Komp`yuter grafikasi haqida tushuncha Reja

Komp`yuter grafikasi haqida tushuncha
Reja:

1. 
   Kompyuter grafikasi haqida tushuncha.
   

2. Rastrli grafika tushunchasi
3 Vektorli grafika tushunchasi
 
Tayanch iboralar.
Komp`yuter grafikasining turlari, vektorli, rastrli, fraktalli grafika, GIF va JPEG formatlari,  WEB grafika asoslari
 
Xozirgi kunda dunyoda bironta ham informatsion texnologiyalar, internet kirib kelmagan mamlakat qolmagan. Zamonaviy kompyuter texnologiyalarsiz turmushning hech bir sohasini tasavvur qila olmaymiz. Internetdan dissertatsiya uchun ilmiy ma’lumotlar, dunyo yangiliklari, dam olish uchun har xil o’yinlar, ish bekalari uchun foydali maslahatlar, yoqimli musiqa, film – qisqasi hohlagan ma’lumotimizni topishimiz mumkin.
Keyingi vaqtlarda Internetdan nafaqt ma’lumotlar olish, balki unga o’zingizning sayt orqali hohlagan ma’lumotlaringizni yuborish yaxshi odat bo’lib qolmoqda. O’zingizning saytingizga ega bo’lish – bu shaxsning imidji ko’rsatkichi bo’lib hisoblanadi.
Web-sayt yaratuvchilar sonining ko’pchiligini yoshlar tashkil qilayapdi.
Web-dizayn ishlarida esa kompyuter grafikasi juda katta o’rinni egallaydi. Web-saytimizga foydalanuvchilar etiborini tortish uchun saytning nafaqat mazmundorligi, balki uning bezalishiga ham ahamiyat berish kerak.
Kompyuter grafikasining turlari xozirgi kunda rastrli, vektorli, fraktallik tiplarga bo’linadi. Ularni yaratishning texnik va dasturiy qurollari mavjud. Texnik qurollarga kompyuter, raqamli fotokamera, skaner, digitayzer va xokazolar kirsa, dasturiy ta’minotga MS Paint, Adobe Photoshop, Page Maker, Corel Draw va boshqa dasturlar kiradi.
Bu dasturlarning kompyuter grafikasini yaratishda, tasvirlarni tahrirlash, bir-biri bilan montaj qilishda mumkinchiliklari cheksiz ko’rinadi. Ular bilan ishlashni o’rganishda bo’lsa yoshlarimiz, maktab o’quvchilari, akademik litsey, kolledj talabalari o’zbek tilida chop qilingan va global tarmoq virtual dunyosida o’rin topgan ma’lumotlar kamligi sababli belgili qiyinchiliklar ko’rmoqda.
Ushbu bakalavrlik ixtisoslik ishida Addobe Photoshop dasturi bilan ishlash bo’yicha batafsil ma’lumot keltirilgan. Bu ishda nafaqat nazariy qism, balki nazariyani amaliyotda qo’llanish uchun darslar va mashqlar joylashgan. Ilova turda keltirilgan bu bo’lim materiallari to’lig’i bilan tarqatma materiallar sifatida xizmat qilishi mumkin.
WEB-GRAFIKA ASOSLARI
Matnga har xil tasvirlar qo’shish yordamida Internet o’z foydalanuvchilar sonini keskin ko’paytirishga erishdi. Web kompyuter grafikasi esa o’z o’zgachaliklariga ega.
Ma'lumki, hohlagan rang paydo qilish uchun faqatgina 3 rang: qizil (red), yashil (green) va ko'k (blue) rangni aralashtirish etkilikli. Bu ranglar ingliz abbreviaturasida RGB deb ataladi. Ushbu printsip rangli fotoplyonkalarda keng qo'llaniladi va unda qizil, yashil va ko'k ranglarni yorug'lah darajasini o'zgartirish yo'li bilan hohlagan rang olinadi. Rangli kinodan RGB printsipi rangli televideniyega o'tib, ranglar ushbu 3 rangni har xil intensivlik bilan birlashtirish yo'li bilan paydo qilinadi. Tabiiyki, televizor ekranlaridan bu printsip kompyuter monitorlariga ko'chdi. Oxirgi rang har xil ranglarni qo'shish yo'li bilan paydo bo'lganligi uchun u additiv (additiv color) deb ataladi.
