Какие на сегодняшний день существуют аппаратно-ускоряемые библиотеки для создания компьютерной трехмерной графики? Конечно, любой специалист в области техники назовет DirectX и OpenGL. Проведем сравнительный анализ данных библиотек.
OpenGL и DirectX – основная информация
Во-первых, необходимо отметить, что все современные видеокарты имеют аппаратную поддержку возможностей и DirectX, и OpenGL последних версий, причем для совместимости с различными программными средствами (использующими ту или иную версию) производители встраивают в чипы реализацию сразу обеих библиотек. Причем можно с высокой степенью уверенности утверждать, что на аппаратном уровне реализация обеих библиотек выполнена настолько качественно, что ни одна из них не имеет значительно преимущества над другой. Различия между DirectX и OpenGL состоят в способе обработки графической информации, причем от версии к версии добавляются новые функции и возможности, позволяющие создавать более реалистичную графику.
Виды компьютерной графики
Что же все-таки скрывается за словами OpenGL и DirectX? Слова эти именуют те самые Application Programming Interface (API — Интерфейс Прикладного Программирования), библиотеки для обработки графической информации и прямого доступа к железу («software interface to graphics hardware», как обозначаются они в спецификации).
Из вышесказанного становится ясным, что данные библиотеки содержат набор уже однажды написанных функций, от самых простых (вывод точки на экран) до довольно сложных (построение готовых примитивов, например, пирамиды), которые применяются практически в каждой программе. Базовые функции реализованы аппаратно, в виде части графического процессора (Graphical Processing Unit, далее – GPU), а более сложные представляют собой программные модули, построенные на базовых командах. Видеокарта не всегда аппаратно поддерживает нужные для работы приложения функции, и в этом случае библиотека использует программные модули, эмулирующие требующиеся возможности. Однако необходимо отметить, что в контексте задачи, решаемой в настоящей работы, выполняемые операции относительно просты – например, не потребуется применения шейдерной графики – и, таким образом, можно сделать обоснованное предположение, что любая из доступных видеокарт будет аппаратно поддерживать все необходимые для работы приложения возможности.
Если попытаться объяснить понятным языком общую схему работы любой из библиотек, то она выглядит примерно так: предположим, требуется выполнить команду трилинейной фильтрации (Tri-linear Filtering – уменьшение искажения в картах текстур). Программа вызывает графическую часть DirectX (Direct3D или сокращенно D3D) и предает библиотечной функции данные и инструкции, в которых указывается, что нужно сделать с упомянутыми данными.
Модуль библиотеки, отвечающий за работу с драйвером видеокарты, в свою очередь, передает ему необходимые данные и определяет, аппаратно или программно будет происходить требуемая обработка. Драйвер детектирует, что D3D данной версии полностью поддерживается на аппаратном уровне и передает на верхний уровень библиотеки ответ, что наличествует аппаратная поддержка.
ОЧЕНЬ ВАЖНЫЙ УРОК. РАЗНИЦА МЕЖДУ ВЕКТОРНОЙ И РАСТРОВОЙ ГРАФИКОЙ. СРАВНИВАЕМ. ДОСТУПНО И БЕЗ ВОДЫ
Дополнительно драйвер перенаправляет команды и информацию, полученную с программного уровня дальше вниз по так называемому «стеку обработки» – видеоадаптеру. Но на этой стадии разработчики видеокарты и драйвера могут внести в процесс свои коррективы. Например, Tri-linear Filtering – очень ресурсоемкая операция, поэтому на уровне драйверов она заменяется менее точной, но более быстрой Bri-linear Filtering (брилинейная фильтрация, реализована на картах фирмы ATi). Наконец, драйвер записывает в необходимые регистры GPU все данные, которые обрабатываются в соответствии с запросом, после чего в буфер отображаемого кадра (framebuffer) поступает двумерный кадр, который и выводится на монитор.
Конечно, такая схема работы довольно сложна, и теоретически прямое обращение к видеокарте могло бы иметь более простые интерфейсы при более высоком быстродействии, однако современные ОС полностью исключают прямой доступ к аппаратным частям компьютера. К тому же при прямом доступе к железу все операции по обработке графики проходят в разы быстрее, поскольку просчет производится непосредственно адаптером. Поэтому для работы с графической информацией и были написаны данные библиотеки, причем в разработке принимали участие многие крупные компании. Очевидно, что все – и производители, и разработчики, и потребители – были заинтересованы в стандартизации, другое дело, что исторически сложились два основных несовместимых друг с другом стандарта.
