2015-01-22
895
Под растровой моделью подразумевается система точек определенных данных, организованная в виде регулярной (обычно – квадратной) сети. Это предполагает также наличие дискретной системы координат.
Примером такого растра является экран персонального компьютера (рис.4).
X
  
| ||||||||||||||||||||||||||
  
| ||||||||||||||||||||||||||
 
| ||||||||||||||||||||||||||
    
| ||||||||||||||||||||||||||
         
| ||||||||||||||||||||||||||
 
| ||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||
рис.4
|
|
|
При его работе на экран постоянно выводится элемент изображения в виде точки. Атрибутом этой точки является цвет. Точка растра описывается тогда двумя значениями координат X,Y и значением цвета: color. Элемент изображения по английски читается так: picture element. Сокращено pixel – пиксел. Таким образом можно сказать, что элементом растра является пиксел. Рассмотрим пример растровой модели контура при черно-белом изображении. Считаем, что черный цвет кодируется значением color, равным единице, а белый цвет – значением, равным нулю.
Модель экрана представлена на рисунке 4. Значение двумерного атрибута color в различных точках растра разное. Его значение можно представить матрицей следующего вида:
Для условного знака отдельно стоящего дерева в принятой системе координат значения элементов матрицы будут: color(18,2)=1, color(19,2)=1, color(17,3)=1, color(18,3)=0, color(19,3)=1, color(20,3)=1, color(16,4)=1, color(17,4)=0 и т.д.
Аналогом растрового представления данных является ячеистое. В этом случае вся территория разбивается на множество ячеек со значениями атрибутов в каждой из них. В этом случае вся информация представляется в виде прямоугольной матрицы атрибутов
В качестве атрибутов могут выступать различные характеристики природных и социально-экономических явлений: отметки точек в узлах регулярной сетки квадратов или сферических трапеций, количество проживающих в данном пространственном квадрате или трапеции, площадь определенного вида угодий, балл пашни и др. координаты X,Y могут быть отнесены к центру трапеции, квадрата или какому-либо узлу.
|
|
|
Простота машинной реализации растровых представлений связана со значительными затратами машинной памяти, требуемой для хранения значений атрибутов пикселей, т.е. значений переменной color(X,Y).
Если принять цветной экран и цвета и пронумеровать так: белый цвет имеет код 0, зеленый – 2, желтый – 14 и т.д., то значение переменной color(X,Y) будет целочисленным. Для его хранения необходимо использовать как минимум одну ячейку памяти (обычно беззнаковое целое занимает две ячейки). При этом номер цвета будет храниться не как число, а как символ. В этом случае для одного экрана размером (640*480) потребуется объем памяти равный 640*480=307200 ячеек. Для справки отметим, что оперативная память персонального компьютера составляет несколько тысяч ячеек. Как видим, затраты памяти на один экран соизмеримы со всей оперативной памятью. Следовательно, возникает проблема экономного использования памяти в растровых представлениях. Это достигается так называемым сжатием растровых данных. Термин сжатие часто заменяется такими: упаковка, уплотнение, компрессия, кодирование.
