Компьютерная графика
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Компьютерная графикаКомпьютерная графика
Дисциплина «Основы компьютерной графики»
Содержание:
• Виды компьютерной графики• Разрешение изображения• Растровая графика• Векторная графика• Трассировка изображений
Виды компьютерной графики
Работа с компьютерной графикой – одно из самых популярных направлений использования ПК, причем занимаются этой работой не только профессиональные художники и дизайнеры.Без компьютерной графики не обходится ни одна современная мультимедийная программа. Работа над графикой занимает до 90% рабочего времени программистских коллективов, выпускающих программы массового применения.Необходимость широкого использования графических программных средств стала особенно ощутимой в связи с развитием Интернета. Даже беглого путешествия по страницам Интернета достаточно, чтобы понять, что страница оформленная без компьютерной графики, не имеет шансов выделится на фоне широчайшего круга конкурентов и привлечь к себе массовое внимание.
Несмотря на то что для работы с компьютерной графикой существует множество классов программного обеспечения, различают всего три вида компьютерной графики:
растровая, векторная и фрактальная. Они отличаются принципами формирования изображения при
отображении на экране монитора или при печати на бумаге.Основным элементом растрового изображения является точка. Если изображение экранное, то эта точка называется пикселом.Основным элементом векторной графики является линия (при этом неважно, прямая эта линия или кривая).Фрактальная графика – вычисляемая. Изображение строится по уравнению, поэтому ничего, кроме формулы, хранить не надо. Изменив уравнение можно получить совершенно другую картинку. Простейшим фрактальным объектом является фрактальный треугольник. Фрактальную графику в основном используют в развлекательных программах.
Виды компьютерной графики (продолжение)
Разрешение изображения В компьютерной графике с понятием разрешения обычно происходит путаница, поскольку приходится иметь дело сразу с несколькими свойствами разных объектов.
Следует четко различать: разрешение экрана, разрешение печатающего устройства, разрешение изображения. Все эти понятия относятся к разным объектам. Друг с другом эти виды разрешения никак не связаны, пока не потребуется узнать, какой физический размер будет иметь картинка на экране монитора, отпечаток на бумаге или файл на жестком диске.Разрешение экрана — это свойство компьютерной системы (зависит от монитора и видеокарты) и операционной системы (зависит от настройки параметров). Разрешение экрана измеряется в пикселах и определяет размер изображения, которое может поместиться на экране целиком.
Разрешение изображения (продолжение)
Разрешение принтера – это свойство принтера, выражающее количество точек, которые могут быть напечатаны на участке единичной длины. Оно измеряется в единицах dpi (точки на дюйм) и определяет размер изображения при заданном качестве или, наоборот, качество изображения при заданном размере.
Разрешение изображения – это свойство самого изображения. Оно тоже измеряется в точках на дюйм и задается при создании изображения в графическом редакторе или с помощью сканера. Значение разрешения изображения храниться в файле изображения и неразрывно связано с другим свойством изображения – его физическим размером.
Физический размер изображения может измеряться как в пикселах, так и в единицах длины (миллиметрах, сантиметрах, дюймах). Он задается при создании изображения и храниться вместе с файлом.
Цветовая модельПри работе с цветом используются понятия цветовое разрешение (его еще называют глубиной цвета) и цветовая модель. Цветовое разрешение определяет метод кодирования цветовой информации, и от него зависит, сколько цветов на экране может отображаться одновременно.
Способ разделения цветового оттенка на составляющие компоненты называется цветовой моделью. Существует много различных типов цветовых моделей, но в компьютерной графике, как правило, применяется не более трех: RGB, CMYK, HSB. В графических редакторах имеются средства для преобразования изображений из одной цветовой модели в другую.
Цветовая модель RGB
В этой модели работают мониторы и телевизоры. Любой цвет считается состоящим из трех основных компонентов: красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue). Эти цвета называются основными. Считается также, что при наложении одного компонента на другой яркость суммарного цвета увеличивается. Совмещение трех компонентов дает нейтральный цвет (серый), который при большой яркости стремится к белому цвету. Это аддитивная (суммирующая) модель. Данную модель применяют всегда, когда готовится изображение, предназначенное для воспроизведения на экране.
Цветовая модель CMYKЕе используют для подготовки не экранных, а печатных изображений. Для подготовки печатных изображений используется субтрактивная (вычитающая) модель. Цветовыми компонентами этой модели являются не основные цвета, а те, которые получаются в результате вычитания основных цветов из белого:ГОЛУБОЙ (Cyan)=БЕЛЫЙ-КРАСНЫЙ=ЗЕЛЕНЫЙ+СИНИЙПУРПУРНЫЙ (Magenta)=БЕЛЫЙ-ЗЕЛЕНЫЙ=КРАСНЫЙ+СИНИЙ ЖЕЛТЫЙ (Yellow)=БЕЛЫЙ-СИНИЙ=КРАСНЫЙ+ЗЕЛЕНЫЙЭти три цвета называются дополнительными, потому что они дополняют основные цвета до белого.
Существенную трудность в полиграфии представляет черный цвет. Теоретически его можно получить совмещением трех основных или дополнительных красок, но на практике результат оказывается негодным. Поэтому в цветовую модель CMYK добавлен четвертый компонент – черный. Ему
эта система обязана буквой K в названии (black)
Цветовая модель HSB Если модель RGB наиболее удобна для компьютера, модель CMYK – для типографии, то модель HSB наиболее удобна для человека. В модели HSB тоже три компонента: оттенок цвета (Hue), насыщенность (Saturation) и яркость цвета (Brightness). Регулируя эти три компонента, можно получить столь же много произвольных цветов, как и при работе с другими моделями.Цветовая модель HSB удобна для применения в трех графических редакторах, которые ориентированы не на обработку готовых изображений, а на их создание своими руками. Создавая собственное художественное произведение, удобно работать в модели HSB, а по окончании работы его можно преобразовать в модель RGB или CMYK, в зависимости от того, будет ли оно использоваться как экранная или печатная иллюстрация.
