Описание основных понятий компьютерной графики для студентов Гуманитарного факультета

Adobe Illustrator. -  одна  из  самых дорогих   среди автономных программ векторной графики, рассматриваемых  в  этом  обзоре.  По функциональным возможностям Illustrator сегодня  настолько  уступает  пакету CorelDraw, не говоря уже о Macromedia  FreeHand,  что мы  не  стали бы рекомендовать этот пакет для профессиональных  художников-графиков,  до  тех пор пока Adobe не выпустит  его  существенно  модернизированную  версию.   Ветеран векторной графики - пакет  Illustrator  -  когда-то представлял собой выдающееся достижение в этой области и  послужил  моделью, которая легла в основу всех представленных в данном обзоре  программ.  Но  с тех пор в каждом новом продукте появлялось какое-нибудь  усовершенствование.

Например, Macromedia FreeHand лучше выполняет импортирование  файлов  EPS  и AI и при этом обеспечивает высокую точность цветопередачи в формате CMYK, которой всегда отличался Illustrator. CorelDraw уже  давно  подняла  планку, предусмотрев в своих пакетах градиентную  закраску,  истинные  слои,  булевы операции  и   специальные   эффекты.   Canvas   5   располагает   средствами редактирования растровых изображений  на  уровне  пикселов,  а  его  рабочая область достигает почти 140 м2, в то время как для Illustrator  эта область составляет всего 0,2  м2.  Micrografx  Designer  предоставляет  превосходный инструментарий для рисования, интегрируется с Windows и Microsoft  Office  и содержит  средства  для  подготовки  технических  иллюстраций,  а  CorelXara обеспечивает истинную прозрачность  для  векторных  объектов  и  возможность встраивания растровых изображений. В свою очередь Fractal Design  Expression с помощью инструмента Skeletal Strokes позволяет  получать  самые  необычные эффекты и видоизменять изображение. К сожалению, сравнительно ограниченный набор средств пакета  Illustrator  не означает,  что  он  прост  в  применении.Подсчитано,  что  для   градиентная закраска изображения радуги,  требующая  5  щелчков  мышью  в  CorelDraw,  в  случае пакета Illustrator  потребует 67  щелчков,  поскольку вам придется создавать переходы для каждой пары основных цветов. Базовый инструментарий. Illustrator не позволяет экспортировать  файлы  .GIF и JPEG дл использования в Web.  И  хотя  качество  цветной  печати  остается самой сильной стороной  пакета  Illustrator,  возможности  обработки  цветов CMYK в FreeHand понравится вам ничуть не меньше (кроме того, одна  и та  же версия FreeHand может работать в среде как дл Windows,  так  и  Mac).  Нужно помнить  также  о проблемах,  возникающих при применении  Illustrator   с графическими платами на основе  S3  (Adobe  предупреждает  пользователей  об этом). Illustrator, в свое  время  проложивший  путь  остальным  графическим пакетам, сегодня отошел на второй план. До тех пор пока  Adobe  серьезно  не переделает его, мы рекомендуем поискать какой-нибудь другой пакет.  Если  же вы все еще работаете в Illustrator  и  созданными  с  его  помощью  файлами, рассмотрите FreeHand в качестве альтернативы.

Macromedia FreeHand. Пакет Macromedia FreeHand 7 поражает безупречным качеством вывода  на  экран и четырехцветной  печати  CMYK  и  наличием  нескольких  форматов  для  Web. Поскольку FreeHand всегда отображает цвета так же, как они  будут  выглядеть при печати, эта программа была единственной в нашем обзоре,  не  допускавшей создание или назначение цветов, которые при печати сильно отличались  бы  от соответствующих цветов на  экране.  В  списке  цветов  FreeHand  указываются только те цвета, которые  были  использованы  или  созданы  вами.  Программа позволяет отбирать цвета из нескольких библиотек,  в  том  числе  Pantone  и Hexachrome для печати, и из палитры Web, оптимизированной как для Mac,  так и PC.

Инструментарий  FreeHand  для  рисования  и  работы   с   текстом   отвечает необходимым требованиям,  но  несколько  ограничен.  В  интерфейсе  FreeHand  отдано предпочтение редактированию узлов,  а  не  редактированию  объекта  в целом.   Каждая   из   операций   масштабирования,   поворота,   зеркального отображения и деформации - выполняемые в CorelDraw манипуляциями  в  рабочем окне объекта  -  требует  отдельного  инструмента  из  набора  инструментарии FreeHand.  При выборе  объекта его точки (узлы)  всегда   доступны   для непосредственного редактирования, но это означает,  что вы  видите  узлы  и траектории объекта, а не его "законченный" вид.

 Corel Xara . Работать с CorelXara - все равно что сидеть за  рулем  элегантного  красного "Феррари" с откидным верхом в красивом  весеннем  парке.  Простой и ясный интерфейс CorelXara прежде всего вызовет у  вас  вопрос:  почему  считается, что пользоваться пакетами иллюстративной графики очень сложно?

