Модели машинной графики
Понятия компьютерной графики, история развития. Краткая характеристика программных пакетов, элементы публикации. Виды текстуры, моделирование энергетических преобразований в системах. Стандарты обмена данными. Векторные форматы графических файлов.
Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 14.12.2013 |
Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Для определения освещенности первичного изображения воспользуемся методами центральной проекции (рис.6). [21, С. 125]
Рисунок 6 - Геометрическая схема для определения освещенности первичного изображения
Элементу dS на поверхности наблюдения соответствует элемент dS в картинной плоскости. Так как проективное преобразование оптической системы является центральным, то угол dw, опирающийся на площадку dS, равен углу dw в пространстве изображений. Отсюда следует
dS cos /(H2/cos2 ) = dS cos w/(f2/cos2w)
Лучистый поток, собираемый системой от элемента dS, составляет
dФ = L dS cos d осср
где d - телесный угол, образуемый косинусом лучей, поступающих от точки объекта в оптическую систему;
ос= k(w) опт - коэффициент ослабления излучения оптической системы, равный произведению коэффициента виньетирования k(w) и коэффициента пропускания оптики опт
ср - пропускание слоя среды между объектом и оптической системой
Учитывая, что d = Sопт cos w/(H2/cos2 )=D2опт cos w cos2 /(4 H2), получаем
dФ = D2опт L cos w cos3 k(w) оссрdS/(4H2)
Величина освещенности в плоскости первичного изображения определяется следующим образом:
Eиз = dФ/dS=D2опт L cos w cos3 k(w) осср dS/(4H2 dS)
Т.к. согласно (*) dS/dS= cos3w cos-3 (H/f)2, то окончательно получаем
Eиз = /4 (Dопт/f)2 L k(w) опт ср cos4w [5, С. 58-59]
Преимущества параметрического описания поверхности:
Важным преимуществом параметрического описания поверхностей является возможность передачи очень сложных геометрических форм, описание которых другими методами затруднительно.
Параметрическое описание поверхности приспособлено к физическим процессам управления резцом в станках с числовым программным управлением. Резец вытачивает деталь, двигаясь в пространстве по закону, заданному параметрическим описанием.
Параметрический подход единственно приемлемый для моделирования сложных, гладких участков поверхностей при помощи сплайновой аппроксимации.
Недостаток параметрического описания поверхности:
Параметрическое описание предусматривает, что исходной позицией луча, строящего изображение, является точка на объекте, что затрудняет применение алгоритмов синтеза изображений с иной начальной позиции луча. Например: алгоритм трассировки лучей. Это свойство ограничивает изобразительные возможности: ограничено моделирование теней, передача прозрачности и зеркального отображения соседних объектов.
2.3 Стандарты обмена данными
Стандарты обмена графическими данными можно условно разделить на следующие группы:
- графические метафайлы,
- проблемно-ориентированные протоколы,
- растровые графические файлы.
Графический метафайл представляет собой описание изображения в функциях виртуального графического устройства (в терминах примитивов и атрибутов). Он обеспечивает возможность запоминать графическую информацию единым образом, передавать ее между различными системами и интерпретировать для вывода на различные устройства. Характеристики метафайла определяются его функциональными возможностями и способом кодирования информации.
Метафайл обычно разрабатывается как составная часть какой либо графической системы. При этом его функциональные возможности однозначно соответствуют возможностям этой системы. Способ кодирования выбирается в по с одному из следующих критериев:
- минимальность объема кодированной информации,
- минимальность времени для кодирования и декодирования,
- наглядность (возможность чтения и редактирования).
В зависимости от выбранного способа кодирования метафайл может использоваться в качестве средства хранения и передачи изображений, протокола взаимодействия отдельных подсистем, языка описания изображений.