Основу обоих API составляют несколько файлов, в которых содержатся как низкоуровневые функции (типа вывода пикселя на экран), так и более сложные модули (типа рисования линии, состоящей из множества пикселей). Несмотря на то, что теоретически сложность примитивов, создаваемых библиотекой, не ограничена, было бы нелогичным включать в состав библиотеки средства для создания объектов, которые не нашли бы широкого употребления.
Источник: iandreev.wordpress.com
Компьютерная графика. Виды компьютерной графики. Цветовые модели. Назначение графических редакторов и их типы. Форматы хранения графических файлов.
Компью́терная гра́фика (также маши́нная графика) — область деятельности, в которой компьютеры используются в качестве инструмента, как для синтеза (создания) изображений, так и для обработки визуальной информации, полученной из реального мира.
Под видами компьютерной графики подразумевается способ хранения и отображения изображения на плоскости монитора. Как и в любом другом искусстве в компьютерной графике есть свои специфические виды графических изображений.
К ним относятся:
Растровое изображение — изображение, представляющее собой сетку пикселей — цветных точек (обычно прямоугольных) на мониторе, бумаге и других отображающих устройствах.
Ве́кторная гра́фика — способ представления объектов и изображений в компьютерной графике, основанный на математическом описании элементарных геометрических объектов, обычно называемых примитивами, таких как: точки, линии, сплайны, кривые Безье, круги и окружности, многоугольники.
Объекты векторной графики являются графическими изображениями математических объектов.
Трёхмерное изображение на плоскости отличается от двумерного тем, что включает построение геометрической проекции трёхмерной модели сцены на плоскость (например, экран компьютера) с помощью специализированных программ (однако, с созданием и внедрением 3D-дисплеев и 3D-принтеров, трёхмерная графика не обязательно включает в себя проецирование на плоскость). При этом модель может как соответствовать объектам из реального мира (автомобили, здания, ураган, астероид), так и быть полностью абстрактной (проекция четырёхмерного фрактала).
3D-моделирование — это процесс создания трёхмерной модели объекта. Задача 3D-моделирования — разработать визуальный объемный образ желаемого объекта. С помощью трёхмерной графики можно и создать точную копию конкретного предмета, и разработать новое.
Фрактальная графика
Этот вид компьютерной графики является на сегодняшний день одним из самых быстро развивающихся и перспективных. Математической основой фрактальной графики является фрактальная геометрия. В основу метода построения изображений во фрактальной графике положен принцип наследования от, так называемых, «родителей» геометрических свойств объектов-наследников.
Цветовая модель — математическая модель описания представления цветов в виде кортежей чисел (обычно из трёх, реже — четырёх значений), называемых цветовыми компонентами или цветовыми координатами. Все возможные значения цветов, задаваемые моделью, определяют цветовое пространство.
Цветовая модель RGB
Наиболее проста для понимания и очевидна модель RGB. В этой модели работают мониторы и бытовые телевизоры. Любой цвет считается состоящим из трех основных компонентов: красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue). Эти цвета называются основными.
Цветовая модель CMYK
Эту модель используют для подготовки не экранных, а печатных изображений. Они отличаются тем, что их видят не в проходящем, а в отраженном свете.
Цветовая модель НSB
Некоторые графические редакторы позволяют работать с цветовой моделью HSB. Если модель RGB наиболее удобна для компьютера, а модель CMYK — для типографий, то модель HSB наиболее удобна для человека. Она проста и интуитивно понятна. В модели HSB тоже три компонента: оттенок цвета (Hue), насыщенность цвета (Saturation) и яркость цвета (Brightness).
Назначение графических редакторов и их типы.
Графический редактор — программа (или пакет программ), позволяющая создавать, просматривать, обрабатывать и редактировать цифровые изображения (рисунки, картинки, фотографии) на компьютере.
Типы графических редакторов:
Растровые графические редакторы. Наиболее популярные профессиональные растровые графические редакторы: платный Adobe Photoshop (для операционных систем Windows и Windows Phone, Mac OS X и iOS,Android) и его бесплатный аналог GIMP и Krita (для операционных систем Linux и Windows, Free BCD и Solaris), распространяемый под лицензией GNU GPL, а также менее известные графические редакторы для начинающих: любительский Photofiltre и учебный Paint.NET.
