1 Grafik obyektlar va ularni kompyuterda tasvirlash usullari

1
33-mavzu: Kompyuter grafikasi tushunchasi. Grafik obyektlar va ularni kompyuterda tasvirlash usullari va
uning turlari.
Reja;
1) Grafik obyektlar va ularni kompyuterda tasvirlash usullari
2) Ikki va uch o‘lchamli kompyuter grafikasi turlari
3) Rastrli grafika
1) Grafik obyektlar va ularni kompyuterda tasvirlash usullari
Inson tashqi dunyo haqidagi axborotning asosiy qismini ko‘zlari yordamida qabul qiladi. Ko‘rish tizimi
turli obyektlarining tasvirini qabul qilib oladi. Ular yordamida insonda tashqi muhit va undagi obyektlar
haqida tasavvur paydo bo‘ladi.
Obyektlarining tasvirini yaratish, ularni saqlash, qayta ishlash va tasvirlash qurilmalarida tasvirlab berish
kompyuterning eng qiyin va asosiy masalalaridan biridir. Kompyuterga hech qanday topshiriq berilmaganda,
ya’ni bekor turganida ham ekranida ko‘rinishi kerak bo‘lgan tasvimi sekundiga o‘nlab marta qayta ishlab
ko‘rsatadi.
Kompyuterning ekranida paydo bo‘ladigan tasvirlar uning
videokarta
deb ataluvchi qurilmasi yordamida
yaratiladi va ekranga chiqariladi. Video- kartalar uchun maxsus
videoprotsessorlar
ishlab chiqariladi.
Videoprotsessorlar kompyuterning asosiy protsessorini murakkabligi va hisoblash ishlarini bajarish tezligi
bo‘yicha ortda qoldirib ketgan.
Kompyuter ekranida tasvir qanday yaratilishi bilan tanishib chiqamiz. Kompyuteming ma’lumotlami elektron
ko‘rinishda tasvirlash qurilmasi
monitor
(monitor - kuzatish, nazorat) deb ataladi.
Kompyuterda bo‘layotgan jarayonlami monitor orqali kuzatish mumkin. Monitoming tasvirlar ko‘rsatiladigan
qismi, ya’ni ekrani
displey (display
- tasvirlamoq) deb ataladi. Hozirgi paytda alohida korpusda yig‘ilgan
tasvir- lash qurilmalari kompyuter monitori, kompyuter bilan birga joylangan tas- virlash qurilmalari
(masalan, noutbuk, planshet hamda telefonlarda) displey deb atalmoqda.
Displey to‘g‘ri to‘rtburchak ko‘rinishida bo‘lib, uning tomonlari nisbati odatda 16 ga 9 kabi bo‘ladi. Bundan
tashqari, displey tomonlari nisbati 16 ga 10, 4 ga 3, 5 ga 4 kabi bo‘lishi ham mumkin. So‘nggi paytda 21 ga 9
nisbat- dagi displeylar ishlab chiqarila boshlandi. 16x9 va 16x10 nisbatli displeylar keng, 21x9 nisbatlilari
o‘ta keng, 5x4 nisbatlilari kvadrat displeylar deb ataladi.
Piksellar soni bo‘yicha displeylardan keng tarqalganlari va ulaming nom- lari quyida keltirilgan:
320x240 CGA
(Color Graphic Adapter
- rangli grafik qurilma);
640x480 VGA
(Video Graphic Adapter
- video grafik qurilma);
800x600 SVGA
(Super VGA);
1024x768 XVGA
(extended VGA
- kengaytirilgan VGA);
1280x720 HD
(High Definition
- yuqori aniqlik);
1280x800 HD+ (HD dan ko‘proq);
1366x768 WXVGA
(Wide XVGA
- keng XVGA);
1440x900 HD++ (HD dan yanada ko‘proq);
1600x900 HD+++ (HD dan yanada ko‘proq);
1920x1080 FHD
(Full HD
- to‘liq HD);
2560x1440 QHD
(Quadra HD
- to‘rtlangan HD);
3840x2160 4K (4 kilo - to‘rt ming ustun) yoki UHD
(Ultra HD
- o‘ta HD).
