СОВРЕМЕННЫЕ ПРОГРАММЫ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ГРАФИКИ

Содержание:

Основные области применения компьютерной графики

• Научная графика. Первые компьютеры использовались лишь для решения научных и производственных задач. Чтобы лучше понять полученные результаты, производили их графическую обработку, строили графики, диаграммы, чертежи рассчитанных конструкций. Первые графики на машине получали в режиме символьной печати. Затем появились специальные устройства - графопостроители (плоттеры) для вычерчивания чертежей и графиков чернильным пером на бумаге. Современная научная компьютерная графика дает возможность проводить вычислительные эксперименты с наглядным представлением их результатов.

• Деловая графика предназначена для наглядного представления различных показателей работы учреждений. Плановые показатели, отчетная документация, статистические сводки - вот объекты, для которых с помощью деловой графики создаются иллюстративные материалы. Программные средства деловой графики включаются в состав электронных таблиц.

• Конструкторская графика используется в работе инженеровконструкторов, архитекторов, изобретателей новой техники. Этот вид компьютерной графики является обязательным элементом САПР (систем автоматизации проектирования). Средствами конструкторской графики можно получать как плоские изображения (проекции, сечения), так и пространственные трехмерные изображения.

• Иллюстративная графика - это произвольное рисование и черчение на экране компьютера. Пакеты иллюстративной графики относятся к прикладному программному обеспечению общего назначения. Простейшие программные средства иллюстративной графики называются графическими редакторами.

• Художественная и рекламная графика стала популярной во многом благодаря телевидению. С помощью компьютера создаются рекламные ролики, мультфильмы, компьютерные игры, видеоуроки, видеопрезентации. Графические пакеты для этих целей требуют больших ресурсов компьютера по быстродействию и памяти. Отличительной особенностью этих графических пакетов является возможность создания реалистических изображений и "движущихся картинок". Получение рисунков трехмерных объектов, их повороты, приближения, удаления, деформации связано с большим объемом вычислений. Передача освещенности объекта в зависимости от положения источника света, от расположения теней, от фактуры поверхности, требует расчетов, учитывающих законы оптики.

• Компьютерная анимация - это получение движущихся изображений на дисплее. Художник создает на экране рисунки начального и конечного положения движущихся объектов, все промежуточные состояния рассчитывает и изображает компьютер, выполняя расчеты, опирающиеся на математическое описание данного вида движения. Полученные рисунки, выводимые последовательно на экран с определенной частотой, создают иллюзию движения. Несмотря на то, что для работы с компьютерной графикой существует множество видов программного обеспечения, различают всего три вида компьютерной графики. Это - растровая, векторная и фрактальная графика. Именно они составляют ветви компьютерной графики.

Программы рисования

Программы рисования используются в качестве дополнительных компонентов к программам полиграфии, анимации, презентации. Художникам, работающим на компьютере, наверняка будет интересен растровый графический редактор Fractal Design Painter. В нем имитируется работа инструментов: кисти, карандаша, пастели. Для большего удобства рекомендуется использовать планшет. Программа позволяет передавать множество цветовых эффектов, использовать фильтры Photoshop. Функции редактора Fractal Design Painter аналогичны функциям Painter, но получаемые изображения векторные. Для создания векторных иллюстраций широко применяют программу Macromedia Freehand. Ее отличительная черта — возможность вносить изменения в изображение в режиме предварительного просмотра. Предусмотрено также применение разнообразных средств.

Программы компьютерной графики для полиграфии

Полиграфия обеспечивает дизайнерам наиболее обширный фронт работы. Текстовые страницы, рекламные документы, различные типы иллюстраций, визитки, этикетки и т. д. — это все полиграфическая продукция. Пакеты компьютерной полиграфии позволяют создавать файлы, содержащие текст и иллюстрации, обеспечивают подготовку вывода на печать и высокое качество печатной продукции.

Программы верстки

Компьютерная верстка — объединение текста и графического изображения — заключительный этап допечатного дизайна. Программы верстки используются при подготовке к изданию буклетов, каталогов, газет, журналов, книг, т. е. той печатной продукции, в которой преобладает текстовая информация. Наиболее популярна программа верстки — Adobe PageMaker.

Программы для деловой графики и презентации

Презентационные пакеты просты в работе, активно используют возможности мультимедиа, обеспечивают удобный импорт видео и звуковых файлов, анимацию изображений. Одна из первых программ этого класса — Harvard Graphics — содержит библиотеку графических изображений для иллюстрации, позволяет создавать множество типов графиков и диаграмм, в ней также предусмотрены различные эффекты вывода изображений во время презентации.Самая известная и наиболее распространенная сегодня программа презентации — Power Point из пакета Microsoft Office. Она включает обучающую программу, готовые образцы презентаций; предоставляет широкие возможности работы с текстом, эффективную справочную систему.

