גרפיקת מפה וגרפיקה וקטורית
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| bitmap/ˈbɪtmæp/ | ביטמפה |
| vector/ˈvektə/ | וקטור |
| pixel/ˈpɪksl/ | פיקסל |
| file header/faɪl ˈhedə/ | כותרת קובץ |
| colour depth/ˈkʌlə depθ/ | עומק צבע |
| image resolution/ˈɪmɪdʒ ˌrezəˈluːʃn/ | רזולוציית תמונה |
| screen resolution/skriːn ˌrezəˈluːʃn/ | רזולוציית מסך |
| frame/freɪm/ | מסגרת |
| frame rate/freɪm reɪt/ | קצב מסגרות |
| drawing list/ˈdrɔːɪŋ lɪst/ | רשימת איורים |
| drawing objects/ˈdrɔːɪŋ ˈɒbdʒekts/ | אובייקטי איור |
| primitives/ˈprɪmɪtɪvz/ | פרמיטיבים |
| properties/ˈprɒpətiz/ | מאפיינים |
| render/ˈrendə/ | הצגה |
מדוע הלוגו על המודעה אינו צילום
- לוגו של חברה מופיע על כרטיס ביקור ברוחב שני סנטימטרים ועל מודעה בכביש מהיר ברוחב שישה מטרים. זה אותו קובץ, והוא חד בשניהם.
- להגדיל צילום באותו אופן והוא הופך למערכי בלוקים. אין כל בעיה בצילום; שני הקבצים עונים על שאלות שונות.
- צילום מאחסן איזה צבע יש בכל נקודה. לוגו מאחסן איזה צורות לשרטט. הרחבת הראשונה מפזרת מספר קבוע של נקודות; הרחבת השנייה משרטטת מחדש את הצורות בגודל החדש.
- שיעור זה עוסק בתמונות ביטמאפ וויקטור, חישוב גודל הקובץ שהבחינה מבקשת, וכיצד להצדיק בחירה.
כיצד ביטמאפ מקודד
- ביטמאפ (תמונת ביטמאפ) מאחסן את הצבע של כל פיксל ברשת, שורה אחר שורה.
- בתחילת הקובץ, ראש קובץ מקלט את המטא-נתונים ש התוכנה צריכה לקרוא את הפיקסלים הבאים: הרוחב, הגובה ועומק הצבע.
- רזולוציית תמונה היא הגודל עצמי של התמונה בפיקסלים, רוחב במינוס גובה. רזולוציית מסך היא מה שהתצוגה יכולה להציג. תמונה גדולה יותר מהמסך מוקטנת כדי להתאים; תמונה בעלת רזולוציה נמוכה שנמתחת למסך בעל רזולוציה גבוהה נראית מעורבת.
- עומק צבע (עומק ביט) הוא מספר הביטים המאחסנים את הצבע של פיקסל אחד: 1 ביט נותן שחור-לב, 8 ביטים נותנים 256 צבעים, 24 ביטים נותנים 16.7 מיליון, מכונה צבע אמיתי.
כמות פיקסלים קטנה יותר, בלוקים גדולים יותר
מעבדת מושגי מחשוב
סווג דוגמאות מلموسة לפי הרעיון המחשובי שהן מדגימות.
עומק הצבע (עומק הביט) של תמונת מפה הוא:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
עומק הצבע נמדד בבתים לפיקסל — ככל שיש יותר בתים, כך ישנם יותר צבעים אפשריים (8 בתים → 256, 24 בתים → 16.7 מיליון).
כמה בתים בעומק הצבע נדרשים כדי לאחסן 256 צבעים שונים?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$2^8 = 256$, ולכן 8 בתים לפיקסל מספקים 256 צבעים.
מה מאחסן הכותרת (Header) של תמונת Bitmap?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
הכותרת היא מטא-נתה: ללא רוחב ועומק צבע, אי אפשר לחלק את ביטי הפיקסלים לשורות ופיקסלים. רשימת ציור שייכת לקובץ וקטורי.
