18. Компьютерная графика и её виды. Форматы представления графических данных. Программные и аппаратные средства работы с графикой.

Существует специальная область информатики, изучающая методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов, — компьютерная графика

В зависимости от способа формирования изображений компьютерную графику принято подразделять на:

• растровую;

• векторную;

• фрактальную.

Отдельным предметом считается трехмерная (3D) графика, изучающая приемы 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 Engine).

Растровая графика

Для растровых изображений, состоящих из точек, особую важность имеет понятие разрешения, выражающее количество точек, приходящихся на единицу длины. При этом следует различать:

• разрешение оригинала;

• разрешение экранного изображения;

• разрешение печатного изображения.

Разрешение оригинала. Разрешение оригинала измеряется в точках на дюйм (dots per inch — dpi) и зависит от требований к качеству изображения и размеру файла, способу оцифровки или методу создания исходной иллюстрации избранному формату файла и другим параметрам. В общем случае действует правило: чем выше требования к качеству, тем выше должно быть разрешение оригинала.

Разрешение экранного изображения. Для экранных копий изображения элементарную точку растра принято называть пикселом. Размер пиксела варьируется зависимости от выбранного экранного разрешения (из диапазона стандартных значений), разрешения оригинала и масштаба отображения.

Разрешение печатного изображения и понятие линиатуры. Размер точки растрового изображения как на твердой копии (бумага, пленка и т. д.), так и на экране зависит от примененного метода и параметров растрирования оригинала. При растрировании на оригинал как бы накладывается сетка линий, ячейки которой образуют элемент растра. Частота сетки растра измеряется числом линий на дюйм (lines pеr inch — lpi) и называется линиатурой.

Программные средства создания растровых изображений

Среди программ, предназначенных для создания компьютерной двумерной живописи, самыми популярными считаются Painter компании Fractal Design, FreeHand компании Macromedia, и Fauve Matisse

Аппаратные средства получения растровых изображений

К аппаратным средствам получения цифровых растровых оригиналов в основном относятся сканеры и цифровые фотокамеры

Векторная графика

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. Например, куб можно составить из шести связанных прямоугольников, каждый из которых, в свою очередь, образован четырьмя связанными линиями. Возможно представить куб и как двенадцать связанных линий, образующих ребра.

Средства для работы с векторной графикой

Программные средства создания и обработки векторной графики

К программным средствам создания и обработки векторной графики относятся графические редакторы (например Adobe Illustrator, Macromedia Freehand, CorelDraw) и векторизаторы (трассировщики) — специализированные пакеты преобразования растровых изображений в векторные (например Adobe StreamLine, CorelTrace).

Фрактальная графика

Фрактальная графика, как и векторная, основана на математических вычислениях. Однако 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.

Основные понятия трехмерной графики

• Трехмерная графика нашла широкое применение в таких областях, как научные расчеты, инженерное проектирование, компьютерное моделирование физических объектов.

Программа создания и обработки трехмерной графики 3D Studio Max фирмы Kinetix изначально создавалась для платформы Windows

Программа Softimage 3D

Мауа

Форматы графических данных

В компьютерной графике применяют по меньшей мере три десятка форматов файлов для хранения изображений.

TIFF (Tagged Image File Format). Формат предназначен для хранения растровых изображений высокого качества (расширение имени файла .TIF). Относится к числу широко распространенных, отличается переносимостью между платформами (IBM PC и Apple Macintosh). Обеспечен поддержкой со стороны большинства графических, верстальных и дизайнерских программ.

PSD (PhotoShop Document). Собственный формат программы Adobe Photoshop (расширение имени файла .PSD), один из наиболее мощных по возможностям хранения растровой графической информации. Позволяет запоминать параметры слоев, каналов, степени прозрачности, множества масок.

PCX. Формат появился как формат хранения растровых данных программы PC PaintBrush фирмы Z-Soft и является одним из наиболее распространенных (расширение имени файла .PCX).

PhotoCD. Формат разработан фирмой Kodak для хранения цифровых растровых изображений высокого качества (расширение имени файла .PCD). Сам формат хранения данных в файле называется Image Рас.

Windows Bitmap. Формат хранения растровых изображений в операционной системе Windows (расширение имени файла .BMP). Соответственно, поддерживается всеми приложениями, работающими в этой среде.

JPEG (Joint Photographic Experts Group). Формат предназначен для хранения растровых изображений (расширение имени файла .JPG). Позволяет регулировать соотношение между степенью сжатия файла и качеством изображения. Применяемые методы сжатия основаны на удалении «избыточной» информации, поэтому формат рекомендуют использовать только для электронных публикаций.

