Графические возможности компьютера
Другие рефераты
1. Введение
2. Кодировка графической информации
3. Графические возможности языка Visual Basic
4. Графические возможности языка Pascal
5. Технология обработки графической информации
5.1 Растровая и векторная графика
5.2 Графические редакторы
5.3 3D графика и анимация на примере прикладного пакета 3D Studio MAX2
Применение компьютерной техники в современной жизни стало незаменимым. Огромное количество отраслей используют вычислительные машины для ускорения решения задач. До недавнего времени вся компьютерная техника была лишь вспомогательным устройством для человека. Компьютер проводил различные вычисления, а основная работа лежала всё равно на человеке. Перед человечеством же стояли задачи масштабных строительств, проектов на будущее, испытаний, которых компьютер решить не мог. С появлением мощных графических станций, а так же компьютеров, способных решать не только математические задачи, но и визуализировать сложнейшие технологические процессы на экране, начинается новая эра в компьютерной промышленности.
На сегодняшний день компьютерная графика неотъемлемая часть жизни современного общества. Рекламные щиты, цветные журналы, спецэффекты в фильмах – всё это в той или иной мере имеет отношение к компьютерной графике. Либо это обработанные фотографии, либо от начала до конца созданные на компьютере изображения.
Самая большая радость для программиста – это видеть и знать, что пользователи находят для его детища самые разнообразные применения. Особенно это касается таких продуктов, как 3D Studio MAX2, который, в отличие от текстового процессора или электронной таблицы, позволяет с помощью изобразительных средств воплотить самые фантастические идеи и мечты в жизнь.
Компьютерное трёхмерное моделирование, анимация и графика в целом не уничтожают в человеке истинного творца, а позволяют ему освободить творческую мысль от физических усилий, максимально настроившись на плод своего творения. Конечно, пока невозможно заниматься графикой без определённых навыков, но технология не стоит на месте и, возможно, в недалёком будущем творение человека будет зависеть только от его мысли.
Пространственная дискретизация. В процессе кодирования изображения производится его пространственная дискретизация. Пространственную дискретизацию изображения можно сравнить с построением изображения их мозаики. Изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты (точки), причем каждому фрагменту присваивается значение его цвета, то есть код цвета (красный, синий и т.д.).
Качество кодирования изображения зависит от двух параметров. Во-первых, качество кодирования изображения тем выше, чем меньше размер точки и соответственно большее количество точек составляет изображение.
Во-вторых, чем большее количество цветов, то есть большее количество возможных состояний точки изображения используется, тем более качественно кодируется изображение (каждая точка несет большее количество информации). Совокупность используемых в наборе цветов образует палитру цветов.
Формирование растрового изображения. Графическая информация на экране монитора представляется в виде растрового изображения, которое формируется из определенного количества строк, которые в свою очередь содержат определенное количество точек (пикселей).
Качество изображения определяется разрешающей способностью монитора, т. е. количеством точек, из которого оно складывается. Чем больше разрешающая способность, то есть чем больше количество строк растра и точек в строке, тем выше качество изображения. В современных персональных компьютерах обычно используется три основных разрешающие способности экрана: 800*600, 1024*768, 1280*1024 точки.
Рассмотрим формирование на экране монитора растрового изображения, состоящего из 600 строк по 800 точек в каждой строке (всего 480 000 точек). В простейшем случае (черно-белое изображение без градаций серого цвета) каждая точка экрана может иметь одно из двух состояний – «черная» или «белая», то есть для хранения ее состояния необходим 1 бит.
Цветные изображения формируются в соответствии с двоичным кодом цвета каждой точки, хранящимся в видеопамяти. Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета, которая задается количеством битов, используемым для кодирования цвета точки. Наиболее распространенными значениями глубины цвета являются 8, 16, 24 и 32 бита.
Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки, тогда количество цветов, отображаемых на экране монитора, может быть вычислено по формуле:
N=2i ,
где I – глубина цвета.
Глубина цвета и количество отображаемых цветов
ГЛУБИНА ЦВЕТА (I) Количество отображаемых цветов (N)
8 28=256
16(High color) 216=65 536
24(True color) 224=16 777 216
32(True color) 232=4 294 967 296
Цветное изображение на экране монитора формируется за счет смешивания трех базовых цветов: красного, синего и зеленого. Такая цветовая модель называется RGB-моделью по первым буквам английских названий цветов (Red, Green, Blue).
