Характеристика различных видов графики. Характеристика графических редакторов

Дальневосточный Государственный Университет Путей сообщения.

Кафедра

«Информационные

технологии и системы»

Самостоятельная работа студента №4.

Тема:

«Характеристика различных видов графики.

Характеристика графических редакторов»

Выполнила:

Милованкина А. 31-р

Проверили:

Шарипова Н.Х.

Леликова Н.С.

Хабаровск, 2006

Растровая графика

Достоинства

  1. Каждый пиксель независим друг от друга
  2. Техническая реализуемость автоматизации ввода (оцифровки) изобразительной информации. Существует развитая система внешних устройств для ввода изображений (к ним относятся сканеры, видеокамеры, цифровые фотокамеры, графические планшеты).
  3. Фотореалистичность (можно получать живописные эффекты, например, туман или дымку, добиваться тончайшей нюансировки цвета, создавать перспективную глубину и нерезкость, размытость и т.д.)
  4. Форматы файлов, предназначенные для сохранения точечных изображений , являются стандартными, поэтому не имеет решающего значения, в каком графическом редакторе создано то или иное изображение.

Недостатки

  1. 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.
  2. 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).
  3. 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.

Достоинства

  1. Она 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.
  2. Объекты векторной графики просто трансформируются и ими легко манипулировать, что не оказывает практически никакого влияния на качество изображения.
  3. Векторная графика максимально использует возможности разрешающей способности любого выводного устройства: изображение всегда будет настолько качественным, на сколько способно данное устройство.

Недостатки

  1. Программная 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.
  2. Сложность векторного принципа описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации и сконструировать устройство подобное сканеру для растровой графики.
  3. Векторная графика действительно ограничена в чисто живописных средствах и не предназначена для создания фотореалистических изображений.

Фрактальная графика.

Фрактальная геометрия появилась несколько десятилетий назад в результате сотрудничества математиков и программистов. оказалось, что компьютер можно применять для визуализации сложных геометрических и алгебраических структур, которые отличаются уникальным свойством: отдельные участки их узора повторяют очертания всей картины в целом. Поэтому фрагмент фрактального изображения поддается увеличению до бесконечности, при этом перед глазами зрителя предстают все новые и новые конструкции.

Хотя системы уравнений, используемые для построения фрактальных графиков, позволяют создавать многомерные структуры, чисто утилитарный подход к использованию фракталов как инструмента графического дизайна вполне обходится двумя измерениями, а также алгоритмами расчета градиентных переходов внутри изображения. Сама по себе разработка исходных математических формул, способных при визуализации порождать интересные с точки зрения художника эффекты, является скорее делом специалистов, хотя с помощью современных программ любой пользователь сумеет если не создать собственное нелинейное множество, то, по крайней мере, творчески видоизменить любое из известных.

Возможности фракталов широко используются не только в художественной графике. При помощи фрактальных функций часто описывают свойства сложных природных объектов: турбулентных потоков, географических ландшафтов и т.п. Более того, фракталы нашли применение даже в финансовом анализе и в других прикладных дисциплинах. Однако поистине всемирную известность им принесли труды компьютерных художников, вооруженных мощными программными средствами визуализации и обработки изображений.

Следует сразу отметить, что фрактальные графики как таковые нельзя назвать произведением искусства. Путем перебора огромного множества итераций, с помощью тонкой настройки параметров функций и характеристик градиентной заливки цифровым художникам зачастую удается найти настолько завораживающие картины, что они способны надолго приковать внимание зрителя. Но за красивой формой фрактала не скрывается никакого содержания (кроме, конечно же, набора математических формул), а стало быть, художественная ценность такого произведения ничтожно мала

Так что же, фрактальные графики — бесполезная забава? Конечно, нет! В умелых руках дизайнера эти чудесные машинные орнаменты превращаются в мощный инструмент, позволяющий придать компьютерной графике уникальный колорит и подчеркнуть общий композиционный замысел. Как правило, фракталы используются в качестве фона или эффектного слоя при создании коллажей, оформительских работ и даже рекламных публикаций. Кроме применения в традиционной двумерной компьютерной графике, они широко распространены и в сфере 3D. С помощью фракталов там создаются текстуры: карты светоотражения, прозрачности и даже рельефа поверхности.

