Введение в компьютерную графику
«битовая карта» (<<bitmap»), хотя многие полагают, что этот термин следовало бы зарезервировать для таких пиксельных карт, где каждый пиксел представлен одним битом, имеющим значение 0 или 1.
Рис. 1.20. Простой рисунок, представленный в виде битовой карты
Рисунок 1.20, а показывает простой пример изображения, представленного в виде массива размером 18 на 19 клеток (18 строк и 19 столбцов), причем клетки имеют три оттенка серого цвета. Пусть эти три оттенка серого закодированы величинами 1,2 и 7. На рис. 1.20, б показаны числовые значения пиксельной карты для левой верхней части изображения размером 6 на 8.
Как создаются растровые изображения? Вот три их основных источника.
Изображения, созданные вручную
При этом способе дизайнер вычисляет, какие значения требуются для каждой клетки, и заносит их в память. Иногда для автоматизации этого процесса можно использовать программу раскрашивания. Дизайнер может рисовать и манипулировать различными графическими формами, наблюдая при этом за процессом. Когда результат удовлетворяет дизайнера, он записывает все в файл. Значок на рис. 1.20 был создан именно таким способом.
Компьютерные изображения Согласно этой методике, для визуализации сцены, которая может быть абстрактно смоделирована в памяти компьютера, используется особый алгоритм. В простейшем случае сцена может состоять из одной желтой гладкой сферы, освещенной источником оранжевого цвета. Такая модель содержит описания размера и положения сферы, расположение источника света, а также гипотетической камеры, которая должна заснять эту картину. Растровое изображение играет роль пленки в этой камере. Чтобы создать растровое изображение, алгоритм должен вычислить цвет луча света, падающего на каждый пиксел изображения в камере. Таким методом «трассировки луча» (ray-traced) создаются изображения, подобные шахматной фигуре на рис. 1.19 (см. главу 14).
Растровые изображения зачастую содержат изображения прямых линий. Линия в изображении создается путем установки пикселов нужного цвета на очертание линии. Однако для определения последовательности пикселов, которые «наилучшим образом» представляют идеальную линию между двумя заданными концевыми точками, требуется некоторое количество вычислений. Алгоритм Брезенхема (Bresenham, см. главу 10) обеспечивает весьма эффективное приближение для определения этих пикселов.