- •Конспект лекцій
- •Теми лекцій
- •Лекція 1: загальне введення в комп'ютерну графіку
- •Предмет і область застосування комп'ютерної графіки
- •Коротка історія
- •Технічні засоби підтримки комп'ютерної графіки
- •Питання й вправи
- •Лекція 2 сучасні апаратні засоби растрової графіки
- •2.1.Основні поняття
- •2.2. Пристрою уведення Сканери
- •Цифрові фотоапарати й відеокамери
- •2.3. Пристрою виводу Дисплеї
- •Дисплеї на елт
- •Жидкокристаллические дисплеї
- •Інші типи дисплеїв
- •Проектори
- •Принтери
- •Матричні принтери
- •Струминні принтери
- •Лазерні принтери
- •2.4. Архітектура графічної підсистеми пк Архітектура
- •Подання зображень
- •Програмний інтерфейс
- •Питання й вправи
- •Лекція 2. Колір у комп'ютерній графіці
- •Про природу світла й кольору
- •Колірний графік мко
- •Колірні моделі rgb і cmy
- •Колірні моделі hsv і hls
- •Простір cie Luv
- •Питання й вправи
- •Лекція 3. Геометричні перетворення
- •Системи координат і вектори
- •Рівняння прямій і площині
- •Аналітичне подання кривих і поверхонь
- •Перетинання лучачи із площиною й сферою
- •Інтерполяція функцій однієї й двох змінних
- •Матриці
- •Геометричні перетворення (перенос, масштабування, обертання)
- •Перехід в іншу систему координат
- •Завдання обертання щодо довільної осі
- •Питання й вправи
- •Лекція 4. Подання геометричної інформації
- •Геометричні примітиви
- •Полігональні моделі
- •Воксельні моделі
- •Поверхні вільних форм (функціональні моделі)
- •Системи координат: світового, об'єктна, спостерігача й екранна
- •Однорідні координати. Завдання геометричних перетворень в однорідних координатах за допомогою матриць
- •Питання й вправи
- •Лекція 6 алгоритми растеризаЦії відрізків, окружностей і еліпсів
- •6.1. Введення в растеризацію кривих
- •6.2.Зображення відрізка із цілочисловими координатами кінців
- •Цифровий диференціальний аналізатор
- •Алгоритм Брезенхема
- •Алгоритм Кастла-Пітвея
- •6.3. Зображення відрізка з нецілочисловими координатами кінців
- •6.4. Зображення окружностей
- •Алгоритм Брезенхема
- •6.5. Зображення еліпсів
- •Побудова по неявній функції
- •Побудова шляхом стиску окружності
- •Лекція 7 відсікання (кЛіпування) геометричних примітивів
- •Алгоритм Сазерленда-Коена відсікання прямокутною областю
- •Відсікання опуклим багатокутником
- •Кліпування багатокутників
- •Питання й вправи
- •Лекція 8 видалення невидимих поверхонь і ліній
- •Видалення нелицьових граней багатогранника Алгоритм Робертса
- •Алгоритм Варнока
- •Алгоритм Вейлера-Азертона
- •Метод z-Буфера
- •Методи пріоритетів (художника, що плаває обрію)
- •Алгоритми порядкового сканування для криволінійних поверхонь
- •Метод двійкової розбивки простору
- •Метод трасування променів
- •Питання й вправи
- •Лекція 9 проектування просторових сцен
- •Основні типи проекцій
- •Паралельні проекції
- •Центральні проекції
- •Математичний апарат
- •Ортогональні проекції
- •Косокутні проекції
- •Центральні проекції
- •Спеціальні картографічні проекції. Екзотичні проекції земної сфери
- •Стереографическая проекція
- •Гномоническая проекція
- •Ортографическая проекція
- •Проекції на циліндр
- •Проекція Меркатора
- •Проекції на багатогранник
- •Незвичайні проекції
- •Питання й вправи
- •Лекція 10 растрове перетворення графічних примітивів
- •Алгоритм Брезенхема растрової дискретизації відрізка
- •Алгоритми Брезенхема растрової дискретизації окружності й еліпса
- •Алгоритми заповнення областей
