Комрьютерлік графика

Кіріспе

 

1 Компьютерлік графика түрлері

1.1 Векторлық, растрлық графика программалары.

1.2 Векторлық және растрлық графика.

 

2 Векторлық графиканы қолдану. Векторлық графика файл   форматтары.

2.1 Векторлық графиканы қолдану.

2.2 Компьютерлік графиканың форматтары.

 

Қорытынды

 

Қолданылған әдебиеттер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        

 

         Кіріспе

 

 ЭЕМ-ның құрылуынан  кейін оған тиісті компьютерлік  графика да пайда болды, ол  қазір әлемдік технологиялардың  бірден-бір бөлігі болып табылады. Бастапқыда ол векторлық графика болды – бұл қағазда не болмаса экранда нүктелердің орналасу ретін анықтайтын «вектор» деп аталып кеткен функциялар арқылы кескінді құрастыру болып келеді. Мысалға графигі шеңбер, түзу сызық және т.б. болып келетін функциялар. Осындай «векторлардың» қосылуынан векторлық суреттер пайда болады.

Компьютерлік техника  мен технологиялардың дамуымен бірге  графикалық объектілерді құрастырудың көптеген тәсілдері пайда болды.

Ақпараттың әртүрлі көлемін  адам көру мүшелері арқылы жақсы анықтап-зерттейді. Былай қарағанда адамға кішкентай кезінде-ақ суреті бар кітаптар ұнаған. Ақпараттың үлкен көлемін басқадай зерттеу мүмкін емес. Мысалы мемлекет бюджеті туралы үлкен таблицаны алайық. Оны оқығанша диаграммасын қарай салған жөн деп санаймын,осы диаграмма арқылы ол адам есінде қалуы мүмкін. Сондықтан кез-келген мамандар арасында графикалық мәліметтер қолдану көлемі ұлғаюда. Бұл ізденіс жұмыста компьютердің графикалық құрылысы туралы қысқаша мәліметтер беріледі.

Өйткені қазіргі уақытта  графикалық құрастыру өте қарқынды дамуда және қазіргі кезде программалық құралдар нарығы графикалық суреттер арқылы жұмыста автоматизациялауды қолданып белгілі бір нәтижелерге қол жеткізуге болады.

 

 

                                 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      

 

 

 

      1 Компьютерлік графика түрлері

 

        1.1 Векторлық графика

 

Векторлық графика кескінің (суретті) вектор деп аталатын түзу және қисық сызықтар арқылы, түсі мен  орналасуын көрсететін параметрлер  арқылы салады. Мысалға алғанда ағаш жапырағының суреті ең алдымен нүктелер арқылы белгіленеді содан кейін нүктелер арасы қосылып ағаш жапырағының кескіні пайда болады. Векторлық графика элементтерін редактрлеу кезінде сол элементтердің кескінің белгілейтін түзулер мен қисық сызықтар параметрлерін өзгертесіз.

 

 

 

 

 

Сіз мынадай өзгертулер еңгізе аласыз: элементтерді тасымалдау,өлшемдерін, түсін,формасын өзгерту, бірақ бұл олардың визуалдық көрсету сапасына әсер етпейді. Векторлық графика кескін элементтерін түсі берілген математикалық қисықтар арқылы көрсетуге негізделген. Мысалы:ақ түсті фондағы қызыл эллипс тек екі математикалық формулалар-тікбұрыш және эллипстің сәйкес түстері,өлшемі және орналасуы арқылы көрсетіледі. Бұл алдыңғы жағдайға қарағанда едәуір аз орын алады. Тағы бір артықшылығы – кез-келген бағытта сапалы масштабтау болып табылады. Объектлерді кішірейту және үлкейту үшін математикалық формуладағы коэфиценттерді сәйкесінше кішірейту немесе үлкейту керек. Өкінішке орай көптеген түстерден немесе кішкентай элементтерден құралған суреттерді жіберу кезінде векторлық форматтың пайдасынан гөрі зияны көп болады.(фотография және т.б.) Өйткені бұл суреттерді құрастыру кезінде күрделі болып келетін математикалық формулаларды қолдану қажет болады және де қате кетсе оны түзетудің өзі көп уақыт алады,сондықтан бұл жағдайда векторлық формат тиімсіз болып табылады. Суретттің күрделі болуы файл көлемінің ұлғаюына әкеп соқтырады. Одан басқа суреттерді растрлық форматтан векторлыққа көшіру (мысалы Adobe Strime Line немесе

