Upload
zora-bozic
View
24
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Racunalna grafika
Citation preview
Računalna grafika
Početni dio uvoda u osnove
1
Uvod
"Slikovni prikaz i obrada podataka pomoću računala"
Modeliranje: reprezentacija (prikaz) dijelova realnog svijeta
Širok pojam, raznoliki "pogledi" na računalnu grafiku:
"Hardveraški" / Programerski
Umjetnički
Tehnički
Široko područje primjene
Zahtjevna (hardware, software, humanware)
Skupa
Profitabilna (filmovi)
2
Početci
Ivan Sutherland, Sketchpad (1963)
Koncepti vremenski ispred tehnologije
3
Pixel
Osnovna jedinica koja se može osvijetliti/otisnuti u odabranoj boji
Virtualni pixel (u datoteci), "stvarni" pixel (u ispisu, na zaslonu).
4
Vektorska i rasterska grafika
Osnovni načini predstavljanja objekata realnog svijeta
Komplementarni modeli: nema "boljeg" i "lošijeg"
Mogućnost povezivanja oba modela
5
Vektorska grafika
Objekti zadani implicitno (koordinatama, matematičkom formulom, ...)
Slika se svaki put "iznova crta"
Unos podataka: "crtanje", zadavanje koordinata (brojeva), preuzimanje izlaznih podataka nekog programskog paketa, digitalizacija, GPS
Razaznavanje objekata i njihovih svojstava, velike mogućnosti preoblikovanja i promjene svojstava
Finoća crteža ovisna o rezoluciji izlaznog uređaja
Primjene: CAD, GIS, dijagrami, ...
6
Vektorska grafika – primjer
7
Rasterska grafika
Slika je skup obojanih pixela (BW, grayscale, color)
Unos podataka: "crtanje", skeniranje, daljinsko snimanje, fotografiranje, obrada video-zapisa
Način zapisa: podaci o bojama pixela pohranjeni u nekom standardnom formatu zapisa (velike datoteke)
Objekti su skupovi pixela
Nema semantike objekata ("slovo", "kružnica", "crta"), nemogućnost izdvajanja
Finoća crteža ovisna o rezoluciji u trenutku zadavanja
Slike prirodnije od vektorskih
Programi omogućavaju elemente "vektorske logike"
8
Rasterska grafika – primjeri
9
Vektorska/rasterska grafika
10
Vektorska/rasterska grafika
11
Vektorska/rasterska grafika
12
Vektorska/rasterska grafika
13
Kombinacija dvaju modela
14
Meta-formati: kombinacija prednosti vektorske i rasterske grafike.
Kombinacija dvaju modela
15
Dimenzije slike
Širina, visina
Konfuzija:
Dimenzije slike u datoteci
Dimenzije slike na ekranu/ispisu
Vektorski model:
ispis u mjerilu bez gubitka kakvoće
crteži bez mjernih jedinica
crteži u mjernim jedinicama
Rasterski model:
broj pixela – apsolutan podatak
"širina" i "visina" (u cm, mm, itd.) – besmislica (osim pri umetanju u neki dokument)
16
Rezolucija slike
Broj pixela po jedinici duljine (najčešće po inču)
Jedan od elemenata koji određuju kvalitetu prikaza
Ima smisla (za raster i vektor) tek pri prikazu/ispisu slike
"Rezolucija" u datoteci – besmislica (osim za umetanje)
17
"Dubina" slike
Broj bitova kojima se opisuje boja pixela
Veličina datoteke je umnožak:
broja pixela u jednom retku ("širina")
broja redaka ("visina")
broja bitova kojima je opisana boja svakog pixela ("dubina").
Algoritmi sažimanja (komprimiranja) zapisa:
lossless – bez gubitka kakvoće
lossy – uz gubitak kakvoće.
18
Monokromatska slika (Black & white)
Jedan pixel = 1 bit
19
Slika u sivim tonovima (Grayscale)
Jedan pixel = 1 byte
256 nijansi sive.
20
Slika u 8-bitnoj boji (Paletted image)
Jedan pixel = 1 byte
256 različitih boja
Dithering.
21
Slika u 24-bitnoj boji
Jedan pixel = 3 bytea
16.777.216 boja.
22
23
23
Modeli boja. RGB model.
