Программное обеспечение компьютерной графики

Преподаватель Шибеко М. Н.

Содержание

Классификация компьютерной графики
ПО компьютерной графики
Что такое формат графического файла?
Виды компьютерной графики
Сравнительная характеристика растровой и векторной графики
Редакторы растровой графики
Редакторы векторной графики
Фрактальная графика

Классификация компьютерной графики

По количеству измерений

По способу формирования

По динамике

По специализации

Двухмерная

Трехмерная

Растровая

Векторная

Фрактальная

Статическая

Интерактивная

Инженерная

Дизайн

Web

1
2
3

1
2
3

1
2
3

1
2
3

1
2
3

Привести пример ПО

Привести пример ПО

Привести пример ПО

Привести пример ПО

Привести пример ПО

Что такое формат графического файла?

Формат графического файла - это способ представления графических данных.
Графи́ческий форма́т — это способ записи графической информации.
Графические форматы файлов предназначены для хранения изображений, таких как фотографии и рисунки.

Виды компьютерной графики

Для разработки мультимедийных и
полиграфических изданий. Компьютер
используется в основном для обработки
растровых изображений

Для создания иллюстраций.
Используют в рекламных агентствах,
дизайнерских бюро, редакциях и
издательствах

Создание фрактальных изображений
основано на программировании. Графика
основана на автоматической генерации
изображений путем математических
расчетов. Этот вид графики используется
очень редко

Наименьший элемент

Виды компьютерной графики

Сравнительная характеристика растровой и векторной графики

Растровая графикаЕсли изображение экранное, то точка называется пикселом. Стандартными счинаются: 640Х480, 800Х600, 1024Х768, 1200Х1024 и т.д.С размером изображения непосредственно связано его разрешение, оно измеряется в точках на дюйм (dots per inch – dpi).К примеру экран 15” монитора составляет 28Х21 см. При настройке экрана 800Х600 пикселов и учитывая, что 1”=25,4мм его  разрешение составит 72 dpi.

Векторная графикаВекторная графика является объектной.Простейшими объектами являются:Точка, Линия, Отрезок прямой, Кривая второго порядка, Кривая третьего порядка, Кривая Безье Все они задаются своими формулами

Фрактальная графикаФрактальная графика, как и векторная является вычисляемой, но отличается от неё тем, что никакие объекты в памяти ПК не хранятся. Изображение строится по уравнению.Простейшим элементом является фрактальный треугольник.

Растровое изображение составляется из мельчайших точек (пикселов) – цветных квадратиков одинакового размера. Растровое изображение подобно мозаике - когда приближаете (увеличиваете) его, то видите отдельные пиксели, а если удаляете (уменьшаете), пиксели сливаются.
Компьютер хранит параметры каждой точки изображения (её цвет, координаты). Причём каждая точка представляется определенным количеством бит (в зависимости от глубины цвета). При открытии файла программа прорисовывает такую
картину как мозаику –
как последовательность точек массива.

Глубина цвета - сколько битов отведено на хранение цвета каждой точки:- в черно-белом - 1 бит - в полутоновом - 8 бит- в цветном - 24 (32) бита на каждую точку.
Растровые файлы имеют сравнительно большой размер, т.к. компьютер хранит параметры всех точек изображения.

Векторное изображение
Если в растровой графике базовым элементом изображения является точка, то в векторной графике – линия. Линия описывается математически как единый объект, и потому объем данных для отображения объекта средствами векторной графики существенно меньше, чем в растровой графике. Линия – элементарный объект векторной графики. Как и любой объект, линия обладает свойствами: формой (прямая, кривая), толщиной, цветом, начертанием (сплошная, пунктирная). Замкнутые линии приобретают свойство заполнения. Охватываемое ими пространство может быть заполнено другими объектами (текстуры, карты) или выбранным цветом. Простейшая незамкнутая линия ограничена двумя точками, именуемыми узлами. Узлы также имеют свойства, параметры которых влияют на форму конца линии и характер сопряжения с другими объектами. Все прочие объекты векторной графики составляются из линий.

Изображение может быть преобразовано в любой размер (от логотипа на визитной карточке до стенда на улице) и при этом его качество не изменится.

