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Agenda für heute, 15. Juni, 2006 Praxismodul 7Praxismodul 7 Dateiformate Rastergraphikformat.

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1 Agenda für heute, 15. Juni, 2006 Praxismodul 7Praxismodul 7 Dateiformate Rastergraphikformat

2 Programmieren und Problemlösen © Institut für Computational Science, ETH Zürich Praxismodul 7: Bildanalyse Problemstellung: Anteil der Waldfläche auf der Luftaufnahme eines Geländeausschnittes Programmiermethodik: Spiralmodell Inkrementelles Vorgehen 1. Bild einlesen, anzeigen, manipulieren 2. Pixel, die Wald darstellen erkennen und zählen 3. Angenäherte Lösung entwickeln (MC Methode) 2/13

3 Praxismodul 7 DateiformateDateiformate Rastergraphikformat

4 Programmieren und Problemlösen © Institut für Computational Science, ETH Zürich Datenformate: Beispiele verschiedener Kategorien Text Anwendungen Grafik Zahlen Ganze Zahlen Gleitkommazahlen Rastergrafik Vektorgrafik Praktisch keine Standards ASCII Unicode z.B. digitale Bilder 3/13

5 Programmieren und Problemlösen © Institut für Computational Science, ETH Zürich Text: ASCII 7 Bits codieren Textzeichen Zeichensatzgrösse = 2 7 = 128 Zeichen 0110001 0100000 1000010 1110101 1101110 1100100 1100101 1110011 1110010 1100001 1110100 49 32 66 117 110 100 101 115 114 97 116 1 Leerzeichen B u n d e s r a t Dezimal TextzeichenBinär 4/13

6 Programmieren und Problemlösen © Institut für Computational Science, ETH Zürich Text: Unicode 0000 0000 0101 1101 0000 0000 0011 0010 5D 32 ]2]2 Hexadezimal TextzeichenBinär Unicode provides a unique number for every character, no matter what the platform, no matter what the program, no matter what the language www.unicode.org 5/13

7 Programmieren und Problemlösen © Institut für Computational Science, ETH Zürich Unicode: Code chart, Controls and Basic Latin 6/13

8 Programmieren und Problemlösen © Institut für Computational Science, ETH Zürich Ganze Zahlen 1 Byte (8 Bit) = Wertebereich 0..255 Dezimal-binäre Darstellung wert ohne Vorzeichen wertmit Vorzeichen 0 0000 0000-128 1 000 0000 1 0000 0001-127 1 000 0001 127 0111 1111 -1 1 111 1111 128 1000 0000 0 0 000 0000 254 1111 1110 1 0 000 0001 255 1111 1111 127 0 111 1111 Wert Vorzeichen 7/13

9 Programmieren und Problemlösen © Institut für Computational Science, ETH Zürich Gleitkommazahlen (floating point numbers) 0 11000101 00000100001011101011101 8/13

10 Programmieren und Problemlösen © Institut für Computational Science, ETH Zürich Wieso "gleitet" das Komma? Mantisse = 0.125Exponent = –2 Beispiel:0.00125 0.00125=0.00125x 10 0 = 0.0125 x 10 -1 = 0.125 x 10 -2 Grund: Erlaubt die Darstellung sehr kleiner Zahlen auch wenn für die Mantisse wenig Bits zur Verfügung stehen (kleine Präzision). 9/13

11 Praxismodul 7 Dateiformate RastergraphikformatRastergraphikformat

12 Programmieren und Problemlösen © Institut für Computational Science, ETH Zürich Zwei grundsätzliche Grafikformate Rastergrafik (aufgereihte Bildpunkte) Vektorgrafik (Linienzüge, Kurven) Skalierbar ohne Qualitätseinbusse Qualitätsverlust bei Skalierung 10/13

13 Programmieren und Problemlösen © Institut für Computational Science, ETH Zürich Prinzip der Vektorgrafik Beispiel (PostScript Standard) Die Instruktionsfolge: newpath 50 50 moveto 50 70 lineto 40 60 moveto 60 60 lineto 50 60 10 0 360 arc stroke showpage Listen mit Befehlen und Koordinaten geben einem Grafikprogramm an, was wo wie zu zeichnen ist. Zeichnet einen Kreis mit Radius 10 um ein Fadenkreuz am Punkt 50, 60: 50 60 0 0 11/13

14 Programmieren und Problemlösen © Institut für Computational Science, ETH Zürich Prinzip der Rasterdaten PixelFarbe 0rot 1 2blau 3gelb... grün 1024grün 1025schwarz 1026... Daten auf dem Bildschirm: 12/13

15 Programmieren und Problemlösen © Institut für Computational Science, ETH Zürich Prinzip der Rasterdaten rot blau gelb... grün schwarz... 0 1 2 3 Darzustellende Daten (Pixel): 1024 1025 1026 4 4 1 14... 2 2 0 0 1 2 3 Pixelfarbe codiert (Bsp.): 1024 1025 1026 Coderotgrünblau 0255 100 20 0 344172212 425500... 14255 0... RGB-Komponenten der Farben: türkis 3 13/13


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