Векторные графические редакторы. Наиболее популярные профессиональные векторные графические редакторы: платный Adobe Illustrator и платный Corel Draw (для операционных систем Microsoft Windows иMac OS X), а также свободно распространяемый и бесплатный графический редактор Inkscape — для всех ОС.
Гибридные графические редакторы. Наиболее популярны: RasterDesk для AutoCAD, Spotlight для операционных систем Microsoft Windows. Редакторы растровой графики Adobe Photoshop, Adobe Illustrator и Corel Draw также поддерживают некоторые функции для работы над векторной графикой.
Форматы хранения графических файлов.
Формат TIFF
TIFF (англ. Tagged Image File Format) — формат хранения растровых графических изображений. TIFF стал популярным форматом для хранения изображений с большой глубиной цвета.
Формат JPEG
JPEG (англ. Joint Photographic Experts Group, по названию организации-разработчика) — один из популярных графических форматов, применяемый для хранения фотоизображений. Файлы, содержащие данные JPEG, обычно имеют расширения.jpeg,.jfif,.jpg,.JPG, или.JPE. Алгоритм JPEG позволяет сжимать изображение как с потерями, так и без потерь.
Формат PDF
PDF (англ. Portable Document Format) — кроссплатформенный формат электронных документов, созданный фирмой Adobe Systems с использованием ряда возможностей языка PostScript. Чаще всего PDF-файл является комбинацией текста с растровой и векторной графикой, реже — текста с формами, JavaScript’ом, 3D-графикой и другими типами элементов.
Формат BMP
BMP (от англ. Bitmap Picture) — формат хранения растровых изображений, разработанный компанией Microsoft. С форматом BMP работает огромное количество программ, так как его поддержка интегрирована в операционные системы Windows и OS/2. Файлы формата BMP могут иметь расширения.bmp,.dib и.rle.
Формат PNG
PNG (англ. portable network graphics) — растровый формат хранения графической информации, использующий сжатие без потерь.
Структура базы данных в программе MS ACCESS. Таблицы. Создание таблиц в программе MS ACCESS.
База данных – это организованная структура, предназначенная для хранения информации. База данных – это набор сведений, относящихся к определенной предметной области.
Базы данных (БД) могут содержать различные объекты, но основными объектами реляционной базы данных являются таблицы.
В реляционной базе данных таблицы связаны между собой: это позволяет с помощью единственного запроса найти все необходимые данные, которые могут находиться в нескольких таблицах. Простейшая реляционная база данных имеет хотя бы одну таблицу.
В реляционной базе данных каждая таблица должна иметь первичный ключ–поле или комбинацию полей, которые единственным образом идентифицируют каждую строку таблицы. Структуру двумерной таблицы образуют столбцы и строки. Их аналогами в структуре базы данных являются поля и записи.
Поля базы данных не просто определяют структуру – они также определяют групповые свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие каждому из полей.
Различают следующие объекты программы Microsoft Access:
· таблица
· запрос
· форма
· отчет
· Мастер
· Конструктор
Создание таблиц.
Таблицы — это объект базы данных, который содержит данные по определенной теме, например сведения о сотрудниках или товарах. Таблица состоит из полей и записей.
В Microsoft Access существует два метода создания таблицы:
Для ввода собственных данных можно создать новую пустую таблицу.
Можно также создать таблицу, используя уже существующие данные из другого источника.
Источник: infopedia.su
Векторные и растровые изображения: достоинства и недостатки, сравнение
Любой, кто работает с графическими файлами, сталкивается с двумя их вариантами: векторными и растровыми изображениями. У каждого из этих форматов есть плюсы и минусы. Заказчики-неспециалисты часто не понимают принципов обоих видов и разницы между ними: когда нужен векторный файл, а когда только растровый. В статье расскажем, что это за форматы графических данных и чем они различаются.
Растровые изображения
Растр – это любые файлы, изображающие окружающий мир с натуры: отсканированные рисунки, фотографии, картинки, сделанные в компьютерных программах – хотя бы в том же Paint. Элементарная единица таких файлов – пиксель: очень маленький квадрат, залитый определенным цветом. Количество пикселей на единицу длины (чаще всего – дюймы, inches по-английски) определяет разрешение растрового изображения – dpi.
