Рисовать элипс, ограниченный заданным прямоугольником.
Достоинства пиксельной модели
1. Пиксельную модель существующих изображений или сцен легко построить автоматически путем сканирования или фотосъемки с возможным последующим сканированием отпечатка (слайда). Это достоинство присуще только пиксельной модели.
2. Пиксельное изображение можно редактировать на любом уровне глобальности — от одновременного изменения характеристик всех его пикселей (например, при коррекции яркости) до воздействия на любой отдельно взятый пиксель (например, при устранении артефактов). Это дает возможность очень тонкой корректировки изображений.
3. Если размеры пикселей достаточно малы (приближаются к размерам видеопикселей), то растровое изображение выглядит не хуже фотографии. Таким образом, растровая графика эффективно представляет изображения фотографического качества.
4. Процедура преобразования пиксельной модели в изображение при выводе на экран или печать очень проста, поскольку устройство монитора и большинства печатающих устройств ориентировано именно на этот класс моделей изображения (все мониторы, струйные и большая часть лазерных принтеров, ризографы). Поэтому такая процедура не требует больших вычислительной мощности и затрат времени.
Недостатки пиксельной модели
Однако у пиксельной модели имеются и весьма серьезные недостатки.
1. Основной недостаток — жестко фиксированное количество пикселей в растре. Из-за этого при увеличении размеров изображения приходится увеличивать размеры каждого из пикселей. При достаточно большом увеличении исчезает эффект смыкания и изображение превращается в скопление пятен. Еще раньше появляется видимая зазубренность кромок изображения. Этот эффект иллюстрирует рисунок.
|
|
|
Рисунок - Искажение пиксельного изображения при его увеличении
Более или менее значительное уменьшение размеров пиксельного изображения при сохранении числа пикселей приводит к тому, что устройство воспроизведения информации оказывается неспособным отобразить слишком маленькие пиксели и часть графической информации утрачивается. При сохранении размеров пикселей уменьшить изображение можно только выбрасыванием из него некоторых пикселей, что приводит к тому же эффекту.
2. После сканирования ранее воспроизведенного полиграфическими методами точечного изображения на нем может появиться муар — полосы, точки или клетки. Это явление вызывается интерференцией, возникающей при наложении друг на друга двух растров. Избавиться от муара, не снижая четкости изображения, непросто.
3. В пиксельной модели отсутствует внутренняя структура, соответствующая структуре изображенных объектов. Понятное человеку изображение, например банан или мяч, после перевода в точечную модель превращается в совокупность цветных пикселей.
|
|
|
Если на фотоснимке изображен мужчина в галстуке-бабочке и со значком на лацкане, выделение объектов (галстука, значка) и их распознавание выполняется мозгом зрителя. При работе с графической программой для поиска и выделения пикселей, соответствующих этим объектам, пользователю придется немало потрудиться. Если после выделения значка его требуется удалить, то после придется чем-то заполнять образовавшееся на месте удаленных пикселей отверстие — фактически, дорисовывать изображение. Еще сложнее поправить покосившийся галстук. Поскольку причина этих неприятностей — в недостатках модели, с ними приходится сталкиваться при работе с любой программой точечной графики.
4. При необходимости высокой четкости и точной передачи цвета точечная модель требует для своего хранения и обработки большого объема памяти — десятков и сотней мегабайтов. Время обработки таких изображений резко возрастает, и часто работа с такими громоздкими моделями оказывается не под силу даже самым современным компьютерам.
|
|
|
Достоинства пиксельной информационной модели очевидны, благодаря им пиксельные изображения доминируют в проектах художественной компьютерной графики. Для частичного преодоления существенных недостатков пиксельной модели в ее состав вводятся дополнительные структурные элементы, такие как слои и альфа-каналы. Кроме того, в качестве дополнительных структурных элементов расширенной точечной модели часто используются объекты векторной графики (например, контуры и векторные тексты).
Лекция 4 Векторная модель
План
1 Примитивы
2 Дескрипторы объектов
3 Достоинства векторной модели
4 Недостатки векторной модели
5 Векторные графические редакторы
Примитивы
В отличие от пиксельной модели, в векторной модели структуры данных соответствуют не пикселям, а более крупным и семантически нагруженным объектам изображения или виртуального мира. Предельно упрощая ситуацию, можно считать, что структуры данных векторной модели изображения соответствуют разомкнутым линиям или замкнутым контурам, из которых составляется изображение.
Т.е. векторной графике изображения строятся из простых объектов - прямых линий, дуг, окружностей, эллипсов, прямоугольников, областей однотонного или изменяющегося цвета (заполнителей) и т. п., называемых примитивами. Из простых векторных объектов создаются различные рисунки. Комбинируя векторные объекты-примитивы и используя закраску различными цветами, можно получить и более интересные иллюстрации.
|
|
|
Каждая такая структура соответствует независимому объекту. Кроме имени, которое можно сопоставить векторному графическому объекту, и типа объекта, который определяет его «устройство», у каждого объекта имеется несколько атрибутов — параметров, задающих его геометрические и цветовые характеристики.
Векторные примитивы задаются с помощью описаний. Например:
рисовать линию от точки А до точки В;
рисовать элипс, ограниченный заданным прямоугольником.
Для компьютера подобные описания представляются в виде команд, каждая из которых определяет некоторую функцию и соответствующие ей параметры. Символические команды для приведённых выше примеров описаний в векторном формате WMF (Windows Metafile) записываются так:
MOVETO XI, Y1 Установить текущую позицию (XI, Y1).