 

 

Corel OCR-TRACE программалары арқылы) олардың векторлық форматтағы  үлкен бағытта масштабтау мүмкіндігінен  айырады. Сызықтық өлшемдер үлкеюінен  бөлшектер мөлшері немесе түс  қосымшалары бірлік ауданға ұлғаймайды. Бұл шектеуді еңгізу құрылғылары  қойып отырады.(мысалға алғанда  сканерлер, цифрлік фотокамералар  және де т.б.) Векторлық формат пен растрлық формат айырмашылығына тоқталсақ:

Векторлық форматта кескін матаематикалық жолмен жеке объектлердің біріктірілуі арқылы көрсетіледі,ал растрлық форматта болса ол кескіндеу нүктелер арқылы мозаика сияқты жүргізіледі.

 

 

1.2 Растрлық графика

 

Растрлық графика кескінді торда орналасқан пикселдер деп  аталатын түсті нүктелер арқылы белгілейді. Мысалға алғанда ағаш жапырағының суреті тордың әр нүктесінің түсін нақтылы орналасуы арқылы белгіленеді, бұның нәтижесі суретті мозаикадағы сияқты көрсете алады.

 

 

 

 

 

 

 

 

       Растрлық графикада редактрлеу кезінде нүктелер емес пиксельдерді редактрлеу керек. Растрлық графика өзінің көлеміне тәуелді болып келеді, өйткені бұл оның белгілі өлшемдегі торда орналасуына байланысты болып табылады. Растрлық графиканы редактрлеу кезінде оның көрсетілу сапасы өзгеруі мүмкін. Жеке қарағанда растрлық графикада көлемді өзгерту ондағы суреттің қырларының бұзылуына әкеп соқтырады, себебі пиксельдер тордағы орналасу ретін өзгертеді. Растрлық графиканы көлемі кіші құрылғылардан

шығару, оның суретінің сапасының  нашарлауына себепші болады. Растрлық форматта негізгі элемент болып түсі берілген нүкте,яғни пиксель болып табылады. Мысалы ақ түсті фондағы қызыл эллипсті сипаттағанда эллипс пен фонның әр нүктедегі түсін көрсету қажет. Сурет көп нүктелер түрінде көрсетіледі, олардың көп болуы суреттің визуальдік сапасының артық болуына және де файл көлемінің ұлғаюына әкеледі. Яғни бір сурет нүктелердің санына байланысты жақсы не болмаса нашар сапалы түрде көрсетілуі мүмкін. Одан басқа суреттің сапасы әр нүктедегі түстердің мөлшеріне де байланысты. Растрлық графиканы көп бөлшектреден және түстерден тұратын фотографиялық типті суреттерді көрсетуде қолданады.

 

 

 

 

 

Мұндай суреттерді масштабтау көп жағдайда сапаны төмендетеді. Нүктелердің азаюы кезінде кішкентай бөлшектері жоғалып,жазулар деформациялануы мүмкін. Пикселдерді еңгізу суреттің нашарлауына әкеледі, өйткені жаңа нүктелер қосымша түс береді. Кең таралған форматтар: .tif,.gif,.jpg,.png,.bmp,.pcx және т.б. Қосымша плагиндерсіз ең көп таралған броузерлер .gif,.jpg,.png растрлық форматтарын ғана түсіне алады. Векторлық редакторды қолдану көп сұранысқа ие болмай тұр, бірақ жаңадан бастау алған суретшілерге векторлық ортада оңайлау болып келеді. Мұндағы элемент оңай түзетіледі. Растрлық режимде сурет салғанда түзете алмайтын қателер кетуі мүмкін. Растрлық және векторлық графиканың ұқсастықтары да бар. Ол файлдарды әртүрі форматтарда ашу мүмкіндітері,бірдей құрал-саймандар мен функциялардың қолданылуы.(қарындаш,қалам;бөліп алу, орын ауыстыру, масштабтау т.б.),керек түсті таңдау. Бірақ та редактрлеу мен сурет салуды іске асыруда айырмашылықтар болады.

 Мысалы растрлық редактордағы  бөіп алу десек, күрделі форма облысы түрінде нүктелер бірігуі айтылады.Бөліп алу өте қиын да, көп уақыт алатын іс болып табылады. Векторлық редакторда объект графикалық примитивтердің бірігуі болып келеді және оны бөліп алу үшін әрқайсысын тышқанмен шерту жеткілікті.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Векторлық графиканы қолдану, компьютерлік графика файл             форматтары.

