Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Октября 2013 в 19:11, курс лекций
Бірінші кезең 50 жылдарда компьютерлік технологияның жетістіктерімен 60 жылдары пайда болған графикалық дисплейлер және де ЭЕМ басқа сыртқы құжаттарының дамуына байланысты болды. Бұл кезеңнің тағыда бір ерекшелігі грамматикалық алгоритмдер және де графикалық мәліметтреді дисплейде бейнелеу мүмкіншілігімен кеңістік сараптама әдістері және деректер қорын басқару жүйесіне байланысты программалардың шығуы.
Бұл кезеңде, география пайда болған теориялық жұмыстар және кеңістіктегі қарым қатынас, әсіресе географиядағы сандық әдістерінің дамуы өз ықпалын тигізді.
Полигондардың ұқсастығы ерекше ұштасатын полигондарды қосатын стандартта универсалды полигон (universe fase) немесе көрсетілген территрияның шекарасында сыртқы облыс (outside) деп аталатын қабаттың басқа да барлық полигонына қатынасы бойынша сыртқы полигнальды қабатты түзеді.
Жоғарыда айтылғандай,
деректердің векторлық
Деректердің қарапайым вектрлық құрылымы, картаның грфикалық көрінісін «бірде біргі» ауыстыратын спагетти модель болып табылады.
«Спагетти» моделі (spaghetti model) - синонимі векторлық топологиялық емес көрініс-сызықтық және полигональды кеңістік объектіледің, олардың геометриясын (бірақ топологиялық емес) доғаның ретсіз немесе сегменттердің ұқсастығы түрінде сипаттау арқылы векторлық көріністің әртүрлілігі.
Мүмкін ол көбінесе барынша табиғи немесе логикалық түрде көрсетіледі, өйткені карта модель ретінде жүзеге асырылады. Аталуы ерекше болса да, ол өте нақты. Егерде қағаз картаның әрбір графикалық объектісінің жабылатын макарон бөлігін (бір немесе бірнеше) көрсетсе, онда бұл модельдің жұмыс істейтін нақты түрі алынады. әрбір бөлік 1 поримтив ретінде жұмыс істейді: өте қысқалар-нүктелер үшін, ұзындары – түзу кескін-шекаралары үшін, ұштары біріккен кесінділер жиыны-облыстар шекаралары үшін. әрбір примитив – компьютерде қос координаттың (х,у) аты өзгертілген жолының ұзындығы ретінде жазылған бір лгикалық жазба.
Спагетти модельге қарағанда топологиялық ақпаратты құрайды. Аналитикалық әдістерді ұстану үшін компьютерге нақты топологиялық енгізу керек.
Векторлы – топологиялық көрініс (arc-model)-синонимі сызықты – түйінді көрініс – сызықты және полигональды кеңістіктік объектілердің геометриясын ғана емес, сол сияқты полигондар, доғалар мен түйіндер арасындағы тополиялық қатынасты да сипаттайтын векторлық көріністің әртүрлілігі. Топологиялық ақпарат түйіндер мен доғалардың жиынтығымен сипатталады.
Түйін (node junction) немесе бастапқы (beginning point start node) немесе соңғы нүтесі (ending point end node) кеңістік объектілердің векторлы – топологиялық көрінісінде (сызықты – түйінді модельдері) ондағы барлық доғалармен ұштасатын топологиялық байланысты белгілейтін арттибурттарды құрайды; 2 доғаны немесе бір доғаны өзіне ұштастырумен пайда болатын (қиылыстыратын) түйіндер псевотүйіндер деп (ps – eudo node) аталады.
Доға (arc) - синонимі. Түйіндерде басы және соңын иеленетін сегменттердің жүйелілігін сызықты және полигональды кеңістік объектілердің векторлы - топологиялық (сызықты түйінді) функцияларымен сипатталатын қисық. Доға аралық (форма түзетін) нүктелермен біріктірілген кесінділердіңғ жүйеліліктерімен пайда болады. Бұл жағдайда әрбір сызық сандардың 2 жиынтығын иеленеді: аралық нүктелер мен түйін нүктелерінің қос координаттары. Бұдан басқа әрбір доға өзінің жеке нөмерін иеленеді, ол қандай түйіндер оның басы мен соңын көрсету үшін пайдаланылады.
