Paraqitja e punës suaj të mirë në bazën e njohurive është e lehtë. Përdorni formularin e mëposhtëm
Studentët, studentët e diplomuar, shkencëtarët e rinj që përdorin bazën e njohurive në studimet dhe punën e tyre do t'ju jenë shumë mirënjohës.
Dokumente të ngjashme
Konceptet e grafikës kompjuterike. Përparësitë e formatit GIF. Karakteristikat dalluese të programit Corel Draw. Komandat e menusë kryesore të Adobe Photoshop. Mjetet dhe veprimet e tyre. Përshkrimi i përdorimit të redaktuesit grafik Photoshop për përpunimin e imazhit.
puna e kursit, shtuar 18.04.2015
Koncepti i grafikës vektoriale dhe raster, formatet e imazhit raster TIF, JPG, GIF. Karakteristikat e programeve grafike Adobe PhotoDeluxe, Paint Shop Pro, Adobe Photoshop, CorelDraw, AutoCAD. Krijimi i aplikacioneve për llogaritjen e kostos së produkteve duke marrë parasysh zbritjet.
puna e kursit, shtuar 12/08/2010
Informacione të përgjithshme në lidhje me redaktorët grafikë, konceptet e grafikës kompjuterike raster dhe vektoriale, formatet. Rishikimi dhe analiza krahasuese e programeve moderne për përpunimin dhe shikimin e imazheve grafike: Paint, Corel Draw, Adobe Photoshop, MS PowerPoint.
tezë, shtuar 08/09/2010
Teknologjia e grafikës kompjuterike, formatet e skedarëve grafikë. Informacione të përgjithshme rreth kompanisë dhe produkteve softuerike të Adobe Systems Inc, elementët e ndërfaqes. Përshkrim i shkurtër i tutorialit të Adobe Photoshop CS3, softueri i përdorur për ta krijuar atë.
tezë, shtuar 23.06.2010
Importimi dhe kopjimi i imazheve raster në CorelDRAW. Konvertoni objektet CorelDRAW në bitmaps. Efektet e imazheve raster. Përdorimi i maskave me ngjyra raster.
abstrakt, shtuar 21.12.2003
Llojet e grafikës kompjuterike. Photoshop është një program për krijimin dhe përpunimin e grafikës raster. Paketa e softuerit CorelDraw për të punuar me grafikë vektoriale. Përpunimi i imazheve raster duke përdorur Photoshop. Fazat e krijimit të një kolazhi me temën "Muzika".
puna e kursit, shtuar 27.12.2014
Mjete për të punuar me grafikë raster. Burimet e marrjes së imazheve raster, avantazhet dhe disavantazhet e tyre. Redaktuesit grafikë raster: Paint, Microsoft Picture-It, Adobe PhotoDeluxe, Paint Shop Pro, Microsoft PhotoDraw, Adobe Photoshop.
prezantim, shtuar 02/12/2014
Koncepti i grafikës kompjuterike. Karakteristikat kryesore të filtrave dixhitalë të mbështetur nga Adobe Photoshop dhe parimet e përpunimit artistik të imazhit bazuar në to. Parimet e punës me imazhe me shumë shtresa në Photoshop.
puna e kursit, shtuar 06/10/2014
Gjatë dhjetëra viteve të fundit, kartat grafike u thirrën më vonë Përshpejtuesit 3D,
kanë bërë një rrugë të gjatë në zhvillim - nga përshpejtuesit e parë SVGA, asgjë fare për 3D
ata që nuk e dinin, dhe për "përbindëshat" më moderne të lojërave që marrin përsipër
të gjitha funksionet që lidhen me përgatitjen dhe formimin e një imazhi tredimensional,
që producentët e quajnë “kinematike”. Natyrisht, me
Me çdo gjeneratë të re të kartave video, krijuesit shtuan jo vetëm shtesë
megaherz dhe megabajt video memorie, por edhe shumë funksione dhe efekte të ndryshme.
Le të shohim pse dhe më e rëndësishmja, Për çfarë mësuan përshpejtuesit
vitet e fundit dhe çfarë na jep neve, adhuruesve të lojërave 3D.
Por së pari, do të ishte e dobishme të zbuloni se çfarë veprimesh kryen programi (ose loja).
në mënyrë që të përftohet përfundimisht një imazh tredimensional në ekranin e monitorit. Kompleti
veprime të tilla zakonisht quhen transportues 3D— çdo fazë në tubacion
punon me rezultatet e asaj të mëparshme (në tekstin e mëtejmë termat janë me shkronja të pjerrëta,
të cilat janë trajtuar më hollësisht në "Fjalorin tonë të Grafikës 3D" në fund
artikuj).
Në fazën e parë përgatitore, programi përcakton se cilat objekte (modele 3D, pjesë të botës tredimensionale, sprites, etj.), Me cilat tekstura dhe efekte, në cilat vende dhe në cilën fazë të animacionit duhet të shfaqen në ekranin. Përzgjidhet edhe pozicioni dhe orientimi i kamerës virtuale përmes së cilës shikuesi shikon botën. E gjithë kjo lëndë e parë që i nënshtrohet përpunimit të mëtejshëm quhet skenë 3D.
Më pas vjen radha e vetë tubacionit 3D. Hapi i parë në të është tessellation- procesi i ndarjes së sipërfaqeve komplekse në trekëndësha. Hapat e mëposhtëm të detyrueshëm janë procese të ndërlidhura transformimi i koordinatave pikë ose majat, nga të cilat përbëhen objekte, të tyre ndriçimi, dhe gjithashtu duke prerë zona të padukshme të vendit të ngjarjes.
Le të shqyrtojmë transformimi i koordinatave. Ne kemi një botë tre-dimensionale në të cilën ndodhen objekte të ndryshme tre-dimensionale, dhe në fund duhet të marrim një imazh të sheshtë dy-dimensional të kësaj bote në monitor. Prandaj, të gjitha objektet kalojnë nëpër disa faza të transformimit në sisteme të ndryshme koordinative, të quajtura gjithashtu hapësirat (hapësirat). Në fillim lokale, ose model, koordinatat e secilit objekt konvertohen në globale, ose botë, koordinatat. Kjo do të thotë, duke përdorur informacione rreth vendndodhjes, orientimit, shkallës dhe kornizës aktuale të animacionit të secilit objekt, programi merr një grup trekëndëshash në një sistem të vetëm koordinativ. Kjo më pas konvertohet në sistemi i koordinatave të kamerës (hapësira e kamerës), me ndihmën e së cilës shikojmë botën e simuluar. Pas së cilës numërimi mbrapsht do të fillojë nga fokusi i kësaj kamere - në thelb, si të thuash, "nga sytë" e vëzhguesit. Tani është më e lehtë të përjashtosh plotësisht të padukshmen ( refuzim, ose asgjësimi) dhe "prerja" pjesërisht e dukshme ( prerje, ose prerje) fragmente të skenës për vëzhguesin.
Prodhuar paralelisht ndriçimi (ndriçimi). Duke përdorur informacionin për vendndodhjen, ngjyrën, llojin dhe forcën e të gjitha burimeve të dritës të vendosura në skenë, llogaritet shkalla e ndriçimit dhe ngjyra e çdo kulmi të trekëndëshit. Këto të dhëna do të përdoren më vonë kur rasterizimi. Në fund, pas korrigjimit të perspektivës, koordinatat shndërrohen përsëri, tani në hapësirën e ekranit (hapësirën e ekranit).
Këtu përfundon përpunimi i imazheve vektoriale tredimensionale dhe fillon radha e përpunimit dydimensional, d.m.th. teksturim Dhe rasterizimi. Skena tani paraqet trekëndësha pseudo-tre-dimensionale të shtrirë në rrafshin e ekranit, por me informacion për thellësinë në lidhje me rrafshin e ekranit të secilës prej kulmeve. Rasterizuesi llogarit ngjyrën e të gjithë pikselëve që përbëjnë trekëndëshin dhe e vendos atë në të tampon kornizë. Për ta bërë këtë, teksturat aplikohen në trekëndëshat, shpesh në disa shtresa (tekstura kryesore, tekstura e ndriçimit, tekstura e detajuar, etj.) dhe me mënyra të ndryshme modulimi. Bëhet edhe pagesa përfundimtare ndriçimi duke përdorur ndonjë modelet e hijezimit, tani për çdo piksel të imazhit. Në të njëjtën fazë kryhet heqja përfundimtare e pjesëve të padukshme të skenës. Në fund të fundit, trekëndëshat mund të vendosen në distanca të ndryshme nga vëzhguesi, të mbivendosen njëri-tjetrin plotësisht ose pjesërisht, ose edhe të kryqëzohen. Në ditët e sotme, një algoritëm duke përdorur Z-bufer. Piksele që rezultojnë vendosen në një tampon Z dhe sapo i gjithë imazhi të jetë gati, ai mund të shfaqet në ekran dhe tjetri mund të fillojë të ndërtohet.
