КОНТРОЛЬНА РОБОТА
з дисципліни:
„Інженерна та комп’ютерна графіка”
1. Поняття растрової та векторної графіки. 2 Кольорові палітри RGB та
СМY. 3. Програмний пакет AutoCad2000
План
1. Поняття растрової та векторної графіки
2 Кольорові палітри RGB та СМY
3. Програмний пакет AutoCad2000
1. Поняття растрової та векторної графіки
Найбільш відомі два способи візуалізації: растровий і векторний.
Перший спосіб асоціюється з такими графічними пристроями, як дисплей,
телевізор, принтер. Другий – для векторних дисплеїв, плотерів.
Найзручніше, коли спосіб опису графічного зображення відповідає способу
візуалізації. Інакше потрібна конвертація. Наприклад, зображення може
зберігатися в растровому вигляді, а його необхідно вивести
(візуалізувати) на векторному пристрої. Для цього необхідна попередня
векторизація -перетворення із растрового в векторний опис. Або навпаки,
опис зображення може бути в векторному вигляді, а треба візуалізувати на
растровому пристрої -необхідна растеризація.
Растрова візуалізація грунтується на представленні зображення на екрані
або папері у вигляді сукупності окремих точок (пікселів). Разом піксели
утворюють растр.
Векторна візуалізація ґрунтується на формуванні зображення на екрані або
папері малюванням суцільних ліній (векторів) – прямих або кривих.
Сукупність типів ліній (графічних примітивів), які використовуються як
базові для векторної візуалізації, залежить від певного пристрою. Типова
послідовність дій для векторної візуалізації для плотера та векторного
дисплею: перемістити перо в початкову точку (для дисплея — відхилити
пучок електронів); опустити перо (збільшити яскравість); перемістити
перо в кінцеву точку; підняти перо (зменшити яскравість).
Якість векторної візуалізації для векторних пристроїв обумовлюється
точністю виводу та номенклатурою базових графічних примітивів – ліній,
дуг, кіл, еліпсів та інших.
Домінуючим зараз є растровий спосіб візуалізації. Це обумовлено більшою
розповсюдженістю растрових дисплеїв та принтерів. Недоліки растрових
пристроїв – дискретність зображення, особливо це помітно на дисплеях.
Недоліки векторних пристроїв – проблеми для суцільного заповнення фігур,
менша кількість кольорів, менша швидкість (в порівнянні з растровими
пристроями).
Растр – це матриця комірок (пікселів). Кожний піксел може мати свій
колір. Сукупність пікселів різного кольору утворює зображення. Растрові
зображення також можна розглядати як один з різновидів опису зображення,
штучну модель зображень.
В залежності від розташування пікселів у просторі можна розглядати різні
типи растрів – квадратний, прямокутний, гексагональний або інші. Для
опису розташування пікселів використовують різноманітні системи
координат.спільним для всіх таких систем є те, що координати пік селів
утворюють дискретний ряд значень (необов’язково цілі числа). Часто
використовується система цілих координат – номерів пікселів з (0, 0) у
лівому верхньому кутку. Геометричні характеристики растру
Роздільна здатність. Вона характеризує відстань між сусідніми пікселами
-шаг дискретної сітки растру. Для визначення роздільної здатності
використовуютьdpi, що дорівнює кількості пік селів у одному дюймі (2,54
см), виміряному вздовж координатних осей. Не слід ототожнювати шаг сітки
з розмірами пікселів – розмір пік селів може дорівнювати шагу, а може
бути як менше так і більше, ніж шаг. Крім того, растр характеризується
формою пік селів.
Розмір растру також є важливою геометричною характеристикою. Зазвичай
розміри растрів вимірюються в кількості пікселів по горизонталі та
вертикалі. Можна сказати, що для комп’ютерної графіки найзручнішим є
растр із однаковим кроком для обох осей, тобто dpiХ = dpiV. Це зручно
для багатьох алгоритмів виводу графічних об’єктів. Інакше доводиться
вирішувати деякі проблеми, такі як, наприклад, при малюванні кола на
екрані дисплею ЕGА (застаріла модель комп’ютерної відео системи, її
растр є прямокутним, піксели розтягнуто по висоті, тому для зображення
кола необхідно генерувати еліпс).
