Назначение и возможности программ компьютерной графики
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
Видеолекции для
профессионалов
- Свидетельства для портфолио
- Вечный доступ за 120 рублей
- 311 видеолекции для каждого
Курс лекций
по дисциплине «Информатика»
Разработчики
Максимова О.Г., преподаватель
Максимова А.В., студент
4.4 Представление о программных средах компьютерной графики, мультимедийных средах
Программные средства компьютерной графики
Современные информационные технологии захватили такую, казалось когда-то, «гуманитарную» область, как художественное творчество.
Программные средства работы с графикой – это весьма обширный класс программных продуктов, которые предназначены для создания и/или обработки графических изображений:
По «профессиональному» назначению средства компьютерной графики и анимации можно разделить на следующие классы
– пакеты компьютерной графики для полиграфических нужд, которые позволяют дополнять текст иллюстрациями, создавать дизайн страниц и выводить полиграфическую продукцию на печать с высоким качеством;
– программы двумерной компьютерной 2 D -живописи – так называемые графические редакторы [2] .
– пакеты для подготовки презентаций, которые используются как средства создания слайдов для сопровождения докладов, выступлений, рекламных акций;
– программы 2 D -анимации, используемые для создания динамических изображений и спецэффектов в киноиндустрии;
– программы для 2 D - и 3 D -моделирования, применяемые для дизайнерских и инженерных разработок;
– пакеты 3 D анимации, используемые для создания рекламных и музыкальных клипов и кинофильмов;
– комплексы для обработки видеоизображений, необходимые для наложения анимационных спецэффектов на видеозапись;
– программы для научной визуализации.
Графический редактор предоставляет возможности рисования линий, кривых, раскраски областей экрана, создания надписей различными шрифтами и т.д.
В данном классе различают следующие категории:
– 3D-редакторы – программные средства для создания и обработки трехмерной графики.
Растровые редакторы используют в тех случаях, если графический объект представлен в виде комбинации точек, образующих растр [3] и обладающих свойствами яркости и цвета (рис. 1).
Рисунок 1 – Растровое изображение, состоящее из пикселей [4]
Такой подход эффективен в тех случаях, когда графическое изображение имеет много полутонов и информация о цвете элементов, составляющих объект, важнее, чем информация об их форме. Это характерно для фотографических и полиграфических изображений. Растровые редакторы широко применяют для обработки изображений, их ретуши, создания фотоэффектов и художественных композиций.
Крупными недостатками растровой графики являются невозможность масштабирования изображения без потери качества, а также поворота без искажений на угол, отличающийся от 90 °.
Векторные редакторы отличаются от растровых способом представления данных об изображении. Элементарный объект векторного изображения –линия, а не точка. Поэтому такой подход характерен для чертёжных работ, где большее значение имеет форма линии, а не информация о цвете/яркости отдельных составляющих её точек. В векторных редакторах каждая линия математически рассматривается как кривая третьего порядка и, соответственно, представляется не комбинацией точек, а математической формулой (в компьютере хранятся числовые коэффициенты этой формулы).
Такое представление намного компактнее, чем растровое, поэтому векторные изображения занимают намного меньше места, чем растровые. Но при этом отображение любого объекта выполняется не простым построением точек на экране, а сопровождается непрерывным пересчётом параметров кривой в координаты изображения на экране или печати. Поэтому работа с векторной графикой требует более производительных вычислительных систем.
Из элементарных объектов-линий составляются простейшие геометрические объекты, называемые примитивами, а из них уже создаются законченные композиции. Художественная иллюстрация, выполненная средствами векторной графики, может содержать десятки тысяч простейших объектов, взаимодействующих друг с другом.
Векторные редакторы удобны для создания изображений, но практически не используются для обработки готовых рисунков. Нашли широкое применение в рекламном бизнесе, их применяют для оформления обложек полиграфических изданий и всюду, где стиль художественной работы близок к чертёжному.
Векторные изображения (в отличие от растровых) легко масштабируются (рис. 2).
Рисунок 2 – Масштабирование растровой и векторной графики
Редакторы 3 D -графики используют c я для создания трёхмерных композиций и имеют следующие характерные особенности:
1) гибкое управление взаимодействием свойств поверхности изображаемых объектов со свойствами источников освещения;
2) создание 3D- анимации.
Поэтому редакторы трёхмерной графики нередко называют также 3D-аниматорами.
Программы аниматоры (Animator Pro, PowerAnimator, Animation Works Interactive, Animo и др.) могут создавать и работать как с 2 D -, так и с 3 D -изображениями. В отличие от традиционной анимации, где каждый кадр рисуется вручную, в компьютерной двумерной анимации значительную часть рутинной работы берет на себя программное обеспечение. Используя специальные инструменты таких программ, можно задать движение по необходимой траектории (автоматически будут созданы соответствующие промежуточные кадры) или постепенно изменить палитру в течение нескольких кадров (к примеру, плавно осветлить изображение или убрать часть цветов).
Программы 2 D - и 3 D -моделирования (AutoCAD, Sketch!, Ray Dream Designer, Crystal 3D Designer, AutoStudio и др.) применяются для дизайнерских и инженерных разработок архитекторами, конструкторами, технологами и др.
