Обеспечение графических возможностей в вычислительных системах

Информация: текстовая и графическая.

Текстовая – совокупность алфавитно – цифровых символов и специальных знаков.

Графическая – любая совокупность документов, изображений и текстов.

Графика – результат визуального представления реального или воображаемого объекта, полученный традиционными методами: рисованием или печатанием худ. образов.

Компьютерная графика – оптимизация (автоматизация) кодирования, обработки, декодирования оптической информации в специальном ПО, на выходе – различные графические изображения.

Основа компьютерной графики – геометрия (начертательная, прикладная…), вычислительная математика и программирование на языках высокого уровня.

Направления компьютерной графики (направления обработки информации):

1) Создание изображения и его визуализация (DRAW, корень);

2) Обработка изображений (преобразование уже существующих изображений; улучшение, реставрация, значительные изменения - EDIT);

3) Распознавание изображений (выделение отдельных фрагментов, классификация изображения как такового).

Теоретические основы компьютерной графики: модель геометрического объекта -> прикладная графическая программа

-> графическая оболочка (Математические основы) -> ЭВМ (ОС компаратора, ПО для обработки)

Обеспечение графическими возможностями вычислительную систему(несколько подходов):

1) В языки высокого уровня включены графические операторы, которые позволяют описать и реализовать эти графические объекты (операторы языка формируют графические примитивы и позволяют реализовать некоторые действия над этими графическими примитивами).

Например, в языке Cи мы имеем минимальный набор графических функций:

• initgr(...) функция инициализации графики;

• move(x,y) перемещение в точку (перо на графопостроители или луч);

• draw(x,y) рисовать отрезок от текущей точки до точки с координатами x,y;

• endgr() завершение работы в графическом режиме

Этот примитивный набор операторов позволяет строить изображение на уровне точек, линий и т.д. Данный подход требует знания соответствующего языка программирования.

Графическая программа реализует обобщенные методы и алгоритмы, которые должны обязательно соответствовать архитектуре компьютера.

API- application program interface – интерфейс разработки прикладных программ.

Примитив API – функция set pixel (hdc, x,y, clr) – 1 пиксель на экране. hdc – идентификатор контекста графического устройства или числовое значение, знание которого позволяет вывод. x,y – координаты пикселя; clr – цвет (4 байтное слово _RGB, 0-255).

Графические библиотеки – OpenGL (Open Graphic Library), DirectX 3D

2) Использование пакетов графических процедур, САПР (этот подход наиболее развит на сегодняшний день). Примеры:

• PCad (для инженерного применения - точные построения объектов);

• AutoCad (позволяет строить очередь построения; пакет, позволяющий строить трёхмерные графические объекты);

• "ЛАД" (для моделирования поведения цифровых устройств).

То есть это достаточно сложная система графических процедур, которая имеет определённые правила работы в данной системе. Такие графически оболочки не требуют изучения языков программирования высокого уровня. Это такие пакеты, как:

• Paint Brash;

• Corel Draw.

Современные пакеты имеют достаточно большой набор графических примитивов и разнообразные команды преобразования (имеют большой набор средств).

3) Псевдографика - построение изображения, используя стандартную клавиатуру компьютера (символы, …).