《数字化图形》PPT课件.ppt

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1、图形图像处理技术,第1章 计算机图形图像制作基础概论,1.1计算机中的图形和图像1.2图形图像之间的关系1.3图像尺寸和分辨率1.4常用的图形和图像文件格式1.5图像的数字化1.6图像采集1.7图形图像应用领域,重点：分辨率、图像数字化 图像采集,图形,在图形图像处理领域，一般是指计算机绘制的画面，如直线、圆、圆弧、矩形任意曲线和图表等。,1.1计算机中的图形和图像,强度和空间位置以连续或近似连续形式分布。如照片、电影胶片（记录在乳胶介质上）和物理图像（如人眼可见的自然图像）等，可连续放大而细节不失真。,模拟图像(simulation Image),图像,一个被采样和量化后的二维函数，采用等距

2、离矩形网格采样，对幅度进行间隔量化。是指由输入设备(数码相机)捕捉实际场景画面产生的数字图像。,数字图像(digital Image),在图形图像制作领域则是指由输入设备捕捉实际场景画面而产生的数字图像。,数字化处理技术(Digital Image Processing),是指利用计算机系统对图形和图像进行输入、编辑、输出等数字化处理的技术。,数字化的图形、图像通常有位图和矢量图两种表示形式。也称为点阵图像或位图图像，在屏幕上是以色块（像素）的形式来显示图像的，每一个色块都有自己的位置和颜色值。,位图（Bit mapped Graphics）,计算机中的图形图像类型,构成位图的最小单位是像素，

3、位图就是由纵横排列的像素阵列组成的。图像质量主要是由分辨率和色彩位数决定的。,适用于具有复杂色彩、明暗多变、虚实丰富的图像，如，照片、绘画等。放大或高清晰打印时，容易出现锯齿状边缘。像素的多少决定了位图图像的大小和图像细节的丰富程度。文件扩展名：*.bmp。,位图的特点,失真,矢量图的特点,由数学公式生成的直线、曲线、圆等构成的图形。,矢量图形（Vector Graphics）,它不是记录像素的数量，在任何 分辨率下输出的图形都同样清晰。,在屏幕上显示矢量图要有专门的软件将图形的指令转换成在屏幕上显示的形状和颜色。与位图相比，矢量图的最大优点是站用空间小，可以无限放大，且不会失真，但表现的色彩

4、不如位图丰富。常见的矢量图格式有WMF、SVG、EPS等。,矢量图形和位图图像的对比,1）从存储空间上看，矢量图形存储空间比位图图像空间小。,2）从显示速度看，矢量图形显示速度比位图图像慢。,3）从图像来源上看，位图图像比矢量图形来源广。,4）从输出效果看，位图图像比矢量图形色彩丰满。,1、图形经过一定的处理很容易转换成图像 几乎所有图形处理软件都有渲染功能，该功能的主要作用就是将基于矢量的图形转换成基于像素的图像，供打印、录制或者图像处理使用。,1.2图形图像之间的关系,2、图像转换成图形是研究热点，但难度较大3、图形图像处理的界线越来越模糊 早期的图形图像处理软件界线非常清楚，但是现在越来

5、越模糊。图形处理软件中包含图像处理功能，图像处理软件中包含图形处理功能。,文件大小,文件的大小是指图像的存储或记录数据的大小。衡量单位是千字节(KB)、兆字节(MB)。,1.3文件大小和分辨率,下面所示的图像由水平184像素、垂直274像素构成，它的尺寸就用它们的乘积“184274”表示，用它的分辨率分别乘以这两个像素数就能换算出图片的实际宽度或高度。,一般来说，分辨率愈高，图像愈细腻，图像文件也越大。由于一幅位图的分辨率是确定的，所以对其进行放大时，会出现马赛克现象。,2、设备分辨率 输出设备每英寸上可产生的点数。3、屏幕分辨率 屏幕上显示的像素数量。,4、位深 描述图像中每个像素所占的二进

6、制位数。,位图在不同编码位数下的画面效果比较,1.4 图形图像文件格式,BMP（Bitmap）BMP是一种与设备无关的图像文件格式，支持24位真彩色显示和无损失压缩，是Windows环境中的基本图像格式，能在Windows环境下运行的图像处理软件都支持这种格式。,GIF(Graphics Interchange(相互交换)Format)GIF是由Compu-Serve公司在1987年6月为了制定彩色图像传输协议而开发的一种公用的图像文件标准，由87a和89a两个格式，采用LZW压缩编码，目前在网络通信中被广泛采用。改格式支持64000像素的图像、24真彩色显示并具有与设备无关性，单个文件中可以

7、有多个图像。,TIFF(Tag Image File Format)TIFF（标记图像文件格式）用于在应用程序之间和计算机平台之间交换文件。TIFF是一种灵活的位图图像格式，实际上被所有绘画、图像编辑和页面排版应用程序所支持，而且几乎所有桌面扫描仪都可以生成TIFF图像。TIFF格式支持带Alpha通道的CMYK、RGB和灰度文件，支持不带Alpha通道的Lab、索引颜色和位图文件。TIFF也支持LZW压缩。,PCX PCX文件格式是Zsoft公司研制开发的，主要与商业性软件PC-Paint Brush一起使用。大多数PC软件支持PCX格式版本5。PCX格式支持RGB、索引颜色、灰度和位图颜色