Программы для научной визуализации (Surfer, Grapher, IRIS Explorer, PV-Wave, Khronos, Data Visualizer, MapViewer и др.) предназначаются для самых разных целей – от решения проблем муниципального планирования до визуализации вспышек на Солнце.
Чаще всего такое ПО применяется для создания поверхностей, описываемых функциями типа для построения карт технологических процессов, для создания моделей метеоусловий и т.п.
Программы для создания компьютерных презентаций
Единственное объяснение, почему люди продолжают устраивать презентации, вопреки их сложности и дороговизне, … в том, что презентации порой бывают исключительно эффективными.
В профессиональной деятельности многих специалистов зачастую возникает потребность в представлении своих продуктов, идей, проектов для аудитории.
То есть в широком смысле презентация – это форма представления информации, причём как с помощью различных технических средств, так и без них.
У проведения презентации обычно есть три основные цели:
– побудить к позитивному действию.
В соответствии с этим презентации бывают:
В общем говоря, задача презентации – сделать так, чтобы её объект заинтересовал аудиторию.
Чтобы этого достичь, составляется сценарий презентации, в соответствии с ним подбираются визуальный ряд, звуковое оформление, раздаточные материалы и другие средства.
Чем ярче, интереснее и необычнее (конечно, в меру, учитывая специфику аудитории) презентация, тем лучше. Для таких целей и используются компьютерные презентации.
Демонстрируют компьютерные презентации на персональных компьютерах, демонстрационных экранах, телевизорах, с помощью мультимедийных проекторов.
Создавать презентации можно с помощью нескольких технологий (табл. 1).
Таблица 1 – Типы презентаций по используемой технологии
Последовательность слайдов – отдельных экранных страниц,
Каждый слайд содержит текстовые, графические, видео- и аудиоматериалы, гиперссылки
Непрерывное воспроизведение последовательности объектов с заранее определённым временем показа каждого из них.
Windows Movie Maker
Интерактивные с нелинейной структурой
Используется не переход от слайда к слайду, а увеличение отдельных частей единственного слайда.
Рисунок 3 – Свойства основных объектов презентаций
Создание презентации – это процесс очень творческий, во многом зависящий от личности создателя.
Однако разработка презентаций базируется на ряде принципов, соблюдение которых даёт возможность создавать качественные продукты, даже если человек не обладает талантами дизайнера.
Создавая презентацию, следует придерживаться этапов, представленных на рис. 4.
Рисунок 4 – Этапы создания презентации
Сначала определяется цель презентации. В зависимости от цели планируется
– примерное количество слайдов и объектов, которые будут на них размещены;
– типы слайдов, которые будут использованы в презентации;
– система навигации презентации.
Создать презентацию можно
– на основе шаблона;
– на основе существующей презентации;
Для создания новой презентации можно использовать библиотеку шаблонов презентаций, входящую с состав программы для разработки презентаций, или размещённых на специализированных ресурсах в сети Интернет.
Если пользователю не нравятся имеющиеся в его распоряжении шаблоны, он может создать новую презентацию с «чистого листа», самостоятельно продумав композицию [6] каждого слайда.
При самостоятельной разработке необходимо соблюдать следующие требования:
– свойство целостности композиции: при просмотре презентации должно создаваться ощущение единого целого; все элементы презентации должны быть чем-то связаны – единым стилем оформления, размещением элементов и т.п.;
– свойство выразительности: основная идея отдельного слайда или всей презентации должна подаваться предельно точно.
Однако и в случае самостоятельной разработки приложения для разработки презентаций предоставляют в распоряжение пользователя целый набор разнообразных средств и механизмов для автоматизации создания презентации.
Для создания эффективных презентаций необходимо учитывать закономерности восприятия информации человеком.
Рассмотрим основные рекомендации.
1. Цветовая гамма
Цвет — это важнейший инструмент дизайна. При создании визуального продукта с помощью цвета можно выразить специфику, особенные черты, определённое настроение. При этом выбрать нужную цветовую гамму, чтобы подчеркнуть неповторимость презентации, достаточно сложно.
Основные правила для выбора цветовой палитры презентации
– она должна соответствовать содержанию презентации (например, не стоит для представления бизнес-проекта металлургического завода использовать карамельно-розовые тона);
– представлена двумя-тремя основными цветами;
– одинакова на всех слайдах.
При выборе основного цвета презентации, необходимо учитывать эмоции, которые вызывают те или иные цвета (табл. 2).
Таблица 2 – Основные цвета и эмоции, которые они вызывают
Активный. Здоровые амбиции, движение, решительность. Выражает порыв, настойчивость, страсть, опасность, любовь.
Цвет, с которым чаще всего ассоциируется бизнес и карьера. Вызывает некий задор, расположение к себе. Отвага, задор, лидерские качества.
Мудрость, умственная деятельность, интеллект, уважение и богатство.
Жизнь, рождение и природа, символизирует рост, развитие, процветание и благополучие. Расслабляет, улучшает зрение и сдерживает эмоции.
Честность, откровенность, преданность. Миролюбивый, безмятежный и успокаивающий. Тёмно-синий оттенок (ближе к черному) способен навевать печаль и депрессию.
Заряжает энергией, гармонизирует, расширяет возможности. Правда, откровенность, невинность, «божественность».
