4. Сплайны.

Всё перечисленное принадлежит к одной большой группе кривых, называемых сплайнами.Сплайн – это функция, область определения которой разбита на конечное число отрезков, на каждом из которых сплайн совпадает с некоторым алгебраическим многочленом (полиномом). Само слово происходит от английского spline (рейка, планка), от flatspline – гибкое лекало, полоса металла, изгибая которую можно чертить кривые линии.

С плайны бывают различного вида, имеют разное применение: для обработкиэкспериментальных данных, в системах автоматизированного проектирования, в компьютерной графике и в других областях.

В компьютерной графике использование сплайнов началось с 1960 года, в форме уже описанных полиномов. Рассматриваемая область разбивается на конечное число отрезков, на каждом из которых сплайн совпадает с некоторым алгебраическим полиномом.

Сейчас самым распространенным сплайном в векторной графике является кубическая кривая Безье, также описанная выше. Но используются и другие сплайны.

Сплайны второго порядка или квадратичные кривые Безье. Применяются компаниями MicrosoftиAppleдля построения символов текста (формат TrueType). Именно этот формат построения букв и других знаков текста используется в персональных компьютерах. Квадратичные кривые Безье строятся по формуле:

P = P_конt² + P₁2t(1-t) + (1-t)²P_нач

Они имеют одну управляющую линиюP₁.

Компания Adobeразработала PostScript формат символов текста, основанный на кубических кривых Безье. Он назван Type 1 иявляется стандартом в полиграфии.

Очевидно, что квадратичные кривые Безье примитивнее кубических кривых. Это так и есть: символы Type 1 имеют в своем составе существенно меньше отрезков-сплайнов, чем TrueType. А значит, они качественнее и меньше по размеру. Почему же тогда производители ПК не взяли разработку Adobe? Ответ прост: чтобы не платить компании Adobe огромных сумм за использование ее разработок.³

5. Nurbs-кривые (Non-uniform Rational Basic Splines).

К ривая Безье является частным случаем NURBS-кривых. Расшифровка этого названия следующая.

Non-uniform – неоднородные. Это значит, что каждый участок кривой построен по своим закономерностям (формулам) и в общем случае от остальных участков кривой эти закономерности не зависят.

Rational – рациональные. Математическое выражение, описывающее форму моделируемой кривой, есть отношение двух полиномов.

B-Splines. Б-сплайны – способ математического описания кривой интерполяцией между тремя и более контрольными точками. В кривой Безье контрольных точек 4, а в большинстве (но не во всех) NURBS-кривых контрольных точек бывает 3. Аналогично символам текста формата TrueType.

NURBS-кривые используются в 3D графике. Потому что иногда кривые Безье некорректно ведут себя при 3-мерных трансформациях: масштабировании, вращении, сдвиге и др. Ясно, что их применение требует повышенных ресурсов компьютера и высокой квалификации исполнителя.

5.3. Векторные графические редакторы

Векторная графика применяется в тех случаях, когда основным требованием к изображению явля­ется высокая точность формы. Такая задача возникает при разработке логотипов компаний, при художественном оформлении текста (например, журнальных заголовков или рекламных объявлений), а также в тех случаях, когда иллюстрация является чертежом, схемой или диаграммой.

В СМИ, рекламе и других изданиях популярны также векторные рисунки, имеющие ряд преимуществ (они описаны в главе, посвященной видам компьютерной графики). Векторные рисунки можно создать, непосредственно нарисовав их в соответствующих редакторах, обработав трассированные растровые рисунки или многочисленные готовые векторные клипарты.

То есть, векторная графика в основном используется не рядовыми пользователями, а для решения различного рода профессиональных задач.

Векторных графическихредакторов меньше, чем растровых. Для продуктивной работы можно рекомендоватьдва лицензионных: AdobeIllustrator иCorelDRAW и один свободно распространяемый: Inkscape.Сказанное не означает, что больше не существует векторных редакторов, подходящих для профессиональной работы. Они есть, особенно бесплатные. Но их освоение вряд ли добавит что-то принципиально новое в дополнение к названным приложениям.⁴

Все эти редакторы основаны на одинаковых принципах, имеют схожие инструменты и приемы создания векторных изображений. Однако при этом они ограниченно совместимы друг с другом. Каждый редактор читает только старые форматы другого редактора, последние версии ему недоступны.

Но это далеко не все. Каждый векторный редактор нормально работает только со своим форматом хранения данных. При сохранении в других, в том числе в универсальных форматах, появляются разнообразные искажения и ненужные визуальные эффекты. Подробнее об этом будет сказанодальше, при описании векторных форматов.

Поэтому при работе над каким-то объектом, проектом рекомендуется использовать только один векторный редактор, не переходить с одного на другой.

Обычно так и поступают. Создают в выбранном векторном редакторе требуемую продукцию, сохраняют ее в формате этого редактора. Здесь продукция доступна для изменений. А массово тиражируют созданный материал в форме растровой копии, где изменений внести нельзя.

AdobeIllustrator

Многие профессионалы работают именно с этой программой,другие предпочитаютCorelDRAW, остальные варианты чаще всего не рассматриваются.

Основное достоинство AdobeIllustratorсосто­ит в том, что вместе с программами AdobePhotoshopиAdobeinDesignона образует законченное трио приложений, достаточных для выполнения компьютерной верстки полиграфических изданий и разработки сложных документов. Все эти приложения выполнены в едином стиле, используют похожие интерфейсы и инструменты, позволяют применять одинаковые приемы и навыки, безошибоч­но экспортируют и импортируют созданные объекты между собой.