Доғалармен шектелген облыстарда олардың жеке кадтарын шешеді, бұл кодтар олардың доғалармен қатынасын анықтау үшін пайдаланады. Одан кейін, әрбір доға аралас облыстарды табуға мүмкіндік беретін оның оң және сол жағындағы облыстардың нөмерлері туралы нақты ақвпаратты құрайды. Бұған дейін жер беті туралы әңгіме болған жоқ, әйтсе де олар ГИС көмегімен модельденетін іргетасты көріністер болып табылады.
Олар әсіресе векторлық көріністердің тәсілдері бойынша бөлінеді.
Графикалық примитивтер арасындағы, кеңістіктің үлкен бөлігі нақты түрде анықталмай, подразушевается. Бұл кеңістікті жер беті ретінде анықтау үшін жер беті ақпаратының маңызды өзгерулерін сақтайтын және биіктіктің бірдей деректерімен облысты жанама түрде көрсететін оны қандай да бір тәсілмен кванттау қажет. Топографиялық беттің оның қабырғаларымен және биіктіктері мен табиғи кристалға ұқсас көрінісі мүмкін.
Беттердің векторлық көрінуі биіктіктің белгілі мәндерді бар нүктелермен бірігуі арқылы пайда болады. Модель (тұрақты емес) триангуляциялы торап (TIN) деп аталады.
Сйтіп, бетті тұрақты немесе тұрақсыз таралған нүктелердің жүйелілігін құра отырып модельдеуге болады. Әрбір нүкте нақты тапсырылған биіктікті иеленеді. Үш жақын нүкте арқылы жазықтықты жүргізе отырып, тұрақты еңістің ұшбырышты облысын көрсетуге болады. Алынған ұшбұрыштар беттің «кристалл тәріздес» көрсететін құрылымды құрайды.
Тұрақсыз триангуляциялы торап деп аталатын (Trianguted irregular netuork (TIN) кейбір тораптың нүктелерінің бедерінің сипаттау үшін пайдалануға мүмкіндік береді. Нүктелер тұрақты және тұрақсыз орналасулары мүмкін. Беттің модельдерін алу үшін нүктелерді трангуляция деп аталатын нақты тәсілмен қабырғалармен біріктіру қажет.
Трангуляция (Trangulation) - көптеген нүктелі объектілерде және көбінесе бедердің санды модельдерін құруда TIN моделінде пайдаланылатын және олармен қиылыспайтын кесінділерді біріктіру жолымен пайда болатын үшбұрышты полигональды торап.
Сөйтіп, үшөлшемді көріністі алу қажеттілігінде TIN проволочка модель немесе болған гранялардың модельдері түрінде көрсетілуі мүмкін. Нүктелік деректер TIN-ді салғаннан басқа, беттің изосызықтарымен көрінуі үшін пайдаланылуы мүмкін.
Шешілетін қабілеттілікті түсіну үшін пиксельдің не екенін түсіну қажет. Пиксель – санды файлдағы ең кішкентай модуль. Сандық файлдар, файлдың ені мен ұзындығын толықтыратын пиксельдер қатарынан тұрады, сөйтіп, 2 өлшемді сандық көрініс құрылады. Пиксельді Adobe Photoshop – та жақсы көретін суретті ашқанда және көріну масштабын 160 % дейін жоғарылатқанда көруге болады. 100 % масштабта пиксельдер үздіксіз түске айналатын мозайканы құрады. Сканирленген көріністер шешу таңдауларда (РРІ), ал қорытындының қондырғысының шешілу қабілеттілігі нүктелерде өлшенеді.
Көп адамдар өлшеудің бұл бірліктерін шатастырады. Сканер мен сандық камералар нүктелерді емес, пиксельдерді құрады.
