Główne zastosowania grafiki:
1) CAD – wspomaganie projektowania 2) Symulatory (głównie lotu) 3) Symulacja stosunków świetlnych 4) Sztuka komputerowa 5) Medycyna (np. tomografia) 6) Poligrafia
7) Internet
8) Rzeczywistość wirtualna Obiekt:
- przynależność do klasy (prostokąt, elipsa, łamana, tekst)
- parametry (zestawy liczb określające własności geometryczne) - atrybuty – cechy graficzne (obrys
obiektu, wypełnienie) Piksel:
- położenie
- kolor
Liczba pikseli w poziomie, w pionie.
Rozdzielczość w poziomie, w pionie.
1 bpp – 2 kolory 4 bpp – 16 kolorów 8 bpp – 256 kolorów 24 bpp – 16777216 kolorów
32 bpp – CMYK, RGB - przezroczystość 48 bpp – 16R, 16G 16B
Barwa na przestrzeni dziejów. Podejście:
- fizyka - biologia - psychologia - farbiarstwo - fotografia - telewizja - malarstwo - grafika komputerowa Malarstwo:
Fizyka:
Moc światła
Strumień – moc przechodząca przez wycinek powierzchni
= P/(wycinek powierzchni odniesiony do powierzchni kątowej [W/steradian] = [cd] kandela
Światło widzialne – fala elektromagnetyczna 380-780 nm
Biologia i psychologia:
Zmiana czułości oka w zależności od długości fali.
Metamer – takie samo wrażenie barwne barwa czysta
nasycenie + jasność (czynnik proporcji do
cień mocy źródła)
Psychofizyka:
Bodziec fizyczny potencjały czynnościowe mózg
Trójskładowa teoria widzenia barwy Younga – Helnholtza:
- barwa czerwona - barwa zielona - barwa niebieska
Trzy rodzaje czopków wrażliwych na barwe
Pręciki wrażliwe na jasność.
- właściwości fizyczne obserwowanej powierzchni
- właściwości fizyczne źródła światła - właściwości ośrodka, przez który
biegnie światło
- właściwości otaczających obiektów - stan oka
- charakterystyki transmisyjne receptorów i ośrodków nerwowych - oprzednie doświadczenie obserwatora 1991r. – min 35.000 barw
liczba odcieni 128 liczba poziomów nasycenia 130 liczba poziomów jasności:
- niebieski 16 - żółty 23
- światło achromatyczne 0 – czarny 1 – biały
- światło achromatyczne z pośrednimi poziomami szarości
0,1 – 0,11 0,5 – 0,55
- model RGB
- model HSV (hue, saturation, value)
- model HLS (hue, light, saturation)
- model CMY
1. Odcinek
- DDA
- Bresenham
p0 = 2y - x pk < 0 (xk + 1, yk) pk+1 = pk + 2y pk >= 0 (xk + 1, yk + 1) pk+1 = pk + 2y - 2x - antyaliasing
- dodawanie pikseli o pośrednich kolorach
- zmiana rodzielczości - model powierzchniowy –
większa powierzchnia ciemniejsza (wprowadzamy 9 punktów i badamy położenie) - model stożkowy (rozłożenie
funkcji nieliniowej na okrąg przez środki przyległych pikseli)
2. Okrąg - Midpoint
(x0, y0) = (0, r) p0 = 5/4 – r pk < 0 (xk + 1, yk)
pk+1 = pk + 2xk+1 + 1 pk >= 0 (xk + 1, yk + 1)
pk+1 = pk + 2xk+1 + 1 – 2yk+1 [ 2xk+1 = 2xk + 2 i 2yk+1 = 2yk – 2 ] Barwa C.D. Układ CIE - XYZ
CIE – Międzynarodowa Komisja Oświetleniowa 1931r.
1. CIE – RGB Składowe trójchromatyczne:
R – światło z lampy żarowej przez filtr tłumiący fale o < 700 nm G – 546,1 nm prążki z widma B – 435,8 nm łuku rtęciowego Światło białe:
R – 0,17697 G – 0,81240 B – 0,01063
Płaszczyzna stałego strumienia:
2. CIE – XYZ Z – brak wrażeń barwnych
Na obrzeżu barwy widmowe, a w środku biel.
Przy mieszaniu można ustalić proporcje.
Na linii prostej leżą barwy możliwe do otrzymania.
Różne przestrzenia barw luminoforów dla ekranów różnych producentów.
Biel
Czerń Zmiana nasycenia
Cień Ton Barwa czysta
Zakres widzialny
380 780
Barwa nienasycona
380 780
Barwa czysta (widmowa)
380 780
Barwa o zmniejszonej czystości
380 780
żółtozielone 1
380 780
R G
B
400 700
C
R G B
M Y
K
W
C
R
G B
M Y
K W B
R
G C M
Y K
W
C
R G
M Y
K W
B
B
R
G
Y
X