ДальневосточныйГосударственный Университет Путей сообщения.Кафедра«Информационныетехнологиии системы»Самостоятельнаяработа студента №4.Тема:«Характеристика различных видовграфики.Характеристика графическихредакторов»Выполнила:МилованкинаА. 31-рПроверили:ШариповаН.Х.ЛеликоваН.С.Хабаровск,2006Растровая графикаДостоинстваКаждый пиксель независим друг от друга Техническая реализуемость автоматизации ввода (оцифровки) изобразительной информации. Существует развитая система внешних устройств для ввода изображений (к ним относятся сканеры, видеокамеры, цифровые фотокамеры, графические планшеты). Фотореалистичность (можно получать живописные эффекты, например, туман или дымку, добиваться тончайшей нюансировки цвета, создавать перспективную глубину и нерезкость, размытость и т.д.) Форматы файлов, предназначенные для сохранения точечных изображений, являются стандартными, поэтому не имеет решающего значения, в каком графическом редакторе создано то или иное изображение. Недостатки Объём файла точечной графики однозначно определяется произведением площади изображения на разрешение и на глубину цвета (если они приведены к единой размерности). При этом совершенно неважно, что отображено на фотографии: белый снежный пейзаж с одиноким столбом вдалеке, или сцена рок-концерта с обилием цвета и форм. Если три параметра одинаковы, размер файла будет практически одинаковым. При попытке слегка повернуть на небольшой угол изображение, например, с чёткими тонкими вертикальными линиями, чёткие линии превращаются в чёткие «ступеньки» (это означает, что при любых трансформациях: поворотах, наклонах и т.д. в точечной графике невозможно обойтись без искажений). Невозможность увеличения изображений для рассмотрения деталей. Поскольку изображение состоит из точек, то увеличение изображения приводит только к тому, что эти точки становятся крупнее. Никаких дополнительных деталей при увеличении растрового изображения рассмотреть не удаётся. Более того, увеличение точек растра визуально искажает иллюстрацию и делает её грубой (пикселизация). Векторная графика.
ДостоинстваОна экономна в плане объемов дискового пространства, необходимого для хранения изображений: это связано с тем, что сохраняется не само изображение, а только некоторые основные данные, используя которые программа всякий раз воссоздает изображение заново. Кроме того, описание цветовых характеристик несильно увеличивает размер файла. Объекты векторной графики просто трансформируются и ими легко манипулировать, что не оказывает практически никакого влияния на качество изображения. Векторная графика максимально использует возможности разрешающей способности любого выводного устройства: изображение всегда будет настолько качественным, на сколько способно данное устройство. НедостаткиПрограммная зависимость: каждая программа сохраняет данные в своем собственном формате, поэтому изображение, созданное в одном векторном редакторе, как правило, не конвертируется в формат другой программы без погрешностей. Сложность векторного принципа описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации и сконструировать устройство подобное сканеру для растровой графики. Векторная графика действительно ограничена в чисто живописных средствах и не предназначена для создания фотореалистических изображений.
Фрактальная графика.
Фрактальная геометрия появилась несколько десятилетий назадв результате сотрудничества математиков и программистов. оказалось, чтокомпьютер можно применять для визуализации сложных геометрических и алгебраическихструктур, которые отличаются уникальным свойством: отдельные участки их узораповторяют очертания всей картины в целом. Поэтому фрагмент фрактальногоизображения поддается увеличению до бесконечности, при этом перед глазамизрителя предстают все новые и новые конструкции.
Хотя системы уравнений, используемые для построения фрактальных графиков,позволяют создавать многомерные структуры, чисто утилитарный подход киспользованию фракталов как инструмента графического дизайна вполне обходится двумяизмерениями, а также алгоритмами расчета градиентных переходов внутриизображения. Сама по себе разработка исходных математических формул, способныхпри визуализации порождать интересные с точки зрения художника эффекты,является скорее делом специалистов, хотя с помощью современных программ любойпользователь сумеет если не создать собственное нелинейное множество, то, покрайней мере, творчески видоизменить любое из известных.
Возможности фракталов широко используются не только в художественной графике.При помощи фрактальных функций часто описывают свойства сложных природныхобъектов: турбулентных потоков, географических ландшафтов и т.п. Более того,фракталы нашли применение даже в финансовом анализе и в других прикладныхдисциплинах. Однако поистине всемирную известность им принесли трудыкомпьютерных художников, вооруженных мощными программными средствамивизуализации и обработки изображений.