גודל קובץ
- חלק ב-8 לקבלת בייטים, ולאחר מכן חלק ב-1000 או 1024 בהתאם למשפחת הפריפיקס שאתה משתמש בה, וצין את המשפחה. הוסף את הגיליון (Header) אם השאלה נותנת את גודלו.
- תמונת $3000 \times 2000$ ברזולוציה של 24 ביטים לפיקסל היא $1.44 \times 10^8$ ביטים, כלומר 18.0 MB באמצעות פריפיקסים עשרוניים או 17.2 MiB באמצעות פריפיקסים בינאריים. שניהם מתקבלים כאשר העבודה מראה איזה משתמש.
תמונת פיקסלים $100 \times 100$ בעלת עומק צבע של 24 בתים. מה גודל הקובץ שלה בבתים?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
גודל $=$ רוחב $\times$ גובה $\times$ עומק $= 100 \times 100 \times 24 = 240\,000$ בתים.
דוגמה מפורטת: גודל תמונה, ואז סרט וידאו
- צילום הוא בגודל $4000 \times 3000$ פיקסלים ועומק צבע של 24 ביטים. מצאו את גודל הקובץ שלו ב-MiB.
- $4000 \times 3000 \times 24 = 2.88 \times 10^8$ ביטים. חלקו ב-8: $3.6 \times 10^7$ בייטים. חלקו ב-$1024^2$: 34.3 MiB.
- וידאו היא רצף של מסגרות בייטמאפ. הגודל לא מקודד שלו הוא מסגרת אחת $\times$ קצב הפריימים $\times$ המשך. ב30 פריימים לשנייה, $1920 \times 1080$, 24 ביטים: $30 \times 1920 \times 1080 \times 24 \approx 1.5 \times 10^9$ ביטים, כמעט 187 MB, לשנייה. זהו הסיבה שהוידאו תמיד מודחס.
וידאו לא דחוס הוא 1920 x 1080 פיקסלים, צבע ב-24 ביט, 30 מסגרות לשנייה. כמה ביטים נדרשים לשנייה אחת? תן את כוח ה-10 בשתי ספרות משמעותיות, לדוגמה: 1.5e9.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
1920 x 1080 x 24 = 4.98e7 בתים לכל פריים, כפול 30 פריימים = 1.5e9 בתים, בערך 187 MB לכל שנייה. זהו הסיבה שוידאו תמיד נדחס.
שינוי ההגדרות
- רזולוציה נמוכה יותר: כמות פיקסלים קטנה יותר, ולכן קובץ קטן יותר, אך עם פרטים מועטים יותר; כאשר מגדילים את התמונה, היא נראית חסופה כי כל פיקסל מכסה חלק גדול יותר ממסך.
- עומק צבע נמוך יותר: פחות ביטים לפיקסל, ולכן קובץ קטן יותר, אך גוונים חלקים מציגים פסות (banding), שלבים נרא לעין במקום שצריך להיות גرادירנט.
- גבוהה יותר של שניהם: קובץ גדול יותר ואיכות טובה יותר. יש לענות במונחי הסיلابוס, ולא "התמונה הופכת לגרועה".
התאם כל שינוי להשפעתו על התמונה.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ענה במונחי הסילבוס, פסולת צבע (banding) ובלוקיות, ולא "התמונה הופכת לגרועה יותר".
כיצד גרפיקה וקטורית מופקדת
- גרפיקת וקטור מאחסנת את ההוראות לציור התמונה, בתור רשימת ציורים: רשימה מסודרת של אובייקטי ציור, שהם פרימיטיבים גיאומטריים כמו קווים, קמרים, מלבנים, פוליגונים ועיגולים.
- לכל אובייקט ציור יש מאפיינים: המיקום או הקואורדינטות שלו, צבע ורוחב הקו, צבע המילוי, רדיוס ועוד.
- כדי להציג אותו, התוכנה משרטטת את רשימת הציורים בכל גודל הנדרש, ולכן היא זולה ללא איבוד איכות. היא לא יכולה לתאר פרטי פיקסל שרירותיים, ולכן היא לא מתאימה לצילום.
