Трехмерная графика. Средства создания векторных изображений

Средства создания векторных изображений

Векторные изображения могут быть созданы несколькими видами программ.

▪ Программами векторной графики.

▪ Программами САПР, типичным представителем которых является программа AutoCAD. Ее векторный формат - DXF (Dynamic Exchange Format) понимается многими современными программами.

▪ Специализированными программами конвертирования растровых изображений в векторные. Одна из таких программ – CorelTrace, входящая в состав интегрированного продукта CorelDraw. Другая известная программа класса –Adobe Streamline.

▪ К векторным объектам относятся также текст и PostScript-контуры вроде тех, которые можно найти также в файлах, созданных с помощью текстовых процессов типа MS Word или программ верстки типа PageMaker.

На платформе Windows наибольшее распространение из программ векторной графики получил редактор CorelDRAW - мощный, удобный, но в то же время требовательный к ресурсам. Из других программ этого класса следует отметить Adobe Illustrator и Macromedio Freehand Среди компактных и универсальных программ векторной графики можно отметить Corel Xara. С ее помощью можно создавать иллюстрации любого уровня сложности для web -сайтов, полиграфии и т.п.

Векторные редакторы и программы САПР являются наилучшим средством для построения шрифтовых и высокоточных графических объектов, таких как, например, конструкторские чертежи. Для таких иллюстраций принципиально важное значение имеет сохранение четких, ясных контуров независимо от размера изображения. Как правило, в векторном редакторе создается заготовка, затем она масштабируется до нужного размера и переводится в необходимый нам формат изображения.

К достоинствам векторной графики относятся: минимальный объем файла; свобода трансформации; легкость редактирования изображения.

Ее недостатками является отсутствие векторных мониторов или векторных сканеров, а также более низкое качество фотореалистических изображений, чем с использованием растровой графики. Поэтому современные профессиональные графические пакеты совмещают в себе элементы как векторной, так и растровой графики. Например, векторный редактор CorelDRAW имеет как собствеееые, так и подключаемые (plug-ins) инструменты для редактирования растровых изображений, а в последних версиях растрового редактора Photoshop расширены инструментальные возможности для работы с векторными объектами.

Трехмерная графика – новое направление компьютерного дизайна. С ее помощью дизайнер создает модель, которая передает художественно-проект-ную идею в виде объемного изображения.

Трехмерная графика (сокращенно 3D-графика) появилась на свет благодаря бурному развитию компьютерных дизайн-технологий. Сегодня методы 3D-графики применяются при художественном конструировании промышленной продукции, в дизайне интерьера, компьютерном моделировании произведений декоративно-прикладного искусства и пр. 3D-графика позволяет представить создаваемый объект в виде виртуальной объемной модели, которую можно рассматривать с разных сторон, в разных ракурсах, в условиях различного освещения и т.п.

Трехмерная компьютерная графика – полностью экранная технология, постепенно вытесняющая традиционный метод объемного макетирования. Более того, ее потенциальные возможности таковы, что она успешно вписывается в круг методов проектирования информационной среды человека. Сегодня 3D-графика нашла свое место в кинематографе, телевидении, компьютерной технике, информационном обеспечении современных электронных средств визуальной коммуникации. Строго говоря, термин «3D-графика» на самом деле достаточно условный, поскольку, как и любая другая картинка, размещается на плоскости компьютерного монитора или воспроизводится на обычной двухмерной поверхности средств отображения информации. При создании печатной продукции 3D-графика способна лишь имитировать трехмерную среду. Ее «трехмерность» скорее символизирует процесс компьютерного творчества, связанный с методами создания объектов в виртуальном 3D-пространстве, их рассмотрением под определенным углом зрения и, возможно, анимированием [2]. Поэтому часто образцы трехмерной компьютерной графики, распечатанные с помощью принтера, по выразительности и реалистичности пока уступают традиционным методам иллюстрирования, например печатной продукции, в которых мастерство художника является определяющим.

Технология создания трехмерных изображений во многом отличается от привычных методов, используемых в «плоской» компьютерной графике. Поэтому, не ставя цель детального рассмотрения всех тонкостей построения обемных иллюстраций, кратко проанализируем общую схему их создания [2].

На первом этапе «проектирования» объемной иллюстрации дизайнер строит так называемый каркас 3D-объекта. При этом поверхность многих объектов представляется в виде набора стандартных фигур-примитивов, соединенных друг с другом общими сторонами. При конструировании каркаса примитивы по желанию дизайнера могут подвергаться всевозможным деформациям – масштабированию, изгибу и т.д.

Второй этап состоит в «натягивании» на каркас материала, образующего поверхность 3D-объекта. Выбранный материал задает основные свойства поверхности – цвет, фактуру, прозрачность, рельеф, характеристики рассеивания света (блестящая или матовая) и др. В качестве материала можно использовать различные растровые картинки, «обволакивая» ими, например, предварительно созданный каркас автомобиля, который после этого превратится в полноценный 3D-объект.

На третьем этапе необходимо позаботиться о размещении источников света и камер. Назначение первых вполне понятно – без освещения 3D-объект виден не будет, а камеры задают точку обзора создаваемого объекта. Можно выставить несколько камер и в процессе работы их переключать. Этот этап напоминает работу на съемочной площадке киностудии.

Далее следует этап, на котором дизайнер может задать фон съемки 3D-объекта, установить некоторые характеристики воздушной перспективы, например, создать иллюзию тумана. В целом набор 3D-объектов, источников света, камер, описание фона, атмосферы и других атрибутов называется 3D-сценой.

И наконец, следует процесс, который называется рендеринг (от англ. render). Он состоит в том, что компьютер, используя информацию о 3D-сцене, полученную на предыдущих этапах, исобственные знания из оптики, формирует окончательное изображение и выводит его на экран. В результате рендеринга двухмерное изображение переходит в новое, трехмерное, наполненное правильным содержанием по всем трем плоскостям.

Обычно большую часть времени у дизацнера отнимает построение каркаса модели. В зависимости от сложности этот этап может занимать и час, и несколько недель. Добавление таких деталей, как цвет и фактура сложных поверхностей, происходит за один или два дня. Рендеринг сцены с высоким разрешением может занять от нескольких минут до многих часов, в зависимости от производительности компьютера и сложности изображения.

Создать трехмерную модель достаточно трудно. Для разработки сцены, в которой единственным персонажем является объемный текст, начинающему дизайнеру может понадобиться менее часа. Выполнение более сложной модели, например объемного изображения интерьера, может занять от двух дней до недели. Однако, несмотря на ряд впечатляющих результатов в создании объемных изображений (надписи на плакатах, вывесках, рекламе, производстве фильмов), дизайнер с использованием 3D-иллюстраций является самой сложной областью компьютерного творчества.