Problem/zadaća: beskonačno boja realnog svijeta predočiti konačnim brojem boja u računalu
RGB-model:
kocka s crvenom, zelenom i plavom bojom na koordinatnim osima
vrijednost svake komponente između 0 i 255 (0, 0, 0 = crna, 255,255,255 = bijela)
additive model: boja se dobiva dodavanjem intenziteta crvene, zelene i plave (ekran).
24
RGB kocka
25
RGB dekompozicija
26
CMY(K) model
Cyan, Magenta, Yellow (komplementi RGB-bojama) K = crna (key, black)
Vrijednost komponente: 0 – 255 (CMY), 0 – 100 (CMYK): (0, 0, 0, 0 = bijela, 255, 255, 255 ili 0, 0, 0, 100 = crna)
Subtractive model: oduzimaju se intenziteti boja od bijele
CMY je komplementaran RGB-u:
C = 255 – R
M = 255 – G
Y = 255 – B
Primjenjuje se u tiskanju.
27
CMY i CMYK dekompozicija
28
RGB – CMY – CMYK (značajke iste boje)
29
Formati datoteka
Vektorske datoteke:
"privatni formati" proizvođača softwarea (.AI, .DWG, .CDR, ...)
standardi neovisni o programu (.SVG)
konverzija iz jednog formata u drugi.
Rasterske datoteke:
"privatni formati" proizvođaća softwarea (.PSD, .PSP, .CPT, ...) – elementi "vektorske logike" u rasteru
standardi neovisni o programu (.JPG, .TIF, .PNG, .GIF, ...).
lossless i lossy formati.
30
GIF-datoteke
8-bitna paleta, 256 boja
lossy format
Prikladan za prikaz slika s manjim brojem boja i uniformno obojenim plohama.
31
Prozirni GIF, animirani GIF
32
PNG-datoteke
Portable Network Graphics
Noviji format – bolji od GIF-a
Lossless kompresija 10-30% bolja od GIF-a
True color u odnosu na 256 boja kod GIF-a
Podržava prozirnost (kao GIF), ali i razinu prozirnosti.
33
JPG-datoteke
Joint Photographic Experts Group
Lossy format koji omogućava kompresiju od 10 do 20 puta
Vrlo prikladan za amaterske fotografije.
34
Još neki formati
TIFF (Tagged Image File Format):
lossless format
nekoliko različitih standarda – mogući problemi
moguća LZW-kompresija.
RAW:
kvalitetniji digitalni foto-aparati
lossless kompresija, datoteke manje od TIFF-a.
35
Obrada rastera – resampling
Smanjivanje/povećavanje broja pixela
Smanjivanje: izbjegavanje nepotrebno velikih datoteka.
Lijevo: 2608 x 1952 pixels (15%), 1 Mb Desno: 391 x 293 pixels (100%), 100 Kb.
36
CSI Sitno Gornje
400x400 pixels, 100% , 50x50, 800% (+anti-aliasing).
37
Obrada rastera – korekcija histograma
38
39
39
40
40
Obrada rastera – "fotošopiranje"
"Mehaničke" transformacije: izdvajanje objekata, montaže, popravak oštećenja (ogrebotine) i slično
Tehnike: kloniranje ("transplantacija"), COPY/PASTE.
41
Photoshop fail
42
Obrada rastera – uklanjanje "crvenih očiju"
Smanjivanje R-komponente na odabranom dijelu slike.
43
Obrada rastera – optimalizacija
Lossless komprimiranje "pametnim zapisom"
Lossy komprimiranje žrtvovanjem informacija
Cilj: što manja datoteka sa što bolje očuvanim originalom
Veličina datoteke ne ovisi samo o fizičkoj veličini originala, nego i o broju boja i razini kompresije
JPG: lijevo 171 KB desno 7 KB (40% veličine slike).
44
171 KB –> 22 KB –> 12 KB –> 7 KB 45
Obrada rastera – panoramska fotografija
Spajanje više "preklapajućih" fotografija u jednu
Preklapanje nije linearno.
46
Faze izrade
1. Snimanje pojedinih fotografija (preklapanje!)
47
Faze izrade (2)
2. Označavanje kontrolnih točaka (nepotrebno ako se spaja automatski)
3. Spajanje
48
Faze izrade (3)
4. Obrada: ujednačavanje, obrezivanje
49
Ujednačavanje prijelaza
50
Microsoft Image Composite Editor (ICE)
Besplatni alat za izradu panoramskih fotografija
51
Nesavršenost ljudskog oka (vida)