Векторна та растрова графіка

Вступ
Векторна графіка…………………………………………………………….6
Растрова графіка……………………………………………………………..8
Порядок виконання роботи….……………………………………………..11
Висновок
Список використаної літератури
Додаток №А Оцифрована карта
Вступ
Майже з моменту створення ЕОМ з'явилася і комп'ютерна графіка, яка зараз вважається невід'ємною частиною світової технології. Перші обчислювальні машини не мали окремих засобів для роботи з графікою, проте вже використовувалися для отримання і обробки зображень. Програмуючи пам'ять перших електронних машин, побудовану на основі матриці ламп, можна було одержувати узори. З розвитком комп'ютерної техніки і технологій з'явилася безліч способів споруди графічних об'єктів.
У 1961 році програміст С. Рассел очолив проект по створенню першої комп'ютерної гри з графікою. Створення гри «Spacewar» («Космічні війни») зайняло близько 200 людино-годин. Гра була створена на машині PDP-1.
У 1963 році І. Сазерленд створив програмно-апаратний комплекс Sketchpad, який дозволяв малювати крапки, лінії і кола на трубці цифровим пером. Підтримувалися базові дії з примітивами: переміщення, копіювання і ін. По суті, це був перший векторний редактор, реалізований на комп'ютері. Також програму можна назвати першим графічним інтерфейсом, причому вона була такою ще до появи самого терміну.
У середині 1960-х рр. з'явилися розробки в промислових додатках комп'ютерної графіки. Так, під керівництвом Т. Мофетта і Н. Тейлора фірма Itek розробила цифрову електронну креслярську машину. В 1964 році General Motors представила систему автоматизованого проектування DAC-1, розроблену сумісно з IBM.
У 1968 році групою під керівництвом Н. Н. Константинова була створена комп'ютерна математична модель руху кішки. Машина БЕСМ, виконуючи написану програму рішення диференціальних рівнянь, малювала мультфільм «Кішечка» (рис. 1.1), який для свого часу був проривом. Для візуалізації використовувався алфавітно-цифровий принтер.
Рисунок 1.1 Фрагмент мультфільму "Кішечка"
Це були перші революційні кроки історії розвитку, без якою в сучасному світі практично неможливо обійтись.
[2]
1. Векторна графіка
Векторна графіка описує зображення з використанням прямих і зігнутих ліній, званих векторами, а також параметрів, що описують кольори і розташування. Наприклад, зображення книги описується крапками, через які проходить лінія, створюючи тим самим контур листа. Колір листа задається кольором контура і області усередині цього контура (рис 1.1).
Рисунок 1.1
При редагуванні елементів векторної графіки ви змінюєте параметри прямих і зігнутих ліній, що описують форму цих елементів. Ви можете переносити елементи, міняти їх розмір, форму і колір, але це не відіб'ється на якості їх візуального уявлення. Векторна графіка не залежить від дозволу, тобто може бути показана в різноманітних вихідних пристроях з різним дозволом без втрати якості.
[3]
Векторне уявлення полягає в описі елементів зображення математичними кривими з вказівкою їх кольорів і заповнюваної (пригадайте, круг і коло - різні фігури). Червоний еліпс на білому фоні буде описаний всього двома математичними формулами - прямокутника і еліпса відповідних кольорів, розмірів і місцерозташування. Очевидно, такий опис займе значно менше місця, ніж в першому випадку. Ще одна перевага - якісне масштабування в будь-яку сторону. Збільшення або зменшення об'єктів проводиться збільшенням або зменшенням відповідних коефіцієнтів в математичних формулах. На жаль векторний формат стає невигідним при передачі зображень з великою кількістю відтінків або дрібних деталей (наприклад, фотографій). Адже кожний найдрібніший відблиск в цьому випадку представлятиметься не сукупністю одноколірних крапок, а найскладнішою математичною формулою або сукупністю графічних примітивів, кожний з яких, є формулою. Це приводить до збільшення файлу. Крім того, перетворення зображення з растрового у векторний формат (наприклад, програмою Adobe Strime Line або Corel OCR-TRACE) приводить до того що, останній не може коректно масштабувати у більшу сторону. Від збільшення лінійних розмірів кількість деталей або відтінків на одиницю площі більше не стає. Це обмеження накладається дозволом ввідних пристроїв (сканерів, цифрових фотокамер і ін.). Приклади векторної графіки наведені в рис 1.2.
