GRAFICĂ ŞI DESIGN

Frincu Mihaela

Hanelore

STOCAREA IMAGINILOR

Stocarea imaginilor în memoria calculatorului se face utilizând fişiere de imagine. Fişierele de imagine sunt încadrate în formate grafice care se pot clasifica în: Formate grafice raster; Formate grafice vectoriale.

GRAFICA RASTER

Folosind grafica raster, imaginile sunt formate din pixeli. Se mai numesc şi punctuale sau de tip bitmap.

În acest caz, imaginea conține informații despre matricea de pixeli corespunzătoare. Fiecare pixel memorează un cod de culoare.

GRAFICA RASTER Pentru o imagine monocroma (alb-

negru), fiecarui punct fizic al imaginii ii corespunde un singur bit in matrice, pe randul si coloana corespuzatoare pozitiei reale a acestuia in cadrul imaginii.

Valoarea 0 a unui bit corespunde unui punct negru (stins), iar 1 unui punct alb (aprins).

GRAFICA RASTER

Matricea de pixeli are, pe lângă linii şi coloane, o a treia dimensiune: adâncimea de culoare a pixelului respectiv.

Cele mai uzuale adâncimi de culoare sunt: 4 biti (16 culori), 8 biti ( 256 culori), 16 biti (32,768 culori) şi 24 biti (16,4 milioane culori).

GRAFICA RASTER

Avantaje Pot stoca imagini reale până la cel mai mic

detaliu Dezavantaje

Necesită spațiu mare de stocare Degradarea imaginii reprezentate, în cazul

redimensionării

GRAFICA VECTORIALĂ

Imaginile sunt formate din obiecte (grupuri de linii sau curbe) descrise prin formule matematice care stabilesc dimensiunea, poziția şi orientarea lor.

Dimensiunea fișierelor pentru imaginile reprezentate vectorial variază direct proporțional cu numărul de obiecte ce compun imaginea.

Creșterea numărului de obiecte componente duce la creșterea timpului necesar pentru afișarea imaginii.

AFIŞAREA ŞI CREAREA IMAGINILOR VECTORIALE

Display-urile computerelor sunt alcătuite din puncte minuscule numite pixeli. Imaginile bitmap sunt de asemenea construite folosind aceste puncte. Cu cât sunt mai mici şi mai apropiate, cu atât calitatea imaginii este mai ridicată, dar şi mărimea fişierului necesar pentru stocarea ei. Dacă imaginea este afişată la o mărime mai mare decât cea la care a fost creată iniţial, devine granulată şi neclară, deoarece pixelii din alcătuirea imaginii nu mai corespund cu pixelii de pe ecran.

În cazul imaginilor vectoriale însă, fişierul stochează liniile, formele şi culorile care alcătuiesc imaginea, ca formule matematice. Un program de grafică vectorială foloseşte apoi aceste formule pentru a construi imaginea pe ecran, la calitate optimă, în funcţie de rezoluţia ecranului. Aşadar, acestea pot produce o imagine de orice mărime şi nivel de detaliu, calitatea imaginii fiind determinată doar de rezoluţia display-ului, mărimea fişierului rămânând aceeaşi. Imprimarea unei imagini vectoriale pe hârtie sau pe orice alt material va da un rezultat mai clar şi de o rezoluţie mai înaltă decât cea posibilă pe un ecran, folosind exact acelaşi fişier.

Pentru a crea şi modifica imagini vectoriale sunt folosite programe software de desen vectorial. O imagine poate fi modificată prin manipularea obiectelor din care este alcătuită, acestea fiind salvate apoi ca variaţii ale formulelor matematice specifice. Operatori matematici din software pot fi folosiţi pentru a întinde, răsuci, colora diferitele obiecte dintr-o imagine. În sistemele moderne, aceşti operatori sunt prezentaţi în mod intuitiv folosind interfaţa grafică a calculatorului.

CONVERSIA DIN ŞI ÎN FORMAT RASTER

Adesea este necesar ca o imagine, odată ce este adusă la forma dorită, să fie convertită din format vectorial într-un format raster comun, ce poate fi folosit de o gamă largă de aplicaţii şi dispozitive. Mărimea fişierului astfel generat va fi direct proporţională cu rezoluţia selectată, în timp ce mărimea fişierului sursă va rămâne aceeaşi. Conversia din format vectorial se face practic de fiecare dată când este afişată imaginea, astfel încât procesul de salvare ca bitmap într-un fişier este destul de simplu.

