Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien (IT) in der Architektur Raster- oder Vektorgrafik.

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1 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien (IT) in der Architektur Raster- oder Vektorgrafik I

2 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Welche Software soll ich nutzen? Natürlich ist die Auswahl von der Aufgabe abhängig! Aber eine Entscheidung sollte immer auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten getroffen werden!

3 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen wirtschaftliche Kriterien  Softwarekosten  Personalkosten (Arbeitszeit)

4 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen

5 Informationstechnologien in der Architektur - Software Abhängigkeit Software-Personalkosten Personalkosten Softwarekosten Effekt: mit steigenden Softwareeinsatz fallen die Personalkosten Softwarenutzung > Gesamtkosten >

6 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Software Effekt Dateigröße Effekt: mit steigender Dateigröße steigen alle Kosten Personalkosten Hard- und Softwarekosten Dateigröße > Gesamtkosten >

7 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Software Steigende Dateigröße bedingt:  mehr Arbeits- und HD-Speicher  Leistungsstärkere Prozessoren (auch Grafikkarten)  längere Ladezeiten und De- und Komprimierungszeiten  längere Datenübertragungszeiten (SFTP, Mail, Web)  längere Ausgabezeiten (Drucken/Plotten)  längere Renderzeiten  Kostenreduzierung = Dateigrößenoptimierung  Softwareauswahl, Frage nach Raster- oder Vektorgrafik

8 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Software Man sollte auch wissen worüber man redet !!! Rubrik Unsinn – Nonsens 36 Zoll – Farbtiefe 24 Bit – Auflösung 72 dpi – Farbraum RGB – Plotter Richtigstellung 36 Zoll – Plotter 24 Bit – Farbtiefe 72 dpi – Auflösung RGB – Farbraum

9 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Software Was versteht man unter einer Rastergrafik? Eine Rastergrafik, auch Pixelgrafik (englisch Raster graphics image, Digital image, Bitmap oder Pixmap), ist eine Form der Beschreibung eines Bildes in Form von computerlesbaren Daten. Rastergrafiken bestehen aus einer rasterförmigen (2D-matrix) Anordnung von so genannten Pixeln (Bildpunkten), denen jeweils eine Farbe zugeordnet ist. Die Hauptmerkmale einer Rastergrafik sind daher die Bildgröße (Breite und Höhe gemessen in Pixeln) sowie die Farbtiefe. Quelle: Wikipedia

10 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik Ein Pixel (Bildpunkt) in der Datei? 1 Pixel Bild vergrößert 110x72 px

11 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik Ein Pixel (Bildpunkt) auf dem TFT-Monitor 1 Pixel Bild extrem stark vergrößert Auflösung normaler Monitore 72 dpi (28,3 Punkte/cm) – 100 dpi 1 Sub-Pixel = Rot

12 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik Ein Pixel (Bildpunkt) auf dem S/W Drucker 1 Pixel Bild vergrößert

13 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik Beziehung Bildgröße (Breite/Höhe), Anzahl Pixel, Auflösung 2 fache Vergrößerung = Pixelanzahl (5x5) = Dateigröße = 2x Bildgröße (Breite/Höhe) = 2x Pixelgröße = 1/2x Auflösung

14 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik Was ist die Farbtiefe? Unter dem Begriff Farbtiefe versteht man die Anzahl der pro Pixel zur Verfügung stehenden Bits zur Speicherung der Farbinformationen. Die Anzahl der möglichen Farben berechnet sich wie folgt: N Farben = 2 Farbtiefe S/W-Bild = 2 1 = 2 (Farb)-Werte Farb-Bild = 2 24 = 16,7 Mio. Farben

15 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik Wie entstehen Farben? - Farbräume / Farbmodelle Farbmischung additiv : RGB-Modell (Rot-Grün-Blau) Anwendungsbereich:Monitore … 8Bit … 24Bit

16 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik Wie entstehen Farben? - Farbräume / Farbmodelle Farbmischung subtraktiv : CMYK-Modell (Cyan-Mangenta-Yellow-Key) Anwendungsbereich:Drucker/Plotter Magenta Yellow Cyan Grün Blau Rot „Schwarz“

17 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik Farbmodelle im Farbraum LAB-Raum RGB-Raum CMYK-Raum

