Цифровое изображение – набор точек (пикселей) изображения; каждая точка изображения характеризуется координатами x и y и яркостью V(x,y), это дискретные величины, обычно целые. В случае цветного изображения, каждый пиксель характеризуется координатами x и y, и тремя яркостями: яркостью красного, яркостью синего и яркостью зеленого (VR , VB , VG). Комбинируя данные три цвета можно получить большое количество различных оттенков.
Рис. 2.1.1
Под градацию яркости обычно отводится 1 байт, причем 0 – черный цвет, а 255 – белый (максимальная интенсивность). В случае цветного изображения отводится по байту на градации яркостей всех трех цветов. Возможно кодирование градаций яркости другим количеством битов (4 или 12), но человеческий глаз способен различать только 8 бит градаций на каждый цвет, хотя специальная аппаратура может потребовать и более точную передачу цветов.
Цветовое пространство, образуемое интенсивностями красного, зеленого и синего, представляют в виде цветового куба.
Рис. 2.1.2 «Цветовой Куб»
Вершины куба A, B, C являются максимальными интенсивностями зеленого, синего и красного соответственно, а треугольник которые они образуют называется треугольником Паскаля периметр этого треугольника соответствует максимально насыщенным цветам. На отрезке OD находятся оттенки серого, причем тока O соответствует черному, а точка D белому цвету.
Растр – это порядок расположения точек (растровых элементов). На рис. 2.1.1 изображен растр элементами которого являются квадраты, такой растр называется квадратным, именно такие растры наиболее часто используются. Хотя возможно использование в качестве растрового элемента фигуры другой формы, соответствующего следующим требованиям:
1. Все фигуры должны быть одинаковые;
2. Должны полностью покрывать плоскость без наезжания и дырок.
Так в качестве растрового элемента возможно использование равностороннего треугольника рис. 2.1.3, правильного шестиугольника (гексаэдра) рис. 2.1.4. Можно строить растры, используя неправильные многоугольники, но практический смысл в подобных растрах отсутствует.
Рис. 2.1.3 «Треугольный растр» Рис. 2.1.4 «Гексагональный растр»
Рассмотрим способы построения линий в прямоугольном и гексагональном растре.
В квадратном растре построение линии осуществляется двумя способами:
1) Результат – восьмисвязная линия. Соседние пиксели линии могут находится в одном из восьми возможных (см. рис. 2.1.5а) положениях. Недостаток – слишком тонкая линия при угле 45°.
2) Результат – четырехсвязная линия. Соседние пиксели линии могут находится в одном из четырех возможных (см. рис. 2.1.5б) положениях. Недостаток – избыточно толстая линия при угле 45°.
2.1.Растровое представление изображения
2.2.Построение линии в квадратном растре
2.3.Параметрический алгоритм рисования линии
2.5.Алгоритм построения окружности
2.6.Алгоритм Брезенхема генерации окружности
2.7.Отсечение по полю видимости
2.8.методы устранения ступенчатости
3.1 Координаты и преобразования
3.2.Двумерные геометрические преобразования
3.3.Преобразования в однородной системе координат
3.4.Трехмерные геометрические преобразования
- 3.4.1.Параллельный перенос
- 3.4.2.Масштабирование
- 3.4.3.Поворот
- 3.4.4.Движение по рельефу
- 3.4.5.Движение над рельефом4.Рисование 3D сцен
4.2.Алгоритм с использованием буфера глубины
- 8.1.1.Закон Ламберта (диффузного отражения)
- 8.1.2.Закон Фонга (зеркального отражения
- 8.1.3.Лунная модель
8.2.Применение законов освещения при синтезе объекта изображения
11.Представление пространственных форм
12.Параметрические бикубические поверхности
13.Итерационные способы вычисления полиномов
14.Полигональное задание пространственных форм
- 14.1.1.Триангуляция Делоне
- 14.1.2.Области Воронго
- 14.1.3.Рельеф с мультиразрешением
- 14.1.4.Ранжирование точек
16.1.Амплитудные преобразования
16.2.Геометрические преобразования
