![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Компьютеры, Программирование
Программное обеспечение
Компьютерная графика и основные графические редакторы |
Межшкольный ученый комбинат Реферат на тему «Компьютерная графика и основные графические редакторы» выполнил ученик 11 «А» класса гимназии №1 Грабалов Павел г. Калининград 2002 годСодержание Введение3 Виды компьютерной графики4 Фрактальная графика4 Трехмерная графика4 Растровая графика5 Векторная графика7 Растровая и векторная графика9 Представление графических данных9 Форматы графических данных9 Цвет и цветовые модели11 Цветовая модель CIE Lab11 Цветовая модель RGB11 Цветовая модель HSB11 Цветовая модель CMYK, цветоделение12 Программное обеспечение для работы с графикой12 Программные средства создания растровых изображений12 Adobe Pho oshop13 Программы векторной графики13 Corel Draw 8-914 Micrografx Desig er 715 Adobe Illus ra or 716 Macromedia FreeHa d 717 Corel Xara 1.517 Программные средства обработки трехмерной графики19 Заключение19 Список использованных источников информации:20 Введение Представление данных на мониторе компьютера в графическом виде впервые было реализовано в середине 50-х годов для больших ЭВМ, применявшихся в научных и военных исследованиях. С тех пор графический способ отображения данных стал неотъемлемой принадлежностью подавляющего числа компьютерных систем, в особенности персональных. Графический интерфейс пользователя сегодня является стандартом “де-факто” для программного обеспечения разных классов, начиная с операционных систем. Существует специальная область информатики, изучающая методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов, – компьютерная графика. Она охватывает все виды и формы представления изображений, доступных для восприятия человеком либо на экране монитора, либо в виде копии на внешнем носителе (бумага, кинопленка, ткань и прочее). Без компьютерной графики невозможно представить себе не только компьютерный, но и обычный, вполне материальный мир. Визуализация данных находит применение в самых разных сферах человеческой деятельности. Для примера назовем медицину (компьютерная томография), научные исследования (визуализация строения вещества, векторных полей и других данных), моделирование тканей и одежды, опытно-конструкторские разработки. В зависимости от способа формирования изображений компьютерную графику принято подразделять на растровую, векторную и фрактальную. Рисунок 1 Рисунок 2 Рисунок 3 Отдельным предметом считается трехмерная (3D) графика, изучающая приемы и методы построения объемных моделей объектов в виртуальном пространстве. Как правило, в ней сочетаются векторный и растровый способы формирования изображений. Особенности цветового охвата характеризуют такие понятия, как черно-белая и цветная графика. На специализацию в отдельных областях указывают названия некоторых разделов: инженерная графика, научная графика, Web-графика, компьютерная полиграфия и прочие. На стыке компьютерных, телевизионных и кинотехнологий зародилась и стремительно развивается сравнительно новая область компьютерной графики и анимации. Заметное место в компьютерной графике отведено развлечениям. Появилось даже такое понятие, как механизм графического представления данных (Graphics E gi e).
Рынок игровых программ имеет оборот в десятки миллиардов долларов и часто инициализирует очередной этап совершенствования графики и анимации. Хотя компьютерная графика служит всего лишь инструментом, ее структура и методы основаны на передовых достижениях фундаментальных и прикладных наук: математики, физики, химии, биологии, статистики, программирования и множества других. Это замечание справедливо как для программных, так и для аппаратных средств создания и обработки изображений на компьютере. Поэтому компьютерная графика является одной из наиболее бурно развивающихся отраслей информатики и во многих случаях выступает “локомотивом”, тянущим за собой всю компьютерную индустрию. Виды компьютерной графики Фрактальная графика Фрактальная графика основана на математических вычислениях. Базовым элементом фрактальной графики является сама математическая формула, то есть никаких объектов в памяти компьютера не хранится и изображение строится исключительно по уравнениям. Таким способом строят как простейшие регулярные структуры, так и сложные иллюстрации, имитирующие природные ландшафты и трехмерные объекты. Трехмерная графика Трехмерная графика нашла широкое применение в таких областях, как научные расчеты, инженерное проектирование, компьютерное моделирование физических объектов (рис. 3). В качестве примера рассмотрим наиболее сложный вариант трехмерного моделирования – создание подвижного изображения реального физического тела. В упрощенном виде для пространственного моделирования объекта требуется: спроектировать и создать виртуальный каркас (“скелет”) объекта, наиболее полно соответствующий его реальной форме; спроектировать и создать виртуальные материалы, по физическим свойствам визуализации похожие на реальные; присвоить материалы различным частям поверхности объекта (на профессиональном жаргоне – “спроектировать текстуры на объект”); настроить физические параметры пространства, в котором будет действовать объект, – задать освещение, гравитацию, свойства атмосферы, свойства взаимодействующих объектов и поверхностей; задать траектории движения объектов; рассчитать результирующую последовательность кадров; наложить поверхностные эффекты на итоговый анимационный ролик. Для создания реалистичной модели объекта используют геометрические примитивы (прямоугольник, куб, шар, конус и прочие) и гладкие, так называемые сплайновые поверхности. В последнем случае применяют чаще всего метод бикубических рациональных В-сплайнов на неравномерной сетке ( URBS). Вид поверхности при этом определяется расположенной в пространстве сеткой опорных точек. Каждой точке присваивается коэффициент, величина которого определяет степень ее влияния на часть поверхности, проходящей вблизи точки. От взаимного расположения точек и величины коэффициентов зависит форма и “гладкость” поверхности в целом. После формирования “скелета” объекта необходимо покрыть его поверхность материалами. Все многообразие свойств в компьютерном моделировании сводится к визуализации поверхности, то есть к расчету коэффициента прозрачности поверхности и угла преломления лучей света на границе материала и окружающего пространства.