Программы-редакторы графики.

-для растровой.

Существует множество программ для работы с растровой графикой. Это всем известный Paint, а также не менее известный Adobe Photoshop, и такие программы, как Corel KPT Collection, Extensis Photoframe2, Alien skin Xenofex2, Andromeda, которые используются в большинстве случаев профессионалами, так как занимают довольно много памяти и очень сложны в использовании. В моей работе я представлю наиболее популярную- Adobe Photoshop.

Основные достоинства Фотошопа:

-возможность создания многослойного изображения. При этом каждый элемент иллюстрации может быть сохранен в собственном отдельном слое, который может редактироваться отдельно, перемещаться относительно других слоев и т.д. конечное изображение может быть сохранено как в многослойном виде(PSD) , так и слить все слои в один и сохраниться в один из стандартных форматов(JPG, GIF, TIF)

-улучшенные инструменты для работы с текстом. Можно добавлять текстовые вставки в любой участок изображения. В дальнейшем тест перетаскивается мышкой.

-около 100 разнообразных фильтров и спецэффектов, возможность подключения дополнительных plagins.

-Несколько инструментов для рисования и для вырезания контура.

-возможность работы с десятками популярных графических форматов.

-возможность многоступенчатой отмены изменений.

Возможности фотошопа ограничены лишь мастерством художника и веб-мастера. Здесь есть и исходный код на HTML, и то что сам продукт неплохо во все разбирается. Он поможет быстро и легко оформит веб-страницу, разместить на ней графику, разбить на фрагменты, и выполнить табличную верстку.

-для векторной.

Как правило, говоря о векторной графике, вспоминается лишь две программы-Corel Draw & Adobe Illustrator. И в редких случаях-Macromedia Freehand. Однако в любом случае, Иллюстратор, не являясь самой «навороченной» по функциональности, тем не менее превратилась в неизменный стандарт. Именно в этой программе предпочитает работать большинство художников и дизайнеров. Способствовало этому многое: «братство» с Фотошопом, удобный набор инструментов, универсальность , а главное- хороший баланс возможностей, простоты общения и скорости работы.

Как и Фотошоп программа полностью ориентирована на профессионалов-дизайнеров, и все в ней сделано для того, чтобы перенести фантазии дизайнера из виртуального мира компьютера на материальные носители. Особое внимание уделено грамотной работе с цветом, есь поддержка всех основных схем цветоделения и современных стандартов печати. В частности, Иллюстратор- единственная программа, полностью поддерживающая PostScript, хотя в ряде случаев это приводит к ограничениям возможностей дизайнера.

-для фрактальной.

Для построения математической модели и ее визуализации служат многочисленные утилиты, самые первые из которых появились более четверти века назад. Из всех существующих сегодня пакетов можно выделить Ultra Fractal 3 — мощную, полнофункциональную и вместе с тем простую и удобную в работе программу.

Итак, давайте выясним, как работать в Ultra Fractal 3. Впервые открыв окно программы, вы увидите, что в нее уже загружено изображение— известный график создателя фрактальных множеств Мандельброта. Довольно часто именно эта структура берется за основу для дальнейших трансформаций, но сейчас нам интересней овладеть принципами работы программы, чем экспериментировать наугад. Поэтому мы закрываем исходную картинку и задаем команду на открытие нового изображения (File > New > Fractal). В ответ программа выводит диалоговое окно со списком доступных математических формул; из перечня файлов слева выбираем один (по умолчанию это standart.ufm, в дальнейшем можно добавить другие модули), и справа будет показано его содержимое (как правило, для удобства пользования однотипные уравнения помещаются в один файл). Внизу слева приводится исходный текст формул расчета графиков, который нас не интересует, а вот справа от него в уменьшенном масштабе показывается изображение выбранного множества. Выбираем из списка приглянувшийся фрактал, например Slope (Julia), и подтверждаем выбор.