Бірақта, пиксельдер, соңында, нүктелер сияқты шығарылады, сондықытан нүкте пиксельдер тобынан топты нүктелерді растирлеуде, әрбір пиксельден құралады. Мысалы, егер көрініс 300 пиксельедрдің ұзындығын немесе және принтерге шығарылса, онда шығарғанда көрініс ұзындығы 1 дюймге тең болады, өйткені бір нүкте әрбір пиксель үшін құралған. Мынандай сұрақ туады: «Нүкте қаншалықты үлкен? Дюймге 300 нүктені шығаруға болатын принтер үшін файл шығарылса, онда шығарылған көріністің бір дюймі файлда 300 пиксельден тұратын әрбір топ үшін қорытындыда көцрінеді. Толық қорытынды 10 дюйм болады. 1 дюймге 1000 нүктелі рұқсат етілетін қабілеттілікпен фотопленкаға жазу қондырғысын пайдалана оытрып слайды алу үшін сол файл шығарылса - әрбір нүкте - 1 (1000 дюйм файлда 3000 пиксельдермен, фотопленкаға жазу қондырғысы 1000 пиксельдердің әрбір тобы үшін слайдта көріністің 1 дюймін шығарады. Толық қорытынды 3 дюйм болады. Екі жағдайда қондырғысында көріністің ұзындығы 10 дюйм, ал екінішісінде тек 3 дюйм . Бұл жағдайда фотопленкаға жазу қорытындысы принтерге қарағанда қабілеттілігі жоғары. Сандық көрініс нақты ұзындық пен енді иеленбейді. 2000х3000 пиксельдерді иеленетін RGB көрінісі қаншалықты үлкен қатты дискте ал 17,2 МБ алады. Ол қаншалықты үлкен.
Мыналарды бөлу керек:
- экранның кеңістіктік шешімі
- шығаратын қондырғының
- көріністің
- картаның кеңістіктік шешімі
Бұл түсініктердің барлығы әртүрлі объектілерге жатады. Бұлар бір-бірімен байланыспайды. Ол үшін монитор экранында сурет қандай физикалық шаманы иеленетіндігін білу қажет емес.
Экранның кеңістіктік шешімі (sanction of the screen) - бұл компьютерлік жүйе (монитор мен видеокартаға байланысты) мен операциялық жүйенің (Windows қосылуына байланысты) қасиеті. Экранның кеңістіктік шешімі пиксельдерде өлшемді және экранда тұтасымен сиятын көрініс мөлшерін анықтайды.
Принтердің кеңістіктік шешімі (sanction of the printer) бірдей ұзындықты участкіде жазылатын жеке нүктелердің санын көрсететін принтердің қасиеті. Ол dpi бірліктерінде өлшенеді және тапсырылған сапада немесе, керісінше, тапсырылғ,ан өлшемдегі көрініс сапасын анықтайды.
Көріністің кеңістіктік шешімі (sanction of the imadge) - бұл көріністің өзінің қасиеті. Олда 1 дюймдегі нүктеде өлшенеді және графикалық редакторда немесе сканер көмегімен көріністі жасауда тапсырылады.
Көріністің кеңістіктік шешімінің мәні көріністің файлында сақталады және көріністің басқа қасиеттерімен оның физикалық мөлшерімен үзіліссіз байланысты.
Көріністің физикалық өлшемі (Physical size) пиксельдерде, сол сияқты ұзындық бірліктерінде (мм, см, дюйм) өлшенуі мүмкін. Ол көріністі құруда болады және файлмен бірге сақталады.
Картаның кеңістіктік шешімі (map reculution) картаның тапсырылған масштабында гоеграфиялық объектілердің формасы мен жағдайы көрсетілген нақтылық.
Егерде көріністі шығару үшін дайындалса, онда оның мөлшерін қағаздың қандай бөлігін алатынын білу үшін ұзындық бірліктерінде тапсырыс береді.