Смерть, возрождение и переходный период. В моде означает власть и силу, а также подчинение красоте.
Нейтральный, не тёплый, но и не холодный. Стабильность, надежность, поддержка, реальность.
Роскошь, элегантность, царственность, иногда создает ощущение искусственности. Интуиция, духовная и физическая связь, вдохновение.
Самой сложной задачей в создании презентаций , пожалуй, является проблема комбинации цветов. В презентации рекомендуется использовать не более трёх основных цветов.
Среди способов подбора цветовой палитры можно назвать следующие:
– выделение из подходящей фотографии (или логотипа) основных цветов;
– использование готовых комбинаций цветов для одежды;
– с помощью цветового колеса Исаака Ньютона;
– использование сервисов по генерированию цветовых палитр.
Рассмотрим их подробнее.
Один из самых простых способов подобрать цветовую гамму презентации — выделение основных цветов из подходящей фотографии. Сделать это можно вручную при помощи инструмента «пипетка», либо воспользоваться любым специальным сервисом.
Преимущество этого метода в том, что он позволяет получить наиболее живые и яркие краски. Палитра будет естественной и органичной (рис. 5).
Рисунок 5 – Выделение основных цветов фотографии
В Интернете можно найти готовые комбинации цветов для одежды (рис. 6), созданные профессиональными дизайнерами. Такие палитры можно брать за цветовую основу и при разработке презентации.
Рисунок 6 – Примеры готовых цветовых схем
Цветовой круг Исаака Ньютона [7] – наиболее гибкий инструмент для создания цветовых палитр, которые используют профессиональные дизайнеры.
Он показывает взаимосвязь между основными цветами, а также вторичными, третичными и так далее (рис. 7).
Представление данных на мониторе компьютера в графическом виде впервые было реализовано в середине 50-х годов для больших ЭВМ, применявшихся в научных и военных исследованиях. С тех пор графический способ отображения данных стал неотъемлемой принадлежностью подавляющего числа компьютерных систем, в особенности персональных. Графический интерфейс пользователя сегодня является стандартом «де-факто» для программного обеспечения разных классов, начиная с операционных систем.
Существует специальная область информатики, изучающая методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов, – компьютерная графика. Она охватывает все виды и формы представления изображений, доступных для восприятия человеком либо на экране монитора, либо в виде копии на внешнем носителе (бумага, кинопленка, ткань и прочее). Без компьютерной графики невозможно представить себе не только компьютерный, но и обычный, вполне материальный мир. Визуализация данных находит применение в самых разных сферах человеческой деятельности. Для примера назовем медицину (компьютерная томография), научные исследования (визуализация строения вещества, векторных полей и других данных), моделирование тканей и одежды, опытно-конструкторские разработки.
В зависимости от способа формирования изображений компьютерную графику принято подразделять на растровую, векторную и фрактальную.
Отдельным предметом считается трехмерная (3D) графика, изучающая приемы и методы построения объемных моделей объектов в виртуальном пространстве. Как правило, в ней сочетаются векторный и растровый способы формирования изображений.
Особенности цветового охвата характеризуют такие понятия, как черно-белая и цветная графика. На специализацию в отдельных областях указывают названия некоторых разделов: инженерная графика, научная графика, Web-графика, компьютерная полиграфия и прочие.
На стыке компьютерных, телевизионных и кинотехнологий зародилась и стремительно развивается сравнительно новая область компьютерной графики и анимации.
Заметное место в компьютерной графике отведено развлечениям. Появилось даже такое понятие, как механизм графического представления данных (GraphicsEngine). Рынок игровых программ имеет оборот в десятки миллиардов долларов и часто инициализирует очередной этап совершенствования графики и анимации.
Хотя компьютерная графика служит всего лишь инструментом, ее структура и методы основаны на передовых достижениях фундаментальных и прикладных наук: математики, физики, химии, биологии, статистики, программирования и множества других. Это замечание справедливо как для программных, так и для аппаратных средств создания и обработки изображений на компьютере. Поэтому компьютерная графика является одной из наиболее бурно развивающихся отраслей информатики и во многих случаях выступает «локомотивом», тянущим за собой всю компьютерную индустрию.
В компьютерной графике применяют по меньшей мере три десятка форматов файлов для хранения изображений. Но лишь часть из них стала стандартом «де-факто» и применяется в подавляющем большинстве программ. Как правило, несовместимые форматы имеют файлы растровых, векторных, трехмерных изображений, хотя существуют форматы, позволяющие хранить данные разных классов. Многие приложения ориентированы на собственные «специфические» форматы, перенос их файлов в другие программы вынуждает использовать специальные фильтры или экспортировать изображения в «стандартный» формат.
TIFF (Tagged ImageFile Format).Формат предназначен для хранения растровых изображений высокого качества (расширение имени файла .TIF). Относится к числу широко распространенных, отличается переносимостью между платформами (IBMPC и AppleMacintosh), обеспечен поддержкой со стороны большинства графических, верстальных и дизайнерских программ. Предусматривает широкий диапазон цветового охвата – от монохромного черно-белого до 32-разрядной модели цветоделения CMYK. Начиная с версии 6.0 в формате TIFF можно хранить сведения о масках (контурах обтравки) изображений. Для уменьшения размера файла применяется встроенный алгоритм сжатия LZW.
