Компьютерная графика

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Ноября 2012 в 19:41, реферат

Краткое описание

Компьютерлі графикамен жұмыс-дербес компьютерді пайдаланудың кең тараған түрлерінің бірі. Бұл жұмыспен тек кәсіпқой суретшілер мен дизаинерлер ғана жұмыс істемейді. Уақыт өткен сайын кез-келген мекемелерде газет-журналдарға жарнамалық хабарландыру жариялауға немесе жарнамалық үндеу парақтары мен буклеттер шығарып таратуға қажеттілік туындап отыр. Ірі фирмалар мұндай тапсырыстарды арнайы бюролар немесе жарнамалық агенттіктерде жасатады. Бюджеті шектелген шағын мекемелер мұны көбінесе өз күштерімен және тиімді программалық құралдардың көмегімен шешеді.

Прикрепленные файлы: 1 файл

Компьютерная графика.doc

— 73.00 Кб (Скачать документ)

                                    Компьютерлік графика

Компьютерлі графикамен жұмыс-дербес компьютерді пайдаланудың кең тараған түрлерінің бірі. Бұл  жұмыспен тек кәсіпқой суретшілер мен  дизаинерлер ғана жұмыс істемейді. Уақыт өткен сайын кез-келген мекемелерде газет-журналдарға жарнамалық хабарландыру жариялауға немесе жарнамалық үндеу парақтары мен буклеттер шығарып таратуға қажеттілік туындап отыр. Ірі фирмалар мұндай тапсырыстарды арнайы бюролар немесе жарнамалық агенттіктерде жасатады. Бюджеті шектелген шағын мекемелер мұны көбінесе өз күштерімен және тиімді программалық құралдардың көмегімен шешеді. Қазіргі мультимедиялық бағдарламаның бір де бірі компьютерсіз жұмыс істей алмайды. Көпшіліктің пайдалануына арналған программа дайындайтын программалық ұжымның 90%-на дейінгі жұмыс уақыты графика бойынша жұмыс атқаруға жұмсалады екен. Редакция және баспахана қызметінде жұмсалатын негізгі еңбек шығындары да графикалық программаның көмегімен көркемдеу және безендіру жұмысынан құралады.

Теңдеулер жүйесін графиктік жолмен шеш .

Жауабы: (1,2; 1,5)

 

Интернеттегі  компьютерлік графика.

Графикалық  программалық құралдардың кеңінен  пайдалануына қажеттіліктің туып отырғандығының ең басты себебі Интернеттің дамумен байланысты. Ең алдымен миллиондаған жеке “үй парақтарын” бір “өрмекке” жинап отырған World Wide Web қызметінің нәтижесі. Компьютерлік графикасыз рәсімделген парақтың өзіне  жүгіргіш саяхат жасау арқылы-ақ, бәсекелестердің кең ортасында ерекшеленіп көріне алу және көпшіліктің назарын аудару мүмкіндігінің болмайтындығы ашықтан-ашық аңғарылады. Көз тарталық әдемі Web-парақтарына деген сұраныс осы істі атқаратын суретшілер мен дизаинерлердің қызмет ету мүмкіндігін бірнеше есеге дейін арттырып отыр. Осыған байланысты қазіргі графикалық құралдар мынандай мақсатпен жасалып жүр: кәсіпқой суретшілер мен дизаинерлерге ыңғайлы аспап беріп қана қоймай, сонымен қатар қажетті кәсіптік машығы жоқ және бойында көркемдеушілікке, сурет салуға деген дарыны жоқ адамдардың өзіне де өнімді еңбек етуге мүмкіндік тудыру.

 

Компьютерлік  графиканың түрлері.

Компьютерлік  графикамен жұмыс істеуге арналған  программалық қамтамасыздандыру кластарының  көптігіне қарамастан, компьютерлік графика бар болғаны үш-ақ түрге бөлінеді: растрлік графика, векторлық графика, фрактальды графика. Бұлар бір-бірінен монитор экранында бейнелеу кезінде немесе қағазға басу кезінде кескіндерді жүзеге асыру принциптеріне қарай ажыратылады. 

Растрлік графика электрондық (мультимедиялық) және полиграфиялық басылымды жасау кезінде пайдаланылады. Растрлік графикамен дайындалған иллюстрацияларды компьютер программасы арқылы қолдан сирек жасайды. Осы мақсатпен суретшінің қағазға салған суретін, немесе фотографияны көбінесе сканерлейді.  Соңғы уақыттарда комьпютерге растрлік кескінді енгізу үшін цифрлық бейнекамералар кеңінен қолданылуда. Осыған орай, растрлік иллюстрациямен жұмыс жасауға арналған графикалық редакторлардың көбі олардың бейнені соншалықты жасауына емес, олардағы қанша өңделуіне лайықталып бағдарланған. Интернетте әзірше тек қана растрлік иллюстрация пайдаланылып жүр.

