Aplikacje Internetowe Strona 1 Zapoznanie Z Rodzajami Grafiki

Transcript

Zapoznanie z rodzajami grafiki. Zapoznanie z formatami grafiki. Rozmiar oraz rozdzielczość obrazka. Grafika komputerowa – dziedzina informatyki zajmująca się wykorzystaniem komputerowych do celów wizualizacji artystycznej oraz wizualizacji i rzeczywistości. technik Rodzaje grafiki: • • • • Grafika wektorowa Grafika rastrowa Grafika dwuwymiarowa (grafika 2D) Grafika trójwymiarowa (grafika 3D) Podstawowa klasyfikacja grafiki komputerowej wyróżnia jej dwa rodzaje: • grafika rastrowa – obraz budowany jest z prostokątnej siatki punktów (pikseli). Najważniejsze formaty plików to: Bitmap, OpenRaster, ICO (Microsoft file format). Formaty takie jak JPEG, TIFF, PNG oraz GIF także przechowują obraz według koncepcji rastrowej, natomiast dodatkowo pojawia się w tych formatach kompresja. Najważniejsze edytory graficzne: Photoshop, MS Paint oraz GIMP. Wadą tego rodzaju grafiki jest to, że w wyniku powiększenia obrazu widoczne są poszczególne jego punkty. Zastosowanie: zdjęcia fotograficzne, grafiki na strony www, wydruki poligraficzne. grafika wektorowa - jest rozszerzeniem grafiki rastrowej. W odróżnieniu od grafiki rastrowej - wektorowa operuje nie na pojedynczych punktach, lecz na matematycznie opisanych obiektach. Stosuje ona prymitywy graficzne takie jak: punkty, linie, krzywe oraz kształty lub wieloboki do przedstawienia obrazów w grafice komputerowej. Wszystkie te prymitywy graficzne bazują na równaniach matematycznych. Podstawowym standardem grafiki wektorowej jest SVG. Podstawowe edytory graficzne: CorelDRAW, Adobe Illustrator, oraz Inkscape. Typy prymitywów najczęściej używane w grafice wektorowej: • linie i polilinie, • poligony, • okręgi i elipsy, • krzywe Béziera, • bezigony, • tekst np. TrueType, gdzie każda litera jest utworzona w oparciu o krzywe Bezier’a. • • • • Grafika wektorowa sprawdza się najlepiej, gdy zachodzi potrzeba stworzenia grafiki, czyli mającego stosunkowo małą ilość szczegółów, nie zaś zachowaniu fotorealizmu obecnego w obrazach. Odpowiednimi przykładami użycia grafiki wektorowej są: • schematy naukowe i techniczne • mapy i plany, • logo, herby, flagi, godła, • różnego typu znaki, np. drogowe, • część graficznej twórczości artystycznej (np. komiksy), Aplikacje internetowe Strona 1 Przewaga grafiki wektorowej nad rastrową: rastrow • • • • • obraz wektorowy wymaga bardzo małej ilości ilo informacji, co przekłada sięę na małe pliki. Rozmiar obrazu nie wpływa na rozmiar pliku. Niestety, obraz w praktyce nie ma „detalu”. Jest to „gra coś za coś” – potrzebny ebny jest potężny pot procesor do wygenerowania informacji wizualnej w oparciu o algorytm, robiąc przybliżenie enie na krawędź krawę ź np. okręgu zawsze będzie to krawędź gładka. Z drugiej strony, jeśli li krzywa jest reprezentowana np. wielobokiem, to przybliżenie enie ujawni niewłaściwą nie reprezentacje matematyczną. matematyczną przybliżanie anie krzywych nie zwiększa zwi proporcjonalnie ich grubości jako linii. Zwykle ta grubość nie jest zwiększana ększana albo następuje nast utrata proporcji. Z drugiej strony, nieregularne krzywe reprezentowane przez proste geometryczne geomet kształty udaje się zrobić proporcjonalnie szersze podczas przybliżenia, żenia, tak aby wyglądały wygl gładko i nie przypominały tych składowych kształtów. Problem ten znika w przypadku grafiki fraktalnej, parametry obiektów sąą pamiętane pamię i mogą być modyfikowane. To oznacza, że transformacje graficzne, takie jak translacja, skalowanie, rotacja, wypełnianie, itp. nie degraduj degradują jakości rysunku. Ponadto wymiary zwykle podaje się si w jednostkach niezale niezależnych od urządzenia, dzenia, co przekłada się później na optymalną rasteryzację w module rasteryzuj rasteryzującym, gdy zmuszeni jesteśmy my przez urządzenie urzą wyświetlające do przejścia na postać rastrową rastrową, z perspektywy grafiki 3D, renderowanie cienia w grafice wektorowej jest znacznie bardziej realistyczne, ponieważż cienie mogą mog być abstrahowane do promieni światła, z których wynikają. To umożliwia żliwia liwia renderowanie z realizmem bliskim klasycznej fotografii. Kompresja grafiki W celu zaoszczędzenia dzenia miejsca na dysku często