Но главным преимуществом здесь служит не сходство интерфейсов, а то, что компанияAdobe является мировым монополистом на коммерческое использование языка описания страниц PostScript, применяемого для фотонаборных аппаратов и других печатающих устройств. Это сложный технологический процесс, в котором требуется соблюсти довольно много условий для того, чтобы получилась нормальная, качественная продукция. Имеется ряд деталей, которые разработчик просто не можетувидеть на своем ПК. В особенности это касается офсетной печати.

А в программах указанной триады монополист Adobe, руководствуясь своим многолетним опытом, успешно согласовал все эти тонкие моменты. В результате, при соблюдении технологической дисциплины, печатная продукция будет соответствовать тому, что спроектировано на экране компьютера, в оригинал-макете. А в оригинал-макетах, сделанных в Corel, возможны отклонения по цвету, особенно в импортированных растровых рисунках.

Есть и еще несколько сильных сторон уAdobeIllustrator. Это кроссплатформенная программа, она одинаково хорошо работает и в Windows, и вAppleMacintossh. А CorelDRAW к MacOS раньше был вообще не адаптирован, да и сейчас плохо адаптирован. Графику для стоковых сайтов следует создавать только вIllustrator. Созданное в CorelDRAW при переводе в стоковые форматы может иметь искажения по цвету, градиентам, контурам⁵.

Фирма Adobe когда-то впервые стала применять кривые Безье, получившие затем столь широкое распространение. И в Adobe Illustrator все построено из кривых Безье, ничего другого там нет, никаких примитивов или других линий. А те объекты, которые в принципе, математически нельзя построить из них (например, окружность) – все равно сделаны из кривых Безье. Причем это сделано так, что отличия от математически правильно построенного объекта очень малы, визуально незаметны. На практических результатах это может и не сказаться, но все же об этой особенности стоит помнить.

CorelDRAW

Программный пакет CorelDRAW выделяется среди других векторных редакторов развитой системой настройки инструментов и богатством возможностей в части создания сложных композиций.

Это также наиболее известный из графических программных продуктов корпорации Corel, которая, наряду с AdobeCorporation, является ведущим производителем программных продуктов для компьютерной графики. Обе компании создали и совершенствуют каждая свой комплекс взаимосвязанных программ с целью охвата всевозможных задач обработки любой визуальной информации.

К преимуществам CorelDRAW относят развитую систему управ­ления и богатство средств настройки инструментов. Наиболее сложные композиции, близкие к художественным произведениям, получают средствами именно этого редактора, хотя за богатство возможностей приходится расплачиваться. В CorelDRAW система управления сложнее, чем в других векторных редакторах, и интер­фейс не столь интуитивен. Изучение CorelDRAW представляет более сложную задачу, чем изучение AdobeIllustrator.

Достоинствам продуктов CorelCorporation является коллекция из нескольких миллионов готовых изображений-клипартов разнообразной тематики, а также текстур, рамок, узоров и пр. Тематика настолько разнообразна, что можно найти подходящие иллюстрации практически к любому сюжету. Пожалуй, только российские национальные рисунки и мотивы в этой коллекции для нас представлены недостаточно. Что и неудивительно, ведь Corel – канадская компания.

При этом каждая линия в клипартах поддается редактированию. То есть можно брать готовые иллюстрации и приспосабливать их к конкретным условиям. Надо сказать, что старые клипарты лучше поддаются редактированию, чем новые. С новыми иногда приходится повозиться.

В CorelDRAW существуют не только мощные средства векторного редактирования, но и средства верстки многостраничных документов, а также подготовки их как в печатном, так и в электронном виде. То есть, пользуясь только CorelDRAW, можно изготовить печатную и электронную продукцию любого вида. Однако, как уже было сказано, многоцветные высококачественные материалы для массового тиражирования в типографии средствами CorelDRAW лучше не делать – цвета могут быть переданы неточно.

Главный недостаток CorelDRAW – это оборотная сторона его достоинств: разнообразие инструментов и других средств порождает сложный интерфейс, изучить который довольно трудно, сложнее, чем в других векторных редакторах. Но после освоения оказывается, что программа обладает удобными и понятными средствами создания и редактирования графики.

Есть еще одно неудобство работы с Corel DRAW, о котором надо помнить. В этой программе постоянно появляются новые версии, с новыми форматами хранения данных. Новый формат старые версии не читают. Поэтому очень часто человек, сделавший что-то в новой версии, не может показать результат работы там, где успешно работают со старой версией.

Чтобы избежать этого, надо применять команду «Сохранить как», в открывшемся окне найтисписок с различными версиями, и задать какой-нибудь старый формат, например Corel DRAW 13. Эта операция, как правило, не приводит к ухудшению качества созданного материала. По крайней мере, автор с этим никогда не сталкивался.

Inkscape

Свободно распространяемый векторный редактор Inkscape может служить достойной альтернативой двум описанным дорогим лицензионным программам. Подавляющее большинство векторных графических материаловможно создать спомощью этого редактора. Разумеется, эксклюзивные изделия, для которых использовались интерактивные инструменты, особые текстуры, необычные параметры линий и пр., с помощьюInkscape создать неполучится. Но такой продукции не так уж много.

Интерфейс Inkscapeпохож на интерфейс CorelDRAW, однако копирования нет. Часто знакомые инструменты находятся в других, непривычных местах, иногда по-другому реализуются одинаковые процедуры. Необходим некоторый период адаптации к другому расположению.

Достоинством редактора является то, что в качестве внутреннего файлового формата был выбран SVG, созданный Консорциумом Всемирной паутины Интернета W3C.А это значит, что файлы данного формата без каких-либо искажений могут быть помещенына Веб-страницы Интернета и даже могут там редактироваться средствами HTML и CSS. Недостатком является то, что файлы SVG имеют большой размер; в Inkscapeсложно работать с рисунками, имеющими много мелких деталей.