Компьютерная графика Векторные файлы Физическое и логическое сжатие Алгоритм художника Трехмерная графика Растровая графика

Кодирование:

Кодировщик определяет длину пиксельных групп в строке развертке и выводит двоичное кодовое слово, представляющее цвет группы . Кодированное слова берутся из таблицы значений представляемых группами белых черных пикселей. Двоичное слово по этому алгоритму бывает переменной длины. Размер каждого определяется на основе статистически усредненной частоты черно-белых групп, появляется течение печатных документов. Длины встречающиеся наиболее часто, присваивается наименьшее кодированное , чем длины которые появляются менее часто.//

a name="_Toc94935503">Алгоритм Хаффмена для символьных групп

Подсчитаем вхождение каждого символа в файл и получим следующие характеристики

Файл длиной 100 байт, имеет различные символы, длина каждого 1 байт.

Символ

A

B

C

D

E

F

Число вхожд-ий

10

20

30

5

25

10

на 100 символов

 

Сначала рассматриваются те символы, которые имеют самую низкую частоту вхождений.

Например D и F или A. Для них формируется узел, частота вхождения которого равна сумме частот вхождений этих символов.

A B C D E F

10 20 30 5 25 10

| | | | |

| | | |______|______|

| | | 15 |

|_____|_____|_________| |

| 25 |___________|

|___|  55

45 |

|__________|

100

Если из вершины дерева идти по левой ветке, то присваиваем значение 0, правой – 1. 

C 10 E 11 B 00  A 010 F 0111 D 0110

Базируется на частоте повторений величин: чем чаще встречается величина, тем короче будет её код.

Существует целая группа протоколов, разработанных с использованием алгоритма Хаффмена. За счет модификации этого достигается степень сжатия 4:1 и 5:1.

 

Фрактальная графика

Фрактал – это объект, отдельные элементы которого наследуют свойства родительских структур.

Фрактальными свойствами обладают многие природные объекты, такие как снежинка, кристаллы, растения.

Таким образом можно получить объекты любого уровня сложности по простому алгоритму, и вся информация, необходимая для восприятия?? этого рисунка будет занимать 10-ки байт.

Сейчас исследование фракталов развивается по 2-м направлениям:

Фрактал – наилучшее направление живой природы

Фрактал как способ сжатия информации

Фрактальная геометрия появилась в конце 70-х годов.

Слово фрактал образовано от латинского fractus – состоящий из фрагментов. Термин предложил Бенуа Мандельброт. По его определению фракталом называется структура, состоящая частей, которые в каком-то смысле подобны целому.

В 1977г. Мандельброт издал книгу «Фрактальная геометрия в природе». Это и считается началом фрактальной графики геометрии. любом фрактале найдется такая часть, которая содержит информацию о всем фрактале.

Построение геометрического фрактала

Фракталы в 2-хмерном случае получают с помощью некоторой ломанной. В 3-хмерном поверхностью, называемой генератором.

За один шаг алгоритма каждый из отрезков, составляющих ломанную, заменяется на ломанную- генератор в соответствующем масштабе. В результате такой замены получается следующее поколение элементов.

Для снежинки Кох в 1-ом поколении каждый отрезок заменяется на 4 звена каждое по 1/3 отрезка.

Для получения следующего поколения каждое звено нового элемента заменяется на уменьшенный образующий элемент, так называемый ломанной-генератор.

Кривая n-го поколения при любом конечном n называется предфракталом. При → ∞ получится фрактал.

Построение графического фрактала

Выбирается точка на комплексной плоскости.

Действуем на нее отображением х → х2 + с, в результате чего точка перемещается плоскость. На полученную точку повторно действуем отображением.

Если в результате точка убегает на бесконечность, красим ее один цвет, если прыгает вокруг исходного положения, то черный цвет. Эти действия повторяем для всех точек плоскости. Таким образом получаем 2-хцветный фрактал – он называется множеством Жулиа. Форма множества Жулиа меняется зависимости от коэффициента с.

Многоцветный фрактал получают таким образом. Точки не убегающие на бесконечность красят в один цвет, за одну итерацию – во второй цвет и т.д.

ЦВЕТОВЫЕ МОДЕЛИ В графических файлах для представления цветов используется цветовые модели. Самые известные - аддитивные и субтрактивные модели. В аддитивной модели цвета получаются путем сложения основного цвета с черным. Чем больше интенсивность добавляемого цвета, тем ближе результирующий цвет к белому - смешивание всех основных цветов дает чисто белый цвет, если значение их интенсивности максимально; и чисто черный, если значение интенсивности =0. Аддитивные цветовые среды являются самосветящимися, например, цвета на мониторе.
Графические библиотеки в языках программирования