רשימה של צורות ומאפייניהן, ולא רשת של נקודות
לוגו וקטורי הופך למטושטש כאשר מגדילים אותו משמעותית.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ויקטורים מוצגים מחדש על פי הוראות בכל גודל, ולכן נשארים חד. אלו רשתות הפיקסלים (bitmaps) שמטושטשות בהגדלה.
היתרון המרכזי של גרף וקטורי הוא שהוא:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
מכיוון שנקשר מהוראות, וקטור ניתן להגדילה ללא מטושטשות — אידיאלי ללוגואים ותרשימים (אולם לא לתמונות).
דוגמה מפורטת: הנמנת בחירה
- לוגו חייב להופיע על כרטיס ביקור ועל לוח מודעות. איזה פורמט, ומדוע? [3]
- גרפיקה וקטורית. היא מאוחסת כאובייקטים גרפיים עם תכונות, כך שהתוכנה משרטת מחדש את הגרף בכל גודל הנדרש והקצוות נשארים חדים.
- לבייטמאפ יש מספר קבוע של פיקסלים, ולכן הגדלתו לגודל לוח המודעות תגרום לכך שכל פיקסל יהיה נראה לעין והלוגו ייראה רעום.
- ומה לגבי צילום? בייטמאפ: לצילום אין צורות גיאומטריות לתאר, ולכן יש לאחסן בנפרד את הצבע של כל פיקסל.
אילו מונחים מתארים את אופן הקידוד של גרף וקטורי? סמן את כולם החלופות הרלוונטיות.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
רשימת ציור מסודרת של אובייקטי ציור, כל אחד עם תכונות. עומק צבע הוא מונח של רשת פיקסלים, ביטים לפיקסל.
בחירה בין הפורמטים
| משימה | בחירה | סיבה |
|---|---|---|
| צילום | בייטמאפ | פרטי פיקסל-לפיקסל אינם ניתנים לתאור כצורות |
| לוגו, סמל, סימן דרכים | וקטור | חד בגודל כלשהו, קובץ קטן |
| שרטוט הנדסי | וקטור | גיאומטריה מדויקת, קנה מידה בדיוק |
| ציור, טקסטורה | בייטמאפ | פרטי גוון חלקים באזור |
אילו פורמט טוב יותר לאחסון תמונת מצלמה?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
לתמונה יש פרטים מורכבים בכל פיקסל שאינם יכולים להתאר כצורות, ולכן רשת פיקסלים היא הבחירה הנכונה.
סימונים נופלים מהיד
- עבודו בביטים, חלקו ב-8 פעם אחת, וציינו אם השתמשתם ב-1000 או ב-1024. ערבוב בין ביטים לבין בייטים במהלך החישוב הוא הדרך הנפוצה לאבד נקודות.
- רזולוציית תמונה היא רזולוציית הפיקסלים בתמונה; רזולוציית מסך היא רזולוציית התצוגה. השאלה מציינת אחת מהן.
- וקטור הוא רשימת שרטוט של אובייקטים עם תכונות, ולא "תמונה העשויה מקווים". השתמשו בשלושת המושגים.
- תשובה המצדיקה קושרת את הפורמט למשימה: לוח המודעות, הצילום. הגדרה לבדה אינה מצדיקה דבר.
הבנתך מושלמת
- בייטמאפ מאחסן צבע של כל פיקסל לאחר ראש קובץ; רזולוציית תמונה היא גודל הפיקסלים שלו, עומק צבע הוא הביטים לפיקסל
- גודל בביטים = רוחב $\times$ גובה $\times$ עומק צבע; לסרט מוסיפים $\times$ קצב פריימים $\times$ משך זמן
- רזולוציה נמוכה יותר גורמת לרעמות, עומק צבע נמוך יותר גורם לרצועות; שתיהן גורמות לקובץ קטן יותר
- גרפיקה וקטורית היא רשימת שרטוט של אובייקטי שרטוט עם תכונות, מושרטת בכל גודל, ולכן היא מתרחבת ללא איבוד אך אינה יכולה לאחסן צילום