LINETO X2, Y2 Нарисовать линию от текущей позиции до позиции (X2,Y2).
ELLIPSE X3,Y3, X4,Y4 Нарисовать эллипс, ограниченный прямоугольником, где (ХЗ, Y3) - координаты левого верхнего, а (Х4, Y4) - правого нижнего угла этого прямоугольника.
Любой из объектов векторного изображения можно преобразовывать (перемещать, масштабировать, изменять значения атрибутов) как совместно с другими объектами, так и независимо от них.
Дескрипторы объектов
Дескрипторы объектов, составляющих векторную модель, неодинаковы — их структура и размеры зависят от типа объекта, которому дескриптор соответствует, и значений его атрибутов. Например, описание контура, проходящего через три точки, займет в памяти меньше места, чем описание контура, проходящего через триста точек. Для сопоставления цвета объектам векторной модели используются те же модели представления цвета, что и для пиксельной модели.
Информация о цвете объекта сохраняется как часть его описания, т. е. в виде векторной команды (сравните: для растровых изображений хранится информация о цвете каждого видеопикселя).
Векторные команды сообщают устройству вывода о том, что необходимо нарисовать объект, используя максимально возможное число элементов (видеопикселей или точек). Чем больше элементов используется устройством вывода для создания объекта, тем лучше этот объект выглядит.
Достоинства векторной модели
Достоинства векторной модели.
1. Для размещения векторной модели изображения в памяти компьютера и в файле не требуется много места, поскольку хранятся сведения не о каждом пикселе изображения, а лишь о типах и значениях аргументов объектов. Компьютер работает с этой компактной моделью, выполняя преобразование в пиксельное изображение только перед выводом на экран монитора или на печать. Цветовые характеристики изображения практически не оказывают влияния на размеры его векторной модели.
2. Векторное изображение может быть структурировано с произвольной степенью детализации, поскольку любому элементу изображения при желании можно сопоставить отдельный объект (или группу объектов) векторной модели. Это позволяет устанавливать соответствие структуры модели структуре изображаемого объекта. Например, на портрете отдельные именованные группы объектов могут соответствовать носу, правому глазу, левому уху и т. д. Это позволяет очень быстро выбирать для работы нужные части изображения.
3. Объекты векторной модели изображения легко преобразовываются, их масштабирование не влечет за собой ни искажения изображения, ни утраты визуальной информации, что иллюстрирует рисунок. Поэтому качество полученного векторного изображения всегда будет зависеть только от возможностей устройства вывода.
Рисунок - Увеличение векторного изображения
4. В векторной модели текст представляется отдельной категорией объектов. Это обеспечивает возможность гибкой настройки соответствия текста изображению в процессе работы над произведением и возможность быстрой корректировки, как самого текста, так и параметров, управляющих его форматированием, на любой стадии работы.
Конечно, у векторной модели изображения имеются и существенные недостатки.
1. Включение в состав векторной модели множества типов объектов затрудняет изучение ее устройства — на освоение приемов работы с программой векторной компьютерной графики требуется несколько больше времени, чем на освоение программы точечной графики.
2. Построение векторной модели изображения представляет собой задачу, плохо поддающуюся автоматизации. Хотя программы трассировки (Программа трассировки растровых изображений (например, CorelTRACE!) ищет группы пикселей с одинаковым цветом, а затем создаёт соответствующие им векторные объекты) предоставляют принципиальную возможность построения векторной модели по точечному изображению, на практике большая часть векторных моделей составляется непосредственно пользователями из-за принципиальных ограничений автоматической трассировки.
3. Векторная модель изображения не дает пользователю инструментов, соответствующих традиционной технике живописи. Векторные изображения выглядят гипертрофированно резко, плоско, «мультяшно». Для создания векторной модели реалистического изображения требуются немалые навыки работы с программами векторной графики и огромное количество объектов, составляющих такую модель.
Следует отметить, что процесс эволюции программ векторной графики наиболее быстро движется именно в направлении повышения реалистичности векторных изображений, и новые объекты векторной модели (сетчатые заливки, тени, градиентная прозрачность) в значительной степени расширяют изобразительные возможности векторной графики.
4. Векторные изображения описываются десятками, а иногда и тысячами команд. В процессе печати эти команды передаются устройству вывода (например, лазерному принтеру). При этом может случиться так, что на бумаге изображение будет выглядеть совсем иначе, чем хотелось пользователю, или вообще не распечатается.
Дело в том, что принтеры содержат свои собственные процессоры, которые интерпретируют переданные им команды. Поэтому сначала нужно проверить, понимает ли принтер векторные команды данного стандарта, напечатав какой-нибудь простой векторный рисунок. После успешного завершения его печати можно уже печатать сложное изображение. Если же принтер не может распознать какой-либо примитив, то следует заменить его другим - похожим, но понятным принтеру.
Таким образом, векторные изображения иногда не печатаются или выглядят на бумаге не так, как хотелось бы.
В заключение сравнения точечной и векторной моделей изображений следует отметить, что в современных графических программах четко прослеживается тенденция к их совместному использованию. Практически все современные программы для работы с векторной графикой позволяют не только вводить в состав векторной модели объекты, соответствующие импортированным пиксельным изображениям, но и предусматривают довольно обширные наборы инструментов для редактирования таких изображений. Эта тенденция к конвергенции обусловлена желанием предоставить компьютерному художнику как можно больше возможностей для воплощения своих творческих замыслов в рамках одного программного продукта.
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 127; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!