Программы для работы с трехмерной графикой и анимацией

В наше время широкое применение в кинематографии, рекламном и игровом бизнесе получает трехмерная компьютерная графика и анимация. Существует много программ, при помощи которых можно создавать очень реалистичные объекты и виртуальные сцены. К ним относятся CyberMotion 3D-Designer, Bryce 3D, Ulead COOL 3D, 4DBuilder, PhotoModeler Lite, Ulead Gif Animator, 3D GIF Designer и др. Одним из популярнейших инструментов этого класса является разработанный в 1996 г. фирмой Autodesk программный комплекс трехмерного моделирования, визуализации и анимирования объектов 3D Studio MAX (3dmax).

3D Studio MAX — огромный по объему и возможностям графический редактор, который может использоваться в архитектурном проектировании, в подготовке рекламных и научно-популярных роликов, для телевидения, в компьютерной мультипликации и ху-дожественнои анимации, в компьютерных играх, в компьютерной графике и Web-дизайене. Эта программа позволяет создавать как сложные статические сцены, так и анимационные ролики. Открытая архитектура 3D Studio МАХ позволяет аниматорам воспользоваться преимуществами использования более чем 100 подключаемых приложений, чтобы быстро и легко добавлять впечатляющие эффекты.

Растровая графика 

В растровой графике, как и на экране телевизора или монитора, любое изображение состоит из совокупности очень мелких элементов (точек), которые называются пикселями (pixel). Слово "пиксель" - это аббревиатура от английских слов picture element (элемент изображения). Каждый пиксель изображения отображается в определенном месте компьютерного экрана и имеет точные координаты по горизонтали и вертикали. Проще всего представить растровое изображение как картинку, созданную путем раскрашивания миниатюрных квадратиков на листе миллиметровой бумаги. Каждый квадратик характеризуется точным местоположением и может быть снабжен адресом в соответствии с его координатами по горизонтали и вертикали. Программы растровой графики дают возможность создавать и редактировать каждый пиксель изображения. Пиксели настолько малы, что изображение может казаться таким же четким, как и фотография. Одна из причин того, почему точечное изображение выглядит таким реалистичным, заключается в том, что растровые программы могут придать каждому пикселю изображения практически любой из различимых человеческим глазом оттенков.

Растровая графика имеет достоинства :

• Простота вывода. Чтобы вывести растровое изображение на экран монитора или принтер, не требуются сверхсложные вычисления.

Отображение растровой графики не "нагружает" слишком сильно процессор компьютера, а значит, вывод изображения происходит очень быстро. Какаялибо дополнительная обработка при этом отсутствует, за исключением, может быть, подстройки цветов.

• Высокая точность и достоверность передачи полутоновых изображений, например, сканированных картин и фотографий, т.е. если использовать достаточно большое разрешение и цветовой режим TrueColor, то цифровая копия не будет отличаться от оригинала. Теперь рассмотрим недостатки растровой графики.

• Растровая графика зависит от разрешения устройства вывода: монитора или принтера. Например, если вывести изображение размером 640x480 точек на экран монитора с таким же разрешением, то этот рисунок займет весь экран целиком. Если же его вывести при разрешении 1024x768, то на экране отобразится только часть рисунка. Получается, в этих двух случаях размеры рисунка будут сильно различаться, что не всегда приемлемо.

• Растровая графика не масштабируется, так как при изменении ее размеров сильно падает ее качество. Последний пункт нужно пояснить особо. Предположим, что мы имеем небольшое растровое изображение, и у нас возникло желание его увеличить. Мы открываем его в программе графического редактора и выполняем увеличение.

Обзор программ растровой графики

• Adobe Photoshop. Профессиональный пакет обработки фотографий. Поддерживает работу со слоями и экспорт объектов из программ векторной графики. Обладает полным набором инструментов для коррекции цвета, ретуширования, регулировки контрастности и насыщенности цветов, маскирования, создания различных цветовых эффектов. Большое количество фильтров позволяют создавать разнообразные специальные эффекты. Различными производителями создано множество подключаемых модулей.

• Corel PhotoPaint. Графический редактор, имеющий все необходимое для создания и редактирования изображений, однако уступает Adobe Photoshop в быстродействии при работе с файлами. Позволяет публиковать эти изображения в Интернете. Содержит инструменты для работы с анимированными изображениями и слайд-шоу в формате QuickTime.

