Дәріс №9. Компьютерлік графиканың даму тарихы

Техникалық растр дегеніміз шығару құрылғысында бейне көрсету кезінде 
бөлек пиксельдер түстерін беретін сандық мәндер массиві. Шығару 
құрылғыларында сурет ішіндегі пиксель түсіне сай келетін, растрлық мәліметтер 
ішінде сандық мәнді белгілеу үшін пиксельдік мән термині қолданылады. Bitmap 
термині пиксельдер массивін белгілеу үшін қолданылады (типке байланысты емес), 
ал биттік тереңдік термині битпен немесе байтпен берілген осы пиксельдердің 
көлемін нұсқау үшін қолданылады.
Физикалық немесе логикалық пиксельдер 
Компьютерлік графикада графикалық объекттің орналасқан жерін нұсқау үшін 
математикалық координаттар қолданылады, бірақ көрсету құрылғысы – бұл шын 
физикалық объект болғандықтан, физикалық және логикалық пиксельдер арасында 
айырмашылық бар.
Физикалық пиксельдер – шығару құрылғысында көрсетілген шын нүктелер, 
яғни аппараттық және программалық жолмен қорытуға болатын, бейнелеу бетінің 
ең кіші физикалық элементтері. Физикалық пиксельдер бейнелеу бетінің қандай да 
бір аймағын алып жатқандықтан, екі көршілес пиксельдер ара қашықтығына 
шектеулер енгізіледі.
Логикалық пиксельдер – бұл математикалық координаттар, олар орын 
алулары бар, бірақ физикалық кеңістік алмайды. Сондықтан, логикалық 
пиксельдерді физикалық пиксельге бейнелеуде физикалық пиксельдердің орналасуы 
мен шынайы өлшемі есепке алынуы керек.
Адам көзі бір уақытта 2
24
түстерді қабылдай алады. Мұнша түсті бейнелей 
алатын құрылғы truecolor бейнелейді. 
Фрактал – бұл жекелеген элементтері ата-аналық құрылымдардың қасиеттерін 
мұраға алатын объект 
Фрактальдық қасиеттерге табиғатта қар, кристалдар, өсімдіктер сияқты 
көптеген объектілер ие болып табылады. 
Осылайша қарапайым алгоритм бойынша кез-келген күрделілік деңгейіндегі 
объектілерді алуға болады, және осы суретті қабылдауға болатын барлық ақпарат 
ондаған байттан ғана тұрады.
Қазір фракталдарды зерттеу екі бағыт бойынша жүріп келеді: 
1. Фрактал – тірі табиғаттың ең жақсы бағыты 
2. Фрактал ақпарат сығу тәсілі 
Фрактальдық геометрия 70 -жылдардың аяғында пайда болды. 
Фрактал сөзі латынның fractus – фрагменттерден құралған деген сөзінен 
шықққан. Фрактал терминін ұсынған Бенуа Мандельброт. Оның анықтамасы 
бойынша фрактал деп қандай да бір мағынада бүтінге ұқсайтын бөліктерден 
тұратын құрылымды айтады. 
1977 жылы Мандельброт «Табиғаттағы фрактальдық геометрия» кітабын 
басып шығарған. Бұл фракталдық геометрия мен геометрияның бастамасы болды. 
Кез-келген фракталда өзінің фракталы туралы ақпарат қамтитын бөлігі болады. 
Геометриялық фракталдар құру 
Фракталдар 2 өлшемді жағдайда қандай да бір сынық көмегімен алады. 3 
өлшемді жағдайда генератор деп аталатын қандай да бір бетпен алынады. 