Растровые изображения имеют следующие свойства и характеристики:
- Для сайтов минимальное разрешение составляет 75 точек на дюйм: меньше – качество окажется слишком низким, больше – страница будет долго загружаться.
- Для печати требуется разрешение от 150 до 300 dpi – при меньшем количестве пикселей на дюйм изображение получится нечетким, размытым, зернистым.
- Масштабирование растра крайне нежелательно: при увеличении картинки становятся видны пиксели, изображение разбивается на цветные квадраты.
- Уменьшение растра менее проблематично, но если из большого файла сделать совсем маленький, контуры и мелкие детали будут сильно деформированы.
Растр применяют в дизайне, оформлении, иллюстрациях и других подобных сферах в том случае, если нужно максимально реалистично и полноценно передать сложный естественный объект, например, портрет или пейзаж с обилием мелких деталей. Для растровой графики практически не существует ограничений по типам изображений.
Существует много редакторов растровой графики, от совсем простых вроде Paint до профессиональных: Adobe Photoshop или программ семейства Corel: Photo-Paint, Paint Pro, Painter. Самый популярный формат (расширение) – JPEG (.jpg, .jpeg, .jpe, .jfif). Также часто используют BMP (.bmp, .dib, .rle), TIFF (.tiff), GIF (.gif), PNG (.png) и ряд других.
Векторные изображения
Векторы – это файлы, созданные в специальных программах посредством сложного набора инструментов. Они состоят из объектов и контуров, взаиморасположение которых описывается математическими формулами. В редакторах векторной графики возможно формирование сложных многоцветных многокомпонентных изображений. Графический планшет существенно повышает сложность и реалистичность векторов.
Векторные изображения имеют следующие свойства и характеристики:
- их можно свободно масштабировать в любую сторону: что при увеличении, что при уменьшении четкость линий не снизится, и не появится зернистости;
- масштабируя векторные рисунки, важно переводить контуры (абрисы) в объекты или же активировать функцию масштабирования с объектом (ставить галочку);
- векторы можно экспортировать в растровые форматы, задавая необходимый размер в разных единицах измерения: пикселях, сантиметрах, дюймах и т. п.;
- векторное изображение, в отличие от растрового, можно существенно изменить в любой момент: удалить или добавить детали, перекрасить, поменять пропорции.
Вектор применяют в тех же сферах, что и растр, но в том случае, когда возможность свободного качественного и количественного изменения куда важнее реалистичности передачи окружающего мира. В векторе формируют простые элементы, эмблемы и гербы, рекламную продукцию, рукотворные объекты, интерьеры, географические карты.
Редакторов векторной графики меньше, чем растровой, потому что они сложнее и сфера их применения более ограничена. Самые известные программы – Adobe Illustrator (более профессиональный) и Corel DRAW (подходит для любителей и начинающих). Основные форматы и расширения – AI (.ai) у Adobe, CDR (.cdr) у Corel DRAW, SVG (.svg).
Сравнение вектора и растра
К достоинствам растровых изображений можно отнести высокую реалистичность и фотографическое качество картинки, относительную легкость получения (камера на смартфоне, самый простой фотоаппарат и т. п.), естественные цвета и переходы тонов.
К недостаткам растровых изображений относят большой объем файла с разрешением высокой четкости, ограниченность изменений (только минимальное редактирование), нежелательность масштабирования, потеря качества при увеличении или уменьшении.
Растровые файлы используют для хранения любительской и профессиональной фотографии, оцифровки произведений живописи, создания книжных иллюстраций. Большинство изображений вокруг – именно растр. Они могут дополняться векторными элементами.
Очевидные преимущества векторной графики – возможность существенных изменений рисунка, неограниченное масштабирование без потери качества, небольшой объем файла даже при крупном и сложном изображении, простота экспортирования в растровые форматы.
Основные недостатки векторного изображения – это его схематичность упрощенные цвета, не подходящие для цветной передачи реальных объектов окружающего мира, относительная сложность создания (нужна программа и умение в ней работать).
Впрочем, эти недостатки частично компенсируются созданием вектора с графического планшета. Рисование в редакторе от руки, а не с помощью мышки, упрощает работу, но все же построить реальный детализированный объект сложно, и файл выйдет большим.