Появившееся изображение — не более чем базовая заготовка для дальнейшей работы. Как уже говорилось, визуализируемое изображение определяется системой параметрических уравнений. С настройки этих параметров и начинается видоизменение графика: справа находится панель Layer Properties, на которой под закладкой Formula собраны все доступные модификаторы. Те, которые расположены в начале списка, интересуют нас на данном этапе лишь постольку, поскольку они определяют точность и детализацию прорисовки фрактального растра. А вот дальше следуют текстовые окна со значениями параметров, заданными по умолчанию (в нашем случае первым 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 дают положительный эффект; напротив, если ошибиться в допустимом диапазоне, то все изображение может превратиться в пустое черное поле.

На панели Fractal Mode выбираем инструмент Select Mode и выделяем в основном окне прямоугольный участок изображения. Если теперь нажать клавишу ввода или дважды кликнуть по выделенной зоне курсором, программа увеличит ее до размеров экрана. При этом количество деталей нисколько не уменьшится, а вот внешний вид графика может в очередной раз кардинально измениться.

 В таком виде фрактал уже годится для использования в качестве элемента оформления, однако основная работа еще впе­реди.

Некоторые фракталы описываются таким набором уравнений, что каждая точка создаваемого ими пространства является указателем на новое множество функций другого типа. В качестве примера можно открыть новый файл на основе формулы Phoenix (Mandelbrot), а затем переключиться в режим Switch Mode на той же панели Fractal Mode. Теперь нужно поводить курсором над графиком фрактала, и во вспомогательном окне начнут отражаться возможные формы «подчиненного» изображения. Достаточно одного щелчка мыши, чтобы это изобретение открылось в новом окне.

Ultra Fractal 3 по умолчанию использует для визуализации единственный градиентный набор сине-желто-красной гаммы, которая хороша на этапе построения и модификации благодаря высокой контрастности, но вряд ли замысел художника ограничится ею. Чтобы приступить к изменению цвета графика, сначала нужно задать формулу расчета градиентов. Для этого мы выбираем закладку Outside на панели Layer Properties и щелкаем на ней по кнопке Browse. Программа открывает уже знакомое нам окно загрузки формул, однако на этот раз она ищет файлы с расширением .ucl, содержащие алгоритмы цвета. Мы можем воспользоваться стандартным набором и выбрать из него функцию Decomposition. Этот интересный эффект не имеет настраиваемых параметров и создает иллюзию объемности изображения Если же взять более сложную методику расчета, например Orbit Traps, то в нашем распоряжении окажется около десяти переменных величин, влияющих на итоговое изображение

Следующий шаг — непосредственно подбор цвета. Панель градиентов вызывается клавишей F4 и включает хорошо знакомые дизайнерам ползунки настройки параметров RGB и HSL, а также прозрачности. Главный из них служит для вращения вектора градиента. Используя имеющиеся опорные точки, а также добавляя новые, мы можем менять не только составляющие его цвета, но и резкость перехода между ними.

Можно постараться подобрать комбинацию цветов вручную, но есть более простой, хотя и менее предсказуемый путь: нажатие клавиш F6 и F7 запускает генерацию случайных сочетаний оттенков. Кроме того, существует полезная функция Randomize Color, которая позволяет произвольным образом изменять базовый цвет композиции. Если после этого включить функцию Link Color and Opacity (комбинация клавиш Ctrl + L), то прозрачность будет привязана к градиенту. 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 созданных фрактальных графиков в других графических программах. Впрочем, в Ultra Fractal 3 заложена собственная поддержка слоев, поэтому мы можем комбинировать элементы изображения, не прибегая к помощи других пакетов.

После того как фрактальный график приведен в соответствие с замыслом художника, можно запускать процедуру окончательного рендеринга в файл (комбинация клавиш Ctrl + R). При этом мы задаем формат для сохранения, размеры и разрешение изображения, а также, при необходимости, и качество сглаживания. Разумеется, результаты работы сохраняются и во внутреннем формате Ultra Fractal 3, что позволяет использовать созданную версию фрактального множества еще не раз.

Приложение.

Пример фрактальной графики.

Пример векторной графики.

Пример растровой графики