Поняття про комп’ютерну графіку
Комп'ютерна графіка — це створення і обробка зображень (малюнків, креслень і т.д.) за допомогою комп'ютера. Розрізняють два способи створення предметних зображень - растровий і векторний і, відповідно, два види комп'ютерної графіки — растрову і векторну.
Растрова графіка. У растровій графіці зображення складається з різно-кольорових крапок (пікселів), які в сукупності і формують малюнок. Растрове зображення нагадує аркуш паперу у клітинку, на якому кожна клітинка зафарбована яким-небудь кольором. У житті часто зустрічаються зображення, зібрані з окремих елементів: вітраж складається із декількох шматків скла, вишивка — з окремих стібків, фотографія — з гранул срібла.
Кожний растровий малюнок має певне число крапок по горизонталі і вертикалі. Ці два числа характеризують розмір малюнка. Розмір малюнка в пікселях записують у вигляді: число пікселів по горизонталі X, число пікселів (число рядів пікселів) по вертикалі. Наприклад, для системи Windows ипові розміри екрана дисплея в пікселях 640х480, 1024х768, 1240х1024. Очевидно, що чим більше число пікселів міститься по горизонталі і вертикалі за одних і тих самих геометричних розмірів малюнка, тим вища якість відтворення малюнка.
Крім розмірів, малюнок характеризується також кольором кожного пікселя. Таким чином, для створення або збереження растрового малюнка необхідно вказати його розміри і колір кожного пікселя.
Піксель сам собою не має розміру. Інформація про те, що малюнок має розмір 640х480, нічого не говорить про його істинні розміри. Малюнок набирає геометричних розмірів тільки в разі виведення його на екран дисплея або принтер. Ці розміри залежать від роздільної здатності пристрою, яка вимі-рюється числом пікселів, що виводяться на одиницю довжини або ширини екрана. Так, якщо малюнок має розміри 640х480 пікселів, а роздільна здатність дисплея — 40 пікселів на сантиметр, то геометричні розміри малюнка на даному дисплеї — 16х12 см. На іншому дисплеї малюнок може мати інший розмір.
Растрова графіка дозволяє одержати високу якість зображення, тому що ефективно представляє реальні образи. Реальний світ складається з мільярдів і мільярдів крихітних об'єктів. Чим ближче предмет, що розглядається, тим краще видно, що він складений з більш дрібних частинок. Око людини якраз і пристосоване для сприйняття об'єктів як великих наборів дискретних еле-ментів, що утворюють предмети. Недолік растрової графіки — великі розміри файлів, що зберігають растровий малюнок. Так, для збереження копії графіч-ного екрана дисплея Windows з розмірами 1024х768 за умови, що колір пікселя кодується трьома байтами, потрібно 1024х768х3=2,3 Мбайт пам'яті. Великий обсяг графічних растрових файлів потребує потужних комп'ютерів для їх обробки. В растровій графіці виникають також труднощі зі зміною масштабу та редагуванням елементів малюнка.
Векторна графіка. У векторній графіці зображення будується за допомогою математичного опису об'єктів, таких, наприклад, як лінія, коло, прямокутник.
Такі прості об'єкти називаються примітивами. З їх допомогою створюються складніші об'єкти.
Для створення об'єктів-примітивів у векторній графіці використовують прості команди типу: Малювати лінію від точки А до точки Б або Малювати коло радіусом А з центром у точці Б.
Такі команди сприймаються пристроями виведення для малювання об'єктів.
Перевагою векторної графіки є те, що файли, які зберігають векторний малюнок, за розміром в 10-1000 разів менші, ніж аналогічні графічні растрові файли.
Векторна графіка повністю використовує всі переваги роздільної здатності того конкретного пристрою, на який виводиться малюнок. Векторні команди просто повідомляють пристрою виведення, що необхідно намалювати об'єкт заданого розміру, використовуючи стільки крапок, скільки можливо. Іншими словами, чим більше крапок зможе використати пристрій для створення об'єкта, тим краще він виглядатиме.
Векторна графіка дозволяє також легко редагувати окремий об'єкт у малюнку, не впливаючи на інші частини,
Недоліком векторної графіки є "неприродність" малюнка. Природа уникає прямих ліній, і не всякий малюнок можна скласти з кіл і прямих ліній без втрати якості. Через це векторну графіку в основному використовують для побудови креслень, стилізованих малюнків і значків.
Формування кольору малюнка. Відомо, що змішуючи в різних пропорціях три основні кольори: червоний, зелений і синій, можна одержати будь-який колір. Так, суміш цих кольорів у рівних пропорціях утворює білий колір, суміш червоного і зеленого — жовтий і т.д. Це відбувається через здатність людського ока змішувати кольори один з одним і бачити тільки один колір — усереднений. Таку систему формування кольорів називають системою RGВ (абревіатура, утворена початковими буквами англійських слів red — червоний, green — зелений та blue — синій).
Таким чином, для завдання будь-якого кольору слід вказати пропорції (інтенсивності) трьох кольорів: червоного, зеленого і синього. Загальна кіль-кість кольорів залежить від кількості градацій інтенсивностей кожного з основних кольорів. Так, якщо кожен з основних кольорів має чотири градації інтенсивності, то загальна кількість можливих кольорів становитиме 4х4х4=64. У сучасних комп'ютерах для кодування інтенсивності кожного з основних кольорів виділяється один байт, що дає 256 градацій інтенсивності, а кількість можливих кольорів досягає 256х256х256=16,7 млн.
Значно рідше, ніж систему RGB, використовують систему НLS. В ній колір задається трьома параметрами: відтінком, контрастністю та яскравістю.
Зрозуміло, що чим більший спектр доступних кольорів, тим більше пам'яті потребує графічний растровий файл. Однак більшості користувачів не потрібні мільйони кольорів. Їм достатньо 256 або навіть 16 доступних кольорів. У цьому випадку користувач формує свою власну палітру, включаючи до неї певні кольори із всього спектра кольорів. Комп'ютер присвоює номер кожному кольору палітри. За кольором окремого пікселя або об'єкта запам'ятовується номер, який має цей колір у палітрі. Використання обмежених палітр кольорів дозволяє зменшити обсяг пам'яті