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1、第三章 数字印前图形文字处理技术,第一节 数字印前图形处理机理和技术,第二节 数字印前文字处理机理和技术,主要内容：,第三节 文字和图形的存储格式,通常是由人工创作绘制或由计算机图形软件设计绘制生成，而不是从客观世界直接获取。,图形（Graphics）原稿,对比,图像：色彩与阶调都连续变化,图形：由一个个相互独立的图形对象组合而成，而这些图形对象又可以由点、线、面、体等几何元素和填充色、填充图案等构成,文字是特殊的图形，在计算机内以编码的形式处理，输出时对字形的描述与图形类似。,第一节 数字印前图形处理机理和技术,二、矢量图形的属性参数,一、图形页面定位描述,1、矢量图的概念,在计算机中表示图
2、形的方法有两种：,矢量法，也称为参数法,以计算机中记录图形的定位参数（几何参数）和属性参数（非几何信息）来表示。,点阵法，也称栅格法,例如用扫描仪扫描图形，获得的就是这种表示方法的图形。,严格地说计算机领域只能把第一种描述方法的图形称为图形或矢量图。而把后一种称为像素图或栅格图，有时也混称为图像。本章介绍的是参数矢量图。,值得一提的是即使是矢量图，很多输出设备上输出时，由于输出设备是用像素点组成的，只能将其转换为像素图输出，例如显示屏、激光照排机等。,矢量图形的定义：,矢量图形是由一个个相互独立的图形对象组合而成，而这些图形对象又是由标记点、线条、面、体等几何元素和填充色、填充图案等构成。,矢
3、量图形的表现：,在计算机显示屏幕上，图形的最显著的外在特征是每一个图形对象都是一个独立的实体，它们可以在画面上重叠，但又可以通过选择工具把它们重新分开。,矢量图形的特点：,使用数学公式和定位数据来描述诸如点、线条等基本元素和复杂的组合图形对象，矢量图尺寸的任意变化，都不会损失图形本身的质量。,任何一个图形对象都有一套自己独立的描述数据，并分别独立存在。因此，它们知道自己的形状，知道自己与相邻图形之间的关系（如压盖关系、相交关系等）。,（1）点,点是构成矢量图形的最小单位，一系列点的XY坐标集定义了对象的形状和大小，坐标点不可见，但它确实存在，并控制全局，当需要对图形进行修改时，必须首先选取点，
4、当点被选取时，呈可见状态。在印前出版软件中，点可以分为端点、平滑点和角点。,端点、平滑点和角点,（2）路径,路径是使用印前软件创建的待着色的任何线条或形状。一条直线、一个长方形和一幅图的轮廓都是典型的路径。路径既可以是开放的，也可以是封闭的。封闭的路径是一条连续的、没有起点或终点的路径。开放路径的开始和最后结点叫做端点，两个端点不重合。,（3）填充,路径可以填充。对于封闭路径，填充区域为封闭的区域，如果填充一条开放路径，程序将在两个端点之间绘制一条的线条路径并且填充组合后的路径，后为填充增加的路径是不着色的，因此不可见的。,路径和填充,线划图一般都以矢量形式表示，这是因为矢量图有许多优点,矢量
5、图数据量小，处理速度快，存储和数据传输方便。,矢量图能够把自己看做是对象，容易处理图形之间的相互关系，因此，几何要素编辑灵活。,图形精细度高，以任意比例缩放都不会降低图形的质量，输出分辨率只受输出设备的影响。在任何输出设备上，基于矢量的图形都能以机器的最高分辨率输出。,2、图形软件概述,图形软件通常可以分为两类：通用编程软件包和专用应用软件包。,通用编程软件包提供一个可用于高级语言如C语言的图形功能扩展集（如教材上介绍的“Visual C+中MFC库以CDC类作为它的基本图形类，包含有许多成员函数。CDC类提供了画点、线等图形的成员函数。”），通用图形软件包包括生成图元，设置色彩和亮度值等基本
6、功能。,通用图形软件包是面对程序员的软件包，而专用图形软件包是面对非程序员设计的，由于它的应用领域不同，所以除了能生成图形外，还有其他的专用功能。,例如，印前图形软件Illustator就是专用图形软件，它中间就含有专用的图形生成编辑的图形软件包，由于它多半是用于广告创意设计，它的图形定位精度相比地图制作的图形软件（ArcInfo）和计算机辅助设计的图形软件（AutoCAD）要差，但是它的所见即所得（反走样，色彩）要比其他强。这说明专用图形专用软件包用于不同的领域，特点是不同的。,（1）图形软件的坐标系统,图形软件是用坐标值来描述图形并定位图形的，在图形描述过程中常见的坐标系有用户坐标系，设备
7、坐标系和规范化设备坐标系。,用户坐标系,用户坐标系为用户处理自己的图形时所采用的坐标系，所用单位用户自己决定，是用户熟悉的坐标系。,例如在印前系统，PS的页面描述模式就是印前常用的坐标系。它以页面左下角为坐标原点，坐标的度量单位为1/72英寸（磅）。一张标准的8英寸11英寸的页面为612磅792磅。PS的坐标系统可以移动旋转。,设备坐标系,与一个图形设备相关联的坐标系叫设备坐标系。,例如常用的显示屏的坐标系常以分辨率为坐标单位，而原点在左上角。激光照排机的坐标单位为DPI。需要注意的是输出设备的坐标值均为正整数。,文件中的用户坐标如果要输出，必须转换成设备坐标系才行。,对于印前这种具有多种图形
8、设备的图形处理系统，采用规范化设备坐标系是非常必要的，它可以被看成一个抽象的设备，要输出到具体设备只要作适当的变换即可。设备驱动器用于变换规范化设备坐标系到整数设备坐标。,规范化设备坐标系,把各个设备坐标系中的数据经过变换化为统一的数据范围得到规范化设备坐标系。,（2）矢量图形的绘制,绘制图元,图形软件提供将称为图元的基本几何结构（包括已经介绍的点、直线以及矩形、圆、椭圆、圆弧、Bezier曲线和样条曲线等 ）组合成复杂结构图形的功能。每个基本图元由输入的坐标数据以及属性数据（包括色彩、线型以及点符的大小等）来指定。,矢量数据的结构,相互关系拓扑关系,绘制图元的基本原理,计算机绘制图元的实质是
9、将程序提供的这些图元的坐标位置转换成所使用设备的相应操作。,例如，如果用CRT监视器输出，就是按输入的坐标位置打开电子束以在选中的位置上照亮屏幕。如果是用激光照排机输出，则将输入坐标对应到设备的曝光网点上，打开这些网点的曝光光源，在胶片相应的位置上曝光，形成影像。,由于一般的输出设备，包括显示器、激光照排机的显示方式都是由点阵排列的像素点组成，为光栅图形系统。所以，必须将图形的基本几何结构算法，转换成相应的像素图形才能输出。这一过程被称为扫描转换，是图形输出的关键。RIP就是完成这一功能的设备。,绘制图元的基本原理就是将由数学公式表示的图形按照一个个基本图元进行扫描转换。（详细的每个图元的扫描
10、转换方法可以参考计算机图形学，王选、北印的王克蒙都从事这方面的研究。）,练习,（3）矢量图形的修改变化,利用显示输出图元及其属性的程序，可以生成各种复杂的图形。在很多情况下还要对已经创建的图形进行修改或变化。基本的变化有平移、旋转、缩放和反射等。,平移,平移是通过在原始坐标位置（x. y）加上平移距离（tx, ty）来实现的，是一种不产生变形的钢体变换，即对象上的每个点移动相同数量的坐标。,直线的平移是将平移距离加到每个端点上，并且重画新端点之间的线段，多边形平移是将平移向量加到每个顶点的坐标位置上，按新的顶点坐标组重新生成新的多边形。,旋转,像平移一样，旋转也是一种钢体变换，对象上的所有点都
11、旋转相同的角度。,同样，直线的旋转是将旋转方程用于每个端点上，然后重画新端点之间的线段，多边形旋转是将旋转方程用于每个顶点的坐标位置计算，按新的顶点坐标组重新生成新的多边形。应该注意的是确定旋转中心才能确定旋转方程中的参数。,缩放,缩放改变物体的尺寸，可以通过将直线的端点或多边形的顶点乘以缩放系数来实现。但是必须选择一个缩放后位置不变的点（称为固定点）来控制缩放对象的位置。,（4） Bezier曲线,Bezier（贝塞尔）曲线是法国汽车公司的贝塞尔（Pierre Bezier）于上世纪70年代初创建的。它最早仅仅用于控制机械裁切设备一种数控方法。在Bezier曲线没有用于绘图软件之前，计算机在