Растровая и векторная графика

ДОСТОИНСТВА

отображение большого количества цветов
отображение градиентов и переходов цветов
отображение большого количества мелких деталей

НЕДОСТАТКИ

возможно трансформировать, увеличивать и уменьшать изображение без потери качества
меньший размер файла, поскольку сохраняется не все изображение, а только параметры, по которым возможно посторить его заново

при уменьшении изображения качество ухудшается, т.к. теряются мелкие детали
при увеличении изображения качество ухудшается, т.к. увеличивается размер точки (эффект пикселизации)
чем больше разрешение и глубина цвета, тем больше размер файла

невозможность создавать изображения с большим количеством мелких деталей (подобные фото)

МАСШТАБИРОВАНИЕ
Растровая и векторная графика

Adobe Photoshop - один из самых популярных и известных редакторов является, который позволяет эффективно использовать все преимущества растровой графики.
Его конкурент из приложений разрабатываемых по лицензии GNU General Public License — GIMP.
Microsoft Paint — один из простейших редакторов растровой графики; поставляется вместе с ОС Microsoft Windows.
Corel PhotoPaint - это одна из программ пакета Corel. Corel PhotoPaint - это пакет для работы с растровой графикой, аналог Adobe Photoshop. 
            
Большое распространение данный редактор приобрел в области редактирования изображений, особенно фотографий. Редактор обладает большим количеством разнообразных фильтров и инструментов, которые позволяют не только корректировать уже готовые изображения, но и вносить в них существенные изменения и создавать свои собственные иллюстрации, редактор очень гибкий по своим свойствам. Большинство пользователей в повседневной работе отдают предпочтение работе с растровой графикой. Photo Paint является мощнейшим пакетом в своей области. Преимуществ перед Photoshop явных нет, в разных областях деятельности они превосходят друг друга.

Редакторы растровой графики

Растровый редактор Adobe Photoshop

Растровый редактор Paint.NET

— бесплатный растровый графический редактор рисунков и фотографий для Windows, разработанный на платформе .NET Framework. Paint.NET является отличной заменой редактору графических изображений, входящему в состав стандартных программ операционных систем Windows.

Растровый редактор PaintNET

С помощью этой программы можно рисовать на экране любые композиции, комбинировать их со сканированными изображениями, использовать многочисленные способы трансформации, коррекции и монтажа   изображений.

Растровый редактор Gimp

Программа Adobe Illustrator определяет будущее векторной графики благодаря своим революционным возможностям для творчества и мощным инструментам эффективной публикации художественных работ в Интернете и в печати. Создавайте превосходную web-графику при помощи расширенных возможностей Adobe Illustrator для работы в Интернете – символов, объектно-ориентированного сегментирования и слоев CSS. Испытайте полную свободу творчества при работе с текстом и с графикой, используя отображаемые в реальном времени оболочки и эффекты деформации. Для эффективной работы применяйте мощные средства повышения продуктивности Adobe Illustrator, такие как динамическая графика, меняющаяся вслед за изменением источника данных.

Macromedia FreeHand 10 представляет собой улучшенный набор инструментов для упрощения и повышения эффективности дизайнерского процесса в среде Интернет.
Технология мастер-страниц, позволяющая использовать шаблоны для ускорения и упрощения работы над проектами, тесная интеграция с Macromedia Flash 5 и возможность создания публикаций, как для печати, так и для Интернет . Дизайнеры и разработчики Web-сайтов используют FreeHand 10 для создания сложных иллюстраций и форматирования страниц, начиная от разработки логотипов компаний до основного информационного наполнения Web-сайтов и выполнения крупных печатных проектов.

Corel Draw  — графический редактор векторной графики, разработанный канадской корпорацией Corel.
В пакет CorelDRAW также входит редактор растровой графики Corel Photo-Paint и другие программы — например, для захвата изображений с экрана — Corel Capture. Программа векторизации растровой графики Corel Trace до 12 версии входила в пакет как самостоятельная программа.



Редакторы векторной графики

Редактор векторной графики Adobe Illustrator

Графический редактор на основе Visio – это графический редактор, использующий Microsoft Visio в качестве графической библиотеки. То есть панель с заготовками создается с помощью стандартных графических средств Visio.

Программное обеспечение AutoCAD  – это система автоматизированного проектирования для создания и детализированной обработки чертежей. Базовая графическая платформа для создания машиностроительных, архитектурных, строительных, геодезических чертежей.

