Виды компьютерной графики

Существует специальная область информатики – компьютерная графика, в рамках которой изучаются методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов. В зависимости от способа формирования изображений компьютерная графика подразделяется на растровую, векторную, фрактальную и трехмерную (3D) графику.

Для растровых изображений, состоящих из точек, особую важность имеет понятие разрешения, задающее количество точек, приходящихся на единицу длины. Принято различать:

· разрешение оригинала;

· разрешение экранного изображения;

· разрешение печатного изображения.

Разрешение оригинала измеряется в точках на дюйм и зависит от требований к качеству изображения и размеру файла, способу оцифровки или методу создания исходной иллюстрации, избранному формату файла и другим параметрам. Чем выше требования к качеству, тем выше должно быть разрешение оригинала.

Разрешение экранного изображения измеряется в элементарных точках растра, называемых пикселями. Размер пикселя варьируется в зависимости от выбранного экранного разрешения (из диапазона стандартных значений), разрешения оригинала
и масштаба отображения.

Разрешение печатного изображения зависит от примененного метода и параметров растрирования оригинала. При растрировании на оригинал как бы накладывается сетка линий, ячейки которой образуют элемент растра. Частота сетки растра измеряется числом линий на дюйм и называется линиатурой.

Для векторной графики базовым элементом изображения является линия. Линия – элементарный объект векторной графики. Как и любой объект, линия обладает свойствами: формой (прямая, кривая), толщиной, цветом, начертанием (сплошная, пунктирная).

Объекты векторной графики имеют следующие способы представления.

· Точка на плоскости представляется двумя числами (координатами x, y), указывающими ее положение относительно начала координат.

· Прямая линия описывается уравнением y = kx + b. Указав параметры k и b, всегда можно отобразить бесконечную прямую линию в системе координат, то есть для задания прямой достаточно двух параметров.

· Отрезок прямой отличается тем, что для его описания требуется задать координаты начала и конца.

· Кривая второго порядка (парабола, гипербола, эллипс, окружность) описывается уравнениями, которые содержат степени не выше второй, и не имеет точек перегиба. Для описания бесконечной кривой второго порядка достаточно пяти параметров, а для части кривой еще два параметра (координаты конечных точек). Формула кривой второго порядка в общем случае может выглядеть, например, так:

x ² + a ₁ ·y ² + a ₂ ·x·y + a ₃ ·x + a ₄ ·y + a ₅ = 0.

· Кривая третьего порядка отличается от кривой второго порядка возможным наличием точки перегиба. Для ее описания потребуется девять параметров, а для описания ее части потребуется еще два параметра. В общем случае уравнение кривой третьего порядка может выглядеть, например, так:

x ³ + a ₁ ·y ³ + a ₂ ·x ²· y + a ₃ ·x·y ² + a ₄ ·x ² + a ₅ ·y ² + a ₆ ·x·y + a ₇ ·x + a ₈ ·y + a ₉ = 0

Фрактальная графика, как и векторная, основана на математических вычислениях. Однако ее базовым элементом является сама математическая формула, то есть никаких объектов в памяти компьютера не хранится и изображение строится исключительно по уравнениям.

Трехмерная графика сочетает, как правило, векторный и растровый способы формирования изображений. Трехмерная графика изучает приемы и методы построения объемных моделей объектов в виртуальном пространстве. Она нашла широкое применение в областях научных расчетов, инженерного проектирования, компьютерного моделирования физических объектов.

Поиск по сайту: