Информатика. Компьютерная графика презентация

ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ (национальный исследовательский университет)» (МАИ)

Кафедра эксплуатации и испытания летательных аппаратов

Компьютерная графика

Информатика (2)

Выполнил студент: Попов В.Д.
Группа: Т20-209с-16
Преподаватель: Козлова О.В.
Дата: 22.05.2018

и поверхности Безье
Методы обработки растровых изображений

пикселей или точек цветов (на практике прямоугольную) на компьютерном мониторе, бумаге и других отображающих устройствах и материалах.

Растровые алгоритмы построения геометрических фигур

по ширине и высоте (1024*768, 640*480,...) или же, редко, общее количество пикселей (обычно измеряется в мегапикселях);
- количество используемых цветов (или глубина цвета);
- цветовое пространство RGB, CMYK, XYZ, YCbCr и др.

Растровые алгоритмы построения геометрических фигур

чтобы получить близкое приближение прямой линии между двумя заданными точками. Алгоритм широко используется, в частности, для рисования линий на экране компьютера.

Отрезки прямой линии

этих парах указаны колонка и строка, соответственно, номера которых растут вправо и вниз. Сначала мы будем предполагать, что наша линия идёт вниз и вправо, причём горизонтальное расстояние x1 − x0 превосходит вертикальное y1 − y0, т.е. наклон линии от горизонтали — менее 45°. Наша цель состоит в том, чтобы для каждой колонки x между x0 и x1, определить, какая строка y ближе всего к линии, и нарисовать точку (x,y).

Отрезки прямой линии

x, то строка — y — получается округлением к целому следующего значения:

Отрезки прямой линии

y растет от y0 и за каждый шаг мы добавляем к x единичку и добавляем к y значение наклона которое можно вычислить заранее. Более того, на каждом шаге мы делаем одно из двух: либо сохраняем тот же y, либо увеличиваем его на 1.

Отрезки прямой линии

получены непосредственно из определения тригонометрических функций. Согласно им окружность радиуса R с центром в точке (x0, y0) может быть определена как множество точек M(x, y), координаты которых удовлетворяют системе уравнений
   
 x = x0 + R cos a      y = y0 + R sin a,
   где a принадлежит [0;2p).

Алгоритм построения окружности

Весьма вероятно, что в недалеком будущем аппаратные средства позволят добиться такой разрешающей способности дисплеев, что отличие многоугольника от окружности станет заметным на глаз. Что мы станем делать тогда? Уменьшим шаг приращения угла? Это неплохой выход, но такая ситуация обещает повториться. Итак, приведенный алгоритм нас не устраивает. Надо поискать что-нибудь свободное от упомянутых недостатков.

Алгоритм построения окружности

необходимости строить всю окружность, достаточно построить некоторую ее часть и последовательным применением преобразований симметрии получить из нее полную окружность. Мы станем строить 1/8 часть окружности, заключенную в угле AOB.

Алгоритм построения окружности

помощью преобразований симметрии для получения полной окружности.

Алгоритм построения окружности

поставили точку (xi, yi) и теперь должны сделать выбор между точками 1(xi+1, yi-1) и 2(xi+1, y) .
Мы строим часть окружности, заключенную в угле AOB, следовательно, подняться выше мы не можем и спуститься вниз более чем на одну точку не можем тоже.

Алгоритм построения окружности Ключевая идея алгоритма

из пяти способов 1-5. Если мы выбераем точку 1, то тем самым говорим, что (xi+1)2+(yi-1)2 » R2. Если же выбераем точку 2, то допускаем, что (xi+1)2+(yi)2 » R2. Рассмотрим две погрешности Δi1 и Δi2:
Δi1 = (xi+1)2+(yi-1)2-R2
Δi2 = (x1+1)2+(yi)2-R2
и контрольную величинуDi = Di1+Di2.

Алгоритм построения окружности Ключевая идея алгоритма

> 0, выберем точку 1;
если Δi £ 0, выберем точку 2.
Обоснуем разумность такого выбора. Рассмотрим знаки погрешностей Di1 и Di2 и их влияние на знак контрольной величины Di для всех пяти возможных положений окружности.

Алгоритм построения окружности Ключевая идея алгоритма

для первого квадранта, а координаты точек окружности для остальных квадрантов получаются симметрично. На каждом шаге алгоритма рассматриваются три пикселя, и из них выбирается наиболее подходящий путём сравнения расстояний от центра до выбранного пикселя с радиусом окружности.

Алгоритм построения окружности

их практическое использование, как и для кубических сплайновых кривых, затрудняется необходимостью задания точной, интуитивно неочевидной математической информации, например координат точек, касательных векторов и векторов кручения.

Кривые и поверхности Безье

распространив понятия кривых Безье на поверхности.

Кривые и поверхности Безье

Безье

изображения целиком или его отдельной области. Даже простая операция масштабирования растрового документа требует определенных расчетов, так как при увеличении изображения увеличивается размер растровой точки, что приводит к ухудшению качества.

Методы обработки растровых изображений

с другом, вносить детали одних изображений в другие, добавлять текст и пр.;
• ретушировать – устранять дефекты изображения, изменять детали;
• трансформировать, деформировать (возможна потеря в качестве), отображать зеркально, разворачивать;
• изменять цвет, тон, контраст, насыщенность всего изображения или его частей;
• изменять посредством специальной обработки – фильтров, эффектов, наложения текстур, теней, подсветки и пр.
Существует множество других вариантов, соответствующих возможностям графического редактора.

Методы обработки растровых изображений

виде представимо любое изображение;
• растровая графика позволяет создать практически любой рисунок, вне зависимости от сложности, в отличие, например, от векторной, где невозможно точно передать эффект перехода от одного цвета к другому без потерь в размере файла;
• распространенность – растровая графика используется сейчас практически везде: от маленьких значков до плакатов;
• высокая скорость обработки сложных изображений, если не нужно масштабирование.
Растровое представление изображения естественно для большинства устройств ввода-вывода графической информации, таких как мониторы (за исключением векторных устройств вывода), матричные и струйные принтеры, цифровые фотоаппараты, сканеры, а также сотовые телефоны.

Методы обработки растровых изображений

памяти, необходимый для работы с изображениями, высокая требовательность к ресурсам компьютера;
• большие размеры файлов, зависимость размера файла от качества и размера изображения;
• сложность обработки, потери при редактировании, невозможность идеального масштабирования. В процессе преобразования растрового изображения исходными данными является только описание набора пикселей, поэтому возникает проблема замены меньшего числа пикселей на большее (при увеличении) или большего на меньшее (при уменьшении);
• невозможность вывода на печать на векторный графопостроитель.
Из-за этих недостатков для хранения простых рисунков рекомендуют вместо даже сжатой растровой графики использовать векторную графику.

Методы обработки растровых изображений