《[2017年整理]清华大学建筑系课程讲义之 PhotoLec1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[2017年整理]清华大学建筑系课程讲义之 PhotoLec1（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、图像处理软件在建筑三维表现中的应用1内 容1、数字图像处理的必要性2、数字图像处理的可能性3、基本概念4 4、PhotoshopPhotoshop简介5、渲染图合成试车21、数字图像处理的必要性在3dstudio中生成的图像文件，是数字图像信号文件 ，它可以被其它数字图像系统接受。由于下述的原因， 建筑设计人员还应该采用图像处理软件对3dstudio生成 的建筑渲染图作进一步的处理：由于原始图 像是通过光线 模型计算出来 的，因此在图 像的色调和反 差上缺少艺术 上的夸张或削 弱效果，或者 说缺少气氛， 需要对图像进 行修改；（1）3由于人，车，树等配 景不能采用3D的模型在 3dstudio
2、中直接计算， 它们需要通过图像合成 的方法才能添加到原始 图像中去；（2）(3) 实际的建筑环 境照片也需通过 图像合成进入原 始图像中去；42、数字图像处理的可能性60年代发展起来了信号数字处理技术，美国麻省理工学 院的一批科学家解决了数字滤波中的许多问题，与此同时 色度学本身也有着较大的发展。过去的20余年中由于数字 计算机的应用和性能的改进，上述技术被广泛的应用到图 像处理实用领域中。近年来，由于高性能微机的出现，使得原来必须在工作 站上才能实现的图像处理软件同样能在微机上奏效。建筑 师也因此得到了前所未有的强有力的表现工具，它是对传 统设计表现方法的挑战。学习和掌握图像处理软件的应用，
3、对于跨世纪的年轻建 筑师来说不能不说是一个极为重要的课题。与虚拟视觉环境产生的画面不同，图像处理软件能赋予 画面生命与活力，它是美工师和建筑师不可多得的助手。53、基本概念数字图像在电脑的世界里，所有的影像均是由许多的小方 点所构成，并以矩阵的方式排列，我们常常听到， 某某萤幕的解析度是800600pixel，或是图档的大小 为多少pixel，解析度是多少dpi，Pixel是用来计算数字图像的一种 单位，如同摄影的相片一样，数字 图像也具有连续性的浓淡阶调，这 些连续色调其实是由许多色彩 相近的小方点所组成，这些小 方点就是构成影像的最小单位 “像素”（Pixel）。6dpi原是印刷上的记量单
4、位，意指每英寸上所印刷 的网点数（DotPerInch），但在电脑与印刷结合， 数位输入，输出设备快速发展的同时，大多数的人 已将数位影像的解析度用DPI表示，但较为严谨的人 可能不会同意，因为印刷时计算的网点大小（Dot） 和电脑的显示像素（Pixel）并非相同，所以较专业 的人士，会用PPI表示数位解析度，藉以区分二者。7色彩属性色彩具有三个基本的物理属性，色调（Hue） 是指红，橙，黄，绿，蓝，紫等色彩分野，而黑 ，白以及各种灰色是属於无色系的，饱和度（ Saturation）则是指色彩的纯度，也可以称为色彩 的彩度，而亮度（Brightness） 是指色彩的明暗 程度。色彩的色调变化
5、色彩的亮度变化 饱和度变化8色光三原色(R.G.B) 萤幕显示的色彩是由 RGB（红，绿，蓝） 三种色光所合成的， 我们必须利用减色法 来计算混合後的色彩 ，色光越多越接近白 色。印刷四原色 (C.M.Y.K) 印刷色彩由CMYK四 色油墨产生不同於电 子影像，我们利用加 色法，混合三色最後 会得到黑色（K）。9色彩模式(mode)数位影像的色彩是经由位元（BIT）的计算和组合而来， 单纯的黑白图像(bitmap)是最简单的色彩结构，在电脑上用 到1位元的资料，虽说只有黑色和白色，但仍能透过疏密的矩 阵排列，将黑与白组合成近似视觉上的灰色调阶。灰阶（Grayscale）的影像共有256个阶调，