Следует сразу отметить, что фрактальные графики как таковые нельзя назватьпроизведением искусства. Путем перебора огромного множества итераций, с помощьютонкой настройки параметров функций и характеристик градиентной заливкицифровым художникам зачастую удается найти настолько завораживающие картины,что они способны надолго приковать внимание зрителя. Но за красивой формойфрактала не скрывается никакого содержания (кроме, конечно же, набораматематических формул), а стало быть, художественная ценность такогопроизведения ничтожно мала
Так что же, фрактальные графики — бесполезная забава? Конечно, нет! В умелыхруках дизайнера эти чудесные машинные орнаменты превращаются в мощныйинструмент, позволяющий придать компьютерной графике уникальный колорит иподчеркнуть общий композиционный замысел. Как правило, фракталы используются вкачестве фона или эффектного слоя при создании коллажей, оформительских работ идаже рекламных публикаций. Кроме применения в традиционной двумернойкомпьютерной графике, они широко распространены и в сфере 3D. С помощьюфракталов там создаются текстуры: карты светоотражения, прозрачности и дажерельефа поверхности.
Программы-редакторы графики.
-длярастровой.
Существует множество программ для работы с растровойграфикой. Это всем известный Paint, а также неменее известный AdobePhotoshop, и такие программы, как CorelKPTCollection, ExtensisPhotoframe2, AlienskinXenofex2, Andromeda, которые используются вбольшинстве случаев профессионалами, так как занимают довольно много памяти иочень сложны в использовании. В моей работе я представлю наиболее популярную-AdobePhotoshop.
Основные достоинства Фотошопа:
-возможность создания многослойного изображения. При этомкаждый элемент иллюстрации может быть сохранен в собственном отдельном слое,который может редактироваться отдельно, перемещаться относительно других слоеви т.д. конечное изображение может быть сохранено как в многослойном виде(PSD), так и слить все слои в один и сохраниться в один изстандартных форматов(JPG, GIF,TIF)
-улучшенные инструменты для работы с текстом. Можнодобавлять текстовые вставки в любой участок изображения. В дальнейшем тестперетаскивается мышкой.
-около 100 разнообразных фильтров и спецэффектов,возможность подключения дополнительных plagins.
-Несколько инструментов для рисования и для вырезанияконтура.
-возможность работы с десятками популярных графическихформатов.
-возможность многоступенчатой отмены изменений.
Возможности фотошопа ограниченылишь мастерством художника и веб-мастера. Здесь естьи исходный код на HTML, и то что сам продукт неплохо вовсе разбирается. Он поможет быстро и легко оформит веб-страницу,разместить на ней графику, разбить на фрагменты, и выполнить табличную верстку.
-длявекторной.
Как правило, говоря о векторной графике, вспоминается лишьдве программы-CorelDraw& AdobeIllustrator. И в редких случаях-MacromediaFreehand. Однако в любом случае,Иллюстратор, не являясь самой «навороченной» по функциональности, тем не менеепревратилась в неизменный стандарт. Именно в этой программе предпочитаетработать большинство художников и дизайнеров. Способствовало этому многое:«братство» с Фотошопом, удобный набор инструментов,универсальность, а главное- хороший баланс возможностей, простоты общения искорости работы.
Как и Фотошоп программа полностьюориентирована на профессионалов-дизайнеров, и все в ней сделано для того, чтобыперенести фантазии дизайнера из виртуального мира компьютера на материальныеносители. Особое внимание уделено грамотной работе с цветом, есь поддержка всех основных схем цветоделения и современныхстандартов печати. В частности, Иллюстратор- единственная программа, полностьюподдерживающая PostScript, хотя в ряде случаев этоприводит к ограничениям возможностей дизайнера.
-дляфрактальной.
Для построения математической модели и ее визуализации служат многочисленныеутилиты, самые первые из которых появились более четверти века назад. Из всехсуществующих сегодня пакетов можно выделить Ultra Fractal 3 — мощную, полнофункциональную и вместе с темпростую и удобную в работе программу.
Итак, давайте выясним, как работать в Ultra Fractal 3. Впервые открыв окно программы, вы увидите, что внее уже загружено изображение— известный график создателя фрактальных множествМандельброта. Довольно часто именно эта структура берется за основу длядальнейших трансформаций, но сейчас нам интересней овладеть принципами работыпрограммы, чем экспериментировать наугад. Поэтому мы закрываем исходнуюкартинку и задаем команду на открытие нового изображения (File> New > Fractal). Вответ программа выводит диалоговое окно со списком доступных математическихформул; из перечня файлов слева выбираем один (по умолчанию это standart.ufm, в дальнейшем можно добавить другие модули), исправа будет показано его содержимое (как правило, для удобства пользованияоднотипные уравнения помещаются в один файл). Внизу слева приводится исходныйтекст формул расчета графиков, который нас не интересует, а вот справа от негов уменьшенном масштабе показывается изображение выбранного множества. Выбираемиз списка приглянувшийся фрактал, например Slope (Julia), и подтверждаем выбор.
