|
| Настольные
издательские системы и графика - Конфигурирование настольных издательских
систем Часть I
представляет собой общее введение в настольные издательские системы. Эта информация
необходима для того, чтобы познакомить читателя с техническим и программным уровнями,
обеспечивающими функционирование систем, применяемых для графических работ. Читатели,
которым знакома эта область, могут безболезненно ее пропустить.
- Особенности графической информации и способы ее
кодирования Все многообразие
художественной графики, в отличие от письменности, не располагает предварительным
набором выделенных элементов, поэтому для преобразования изображений необходимо
использовать принудительное разбиение на линейные или пространственные элементы
в соответствии со способом кодирования пиксельной или векторной графики, о которых
речь впереди (этому и посвящена большая часть книги).
Сигналы, счисления
и основы кодирования - Аналоговый и импульсный сигналы
Всем,
кто не знаком с принципами кодирования, необходимо начинать с этой части (в ней
излагаются системы счисления и общие принципы дискретизации, квантования и кодирования).
Техническим специалистам эту часть можно только просмотреть для того, чтобы помочь
автору более удачно сформулировать положения "популярной теории".
В данной
части книги рассмотрены предпосылки компьютерной графики. Сначала рассматриваются
способы передачи информации (аналоговый и импульсный), сравнение которых показывает,
почему импульсная технология могла стать основой компьютерной графики. При этом
подтверждается преимущество дискретных сигналов, которые основаны на двоичной
системе счисления. Импульсная технология оперирует двумя сигналами, поэтому настоятельно
требуется использование бинарной (двоичной) системы счисления. Для более последовательного
рассмотрения двоичной системы последняя дана на фоне нескольких других систем
счисления. Двоичная система необходима не сама по себе, она используется для кодирования
произвольных чисел, текста и другой изначально дискретной информации.
- Системы
счисления Эта глава
необходима для знакомства с двоичной системой счисления (соответственно, восьмеричной
и шестнадцатеричной как ее развитием), которая является источником большинства
"магических" чисел как цифровой графики, так и компьютерных технологий
в целом.
Коль
скоро в предыдущей главе было определено, что для передачи информации импульсным
способом необходимо наличие этапа кодирования в начале и этапа декодирования в
конце, самое время приступить к обсуждению понятия "код".
Эта
глава посвящена общему представлению о коде, а также основам систем счисления,
а именно двоичной системе счисления и сжатым способам ее записи — восьмеричной
и шестнадцатеричной системам счисления. Очень важный момент — это позиционный
способ записи чисел.
Неизбежный
этап кодирования аналогового сигнала в совокупность импульсов (то есть в цифровую
форму) требует перехода на двоичную систему счисления, на которой, прежде всего,
необходимо научиться записывать десятичные числа. - Бит и кодовая таблица
После того как выяснилось, что импульсный сигнал — это совокупность двоичных чисел,
необходимо рассмотреть, как создается кодовая таблица.
В
данной главе вводится понятие минимальной единицы информации (1 бит), которая
совпадает с двоичной системой счисления. Следует обратить особое внимание, что
двоичная система счисления и главное понятие теории информации — бит — удачно
совпадают по смыслу и по форме. На этой основе создается возможность, используя
разрядности двоичных чисел, формировать определенные совокупности кодов (список
кодов), которым ставится в соответствие совокупность значений (список значений).
Таким образом формируется кодовая таблица, у которой могут быть самые разные значения
(от чисел и букв до звуков и цветов). При этом важно осознать, что кодовая таблица
является результатом определенного условного решения. - Преобразование аналогового
сигнала в цифровые коды
Пиксельная графика - Дискретизация,
квантование и кодирование графических изображений
- Разрешение
пиксельной графики
Данная глава является одной из центральных глав, она определяет действительно
важнейший параметр — разрешение (resolution).
Для
того чтобы установить единую меру дискретизации, было разработано понятие разрешения,
которое однозначно связывает размер элемента дискретизации со стандартными единицами
измерения, принятыми в науке и технике.
