

В векторной графике изображения описываются с помощью кривых линий, называемых векторами (каждая кривая аппроксимируется многочленном третьего порядка, то есть массивом коэффициентов – многомерным вектором), а так же параметров, описывающих их цвета и расположение. Например, изображение какой-либо фигуры на экране описывается точками, через которые проходит линия контура фигуры. Цвет фигуры задается цветом контура и цветом области внутри этого контура.

При редактировании элементов векторной графики можно изменять параметры линии, описывающих форму графических объектов, можно переносить их, менять размер и форму (это делается математическими преобразованиями), и это не отразится на качестве их визуального представления. Векторная графика не зависит от разрешения, то есть может быть показана в разнообразных выходных устройствах с различным разрешением без потери качества.

Очевидно, описание простых векторных графических объектов занимает значительно меньше места, чем растровых. Еще одно преимущество – качественное масштабирование в любую сторону. Увеличение или уменьшение объектов производится уменьшением или увеличением соответствующих коэффициентов в математических формулах. Однако векторный формат становится не выгодным при передаче изображений с большим количеством оттенков или мелких деталей.

Таким образом, выбор растрового или векторного формата зависит от целей и задач работы с изображением.

В Интернете графика представляется в одном из растровых форматов, понимаемых браузерами без установки дополнительных модулей – GIF,JPG,PNG.

Из-за особенностей представления изображения, для каждого типа приходится использовать отдельный графический редактор – растровый или векторный. Однако у данных типов редакторов имеются схожие черты – обычно это оформление, основные функции меню (то есть возможность открывать, сохранять и так далее).

В настоящее время проявляется тенденция к сближению редакторов векторной и растровой графики.

Вопросы на самостоятельное изучение:

1. Представление звуковых данных в двоичном коде.

2. Элементы теории множеств. Элементы теории графов.

3. Представление информации в технических устройствах.

Рекомендуемая литература:

1.Основы современных компьютерных технологий. Артамонов Б. Н. и другие – СПб, Корона-принт, 1998. – 446 с.

2.Основы защиты информации. Герасименко В. А. и другие – М.: Изд-во МИФИ, 1997. – 537 с.

3.Статистический анализ данных на компьютере. Тюрин Ю. Н. и другие – М.: Изд-во МИФИ, 1998. – 528 с.

4.Информатика. Соболь Б. В. и другие – Ростов н/Д: Феникс, 2007. – 446 с.

5.IBMPCдля пользователя (краткий курс). Фигурнов В. Э. – М.: ИНФРА-М, 2002. – 479 с.