Аппаратные средства и программное обеспечение для работы с графикой — это набор методик и способов для компьютерной обработки графических изображений и преобразования в графику других информационных данных.
Введение
Под компьютерной графикой понимаются методы и способы, позволяющие преобразовать на компьютерном оборудовании информационные данные в графический формат или выполнить обратное преобразование. Результатом работы компьютерной графики может быть изображение, то есть графическая информация, которая делится на следующие виды:
- Рисунки, то есть графические изображения, основой которых являются линии.
- Чертежи, то есть контурные проекции реальных или проектируемых объектов.
- Картины, то есть изображения, выполненные в полноценной палитре цветов.
Одним из свойств изображения является его разрешение. Этот параметр принято измерять в точках на дюйм (dpi) и его задают при формировании изображения в редакторе графики или при помощи сканера. Величина разрешения сохраняется в его файле и напрямую связана ещё с одним параметром, а именно с физическим размером изображения. Физический размер изображения может быть измерен пикселями или прямо в единицах длины, то есть миллиметрах, сантиметрах или дюймах.
Типы компьютерной графики
Существуют следующие типы компьютерной графики:
- Графика растрового типа.
- Графика векторного типа.
- Графика фрактального типа.
Их отличают разные принципы построения изображения при выводе на экран дисплея или распечатке на принтере.
Растровым методом формирования изображения является представление его в форме прямоугольной матрицы, где все ячейки — это цветные точки. То есть, растровое изображение построено набором прямоугольных точек, именуемых растрами. Растровое изображение даёт максимум реалистичности, так как все мельчайшие участки оригинального изображения преобразуются в цифровой формат. Все точки цифрового изображения (пиксели) обладают только одним параметром, а именно цветом. Для хранения файлов с растровым изображением требуются значительные объёмы памяти, поскольку в них сохраняется информация о всех пикселях изображения. Уровень качества изображения в растровом формате зависит от его размера. Растровая графика используется при формировании мультимедийных и полиграфических изданий.
Векторная графика является методом формирования изображений из набора отрезков прямых линий, дуг и так далее. В этом случае под вектором понимается набор данных, которые характеризуют определённый объект. Векторная графика составлена из набора контуров. Контуры составлены из одного или набора сопряжённых сегментов, которые ограничены узлами. Сегменты могут быть прямолинейной или криволинейной формы. Если контур замкнут, то он может обладать заливкой, которая делится на следующие виды:
- Сплошная заливка.
- Градиентная заливка.
- Узорная заливка.
- Текстурная заливка.
Векторные изображения могут быть сформированы в ручном режиме, но возможно также их получить преобразованием растрового изображения при помощи трассировки. Программные приложения для обработки векторной графики служат прежде всего для формирования иллюстраций и меньше для выполнения их обработки.
Фрактальная графика выполняется программными средствами, которые служат для автоматического формирования изображений при помощи математических расчётов. Формирование фрактального художественного изображения заключается не в том, чтобы что-то нарисовать или оформить, а именно в написании программы. Фрактальная графика, аналогично векторной, является вычисляемой, но имеет одно существенное отличие. Оно заключается в том, что в памяти компьютера не сохраняются какие-либо объекты. Изображение выстраивается согласно заданным уравнениям, и это означает, что хранить нужно только эти формулы и ничего больше. Если поменять в уравнении значения некоторых коэффициентов, то получится совсем иная картина. Возможность при помощи фрактальной графики создавать образы окружающей действительности путём вычислений часто применяется для автоматического формирования различных иллюстраций необычного содержания. Фракталом считается геометрическая фигура, которая состоит из фрагментов и может быть разделена на фрагменты. Каждый из этих фрагментов представляет маленькую примерную копию целого. Основным свойством фракталов является само подобие.
Аппаратные средства для работы с графикой
Одним из средств для работы с графикой является монитор. Точки на экране монитора построены ровными рядами. Этот точечный набор строк является графической сеткой или растром. Каждая точка считается пикселем, то есть, чем плотнее пиксельная сетка на мониторе, тем более качественным будет изображение. Размеры графической сетки могут быть представлены как произведение количества точек горизонтальной строки на количество таких строк, то есть это M×N.
Все пиксели на экране цветного монитора являются набором из трёх точек разных цветов, а именно, красного, зелёного и синего. Они располагаются очень близко друг к другу и человеческому глазу представляются единой точкой.
Модуль, который управляет работой графического монитора, называется видеоадаптером. В состав видеоадаптера входят две базовые части, это видеопамять и процессор дисплея. В видеопамяти хранятся данные о каждом экранном пикселе, она является электронным энергонезависимым запоминающим устройством. Процессор дисплея считывает из видеопамяти информацию о текущем изображении и осуществляет вывод этой информации на экран монитора.
Устройством ввода графической информации в компьютер является сканер. Сканер выполняет преобразование изображения, представленного, например, на бумажном носителе, в цифровой формат, который и заносится в память компьютера. Сканер был так назван согласно принципу его работы, так как, он выполняет построчное сканирование световым лучом изображения на листе.
