Курсовая работа: Цвет и графика на ЭВМ

Модель растра первого типа.

Модель растра второго типа.

Бесконечные растры (когда X и Y неограниченны) бывают удобны для описания алгоритмов, позволяя избежать особых ситуаций. Впрочем, самой сутью некоторых алгоритмов является как раз работа с граничными случаями.

Растровое представление является естественным в тех случаях, когда нам не известна дополнительная информация об изображаемых объектах (например, цифровым фотоаппаратом можно снимать изображения произвольного содержания). В случае же векторного описания примитивами являются более сложные объекты (линии и области, ограниченные линиями), что предполагает априорные знания о структуре изображения. В последнее время проявляется ярко выраженная тенденция к преобладанию устройств ввода-вывода двумерной графической информации, основанных на растровом принципе как более универсальном. Возникающая при выводе задача отображения геометрических объектов, заданных их математическим описанием (например, координатами концевых точек и цветом для отрезка), на растре, называемая растеризацией, рассмотрена в последующих разделах.

При построении алгоритмов, работающих с изображениями, можно также пользоваться информацией как непосредственно атрибутов пикселей, так и работать с примитивами более высокого порядка. В данной книге в основном рассматриваются алгоритмы первого типа, про которые говорят, что они работают в пространстве изображения (англ. image space), тогда как вторые работают в объектном пространстве (англ. object space) (эти термины чаще употребляются в трехмерной графике).

Устройства отображения растровой графики рассматриваются в следующей лекции.

Масштабируемая векторная графика (Scalable Vector Graphics)

SVG (Scalable Vector Graphics, в переводе масштабируемая векторная графика) - это язык для описания двухмерной графики в формате XML. Можно сказать, что SVG – это HTML для графики. Он включает в себя несколько типов различных объектов:

·  векторную графику (линии, окружности, кривые)

·  текст (с форматированием, заданием стилей и эффектов)

·  растровые изображения (внедряемые в SVG–документ).

Графические возможности языка чрезвычайно велики и сравнимы с возможностями пакетов Corel Draw и Adobe Illustrator:

·  произвольные заливки, штриховки, градиенты, заливки заданным растром, а также произвольным фрагментом векторного изображения,

·  разнообразные стили линий - линии произвольной толщины, штриховые, с различными стилями угловых и конечных точек,

·  возможность использование кривых Безье (кубических и квадратичных),

·  поддержка прозрачности всего изображения или его части, с заданной степенью,

·  возможность применения фильтров, типичных для растровой графики – размытие, попиксельное смешивание, наложение,

·  поддержка Unicode – возможность отображения в одном SVG документе текстов на различных языках и различными шрифтами,

·  расположение текстовых строк вдоль произвольных кривых,

·  встроенные развитые средства анимации, позволяющие без программирования в режиме реального времени менять практически все атрибуты изображения или его фрагмента,

·  встроенные средства для создания интерактивности, а также поддержка JavaScript и DOM,

·  поддержка каскадных таблиц стилей (CSS),

·  поддержка антиалиасинга.

Название "масштабируемая векторная графика" отражает следующие превосходства языка:

·  SVG–документы могут быть отображены на самых различных устройствах – от экранов мобильных телефонов и карманных компьютеров до мониторов PC и ноутбуков.

·  SVG–документы представляются в векторном формате, следовательно, их можно масштабировать без потери качества по сравнению с растровыми изображениями

·  SVG–графика может быть создана "на лету" при помощи любого языка программирования (Javascript, Java или C#) и возможно управление видом этой графики в режиме работы приложения.

Рис. Увеличенный фрагмент растрового (А) и векторного SVG (Б) изображений.

У растрового изображения заметна "зазубренная" структура.

Объектная модель SVG документа основана на принятом консорциумом W3C в 2000 году стандарте DOM (Document Object Model) Level-2. Это дает возможность использования стандартных языков для начального построения и произвольного манипулирования любыми элементами изображения. Составной частью стандарта SVG является модель событий, позволяющая привязать произвольный сценарий к любому фрагменту SVG документа и достаточно легко реализовывать интерактивные графические изображения.

SVG разрабатывается консорциумом W3C при поддержке таких крупных компаний, как Microsoft, Adobe, Corel, IBM, Hewlett-Packard, Sun Microsystems, Canon, Kodak и многих других (всего более двадцати). От их совместных усилий зависят стандартизация многих деталей языка, а также скорость его создания.

Стандарт SVG 1.0 был принят в качестве спецификации консорциумом в сентябре 2001 г. Стандарт SVG 1.1 и его версии SVG mobile profiles (SVG Basic and SVG Tiny) были приняты консорциумом в качестве рекомендации в январе 2003 г. Ведутся работы по созданию стандарта SVG 1., который сейчас имеет статус черновика. Эта версия языка будет содержать ряд новых свойств: встроенные атрибуты фигурного форматирования текста, поддержка аудио и видео, а также более полная поддержка DOM.

На момент написания этого курса рабочей версией является SVG 1.1. Поэтому именно его мы и будем рассматривать.

Классификация изображений и преобразования

Классификация

Говоря об обработке изображений с помощью ЭВМ целесообразно выделить 4 класса изображений. Эта классификация связана не столько с природой зрительного восприятия изображений, сколько с подходом к их представлению и обработке.

Класс 1 - тоновые и цветные изображения. В этот класс входят изображения, имеющие вид обычных телевизионных изображений. Они обеспечивают довольно точное воспроизведение реальности и представляются матрицами с целочисленными элементами. Для обозначения этих элементов используют термины "элементы изображения", "пиксел", "пэл". В большинстве прикладных задач эти матрицы имеют очень большие размеры объектов - 512х512 элементов, являющиеся наиболее общепринятыми. В связи с этим представление изображений не всегда хранятся в памяти в виде обычных матриц и часто используются более изощренные разновидности структур данных. Цветные изображения могут представляется либо при помощи 3-х матриц (для красного, синего и зеленого цветов в отдельности), либо с помощью другой матрицы таким образом, что отдельные биты любого элемента представляют различные цвета, так как человеческий глаз порой не в состоянии различать уровни освещенности, различающиеся друг от друга менее чем на 1%, то для представления цветного изображения достаточно затрачивать по 1-му байту на цвет одного пикселя. Приемлемых результатов удается добиться, используя по три бита для передачи любого из двух цветов и два бита для передачи третьего.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7