Разрешение
представляет собой достаточно универсальное понятие, которое применяется в разных
областях, имеющих дело с изображениями (например, в телевидении, полиграфии и
компьютерной графике), оно хотя и имеет разные названия и разные формы единиц
измерения, сохраняет единый смысл: количество дискретных элементов, приходящихся
на стандартную единицу длины (фактически — на единицу площади). - Глубина цвета пиксельной графики
В данной главе продолжается рассмотрение параметров пиксельной графики и глубины
цвета. Для
того чтобы установить единую меру дискретизации, было разработано понятие разрешения,
которое однозначно связывает размер элемента дискретизации со стандартными единицами
измерения, принятыми в науке и технике.
В
этой главе рассматривается применение процедуры квантования к графическим изображениям,
более сложным в тоновом отношении, чем штриховые изображения. Излагаются принципы
классического тонового рисования и техническое решение этой проблемы.
Исходя
из понимания смысла тонового рисования, выводится необходимость гораздо большего
количества градаций тона, чем у штриховых изображений. Это находит свое воплощение
в параметре, который получил название "глубина цвета".
Далее
рассмотрено создание таблицы квантования для тонового изображения и определение
параметра "глубина цвета" как пространственной метафоры, а также количество
двоичных разрядов как единицы измерения глубины цвета. - Объем файла пиксельной
графики Это важная
глава с практической точки зрения, поскольку объем пиксельного файла является
критичным фактором при большом количестве графических документов. И разобраться
в том, что формирует объем файла, совершенно необходимо для того, чтобы оптимально
выбирать не только параметры пиксельного документа, но и форматы файлов.
Объем
пиксельного файла — это тот объем информации, для хранения которого требуется
соответствующий объем дискового пространства. Для того чтобы определить, может
ли какой-либо носитель информации (например, такой "малобюджетный",
как дискета) вместить тот или иной объем информации, необходим предварительный
расчет ("прикидка") требуемого объема при устанавливаемых параметрах.
Создание
фиксированной числовой матрицы предполагает простой расчет ее объема по параметрам
пиксельной графики (геометрическим размерам, разрешению и глубине цвета). Никакие
иные характеристики пиксельного изображения на объем числового массива влияния
не оказывают. В данной главе представлена простая формула, которую используют
любые программы, связанные с пиксельной графикой, а также специализированные программы,
обслуживающие сканеры. Эта формула позволит, устанавливая параметры пиксельной
графики, заранее, еще не сканируя или еще не создавая изображения, рассчитать
объем файла. - Трансформирование пиксельной графики
Данная глава призвана показать принципиальную ограниченность безгранично широко
используемой пиксельной графики.
"Родовое
проклятие" пиксельной графики — ортогональность сетки дискретизации — является
причиной многих существенных проблем при трансформировании изображений. К процедурам
трансформирования относятся следующие операции:
-
масштабирование (уменьшение и увеличение);
повороты
(вращения и зеркальные отражения);
Векторная
графика - Принципы векторной графики
Данная часть так же, как и предыдущая часть III, является основной и предлагает
полное описание другого способа кодирования графической информации — векторной
графики. Эта часть является в книге самой трудной, поскольку целиком основана
на абстрактных математических принципах.
Принципы
векторной графики основаны на ином математическом аппарате и имеют целью построение
линейных контуров, составленных из элементарных кривых, описываемых математическими
уравнениями в особой параметрической форме.
Для
того чтобы линейные контуры, составленные из элементарных кривых, не создавали
резких преломлений и разрывов, элементарные кривые должны быть гладкими, что обеспечивается
специальным размещением управляющих линий. Общим видом таких кривых являются NURBS-кривые,
а более частным — кривые Безье. Первые и вторые используются в трехмерной графике,
а вторые — только в программах плоской векторной графики. - Трехмерная графика
Данная глава представляет краткую информацию об очень сложном и многообразном
направлении цифровой векторной графики — трехмерной графике.
Трехмерная
графика характеризуется многоаспектной интеграцией: пользователю необходимо обладать
знаниями в областях проектирования, освещения, перемещения объектов и камер, декорирования
объемных моделей, использования звуковых и визуальных эффектов, сценарных и покадровых
разработок, не считая чисто технических сложностей.
В
силу такой специфики трехмерной графики (а именно ее чрезвычайной сложности) данная
глава стоит особняком: в ней представлена только краткая информация о составляющих
элементах этой области: пространствах, моделировании объектов, их текстурировании,
анимации, освещении и визуализации.
Ссравнение и переходы пиксельной и векторной
графики |