Кількість кольорів є однією з основних характеристик растрових
зображень. Для того ж самого поняття часто використовується
словосполучення глибина кольору.
Взагалі, кількість кольорів є важливою характеристикою для будь-якого
зображення, а не тільки растрового. Згідно психофізіологічним
дослідженням око людини здатне розрізняти 350000 кольорів [23].
В комп’ютерних графічних системах використовуються такі типи зображень:
Двоколірні (бінарні) – 1 біт на піксел. Найчастіше зустрічаються
чорно-білі зображення.
Півтонові – градації сірого або іншого кольору. Наприклад, 256
градацій (1 байт на піксел).
• Кольорові зображення. Можуть класифікуватися значенням біт на піксел.
Використовуються від 2 біт на піксел і вище. Глибина кольору 16 біт на
піксел (65536 кольорів) отримала назву Ніgh Соїог, для 24 біт на піксел
(16,7 млн. кольорів) -Тrue Соlоr. В комп’ютерних графічних системах
використовують і більшу глибину кольору – 32,48 біт на піксел і вище.
2 Кольорові палітри RGB та СМY
При виконанні за допомогою комп’ютера будь-яких операцій над
зображеннями необхідно мати опис зображення, наданий у вигляді чисел.
Розглянемо опис (кодування) кольорів числами.
Для двоколірного (бінарного) зображення, наприклад чорно-білого, досить
одного війкового числа (0- чорний колір, 1- білий).
Для півтонових (сірих) зображень досить вказувати інтенсивність також за
допомогою одного числа. Наприклад, 0 може відповідати чорному,
максимальне значення інтенсивності означає білий колір, а проміжні
значення інтенсивності відповідають рівням сірого.
Для кольорових зображень використовують декілька чисел для
характеристики кольору. Зазвичай використовують три числа, при цьому
кожному кольору відповідає положення у тривимірному просторі. Одиниця
виміру вздовж кожної осі визначається кольоровою моделлю.
Адитивна кольорова модель RGB. Використовується для опису кольорів, які
отримуються за допомогою пристроїв, що основані на принципі
випромінювання. У якості основних кольорів вибрано червоний (Red),
зелений (Gren) та синій (Blue). Інші кольори та відтінки отримуються
змішуванням визначеної кількості кожного з основних кольорів. Модель RGB
призначена, в першу чергу, для пристроїв відображення телевізійного
типу.
Популярності цієї моделі сприяє також відома психофізіологічна
трикомпонентна теорія, основана на гіпотезі, за якою у сітчатці ока є
три типи колбочок, причому пік чутливості кожного з цих типів припадає
або на червоний, або на зелений, або на синій. Ця теорія не є єдиною
теорією, що використовується для пояснення звичайного зору людини.
Кольори описуються у вигляді трійок координат в тривимірному просторі
(К,С,В). Чорному кольору відповідає (R.,G,B)=(0,0,0), а білому –
(RGB)=(max max max). Вздовж головної діагоналі від чорного до білого
розміщуються градації сірого. Для них Ri=Gi=Bi.
Важливою характеристикою кольору, який отримано змішуванням трьох
основних кольорів, є визначення пропорції компонент суміші. Для наочного
геометричного зображення пропорції часто використовується трикутник
Максвела. Колір відповідає точці, з якої виходять перпендикуляри до
сторін правильного трикутника, висота якого дорівнює 1. Довжина кожного
перпендикуляра дорівнює відповідно г, g та b. Позитивні значення г,g,b
відповідають внутрішній точці трикутника, негативні – означають зовнішню
точку за межами трикутника. Необхідно зауважити, що трикутник Максвела
відображає значно меншу кількість кольорових відтінків, аніж тривимірний
простір R,G,B. Наприклад, при переході до трикутника відкидається
яскравість кольорів. Однак цей трикутник використовується для ілюстрації
деяких особливостей системи R,G,B.
В якості одиниць виміру для R,G,B можуть використовуватись різні
величини. В комп’ютерних системах часто використовуються умовні одиниці,
наприклад, дробові від 0 до 1 або цілі від 0 до 255 і тому подібні.
Умовність тут полягає в тому, що кольори не визначаються якимись
абсолютними величинами, а все залежить від властивостей графічного
пристрою відображення, його точності.