Векторлық графикамен жұмыс істеуге лайықталған программалық құралдар, керісінше  ең бірінші кезекте иллюстрация жасауға және оларды аз дәрежеде өңдеуге арналған. Мұндай құралдарды жарнамалық агенттіктерде, дизаинерлік бюроларда, редакция мен баспаханаларда қолданады. Қаріптік және қарапайым геометриялық элементтерді пайдалануға негізделген безендіру жұмыстары векторлық графика құралдарымен өте оңай шешіледі. Векторлық графика құралдарымен жасалған жоғары сападағы көркем туындылар баршылық. Бірақ бұл өте сирек құбылыс. Өйткені векторлық графика құралдарымен көркемдеп иллюстрация жасау аса күрделі және қиын.

Фрактальдық графикамен жұмыс істеуге лайықталған программалық құралдар математикалық есептеу жолымен кескінді автоматты генерациялауға арналады. Фрактальды көркемм композиция жасау сурет салу немесе безендіруден құрылмайды, ол прграммалаудан туындайды. Фрактальдық графиканы баспа немесе электрондық іс-құжаттар жасауда сирек қолданады, ал көпшілікті қызықтыратын программалар үшін жиі пайдаланады.

Растрлік графика

Растрлік кескіннің  ең басты элементі-нүкте. Егер кескін экранда болса, онда бұл нүкте пиксель деп аталады. Компьютердің операциялық жүйесі экранның қай графикалық мүмкіндігіне қойылғанына байланысты, экранда 640х480, 800х600, 1024х768 және одан да көп пиксельдері бар кескіндер орналасуы мүмкін. Кескіннің өлшемімен оның мүмкіндігі тікелей байланысты болады. Осы параметр нүктелерде дюйм (dots per inch-dpi) арқылы өлшенеді. Монитордағы диагональмен 15 дюймді кескін өлшемі экранда шамамен 28х21 см-ді құрайды. 1 дюймде-25,4мм болатындығын  білсек, монитор 800х600 пиксель режимде жұмыс істегенде, экранды кескіннің мүмкіндігі 72 dpi-ге тең екендігін есептеп шығара аламыз.

Ал басу кезінде мүмкіндік  әлдеқайда жоғары болуға тиіс. Толықтүсті кескіндердің полигрофиялық баспасы 200-300 dpi мүмкіндікті қажет етеді. 10х15 см өлшемдегі стандартты фототүсірілім шамамен 1000х1500 пиксельдерден тұруы керек.

Мұндай кескіндердің 1,5 млн нүктелерден тұратындығын да анықтау қиын емес. Ал егер түрлі-түсті  кескін болса және әр нүктенің кодталуына 3 байт жұмсалса, онда түрлі-түсті фотография массивінің өлшемі 4 Мбайт-тан жоғарыға сәйкес келеді.

  1. Көлемнің үлкендігі –растрлік кескінді қолданудағы ең  негізгі мәселе. Журнал беттеріндегідей үлкен өлшемді иллюстрациялармен белсенді түрде жұмыс жасау үшін аса үлкен өлшемді оперативті (негізгі, басты) жады (128 Мбайт және одан да көп) бар компьютер қажет. Мұндай компьютерлерде жоғары өнімді процессорлардың болу керектігі өзінен-өзі түсінікті.
  2. Растрлі кескіннің екінші бір кемшілігі: детальдарды үлкейтіп көрсетуге аса қолайсыз. Кескіндер нүктелерден құралатындықтан, кескіндерді үлкейткенде бұл нүктелер ірі болып қана көрінеді. Растрлік кескіндеуде қосымша детальдарды үлкейтіп көру мүмкін емес. Оның үстіне, растрлі нүктелерін үлкейту иллюстрацияны визуальді түрде бүлдіреді де, оны ұлғайтып көрсетеді. Бұл эффект пиксельдеу деп аталады.

Векторлық графика

Растрлік графикда кескіннің басты элементі нүкте болса, векторлы графикада кескіннің негізгі элементі сызық немесе (оның түзу сызық немесе қисық сызық болуы маңызды емес) болып табылады.

Растрлік графикада да сызықтар бар, бірақ онда олар нүктелер комбинациясы ретінде танылады. Растрлік графикадағы әрбір нүкте үшін бір немесе бірнеше жад ұялары (нүктелерде қаншама көп түс болса, соншама ұя) бөлінеді. Растрлік сызықтың ұзындығы қаншалық ұзын болса, соншама көп жадты өзіне иемденеді. Векторлық графикада сызыққа орналасқан жад көлемі сызықтың көлеміне қатыссыз, оған бағынбайды. Өйткені сызық формула түрінде көрінеді, дәлірек айтқанда, брнеше параметр түрінде көрінде. Бұл сызықтармен не істесек те, жад ұясында сақталған параметрлері ғана өзгереді. Ұя саны кез-келген сызық үшін өзгеріссіз қалады.