CorelXara 1.5 - одна  из рассматриваемых  в  данном  обзоре  программ  нового поколения.  Она  служит  в  первую   очередь   для   создания   графического изображения на странице за один раз и  формирования  блока  текста  за  один раз. Программа позволяет выполнять  с  рисунками,  градиентным  заполнением, изображениями и диапозитивами такие действия,  о  которых  вы могли только мечтать. Хотя Corel рекламирует CorelXara 1.5 как дополнение к  CorelDraw  7 для создания графики Web, по существу благодаря высокой  производительности, средствам для работы с Web и  специализированному  инструментарию  CorelXara превосходит CorelDraw во многих отношениях.

Благодаря  возможностям  масштабирования  векторной  графики   и   текстурам растровых  изображений  двумерные  объекты  начинают  все  более  напоминать трехмерные. Нарисуйте объект. Наложите текстуру (растровое изображение)  или закрасьте   его   (материал).   Определите   уровень   прозрачности.   Затем переместите изображение и отредактируйте по своему вкусу. Что стоит за внешней  простотой.  Интерфейс  CorelXara  элегантен  и  прост. Пиктограммы в верхнем ряду обеспечивают  доступ  к  полноцветным  визуальным наборам цветов, заполнений,  штриховок,  растровых  изображений,  шрифтов  и графических вставок (клипартов). CorelXara облегчает управление  цветом  путем создании  семейств  связанных оттенков. Измените основной цвет с синего на зеленый, и ваш объект  изменит всю  гамму  оттенков.  Заметьте,  что  CorelXara  не  содержит   специальных инструментальных средств для  технических  иллюстраций  и,  кроме  того,  вы должны самостоятельно вводить текст, поскольку в CorelXara не  предусмотрены фильтры импорта для программ обработки текста. Тем не  менее  эта  программа была единственной из рассмотренных в  обзоре,  которая  позволяла  размещать несколько  строк  текста  вдоль  одной  криволинейной  направляющей,  а   ее коллекция  шрифтов  не  только  содержит  их  названия,  но   и   показывает гарнитуры.

Чудеса для Web.  Самое  мощное  на  сегодня  инструментальное  средство  для графики Web - внешний модуль CorelXara для Netscape  Navigator  и  Microsoft Internet  Explorer  -  позволяет непосредственно из  браузера  увеличивать масштаб изображение до 25  000%.  Благодаря  компактности  файла  и  высокой производительности   перед   векторной   графикой   открываются    блестящие перспективы в области разработки страниц Web. CorelXara может далеко не все, но в некоторых отношениях  эта программа не имеет себе равных. Если вы готовите  сложные  оригинал-макеты,  если  только начинаете  пользоваться  пакетами  для  рисования  или  любите  работать   с прозрачными слоями, CorelXara станет хорошим дополнением к вашему  комплекту инструментов.

На  персональных  компьютерах  основную  долю  рынка   программных   средств обработки трехмерной графики занимают  три  пакета.  Эффективней  всего  они работают  на  самых  мощных  машинах (в   двух-   или   четырехпроцессорных конфигурациях Pentium II/III, Xeon)  под  управлением  операционной  системы Windows .

Программа создания и  обработки  трехмерной  графики  3D  Studio  Max  фирмы Kinetix изначально создавалась для платформы Windows. Этот  пакет  считается “полупрофессиональным”. Однако его средств  вполне  хватает  для  разработки качественных    трехмерных    изображений    объектов    неживой    природы.

Отличительными  особенностями  пакета  являются  поддержка  большого   числа аппаратных ускорителей трехмерной графики, мощные световые эффекты,  большое число    дополнений,    созданных    сторонними    фирмами.    Сравнительная нетребовательность  к  аппаратным  ресурсам  позволяет  работать   даже   на компьютерах среднего уровня. Вместе  с  тем  по  средствам  моделирования  и анимации пакет 3D Studio Max уступает более развитым программным средствам.

Программа  Softimage  3D  компании  Microsoft  изначально  создавалась   для рабочих станций SGI и лишь  сравнительно  недавно  была  конвертирована  под операционную систему Windows  NT.  Программу  отличают  богатые  возможности моделирования,   наличие   большого   числа   регулируемых   физических    и кинематографических параметров. Для рендеринга  применяется  качественный  и достаточно быстрый  модуль  Mental  Ray.  Существует  множество  дополнений, выпущенных “третьими” фирмами, значительно расширяющих функции  пакета.  Эта программа  считается  стандартом  “де-факто”   в   мире   специализированных графических станций SGI,  а на  платформе IBM  PC   выглядит   несколько тяжеловато и требует мощных аппаратных ресурсов.

