Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Основные средства моделирования художественных объектов. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования
«Казанский национальный исследовательский
технологический университет»
ОСНОВНЫЕ СРЕДСТВА
ХУДОЖЕСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
Учебное пособие
Казань
Издательство КНИТУ
2017
1
УДК 745.51(075) ББК 85.125.я7
О-75
О-75
Авторы: А. Р. Шайхутдинова, Р. Р. Сафин, А. Н. Кузнецова, Л. В. Ахунова
Основные средства моделирования художественных объектов: учебное пособие / А. Р. Шайхутдинова [и др.]; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ,
2017. – 88 с.
ISBN 978-5-7882-2300-1
ISBN 978-5-7882-2300-1
©
Шайхутдинова А. Р., Сафин Р. Р., Кузнецова А. Н., Ахунова Л. В., 2017
©
Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2017
УДК 745.51(075) ББК 85.125.я7
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Казанского национального исследовательского технологического университета
Рецензенты:
зам. ген. директора ООО НПП «ТермоДревПром»
канд. техн. наук Л. И. Аминов
зам. гл. ред. журнала «Деревообрабатывающая
промышленность» Е. Ю. Разумов
Рассмотрены вопросы проектирования и создания художественных
изделий в растровых и графических программах.
Предназначено для студентов факультета энергомашиностроения и
технологического оборудования направления подготовки 29.03.04 «Технология художественной обработки материалов» по профилю подготовки «Технология художественной обработки материалов», изучающих дисциплину «Основные средства моделирования художественных объектов», а также для аспирантов и преподавателей.
Подготовлено на кафедре «Архитектура и дизайн изделий из
древесины».
2
ВВЕДЕНИЕ
При проектировании любого нового изделия важно иметь возможность передать свою задумку. Лучше всего для этого подходит наглядное изображение. Помимо художественных навыков для этого важно владеть современными средствами моделирования художественных объектов, а также понимать принцип создания изображений, обработки их на компьютере, применения различных типов графики для своих целей. Компьютерные технологии позволяют создавать фотореалистичные изображения, четкие и понятные схемы, открывают множество возможностей для визуального воплощения новых идей, а следовательно, представляются наилучшим способом визуализации художественных объектов.
Обладая высокими полиграфическими качествами, компьютерная графика является эффективным средством художественного проектирования, так как позволяет использовать графические базы данных для получения системной информации при разработке дизайна изделий, автоматизируя многие трудоемкие процессы проектирования. Кроме того, внедрение компьютерной техники в процесс проектирования и производства изделий способствует все большему расширению компьютерного дизайн­образования, повышению квалификации и переподготовки специалистов. В процессе построения графических форм появляется возможность оценить всю простоту манипулирования фрагментами изображения с помощью компьютера.
В данном пособии рассмотрены базовые понятия компьютерной
графики, принципы формирования и хранения изображений, основные форматы изображений, графические системы CorelDRAW и Adobe Photoshop, предоставляющие более серьезные возможности для творчества, поиска композиционных решений и моделирования, а также основы работы с ними.
Работая с CorelDRAW, можно управлять сплайнами кривизны объектов, заполнять объекты различными видами заливки: одноцветной, векторной, узором и т.д. с помощью инструментов, позволяющих задавать перспективу, управлять точкой схода и освещением, тем самым создавая эффект объемности элементов композиции.
Редактор Adobe Photoshop считается лучшим растровым графическим редактором. Владение данной программой открывает
3
широкие возможности: работа с отсканированными и цифровыми фотоснимками, ретуширование и восстановление старых фотографий, разработка графических элементов дизайна и оформления для сайтов, документов, печати и полиграфии, обработка эскизов, нарисованных рукой, и многое другое.
4
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ
У компьютеров первых поколений не было возможности отображать графику, но уже тогда существовала так называемая ASCII- графика – создание изображений с использованием буквенных, цифровых символов и символов знаков пунктуации из числа 95 символов таблицы ASCII. Остальные 160 символов, как правило, не используются в ASCII-графике по причине высокой вероятности различий в представлении на системах с национальными вариантами таблицы. Изображения могут быть просто составлены из подходящих по форме символов.
Простейший пример ASCII-графики:
(\___/)
(='.'=)
(")_(")
С помощью ASCII-графики возможно создание и достаточно сложных изображений, в чем-то напоминающих черно-белую растровую графику: «ячейки» поля с изображением заполняются текстовыми символами, при этом использование различных символов позволяет варьировать плотность заполнения и передавать разные оттенки серого. При больших размерах такого «изображения» удается передать сравнительно большое количество деталей, при просмотре издалека или в уменьшенном виде складывается целостная картина. На рис.1 представлен пример имитации сложного изображения.
