Разновидности компьютерной графики: пиксельная, векторная, штриховая, контурная, фрактальная, когнитивная. Псевдографика

Векторная графика представляет изображение как набор примитивов. Обычно в качестве них выбираются точки, прямые, окружности, прямоугольники, а также как общий случай, сплайны некоторого порядка. Объектам присваиваются некоторые атрибуты, например, толщина линий, цвет заполнения. Рисунок хранится как набор координат, векторов и других чисел, характеризующих набор примитивов. При воспроизведении перекрывающихся объектов имеет значение их порядок.

 

Изображение в векторном формате даёт простор для редактирования. Изображение может без потерь масштабироваться, поворачиваться, деформироваться, также имитация трёхмерности в векторной графике проще, чем в растровой. Дело в том, что каждое такое преобразование фактически выполняется так: старое изображение (или фрагмент) стирается, и вместо него строится новое. Математическое описание векторного рисунка остаётся прежним, изменяются только значения некоторых переменных, например, коэффициентов. При преобразовании растровой картинки исходными данными является только описание набора пикселей, поэтому возникает проблема замены меньшего числа пикселей на большее (при увеличении), или большего на меньшее (при уменьшении). Простейшим способом является замена одного пикселя несколькими того же цвета (метод копирования ближайшего пикселя: Nearest Neighbour). Более совершенные методы используют алгоритмы интерполяции, при которых новые пиксели получают некоторый цвет, код которого вычисляется на основе кодов цветов соседних пикселей. Подобным образом выполняется масштабирование в программе Adobe Photoshop (билинейная и бикубическая интерполяция).

 

Вместе с тем, не всякое изображение можно представить как набор из примитивов. Такой способ представления хорош для схем, используется для масштабируемых шрифтов, деловой графики, очень широко используется для создания мультфильмов и просто роликов разного содержания.

 

Растровая графика (Raster drawing)

 

Точечная или растровая графика исторически стала применяться гораздо раньше векторной. К ней можно отнести художественные изображения мозаичного типа: смальта, мозаика и даже вышивка. Таким образом, к растровой графике относят изображения, полученные из мельчайших отдельных элементов, каждый из которых неделим и характеризуется постоянством тона на всем своем протяжении. Такие элементы принято называть пикселами. Каждый пиксел формально независим от соседних, т. е. может иметь различные характеристики: яркость, цветовой тон, насыщенность цвета и прочее.

 

достоинства

 

1. Простота и легкость оцифровки изображений.

 

2.   Удобство вывода на монитор и распечатки

 

3.   Реалистичность изображения.

 

4.   Возможность получения тонких живописных эффектов, таких как туман,

тонкие цветовые переходы и т.д.

 

недостатки

 

1. Необходимость точных установок параметров до начала создания гра­

фического изображения. Следует задать количество точек, размер изображения и т.д

 

 

 

2.Большой информационный объем получаемого графического файла

 

 

3. Неизбежное появление искажений при трансформациях изображения.

 

Существуют также и полноцветные изображения True color, чаще всего работает в RGB-цветовом пространстве и использует 1 байт на каждый из 3-х основных цветовых компонентов (красная, зеленая и синяя), т. е. общая глубина цвета равна 24 битам или 3 байтам. При таком представлении количество различных цветовых оттенков превышает 16 миллионов.

 

Наиболее распространенные форматы: GIF, JPEG, BMP.

 

Формат Acrobat reader: PDF

 

Форматы Photoshop: PSD,EPS,DCS.

 

Контурная графика (Line Art)

 

В контурной графике вы создаете изображение в виде его контура и деталей. Комиксы - хороший материал для этого типа изображений, т.к. у вас всегда есть точный контур, с которым вы можете работать. Тем не менее, любое изображение можно представить, просто обозначив его границы.

 

Существует много символов, которые можно применять для этой формы ascii арта. Вот наиболее очевидные из них:

 

/ | - _ + () < >,. ~ ^ " V X T Y I l L: ` '! j J 7

 

Начните с того, чтобы обозначить площадь рисунка, пока не прорабатывая его в деталях. Для этого, пройдитесь по периметру изображения и создайте контур, используя следующие "базовые" ascii символы:

 

/ | - _ ()

 

 

Фрактал — объект, отдельные элементы которого наследуют свойства родительских структур. Поскольку более детальное описание элементов меньшего масштаба происходит по простому алгоритму, описать такой объект можно всего лишь несколькими математическими уравнениями.

 

Фракталы позволяют описывать целые классы изображений, для детального описания которых требуется относительно мало памяти. С другой стороны, к изображениям вне этих классов, фракталы применимы слабо.

 

Когнитивная графика — это совокупность приемов и методов образного представления условий задачи, которое позволяет либо сразу увидеть решение, либо получить подсказку для его нахождения.

 

Методы когнитивной графики используются в искусственном интеллекте в системах, способных превращать текстовые описания задач в их образные представления, и при генерации текстовых описаний картин, возникающих во входных и выходных блоках интеллектуальных систем, а также в человеко-машинных системах, предназначенных для решения сложных, плохо формализуемых задач.

 

Три основных задачи когнитивной компьютерной графики:

 

1. создание таких моделей представления знаний, в которых была бы возможность однообразными средствами представлять как объекты, характерные для логического мышления, так и образы-картины, с которыми оперирует образное мышление,

 

2. визуализация тех человеческих знаний, для которых пока невозможно подобрать текстовые описания,

 

3. поиск путей перехода от наблюдаемых образов-картин к формулировке некоторой гипотезы о тех механизмах и процессах, которые скрыты за динамикой наблюдаемых картин.

 

Псевдогра́фика — общее название символов, которые предназначены не для записи текста на каком-либо языке, а для графического оформления интерфейса пользователя — например, для рисования рамочек и таблиц.

 

Псевдографика широко используется программами текстового режима (т.н. консольными). В системах с графическим интерфейсом псевдографика практически не используется, поскольку в этом случае рисовать линии и рамочки возможно с помощью графических API; кроме того, рисовать рамки псевдографикой можно использовать только со шрифтами фиксированной ширины, а прочие применения псевдографики не слишком широки.

 

Кодовые страницы для DOS обычно содержат следующий набор псевдографики, заимствованный из встроенных шрифтов EGA, VGA и других дисплейных адаптеров:

 

В VGA использование для псевдографики именно кодовых позиций 0xB0—0xDF является обязательным при использовании режимов с шириной символа в 9 точек.

 

В Юникоде имеется более обширный набор псевдографических символов:

 

Box Drawing (2500—257F) & Block Elements (2580—259F)