cz stosowana jest kompresja plików. Ogólnie można stwierdzić, żee im bardziej plik jest skompresowany, tym wolniejsze są s operacje jego zapisu i odczytu. Istnieją dwa rodzaje kompresji plików: o o bezstratna stratna Kompresja bezstratna Kompresja bezstratna nie powoduje utraty żadnych adnych pierwotnych danych podczas procesów kompresji i dekompresji. Jest ona polecana do kompresji danych tekstowych i liczbowych, takich jak arkusze kalkulacyjne, dokumenty tekstowe. W niektórych h formatach graficznych jak nie skompresowany TIFF czy BMP, punkty obrazu zapisywane są w stosunku 1:1 - dlatego na dysku pliki te zajmują zajmuj dokładnie tyle samo miejsca ile dany obraz zajmuje w pamięci ci operacyjnej komputera. W kompresji bezstratnej wykorzystywany wykorzyst jest algorytm LZW - Lempel-Ziv Ziv & Welch, którego zadaniem jest maksymalne zmniejszenie rozmiarów plików zawierających zawieraj grafikę. ę. Współczynnik kompresji (w stosunku do rozmiarów obrazu zajmuj zajmującego miejsce w pamięci ci operacyjnej) wynosi od 20 do 50%, bez powodowania owodowania utraty jakichkolwiek informacji. Metoda kompresji bezstratnej polega na łączeniu ł czeniu w mniejsze grupy wszystkich powierzchni obrazu, których piksele mająą tęę samą sam wartość (ten sam kolor). Stąd największy ększy współczynnik kompresji uzyskiwany jest w przypadku obrazów o du dużych ych powierzchniach w tym samym kolorze. Kompresja stratna Przy użyciu yciu kompresji stratnej można skompresować skompresowa plik w jeszcze większym kszym stopniu niż za pomocą kompresji bezstratnej. Stądd metoda ta jest stosowana w sytuacji, gdy ważne wa ne jest by plik zajmował mało miejsca na dysku. W kompresji tego rodzaju jest możliwe mo określenie w zależnoś żności od potrzeb możliwą do zaakceptowania ilość ść traconych informacji. Schemat tego rodzaju kompresji opiera się si na algorytmie łączenia czenia w mniejsze grupy najbardziej zbliżonych onych do siebie punktów pod względem wzgl dem odcieni kolorów. Strata zostaje uwidoczniona w momencie dekompresji gdyżż nie wszystkie w punkty z dużej ej palety kolorów zostają prawidłowo rozpoznane. Modele barw Model RGB • • Addetywny model barw, odzwierciedlający odzwierciedlaj działanie świateł. Barwa opisywana jest przez intensywności intensywno każdej z barw podstawowych (R-ed, G-reen, B-lue). • • Barwy opisywane sąą w sześcianie jednostkowym. Ukierunkowany na sprzęt wyświetlający wy rzutnik, monitor. Model CMY • Model subtraktywnego mieszania barw oparty o barwy C (cyan – zielono-niebieska) niebieska), M (Magenta – purpurowa), Y (Yellow – żółta). • Model ten został opracowany dla potrzeb poligrafii i wszystkich urządzeń ą ń wykorzystujących wykorzystuj subtraktywne mieszanie barw. Porównanie: Model CMYK • • W modelu CMY szarość ść jest otrzymywana przez zmieszanie równych ilości ilo trzech barw podstawowych (c=m=y). W modelu CMYK jest ona generowana przez czwartą czwart barwę podstawową K (blacK – czarny). Model HSV (HSL) • • • • • Hue – barwa (dominująca długość długo fali) Saturation – nasycenie (czystość (czysto pobudzenia) Value (Level) – jasność ść (jaskrawość) (jaskrawo Wszystkie barwy postrzegane ssą jako światło pochodzące z oświetlenia. Model ma postać stożka, żka, którego podstawą podstaw jest koło barw. Pojęcia: Często mówimy o rozdzielczości ści obrazu na przykład 800x600 punktów. Jest to niepoprawne uużycie terminu rozdzielczości. ci. Prawidłowo powinniśmy powinni mówić o rozmiarach obrazu. Rozdzielczo Rozdzielczość obrazu zawsze wyraża liczbę punktów obrazu przypadających na jednostkę długości. Punkt (ang. dot) to najmniejszy element obrazu, który nie ma już ju wewnętrznej trznej struktury. Piksel (ang. pixel) to najmniejszy element struktury obrazu, któremu można mo przyporz przyporządkować dowolny kolor. Linia to poziomy zbiór punktów lub pikseli. Rozdzielczość najczęściej wyrażamy żamy w: • Dpi (dot per inch) punktów na cal • Ppi (pixel per inch) pikseli na cal • Lpi (line per inch) lini na cal Rozdzielczość obrazu możemy żemy policzy policzyć jako stosunek: • • • • Mapa bitowa (bit map) - sposób zapamiętania zapami obrazu przy wykorzystaniu pikseli uło ułożonych w rzędy i kolumny. Każdy piksel a właściwie wła informacja o jego kolorze mo może