Растровая графикаРастровое изображение представляет из себя мозаику из очень мелких элементов — пикселей. Растровый рисунок похож на лист клетчатой бумаги, на котором каждая клеточка закрашена определённым цветом, и в результате такой раскраски формируется изображение. Принцип растровой графики чрезвычайно прост. Он был изобретен и использовался людьми за много веков до появления компьютеров. Это такие направления искусства, как мозаика, витражи, вышивка. В любой из этих техник изображение строится из дискретных элементов. Иллюстрации, выполненные средствами растровой графики, редко создают вручную с помощью компьютерных программ. Чаще для этой цели сканируют иллюстрации, подготовленные художником на бумаге или фотографии, поэтому большинство графических редакторов ориентированы не на создание, а на
обработку изображений.
Форматы файлов растровой графики
Для операционной системы Windows наиболее характерным является формат Bitmap (.bmp). Он отличается универсаль- ностью и де-факто является стандартным для приложений Windows. Для хранения многоцветных нерегулярных изображений (фотографий) используют формат JPEG (.jpg). Он обеспечивает хранение данных с огромной степенью сжатия, но за счет потери части информации.Кроме формата JPEG, в Интернете используют формат GIF (.gif). Это самый «плотный» из графических форматов, не имеющих потери информации. В этом формате хранятся и передаются малоцветные изображения. Формат GIF позволяет создавать прозрачность фона и анимацию изображения.Особые требования к качеству изображения предъявляют в полиграфии. В этой области применяют формат TIFF (.tif). Он обеспечивает неплохую степень сжатия и сохраняет в одном файле дополнительную информацию в невидимых вспомогательных слоях – каналах.
Достоинства растровой графики
• Качество изображения не хуже фотографического.
• Растровые рисунки легко могут быть распечатаны на принтере.
• В Internet пока применяют только растровые иллюстрации.
Недостатки растровой графики
• Хранение растровых изображений требует большой объем памяти.
• Ограниченные возможности масштабирования и других преобразований.
Программы для работы с растровой
графикой Средства создания изображения
Ряд графических редакторов, например Paint, Painter и Fauve Matisse, ориентирован непосредственно на на процесс рисования «с нуля».
Средства обработки изображенияДругой класс растровых графических редакторов предназначена для обработки готовых рисунков с целью улучшения их качества и реализации творческих идей. К таким программам относится например Adobe Photoshop, Photostyler, Picture Publisher и другие.
Средства каталогизации изображенияПрограммы-каталогизаторы позволяют просматривать графические файлы множества различных форматов, создавать на жестком диске удобные альбомы, перемещать и переименовывать файлы, документировать и комментировать
иллюстрации. Удобной программой этого класса считается программа ACDSee32.
Графический редактор Paint
Графический редактор PhotoShop
Программа–каталогизаторACDSee32
Примеры растровых изображений
Векторная графика Когда основным требованием к изображению является
точность формы (чертеж, схема, географическая карта, логотип фирмы и т.п.), применяется векторная графика. Основным элементом является линия (неважно прямая или кривая). В некоторых программах вместо понятия кривая используется понятие контур.Допускается редактирование, перемещение и изменение порядка отображения отдельных линий. При изменении размеров векторного рисунка компьютер прорисовывает линии и фигуры заново таким образом, чтобы сохранялась исходная четкость и перспектива. Линии и фигуры, из которых состоят векторные рисунки, можно группировать и разгруппировывать, изменять порядок их отображения, а также изменять цвет одной или
всех частей рисунка.
Достоинства векторной графики
•Занимают относительно небольшой объем памяти.
•Могут быть легко масштабируемы.
Недостатки векторной графики
• Графика не позволяет получать изображения фотографического качества.
• Плохое качество при выводе изображения на принтер.
Программы для работы с векторной
графикой
К основным относятся: Adobe Illustrator, CorelDraw, Macromedia Freehand.
Все эти редакторы работают с одними и теми же объектами векторной графики, основаны на одних и тех же принципах, имеют схожие инструменты. Приемы создания векторных изображений в этих редакторах очень похожи. Векторные рисунки сохраняются в формате приложения, используемого для их создания.
Графический редактор Adobe Illustrator
Графический редактор CorelDraw
Примеры векторных изображений
Трассировка изображений
В ряде случаев возможно преобразование растровых изображений в векторные. Этот процесс называется трассировкой. Программа трассировки растровых изображений отыскивает группы пикселей с одинаковым цветом, а затем создаёт соответствующие им векторные объекты. Однако получаемые результаты чаще всего нуждаются в дополнительной обработке.
Трассировка в программе Corel Trace
Контрольные вопросы1. Какие виды компьютерной графики вы знаете?
2. Какие графические редакторы вы знаете и для чего они предназначены?
3. В каких единицах измеряют размер экранных и печатных изображений?
4. Что такое разрешение экрана, разрешение принтера, разрешение изображения?
5. Какие цветовые модели являются основными для компьютерной графики и для чего они используются?
6. Почему цветовую модель RGB называют аддитивной?
7. Почему цветовую модель CMYK называют субтрактивной?
8. Какие форматы графических файлов вы знаете? В чем состоит особенность применения названных вами форматов?
Практическая работа
Нарисуйте рисунок-иллюстрацию к стихотворению М.Ю. Лермонтова «Парус».
Поместите на иллюстрацию следующие строки из стихотворения:
Белеет парус одинокий
В тумане моря голубом!..
Что ищет он в стране далекой?
Что кинул он в краю родном?