- •Лекція 11 зафарбовування. Рендеринг полігональних моделей
- •Проста модель висвітлення
- •Питання й вправи
- •Зафарбування граней Плоске зафарбовування
- •Зафарбування методом Гуро
- •Зафарбування методом Фонга
- •Більше складні моделі висвітлення
- •Усунення ступінчастості (антиэлайзинг)
- •Питання й вправи
- •Лекція 12 візуалізація просторових реалістичних сцен
- •Свето- Тіньовий аналіз
- •Метод излучательности
- •Глобальна модель висвітлення із трасуванням променів
- •Текстури
- •Питання й вправи
- •Лекція 13 алгоритми стиску зображень без втрат
- •13.1. Необхідність стиску зображень
- •13.2. Неіснування ідеального алгоритму
- •13.3. Алгоритми кодування довжини повторення (rle)
- •13.4. Словникові алгоритми
- •Алгоритм lz77
- •Алгоритм lzw
- •13.5. Алгоритми статистичного кодування
- •Алгоритм Хаффмена
- •13.6. Арифметичне кодування
- •Лекція 14 стиск зображень із втратами
- •14.1. Необхідність стиску із втратами
- •14.2. Оцінка втрат
- •14.3. Зображення як функція
- •Дискретне Перетворення Фур'є
- •Дискретне косинусное перетворення
- •14.4. Алгоритм стиску зображень jpeg
- •14.5. Вейвлет-Перетворення
- •14.6. Фрактальное стиск
- •Список літератури
- •Лекція 15 алгоритми стиску відео
- •Введення
- •Основні поняття
- •Вимоги додатків до алгоритму
- •Визначення вимог
- •Огляд стандартів
- •Базові технології стиску відео Опис алгоритму компресії
- •Загальна схема алгоритму
- •Використання векторів зсувів блоків
- •Можливості по распараллеливанию
- •Інші шляхи підвищення ступеня стиску
- •Порівняння стандартів
- •Питання для самоконтролю
- •Лекція 16 основи видавничої справи
- •1. Вибір формату
- •1.1. Використання стандартних форматів
- •1.1.1. Стандартні розміри по iso
- •2. Підготовка тексту
- •2.1.2. Редагування матеріалу
- •Перевірка фактичної вірогідності матеріалу
- •Установлення власника авторських прав і одержання дозволу на видання
- •Вступна частина
- •Авантитул
- •Заключна частина
- •2.2. Оформлення книги
- •2.2.1. Принципи виміру й термінологія
- •2.2.2. Характеристики шрифту Загальні характеристики
- •Класифікація шрифтів
- •2.3. Розробка дизайну тексту
- •2.3.1. Вибір шрифту
- •2.3.2. Вибір розмірів смуги набору, полів і шрифту
- •Формати октаво.
- •2.3.3. Стилі заголовків
- •Заголовки усередині тексту
- •Постійні й змінні колонтитули
- •Колонцифри
- •Допоміжний текст і підписи до ілюстрацій
- •Вступна й заключна частини
- •Складання підсумкової специфікації
- •2.3.4. Переноси
- •2.3.5. Розділові знаки
- •2.3.6. Зауваження по розмітці сторінки
- •2.4. Підрахунок сторінок тексту
- •2.4.1. Етап 1
- •Гарний матеріал
- •Поганий матеріал
- •2.4.2. Етап 2
- •2.4.3. Етап 3
- •Лекція 17 цифрове фото
- •1. Історія фотографії
- •2. Від плівки до цифрового фото
- •3. Умовна класифікація цифрових фотоапаратів
- •4. Сенсори цифрових фотоапаратів
- •Лекція 18 подання сайту
- •Зменшення швидкості руху
- •Створення кліпу зі зменшенням швидкості руху
- •Додавання змінної швидкості руху
- •Ініціалізація руху клацанням миші
- •Додавання сліду від руху об'єкта
- •Зникнення сліду
- •Підвищення ефективності
- •Покадровое рух
- •Постійна швидкість
- •Коливальний рух
- •Зміна розмірів у русі
- •Керування рухом
- •Ковзання
- •Використання порожніх фільмів
- •Реалізація підходів на практиці
- •Оглядач зображень
Принтери
Використання принтерів є найпоширенішим способом виводу двовимірної інформації на папір, та й не тільки на неї6).