GKSM - GKS Metafile
CGM - Computer Graphics Metafile
NAPLPS - North American Presentation Level Protocol Syntax
HPG - Hewlett Packard Graphics Language
PostScript - Adobe Systems' Language
WMF - Microsoft Windows MetaFile
GEM - GEM Draw File Format
PIC - Lotus Graphics File Format
SLD - AutoCad Slide File Format
GKSM - стандарт de-facto на графический метафайл в рамках системы GKS (приложение "Е" к стандарту GKS). По функциональным возможностям GKSM полностью соответствует системе GKS, поэтому он легко интерпретируется в соответствующих стандарту системах GKS. Кодирование в GKSM текстовое, что позволяет просматривать и редактировать метафайл GKS.
CGM - стандарт ISO на графический метафайл. Функционально CGM соответствует стандарту CGI. В CGM предусмотрены три способа кодирования - символьное, двоичное и текстовое. Символьное кодирование наиболее компактно и предназначено для хранения и транспортировки информации. Двоичное кодирование требует минимальных усилий по кодированию/декодированию и предназначено для внутрисистемного использования. Текстовое кодирование наиболее наглядно и обеспечивает возможность визуального просмотра и редактирования графических файлов.
NAPLPS - стандарт на представление графических данных в сетях VIDEOTEX. Основными требованиями при разработке этого протокола были следующие: возможность передачи графической информации в потоке алфавитно-цифровых данных, минимальность объема передаваемых данных, минимальность усилий для интерпретации и возможность вывода изображений на простейшие устройства. Обеспечение этих требований привело к тому, что был разработан эффективный способ упаковки графической информации в семи- или восьмибитные коды ASCII. Эти же требования привели к ограничению функциональных возможностей протокола, что не позволяет получить высокое качество изображений при использовании. современных графических устройств.
HPG - стандарт компании Hewlett-Packard на протокол взаимодействия с графическими устройствами (в первую очередь графопостроителями), выпускаемыми этой фирмой. Он содержит небольшое количество графических функций, легко читается и интерпретируется. В некоторых графических системах на персональных компьютерах HPGL используется в качестве графического метафайла.
PostScript - является языком описания страниц для электронных печатающих устройств, в первую очередь лазерных принтеров. Он обеспечивает возможность получения высококачественных документов на устройствах разного разрешения. PostScript обладает широкими возможностям для описания сложных изображений. Естественно, что вследствие наглядности PostScript, как и другие языки программирования, неоптимален в смысле минимальности кодирования информации. Поэтому его использование в качестве графического метафайла представляется нецелесообразным. Однако он становится незаменим при передаче тексто-графических документов, предназначенных для воспроизведения на печатающих устройствах с высоким разрешением. [18, С. 104]
WMF, GEM, PIC, SLD и др. - это локальные стандарты на метафайл в рамках соответствующих программных систем. Прикладные или проблемно-ориентированные графические протоколы обеспечивают наиболее эффективный способ хранения и передачи графических данных в прикладных системах. Кодирование информации в этих протоколах производится без потери семантики и в наиболее сжатой форме, что обеспечивает минимальность объема хранящейся или передаваемой информации и допускает свободу в выборе различных способов графического представления данных.
Сегодня в части стандартизации прикладных графических протоколов наиболее проработанной является область машиностроительных и электронных САПР. Здесь уже имеется ряд отраслевых и международных стандартов:
IGES - Initial Graphics Exchange Specification
SET - Standard d'Exchange et de Transfert
PDDI - Product Data Definition Interface
МАР - Manufacturing Automation Protocol
VDAFS - Verband der Deutschen Automobilindustrie-Flachen-Schnittstelle
PDES - Product Data Exchange Standard
STEP - Standard for Exchange Product Model Data
EDIF - Electronic Design Interchange Format
DXF - Autocad Data eXchange Format
В других отраслях существуют пока только локальные стандарты, используемые в рамках одной или нескольких организаций.
Растровые графические файлы стали активно применяться для хранения и транспортировки графической информации, в системах обработки данных и подготовки научно-технической документации, использующих персональные компьютеры, а также лазерные и струйные печатающие устройства. Основными характеристиками растровых файлов являются метод упаковки (сжатия) информации и тип поддерживаемой цветовой модели.