Tani që kuptojmë strukturën e transportuesit 3D në pamje e përgjithshme, le t'i hedhim një sy
mbi ndryshimet arkitekturore midis gjeneratave të ndryshme të përshpejtuesve 3D. Çdo fazë e tubacionit 3D
shumë burime intensive, kërkon miliona e miliarda operacione për të marrë një të tillë
korniza e imazhit, dhe fazat dydimensionale të teksturimit dhe rasterizimit janë shumë më tepër
"Më i pangopur" se përpunimi gjeometrik në fazat e hershme vektoriale
transportues Pra, transferoni sa më shumë faza të jetë e mundur në harduerin e videos
ka një efekt të dobishëm në shpejtësinë e përpunimit të grafikës 3D dhe lehtëson ndjeshëm CPU-në.
Gjenerata e parë e përshpejtuesve mori vetëm mbi supet e tyre fazën e fundit- teksturim
dhe rasterizimi, programi duhej të llogariste vetë të gjithë hapat e mëparshëm duke përdorur
CPU. Renderimi ishte shumë më i shpejtë sesa pa përshpejtim 3D,
në fund të fundit, karta video po bënte tashmë pjesën më të vështirë të punës. Por gjithsesi me rritje
kompleksiteti i skenave në lojërat 3D, transformimi i softuerit dhe ndriçimi u ngushtuan
qafa që pengon rritjen e shpejtësisë. Prandaj, në përshpejtuesit 3D duke filluar
nga modelet e para NVidia GeForce dhe ATI Radeon, një bllok i quajtur T&L-blloku.
Siç sugjeron emri, ai është përgjegjës për transformimi Dhe ndriçimi,
pra tani edhe për fazat fillestare të tubacionit 3D. Është edhe më e saktë ta thërrasësh atë
Blloku TCL (Transformimi—Prerje—Ndriçimi), sepse
prerja është gjithashtu detyrë e tij. Kështu, një lojë që përdor harduer T&L
pothuajse plotësisht çliron procesorin qendror nga puna në grafikë,
që do të thotë se bëhet e mundur të "ngarkohet" me llogaritje të tjera,
qoftë fizikë apo inteligjencë artificiale.
Do të duket se gjithçka është në rregull dhe çfarë mund të dëshironi më shumë? Por mos harroni se çdo transferim i funksioneve "në harduer" nënkupton një refuzim të fleksibilitetit të natyrshëm në zgjidhjet softuerike. Dhe me ardhjen e T&L të harduerit, programuesit dhe projektuesit që donin të zbatonin një efekt të pazakontë mbetën me vetëm tre opsione: ata ose mund të braktisnin plotësisht T&L dhe të ktheheshin në algoritme të ngadalta por fleksibël të softuerit, ose të përpiqeshin të ndërhynin në këtë proces duke kryer postimin. -përpunimi i imazheve (që nuk është gjithmonë i mundur dhe sigurisht shumë i ngadalshëm)... ose prisni për zbatimin e funksionit të dëshiruar në gjeneratën e ardhshme të kartave video. Prodhuesit e pajisjeve nuk ishin gjithashtu të kënaqur me këtë situatë - në fund të fundit, çdo zgjerim shtesë T&L çon në më shumë kompleksitet në çipin grafik dhe "fryrje" të drejtuesve të kartave video.
Siç mund ta shohim, nuk kishte mënyrë të mjaftueshme për të kontrolluar në mënyrë fleksibël, në "nivelin mikro", kartën video. Dhe kjo mundësi u sugjerua nga paketat profesionale për krijimin e grafikëve 3D. Është quajtur hijezues (hijezues). Në thelb, një shader është një program i vogël i përbërë nga një grup operacionesh elementare që përdoren shpesh në grafikë 3D. Një program i ngarkuar në përshpejtues dhe që kontrollon drejtpërdrejt funksionimin e vetë GPU-së. Nëse më parë programuesi ishte i kufizuar në një grup metodash dhe efektesh të paracaktuara përpunimi, tani ai mund të krijojë nga udhëzime të thjeshtaçdo program që ju lejon të zbatoni një sërë efektesh.
Sipas funksionit të tyre, shaderat ndahen në dy grupe: apikale(shaders kulme)
Dhe piksel(shaders pixel). Të parët zëvendësojnë të gjithë funksionalitetin
Blloqet T&L të kartës video dhe, siç sugjeron emri, punojnë me kulmet e trekëndëshave.
Në modelet më të fundit të përshpejtuesit, ky bllok në fakt hiqet - është emuluar
drejtuesi i videos duke përdorur shaders vertex. Ndriçuesit pixel ofrojnë
opsione fleksibël për programimin dhe funksionimin e bllokut multiteksturues
tashmë me pikselë individualë të ekranit.
Shaders karakterizohen gjithashtu nga një numër versioni - secili pasues shton gjithnjë e më shumë veçori të reja tek ato të mëparshme. Specifikimi më i fundit i shaderëve të pikselëve dhe kulmeve sot është versioni 2.0, i mbështetur nga DirectX 9, dhe prodhuesit e përshpejtuesve dhe zhvilluesit e lojërave të reja do të fokusohen në të. Përdoruesit që duan të blejnë një kartë video moderne të lojërave duhet t'i kushtojnë vëmendje gjithashtu mbështetjes së tyre harduerike. Sidoqoftë, zgjerimi i lojërave të ndërtuara në teknologjitë shader sapo ka filluar, kështu që të dy shaderët më të vjetër vertex (1.1) dhe pixel shaders (1.3 dhe 1.4) do të përdoren për të paktën një vit tjetër, të paktën për të krijuar efekte relativisht të thjeshta - deri në DirectX 9 -Përshpejtuesit e përputhshëm nuk do të bëhen më të përhapur.
Shaderët e parë përbëheshin nga vetëm disa komanda dhe ishin të lehta për t'u shkruar në gjuhën e asamblesë së nivelit të ulët. Por me kompleksitetin në rritje të efekteve shader, ndonjëherë duke numëruar dhjetëra e qindra komanda, lindi nevoja për një gjuhë më të përshtatshme dhe të nivelit të lartë për të shkruar shader. Dy prej tyre u shfaqën menjëherë: NVidia Cg (C për grafikë) dhe Microsoft HLSL (Gjuha e hijeve të nivelit të lartë) - kjo e fundit është pjesë e standardit DirectX 9. Përparësitë dhe disavantazhet e këtyre gjuhëve dhe nuancat e tjera do të jenë me interes vetëm për programuesit, kështu që ne nuk do të ndalemi në to më në detaje do të bëhemi
Tani le të shohim se çfarë duhet për të marrë të gjitha ato veçori
të cilat ofrohen nga një teknologji kaq e dobishme si gjenerata e fundit e shaderëve. A është e nevojshme
në vijim:
- versioni më i fundit i DirectX, aktualisht DirectX 9.0b;
- kartë video që mbështet DirectX 9;
- drejtuesit më të fundit të kartave video (më të vjetrit mund të mungojnë disa funksione);
- një lojë që përfiton nga të gjitha këto veçori.
Këtu do të doja të largoja keqkuptimet e mundshme. Disa e interpretojnë termin tashmë të njohur "kartë video të pajtueshme me DirectX 9" si më poshtë: "një kartë video e tillë do të funksionojë dhe do të zbulojë të gjitha aftësitë e saj vetëm nën DirectX 9 API", ose "DirectX 9 duhet të instalohet në një kompjuter vetëm me të tillë një kartë video." Kjo nuk është plotësisht e vërtetë. Një përkufizim i tillë më tepër do të thotë: "kjo kartë video ka aftësitë e kërkuara nga specifikimi DirectX 9".
Fjalor i grafikës 3D
 |
| Simuloni gëzofin duke përdorur shader |
Një grup bibliotekash, ndërfaqesh dhe konventash për të punuar me grafikë 3D. Tani gjerësisht
përdoren dy API 3D: OpenGL e hapur dhe ndër-platformë (Open Graphics
Library) dhe Microsoft Direct3D (aka DirectX Graphics), i cili është pjesë e universales
API multimediale DirectX.
Përshpejtues 3D, ose përshpejtues 3D
Një kartë video e aftë për të trajtuar grafika 3D, duke çliruar kështu procesorin qendror nga kjo punë rutinë.
3D-pipeline, ose tubacion rendering
Një proces me shumë hapa i konvertimit të të dhënave të brendshme të programit në një imazh në ekran. Zakonisht përfshin në minimum transformimin dhe ndriçimin, teksturimin dhe rasterizimin.
skenë 3D
Pjesa e një bote virtuale 3D që po jepet në një kohë të caktuar.
Thellësia e fushës (thellësia e fushës)
Një "efekt kinemaje" që simulon thellësinë e fushës (gjatësinë fokale) të një kamere të vërtetë filmi, ku objektet në fokus duken të mprehta dhe të tjerët duken të paqartë.
Harta e zhvendosjes (teksturimi me hartat e zhvendosjes)
Një metodë për modelimin e detajeve të vogla të relievit. Kur e përdorni atë të veçantë
tekstura - harta e zhvendosjes - vendos se si pjesë të ndryshme të sipërfaqes
do të jetë konveks ose i shtypur në raport me trekëndëshin bazë në të cilin
zbatohet ky efekt. Ndryshe nga tekstura e relievit, kjo metodë është
"i sinqertë" dhe në fakt ndryshon formën gjeometrike të objektit. Mirupafshim
Vetëm disa nga përshpejtuesit më të rinj 3D mbështesin drejtpërdrejt hartat e zhvendosjes.
