Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Июня 2013 в 08:39, курсовая работа
Знание файловых форматов и их возможностей является одним из ключевых факторов в допечатной подготовке изданий, подготовке изображений для web и в компьютерной графике вообще. Да, сегодня нет такого калейдоскопа расширений, как в начале 90-х, когда каждая компания-производитель редакторов изображений считала своим долгом создать свой файловый тип, а то и не один, однако это не означает, что "все нужно сохранять в TIFF, а сжимать ХРЕО'ом". Вариативность существующих сегодня форматов как раз и обусловлена необходимостью использования различных форматов в определенных условиях.
Введение
1. Форматы файлов компьютерной графики
1.1 Представление графической информации в цифровом виде
1.2 Цифровые форматы представления графической информации
2. Виды компьютерной графики
3аключение
Список использованной литературы
МИНОБРНАУКИ РЯЗАНСКОЙ ОБЛАСТИ
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КАСИМОВСКИЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ КОЛЛЕДЖ»
КУРСОВАЯ РАБОТА
ПО ДИСЦИПЛИНЕ:
КОМПЬЮТЕРНОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ
Выполнил :
Петропавловский Р.В.
Проверила:
Прокопова Т.Е.
2013
г.
СОДЕРЖАНИЕ:
Введение
1. Форматы файлов компьютерной графики
1.1 Представление графической информации
в цифровом виде
1.2 Цифровые форматы представления графической
информации
2. Виды компьютерной графики
3аключение
Список использованной литературы
Введение
Знание файловых форматов и их возможностей
является одним из ключевых факторов
в допечатной подготовке изданий, подготовке
изображений для web и в компьютерной
графике вообще. Да, сегодня нет такого
калейдоскопа расширений, как в начале
90-х, когда каждая компания-производитель
редакторов изображений считала своим
долгом создать свой файловый тип, а то
и не один, однако это не означает, что
"все нужно сохранять в TIFF, а сжимать
ХРЕО'ом". Вариативность существующих
сегодня форматов как раз и обусловлена
необходимостью использования различных
форматов в определенных условиях.
1.ФОРМАТЫ
ФАЙЛОВ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ
1.1
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
В ЦИФРОВОМ ВИДЕ
Все графические данные в компьютере
можно разделить на две большие
ветви: растровую и векторную.
Векторное представление
заключается в описании элементов изображения
математическими кривыми с указанием
их цветов и заполняемое™ (вспомните,
круг и окружность - разные фигуры). Красный
эллипс на белом фоне будет описан всего
двумя математическими формулами - прямоугольника
и эллипса соответствующих цветов, размеров
и местоположения. Очевидно, такое описание
займет значительно меньше места, чем
в первом случае. Еще одно преимущество
- качественное масштабирование в любую
сторону. Увеличение или уменьшение объектов
производится увеличением или уменьшением
соответствующих коэффициентов в математических
формулах. К сожалению векторный формат
становится невыгодным при передаче изображений
с большим количеством оттенков или мелких
деталей (например, фотографий). Ведь каждый
мельчайший блик в этом случае будет представляться
не совокупностью одноцветных точек, а
сложнейшей математической формулой или
совокупностью графических примитивов,
каждый из которых, является формулой.
Это приводит к утяжелению файла. Кроме
того, перевод изображения из растрового
в векторный формат (например, программой Adobe Strime Line
Растровая
графика описывает изображения с использованием
цветных точек, называемых пикселями,
расположенных на сетке. Например, изображение
древесного листа описывается конкретным
расположением и цветом каждой точки сетки,
что создает изображение примерно также,
как в мозаике.
При редактировании растровой графики
Вы редактируете пиксели, а не линии. Растровая
графика зависит от разрешения, поскольку
информация, описывающая изображение,
прикреплена к сетке определенного размера.
При редактировании растровой графики,
качество ее представления может измениться.
В частности, изменение размеров растровой
графики может привести к "разлохмачиванию"
краев изображения, поскольку пиксели
будут перераспределяться на сетке. Вывод
растровой графики на устройства с более
низким разрешением, чем разрешение самого
изображения, понизит его качество.