Lekin kompyuterda tasvirlar yaratishda teskari printsip - ayirish ham ishlatiladi (subtractiv color). Bunda oq rangdan yuqorida aytilgan ranglarni olib tashlash amalga oshiriladi: ko'k (cyan), purpur (magenta), sariq (yellow) va yaxshi kontrast hosil qilish uchun oqning negativi – qoradan. Ingliz abbreviaturada bu SMYK deb ataladi. Bunday usul avvalanbor tasvirni qog'ozga bosib chiqarish uchun foydalaniladi va Web-da odatda qo'llanilmaydi.
Kompyuterda tasvir yaratishda nafaqat har xil ranglarning qanday hosil bo'lishini, balki ushbu rangni qanday boshqarishni bilish muhim. Grafikali fayllarning formatlari va rangli rejimlarning ko'pligiga qaramasdan, Web-da grafika tayorlash uchun faqatgina 3-4 rang qo'llaniladi. Odatda juda ham ko'p tasvirdan foydalanish tasvirda ko'p ranglardan foydalanish tavsiya etiladi. Indekslangan ranglar (index color) an'anaviy 3 ''toza'' rangni aralashtirish yo'li bilan yaratilmaydi. Bu ranglarga o'z indeksi beriladi. Har bir tasvir pikseliga ranglar palitrasida belgigli indeks beriladi (nomi shu erdan paydo bo'lgan) emas Ularning soni har xil bo'lishi mumkin, leki 256-dan ko'p bo'lmasligi kerak. Tabiiyki, palitrada ranglar qancha kam bo'lsa, shuncha tasvir faylining hajmi kichik bo'ladi.
2. KOMPYUTER GRAFIKASI TURLARI
Grafika rastrli va vektorli turda bo'ladi.
Grafikali ma'lumotni taqdim qilish uchun 2 usul bor: rastli va vektorli. Tabiiyki, grafikali ma'lumotni saqlovchi fayllarning formati ham rastrli va vektorli bo'ladi. Rastrli formatlar murakkab ranglar gammasidagi, ottenoklardagi, shakllardagi tasvirlarni ko'rsatish uchun qulay bo'lib topiladi. Bu, masalan, fotosuratlar, rasmlar, skanerdan olingan ma'lumotlar. Vektorli formatlar har xil chizilmalar va oddiy shakl, soya va bo'yoqdagi ma'lumotlar uchun qulay. Ushbu turdagi formatlarni yaxshilab ko'rib chiqaylik.
Rastrli grafika.
Grafikani rastrli turda taqdim etish uchun asos bo'lib uning rangi ko'rsatilgan piksel' (nuqta) xizmat qiladi. Masalan, oq fondagi qizil ellipsni tasvirlash uchun ham ellips, ham fonning har bir nuqtasini ko'rsatish kerak bo'ladi. Tasvir nuqtalarning katta bir to'plami turda taqdim etiladi, ular qancha ko'p bo'lsa, shuncha tasvir aniq va sifatli, fayl hajmi bo'lsa katta bo'lib boraveradi. Boshqacha aytganda, bittagina tasvir yaxshi va yomon sifatda taqdim etilishi mumkin, bu razresheniyega bog'liq, yani bir uzunlik birligiga necha piksel' kelishiga bog'liq. Odatda 1 dyuymdagi nuqtalar soni –dpi, yoki dyuymdagi piksellar soni –ppi.
Tasvirlarni taqdim etishning eng sodda usuli –bu rastrli ko'rinish. Rastrli tasvirning har bir pikselining rangi (qora, oq, kulrang yoki spektrdagi hohlagan rangimiz) hotirada bitlar kombinatsiyasi (razryadi) yordamida saqlanadi. Buning uchun qancha ko'p bit foydalanilsa, shuncha har bir piksel uchun ko'p rang ottenoklarini hosil qilish mumkin. Rastrli tasvirning eng sodda turi 2 mavjud rang piksellaridan iborat: qora va oq. Bunday turdagi piksellarni saqlash uchun 1 bit kompyuter hotirasi etarli. Shuning uchun bunday piksellardan iborat bo'lgan tasvirlar bir-bitli deb ataladi.
