Chip 1996 April

home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search

/ Chip 1996 April / CHIP 1996 aprilis (CD06).zip / CHIP_CD06.ISO / hypertxt.arj / 9304 / CGAEGA.CD < prev next >

Wrap

Text File | 1995-04-19 | 19KB | 326 lines

@VGrafikus konvertálások -- 3. rész@N @VCGA, EGA@N A fekete-fehér üzemmódok után éppen ideje, hogy valami színesebb témával is foglalkozzunk. Amíg az egyre olcsóbbá váló VGA teljesen ki nem szorítja, a CGA és EGA adapterek tekinthetôk hazánkban a legelterjedtebb középkategóriás vezérlôknek. Míg a régi monokróm rendszerek, és a piacot egyre inkább uraló SVGA specifikus jellegûek, a CGA és az EGA általános célokra készült, mintegy kompromisszumra törekedve a nagyobb felbontás és az alternatív színhasználat nyújtotta elônyök között. Sajnos ismét igaza lett Murphynek: azok a dolgok, amelyek egyformán jók mindenre, azok semmire sem jók igazán. Ma már tudjuk, hogy hiba volt a nyolcvanas évek közepén piacra dobni elôször a CGA, késôbb az EGA rendszereket. A gyártók nem akartak elfogadhatatlan árakat szabni, a memória viszont akkor még nagyon drága volt. Emiatt a színek számának növelésével drasztikusan csökkenteniük kellett a felbontást. îgy születtek az olyan rémálmok, mint a CGA 160x200 (!) pixeles felbontása 16 színnel, vagy a 320x200-as, 4 színnel. Hamar kiderült persze, hogy ezek a lehetôségek mind komoly munkára, mind játékra alkalmatlanok. îgy a fejlesztôk ismét léptek egyet. Eljutottak 16 színig, de ekkor ""félúton" megtorpantak, ahelyett, hogy pixelenként további 4 bit felhasználásával megalkották volna a mai VGA megjelenítôk megfelelôjét. Furcsa ellentmondásnak tûnik, de egy nagyfelbontású színes EGA kép (640x350/16) kétszer annyi memóriát igényel, mint a hozzá képest káprázatos szín- és árnyalathûségû 320x200-as, szabványos VGA ábrázolások. Egy általános, lapozható EGA kártya pedig 256 Kbyte memóriával bír, ami bôven elég lenne egy azonosan nagyfelbontású, ámde 256 színû kép megjelenítéséhez! Hogy miért nem gyártottak mégis VGA-kat, azt talán csak a monitorgyártók és a piackutatók tudnák megmondani. Tény, hogy grafikai szempontból mindkét rendszer nagyon elônytelenül lett kialakítva, és komoly tudás kell ahhoz, hogy a szegényes lehetôségek felhasználásával szépnek nevezhetô képet varázsoljunk a monitorra. Emlékeztetôül: a grafikus konvertálásoknak három fázisa van. Az elsô egy köztes információhalmaz leképzése az eredeti képrôl, a második a célüzemmód felkészítése a kapott információ fogadására, végül a harmadik az átvitt információ megjelenítése az adott üzemmódban. E három fázis közül a középsôt nem kellett használnunk a monokróm adapterek esetében. Most erre is rákényszerülünk. @VCGA@N Elsôként a nagy veteránnal, a CGA-val foglalkozunk. Két színes grafikus üzemmóddal kell számolnunk: 160x200/16-ossal és a 320x200/4-essel. Közülük az utóbbi az elterjedt, a ROM BIOS is csak ezt támogatja. Hogy megállapíthassuk a vörös, zöld és kék alapszínek telítettségét egy adott ponton vagy annak környezetében, tudnunk kell az egyes színek értékhármasát. Az alappaletta-táblázat tartalmazza ezeket az adatokat (lásd ott). A 16,7 millió színt tárolni képes átviteli információ formátumának megfelelôen 0-tól 255-ig vesznek fel értékeket a pixelek színösszetevôi. Ezek úgy kaphatók meg, hogy egy alap EGA üzemmódból átvesszük a palettát -- tehetjük, mivel ott is ezek az alapszínek. Ebbôl visszakapjuk az egyes színekben lévô alapszínek 0-tól 3-ig terjedô értékeit, és az @KÉRTÉK = (EGA-érték/3) * 255@N függvény segítségével kapjuk az elôbbi táblázat értékeit. Most, hogy összetevôkre bontva értelmezni tudunk minden egyes színt, belevágunk az információ leképzésébe. Elsô pillantásra szörnyen bonyolultnak tûnik a dolog, de korántsem az. Választhatjuk azt az egyszerû megoldást is, hogy az átviteli pont komponenseit egyenlôvé tesszük az adott fizikai képpont komponensértékeivel -- persze így ott vagyunk, ahol a part szakad, mivel semmit nem javítottunk az eredetin. Akárcsak a monokróm konvertálásoknál, itt is valahogy átlagolnunk kellene a fizikai pont környezetében lévô pontokat. Igen ám, csakhogy most nem kizárólag fekete vagy fehér pontokkal találkozhatunk, hanem színesekkel is. Eddig egyszerûen megszámoltuk egy adott felületen a fehér képpontokat, ezt elosztottuk a felületen lévô összes pontok számával, a végén pedig az eredményt 255-tel felszorozva beillesztettük a köztes file mindhárom komponensébe. Mindezt azért tehettük meg, mert az alapüzemmód fehér és fekete színeiben, illetve a létrejövô, feketétôl a fehérig terjedô szürkeskálában mindhárom színösszetevô kötelezôen azonos volt. îgy az átlagképzési mûveletet elég volt elvégezni egyszer, az eredmény mindhárom komponens átlagát jelentette. A színes megjelenítôknél a három színkomponens teljesen független egymástól. Emiatt a színösszetevôk külön kezelendôk, átlagolandók és összegezendôk a mûveletek során -- a kép színei ekkor megtartják jellemzôiket. Tehát végsô soron ugyanúgy járhatunk el, mint a monokróm adaptereknél. A különbség csupán az, hogy most nem a pontokat, hanem a pontok azonos komponenseit átlagoljuk egy átviteli képpont leképzésekor -- külön-külön. îgy három értéket kapunk a mûveletek után: a vörös, a zöld és a kék átlagot. E három értéket mentjük el az adathalmaz megfelelô komponenseiként. A színkomponensenkénti átlagképzés lényege tehát az, hogy az adott felületen lévô pixelek azonos komponenseinek összegét elosztjuk a lehetséges maximális komponensösszeggel, és az eredményt felszorozzuk 255-tel: @KXkomponensátlag = (Xkomponensek összege / Max@N @KXkomponensösszeg) * 255@N, ahol az @KX@N a vörös, a zöld vagy a kék alapszínt jelenti. Lássuk, mibôl képezzük ezt az átlagot. A kisebb felbontású alapüzemmódokban nem nagyon bûvészkedhetünk, meg kell elégednünk azzal, hogy az adott pont környezetében 2x2 képpontos rasztert olvasunk le, vagy ha nem féltjük a kontrasztot, akkor megpróbálkozhatunk a 3x3-assal is. De ez a maximum, fôleg ha a 160x200-as üzemmódban vagyunk. Ha megvan a 4 vagy 9 képpont színértéke, akkor a táblázatból visszakeressük az adott színhez tartozó komponenseket és elvégezzük a három átlagképzést, az eredményt pedig eltároljuk. Hogy ne legyen ilyen egyszerû az életünk, a fizikai képpont valódi színének leolvasása csak a 160x200-as üzemmódban ilyen egyértelmû. A másik, négyszínû üzemmódban további aljasságok várnak ránk. Az itt kiolvasott színérték ugyanis nem a valódi színt tartalmazza, hanem csak egy indexet, ami egy belsô palettára mutat. Két ilyen belsô palettával rendelkezik a CGA, mindkettô 3+1 színt definiál. A ""+1" szín a 0-s értékû képpontoké, ez szabadon választható a 16 színû palettáról úgy, hogy háttérszínként beállítjuk. Az 1-es, 2-es és 3-as értékû színek nem módosíthatók, a 0-s palettánál ezek a zöld (2), a vörös (4) és a barna (6), az 1-es palettánál pedig a ciánkék (3), a bíbor (5) és a fehér (7). @VEGA@N A CGA megjelenítôvel folytatott hiábavaló küzdelem után rátérhetünk az EGA grafikus lehetôségeire. Itt más érdekességekkel kerülünk szembe. Továbbra is csak 16 szín jeleníthetô meg egyszerre, ezek azonban teljesen szabadon választhatók egy 64 elemû színpalettáról. E paletta minden elemében meghatározott a vörös, a zöld és a kék színek telítettsége. A telítettségi