Основой растрового представления графики
является пиксель (точка) с указанием ее
цвета. При описании, например, красного
эллипса на белом фоне приходится указывать
цвет каждой точки
как эллипса, так и фона. Изображение представляется
в виде большого количества точек - чем
их больше, тем визуально качественнее
изображение и больше размер файла. Т.е.
одна и даже картинка может быть представлена
с лучшим или худшим качеством в соответствии
с количеством точек на единицу длины
- разрешением (обычно, точек на дюйм - dpi или
пикселей на дюйм -ppi).
Кроме того, качество характеризуется
еще и количеством цветов и оттенков, которые
может принимать каждая точка изображения.
Чем большим количеством оттенков характеризуется
изображения, тем большее количество разрядов
требуется для их описания. Красный может
быть цветом номер 001, а может и - 00000001. Таким
образом, чем качественнее изображение,
тем больше размер файла.
Растровое представление обычно используют
для изображений фотографического типа
с большим количеством деталей или оттенков.
К сожалению, масштабирование таких картинок
в любую сторону обычно ухудшает качество.
При уменьшении количества точек теряются
мелкие детали и деформируются надписи
(правда, это может быть не так заметно
при уменьшении визуальных размеров самой
картинки -т.е. сохранении разрешения).
Добавление пикселей приводит к ухудшению
резкости и яркости изображения, т.к. новым
точкам приходится давать оттенки, средние
между двумя и более граничащими цветами.
Распространены форматы .tif, .gif, jpg, .png, .bmp,
.pcx и др.
Векторы представляют из себя математическое
описание объектов относительно точки
начала координат. Проще говоря, чтобы
компьютер нарисовал прямую нужны координаты
двух точек, которые связываются по кратчайшей,
для дуги задается радиус и т.д. Таким образом,
векторная иллюстрация это набор геометрических
примитивов. Большинство векторных форматов
могут так же содержать внедрённые в файл
растровые объекты или ссылку на растровый
файл (технология OPI). Сложность при передаче
данных из одного векторного формата в
другой заключается в использовании программами
различных алгоритмов, разной математики
при построении векторных и описании растровых
объектов.
1.2
ЦИФРОВЫЕ ФОРМАТЫ
OPI (Open Prepress Interface) — технология, разработанная
фирмой Aldus, позволяющая импортировать
не оригинальные файлы, а их образы, создавая
в программе лишь копию низкого разрешения
(эскиз) и ссылку на оригинал. В процессе
печати на принтер, эскизы подменяются
на оригинальные файлы. Применение ОРТ,
вместо простого внедрения, (embedding) дает
возможность экономить ресурсы компьютера
(прежде всего, память), заметно повышая
его производительность. OPI
Растровый файл устроен проще (для понимания,
по крайней мере). Он представляет из себя
прямоугольную матрицу (bitmap), разделенную
на маленькие квадратики - пиксели (pixel - pictureelement).
Растровые файлы можно разделить на два
типа: предназначенные для вывода на экран
и для печати.
Разрешение файлов таких форматов как GIF, JPEG, BMP зависит
от видеосистемы компьютера. В старых
Маках на квадратный дюйм экрана приходилось
72 пикселя (экранное разрешение), наWindows единого
стандарта не сложилось, но сегодня чаще
всего употребляется значение 96 пикселей
на квадратный дюйм экрана. Реально, однако,
эти параметры теперь стали довольно условными,
так как почти все видеосистемы современных
компьютеров позволяют изменять количество
отображаемых на экране пикселей. Растровые
форматы, предназначенные исключительно
для вывода на экран, имеют только экранное
разрешение, то есть один пиксель в файле
соответствует одному экранному пикселю.
На печать они выводятся так же с экранным
разрешением.
Растровые файлы, предназначенные для
допечатной подготовки изданий имеют,
подобно большинству векторных форматов,
параметр Print Size - печатный размер. С ним
связано понятие печатного разрешения,
которое представляет из себя соотношение
количества пикселей на один квадратный
дюйм страницы (ppi, pixels perinch или dpi -
Растровые форматы, так же отличаются
друг от друга способностью нести дополнительную
информацию: различные цветовые модели,
вектора, Альфа-каналы или каналы плашковых
(зро1)-цветов, слои различных типов, интерлиньяж
(чересстрочная подгрузка), анимация, возможности
сжатия и другое.
