- •Инструментальные и программные средства компьютерной графики Растровая графика Виды компьютерной графики:
- •Программные средства растровой графики
- •Инструментальные средства растровых редакторов
- •Векторная графика
- •Программные средства векторной графики
- •Растровая и векторная графика
- •Инструментальные средства векторной графики
- •Инструменты 3d Studio max
- •Трехмерная графика
- •Программные средства трехмерной графики
- •Авторские системы сборки мультимедиа-приложений
- •Аппаратные средства компьютерной графики и систем мультимедиа
- •Устройства ввода Сканеры
- •Цифровые фотоаппараты и видеокамеры
- •Графическая плата
- •Мультимедийные аспекты видео эвм
- •Устройства хранения Оптические диски
- •Твердотельные устройства хранения
- •Аудиосистема эвм
Авторские системы сборки мультимедиа-приложений
Авторские системы:
- конструкторы для создания диалоговых программ:
- объединяющих все медиа элементы,
- в одном графическом интерфейсе;
- с помощью языка сценариев.
Примеры авторских систем:
- создание интерактивных медиа программ:
- Formula Graphics фирмы Formula Software,
- Hyper Method,
- Multimedia Builder;
- Graphics Language for professionals фирмы IMS Communication - создание:
- презентаций,
- демонстрационных дисков,
- руководств,
- обучающих программ;
- создания обучающих программ:
- Authorware фирмы Macromedia;
- Icon Author фирмы AimTech;
- Hyper Maker HTML - преобразование Web-сайта в программу.
Adobe Flash:
- средство для создания медиа-программ:
- рекламных баннеров,
- обучающих проспектов,
- демонстраций,
- игр;
- с элементами:
- видео,
- графики,
- мультипликации.
Технология Flash базируется на:
- векторной графике;
- создании интерактивных элементов интерфейса;
- поддержке разных графических форматов;
- синхронном звуковом сопровождении;
- экспорте Flash-роликов в интернет-форматах;
- платформенной независимости.
Аппаратные средства компьютерной графики и систем мультимедиа
Характеристики растровых устройств:
- разрешающая способность,
- количество точек в единице длины:
- ppi - пикселей на дюйм (pixels per inch);
- dpi - точек на дюйм (dots per inch).
Соотношение точек растра:
- в основном - равномерное по ширине и высоте;
- реже - неравномерное:
- принтеры, сканеры - 1200×2400 dpi:
- 1200 - разрешающая способность по горизонтали,
- 2400 - по вертикали;
- разрешения мониторов - 1280×1024.
Для представления цвета важны 2 параметра:
- динамический диапазон (уровень яркости устройства);
- глубина цвета:
- количество информации для представления цвета одной точки,
- в bpp - bits per pixel (бит на пиксель),
- 1 (монохромное изображение), 8, 16, 24, 32, 48 бита.
Устройства ввода Сканеры
Сканер:
- устройство ввода в ПЭВМ цветного/черно-белого изображения с бумаги или пленки;
- отраженный от сканируемой поверхности световой луч преобразуется:
- с помощью ПЗС-матрицы
- в электрический сигнал,
- а затем в цифровой код.
Сканеры классифицируются по типу сканирования на:
- барабанные,
- планшетные (основные),
- протяжные,
- ручные.
Барабанные сканеры:
- имеют крупные габариты;
- более чувствительны, чем ПЗС-матрицы;
- сенсор перемещается вдоль вращающегося барабана со сканируемой бумагой;
- разрешающая способность - 4000÷11000 dpi;
- глубина цвета - 48 бит/пиксель.
Планшетные сканеры:
- формат бумаги A4-A3;
- сенсор последовательно проходит всю площадь;
- для сканирования фотопленки добавляется лампа подсветки (слайд-сканер);
- разрешение - 600÷3200 dpi;
- глубина цвета - до 48 бит/пиксель.
Протяжные сканеры:
- для бумаги фиксированной ширины,
- протягиваемой перед неподвижным сенсором.
Ручные сканеры:
- трудоемкость сканирования;
- сложность обработки результатов.
Цифровые фотоаппараты и видеокамеры
Цифровые фото- и видеокамеры отличаются от аналоговых:
- вместо светочувствительной пленки
- светочувствительная ПЗС-матрица,
- отдельная под каждый цвет RGB (технология 3CCD).
Методы получения цветного изображения:
1) свет проходит через 3 светофильтра цветов RGB;
2) свет разлагается на RGB с помощью призмы.