PCX.Формат появился как формат хранения растровых данных программы PCPaintBrush фирмы Z-Soft и является одним из наиболее распространенных (расширение имени файла .PCX). Отсутствие возможности хранить цветоделенные изображения, недостаточность цветовых моделей и другие ограничения привели к утрате популярности формата. В настоящее время считается устаревшим.
PhotoCD. Формат разработан фирмой Kodak для хранения цифровых растровых изображений высокого качества (расширение имени файла .PCD). Сам формат хранения данных в файле называется Image Рас. Файл имеет внутреннюю структуру, обеспечивающую хранение изображения с фиксированными величинами разрешений, и потому размеры любых файлов лишь незначительно отличаются друг от друга и находятся в диапазоне 4-5 Мбайт. Каждому разрешению присвоен собственный уровень, отсчитываемый от так называемого базового (Base), составляющего 512х768 точек. Всего в файле пять уровней – от Base/16 (128x 192 точек) до Basexl6 (2048х3072 точек). При первичном сжатии исходного изображения применяется метод субдискретизации, практически без потери качества. Затем вычисляются разности Base – Basex4 и Basex4 – Basexl6. Итоговый результат записывается в файл. Чтобы воспроизвести информацию с высоким разрешением, производится обратное преобразование. Для хранения информации о цвете использована цветовая модель YCC.
WindowsBitmap. Формат хранения растровых изображений в операционной системе Windows (расширение имени файла .BMP). Соответственно, поддерживается всеми приложениями, работающими в этой среде.
JPEG (JointPhotographicExpertsGroup). Формат предназначен для хранения растровых изображений (расширение имени файла .JPG). Позволяет регулировать соотношение между степенью сжатия файла и качеством изображения. Применяемые методы сжатия основаны на удалении «избыточной» информации, поэтому формат рекомендуют использовать только для электронных публикаций.
GIF (GraphicsInterchangeFormat).Стандартизирован в 1987 году как средство хранения сжатых изображений с фиксированным (256) количеством цветов (расширение имени файла .GIF). Получил популярность в Интернете благодаря высокой степени сжатия. Последняя версия формата GIF89a позволяет выполнять чересстрочную загрузку изображений и создавать рисунки с прозрачным фоном. Ограниченные возможности по количеству цветов обусловливают его применение исключительно в электронных публикациях.
PNG (PortableNetworkGraphics). Сравнительно новый (1995 год) формат хранения изображений для их публикации в Интернете (расширение имени файла .PNG). Поддерживаются три типа изображений – цветные с глубиной 8 или 24 бита и черно-белое с градацией 256 оттенков серого. Сжатие информации происходит практически без потерь, предусмотрены 254 уровня альфа-канала, чересстрочная развертка.
WMF (WindowsMetaFile). Формат хранения векторных изображений операционной системы Windows (расширение имени файла .WMF). По определению поддерживается всеми приложениями этой системы. Однако отсутствие средств для работы со стандартизированными цветовыми палитрами, принятыми в полиграфии, и другие недостатки ограничивают его применение.
EPS(EncapsulatedPostScript). Формат описания как векторных, так и растровых изображений на языке PostScript фирмы Adobe, фактическом стандарте в области допечатных процессов и полиграфии (расширение имени файла .EPS). Так как язык PostScript является универсальным, в файле могут одновременно храниться векторная и растровая графика, шрифты, контуры обтравки (маски), параметры калибровки оборудования, цветовые профили. Для отображения на экране векторного содержимого используется формат WMF, а растрового – TIFF. Но экранная копия лишь в общих чертах отображает реальное изображение, что является существенным недостатком EPS. Действительное изображение можно увидеть лишь на выходе выводного устройства, с помощью специальных программ просмотра или после преобразования файла в формат PDF в приложениях AcrobatReader, AcrobatExchange.
PDF (PortableDocumentFormat). Формат описания документов, разработанный фирмой Adobe (расширение имени файла .PDF). Хотя этот формат в основном предназначен для хранения документа целиком, его впечатляющие возможности позволяют обеспечить эффективное представление изображений. Формат является аппаратно-независимьм, поэтому вывод изображений допустим на любых устройствах – от экрана монитора до фотоэкспонирующего устройства. Мощный алгоритм сжатия со средствами управления итоговым разрешением изображения обеспечивает компактность файлов при высоком качестве иллюстраций.
Компьютерная графика — область деятельности, в которой компьютеры используются в качестве инструмента, как для синтеза (создания)изображений, так и для обработки визуальной информации, полученной из реального мира.
Компьютерная графика является также одной из областей научной деятельности. В области компьютерной графики защищаются диссертации, а также проводятся различные конференции.
По способам задания изображений графику можно разделить на категории:
1. Двумерная графика
Двумерная (2D — от англ. two dimensions — «два измерения») компьютерная графика классифицируется по типу представления графической информации, и следующими из него алгоритмами обработки изображений. Обычно компьютерную графику разделяют на векторную и растровую, хотя обособляют ещё и фрактальный тип представления изображений.