18 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik Farbtiefenberechnung: für Schwarz/Weiß-Bild 1 Kanal zu 1 Bit (2 Werte) = 1 Bit für Standard Graustufen-Bild 1 Kanal zu 8 Bit (256 Graustufen) = 8 Bit für Standard RGB-Bild 3 Farbkanäle zu je 8 Bit (256 Farbstufen) = 24 Bit für Standard CMYK-Bild 4 Farbkanäle zu je 8 Bit (256 Farbstufen)= 32 Bit

19 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik  RGB-Bild ist kleiner als CMYK und kann mehr Farben darstellen (weil größerer Farbraum)

20 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik Dateigröße bei Rastergrafiken ist abhängig von:  Anzahl der Pixel  Farbtiefe der Pixel  Bildformat (Komprimierung)

21 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik wichtige unkomprimierte Bildformate TIFF(TIF) Tagged Image File Format BMP Windows Bitmap

22 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik Einblick hinter die Kulissen (Editor) TIF.Datei mit 256 Graustufen = 8 Bit und 10x10 Pixeln Kopf Bildinfo Fuss

23 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik Wichtige komprimierte Bildformate JPEG (JPG) Joint Photographic Experts Group GIF Graphics Interchange Format PNG Portable Network Graphics

24 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik Komprimierung des JEPG Format Änderung des Farbmodells von RGB in

25 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik YCbCr-Model ~ Helligkeit-Farbigkeits-Modells (Chrominanz) Der RGB-Farbort wird in Grundhelligkeit Y und zwei Farbkomponenten Cb und Cr aufgeteilt. Y …Graustufen Cb …Abweichung von Grau in Richtung Blau zu Gelb. Cr …Abweichung von Grau in Richtung Rot zu Türkis. Diese Darstellung nutzt die Eigenheit des Sehsinnes, für grünes Licht besonders empfindlich zu sein. Die Information über den Grünanteil (und damit indirekt für dessen Komplementärfarbe Violett) ist in der Grundhelligkeit Y eingerechnet. Nur die farblichen Abweichungen beim Rot/Türkis- und Blau/Gelb-Anteil sind deshalb anzugeben. Die helligkeitsbeschreibenden Y-Werte werden hoher aufgelöst als die Farbinformation. Quelle: Wikipedia

26 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik Änderung des Farbmodells von RGB in YCbCr und Reduzierung der Farbauflösung

27 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik Komprimierung des JEPG Format Quantisierung (8x8) Raster Wie bei allen verlustbehafteten Kodierungsverfahren wird die eigentliche Datenreduktion (und Qualitätsverschlechterung) durch eine Quantisierung erreicht. Dazu werden die DCT- Koeffizienten durch die Quantisierungsmatrix geteilt (elementweise dividiert) und danach auf die nächstliegende Ganzzahl abgerundet Quelle: Wikipedia

28 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik Komprimierung des JEPG Format Quantisierung (8x8) Raster Quelle: Wikipedia

29 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik Verlustfreie Nachbearbeitung von JPEG Bildmanipulationen lassen sich (prinzipiell) ohne unerwünschte Datenverluste durchführen: Bilddrehungen um 90°, 180° und 270° horizontale und vertikale Bildspiegelungen Beschneiden von Rändern um Vielfache von 16 Pixeln (bzw. 8 Pixel) Einschränkungen: Bilder, deren Auflösung nicht ein Vielfaches von 16 Pixeln (bzw. 8 Pixel bei Schwarzweißbildern oder Farbbildern ohne Unterabtastung) beträgt, sind problematisch. Sie weisen unvollständige Blöcke auf, das heißt, Blöcke, die nicht alle synthetisierten Pixel verwenden. JPEG erlaubt solche Blöcke aber nur am rechten und am unteren Bildrand. Einige dieser Operationen verlangen daher einmalig, dass diese Randstreifen verworfen werden. Quelle: Wikipedia

30 Fakultät Architektur, Lehrstuhl für Bauökonomie und Computergestütztes Entwerfen Informationstechnologien in der Architektur - Rastergrafik Erkenntnis farbige Bilder besser als JEPG speichern (auf Vielfaches von 8/16 Pixeln achten), denn Dateigröße um vielfaches kleiner. Das TIF-Format ist sinnvoll bei S/W-Bildern und Farbbildern mit Alpha-Kanal (Speicherung im JPEG nicht möglich, jedoch aber im PNG)