Форматы графических файлов - Курсовая работа

В условиях отсутствия стандартов каждый разработчик изобретал новый формат для собственных приложений. Поэтому возникали большие проблемы обмена данными между различными программами (текстовыми процессорами, издательскими системами, пакетами иллюстративной графики, программами САПР и др.). Но с начала 80-х гг. официальные группы по стандартам начали создавать общие форматы для различных приложений. Пользователю графической программы не требуется знать, как именно в том или ином формате хранится информация о графических данных.Способ представления изображения оказывает влияние на возможности его редактирования, печати, на объем занимаемой памяти. В растровых изображениях картинка получается, из отдельных точек (пикселей), каждый из которых определяется двумя параметрами: координатами цветом и координатами расположения. Наиболее близкой аналогией растрового изображения является изображение на экране компьютерного монитора (или обычного телевизора), которое создает электронный луч, пробегающий последовательно по каждой строке формируемого кадра изображения (растра). Многие растровые форматы обладают способностью нести дополнительную информацию: различные цветовые модели изображения, вектора, альфа-каналы (дополнительный канал, с помощью которого можно сохранять выделенные или прозрачные области изображения), слои различных типов, интерлиньяж (возможность чересстрочного показа изображения), анимацию, возможности сжатия и многое другое. В зависимости от того, сколько бит отведено для цвета каждого пиксела, возможно кодирование различного числа цветов.Формат EPS был создан компанией Adobe на основе языка POSTSCRIPT и послужил базой для создания ранних версий формата Adobe Illustrator . Программа QUARKXPRESS версий 4, 5 и 6 не может растеризовать данные из EPS-файла, поэтому использует в верстке только preview - уменьшенную копию всего изображения, которая хранится в EPS-файле отдельно от основных данных. Формат разработан Microsoft и является неотъемлемой частью Windows, так как сохраняет последовательность аппаратно-независимых функций GDI (Graphical Device Interface), непосредственно выводящих изображение в заданный контекст графического устройства (на экран, на принтер и т.п.). Из MS Windows запись и чтение в файл этого формата осуществляются чрезвычайно просто и быстро, в других операционных системах поддержка этого формата бесполезна. Graphics Interchange Format - формат для обмена изображениями).Обычно файлы, сохраненные с использованием этого способа хранения, занимают значительно меньше дискового пространства, чем файлы, сохраненные с использованием простой архивации (сжатия). Сильная степень компрессии при использовании второго способа сжатия и дает этому способу хранения данных право на существование (в противном случае, все поголовно использовали бы сжатие без потерь). В основном, этот тип сжатия применим для монохромных изображениях, сохраненных в цветовой модели Bitmap, где при сжатии данных с его использованием можно добиться наилучших результатов. Для сжатия других типов данных (в том числе, и не графических) алгоритм применим, но малоэффективен, так как сжимаемые данные должны иметь простую повторяющуюся структуру). Изначально алгоритм был разработан для сжатия данных, передаваемых через факсимильные системы связи (CCITT Group 3), а более совершенная разновидность этого метода архивации данных (CCITT Group 4) подходит для записи монохромных изображений с высокой степенью сжатия.Графические форматы различаются по виду хранимых данных (растровая, векторная и комплексные форматы), по допустимому объему данных, параметрам изображения, хранению палитры, методике сжатия. Растровый файл состоит из точек, число которых определяется разрешением, измеряемым обычно в точках на дюйм (dpi). Важным фактором, влияющим на качество изображения и размер файла, является глубина цвета - число разрядов, отводимых для хранения цветовой информации. Для уменьшения объемов файлов разработаны специальные алгоритмы сжатия.

Формат графического файла - способ представления и расположения графических данных на внешнем носителе.

В условиях отсутствия стандартов каждый разработчик изобретал новый формат для собственных приложений. Поэтому возникали большие проблемы обмена данными между различными программами (текстовыми процессорами, издательскими системами, пакетами иллюстративной графики, программами САПР и др.). Но с начала 80-х гг. официальные группы по стандартам начали создавать общие форматы для различных приложений. Единого формата, пригодного для всех приложений, нет и быть не может, но все же некоторые форматы стали стандартными для целого ряда предметных областей.

Пользователю графической программы не требуется знать, как именно в том или ином формате хранится информация о графических данных. Однако умение разбираться в особенностях форматов имеет большое значение для эффективного хранения изображений и организации обмена данными между различными приложениями.

Важно различать векторные и растровые форматы.

Если заглянуть в историю, то можно проследить, как с момента появления первых ЭВМ (электронно-вычислительная машина) разработчики стремятся разнообразить способы общения пользователя и машины. Это общение было бы гораздо более ограниченным, если бы не использовало один из наиболее простых способов - язык изображений, образов. Сегодня графические изображения на экране монитора современного персонального компьютера стали для нас нормой, совершенно неотъемлемым атрибутом интерфейса. Спектр применения компьютерной графики, помимо средств интерфейса, чрезвычайно широк: от создания рекламных роликов, компьютерных мультфильмов и игр, моделей одежды, архитектурных сооружений, компьютерной живописи до визуализации результатов научных исследований. Можно с уверенностью сказать, что популярность Internet, во многом объясняется широким применением графики.

Графические форматы различаются по виду хранимых данных (растровая, векторная и комплексные форматы), по допустимому объему данных, параметрам изображения, хранению палитры, методике сжатия. Растровый файл состоит из точек, число которых определяется разрешением, измеряемым обычно в точках на дюйм (dpi). Важным фактором, влияющим на качество изображения и размер файла, является глубина цвета - число разрядов, отводимых для хранения цветовой информации. Очевидно, что даже файлы с низким разрешением содержат в себе тысячи или десятки тысяч точек. Для уменьшения объемов файлов разработаны специальные алгоритмы сжатия. Именно они и являются основной причиной существования графических форматов. Векторный способ записи графических данных применяется в системах автоматического проектирования (CAD) и в графических пакетах. В этом случае изображение состоит из простейших элементов (линия, ломаная, эллипс, прямоугольник и т.д.) и кривых. У каждого метода есть свои преимущества. Растровый позволяет передавать тонкие, едва уловимые детали образов, векторный же лучше всего применять, если оригинал имеет отчетливые геометрические очертания. Векторный файл меньше по объему, зато растровый быстрее отобразится на экране, так как для вывода векторного изображения процессору необходимо произвести множество математических операций. С другой стороны, векторные файлы гораздо проще редактировать. Существует множество программ, переводящих данные из векторного формата в растровый. Как правило, такая задача решается довольно просто, чего нельзя сказать об обратной операции - преобразовании растрового файла в векторный (трассировка) и даже о переводе одного векторного файла в другой. Векторные алгоритмы записи используют уникальные для каждой фирмы-поставщика математические модели, описывающие элементы изображения.

1. Залогова Л.А. Компьютерная графика: Практикум. - М.: ЛБЗ, 2005.

2. Миронов Д. Компьютерная графика в дизайне. - СПБ: Питер, 2005.

3. Музыченко. Самоучитель компьютерной графики. - М.: Тех-нолоджи 3000, 2005.

4. Петров М.Н., Молочков В.П. Компьютерная графика: Учебник для вузов. 2-е изд. - СПБ. Питер, 2005.

Размещено на .ur