9.5 Фрактальная графика

Фрактальное изображение – это изображение, построенное из повторяющихся элементов на основе математических вычислений.

Фрактал – это бесконечно само подобная геометрическая фигура, каждый фрагмент которой повторяется при уменьшении масштаба.

Масштабная инвариантность, наблюдаемая во фракталах может быть либо точной либо приближенно( Мандельброт)

Кривая Коха.

Базовым элементов является сама математическая формула, а изображение строится исключительно по уравнениям.

Таким способом строят как простейшие регулярные структуры, так и сложные иллюстрации.

Fractint

Manpwin

9.6 Трехмерная графика

ТГ – это изображение имитирующие объемные объекты.

Каждая точка пространства(кроме начальной точки О) может быть задана тройкой одновременно не равных нулю чисел (х,у,z)

Этот подход дает возможность воспользоваться матричной записью в трехмерных задачах.

Если хоти получить растровое изображение, то нужно еще одну матрицу.

Для векторной нужно задавать формулу для поверхности

Преобразование в трехмерном пространстве может быть представлено в виде суперпозиции вращений растяжений, отражений и переносов, поэтому для построения объемной картинки достаточно подробно описать матрицы только этих преобразований.

9.7. Цвет. Цветовые схемы.

Цвет в компьютерной графике – это средство усиления зрительного впечатления и повышения информационной насыщенности изображения.

Типы:

1. Аддитивное – световые излучения суммируются (монитор)

2. Субтрактивное – световые излучения вычитаются (полиграфический отпечаток)

Характеристики:

1. Цветовая температура – излучение от инфракрасного до ультрафиолетового.

2. Насыщенность – показывает, насколько данный цвет отличается от монохроматического того же цветового тона

3. Физические : мощность, яркость, освещенность.

4. Визуальные ощущения: светлота

5. Порог – минимальная разница между яркостью различимых по светлоте объектов.

6. Градация – последовательность оптических характеристик объекта, выраженная в оптических плотностях

Цветовые модели

• RGB

  • От черного к белому

• CMYK

• HSB

  • Круговое изменение

    • Яркость

    • Тон

    • Насыщенность

• Lab

  • Разработана международной комиссией по освещению

  • Аппаратная независимая, используется для переноса данных между устройствами

  • Стандарт Adobe

9.8. Форматы графических файлов.

Tiff – Форматхранения растровых графических изображений. TIFF стал популярным форматом для хранения изображений с большой глубиной цвета. Он используется при сканировании, отправке факсов, распознавании текста, в полиграфии, широко поддерживается графическими приложениями. TIFF был выбран в качестве основного графического формата операционной системыNeXTSTEPи из неё поддержка этого формата перешла в Mac OS X.

Изначально формат поддерживал сжатия без потерь, впоследствии формат был дополнен для поддержки сжатия с потерями в формате JPEG.

Файлы формата TIFF, как правило, имеют расширение .tiffили.tif.

Photoshop Document (PSD)— растровый формат хранения графической информации, использующий сжатие без потерь, созданный специально для программы Adobe Photoshop и поддерживающий все его возможности.

Преимущества формата

• Сохраняет слои и папки слоёв;

• Сохраняет прозрачность и полупрозрачность;

• Сохраняет векторные графические элементы и стили слоёв программы Photoshop;

• Изображение сжимается без потери качества

Недостатки формата

• Большой объём файла;

• Полностью поддерживается только Adobe Photoshop;

• Закрытые спецификации, что мешает полноценной поддержке в других программах.

BMP (от англ.Bitmap Picture)— формат хранения растровых изображений, разработанный компанией Microsoft.

С форматом BMP работает огромное количество программ, так как его поддержка интегрирована в операционные системы WindowsиOS/2. Файлы формата BMP могут иметь расширения.bmp,.dibи.rle.

В формате BMP изображения могут храниться как есть или же с применением некоторых распространённых алгоритмов сжатия. В частности, формат BMP поддерживает сжатие без потери качества, а современные операционные системы и программное обеспечение позволяют использовать JPEG и PNG (эти форматы встраиваются в BMP как в контейнер)

PCX (PCExchange)— стандарт представления графической информации, разработанный компаниейZSoft Corporation. Использовался графической программой ZSoft PC Paintbrush (одной из первых популярных графических программ) для MS-DOS, текстовыми процессорами и настольными издательскими системами, такими какMicrosoft WordиVentura Publisher.

Не столь популярный аналог BMP, хотя поддерживается специфическими графическими редакторами, такими как Adobe Photoshop,Corel Draw,GIMPи др. В настоящее время вытеснен форматами, которые поддерживают лучшее сжатие:GIF,JPEGиPNG.

Положительные стороны формата

1. возможность создания ограниченной палитры цветов (например, 16 или 256 цветов);

2. поддерживается большим количеством приложений.

Отрицательные стороны формата

1. не поддерживает цветовые системы, отличные от RGB;

2. многочисленные варианты, особенно при работе с цветами, могут делать работу с файлом невозможным;

3. неудобная схема сжатия в действительности может увеличивать размеры некоторых файлов.

