Деректі компьютер мониторында графикалық түрінде көрсетуі алғаш рет
50-ші жылдар ортасында іске асырылды.
Компьютерлік графика кескіндер бейнелеудің адам қабылдай алатын бүкіл
түрлері мен формаларын қамтиді. Деректі көрнекі көрсету (визуализация) адам
әрекетінің алуан салаларында қолданады (компьютерлік томография, зат
құрылысын зерделеу, ғылыми зерттеулер, маталар мен киым-кешекті үлгілеу,
конструкторлық даярламалар.)
Кескін қалыптастыру түріне байланысты компьютерлік графиканы
растрлы, векторлы және фракталды деп үшке бөлу мүмкін. Үш өлшемдік (3D)
графика жеке пән деп саналады, өйткені онда кескін қалыптастырудың
векторлы және растрлы әдістері үйлеседі (1-сурет).
а) растрлі б) векторлы в) үш өлшемді г) инженерлік
1-сурет – Компьютерлік графика түрлері.
Компьютерлік графика дербес салаларда мамандырыланады: инженерлік
графика, Web-графика, компьютерлік полиграфия, компьютерлік анимация т.б.
Компьютерлік графиканың құрылысы мен әдістері математика, физика,
химия, биология, статистика, бағдарламалау мен т.б-ның жетістіктерінде
негізделеді. Сол себебті компьютерлік графика информатиканың қарқынды
дамып отырған салаларының бірі болып табылады.
Растрлы графика нүктелерден тұратын кескіндер алуда негізделеді. Ол үшін
шешілу деген ұғым өте маңызды. Шешілу (разрешение) дегеніміз – бұл
ұзындық бірлігіне келетін нүктелер саны. Осы кезде түп нұсқаның, экрандағы
кескіннің және басылған кескіннің шешілуін айыру керек.
Түп нұсқаның шешілуі 1 дюймге келетін нүктелермен (dots per inch – dpi)
өлшенеді де кескін сапасы мен файл мөлшеріне қойылатын талаптарына,
бастапқы кескінді құрастыру немесе сандық түріне келтіру тәсіліне, файлдың
сұрыпталған форматына және басқа көрсеткіштеріне тәуелді. Жалпы алғанда,
мынадай ереже ұсынады: неғұрлым сапаға қойылатын талаптар жоғарырақ
болса, соғұрлым түп нұсқа шешілуі жоғарырақ болу керек.
Кескіннің экрандағы көшірмелері үшін растрдың қарапайым нүктесін
пиксел деп айтады. Пиксел өлшемі экранның таңдалған (стандартты шамалар
аралағынан) шешілуіне, түп нұсқа шешілуі мен бейнелеу масштабына
байланысты өзгереді.
Кескіндер өңдеу үшін арналған диагоналі 19-24 дюймге тең
(профессионалдық класты) мониторлар қағида бойынша 640Ч480-ден
2048Ч1536-ге дейін стандартты экрандық шешілулерді қамтамасыз етеді.
Сапалы мониторда люминофордың екі көршілес нүктесінің ара қашықтығы
0,22-0,25 мм тең.
Растрлы кескін қандай болса да – қатты көшірмеде (қағазда, қабыршақта
т.б.) әлде экранда, бәрібір кескін нүктесінің өлшемі түп нұсқа растрлеу
көрсеткіштері мен пайдаланылған әдісіне байланысты. Растрлеу кезінде түп
нұсқа сызықтар торымен жамылған сияқты болады. Тор ұяшықтары растр
элементін құрайды. Растр торының жиілігі дюймдегі сызықтар санымен (lines
per inch – lpi) өлшенеді және линиатура деп аталады.
Растр нүктесінің мөлшері әрбір элемент үшін есептеледі және берілген
үяшықтағы өң интенсивтілігіне байланысты. Интенсивтілігі қаттырақ
болуымен растр элементі тығыздау толтырылады. Яғни, егер ұяшыққа абсолют
қара түс түсіп қалса, растр нүктесінің өлшемі растр элементі өлшеміне тура
келеді. Бұл жағдайда толтырылуы 100 % деп айтады. Абсолют ақ түс үшін
толтырылуы шамасы 0 % тең. Іс жүзінде дақтағы (отпечаток) элементтің
толтырылуы 3-тен 98 %-ке дейін өзгереді. Сонда растрдың барлық нүктелері
идеалда абсолют қара түске жақындай беретін бірдей оптикалық тығыздығына
ие. Қаралау өңнің иллюзиясы нүктелер өлшемдерін үлкейту және сол себепті
олар арасындағы ашық жердің кемітілуі арқасында түзіледі. Сонымен, растр
элементтері орталықтарының аралығы бірдей қала береді Бұл амплитуда
модуляциясымен растрлеу (АМ) болып табылады (2-сурет).
