20.02.2024 / Дискретная графика

Дискретное представление статической и динамической графической информации

Введение

Компьютерная графика – раздел информатики, занимающийся работой с графическими изображениями на компьютере. Он включает в себя создание, редактирование, и отображение рисунков, чертежей, фотографий, видеокадров и прочего.

Основные понятия

• Пиксель: Наименьший элемент изображения на экране, представляющий собой точку.

• Растр: Прямоугольная сетка пикселей на экране.

• Разрешающая способность экрана: Размер сетки растра, выраженный в виде произведения M * N, где M - число точек по горизонтали, N - число точек по вертикали (число строк).

Видеоинформация

• Видеоинформация: Данные об изображении, воспроизводимом на экране компьютера, хранящиеся в памяти компьютера.

• Видеопамять: Оперативная память, хранящая видеоинформацию во время ее воспроизведения на экране.

Графические файлы

• Графический файл: Файл, содержащий информацию о графическом изображении.

Цветовая глубина и палитры

• Число цветов (K) и битовая глубина (N): Связаны формулой: K = 2^N.

• Страница: Раздел видеопамяти, содержащий информацию об одном изображении экрана. В видеопамяти может быть несколько страниц одновременно.

• RGB-мониторы: Дисплеи, использующие три базовых цвета: красный, синий и зеленый для создания всех остальных цветов.

Кодирование цветов

• Информация о цвете пикселя содержит данные о доле каждого базового цвета.

• Различные палитры (8- и 16-цветные) кодируют цвета пикселей разными способами, включая управление яркостью базовых цветов.

Векторный подход

• При векторном подходе изображение рассматривается как набор простых графических примитивов, таких как линии, окружности, прямоугольники и т. д.

• Положение и форма примитивов задаются в системе графических координат, связанных с экраном. Обычно начало координат находится в верхнем левом углу экрана.

Этот конспект описывает основные понятия компьютерной графики, включая работу с пикселями, видеопамятью, цветовыми палитрами и векторным подходом к созданию изображений.

1. Количество цветов:

   • Для формирования цвета используются 256 оттенков красного, 256 оттенков зеленого и 256 оттенков синего.

   • Таким образом, общее количество цветов: ($256 \times 256 \times 256 = 16,777,216$) цветов.

2. Минимальный объем видеопамяти для двухцветного изображения:

   • Разрешающая способность: 640 * 200 пикселей.

   • Для хранения каждого пикселя требуется 1 бит информации.

   • Минимальный объем видеопамяти: ($640 \times 200$) бит = ($128,000$) бит = ($16,000$) байт.

3. Объем видеопамяти для четырех страниц изображения:

   • Битовая глубина: 24.

   • Разрешающая способность дисплея: 800 * 600 пикселей.

   • Количество бит на пиксель: 24.

   • Общее количество бит для каждой страницы: ($800 \times 600 \times 24$) бит.

   • Общий объем видеопамяти для четырех страниц: ($4 \times 800 \times 600 \times 24$) бит.

4. Количество различных оттенков серого цвета:

   • Битовая глубина: 24.

   • При максимальном уровне яркости каждой составляющей получается белый цвет.

   • При отсутствии всех составляющих получается черный цвет.

   • Таким образом, каждая составляющая может иметь 256 уровней яркости.

   • Количество различных оттенков серого: ( $256 \times 256 \times 256 = 16,777,216$) оттенков.

Задача

Рисунок 1

1. Переместить перо в точку (3, 1) - начало левой вертикальной черты "К".

2. Начать рисовать линию до точки (3, 7) - конец левой вертикальной черты "К".

3. Переместить перо в точку (5, 1) - начало правой вертикальной черты "К".

4. Начать рисовать линию до точки (5, 7) - конец правой вертикальной черты "К".

5. Переместить перо в точку (3, 4) - начало горизонтальной черты "К".

6. Начать рисовать линию до точки (5, 4) - конец горизонтальной черты "К".