Мегапиксель (Мп):
- количество пикселей на матрице сенсора;
- для фотокамер:
- от 0,29 Мп - 640×480 точек,
- до 39 Мп - 7216×5412 точек;
- для видеокамер:
- от 0,07 Мп - 320×240 точек,
- до 33Мп - 7680×4320 точек.
Камеры варьируются по:
- цене;
- производителю - Sony, Canon, Olympus, Nikon, Kodak, Minolta, Fuji;
- функциональности:
- разрешающей способности матрицы,
- глубины цвета - 24÷48 бит/пиксель,
- соотношения высоты и ширины: 4:3, 3:2, 16:9 (широкоэкранное),
- наличие функции предварительного просмотра,
- оптический и цифровой zoom (масштабирование),
- соединение с ЭВМ или принтером,
- размер памяти,
- продолжительность работы батареи,
- поддерживаемые форматы графики.
Камеры поддерживают носители информации:
- Micro Drive,
- Compact Flash,
- Memory Stick,
- SD (Secure Digital), MMC (MultiMediaCard),
- Mini SD и Micro SD.
Камеры для любительской съемки:
- автоматически настраивают параметры съемки;
- вне зависимости от освещённости.
Камеры поддерживают режимы съёмки:
- природа,
- на пляже, в снежную погоду,
- портрет, в движении, панорама,
- ночью, на закате/рассвете.
Информация сохраняется в форматах:
- графики - JPEG, TIFF, PNG, GIFF;
- видео - AVI, MPEG, MOV, WMV, ASF, MP4.
Цифровые камеры имеют разъемы:
- USB,
- FireWire,
- USB PTP,
- Bluetooth,
- Wi-Fi.
Режим PictBridge позволяет:
- напрямую печатать снимки с камеры на принтер,
- без наличия ЭВМ.
Световое перо
Световое перо:
- светочувствительное устройство ввода данных
- в виде ручки,
- взаимодействующее с экраном монитора,
- фиксирующее, как мышь, координаты точек экрана.
Механизм работы пера:
- фотоэлемент в пере реагирует на луч экрана;
- координата точки определяется по:
- времени фиксации луча,
- частоте развертки изображения.
Дигитайзеры
Дигитайзер:
- для профессиональной графики;
- преобразует движение руки оператора в векторное изображение;
- для задания 2-3-хмерных компьютерных моделей.
УСТРОЙСТВА ВЫВОДА
Дисплеи
Принцип работы ЭЛТ-дисплея:
- электроны, вылетевшие из анода, управляются двумя полями:
- 1-е - ускоряет,
- 2-е - отклоняет в заданном направлении;
- ударяясь об экран, вызывают его свечение (слоя люминофора);
- яркость прямо пропорциональна скорости электрона;
- время свечения экрана незначительно;
- для построения кадра электроны выпускаются дисплеем:
- слева направо в каждой строке,
- и по строкам снизу вверх.
ЭЛТ-дисплеи характеризуются:
- разрешением экрана - 85-130 ppi;
- отношением ширина/высота - 4:3;
- частотой развертки - число обновлений экрана в сек.;
- глаза не устают, если частота > 75 Гц.
Цветные дисплеи имеют:
- 3 пушки для каждого из RGB-цвета;
- общую отклоняющую систему;
- маскирующую решетку на люминофоре для каждого цвета;
- 3 слоя люминофора для каждого RGB-цвета.
Достоинства ЭЛТ-дисплеев:
- хорошая цветопередача;
- работают в разных разрешениях экрана.
Недостатки ЭЛТ-дисплеев:
- большие размер и вес;
- геометрические искажения по краям экрана.
Жидкокристаллические (ЖК) дисплеи:
- лидеры на рынке;
- свет от лампы подсветки проходит через жидкие кристаллы (находящиеся между двумя контактами),
- позиция которых пропускает/не пропускает свет;
- позиция модулируется эл.полем;
- разрешение экрана - 85-130 ppi;
- отношение ширина/высота - 4:3, 16:10 (широкие).
Достоинства ЖК-дисплея:
- меньшие габариты, размер, вес и энергопотребление;
- большая четкость;
- отсутствие мерцания изображения.
Недостатки ЖК-дисплея:
- хуже цветопередача, чем у ЭЛТ;
- искажения цвета при остром угле зрения;
- инертность переключения с одного цвета на другой - max 40 кадр/с;
- отсутствует темный черный цвет.