Harta MIP
Një metodë dytësore për përmirësimin e cilësisë dhe shpejtësisë së teksturimit është krijimi i disa variacioneve të teksturës me rezolucion të reduktuar (për shembull, 128 128, 64 64, 32 32, etj.), të quajtur nivele mip. Ndërsa objekti largohet, do të zgjidhen opsione gjithnjë e më të imta teksture.
Mjegullimi i lëvizjes (i njohur ndryshe si anti-aliasing i përkohshëm)
Një teknikë mjaft e re për transmetimin më realist të lëvizjes duke "mjegulluar" imazhin e objekteve në drejtim të lëvizjes së tyre. Shikuesit janë mësuar me këtë efekt, karakteristik për kinemanë, kështu që pa të fotografia duket e pajetë edhe në FPS të lartë. Motion-turbullimi zbatohet nëpërmjet tërheqjes së përsëritur të një objekti në një kornizë në faza të ndryshme të lëvizjes së tij ose duke "njosur" imazhin tashmë në nivelin e pikselit.
Z-bufer
Z-buferimi është një nga metodat për heqjen e zonave të padukshme të një imazhi. Në
duke e përdorur atë, distanca ruhet në kujtesën e videos për çdo piksel në ekran
nga kjo pikë tek vëzhguesi. Vetë distanca quhet thellësi e skenës, dhe kjo
zona e memories - Z-buffer. Kur në ekran shfaqet piksel tjetër, thellësia e tij
krahasohet me thellësinë e pikselit të mëparshëm të ruajtur në zbuferin me të njëjtën
koordinatat, dhe nëse është më i madh, atëherë pikeli aktual nuk është tërhequr - do të jetë i padukshëm.
Nëse është më pak, atëherë ngjyra e saj futet në buferin e kornizës dhe thellësia e re
- në zbuferin. Kjo siguron që objektet e largëta të mbivendosen më shumë se
të dashurit.
Kanali alfa dhe përzierja alfa.
Tekstura, së bashku me informacionin e ngjyrave në formatin RGB për çdo piksel, mund të ruajë shkallën e saj të transparencës, të quajtur kanali alfa. Gjatë interpretimit, ngjyra e pikselëve të vizatuar më parë "do të rrjedhë" në shkallë të ndryshme dhe do të përzihet me ngjyrën e pikselit të daljes, duke rezultuar në një imazh me nivele të ndryshme transparence. Kjo quhet përzierje alfa. Kjo teknikë përdoret shumë shpesh: për të simuluar ujin, xhamin, mjegullën, tymin, zjarrin dhe objekte të tjera të tejdukshme.
Antialiasing
Një metodë për të luftuar efektin "e shkallëzuar" dhe kufijtë e mprehtë të poligonit që lindin për shkak të rezolucionit të pamjaftueshëm të imazhit. Më shpesh ajo zbatohet duke dhënë një imazh me një rezolucion shumë më të lartë se ai i vendosur, i ndjekur nga interpolimi në atë të dëshiruar. Prandaj, antialiasing është ende shumë i kërkuar për sasinë e kujtesës video dhe shpejtësinë e përshpejtuesit 3D.
Teksturat e detajeve
Një teknikë për të shmangur turbullimin e teksturave në distanca të afërta nga objekti
dhe arrini efektin e relievit të imët të sipërfaqes pa e rritur shumë madhësinë
teksturat Për ta bërë këtë, përdorni strukturën kryesore të madhësisë normale, mbi të cilën
mbivendoset një më i vogël - me një model të rregullt zhurmash.
Kuadri i kornizës
Seksioni i kujtesës video në të cilin kryhet puna e formimit të imazhit. Në mënyrë tipike, përdoren dy (më rrallë tre) bufera të kornizës: një (përpara ose para-bufer) shfaqet në ekran dhe e dyta (mbrapa ose prapa-bufer) përdoret për renderim. Sapo korniza tjetër e imazhit të jetë gati, ata do të ndryshojnë rolet: buferi i dytë do të shfaqet në ekran dhe i pari do të rivizatohet.
Hartat e dritës
Një metodë e thjeshtë dhe ende e përdorur shpesh për simulimin e ndriçimit, e cila konsiston në mbivendosjen e një tjetri në teksturën kryesore - një hartë rrezatuese, pjesët e lehta dhe të errëta të së cilës përkatësisht ndriçojnë ose errësojnë imazhin e bazës. Hartat e lehta llogariten paraprakisht, madje edhe në fazën e krijimit të një bote 3D, dhe ruhen në disk. Kjo metodë funksionon mirë për sipërfaqe të mëdha, të ndriçuara statikisht.
Harta e mjedisit
Imitimi i sipërfaqeve reflektuese duke përdorur një strukturë të veçantë - një hartë mjedisore, e cila është një imazh i botës që rrethon objektin.
Multiteksturuese
Mbivendosja e teksturave të shumta në një kalim përshpejtuesi. Për shembull, tekstura kryesore,
hartat e rrezatimit dhe hartat e detajuara të teksturës. Kartat moderne video mund
përpunoni të paktën 3-4 tekstura në të njëjtën kohë. Nëse multiteksturimi nuk mbështetet
(ose është e nevojshme të aplikoni më shumë shtresa teksture sesa mund të bëjë përshpejtuesi
"me një lëvizje"), atëherë përdoren disa kalime, të cilat, natyrisht,
shumë më ngadalë.
Ndriçimi
Procesi i llogaritjes së ngjyrës dhe ndriçimit të pikselit të çdo trekëndëshi
në varësi të burimeve të dritës afër duke përdorur një
nga metodat e hijezimit. Shpesh përdoren metodat e mëposhtme:
- hijezim i sheshtë. Trekëndëshat kanë ndriçim të barabartë në të gjithë sipërfaqen e tyre;
- Hije Gouraud. Informacioni për nivelin e dritës dhe ngjyrën e llogaritur për kulmet individuale të trekëndëshit thjesht ndërthuret në të gjithë sipërfaqen e të gjithë trekëndëshit;
- Hijezim Phong. Ndriçimi llogaritet individualisht për çdo piksel. Metoda më cilësore.
Pixel
Një pikë e vetme në ekran, një element minimal i imazhit. Karakterizohet nga thellësia e ngjyrës në bit, e cila përcakton numrin maksimal të mundshëm të ngjyrave dhe vlerën aktuale të ngjyrës.
Hapësirë, ose sistem koordinativ
Një pjesë e botës tre-dimensionale, në të cilën numërimi mbrapsht kryhet nga një origjinë e koordinatave. Duhet të ekzistojë një sistem koordinativ botëror, në lidhje me origjinën e të cilit matet pozicioni dhe orientimi i të gjitha objekteve të tjera në botën 3D, dhe secila prej tyre ka sistemin e vet të koordinatave.
Teksturat procedurale
Teksturat që krijohen nga algoritme të ndryshme në lëvizje, në vend që të vizatohen nga artistët paraprakisht. Teksturat procedurale mund të jenë ose statike (dru, metal, etj.) ose të animuara (ujë, zjarr, re). Përparësitë e teksturave procedurale janë mungesa e një modeli të përsëritur dhe kostot më të ulëta të kujtesës video për animacion. Por ka gjithashtu një pengesë - kërkohen llogaritjet duke përdorur CPU ose shader.
Harta e përplasjes
Efekti i dhënies së një sipërfaqeje të përafërt një hartë përplasjeje duke përdorur një teksturë shtesë të quajtur harta e përplasjes. Gjeometria e sipërfaqes nuk ndryshon, kështu që efekti është qartë i dukshëm vetëm në prani të burimeve dinamike të dritës.
Rendering
Procesi i paraqitjes së një imazhi tredimensional. Përbëhet nga shumë faza, të quajtura kolektivisht një tubacion.
Texel
Një piksel, por jo një ekran, por një teksturë. Elementi i saj minimal.
Teksturimi, ose hartëzimi i teksturës
Metoda më e zakonshme e modelimit realist të sipërfaqeve është mbivendosja e teksturave me imazhe mbi to. Në këtë rast, natyrisht, merret parasysh distanca, perspektiva dhe orientimi i trekëndëshit.
Tekstura
Një imazh dy-dimensional është një bitmap, "i shtrirë" mbi një objekt 3D. Me ndihmën e teksturave, vendosen një sërë parametrash të materialit nga i cili përbëhet objekti: modeli i tij (aplikacioni më tradicional), shkalla e ndriçimit të pjesëve të ndryshme të tij (harta e ndriçimit ose harta e dritës), aftësia për të reflektuar dritë (hartë spekulare) dhe shpërndajë atë (hartë difuze), parregullsi (harta e përplasjes) etj.
Tessellation
Procesi i ndarjes së poligoneve komplekse dhe sipërfaqeve të lakuara, të përshkruara me funksione matematikore, në trekëndësha të pranueshëm për një përshpejtues 3D. Ky hap është shpesh opsional, për shembull, modelet 3D në shumicën e lojërave zakonisht përbëhen nga trekëndësha. Por, për shembull, muret e rrumbullakosura në Quake III: Arena janë një shembull i një objekti për të cilin është i nevojshëm pastrimi.
