COMPUTAÇÃO GRÁFICA
REPRESENTAÇÃO DE IMAGENS
Curso: Tecnológico em Análise e Desenvolvimento de Sistemas
Disciplina: COMPUTAÇÃO GRÁFICA – 4º Semestre
Prof. AFONSO MADEIRA
ARQUITETURA GRÁFICA
Frame-buffer
• Acesso a dispositivos gráficos mais lento que à
memória Î grande quantidade de componentes que
atuam para que um pixel seja exibido.
• Acesso à controladora gráfica via protocolos de
hardware e software Î mais complicados que o
envio de bytes para memória.
• Velocidade como fator importante Î rasterização
on-line, re-display de imagens, jogos, animações etc.
• Necessário o desenvolvimento de técnicas de
construção de imagens em memória Î uma das
principais, a criação do FRAME-BUFFER.
ARQUITETURA GRÁFICA
Frame-buffer
• Composto por uma região da memória que armazenará a
imagem e um grupo de rotinas de acesso a esta.
• MEMÓRIA Î “espaço” monodimensional, cada byte é
endereçado por um único valor.
• IMAGEM Î objeto gerado em espaço bidimensional ou 3D:
o Um pixel da imagem será representado por um número de
bytes, dependendo de quantos bits serão necessários para
compor a cor correspondente;
o A quantidade de bytes na memória deve ser suficiente para
comportar todos os pixels a serem representados;
o Deve haver correspondência aritmética entre a posição (x, y)
do pixel e seu endereço no frame-buffer.
ARQUITETURA GRÁFICA
A tecnologia usada na maioria dos terminais de vídeo gráficos é
a mesma dos aparelhos de TV. Terminais simples requerem:
Uma sequência de bits na memória
é convertida para uma sequência
de pixels na tela através do
controlador gráfico.
1. Memória digital (frame buffer) Æ armazena a imagem a
ser visualizada como uma matriz de pixels.
2. Controlador de vídeo (display controller) Æ interface que
transfere o conteúdo do frame buffer para o monitor.
Dados devem ser transferidos repetidamente (refresh) para manter a
imagem estável na tela, reduzindo o flickering.
3. Monitor.
ARQUITETURA GRÁFICA
Pixels no
frame-buffer
Os 8 bits associados a cada pixel
são usados como ponteiros
Pixels
na tela
Tabelas de pesquisa
Representação gráfica de cores de 8 bits
TIPOS DE IMAGENS
Vetoriais ou Matriciais
• REPRESENTAÇÃO VETORIAL Î empregada para
definição e modelagem de objetos a serem
representados pela imagem.
• Elementos básicos Î pontos, linhas, curvas etc.
• Elementos básicos Î chamados de primitivas
vetoriais.
• Cada primitiva vetorial possui um conjunto de
atributos que define sua aparência e um conjunto
de dados que define sua geometria.
IMAGENS VETORIAIS
Vantagens
• Facilidade de armazenamento dos
elementos geométricos;
• Facilidade de manipulação (escala,
rotação etc.);
• Alteração simples.
Desvantagens
• Requer dispositivos de saída específicos
para ter bons resultados;
• Reconstrução da imagem mais lenta.
IMAGENS VETORIAIS
Com e sem preenchimento de cor
IMAGENS MATRICIAIS
• REPRESENTAÇÃO MATRICIAL Î imagem descrita
por um conjunto de células em arranjo espacial
bidimensional (matriz). Usada para formar a imagem
na memória e nas telas de computador.
• Cada célula representa os pixels da imagem.
• Objetos formados usando adequadamente esses pixels.
• Imagens matriciais, raster ou bitmaps.
IMAGENS MATRICIAIS
Bitmaps ou mapa de bits
Fonte: Raster vs Vector
IMAGENS MATRICIAIS
Vantagens
• Fácil tradução para dispositivos baseados
em pontos (monitores, impressoras etc.);
• Fácil armazenamento e leitura;
• Valores dos pixels podem ser alterados
individualmente ou em grupo.
Desvantagens
• Imagens podem ser muito grandes;
• Dificuldade em realizar operações de
escala.
REPRESENTAÇÃO DE IMAGENS
REPRESENTAÇÃO DE IMAGENS
pintando com pixels
desenhando com vetores
<< ampliado >>
Fonte: Raster vs Vector
REPRESENTAÇÃO DE IMAGENS
Fonte: Raster vs Vector
REPRESENTAÇÃO DE IMAGENS
Fonte: Raster vs Vector
CONVERSÃO DE FORMATOS
Bitmap p/ Bitmap
• Melhores resultados;
• Reajuste na informação de cor;
• Problemas com diferenças no tamanho da
paleta de cor.
Vetorial p/ Vetorial
• Problemas com diferenças entre o
número e o tipo de objetos disponíveis;
• Problemas com interpretação de medidas
e com a aparência dos elementos de
imagem e das primitivas.
CONVERSÃO DE FORMATOS
Vetorial p/ Bitmap
• Imagem vetorial é decomposta em pixels
e colocada numa matriz;
• Qualidade depende do tamanho da matriz;
• Problemas de serrilhado.
CONVERSÃO DE FORMATOS
Bitmap p/ Vetorial
•
•
•
•
Conversão mais difícil, com altos índices de
falha;
Algoritmos e heurísticas de detecção de
formas;
Resultados bons para formas geométricas,
ruins para imagens reais;
Normalmente resulta na perda de cores.
CONVERSÃO DE FORMATOS
Outros fatores que influenciam a
conversão
o Formatos proprietários ou específicos de
uma aplicação;
o Número de cores;
o Tamanho da paleta;
o Formato da compressão.
REFERÊNCIAS DOS SLIDES
AZEVEDO, Eduardo; CONCI, Aura; LETA, Fabiana Campus.
Computação Gráfica: Processamento e Análise de
Imagens Digitais. Vol. 2. Rio de Janeiro: Campus, 2007.
420pp.
SOARES, Fabrízzio Alphonsus A. M. N. Processamento
Digital de Imagens. 2012. Aula 1 a 4. Disponível em
<http://www.inf.ufg.br/~fabrizzio/mestrado/pdi/aulas/>.
Acesso em 15 fev. 2014.
CAVALCANTI, Jorge. Website com material didático da
disciplina Computação Gráfica da UNIVASF. Disponível em
<http://www.univasf.edu.br/~jorge.cavalcanti/comp_graf.ht
ml>. Acesso em 19 mar. 2014.
Raster vs Vector. Disponível em: <http://vectorconversions.com/vectorizing/raster_vs_vector.html>. Acesso
em 22 ago. 2015.