Сызық - векторлы графиканың ең ұсақ  (элементарлы) обьектісі болып саналады. Векторлы иллюстрацияда тұрғандардың бәрі сызықтардан құралады. Қарапайым  обьектілер күрделірек болып бірігеді, мысалы, төртбұрыш обьектісін байланысқан төрт сызық деп қарастырамыз. Ал куб обьектісі аса күрделі. Мұны не он екі сызық ретінде, не байланысқан бұрыштар ретінде қарастыруымызға болады. Векторлық графикаға осы тұрғыдан келуді көбінесе обьектілі-тұспалдаушы графика деп атайды.

Біз векторлы графиканың обьектілері жадта параметрлердің терімі күйінде сақталады дедік. Бірақ бәрібір барлық кескіндердің нүкте түрінде шығарылатындығын ұмытпауға тиіспіз. Өйткені экран осылайша құрылған. Әрбір обьектіні экранға шығару алдында программа обьект кескінінде экран нүктелерінің координат есебін шығарып көрсетеді. Сондықтан векторлық графиканы кейде есептеуші графика деп атайды. Анологиялық есептеуді обьектіні принтерге шығару кезінде де көрсетеді.

Басқа обьектілер сияқты сызықтардың да өзіндік қасиеттері болады. Ол қасиеттерге сызықтың формасы, оның қалыңдығы, түсі сипаты (тұтас, пунктирлік және т.б) жатады. Тұйық сызықтардың (толтыру) қасиеті болады. Тұйық контурының ішкі жағы түрлі түспен, текстурамен, картамен толтырылуы мүмкін. Егер қарапайым сызық тұйықталмаса оның екі шыңы болады. Олар тораптар деп аталады. Бұл тораптардың да сызық шыңының қалай көрінуіне және екі сызықтың бір-бірімен түйіндеуіне байланысты өзіндік қасиеттері болады.

 

Векторлы графиканың математикалық негіздері  2-дәптер:

Векторлы графиканың негіздерінде геометриялық фигуралардың өзіндік қасиеттері жайлы математикалық амалдар жатады. Жоғарыда айтқанымыздай, сызық векторлы графиканың қарапайым обьектісі болып табылады. Сондықтан векторлы графиканың негізінде ең алдымен математикалық амалы жатады. Төменде бірнеше сызық түрлерін қарастырамыз. Алдымен нүктеден бастайық.

 

                                                 Нүкте

Нүкте жазықтықтағы координаттың бас жағына қатысты түскен нүктенің қалпын анықтайтын екі санмен (х,у) беріледі.

                                              

                                               Түзу сызық

Түзу сызықтың тапсырмасы үшін екі параметрдің жеткілікті екендігі алгебра курсы бойынша  бізге белгілі. Әдетте түзу сызықтың графикасы у=кх+в теңдігі белгіленеді. К және в параметрлерін біле отырып, белгілі координат жүйесіне шексіз түзу сызықты салуға болады.

                                             

                                            Түзу кесінді

Түзу кесіндіге берілетін  тапсырманы орындау үшін біз қос параметрлерді, мысалы, кесіндінің бас жағы мен ұш жағының х1 және х2 координатасын білуіміз керек. Сондықтан түзу сызықты көрсету үшін төрт параметр қажет.

                        

                                           Екінші тәртіп иіні

Екінші тәртіптің иініне парабола, гипербола, эллипс, шеңберлер  және басқа сызықтар, екінші тәртіптен  жоғары дәрежені ұстамайтын теңдіктер  жатады. Түзу сызықтар дегеніміз-екінші тәртіп иіндерінің жеке орамы. Екінші тәртіптің иіні иілу нүктесінің жоқтығына байланысты ерекшеленеді. Екінші тәртіп иінінің жалпы формуласы мынандай болуы мүмкін:

                              х2 + а1у22ху+а3 х+а4у+а5=0

Шексіз екінщі тәртіп иінін салып көрсету үшін бес-ақ параметрдің жеткілікті екенін көріп отырсыздар. Екінші тәртіп иінінің кесіндісін жазу үшін артық екі параметр қажет.