Pika ose kulmi (kulmi)
Një pikë në hapësirë e përcaktuar nga tre koordinata (x, y, z). Pikat individuale përdoren rrallë, por ato janë baza për objekte më komplekse: vija, trekëndësha, pika sprites. Përveç vetë koordinatave, të dhëna të tjera mund të "bashkohen" në një pikë: koordinatat e teksturës, vetitë e ndriçimit dhe mjegullës, etj.
Transformimi
Një term i përgjithshëm për procesin e transformimit me shumë hapa të objekteve 3D në një imazh dydimensional në ekran. Përfaqëson përkthimin e një grupi kulmesh nga një sistem koordinativ në tjetrin.
Trekëndëshi
Pothuajse të gjitha grafikat tredimensionale përbëhen nga trekëndëshat si primitivët më të thjeshtë dhe më të përshtatshëm për përpunim - tre pika gjithmonë përcaktojnë në mënyrë të paqartë një plan në hapësirë, gjë që nuk mund të thuhet për poligone më komplekse. Të gjithë poligonet e tjera dhe sipërfaqet e lakuara ndahen në trekëndësha (në thelb zona të sheshta), të cilat më pas përdoren për të llogaritur ndriçimin dhe për të aplikuar teksturat. Ky proces quhet tesellation.
Filtrimi i teksturës
Një metodë për përmirësimin e cilësisë së teksturimit kur distanca nga vëzhguesi ndryshon. Metoda më e thjeshtë— filtrim bilinear — përdor vlerën mesatare të ngjyrave të katër teksturave ngjitur. Një filtrim më kompleks, trilinear, përdor gjithashtu informacion nga nivelet MIP. Metoda më moderne dhe me cilësi të lartë (dhe në të njëjtën kohë më e ngadalta) është filtrimi anizotrop, i cili llogarit vlerën që rezulton duke përdorur një grup të tërë (zakonisht nga 8 në 32) texels të vendosur afër.
Shader (hijes)
Një program i vogël për përshpejtuesin e njësisë së përpunimit grafik (GPU) që specifikon
atij një mënyrë për të përpunuar grafika tre-dimensionale.
| Disa mundësi të zbatuara Duke përdorur shader
|
| Lidhje interesante
www.scene.org www.nvidia.com/view.asp?PAGE=demo_catalog www.nvidia.com/search.asp?keywords=Demo www.cgshaders.org |
Ekrani i ekranit ndahet në një numër fiks pikselësh video, të cilët formojnë një rrjet grafik (raster) të një numri fiks rreshtash dhe kolonash. Madhësia e rrjetës grafike zakonisht paraqitet në formën NxM, ku N është numri i pikselave të videos horizontalisht dhe M është numri i pikselave vertikale.
Në rastin e një imazhi bardh e zi, çdo pikë në ekran mund të ketë një nga dy gjendjet (e zezë ose e bardhë), domethënë, nevojitet 1 bit për të ruajtur gjendjen e saj. Kjo do të thotë, një imazh raster bardh e zi i përbërë nga 600 rreshta dhe 800 pika në çdo rresht (600 x 800) peshon një bajt (58,6 KB).
Imazhet me ngjyra krijohen sipas kodit binar të ngjyrave të secilit piksel të ruajtur në kujtesën video. Imazhet me ngjyra mund të kenë thellësi të ndryshme ngjyrash, të cilat përcaktohen nga numri i pjesëve të përdorura për të koduar ngjyrën e pikës. Thellësia më e zakonshme e ngjyrave është 4, 8, 16 ose 24 bit për pikë.
Për shembull, nëse ngjyra e një piksel përcaktohet nga 2 bit, atëherë kemi 4 (2 2) kombinime të mundshme të 0 dhe 1: 00, 01, 10, 11. Kjo do të thotë, mund të kodohen 4 ngjyra. Nëse thellësia e ngjyrës është 24 bit, atëherë imazhi ka nuanca të ndryshme ngjyrash.
Le të llogarisim vëllimin e një skedari raster me një rezolucion prej 800 x 600 me një thellësi ngjyrash 24 bit për pixel 800 * 600 * 24 = bit = byte = 1406.25 KB = 1.37 MB.
Krahasimi i grafikëve raster dhe vektorial Kriteri i krahasimit Grafika rasterike Grafika vektoriale Metoda e paraqitjes së imazhit Imazhi është ndërtuar nga shumë pikselë Imazhi përshkruhet si një sekuencë komandash Paraqitja e objekteve të botës reale Përdoret në mënyrë efektive për të paraqitur objekte reale Nuk lejon marrjen e një cilësie fotografike image Cilësia e redaktimit të imazhit Kur shkallëzohen dhe rrotullohen imazhet, lindin probleme me shtrembërim Konvertohen lehtësisht pa humbje të cilësisë Karakteristikat e printimit Printohen lehtësisht Nuk printohen, cilësia nuk garantohet Kapaciteti i ruajtjes Imazhet raster kërkojnë një sasi të madhe memorie për t'u ruajtur Imazhet vektoriale zënë një sasi relativisht të vogël sasia e memories.
Modelet e ngjyrave mund të ndahen në tre klasa: Shtues shtesë - bazuar në shtimin e ngjyrave Subtractive Subtractive - bazuar në zbritjen e ngjyrave Perceptual Perceptual - bazuar në perceptim (perceptim - perceptim shqisor, pasqyrim i gjërave në mendje përmes shqisave)
Modeli i ngjyrës shtesë: e kuqe - e kuqe, jeshile - jeshile, blu - blu Modeli i ngjyrës shtesë zakonisht shënohet me shkurtesën RGB (e kuqe - e kuqe, jeshile - jeshile, blu - blu). Përdoruesi mund të krijojë paletën e tij të ngjyrave duke kombinuar 256 nuanca të kuqe, jeshile dhe blu (256*256*256= ngjyra)
Modeli perceptues i ngjyrave HSB HSB – Hue – toni i ngjyrës, nuanca, Ngopja – ngopja, kontrasti, Shkëlqimi – shkëlqimi. HSV HSV – Hue – toni i ngjyrës, Saturation – ngopje, Vlera – vlera e shkëlqimit. HLS HLS – Hue – ton ngjyrash, Lehtësi – ndriçim, Ngopje – ngopje.
Formatet raster Ruajtja e skedarëve të imazheve raster: Madhësia e imazhit – numri i pikselave të videos në imazh horizontalisht dhe vertikalisht; Thellësia e bitit – numri i biteve të përdorura për të ruajtur ngjyrën e një piksel video; Të dhëna që përshkruajnë vizatimin (ngjyra e çdo piksel video të vizatimit), si dhe disa informacione shtesë.
TIFF - mbështetet nga shumica e redaktuesve të grafikës raster dhe sistemeve të botimit desktop, redaktuesve të grafikës vektoriale që mbështesin objektet raster. Rekomandohet për përdorim kur punoni me sisteme botuese. PSD është një format i pronarit të Adobe Photoshop Ky format ruan një imazh me një sasi të madhe informacioni pune që është përdorur për të krijuar imazhin. BMP është një format për ruajtjen e imazheve raster në sistemin operativ Windows. Ai mbështetet nga të gjithë redaktuesit grafikë që funksionojnë nën Windows. Rekomandohet për ruajtjen dhe shkëmbimin e të dhënave me aplikacione të tjera. JPEG është një format skedari grafik raster që zbaton një algoritëm efektiv të kompresimit (metoda JPEG) për fotografitë dhe ilustrimet e skanuara. Algoritmi i kompresimit ju lejon të zvogëloni madhësinë e skedarit me dhjetëra herë, por çon në humbje të pakthyeshme të disa informacioneve. Mbështetet nga aplikacione për sisteme të ndryshme operative. Përdoret për të vendosur imazhe grafike në faqet e internetit në internet. GIF – Formati Raster me 256 ngjyra dhe një shkallë të mjaftueshme të kompresimit të skedarit. Zbatohet vetëm për dokumentet elektronike. Përfshin një algoritëm kompresimi pa humbje që ju lejon të zvogëloni madhësinë e skedarit me disa herë. Rekomandohet për ruajtjen e imazheve të krijuara në mënyrë programore (diagrame, grafikë, etj.) dhe vizatime (të tilla si aplikacioni) me një numër të kufizuar ngjyrash (deri në 256). Përdoret për të vendosur imazhe grafike në faqet e internetit në internet. PNG është një format skedari grafik raster i ngjashëm me formatin GIF. Rekomandohet për vendosjen e imazheve grafike në faqet e internetit në internet. WMF është një format skedar grafike vektoriale universale për aplikacionet Windows. Përdoret për të ruajtur një koleksion grafikësh të Galerisë së Microsoft Clip. Formati i skedarit grafik vektorial EPS mbështetet nga programe për sisteme të ndryshme operative. Rekomandohet për printim dhe krijimin e ilustrimeve në sistemet e botimit desktop. CDR është një format origjinal i skedarit grafike vektoriale që përdoret në sistemin e përpunimit të grafikëve vektorial CorelDraw. Nëse do të punoni me një skedar grafik vetëm në një aplikacion të caktuar, këshillohet të zgjidhni formatin origjinal. Nëse keni nevojë të transferoni të dhëna në një aplikacion tjetër, një mjedis tjetër ose një përdorues tjetër, duhet të përdorni një format universal. Formatet GIF dhe JPEG përdoren kryesisht në internet. Formatet GIF dhe JPEG përdoren kryesisht në internet.
