Grafika komputerowa – definicje

1. dział informatyki zajmujący się wykorzystaniem komputerów do generowania obrazów oraz wizualizacją rzeczywistych danych.

2. Dział informatyki który zajmuje się przetwarzaniem i interpretowaniem informacji nie obrazowych przy tworzeniu obrazów metodami cyfrowymi. Do tworzenia obrazów posługuje się kropką, linią, barwą.

Wymagany jest fizyczny opis zjawiska , który potem jest przetwarzany

Proces graficzny:

1. Modelowanie geometryczne obiektów

2. Przetwarzanie –transformowanie obiektów

3. Obrazowanie – generowanie obrazów

4. Wizualizacja (postrzeganie, łączenie, animacja obrazów)

System Graficzny to hardware i software

Programy graficzne:

1. Bitmapowe – grafika rastrowa

Piksel – kółko w punkcie x,y siatki współrzędnych całkowitych. Piksel ma taki sam kolor w całej swej objętości. Istnieje coś takiego jak Subpiksel

Raster – zbiór pikseli

1. Obiektowe – grafika wektorowa

Obiekt tworzony jest przez podanie współrzędnych punktu początkowego i końcowego oraz równania krzywej łączącej te dwa punkty.

Porównanie Rastrowej i wektorowej:

GRAFIKA RASTROWA	GRAFIKA WEKTOROWA
Określone położenie obiektów zależne od Rastra	Dowolne położenie obiektów
Obraz zapamiętywany w postaci mapy	Sekwencyjna struktura danych obrazowych
Wykorzystanie pamięci niezależne od skomplikowania obrazu	Wykorzystanie pamięci zależne od skomplikowania obrazu
Brak możliwości skalowania bez utraty jakości obrazu	Możliwość bezstratnego skalowania obrazu
Odbiór rysunku zależny od urządzenia	Odbiór rysunku niezależny od urządzenia
Możliwość operowania kreską	Możliwość operowania kreską
Możliwość operowania plamą	Trudność operowania plamą

Programy inżynierskie to programy wektorowe

Reprezentacja graficzna obrazu:

• znakowa,

• wektorowa – wiązka przebiega od punktu do punktu po krzywej (np. oscyloskop),

• rastrowa - obraz jest wyświetlany poprzez np. diody led o różnych kolorach i jest ich skończona ilość

KRZYWE BEZIERA

Krzywą definiuje się za pomocą:

• 2 punktów leżących na początku i końcu linii

• 2 punktów leżących na stycznych do początki i końca (punkty kontrolne)

Krzywe są zależne od stopnia wielomianu. Liczba punktów to x=n+1, gdzie n to stopień wielomianu

Krzywe zamknięte to ciąg krzywych otwartych

Konwersja odcinka

Antyaliasing – sposób wygładzania

Obraz cyfrowy – obszar zbudowany z pikseli

Zasada tworzenia obrazu cyfrowego – matryca rejestruje obraz i reaguje na RGB. Odczytuje intensywność poszczególnych barw.

Matryca CCD – układ wielu elementów światłoczułych. Dzięki filtrom barwnym odczytuje natężenia określonej szerokości spektrum światła w danym pkt matrycy. Jednostka centralna przetwarza to na plik graficzny

Matryca CMOS – trójwarstwowa. Każda warstwa wyłapuje inny kolor. Wykorzystuje tranzystory MOS. Zalety: tańsza od CCD, mniejszy pobór mocy

Rozdzielczość obrazu analogowego – stopień odwzorowania w nim szczegółów. Ilośc pikseli na jednostkę długości obrazu cyfrowego ppi. DPI w skanerach jest mało precyzyjne (obraz z pikseli a nie punktów). DPI jest zarezerwowane dla skanerów i wydruków

Rozdzielczość interpolowana – rozdzielczość otrzymana poprzez dodanie pikseli przez interpolację

Głębia bitowa – liczba barw możliwych do odwzorowania w obrazie i oznacza jak wiele bitów pomięci zostało przydzielonych do zapisania informacji o barwie każdego piksela obrazu. Jednostka to bpp (bits per pixel)

Tonalność – występowanie tej samej barwy w różnych odcieniach

Obrazy analogowe są ciągłotonalne

W obrębie jednego piksela nie występuje ciągłotonalność

Ciągłotonalność – płynność przejścia pomiędzy różnymi odcieniami w obrębie tej samej barwy. Ciągłotonalność map bitowych odwzorowana jest poprzez ułożenie obok siebie pikseli o podobnych barwach.

Zwiększanie rozdzielczości można osiągnąć poprzez interpolację metodami:

• Bliskiego sąsiada – tworzymy dodatkowy wiersz i kolumnę i wstawiamy tam ten sam kolor

• Dwuliniową – dodajemy wiersz pomiędzy dwoma pikselami i obliczami wartości RGB jako średnie z sąsiednich pikseli

• dwusześcienna