а. Векторная графика
Векторная графика представл. Изобр. как набор геометрических примитивов. Обычно в качестве них выбираются точки, прямые, окружности, прямоугольн., а также, как общий случай, кривые некоторого порядка. Изображ. может без потерь асштабироваться, поворачиваться, деформироваться, также имитация трёхмерности в векторной графике проще, чем в растровой.
б. Растровая графика
Растровая графика всегда оперирует двумерным массивом (матрицей) пикселей. Каждому пикселю сопоставляется значение яркости, цвета, прозрачности — или комбинация этих значений. Растровый образ имеет некоторое число строк и столбцов. Без особых потерь растровые изображения можно только лишь уменьшать, хотя некоторые детали изображения тогда исчезнут навсегда, что иначе в векторном представлении. Увеличение же растровых изображений оборачивается «красивым» видом на увеличенные квадраты того или иного цвета, которые раньше были пикселями.
в. Фрактальная графика
Фрактал — объект, отдельные элементы которого наследуют свойства родительских структур. Поскольку более детальное описание элементов меньшего масштаба происходит по простому алгоритму, описать такой объект можно всего лишь несколькими математическими уравнениями.
2. Трёхмерная графика
Трёхмерная графика (3D — от англ. three dimensions — «три измерения») оперирует с объектами в трёхмерном пространстве. Обычно результаты представляют собой плоскую картинку, проекцию. Трёхмерная компьютерная графика широко используется в кино, компьютерных играх.
Трехмерная графика бывает полигональной и воксельной. Воксельная графика аналогична растровой. Объект состоит из набора трехмерных фигур, чаще всего кубов. А в полигональной компьютерной графике все объекты обычно представляются как набор поверхностей, минимальную поверхность называют полигоном. В качестве полигона обычно выбирают треугольники.
Всеми визуальными преобразованиями в векторной (полигональной) 3D-графике управляют матрицы. В компьютерной графике используется три вида матриц: - матрица поворота; - матрица сдвига; - матрица масштабирования.
CGI (англ. computer-generated imagery, букв. «изображения, созданное компьютером») — изображения, получаемые компьютером на основе расчета и использующиеся в изобразительном искусстве, печати, кинематографических спецэффектах, на телевидении и в симуляторах. Созданием движущихся изображений занимается компьютерная анимация, представляющая собой более узкую область графики CGI.
Классификация компьютерной графики и средств работы с графикой.
Множество графических изображений, выводимых на экран компьютера, представляет компьютерную графику. Ее можно классифицировать по различным признакам. Рассмотрим основные из них.
Способ формирования изображения является основополагающим классификационным признаком графики, так как он не только лежит в основе качества изображения, выводимого на экран, но и определяет возможности редактирования и емкость занимаемой при хранен. изображения памяти, а также поведение графического объекта при различных технических характерист. монитора. По этому признаку выделяют три вида компьютерной графики: растровую, векторную и фрактальную.
В растровой графике изображение представляется множеством точек (пикселей), размещаемых по фиксированным строкам (растрам). Она, в основном, используется при работе с картинками, полученными при фотографии, киносъемке, сканировании, поэтому главным назначениям средств работы с такой графикой можно назвать редактирование изображений.
Векторная графика предназначена для создания изображений в виде совокупности линий (векторов). Такие картинки широко используются в редакционной, оформительской, чертежной, проектно-конструкторской работе, в картографии. Характерными отличительными чертами векторной графики можно назвать следующие:
- основной элемент изображения – линия, которая на экране воспроизводится совокупностью точек, однако строится она по вычисленным координатам (вычисляемая графика), отталкиваясь от координат ее начала и конца.
- изменение размера или угла наклона линии не ведет к изменению занимаемой ею памяти.
Фрактальная графика – вычисляемая графика, основанная на программировании изображения. Поэтому она обычно используется для построения графиков и диаграмм. Отличительными чертами фрактальной графики можно назвать:
- изображение формируется по уравнениям;
- в памяти хранятся не объекты, а их уравнения;
- позволяет моделировать путем математических вычислений сложные, причудливые и необычные рисунки.
По размерности получаемого изображения компьютерную графику можно разделить на следующие группы:
1. двумерная компьютерная графика – 2D-графика – плоские 2-мерные изображения. Используется в полиграфических комплексах, в дизайнерских, презентационных, анимационных программах
2. трехмерная компьютерная графика – 3D-графика – графика с объемным изображением.
По динамике изображения графика может быть:
1. статическая графика – компьютерная графика с неизменяющимися картинками;
2. компьютерная анимация – графика с изменяющимися 2-х и 3-х-мерными изображениями. Приложения, работающие с такой графикой можно подразделить на: программы 2-х и 3-х-мерного моделирования; программы 2-х и 3-х-мерной анимации; презентационные пакеты.
По назначению графику можно разделить на группы: для полиграфии; для компьютерной живописи; для презентаций; для кино, рекламы, клипов; деловая графика – для отображения данных экономических расчетов в виде графиков и диаграмм различных типов; научная графика – для представления научных объектов различной природы, например, для виртуальной визуализации каких-либо процессов и явлений; конструкторская графика – для 2-х и 3-х-мерного моделирования различных объектов (схемотехника, дизайн, проектирование, инженерные разработки, и пр.).
Векторная графика.