[5]
Рисунок 1.2 Приклади векторної графіки
[3]
2. Растрова графіка
Растрова графіка описує зображення з використанням кольорових крапок, званих пікселями, розташованих на сітці. Наприклад, зображення деревного листа описується конкретним розташуванням і кольором кожної точки сітки, що створює зображення приблизно також, як в мозаїці (рис. 2.1).
Рисунок 2.1
При редагуванні растрової графіки Ви редагуєте пікселі, а не лінії. Растрова графіка залежить від дозволу, оскільки інформація, що описує зображення, прикріплена до сітки певного розміру. При редагуванні растрової графіки, якість її уявлення може змінитися. Зокрема, зміна розмірів растрової графіки може привести до "розлохмачування" країв зображення, оскільки пікселі перерозподілятимуться на сітці. Висновок растрової графіки на пристрої з більш низьким дозволом, ніж дозвіл самого зображення, знизить його якість (рис. 2.2).
Рисунок 2.2 Частина зображення при збільшенні в 7 разів
[6]
Основою растрового представлення графіки є піксель (крапка) з вказівкою її кольору. При описі, наприклад, синього логотипу на сірому фоні (рис. 2.3) доводиться указувати колір кожної крапки як значка, так і фону. Зображення представляється у вигляді великої кількості крапок - ніж їх більше, тим візуально якісне зображення і більше розмір файлу. Тобто одна і навіть картинка може бути представлена з кращою або гіршою якістю відповідно до кількості крапок на одиницю довжини - дозволом (звичайно, крапок на дюйм - dpi або пікселів на дюйм - ppi).
Рисунок 2.3
Крім того, якість характеризується ще і кількістю кольорів і відтінків, які може приймати кожна точка зображення. Чим більшою кількістю відтінків характеризується зображення, тим більша кількість розрядів потрібна для їх опису. Синій може бути кольором номер 001, а може і - 00000001. Таким чином, чим якісніше зображення, тим більший розмір файлу.
[4]
Растрове уявлення звичайно використовують для зображень фотографічного типу з великою кількістю деталей або відтінків. На жаль, масштабування таких картинок в будь-яку сторону звичайно погіршує якість. При зменшенні кількості крапок втрачаються дрібні деталі і деформуються написи (правда, це може не так помітно при зменшенні візуальних розмірів самої картинки - тобто збереженні дозволу). Додавання пікселів приводить до погіршення різкості і яскравості зображення, оскільки новим крапкам доводиться давати відтінки, середні між двома і кольорами, що більш граничать. Поширені формати .tif, .gif, .jpg, .png, .bmp, .pcx і ін.
Таким чином, вибір растрового або векторного формату залежить від цілей і задач роботи із зображенням. Якщо потрібна фотографічна точність перенесення кольорів, то переважно растр. Логотипи, схеми, елементи оформлення зручніше представляти у векторному форматі. Зрозуміло, що і в растровому і у векторному представленні графіка (як і текст) виводяться на екран монітора або друкарський пристрій у вигляді сукупності крапок. В Інтернеті графіка представляється в одному з растрових форматів, браузерами без установки додаткових модулів, що розуміються, - GIF, JPG, PNG.
Без додаткових плагінів (доповнень) найпоширеніші браузери розуміють тільки растрові формати - .gif, .jpg і .png (останній поки мало поширений). На перший погляд, використовування векторних редакторів стає неактуальним. Проте більшість таких редакторів забезпечує експорт в .gif або .jpg з вибираним Вами дозволом. А малювати художникам, що починають, простіше саме у векторних середовищах - якщо рука затремтіла і лінія пішла не туди, елемент, що вийшов, легко редагується. При малювання в растровому режимі ви ризикуєте непоправно зіпсувати фон.
Через описані вище особливості представлення зображення, для кожного типу доводиться використовувати окремого графічного редактора - растрового або векторного. Зрозуміло, у них є загальні риси - можливість відкривати і зберігати файли в різних форматах, використовування інструментів з однаковими назвами (олівець, перо і т.д.) або функціями (виділення, переміщення, масштабування і т.д.), вибирати потрібний колір або відтінок... Проте принципи реалізації процесів малювання і редагування різні і обумовлені природою відповідного формату.
[4]
3. Порядок виконання роботи
Завдання курсової роботи: перевести заданий геологічний розріз з умовними позначеннями і графіком спостережуваного гравітаційного поля в електронну форму (рис. 3.1) за допомогою программного забезпечення Surfer.
Рисунок 3.1.