Первоначально растровые файлы содержали только статические изображения.- В последнее время появились проекты по стандартизации форматов динамических (анимационных) изображений. Сегодня используется уже большое количество разнообразных форматов растровых файлов. Некоторые из них (например GIF, TIFF, РСХ) получили широкое распространение и поддержку., другие ждут общественного признания, третьи поддерживаются только их разработчиками.
GIF - Compuserve Graphics Interchange Format
TIFF - Aldus & Microsoft Tag Image File Format
РСХ - ZSoft РС Paintbrush format
RLE - Compuserve & Teletext Run Length Encoded
ВМР - Microsoft Windows BitMaP
LBM - Deluxe Paint format
PIC - Pictor/PC Paint forma
МАС - MacPaint format
IMG - Gem Paint format
CUT - Dr. Halo Cut files
TGA - Targa format
JPEG - Joint Photographic Experts Group
MEPG - Moving Pictures Experts Group
FLC - AutodeskAnimator
AVI - Microsoft Animation VIdeo GIF формат разработан в CompuServe Incorporation для хранения и транспортировки растровых изображений. Поддерживаемая цветовая модель - индексированные цветные изображения. Использует метод кодирования LZW (Lempel, Ziv & Welch), дающий высокий коэффициент сжатия. Позволяет содержать в одном файле несколько изображений, не связанных между собой. Поддерживается многими разработчиками графических систем. TIFF разработан фирмами Aldus и Microsoft главным образом для настольных издательских систем.
Распространенность этого формата обусловлена его гибкостью в части поддерживаемых способов кодирования и цветовых моделей изображения. TIFF поддерживает двух-уровневые (bi-level), монохромные (gray-scale), индексированные цветные (paletted color), и полные цветные (full RGB) изображения. Для кодирования различных изображений или его частей могут применяться различные методы, в частности LZW. Кроме того TIFF содержит метрические характеристики изображения - размер, плотность и пр. Предусмотрена возможность записи в один файл нескольких изображений и/или копий одного изображения с различными метрическими характеристиками. РСХ формат распространен на ПК и поддерживается множеством графических редакторов и настольных издательских систем.
В РСХ используется попутное или потоковое сжатие на основе учета повторяющихся серий. Этот метод, по сравнению с LZW, дает более низкий коэффициент сжатия, однако время, требуемое для чтения/записи упакованного таким способом файла, практически равно времени чтения/записи исходного файла. Это дает преимущества при использовании РСХ формата в интерактивных системах с быстрой сменой изображений.
JPEG - стандарт ISO, ориентированный на цифровое описание (сжатие и кодирование) фотоизображений. Он предусматривает возможность частичной потери информации без визуального ухудшения качества изображения.
MPEG - стандарт ISO, предназначенный для кодирования динамических изображений и связанной с ними звуковой информации.
ВМР, LBM, PIC, IMG, CUT, FLC и множество других форматов являются локальными стандартами на представление растровых изображений в рамках соответствующих программных систем.
Заключение
Наличие в верстальной программе разнообразных средств проверки целостности и актуальности компонентов макета чрезвычайно важно для успешного завершения проекта. При изменении файлов, входящих в проект, рассматриваемые программы ведут себя по-разному.
Quark XPress при каждом открытии файла проверяет совпадение настроек в документе со своими настройками на компьютере (при несовпадении выдается окно с предупреждением), а также наличие шрифтов. Наличие исходных графических файлов не проверяется.
InDesign при открытии файла публикации составляет отчет о файле, просмотреть отчет можно по команде File->Preflight. При выполнении этой команды выдается окно с информацией о шрифтах, графике, цветах и установках принтера, на основе, которой верстальщик или препресс-инженер может принять те или иные шаги для улучшения ситуации.
Уникальна обработка растровых изображений в InDesign. При выводе на печать посылается только видимая часть изображения, тогда как PageMaker и XPress отправляют на принтер и то, что находится за рамками фрейма.
