Начиная работать в редакторах, новички могут столкнуться с таким понятием, как «графический примитив». Для работы очень пригодятся знания в этой области. Что такое графический примитив и как он используется? Это имя простого или низкоуровневого объекта, а также элементарной операции. С их помощью вы можете строить более сложные объекты и выполнять операции более высокого уровня. Примитивы графического редактора — это базовые элементы, такие как линии, кривые и многоугольники, которые можно комбинировать для создания более сложной графики. В программировании это основные операции, поддерживаемые языком программирования. Такие графические примитивы являются частью программного обеспечения для создания любого дизайна на компьютере.
Использование примитивов в редакторах
Графика в общем смысле состоит из трех основных элементов, в отличие от самых разнообразных графических приложений: пикселя, линии и многоугольника. Главная из этих элементарных структур — пиксель. Графические примитивы в графическом редакторе — это простой объект, необходимый для создания или конструирования сложных изображений. Графика в программах векторного рисования основана на таких элементах, как точки, линии и простые формы. Это круг, треугольник и квадрат, которые также можно назвать многоугольниками. Поэтому чаще всего при работе в графическом редакторе эти простые формы называют примитивами. Для растровой графики этот элемент будет одним пикселем.
Что такое пиксель?
Пиксель — это графический примитив, представляющий собой точку света. Это просто маленькая точка, часть растрового изображения. Хотя у него нет структуры, это определенно строительный блок. Таким образом, пиксель — это графический примитив. Разрешение ЭЛТ-мониторов зависит от размера этой точки и ее диаметра, который может варьироваться. Соотношение между расстоянием между центрами двух соседних горизонтальных пикселей и расстоянием между вертикальными называется соотношением пикселей. Это необходимо учитывать в алгоритмах генерации изображений.
Дисплейный файл и кадровый буфер
Графический примитив — это тоже программа, с помощью которой на экран выводится определенное изображение. Один из них — файл визуализации. Это набор несвязанных данных или набор команд, необходимых для правильной визуализации изображения на экране. Массивы заполняются из данных списка, хранящихся в памяти. В результате их обработки на ЭЛТ-мониторе создается изображение, состоящее из пикселей разного цвета. Буфер кадра — это устройство для хранения и отображения видео на экране. Обычно это устройство или тип памяти, в котором хранится несколько кадров видео. Изображение сохраняется в памяти в виде массива данных, куда записываются последовательные значения цвета каждого пикселя.
Управление дисплеем и дисплейный процессор
Система управления дисплеем позволяет вам контролировать внешний вид изображения на экране и помогает пользователю просматривать его под нужным углом или изменять размер, увеличивая и уменьшая масштаб. Процессор дисплея в это время считывает данные из буфера и преобразует их в изображение. Он может повторять это действие примерно 30 раз в секунду, чтобы изображение оставалось на экране. Чтобы обновить изображение, вам нужно изменить содержимое буфера.
Графические редакторы
Графическое программное обеспечение — это программа или набор программ, которые позволяют манипулировать визуальными изображениями в компьютерной системе. Есть два типа графики, а именно растровая графика и векторная графика.
Растровое или растровое изображение представляет собой структуру данных точечной матрицы, которая обычно представляет собой прямоугольную сетку пикселей.
В векторной графике используются геометрические примитивы. Что такое графический примитив в векторной графике, уже говорилось выше. Это точки, линии, кривые и многоугольники (или многоугольники) или векторные изображения. Эти цифры основаны на математических выражениях для представления изображений в компьютерной графике. Преобразовать векторную графику в растровую довольно просто, но растровую в векторную намного сложнее. Некоторые программы пытаются это сделать. Помимо статической графики, есть программы для анимации и редактирования видео. Компьютерная графика также может использоваться другим программным обеспечением для редактирования, таким как Adobe Photoshop, Pizap, Microsoft Publisher, Picasa и т.д. Другой вариант — это программы для анимации и видеоредакторы, такие как Windows Movie Maker.
