COMPUTAÇÃO GRÁFICA REPRESENTAÇÃO DE IMAGENS Curso: Tecnológico em Análise e Desenvolvimento de Sistemas Disciplina: COMPUTAÇÃO GRÁFICA 4º Semestre Prof. AFONSO MADEIRA
ARQUITETURA GRÁFICA Frame-buffer Acesso a dispositivos gráficos mais lento que à memória grande quantidade de componentes que atuam para que um pixel seja exibido. Acesso à controladora gráfica via protocolos de hardware e software mais complicados que o envio de bytes para memória. Velocidade como fator importante rasterização on-line, re-display de imagens, jogos, animações etc. Necessário o desenvolvimento de técnicas de construção de imagens em memória uma das principais, a criação do FRAME-BUFFER.
ARQUITETURA GRÁFICA Frame-buffer Composto por uma região da memória que armazenará a imagem e um grupo de rotinas de acesso a esta. MEMÓRIA espaço monodimensional, cada byte é endereçado por um único valor. IMAGEM objeto gerado em espaço bidimensional ou 3D: o Um pixel da imagem será representado por um número de bytes, dependendo de quantos bits serão necessários para compor a cor correspondente; o A quantidade de bytes na memória deve ser suficiente para comportar todos os pixels a serem representados; o Deve haver correspondência aritmética entre a posição (x, y) do pixel e seu endereço no frame-buffer.
ARQUITETURA GRÁFICA A tecnologia usada na maioria dos terminais de vídeo gráficos é a mesma dos aparelhos de TV. Terminais simples requerem: Uma sequência de bits na memória é convertida para uma sequência de pixels na tela através do controlador gráfico. 1. Memória digital (frame buffer) armazena a imagem a ser visualizada como uma matriz de pixels. 2. Controlador de vídeo (display controller) interface que transfere o conteúdo do frame buffer para o monitor. Dados devem ser transferidos repetidamente (refresh) para manter a imagem estável na tela, reduzindo o flickering. 3. Monitor.
ARQUITETURA GRÁFICA Pixels no frame-buffer Os 8 bits associados a cada pixel são usados como ponteiros Pixels na tela Tabelas de pesquisa Representação gráfica de cores de 8 bits
TIPOS DE IMAGENS Vetoriais ou Matriciais REPRESENTAÇÃO VETORIAL empregada para definição e modelagem de objetos a serem representados pela imagem. Elementos básicos pontos, linhas, curvas etc. Elementos básicos chamados de primitivas vetoriais. Cada primitiva vetorial possui um conjunto de atributos que define sua aparência e um conjunto de dados que define sua geometria.
IMAGENS VETORIAIS Vantagens Facilidade de armazenamento dos elementos geométricos; Facilidade de manipulação (escala, rotação etc.); Alteração simples. Desvantagens Requer dispositivos de saída específicos para ter bons resultados; Reconstrução da imagem mais lenta.
IMAGENS VETORIAIS Com e sem preenchimento de cor
IMAGENS MATRICIAIS REPRESENTAÇÃO MATRICIAL imagem descrita por um conjunto de células em arranjo espacial bidimensional (matriz). Usada para formar a imagem na memória e nas telas de computador. Cada célula representa os pixels da imagem. Objetos formados usando adequadamente esses pixels. Imagens matriciais, raster ou bitmaps.
IMAGENS MATRICIAIS Bitmaps ou mapa de bits Fonte: Raster vs Vector
IMAGENS MATRICIAIS Vantagens Fácil tradução para dispositivos baseados em pontos (monitores, impressoras etc.); Fácil armazenamento e leitura; Valores dos pixels podem ser alterados individualmente ou em grupo. Desvantagens Imagens podem ser muito grandes; Dificuldade em realizar operações de escala.
REPRESENTAÇÃO DE IMAGENS
REPRESENTAÇÃO DE IMAGENS pintando com pixels desenhando com vetores << ampliado >> Fonte: Raster vs Vector
REPRESENTAÇÃO DE IMAGENS Fonte: Raster vs Vector
REPRESENTAÇÃO DE IMAGENS Fonte: Raster vs Vector
CONVERSÃO DE FORMATOS Bitmap p/ Bitmap Melhores resultados; Reajuste na informação de cor; Problemas com diferenças no tamanho da paleta de cor. Vetorial p/ Vetorial Problemas com diferenças entre o número e o tipo de objetos disponíveis; Problemas com interpretação de medidas e com a aparência dos elementos de imagem e das primitivas.
CONVERSÃO DE FORMATOS Vetorial p/ Bitmap Imagem vetorial é decomposta em pixels e colocada numa matriz; Qualidade depende do tamanho da matriz; Problemas de serrilhado.
CONVERSÃO DE FORMATOS Bitmap p/ Vetorial Conversão mais difícil, com altos índices de falha; Algoritmos e heurísticas de detecção de formas; Resultados bons para formas geométricas, ruins para imagens reais; Normalmente resulta na perda de cores.
CONVERSÃO DE FORMATOS Outros fatores que influenciam a conversão o o o o Formatos proprietários ou específicos de uma aplicação; Número de cores; Tamanho da paleta; Formato da compressão.
REFERÊNCIAS DOS SLIDES AZEVEDO, Eduardo; CONCI, Aura; LETA, Fabiana Campus. Computação Gráfica: Processamento e Análise de Imagens Digitais. Vol. 2. Rio de Janeiro: Campus, 2007. 420pp. SOARES, Fabrízzio Alphonsus A. M. N. Processamento Digital de Imagens. 2012. Aula 1 a 4. Disponível em <http://www.inf.ufg.br/~fabrizzio/mestrado/pdi/aulas/>. Acesso em 15 fev. 2014. CAVALCANTI, Jorge. Website com material didático da disciplina Computação Gráfica da UNIVASF. Disponível em <http://www.univasf.edu.br/~jorge.cavalcanti/comp_graf.ht ml>. Acesso em 19 mar. 2014. Raster vs Vector. Disponível em: <http://vectorconversions.com/vectorizing/raster_vs_vector.html>. Acesso em 22 ago. 2015.