Графика как и простая графика настолько прочно вошли в нашу жизнь, что мы, сталкиваясь с ней, порой даже не замечаем ее. Разглядывая интерьер комнаты на огромном рекламном щите, янтарный блеск льющегося пива в рекламном ролике, наблюдая, как взрывается самолет в остросюжетном боевике, многие не догадываются, что перед ними не реальные съемки, а результат работы мастера трехмерной графики. Область применения графики необычайно широка: от рекламы и киноиндустрии до дизайна интерьера и производства компьютерных игр.
При создании любых графических объектов графика помогает представить продвигаемый товар в наиболее выгодном свете, например, с ее помощью можно создать иллюзию идеально белых рубашек, кристально чистой минеральной воды, аппетитно разломленного шоколадного батончика, хорошо пенящегося моющего средства и т. д. В реальной жизни рекламируемый объект может иметь какие-нибудь недостатки, которые легко скрыть, используя в рекламе трехмерных «двойников».
Использование компьютерных технологий при проектировании и разработке дизайна интерьера помогает увидеть конечный вариант задолго до того, как обстановка будет воссоздана. Трехмерная графика позволяет создавать трехмерные макеты различных объектов (кресел, диванов, стульев и т.д.), повторяя их геометрическую форму и имитируя материал, из которого они созданы.
Глоссарий
№ |
Новые понятия |
Содержание |
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
Висячая строка |
Первая строка или заголовок нового абзаца, оказавшийся на последней строке страницы или последняя строка абзаца, оказавшаяся в начале страницы |
|
2 |
Буфер обмена |
временное место хранения вырезанных или скопированных данных |
|
3 |
Текстовый редактор |
программа, с помощью которой можно подготовить и распечатать текстовые данные |
|
4 |
Текстовый процессор |
текстовый редактор, дополненный разнообразными средствами оформления текста |
|
5 |
Гарнитура шрифта |
полиграфический термин, характеризующий стилистические осо-бенности изображения символов шрифта |
|
6 |
Стиль |
набор правил для отображения шрифтов, выравнивания текста, па-раметров текста, фонового рисунка и других объектов документа |
|
7 |
Форматирование |
автоматическое придание тексту определенной формы - формата |
|
8 |
Формат |
внешний вид документа или отдельных его частей |
|
9 |
Колонтитул |
текст или изображение, которое размещается на верхнем или ниж-нем поле страницы вне области основного текста |
|
10 |
Верстка страниц |
полиграфический термин, означающий размещение текстового и графического материала на печатной странице в соответствии с оп-ределенными правилами |
|
11 |
Гиперссылка |
средство указания смысловой связи фрагмента одного документа с другим документом или его фрагментом |
|
12 |
Символ |
буква или специальный знак текста, размещаемого в документе |
|
13 |
Абзац |
часть текста, завершающаяся маркером конца абзаца |
|
14 |
Курсор |
световая отметка, обозначающая текущую позицию на экране, в которую будет произведен ввод символа при нажатии клавиши на клавиатуре |
|
15 |
Шаблон |
документ, используемый в качестве образца для создания новых документов |
Список использованных источников
1. Гален Груман, Барбара Ассади, Келлин Антон, QuarkXPress 5 “Библия пользователя”, издательство “Диалектика”, Мосва 2005. - 568 c.
2. Альспах Т., “QuarkXPress 5 для начиниющих”, Москва 2005. - 408 c.
3. Флеменг Билл, “Профессиональные приёмы работы” серия “для дизайнера”, Москва 2005. - 703 c.
4. Николай Волков “Курс макетирования и вёрстки”, Киев 2009. - 483 c.
5. Бондаренко С.В. 3D Max. Библиотека пользователя. СПб - Питер. 2009. - 578 c.
6. Бордман Т. 3D Max. Учебный курс. СПб - Питер. 2009. - 282 c.