Закраска поверхностей осуществляется методами Гуро (Gouraud) или Фонга (Pho g). В первом случае цвет примитива рассчитывается лишь в его вершинах, а затем линейно интерполируется по поверхности. Во втором случае строится нормаль к объекту в целом, ее вектор интерполируется по поверхности составляющих примитивов и освещение рассчитывается для каждой точки. Свет, уходящий с поверхности в конкретной точке в сторону наблюдателя, представляет собой сумму компонентов, умноженных на коэффициент, связанный с материалом и цветом поверхности в данной точке. К таковым компонентам относятся: свет, пришедший с обратной стороны поверхности, то есть преломленный свет (Refrac ed); свет, равномерно рассеиваемый поверхностью (Diffuse); зеркально отраженный свет (Reflec ed); блики, то есть отраженный свет источников (Specular); собственное свечение поверхности (Self Illumi a io ). Следующим этапом является наложение (“проектирование”) текстур на определенные участки каркаса объекта. При этом необходимо учитывать их взаимное влияние на границах примитивов. Проектирование материалов на объект – задача трудно формализуемая, она сродни художественному процессу и требует от исполнителя хотя бы минимальных творческих способностей. После завершения конструирования и визуализации объекта приступают к его “оживлению”, то есть заданию параметров движения. Компьютерная анимация базируется на ключевых кадрах. В первом кадре объект выставляется в исходное положение. Через определенный промежуток (например, в восьмом кадре) задается новое положение объекта и так далее до конечного положения. Промежуточные значения вычисляет программа по специальному алгоритму. При этом происходит не просто линейная аппроксимация, а плавное изменение положения опорных точек объекта в соответствии с заданными условиями. Эти условия определяются иерархией объектов (то есть законами их взаимодействия между собой), разрешенными плоскостями движения, предельными углами поворотов, величинами ускорений и скоростей. Такой подход называют методом инверсной кинематики движения. Он хорошо работает при моделировании механических устройств. В случае с имитацией живых объектов используют так называемые скелетные модели. То есть, создается некий каркас, подвижный в точках, характерных для моделируемого объекта. Движения точек просчитываются предыдущим методом. Затем на каркас накладывается оболочка, состоящая из смоделированных поверхностей, для которых каркас является набором контрольных точек, то есть создается каркасная модель. Каркасная модель визуализуется наложением поверхностных текстур с учетом условий освещения. В ходе перемещения объекта получается весьма правдоподобная имитация движений живых существ. Наиболее совершенный метод анимации заключается в фиксации реальных движений физического объекта. Например, на человеке закрепляют в контрольных точках яркие источники света и снимают заданное движение на видео- или кинопленку. Затем координаты точек по кадрам переводят с пленки в компьютер и присваивают соответствующим опорным точкам каркасной модели.