zostać zapisana za pomocą określonej liczby bitów; wartość warto 1 oznacza czerń lub kolor, warto wartość 0 biel. W zależności ci od liczby kolorów jakie możemy wykorzystaćć w mapie bitowej, rozróżniamy mapy: 1 - bitowe, 8 - bitowe, 16 - bitowe, 24 - bitowe i 32 - bitowe. Mapy 1 bitowe to mapy czarno - białe, natomiast w mapach 8 - bitowych na jeden piksel przypada 256 kolorów, w 16 - bitowych 65 526 kolorów, w 24 - bitowych 16 777 216kolorów itd. Rasteryzacja jest to czynność czynno polegająca ca na konwersji obrazu opisanego w formie wektorowej na obraz rastrowy (piksele lub kropki) w celu wyświetlenia wietlenia na urządzeniu urz wizyjnym, wydrukowania lub w celu zapami zapamiętania tania w pliku w formacie bitmapo bitmapowym. Liczba pikseli. Rozdzielczość lub ostrość obrazu zależyy od jego liczby pikseli. Wi Większa liczba pikseli li poprawia rozdzielczość obrazu, co pozwala na wydrukowanie go w wi większym formacie bez obniżenia żenia jakości jakoś wizualnej. Należy jednak pamiętać, że im wię więcej pikseli ma obraz, tym większy kszy jest rozmiar pliku. Rozmiar pliku. Rozmiar pliku decyduje o ilo ilości miejsca ejsca zajmowanego przez obraz na komputerze i o czasie potrzebnym do wysłania go w formie załącznika zał cznika do wiadomo wiadomości e-mail. Chociaż więcej cej pikseli często czę oznacza większy kszy rozmiar pliku, bardziej istotny wpływ na rozmiar ma zwykle typ pliku obrazu (na przykład przykład JPEG lub TIFF). Na przykład obraz zapisany w formacie TIFF jest znacznie większy wi niż ten sam obraz zapisany w formacie JPEG. Dzieje się tak dlatego, że obrazy w formacie JPEG mogą byćć kompresowane, co powoduje zmniejszenie rozmiaru pliku kosztem nieco niższej ni jakości ci wizualnej. Formaty plików graficznych Formaty plików graficznych można podzielić na formaty przechowujące ące grafik grafikę rastrową oraz formaty przechowujące grafik grafikę wektorową.. Z kolei formaty przechowuj przechowujące grafikę rastrową można podzielićć na stosujące stosuj kompresję bezstratną, stosujące ce kompresję stratną oraz nie stosujące kompresji. Formaty grafiki rastrowej Używające kompresji stratnej: JPEG (Joint Photographic Experts Group) – niewątpliwie najpopularniejszy format plików graficznych z kompresją stratną; używany zarówno w sieci internet (obsługiwany przez prawie wszystkie przeglądarki), jak i w aparatach cyfrowych JPS (JPG Stereo) – najpopularniejszy format prezentacji obrazów stereoskopowych, obrazy dla prawego i lewego oka zapisane są obok siebie JPEG 2000 – nowsza wersja formatu JPEG, oferująca lepszą kompresję, DjVu – format stworzony do przechowywania zeskanowanych dokumentów w formie elektronicznej, TIFF (Tagged Image File Format) – popularny format plików graficznych udostępniający wiele rodzajów kompresji (zarówno stratnej, jak i bezstratnej) oraz umożliwiający przechowywanie kanału alfa. • • • • • Używające kompresji bezstratnej: PNG (Portable Network Graphics) – popularny format grafiki (szczególnie internetowej); obsługiwany przez większość przeglądarek WWW; obsługuje kanał alfa, obsługuje przeźroczystość, GIF (Graphics Interchange Format) – popularny format grafiki (szczególnie internetowej); obsługiwany przez prawie wszystkie przeglądarki WWW; może przechowywać wiele obrazków w jednym pliku tworząc z nich animację; obsługuje przeźroczystość monochromatyczną (pełna przeźroczystość lub wcale), TIFF BMP – oferuje zapis z kompresją RLE lub bez kompresji (powszechniejszy), wykorzystywany m.in. przez program MS Paint • • • • Bez kompresji: XCF (eXperimental Computing Facility) – mapa bitowa programu GIMP; może przechowywać wiele warstw, XPM – format zapisu plików przy pomocy znaków ASCII, PSD – mapa bitowa programu Adobe Photoshop; może przechowywać wiele warstw, • • • Formaty grafiki wektorowej • • • • SVG (Scalable Vector Graphics) – format oparty na języku XML; promowany jako standard grafiki wektorowej; umożliwia tworzenie animacji, CDR (Corel Draw) – format opatentowany przez firmę Corel Corporation SWF (Adobe Flash) – format grafiki wektorowej popularny w internecie; umożliwia tworzenia animacji, a nawet całych aplikacji, EPS (Encapsulated PostScript) – format PostScript z ograniczeniami Aplikacje internetowe Strona 6