认识计算机图像Word文档格式.docx
《认识计算机图像Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《认识计算机图像Word文档格式.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
可以看出，多媒体的应用在很大程度当依赖于丰富多彩的图形和图像。
也就是说，图形图像技术的飞速发展也将是必然趋势，掌握图形图像处理技术对一个计算机操作人员是必要的。
计算机图形学是研究用计算机生成、处理和显示图形的一门科学。
为了生成图形，首先要有原始数据或数学模型（如工程人员构思的草图、地形航测数据、飞机的，总体方案模型等），这些数字化的输入信息经过计算机处理后变成图形输出。
图形从原始数据生成图象数据经过了一系列变换过程，每个变换过程都可能产生不同于输入数据的输出数据，这些数据需要按一定的结构进行组织，形成一系列描述图形数据的文件，我们把这类文件称为图形文件（也称为图形图象文件），而图象文件是描述图象数据的文件，它是图形文件的一种特例。
在图形生成过程中有多种类型的数据，如模型数据、场景数据和图象数据等，因此，图形文件所描述的图形层次就不一样，这也是产生多种图形文件的一个重要原因。
另一方面，在同一个描述层上，由于每种图形软件包使用自己的格式保存图形数据，随着图形应用软件包的不断增多，图形文件的格式也会越来越多，虽然国际标准化组织（ISO）为解决图形信息的共享问题，建立了一系列图形文件标准（如CGM），但是这些标准较难得到广大用户和厂商的支持，从而形成了目前这种多种图形文件共存的局面。
图形文件有以下特点：
（1）数据量大。
由于现在数据获取手段日趋先进，可以得到的数据越来越复杂，数据量也增大。
（2）结构性强。
数据在本质上分为数字化的和模拟的两种。
模拟信息可以转换为数字信息。
数字系统中的最基本单位为位（bit），其他结构单位都以位为础。
在较低层次上可以是“构造块”（如浮点数、整数和字符）；
在较高层次上可以是记录（如Pascal中）或结构（如C语言中），而图形文件就是由特定的结构或记录组成的。
每种图形文件都按自己的方式组织图形信息，由于图形文件包含的数据量大，所以很多图形文件都使用一定的压缩算法来压缩图形数据。
上一节从广义上介绍图形图象文件概念，从本节开始将把主要笔墨放在图形图象文件的特例——图象文件上。
因为本书主要讨论图象文件的显示与处理技术，所以后面除特殊需要外，一般不使用图形图象文件这一术语，而是使用图象文件这一术语。
图象可粗分为两大类：
位映象图象和向量图象。
基于计算机的位映象图象是对电视图象的数字化，它易于描述真实景物，真实世界中的景物可以用扫描仪生成图象文件并在计算机上显示。
而向量图象易于表达艺术家设计的图形。
这两者在表达方式上的不同。
为简单起见，可把位映象图象看成是一点矩阵（简称点阵）。
对于单色位映象图象或打印机输出的图象而言，矩阵中的每个点要么为l要么为0（1代表黑，0、代表白或相反）。
在图形学中，把矩阵中的点称为象素（pixel）。
位映象图象根据彩色数分为以下四类：
单色图象、具有4～16种彩色的图象、具有32~256色的图象和256色以上的图象。
也可把这四类图象称为单色图象、低彩色分辨率图象、中等彩色分辨率图象和高彩色分辨率图象。
在讨论位映象图象的彩色时，通常用保存彩色信息所需的位数来定义彩色数。
把单色图象称为是1位图象，这是因为图象中的每个象素仅需1位信息；
把16色图象称为是4位彩色图象，这是因为图象中的每个象素需4位信息；
要表示16种不同的彩色，象素必须由4位组成，由于4色图象和8色图象不太常用，所以一般也就用不到“2位彩色图象”和“3位彩色图象”。
