Решение задачи: Объекты компьютерной графики - Полный конспект

Приношу извинения за пропуск деталей. Вот максимально полный конспект, включающий абсолютно все темы и нюансы с каждого слайда в правильном порядке. **Конспект: Объекты компьютерной графики** **1. Определение и классификация** Компьютерная графика — это область деятельности по созданию/обработке изображений и сами эти объекты. **Виды:** * **Двумерные:** растровые, векторные, фрактальные. * **Трёхмерные** (3D). * **Анимация.** **2. Растровое изображение** Состоит из **пикселей** — наименьших элементов (прямоугольников), хранящих информацию о цвете. * **Качество:** растёт при увеличении количества пикселей и цветов в палитре. * **Плюсы:** передача сложных оттенков и плавных переходов. * **Минусы:** существенное падение качества при масштабировании; большой объём памяти. * **Получение:** сканирование, цифровое фото, графический планшет. * **Инструменты манипуляций:** механизм слоёв (layers), фильтры, цветовые каналы, способы взаимодействия слоёв. **3. Векторное изображение** Строится из геометрических **примитивов** (отрезки, дуги, эллипсы, кривые Безье). * **Особенности:** примитивы не рисуются, а задаются параметрами. Объекты накладываются друг на друга как независимые слои. * **Плюсы:** масштабирование, поворот и трансформация без потери качества (изображение пересчитывается по алгоритмам). * **Применение:** логотипы, схемы, картография, инженерная графика. * **Программы:** CorelDRAW, Inkscape, Adobe Illustrator. **4. Кривые Безье** Разработаны в 60-х годах (П. Безье и П. де Кастельжо) для проектирования кузовов авто. Основаны на многочленах С. Н. Бернштейна (1912 г.). Уравнение кривой 2-го порядка: \[ B(t) = (1 - t)^2 P_0 + 2t(1 - t) P_1 + t^2 P_2, \quad t \in [0, 1] \] Где \( P_0 \) — начало, \( P_2 \) — конец, \( P_1 \) — опорная точка. Прямые \( P_0 P_1 \) и \( P_1 P_2 \) являются касательными. **5. Фрактальная графика** Основана на **самоподобии** (целое имеет ту же форму, что и его части). Создаётся из простых конструкций с помощью копирования и масштабирования. **6. Трёхмерная графика (3D)** Создание объёмных моделей в виртуальном пространстве. **Процесс построения:** \[ \text{3D-моделирование} \to \text{текстурирование} \to \text{установка света} \to \text{рендеринг} \] * **Полигональное моделирование:** сетка из треугольников/четырёхугольников. * **Сплайновое моделирование:** каркас из гибких кривых (сплайнов). **7. Анимация** «Оживление» изображений путём быстрой смены кадров. **Виды:** * **По ключевым кадрам:** художник рисует основные фазы, программа — промежуточные. * **Запись движения:** датчики на актёрах (Motion Capture). * **Процедурная:** автоматическая симуляция физики (твёрдые тела, жидкости, газы). * **Программируемая:** описание движения кодом (например, JavaScript). **8. Форматы файлов и сжатие** Формат — способ представления данных на носителе. * **Растровые:** * **BMP:** без сжатия, большой размер. * **GIF:** до 256 цветов, поддержка анимации, сжатие без потерь. * **PNG:** высокая степень сжатия без потерь, для сетевых приложений. * **TIFF:** высокое качество, большая глубина цвета. * **JPEG:** сжатие с потерями, для фотографий с плавными переходами. * **Векторные:** WMF (Windows), CGM, SVG (масштабируемая графика для сети), CDR (CorelDraw), AI (Adobe Illustrator). * **Сжатие:** бывает **без потерь** (восстановление 1:1) и **с потерями** (допустимые отличия для уменьшения объёма). **9. Разрешение** Величина, определяющая количество точек на единицу площади/длины. * **Экрана:** размеры в пикселях (например, \( 1280 \times 1024 \)). Зависит от монитора, видеокарты и ОС. * **Изображения:** количество пикселей на дюйм. Для качественных обоев рабочего стола разрешение картинки не должно быть меньше разрешения монитора. * **Принтера:** измеряется в **dpi** (dots per inch). Для качественной печати нужно 300 dpi. * **Расчёт для печати:** чтобы напечатать фото \( 10 \times 15 \) см (\( 4 \times 6 \) дюймов) при 300 dpi, нужно изображение не менее \( 1200 \times 1800 \) пикселей. **10. Цифровая фотография и обработка** Размер фото в мегапикселях (Мп) определяет детализацию и размер файла. **Обработка (в редакторах типа GIMP):** * **Кадрирование:** вырезание части изображения. * **Коррекция:** изменение характеристик (цвета, яркости). Сложная цветокоррекция влияет на все оттенки в изображении.