Методы представления графических изображений

Методы представления
графических изображений
Занятие №1.
Впервые представление данных
в графическом виде было
реализовано в середине 50-х годов
ХХ века для больших ЭВМ,
которые применялись в научных и
военных исследованиях.
Особенно интенсивно
технология обработки
графической информации с
помощью компьютера стала
развиваться в 80-х годах.
В настоящее время
графический интерфейс
пользователя стал
стандартом для
программного
обеспечения
персональных
компьютеров
Вероятно, это связано со
свойством человеческой психики:
наглядность способствует более
быстрому пониманию.
Широкое применение
получила специальная
область информатики -
компьютерная графика
Компьютерная графика используется
почти во всех научных и инженерных
дисциплинах для наглядности и
восприятия, передачи информации.
Применяется в медицине, рекламном
бизнесе, индустрии развлечений и т. д.
Создавать и хранить графические объекты в
компьютере можно в виде –
растрового изображения,
изображения.
векторного
Для каждого типа изображения используется свой
способ кодирования.
Терминология
Пиксель –
наименьший
элемент
изображения на
экране ПК;
Пиксель –
отдельный
элемент
растрового
изображения;
Пиксель – точка
изображения,
напечатанного на
принтере.
Видеопиксель –
наименьший
элемент
изображения на
экране ПК;
Пиксель –
отдельный
элемент
растрового
изображения;
Точка – точка
изображения,
напечатанного на
принтере.
Достоинства растровой графики
1. Эффективно представляет изображения
фотографического качества.
2. Изображения легко распечатываются на
принтере.
Недостатки растровой графики
1. Для хранения изображений требуется
большой объем памяти.
Решение проблемы:
1.
2.
Увеличение емкости запоминающих устройств ПК.
Сжатие графических файлов.
Методы сжатия:
• RLE (Run Length Encoding).
Работает с изображениями, которые содержат большие области
однотонной закраски. Не очень подходит к сжатию фото, так как в них почти
нет длинных строк из пикселей одинакового цвета.
• LZW (Lempel, Ziv, Welch).
Для фотографий сильно насыщенных узорами.
• JPEG (Joint Photographic Experts Group).
Для изображений фотографического качества.
Недостатки растровой графики
2. Изображение после масштабирования
или вращения теряет свою
привлекательность.
Два способ изменения размера изображений:
1.
2.
Все пиксели рисунка изменяют свой размер.
Пиксели добавляются или удаляются из рисунка.
Векторное
изображение
рассматривается как графический
объект, представляющий собой
совокупность графических
примитивов (точек, линий,
прямоугольников, окружностей и т.д.)
и описывающих их математических
формул.
Положение и форма графического
объекта задается в системе
графических координат, связанных с
экраном.
Обычно начало координат
расположено в верхнем левом углу
экрана
0
Например,
графический примитив точка задаётся своими
координатами (Х, У),
линия - координатами начала (Х1,У1) и конца (Х2,У2),
окружность - координатами центра (Х, У) и радиусом
(R),
прямоугольник – координатами диагонали (Х1, У1)
(Х2, У2) и т.д.
Кроме того, для каждой линии указывается ее тип
(сплошная, пунктирная), толщина и цвет.
y
B (x2,y2)
A (x,y)
B (x2,y2)
R
O (x,y)
A (x1,y1) A (x1,y1)
0
X
Достоинства векторной графики
1. Для хранения изображений требуется
небольшой объем памяти.
2. Изображение при масштабировании не
теряет свою привлекательность.
Трассировка - преобразование
растровых изображений в
векторные.
Недостатки векторной графики
1. Векторная графика
не позволяет
получать
изображения
фотографического
качества.
2. Векторные
изображения иногда
не печатаются или
выглядят на бумаге
не так, как
хотелось бы.
Сравнительная характеристика векторного и
растрового изображения
Критерии
сравнений
Растровая
графика
Векторная
графика
Способ представления
изображения
Изображение строится
из множества пикселей
Изображение
описывается в виде
последовательности
команд
Представление
объектов реального
мира
Эффективно
используется для
представления реальных
объектов
Не позволяет получать
изображения
фотографического
качества
Качество
редактирования
изображения
При масштабировании и
вращении картинок
возникают искажения
Изображения могут быть
легко преобразованы без
потери качества
Особенности печати
изображения
Рисунки могут быть
легко распечатаны на
принтере
Рисунки иногда не
распечатываются или
выглядят на бумаге не
так, как хотелось бы
Контрольные вопросы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Почему растровая графика эффективно представляет
изображения фотографического качества?
Почему растровое изображение искажается при
масштабировании?
В виде чего хранится описание векторных
изображений?
Для решения каких задач используются редакторы
растровой графики?
Для решения каких задач используются редакторы
векторной графики?
Почему в редакторах растровой и векторной графики
выделение фрагментов изображения выполняется поразному?