在PC机上，另一种常见的图象是256色图象，也称8位彩色图象。
256色图象有照片效果，比较真实。
另外一种具有全彩色照片表达能力的图象为24位彩色图象。
由于彩色的种类很多，每个象素需24位，使得彩色图象所需的存储空间很大。
最初设计计算机只是为了处理数字和字符，但在近几年，即使是最便宜、最简单的机器，也能够同样便利地以一种形式或另一种形式处理图形，随着真实图形能力的到来，不管是界面的，还是应用程序的；
不管是基本的还是高级的，都将引起一场重要的文化变革。
目前还很少有人能欣赏这种变革，部分原因是很少有人接受过训练，也很少有人熟悉有效地使用这种强有力的、从本质上来说完全不同的可视媒体的方法。
计算机把图形显示为一组二维的点，这些点叫象素，象素（Pixel）曾经是“pictiureelement”的缩写，之后，它依靠自身的作用而成为一个独立的词纳入了词典。
在计算机里，可视信息是以一个大的比特阵列的形式存放的，每个比特对应一个微小的电子门，门可以打开，也可以关闭（事实上，半导体门的两个状态分别对应一个高电平和一个低电平，从软件的角度看，只有两个状态，通常称之为1态和0态）。
图像上的每一个点对应计算机存储器内的一个或多个比特，以这种方式存储或显示的图像叫位图图像，或简单地称之为位图。
通过改变计算机缓冲区各位的状态，可以控制显示的内容。
显示硬件解释显示缓冲区的内容，从而在显示器屏幕上显示图像。
屏幕的水平和垂直解析度对所显示的图像质量有很大的影响。
下面的这张图片给出了在各种标准解析度下的同一幅图像，这四幅图片的解析度依次为：
32位全彩色、16位真彩色、256色和16色。
从理论上讲，分形中的带状卷须应连续下降到白色区域，在这个过程中将变得无限小。
但实际上，由于解析度的限制，这些卷须消失了，最后变成了随机的灰色细毛的海洋，解析度越高，消失之前的卷须越细。
视频硬件的颜色解析度对图像质量的影响也是非常大的（即使处理的不是全彩色图像，而是1、4、16或256个灰度的单色图像）。
虽然是具有相同的水平和垂直解析度的各幅图像，但是，具有256个灰度等级的图像比黑白图像要真实的多。
“256”究竟意味着什么？
256种颜色有哪些？
每种颜色又放在哪里？
接下来的将介绍彩色图形编程的各种细节，但目前，还必须掌握基于调色板的显示方式的基本原理。
当使用各种不同的显示模式时，软件把一个颜色编号放在相应于象素的计算机内存。
在双色模式中，颜色编号只能取两个值：
0或者1，通常0代表黑色，1代表白色（如果所用的显示器使用的是有颜色的荧光粉，则可能是淡黄色或绿色）。
由于每个象素的颜色仅依赖于一个信息位，因此，这种颜色也叫“1比特”颜色。
对于更复杂的颜色，要经过两步才能真正显示屏幕上每个象素的颜色。
首先，软件把颜色编号放在相应于象素的计算机内存。
在16色模式中，颜色的编号可以是0～15间的任一个值，由于存储16种不同的颜色需要4个信息位，所以16色模式叫“4比特”模式。
同样，在256色模式中，每个象素颜色编号的取值可高达255，要存储象素的颜色需要8个信息位。
为了确定每个颜色编号所对应的真实颜色，显示硬件要参考调色板的颜色值。
调色板是一组独立于存储各个象素颜色编号存储区的视频存储区。
调色板中的颜色值指定了屏幕上象素的红、绿、蓝三个基色的混合比例，屏幕上的每个象素对应一个颜色号。
不同的象素的颜色对应不同的调色板颜色值。
存储调色板上每种颜色所需的准确位数取决于显示硬件，例如，在EGA调色板上的每种颜色值有6个比特，2比特用于红色，2比特用于绿色，2比特用于蓝色。
颜色在经过图象处理软件的数字化处理之后，转变成了数字的形态，即由一个一个的位（Bit）所组成，位中存储颜色的情况如下：