• PhotoDraw. Редактор входит в состав Microsoft Office и объединяет возможности пакетов векторной и растровой графики. Он содержит большой набор рисованных фигур и множество типов линий для их оформления, включая либо разнообразные художественные мазки кистью, либо фотоизображения. При использовании шаблонов специальный мастер проведет вас через все шаги создания иллюстрации необходимого типа.
• PhotoDraw поддерживает сохранение иллюстраций в формате большинства других приложений. Он включает большое количество различных эффектов, которые могут быть применены к изображениям и отдельным объектам, в частности можно выбирать эффекты добавления тени, задания прозрачности, смазывания или усиления границ объектов, придания им трехмерности, перспективных искажений, а также специальных эффектов, придающих изображению вид рисунка пером, наброска, живописного произведения и многих других. Предусмотрено применение plug-in фильтров,
• предназначенных для Photoshop.

• Ulead PhotoImpact. Графический пакет, разработанный фирмой Ulead Systems, предназначен не только для создания и редактирования изображений. Он предлагает также средства для создания и управления базами данных фотографий, просмотра файлов изображений, создания мультимедийных слайд-шоу, захвата изображения с экрана, преобразования файлов. Технология pick-and-apply позволяет применять расширения из наборов стилей, эффектов, градиентов и текстур и сразу видеть результаты преобразований. Поддерживает работу со слоями, предварительный просмотр в реальном времени, расширенные специальные эффекты, размещение текста на заданной кривой, инструменты ретуширования изображения.

• Paint Shop Pro. Графический редактор, предоставляющий широкий выбор кистей для рисования и ретуширования изображения, более 25 стандартных фильтров для его обработки, базовый набор стандартных эффектов и подключаемые фильтры для пакета Photoshop. Поддерживает работу со слоями изображения и многоуровневую отмену действий. В его состав также включен Animation Shop - утилита для создания анимационных GIF-файлов, которые можно использовать в Интернете или в собственных мультимедиа-приложениях.

• Picture Man. Графический пакет, разработанный российской фирмой Stoik Software. Он позволяет создавать и редактировать графические файлы, монтировать и обрабатывать цифровое видео и даже имеет встроенный модуль морфинга. Пакет содержит более 70 высококачественных фильтров для работы с изображениями, инструменты цветокоррекции, фильтрации и ретуширования. Все фильтры пакета можно применить не только к одному изображению, но и к их последовательности.

Векторная графика

Принцип кодирования информации в векторной графике сильно отличается от растровой. В векторной графике все изображения описываются в виде математических объектов контуров. Каждый контур представляет собой независимый объект, который можно перемещать, масштабировать, изменять множество раз. Все линии определяются начальными точками и формулами, описывающими сами линии. Поэтому при изменении размера рисунка пропорции и очертания всегда точно выдерживаются. Векторную графику часто называют также объектно-ориентированной графикой, так как изображение состоит из отдельных объектов - прямых и кривых линий, замкнутых и разомкнутых фигур, прямоугольников, эллипсов и т.п., каждый из которых имеет свои характеристики цвета, толщины контура, стиля линии и т.д.

Векторные изображения имеют следующие преимущества :

• Произвольная масштабируемость. В программах векторной графики можно увеличивать или уменьшать масштаб по своему усмотрению без какого-либо ухудшения качества.

• Полная редактируемость. Векторные изображения можно изменять самым произвольным образом, подобно тому, как вы редактируете текст в текстовом редакторе.

• Стабильное качество. Любая команда, которая, вносит изменения в растровое изображение, приводит к понижению общего качества рисунка. Вращение и изменение масштаба требует пересчета значений каждого пикселя, что невозможно выполнить со стопроцентной точностью. При использовании программы векторной графики вы не заметите ухудшения качества редактируемых рисунков.

• Печать с максимально высоким разрешением. Математическое представление данных векторного рисунка позволяет распечатывать его на принтере с максимально допустимым разрешением.

• Файлы имеют небольшой размер. Размер файлов векторных рисунков обычно не превышает нескольких десятков килобайт. Подобное же растровое изображение занимает несколько мегабайт. Например, простой логотип фирмы, созданный в Illustrator, занимает 220 кбайт. Если же его преобразовать в рисунок Photoshop с разрешением 300 точек на дюйм, то он разрастется до 5 Мбайт.

Обзор программ векторной графики.

• CorelDRAW. Графический редактор, обладающий широкими возможностями и огромной библиотекой готовых изображений, ставший уже классической программой векторного рисования. Пакет предназначен не только для рисования, но и для подготовки графиков и редактирования растровых изображений. Он имеет отличные средства управления файлами и возможность показа слайд-фильмов на дисплее компьютера, позволяет рисовать от руки и работать со слоями изображений, поддерживает спецэффекты, в том числе трехмерные, и имеет гибкие возможности для работы с текстами.