skála itt is négy fokozatra van bontva. Az alapszínek telítettség-hármasainak minden létezô variációja benne van a palettában (4 a harmadikon = 64). Ez egyébként az alapvetô különbség a CGA 16 és az EGA 64 elemû színválasztéka között. Az elôbbinél az adott skálabontás mellett lehetséges kombinációknak csak a negyede választható ki. A másik alapvetô különbség az EGA sokkal jobb felbontása. Négy fontosabb, azonosan 64/16 színû üzemmóddal fogunk foglalkozni. Ezek a 320x200-as, a 640x200-as, a 640x350-es és a 640x480-as üzemmódok. Utóbbi voltaképpen nem is EGA, hanem VGA üzemmód, de az azonos színhasználat és hasonló felbontás miatt EGA-ként kezelendô. Ha tudni akarjuk az adott színértékhez tartozó tényleges színt, akkor ki kell olvasnunk a 16 elemû, éppen érvényben lévô palettatáblát. Minden palettaelem egy byte, amiben 2--2--2 bit képviseli az egyes alapszínek négyfokozatú skáláját (formátum = 00rgbRGB). Egy adott szín vörös, zöld és kék telítettsége a palettatábla ama elemébôl olvasható ki, aminek az indexe megegyezik a vizsgált színértékkel. Az adott elembôl kiolvassuk a megfelelô biteket, és helyiértékeik szerint összeadva ôket megkapjuk az eredményt. Keretes cikkrészletünkben a citromsárga színen mutatjuk be a folyamatot. Vizsgáljuk meg, hogy a színkomponensek ismeretében milyen lehetôségeink adódnak az átlagképzésre! A 320x200-as és a 640x200-as felbontású üzemmódokban továbbra sem sokat tehetünk, az alacsony felbontás megköti a kezünket. Hasonlóan kell tehát dolgoznunk, mint a CGA üzemmódokban -- esetleg a 640x200-as felbontás mellett megkockáztathatjuk a raszterméret vízszintes kiterjesztését (3x2, 4x2, 4x3 stb). A dolog a 640x350-es és a 640x480-as felbontásoknál válik érdekessé. Itt már lehetôségünk -- sôt szükségünk -- lesz néhány igényesebb trükk bevetésére. Ezek közül az egyik a többfázisú átlagképzés komponensenként elvégzett változatát jelenti. Ha ezekben az üzemmódokban egyszerûen egy 2*2-es, 5*5-ös vagy még ennél is nagyobb raszter komponenseit átlagolnánk, akkor -- a monokróm konvertálásokhoz hasonlóan -- kétféle problémával találnánk magunkat szembe. Kis raszterméretnél a leképzett információ egymás melletti, elméletileg azonos színû vagy kis árnyalatkülönbségû pontjai között túl nagy lenne az indokolatlan színkülönbség. Nagyobb rasztereknél ugyan teljesen eltûnnének a színkülönbségek, a kép viszont jóval homályosabb lenne. Ennek az az oka, hogy a kép felépítése során annak létrehozóját az a szándék vezette, hogy a kép egy adott felületén -- mivel nem volt képes a kívánt színt egy fizikai pixellel kifejezni -- olyan pontokat szórjon viszonylag egyenletesen szét, amelyek komponenseinek átlaga a lehetô legjobban megközelíti a kívánt szín komponenseit. És lehet, hogy ezt nem egy 2*2-es vagy 5*5-ös mezôben valósította meg, esetleg nem is állandó elrendezésben. Tehát mindenképpen szükségünk van nagy felületek olvasására, amelyeket azonban nem átlagolhatunk ellenôrzés nélkül. Szét kell választanunk azokat az értékeket, amelyek beleszámíthatnak az átlagképzésbe és amelyek nem. Világos, hogy csak azok az értékek juthatnak át a rostán, amelyek komponenseiket tekintve viszonylag közel állnak az alapérték komponenseihez -- csak ezekrôl feltételezhetô, hogy még ugyanazt a felületet próbálják kifejezni. Szándékos a ""színpont" helyett az ""érték" kifejezés használata, hiszen két szomszédos, nagy színkomponens-különbségû színpontról még elképzelhetô, hogy azonos színfelületet reprezentálnak, de két egymás melletti, mondjuk 3x3-as mezô színkomponens-átlagairól már szerencsére nem mondható el ugyanez -- így sokkal könnyebb döntenünk. A többfázisú letapogatás igen jól oldja meg ezt a feladatot. Ez az eljárás elôször egy 3x3-as mezôt, mezônként 3x3 képpontot tartalmazó rasztert olvas le a pont környezetében, azaz összesen 81 pixelt. E pontok komponenseit 9 pontonként, tehát 3x3-as mezônként átlagolja. îgy 9 komponensátlagot kapunk, természetesen mindegyik átlagban külön vörös, zöld és kék értékkel. A 9 mezô átlagai közül a középsô 3x3-as mezô átlagai lesznek az alapértékek. A többi értéket ehhez fogjuk viszonyítani. Ki kell tehát választanunk, hogy mely értékek számíthatnak az átlagképzésbe. Ehhez egy tûréshatárt kell definiálnunk, mondjuk a maximálisan lehetséges eltérés 25%-át. Meg kell vizsgálnunk, hogy a komponensek összegzett eltérése az alapértéktôl eléri-e ezt a tûréshatárt. Az összegzett eltérés értékét úgy tudjuk kiszámítani, hogy a vizsgált átlag és az alapátlag azonos komponenseinek az eltérését összeadjuk: @KDIF =(VR-AR)+(VG-AG)+(VB-AB)@N, ahol @KDIF@N az eltérés, @KVR, VG, VB@N a vizsgált átlag vörös, zöld és kék komponensei, @KAR, AG, AB@N pedig az alapérték ugyanezen összetevôi. A maximális eltérést is elég könnyen ki tudjuk számítani, hiszen tudjuk, hogy hány fokozatú az EGA komponenseinek árnyalati skálája, és azt is tudjuk, hogy hány pontot átlagoltunk egy mezôben. Az árnyalati skála 0-tól 3-ig terjed, tehát átszámítás nélkül két pont -- vagy két átlagolt mezô -- azonos komponense között a különbség maximálisan 3 egységnyi. E módszert követve a különbség összesen 9 egység lehet, hiszen három komponensünk van. Ha egész számokkal dolgozunk, akkor jobban tesszük, ha még a 9 mezô átlagának az elkészítése elôtt átszámítjuk a színpontok komponensértékeit a 16,7 millió színû (256-os bontású) skálára, mivel így az élességet sokkal finomabban tudjuk majd szabályozni, és az árnyalatok átmenetei is jobbak lesznek. Természetesen akár a raszterméreteket, akár a skálabontást megváltoztatjuk, a maximális eltérés és társparaméterei sem maradnak ugyanolyanok. A 8-as ábra mutatja be a többfázisú átlagképzés elvi vázlatát. Az utolsó lépésben az átlagba beleszámító értékhármasokat összetevônként összeadjuk, és az eredményt elosztjuk az összeget alkotó értékek számával. Ezután, ha még nem tettük meg, az eredményeket átszámítjuk 16 millió színbe, és eltároljuk a köztes file-ba. Miként a monokróm konvertálásoknál, most is kiváló eredményeket érhetünk el ezzel az eljárással -- érdemes kipróbálni. @KNagy Gergely@N @<9304\EREDETI.GIF> Az eredeti kép, amelyrôl a tesztképek készültek@N @<9304\2.GIF> CGA tesztkép, amelyrôl visszakonvertáltunk@N @<9304\3.GIF> EGA tesztkép, amelyrôl visszakonvertáltunk@N @<9304\4.GIF> A CGA képrôl letapogatott köztes file (egyfázisú@N @<9304\4.GIF>leképzés, 3x3-as raszter)@N @<9304\5.GIF>Az EGA képrôl letapogatott köztes file (többfázisú@N @<9304\5.GIF>leképzés)@N @VAlappaletta@N A 160x200-as CGA, az indexelt CGA és a standard EGA üzemmód alapértelmezés szerinti színértékeinek RGB komponensei: Index Binárisan Red Green Blue 0 000|000 0 0 0 1 000|001 0 0 170 2 000|010 0 170 0 3 000|011 0 170 170 4 000|100 170 0 0 5 000|101 170 0 170 6 010|100 170 85 0 7 000|111 170 170 170 8 111|000 85 85 85 9 111|001 85 85 255 10 111|010 85 255 85 11 111|011 85 255 255 12 111|100 255 85 85 13 111|101 255 85 255 14 111|110 255 255 85 15 111|111 255 255 255 @VCitromsárga szín@N Az adott pixel színkomponenseinek kiszámítása a megfelelô palettaelem byte segítségével: Palettaelem = decimális 62, bináris 111|110. Színkomponens r g b R G B Bithelyiérték 85r 85g 85b 170r 170g 170b Sárgában szerepel 1 1 1 1 1 0 Összegzett eredmény: vörös=255r, zöld=255g, kék=85b; avagy: R,G,B = 255,255,85.