1位2种颜色
2位4种颜色
4位16种颜色
8位256种颜色
16位65536种颜色
24位1677万种颜色
32位1677万种颜色和256级灰度值
36位687亿种颜色和4096级灰度值
通常所称的标准VGA显示模式是8位显示模式，即在该模式下能显示256种颜色；
而高彩色（HICOLOR）显示是16位显示模式，能显示65536种颜色，也称64K色；
还有一种真彩色（TRUECOLOR）显示模式是24位显示模式，能显示1677万种颜色，也称16M色，这是现在一般PC机所能达到的最高颜色显示模式，在该模式下看到的真彩色图象的色彩已和高清晰度照片没什么差别了。
在图象文件的存储格式中也是以位来存储颜色的。
由于图象文件的存储格式非常多，这里仅以TRUEVISION公司设计的32位TGA文件格式为例简单说明，在该种格式文件中，32位被分为两部分，其中24位是颜色部分，另外8位是ALPHA值部分，记录着256级灰度，用以加强真彩色的质量。
计算机屏幕上的每一个象素对应内存中的一个数值，显示硬件解释该数值，以产生实际的色点。
屏幕上象素的点数及颜色值决定了显示的解析度。
屏幕上水平方向的象素个数叫水平解析度，每一列上象素的个数叫垂直解析度，给定时间内在屏幕上能够同时显示的颜色数叫颜色解析度。
尽管从技术上来讲，解析度既指尺寸解析度又指颜色解析度，但通常所指的是水平和垂直方向的解析度（例如，虽然从技术上讲，颜色数是解析度的一部分，像“每一种视频适配器都有最大的解析度和最多的颜色数”这样是不准确的短语。
从支持720×
438的双色模色的大力神图形适配器，到支持1024×
768的256色或更高模式的SuperVGA卡，每一种视频适配器都有所支持的最大解析度及颜色数。
大多数的图形硬件都支持几种不同的显示模式，从而能够为某一应用程序在速度、解析度和颜色数之间找到一种最佳的平衡。
随着图形硬件种类的不断增加，记住不同图形卡和不同模式下的解析度和颜色数并不是一件容易的事，各种不同的和PC兼容的图形卡所支持的显示模式是不尽相同的，好的显示卡会支持很高的分辨率。
解析度高于VGA的卡通常划归于界限还不明确的SuperVGA类（或简称为SVGA和SVG）。
一些权威机构以及大多数的PC杂志，坚持把SVGA专用于800×
600的模式，而用SuperVGA、SVGA或“beyondSuperVGA”指1024×
768或更高的解析度模式。
由于SuperVGA的范围很广，分类也不明确，很多用户难以找到支持自己特有的SVGA的软件，而程序员则更难写出支持大量SVGA卡的软件。
幸运的是，在八十年代后期，成立了视频标准联合会，以设计急需的SuperVGA标准。
1989年，该显示硬件和图形软件联合会推出了主要基于800×
600的标准，但许多工业界的领导人士提出批评，认为这一标准在出台之前就已过时。
1990年，VESA推出了一个重全面的标准，以此作为回应，该标准包括了上至1280×
1024的256色模式。
VESA标准包含一个编程SuperVGA的软件接口，通过一个特殊的驱动程序，现行卡制造商可以支持这种界面，而不需要改变其硬件结构。
因此，可以找到支持几乎所有SuperVGA卡的通用软件，不管这种软件是四年前的，还是新的，SuperVGA解析度的VESA标准模式号都是一致的。
请注意，目前几乎所有的SuperVGA视频卡都能模仿传统的计算机图形适配器（Graphics——CGA）、增加图形适配器（Enhanced——EGA）和视频图形陈列（VideoGraphicsArray——VGA）的低解析度模式，某些SuperVGA卡也模仿大力神图形适配器（Hercule
升级会员 