Digitální grafika Digitální obraz je reprezentace dvojrozměrného obrazu, který používá binární soustavu (jedničky a nuly).
Grafika v počítači Matematický popis (přímka, křivka) Rastrový popis (síť, rastr)
Rastrová grafika PIXEL (px) = picture element (obrazový prvek) nejmenší jednotka digitální rastrové grafiky Každý pixel má pozici a barvu
Bitová hloubka obrazu Bitová hloubka určuje, jaké množství barevných informací je dostupné pro každý obrazový bod. Například obraz s bitovou hloubkou 1 bit má obrazové body se dvěmi možnými hodnotami, černou a bílou. 1 bit =2 barvy (0=bílá,1=černá) Obraz s 8-bitovou hloubkou má 2 8 neboli 256 možných hodnot. 1Byte = 256 barev Obrazy v režimu stupňů šedi s bitovou hloubkou 8 bitů mají 256 možných hodnot šedé.
Bitová hloubka obrazu 1Byte (8 bitová) = 256 barev 2Byte (16 bitová) = 65.536 barev (HiColor) 3Byte (24 bitová) = 16.777.216 barev (TrueColor) 30, 36 až 48 bitová hloubka (Deep Color) Použití dle zařízení (VGA, HDMI)
Teletext 8 barev VGA 256 barev 256 Grayscale True Color http://en.wikipedia.org/wiki/list_of_color_palettes
Kanál je množina pixelů o dané bitové hloubce, tvořících souvisle vyplněnou obrazovou plochu (rastr). Např. 24bitový rastrový obraz prostoru RGB je definován 3 kanály (R,G,B) po 8 bitech (256) na kanál obraz tedy může obsahovat informaci o maximálně 16 777 216 různých barvách pixelů Alfa kanál (průhlednost)
Rozlišení Body obrazu na palec (Pixels per Inch PPI) zařízení Tiskové body na palec (Dots per Inch DPI) tisk Tiskárny nedokáží vytisknout jeden pixel libovolné barvy. Aby barevně vytiskly jeden pixel, musí jeho barvu namíchat z několika bodů (Dots) Rozlišení výstupního zařízení je dáno konstrukcí bod nemusí být čtverec (obr.) Doporučené rozlišení tisku je 300 dpi
Zobrazení grafiky Závisí tedy na kvalitě software a hardware Anti-aliasing (vyhlazování hran) zlepšuje kvalitu obrazu (text, PC games)
Dithering Metoda, kdy s omezeným počtem barev simulujeme v obrázku barvy, které nemáme k dispozici. Do blízkého okolí se umístí několik různobarevných teček, jejichž celkové barevné vyznění vede k požadované barvě.
Komprese rastrové grafiky ztrátová komprese (nenávratná) bezeztrátová komprese Ztráta nemusí být okem viditelná
Nejčastější rastrové formáty Nekomprimované (popř. komprimované bezeztrátově) TIFF, GIF, PNG, BMP Komprimované (ztrátově) JPG Metaformáty WMF, PICT (Windows) Nativní formáty konkrétních grafických programů (PSD, IMG.. apod) Použití dle potřeb výstupu (tisk, editace, web) Použití dle možnosti komprese
Formát BMP Windows Bitmap Původní formát MS Windows Extrémní jednoduchost Většinou nepoužívá žádnou kompresi Dnes nahrazován TIFF Nevýhoda přenosu: velký objem dat
Formát TIFF Tag Image File Format tvoří standard snímků určených pro tisk umožňuje jako jeden z mála grafických formátů vícestránkové soubory využívají bezeztrátovou kompresi, mohou být editovány a znovu ukládány bez kompresních ztrát barevné rozlišení: 1-24bit Nevýhoda přenosu: velký objem dat
Formát GIF Graphics Interchange Format používá bezeztrátovou kompresi umožňuje také jednoduché animace maximální počet současně použitých barev barevné palety je 256 (8 bitů) Transparentní (alfa kanál) Malý objem dat (použití pro web) Prokládání 8,4,2 plus liché (rychlé načítání) Nevýhoda (malý počet barev)
Formát PNG Portable Network Graphics vyvinut jako náhrada GIFu bezeztrátová komprese volitelná bitová hloubka (až 48 bitová) lepší transparentnost (8-bitový alfa kanál) prokládání v horizontálním i vertikálním směru Použití pro web (transparentnost, proklad) Nevýhoda: neumožňuje animace
Formát JPG (JFIF) Joint Photographic Experts Group File Interchange Format metoda ztrátové komprese nejčastější formát používaný pro přenášení a ukládání fotografií v prostředí WWW umožňuje prokládání vhodný pro hladké přechody v tónu a barvě Malý objem dat při zachování dobré kvality Neumožňuje transparentnost a animaci
Prokládání (interlace interlace) aneb progresivní vykreslování
Metaformáty WMF, PICT MS Windows (WMF) Apple MacIntosh (PICT) Použití jak pro bitmapu tak pro vektor Přenos do různých aplikací přes CTRL-C (např. v MS Office) Použití: jednoduché kliparty do dokumentů, PP prezentací apod.