7. Смит. Кристофер, Денис. Реальный мир Adobe Acrobat Pro и Standart. М.: Издательский дом «Вильямс» 2007- 390 c.
8. Глазырина И.Б., Работа с графикой на персональных компьютерах. М:. Аст-Пресс книга, 2007. - 640 c.
9. Гончаров Р.В., Любимов М.Ф. Информатика. Задачи, примеры и контрольные задания. - Ростов-на-Дону; РГЭА, 2008. - 380 c.
10. Гончаров Р.В., Любимов М.Ф., Савельева Н.Г. Информатика. Компьютерные графические системы. Учебное пособие. - Ростов-на-Дону; РГЭА, 2008. - 275 c.
11. Гончаров Р.В., Красильникова О.В., Любимов М.Ф. Текстовый процессор MS Word. Лабораторный практикум. - Ростов-на-Дону; РГЭА, 2008. - 560 c.
12. Злобин Э.В. Основы работы с персональным компьютером и текстовым редактором Microsoft Word. Тамбов: Тамбов, 2010. - 580 c.
13. Комягин, В. Б. Современный самоучитель работы на компьютере: Быстрый старт. М.:Триумф, 2008. - 605 c.
14. Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2003. - М.: ОЛМА-ПРЕСС. 2006. - 256 c.
15. Левин А.Ш.Краткий самоучитель работы на компьютере.СПб: Питер, 2007. - 134 c.
16. Микляев А. Учебник пользователя IBM PC. - М., 2008. - 290 c.
17. Провалов В.С. Автоматизированные информационные технологии управления компьютерной графикой. - Киров. 2007. - 320 c.
18. Симонович С.В. Общая информатика. М:.Аст-Пресс книга, 2008. - 250 c.
19. Свиридова М.Ю. Текстовый редактор WORD, M:http://my-shop.ru/shop/producer/1003.html, 2010. - 203 c.
20. Тихонов А.Н., Образовательные ресурсы сети Интернет. М:.Мир, 2006. - 348 c.
21. Хэлворсон М., Эффективная работа с Microsoft Office System 2003, М:. 2004. - 508 c.
22. Веретенникова Е.Г., Патрушина С.М., Савельева Н.Г. Информатика: Учебное пособие. Серия «Учебный курс», - Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2002. - 416 с.
23. Гуде С.В., Ревин С.Б. Информационные системы. Учебное пособие. РЮИ МВД России. 2002.
24. Информатика и математика для юристов: Учебное пособие для вузов (Гриф МО РФ) / Под ред.проф. Х.А. Андриашина, проф. С.Я.Казанцева - М.: Юнити-Дана, 2002.- 463 с.
25. Информатика и вычислительная техника в деятельности органов внутренних дел. Учебное пособие под ред. проф. Минаева. М.: УМЦ при ГУК МВД РФ, 2009. - 48 с.
26. Информатика и математика для юристов: Учебное пособие для вузов (Гриф МО РФ) / Под ред.проф. Х.А. Андриашина, проф. С.Я.Казанцева - М.: Юнити-Дана, 2002.- 463 с.
27. Информатика: Учебник (Гриф МО РФ) / Каймин В.А.,2-е изд. перераб. И доп.- М: Инфра-М., 2008.- 272 с.
28. Информатика: Учебник (Гриф МО РФ) / Под ред. Н.В.Макаровой, 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Финансы и статистика, 2005.- 768 с.
29. Информатика: Учебник для вузов (Гриф МО РФ) / Острейковский В.А., М: Высшая школа, 2006.- 511 с.
30. Информатика: Учебник для вузов / Козырев А.А.- СПб: издательство Михайлова В.А., 2008.- 511 с.
31. Математика и информатика / Турецкий В.Я. - 3-е изд., испр. И доп. - М.: Инфра-М, 2006.- 560 с.
32. О.Э. Згадзай, С.Я.Казанцев, А.В.Филиппов. Информатика и математика. Учебник. - М.: ИМЦЙ ГУК МВД Росси, 2005. - 348 с.