Векторная графика — это изображения, созданные (а точнее будет сказать — описанные), при помощи математических формул. В отличии от растровой графики, которая является ни чем иным, как массивом цветных пикселов и хранит информацию для каждого из них, векторная графика — это набор графических примитивов, описанных математическими формулами. Например, для того, чтобы построить прямую на экране нужно всего лишь знать координаты точек начала и конца прямой и цвет, которым ее нужно нарисовать, а для построения многоугольн. — координаты вершин, цвет заливки и, если необх., цвет обводки.
Благодаря такому способу представления графической информации, векторное изображение можно не только масштабировать как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения, но так же можно перегруппировывать примитивы и менять их форму для создания совершенно других изображений из тех же объектов.
Достоинства векторной графики:
- Небольшой размер файла при относительно несложной детализации изображения.
- Возможность неограниченного масштабирования без потери качества.
- Возможность перемещения, вращения, растягивания, группировки и т.д.так же без потери качества.
- Возможность позиционирования объектов по оси, перпендикулярной плоскости экрана (по оси z — «выше», «ниже», «выше всех», «ниже всех»).
- Возможность выполнения булевых преобразований над объектами — сложение, вычитание, пересечение, дополнение.
- Управление толщиной линий при любом масштабе изображения.
Недостатки векторной графики:
- Большой размер файла при сложной детализации изображения. (Бывают случаи, что из‑за множства мелких сложных деталей размер векторного изображения гораздо превышает размер его растровой копии)
- Трудность передачи фотореалистичного изображения (следует из 1‑го недостатка)
- Проблемы совместимости программ, работающих с векторной графикой, при этом не все программы открывают (или корректно отображают) даже «общепринятые» форматы (такие как eps), созданные в других редакторах.
Растровая графика.
Растровая графика — это изображения, составленные из пикселов — маленьких цветных квадратиков, размещенных в прямоугольной сетке. Пиксел — это самая маленькая единица цифрового изображения. Качество растрового изображения напрямую зависит от количества пикселов, из которых оно состоит — чем больше пикселов тем больше деталей можно отобразить. Увеличить растровое изображение путем тупого увеличения масштаба не получится — число пикселов увеличить невозможно, в этом, я думаю, многие убеждались, когда старались разглядеть мелкие детали на маленькой цифровой фотографии, приближая ее на экране; в результате этого действия разглядеть что‑то кроме увеличивающихся квадратиков (это как раз они — пикселы) не удавалось. Такой фокус удается только агентам ЦРУ в голливудских фильмах, когда они с помощью увеличения картинки с камеры внешнего наблюдения распознают номера машины. Если вы не являетесь сотрудником этой структуры и не владеете такой волшебной аппаратурой — ничего у вас не выйдет.
У растрового изображения есть несколько характеристик. Для фотостокера самыми важными являются: разрешение, размер и цветовая модель.
Разрешение — это количество пикселей на дюйм (ppi — pixel per inch) для описания отображения на экране или количество точек на дюйм (dpi — dot per inch) для печати изображений.
Размер — общее количество пикселов в изображении, обычно измеряется в Мп (мегапикселах), это всего лишь результат умножения количества пикселов по высоте на количество пикселов по ширине изображения.
Цветовая модель — характеристика изображения, описывающая его представление на основе цветовых каналов.
Достоинства растровой графики:
- Возможность воспроизведения изображений любого уровня сложности. Количество деталей, воспроизводимых на изображении во многом зависит от количества пикселов.
- Точная передача цветовых переходов.
- Наличие множества программ для отображения и редактирования растровой графики. Абсолютное большинство программ поддерживают одинаковые форматы файлов растровой графики. Растровое представление, пожалуй, самый «старый» способ хранения цифровых изображений.
Недостатки растровой графики:
- Большой размер файла. Фактически для каждого пиксела приходится хранить информацию о его координатах и цвете.
- Невозможность масштабирования (в часности, увеличения) изображения без потери качества.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
311 лекций для учителей,
воспитателей и психологов
Получите свидетельство
о просмотре прямо сейчас!
«Как закрыть гештальт: практики и упражнения»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
ГБПОУ «Пильнинский агропромышленный техникум» Виды, назначение и возможности программ обработки изображений. Автор : Кузнецова Л.В. р. п. Пильна 2015 г. МДК 01.01: «Технология создания и обработки цифровой мультимедийной информации»
Разрешение экрана Разрешением экрана Монитора обычно называют размеры получаемого на экране изображения в пикселах: 800×600, 1024×768, 1280×1024. Для получения разрешения в единицах ppi (пикселей на дюйм — единица измерения разрешающей способности монитора) данное количество пикселов необходимо поделить на физические размеры экрана, выраженные в дюймах. Двумя другими важными геометрическими характеристиками экрана являются размер его диагонали и соотношение сторон. Стандартные разрешения: 1024×768 (4:3) 1680×1050 (8:5) Чем больше размер монитора, тем большее разрешение требуется для качественного отображения графики.