Formatet vektoriale: Formati vektor nuk ruan kodet piksel, por parametrat e algoritmeve për ndërtimin e objekteve grafike. Formatet e ndryshme vektoriale ndryshojnë në grupin e komandave dhe mënyrën e kodimit të tyre. Prandaj, një imazh i krijuar në një redaktues vektori, si rregull, nuk konvertohet në formatin e një programi tjetër pa gabime.
Formatet universale Shumica e formateve vektoriale mbështesin gjithashtu objekte raster. Kjo ju lejon të kombinoni grafika vektoriale dhe raster brenda një vizatimi. Formatet universale do t'ju lejojnë të hapni dokumente të paraqitura në këto formate në çdo grafikë dhe program botues.
EPS është formati i punës i Adobe Illustrator. Ky format mbështetet nga shumica e redaktuesve të grafikës vektoriale. Imazhi i ekranit nuk pasqyron me saktësi gjënë reale dhe kërkon shikues të veçantë. CDR është formati i punës i redaktuesit të vektorit CorelDraw. Shumë programe mund të importojnë skedarë CDR. PDF është i pavarur nga hardueri, domethënë, prodhimi i imazhit është i pranueshëm në çdo pajisje.
Grafika kompjuterike është një degë e shkencës kompjuterike që studion mjetet dhe metodat e krijimit dhe përpunimit të imazheve grafike duke përdorur teknologjinë kompjuterike. Pavarësisht se për të punuar me grafika kompjuterike Ka shumë klasa softuerësh, ekzistojnë katër lloje të grafikës kompjuterike. Kjo grafikë raster, grafikë vektoriale, grafikë tredimensionale dhe fraktal. Ato ndryshojnë në parimet e formimit të imazhit kur shfaqen në ekranin e monitorit ose kur printohen në letër.
Grafikat raster përdoren në zhvillimin e botimeve elektronike (multimediale) dhe të shtypura. Ilustrimet e bëra duke përdorur grafikë raster rrallë krijohen me dorë programet kompjuterike. Më shpesh, për këtë përdoren ilustrime të skanuara të përgatitura nga artisti në letër ose fotografi. Kohët e fundit, kamerat fotografike dhe video dixhitale kanë gjetur përdorim të gjerë për futjen e imazheve raster në një kompjuter. Prandaj, shumica e redaktuesve grafikë të krijuar për të punuar me ilustrime raster janë të përqendruar jo aq shumë në krijimin e imazheve, por në përpunimin e tyre. Në internet, ilustrimet raster përdoren në rastet kur është e nevojshme të përcillni gamën e plotë të hijeve të një imazhi me ngjyra.
Mjetet softuerike për të punuar me grafika vektoriale, përkundrazi, janë të destinuara kryesisht për krijimin e ilustrimeve dhe, në një masë më të vogël, për përpunimin e tyre. Mjete të tilla përdoren gjerësisht në agjencitë e reklamave, zyrat e projektimit, redaksitë dhe shtëpitë botuese. Puna e projektimit bazuar në përdorimin e shkronjave dhe elementeve të thjeshta gjeometrike është shumë më e lehtë për t'u zgjidhur duke përdorur grafikë vektoriale. Ka shembuj të veprave shumë artistike të krijuara duke përdorur grafikë vektoriale, por ato janë përjashtim dhe jo rregull, pasi përgatitja artistike e ilustrimeve duke përdorur grafikë vektoriale është jashtëzakonisht komplekse.
Grafikat tredimensionale përdoren gjerësisht në programimin inxhinierik, modelimin kompjuterik të objekteve dhe proceseve fizike, animacionin, kinematografinë dhe lojërat kompjuterike.
Mjetet softuerike për të punuar me grafikë fraktal janë krijuar për të gjeneruar automatikisht imazhe përmes llogaritjeve matematikore. Krijimi i një kompozimi artistik fraktal nuk ka të bëjë me vizatimin apo dizajnin, por me programimin. Grafikat fraktale përdoren rrallë për të krijuar dokumente të shtypura ose elektronike, por ato shpesh përdoren në programe argëtuese.
Grafika raster
Elementi kryesor (më i vogël) i një imazhi raster është pika. Nëse imazhi është në ekran, atëherë kjo pikë quhet piksel. Çdo piksel në një imazh raster ka vetitë: vendosjen dhe ngjyrën. Sa më i madh të jetë numri i pikselëve dhe sa më i vogël të jetë madhësia e tyre, aq më mirë duket imazhi. Sasi të mëdha të dhënash janë një sfidë e madhe kur përdorni imazhe raster. Për punë aktive me ilustrime me përmasa të mëdha si p.sh. shirita reviste, nevojiten kompjuterë me sasi jashtëzakonisht të mëdha RAM (128 MB ose më shumë). Sigurisht, kompjuterë të tillë duhet të kenë edhe procesorë me performancë të lartë. Disavantazhi i dytë i imazheve raster është se ato nuk mund të zmadhohen për të parë detajet. Meqenëse imazhi përbëhet nga pika, zmadhimi i imazhit bën që pikat të bëhen më të mëdha dhe të ngjajnë me një mozaik. Nuk është e mundur të shihet ndonjë detaj shtesë kur zmadhohet imazhi raster. Për më tepër, rritja e pikave raster shtrembëron vizualisht ilustrimin dhe e bën atë të përafërt. Ky efekt quhet pikselim.
Grafika vektoriale
Ashtu si në grafikën raster elementi kryesor i figurës është një pikë, ashtu edhe në grafikën vektoriale elementi kryesor i figurës është linjë(nuk ka rëndësi nëse është një vijë e drejtë apo një kurbë). Sigurisht që ka edhe linja në grafikën raster, por aty ato konsiderohen si kombinime pikash. Për çdo pikë rreshti në grafikën raster, ndahen një ose më shumë qeliza memorie (sa më shumë ngjyra të kenë pikat, aq më shumë qeliza u alokohen atyre). Prandaj, sa më e gjatë të jetë linja raster, aq më shumë memorie merr. Në grafikën vektoriale, sasia e memories së zënë nga një linjë nuk varet nga madhësia e linjës, pasi linja paraqitet si një formulë, ose më saktë, në formën e disa parametrave. Çfarëdo që të bëjmë me këtë linjë, ndryshojnë vetëm parametrat e saj të ruajtur në qelizat e kujtesës. Numri i qelizave mbetet i pandryshuar për çdo rresht.
Një linjë është një objekt elementar grafike vektoriale. Gjithçka në një ilustrim vektorial përbëhet nga vija. Objektet më të thjeshta kombinohen në më komplekse, për shembull, një objekt katërkëndësh mund të konsiderohet si katër linja të lidhura, dhe një objekt kub është edhe më kompleks: ai mund të konsiderohet ose dymbëdhjetë linja të lidhura ose gjashtë katërkëndësha të lidhur. Për shkak të kësaj qasjeje, grafikat vektoriale shpesh quhen grafikë të orientuar drejt objektit. Thamë që objektet e grafikës vektoriale ruhen në memorie si një grup parametrash, por nuk duhet të harrojmë se të gjitha imazhet ende shfaqen në ekran në formën e pikave (thjesht sepse ekrani është krijuar në atë mënyrë). Para shfaqjes së çdo objekti në ekran, programi llogarit koordinatat e pikave të ekranit në imazhin e objektit, prandaj grafikat vektoriale nganjëherë quhen grafikë të llogaritur. Llogaritje të ngjashme bëhen kur nxirren objekte në një printer. Si të gjitha objektet, linjat kanë veti. Këto veti përfshijnë: forma e linjës, trashësia, ngjyra, karakteri i linjës(i ngurtë, me pika, etj.). Vijat e mbyllura kanë vetinë e mbushjes. Zona e brendshme e lakut të mbyllur mund të mbushet me ngjyrë, strukturë, hartë. Vija më e thjeshtë, nëse nuk është e mbyllur, ka dy kulme, të cilat quhen nyje. Nyjet gjithashtu kanë veti që përcaktojnë se si duket pjesa e sipërme e një linje dhe si lidhen dy linja me njëra-tjetrën.
Grafika fraktale
Një fraktal është një model që përbëhet nga elementë që janë të ngjashëm me njëri-tjetrin. ekziston numër i madh imazhe grafike që janë fraktale: trekëndëshi i Sierpinskit, bora e Koch, "dragoi" Harter-Haithway, grupi Mandelbrot. Ndërtimi i një modeli fraktal kryhet duke përdorur një lloj algoritmi ose duke gjeneruar automatikisht imazhe duke përdorur llogaritjet duke përdorur formula specifike. Ndryshimi i vlerave në algoritme ose koeficientë në formula çon në modifikime të këtyre imazheve. Avantazhi kryesor i grafikës fraktal është se vetëm algoritmet dhe formulat ruhen në skedarin e imazhit fraktal.
grafika 3D
Grafika tredimensionale (grafika 3D) studion teknikat dhe metodat për krijimin e modeleve tredimensionale të objekteve që ngjajnë shumë me ato reale. Imazhe të tilla tre-dimensionale mund të rrotullohen dhe shihen nga të gjitha anët. Për të krijuar imazhe tre-dimensionale, përdoren forma të ndryshme grafike dhe sipërfaqe të lëmuara. Duke i përdorur ato, fillimisht krijohet korniza e një objekti, më pas sipërfaqja e tij mbulohet me materiale që vizualisht janë të ngjashme me ato reale. Pas kësaj, bëhet ndriçimi, graviteti, vetitë atmosferike dhe parametrat e tjerë të hapësirës në të cilën ndodhet objekti. Për objektet në lëvizje, tregoni trajektoren e lëvizjes dhe shpejtësinë.