Ko'proq rangdan iborat bo'lgan tasvirlarni ko'rsatish uchun ko'proq bit informatsiya kerak bo'ladi.
Rastrli taqdimot odatda ko'p sondagi detallar, ottenoklardan iborat bo'lgan fotosurat turdagi tasvirlar uchun qo'llaniladi. Afsuski, bunday rasmlarning u-yoq yoki bu yoqga masshtabini o'zgartirish ularning sifatini keskin tushiradi. Nuqtalar sonini kamaytirish borasida mayda detallar yo'qolib ketadi va yozuvlar deformatsiya bo'ladi. Bunday ta'sirlar rasmning o'zining o'lchamlarini o'zgartirganda bilinmasligi mumkin. Piksellar qo'shish tasvirning rezkosti va yorug'ligi (yarkost') yomonlashishiga olib keladi, chunki yangi nuqtalarga ikki yoki undan ham ko'p chegara ranglarning ottenokini berishga to'g'ri keladi. Formatlardan .tif, .gif, .jpg, .png, .bmp, .pcx va boshqalar keng tarqalgan.
Rastrli grafikaning asosiy kamchiligi shundaki, har bir tasvir uni saqlash uchun juda katta hajm hotira talab qiladi. Detallashtirilgan yuqori sifatli rasmlar, masalan, yuqori razresheniyeli skanerlar yordamida olingan rasmlar o'nlab megabait . Ko'p hajmli tasvirlarga ishlov berish muammosini echish uchun 2 usuldan foydalanish mumkin: kompyuter hotirasining hajmini ko'paytirish va tasvirlarni siqish yo'li. Rastrli grafikaning yana bir kamchiligi – bu masshtablaganda tasvirning sifati yomonlashib ketishi hisoblanadi.
Rastrning maqtashga munosib tomoni esa – bu uning kamchiliklarining davomi. Faqatgina bunday formatda tasvirning har bir pikseliga dostup olish, uning yorug'ligini, ton, yoki to'qligini o'zgartirish, oqni qoraga almashtirish mumkin. Huddi ana shunga asosan ko'psonli grafikali fil'trlar huddi ana shunga asoslangan. Ular tasvirni rezkiy yoki hira, kontrastli, tonirovanniy qilish mumkin. Rastrli formatlar ekrandan tasvirni ushlab qolish uchun, skanerdan o'tirish uchun qo'llaniladi. Rastrli grafika redaktorlari odatda tasvirni tahrir qilish uchun qo'llaniladi. Redaktorlar tasvirlarni yaratish uchun emas, balki ularni o'zgartirish uchun mo'ljallangan.Masalan, Corel Draw, PhotoShop dasturlari – rastrli grafika misollari.. Yana bir muhim tomonini aytib o'tish kerakki, barcha grafika sharxlovchilari (browser) ulaniladigan modullarsiz (dial-up) rastrli tasvirni ''tushunishadi''. Bundan tashqari, hohlagan vektorli tasvir tez va ta'sirsiz rastrga aylantirish mumkin. Teskarisi esa mumkin emas.