2-сурет – Растрды амплитудасымен және жиілігімен модуляциялау
Жиілікпен модуляциялау (ЧМ) жағдайда оң интенсивтілігі өлшемі бірдей
көршілес нүктелер аралығын өзгерту бойынша реттеледі. Демек, интенсивтілігі
әр түрлі растр ұяшықтарында нүктелер саны бірдей емес (2-сурет). ЧМ-
тәсілімен растрленген кескіндер сапасы жақсырақ болып көрінеді, өйткені
нүктелер өлшемі АМ-растрлеудегі нүктелердің орташа өлшемінен бірталай
Растрлерді
мысалдары.
кіші (3-сурет).
бір үстіне бірін салып кескіндер, мысалы, көп түсті кескіндер
басу кезінде әрбір келесі растр белгілі бұрышқа бұрылады. Түсті басу үшін
3-сурет – Стохасты растр қолдану мысалы.
мы
і өсуімен растрлы
илл
нүктелер белгілі
сан
д
,
і
ект ретінде математикалық жазылады, соңдықтан векторлы
гра
Сызық – векторл
пішінге (түзу,
қисық), қалыңдыққа,
Тұйық сызықтар
тол
о
а
ы, кубты бір бірімен байланысқан алты тікбұрыштан құру мүмкін.
Ола
н
яның ережелері болып табылады.
надай бұрыштар дәстүрлі деп саналады: жасыл басылған қалып үшін 105°,
қара қошқыл үшін – 75°, сары үшін – 90°, қара үшін – 45°.
Растрлі графика қуралдармен түс пен жарты оңдер жоғары дәлдікпен беруді
керек қылатын жұмыстар орындау ұсынады. Шешілу
юстрация файлының мөлшері тез үлкееді. Үйдегі оқу үшін арналған
фотосурет (стандартты мөлшері 10 Ч 15 см тең, 200-300 dpi шешілуімен сандық
түрге келтілілген) қысу тәртібі қосылған кезде TIFF-форматында шамамен 4
Мбайт алады. А4 форматты түсті кескін 120-150 Тбайт алады.
Растрлы графика кемшіліктерінің бірі – үлкейту кезіндегі кескіннің
пикселденілуі (егер ерекше шаралар қолданбаса). Түп нүсқа
ынан түрады. Масштаб үлкен болғанда олар мөлшері е үлкееді сонымен
растр элементтері көріне бастап иллюстрацияның өзін бұрмаландырады.
Пикселденілуге қарсы әрекет жасау мақсатымен түп нұсқаны үлкейткенде
сапалы бейне алуға жеткіл кті шешілуімен алдын-ала санды түрге келтіреді
(цифрлейді).
Векторлы графикада негізгі элемент болып сызық табылады – 4-сурет. Ол
бірынғай объ
фика
құралдармен
бейнелеу
үшін
дерек
мөлшері
растрлы
графикасындығынан айтарлықтай кем.
4-сурет – векторлы графиканың объекттері
ы графиканың қарапайым объекті. Ол
түске, кескінге (тұтас, ұзілме) ие.
тырылу қасиетін қабылдайды. Олар қамтиған рын басқа объекттермен не
тандалған түспен толтырыла лады. Ең қарапайым тұйық емес сызық түйін
деген екі нүктемен шеттеледі. Түйіндер де белгілі қасиеттеріне ие. Олардың
көрсеткіштері сызық ұшы пішіні мен басқа объекттермен жанасу сипатына әсер
етеді.
Векторлы графиканың басқа бар объекттері сызықтардын құралады.
Мысал
рдың әрбірі өз ретінде төрт байла ысқан сызықтан тұрады. Соңдай-ақ
кубты куб қырларын түзетін он екі байланысқан сызық түрінде қарастыру
мүмкін.
Векторлы графиканың математикалық негізі ретінде аналитикалық
геометри
Достарыңызбен бөлісу: |