Konceptet themelore të grafikës kompjuterike
Në grafikën kompjuterike, koncepti i rezolucionit priret të jetë më konfuzi, pasi duhet të merremi me veti të shumta të objekteve të ndryshme në të njëjtën kohë. Është e nevojshme të bëhet dallimi i qartë midis rezolucionit të ekranit, rezolucionit të pajisjes së printimit dhe rezolucionit të imazhit. Të gjitha këto koncepte u referohen objekteve të ndryshme. Këto lloj rezolucionesh nuk lidhen aspak me njëra-tjetrën derisa të duhet të dini se çfarë madhësie fizike do të ketë imazhi në ekranin e monitorit, printimi në letër ose skedari në hard disk.
Rezolucioni i ekranit është një pronë e sistemit kompjuterik (në varësi të monitorit dhe kartës video) dhe sistemit operativ (në varësi të Cilësimet e Windows). Rezolucioni i ekranit matet në piksele (pika) dhe përcakton madhësinë e imazhit që mund të përshtatet tërësisht në ekran.
Rezolucioni i printerit është një veti e printerit që shpreh numrin e pikave individuale që mund të printohen në një zonë të gjatësisë njësi. Ai matet në njësi dpi (pika për inç) dhe përcakton madhësinë e një imazhi në një cilësi të caktuar ose, anasjelltas, cilësinë e një imazhi në një madhësi të caktuar.
Rezolucioni i imazhitështë një veti e vetë imazhit. Ajo matet gjithashtu në pika për inç - dpi dhe vendoset kur krijoni një imazh në një redaktues grafik ose përdorni një skaner. Pra, për të parë një imazh në ekran, mjafton që ai të ketë një rezolucion prej 72 dpi, dhe për printimin në një printer - jo më pak se 300 dpi. Vlera e rezolucionit të imazhit ruhet në skedarin e imazhit.
Madhësia fizike e imazhit përcakton madhësinë e figurës vertikalisht (lartësia) dhe horizontalisht (gjerësia mund të matet si në pikselë ashtu edhe në njësi të gjatësisë (milimetra, centimetra, inç). Vendoset kur krijohet imazhi dhe ruhet me skedarin. Nëse një imazh është duke u përgatitur për t'u shfaqur në një ekran, atëherë gjerësia dhe lartësia e tij përcaktohen në pixel për të ditur se sa pjesë e ekranit zë. Nëse një imazh është duke u përgatitur për printim, atëherë madhësia e tij përcaktohet në njësi gjatësi në mënyrë që të dihet se sa nga fleta e letrës do të zërë.
Madhësia fizike dhe rezolucioni i imazhit janë të lidhura pazgjidhshmërisht. Kur ndryshoni rezolucionin, madhësia fizike ndryshon automatikisht.
Kur punoni me ngjyra, përdoren konceptet e mëposhtme: thellësia e ngjyrës (e quajtur edhe rezolucioni i ngjyrave) dhe modeli i ngjyrave.
Një numër i ndryshëm bitësh mund të ndahen për të koduar ngjyrën e një piksel imazhi. Kjo përcakton se sa ngjyra mund të shfaqen në ekran në të njëjtën kohë. Sa më i gjatë të jetë kodi binar i ngjyrave, aq më shumë ngjyra mund të përdoren në dizajn. Thellësia e ngjyrësështë numri i biteve që përdoren për të koduar ngjyrën e një piksel. Për të koduar një imazh me dy ngjyra (bardh e zi), mjafton të ndani një bit për të përfaqësuar ngjyrën e secilit piksel. Shpërndarja e një bajt ju lejon të kodoni 256 ngjyra të ndryshme. Dy bajt (16 bit) ju lejojnë të përcaktoni 65536 ngjyra të ndryshme. Kjo mënyrë quhet High Color. Nëse përdoren tre bajt (24 bit) për të koduar ngjyrat, 16.5 milionë ngjyra mund të shfaqen njëkohësisht. Kjo mënyrë quhet Ngjyra e vërtetë. Madhësia e skedarit në të cilin ruhet imazhi varet nga thellësia e ngjyrës.
Ngjyrat në natyrë janë rrallë të thjeshta. Shumica e nuancave të ngjyrave formohen duke përzier ngjyrat kryesore. Metoda e ndarjes së një hije ngjyrash në përbërësit e saj quhet model ngjyrash. Ka shumë lloje të ndryshme modelesh ngjyrash, por grafikat kompjuterike zakonisht përdorin jo më shumë se tre. Këto modele njihen me emrat: RGB, CMYK, HSB.
Modeli i ngjyrave RGB
Modeli RGB është më i lehtë për t'u kuptuar dhe më i dukshëm. Ky model funksionon me monitorë dhe televizorë shtëpiake. Çdo ngjyrë konsiderohet se përbëhet nga tre komponentë kryesorë: e kuqe (e kuqe), jeshile (jeshile) dhe blu (blu). Këto ngjyra quhen primare.
Besohet gjithashtu se kur një komponent mbivendoset mbi një tjetër, shkëlqimi i ngjyrës totale rritet. Kombinimi i tre komponentëve jep një ngjyrë neutrale (gri), e cila tenton në të bardhë me shkëlqim të lartë. Kjo korrespondon me atë që shohim në ekranin e monitorit, kështu që ky model përdoret gjithmonë kur përgatitet një imazh që synohet të riprodhohet në ekran. Nëse imazhi i nënshtrohet përpunimit kompjuterik në një redaktues grafik, atëherë duhet të paraqitet edhe në këtë model.
Quhet metoda e marrjes së një hije të re duke përmbledhur shkëlqimin e përbërësve përbërës metodë aditiv. Përdoret kudo ku shihet një imazh me ngjyra në dritën e transmetuar ("nëpërmjet transmetimit"): në monitorë, projektorë rrëshqitës, etj. Nuk është e vështirë të merret me mend se sa më i ulët të jetë shkëlqimi, aq më e errët është hija. Prandaj, në modelin aditiv, pika qendrore, e cila ka vlera zero përbërës (0,0,0), ka një ngjyrë të zezë (pa shkëlqim të ekranit të monitorit). Ngjyra e bardhë korrespondon me vlerat maksimale të përbërësve (255, 255, 255). Modeli RGB është aditiv dhe përbërësit e tij: e kuqe (255,0,0), jeshile (0,255,0) dhe blu (0,0,255) quhen ngjyrat kryesore.
Modeli i ngjyrave CMYK
Ky model përdoret për të përgatitur imazhe të printuara në vend të atyre të ekranit. Ato ndryshojnë në atë që nuk shihen në dritën e transmetuar, por në dritën e reflektuar. Sa më shumë bojë të vendosni në letër, aq më shumë dritë thith dhe aq më pak reflekton. Kombinimi i tre ngjyrave kryesore thith pothuajse të gjithë dritën e rënë, dhe nga jashtë imazhi duket pothuajse i zi. Ndryshe nga modeli RGB, rritja e sasisë së bojës nuk çon në një rritje të shkëlqimit vizual, por në një ulje.
Prandaj, për të përgatitur imazhe të printuara, nuk përdoret një model shtesë (përmbledhës), por model zbritës (zbritës).. Komponentët e ngjyrave të këtij modeli nuk janë ngjyrat kryesore, por ato që rezultojnë nga zbritja e ngjyrave kryesore nga e bardha:
blu (Cyan)= E bardhë - e kuqe = jeshile + blu (0,255,255)
vjollcë (jargavan) (Magenta)= E bardhë - jeshile = e kuqe + blu (255,0,255)
të verdhë= E bardhë - blu = e kuqe + jeshile (255,255,0)
Këto tre ngjyra quhen shtesë, sepse ato plotësojnë ngjyrat kryesore me të bardhën.
Një vështirësi e konsiderueshme në printim është ngjyra e zezë. Teorikisht, mund të merret duke kombinuar tre ngjyra kryesore ose shtesë, por në praktikë rezultati rezulton të jetë i papërshtatshëm. Prandaj, një komponent i katërt është shtuar në modelin e ngjyrave CMYK - e zezë. Ky sistem i detyrohet atij shkronjën K në emrin e saj (e zezë).
Në shtypshkronja, imazhet me ngjyra shtypen në disa faza. Duke vendosur printime cian, magenta, të verdhë dhe të zezë në letër me radhë, fitohet një ilustrim me ngjyra të plota. Prandaj, imazhi i përfunduar i marrë në një kompjuter ndahet në katër përbërës të një imazhi me një ngjyrë përpara printimit. Ky proces quhet ndarja e ngjyrave. Redaktorët grafikë modernë kanë mjete për të kryer këtë operacion.