Однако рисовать на вертикальной поверхности не всегда удобно, поэтому конструкторы предусмотрели «наколенный» режим, когда подставка складывается, а сам дисплей поворотом приводится в горизонтальное положение. Благодаря технологии Magic Rotation поддерживается как планшетная, так и портретная ориентация. Авторы инструкции сурово предупреждают, что пользователь должен стараться держать перо перпендикулярно плоскости экрана, однако этим предостережением вполне можно пренебречь. Во-первых, какой-то допуск все же есть (на глазок порядка 40 градусов), и откалибровать «планшет» можно с учетом собственных потребностей. Во-вторых, худшее, что может случиться при неисполнении «правила прямого угла»,P непрорисовка линии или неточное позиционирование пера. И то и другое не смертельно. Плюсы и минусы В сумме мы имеем приличный 17-дюймовый монитор (про сам монитор я, правда, и слова не сказал, но он достаточно стандартен, и к спецификациям добавить особо нечего) с некоторыми функциями графического планшета. Недостатки такого решения: Samsung 720TD не подходит для профессионального применения и вообще для серьезной работы с компьютерной графикой (в основном из-за примитивности «планшетной» составляющей); 470 долларов не мелочь
1. Понятие компьютерной графики. Графический редактор Adobe Photoshop
2. Создание и обработка изображений с помощью графического редактора растровой графики Adobe Photoshop
9. Возможности курса "Компьютерная графика" для студентов педагогических вузов
10. Тенденции развития рынка компьютерной графики и анимации
11. Автоматизированное редактирование частиц в компьютерной графике
12. Векторный графический редактор
14. Приложения Windows: графический редактор Paint
15. Создание компьютерной графики при помощи OpenGL
17. Электронный учебник по компьютерной графике и информатике
18. Графический редактор CorelDraw: рисование сложных фигур, создание пейзажей
19. Возможности графических карт. 3D графика
21. Основные закономерности развития компьютерных систем
25. Основные элементы сетевых графиков
26. Основные этапы развития и конструктивной эволюции техники в области самолетостроения
30. Основные черты географии народного хозяйства Дальнего Востока
31. Основные направления научных исследований в России и за рубежом
32. Основные тенденции, перспективы развития современного мирового хозяйства
33. Государственный бюджет, как экономическая категория и основной финансовый план Украины
34. Основные задачи и сферы государственного регулирования в экономике
36. Основные направления государственного регулирования финансовых отношений в РФ
37. Задачи, основные функции и система ОВД
41. Основные этапы развития экономики России 9-18 веков
42. Конституционные гарантии основных прав и свобод человека и гражданина в Российской Федерации
43. Конституция - основной закон государства
44. Основные политические права и свободы граждан
45. Основные права, свободы и обязанности и механизм их реализации
46. Понятие, сущность и содержание основных прав, свобод и обязанностей граждан России
48. Основные принципы международного публичного права
49. Основные виды налогов в системе налогового законодательства РФ
50. Возникновение и развитие, понятие и признаки права. Понятие правосознания, основные функции, виды
51. Особенности квалификации преступлений в сфере компьютерной информации
52. Основные понятия в римском праве (шпаргалка)
53. Правовое государство - сущность и основные черты
57. Основные концепции правопонимания
58. Основные правовые семьи мира
59. История компьютера и компьютерной техники
60. Основные праздники Великобритании и США
61. Виды графики
62. Русский авангард. Основные направления и мастера
64. Основной 60 летний ритм развития культуры ХХ века 1923-1983 гг.
65. Субкультура компьютерного андеграунда
66. Основные проблемы культуры речи в СМИ
68. Графика русского языка до и после Кирилла
69. Диалект как основная форма существования языка
73. Основные реформы в России от Петра I до Столыпина
74. Основные формы операций по прорыву позиционного фронта в годы первой мировой войны
75. Происхождение, основные этапы развития и современные определения термина «библиография»
76. Основные черты античной модели
77. Основные ремесла Казахстана в начале 20 века
78. Методы компьютерной обработки статистических данных
79. Компьютерные вирусы и антивирусные программы
80. Работа с редактором Vi. Другие текстовые редакторы UNIX
81. Основные компоненты систем управления документооборотом. Фрейм: его структура и понятие
82. Имитационное моделирование компьютерных сетей
84. Информационное общество и глобальные компьютерные коммуникации
85. Модемная связь и компьютерные сети
89. Проблемы использования и пути развития интернет-компьютерных технологий в России
90. Реализация сетевых компьютерных технологий в системе международного маркетинга
91. Защита информации компьютерных сетей
92. Методика расследования компьютерных преступлений
93. Электронная почта и компьютерные сети (шпаргалка)
94. Устройство графического ввода - Сканер
95. Системный блок (основные компоненты)
96. Устройство компьютера и его основные блоки
97. Внешние устройства ПК. Функциональные возможности. Основные характеристики. Обмен информацией