GIF (CompuServe
Graphics Interchange Format)
Независящий от аппаратного обеспечения
формат GIF был разработан в 1987 году (GIF87a)
фирмой CompuServe для передачи растровых изображений
по сетям. В 1989-м формат был модифицирован
(GIF89a), были добавлены поддержка прозрачности
и анимации. GIF использует LZW-
Метод сжатия
LZW
(Lempel-Ziv-Welch) разработан в 1978 году израильтянами
Лемпелом и Зивом и доработан позднее
в США. Сжимает данные путем поиска одинаковых
последовательностей (они называются
фразы) во всем файле. Выявленные последовательности
сохраняются в таблице, им присваиваются
более короткие маркеры (ключи). Так, если
в изображении имеются наборы из розового,
оранжевого и зеленого пикселей, повторяющиеся
50 раз, LZW выявляет это, присваивает данному
набору отдельное число (например, 7) и
затем сохраняет эти данные 50 раз в виде
числа 7. Метод LZW, так же, как и RLE, лучше действует
на участках однородных, свободных от
шума цветов, он действует гораздо лучше,
чем RLE, при сжатии произвольных графических
данных, но процесс кодирования и распаковки
происходит медленнее.
GIF позволяет записывать изображение "через
строчку" (Interlaced), благодаря чему, имея
только часть файла, можно увидеть изображение
целиком, но с меньшим разрешением. Это
достигается за счет записи, а затем подгрузки,
сначала 1, 5, 10 и т.д. строчек пикселей и
растягивания данных между ними, вторым
проходом следуют 2, 6, эффективного сжатия
конечных данных. Восстановление данных
происходит в обратном порядке.
Таким образом, чем выше уровень компрессии,
тем больше данных отбрасывается, тем
ниже качество. Используя JPEG можно получить
файл в 1-500 раз меньше, чем BMP! Формат аппаратно
независим, полностью поддерживается
на PC и Macintosh, однако он относительно нов
и не понимается старыми программами (до
1995 года). JPEG не поддерживает индексированные
палитры цветов. Первоначально в спецификациях
формата не было и CMYK, Adobe добавила поддержку
цветоделения, однако CMYK JPEG во многих программах
делает проблемы. Лучшим решением является
использование JPEG-сжатия в Photoshop EPS-файлах,
которое описывается ниже.
Существуют подформаты JPEG. Baseline
Из сказанного можно сделать следующие
выводы. JPEG'ом лучше сжимаются растровые
картинки фотографического качества,
чем логотипы или схемы - в них больше полутоновых
переходов, среди однотонных заливок же
появляются нежелательные помехи. Лучше
сжимаются и с меньшими потерями большие
изображения для web или с высокой печатной
резолюцией (200-300 и более dpi), чем с низкой
(72-150 dpi), т.к. в каждом квадрате 8x8 пикселей
переходы получаются более мягкие, за
счет того, что их (квадратов) в таких файлах
больше. Нежелательно сохранять сJPEG-сжатием
любые изображения, где важны все нюансы
цветопередачи (репродукции), так как во
время сжатия происходит отбрасывание
цветовой информации. В JPEG'e следует сохранять
только конечный вариант работы, потому
что каждое пересохранение приводит ко
все новым потерям (отбрасыванию) данных
и превращении исходного изображения
в кашу.
Работы, хотя такие программы, как Adobe Illustrator и Adobe
Вместе с файлом можно сохранить эскиз
(image header, preview). Это копия низкого разрешения
в формате PICT, TIFF, JPEG или
Изначально EPS разрабатывался как векторный
формат, позднее появилась его растровая
разновидность - Photoshop EPS. Кроме типа эскиза
(TIFF, PICT, JPEG) Photoshop
Photoshop позволяет сжимать растровые данные
с помощью алгоритма JPEG. Adobe
EPS имеет много разновидностей, что зависит
от программы-создателя. Самые надежные EPS создают
программы производства Adobe Systems:
PDF (Portable Document Format)
PDF предложен фирмой Adobe как независимый
от платформы формат для создания электронной
документации, презентаций, передачи верстки
и графики через сети.