Nativní PSD Photoshop Document výchozím formátem souborů Adobe Photoshopu podporuje široké spektrum operací vrstvy s různými typy působení a krytí umožňuje ořezové cesty transparentní alfa kanál široké spektrum režimů a bitové hloubky Použití: profesionální grafika Nevýhoda: komplikovaná editace v jiném SW
Vektorová grafika
Vektor (popis pomocí matematické funkce) Není deformován při zvětšení (přepočet) Čára (linka) - určena počátečním bodem a vektorem, který určuje její směr a zakřivení a vlastnosti jako je barva, tloušťka apod. Bod - informace o umístění (souřadnicích) středu kružnice, jejím poloměru (velikosti bodu) a barvě
Grafické objekty (primitiva) rectangle - obdélník (s možností zaoblených rohů) circle - kruh ellipse - elipsa line - jednoduchá čára polyline - lomená čára polygon mnohoúhelník
Základní operace otočení (rotate) posun (move) převrácení (mirror) roztažení / zúžení (stretch) zkosení (skew) obecné transformace (posunutí pod úhlem) změna Z souřadnice kombinace primitiv do komplexních objektů (boolean)
Boolean operace Sjednocení (union) Průnik (intersection Odečtení (difference)
Bézierova křivka
Převod bitmapy na vektor automatický a manuální
Trasování (trace trace) Možnosti nastavení
Barevný práh Čím větší hodnota, tím více se zaokrouhlí výsledný počet barev ve vektorovém objektu. Pokud chceme co nejvěrnější vektorovou reprezentaci předlohy, vložíme co nejnižší číslo.
Minimální oblast Určení minimální oblasti, která bude použita pro výpočet průměrné barvy všech pixelů této oblasti. čím menší hodnota, tím lepšího výsledku dosáhneme
Stupeň vyhlazení Zde určujeme stupeň vyhlazení výsledných křivek vůči předloze. Volba Pixels zajistí téměř shodné vykreslení křivek podle předlohy, naopak možností Very Smooth dosáhneme velmi hrubého vykreslení
Četnost uzlů Pomocí této položky určíme četnost vrcholů výsledného vektorového objektu. Více vrcholů znamená i větší přesnost vykreslení a vytvořený objekt tak bude mnohem komplexnější a tím i datově náročnější.
Výchozí obrázek
Ukázka různého nastavení
Grafické formáty pro vektory AI nativní soubor pro Adobe Illustrator CDR nativní soubor pro CorelDraw SVG lze ho použít k prezentaci na webu SWF - finální soubor Macromedia Flash
Grafické formáty pro vektory PDF (Portable Desktop Format) je nutné přiložit do souboru také fonty, pokud chceme aby zobrazený výsledek byl stejný na všech PC. Jinak je nutné převést fonty před exportem do PDF do křivek. EPS (Encapsulated PostScript), obsahuje preview obrázek, který zobrazuje jako bitmapu.
3D modelování Osa x,y,z (prostor) Přepínání druhů zobrazení (otáčení, drátěný model) Zoom a Pan (ruka - posun) 3 druhy tvorby: pomocí objemových primitiv a Boolean operací pomocí tvořících křivek a Boolean operací kombinací předešlých dvou způsobů
Body, křivky, rastry
Objemová primitiva kvádr válec koule kužel klín anuloid
Booleanovy operace 3D
Tvořící křivky a rotace
Podrobněji k 3D v přednášce Pavla Vojáčka 3.12 a 10.12. 2012