Vektorli grafika
Vektorli ko'rinish tasvirning elementlarini matematik egri chiziqlar bilan ifodalashdan iborat, bunda ularning rangi va to'ldirishi ko'rsatilishi bilan. Matematikada integral –bu differentsiallashning teskari funktsiyasi bo'lishi sababli, ''Vektor'' ham rastrga teskarisi bo'lib qoladi. Hohlagan egri chizig'imizni , yopiq chiziq bular orasida, qandaydir matematik formulalar majmui yordamida ifodalash mumkin va programma kodi turda ko'rsatish mumkin. Hohlagan tasvirni belgigli bir rangga bo'yalgan figuralar (yopiq chiziqlar) majmui turda ko'rsatish mumkin. Huddi shu sababli biz tasvirni qalam va cho'tka yordamida hosil qilamiz, vektorli formatlar huddi ana shu printsipda tuzilgan. Ushbu printsiplar ''vektorning'' asosiy yutuqlarini ko'rsatadi. Har bir pikselni ifodalash kerak bo'lmaganligi tasvirning o'lchami katta bo'lganda ham fayl hajmini kichiraytirishga yordam beradi
Oq fondagi qizil ellips faqatgina 2 matematik formula – tegishli rangdagi, o’lchamdagi va joydagi to’rtburchak va ellips formulalari bilan. Ifodalanadi. Tabiiy-ki, bunday ta’rif birinchi misoldagiga qaraganda ancha ko’p o’rinni egallaydi. Yana bir afzalligi – bu hohlagan tomonga qarab sifatli masshtablash. Ob'yektlarni kattaytirish yoki kamaytirish matematik formulalardagi tegishli koeffitsientlarni kattaytirish yoki kamaytirish yo'li bilan amalga oshiriladi. Vektorli grafika elementlarini o'zgartirganda siz ushbu elementlarning formasini ta'riflovchi to'g'ri va egri chiziqlarning parametrlarini o'zgartirasiz. Siz elementlarni ko'chirishingiz, ularning o'lchamini, shaklini va rangini o'zgartirishingiz mumkin, bu ularning sifatiga ta'sir ko'rsatmaydi. Vektorli grafika razresheniyega bog'liq emas, yani bunday grafika har turli razresheniyedagi chiqaruv qurilmalarida yuqori saviyada ko'rsatilishi mumkin.
Afsuski, vektorli formatning kamchiligi katta sondagi ottenok va ranglar, mayda detallarga ega tasvirlarni namoyish qilishda namoyon bo'ladi, masalan, fotosuratlarda, chunki har bir blik bu erda bir rangdagi nuqtalar majmui emas, balki murakkab matematik formula yoki har biri matematik formula bo'lgan grafikali primitivlar majmui orqali ta'riflanadi. Bu esa faylning ''girlashishiga'' olib keladi. Bundan tashqari, tasvirni rastrlidan vektorliga o'tirganda, masalan, Adobe Strime Line dasturi yordamida u kattalashtirish tomonga qarab masshtablashtirish mumkin emaslikni o'ziga meros qilib oladi, bundan tashqari, o'lchamlarining kattayishi bilan maydonning birligiga to'g'ri keladigan detallar yoki ottenoklar soni ko'paymaydi. Bu cheklik kiritish qurilmalarning (skanerlar, raqamli fotokameralar va boshqalar) razresheniyesi tomonidan qo'yiladi.
Vektorli grafika tasvirni saqlashda disk hajmi masalasida tejamli bo'lib hisoblanadi. Buning sababi diskda tasvirning o'zi emas, yoki to'lig'i bilan emas, balki ayirim asosiy ma'lumotlar saqlanadi, ular asosida dastur tasvirni har safar yangidan hosil qiladi. Bundan tashqari, ranglarning xarakteristikalarining ta'rifi fayl hajmini uncha kattalashtirmaydi. Vektorli grafika ob'ektlari transformatsiya qilinadi holos, ularni manipulyatsiya qilish oson, bu tasvir sifatiga hech qanday ta'sir ko'rsatmaydi. Bundan tashqari, vektorli grafika maksimal turda hohlagan chiqaruv qurilmaning razresheniye mumkinchiliklaridan foydalanishga imkon beradi: tasvir mazkur qurilma mumkinchiliklariga qarab shuncha sifatli bo'ladi .
Vektorli grafikaning bir turi bo'lib 3-D grafika hisoblanadi. Bunday fayllarda yana bir koordinata kiritiladi, ammo lekin ko'p nyuanslarga ega katta davra hosil bo'ladi va uning hisoblashlar hajmi katta bo'ladi.