Наука, що вивчає кольори та їхнє вимірювання для оцінки сприйняття
людиною, називається колориметрією . Для людини діапазон видимого
спектру знаходиться в межах 380-780 нм (в одиницях довжини хвилі).
Чутливість людського зору в цьому діапазоні різна, максимум чутливості
відповідає 555 нм (зелений колір). В першій колориметричній триколірній
системі R,G,B в якості основних були прийняті такі монохроматичні
кольори випромінювання:
R – 700 нм; G – 546.1 нм; B – 435.8 нм.
Червоний колір отримується лампою нажарювання із фільтром. Для отримання
чистого зеленого та синього кольорів використовується ртутна лампа.
Також стандартизовано значення світового потоку для кожного основного
кольору. Кожний колір можна записати у вигляді так званого кольорового
рівняння K=гR+gG=bB, в якому коефіцієнти г,g,b мають певні значення,
відповідні тотожності сприйняття людиною суміші основних кольорів та
окремого зразка кольору.
Колір Модель RGB Модель CMY
R G B с м Y
Червоний 1 0 0 0 1 1
Жовтий 1 1 0 0 0 1
Яскраво-зелений 0 1 0 1 0 1
Блакитний 0 1 1 1 0 0
Синій 0 0 1 1 1 0
Ліловий 1 0 1 0 1 0
Чорний 0 0 0 1 1 1
Білий 1 1 1 0 0 0
Співвідношення для перекодування кольору з моделі СМУ в RGB:
R 1 с
G = 1 – м
в 1 Y
З моделі RGB в СМY:
C 1 R
м = 1 – G
Y 1 в
Тут вважається, що компоненти кодуються числами в діапазоні від 0 до 1
для іншого діапазону чисел можна записати відповідні співвідношення.
3. Програмний пакет AutoCad2000
1. Запуск програми
1. Меню->Пуск->Auto Cad—>Аиto Саd12000;
Через піктограму на робочому столі;
Проводник.
Програма завантажує асоційовані файли що мають розширення .dws -файл
шаблона із стандартними визначеннями об’єктів креслення.
Dwg. – стандартний формат файлу для збереження векторної графіки.
Dxf. – файл малюнка в текстовому або війковому форматі що
використовується для обміну з іншими додатками.
Після запуску програми відкривається один із варіантів графічного
інтерфейсу: в звичайному варіанті завантажується графічне вікно програми
з шаблоном Acadiso.dwt (метричні одиниці вимірювання), який задає
точність одиниць вимірювання з чотирма знаками після коми, ліміти
креслення – тобто прямокутну границю зони креслення і крок сітки і
дискретний рух курсору 10×10.
Під шаблоном Auto Сad розуміється малюнок що містить необхідні надбудови
і використовується для створення інших малюнків.
При відкритті Аutо Саd з асоційованим файлом в якому вже присутні
надбудови при початковому створенні.
При наступних запусках програми можна налагодити виведення діалогового
вікна (начало роботьі) Startup яке накладається на графічне вікно
програми дозволяючи входити в програму з різними варіантами надбудови
креслення.
2. Графічне вікно програми
Рядок заголовка. Містить назву програми та ім’я файлу який відкрили.
Рекомендується відразу змінити на своє ім’я і створити власну папку. В
правій частині є три кнопки. Рядок меню Стандартна панель інструментів і
панель з списками що розкривається текстових і розмірних стилів. Рядок
містить панель управління шарами і панель властивостей об’єктів, всі
панелі плаваючі.
Самий нижній рядок графічного вікна називається рядок стану. В лівій
частині цього рядка координати Х,Y,2. Положення курсору в зоні малювання
вікна і в середній частині рядка знаходяться кнопки, які управляють
викликом прозорих команд. Прозорі команди мають такі властивості: не
потребують вибору об’єктів, не створюють нових об’єктів, не призводять
до завершення сеансу та завершення малювання. Прозорі команди
запускаються за допомогою кнопок, які знаходяться на панелі інструментів
або вводяться в командну строку з префіксом у вигляді символу апострофа.
Після завершення прозорої команди відновляється робота поточної команди.