8、模式，不支持Alpha通道。PCX支持RLE压缩方式。支持位深度位1、4、8或24的图像。,TGA TGA（Targa（R）格式专用于使用Truevision（R）视频板的系统，Targa格式支持带一个Alpha通道的32位RGB文件和不带Alpha通道的索引颜色、灰度、16位和24位RGB文件。存储RGB图像为这种格式时，可以选择像素深度。,JPEG 在万维网和其他网上服务的HTML（超文本标记语言）文档中，JPEG普遍用于显示图片和其他连续色调的图像文档。JPEG格式支持CMYK、RGB和灰度颜色模式，不支持Alpha通道。与GIF格式不同，JPEG保留RGB图像中的所有颜色信息，通过选择

9、性地去掉数据来压缩文件。JPEG图像在打开时自动解压缩。高等级的压缩会导致较低的图像品质，低等级的压缩则产生较高的图像品质。,MAC PAINT（文件扩展名维.MPT、.MAC）是苹果机所使用的灰度图像模式，在PC机上制作图像时可以利用这种格式与苹果MAC机沟通，值得注意得是它的屏幕显示固定在576*720像素，和其他格式不尽相同，在转换文件时要注意调整以免图像有所显示。,PNG 作为GIF的免专利替代品开发的PNG（可移植网络图形）格式用于在万维网上无损压缩和显示图像。与GIF不同，PNG支持24位图像，产生的透明背景没有锯齿边缘。PNG格式支持带一个Alpha通道的RGB和灰度模式和不带A

10、lpha通道的位图、索引颜色模式。PNG用存储的Alpha通道定义文件中的透明区域，确保在存储文件为PNG格式前删除想要的Alpha通道以外的所有Alpha通道。,PSD文件格式 这是Photoshop图像处理软件的专用文件格式，文件扩展名是psd，可以支持图层、通道、蒙板和不同色彩模式的各种图像特征，是一种非压缩的原始文件保存格式。扫描仪不能直接生成该种格式的文件。PSD文件有时容量会很大，但由于可以保留所有原始信息，在图像处理中对于尚未制作完成的图像，选用PSD格式保存是最佳的选择。,SVG格式 SVG是可缩放的矢量图形格式。它是一种开放标准的矢量图形语言，可任意放大图形显示，边缘异常清晰

11、，文字在SVG图像中保留可编辑和可搜寻的状态，没有字体的限制，生成的文件很小，下载很快，十分适合用于设计高分辨率的Web图形页面。,CDR文件格式 CDR格式是著名绘图软件CorelDRAW的专用图形文件格式。由于CorelDRAW是矢量图形绘制软件，所以CDR可以记录文件的属性、位置和分页等。但它在兼容度上比较差，所有CorelDraw应用程序中均能够使用，但其他图像编辑软件打不开此类文件。,EPS是Encapsulated PostScript的缩写，是跨平台的标准格式，扩展名在PC平台上是eps，在Macintosh平台上是epsf，主要用于矢量图像和光栅图像的存储。EPS格式采用 Po

12、stScript语言进行描述，并且可以保存其他一些类型信息，例如多色调曲线、Alpha通道、分色、剪辑路径、挂网信息和色调曲线等，因此EPS格式常用于印刷或打印输出。Photoshop中的多个EPS格式选项可以实现印刷打印的综合控制，在某些情况下甚至优于TIFF格式。,矢量图形,图像采样与量化,若灰度级划分为8，则用3个二进制位表示：238（称为8色图像或3位图像）,像素,0,7,6,5,4,3,2,1,彩色模拟图像,灰度图像（缩小）,RGB颜色空间,1.5图像的数字化,24位图像采用RGB（三原色）编码模式，即由红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)三种原色来调配像素的色彩。每种颜色

13、用8位二进制数编码，取值范围：0000000011111111，从中可以计算出，每一种原色可以产生256个深度等级。那么，由R、G、B三色来共同调配的像素颜色，在其编码位数多达24位的条件下，便可产生16777216（256256256）种颜色，也称16兆色。,为了便于表达，在各种应用软件中的颜色编码通常用十进制或十六进制表示，如Word中采用十进制，在Photoshop中两种表示方法均可见。位图文件（BMP）不对图像信息进行压缩，因而占用的磁盘存储空间较多。,1.6图像采集,工具软件抓图,用设备采集图像,在Windows操作系统中只要按下Print Screen键，将屏幕 上显示的内容以图像

14、的形式截取下来。,Print Screen（抓图）,将图像下载到本地有三种方法：使用FTP下载；在网页中需要的图像上单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择“图片另存为”命令；选择浏览器“文件”/“另存为”菜单命令,网上下载,计算机软件绘图,1.7 图形图像处理应用,1、平面设计是指通过文字、图形和图像的灵活剧组和产生处多种视觉效果以表达不同情感的印刷品或宣传品。平面设计广泛应用于广告、包装、服装、标志、网页设计、招贴和海报等传播媒体上，它是一切艺术设计的基础，普及程度较高。,设计制作,2、动画设计可分为计算机辅助动画（即二维动画）和计算机生成动画（即三维动画）两大类。根据人的视觉暂留原理，如果一些列动作连贯的单张图像至少以12张、秒的速度播放，人们就认为这些图像是连续活动的。,1、施工之前通过三维软件模拟并制作出多角度的照片，即级效果图，让用户提出修改方案，避免纠纷。2、由于种种限制，建筑效果图制作目前一般指提供计算机渲染出来的静态的图片，其发展趋势是采用三维漫游动画的形式。,建筑表现,工程与自然环境模拟、游戏设计与角色动画,影视制作,计算机辅助设计与制造、GIS、模拟仿真,其他领域,练习图像采集。.png，.gif图像的制作,再见,