• CorelXARA. Редактор обладает прекрасно реализованным эффектом прозрачности с градиентными свойствами. Программа выполняет основные операции с растровыми изображениями: изменение глубины цвета, яркости, контраста, резкости, применения фильтра размытого изображения и других специальных эффектов. Гигантское внутреннее разрешение (72000 точек на дюйм) позволяет увеличивать объекты до 2500 раз. Программа позволяет просматривать файлы формата JPG, GIF и анимированные GIF. Она совместима с plug-in для Adobe Photoshop.

• Macromedia FreeHand. Профессиональный графический редактор, позволяющий помимо создания графических объектов, также использовать и обрабатывать тексты, используя таблицы стилей. Содержит библиотеку спецэффектов и набор инструментов для работы с цветом, в том числе средства многоцветной градиентной заливки.

• Adobe Illustrator. Векторный пакет Illustrator фирмы Adobe предназначен для создания иллюстраций и разработки общего дизайна страниц и ориентирован на вывод готовых изображений с высоким разрешением. Пакет позволяет создавать фигуры и символы произвольной формы, а затем масштабировать, вращать и деформировать их. Кроме того, Illustrator содержит широкий спектр инструментов для работы с текстом и многостраничными документами.

• Denebas Canvas. Кроме создания векторной графики этот редактор имеет модули для работы с растровыми изображениями. Он позволяет создавать фотомонтажи, оригинал-макеты изданий и Web-страницы, содержащие анимированные GIF-изображения и кнопки.

• Photo Graphics. В данном редакторе каждый объект представлен парой - регион и эффект, последний действует только в пределах региона. Объекты, расположенные в разных слоях, взаимодействуют, т.е. эффект объекта верхнего слоя в пределах своего региона накладывается на объект нижнего слоя. При перемещении объекта эффект перемещается вместе с ним. Достоинством программы является малый размер файлов, в которых хранятся правила построения изображений, а не информация о точках.

Поэтому вывод на печать может осуществляться с максимально возможным разрешением независимо от размера рисунка.

Фрактальная графика 

Фракталы - самые красивые, очаровательные и странные порождения геометрии XX века. Это детища сухой математики, но они настолько эстетичны, что выставка фракталов, построенных с помощью компьютера, потрясла мир, а книга организаторов выставки Хайнца-Отто Пайтгена и Петера Рихтера, "Красота фракталов" раскупалась как художественный альбом. Фракталы геометричны, но это геометрия не идеалиста Платона, искавшего везде отполированные формы правильных многогранников, а геометрия реального мира - ветвистого, пористого, шершавого, зазубренного. Фракталы остро обнажили то, что не замечалось раньше, а именно, что почти два тысячелетия человечество изучало правильные и гладкие кривые, считая евклидову геометрию геометрией природы.

Обзор программ фрактальной графики.

• Fractal Design Detailer позволяет раскрашивать поверхности ЗDмоделей.

• Fractal Design Poser позволяет интегрировать 2D-изображения, ЗDсцены, web-графику и анимацию.

• Art Dabbler является превосходным средством для обучения рисованию.

• AddDepth используется для создания ЗD-заставок, текстов и других ЗDэффектов.

Заключение

Работа с компьютерной графикой - одно из самых популярных направлений использования персонального компьютера, причем занимаются этой работой не только профессиональные художники и дизайнеры. На любом предприятии время от времени возникает необходимость в подаче рекламных объявлений в газеты и журналы, в выпуске рекламной листовки или буклета.

Без компьютерной графики не обходится ни одна современная программа. Работа над графикой занимает до 90% рабочего времени программистских коллективов, выпускающих программы массового применения. Основные трудозатраты в работе редакций и издательств тоже составляют художественные и оформительские работы с графическими программами. Необходимость широкого использования графических программных средств стала особенно ощутимой в связи с развитием Интернета и, в первую очередь, благодаря службе World Wide Web, связавшей в единую "паутину" миллионы "домашних страниц". У страницы, оформленной без компьютерной графики мало шансов привлечь к себе массовое внимание.

Область применения компьютерной графики не ограничивается одними художественными эффектами. Во всех отраслях науки, техники, медицины, в коммерческой и управленческой деятельности используются построенные с помощью компьютера схемы, графики, диаграммы, предназначенные для наглядного отображения разнообразной информации. Конструкторы, разрабатывая новые модели автомобилей и самолетов, используют трехмерные графические объекты, чтобы представить окончательный вид изделия. Архитекторы создают на экране монитора объемное изображение здания, и это позволяет им увидеть, как оно впишется в ландшафт.

Список использованной литературы 

1.Казанцев А.В. Основы компьютерной графики для программистов. - Казань, 2005, - 94 с.

.Петров М.Н., Молочков В.П. Компьютерная графика. - СПб.: Питер, 2003. - 736 с.

.Г.П. Катунин. Аудиовизуальные средства мультимедиа: Учебное пособие / СибГУТИ. - Новосибирск., 2009. - 742 с.