Точки и линии в графике
Теперь, когда стало немного понятнее, что такое графический примитив, давайте подробнее рассмотрим каждый из них. Начнем с точек и линий. Точки используются во всей графике как строительные блоки для более сложных форм. Например, треугольники создаются из трех точек, соединенных друг с другом. Еще один фундаментальный геометрический объект в 2D-графике — линия. Для создания прямой линии нужны две точки.
Линия как примитив
Линии, особенно прямые, также являются графическими примитивами. Каждый из них является основным строительным блоком для построения линейных диаграмм, гистограмм и круговых диаграмм, 2D и 3D математических функциональных диаграмм, технических чертежей и архитектурных проектов. В компьютерной графике прямая линия настолько проста, что трудно не рассматривать ее представление как графический примитив. Прямые линии в программировании можно создать двумя разными способами. Первый вариант называется структурированным методом. Определяет, какие пиксели необходимо установить перед рисованием линии. Второй вариант — это условный метод, который учитывает определенные условия для поиска нужных пикселей.
Генерация линий
Чтобы понять, что такое графический примитив, нужно понять, как он создается. В математике и информатике есть специальные алгоритмы, которые представляют собой пошаговые инструкции для выполнения вычислений. Алгоритмы предназначены для расчета, обработки данных и их автоматического анализа. Для рисования линий на экране компьютера используется так называемый алгоритм Брезенхема. Определите лучший способ рисования линии и формы, лучший способ создать прямую линию между двумя указанными точками, рисуя на определенных пикселях на мониторе.
Алгоритм был разработан в 1962 году и актуален до сих пор. Он использует только сложение, вычитание и битовый сдвиг целых чисел, когда цифры сдвигаются или сдвигаются влево или вправо. Все это очень дешевые операции в стандартной компьютерной архитектуре. Это один из первых алгоритмов, разработанных в области компьютерной графики. Небольшое расширение исходного алгоритма также применимо к рисованию кругов.
Цифровой дифференциальный анализатор
Другой алгоритм, цифровой дифференциальный анализатор, представляет собой алгоритм генерации сегментов, основанный на вычислении dy или dx. Для этого вам нужно спроецировать линию, чтобы объединить интервалы в одну координату и определить соответствующие целые значения, ближайшие к пути линии для другой координаты. Алгоритм принимает в качестве входных данных два положения пикселей на концах отрезка линии. Разницы по горизонтали и вертикали между положениями конечных точек назначаются параметрам dx и dy. Разница с большим значением определяет приращение шагов параметра. Начиная с позиции пикселя, определяется смещение, необходимое на каждом проходе для создания позиции следующего пикселя вдоль линии.
Полигоны или многоугольники
Примитивы в редакторе векторной графики — это многоугольники или многоугольники. Это замкнутая область изображения, ограниченная прямыми или изогнутыми линиями и залитая сплошным цветом. 2D-фигуры в графическом редакторе называются примитивами, поэтому многоугольник — это замкнутая плоская фигура. Многоугольник — важный графический примитив. Он рассматривается как единое целое, поскольку изображения реальных объектов состоят в основном из многоугольников.
Многоугольники или многоугольники используются в компьютерной графике для создания трехмерных изображений. Обычно треугольные многоугольники используются для придания формы поверхности объекта путем выбора вершин и отображения объекта в виде проволочных моделей. Создавать объемное изображение быстрее, чем работать с тенями. Также использование полигонов — один из этапов процесса проектирования компьютерной анимации.
Заполнение полигонов
Заливка многоугольником необходима для просмотра всей области при рисовании изображения. Если он не заполнен, будут нарисованы только точки по периметру многоугольника, а внутренняя часть останется пустой. При заливке многоугольника учитывается его внутренняя часть. Все пиксели в границах многоугольника залиты указанным цветом или узором. Для определения того, какие пиксели находятся внутри многоугольника, а какие — снаружи, используются различные алгоритмы.