PDF-файлы создаются путем конвертации
из PostScript-файлов или функцией экспорта
ряда программ. Photoshop и
PDF первоначально проектировался как компактный
формат электронной документации. Поэтому
все данные в нем могут сжиматься, причем
к разного типа информации применяются
разные, наиболее подходящие для них типы
сжатия: JPEG, RLE, CCITT, ZIP
Метод сжатия
CCITT
(International Telegraph and
Файл PDF может быть оптимизирован. Из него
удаляются повторяющиеся элементы, устанавливается
постраничный порядок загрузки страниц
через web, с приоритетом сначала для текста,
потом графика, наконец шрифты. Обратите
внимание, когда повторяющихся элементов
нет, файл, после оптимизации, как правило,
несколько увеличивается.
PDF все больше используется для передачи
по сетям в компактном виде графики и верстки.
Он может сохранять всю информацию для
выводного устройства, которая была в
исходномPostScript-файле. Это касается PDF версий
3 и 4. Однако, в 3 версия не может включать
сведения о треппинге, некоторые другие
специфические данные (DSC, например), не
использует цветовые профили. Все это
возмещено в 4-й версии, используйте ее,
если есть возможность.
Scitex CT
PostScript-файл, предназначенный для вывода
проходит ряд этапов на пути к фотонаборному
автомату. Важнейшим из них является растрирование
- процесс конвертации PostScript-данных в битовую
карту, выполняемый интерпретатором PostScript (
Scitex CT во многом похож на TIFF, но не поддерживает Indexed Color,
Adobe Photoshop
Document
Внутренний формат популярного растрового
редактора Photoshop в последнее время стал
поддерживаться все большим количеством
программ. Он позволяет записывать изображение
со многими слоями, их масками, дополнительными
Альфа-каналами и каналами простых (spot)
цветов (начиная с версии 5), контурами
и другой информацией - все, что может сделать Photoshop.
В версии 3.0 появляются слои, контуры и RLE-компрессия,
в 4-й версии алгоритм улучшается, файлы
становятся еще меньше. В версии 5 реализован
принципиально иной подход к управлению
цветом. В программу была внедрена архитектура
управления цветом, основанная на профилях
для сканеров, мониторов и принтеров Международного
консорциума по цвету (International
Несмотря на то, что в 5-й версии появились
новые эффекты со слоями, текстом, а так
же возможность создавать дополнительные
каналы для простых цветов, профили, формат Photoshop'a имеет
полную совместимость от 5-й до 3-й версии.
В Photoshop'e 2.5 не было слоев и контуров, поэтому
он выступает, как отдельный подформат.
Однослойный Photoshop
Одной из простейших форм сжатия является
метод RLE (Run Length
Так же как и LZW, RLE хорошо работает с искусственными
и пастеризованными картинками и плохо
с фотографиями. В действительности, если
фотография детализирована, RLE может даже
увеличить размер файла.
Adobe Illustrator
Document
Adobe Illustrator - самый первый продукт Adobe.
Формат Illustrator'pa
Illustrator не распространен в Израиле из-за
отсутствия поддержки иврита в последних
версиях (исключение Illustrator 9, может использовать
иврит, но не поддерживает написание справа
налево). Русифицированная версия Adobe Illustrator 7 1Q
PICT (Macintosh
QuickDraw Picture Format)
PICT - собственный формат Макинтош. Стандарт
для буфера обмена, использует графический
язык Mac OS. PICT способен нести растровую, векторную
информацию, текст и звук, используетRLE-компрессию.
Поддерживается на Мас'е всеми программами.
Чисто битовые PICT-файлы могут иметь любую
глубину битового представления (от Lineart до CMYK).
Векторные PICT-файлы, которые почти исчезли
из употребления в наши дни, имели странные
проблемы с толщиной линии и другими отклонениями
при печати. Формат используется для потребностей MacOS,
и при создании определенных типов презентаций
только для Макинтош. Вне Макинтош PICT имеет
расширение .pic или .pet, читается отдельными
программами, но работа с ним редко бывает
простой и бесхитростной.
WMF(Windows Metafile)
Векторный формат WMF использует графический
язык Windows и, можно сказать, является ее
родным форматом. Служит для передачи
векторов через буфер обмена (Clipboard). Понимается
практически всеми программами Windows, так
или иначе связанными с векторной графикой.
