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Computação Gráfica Interativa - Gattass

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Apresentação em tema: "Computação Gráfica Interativa - Gattass"— Transcrição da apresentação:

1 Computação Gráfica Interativa - Gattass
3/26/2017 Imagem Digital Paradigma dos 4 Universos Imagem no Universo Matemático Imagem no Universo de Representação (Universo Discreto) Amostragem Quantização Imagem no Universo de Codificação: Palette de cores RGBRGB RRGGBB Compressão formato PPM formato BMP Biblioteca IM Processamento de Imagens Ampliar e Reduzir Realçar e Borrar Combinação de Imagens Mistura Transparência Adição e Subtração Morphing Outros Assuntos Dithering Sprites Animações (?) Imagens

2 Paradigma dos 4 Universos
Computação Gráfica Interativa - Gattass Paradigma dos 4 Universos 3/26/2017 Exemplo: VOZ HUMANA Universo Físico Universo de Representação Implementação Matemático 8 9 8 7 8 9 7 8 9 9 7 8 Discretização (Amostragem) Representação (Vetor) 8 9 7 Imagens

3 Paradigma dos 4 Universos
Cores no Universo Físico Representação de Cor Especificação de Cor Modelos Matemáticos de Cor (Espaço) COR IMAGEM Universo Físico Universo de Representação Implementação Matemático Imagens no Universo Físico Funções no Espaço de Cor Amostragem e Quantização Codificação e Formatos

4 Imagem bitmap x Imagem vetorial

5 Computação Gráfica Interativa - Gattass
3/26/2017 Imagens como Funções Uma linha de uma imagem PB: Domínio 1D Uma imagem PB: Domínio 2D Uma imagem Colorida: Domínio 3D (?) Imagens

6 Computação Gráfica Interativa - Gattass
3/26/2017 Amostragem Discretização espacial Resolução (XxY pixels) Imagens

7 Computação Gráfica Interativa - Gattass
3/26/2017 Quantização Discretização no espaço de cores (redução das cores usadas) Critérios para escolha das cores (exemplos em 256 cores): Quantização Uniforme (256 cores) Algoritmo de Populosidade (16 cores) Imagem Original (24 bits) Quantização por Aglumeração (16 cores) Imagens

8 Digitalização de Imagens
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/26/2017 Digitalização de Imagens quantização amostragem 315x260 – 256 cores 64x53 – 256 cores 15 10 12 13 5 09 11 08 06 64x cores codificação Imagens

9 Codificação Imagem no Universo de Codificação: Palette de cores RGBRGB
RRGGBB Compressão formato PPM formato BMP Biblioteca IM Obs: Imagens em formato raster (não vetorias)

10 Palette de Cores Geralmente com 256, 16 ou 4 cores 206 31 36 65 132 148 198 222 231 247 214 165 193 159 173 179 116 124 105 109 175 8 45 43 88 163 71 143 99 202 125 123 149 180 255 Blue Green Red Os pixels da imagem fazem referência aos índices da Palette 15 10 12 13 5 09 11 08 06 Palette

11 Computação Gráfica Interativa - Gattass
3/26/2017 RRGGBB Plano de Cores Bancos (Java) Azul Verde Verm. 00 01 02 06 05 03 04 07 08 09 . . . 06 Informação é uma componente da cor 06 Pixel 0 Pixel 1 Pixel 2 Pixel 3 Pixel 4 Pixel 5 Organização dos pixels de uma imagem por planos de cores Imagens

12 Computação Gráfica Interativa - Gattass
3/26/2017 RRGGBB Declaração em C das matrizes R, G e B de uma imagem colorida com resolução 200x300? Qual o tipo a ser usado? int, float, char, double ou void ? short ou long ? unsigned ? unsigned char R[60000], G[60000], B[60000]; Atenção! Normalmente são ponteiros cujo espaço são alocados dinamicamente (malloc). Imagens

13 Computação Gráfica Interativa - Gattass
3/26/2017 RGBRGB x 1 2 ... w-1 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 1 15 16 17 18 ... 2 3 ... h-1 y Pixel (x,y) de uma imagem WxH offset=3*(w*y+x); red = rgb_vector[offset]; green = rgb_vector[offset+1]; blue = rgb_vector[offset+2]; Imagens

14 Computação Gráfica Interativa - Gattass
3/26/2017 Compressão de imagens Compressão de Imagens Sem Perda Com Perda Preserva de forma controlada o nível de qualidade da imagem Taxas de compressão que chegam a valores de mais de 100 : 1 Preserva exatamente o conteúdo da imagem Taxas de compressão 3 : 1 Imagens

15 Computação Gráfica Interativa - Gattass
3/26/2017 Métodos de compressão Sem perdas Run length encoding (RLE) - repetição Huffman coding - histograma Predictive coding - diferenças Block coding (LZW) - dicionário Com perdas Truncation coding - reduz a representação Predictive coding - descarta diferenças altas Block coding - dicionário aproximado Transform coding - descarta frequencias altas Métodos compostos: JPEG, MPEG Imagens

16 Processo de compressão e descompressão
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/26/2017 Processo de compressão e descompressão Dados da Imagem Original Dados da Imagem Original 32, 45, 57, 68, 23, 100, 98, ... 32, 45, 57, 68, 23, 100, 98, ... Compressão da imagem Descompressão da imagem 32, 45, 57, 68, 23, 100, 98, ... 32, 45, 57, 68, 23, 100, 98, ... Transporte e/ou Armazenamento Imagem Comprimida Imagem Comprimida Imagens

17 Computação Gráfica Interativa - Gattass
3/26/2017 Compressão - RLE Objetivo Reduzir a quantidade de dados redundantes. Exemplo AAAAAAxxx 6A3x Caracterísiticas Simples e rápido, porém a eficiência depende da imagem a ser comprimida. Imagens

18 Codificação de Huffman
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/26/2017 Codificação de Huffman s p a2 0.4 0.6 a6 0.3 a1 0.1 0.2 a4 a3 0.06 a5 0.04 s probabilidade a2 0.4 1 0.6 a6 0.3 00 a1 0.1 011 0.2 010 01 a4 0100 a3 0.06 01010 0101 a5 0.04 01011 Imagens

19 Redundância de Codificação
Computação Gráfica Interativa - Gattass 3/26/2017 Redundância de Codificação r p(r) Code 1 l(r) l(r)p(r) Code 2 l(r) l(r)p(r) 0.19 000 3 0.57 11 2 0.38 1/7 0.25 001 3 0.75 01 2 0.50 2/7 0.21 010 3 0.63 10 2 0.42 3/7 0.16 011 3 0.48 001 3 0.48 4/7 0.08 100 3 0.24 0001 4 0.32 5/7 0.06 101 3 0.18 00001 5 0.30 6/7 0.03 110 3 0.09 000001 6 0.18 1 0.02 111 3 0.06 000000 6 0.12 1.00 Lavg= 3.00 Lavg= 2.70 rk = tons de cinza em uma imagem, k=0, 1, ..., -1 p(rk) = nk / n onde nk = número de pixels com tom rk n = número de pixels da imagem 11 10 01 001 0001 00001 000001 000000 Imagens


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