Сrid- сітка Sпар – крок
Zоот – покажи
Вище над рядком стану знаходяться вікно команд, яке складається з трьох
рядків що починається зі слова Соттапd..
Перший знизу рядок активний в нього вводяться команди і дані які
управляють роботою програми. Люба комбінація символів що набираються на
клавіатурі автоматично попадає в рядок програм. Повний запис з протокола
роботи з програмами можна переглядати в текстовому вікні яке
викликається (видаляється) на екран за допомогою клавіші F2. В кожній
частині вікна знаходиться закладка Моdel і одна або декілька lауаut.
Закладка Моdel забезпечує доступ у простір моделювання, простір листа
використовується для виконання рамок.
Ліворуч і праворуч від зони креслення встановлені плаваючі
панелі інструментів призначені для виклику команд креслення
і редагування створюваних об’єктів. Вікно має смуги прокрутки.
На парвій межі зони креслення Тооl Рallеtеs – сервісні палітри
яке за замовчуванням має три вкладки: піктограми малюнків, блоків,
зразків штриховки. Довідкова система аналогічна довідковим системам
інших програм. Завершення роботи програми Файл—>3акрит ь
File- Close
Alt+F4.
3. Введення координат прив’язкою до об’єктів.
Робота програми в режимі об’єктної прив’язки дозволяє використовувати
геометричні властивості об’єктів такі як кінцеві і середні точки центри
дуг і кіл для введення координат точок об’єктів що створюються. Цей
режим активізується тільки під час запиту програми при введенні нової
точки. Побудова основного напису креслення відрізків її редагування.
Команда Zoom – показати.
Основний напис креслення розташовується в його нижній частині тому
зручніше вивести його на екран в збільшеному вигляді. Операції по
збільшенню або зменшенню видимого розміру об’єктів на екрані можна
виконувати за допомогою Zоот. Команда автоматично входить в
режим Window
Перша дія відкрити меню View, з’явиться додаткове меню з опціями
команди, Друга дія вибираємо Window рамка програми повертається до
графічного зображення на екрані.
Третя дія вказуємо перший кут області виду, трошки вище за висоту
основного напису, вказуємо протилежний кут рамки так щоб в нього
вмістилося зображення основного напису.
Проведення відрізка на заданій відстані від точки. Верхній і
горизонтальний відкізок основного напису проходить на відстані
55мм.паралельно нижній границі внутрішньої рамки, для його побудови
використовуєм режим Frот –
зміщення, який дозволяє при виконанні команди прив’язатися до точки
зміщеної від вказаної базової точки на задану відстань. Режим не обмежує
напрямок пересування курсору.
Викликаємо команду побудови відрізка через меню Drow (малювання).
Вибираємо Line(відрізок), з’явиться запит в командному рядку на введення
першої точки відрізка для визначення координат цієї точки використовуємо
режим From.
Викликаємо контекстове меню об’єктної прив’язки і вибираємо з нього
прив’язка до точки зміненої від вказаної базової на задану відстань Frоm
В командному рядку з’явиться запит на введення базової точки.
Виконуємо контекстове меню об’єктної прив’язки і вибираємо прив’язку до
точки перетину двох об’єктів називається Intersection (перетин). Команда
ОЯТНО обмежує пересування курсора вздовж горизонтальних і вертикальних
ліній. Курсор переміщується тільки по осі х, або у, тому решту відрізка
можна проводити за допомогою команди Perpendicular (нормаль). Команда
знаходиться в рядку стану. Викликаємо контекстове меню об’єктної
прив’язки і вибираємо з нього прив’язку до точки розташованої на
перпендикулярі до об’єкту. Підводимо курсор до правого вертикального
відрізку, внутрішньої рамки після появи піктограми у вигляді двох
перпендикулярних відрізків, натискаючи ліву кнопку миші відбудеться
прив’язка до другої точки горизонтального відрізка основного напису.
Для виходу з режиму побудови відрізка натискаємо клавішу вводу, або
праву кнопку миші.
КомандаAraay (масив) на панелі Мodifi. В діалоговому вікні (Прямокутний
масив). Натискаємо кнопку SelektОbjekt (вибір об’єкту). Діалогове вікно
тимчасово закривається і в командному рядку з’явиться запит на вибір
об’єктів.