2
Displey ekrani satrlarga va ustunlarga ajratib chiqilgan bo‘lib, har bir qator va ustun
kesishgan joy- da
piksel
deb ataluvchi juda kichik tasvir bo‘laklari joylashgan.
Piksellaming har biri alohida manzilga ega va mustaqil boshqarilishi mumkin. Har bir
piksel uchun xotirada bir baytdan to‘rt baytgacha joy ajratilishi mumkin. Demak, har bir
piksel 256 tadan 4 milliardgacha bo‘lgan ranglardan birida bo‘lishi mumkin.
Ekrandagi har bir pikselning o‘zi uchga bo‘linadi. Ulardan biri
qizil,
ik- kinchisi
yashil,
uchinchisi
ko‘k
rangda porlaydi. Bu ranglar
asosiy ranglar
deb ataladi va turli nisbatda qo‘shilib, tabiatda uchraydigan
ranglaming de- yarli barchasini yarata oladi.
Kompyuter grafikasi
faoliyatning shunday turi-ki, unda kompyuter va maxsus yaratilgan dasturlardan
foydalanib, tasvirlar yaratiladi, mavjudlari raqamli ko‘rinishga o‘tkaziladi, qayta ishlanadi, saqlanadi va qulay
ko‘rinish- da tasvirlanadi.
Kompyuter grafikasi o‘tgan asming 70 - 80-yillaridan boshlab ommaviy- lasha boshladi. Hozirgi kunda
kompyuter grafikasi shu qadar rivojlanganki, uning ehtiyojlarini qondirish kompyuter texnikasining jadal
rivojlanishining asosiy sabablaridan biri bo‘lib qolmoqda.
Kompyuter grafikasi ilm-fanga, tijoratga, san’at va sportga ham tegishli bo‘lib, barcha sohalarda keng
qo‘llaniladi. Kompyuter grafikasi bo‘yicha har yili ko‘plab konferensiyalar o‘tkaziladi, ilmiy jumallar va
o‘quv qo‘llanma- lar chop etiladi, dissertatsiyalar himoya qilinadi.
Har yili bir necha yuz milliard dollarlik kompyuter grafikasi mahsulot- lari ishlab chiqariladi va sotiladi.
San’at durdonalari yaratiladi. Kompyuter grafikasi asosida yaratilgan elektron o‘yinlar bo‘yicha jahon
birinchiliklari o‘tkaziladi va ularda millionlab qatnashchilar ishtirok etadilar.
Kompyuter grafikasi nimaning tasviri yaratilishiga qarab quyidagi sinf- larga ajratiladi: 1)
statsionar
(o‘zgarmas) yoki
oddiy grafika;
2)
kompyuter animatsiyasi;
3)
multimedia.
Oddiy grafika vaqt o‘tishi bilan o‘zgarmaydigan tasvirlami yaratish bilan shug‘ullanadi. Ularga misol
sifatida rasmlar, fotosuratlar, chizmalami kelti- rish mumkin. Kompyuter animatsiyasi vaqt o‘tishi bilan
o‘zgaradigan tasvirlar yaratadi. Masalan, multfilmlar, videoklip va videoroliklar.
Multimedia mahsulotlari rasmlar va animatsiya bilan birga boshqa turda- gi axborotlami, masalan, ovoz
va matnni ham o‘z ichiga oladi. Multimedia- ning o‘ziga xos jihati uning interfaolligi bo‘lib, unda bir joy dan
ikkinchi joyga o‘tish imkoniyati ko‘zda tutilgan bo‘ladi. Multimediaga yorqin misol sifatida butun olam to‘ri
- wwwni, undagi
www-saytlar
va
www-sahifalami
keltirish mumkin.
Qaysi sohada ishlatilishiga qarab, grafika quyidagi turlarga ajratiladi:
1.
Ilmiy grafika.
Ilmiy izlanishlar va ulaming natijalarini tasvirlash uchun.