33. Основы информатики и математики для юристов. В 2-х томах: краткий курс в таблицах, схемах и примерах. Учебник / Богатов Д.Ф., Богатов Ф.Г.- М.: Приор, 2007.- 744 с.
34. Фундаментальные основы информатики: социальная информатика.: Учебное пособие для вузов / Колин К.К. - М.: Академ.проект: Деловая книга Екатеринбург, 2006.- 350 с.
Приложение 1
Векторные форматы графических файлов
Название формата |
Программы, которые могут открывать файлы |
|
WMFWindows MetaFile |
Большинство приложений WINDOWS |
|
EPSEncapsulated PostScript |
Большинство настольных издательских систем и векторных программ, некоторые растровые программы |
|
DXFDrawing Interchange Format |
Все программы САПР, многие векторные редакторы,некоторые настольные издательские системы |
|
CGMComputer Graphics Metafile |
Большинство программ редактирования векторных рисунков, САПР и издательские системы |
Приложение 2
Растровые форматы графических файлов
Приложение 3
Диалоговое окно для сохранения в CorelDRAW изображения в формате JPEG
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Сферы применения машинной графики. Использование растровой, векторной и фрактальной графики. Цветовое разрешение и модели. Создание, просмотр и обработка информации. Форматы графических файлов. Программы просмотра. Компьютерное моделирование и игра.
презентация [661,5 K], добавлен 24.03.2017Виды и способы представления компьютерной информации в графическом виде. Отличительные особенности растровой и векторной графики. Масштабирование и сжатие изображений. Форматы графических файлов. Основные понятия трехмерной графики. Цветовые модели.
контрольная работа [343,5 K], добавлен 11.11.2010Суть принципа точечной графики. Изображения в растровой графике, ее достоинства. Обзор наиболее известных редакторов векторной графики. Средства для работы с текстом. Программы фрактальной графики. Форматы графических файлов. Трехмерная графика (3D).
дипломная работа [764,7 K], добавлен 16.07.2011Технология компьютерной графики, форматы графических файлов. Общие сведения о компании и программных продуктах Adobe Systems Inc, элементы интерфейса. Краткое описание учебника Adobe Photoshop CS3, программное обеспечение, используемое для его создания.
дипломная работа [32,1 K], добавлен 23.06.2010Характеристика цифровых изображений, применяющиеся в издательской деятельности. Отличительные особенности растровых и векторных изображений, понятие цветового охвата, изучение моделей для описания отраженных цветов. Форматы и виды графических файлов.
контрольная работа [22,9 K], добавлен 16.09.2010Растровые и векторные графические редакторы. Формирование изображений, форматы графических файлов. Особенности векторной графики, ее достоинства. Построение треугольника и гиперболы по алгоритму Бразенхема. Математические модели поверхностей и объектов.
курсовая работа [769,5 K], добавлен 21.12.2013Сферы применения машинной графики. Виды компьютерной графики. Цветовое разрешение и цветовые модели. Программное обеспечение для создания, просмотра и обработки графической информации. Графические возможности текстовых процессоров, графические редакторы.
контрольная работа [21,9 K], добавлен 07.06.2010История развития компьютерной графики. Возникновение компьютерной (машинной) графики: научной, деловой, конструкторской, иллюстративной, художественной и рекламной. Компьютерная анимация. Графика для Интернета. Векторная графика и художественные эффекты.
курсовая работа [692,0 K], добавлен 12.11.2014Методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов. Основные понятия компьютерной графики. Особенности применения растровой, векторной и фрактальной графики. Обзор форматов графических данных.
реферат [49,1 K], добавлен 24.01.2017Виды компьютерной графики: растровая, векторная, фрактальная и трёхмерная. Основные понятия компьютерной графики. Кодирование аудиоинформации, основные аудио форматы. Смешение сигналов и видео форматы. Разработка программы построения фракталов.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 14.01.2015