Вибираємо горизонтальний відрізок і натискаємо ввод. Програма
повертається
в діалогове вікно. В полі Rows (рядів) вводимо число в даному прикладі
11
об’єкт, що розмножується також входить в масив в полі Columns вводимо
число
1. Задаємо відстань між відрізками 7 вводимо кут повороту в полі Angle
of Arrej
„0″ . Натискаємо ОК для створення масива і виходу з діалогового вікна.
Побудова вертикальних відрізків.
Вертикальні відрізки основного напису розташовані на різній відстані
один
від одного використовуємо команду Offset (подібні). Спочатку будуємо
першу
лінію за вже знайомою методикою. Побудувати командою Line першу точку
задають на відстані( ) відповідній.
Скориставшись режимами прив’язки форм друку точку прив’язкою
Perpendiculr. Команда відрізка і натискаємо ввод для закінчення
побудови.
Використання команди 0ffset.
Вибір кнопки Offset на панелі Modjfi (редагування) . З’явиться запит в
командному рядку на введення зміщення подібного об’єкта. Вводимо в
командному рядку число і натискаємо ввод, після того з’явиться запит на
вибір вихідного об’єкту. Вибираємо побудований перший вертикальний
відрізок, клацаємо мишою справа від вибраного об’єкту, щоб
вказати напрямок
зміщення з’явиться другий відрізок в командному рядку, буде виведений
запит на вибір наступного об’єкту. Для побудови декількох відрізків,
тому зручно скористатися повторним викликом команди через праву клавішу
миші. Для видалення об’єктів використовуємо команду Еrase (видалити) і
команду обрізання об’єктів між різними краями Trim.
Викликаємо команду обрізання об’єкту по краях заданими іншими об’єктами
команда Тrіт (обрезать) в меню Modifj(редактировать) в командному рядку
з’явиться запит на вибір ріжучих країв. Вибираємо відрізки які
визначають ці ріжучі краї і натискаємо вводу.
Вибираємо частини відрізків які обрізаються, запит на вибір об’єктів
повторюється до натискання клавіші вводу.
4. Побудова креслення по шаблону
Для побудови симетричної деталі викреслюємо спочатку ліву частину
деталі. Вмикаєм режим ОRТНО. Викликаємо команду відрізка, проводимо
осьову лінію. Використовуючи метод напрямок, відстань, будуємо зовнішній
контур лівої половини деталі. Викликаємо команду побудови відрізка Lіпе
з’являється запит на введення першої точки відрізка.
Прив’язуємся до кінця осьової лінії за допомогою прив’язки End Point.
Наступні точки ламаного контуру деталі будуємо методом напрямок-відстань
відводячи курсор по горизонталі або вертикалі і задаючи потрібне
зміщення. Замикаємо контур до осі симетрії прив’язкою Perpendicular.
Виходимо з команди клавішою Esc. Команда Сору одноразове копіювання
об’єкту дозволяє створювати об’єкти на заданій відстані, напрямок і
величину зміщення. Копії можна задавати наступним чином:
За допомогою двох точок, що можуть розташовуватися в будь якому
місті малюнка
Введення відносних координат замість прикладання 1-ої базової точки і
натискання клавіші вводу. На запит проведення другої точки. В даному
випадку значення @ вводити не потрібно за допомогою
методу
напрямок відстань при ввімкненом режимі ОRТНО. Команда має опцію
Мultiple, яка дозволяє виконувати багаторазове копіювання.
Команда Zоот (показати) з опції Real time (реальний час) дозволяє
динамічно змінювати розміри зображення.
Клацнути мишою на кнопці Zоот real time на стандартній панелі
інструментів на екрані з’явиться зображення курсора у вигляді луна із
знаками (+ -). Тримаючи ліву кнопку миші і пересуваючи курсор вверх вниз
ми отримаємо динамічне збільшення або зменшення малюнку на екрані.
Натискаємо клавішу вводу, виходу, або праву клавішу миші для виходу з
режиму.
Команда Рап з опції Real time дозволяє швидко пересувати зображення по
графічній зоні екрану, її зручно суміщати з командою Zоот, переходячи
від однієї команди до другої за допомогою контекстового меню.
