6. Базовая графика PostScript

Это стандарт de facto для настольных издательских систем. Изначально формат предназначался для компьютеров Macintosh и их периферии (принтеров и других устройств вывода). Сейчас он используется на PC- и UNIX-платформах как для вывода, так и для хранения и передачи изображений, особенно в формате инкапсулированного PostScript (Encapsulated PostScript  EPS). Тип изображения  векторное и bitmap (векторное и растровое). По типу формата PostScript относится к языкам описания страниц. EPS  подмножество языка Adobe PostScript, владельцем которого является Adobe Systemc Inc. Файлы в DOS имеют расширение *.eps.

Базовая графика PostScript имеет 4 варианта: Level 1, Level 2, Encapsulated PostScript, Display PostScript. Level 1  исходное подмножество языка. Используется, в основном, для черно-белой графики до 8 бит глубиной. Может также работать в RGB и CMYK. Level 2 включает Level 1 и ряд усовершенствований. Используются различные методы сжатия, колориметрия. Глубина цвета до 32 бит. Вместо ASCII-кода можно использовать бинарный код. EPS описывает одну страницу, которая без модификации включается в большие PostScript-документы. В основном используется для обмена. Допускает 24-битные RGB и HSB, 32-битный CMYK, индексирование палитры цветов. EPS “понимается” большинством издательских систем. Интерпретаторы Display PostScript являются аппаратно-независимыми интерфейсами для мониторов в режиме реального времени. Они поддерживают многозадачность, окна и т.д.

PostScriptпо сути является языком программирования. Он похож на язык программированияFORT.PostScriptочень детализирован, из-за чего интерпретатор занимает большой объем памяти. Руководство по 2 редакции языка содержит более 700 страниц.PostScriptпозволяет описать документы в сотни страниц с включением в текст рисунков и установок для печати. Имеются средства эскизного просмотра, линейого преобразования изображений (в том числе векторных шрифтов). Можно получить до 12 разрядов глубины серого, 36-битовыйRGB. Язык имеет большие возможности, прекрасно служит для согласования различных платформ при цветных и черно-белых изображениях. Дляbitmap-изображений он обычно неэффективен. К недостаткам следует отнести жесткую ориентацию языка на принтерыPostScript.Для других принтеров на месте изображения печатается пустая рамка.

Разбиение картинной плоскости

На принципах разбиения картинной плоскости основан ряд алгоритмов. Этот прием используется и для улучшения работы других алгоритмов. Например, с помощью разбиения можно сократить количество проверок в алгоритме Робертса. Для этого картинная плоскость разбивается на равные клетки, для каждой клетки составляется список граней, проекции которых попадают в данную клетку. Для определения таких проекций они вписываются в прямоугольник, затем фиксируются клетки, занятые этим прямоугольником. Для произвольного ребра ищутся все клетки, ку­да попадает проекция данного ребра. В итоге рассматриваются только грани, попавшие в список данных клеток.

О

ценим выгоду. При прямом переборе оценка количества операцийO(N²), при разбиении -O(N). Однако, требуется память для хранения информации о клетках, в которые попадает проекция ребра.

На этих же принципах основан алгоритм Варнака. Картинная плоскость разбивается на 4 равные части. При этом возможны следующие случаи:

• область пуста (в нее не попадает ни одной проекции), следовательно она закрашивается цветом фона;

• область целиком занята проекцией одной грани, следовательно она закрашивается цветом грани;

• не выполняется ни одно из вышеуказанных условий, область разбивается на части, анализ повторяется.

Очевидно, разбиение имеет смысл проводить до тех пор, пока размер области превышает один пиксел. Для части размером в 1 пиксел принимается специальное решение, например, закраска цветом ближайшей грани. Возможны и иные правила анализа активной области.

МЕТОДОД ДВОИЧНОГО РАЗБИЕНИЯ ПРОСТРАНСТВА

В основе - известный прием дихотомии (половинного деления). Пространство делится плоскостью на два полупространства. Далее используется исходная эвристика №2 (п. 6.5.1). Внутри каждого полупространства разбиение повторяется. Можно также секущую плоскость провес через произвольно выбранную грань (модификация алгоритма). Фактически строится двоичное дерево, узла! которого являются грани. Древовидные структуры достаточно легко программируются с помощью списков объектно-ориентированного подхода. Объект - грань, методы - различные виды прохода по дереву (получить следующий выше/нижележащий элемент, получить следующий элемент на том же уровне соседней ветви и т.д

Как выбрать грани для разбиения? Существует два основных критерия:

• получить как можно более сбалансированное дерево;

• минимизировать количество разбиений.

Эти критерии обычно являются взаимно исключающими, требуется компромисс.

Алгоритм работает в объектном пространстве. Его сильная сторона - независимость от положения центра проектирования (точки наблюдения). Одну и ту же сцену можно перерисовывать для разных точек наблюдение

К методам упорядочения относится также МЕТОД ПЛАВАЮЩЕГО ГОРИЗОНТА. В отличие от вышеизложенных, в этом методе сначала выводятся ближние к наблюдателю фрагменты. Пусть требуется получи каркасное изображение гладкой поверхности. Для изображения проекции ребра на картинную плоскость и пользуется растровый алгоритм, например, алгоритм Брезенхейма. При выводе очередной точки проекции видимость анализируется с учетом нижней и верхней границ уже полученной части изображения. Эти границы и зывают соответственно нижним и верхним плавающим горизонтом, т.к. в процессе работы алгоритма их пол жение меняется. Горизонты можно представить как 2 целочисленных массива. В процессе работы изображения достраивается вне области, где оно уже построено.