Mult mai dificil este procesul invers, care implică aproximarea formelor şi culorilor din imaginea bitmap şi crearea obiectelor cu proprietăţile corespunzătoare. Numărul obiectelor generate este direct proporţional cu complexitatea imaginii. Cu toate acestea, mărimea fişierului cu imaginea în format vectorial nu va depăşi de obicei pe cea a sursei bitmap.

Aplicaţiile grafice avansate pot combina imagini din surse vectoriale şi raster şi pun la dispoziţie unelte pentru amândouă, în cazurile în care unele părţi ale proiectului pot fi obţinute de la o cameră, iar altele desenate prin grafică vectorială.

VECTORIZAREA Aceasta se referă la programe şi tehnologii/servicii folosite pentru a

converti imagini de tip bitmap în imagini de tip vectorial. Exemple: În Proiectarea asistata pe calculator (CAD) schiţele sunt scanate,

vectorizate şi transformate în fişiere CAD printr-un process denumit sugestiv hârtie-CAD.

În GIS imaginile provenite de la sateliţi sunt vectorizate cu scopul de a obţine hărţi.

În arta digitală şi fotografie, imaginile sunt de obicei vectorizate folosind plugin-uri pentru programe ca Adobe Photoshop sau Adobe Illustrator, dar vectorizarea se poate face şi manual. Imaginile pot fi vectorizate pentru o mai bună utilizare şi redimensionare, de obicei fară diferenţe mari faţă de original. Vectorizarea unei fotografii îi va schimba aspectul din fotografic în pictat sau desenat; fotografiile pot fi transformate şi în siluete. Un avantaj al vectorizării este că rezultatul poate fi integrat cu succes într-un design precum un logo.

GRAFICA VECTORIALĂ

Avantaje Imaginile pot fi

redimensionate şi rotite fără a-şi pierde din calitate

Dezavantaje Fiind alcătuite din obiecte

descrise cu ajutorul formulelor matematice, atât numărul acestor obiecte cât şi complexitatea lor sunt limitate.

APLICAŢII

Proiectare case 3D Home Arhitect ArchiCAD

Proiectare 2D si 3D SolidEDGE SolidWorks Catia Inventor Pro Engineer

TIPURI DE FIŞIERE IMAGINE Imaginile vor putea fi reprezentate color în

diferite formate grafice. De-a lungul timpului au existat diverse formate de fișiere dintre care se pot aminti: BMP, EPS, TIFF etc.

BMP (Windows Bitmap) – poate suporta imagini color pe 24 biti/pixel

EPS (Encapsulated PostScript) – format conceput de Adobe poate fi folosit pentru listarea de calitate a imaginilor la o imprimantă compatibilă Postscript; dezavantajul este absenţa comprimării

TIFF (Tagged Image File Format) dezvoltat de compania Aldus ca standard pentru imaginile scanate; se utilizează pentru imagini de calitate, în vederea tipăririi.

FORMATE GRAFICE PENTRU WEB – GIF

GIF (Graphic Interchange Format) – are la dispoziție doar 256 de culori, de aceea se foloseşte mai mult la stocarea textelor, a diagramelor, schemelor sau a imaginilor cu puține culori

Avantaje GIF: realizarea de animații, întrețeserea (oferă imaginea la rezoluții progresiv mai bune)

Software folosit pentru vizualizarea şi procesarea fișierelor GIF: Irfan View, GIF Master, GIF Construction Set sau GIMP, Adobe Photoshop, Adobe ImageReady.

FORMATE GRAFICE PENTRU WEB – GIF

Acest format oferă o compresie excelenta în cazul imaginilor cu zone mari de culoare.

Cea mai cunoscută metodă de reducere a dimensiunii fișierelor GIF este reducerea numărului de culori din paletă.

Compresia utilizată de GIF este cunoscută ca şi compresie fără pierderi – informația este pe deplin compatibilă în procesul compresie/decompresie.

FORMATE GRAFICE PENTRU WEB – JPEG

JPEG (Joint Photographic Experts Group) – spre deosebire de GIF este un format cu pierderi, fiind conceput să exploateze limitele cunoscute ale ochiului uman: schimbările mici de culoare sunt percepute cu o acuratețe mai scăzuta decât modificările de strălucire.

JPEG comprimă imaginea rezultând anumite pierderi, astfel că imaginea reconstruită nu e întotdeauna identică cu originalul.

În ciuda adâncimii mari de culoare, imaginile scanate cu JPEG ocupa puțin spațiu, datorită unei comprimări a datelor bine pusă la punct, care micșorează dimensiunile fișierului la maxim.