Рис. 1. ASCII-Мона Лиза
5
Позднее возникло расширение ASCII-графики – ANSI-графика (см. рис. 2). В ней используются не только предлагаемые кодировкой ASCII-графики, но и все 224 печатных символа, 16 цветов шрифта и 8
фоновых цветов, поддерживаемых драйвером ANSI.SYS, который применяется в системе DOS. Мощные графические процессоры современных компьютеров не только позволяют отображать двухмерные графические изображения, но и обрабатывать трехмерную графику, что когда-то считалось нецелесообразным.
Рис. 2. Пример ANSI графики
Графический процессор (GraphicsProcessingUnit, GPU) – микропроцессор, специализированный для обработки графической информации. Он берет на себя часть функций по формированию трехмерного (3D) изображения и позволяет разгрузить центральный микропроцессор (CPU) от выполнения операций, связанных с расчетами геометрических трансформаций, моделей освещения и т.д.
6
Как правило, графическим процессором (акселератором) оснащены все современные видеокарты; однако он может быть встроен и в чипсет материнской платы.
7
СПОСОБЫ ПОСТРОЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ
Существует несколько способов построения компьютерного изображения – растровый и векторный, 3D-графика.
Растровое изображение. Растровое изображение – это способ представления цифрового изображения в виде массива битов или сетки пикселей. Из последовательности битов растрового изображения формируется сетка цветных пикселей, которые создают изображение на экране монитора (рис. 3)
Рис. 3. Растровое изображение без сглаживания и со сглаживанием
Каждому пикселю, формирующему изображение, назначается определенный цвет. Система растровых изображений использует RGB-матрицу, т.е. три цвета: красный, зеленый и синий. Например, черный цвет записывается в виде RGB 0,0,0, где для каждого цвета доступно 256 значений, позволяющие создать широкий диапазон насыщенности цвета.
Когда изображение рассматривается пользователем, все пиксели визуально сглаживаются, и видна нормальная картинка. В зависимости от разрешения некоторые растровые изображения могут быть увеличены до очень больших размеров, в то время как другие
8
становятся сразу трудно рассматриваемыми. Чем меньше разрешение, тем меньше размер файла изображения, и тут нужно найти баланс для получения качественной картинки. На рис. 4 представлено одно и то же изображение с разным разрешением.
300 dpi 100 dpi
Рис. 4. Изображение с разным разрешением
Разрешение соответствует количеству пикселей на дюйм (PPI), или количеству точек на дюйм (DPI) в изображении. Чем выше разрешение, тем больше количество пикселей и больше градация цвета, благодаря чему изображение будет выглядеть четче и может быть значительно увеличено. Естественно, чем больше пикселей, тем больше данных будет храниться. Для фотографий высокого качества предпочтительно и высокое разрешение, благодаря чему фотография будет более привлекательна для зрителя.
Важными характеристиками изображения являются:
30 dpi
9
- размер изображения в пикселях – может выражаться в виде
количества пикселей по ширине и по высоте (800×600px, 1024×768px, 1600×1200px и т. д.) или же в виде общего количества пикселей (так, изображение размером 1600×1200px состоит из 1 920 000 точек, т.е. примерно 2 мегапикселя);
- количество используемых цветов или глубина цвета (эти
характеристики имеют следующую зависимость: , где – количество цветов, – глубина цвета);
- цветовое пространство (цветовая модель) – RGB, CMYK, XYZ,
YCbCr и др.;
- разрешение изображения – величина, определяющая количество
точек (элементов растрового изображения) на единицу площади (или единицу длины).
Преимущества:
- возможность создания гораздо более сложных и
реалистичных рисунков по сравнению с векторной графикой;
- распространённость – применяется достаточно широко, от
маленьких значков до плакатов.
- высокая скорость обработки сложных изображений, если не
нужно масштабирование;
- естественность растрового изображения для большинства
устройств ввода-вывода графической информации, таких как мониторы, матричные и струйные принтеры, цифровые фотоаппараты, сканеры, а также сотовые телефоны, исключение – векторные устройства вывода (плоттеры, станки с ЧПУ).
Недостатки:
- большой размер файлов у простых изображений;
- невозможность идеального масштабирования;
- невозможность вывода на печать на векторные устройства.
Форматы. Растровые изображения обычно хранятся в сжатом виде. В зависимости от типа сжатия может быть возможно или невозможно восстановить изображение в точности таким, каким оно было до сжатия (сжатие без потерь или сжатие с потерями соответственно). Также в графическом файле может храниться дополнительная информация: об авторе файла, фотокамере и её настройках, количестве точек на дюйм при печати и др.
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]