Metodické listy pro kombinované studium předmětu B_PPG Principy počítačové grafiky Metodický list č. l Název tématického celku: BARVY V POČÍTAČOVÉ GRAFICE Cíl: Základním cílem tohoto tematického celku je seznámení se základními reprezentacemi barev a barevnými modely. Tématický celek je rozčleněn do následujících dílčích témat : 1. Reprezentace barev v počítačové grafice 2. Barevné modely 3. Barevné palety 4. Monochromatické zobrazování Dílčí téma č. 1: Reprezentace barev v počítačové grafice nejčastější reprezentace černobílého obrázku nejčastější reprezentace šedotónového obrázku nejčastější reprezentace barevného obrázku šedotónový obrázek true color high color Dílčí téma č. 2: Barevné modely Barevné modely, jejich základní složky a způsob reprezentace Převod základních barev na odstíny šedi 1
Aditivní a subtraktivní skládání barev RGB model, RGBA model CMY a CMYK model HSV model HLS model Dílčí téma č. 3: Barevné palety Reprezentace pixelu jedinou hodnotou Reprezentace pixelu třemi složkami Pseudo color True color Direct color Dílčí téma č. 4: Monochromatické zobrazování Snížení počtu barevných odstínů (odstínů šedi) v obrázku Při zvětšení rastrového rozlišení Při zachování rastrového rozlišení obrázku Půltónování (inkrementální rastr, pravidelný rastr, tečkový rastr) Rozptylování (maticové, náhodné) Metoda distribuce chyby Po prostudování uvedené doporučené literatury byste měli : l. Porozumět problémům : Reprezentace barev v počítačové grafice Základním barevným modelům 2
Principu barevných palet Způsobu snížení počtu barev (odstínů šedi) v obrázku 2. Zodpovědět následující otázky : Jak napodobit vjem šedých odstínů na zařízení s malým barevným rozlišením? Jak lze převést barevný obraz na šedotónový, aby byl převod přijatelný pro lidské oko? Vysvětlit rozdíly mezi základními barevnými modely Pokud jste čemukoliv z uvedených textů (pojmu, problému či otázce) neporozuměli, pokuste se písemně vyjádřit problém či otázku, která se Vám zdá nejasná.v případě, že jste se v dřívějším studiu či v jiné než uvedené literatuře setkali s jiným vymezením pojmů nebo s jiným řešením problému, než jste nalezli v uvedené literatuře, uveďte je a srovnejte je s vymezením či řešením, které jste objevili v uvedené literatuře. Pokuste se přesně určit vzájemné odlišnosti a identifikovat jejich příčiny (zdroje). 3
Metodické listy pro kombinované studium předmětu B_PPG Principy počítačové grafiky Metodický list č. 2 Název tématického celku: DIGITÁLNÍ OBRAZ Cíl: Základním cílem tohoto tematického celku je seznámení s procesem zpracování obrazu (zejména procesem digitalizace obrazu) a s reprezentací digitálního obrazu. Tématický celek je rozčleněn do následujících dílčích témat : 1. Zpracování obrazu 2. Digitalizace obrazu 3. Reprezentace a komprese digitálního obrazu Dílčí téma č. 1: Zpracování obrazu snímání obrazu digitalizace obrazu předzpracování obrazu přizpůsobení obrázku lidskému oku invertování degradací obrazová funkce, definiční obor, obor hodnot Dílčí téma č. 2: Digitalizace obrazu Vzorkování Kvantování 4
Shannonova věta o vzorkování Plošné a bodové vzorkování Kvantizér a kvantizační chyba Alias Dílčí téma č. 3: Reprezentace a komprese digitálního obrazu Základní reprezentace digitálního obrazu Základní metody komprese obrazu Matice Kvadrantový strom Ztrátová a bezztrátová komprese RLE Huffmannovo kódování Kompresní metoda JPEG Po prostudování uvedené doporučené literatury byste měli : l. Porozumět problémům : Procesu zpracování obrazu Způsobu digitalizace obrazu Reprezentace digitálního obrazu Komprese digitálního obrazu 2. Zodpovědět následující otázky : Vysvětlete proces invertování degradací a uveďte příklady degradací obrázku. Co říká Shannonova věta o vzorkování a jak se použije při procesu vzorkování? Pokud jste čemukoliv z uvedených textů (pojmu, problému či otázce) neporozuměli, pokuste se písemně vyjádřit problém či otázku, která se Vám zdá nejasná.v případě, že jste se v dřívějším studiu či v jiné než uvedené literatuře setkali s jiným vymezením pojmů nebo s jiným řešením problému, než jste nalezli v uvedené literatuře, uveďte je a srovnejte je s vymezením či řešením, které jste objevili v uvedené literatuře. Pokuste se přesně určit vzájemné odlišnosti a identifikovat jejich příčiny (zdroje). 5
Metodické listy pro kombinované studium předmětu B_PPG Principy počítačové grafiky Metodický list č. 3 Název tématického celku: DVOUROZMĚRNÉ OBJEKTY Cíl: Základním cílem tohoto tematického celku je seznámení se základními dvourozměrnými objekty a s algoritmy na jejich kreslení. Tématický celek je rozčleněn do následujících dílčích témat : 1. Úsečka 2. Kružnice 3. Křivky Dílčí téma č. 1: Úsečka Popis úsečky Rasterizace úsečky Algoritmy na kreslení úsečky Vzorkování úsečky Algoritmus DDA Bresenhamův algoritmus Dílčí téma č. 2: Kružnice Popis kružnice Algoritmy na kreslení kružnice 6
Parametrický tvar kružnice Nahrazení kružnice lomenou čarou Bresenhamův algoritmus Dílčí téma č. 3: Křivky Matematický popis křivek Interpolační křivky definice, způsob (hladkého) napojení Aproximační křivky definice, způsob (hladkého) napojení Uzlové body Fergusonovy kubiky Bézierovy křivky Coonsovy křivky Β-spline křivky Po prostudování uvedené doporučené literatury byste měli : l. Porozumět problémům : Způsobu definice úsečky, jejímu vzorkování a algoritmům nakreslení Způsobu definice kružnice a algoritmům nakreslení Způsobům defincie křivek a základním druhům křivek 2. Zodpovědět následující otázky : Popište velmi efektivní algoritmus na kreslení úsečky Popište libovolnou interpolační křivku (jak je určena, jak se napojí dvě křivky k sobě a jak se docílí hladkosti napojení). Pokud jste čemukoliv z uvedených textů (pojmu, problému či otázce) neporozuměli, pokuste se písemně vyjádřit problém či otázku, která se Vám zdá nejasná.v případě, že jste se v dřívějším studiu či v jiné než uvedené literatuře setkali s jiným vymezením pojmů nebo s jiným řešením problému, než jste nalezli v uvedené literatuře, uveďte je a srovnejte je s vymezením či řešením, které jste objevili v uvedené literatuře. Pokuste se přesně určit vzájemné odlišnosti a identifikovat jejich příčiny (zdroje). 7