Počítačová grafika 1 Úvod do grafiky, základní pojmy. Rastrová grafika.
Proč vůbec grafika? Zmrzlinový pohár s převažující červenou barvou. Základem je jahodová zmrzlina, která se nachází ve spodní části skleněné pohárové misky vyrobené z průhledného skla. Na této zmrzlině jsou nahodile rozmístěny jahody, které se před umístěním řádně umyly, a nakrájely na malé kousky... … a dalších nejméně 100 řádků.
Počítačová grafika › obor informatiky, který používá počítače k tvorbě umělých grafických objektů a dále také na úpravu zobrazitelných a prostorových informací, nasnímaných z reálného světa; › r. 1960 – William Fetter (Boeing) – považován za autora slovního spojení; › dva směry počítačové grafiky: › 2D grafika (two-dimensions) – prostor popsatelný dvěma rozměry; body obrazce se nacházejí v téže rovině (př. předměty mají obvod či obsah, ale nemají objem); dva hlavní přístupy: rastrová a vektorová grafika; › 3D grafika (three-dimensions) – prostor popsatelný třemi rozměry, viz. Kartézská soustava (osy ox, oy, oz); [?]
Počítačová grafika ovlivnila i vývoj filmů po celém světě. Jak jsem jmenoval první film využívající techniky počítačové grafiky?
[?]
Zjistěte, co znamená označení ASCII-Art.
Pixel vs. křivka › rastrová grafika – základní zobrazovací jednotkou je pixel – ten je určen souřadnicemi a barvou; označení [px]; › vektorová grafika – zobrazování pomocí křivek – vektorů;
[?]
Diskutujte, kde využijete rastrovou a kde vektorovou grafiku? Jaké jsou jejich výhody a nevýhody?
[?]
Znáte nějaké programy pro práci s rastrovou a vektorovou grafikou?
Základní pojmy rastrové grafiky › pixel – základní zobrazovací jednotka; v rastrové grafice představuje „bod“; nemá stanovenou velikost (závislost na výstupním zařízení); označení [px];
› palec – délková jednotka; označení [ in, ″ ]; platí, že 1 in = 2,54 cm; › rozlišení – určeno počtem zobrazovacích jednotek na danou vzdálenost; konkrétně pak počtem pixelů na palec; označení [DPI]
[?]
Kde se v současnosti můžeme setkat s jednotkami palec [ ″ ] nebo DPI?
Základní pojmy rastrové grafiky › barva – smyslový vjem, nerozlučně spojený se světlem, vzbuzený dopadem světelného záření na sítnici oka; › barevná hloubka – počet bitů potřebných k zakódování daného počtu barev do dvojkové soustavy;
Základní pojmy rastrové grafiky Příklad 1: Černobílý obraz se skládá z bílé a černé barvy. Kolika bitová barevná hloubka je nutná k zakódování těchto barev? Řešení: Bílou barvu lze například reprezentovat 0, černou barvu pak 1. Jelikož může každý bit nabývat dvou hodnot – 0 nebo 1, postačí k zakódování černobílého obrazu 1 bit, tedy barevná hloubka obrazu je jednobitová (někdy označována jako MONO COLOR).
Základní pojmy rastrové grafiky Příklad 2: Kolika bitová barevná hloubka je nezbytná pro zobrazení obrázku napravo ve stejné barevné kvalitě? Řešení: Z obrázku vidíme, že se v něm vyskytují barvy černá, šedá, modrá a bílá. Černou zakódujeme na 00, šedou na 01, modrou na 10 a bílou na 11, tedy využijeme celkem 2 bity, jelikož každý bit může nabývat dvou hodnot. Barevná hloubka je tedy dvoubitová.
[?]
Víme, že obrázek má 600 x 600 [px] a tiskárna, na které chceme tento obrázek vytisknout má rozlišení 300 DPI. Jak velký obrázek [cm] se nám na této tiskárně vytiskne?
Základní pojmy rastrové grafiky Příklad 3: Pokud máme k dispozici obrázek, v němž každý pixel může být obarven jednou z 16,7 miliónů barev. Kolika bitová barevná hloubka je zapotřebí? Řešení: Na základě úvahy z předchozích příkladů lze odvodit vztah
kde P je počet bitů nezbytných k zakódování B barev. P tedy představuje hodnotu barevné hloubky. Po dosazení do rovnice získáme P = 24. Potřebujeme -bitovou barevnou hloubku k zakódování 16,7 miliónů barev. Tato barevná hloubka bývá označována jako TRUE COLOR („věrné barvy“).
Příklad Příklad 4: Vypočítejte, jakou velikost paměti počítače zabírá obrázek žáby, jestliže víme, že má originální velikost (Š x V) 27,06 x 28,47 [cm], rozlišení 96 DPI a barevnou hloubku 32-bit (SUPER TRUE COLOR).
11,20 in
10,65 in
› Nejprve převedeme rozměry na palce, využijeme znalosti 1 in = 2,54 cm. › Známe rozlišení DPI, můžeme tedy vypočítat počet pixelů na šířku, na výšku → celkový počet pixelů v obrázku:
Š: 10,65 [in] x 96 [DPI] = 1022,4 [px] V: 11,20 [in] x 96 [DPI] = 1075,2 [px] Š x V: 1023 [px] x 1076 [px] = 1 099 285 [px]
Příklad Příklad 4: Vypočítejte, jakou velikost paměti počítače zabírá obrázek žáby, jestliže víme, že má originální velikost (Š x V) 27,06 x 28,47 [cm], rozlišení 96 DPI a barevnou hloubku 32-bit (SUPER TRUE COLOR).
11,20 in
10,65 in
› Každý z pixelů může nabývat jakékoliv barvy z palety, tu kódujeme 32bitovým číslem, tedy 1 099 285 [px] x 32 [b] = 35 177 120 [b] = 4 397 140 [B] = 4,4 [MB]. › Tento výsledek platí pro bitmapy (.bmp), kde nedochází ke kompresím.
Jak zjistit informace o obrázku?
Rastrová grafika v praxi › bitmapový grafický editor (rastrový grafický editor) – počítačový program umožňující uživateli prostřednictvím grafického rozhraní vytvářet a upravovat soubory s rastrovou grafikou; › data jsou uložena v některém z formátů .BMP, .GIF, .JPEG, .TIFF, .PNG;
› požadavky na grafický editor › vybrání oblasti editace, › vykreslení přímek s definovanou paletou barev, velikosti, tvaru a tloušťky, › vyplnění oblasti editace jednou barvou, barev. přechodem nebo texturou, › použití různých barevných modelů (RGB, CMY), › použití různých stylů písma, › odstraňování poškozených míst, redukce červených očí,
Rastrová grafika v praxi › bitmapový grafický editor (rastrový grafický editor) – počítačový program umožňující uživateli prostřednictvím grafického rozhraní vytvářet a upravovat soubory s rastrovou grafikou; › data jsou uložena v některém z formátů .BMP, .GIF, .JPEG, .TIFF, .PNG;
› požadavky na grafický editor › práce ve vrstvách, › aplikace filtrů, › převody do různých formátů; › Corel PHOTO-PAINT, Adobe Photoshop, GIMP;
[?]
Vyhledejte na internetu názvy přípon pracovních souborů výše uvedených grafických editorů.