Алгоритмнің әрбір қадамында сынықты құрайтьын әрбір кесінді сыныққа –
сәйкес масштабтағы генераторға ауыстырылады. Мұндай ауыстыру нәтижесінде 
элементтердің келесі ұрпағы алынады. 
Кох қары үшін 1 – ұрпақта әрбір кесінді әрбіреуі 1/3 кесінді 4 звеноға 
ауыстырылады. 
Келесі ұрпақты алу үшін жаңа элементтің әрбір звеносы сынық-генератор деп 
аталатын кішірейтілген жасаушы элементке ауыстырылады. 
n – ұрпақты қисық кез-келген ақырлы n – де алғыфрактал деп аталады. n → ∞
болғанда фрактал алынады. 
Фрактальдық кодтау – бұл математикалық процесс, ол шынайы бейнелері бар 
растрларды бейненің фрактальды қасиеттерін сипаттайтын математикалық 
мәліметтер жиынтығына кодтау үшін қолданылады. Фрактальды кодтау жасанды 
және табиғи объектілердің көбі фрактал деп аталатын бірдей қайталанатын суреттер 
түріндегі арық ақпарат ұстайтынына негізделген. 
Бұл кодтау тәсілі көмегімен өңделетін бейне фракталдық код деп аталатын 
математикалық теңдеулер жүйелеріне келтіріледі. Бұл математикалық теңдеулер 
сақталады да, бейнені қалпына келтіруге қолданылады. Осылайша мәліметтерді 
сығу жүзеге асады.
Фактальды кодтау процесі есептеулердің есептеулер көлемін талап етеді. 
Бейнендегі фракталдық суреттерді іздеу үшін миллиондаған тіпті миллиардтаған 
итерация қажет болады. Алғашқы растрдың мазмұнына және мүмкіндігіне 
байланысты бір бейненні сығу процесі бірнеше сағатқы дейін жетуі мүмкін. 
Бейне растрларын декодтау - бұл фракталдық кодтар интерпретацияланып 
растрлық бейнеге айналатын қарапайым процесс. 
Fractal Transform кодтау тәсілі неғұрлым танымал. 1986 жылы Майклом 
Барнсли ұсынған. Бұл шынайы растрлық бейне үшін қолданылған, математикалық 
сипаттама үшін бірінші алгоритм болды. 
Векторлық және фракталдық графика арасындағы айтарлықтай айырмашылық 
сонда, фракталдық сипаттау шынайы суреттер немесе бейнелерден шығатын болса, 
векторлық объектілер - өздігінен суреттері болмайтын таза жасанды құрылымдар. 
Шынайы растрлық мәліметтерді фракталды кодтарға түрлендіру процесінде 2 
үлкен артықшылықтар бар.
1. Фракталдық бейнелерді артефактар енгізусіз және детальдарды жоғалтусыз 
масштабтау мүмкіндігі. Фрактальды панорамизациялау процесі растрлық бейненің 
рұқсатына тәуелді емес. Масштаб компьютердің тек қана бос жады көлемімен 
шектеледі. 
2. Фрактальды кодтар жазуға қажетті физикалық мәліметтер өлшемі алғашқы 
растрлық мәліметтердің өлшемінен анағұрлым аз. Фрактальды кодтау көмегімен 
шынайы бейнені сығу дәрежесі 200:1 дейін. 
Фрактальдық сығу – жоғалтулар арқылы сығу, себебі фракталдарды 
салыстыру процесі олардың дәл сәйкестігін қарастырмайды. Сығу параметрлері 
негізінде ең жақсы сәйкестік ізделеді. Сығу параметрлері болып кодтау уақыты, 
бейне сапасы және шығатын файлдың өлшемі табылады (jpeg – тегі сияқты). Кодтау 
процесін бейне визуальды жоғалтусыз болатындай жағдайға дейін жеткізіп 
басқаруға болады. 
Сығудың жоғары дәрежесі түрлендірулер мен есептеулердің көп мөлщерін 
орындау арқылы жеткізіледі. Бұл бейненің сапасын төмендетуі мүмкін, бірақ 

фракталдардың өздерінің табиғатына қарай мұндай бүлінулер адам көзіне онша 
байқалмайды. 
Фрактальдық сығу – ассимметриялық процесс. Сығу ашуға қарағанда 1000 
және 10000 есе ұзкқ жүреді. Фрактальдық сығу бейнелердің мәліметтер қорларында 
пайдаланылады.
Фрактальды сығу процесі әзірге жалпы пайдалануға арналмаған, себебі 
алгоритмнің өзі де, программалар да өте қымбат тұрады.} 

жүктеу/скачать 1.49 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: