10. Графикалық редакторлар. Векторлық және растрлық графиканы пайдалану.

Графикалық редакторлар график түрiндегi информацияны дайын­дау және өңдеу үшiн қолданылады. Графи­калық редакторлар бейнелердi әр түрлi етiп – схемалар, сызбалар, суреттер т.б. түрлерiнде жасай алады. Графикалық редакторлар мәлiметтердiң есептелу нәтижесiн график бейнесiнде көрсетуде де және өз қалауымызша түрлi сызықтар тұрғызуда да қолданылады, оларға автоматты түрде масштаб енгiзуге, керек болса коор­дината өстерiне сандар мен атауларды жазып қоюға да бола бередi. Күрделi графикалық бейнелер тұрғызу кезiнде түрлi-түрлi фигура мен контурларды пайдаланып, олардың әрқайсысын әр түрлi түстерге бояуға да болады. Осындай мүмкiндiктерi бар графикалық редакторларға Paint­Brush, CorelDraw, Graf-in-the-Box, PC Illustrator т.б. жатады.

Компьютерлік графиканың түрлері бар:

Растрлық графика– Нүктелердің жиынтығынан құралатын растрлық кескіндер үшін руқсат нүктелер саны (айыру қабілеті) ұғымы маңызды орын алады, ол ұзындық бірлігінде анықталған нүктелердің санын білдіреді. Мұнда оның төмендігі түрлерін ажыратады:

1)  түп нұсқаның айыру қабілеті; (дюймдағы нүкте арқылы анықталады);

2)  экрандық кескіннің айыру қабілеті (элементарлық нүкте - пиксель);

3)  басылу кескінінің айыру қабілеті (дюймда сызық - миниатура).

Растрлық графиканың принципі қарапайым. Біріншіден, бұл мозаика, екіншіден, таспаларға салу – кескіндерді дайындық  қатты қағаздарынан қабырғаға көшірудің тиімді әдісі.

Растрлық графика кескін құрайтын жүздеген, мыңдаған пиксельдермен жұмыс жасайды. Бірақ пиксельдер өздерінің қандай объектіні құрып жатқанын «білмейді».

Растрлық графика программалары:  Paint, (Fractal Design), Painter, Corel Photo Paint, Adobe Photoshop.

Растрлық кескін алудың аппараттық жабдықтары: сканелер, цифрлық фотокамералар, графикалық планшеттер, т.б..

Артықшылықтары:

1) Егер растрлық пикселдер өте кіші болса, онда растрлық кескіндер фотографиядан кем болмайды;

2) Растрлық суреттер принтермен оңай басылып шығады

Кемшіліктері:

1)  Растрлық кескіндерді сақтау үшін жадыдан көп орын қажет;

2)  Масштабтауда, бұруда және басқа түрлендірулерде растрлық кескіндер өте аз мүмкіндіктер береді.

Векторлық графика – Растрлық графикада негізгі элемент болып нүкте саналса, векторлық графикада – сызық (түзу). Математикалық тұрғыдан ол тұтас объект болып сипатталады. Векторлық графикада кескіндер қарапайым объектілерден құрылады – сызықтардан, доғалардан, шеңберлерден, эллипсоидтардан, тіктөртбұрыштардан, және т.б., оларды примитивтер деп атайды. Қарапайым векторлық объектілерден кескіндер құралады.

Векторлық графика  программалары.  Adobe Illustrator, Macromedia Freehanк,  Coreldraw.

Артықшылықтары:

1)  Векторлық кескіндер жадыдан салыстырмалы түрде аз орын алады

2)  Векторлық кескінді сапасын жөғалтпай оңай масштабтауға болады, басқаларына тиіспей оның  кез келген  элементін өзгертуге болады;

Кемшіліктері:

1)  Фотографиалық сападай кескін алуға болмайды;

2)  Кейде қағазға басылмауы мүмкін, немесе қағазда тілегендей болмауы мүмкін.

Фрактальдық графика.  Векторлық сияқты, математикалық есептеулерге сүйенеді. Негізгі элемент болып математикалық формуланың өзі есептеледі, яғни компьютердің жадында ешқандай объект сақталмайды және кескін тек қана теңдеулердің көмегімен салынады. Осылай қарапайым регулярлы құрылымдарды, тіпті күрделі иллюстрацияларды (табиғат ландшафтарын, үш өлшемді объектілерді) салады.

г) Үш өлшемді графика.  Графиканың бұл түрі ғылыми есептеулерде, инженерлік жобалауда, физикалық объектілерді компьютерлік модельдеуде қолданылады. Объектілерді кеңістікте модельдеу үшін:

1)  объектінің табиғи пішіміне неғұрлым толық сәйкес келетін виртуальдық каркасын жобалап және құру қажет;

2)   көнекілеудің физикалық қасиеттері бойынша табиғиға ұқсас виртуалдық материалдарды жобалап және жасау қажет;

3)   материалдарды объекті беттерінің бөліктеріне меншіктеу қажет;

4)   кеңістіктіктің физикалық параметрлерін құру қажет – жарықты, гравитацияны, атмосфера қасиеттерін беру керек;

5)   объектілердің қөзғалыс траекторияларын беру қажет;

6)    кадрлардың қорытындыға жету тізбегін есептеу қажет;

7)    беттік эффектілерді қорытынды анимациялық білікке салу керек;

Табиғиға ұқсас кескіндерді есептеу үрдісін рендеринг  деп атайды. Күрделі математикалық модельдерді қолдану физикалық эффектілерді жүзеге асырауға мүмкіндік жасайды (жарылыстар, жаңбыр, от, түтін, тұман). Әртүрлі процедуралық эффектілер мен бөлшектер жүйелерінің байланысын есептеудің әдістері бар.

Қолданылуы.  Нақты уақыт режімінде үш өлшемді моделдеудің ерекше қолдану облысын техникалық құралдардың жаттықтырғыштары құрайды – автомобильдердің, кемелердің, ұшу және космостық аппараттардың. Оларда объектілердің техникалық параметрлері мен қоршаған ортаның физикалық қасиеттерін дәл жүзеге асыру қажет. Дәл осы уақытта ең жетілдірілген мұндай құрылғылар космостық кемелер мен әскери ұшу аппараттарын басқаруға үйрету үшін жасалған.

Үшөлшемді графика (3D, 3 Dimensions) – үшөлшемді кеңістікте объектілерді өңдеудегі алгоритмдер мен программалық жабдықтауды қамтитын компьютерлік графика бөлімі.

Көбінесе архитектуралық визуализацияда, кинематографта, телевидениеде, компьютерлік ойындарда, баспа қнімдерінде, ғылымда бейне/суреттер салу үшін қолданылады. Үш өлшемді графиканы алу үшін қажет:

-модельдеу – сахнаның және ондағы объектілердің математикалық моделін құру;

-рендеринг – таңдалған физикалық модельге сай проекция құру.

Программалары: Autodesk Maya, Newtek Lightwave, 3DS Max, SoftImage XSI және салыстырмалы жаңалары Rhinoceros 3D, Cinema 4D.