12、模拟现实曲线方面的能力是不足的，因此绘制任意路径方面一直是一个难以逾越的难题。,Adobe公司的软件设计大师们敏锐地洞察到贝塞尔曲线描述任意路径的便利性，首先将贝塞尔曲线用到Illustrator软件中获得了极大的成功。 Illustrator软件创建路径的方法是基于贝塞尔曲线的基本原理。现在它也成了高端图形设计软件的基础理论。,方向线,节点,节点,方向线,方向点,任意一段曲线都可以使用四个点创建法，其中两个位于线段的两端。被称为节点(锚点，Anchor）。两个浮动于曲线段的旁边被称为方向点。连结节点与方向点的是方向线。,被激活的节点变成实心点，通过激活节点两边的方向点可以控制曲线的形状。,方
13、向线除了显示方向点到节点距离外，实际上并没有功能。因为方向点确定了，方向线的位置和长度也就是定值。若要移动方向线改变曲线的形状，一定要移动方向点来完成。但是方向线所指的方向就是节点处切线的方向。,平滑点和角点示意图,连续弯曲的路径，即路径沿着一条连续的波浪形状，是通过称为平滑点的节点来链接的；非连续弯曲的路径是通过角点链接的。,当移动平滑点上的一条方向线时，该点两边的曲线同时调整。相反，当移动角点上的方向线时，只有和方向线一边的曲线进行调整。,调整平滑点和角点,演示,Bezier曲线有许多优点，但是Bezier曲线不能作局部修改，即改变某一个控制点的位置对整条曲线都有影响。,熟悉贝塞尔曲线课后
14、作业,矢量图形除了对几何形状的描述外，还必须对几何图形的颜色、线型、图案、符号、笔宽、图层、叠印关系等进行定义和说明，我们称其为矢量图形的属性参数。,绘制图元的属性,非几何定位参数，例如：颜色、线型和大小等。,在绘图软件程序中，常采用的是，为每个输出图元功能扩充相关的属性表来包含合适的属性。例如：直线除了端点坐标外，还包含有颜色、宽度、线型等其他特性的参数。,二、矢量图形的属性参数,下面以线条的属性为例说明绘制图元的属性,直线段的基本属性有线型、宽度和颜色。,（1）线型,线型属性包括实线、虚线和点线等。可以通过修改沿线路径的实线段的长度来修改画线的算法，以生成各种类型的线。,（2）线宽,在光栅
15、实现中，标准线宽是用一个像素的宽度来完成。其他线宽是作为标准线宽的正整数倍通过沿平行线路径画额外的像素来完成。对于斜率绝对值小于1的直线，可修改画线程序，通过在沿线每个X位置画像素的垂直段表示粗线，每段像素的数目等于标准线宽的正整数倍来完成。,（3）笔和笔刷的选择,笔和笔刷的选择包括形状、尺寸和样式的选择。实现的方法可以将笔刷的最基本单元（以Illustrator 为例）的基本像素组储存在一个像素模版中，在选中此笔刷时，将它设置到线段路径上。（演示）,（4）线颜色,给输出图元赋予颜色，必须首先将此颜色设置为当前色。则程序以当前色显示激活的图形。,1. 颜色,印刷色（也称为原色Process C
16、olor）,印刷色指在印刷工艺流程中按常规的分色方法处理颜色。如果某一颜色被设置为印刷色，它在输出时将被分色为原色，分通道处理，直至印刷时才叠印还原。因此在图形输出软件中，所有在打印时被分色为原色处理的4种颜色模型（如CMYK、RGB、HSB 和灰度）都称为印刷色。在Illustrator中演示。,特别色（又称为专色 Spot Color）,特别色是一些特殊的预先混合的颜色，在工艺流程中不按常规的分色分通道处理的颜色，用来代替或补充CMYK油墨 ，它们需要自己的分色。可以将四种颜色模型中的任何一种颜色作为特别色。特别色不一定落在CMYK的色域中，可以是某种不在 CMYK 色域种的霓虹或金属质感的油墨，也可以是一种在色域中的一定浓淡的颜色。,原色和专色印刷输出时的区别,用原色印刷输出,使用CMYK成份的颜色。采用CMYK原色色库，用CMYK以不同比例合成各种颜色，这些颜色在进行分色输出时，能够按CMYK分色原理进行分色。,原稿,黄分色片,品红分色片,青分色片,黑分色片,棕,蓝,绿,红,品,黑1,黑2,原色输出示意图,