GIF va JPEG formatlari
Grafikali formatlarning ko'pligiga qaramasdan tasvirlarni taqdim qilish uchun ularning juda kami ishlatiladi. Bunga asosiy cheklik bo'lib fayl o'lchami hisoblanadi. Shu sababli Web uchun tasvirlar tayorlashda format tanlov bir-biriga teskari (vzaimoisklyuchayushiy) bo'lgan ikki parametrning optimal turda tanlanishi: tasvir o'lchami va fayl hajmi –bilan aniqlanadi. Ammo lekin, extimollar nazariyasidan ma'lumki, ma'lumotni ifodalovchi ko'plagan sxemalar ortiqchaligi bilan belgili bo'aldi. Masalan, lektsiya vaqtida konspekt tayorlayotib, biz ma'nosini o'zgartirmasdan ayrim so'z va gaplarni qisqartish usulidan foydalanamiz. Ushbu printsip informatsiyani qisish sistemalarida foydalaniladi, bunga Web-da foydalaniladigan grafikali fayllarning formati ham kiradi. Tasvirni yaratganlarning texnikasi
Hammaga ma'lumki, dunyoda 2 format hokimlik surayapdi, bu GIF va JPEG. Bunda bularni qo'llanish sohalari aniq turda berilgan: GIF-suratlarni, har hil suratlar web-sahifaning fon va navigatsiyasini tayorlashda kerak bo'ladi., JPEG bo'lsa - "yuqori saviyali reproduktsiyalar tayorlashda.
Hozirgi kunlarga yana bir yangi maxsulot jahon bozorida keng o'rin olayapdi: bu web-grafika uchun yangi format PNG, ammo lekin u hali yaxshi o'rganilgani yo'q. Sharxlovchilar (browserlar) tushunishadi.
JPEG
JPEG (Joint Photographic Experts Group) – fotosuratlar bo'yicha ekspertlar guruhi tomonidan ishlab chiqilgan, bu nomidan ham bilinib turibdi, ularga ISO (Standartlar bo'yicha xalqaro tashkilot). Umuman aytganda, ushbu format shu tarafi bilan boshqa grafikali fayllardan farq qiluvchi unikal hossa – ayirilish qisishi-bilan farq qiladi. Ushbu algoritm ilgarilari televideniyeda (AQSh television translyatsiyasi NTSC-da) qo'llanilgan. U odamzodning ko'rish mumkinchiliklari cheklangan, ko'z tasvir qayta tiklanganda tasvirdagi ayrim ''buzilishlarni'' odam ko'zi sezmasligi asosida yaratilgan. Bugungi kunda ushbu algoritm eng effektiv turlarga kiradi (qisish koeffitsienti 1:1000-ga etadi), ammo lekin u rang turlari uncha ko'p emas va chegaralari rezkiy tasvirlarni uncha yaxshi qayta ishlamaydi. Umuman aytganda, JPEG -ni GIF-ning teskarisi deb ham olsak bo’ladi. U 24-bitli palitrani, boshqacha aytganda barcha 16,8 mln. rangni qo'llaydigan ko'rsatadi, bu esa gradientlarni ancha yuqori aniqlik bilan ko'rsatishni ta'minlaydi. Bu format o'zida yana bir ayriqchalikni saqlaydi.Tasvirni qaytadan JPG-da saqlaganda JPEG qisiah algoritmini ishga tushiradi va shu bian birga tasvir ko'rinishining keskin yomonlashishiga sababchi bo'ladi. Shu sababli tasvirni saqlash faqatgina ishlov berish, tahrirlash to'lig'i bilan tugagandan keyin amalga oshirilishi zarur. U millionlab ranglar va ottenoklarni qo'llaydi, palitra nastroyka qilinmaydi, va murakkab fototasvirlarni ko'rsatish uchun mo'ljallangan.
Progressive JPEG –ning xilmaxilligi tasvirlarni ko’rsatilgan qadamlarda (Photoshopda 3-dan 5-gacha) chiqariladigan qilib saqlash mumkinchiligini beradi – oldin past razresheniyeda, yomon sifatda, keyingi etaplarda bo’lsa oldingi tasvir sifatliroq turda qayta chiziladi. Animatsiya yoki prozrachniy rangni bu format qo’llamaydi.
Faylning hajmi kamayishi murakkab matematik algoritm yordamida amalga oshiriladi – zakaz qilingan sifat past - qisish darajasi yuqori, fayl kichik. Muhimi, minimal turda sifatini yo'qotish bilan maksimal qisishni tanlash.
