
- •Глава 1. Основные понятия 5
- •Глава 2. Растровая графика. Базовые растровые алгоритмы 13
- •Глава 3. Векторная графика 53
- •Глава 4. Фрактальная графика 65
- •Глава 5. Цветовые модели компьютерной графики 71
- •Глава 6. Реалистическое представление сцен 109
- •Глава 7. Стандартизация в компьютерной графике 136
- •Глава 8. Форматы графических файлов 151
- •Глава 9. Технические средства кг (оборудование кг) 170
- •Глава 1. Основные понятия
- •1.1 Разновидности компьютерной графики
- •Полиграфия
- •Мультимедиа
- •Сапр и деловая графика
- •Геоинформационные системы (гис)
- •1.2. Принципы организации графических программ
- •Растровые программы
- •Векторные программы
- •Фрактальные программы
- •Глава 2. Растровая графика. Базовые растровые алгоритмы
- •2.1 Растровые изображения и их основные характеристики
- •2.2 Вывод изображений на растровые устройства
- •2.3 Методы улучшения растровых изображений
- •2.21. Диагональное расположение ячеек 5x5
- •2.22. Диагональные структуры: а - сдвиг строк ячеек, б - ячейки другого типа
- •2.24. Набор чм-ячеек 5x5
- •2.4. Базовые растровые алгоритмы Алгоритмы вывода прямой линии
- •Инкрементные алгоритмы
- •Кривая Безье
- •Алгоритмы вывода фигур
- •Алгоритмы закрашивания
- •Стиль заполнения
- •2.5 Инструменты растровых графических пакетов
- •Инструменты выделения. Каналы и маски
- •Выделение
- •Инструменты выделения и маскирования
- •Гистограммы
- •Тоновая коррекция изображения
- •Уровни (Levels)
- •Цветовая коррекция и цветовой баланс
- •Фильтры (Plug-ins) и спецэффекты (Effects)
- •2.6 Преимущества и недостатки растровой графики
- •Глава 3. Векторная графика
- •3.1 Средства создания векторных изображений
- •3.2 Сравнение механизмов формирования изображений в растровой и векторной графике
- •3.3 Структура векторной иллюстрации
- •3.4 Математические основы векторной графики
- •3.5. Элементы (объекты) векторной графики
- •3.6. Достоинства и недостатки векторной графики
- •Глава 4. Фрактальная графика
- •4.1 Математика фракталов. Алгоритмы фрактального сжатия изображений
- •4.2 Обзор основных фрактальных программ
- •Глава 5. Цветовые модели компьютерной графики
- •5.1 Элементы цвета
- •5.1.1 Свет и цвет
- •5.1.2 Физическая природа света и цвета
- •5.1.3 Излученный и отраженный свет
- •5.1.4 Яркостная и цветовая информация
- •5.1.5 Цвет и окраска
- •5.2 Характеристики источника света
- •5.2.1 Стандартные источники
- •5.2.2 Особенности восприятия цвета человеком
- •Колбочки и палочки
- •Спектральная чувствительность глаза к яркости
- •5.11. Спектральная чувствительность палочек и колбочек
- •Спектральная чувствительность наблюдателя
- •5.3 Цветовой и динамический диапазоны
- •5.4 Типы цветовых моделей
- •5.4.1 Аддитивные цветовые модели
- •Почему rgb-модель нравится компьютеру?