FORMATE GRAFICE PENTRU WEB – PNG, SVG

PNG (Portable Network Graphics) – este un format relativ nou apărut, fiind dezvoltat special pentru Web de către un grup independent de experți. Combină avantajele formatelor GIF si JPEG.

SVG (Scalable Vector Graphics) – singurul format vectorial destinat Web-ului, fiind standardizat de Consorțiul Web.

TIPURI DE FIŞIERE BMP (bitmap) - Imagini de tip Bitmap sau DIB

(device-independent bitmap). Pot fi comprimate şi necomprimate

CALS - Computer Aided Acquisition Logistics and Support. Reprezintă imagini alb şi negru ce sunt utilizate pentru desene ce conţin linii de acest tip.

DEM Digital Elevation Model. Un format de fişier util pentru reprezentarea suprafeţelor topografice.

TIFF Tagged Image File Format. Acum proprietatea Adobe, este utilizat pentru salvarea formatelor scanate.

GIF Graphics Interchange Format. Un format de imagine bitmap ce a fost introdus în 1987 de CompuServe şi este un tip de imagine care suportă animaţii.

TIPURI DE FIŞIERE JFIF – JPEG JPEG File Interchange Format / Joint Photographics

Expert Group. Cel mai utilizat format de imagine; se recomandă imaginile cu o adâncime de culoare de 24 biţi.

JPEG 2000 Joint Photographics Expert Group 2000. Un format de fişier bazat pe JPEG suportând o adâncime de culoare până la 48 biţi.

PCX PC Paintbrush Exchange. Un format de imagine de tip raster, utilizat cu succes până la apariţia binecunoscutelor formate JPEG şi GIF.

PNG Portable Network Graphics. Un format de imagine de tip raster apărut ca un concurent al formatului GIF.

TARGA Truevision's (acum AVID) TGA File Format, o imagine de tip raster creată de Truevision Inc. de obicei cu adâncimi de culoare de 16 sau 24 biţi.

GeoTIFF Un tip aparte de fişier TIFF ce conţine informaţii suplimentare legate de proiecţii, sisteme de coordonate, elipsoizi sau orice alte elemente necesare pentru a stabili cu exactitate referinţele spaţiale.

TIPURI DE FIŞIERE DOQ Digital Orthophoto Quadrangle. O imagine de tip raster, utilizată

pentru fotografierea aeriană, fişier care urmează să fie prelucrat pentru înlăturarea distorsiunilor.

DTED Digital Terrain Elevation Data. Fişier ce conţine elemente legate de punctele de elevaţie. Acest format a fost dezvoltat de National Imagery and Mapping Agency (NIMA).

ECW Enhanced Compressed Wavelet. Un format de fişier cu grad mare de compresie, care suportă rezoluţii mari şi a fost dezvoltat de ER Mapper, Inc. ESRI Grid Un format de imagine utilizat pentru produse ESRI GIS.

FLIC Un format dezvoltat de Autodesk pentru realizarea animaţiilor (similar cu GIF)

GeoSPOT Un format de imagine dezvoltat de SPOT Image Corporation, care suportă referinţe spaţiale.

IG4 Image Group 4 bazat pe Adobe Image Styler IKONOS (8 or 16 bit) Formate de imagine realizate de satelitul IKONOS Landsat FAST L7A Formate de imagine multispectrale realizate de satelitul

Landsat FAST L7A NITF National Imaging Transmission Format. Format de imagine

utilizat de agenţiile americane şi de Organizaţia Naţiunilor Unite.

TIPURI DE FIŞIERE PICT Un format de imagine introdus de Apple Macintosh care poate să

conţină atât elemente vectoriale, bitmap dar şi date. QuickBird TIFF Un format de imagine multispectral produs de

DigitalGlobe pentru salvarea imaginilor realizate de satelitul QuickBird. RLC Run-Length Coding. Imagine de tip raster bazată pe algoritmul

de compresie RLC. SID (MrSID) Multiresolution Seamless Image Database. Un tip de imagine

cu grad mare de compresie dezvoltat de LizardTech, Inc. RLC2 Run-Length Coding. Imagine de tip raster, bazată pe algoritmul

de compresie RLC.

COMPRESIA DATELOR în foarte multe cazuri reprezentările diferitelor

imagini ajung la dimensiuni foarte mari. Din această cauză s-a conturat necesitatea stocării datelor în formate comprimate.

Compresia reprezintă procesul de folosire a unor funcţii recursive pentru a crea fişiere de dimensiuni mai mici prin eliminarea redundanţei.