Для получения богатой палитры цветов базовым цветам могут быть заданны различные интенсивности. Например, при глубине цвета в 24 бита на каждый из цветов выделяется по 8 бит, то есть для каждого из цветов возможны N=28 =256 уровней интенсивности, заданные двоичными кодами (от минимальной – 00000000 до максимальной – 11111111).
НАЗВАНИЕ ЦВЕТА интенсивность
красный зеленый синий
Черный 00000000 00000000 00000000
Красный 11111111 00000000 00000000
Зеленый 00000000 11111111 00000000
Синий 00000000 00000000 11111111
Голубой 00000000 11111111 11111111
Желтый 11111111 11111111 00000000
Белый 11111111 11111111 11111111
Графический режим. Графический режим вывода изображения на экран монитора определяется величиной разрешающей способности и глубиной цвета. Для того чтобы на экране монитора формировалось изображение, информация о каждой его точке должна храниться в видеопамяти компьютера. Рассчитываем необходимый объем видеопамяти для одного из графических режимов, например, с разрешением 800*600 точек и глубиной цвета 24 бита на точку.
Всего точек на экране: 800*600=480 000
Необходимый объем видеопамяти:
24 бит * 480 000 точек = 11 520 000 бит = 1 440 000 байт = 1,37 Мбайт
Аналогично рассчитываем необходимый объем видеопамяти для других графических режимов.
В Windows предусмотрена возможность выбора графического режима и настройки параметров видеосистемы компьютера, включающей монитор и видеоадаптер.
На формах (Form) или графических окнах (Picture Box) можно рисовать различные графические примитивы с использованием графических методов:
Scale – позволяет задавать систему координат и масштаб для формы или графического окна:
Object. Scale (Х1, Y1)-(Х2, Y2)
Аргументами метода являются Х1, Y1 - координаты левого верхнего угла объекта и Х2, Y2 – координаты правого нижнего угла объекта.
PSET – установка точки с заданными координатами и цветом:
Object. PSET (Х, Y) [,color]
Аргументами являются Х, Y – координаты точки и color – цвет линии. Значение аргумента color можно задать различными способами:
• С помощью одной из восьми констант, определяющих цвет (vbBlack - черный,vbBlue - синий ,vbGreen - зеленый,vbCyan - голубой,vbRed - красный,vbMagenta - сиреневый,vbYellow - желтый,vbWhite - белый);
• С помощью функции QBColor(number), аргументом которого являются числа от 0 до 15, а результат соответствует одному из основных 16 цветов;
• С помощью функции RGB(bytGreen, bytRed, bytBlue), аргументом которой являются три числа в диапазоне от 0 до 255(интенсивности базовых цветов), а результатом – число типа Long в диапазоне от 0 до 2563 - 1(16 777 215). Таким образом, определяется цветовая палитра с более чем 16 миллионами цветов, а каждый цвет задается числом, которое вычисляется по формуле: bytRed + 256* bytGreen + 256* bytBlue.
В случае отсутствия аргумента color рисование будет производиться цветом, принятым по умолчанию (черным).
Line – рисование линии, прямоугольника или закрашенного прямоугольника заданного цвета:
Object. Line (Х1, Y1) - (Х2, Y2) [, color] [, B] [F]
Аргументами метода являются Х1, Y1 и Х2, Y2 – координаты концов линии (левого верхнего и правого нижнего угла прямоугольника), color = цвет линии. Флажок B задает рисование прямоугольника, а флажок F = его закрашивание.
Circle – рисование окружности, овала или дуги с заданными координатами центра, радиусом, цветом, начальным и конечным углами дуги и коэффициентом сжатия:
Object. Circle (X, Y), radius [, color, start, end, aspect]
Аргументами метода являются Х, Y – координаты центра окружности, radius – радиус окружности, color – цвет окружности, start и end – начальный и конечный углы дуги, aspect – коэффициент сжатия.
Если графический метод применяется к объекту «форма» (Form), то при его записи имя объекта Object можно опускать.
• АНИМАЦИЯ. Для создания анимации (иллюзии движения на экране какого-либо объекта) применяется принцип смены кадров (изображений), как это делается в мультипликации. Программа, имитирующая движение, должна реализовать следующие этапы:
• создание изображения на экране;
• реализация временной паузы для того, чтобы глаз зафиксировал изображение;
• проведение коррекции изображения.
Анимация часто используется для изображения движения объектов. Для регуляции скорости движения объекта используется пустой цикл: чем большее количество раз он будет выпо
| |  скачать работу |
Другие рефераты
|