Настольные издательские системы
 
Приложение Adobe PageMaker предлагает высококачественные инструменты для профессиональных дизайнеров и других специалистов, в чьи обязанности входит верстка и предпечатная подготовка различных публикаций, например брошюр или официальных бланков. С помощью PageMaker:
- выпускают печатную продукцию различной сложности: от простых рекламных листовок до комплексных многостраничных отчетов.
- создают собственные публикации «с нуля» или используют сотни готовых шаблонов,
- вставляют в макет блоки для размещения текста и изображений.

Fractal Design Painter является профессиональной программой создания художественных изображений. Программа построена по принципу воссоздания "рабочей среды", в данном случае - мастерской художника. Ее средства позволяют имитировать любые "естественные"инструменты и материалы, а с помощью эффектов и фильтров вы можете получать результаты, достичь которых реальными средствами практически невозможно. Если вы не являетесь профессиональным художником, вам будут полезны возможности художественного редактирования готовых изображений, в том числе фотографических.

Смешанные системы и имитаторы рисования
 
Corel XARA – это пакет для работы с векторной графикой. Очень легок и удобен в работе, имеет интуитивный интерфейс, который может меняться по желанию пользователя. Является мощным средством обработки графики. Содержит огромное количество инструментов для изменения и создания изображения. Имея мощные графические фильтры, позволяет работать практически с любым графическим форматом. Большое количество стандартных типов "заливки" существенно облегчают и ускоряют работу. Содержит также такие полезные инструменты как "прозрачность", конвертёр фигур, автоматическое изменение перспективы и многое другое. Кроме того, XARA способна создавать анимацию. Имеет, также, связь с Интернетом. Теперь можно скачать новые текстуры, рисунки напрямую из Интернета или поместить в Интернет что-то своё прямо из программы. Хотя Corel рекламирует Corel Xara как дополнение к CorelDraw для создания графики Web, по существу благодаря высокой производительности, средствам для работы с Web и специализированному инструментарию CorelXara превосходит CorelDraw во многих отношениях.

Фрактальная графика

Фрактальная графика является на сегодняшний день одним из самых быстро развивающихся перспективных видов компьютерной графики 
Фрактальная графика, как и векторная — вычисляемая, но отличается от нее тем, что никакие объекты в памяти компьютера не хранятся.
Фрактальное изображение строится по уравнению (или по системе уравнений), поэтому ничего, кроме формулы, хранить не надо.

Фракталом называется структура, состоящая из частей, которые в каком-то смысле подобны целому.
Объект называют самоподобным, когда увеличенные части объекта походят на сам объект и друг на друга. В простейшем случае небольшая часть фрактала содержит информацию обо всем фрактале 

Итак, базовым понятием для фрактальной компьютерной графики являются «Фрактальный треугольник». Затем идет «Фрактальная фигура», «Фрактальный объект»; «Фрактальная прямая»; «Фрактальная композиция»; «Объект-родитель» и «Объект наследник».

С точки зрения машинной графики фрактальная геометрия незаменима при генерации искусственных облаков, гор, поверхности моря. Фактически благодаря фрактальной графике найден способ эффективной реализации сложных неевклидовых объектов, образы которых весьма похожи на природные. Геометрические фракталы на экране компьютера — это узоры, построенные самим компьютером по заданной программе. Помимо фрактальной живописи существуют фрактальная анимация и фрактальная музыка

Программные средства для работы с фрактальной графикой предназначены для автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Создание фрактальной художественной композиции состоит не в рисовании или оформлении, а в программировании.
Фрактальная графика, как и векторная – вычисляемая, но отличается от неё тем, что никакие объекты в памяти компьютера не хранятся. Изображение строится по уравнению (или по системе уравнений), поэтому ничего, кроме формулы, хранить не надо.
Изменив коэффициенты в уравнении, можно получить совершенно другую картину. Способность фрактальной графики моделировать образы живой природы вычислительным путем часто используют для автоматической генерации необычных иллюстраций.

Источники информации

http://informatika.edusite.ru/lezione9_29.htm
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D0%BA%D0%B0
https://myslide.ru/presentation/526153_skachat-fraktalnaya-grafika
https://medium.com/@slam_jack/%D1%84%D1%80%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D0%BA%D0%B0-%D0%BA%D0%B0%D0%BA-%D1%86%D0%B8%D1%84%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B5-%D0%B1%D0%B5%D1%81%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B5-%D0%B8%D1%81%D0%BA%D1%83%D1%81%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE-e9f052ebbd76