Metodele de compresie folosite pot fi împărțite în două categorii: cu şi fără pierdere de informaţie. Există numeroşi algoritmi folositi pentru compresia imaginilor, din care amintim: Algoritmul Shannon-Fano, Algoritmul Huffman static, Algoritmul V (Vitter), etc.

MODURI DE VIZUALIZARE A IMAGINII – STANDARDE

MDA (Monochrome Display Adapter) – mod text, 750x350 pixel - 1981 CGA (Color Graphics Adapter) – mod grafic şi oferă o definiţie informatică

de 320x200 pixel cu patru culori din 16 posibile sau o definiţie de 640x200 pixel cu numai două culori.

Moduri extinse VGA HGC (Hercules Graphics Card) – 1982, 720x348 pixeli; EGA (Enhanced Graphics Adapter) – 1983, afiseaza 16 culori din 64 posibile; MCGA (Multi Color Graphics Array) – 1988, autorizează afişajul a 256 nuanţe de culori cu o

definiţie de 320x200 pixeli VGA (Video Graphics Array) – 1988, face acelaşi lucru ca MCGA, dar cu o definiţie de

640x490 pixeli Fabricanţii de module grafice au introdus numeroase alte moduri, cu

definiţii înalte: 800x600 pixel (SVGA) 1024x768 pixel cu 16 culori afişate simultan (XGA) QVGA, WQVGA, HQVGA, QQVGA, WXGA, SXGA, SXGA+, WXGA+ or WXGA (or WSXGA),

WSXGA+, UXGA, WUXGA, QXGA, QWXGA, WQXGA, QSXGA, WQSXGA, QUXGA, WQUXGA, HXGA, WHXGA, HSXGA, WHSXGA, HUXGA, WHUXGA

MODURI DE VIZUALIZARE A IMAGINII – STANDARDE

GLOSAR

Pixel – picture element – pentru reprezentarea informatiilor pe ecran, zona de afisare este organizata asemenea unei matrice, fiecare element al acesteia fiind reprezentat de un pixel;

Rezolutie – desemneaza numarul maxim de linii si coloane ale matricei de pixeli, ex: 1024x768; rezolutia poate fi exprimata ca numar de pixeli per inch (dpi-dots per inch), care pentru monitoare poate avea valori in intervalul 72-96 dpi, iar pentru imprimante minim 600dpi.

3D - imagine care are sau pare a avea trei dimensiuni: lăţime, înălţime şi adâncime (tri-dimensional).

Aspect Ratio - reprezintă raportul standard folosit în Statele Unite pentru televizoare şi monitoare între lăţimea şi lungimea suprafeţei vizibile. Valoarea sa este în general 4:3, excepţie făcând televiziunea de înaltă definiţie (HDTV) care are un raport cu valoarea 16:9.

Flat Panel Display - monitor care utilizează tehnologia cristalelor lichide (LCD) spre deosebire de mult mai ieftina şi de aceea şi mai răspândita tehnologie a tuburilor catodice (CRT). Sunt mult mai subţiri, ceea ce reprezintă o importantă economie de spaţiu faţă de modelele tradiţionale. Conectarea se poate face analogic, cu conectoare tradiţionale, sau digital, ceea ce necesită o placă video care să permită acest lucru prin intermediul unui conector DVI.

FPS (frames per second) - întotdeauna când vine vorba despre performanţa video, toată lumea întreabă de "câte frame-uri ai în jocul X". Practic, este o unitate de măsură pentru capacitatea unei plăci video de a "desena" un număr de cadre pe secundă, strâns legată de viteza generală de lucru a adaptorului 3D. Cu cât această viteză este mai mare, cu atât cursivitatea acţiunii va fi mai realistă.

DIVERSE Mona Lisa – diferite moduri de realizare:

http://www.youtube.com/watch?v=uk2sPl_Z7ZU http://www.youtube.com/watch?v=fKK933KK6Gg

Black Pixel: http://www.greenpeaceblackpixel.org/#/en Pagina de 1 milion de dolari: http://www.milliondollarhomepage.com/ Software proiectare case:

http://www.3dhaonline.com/ http://www.youtube.com/watch?v=A9JRYiSxLUw&feature=related

Proiectare 3D: http://www.youtube.com/watch?v=i2QxSsAHcAQ http://www.youtube.com/watch?v=67FbnEN6ovQ&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=Mica9ePz_5k

Adobe Photoshop http://www.youtube.com/watch?v=hsiQptl_Y9E http://www.youtube.com/watch?v=N3U2u1IC78U http://www.youtube.com/watch?v=-kIkarvhoa8

Animatii: http://www.youtube.com/watch?v=-zvCUmeoHpw

VĂ MULŢUMESC