ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

37
Высшая школа экономики, Москва, 2013 www.hse.ru ИНЖЕНЕРНАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА 2 КУРС ЛЕКЦИЯ 3 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КГ Денис Королев

Upload: denis-korolev

Post on 13-Jun-2015

2.623 views

Category:

Education


2 download

DESCRIPTION

Инженерная и компьютерная графика, 2 курс ФИТиВТ МИЭМ НИУ ВШЭ. Лекция 3: Программное обеспечение компьютерной графики. Презентация не содержит пояснений, только графическое сопровождение лекции. Материалы по курсу находятся на сайте http://cg-2013.blogspot.ru

TRANSCRIPT

Page 1: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013www.hse.ru

ИНЖЕНЕРНАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА2 КУРС

ЛЕКЦИЯ 3ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КГ

Денис Королев

Page 2: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Графика бывает…

• Растровой• Векторной• Трёхмерной• Фрактальной

Рассматриваем в этой лекции

Рассматриваем на 5-6 лекциях

Оставляем энтузиастам

Page 3: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Векторная графика

• Кодирование графических изображений при помощи кривых и заливок.

• Используются кривые Безье

Page 4: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Чем будет отличаться эта карта в разных масштабах?

Page 5: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Достоинства векторной графики

• Малый объём памяти• Свобода трансформации• Аппаратная независимость

Page 6: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Недостатки векторной графики

• Программная зависимость• Сложность автоматизации ввода• Ограниченность в живописности

Page 7: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Растровая графика

Пиксель: • Координаты• Значение

Page 8: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Основные понятия

• Растр – упорядоченный набор точек.• Разрешение – плотность точек растра.• Глубина цвета – количество градаций

каждого пикселя. Цветовое разрешение.

24 bit/pixel 16 bit/pixel 8 bit/pixel

Page 9: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Сглаживание

Page 10: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Достоинства растровой графики

• Независимость пикселей• Простота автоматического ввода• Фотореалистичность• Программная независимость

Page 11: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Недостатки растровой графики

• Объём несжатого файла растет с каждым пикселем.

• Деформация приводит к потере качества.• Пикселизация неизбежна при увеличении.

Page 12: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Векторная* карта в Интернет

* Векторная она на сервере. Пользователю передается растрированный фрагмент.

Page 13: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Растровый космоснимок в интернет

Page 14: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Векторные карты в навигаторе

Page 15: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Текст и шрифт: векторные шрифты

Page 16: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Текст и шрифт: растровые шрифты

Page 17: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Масштабирование шрифтов

Page 18: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Разрешающая способность в оптике

Page 19: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Разрешающая способность в телевидении

Page 20: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Разрешение дисплея

Page 21: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Разрешение сканирования

Page 22: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Разрешение печати

Page 23: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Полиграфический растр

Page 24: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Полиграфический растр

Page 25: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Динамический диапазон и оптическая плотность

Page 26: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Избыточная глубина цвета

Page 27: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Сжатие изображений

Без потерь (loseless):• RLE • LZW

С потерями (lossy):• JPEG/MPEG• Субдискретизация*

* Про это подробнее в теме 7 «Видеотехнологии»

Принцип кодирования RLE

Page 28: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Многократное сохранение с JPEG-сжатием

Page 29: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Как работает JPEG?

Page 30: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Избавление от «лишней» информации о цвете

Page 31: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Квантование

Page 32: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Дискретное косинусное преобразование (DCT)

Низкая частота

Высокая частота

Page 33: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Дискретное косинусное преобразование (DCT)

Низкая частота

Высокая частота

Page 34: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Артефакты квантования

Q = 1 Q = 31

Взято отсюда.

Page 35: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Степень сжатия JPEG

Page 36: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

К следующей лекции:

• Прочитайте конспект лекции 4 «Аппаратное обеспечение КГ» (опубликую к пятнице)

• Посмотрите ссылки и видео из конспекта лекции 3 «Программное обеспечение КГ»

• Изучите кодирование: RLE, Huffman, JPEG• Освойтесь в Adobe Photoshop (Gimp),• Освойтесь в Adobe Illustrator (Corel Draw, Inkscape)

Не стесняйтесь спрашивать в форуме, на сайте, по почте.

Page 37: ИКГ 03 Программное обеспечение КГ

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Итоги первого теста