Компьютерная графика. Спецэффекты.

Содержание:

Введение

Актуальность.

 Применение компьютерной техники и информационных технологий в современной жизни стало незаменимым.

С появлением мощных графических станций, а так же компьютеров, способных решать не только математические задачи, но и визуализировать сложнейшие технологические процессы на экране, началась новая эра в компьютерной промышленности – компьютерная графика.

Компьютерная графика – область информатики, занимающаяся методами создания и редактирования изображений с помощью компьютера. Люди самых разных профессий применяют компьютерную графику в своей работе. Среди них: исследователи в различных научных и прикладных областях; специалисты по компьютерной верстке; художники; конструкторы; дизайнеры; разработчики рекламной продукции, Web-страниц; авторы мультимедиа презентаций; медики; модельеры тканей и одежды; фотографы; специалисты в области теле- и видеомонтажа и др.

Компьютерная графика: что такое?

Проще всего – это наука. Кроме того, это один из разделов информатики. Он изучает способы обработки и форматирования графического изображения с помощью компьютера. Уроки компьютерной графики на сегодняшний день существуют и в школах, и в высших учебных заведениях. И трудно сегодня найти область, где она не была бы востребована. Также на вопрос: «Что такое компьютерная графика?» - можно ответить, что это одно из многих направлений информатики и, кроме того, относится к наиболее молодым: оно существует около сорока лет. Как и всякая иная наука, она имеет свой определенный предмет, цели, методы и задачи.

Какие задачи решает компьютерная графика? Если рассматривать этот раздел информатики в широком смысле, то можно увидеть, что средства компьютерной графики позволяют решать следующие три типа задач:

1) Перевод словесного описания в графическое изображение.

2) Задача распознавания образов, то есть перевод картинки в описание.

3) Редактирование графических изображений.

Какие существуют виды компьютерной графики? Еще раз: что такое компьютерная графика? Это раздел информатики, изучающий способы и средства обработки и создания графического изображения с помощью техники. Различают четыре вида компьютерной графики, несмотря на то, что для обработки картинки с помощью компьютера существует огромное количество различных программ. Это растровая, векторная, фрактальная и 3-D графика. Каковы их отличительные черты? В первую очередь виды компьютерной графики различаются по принципам формирования иллюстрации при отображении на бумаге или на экране монитора.

Растровая графика

Растровое изображение представляет собой сетку пикселей или цветных точек (обычно прямоугольную) на компьютерном мониторе, бумаге и других отображающих устройствах и материалах (растр). Важными характеристиками изображения являются:

количество пикселей -- размер. Может указываться отдельно количество пикселей по ширине и высоте или же (редко) общее количество пикселей (часто измеряется в мегапикселях); количество используемых цветов или глубина цвета;

цветовое пространство (цветовая модель). Например - RBG;

разрешение -- справочная величина, говорящая о рекомендуемом размере пикселя изображения.

Наименьшим элементом является точка.

Векторная графика

Векторная графика -- способ представления объектов и изображений в компьютерной графике, основанный на использовании геометрических примитивов, таких как точки, линии, многоугольники и др. Термин используется в противоположность к растровой графике.

Наименьшим элементом является линия.

Трехмерная графика 3D-графика, или трехмерная графика, изучает методы и приемы создания объемных моделей объектов, максимально соответствующие реальным. Подобные изображения можно рассмотреть со всех сторон. Гладкие поверхности и разнообразные графические фигуры используются с целью создания объемных иллюстраций. С их помощью художник создает сначала каркас будущего объекта, а потом поверхность покрывают такими материалами, которые визуально похожи на реальные. Далее делают гравитацию, осветление, свойства атмосферы и прочие параметры пространства, в котором находится изображаемый объект. Затем, при условии, что объект движется, задают траекторию движения и его скорость.

Пример:

Фрактальная графика Фракталом называется рисунок, состоящий из одинаковых элементов. Большое количество изображений являются фракталами. К примеру, снежинка Коха, множество Мандельброта, треугольник Серпинского, а также «дракон» Хартера-Хейтчея. Фрактальный рисунок можно построить либо с помощью какого-либо алгоритма, либо путем автоматического создания изображения, которое осуществляется путем вычислений по заданным формулам. Модификация изображения происходит при внесении изменений в структуру алгоритма или смене коэффициентов в формуле. Главным преимуществом фрактальной графики является то, что в файле изображения сохраняются только формулы и алгоритмы.

Итак, перечислим основные области компьютерной графики:

1) моделирование;

2) проектирование;

3) отображение визуальной информации;

4) создание пользовательского интерфейса.

Спецэффект -- технологический приём в кинематографе, на телевидении, на шоу и в компьютерных играх, применяемый для визуализации сцен, которые не могут быть сняты обычным способом (например, для визуализации сцен сражения космических кораблей в далёком будущем).