Конвертация между форматами
Конвертация векторного файла в растр выполняется путем экспорта изображения в любой растровый формат. Это функция встроена и в Adobe Illustrator, и в Corel DRAW. А вот конвертация растрового изображения в вектор куда сложнее. Есть такие варианты:
- импорт растра в редактор векторной графики с последующей трассировкой (есть разные виды, дающие разный уровень качества итоговой векторной картинки);
- автоматическая трассировка в онлайн-редакторах (нужно загрузить на такой сайт растровую картинку, выбрать вид машинной отрисовки и скачать готовый вектор).
Однако оба варианта ограничены в применении и подходят фактически только для простых изображений с максимально четкими и ровными контурами, чистыми цветами без сложного перехода оттенков. Использование трассировки оправдано для растра, экспортированного из вектора, если у вас нет самого файла-исходника.
Во всех остальных случаях единственный вариант – ручная отрисовка по растровому изображению. Онлайн-конверторы дают возможность редактирования, но для сложных картинок этого недостаточно. Кроме того, далеко не любое изображение можно перевести из растра в вектор: любой фотопейзаж для этого слишком детален.
Коротко подведем итоги этого материала в сравнительной таблице:
| Параметр | Растровая графика | Векторная графика |
| Элемент | Пиксели (точки), измерение – в точках на дюйм (dots per inch) | Объекты и контуры, описанные математическими формулами |
| Качество | Фотографическое, с высокой реалистичностью | Упрощенное, схематическое, с низкой реалистичностью |
| Размер файла | В целом большой, чем выше разрешение, тем файл тяжелее | В целом небольшой, чем сложнее изображение, тем файл тяжелее |
| Мастша-бирование | Нежелательно и уменьшение, и увеличение – страдает качество | Неограниченные увеличение и уменьшение без потери качества |
| Форматы | JPEG (.jpg, .jpeg, .jpe, .jfif), BMP (.bmp, .dib, .rle), TIFF (.tiff), GIF (.gif), PNG (.png) | AI (.ai) у Adobe Illustrator, CDR (.cdr) у Corel DRAW, SVG (.svg) – общий универсальный формат |
| Редакторы | Paint, Adobe Photoshop или программы семейства Corel: Photo-Paint, Paint Pro, Painter | Adobe Illustrator (более сложный и профессиональный), Corel DRAW (проще, для всех желающих) |
| Применение | Универсальное; фотографии, оцифровка живописи, книжные иллюстрации, разные рисунки – сложные естественные объекты | Схемы, чертежи, графики, планы; эмблемы, знаки, гербы, логотипы; географические карты, орнаменты; инфографика, простые рисунки |
| Преимущества | Высокая реалистичность и фотографическое качество, легкость получения, естественные цвета и переходы оттенков | Возможность существенных изменений, масштабирование без потери качества, небольшой объем файла, экспорт в растр |
| Недостатки | Большой объем файлов с разрешением высокой четкости, ограниченные изменения, потеря качества при масштабировании | Схематичность изображения, упрощенные цвета, непригодность для передачи реальных объектов, высокая сложность создания |
При использовании материалов — ссылка на наш сайт обязательна.
_final.png){kind=small}
Промо сувениры
- Банданы и косынки
- Бейсболки и кепки
- Ежедневники 2023
- Ёлочные шары
- Значки
- Значки закатные
- Зонты с логотипом
- Изделия из ПВХ
- Кружки с логотипом
- Магниты
- Носки с логотипом
- Попсокеты с логотипом
- Ручки с логотипом
- Сумки и рюкзаки
- Флешки
- Футболки с логотипом
- Бумажные пакеты
- Пакеты с логотипом
- Подарочная упаковка
- Подарочные коробки
- Подарочные пакеты
Корпоративная продукция
- Бирки и ярлыки
- Блокноты
- Бумажные стаканчики
- Визитки
- Воблеры
- Календари 2023
- Настенные
- Карманные
- Квартальные (ТРИО)
- Настольные (Домики)
Рекламная продукция
Услуги типографии
- DTG
- DTF
- Вышивка логотипа и шевроны
- Гравировка
- Деколь горячая и холодная
- Маркировка промышленная
- Нанесение логотипа
- Печать по крою
- Тампопечать
- Тиснение и конгрев
- УФ-печать
- Цифровая печать
- Шелкография
Средства индивидуальной защиты (СИЗ)
- Антисептики
- Бесконтактный открыватель дверей
- Диспенсеры
- Защитные маски с логотипом
- Защитные экраны для лица
Акции и специальные предложения
Источник: raster-spb.ru