Počítačová grafika – rastrová x vektorová



Obor počítačové grafiky
•Zabývá se zobrazením, manipulací a ukládáním vizuálního obrazu.
•Zahrnuje množství aplikací, s některými se setkáváme každý den:
▫grafická uživatelská rozhraní
▫zábavní průmysl (TV, poč. hry, ...)
▫vizualizace ve vědě (simulace, analýza signálů, ...)
▫vizualizace medicínských dat (EKG, EEG, MRI, ...)
▫3D modelování (architektura, strojírenství, ...)
▫zpracování digitální fotografie a další.
http://frakira.fi.muni.cz/%7Eizaak/PBIT/Po%C4%8D%C3%ADta%C4%8Dov%C3%A1_grafika/pasted_image.png
http://frakira.fi.muni.cz/%7Eizaak/PBIT/Po%C4%8D%C3%ADta%C4%8Dov%C3%A1_grafika/pasted_image001.png

Grafický subsystém
•Grafická karta komunikuje s PC systémem přes sběrnici (např. PCIex.) a zpracovaný obraz zasílá
přes výstup (DVI, HDMI, …) na monitor (LCD, CRT, …)
http://frakira.fi.muni.cz/%7Eizaak/PBIT/Po%C4%8D%C3%ADta%C4%8Dov%C3%A1_grafika/pasted_image002.png

Světlo
•je elektromagnetické vlnění charakterizované vlnovou délkou a intenzitou. Lidské oko je schopné
vnímat pouze úzký výsek možných vlnových délek — tzv. viditelné spektrum (400 nm fialová – 700 nm
červená).
http://www.mazar.cz/files/2.gif
http://www.mazar.cz/files/2.gif

Barva
•Vnímání barvy lidským okem jako mix vlnových délek a interpretace mozkem
•V PC reprezentovány různými barevnými modely
http://frakira.fi.muni.cz/%7Eizaak/PBIT/Po%C4%8D%C3%ADta%C4%8Dov%C3%A1_grafika/pasted_image032.png
http://frakira.fi.muni.cz/%7Eizaak/PBIT/Po%C4%8D%C3%ADta%C4%8Dov%C3%A1_grafika/pasted_image033.png
Aditivní – RGB
(monitory a další zařízení pracující se světlem)
Subtraktivní – CMY(K)
(tiskárny, …)
Pozn.: existují i další modely využitelné spíše pro grafiky…
Barevná hloubka – počet bitů pro reprezentaci barvy jednoho pixelu
- např.: 24b barevná hloubka = 8b na kanál (R, G, B) = 28 = 256 úrovní jedné složky barvy è celkový
počet barev = 256*256*256 tedy 16,7 Mbarev

Pixel
•Reálný obraz je v PC prezentován nespojitě (diskrétně) rozložený do obrazových bodů = pixelů.
•Pixely tvoří pole (rastr)
•Počet bodů v obraze udává jeho rozlišení
▫Např.: monitor fullHD 1920x1080, digitální fotoaparát 12MPx = 4000x3000, ….
▫
•Rozlišení se udává také v DPI (dots per inch)
▫1 palec – 2,54cm
▫Obrázek o rozměrech 100x100px o velikosti 2,54cm x 2,54cm má DPI 100
▫Při foto-tisku na 300DPI 9x13 tedy potřebujeme 1063x1536 bodů
▫Atd…

Antialiasing, hinting, …
•Převod reálného obrazu (rasterizace) může přinášet ztráty a nežádoucí artefakty  - alias - (zubaté
okraje, méně detailů, …)
•Antialiasing – techniky kompenzující chyby
•
•

3D
•3D model popisuje tvar objektů ve scéně, vlastnosti jejich povrchu a zdroje světla
•Objekty 3D scény jsou modelovány jen pomocí svého povrchu
•Ten je popsán jako síť mnohoúhelníků (tzv. polygonů, nejčastěji trojúhelníků) a jeho optické
vlastnosti, jako barva, rozptyl a odraz světla a struktura, se definují pomocí textur — obrázků
"natažených" na plochý povrch polygonů.
•Proces vytvoření výsledného obrazu z 3D modelu scény se nazývá renderování. (tento proces může být
velmi výpočetně náročný v závislosti na složitosti a realističnosti)
•
http://frakira.fi.muni.cz/%7Eizaak/PBIT/Po%C4%8D%C3%ADta%C4%8Dov%C3%A1_grafika/pasted_image037.png

Vektorová grafika
•Obraz který není reprezentovaný rastrem bodů, ale pomocí matematických primitiv a jejich
vlastností
▫Body, úsečky, křivky, n-úhelníky, …
•Lze ji libovolně zvětšovat a transformovat beze ztráty detailů
•Nevhodná pro fotorealistickou grafiku
•Paměťová náročnost závislá na složitosti a ne rozlišení
•Vhodná pro:
▫Loga, písma, návrhy plakátů, apod.
H:\ai\APPROVED\10\ocicka.jpg H:\ai\APPROVED\09\navy.jpg H:\ai\APPROVED\09\pilotky1.jpg

Dotazy
•Děkuji za pozornost
http://www.servitokss.com/wp-content/uploads/2009/07/man_question_mark.jpg