6、看起来类似传 统的黑白照片，除黑，白二色之外，尚有254种深浅的灰色， 电脑必须以8位元的资料，显示这256种阶调8位元色（Indexed）是指具有256种阶调，或256种色彩的 影像，若要把24位元的全彩图片转成256色的8位元，通常必 须经过索引的步骤，也就是在原本24位元的1677万色中，先 建立颜色分布表（histogram），然後再找出最常用的256种 颜色，定义出新的调色板，最後再以新色盘的256色取代原图 。10RGB模式是指以RGB三色光来显示所有的颜色，每一色光 以8位元表示，各有256种阶调，三色光交互增减，就能显示 24BIT的1677万色（256*256*256=16,
7、777,216），这个数值就 是电脑所能表示的最高色彩，也就是通称的RGBTureColor 。 CMYK模式是供印刷使用的，所定义的色彩要比RGB少得 多!有些RGB色彩是不能印出来的!如果你要做印刷的话要转 成CMYK模式。Lab模式是由国际照明协会CIE于1976年公布的一种色彩模 式，由L(照度)、A(深绿到灰到亮粉红)B、(亮蓝到灰到黄)三 个通道组成。lab定义的色彩最多。11档案格式BMP是最普遍的点阵图格式之一，也是WINDOWS系统下 的标准格式，我们利用WINDOWS的调色盘绘图，就是存成 BMPPCX档是MS-DOS下常用的格式，在WINDOWS应用软体 尚未普及时，MS
8、-DOS下的绘图，排版软体多用PCX格式， 从最早的16色，发展至今已可达1677万色GIF是Graphics Interchange Format的简写，是 Compuserve公司所制订的格式，因为Compuserve公司开放 使用权限，所以广受应用，且适用於各式主机平台，各软体 皆有支援，现今的GIF格式仍只能达到256色，但它的GIF89a 格式，能储存成背景透明化的形式，并且可以将数张图存成 一个档案，形成动画效果。12JPEG是一种高效率的压缩档，在存档时能够将人眼无法分 辨的资料删除，以节省储存空间，但这些被删除的资料无法 在解压时还原，所以JPEG档案并不适合放大观看，输出成印
9、 刷品时品质也会受到影响，这种类型的压缩档案，称为失 真（Loosy）压缩或破坏性压缩。TIFF和EPS格式都包含两个部份，第一部份是萤幕显示的 低解析度影像，方便影像处理时的预览和定位，而另一部份 包含各分色的单独资料，TIFF常被用於彩色图档的扫瞄与排 版软件，它是以RGB的全彩模式储存，而EPS档是以 DCS/CMYK的形式储存，档案中包含CMYK四种颜色的单独 资料，可以直接输出四色网片。PSD是Adobe Photoshop的专用档案，可以储存成RGB或 CMYK模式，更能自订颜色数目储存，PSD档可以将不同的 物件以层级（Layer）分离储存，便於修改和制作各种特效。13输入装置在
10、电子影像处理的过程中，最常用到的输入工具应该是“扫 描仪”（Scanner）和“数码相机”（Digital Camera）。扫描仪现今的价格已多为千元左右，扫描仪的解析度（ Scanning Resolution）取决于CCD的解析能力，（CCD（ Charge Couple Device）是一种阵列式的光敏检像器 ，称为“电荷耦合元件”，在撷取影像时，有类似 传统相机底片的感光作用），现今市场上一千元上下的 扫描器，大约都可以达到300600dpi，这样的品质用来作为 萤幕显示或列印，已能有高水准的表现，但若要输出成网片 印刷，则需用到1200dpi以上的高价位机种了（HP约 3000480
11、0元）。扫描器大致上可分为三类，分别是“掌上型” ，“平台式”，“滚筒式”，其中除了滚筒式扫描器使用光电管 采集影像外，其余两种都是利用CCD成像。扫描的原则是输 入和输出大致相当。14数码相机也是一种利用CCD成像的输入装置，在摄影时 能省去装卸底片和冲洗印相的繁复步骤，只需透过连接线和 简单的软体，影像即能输入电脑，某些数位相机能够装上“记 忆卡”(Memory Card)一次可记忆数十张或数百张相片，对於 大量摄影或长期外出的工作者带来极大的便利。现今低阶的 数位相机价格约在五千元左右，解析度约在1024768pixels， 而某些解析度高达30402016 pixels的数位相机，价格