Спецэффекты также часто применяются, когда естественная съёмка сцены слишком затратна по сравнению со спецэффектом (например, съёмка масштабного взрыва). Спецэффекты применяются и для улучшения или модификации уже предварительно отснятого видеоматериала (например, для наложения погодной карты как фон для телеведущего, рассказывающего о прогнозе погоды).

Спецэффекты родились почти сразу с зарождением кинематографа. Первые анимационные фильмы начала 1900-х были созданый на основе комических иллюстраций и персонажей из популярных комиксов того времени с использованием покадрового метода. Создателем классических спецэффектов был Жорж Мельес.

Изменение частоты киносъемки

Стоп-кадр. Используется в сценах, где требуется показать внезапное появление или исчезновение объекта или изменить естественный интервал между двумя событиями. компьютерный графика спецэффект кинематограф

Наплыв. Кинематограф начала и середины XX века использовал этот прием для показа «превращения» одного объекта в другой. На один и тот же отрезок кинопленки на том же фоне снимается сначала один объект с постепенным уменьшением экспозиции (закрытием диафрагмы объектива или -- чаще -- уменьшением угла раскрытия обтюратора), а затем -- другой с постепенным увеличением экспозиции. В итоге на экране изображение одного объекта плавно замещается другим.

Покадровая съёмка. Метод используется в основном при работе с макетами; широко применялся в середине XX века при создании фильмов о чудовищах (например, «Кинг-Конг»). Эта же технология применяется для изготовления кукольных и пластилиновых мультфильмов (анимации). Покадровая съемка позволяет сделать видимыми медленные процессы, невидимые глазом: рост растений, суточное движение светил и т. п.

Ускоренная киносъёмка или «рапид». Сверхскоростная съемка процесса, протекающего очень быстро (например, взрыв). Затем плёнка прокручивается в обычном темпе, что позволяет получить замедленное высококачественное изображение.

Замедленная киносъёмка, или «ускоренное воспроизведение». Эффект, обратный рапиду -- съемка ведётся на меньшей скорости, а затем прокручивается в нормальном или ускоренном темпе. Незначительное ускорение используется в сценах поединков, когда надо снять стремительные движения, которые актеры просто не успевали бы выполнять. Сильное ускорение может использоваться для создания комического эффекта или для отражения больших отрезков времени.

Обратная съемка. Например, когда нужно снять взлетающего человека, проще заснять падение, а потом прокрутить пленку в обратном направлении.

Комбинированная съемка

Оптические спецэффекты

Рирпроекция. Снятый заранее фон проецируется на экран, перед которым играют актеры. Наиболее частое применение -- в сценах, где герои ведут автомобиль. В этом случае автомобиль -- макет, построенный на съемочной площадке, а придорожный пейзаж спроецирован на экран.

Двойная экспозиция. Необходимые элементы доснимаются на пленку с уже отснятой последовательностью кадров. В наиболее сложных сценах используется многократная экспозиция, когда на одну и ту же пленку снимают три раза и более. Такая технология применялась в первых трёх фильмах из серии «Звёздные войны» для съёмки массовки (не хватало статистов).

Блуждающая маска. Метод совмещения основного объекта съемки с нужным фоном при помощи применения киносъемочного аппарата, позволяющего производить съемку одновременно на две кинопленки. Основной объект снимается в студии на специальном фоне, засвечиваемом мощным источником инфракрасного излучения и одновременно затемненном в видимой части спектра. В аппарат заряжается обычная кинопленка, нечувствительная к инфракрасному свету, и инфракрасная обращаемая пленка высокого контраста. После съемки инфракрасная пленка обрабатывается и снова заряжается в аппарат, совмещенная с непроявленной с точностью до кадра. После этого снимается необходимый для сцены фон. Проявленная пленка выполняет роль маски и закрывает участки светочувствительной кинопленки, на которых отснят главный объект. Таким образом, после проявления на одной пленке получается изображение, экспонированное совершенно разными сценами. Пример такой комбинированной съемки -- полет Вольки и Хоттабыча на ковре-самолете.

Хромакей (Chroma key). Телевизионный аналог «блуждающей маски». Выполняется при помощи электронного монтажа двух изображений, при котором основное (например, изображение комментатора) снимается на ярком однотонном (ключевом) фоне -- обычно сине-зеленом. При обработке изображения с двух источников совмещаются таким образом, что ключевой тон заменяется другим изображением.

Контроль движения.

Такая технология применяется, когда необходимо снять несколько макетов, движущихся по одной траектории.

Специальная система автоматических приводов позволяет оператору управлять камерой дистанционно и программировать ее движения. Потом в кадр помещается другой макет, и камера делает новый проход, в точности повторяющий предыдущий. Полученные изображения совмещаются.

Источники:

https://knowledge.allbest.ru/programming/2c0b65625a2bc68b5d53a89521316d36_0.html

https://fb.ru/article/190005/kompyuternaya-grafika-chto-takoe-vidyi-kompyuternoy-grafiki

https://studbooks.net/2249844/informatika/vyvod