- •Ограничения rgb-модели
- •SRgb — стандартизированный вариант rgb-цветового пространства
- •5.4.2 Субтрактивные цветовые модели
- •Цветовая модель cmy
- •Ограничения модели cmyk
- •Возможности расширения цветового охвата cmyk
- •5.4.3 Перцепционные цветовые модели
- •Достоинства и ограничения hsb-модели
- •5.4.4 Системы соответствия цветов и палитры
- •Системы соответствия цветов
- •Назначение эталона
- •Кодирование цвета. Палитра
- •5.4.5 Триадные и плашечные цвета
- •5.4.6 Цветовые режимы
- •Глава 6. Реалистическое представление сцен
- •6.1 Закрашивание поверхностей
- •6.1.1 Модели отражения света
- •6.1.2 Вычисление нормалей и углов отражения
- •6.2 Метод Гуро
- •6.3 Метод Фонга
- •6.4. Имитация микрорельефа
- •6.5 Трассировка лучей
- •6.6 Анимация
- •Глава 7. Стандартизация в компьютерной графике
- •7.2 Международная деятельность по стандартизации в машинной графике
- •7.3 Классификация стандартов
- •7.4 Графические протоколы
- •7.4.1 Аппаратно-зависимые графические протоколы
- •Протокол tektronix
- •Протокол regis
- •Протокол hp-gl
- •7.4.2 Языки описания страниц
- •Язык PostScript
- •Язык pcl
- •7.4.3 Аппаратно-независимые графические протоколы
- •7.4.4 Проблемно-ориентированные протоколы
- •Глава 8. Форматы графических файлов
- •8.1 Векторные форматы
- •8.2 Растровые форматы
- •8.3 Методы сжатия графических данных
- •8.4 Преобразование файлов из одного формата в другой
- •Глава 9. Технические средства кг (оборудование кг)
- •9.1 Видеоадаптеры
- •9.2 Манипуляторы
- •9.3 Оборудование мультимедиа
- •9.4 Мониторы
- •9.5 Видеобластеры
- •9.6 Периферия
- •9.6.1 Принтеры
- •9.6.2 Имиджсеттеры
- •9.6.3 Плоттеры
- •9.7 Модемы
- •9.8 Звуковые карты
- •9.9 Сканеры
- •Планшетные сканеры
- •9.10 Секреты графических планшетов (дигитайзеров)
- •Достоинства и недостатки графических планшетов
- •9.11 Цифровые фотоаппараты и фотокамеры
- •Литература
1.1 Разновидности компьютерной графики
Распространение компьютерной графики началось с полиграфии. Но вскоре она вырвалась из тесных помещений типографий на простор широкого применения. Огромную популярность завоевали компьютерные игры, научная графика и фильмы. Сейчас без развитой и изощренной графики не обходится ни один фантастический фильм, ни одна компьютерная игрушка. Создаются изображения настолько реальные, что трудно поверить в то, что все это создано на компьютере. Мощнейшие машины и талантливейшие команды математиков, программистов и дизайнеров работают над этим. Ни один приличный доклад в сфере бизнеса не обходится сейчас без компьютерной презентации.
Из простого перечисления областей применения видно, что понятие компьютерной графики довольно обширно — от алгоритмов, рисующих на экране причудливые узоры, до мощных пакетов ЗD-графики и программ, имитирующих классические инструменты художника. Иными словами, компьютерная графика не является простым рисованием при помощи компьютера, а представляет собой довольно сложный комплекс, который находит применение во многих областях человеческой деятельности:
двухмерная графика;
полиграфия;
web-дизайн;
мультимедиа;
ЗD-графика и компьютерная анимация;
видеомонтаж;
САПР и деловая графика;
геоинформационные системы.
Сферы применения компьютерной графики чрезвычайно разнообразны. Каждый ее раздел имеет свои отличительные особенности и тонкости «технологического производства». Для каждого из них создано свое программное обеспечение, включающее разнообразные специальные программы (графические редакторы). Вне зависимости от области использования каждый графический редактор, как правило, должен иметь:
● инструменты рисования на компьютер;
● библиотеку готовых изображений;
● набор шрифтов;
● набор спецэффектов;
● а также быть совместимым с другими графическими программами.
Остановимся на некоторых характерных чертах, присущих отдельным областям компьютерной графики, попутно затрагивая используемые в них программные средства.
Полиграфия
Компьютерная графика начала своё распространение с полиграфии. Полиграфия –довольно сложное направление, требующее от работающего в этой области наибольшей широты знаний. Даже на поверхностный взгляд работа в полиграфии довольно разнообразна: создание визиток, бланков, рекламных листовок, буклетов и плакатов; работа в периодических изданиях (часто имеющих свою специфику). Для реализации этих задач предназначены специальные программы верстки.
Программы верстки дают возможность соединять вместе текстовую и графическую информацию для создания информационных бюллетеней, журналов, брошюр и рекламной продукции. Среди наиболее популярных программ можно выделить Adobe PageMaker и QuarkXPress. Большинство программ верстки страниц используется для компоновки различных элементов на странице, а не для того, чтобы с нуля создавать в них текстовые или графические файлы. Тексты объёмных документов, как правило, пишутся (набираются) в системах обработки текстов (текстовых редакторах типа MS Word), а затем импортируются в программы верстки. Графика часто создаётся в программах черчения (деловой графики) и редактирования изображений, а затем импортируется в программу верстки страниц. Хотя все основные программы верстки страниц обладают примерно одними и теми же возможностями, свою популярность они завоевали по разным причинам. Например, PageMaker традиционно считается самым лёгким в использовании продуктом среди программ верстки страниц, в первую очередь из-за того, что в нём использован визуальный образ, знакомый большинству художников и дизайнеров. Конкурент и аналог PageMaker – QarkXPress – обычно используется для компьютеров на платформе Macintosh. Пакеты компьютерной графики для полиграфии позволяют дополнять текст иллюстрациями разного происхождения, создавать дизайн страниц и выводить полиграфическую продукцию на печать с высоким качеством.