Пакет «Surfer» є програмним продуктом для: побудови графіків, карт, поверхонь; векторних карт; винесення на карти (поверхні) спеціальних знаків або цифрового матеріалу; проведення первинної статистичної обробки даних; набора і редагування тексту; застосування диференціальних і інтегральних операторів до двовимірних даних; проведення різноманітних процедур інтерполяції, екстраполяції, згладжування; проведення розрахунків по заданих математичних функціях для одновимірних та двовимірних масивів даних; реалізації процедур оцифровки відсканованих з паперових носіїв картографічних матеріалів. В пакеті закладені варіанти експорту-імпорту результатів обчислень і графічних побудов.
Це завдання розбиваємо на 2 розділи:
2.1 Оцифровка гравітаційного поля;
Оцифровка геологічного розрізу.
[1]
2.1. Оцифровка гравітаційного поля
Перед тим як, робити оцифровку нам потрібно загрузити в Surfer файл в форматі wmf або bmp, для цього необхідно використати команду File – Import. Наступний крок – необхідно створити «допоміжний» об‘єкт у вигляді «рамочки» з таким самим розміром і в такому ж масштабі, що і карта, яку треба оцифрувати. На даному рисунку область карти задана по осі абсцис від 0 до 300, по осі ординат від 0 до 140, масштаб 1:2000, тобто в 1 см 20 м. Створюємо bln-файл: в File – New – Worksheet який має вигляд (рис. 3.2).
Рисунок 3.2
Після цього за допомогою команди Map – Base Map завантажуємо рамку і накладаємо її на відскановане рображення (рис. 3.3)
Рисунок 3.3
Наступним кроком буде оцифровка відсканованого зображення через команду Map – Digitize (рис. 3.4), після включення команди необхідно приступати до оцифровки (рис. 3.5).
Рисунок 3.4
Рисунок 3.5
Координати після оцифровки потрібно зберегти під будь-якою назвою з розширенням bln, потім за допомогою команди Map – Base map загружаємо файл і отримуємо оцифроване зображення (рис. 3.6)
Рисунок 3.6
[1]
3.2. Оцифровка геологічного розрізу, побудова умовних позначень.
Оцифровка геологічного розрізу дещо складніша. Починаємо із загрузки відсканованого зображення, створення рамки і накладання її на зображення, але після цього шлях оцифровки карти дещо відрізняється, тому, що в попередньому зображенні оцифровувався один шар, а тепер шарів буде багато.
Далі використовуємо команду digitize (рис. 3.7), оцифровуємо зображення шар за шаром. Починаємо оцифровувати шар і запам’ятовуєм координати першої точки, тому, що на ній потрібно закінчити оцифровку шару, інакше – при не виконанні цієї умови шар буде незамкнений (рис. 3.8).
Рисунок 3.7
Рисунок 3.8
Коли оцифровка шарів закінчена, то потрібно загрузити їх через команду Base map, після того потрібно накласти оцифровані шари на рамку. Для цього потрібно виділити шар і рамку тримаючи копку Shift і об’єднати їх через команду Overlay Maps. Для зручності накладати шари потрібно з найбільшого до найменшого, це робиться для того щоб більші шари не закривали менші, а також рекомендується зразу замальовувати шари в необхідні кольори (рис. 3.9).
Рисунок 3.9
Після накладання всіх шарів получаємо результат (рис. 3.10)
Рисунок 3.10
[1]
Висновок
На даний момент у геолого-геофізичній справі без комп’ютерної техніки обійтись практично неможливо. Ще донедавна спеціалісти нафтової справи створювали карти і розрізи, а також здійснювали обчислення вручну, що мало масу своїх недоліків(помилки у вимірюваннях, неточності в картографії, великі затрати часу та ін.). Але тепер за допомогою спеціальних обчислювальних програм та графічних редакторів, спеціаліст за короткий період часу без усіляких проблем може обробляти набагато більшу кількість інформації.
Єдиною проблемою залишається те, що більшість карт і проектів, залишаються у неоцифрованому виді. І щоб працювати з ними потрібно оцифровувати їх.
Список використаної літератури
1. “Методичні вказівки для самостійного та індивідуального вивчення пакета «SURFER»” Вдовина О.П.;
2. uk.wikipedia.org – Історія розвитку графіки. Векторна і растрова графіка;
3. grafika.online.ua – Рисунки Векторної і растрової графіки;
4. – Реферати: векторна графіка, растрова графіка;
5. center.fio.ru – Векторна і растрова графіка;
6. klax.tula.ru – Векторна і растрова графіка.

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать