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Netpbm-Tools und Shell-Skripte

Auf Kommando animiert

Grafikbearbeitung muss nicht zwangsläufig mit der Maus erfolgen. Mit den Filtern des Netpbm-Pakets und "Verwandten" lassen sich Arbeitsschritte per Shell-Skript automatisieren.

Pixelbasierte Grafikformate gab es schon vor Jahren zuhauf. Entsprechend oft wurden und werden passende Konvertierungsprogramme benötigt. Will man diese Aufgabe nach Unix-Art mit einzelnen Filterprogrammen für die Kommandozeile lösen, so müsste man für n Grafikformate genau (n-1)@L: *n Filter schreiben. Nimmt man stattdessen ein Zwischenformat hinzu, so braucht es nur noch n Filter, die von den verschiedenen Grafikformaten in das Zwischenformat konvertieren und weitere n, die vom Zwischenformat in die Grafikformate zurück wandeln.

Mit dieser Idee begann Jef Poskanzer 1989 seine Arbeit an den pbmtools. Bis 1994 kamen Schritt für Schritt neue Formate und Effektfilter für das Zwischenformat zur Sammlung dazu, die inzwischen unter dem Namen netpbm firmiert. Seit dem Jahr 2000 geht die Netpbm-Entwicklung wieder aktiv voran; das Projekt ist auf Sourceforge beheimatet.

Bit, Grey oder Pix?

Genaugenommen gibt es nicht nur eines, sondern drei Zwischenformate in Netpbm: "Portable Bitmap" (PBM), "Portable Greymap" (PGM) und "Portable Pixmap" (PPM). Das PBM-Format kennt nur gesetzte (schwarze) und nicht gesetzte (weiße) Pixel und kommt deshalb mit einem Bit pro Pixel aus. Das PGM-Format kann nur Graustufen speichern und verwendet dafür im Normalfall acht Bit pro Pixel (256 Graustufen). Das PPM-Format sieht 24 Bit pro Pixel vor (jeweils acht Bit für die Grundfarben Rot, Grün und Blau), was 16,7 Millionen Farben ("True Color") ergibt. Ist irgendeins der drei Zwischenformate gemeint, spricht man von "Portable Anymap" (PNM).

Filter, die von Fremdformaten ins Zwischenformat konvertieren, heißen etwa tgatoppm, giftopnm oder g3topbm. Für die umgekehrte Richtung sind zum Beispiel ppmtogif, pnmtotiff oder pnmtops zuständig. Dazu kommen Filter, die ausschließlich auf den Zwischenformaten arbeiten. So wandelt ppmtopgm in Graustufen um, pnmsmooth rechnet unscharf, und pgmnorm normiert Graustufen.

Quellmaterial

Für die Bildbearbeitung braucht es natürlich Ausgangsmaterial, das es kommandozeilengesteuert zu verwursten gilt. Auch die Erzeugung dieser Bilder kann der Rechner erledigen, und zwar mit dem freien Raytracer Povray. Die Szenenbeschreibungsdatei glass.pov aus Listing 1 veranlasst das Programm dazu, ein Bild mit fünf gläsernen Kugeln vor einem karierten Hintergrund zu berechnen. Mit der clock-Variable kann zusätzlich der Hintergrund für eine simple Animation bewegt werden.

Listing 1

glass.pov

// Glaskugel-Animation
// (C) 7/2002 Christian Perle (POVaddict) / LinuxUser
// Kamera
camera {
  location <0, 0, -10>
  direction <0, 0, 4>
  look_at <0, 0, 0>
}
// Beleuchtung
light_source { <10, 10, -10> color rgb<1, 1, 1> }
// Deklaration der Glaskugel
#declare GKugel = sphere {
  <0, 0, 0>, 0.5
  scale <1, 1, 0.5>
  finish { phong 0.7 reflection 0.1 refraction 1 ior 1.33 }
}
// Fuenf farbige Glaskugeln
object {
  GKugel
  translate <-1, -0.6, 0>
  pigment { rgbf<1, 0.7, 0.7, 0.7> }
}
object {
  GKugel
  translate <0, 0, 0>
  pigment { rgbf<.7, 1, .7, .7> }
}
object {
  GKugel
  translate <1, 0.6, 0>
  pigment { rgbf<0.7, 0.7, 1, 0.7> }
}
object {
  GKugel
  translate <1, -0.6, 0>
  pigment { rgbf<1, 0.7, 1, 0.7> }
}
object {
  GKugel
  translate <-1, 0.6, 0>
  pigment { rgbf<0.7, 1, 1, 0.7> }
}
// Schachbrettmuster im Hintergrund
plane {
  <0, 0, -1>, -4
  pigment {
    checker color rgb<0.5, 0.5, 0.5>, rgb<1, 1, 1>
    translate <-clock, -clock, 0>
    scale 0.4
  }
  finish { ambient 0.4 }
}

Diese Datei werfen wir Povray in der Version 3.0 oder 3.1. zum Fraß vor. Das Programm soll ein 320 mal 240 Pixel großes Bild erzeugen, Anti-Aliasing verwenden und praktischerweise gleich das PPM-Format zur Ausgabe verwenden:

povray +i glass.pov +w320 +h240 +a0.1 +fp +v

Abbildung 1 zeigt das Ergebnis, das in der Datei glass.ppm gespeichert ist.

Abbildung 1: Glaskugeln als Testbild

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