Ndryshe nga modeli RGB, pika qendrore është e bardhë (pa ngjyra në letër të bardhë). Tre koordinatave të ngjyrave i është shtuar një e katërta - intensiteti i bojës së zezë. Boshti i zi duket i izoluar, por kjo ka kuptim: kur shtoni përbërësit me ngjyrë në të zezë, do të merrni përsëri të zezë. Çdokush mund të kontrollojë shtimin e ngjyrave në modelin CMYK duke marrë lapsa blu, gri dhe të verdhë ose stilolapsa me majë. Një përzierje e blusë dhe e verdhë në letër prodhon jeshile, vjollcë dhe të verdhë prodhon të kuqe, etj. Kur të tre ngjyrat janë të përziera, rezultati është një ngjyrë e errët e papërcaktuar. Prandaj, në këtë model ishte e nevojshme edhe ngjyra e zezë.
Modeli i ngjyrave HSB
Disa redaktorë grafikë ju lejojnë të punoni me modelin e ngjyrave HSB. Nëse modeli RGB është më i përshtatshëm për kompjuterët, dhe modeli CMYK është më i përshtatshëm për shtëpitë e shtypjes, atëherë modeli HSB është më i përshtatshëm për njerëzit. Është e thjeshtë dhe intuitive. Modeli HSB gjithashtu ka tre komponentë: nuanca e ngjyrës (Hue), ngopja e ngjyrave (ngopje) Dhe shkëlqimi i ngjyrës (Shkëlqimi). Duke rregulluar këta tre komponentë, ju mund të krijoni po aq ngjyra të personalizuara si me modelet e tjera. Ngjyra e një ngjyre tregon numrin e një ngjyre në paletën spektrale. Ngopja e ngjyrave karakterizon intensitetin e saj - sa më i lartë të jetë, aq "më e pastër" është ngjyra. Shkëlqimi i një ngjyre varet nga shtimi i ngjyrës së zezë në një ngjyrë të caktuar - sa më shumë e zezë të ketë, aq më pak e ndritshme është ngjyra.
Modeli i ngjyrave HSB është i përshtatshëm për t'u përdorur në ato redaktues grafikë që nuk janë të përqendruar në përpunimin e imazheve të gatshme, por në krijimin e tyre me duart tuaja. Ka programe që ju lejojnë të simuloni mjete të ndryshme artisti (furça, stilolapsa, stilolapsa me majë, lapsa), materiale bojë (akuarel, gouache, vaj, bojë, qymyr, pastel) dhe materiale kanavacë (kanavacë, karton, letër orizi, etj.). Kur krijoni veprën tuaj artistike, është e përshtatshme të punoni në modelin HSB dhe pasi të përfundojë, mund të konvertohet në një model RGB ose CMYK, në varësi të faktit nëse do të përdoret si ilustrim ekrani apo i printuar. Vlera e ngjyrës zgjidhet si një vektor që shtrihet nga qendra e rrethit. Pika në qendër përfaqëson ngjyrën e bardhë (neutrale), dhe pikat rreth perimetrit përfaqësojnë ngjyra të pastra. Drejtimi i vektorit përcakton hijen e ngjyrës dhe specifikohet në modelin HSB në shkallë këndore. Gjatësia e vektorit përcakton ngopjen e ngjyrave. Shkëlqimi i ngjyrave vendoset në një bosht të veçantë, pika zero e të cilit është e zezë.
Formatet grafike
Çdo imazh grafik ruhet në një skedar. Mënyra se si paraqiten të dhënat grafike kur ruhen në një skedar, përcakton formatin grafik të skedarit. Ekzistojnë formate skedarësh për imazhe raster dhe imazhe vektoriale.
Imazhet raster ruhen në një skedar në formën e një tabele drejtkëndore, në secilën qelizë të së cilës është shkruar kodi binar i ngjyrave të pikselit përkatës. Një skedar i tillë ruan të dhëna për vetitë e tjera të imazhit grafik, si dhe algoritmin e tij të kompresimit.
Imazhet vektoriale ruhen në një skedar si një listë objektesh dhe vlerat e vetive të tyre - koordinatat, madhësitë, ngjyrat, etj.
Ekziston një numër mjaft i madh i formateve të skedarëve grafikë raster dhe vektorial. Midis kësaj shumëllojshmërie formatesh, nuk ka asnjë ideal që do të plotësonte të gjitha kërkesat e mundshme. Zgjedhja e një ose një formati tjetër për ruajtjen e një imazhi varet nga qëllimet dhe objektivat e punës me imazhin. Nëse nevojitet saktësia fotografike e riprodhimit të ngjyrave, atëherë preferenca i jepet një prej formateve raster. Këshillohet që logot, diagramet dhe elementët e dizajnit të ruhen në formate vektoriale. Formati i skedarit ndikon në sasinë e memories që zë skedari. Redaktorët grafikë lejojnë përdoruesin të zgjedhë në mënyrë të pavarur formatin për ruajtjen e imazhit. Nëse do të punoni me një imazh grafik vetëm në një redaktues, këshillohet të zgjidhni formatin që redaktori ofron si parazgjedhje. Nëse të dhënat do të përpunohen nga programe të tjera, ia vlen të përdorni një nga formatet universale.
Ekzistojnë formate universale të skedarëve grafikë që mbështesin njëkohësisht imazhet vektoriale dhe raster.
Formati PDF(Anglisht: Portable Document Format) është krijuar për të punuar me paketën e softuerit Acrobat. Në këtë format, mund të ruhen imazhe si në formatin vektorial ashtu edhe në atë raster, tekst me një numër të madh shkronjash, lidhje hiperteksti dhe madje edhe cilësime për pajisjen e printimit. Madhësitë e skedarëve janë mjaft të vogla. Ai lejon vetëm shikimin e skedarëve, redaktimi i imazheve në këtë format nuk është i mundur.
Formati EPS(Anglisht: Encapsulated PostScript - encapsulated postscript) - një format që mbështetet nga programe për sisteme të ndryshme operative. Rekomandohet për printim dhe krijimin e ilustrimeve në sistemet e botimit desktop. Ky format ju lejon të ruani një skicë vektoriale që do të kufizojë imazhin raster.
Formatet e skedarëve grafikë raster
Ekzistojnë disa dhjetëra formate të skedarëve të imazhit raster. Secila prej tyre ka cilësitë e veta pozitive, të cilat përcaktojnë këshillueshmërinë e përdorimit të tij kur punoni me programe të caktuara. Le të shohim më të zakonshmet prej tyre.
Një format mjaft i zakonshëm është Bitmap(Imazhi i hartës Bit në anglisht - harta e bitave të imazhit). Skedarët në këtë format kanë shtesën .BMP. Ky format mbështetet nga pothuajse të gjithë redaktuesit e grafikës raster. Disavantazhi kryesor i formatit BMP është madhësi të madhe skedarët për shkak të mungesës së kompresimit.
Formati përdoret për të ruajtur imazhe me shumë ngjyra JPEG(eng. Joint Photographic Expert Group - një grup i përbashkët ekspertësh në industrinë e fotografisë), skedarët e të cilit kanë shtrirjen .JPG ose .JPEG. Ju lejon të kompresoni një imazh me një faktor të madh (deri në 500 herë) për shkak të humbjes së pakthyeshme të një pjese të të dhënave, gjë që degradon ndjeshëm cilësinë e figurës. Sa më pak ngjyra të ketë një imazh, aq më i keq është efekti i përdorimit të formatit JPEG, por për fotografitë me ngjyra në ekran kjo vështirë se vihet re.
Formati GIF(Anglisht: Graphics Interchange Format - format grafik për shkëmbim) është më i ngjeshuri nga formatet grafike, i cili nuk ka humbje të të dhënave dhe ju lejon të zvogëloni madhësinë e skedarit disa herë. Skedarët në këtë format kanë shtesën .GIF. Imazhet me ngjyra të ulëta (deri në 256 hije), për shembull, ilustrime të vizatuara me dorë, ruhen dhe transmetohen në këtë format. Formati GIF ka veçori interesante që ju lejojnë të ruani efekte të tilla si transparenca e sfondit dhe animacioni i imazhit. Formati GIF ju lejon gjithashtu të regjistroni një imazh "përmes linjës", në mënyrë që, duke pasur vetëm një pjesë të skedarit, të shihni të gjithë imazhin, por me një rezolucion më të ulët.
Format grafik PNG(Anglisht: Portable Network Graphic) - një format skedari grafik i ngjashëm me formatin GIF, por që mbështet shumë më tepër ngjyra.
Për dokumentet që transmetohen përmes Internetit, madhësia e vogël e skedarit është shumë e rëndësishme, pasi shpejtësia e aksesit në informacion varet nga ajo. Prandaj, gjatë përgatitjes së faqeve në internet, përdoren lloje të formateve grafike që kanë një raport të lartë të kompresimit të të dhënave: .JPEG, .GIF, .PNG.
Kërkesa veçanërisht të larta për cilësinë e imazhit imponohen në industrinë e printimit. Kjo industri përdor një format të veçantë TIFF(eng. Tagged Image File Format - formati i skedarit të imazhit të etiketuar (etiketuar)). Skedarët në këtë format kanë shtesën .TIF ose .TIFF. Ato ofrojnë ngjeshje me një koeficient të mjaftueshëm dhe aftësinë për të ruajtur të dhëna shtesë në skedar, i cili në figurë ndodhet në shtresa ndihmëse dhe përmban shënime dhe shënime në figurë.