2.
Tijorat grafikasi.
Iqtisodiy ko‘rsatkichlar va jarayonlami yaqqol ko‘r- sata bilish uchun xizmat qiladi.
3.
Konstruktorlik grafikasi.
Iqtisodiyot, texnika, qurilish va boshqa soha- larda loyihalash ishlarini
osonlashtirish, yaxshilash, jadallashtirish va avto- matlashtirishni ta’minlaydi.
4.
Illyustrativ grafika.
Xizmat ko‘rsatishning turli sohalarida bezatish ishlarida foydalaniladi.
5.
Badiiy grafika.
San’at asarlarini yaratishda keng qo‘llaniladi.
2) Ikki va uch o‘lchamli kompyuter grafikasi turlari
Yaratish usuliga ko‘ra kompyuter grafikasi ikki guruhga ajratiladi:
1)
2D
(inglizcha
two dimension
- ikki o‘lchamli jumlasidan olingan).
2)
3D
(inglizcha
three dimension
- uch о‘Ichamli jumlasidan olingan).
Ikki о‘Ichamli grafika yassi va tekis sirtlarda yaratilgan tasvirlar bo‘lib, ularga misol sifatida printerda
qog‘ozga chop etilgan fotosurat, rassom tomonidan
xolst
(maxsus mato)da chizilgan rasmlami keltirish
mumkin. Ikki o‘lchamli grafikaning turlari bilan keyingi sahifada batafsil tanishamiz.
Uch 0‘lchamli grafika yordamida hajmga ega jismlar tasvirlanadi. Bunda jismning fazoda egallagan о‘mi
mayda kublar bilan to‘ldiriladi. Agar bu kublar yetarlicha kichik bo‘Isa, inson ko‘zi ulami ilg‘amaydi va
kublar yaxlit bir jism sifatida ko‘z o‘ngimizda gavdalanadi.
3
Lekin hozirgi paytda boshqacha yo‘l tutiladi. Jismning o‘zi emas, balki uning chegarasini tashkil etuvchi
sirt shakllantiriladi. Natijada ko‘zlarimiz oldida jismning o‘zi namoyon bo‘ladi.
Bunda jism sirti mayda uchburchaklar bilan qoplab chiqiladi. Agar bu uchburchaklar yetarlicha kichik
bo‘Isa, ko‘z bu uchburchaklardan iborat to‘mi ilg‘amaydi va jism bir butun holda shakllanadi.
To‘r ko‘zga tashlanmasligi uchun jism sirti bo‘yab chiqiladi. Yorug‘lik manbalari jism sirtini yoritishini
va jismning soyasi- ni inobatga olsak, uch o‘lchamli jismning
sirtini bo‘yash katta hajmdagi hisob-kitoblarni bajarishga olib kelishi muhim bo‘ladi.
Uch o‘lchamli grafikadan animatsiya, kompyuter o‘yinlari va
virtual
(xayoliy)
borliq
yaratishda keng
foydalaniladi. Virtual borliq, asosan, maxsus bosh kiyim -
shlemlarda
tasvirlanadi. Bunda har bir ko‘z uchun
alohida tasvir yaratiladi. Ular birgalikda tasvimi uch o‘lchamda ko‘rish imkonini yaratadi.
Uch o‘lchamli grafikadan ikki o‘lchamli grafikada ham, ayniqsa, animatsiyada keng foydalaniladi.
Ikki o‘lchamli kompyuter grafikasi quyidagi turlarga ajratiladi: 1)
rastrli grafika;
2)
vektorli grafika;
3)
fraktal
grafika.
Rastr
so'zi informatikaga televideniyedan kirib kelgan bo‘lib, lotin tilidagi
rastrum - xaskash, omoch
so‘zidan olingan. Monitor ekranida tasvir televizor ekranidagi kabi yaratiladi. Hozirgi paytda ekrandagi tasvir
ham raqamli ko‘rinishda yaratiladi: tasvir qatorlar va ustunlarga bo‘linadi, tasviming mayda bo‘laklari -
piksellardan iborat bo
4
ladi.