Наиболее революционной  с точки зрения  интерфейса  и  возможностей  является

программа  Мауа,  разработанная  консорциумом  известных  компаний   (Alias, Wavefront, TDI).  Пакет существует  в вариантах для разных  операционных систем, в том числе и  Windows  NT.  Инструментарий  Мауа  сведен  в  четыре группы: Animation (анимация), Modeling (моделирование), Dynamic  (физическое моделирование), Rendering (визуализация).  Удобный  настраиваемый  интерфейс выполнен в соответствии с современными  требованиями.  На  сегодняшний  день Мауа является  наиболее  передовым  пакетом  в  классе  средств  создания  и обработки трехмерной графики для персональных компьютеров

Среди  программ,  предназначенных  для   создания   компьютерной   двумерной живописи, самыми популярными  считаются  Painter  компании  Fractal  Design, FreeHand компании  Macromedia,  и Fauve  Matisse.  Пакет Painter  обладает достаточно  широким  спектром  средств  рисования  и  работы  с  цветом.   В частности, он  моделирует  различные  инструменты  (кисти,  карандаш,  перо, уголь, аэрограф и др.), позволяет имитировать  материалы  (акварель,  масло, тушь),  а  также  добиться эффекта натуральной среды.  В свою» очередь, последние   версии   программы   FreeHand   обладают   богатыми   средствами редактирования изображений и  текста,  содержат  библиотеку  спецэффектов  и набор инструментов для работы с цветом, в том  числе  средства  многоцветной градиентной заливки.

Среди  программ  для  создания  изображений  на  платформе  Macintosh  стоит отметить  пакет  для  редактирования  растровой   живописи   и   изображений PixelPaint Pro компании Pixel Resources. Среди  программ  компьютерной  живописи  для графических станций   Silicon Graphics(SGI) особое место занимает  пакет StudioPaint  3D  компании  Alias Wavefront, который позволяет рисовать различными  инструментами (“кистями”) в режиме реального времени прямо на трехмерных  моделях.  Пакет  работает  с неограниченным количеством слоев  изображения  и  предоставляет  30  уровней отмены предыдущего  действия  (undo),  включает  операции  цветокоррекции  и “сплайновые кисти”,  “мазок”  которых  можно  редактировать  по  точкам  как сплайновую кривую. StudioPaint  3D  поддерживает  планшет  с  чувствительным пером, что дает возможность художнику сделать традиционный эскиз от руки,  а затем позволяет перенести рисунок в трехмерные пакеты для моделирования  или анимации и построить по эскизу трехмерную модель.

Особенности графической  информации и способы ее кодирования 

• Графическая информация
• Способы кодирования графической информации

Графическая информация

Прежде чем приступать к обсуждению основ цифровой (компьютерной) графики, необходимо рассмотреть особенности графической информации как таковой.

Графическое представление информации используется во многих областях визуальной коммуникации: от произведений изобразительного искусства, которое призвано будить у человека эмоции и вызывать чувство прекрасного, до всевозможных символов, например дорожных знаков, которые предназначены только для информативных целей и у опытных водителей могут даже не достигать области осознаваемого восприятия.

Графические образы составляют основу мышления многих специалистов, в ряду которых почетное место занимают графические дизайнеры — люди с наглядно-образным складом.

Владение техникой компьютерной визуализации своих идей требует основательной  подготовки и понимания своеобразия  графической информации (традиционной графики, которая развивалась много  столетий) с точки зрения перевода ее на "компьютерные рельсы".

Обработка изображений с помощью ЭВМ.

Классификация изображений

Говоря об обработке изображений  с помощью ЭВМ целесообразно  выделить 4 класса изображений. Эта  классификация связана не столько  с природой зрительного восприятия изображений, сколько с подходом к их представлению и обработке.

Класс 1 - тоновые и цветные изображения. В этот класс входят изображения, имеющие вид обычных телевизионных изображений. Они обеспечивают довольно точное воспроизведение реальности и представляются матрицами с целочисленными элементами. Для обозначения этих элементов используют термины "элементы изображения", "пиксел", "пэл". В большинстве прикладных задач эти матрицы имеют очень большие размеры объектов - 512х512 элементов, являющиеся наиболее общепринятыми. В связи с этим представление изображений не всегда хранятся в памяти в виде обычных матриц и часто используются более изощренные разновидности структур данных. Цветные изображения могут представляется либо при помощи 3-х матриц (для красного, синего и зеленого цветов в отдельности), либо с помощью другой матрицы таким образом, что отдельные биты любого элемента представляют различные цвета, так как человеческий глаз порой не в состоянии различать уровни освещенности, различающиеся друг от друга менее чем на 1%, то для представления цветного изображения достаточно затрачивать по 1-му байту на цвет одного пиксела. Приемлемых результатов удается добиться, используя по три бита для передачи любого из двух цветов и два бита для передачи третьего.

Класс 2 - 2-х уровневые или представляемые в нескольких цветах изображения.

Изображение книжной страницы - это  типичный пример 2-го класса, т.е. чёрно-белое  изображение. Подобное изображение  можно представлять матрицами, затрачивая по 1 биту на элемент, а также в  виде "карт", так как на этих изображениях имеются хорошо различимые области одного цвета. Поэтому такие изображения объединены в один класс. Одна из проблем, возникающих в связи с использованием 1-го бита для представления любого пиксела, заключается в отсутствие стандартного для различных типов ЭВМ и устройств визуального отображения способов объединения битов в байт, и байт в слово. То есть, крайний слева пиксел может представляться, как наименее, так и наиболее значимыми битами байта. Поэтому пользователь должен думать о выборе наиболее подходящего способа представления в применяемом им устройстве.