PCD (Photo CD)был разработан фирмой Kodak для хранения сканированных фотографических изображений. Сканирование выполняется на специальной аппаратуре (рабочих станциях Kodak), а его результат записывается на компакт-диск особого формата, Kodak Photo CD. Его можно просматривать с помощью промышленных видеоплееров и игровых приставок на обычном телевизоре. На практике Photo CD чаще применяются в издательских технологиях как источник изображений. Большинство производителей библиотек фотоснимков используют именно этот формат на своих компакт-дисках. Формат PCD имеет ряд полезных особенностей, делающих эту его область применения превалирующей. Файл PCD содержит изображение сразу в нескольких фиксированных разрешениях. Базовое (Base) разрешение, 512x768 пикселов, используется для просмотра на телевизорах NTSC и PAL. Кроме него имеются пониженные разрешения Base4, Base16 и более высокие 4Base, 16Base и 64Base.

JPEG ( Joint Photographic Experts Group,)—один из популярных графических форматов, применяемый для хранения фотоизображений и подобных им изображений. Файлы, содержащие данные JPEG, обычно имеют расширения (суффиксы).jpeg,.jfif,.jpg,.JPG, или.JPE. Однако из них.jpgявляется самым популярным на всех платформах. MIME-типом является image/jpeg.

Алгоритм JPEG позволяет сжимать изображение как с потерями, так и без потерь (режим сжатия lossless JPEG). Поддерживаются изображения с линейным размером не более 65535 × 65535 пикселей.

GIF (англ. Graphics Interchange Format — рус.формат для обмена изображениями)— популярный формат графических изображений. Способен хранить сжатые данные без потери качества в формате не более 256 цветов. Не зависящий от аппаратного обеспечения формат GIF был разработан в 1987 году (GIF87a) фирмой CompuServe для передачи растровых изображений по сетям. В 1989-м формат был модифицирован (GIF89a), были добавлены поддержка прозрачности и анимации. GIF использует LZW-компрессию, что позволяет неплохо сжимать файлы, в которых много однородных заливок (логотипы, надписи, схемы).

GIF широко используется на страницах интернета.

WMF (англ.Windows MetaFile)— универсальный формат векторных графических файлов дляWindowsприложений. Используется для хранения коллекции графических изображенийMicrosoft Clip Gallery. Формат разработан Microsoft и является неотъемлемой частью Windows, так как сохраняет последовательность аппаратно-независимых функций GDI (Graphical Device Interface), непосредственно выводящих изображение в заданный контекст графического устройства (на экран, на принтер и т.п.). Очень часто WMF неявно используется для сохранения образа окна вывода программы и его последующего восстановления, а также при переносе информации через буфер обмена (clipboard). Из MS Windows запись и чтение в файл этого формата осуществляются чрезвычайно просто и быстро. Файл этого формата может быть открыт с помощью кроссплатформенных программ GIMP (с предварительной растеризацией)

Как формат векторной графики WMF в той или иной степени поддерживается многими мощными приложениями — AutoCAD,OpenOffice.org, и может использоваться для обмена данными между ними.

PICT- собственный формат Макинтош. Стандарт для буфера обмена, использует графический язык Mac OS. PICT способен нести растровую, векторную информацию, текст и звук, используетRLE-компрессию. Поддерживается на Mac’e всеми программами. Чисто битовые PICT-файлы могут иметь любую глубину битового представления (от Lineart до CMYK). Векторные PICT-файлы, которые почти исчезли из употребления в наши дни, имели странные проблемы с толщиной линии и другими отклонениями при печати. Формат используется для потребностей Mac OS, и при создании определенных типов презентаций только для Макинтош. Вне Макинтош PICT имеет расширение .pic или .pct, читается отдельными программами, но работа с ним редко бывает простой и бесхитростной.

Encapsulated PostScript (EPS)— формат файлов, базирующийся на подмножестве языкаPostScriptи предназначенный для обмена графическими данными между различными приложениями. Формат EPS был создан компаниейAdobeи послужил базой для создания ранних версий форматаAdobe Illustrator.

Формат используется в профессиональной полиграфии и может содержать растровые изображения, векторные изображения, а также их комбинации.

Изображение, записанное в формате EPS, может быть сохранено в разных цветовых пространствах: Grayscale,RGB,CMYK,Lab,Multi-channel.

Portable Document Format (PDF)— кроссплатформенный формат электронных документов, созданный фирмойAdobe Systemsс использованием ряда возможностей языкаPostScript. В первую очередь предназначен для представления в электронном виде полиграфической продукции, — значительное количество современного профессионального печатного оборудования может обрабатывать PDF непосредственно. Традиционным способом создания PDF-документов является виртуальный принтер, то есть документ как таковой готовится в своей специализированной программе — графической программе или текстовом редакторе, САПР и т. д., а затем экспортируется в формат PDF для распространения в электронном виде, передачи в типографию и т. п.

CDR— файл проекта, созданный в программеCorelDRAW, который содержит векторное изображение или растровый рисунок. Данный формат файла разработан компаниейCorelдля использования в собственных программных продуктах. Файлы CDR можно также открыть программойCorel Paint Shop Pro.

Так как формат CDR проприетарный, он не поддерживается многими сторонними программами, предназначенными для редактирования изображений. Однако, с помощью свободного конвертора uniconvertor возможна конвертация в свободные форматы, например в SVG. Кроме того, для открытия файла CDR можно использовать свободные редакторы sK1 и Inkscape.