 

 2.1 Векторлық графика қолданылуы

 

CAD/CAM жүйелерін инженерлік  конструкторлыққ істің, микросхемлар  сызбаларын құрастыруда және  де тікұшақтар салудың өзінде  қолданады. Қазіргі кезде дамыған инженерлік компаниялар Boeing сияқтылары осы қарапайым графиканы да өз тікұшақтарын цифрлік түрде көру үшін қолданады. CAD/CAM жүйелерін архитектурада да кеңінен пайдаланылады. McDonald’s сипяқты компаниялар 1987 жылдан бастап архитектуралық дизайн үшін,отыратын жерлерді реттеу үшін,бөлмелердің орналасуын жоспарлауға машина графикасын пайдаланады.Векторлық графиканы стадиондар салуға немесе спорт жабдықтарының дизайнын көрсетуге пайдаланған кездер де болды. Мысал ретінде Балтимордағы жаңа паркті келтіруге болады.(Baltimore Oriole’s Camden Yards Park).

 Медицинада компьютерлік графиканың қолданыс аймағы болып отыр. Мысалы: инплантантарды автоматты түрде жоспарлау, анатомиялық векторлық модельдер және де медициналық зерттеулер мен хирургиялық тәжірибеде де қолданылады.

 «Классикалық» векторлық  графика қазіргі кездің өзінде  кәсіпкерліктің әртүрлі бөлімдерінде  қолданысқа ие болып отыр. Графика бизнес ортасында кеңінен жайылып келе жатыр. Бүгінгі таңда графикалық элементсіз бірде-бір құжат жоқ. Әрине анимациялық графика әлемде көңіл көтеру ортасында кеңінен таралған. Стивен Спилбергтің фильмдері графикада фотореализмнің жаңа стандартын орнатты. Голлливуд графикалық суреттерді өзіне эффекттер ретінде кеңінен қолданып отыр. 1994 жылдың ішінде ғана графикаға негізделген бірнеше фильмдер шығарылды. Мысалы. “The Lion King”, “The Mask”, “True Liness”, “Forest Gump” және т.б.

 Видеойын ортасында да графика кең қолданысқа ие.Виртуальді галерея мен көңіл көтеру парктерінің саны қарқынды түрде өсуде. Былай қарағанда бір дамыған елді алсақ онда осы ойын арқылы жылына 144 млрд. Доллар табыс түскен және де осы пайданың өсуіне күмән жоқ. Қазіргі кезде интернет парақтарын безендіру үшін графика кеңінен қолданылады. Бірақ бұл жолда кейбір мәселелер қарастырылуы керек, яғни Web-ке арналған графикалық технологиялар басқа технологиялардан артта қалып отыр, соның салдарынан бұндағы мүмкіндіктер шектеулі болып отыр.

Шыныменде GIF және JPEG сияқты әлемге белгілі форматтар қазіргі уақытта ескерген. Әрине оларды нашар деп айтуға болмайды, бұған дәлел ретінде оның шыққан мерзімін келтіруге болады (мысалы GIF89 форматы 1989 жылдан бастап қолданыста) Бірақ та бұл форматтар қазіргі заманға сай

емес деп те айту дұрыс  емес. GIF форматы 256-биттік түсті қабылдайды, ал JPEG форматын үлкен көлемде қысатын болсақ онда оның сапасы төмендейді. 1995 жылы GIF форматын шығарған Unisys компаниясы бұл форматтың қолданысын тоқтата жаздаған кездер де болған. Бұл кезде Interernet-тің тәуелсіз жұмысшылары басқа бір формат шығаруға қадам жасады, олардың ойы юойынша бұл файл бәрінен артық болып шығуы керек болды. Соның нәтижесінде PNG (Portable Network Graphics)атты жаңа формат жасап шығарылды. Ол 1996 жылы W3C консорциумы бойынша таратылуна жолын ашты. Бұл формат 48-биттік түрлі түсті және 16-биттік бір түсті суреттерді жүктей алады,ол сонымен бірге тез жүктеледі. Оның көптеген қосымша мүмкіндіктері бар, мысалы альфа-арналар олар әр пиксельдің мөлдірлік деңгейін қойып, гамма-коррекция жүргізеді. Бірақ та осыған қарамастан ол алдыңғы екі форматты ауыстыра алмады. Оған кінәлі браузерлердің броузерлер жасап шығарушылардың қолдауының болмауы болды. Бірақ та қазіргі уақытта көптеген броузерлер бұл форматты таратып жатыр және де ол болашақта кең таралады деген үміт бар. Келесі белгілі болып келетін формат FlsashPix форматы. Оның ең негізгі тиімділігі файлды күрделі деңгейде өндеуі. Векторлық графика формаларды толтырып,түзулерді салуға негізделген.