Formati PSD(Anglisht: PhotoShop Document Skedarët në këtë format kanë shtesën). .PSD. Ky është një format programi Photoshop që ju lejon të regjistroni një imazh raster me shumë shtresa, kanale shtesë ngjyrash, maska, d.m.th. ky format mund të ruajë gjithçka që përdoruesi ka krijuar të dukshme në monitor.
Formatet e skedarëve të grafikës vektoriale
Ka shumë më pak formate skedarësh grafike vektoriale. Le të japim shembuj nga më të zakonshmet prej tyre.
WMF(Anglisht: Windows MetaFile - Windows metafile) - një format universal për shtesat e Windows. Përdoret për të ruajtur një koleksion grafikësh të Galerisë së Microsoft Clip. Disavantazhet kryesore janë shtrembërimi i ngjyrës dhe pamundësia për të ruajtur një numër parametrash shtesë të objektit.
CGM(Anglisht: Computer Graphic Metafile - kompjuter graphics metafile) - përdor gjerësisht formatin standard të të dhënave grafike vektoriale në internet.
CDR(Anglisht: skedarët CorelDRaw - skedarët CorelDRaw) - një format i përdorur në redaktorin e grafikës vektoriale Corel Draw.
A.I.- një format që mbështetet nga redaktori vektorial Adobe Illustrator.
Nevoja për të punuar me imazhe tredimensionale ose grafika 3D (3Dimensione - 3 dimensione) ekziston në një gamë të gjerë aplikacionesh - nga lojërat deri te sistemet e projektimit me ndihmën e kompjuterit të përdorura në arkitekturë, inxhinieri mekanike dhe fusha të tjera. Sigurisht, kompjuteri nuk funksionon me vetë objektet tredimensionale, por me përshkrimet e tyre matematikore. Një aplikacion tredimensional funksionon me objekte të përshkruara në një sistem koordinativ. Më shpesh, këtu përdoret një sistem koordinativ ortogonal ose kartezian, në të cilin pozicioni i secilës pikë përcaktohet nga distanca e saj nga origjina përgjatë tre akseve reciproke pingul X, Y dhe Z. Në disa raste, një sistem koordinativ sferik është përdoret gjithashtu, në të cilën pozicioni i një pike përcaktohet nga distanca nga qendra dhe dy këndet e drejtimit. Shumica e pajisjeve të vizualizimit kanë vetëm një ekran të sheshtë (dy-dimensional), me ndihmën e të cilit është e nevojshme të krijohet iluzioni i një imazhi tredimensional.
Një tubacion grafik është një pjesë e harduerit dhe softuerit që konverton përshkrimet aktuale të objekteve në një matricë të qelizave të kujtesës video me ekran raster. Detyra e tij është të krijojë iluzionin e këtij imazhi.
Pozicioni relativ i objekteve në raport me njëri-tjetrin dhe dukshmëria e tyre ndaj një vëzhguesi fiks përpunohet në fazën e parë të tubacionit grafik, të quajtur Transformim. Në këtë fazë kryhen rrotullimet, përkthimet dhe shkallëzimi i objekteve dhe më pas transformimi nga hapësira globale në hapësirën e vëzhgimit (transformimi nga bota në pamje) dhe prej tij shndërrimi në "dritare" vëzhgimi (transformimi i hapësirës në dritare) , duke përfshirë dhe projeksionin e marrjes së perspektivës. Kur transformohet nga hapësira globale në hapësirën e vëzhgimit (para ose pas saj), sipërfaqet e padukshme hiqen, gjë që redukton ndjeshëm sasinë e informacionit të përfshirë në përpunimin e mëtejshëm.
Në fazën tjetër të tubacionit (Ndriçimi), përcaktohet ndriçimi (dhe ngjyra) e secilës pikë të projektimit të objektit, e përcaktuar nga burimet e instaluara të ndriçimit dhe vetitë e sipërfaqeve të objektit.
Në fazën e rasterizimit, një imazh raster formohet në kujtesën e videos. Në këtë fazë, teksturat aplikohen në imazhet sipërfaqësore dhe kryhet interpolimi i intensitetit të ngjyrës së pikave, duke përmirësuar perceptimin e imazhit të krijuar.
I gjithë procesi i krijimit të një imazhi raster të objekteve tredimensionale quhet rendering. Modeli mund të jepet vetëm element për element. Rezultati i krijimit të vëllimeve është një grup poligonesh (zakonisht katërkëndësha ose trekëndësha, të cilët janë më të lehtë për t'u manipuluar) që përafrojnë sipërfaqet e objekteve. Duhet të formohet një paraqitje e sheshtë raster duke marrë parasysh pozicionin relativ të elementeve (sipërfaqet e tyre) - ato që janë më afër vëzhguesit natyrisht do të mbivendosen imazhin e elementeve më të largët. Shumëkëndëshat që mbeten pas heqjes së sipërfaqeve të padukshme renditen sipas thellësisë: është më e përshtatshme për të marrë një pamje realiste duke filluar përpunimin nga elementët më të largët. Për të marrë parasysh pozicionin relativ, përdoret i ashtuquajturi z-buffer, i emërtuar sipas koordinatave të dimensionit të tretë. Ky bufer është një matricë e qelizave të memories, secila prej të cilave korrespondon me një qelizë memorie video që ruan ngjyrën e një piksel. Gjatë procesit të renderimit, formohet një imazh raster (bitmap) për elementin tjetër dhe parametri i thellësisë Z llogaritet për çdo piksel të këtij fragmenti (mund të quhet vetëm një koordinatë). Ky fragment hyn në kujtesën e videos duke marrë parasysh rezultatin e një krahasimi pixel-nga-pixel të informacionit nga z-buffer me vlerat e veta. Nëse thellësia Z e një piksel të caktuar të një fragmenti rezulton të jetë më e vogël se vlera Z e qelizës së kujtesës video ku duhet të shkojë ky fragment, kjo do të thotë që elementi i shfaqur është më afër vëzhguesit sesa ato të përpunuara më parë, ekrani prej të cilave tashmë është në kujtesën video. Në këtë rast, pikeli i kujtesës video ndryshohet dhe një vlerë e re e marrë nga ky fragment vendoset në qelizën z-buffer të kujtesës video. Nëse rezultati i krahasimit është i ndryshëm, atëherë pikeli aktual i fragmentit mbivendoset nga elementë të formuar më parë dhe parametri i thellësisë së tij nuk do të hyjë në tampon Z. Z-buffer ju lejon të përcaktoni pozicioni relativ pikseli aktual dhe i gjeneruar më parë, i cili merret parasysh kur gjenerohet një vlerë e re piksel në memorien video. Rezolucioni i thellësisë së tubacionit grafik varet nga rezolucioni i thellësisë së z-buferit.
Kohët e fundit, ata kanë filluar të përdorin tekstura 3D - grupe pikselësh tre-dimensionale. Ato lejojnë, për shembull, të simulojnë mjegull vëllimore, burime dinamike të dritës (flakë).
Zbatimi i rendering kërkon një sasi të konsiderueshme llogaritjet dhe trajtimin e sasive të mëdha të informacionit, dhe qëllimi përfundimtar i rrjedhës së të dhënave të përpunuara është memoria video e përshtatësit grafik. Zgjidhja e problemit të daljes së grafikës tre-dimensionale, si më parë, ishte rritja e "inteligjencës" së kartës grafike - u shfaqën përshpejtuesit 3D që zbatojnë një pjesë të konsiderueshme të tubacionit grafik. Procesori qendror zakonisht fillon tubacionin, dhe përfundimi i tij (rasterizimi) kryhet nga përshpejtuesi i kartës grafike.
Mjaft e çuditshme, motori kryesor i përparimit në teknologjitë 3D janë lojërat - janë adhuruesit e lojërave kompjuterike ata që janë konsumatorët kryesorë (më masivë) të përshpejtuesve 3D. Aplikacionet më "serioze" të grafikave tredimensionale lëvizëse - simulatorë të ndryshëm fluturimi dhe drejtimi - në thelb janë gjithashtu lojëra, vetëm për njerëz seriozë. Animacioni tredimensional, i përdorur në televizionin dhe kinematografinë moderne, ende nuk është zbatuar në masë. kompjuterët personalë, dhe në stacionet e punës më të fuqishme, por pothuajse të gjithë elementët e teknologjisë të përshkruar më sipër përdoren gjithashtu atje.
Teknologjitë e ndërtimit të kryera nga përshpejtuesit 3D po përmirësohen vazhdimisht dhe është thjesht e pamundur të përshkruhen të gjitha teknikat e përdorura. Të gjitha risitë synojnë arritjen e imazheve fotorealiste të skenave të lojës me shpejtësi të lartë të kuadrove (deri në 100 fps), në ekrane me rezolucion të lartë (deri në 2048 x 1536) dhe në modalitetin me ngjyra të plota (Ngjyra e vërtetë, 32 bit për pixel). Sigurisht, këto qëllime arrihen jo duke përshpejtuar llogaritjet për secilin element të modelit, por me teknika të ndryshme si teksturat.
