计算机图形学

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计算机图形学

2024-07-17 07:09:38| 来源: 网络整理| 查看: 265

计算机可以使用两种方式来显示图像:

一:点阵文件:又名:取样图像、点阵图像、位图图像。从现实世界中通过数字化设备(扫描仪)获取的图。点阵文件缩放会失真,保存起来占用空间比较大。

主要的参数有1. 图像大小(分辨率):图像分辨率=垂直分辨率(矩阵的行数)X水平分辨率(矩阵的列数)。

                      2. 颜色空间的类型(颜色模型):指彩色图像所使用的颜色描述方法,指代RGB、YUV等。

                      3. 像素深度 :像素的所有颜色分量的二进位数之和   一般24位使用3字节表示就可称为真彩色。

常用图像文件格式:bmp/tif/gif/jpeg/jpeg

1. BMP:无损,Windows使用的标准图像格式,几乎所有Windows应用软件都支持

2. TIF:无损,大量用于扫描仪和桌面出版

3.GIF:无损,压缩比可调,文件特别小——颜色数较少(不超过256色),用于色彩数要求不高的场合作为插图、剪贴画等使用,支持透明背景,具有渐进显示功能,形成动画效果,适合网络传输

4. JPEG:大多有损,适用范围最广(国际标准)、可支持有损压缩、主要应用领域之一是数码相机

5.JP2(JPEG 2000):有损/无损,特别采用了小波分析等先进算法,兼容JPEG,压缩率更高,比JPEG好,更适合网上传输

二、矢量文件:使用数学方程,形状参数等。矢量文件中的图形元素称为对象。每个对象都是一个自成一体的实体,它具有颜色、形状、轮廓、大小和屏幕位置等属性。矢量图相比于位图很多优点,可以无限放大或缩小,且不会有任何损失,文件体积较小,编辑灵活。

位图和矢量图是计算机图形中的两大概念,这两种图形都被广泛应用到出版,印刷,互联网[如flash和svg]等各个方面,他们各有优缺点,两者各自的好处几乎是无法相互替代的,所以,长久以来,矢量跟位图在应用中一直是平分秋色。

位图[bitmap],也叫做点阵图,删格图象,像素图,简单的说,就是最小单位由象素构成的图,缩放会失真。构成位图的最小单位是象素,位图就是由象素阵列的排列来实现其显示效果的,每个象素有自己的颜色信息,在对位图图像进行编辑操作的时候,可操作的对象是每个象素,我们可以改变图像的色相、饱和度、明度,从而改变图像的显示效果。举个例子来说,位图图像就好比在巨大的沙盘上画好的画,当你从远处看的时候,画面细腻多彩,但是当你靠的非常近的时候,你就能看到组成画面的每粒沙子以及每个沙粒单纯的不可变化颜色。

矢量图[vector],也叫做向量图,简单的说,就是缩放不失真的图像格式。矢量图是通过多个对象的组合生成的,对其中的每一个对象的纪录方式,都是以数学函数来实现的,也就是说,矢量图实际上并不是象位图那样纪录画面上每一点的信息,而是纪录了元素形状及颜色的算法,当你打开一付矢量图的时候,软件对图形象对应的函数进行运算,将运算结果[图形的形状和颜色]显示给你看。无论显示画面是大还是小,画面上的对象对应的算法是不变的,所以,即使对画面进行倍数相当大的缩放,其显示效果仍然相同[不失真]。举例来说,矢量图就好比画在质量非常好的橡胶膜上的图,不管对橡胶膜怎样的常宽等比成倍拉伸,画面依然清晰,不管你离得多么近去看,也不会看到图形的最小单位。

位图的好处是,色彩变化丰富,编辑上,可以改变任何形状的区域的色彩显示效果,相应的,要实现的效果越复杂,需要的象素数越多,图像文件的大小[长宽]和体积[存储空间]越大。

矢量的好处是,轮廓的形状更容易修改和控制,但是对于单独的对象,色彩上变化的实现不如位图来的方便直接。另外,支持矢量格式的应用程序也远远没有支持位图的多,很多矢量图形都需要专门设计的程序才能打开浏览和编辑。

常用的位图绘制软件有adobe photoshop、corel painter等,对应的文件格式为[.psd .tif][.rif]等,另外还有[.jpg][.gif][.png][.bmp]等。

常用的矢量绘制软件有adobe illustrator、coreldraw、freehand、flash等,对应的文件格式为[.ai .eps][.cdr][.fh][.fla/.swf]等,另外还有[.dwg][.wmf][.emf]等。

矢量图可以很容易的转化成位图,但是位图转化为矢量图却并不简单,往往需要比较复杂的运算和手工调节。

矢量和位图在应用上也是可以相互结合的,比如在矢量文件中嵌入位图实现特别的效果,再比如在三维影象中用矢量建模和位图贴图实现逼真的视觉效果等等。



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