Питання й вправи

1. Назвіть чотири основні області застосування комп'ютерної графіки.

2. Які основні напрямки розвитку комп'ютерної графіки? Які завдання вони вирішують?

3. Де й коли вперше був використаний дисплей як пристрій виводу ЕОМ?

4. Ким і коли була розроблена перша інтерактивна програма для малювання?

5. Назвіть основних розроблювачів методів зафарбовування гладких поверхонь.

6. Хто є автором ряду алгоритмів побудови растрових образів різних геометричних об'єктів?

7. Назвіть авторів алгоритмів видалення невидимих ліній.

8. У чому складається основне розходження між дисплеями з довільним скануванням і растровим скануванням?

9. Чим відрізняється дисплей на запам'ятовувальній трубці від векторного дисплея з регенерацією зображення?

10. Які основні принципи роботи кольорової растрової електронно-променевої трубки?

11. Як працює пір'яний плотер?

12. Назвіть основні пристрої уведення, що використовуються в комп'ютерній графіці.

13. Які із пристроїв уведення дають можливість працювати в абсолютних координатах?

14. Перелічите області застосування сканерів.

Лекція 2 сучасні апаратні засоби растрової графіки

Основні поняття. Пристрою уведення: сканери, цифрові фотоапарати й відеокамери. Пристрою виводу: дисплеї на ЕЛТ, рідкокристалічні дисплеї й інші типи дисплеїв; Проектори; Принтери. Архітектура графічної підсистеми ПК: архітектура, подання зображень, програмний інтерфейс

У цьому розділі дається короткий огляд основних пристроїв, що використовують растрове подання для відображення двовимірної інформації. Як приклад реалізації апаратних засобів для роботи з растровою графічною інформацією розглянута архітектура сучасних комп'ютерів типу ПК (англ. PC - Personal Computer¹⁾).

2.1.Основні поняття

У попередньому розділі було розказано про растр як про абстрактний математичний об'єкт. При фізичній реалізації растрів виникають додаткові характеристики. Основний з них є Розв'язна здатність (англ. resolution) - кількість крапок фізичного растра в одиниці довжини. Найчастіше це

• ppi - пікселів на дюйм (англ. pixels per inch²⁾).

• Також уживаються терміни

• dpi - крапок на дюйм (англ. dots per inch). Правильно вживати стосовно принтерів, хоча широко використовується скрізь замість ppi.

• spi - проб на дюйм. (англ. samples per inch) Іноді вживається стосовно сканерів замість dpi.

У більшості випадків пікселі растра розташовані рівномірно по ширині й висоті, і для таких растрів розв'язна здатність однакова по ширині й висоті. Якщо це не так (для деяких принтерів і сканерів зокрема), то в цьому випадку звичайно пишуть "1200×2400 dpi", де 1200 - розв'язна здатність по горизонталі, а 2400 - по вертикалі. Також термін дозвіл уживається в іншому змісті - як розмір растра в пікселях. Наприклад, "дозвіл екрана дорівнює 1280×1024".

З погляду подання кольори важливі два параметри:

• Колірна гама, це поняття було уведено раніше;

• Динамічний діапазон (англ. dynamic range) - діапазон рівнів яскравості для даного пристрою. Це поняття прийшло із традиційної (плівкової) фото- і відеозйомки, у якій було однієї з важливих характеристик плівки. Важливо відзначити, що динамічний діапазон залежить як від характеристик пристрою відображення, так і від способу подання графічної інформації. Наприклад, типове подання кожного з компонентів кольору в RGB-Моделі 8 бітами, що дає всього 256 можливих рівнів яскравості.

Досить широкою колірною гамою володіють плазмені дисплеї й фотографічна плівка, а самий вузької - монохромний пристрої (на діаграмі кольоровості відповідна область вироджується в крапку) (див. мал. 1.9).

Для подання графічної інформації в пам'яті використовується термін Глибина кольору (англ. color depth) - кількість інформації для подання одного кольору. Виміряється в bpp - bits per pixel (англ. біт на піксель). Типові значення: 1 (монохромне зображення), 8, 16, 24, 48.

Більш докладно це поняття розглядається в розділі 2.4.