|
|
Растровое (матричное) представление пространственных объектовПод растровой моделью подразумевается система точек определенных данных, организованная в виде регулярной (обычно – квадратной) сети. Это предполагает также наличие дискретной системы координат. Примером такого растра является экран персонального компьютера (рис. 10.5).
Рис. 10.5. При его работе на экран постоянно выводится элемент изображения в виде точки. Атрибутом точки является цвет. Точка растра характеризуется двумя значениями координат X, Y и значением цвета: color. Элемент изображения по-английски читается так: picture element. Сокращенно pixel – пиксел. Таким образом, можно сказать, что элементом растра является пиксел. Рассмотрим пример растровой модели контура при черно-белом изображении. Считаем, что черный цвет кодируется значением color, равным единице, а белый цвет – значением, равным нулю. Модель экрана представлена на рисунке 10.5. Значение двумерного атрибута color в различных точках растра разное. Его значение можно представить матрицей следующего вида:
Полагая код белого цвета равным 15, а код зеленого -2, пятая тая строка (рис.10.5) массива будет: 15(4,0) 15(4,1) 15(4,2) 2(4,3) 2(4,4) 2(4,5) 2(4,6) 2(4,7) 2(4,8) 2(4,9) 2(4,10) 2(4,11) 15(4,12) 15(4,13) 15(4,14) 15(4,15) Аналогом растрового представления данных является ячеистое. В этом случае вся территория разбивается на множество ячеек со значениями атрибутов в каждом из них. В этом случае вся информация представляется в виде прямоугольной матрицы атрибутов:
В качестве атрибутов могут выступать различные характеристики природных и социально-экономических явлений: отметки точек в узлах регулярной сетки квадратов или сферических трапеций, количество проживающих в данном пространственном квадрате или трапеции, площадь определенного вида угодий, балл пашни и другие. Координаты X, Y могут быть отнесены к центру трапеции, квадрата или какому-либо узлу. Простота машинной реализации растровых представлений связана со значительными затратами машинной памяти, требуемой для хранения значений атрибутов пикселей, т.е. значений переменной color (X, Y). Если принять цветной экран и цвета и пронумеровать так: белый цвет имеет код 15, зеленый – 2, желтый – 14 и т.д., то значение переменной color (X, Y) будет целочисленным. Для его хранения необходимо использовать как минимум одну ячейку памяти (обычно беззнаковое целое занимает две ячейки - два байта). В этом случае для одного экрана размером (640Х480) потребуется объем памяти равный
Сжатие растровых данных Существуют различные способы сжатия растровых данных. В данном случае рассмотрим два из них – наиболее типичных: способ лексикографического кода и способ квадратомического дерева. В способе лексикографического кода уплотнение производится построчно и выражается комбинацией двух цифр – первое число соответствует числу повторений данного цвета в строке, второе – коду этого цвета. Например пятая строка рассмотренного ранее массива (рис. 10.5) будет записана в следующем виде – 3 15, 9 2, 4 15. В способе квадратомического дерева вся территория или изображение разбивается на вложенные ячейки. Рекурсивное или повторное разбиение следует до тех пор, пока не будет достигнут желаемый уровень разрешения. Наименьший блок или ячейка соответствует пикселу. Вначале основной квадрат, в котором находится изображение, делится на четыре части. В результате получится четыре составных квадрата. Каждый из них оценивается так. Если в квадрате содержится более одного цвета, то он также делится на четыре части. Одноцветные квадраты делению не подлежат – они являются листками (рис.10.6)..
Рис. 10.6. Корневой узел дерева соответствует основному квадрату – это первый иерархический уровень. Делением его на четыре части получают четыре квадрата: северо-запалный(СЗ), северо-восточный(СВ), юго-восточный(ЮВ), юго-западный(ЮЗ). Это будет второй уровень иерархии. Одноцветные квадраты являются листками, многоцветные – узлами для следующих потомков. На рис 10.7 показан граф квадратомического дерева по северо-западному узлу. Для каждого листка устанавливается его номер Таким образом закодированную информацию представляют в виде таблицы. В нее записываются атрибуты всех листков – координаты верхнего левого угла квадрата, уровень иерархии, цвет (табл. 10.1).
Рис.10.7
Таблица10.1.Кодирование способом квадратомического дерева
  Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...  Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...  Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...  Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
ячеек без учета координат точек.. Затраты памяти на один экран соизмеримы со всей оперативной памятью. Следовательно, возникает проблема экономного использования памяти в растровых представлениях. Это достигается так называемым сжатием растровых данных. Термин сжатие часто заменяется такими: упаковка, уплотнение, компрессия, кодирование.