 

 

2.2 Компьютерлік графика файлдарының форматтары

 

Жоғарыда айтылғандай  графика екіге бөлінеді:растрлық және векторлық. Векторлық графикалық объектлердің математикалық түрде құрастырылуын көрсетеді. Қарапайым сөзбен айтсақ компьютер түзу сызықты салуы үшін екі нүкте координаттары керек және оларды қосу қажет. Осыған қарап векторлық графиканы геометриялық примитивтер жиыны деп те айтуға болады. Ратрлық формат болса жеңілдеу құрастырылған. Ол тікбұрышты матрица сияқты,ол матрица кішкентай бөліктер пиксельдерге бөлшектелген. Пиксель көп болса оның көлемі де үлкен болады. Бұл барлық растрлық форматтарға сай келеді. Ал олар өз арасында түсі, архивациялану тәсілі бойынша, қосымша ақпарат арқылы және т.б. бөлімдер арқылы айырылады. Ал енді форматтарға толық тоқтала кетейік.

 ВМР(Windows Device Independent Bitmap) бұл  формат Windows-тың негізгі форматы  болып есептелінеді, ол өз қарамағындағы барлық графикалық құралдармен қамтамасыз етіледі. Windows- арналған растрлық суреттерді сақтау үшін қолданылады, одан әрі ол ешнәрсеге жарамайды. Индекстік және RGB-түстерін сақтай алады.

WMF (Windows MetaFile) Windows-тың тағы  бір «туған» форматы. Векторларды айырбас буфері арқылы тасымалдау үшін қолданылады.

 

 

 

Векторлық графикамен байланысы  бар Windows-тың барлық программасына  түсінікті болып келеді.

PICT (Macintosh QuickDraw Picture Format) Macintosh айырбас буферіне арналған стандарт. Векторлы да растрлы да ақпаратты қабылдай алады. Мас’е-да барлық програаммалармен қабылданады. РС-да ріс немесе РІСТ сияқты өлшемдері бап.Бірақ онымен жұмыс қиын да күрделі болады.

TIFF (Tagged Image File Format) кең таралған  сенімді тәуелсіз форматтардың бірі графикамен байланысы бар программалардың бәрі оны қолдайды. Растрлық графиканы векторлық программаларға импорттаған кезде осы форматты тандағанда жөн.Оған түстің барлық қасиеттері еңгізілген, монотондыдан бастап алуан түстерге дейін. Әртүрлі программмалық көмекшілер типін сақтай алады және оған қоса көптеген басқа да қасиеттерге ие. Ол жадынамаларына байланысты болып келеді.

Scitex CT (PC set өлшемі) Өзінің  атындағы фирмамен шығарылған  ТІҒҒ-тан айырмашылығы аз, тек кей аппараттарда бұл файлдар тез шығарылады.

PS (Adobe PostScript) Windows парақтадың  бейнелеу тілі болып табылады. Бұндай файлдар өзінде құжат сақтай алады. Бұл формат негізінен сол іске арналған болып келеді.

           EPS (Encapsulate PostScript) Eps-postscript-нің қарапайым жеңілдетілген түрі. Бір файлда бір парақтан артық өлшем сақтай алмайды,принтер үшін бірнеше орнатуларды сақтамайды. Оны кейбір программалар жұмыс файлы ретінде пайдаланады. Оны вектор мен растрды баспа жүйелеріне жіберу үшін қолданады, графикамен жұмыс істейтін көптеген программалар оны шығарып отырады. Басып шығару үшін қажетті түстердің бәрімен қамьтамасыз етілген. Ол Macintosh-та қолданыса болғанда эскиздерді сақтаған жөн. Олар максимальді сапалы және минимальді өлшемді болады, векторда да, растрда да, бірақ ол жеңіл болуы үшін растрлық форматта ол шектеулі түс палитрасымен болады. Ең басында ол векторлық формат ретінде шығарылған еді, соңынан оның растрлық түрі де жарыққа шықты.