Клацнути кнопку Pan real time (панорамування) розташовані нестандартні
панелі не екрані з’явиться курсор у вигляді руки, тримаючи ліву кнопку
пересуваємо курсор в потрібному напрямку.
Команда Mirror (дзеркало) дозволяє виконувати дзеркальне копіювання
об’єктів. Клацнувши кнопку Mirror на панелі інструментів (редагування).
Обираємо об’єкти що відбиваються і клавіша вводу для завершення вибору.
Вказуємо першу точку осі відображення. Вказуємо другу точку осі
відображення, в командному рядку з’явиться запит
Delete source object удалять исходньїе обектьі да/нет стоит нет.
Натискаємо ввод. Якщо об’єкти не копіюються потрібно зберегти.
Відображати відносні осі симетрії можна і текстові об’єкти, але для того
щоб напрямок тексту залишився незмінним значенню mirrtext присвоюється
„0″ за замовчуванням він дорівнює „1″.
5. Нанесення розмірів
Нанесення розмірів включає виконання виносних і розмірних ліній
відповідного виду. В заданому місці проставлення числових значень
розмірів визначених системою, або введених користувачем. Система Auto
Cad, передбачає можливість автоматизації нанесення розмірів різного
виду: лінійні та кутові розміри, діаметри, радіуси дуги або кола. Якщо
розмірні елементи складають один об’єкт то розмір називається
асоціативним.
Команда EXPLODE дозволяє розділити розміри, блок на самостійні об’єкти,
що дозволяє кожну складову частину редагувати окремо розмір називається
неасоціативним.
Створення розмірного стилю DІММ.
Перед початком нанесення розмірних ліній створюється єдиний для всього
креслення стиль, за замовчуванням програма пропонує стиль 150 25, який
має певні характеристики. Команда утворення розмірного стилю віддається
зі спадаючого меню/формат/розмірні стилі. Вибираємо кнопку создать в
діалоговому вікні вводимо нове ім’я і кнопка продовжить. Діалогове
вікно. Що з’явиться складається з 6 закладок: лінії і стрілки, текст,
малюнок положення, основні одиниці.
Встановлюємо необхідну точність розмірів. Команди нанесення розмірів
згрунтовані в складаючому меню Ізмерение.
Dimleaner – лінійний розмір. Лінійний розмір це об’єкт який складається
з першої та другої виносної лінії, розмірної лінії, стрілки розмірного
тексту. Після подачі команди ведемо діалог: Specity first line origin
(позначте початок першої виносної лінії).
Specity second extension line origin.
Specity dimension line origin
Позначення розташування розміра виносної лінії. Позначення розташування
розмірної лінії.
Опції в означеному діалозі мають такий зміст:
МТЕХТ – перегляд розміру який буде винесено на розмірну лінію, і якщо є
необхідність введення іншого значення, або тексту за допомогою редактора
багаторядкового тексту.
АNGLЕ – зміна кута нахилу символу в розмірному тексті.
GORISONTAL – проставлення горизонтального розміру, вертикаль
аналогічно. ROTATED – зміна кута нахилу розмірної лінії.
Паралельні розміри віддається зі спадаючого меню (измерение
паралельное). Наноситься лінія паралельна до точок початку першої і
другої виносних ліній. §ресііу Гігзіехіепгіоп Ііпе огі§іп. Зргсігу
зесопсі ехіепііоп Ііпе огі§іп. Зресігу сіітетіоп Ііпе Іосаііоп ог
[тіехі/гехі/Ап§1]і.2. Оетепзіоп іехі з.
DIM RADIUS – команда проставляє радіус дуги або кола;
DIM DIAMETER – проставляє діаметр кола;
DIM LINER – базовими лінійними розмірами називаються такі
що виконуються від першої виносної лінії попереднього розміру; DIM
CONTINUE розмірний ланцюжок.
Розбиття складних об’єктів ЕХРLODE.
Команда надає змогу розбивати складні об’єкти (прямокутники, кільця,
штриховку, блоки, розміри на окремі прості елементи). Кожен такий
елемент можна редагувати незалежно від інших. Команда ехрlоdе віддається
з клавіатури. Або зі спадаючого меню modifi(розчленить). Для закінчення
роботи команди Еsc.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