Rastrli tasvirlar skanerlar, raqamli fotoapparatlar,
shu jumladan, telefon- ning fotokameralarida yaratiladi.
Kompyuter ekranidagi tasvirdan nusxa olin- ganda ham
rastrli tasvir paydo bo‘ladi. Printerlarda chop etilgan
tasvirlar ham rastrlar orqali yaratiladi.
3)
Rastrli tasviming o‘lchami
deganda imdagi ustunlar
va satrlar soni tushuniladi. Masalan, 3200x2400 o‘lchamli
tasvirda 7 million 680 ming- ta, 1920x1080 o‘lchamlisida 2 million 73 ming 600 ta piksel bor.
Rastrlar zichligi
deganda uzunlik birligiga mos keladigan piksel- lar soni tushuniladi va
dpi
(dots
per
inch
- bir dyuymdagi nuqtalar) da o‘lchanadi. Masalan, 3200x2400 o‘lchamli tasvimi 300 dpi zichlikda chop
etish uchun 11x8 dyuym
2
yoki 27x20 sm
2
o‘lchamli qog‘oz kerak bo‘ladi.
4
Rastrli grafikaning afzallildari: har qanday tasvimi saqlay olishi, tasviming sifatli bo‘lishi, deyarli barcha
qurilmalar u bilan ishlay olishi- dir. Kamchiliklari: uni saqlash uchun katta hajmdagi xotira kerakligi,
masshtab kattalashtirilganda tasvir sifati pasayishi, ba’zi amallami baja- rish ko‘p hisob-kitoblar talab
qilishidir. Shunga qaramay, rastrli grafika kompyuter grafikasining barcha sohalarida keng qo‘llaniladi.
Oddiygina 500x500 o‘lchamli kvadratni saqlash uchun 250 mingta piksel va 0,25 -1 MB xotira kerak bo‘ladi.
Lekin biz bu kvadratni
Pascal
dasturlash tilida
Rectangle(0,0,500,500)
buyrug
6
i orqali oson- gina yarata
olamiz va bunda bizga bor-yo‘g‘i 22 bayt kerak bo‘ldi.
Tasvirlami oddiy grafik shakllar yordamida yaratish
vektor grafika- sining
asosini tashkil etadi. Vektor
grafikasida tasvir oddiy shakllaming yig‘indisi ko‘rinishi ifodalanadi, saqlanadi va tasvirlanadi. Natijada tas-
virlami yaratish, qayta ishlash, saqlash va tasvirlash osonlashadi. Ulami saqlashga kam joy talab qilinadi,
tasviming masshtabi kattalashtirilgan- da uning sifati yomonlashmaydi. Lekin vektor grafikasi yordamida fo-
tosuratlami saqlashning iloji yo‘q.
Vektor grafikasidan chizmalar, animatsiyalar yaratishda keng foyda- laniladi. Operatsion tizimdagi shriftlar
vektor grafikasi asosida yaratil- gan va ulaming yuqori sifati barcha tomonidan e’tirof etilgan.
Fraktal
so‘zi lotincha
ffactus
so‘zidan olingan bo‘lib,
maydalangan, bo‘lib chiqilgan
degan ma’noni bildiradi.
Fraktallar deb o‘ziga o‘xshash qismlardan iborat bo‘lgan geometrik shakllarga aytiladi.
Fraktal atamasi fanga 1975-yili kiritilgan bo‘lib, u qisqa vaqt ichi- da juda ommaviylashib ketdi.
Fraktallar oddiy matematik formulalar yordamida ajoyib tasvirlar yaratish imkonini beradi. Ular yordamida
daraxtlar, o‘rmonlar, bulutlar, mavjlanayotgan dengiz, alanga va tutun, oqayotgan suyuqlik kabi tasvirlami
yaratish mumkin. Fraktallardan virtual borliq, animatsiya, kompyuter o‘yinlari va matematik modellashti-
rishda keng foydalaniladi.
|