Однако, несмотря на кажущуюся простоту
и универсальность, пользоваться форматом WMF стоит
только в крайних случаях для передачи
"голых" векторов. WMF искажает (!) цвет,
не может сохранять ряд параметров, которые
могут быть присвоены объектам в различных
векторных редакторах, не может содержать
растровые объекты, не понимается очень
многими программами на Macintosh.
BMP (Windows
Device Independent Bitmap)
Еще один родной формат Windows. Он поддерживается
всеми графическими редакторами, работающими
под управлением этой операционной системы.
Применяется для хранения растровых изображений,
предназначенных для использования в Windows и,
по сути, больше ни на что не пригоден.
Способен хранить как индексированный
(до 256 цветов), так и RGB-цвет (16.700.000 оттенков).
Возможно применение сжатия по принципу RLE,
но делать это не рекомендуется, так как
очень многие программы таких файлов (они
могут иметь расширение .rle) не понимают.
Существует разновидность формата BMP для
операционной системы OS/2.
Использование BMP не для нужд Windows является
распространенной ошибкой новичков. Я
описываю здесь этот формат только для
того, чтобы подчеркнуть - использовать BMP
нельзя ни в web, ни для печати (особенно),
ни для простого переноса и хранения информации.
RTF (Microsoft
Rich Text Format)
Текстовый формат RTF попал сюда за свои
неординарные способности к переносу
текстов из одной программы в другую. Он
позволяет переносить форматированный тек
Секрет совместимости заключается в использовании
специальных тегов форматирования RTF и Unicode.
Именно Unicode, кстати (использованный как
основа формата Microsoft Word 97/98 для Макинтош
и PC), позволяет легко переносить русские
тексты с PC на Мак и обратно в файлах MS Word 97/98.
На Макинтош RTF менее применим, так как у
программ, работающих под управлением Mac OS,
не наблюдается таких проблем с совместимостью
и переносом текста, как у Windows-приложений.
2. ВИДЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ
ГРАФИКИ
Различают три вида компьютерной графики.
Это растровая
графика, векторная графика и фрактальная графика. Они отличаются
принципами формирования изображения
при отображении на экране монитора или
при печати на бумаге.
В растровой графике изображение представляется
в виде набора окрашенных точек. Такой
метод представления изображения называют растровым.
|
|
Большинство графических редакторов,
предназначенных для работы с
растровыми иллюстрациями, ориентированы
не столько на создание изображений,
сколько на их обработку. В Интернете
пока применяются только растровые
иллюстрации.
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Программные средства для работы с
фрактальной графикой предназначены
для автоматической генерации изображений
путем математических расчетов. Создание
фрактальной художественной композиции
состоит не в рисовании или оформлении,
а в программировании.
Фрактальная
графика, как и векторная - вычисляемая,
но отличается от неё тем, что никакие
объекты в памяти компьютера не хранятся.
Изображение строится по уравнению (или
по системе уравнений), поэтому ничего,
кроме формулы, хранить не надо. Изменив
коэффициенты в уравнении, можно получить
совершенно другую картину.
Способность фрактальной графики моделировать
образы живой природы вычислительным
путем часто используют для автоматической
генерации необычных иллюстраций.
Заключение
Каждый, из утвердившихся сегодня форматов,
прошел естественный отбор, доказал свою
жизнеспособность и необходимость. Все
они имеют какие-то характерные особенности
и возможности, делающие их незаменимыми
в работе. Знание особенностей, тонкостей
технологии важно для современного дизайнера
так же, как для художника необходимо разбираться
в различиях химического состава красок,
свойствах грунтов, типов металлов и породах
дерева. Основное назначение знания, по
большому счету, это расширение возможностей
человека, увеличение степени его свободы,
когда человек поступает так, как считает
нужным, а не так, как вынуждают его обстоятельства.
СПИСОК
ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1) http://www.hi-edu.ru
2) http://www.listsoft.ru
3) http://www.rosdesign.
4) Курс лекций по "Компьютерной графике"
Новосибирский Государственный Технический
Университет. Факультет автоматики и вычислительной
техники.