Разрешение - это количество точек (пикселов) изображения на единицу длины (пиксел на дюйм) дюйм равен точно 2,54 см Использование цвета в компьютерной графики Основные понятия компьютерной графики RGB – цветовая модель, используется при отображении на экране монитора. Red -красный, Green- зеленый,Blue-синий. На экране ПК черный цвет – отсутствие цвета, белый цвет – max яркость всех трех цветовых составляющих. CMYK- вычитающая модель, используется для печати на бумаге, представлена противоположными цветами модели RGB. Для расширения диапазона печати, добавляется черный цвет. Cyan - голубой, Magenta - пурпурный, Yellow – желтый ,black - черный HSV –модель восприятие цвета человеком. Hue — цветовой тон, (например, зеленый, красный или сине-голубой). Saturation — насыщенность. Изменяется в пределах 0—100 или 0—1. Чем он выше, тем «чище» цвет, поэтому этот параметр иногда называют чистотой цвета. Чем ближе этот параметр к нулю, тем ближе цвет к нейтральному серому. Value (значение цвета) или Brightness — яркость, изменяется в пределах 0—100 и 0—1.
Изображения растровой и векторной графики 1 2 3 4 5 6
Форматы графических файлов Растровые Векторные BMP – стандартный формат растровых изображений. Воспринимается всеми графическими редакторами. Имеет очень большой размер. Рекомендуется для хранения данных и обмена с другими приложениями. GIF – распространенный формат, часто используется в интернете и для сохранения экранной графики В формате GIF – есть наличие прозрачного цвета, позволяет хранить несколько изображений в одном файле. JPEG - используется для хранения фотоизображений, так как позволяет сохранять миллионы цветов. Предназначен для размещения изображения в интернете, для хранения фотоархивов и др. AI принадлежит фирме Adobe и является внутренним форматом векторного редакторов. CDR принадлежит фирме Corel и является внутренним форматом векторного редактора CorelDRAW. CGM популярный векторный формат (позволяет записывать и растровые картинки), подходит для обмена данными между программами и платформами, нежели для хранения чертежей и рисунков. DXF поддерживают все программы автоматизированного проектирования: начиная с пакета AutoCAD компании Autodesk. EPS используются как векторный, так и растровый способы записи информации.
Графический редактор – это компьютерные программы, позволяющие создавать и редактировать изображения. Растровые редакторы Графические редакторы Растровые редакторы являются наилучшим средством обработки фотографий и рисунков, т.к. обеспечивают высокую точность передачи градаций цветов и полутонов. Работают с точками экрана (пикселями). Компьютер запоминает цвет каждой точки, и пользователь из точек собирает рисунок. Векторные редакторы Программы векторной графики хранят информацию об объектах, составляющих изображение в виде графических примитивов: прямых линий, дуг окружностей, прямоугольников, закрасок и т.д.
Основными элементами интерфейса любого графического редактора являются: строка заголовка, строка меню, рабочая область, панели инструментов, палитра, строка состояния. Большинство растровых графических редакторов ориентированы не столько на создание изображений, сколько на их обработку. Векторные графические редакторы, наоборот, применяются для создания изображений. Графические редакторы
Виды компьютерной графики Растровая Векторная Трехмерная графика
Microsoft Paint — простой растровый графический редактор компании Microsoft, входящий в состав всех операционных систем Windows, начиная с первых версий. Палитра Панель инструментов Рабочая область Строка меню Растровые редакторы
Растровые редакторы Профессиональная обработка цифровых изображений с широкими возможностями. Мощные инструменты для работы с фотографиями, превосходные возможности выделения и раскрашивания изображений, редактирования, наличие инструментов для создания и редактирования трехмерной и анимационной графики. Adobe Photoshop
Picasa Применение эффектов, исправления и корректировка изображений набор средств редактирования. Окно программы показывает данные камеры, которые сохранены в исходном файле изображения. Добавление меток для визуального определения наиболее любимых фотографий. Отображение фото в виде мозаики, печать плакатов. Создание коллажей и слайд-шоу.
PhotoFiltre •Более 100 графических фильтров; •Текстовые эффекты; •Несколько типов контуров и текстур; •Смешивание и монтаж изображений; ••Поддержка шаблонов и плагинов; •Возможность сканирования изображений с помощью совместимых устройств •Пакетная обработка изображений.