GIF (Graphics Interchange Format). Стандартизирован в 1987 году как средство хранения сжатых изображений с фиксированным (256) количеством цветов (расширение имени файла .GIF). Получил популярность в Интернете благодаря высокой степени сжатия.

PNG (Portable Network Graphics). Сравнительно новый (1995 год) формат хранения изображений для их публикации в Интернете (расширение имени файла .PNG). Поддерживаются три типа изображений — цветные с глубиной 8 или 24 бита и черно-белое с градацией 256 оттенков серого. Сжатие информации происходит практически без потерь.

WMF (Windows MetaFile). Формат хранения векторных изображений операционной системы Windows (расширение имени файла .WMF). По определению поддерживается всеми приложениями этой системы.

EPS (Encapsulated PostScript). Формат описания как векторных, так и растровых изображений на языке PostScript фирмы Adobe, фактическом стандарте в области допечатных процессов и полиграфии (расширение имени файла .EPS).

PDF (Portable Document Format). Формат описания документов, разработанный фирмой Adobe (расширение имени файла .PDF). Хотя этот формат в основном предназначен для хранения документа целиком.

20. Системы подготовки презентаций и их функциональные возможности.

Harvard Graphics for Windows компании Software Publishing наиболее популярный пакет деловой графи­ки. Пакет Corel Presentations предназначен для подготовки и проведения презентаций, поддерживает OLE-технологию. Включает мощный графический процессор, современное средство проверки правописания и грамматики, имеет расширенные библиотеки иллюстративных вставок и звуковых MIDI-файлов, разнообразные инструменты рисования, средства построения диаграмм и графиков и хорошо интегрирован с другими прило­жениями PerfectOffice. Freelance Graphics обеспечивает пошаговое создание презен­тации. Ее конструирование облегчают настраиваемые шаблоны, предназначенные для деловой сферы. Средства мультимедиа пакета весьма ограничены, особенно это касается тех, которые ориентированы на вывод в Web. Charisma (компания Micrografx) - програм­ма деловой графики, поддерживающая разнообразные графи­ческие средства (в том числе функции построения диаграмм), а также возможности создания презентаций. Программные пакеты нового поколения, обеспечивающие аудио/видео презентации по интранет-сети или сети Интернет: Astound Dynamite, InMedia Slides & Sounds Plus, Match Ware Mediator 4.0 Pro, Microsoft NetShow и ActivePresenter фирмы Software Publishing Corp. и др. Они позволяют воспроизводить материалы че­рез Web, без установки фирменного программное обеспечение на свой HTTP-сервер; относятся к категории инструментальных средств конечного пользователя, предназначенных специально для презентаций. Процесс подготовки презентации достаточно сложен, так как необходимо учитывать ряд объективных (возможности используемого пакета, цели презентации и проч.) и субъективных (фи­зиологические и психологические особенности аудитории) фак­торы. При разработке презентации необходимо учиты­вать: 1) предварительно планировать презентацию — четко представ­лять ее цели и общее содержание; 2)каждый слайд должен быть содержательным и запоминаю­щимся; 3)информация на слайде должна быть сжатой и простой; 4)учитывать при выборе формата импортируемого изображе­ния возможности средства демонстрации; 5)объект на изображении должен отличаться от фона по цвету; 6)для редактирования фотоизображения желательно использо­вать специальные программы (Photoshop компа­нии Adobe); 7)для оформления слайда необходимо подбирать контрастные и согласованные цвета; 8)для привлечения внимания аудитории к отдельным момен­там презентации рекомендуется использовать анимационные переходы, видео, звук и другие средства; 9)в некоторых случаях целесообразно использовать уже гото­вые материалы, так как разработать видео и анимационный клип сложно и дорого. PowerPoint 2000 — одна из лучших программ подготовки и проведения презентаций — является компонентой MS Office и предназначена для создания презентационных материалов в ви­де слайдов и их вывода на бумагу, экран, прозрачную пленку и т.д. PowerPoint позволяет планировать, создавать и демонстри­ровать презентацию. Пользователю предоставляется модифици­руемый набор шаблонов, редактор слайдов, средство построения схемы, поддерживается множество форматов импорта/экспор­та, включая импорт из Excel, Lotus 1-2-3 и файлов ASCII. Пре­дусмотрены функции работы с текстом, построения графиков, проектирования схемы презентации и механизм буксировки.

Программа обеспечивает выбор одного из 84 стилей и построение двух- и трехмерных графиков. В PowerPoint включена также поддержка звука (MCI) и видео (AVI) (через OLE 2.0). Продукт обеспечивает прекрасное управ­ление всеми объектами: изменение размеров, вращение, переме­щение с высокой точностью и т.п. В новой версии улучшена интеграция с другими приложениями Microsoft, а также реали­зована поддержка Visual Basic for Application.