Появившееся изображение — не более чем базовая заготовка для дальнейшейработы. Как уже говорилось, визуализируемое изображение определяется системойпараметрических уравнений. С настройки этих параметров и начинаетсявидоизменение графика: справа находится панель Layer Properties, на которой под закладкой Formulaсобраны все доступные модификаторы. Те, которые расположены в начале списка,интересуют нас на данном этапе лишь постольку, поскольку они определяютточность и детализацию прорисовки фрактального растра. А вот дальше следуюттекстовые окна со значениями параметров, заданными по умолчанию (в нашем случаепервым из них будет Julia Seed,но их количество и названия зависят от выбранной в начале работы формулы).Процесс подбора значений в основном интуитивен, и далеко не все изменения даютположительный эффект; напротив, если ошибиться в допустимом диапазоне, то всеизображение может превратиться в пустое черное поле.
На панели Fractal Modeвыбираем инструмент Select Modeи выделяем в основном окне прямоугольный участок изображения. Если теперьнажать клавишу ввода или дважды кликнуть по выделенной зоне курсором, программаувеличит ее до размеров экрана. При этом количество деталей нисколько неуменьшится, а вот внешний вид графика может в очередной раз кардинальноизмениться.
В таком виде фрактал уже годится дляиспользования в качестве элемента оформления, однако основная работа еще впереди.
Некоторые фракталы описываются таким набором уравнений, что каждая точкасоздаваемого ими пространства является указателем на новое множество функцийдругого типа. В качестве примера можно открыть новый файл на основе формулы Phoenix (Mandelbrot), а затемпереключиться в режим Switch Modeна той же панели Fractal Mode.Теперь нужно поводить курсором над графиком фрактала, и во вспомогательном окненачнут отражаться возможные формы «подчиненного» изображения. Достаточно одногощелчка мыши, чтобы это изобретение открылось в новом окне.
Ultra Fractal 3 поумолчанию использует для визуализации единственный градиентный наборсине-желто-красной гаммы, которая хороша на этапе построения и модификацииблагодаря высокой контрастности, но вряд ли замысел художника ограничится ею.Чтобы приступить к изменению цвета графика, сначала нужно задать формулурасчета градиентов. Для этого мы выбираем закладку Outsideна панели Layer Propertiesи щелкаем на ней по кнопке Browse. Программаоткрывает уже знакомое нам окно загрузки формул, однако на этот раз она ищетфайлы с расширением .ucl, содержащие алгоритмы цвета.Мы можем воспользоваться стандартным набором и выбрать из него функцию Decomposition. Этот интересный эффект не имеетнастраиваемых параметров и создает иллюзию объемности изображения Если же взятьболее сложную методику расчета, например Orbit Traps, то в нашем распоряжении окажется около десятипеременных величин, влияющих на итоговое изображение
Следующий шаг — непосредственно подбор цвета. Панель градиентов вызываетсяклавишей F4 и включает хорошо знакомые дизайнерам ползунки настройки параметровRGB и HSL, а также прозрачности. Главный из них служит для вращения вектораградиента. Используя имеющиеся опорные точки, а также добавляя новые, мы можемменять не только составляющие его цвета, но и резкость перехода между ними.
Можно постараться подобрать комбинацию цветов вручную, но есть болеепростой, хотя и менее предсказуемый путь: нажатие клавиш F6 и F7 запускаетгенерацию случайных сочетаний оттенков. Кроме того, существует полезная функцияRandomize Color, котораяпозволяет произвольным образом изменять базовый цвет композиции. Если послеэтого включить функцию Link Colorand Opacity (комбинацияклавиш Ctrl + L), то прозрачность будет привязана кградиенту. Смысл этой операции прост: Ultra Fractal 3 поддерживает запись изображений в форматах PNG,TIFF и Photoshop PSD с сохранением прозрачности.Именно эта возможность и важна для дальнейшего использования созданныхфрактальных графиков в других графических программах. Впрочем, в Ultra Fractal 3 заложенасобственная поддержка слоев, поэтому мы можем комбинировать элементыизображения, не прибегая к помощи других пакетов.
После того как фрактальный график приведен в соответствие с замысломхудожника, можно запускать процедуру окончательного рендерингав файл (комбинация клавиш Ctrl + R). При этом мызадаем формат для сохранения, размеры и разрешение изображения, а также, принеобходимости, и качество сглаживания. Разумеется, результаты работысохраняются и во внутреннем формате Ultra Fractal 3, что позволяет использовать созданную версиюфрактального множества еще не раз.
Приложение.
Пример фрактальной графики.
Пример векторной графики.
Пример растровой графики