12、约在四 万元左右。解析度以外，自携内存大小也是影响价格的重要 因素。影像采集卡是“类比影像”和“数位影像”的转换器，能够 捕捉电视，录放影机，碟影机，V8摄影机等所产生的影像 ，价格大约介於300030000元，可以透过软体进行动态采集 或静态捕捉，再储存成数位影像，若以V8摄影机当成输入工 具，透过影像撷取卡便可代替数位相机，还可当成远端“视讯 会议”的摄影机使用。15输出装置输出装置通常是指各式各样的打印机，若依照输出色彩来 分，可分为黑白和彩色两种，但因为数位影像以彩色居多， 在此只讨论彩色打印机喷墨式打印机是将颜料吸入喷嘴，透过一个加热元件， 使墨水沸腾产生气泡膨胀後，再一滴一滴喷到纸
13、张上，因为 墨水是乾燥之後才附著於纸上，所以要等候些许时间，以避 免墨水晕开，而且要选用涂布特殊质料（矽）的专用纸张， 才能达到较佳的打印品质，一般喷墨打印机的解析度若能达 到720DPI，再加上良好的专用纸张或专用相纸，打印效果还 算不错。目前市场上以EPSON品牌为例，A4幅面约600元， 解析度为720DPI，A3幅面约为3000元，A2幅面约为6000元 ，解析度均为1440x720DPI。16喷蜡式打印机的颜料是固态腊状，打印时加热融化，喷 到纸上随即凝固附著，它的优点是能在各种材质上列印，品 质可达热升华打印机的水准，但油墨凝固後会有浮凸的情形 ，可能会因为纸张的折叠而使颜色脱落激
14、光打印机的列印原理是将CMYK四色碳粉，分四次列 印到纸上，不需用到专用纸张，激光打印机的打印品质和打 印速度是打印机中的佼佼者，能以高解析度打印（1000DPI 以上），但售价高昂，多为办公室或专业人士使用。目前市 场上以EPSON品牌为例，A3幅面约48000元。17PhotoshopPhotoshop简介对图像制作人员来说，Photoshop是一个更为专业化的 图像处理软件，它有PC机和Macintosh机两种不同版本， Adobe公司目前已经推出基于WINNT和WIN98下运行的 5.5PC机版本。对于建筑设计人员来说，用Photoshop对渲 染图作后期处理也具有许多优点，因此我们下
15、面重点介绍 。Photoshop运行在WINNT环境下，它提供标准的 WINDOWS界面（包括菜单棒、状态行、工具条、浮动 工具箱）。Photoshop允许用户同时打开多个图形文件工 作，利用剪贴板可以在多个图像文件之间交换图形数据。 Photoshop特有的.PSD文件能够保存图层信息，可以方便 用户对作品的修改。18一、Photoshop热身当我们开启Photoshop5.0，会见到如下的视窗介面， 除了最左边的工具箱外，其余的子视窗都可以暂时清除 当需要时再从下拉式选单WindowPalettes呼叫出来。 (1)、视窗介面：19(2)、开启档案开启影像是作图的第一步，您可以按下“下拉式
16、选单 FileOpen开启现有的图档，而选择“FileNew.”，则是让 我们开启一个新的工作区，按下後会出现以下的功能视窗 。 宽度，高度，解析度 的记量单位有 pixels,inches,cm,point Mode可预设成 Bitmap,Grayscale(灰 阶),RGB,CMYK,Lab Contents用来设定新 图档的底色，上图设 定为白色。20最好的帮助是， 当你把鼠标放在某 一个工具上停一会 儿时，会弹出该工 具的英文名称和快 捷键。在所有带隐 藏工具的按钮的右 下角都有一个向右 指的小三角。把鼠 标放在上面一会儿 、隐藏工具就会出 现。此时便可切换 工具。(3)、Photoshop5.0 的工具箱工具名称 类别 功能 定选工具 选择 选择矩形、椭圆形工具 套索工具 选择 选择非规则形区域 喷枪工具 选择 在图象中绘制边界模糊的线条 橡皮印章 选择 复制图象 橡皮刷子 编辑 擦除图象 锐化工具 编辑
