Основните области на приложение на компютърната графика
Лекция 6
Компютърна графика
Въведение
Компютърната илимашинната графика обикновено се нарича способността на персонален компютърда запълва някакво триизмерно пространство с видими изображения. Процесът напопълване включва процеса насъздаване на видимо изображение, както и неговотопоказване на работната равнина.
За тяхнотосъздаване те използват законитена дескриптивната геометрия, показвайки геометрични обекти под формата на точка или набор от точки, които образуват линия, равнина, повърхност в дадена координатна система.
За техниядисплей на работната равнина използвайте създаването на инструменти под формата на софтуер и хардуер, които преобразуват числата в графични знаци. „Естествеността“ на представянето на тези числа позволи на компютърната графика да се превърне в изключително ефективно и мощно средство за взаимодействие между човек и персонален компютър.
Учебна литература за курса:
1. Компютърна графика: първо запознанство / А. В. Боресков, Е. В. Шикин, Г. Е. Шикина; Под редакцията на Е. В. Шикин.-М .: Финанси и статистика, 1996. - 176с.
2. Giloy V. Интерактивна компютърна графика. - М.: Мир, 1982.
3. Newman W., Sprull R. Основи на интерактивната графика. – М.: Мир, 1985.
4. Фоли Дж., Ван Дам Ф. Основи на интерактивната компютърна графика. – М.: Мир, 1985.
5. Софтуер за компютърна графика. Международен стандарт GKS: TRANS. от английски/G. Enderle, K. Cansey, G. Pfaff. - М .: Радио и комуникация, 1988. - 480-те.
6. ГОСТ 27459-87. Системи за обработка на информация. Компютърна графика: Термини и определения. - М .: Издателство на стандартите, 1988 г.
CGI елемент
Проучвания по компютърна графика:
а)геометрични основи на различни графични форми на представяне на пространствени обекти върху работната равнина.
б) методи за преобразуване на данни от графична работна станция в графична форма на представяне на пространствени обекти.
в) методологична рамка, която съчетава на своя основа различни концепции, свързани с различни аспекти на проблема в компютърната графика.
Предметът на изучаване ще бъде: основни концепции на компютърната графика, основни концепции на основната графична система (GCS) и тяхната връзка: изходни примитиви, атрибути, координатна система, трансформации, вход, сегменти, метафайл, таблици на състояния и обработка на грешки.
В речника за обработка на данни на Международната организация по стандартизация (ISO) терминът "компютърна графика" се дефинира, както следва:
Компютърната графика е набор от методи и инструменти за преобразуване на данни в графична форма на представяне и от графична форма на представяне - с помощта на компютър.
Това определение се основава на три компонента, без които не е възможна нито една компютърна графична система:данни, компютър (персонален компютър) играфична форма на представяне.
Информацията, представена във визуална форма, може да бъде обработена от апарата на човешкото възприятие по най-естествения начин, докато сложните информационни структури и връзки се възприемат за по-кратък период от време, в по-голям обем и с по-малко изкривяване в сравнение с други използвани методи.
За хората е много трудно да се справят смодели на явления от реалния свят или абстрактни концепции без тяхното визуално представяне.
Общата система от концепции за компютърна графика се основава на основните принципи и основни концепции на Ядротографична система (YGS), която е облечена в рамките на международния стандарт.
Международният стандарт за системата за графично ядро (GKS) трябва да се разглежда като методологична основа за стандартизация в компютърната графика.
Проблемите на стандартизацията в компютърната графика стигнаха до върха в края на 70-те години. Разработихме структурата и направихме пълно описание на архитектурата на YGS и графичната среда около него. През 1985 г. е приет международният стандарт GKS. В този курс ще използваме приети стандарти.
Основните приложения на компютърната графика
| машинна графика | |||
| Област на приложение | Синтез на изображения | Анализ на изображението | Обработка на изображение |
| Вход | Официално описание | визуално представяне | визуално представяне |
| Изход | визуално представяне | Официално описание | визуално представяне |
| Обекти | Линии, пиксели, обекти, текст и техните комбинации | Генерирано или сканирано изображение | Сканирано изображение |
| Задачи | Генериране на изображения, представяне, сегментиране и трансформация | Разпознаване на образи, структурен анализ, анализ на сцена | Подобряване на качеството на изображението |
По време насинтеза на изображения изображенията се създават въз основа на описания, генерирани от програми и данни в компютър. Данните могат да идват от избран от потребителя първичен входен източник, да бъдат резултат от изчисления или да бъдат резултат от команди и действия на оператора на графичната станция.
Визуализация – визуално представяне на данни.
Визуално представяне на синтезирани елементарни обекти:линии, растерни елементи (пиксели), текстови редове или запълнени полигони (области) - извеждат се върху носителя на изображението на изходното графично устройство.
Разрешено е разделянето на картината на отделни части (сегменти), докато изображенията и техните части могат да бъдат трансформирани.
Изображение е набор от изходни примитиви и/или сегменти, които могат да бъдат показвани едновременно на повърхността за визуализация.
Повърхност за изобразяване е физическата среда на графичното устройство, върху което се изобразяват изображенията.
Повърхността за изобразяване може да бъде екран на дисплея, екран с електроннолъчева тръба, хартия в плотер. Графичните плотери се предлагат в различни конструкции: барабанен или плосък тип, растерен или електростатичен тип. Това са функционални устройства.
Друга област на приложение на компютърната графика еанализ на изображения.
Когатоанализирате изображения, елементарните обекти и техните комбинации трябвада бъдат изолирани от картината.
Като пример за анализ на изображения може да се посочи и решаването на задачи, подобни на разглобяването на продукт на отделни части, задачите за издаване на работни чертежи на отделни части в системата ESKD.
Обработката на изображения е предназначена да промени визуалното представяне на картина, за да подобри възприемането й от човек. В този случай се използват методи за филтриране, подобряване на контраста или потискане на изкривяването (шума).