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Über die Formate
RGF (Robot Graphics Format) ist ein einfaches monochromes Bitmap-Bildformat, das von LEGO Mindstorms EV3-programmierbaren Robotik-Bausätzen verwendet wird, eingeführt mit dem EV3-System am 1. September 2013. RGF-Dateien speichern 1-Bit-Bilder (schwarz-weiß), die für die Anzeige auf dem monochromen 178x128-Pixel-LCD-Bildschirm des EV3 Intelligent Brick konzipiert sind. Das Format verwendet eine minimale Struktur: einen Header mit Bildbreite und -höhe als Binärwerte, gefolgt von den Pixeldaten, bei denen jedes Bit ein Pixel darstellt (1 für schwarz, 0 für weiß), acht pro Byte in zeilenweiser Reihenfolge gepackt. RGF-Bilder werden als benutzerdefinierte Anzeigegrafiken in EV3-Programmen verwendet — Schüler und Hobbyisten erstellen sie für Robot-Statusanzeigen, Benutzeroberflächen, Startbildschirme und Animationsframes, die während der Programmausführung auf dem Bildschirm des Bricks angezeigt werden. Die Bilder werden typischerweise mit LEGOs EV3-Software (die einen integrierten Bildeditor enthält) erstellt oder aus anderen Formaten mit Community-Werkzeugen konvertiert. RGF fügt sich in LEGOs breitere pädagogische Robotik-Plattform ein, mit der das Mindstorms-System weltweit Programmierung, Technik und informatisches Denken lehrt. Ein Vorteil ist die Rolle des Formats in der Bildungstechnologie: RGF bietet ein einfaches, konkretes Beispiel dafür, wie digitale Bilder als Binärdaten dargestellt werden — ein Konzept, das Schüler, die mit Mindstorms arbeiten, direkt beobachten können, indem sie den Dateiinhalt untersuchen und das entsprechende Bild auf dem Brick-Bildschirm sehen. Die Einfachheit des Formats macht es zugänglich für junge Programmierer, die etwas über Dateiformate und Binärdaten lernen. RGF-Dateien können mit ImageMagick, der EV3-Entwicklungsumgebung und Community-Werkzeugen wie ev3dev erstellt und konvertiert werden.
HDR (auch bekannt als RGBE oder Radiance HDR) ist ein High-Dynamic-Range-Bildformat, das von Greg Ward Larson als Teil des Radiance-Lichtssimulationssystems entwickelt wurde, das ab 1985 am Lawrence Berkeley National Laboratory entstand, wobei das HDR-Format um 1989 erschien. Das Format speichert Gleitkomma-RGB-Pixelwerte in einer kompakten 32-Bit-pro-Pixel-Kodierung namens RGBE (Red, Green, Blue, Exponent): Drei 8-Bit-Mantissenbytes teilen sich einen einzigen 8-Bit-Exponenten und repräsentieren Leuchtdichtewerte über einen Bereich von etwa 76 Grössenordnungen, während die Dateigrössen mit Standard-24-Bit-Bildern vergleichbar bleiben. HDR-Dateien beginnen mit einem Text-Header mit Rendering- und Belichtungsmetadaten, gefolgt von den RGBE-Pixeldaten, komprimiert mit einem scanline-orientierten Lauflängenkodierungsschema. Das Format erfasst den vollen Leuchtdichtebereich realer Szenen — von tiefen Schatten bis zu direktem Sonnenlicht — und ermöglicht physikalisch korrekte Lichtberechnungen, Tone Mapping für verschiedene Anzeigebedingungen und Belichtungsanpassungen nach der Aufnahme ohne die Clipping-Artefakte, die 8-Bit-Formaten inharent sind. Ein Vorteil ist die grundlegende Rolle des Formats in der HDR-Bildgebung: Radiance HDR war Pionier des Konzepts, reale Leuchtdichtewerte in Bilddateien zu speichern, und das .hdr-Format wurde zum Standard für Lichtsondenbilder und Environment Maps, die im Image-based Lighting der 3D-Rendering-Branche verwendet werden. Die kompakte Kodierung des Formats ist eine weitere praktische Stärke — das RGBE-Schema bietet weit mehr Dynamikumfang als 8-Bit-Formate bei nur 33% mehr Speicher pro Pixel. HDR-Dateien werden von Photoshop, GIMP, ImageMagick, Blender und allen großen 3D-Renderern unterstützt.