Qisish koeffitsientidan tashqari yana 2 tipdagi format – standart, optimizatsiyalangan, progressiv – orasida tegishlisini tanlashimiz kerak bo'ladi. Internetda joylashtirish uchun eng qulay format to'liqrangli format. Ehtimol tasvirni qisishning kuchli algoritmlari paydo bo'lguncha fotosuratlarni Web-da namoyish etishning eng etuk formati bo'lib qolsa kerak.
JPEG formati:
- 16,7 mln rangli (yoki 24 bpp) to'liqrangli tasvirlarni saqlash mumkinchiligini beradi, bunda rasmda ranglar kamroq bo'lsa, u baribir to'liqrangli tasvirga o'zgartiriladi.
- Ma'lumotni yo'qotish qo'yish sababli fayl hajmini qisishni tasavvur qilib bo'lmaydigan darajaga etkazadi.
- Progressiv razvertkani qo'llaydi, yani tasvir oldin yomon sifatda, keyin bo'lsa yuklanish jarayonida kam-kamdan yaxshilanadi.
GIF (Graphics Interchange Format, grafika bilan o'z-ora almashuv formati) CompuServe Incorporated tomonidan ishlab chiqilgan, ohirgi versiyasi GIF-89a. Oldinlari nomidan bilinib turibdiki, bu format mag'lumotlar oqimida grafikali informatsiyani uzatish uchun qo'llanilgan va shu sababli qolganlarga qaraganda tasodifiy emas, ketma-ket tashkilot bo'lib topiladi. Bu esa uning raspakovkasida protsessor resurslarini foydalanishni minimallashtirishga yordam beradi. GIF fayllarning kompressiyasi uchun qisishning LZW-algoritmi foydalaniladi, yoki boshqacha uni yo'qotuvsiz qisish deb ataydi. U katta bir tondagi aniq chegaralarda ega maydonlarda ayniqsa effektiv bo'lib topiladi. Tasvirni skanerdan o'tkazish gorizontal turda o'tkazilganligi tufayli, qisish ham bunday maydonlarning katta gorizontallarida effektivliroq bo'ladi. Ammo lekin GIF indekslanmagan tasvirlarni saqlashni amalga oshira olmaydi, yani 256 rangdan boshqasini ko’rsata olmaydi. Formatning bu cheklanganligi bir rangdan tekis turda boshqa rangga o'tishni taminlay olmaydi. Bu ayniqsa gradientlar va razmivkalardan foydalanganda ko'rinadi.
GIF-ning potokli tabiyati, fayllarining kichik hajmi, kompressiya qilish mumkinchiligi uni ajoyib instrument qilib qo'ydi. GIF qo'llanilishi talabga javob bersa , masalan ploskotsvetniy, rangdan rangga o'tishda aniq chegarali tasvirlar uchun ma'qul va knopka,oldin-ola rasmlar uchun qulay.
GIF formati:
- 256 rangdan ortiq bo'lmagan rasmlarni ko'rish;
- Ranglar palitrasidan foydalanadi;
- Informatsiyani yo'qotmasdan metod LZW ( arxivator PKZIP ga o'xshash), demak GIF-fayllar amaliyotda qisilmaydi.
Potochniy formatdan foydalanadi , yani rasmi ko'rsatish perekachka (nusxalash) vaqtida amalga oshiriladi;
- Palitradagi bir rangga prozrachniy atributini berish mumkinchiligini beradi va bu prozrachniy GIF-larni yaratishda qo’llaniladi.
- Bitta faylda bir necha tasvirni saqlash mumkinchiligini beradi, bu eas animirovanniy GIF-larni yaratishda qo'llaniladi
-Faylga boshqaruvchi bloklarni qo'yish mumkinchiligini qo'llaydi. Bu faylga kommentariylar qo'yish, tasvirlarni namoyish qilishda irkilish, interval va boshqa mumkinchiligini beradi
Keyingi vaqtlarda tasvirlarni chizish, tahrirlash, qirqish va montaj qilish uchun yaratilgan dasturlar soni juda ko'payib ketgan. Ularning hammasi grafika bilan ishlashish uchun mo'ljallangan, farqi faqat ularning funktsionalligida.