Чарльз Петцольд - Код. Тайный язык информатики

Например, информацию о параметрах шрифта и расположении абзацев можно закодировать вместе с текстом и получить при этом пригодный для чтения текстовый файл. Для этого нужно выбрать управляющий символ, после которого будет следовать эта информация. В формате RTF (Rich Text Format), разработанном компанией Microsoft для обмена форматированным текстом между приложениями, для выделения информации о форматировании текста используются фигурные скобки {} и обратная косая черта \.

Эта концепция доведена до предела в формате текстового файла PostScript, разработанном соучредителем компании Adobe Systems Джоном Уорноком (род. 1940). PostScript — универсальный язык графического программирования, который используется в основном для печати текста и графики на высокотехнологичных принтерах.

Возможность отображения графики на экранах персональных компьютеров непосредственно проистекает из усовершенствования и удешевления аппаратных средств. Рост быстродействия микропроцессоров, уменьшение стоимости памяти, а также увеличение разрешения и цветопередачи дисплеев и принтеров способствовали быстрому развитию компьютерной графики.

Компьютерные графические изображения, как и видеодисплеи, бывают двух типов: векторные и растровые.

Векторные изображения создаются алгоритмически с помощью прямых и кривых линий, а также заполняемых цветом фигур. Векторная графика применяется в системах автоматизированного проектирования (computer-aided drawing, CAD) для создания инженерных или архитектурных чертежей. Графическое изображение такого типа может быть сохранено в формате так называемого метафайла [35]. Метафайл — обычный набор команд для рисования векторных графических объектов, обычно закодированных в двоичной форме.

С помощью заполненных цветом фигур, прямых и кривых линий можно изобразить проект моста, однако если вам нужен рисунок готового моста, возможностей векторной графики будет недостаточно. Потребуется реалистичная картинка, которую невозможно создать из векторных объектов.

Для этой цели лучше использовать растровые, или точечные , изображения. При применении растровой графики изображение кодируется как прямоугольный массив битов, соответствующих пикселам устройства вывода. Как и видеодисплей, растровое изображение имеет такие параметры, как разрешение (ширина и высота в пикселах) и глубина цвета (количество битов на пиксел). Каждому пикселу соответствует одинаковое количество битов.

Несмотря на то что растровое изображение двумерно, сам битовый массив — это единый поток байтов, в котором последовательно закодированы все строки пикселов.

Одни растровые изображения создаются «вручную» в специальном графическом редакторе, другие — алгоритмически с помощью компьютерного кода. Однако в наши дни растровая графика чаще всего необходима при работе со снимками реальных объектов (например, с фотографиями). Для перенесения таких изображений из реального мира в компьютер существуют специальные аппаратные средства. Как правило, они используют полупроводниковый прибор с зарядовой связью (ПЗС), который вырабатывает электрический ток при облучении светом. Для создания одного пиксела требуется одна ячейка ПЗС.

Старейшее из подобных устройств — сканер . Принцип его работы аналогичен принципу работы копировального аппарата и заключается в перемещении линейного массива элементов ПЗС вдоль поверхности сканируемого изображения, например фотографии. Элементы ПЗС генерируют электрические заряды в зависимости от интенсивности света, отраженного от поверхности изображения. Сопровождающее сканер программное обеспечение преобразует полученные сигналы в битовый массив и сохраняет его в файле.

В видеокамерах для захвата изображений используется двумерный массив ячеек ПЗС. Как правило, они записываются на видеопленку [36]. Однако выходной видеосигнал может подаваться непосредственно в устройство для захвата кадра — на плату, преобразующую аналоговый видеосигнал в массив битов. Эти устройства можно использовать с любым обычным источником видеосигнала, например с видеомагнитофоном, проигрывателем лазерных дисков или даже с телевизором.

Цифровые камеры похожи на обычные, только вместо пленки в них используется массив элементов ПЗС для захвата изображения, которое сохраняется непосредственно в памяти камеры, а затем передается в компьютер.

Графическая операционная система часто предусматривает специальный формат для хранения растровых изображений. В Mac OS используется формат Paint — от программы MacPaint, в которой он был применен впервые. (Однако предпочтителен формат Macintosh PICT, допускающий хранение и растровых, и векторных изображений.) В Windows для хранения растровых изображений используется формат BMP.