Көрініс онда пайдаланатын түстердің максималды сандарымен сипатталады, яғни түстің әртүрлі тереңдігін иеленеді. Көріністің әртүрлі түсті типтері бар – қара- ақ штрихты, сұр түсті, әртүрлі түсті. Көріністің кейбір типтері бірдей түсті иеленеді, бірақ түстік моделі бойынша ажыратылады. Көрініс типі құжатты жасауда анықталады.
Мұндай көріністің әрбір пикселіне ақпараттың бір биті келтіріледі. Бір битпен 2 жағдай, бұл жағдайда 2 түс кодталады: қара және ақ. Көріністің бұл типі Bitmap (Битті) деп аталады. Мұндай көрініс түсінің тереңдігі - бір бит.
Тональды көріністі штрихтіге конверттеу – көріністің мағынасының мазмұнымен және әдемілігімен байланысты творчествалық үрдіс Бұл суретінің жұмысы оны компоненттерге салудың қажеті жоқ. Әйтсе де мұндай жұмыс біртіндеп автоматталған.
Жартылай тонды көріністің пикселі (grayscole 8 биттермен кодталады. 18 бит 1 байтты құрайды). Берілген типтің көрінісінің түсінің тереңдігін мынандай түрде құрайды. 8 бит, ал оның әрбір пикселі 256 әртүрлі мәндерді қабылдауы мүмкін. Пиксельдермен алынған мәндер сұр шкала деп аталады. Сұр шкала сұр түстің 856 градациясын иеленеді, олардың әрқайсысы диапазонда 0-ден (қара) 255 дейін (ақ) жарықтық мәнімен сипатталады. Бұл ақ-қара жартылай тонды көріністі дұрыс көрсетуге жеткілікті мысалы ақ-қара фотоны.
Photoshop -та берілетін түстерді немесе сұр түстердің мөлшерін көбейтуге мүмкіндік беретін 16 битті каналы бар көрініс пайда болды. 16 битті каналы бар режимде жартылай тонды көрініс сұр түстің 256 емес, 65536 құрауы мүмкін. Екінші жағынан, 16 битті каналдары бар файлдың мөлшері, 8 биттілерге қарағанда 2 есе көп. Файлдың мөлшері мен оперативті есте сақтаудағы орын - түстің тереңдігіне өте бағалы.
Кез-келген көріністі жартылай тондыға ауыстыруға болады. Егер бастапқы материал, мысалы, түрлі-түсті фотосурет, онда ол ақ-қара түсті болады.
Алғашқы түрлі-түсті мониторлар шектеулі түсті гаммамен жұмыс істеді: басында 16, одан кейін 256 түс. Олар 4 битпен (16 түс) немесе 8 битпен (256 түс) кодталды. Мұндай түстер индекстелген (indexed color) деп аталады. Әрине 16 (және тіпті 256) түстермен фотокөріністің түсті гаммасын беру мүмкін емес.
Индекстелген түстерді қолдану жоғары сапалы мониторлардың таралуынан төмендеді, бірақта олармен әлі де жұмыс жасалды, мысалы, Web – мастер, Бұдан басқа түстердің шектелуін қызықты эффектілерді алу үшін пайдалануға болады.
Индекстелген түстер түсті кестелер түрінде 4 немесе 8 биттермен кодталады.
Индекстелген түстің тереңдігі 2-8 битті құрауы мүмкін. Мысалы, Windows 95 графикалық ортасы пиксельдегі 8 биттен тұратын түсті кестені ұстанады. Ол жүйелік палитра (System palette) деп аталады. Бұл кестеде түстер алдын-ала анықталған.
Толық түстілерге (true color) 24 битті түстер бар көріністердің типі жатады, яғни мұндай көріністің әрбір пикселі кем дегенде 24 битпен кодталады. Бұл 16,7 миллион түсті көрсетуге мүмкіндік береді. Сондықтан көріністің толық түсті типтерін кейде Тrue Сolor (нақты түс) деп атайды.