Лекция 25. Технология обработки графической информации

По способу заданий изображений графику можно разделить на три категории: двумерная, трехмерная и CGI-графика. К двухмерной относятся: векторная, растровая и фрактальная графика.

Векторная графика – представляет изображение как набор геометрических примитивов. Обычно в качестве них выбираются точки, прямые, окружности, прямоугольники, а также как общий случай, сплайны некоторого порядка. Объектам присваиваются некоторые атрибуты, например, толщина линий, цвет заполнения. Рисунок хранится как набор координат, векторов и других чисел, характеризующих набор примитивов. При воспроизведении перекрывающихся объектов имеет значение их порядок.

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.

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.

Фракталы позволяют описывать целые классы изображений, для детального описания которых требуется относительно мало памяти. С другой стороны, фракталы слабо применимы к изображениям вне этих классов.

Трёхмерная графика оперирует с объектами в трёхмерном пространстве. Обычно результаты представляют собой плоскую картинку, проекцию. Трёхмерная компьютерная графика широко используется в кино,

компьютерных играх.

В трёхмерной компьютерной графике все объекты обычно представляются как набор поверхностей или частиц. Минимальную поверхность называют полигоном. В качестве полигона обычно выбирают треугольники.

CGI (англ. computer-generated imagery, букв. «изображения, сгенерированные компьютером») — спецэффекты в кинематографе, телевидении и симуляторах, созданные при помощи трёхмерной компьютерной графики. В компьютерных играх обычно используется компьютерная графика в реальном времени, но периодически добавляются и внутриигровые видео, в которых используется CGI.

CGI позволяет создавать эффекты, которые невозможно получить при помощи традиционного грима и аниматроники, и может заменить декорации и работу каскадёров и статистов.

Графические редакторы это программы для работы с рисунком в графическом режиме работы монитора. Существует большое количество мощных программных средств для обработки изображений: Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, CorelDRAW, Macromedia FreeHand, Inkscape.

Файл, который создается в графическом редакторе, имеет другой тип — это графический файл. Он содержит коды координат пикселов картинки и коды цветов этих пикселов. Сохранив свою первую картинку, на­рисованную с помощью мыши, вы убедитесь, что создан файл, содер­жащий рисунок. Типы файлов мы об­суждали ранее, они могут быть такими: PCX, BMP, TIF и др.

Меню многих графических редакто­ров имеет общие инструменты обра­ботки изображения.

Даже простой графический редактор содержит инструменты, по­зволяющие редактировать рисунок, управлять им: менять размер (масштабировать), деформировать (сжимать и растягивать), повора­чивать, отражать.

Графика в профессии. Графические редакторы позволяют компьютеризировать профессии художников-мультипликаторов, рекламных дизайнеров, художников — оформителей книг, альбомов, художников модельеров, web-дизайнеров. Помогают они и в чертежной профессиональной деятельности. При­мером служит компьютерная проектная среда, позволяющая оформлять планировку жилых и производственных помещений.

Для создания чертежа можно использовать графический редактор Visio. При работе с Visio пользователю доступны многие инструменты. Подробное описание средств программной среды дается в руковод­стве пользователя для программного продукта. Использование этих инструментов достаточно близко по способу применения в графиче­ских редакторах.

В последнее время широкое распространение получили графические инструменты фирмы Adobe, в частности Photoshop. В нем можно об­рабатывать как уже имеющиеся изображения, так и полученные нами путем сканирования или извлеченные из карт памяти цифровых видео- или фотокамер.

Современные инструментальные сред­ства часто используют библиотеки рисунков, которые можно вставлять в текстовые, табличные и иные документы. Например, в текстовом редакторе Word такая библиотека называется Clip Art и помимо рисунков содержит короткие видеоклипы, которые вставляются так же, как и рисунки.

Автоматизированное проектирование.

В настоящее время продолжительность проектирования большин­ства сложных объектов превышает разумные пределы, определяемые сроками морального износа, утратой конкурентоспособности изделий и др. Поскольку сложность объектов будет возрастать, а время про­ектирования должно сокращаться, можно сделать вывод, что един­ственной альтернативой неавтоматизированному проектированию может быть широкое использование Систем автоматического проектирования (САПР).

Системы автоматизированного проектирования должны обладать двумя важнейшими качествами: информированность и адекватность. Именно они практически полностью определяют успех внедрения и эксплуатации САПР.

В настоящее время существует множество программных средств, на базе которых реализованы САПР: AutoCAD, AutoCAD LT, AutoSketch R7 и др.

Существуют САПР, специализирующиеся в различных отраслях.

Существуют специальные средства обеспечения дизайна, например 3D Studio MAX, Autodesk VIZ, специальные средства так называемой векторизации чертежей, например GTXRaster Tools и пр.

Задание: рассмотреть работу графических редакторов на примере Paint.