                                            

                                            ‡шінші тәртіп иіні

Бұл күрделі иіндерді ерекшелендіретін қасиет сол, олардың иілу нүктесі  болады. Егер сіз у=х3 функция графикасымен  таныс болсаңыз, онда координат басында болып жатқан иілуін байқар едіңіз. ‡шінші тәртіптегі иін кәдімгі тірі табиғатта болып жатқан сызықтармен ұқсас екендігін аңғарамыз. Мысалы, адам денесінің иілуі. Сондықтан векторлы графиканың басты обьектісі ретінде дәл осындай сызықтар қолданылады. Екінші тәртіптің түзуі мен иіні (мысалы, шеңберлер немесе эллипстер) үшінші тәртіп қисығының жеке орайы болып табылады. Жалпы орайда үшінші тәртіп қисығының теңдігін былай деп көрсетуімізге болады:

                      х31у32х2у+а3ху24х25ху+а7х+а8у+а9=0

Көріп отырғанымыздай, үшінші тәртіп қисығын жазу үшін тоғыз  параметр де жеткілікті екен. ‡шінші тәртіп қисығының, кесіндісінің тапсырмасы үшін екі параметр артық болуы керек.

                                      

 

 

 

 

Безье қисығы

Берілген коэффициенттер арқылы үшінші тәртіптің қисығын  салу онша қызық емес. Бұл қиын процедураны  векторлық редакторларда реттеп жасау үшін үшінші тәртіп қисықтарының бәрін қолдана бермейді. Безье  қисығының кесінділері дегеніміз-үшігші тәртіп қисығының және орамдары. Олар үшінші тәртіп қисықтарының еркін кесінділері тәрізді он бір параметрмен жазылмайды, олар тек сегіз параметрмен жазылады. Сондықтан бұлармен жұмыс жасау өте ыңғайлы. Безье қисығын құрастыру әдісі сызыққа тірелетін ұшының нүктелеріне Жанасқан сызық бойымен жүретін қос сызығын қолдануға негізделген. Тәжірибе жүзінде бұл жанасулар «рычагтың» рөлін атқарады. Олардың көмегімен сызықтарды қажетінше июге болады. Сызық формасына жанасулардың иілу бұрышы ғана әсер етіп қана қоймай, сызық кесіндінің ұзындығы да әсер етеді. Жанасуды (онымен бірге сызық формасын) меңгеру тышқанның көмегімен ары-бері жүргізіп отыратын маркер арқылы жүзеге асырылады.

 

Векторлық және растрлік графикалар арасындағы ұқсастық.

Растрлік графика  жөнінде айтқанымызда, Біз оның екі  кемшілігін көрсеткенбіз: сақтау және өңдеу кезінде дерек жиынының аса үлкендігі, сонымен қатар  осының себебімен кескіннің бұрынғы  сапасын бұзбайынша, оны масштабталу  мүмкіндігінің болмауы.

Ал векторлық  графика бұл екі кемшілікті болдырмағанмен, өз кезегінде көркем иллюстрацияны жасау кезіндегі жұмысты қиындатып жібереді. Тәжірибе жүзінде векторлық  графика құралдарын  көркем композиция жасау үшін қолданбай, безендіру, сызу және жобалау конструкторлық жұмыстар үшін пайдаланады.

 Өзіміз анықтағандай, қарапайым обьектілер туралы  ақпараттарды сақтау үшінші тәртіптегі  сызықтағыдай болса, векторлық   графикада тек сегіз параметр  қажет. Сызықтардың қасиеттері  оның жалпақтығына, түр-түсіне, сипатына  т.б. сәйкес келсе, онда бір обьектіні сақтау үшін жедел жадтың 20-30 байты жеткілікті болмақ.. Мыңдаған обьектілерден құралған күрделі композицияларға тек ондаған және жүздеген Кбайт жұмсалады.

Векторлық графикада  масштабталулық мәселесі жеңіл шешіледі. Егер 0,15 мм қалыңдыққа тең сызық берілсе, онда біз суретті қаншама үлкейтсек те, не кішірейтсек те, обьектінің өзіне тән қасиеті ретінде бұл сызық осы қалыңдықты ғана ұстап тұрады. Векторлық графиканың осы қасиеті картографияда, автоматтандырылған жобалау конструкторлық жүйелерде (САПР-АЖКЖ) және автоматтандырылған архитектуралық жобалау жүйелерінде кеңінен пайдаланылады.

Экраннан үй кескінін шығарып, оны үлкейтуімізге  және пәтердің кескінін анықтап көруімізге болады. Әрі қарай үлкейте берсек есік бекіткен орындарды, есік ілгектерін көре аламыз. Одан да үлкен етіп көрсетсек, есік бекіткен бұрандалы бекіткіштер экранның бетін алады. Қажет болған жағдайда, кескінді бұдан әрі үлкейтуге болады.

Информация о работе Компьютерная графика