Плазменные панели:
- вместо жидких кристаллов используются инертные газы неон и ксенон;
- ток, проходящий через газ, между двумя контактами, выбивает ионы,
- попадающие на люминофор и вызывающие его свечение.
Достоинства плазмы:
- качество изображения, как у ЭЛТ;
- малая глубина (10 см);
- можно получить большую площадь;
- высокая яркость.
Недостатки плазмы:
- высокая цена;
- большое энергопотребление, как у ЭЛТ.
Дисплей на светодиодах:
- образован точками, состоящими из 3-х RGB-светодиодов;
- светоизлучающий диод испускает свет заданного цвета под воздействием эл.тока;
- используется в рекламе.
"Электронная бумага":
- гибкие дисплеи, как лист бумаги;
- тонкие и сворачивающиеся;
- энергонезависимые.
Проекторы
Проектор:
- для демонстрации изображений больших размеров;
- используется система линз для увеличения изображения.
Принтеры
Принтеры:
- устройства вывода двумерной информации на бумагу;
- содержат CPU для обработки растровых изображений;
- имеют собственные языки управления:
- PostScript,
- PCL.
Матричный (игольчатый) принтер:
- механическое устройство;
- изображение формируется иголками в головке принтера:
- 9 иголок в 1 ряд,
- 12 иголок в 2 ряда,
- иголки в соседних рядах сдвинуты;
- печатают в режиме Letter Quality - двойной проход каждой строки;
- единица измерения скорости - cps (символов в секунду);
- страница печатается дольше минуты;
- качество печати определяется разрешением принтера - dpi.
Струйные принтеры:
- используются тонкие сопла (16÷64) в головке принтера;
- жидкие чернила выдавливаются из резервуара на бумагу;
- чернила могут засыхать;
- по сравнению с матричными - выше качество;
- по сравнению с лазерными - невысокая стоимость;
- не рационально по стоимости тратятся чернила;
- цветное изображение строится из 4-х цветов;
- скорость печати - 3-10 страниц в минуту;
- специальная бумага плотностью 60÷135 г/м2;
- разрешение - 300÷720 dpi.
Лазерные принтеры:
- высокое качество печати;
- предназначены для печати текста;
- > 4 страниц в минуту;
- дольше распечатываются сложные графические изображения;
- разрешение по:
- вертикали (шаг поворота барабана) - 1/300÷1/600 дюйма,
- горизонтали (количество точек в строке) - 1/300÷1/1200 дюйма;
- обрабатывается страница целиком;
- V памяти - не менее 1 Мбайт.
Механизм работы лазерного принтера:
- вращающийся барабан:
- получает статический заряд,
- сохраняет на себе часть изображения - лазерным лучом задается в точках величина заряда на барабане;
- наносится порошок, фиксирующийся в точках с зарядом;
- бумага:
- с помощью системы валиков подается к барабану,
- получает статический заряд,
- притягивает порошок с барабана,
- сохраняет изображение при пропускании между валиками при 180 ◦С;
- далее барабан разряжается и очищается от тонера.
Лазерный цветной принтер:
- лазер заменяет диодная строка, формирующая целую строку;
- изображение формируется четырьмя цветами CMYK (бирюзовый, пурпурный, желтый, черный):
- в 4 прохода,
- четырьмя емкостями для тонеров;
- выше стоимость;
- ниже скорость печати.
Фотопринтеры дают более качественную печать:
- управляют яркостью точек;
- применяют дополнительные бледные чернила;
- повышают разрешение;
- используют специальную бумагу;
- могут иметь дисплей предварительного просмотра.
Плоттеры
Плоттер (графопостроитель) - устройство, выводящее изображение большого размера на:
- бумагу,
- пластик,
- фоточувствительный материал.
Виды плоттеров:
- планшетные - для форматов А3-А2;
- рулонные (роликовые):
- чертежная головка перемещается поперек движения рулона бумаги;
- ширина бумаги - форматы А1-А0,
- длина бумаги > 10 м.
Графопостроители бывают:
- векторные (vector plotter):
- рисуются простые геометрические фигуры, составляющие изображение,
- перемещением фломастера по плоскости;
- растровые (raster plotter):
- рисуют изображение построчно.
Характеристики плоттеров:
- поддерживают печать форматов TIFF, BMP, PCX;
- язык команд печати - HP-GL;
- интерфейс передачи - последовательный RS-232.