Варто помітити, що багато принтерів самі по собі можуть мати досить складні убудовані Процесори Растрових Зображень (англ. RIP - Raster Image Processor), службовці для формування растрових зображень. Найчастіше такий процесор може растеризувати зображення, описане програмою мовою PostScript [11] або PCL7),які були спеціально створені для цих цілей. Проте останнім часом можливість апаратної растеризації мало використовується, і більшість зображень приходить у принтер у вигляді готових растрів, тому що програмна растеризація - це більше гнучкий підхід8).
Матричні принтери
Самою низькоякісною технологією печатки володіють матричні принтери. Друкуюча головка, що переміщається в одному вимірі по ширині сторінки, складається з декількох голок (звичайно 9 або 24). Фарба нанесена на стрічку, що перебуває між папером і головкою. При ударі голки по папері на ній залишається слід від фарби зі стрічки, у такий спосіб і виходить зображення. Уживали спроби створення кольорових матричних принтерів, але якість була неприйнятним. Вивід нетекстової інформації прийнятної якості утруднений.
Розв'язна здатність - від 60?72 до 360?360 dpi.
Основне достоїнство - дешевина печатки, основні недоліки - низька якість і високий рівень шуму. Зараз практично витиснуті струминними й лазерними принтерами, за винятком застосування в касових апаратах.
Струминні принтери
Розташовуються в середньому ціновому діапазоні і є найпоширенішим рішенням для кольорової печатки (тому що кольорові лазерні принтери поки ще досить дороги). Принцип дії наступний:
Друкуюча головка, що переміщається по ширині паперу, складається з безлічі мікрокамер з мікросоплами, при пропущенні електричного імпульсу через мікрокамеру в ній утвориться міхур, що виштовхує із сопла краплю фарби на папір. У кольорових принтерах (а це практично все струминні моделі на даний момент) застосовується колірна модель CMYK (див. розділ 1.2). При цьому кожному із цих базисних квітів відповідає свій резервуар з фарбою. Чорний колір уводиться для економії кольорових фарб. У дорогих моделях застосовується й більша кількість фарб для поліпшення передачі кольору.
Розв'язна здатність - від 600?300 до 5760?1440 dpi.
Основне достоїнство - порівняльна дешевина пристрою, основний недолік - дорожнеча видаткових матеріалів.
Лазерні принтери
Лазерні принтери є найефективнішими з погляду вартості печатки сторінки. У цей час переважають у чорно-білій пресі.
Принцип дії наступний:
Спочатку на всю поверхню барабана з фотопровідним покриттям наноситься позитивний заряд, звичайно за допомогою коронуючогого електрода. Потім деякі ділянки барабана висвітлюються лазерним променем, що приводить до зняття заряду в цих місцях. Потім поверхня барабана проходить через порошкоподібний тонер, позитивно заряджені часточки якого відштовхуються від заряджених ділянок барабана й прилипають до незарядженого. Після цього тонер з барабана переноситься на папір, що для цього попередньо заряджається негативно за допомогою іншого коронуючого електрода. Папір потім піддається нагріванню, при якому часточки тонера міцно приплавляють до неї.
Розв'язна здатність - від 300 до 1200 dpi.
Основні достоїнства - висока чіткість і швидкість печатки, основний недолік - порівняльна дорожнеча самих пристроїв (особливо кольорових).
