Блок-схема графической системы

Блок-схема графической системы приведена на рис. 10.1. В памяти размещаются два важных информационных модуля:

- прикладная структура данных, содержащая описание объектов, изображения ко­торых должны показываться на экране. Она же является моделью объектов;

- дисплейная программа, которая формируется графическим пакетом и читается дисплейным процессором во время регенерации изображения на экране.

Рис. 10.1. Блок-схема графической системы

Канал вывода(от описания объекта к его изображению). Прикладная программа извлекает информацию из прикладной структуры дан­ных и записывает ее, а затем направляет графические команды, которые обрабатываются графическим пакетом. Последний формирует дисплейную программу, используемую дисплейным процессором для получения изображения. Таким об­разом, канал вывода последовательно преобразует описание объекта в структуру представления, принятую в дисплейной программе.

Канал ввода(от устройств ввода к структуре данных и дисплейной программе). Дисплейный процессор (ДПЦ) регистрирует факт использования устройства ввода и либо прерывает, либо передает данные по запросу. Ввод данных от дисплейного процессора осуществляет специальная программа ввода, которая передает их при­кладной программе. Эти данные меняют состояние прикладной программы. Они могут также побудить прикладную программу модифицировать структуру данных, изменить параметры.

Основные понятия графики

Графика - это рисованное изображение (в отличие от реального изображения, например, фотографии). Оно обычно связано с текстом, являясь иллюстрацией, или средством оформления текста.

Текст – это основной тип и средство объединения данных с помощью механизма OLE и его сетевых расширений. Текст может быть линейным и нелинейным (например, таблица, база данных, гипертекст).

Средства оформления текста используют графику в различной степени. По этому признаку их можно разделить на традиционные и нетрадиционные. Традиционные делятсяна средства оформления символов и фона текста. Средства оформления символов образуют четыре группы – гарнитура, начертание, цвет, плотность.

Гарнитура – это индивидуальный неповторимый облик шрифта.

Начертание – набор подчеркиваний, объемности, анимаций и т.д.

Цветовая палитра – стандартная палитра из 16 цветов и два оттенка черно - белого (серебряный и серый).

Плотность символов – по горизонтали и вертикали.

Гарнитуры по уровню использования графики делятся на три группы:

- простые (строгой формы) – моноширинные типа Courier и два типа пропорциональных – рубленые (Arial) и с засечками (Times);

- специальные (особо оформленные) – рукописные, славянские;

- тематические наборы рисунков – шрифты Wingdings, Webdings.

Средства оформления фона – текста включают 4 группы:

· узор – большой набор способов штриховки;

· цвет узора – стандартный набор цветов;

· цвет фона – стандартная палитра и дополнительные оттенки черного;

· граница вокруг текста (рамка, неполная рамка, черта).

Нетрадиционные средства оформления используются при оформлении титульных листов и других коротких текстов (надписей). Надпись, называемую конвертом, можно деформировать, сделать объемной с тенью. Она создается как объект Windows с двумя особенностями: а) при изменении ее размеров меняется кегль; б) установка границ наборного поля не предусмотрена, т.е. текст переводится на новую строку принудительно. Поэтому надписи называются графическим, фигурным текстом. В MS Office фигурный текст создается программой Word Art. Начиная с MS Office 97, Word Art запускается кнопкой панели Рисование. Эта панель расширяет традиционные возможности управления фоном текста и изображений. Теперь доступны:

-набор шаблонов градиентных (плавно меняющихся) закрасок, узоров (штриховок) и текстур (узоров с плавными границами);

-градиентное закрашивание сверху, снизу, от центра;

-создание одно- и двухцветных градиентных закрасок;

-использование в качестве фона произвольного файла.

Существуют два метода описания цвета: система аддитивных цветов и система субтрактивных цветов.

Система аддитивных цветов работает с изучаемым светом. Аддитивный цвет получается при объединении разноцветных лучей света. В системе используются три основных цвета: красный, зеленый и синий (Red, Green, Blue - RGB). При смешивании их в разных пропорциях получается соответствующий цвет. Отсутствие этих цветов представляет в системе черный цвет.

В системе субтрактивных цветов происходит обратный процесс: какой-либо цвет образуется вычитанием других цветов из общего луча света. Система работает с отраженным цветом, например, от листа бумаги. В системе субтрактивных цветов основными является голубой, пурпурный и желтый цвета (Cyan, Magenta, Yellow - CMY). Когда эти цвета смешивают на бумаге в равной пропорции получается черный цвет.

Существуют и другие системы кодирования цветов, например, представление его в виде тона, насыщенности и яркости.

Тон представляет собой конкретный оттенок цвета, отличный от других: красный, голубой, зеленый и др. Насыщенностьхарактеризует относительную интенсивность цвета. Яркость(или освещенность) цвета показывает величину черного оттенка, добавляемого к цвету, что делает его более темным.

Графические системы работают со всем спектром цветов – миллионами возможных оттенков. Однако пользователю часто достаточно не более несколько сотен оттенков. В этом случае удобно использовать индексированные палитры – наборы цветов, содержащие фиксированное количество цветов, например 16 или 256, из которых можно выбрать необходимый цвет. Эти наборы занимают меньше памяти.

Таким образом, графика – это инструмент отображения и интерпретации информации, форма ее существования, средство выражения содержания и оформления документов, показатель информационной культуры. Классификация графических средств представлена на рис. 10.2.

Как любая информация, графика может быть сжата. Это выгодно с точки зрения экономии памяти компьютера, т.к. например, высококачественные изображения, как уже говорилось, имеют размеры до нескольких десятков Мбайтов.

Рис.10.2. Классификация графических средств.

Для файлов графических изображений разработаны множество схем и алгоритмов сжатия, основными из которых является следующие:

- групповое сжатие,

- кодирование методом Хаффмана,

- сжатие по схеме LZW,

- арифметическое сжатие,

- сжатие с потерями,

- преобразование цветов RGB в цвете YUV.

В основе большинстве схем сжатия лежит использование одного из следующих свойств графических данных: избыточность, предсказуемость, необязательность. В частности, групповое сжатие (RLE) основано на использование первого свойства.

Кодирование по методу Хаффмана и арифметическое сжатие, основанные на статистической модели, используют предсказуемость, предлагая более короткие коды для более часто встречающихся пикселов. Алгоритмы сжатия с потерями основаны на избыточности данных.