GIMP — программа, созданная для миллионов, чтобы обрабатывать фотографии, в ней созданы многочисленные инструменты, фильтры с удобным интерфейсом и информативные панели. Пользователь работает с кистями, которые могут реагировать на силу нажатия, направление и скорость движения по холсту. GIMP, в отличие от PHOTOSHOP, — совершенно бесплатный графический редактор, и благодаря лицензии GNU GPL, под которой он создается, его можно копировать и распространять без каких-либо ограничений. Используется как в образовательных учреждениях, так и в любых коммерческих организациях, для домашнего ПК GIMP
Программа имеет много возможностей, предназначена для обработки фотографий, рисунка и цифровой живописи, частичная поддержка векторной графики. Функционал графического редактора можно дополнить многочисленными плагинами и расширениями, написанными специально для GIMP. GIMP поддерживает работу с фильтрами, кистями, градиентами и палитрами. Кисти могут быть векторными, растровыми и анимированными. Поддержка кистей из Фотошопа. GIMP
Простая настройка и быстрое начало работы В коллекцию, входят множество шрифтов, картинок, профессиональных шаблонов, для создания проектов. Создание дизайна для печатных материалов и веб-сайтов с помощью полного набора средств для рисования, редактирования и работы с веб-графикой. Благодаря поддержке более 100 форматов файлов, в том числе PSD, PDF, JPG, PNG, EPS, TIFF, PPT, созданные изображения можно перепрофилировать и распространять. CorelDRAW
Возможности программы: трехмерные спецэффекты; деформация изображения; спецэффекты, прозрачности; инструменты рисования; стили символов и параграфов; средства создания файлов Adobe PDF; интеграция с другими приложениями; расширенные возможности печати; улучшенные средства работы с текстом; интеграция с продуктами Microsoft Office; создание собственных шаблонов. Adobe illustrator
Основные возможности Inkscape: Обработка текста Импорт/Экспорт множества форматов. Множество инструментов для удобства рисования: Работа с контурами Большое количество продуманных клавиатурных комбинаций для быстрого вызова функций. Информативная статусная строка с информацией о выделенных объектах Встроенный векторизатор растровых изображений. Inkscape
№ Наименование программы Официальный сайт Техническ. требования к ПК Объем программы Последняя версия Растровые редакторы 1 … 5 Векторные редакторы 1 … 5
Компьютерная графика — совокупность методов создания и редактирования изображений с помощью компьютеров и специального программного обеспечения. В наши дни компьютерная графика многими специалистами признается отдельным видом визуального и интерактивного искусства эпохи Постмодернизма.
Компьютерная графика — это результат внедрения в искусство новейших технологий обработки данных, позволяющих художнику без использования традиционных инструментов и материалов решать важные творческие задачи:
- создавать всевозможные визуальные и анимационные эффекты;
- изменять цвет и форму любого объекта;
- создавать художественные образы с помощью линий, штриховки и пятен.
Виды компьютерной графики
Компьютерную графику по способам создания изображений разделяют на 2 основные разновидности: двухмерную (2D) и трехмерную (3D). В двухмерной графике изображения создаются на плоскости, а в трехмерной — в пространстве.
В двухмерной векторной графике каждое изображение представляет собой набор простых геометрических объектов (точек, прямых, окружностей, многоугольников) с основными параметрами (цветом и толщиной линий). В растровой графике образ состоит из мельчайших точек — пикселей с заданными показателями цвета, прозрачности и яркости.
При работе с 2D графикой художник часто использует специальное устройство — планшет. С его помощью он на плоской поверхности электронным пером — стилусом, как пером или кистью рисует изображение на рабочей поверхности.
Принцип работы с трехмерной графикой кардинально отличается от предыдущего. Здесь действия художника очень схожи с творчеством скульптора. Каждый объект сначала моделируется в специальном трехмерном редакторе, а готовое изображение представляет собой плоскую проекцию совокупности всех исходных объектов.
Применение компьютерной графики
Сфера применения компьютерной графики сегодня не ограничивается научной и промышленной деятельностью. Ее широко используют в своей работе конструкторы, дизайнеры, архитекторы и аналитики для создания всевозможной документации и презентации своих проектов, а также фотохудожники при творческой обработке изображений.
Дополнительно, компьютерная графика применяется при создании:
- компьютерных игр;
- рекламных материалов; ;
- компьютерных эффектов к фильмам.
Кроме того, в наши дни большой популярностью пользуется цифровая живопись, которую современные художники используют для написания картин разных стилей и жанров.
Цифровая живопись имеет ряд значительных преимуществ перед традиционной. Например, художник может в течение нескольких секунд подбирать нужный цвет и тип инструмента с помощью специальной программы, а также легко исправлять допущенные ошибки и сохранять начатую работу, чтобы вернуться к ней позже.
История компьютерной графики
История компьютерной графики берет свое начало с конца 40-х годов прошлого века, когда в компьютерах начали использовать электронно-лучевые трубки в качестве оперативной памяти. Уже тогда у специалистов появилась возможность создавать на экране осциллографов элементарные изображения, используя простейший код.
В 1952 году английский программист Александр Дуглас (Alexander Douglas) разработал первую в мире компьютерную игру «OXO» — виртуальный аналог знакомых всем крестиков-ноликов. Но в ней графика еще не использовалась. Только через 10 лет Стив Рассел (Steve Russell) создал полноценную игру с графикой «Spacewar!», в которой два игрока управляли космическими кораблями, а интерактивные фигурки челноков перемещались на экране монитора.
В 1955 году был изобретено световое перо — аналог современного стилуса, но сфера его применения была ограничена научной отраслью. В середине 1960-х вышли в свет первые мультфильмы, созданные с использованием компьютерной графики, которые вызвали огромный интерес у зрителей.
Но только в 70-х годах ХХ века с появлением цветных мониторов цифровая графика начала стремительно развиваться. Тогда же появились первые персональные компьютеры, что позволило приобщиться к технологиям создания цифровых изображений огромному количеству людей.
С этого момента значительно расширилась сфера применения цифровой графики, началась активная разработка компьютерных игр, вскоре появились первые графические редакторы и стандарты, а в середине 1990-х — красочные работы пионеров цифровой живописи.
С началом нового тысячелетия для компьютерной графики наступила эра новых возможностей. Благодаря развитию уникальных цифровых технологий, доступности компьютеров и программного обеспечения, перед современными художниками открыты грандиозные перспективы для творческой самореализации.
Читайте также: