реферат графика

Реферат

Анимация и графика

Выполнил студент 3 курса

Группы 12 ИТД

Ярова Елена

Содержание

1 Анимация

1. Редакторы для создания анимации

2. Технологии создания анимации

1. Графика

   1. Типы графических файлов (векторная графика)

   2. Типы графических файлов (растровая графика)

Анимация

Редакторы для создания анимации

Анимацией называется искусственное представление движения в кино, на телевидении или в компьютерной графике путем отображения последовательности рисунков или кадров с частотой, при которой обеспечивается целостное зрительное восприятие образов.

Анимация, в отличие от видео, использующего непрерывное движение, использует множество независимых рисунков.

Синонимы «анимации» – «мультипликация» – очень широко распространены в нашей стране. Анимация и мультипликация – это лишь разные определения одного и того же вида искусства.

Компьютерная анимация - вид мультипликации, создаваемый при помощи компьютера. В отличие от более общего понятия «графика CGI», относящегося как к неподвижным, так и к движущимся изображениям, компьютерная анимация подразумевает только движущиеся. На сегодня получила широкое применение как в области развлечений, так и в производственной, научной и деловой сферах. Являясь производной от компьютерной графики, анимация наследует те же способы создания изображений: векторная графика, растровая графика, фрактальная графика, трёхмерная графика (3D).^*

Компьютерная анимация может храниться в универсальных графических файлах (например, в формате GIF) в виде набора независимых изображений, либо в специализированных файлах соответствующих пакетов анимации (3ds Max, Blender, Maya и т. п.) в виде текстур и отдельных элементов, либо в форматах, предназначенных для просмотра (FLIC) и применения в играх (Bink). Также, анимация может сохраняться в форматах, предназначенных для хранения видео (например, MPEG-4).

Для создания анимированных изображений существует: Adobe Photoshop, GIMP (чаще используется на Linux), Adobe Flash Professional, CoffeeCup, Blender (чаще используется на Linux), Synfig, Pivot Stickfigure Animator, Stykz, Dimp Animator.^*

Анимация бывает:

Классическая (традиционная) анимация представляет собой поочередную смену рисунков, каждый из которых нарисован отдельно. Это очень трудоемкий процесс, так как аниматорам приходится отдельно создавать каждый кадр.

http://kolyan.net/uploads/posts/2012-09/1346974535_riryosryeryo-anime-flcl-346525.gif

Стоп-кадровая (кукольная) анимация. Размещенные в пространстве объекты фиксируются кадром, после чего их положение изменяется и вновь фиксируется.

http://cdn.head-fi.org/d/d9/d9e2f3a4_Moving-picture-floating-in-the-air-animated-gif.gif

Спрайтовая анимация реализуется при помощи языка программирования.

Морфинг – преобразование одного объекта в другой за счет генерации заданного количества промежуточных кадров.

http://3d-lenticular.ru/wp-content/uploads/2011/03/a1.gif

Цветовая анимация – при ней изменяется лишь цвет, а не положение объекта.

http://copypast.ru/foto/00288/066.gif

3D-анимация создается при помощи специальных программ (например, 3D MAX). Картинки получаются путем визуализации сцены, а каждая сцена представляет собой набор объектов, источников света, текстур.

http://down-house.ru/uploads/images/00/95/78/2011/08/29/b24d2821c3c45c073fc611b94e8b07.gif

Захват движения (Motion Capture) – первое направление анимации, которое дает возможность передавать естественные, реалистичные движения в реальном времени. Датчики прикрепляются на живого актера в тех местах, которые будут приведены в соответствие с контрольными точками компьютерной модели для ввода и оцифровки движения. Координаты актера и его ориентация в пространстве передаются графической станции, и анимационные модели оживают.^**

http://lol54.ru/uploads/posts/2014-03/1395215790_lol54.ru_gif33.gif

Технологии создания анимации

Существует несколько способов создания анимации.

Анимация по ключевым кадрам. Расстановка ключевых кадров производится аниматором. Промежуточные же кадры генерирует специальная программа. Этот способ наиболее близок к традиционной рисованной мультипликации, только роль фазовщика берёт на себя компьютер, а не человек.

Запись движения. Данные анимации записываются специальным оборудованием с реально двигающихся объектов и переносятся на их имитацию в компьютере. Распространённый пример такой техники — Motion capture (захват движений). Актёры в специальных костюмах с датчиками совершают движения, которые записываются камерами и анализируется специальным программным обеспечением. Итоговые данные о перемещении суставов и конечностей актёров применяют к трёхмерным скелетам виртуальных персонажей, чем добиваются высокого уровня достоверности их движения.

Такой же метод используют для переноса мимики живого актёра на его трёхмерный аналог в компьютере.

Процедурная анимация. Процедурная анимация полностью или частично рассчитывается компьютером. Сюда можно включить следующие её виды: симуляция физического взаимодействия твёрдых тел, имитация движения систем частиц, жидкостей и газов, имитация взаимодействия мягких тел (ткани, волос), расчёт движения иерархической структуры связей (скелета персонажа) под внешним воздействием (Ragdoll), имитация автономного (самостоятельного) движения персонажа.

Программируемая анимация. Широкое применение в сети получили два языка, с помощью которых программируются движения анимируемых объектов: JavaScript, ActionScript.

Преимущество программируемой анимации — в уменьшении размера исходного файла, недостаток — нагрузка на процессор клиента.

Создание анимации с помощью цифрового фотоаппарата. Сегодня программное обеспечение, позволяющее задействовать цифровой фотоаппарат для съёмки анимации, применяется также часто, как и ставшие привычными 3D- или 2D-пакеты. Любая программа такого типа обеспечивает управление цифровым фотоаппаратом через компьютер и работу с полученными кадрами.

Графика

Типы графических файлов (векторная графика)

Векторные изображения называются объектно ориентированными или иллюстрациями. Определяются математически как наборы точек, соединенных линиями. Графические элементы векторного файла – объекты. Основным логическим элементом векторной графики является геометрический объект. В качестве объекта принимаются простые геометрические фигуры (так называемые примитивы – прямоугольник,ьокружность, эллипс, линия), составные фигуры или фигуры, построенные из примитивов, цветовые заливки, в том числе градиенты.

Свойства:

1) Каждый объект представляет собой самостоятельную систему, имеющую такие свойства как форма, размер, контур, заливка. цвет, положение на экране и др., включенными в его описание. Его можно перемещать, изменять его свойства, сохраняя качество, четкость, и не влияя на другие объекты иллюстрации.

2) Векторные графические изображения не зависят от разрешения (всегда отображаются с максимальным разрешением – дисплея или принтера), описываются набором параметрических уравнений прямых, дуг окружностей и кривых Безье.

Кривые Безье. Тип сплайна, вершины которого всегда снабжаются управляющими векторами. Управляющие векторы представляют собой касательные к кривой сплайна в точке вершины и позволяют регулировать форму кривой без перемещения вершин. На рисунке показано изменение формы сплайна под действием управляющего вектора.^***

Достоинства:

1) Главное преимущество векторной графики в том, что все объекты независимы, и невозможно осуществить необратимые действия, потерять часть исходной информации.

2) Векторная графика широко используется в Интернете из-за своих небольших размеров. Она экономна в плане дискового пространства, необходимого для хранения изображений: это связано с тем, что сохраняется не само изображение, а только некоторые основные данные, используя которые, программа всякий раз воссоздает изображение заново. Кроме того, описание цветовых характеристик почти не увеличивает размер файла.

3) иллюстративное и трехмерное моделирование, где в процессе работы требуется создавать отдельные объекты и манипулировать ими.

Недостатки:

1) Однако, с другой стороны, векторная графика может показаться чрезмерно жесткой, "фанерной". Она действительно ограничена в чисто живописных средствах: в программах векторной графики практически невозможно создавать фотореалистические изображения.

2) векторный принцип описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации, как это делает сканер для точечной графики.

Области использования:

Используется в полиграфии (шрифты, логотипы) и в Интернете (анимации, интерфейс, баннеры). С векторной графикой работают в таких программах, как Corel Draw, Adobe Illustrator, Visio, Autocad, Macromedia Flash.

Основные форматы и программы обработки векторных файлов

Тип файла	Программа или стандарт
ai	Adobe Illustrator
cdr, cdt, cdx, cmx, shw	Corel Draw – основной файл Шаблон Сжатый файл cdr Corel Presentation Exchange – формат обмена файлами Презентация
wmf	внутренний формат, разработанный для Windows 3.*. Поддерживается практически всеми приложениями Windows. 32 бита RGB
vsd	Visio
dfx, dwg	Drawing Interchange Format, приложение AutoCAD, 256 цветов AutoCAD Drawing Database – основной формат AutoCAD
swf	Macromedia Flash

Типы графических файлов (растровая графика)

Растровые графические изображения, также называемые рисованными, состоят из отдельных точек (элементов изображения) называемых пикселями, которые создают рисунок за счет различного положения и окраски. Любое конкретное растровое изображение содержит фиксированое количество упорядоченных пикселов.

Характеристики растрового изображения.

1) Разрешение изображения

Разрешение – общий термин, относящийся к количеству элементов и информации, содержащейся в файле изображения, а также к уровню детализации, который может обеспечить устройство ввода, вывода или отображения. При работе с растровыми изображениями разрешение влияет как на качество изображения так и на размер файла. Выбранное разрешение обычно сохраняется вместе с файлом, поэтому необходим предварительный расчет.

Разрешение изображения показывает, сколько пикселов содержится в одном дюйме (сантиметре), и, если известны размеры изображения, можно точно сказать, сколько пикселов содержится в нем. Это дробное значение часто выражают в пикселах на дюйм (pixels per inch - ppi). Например, если изображение имеет размер, равный одному квадратному дюйму, а разрешение изображения равно 8 ppi, то количество пикселов, содержащихся в нем равно 1*8²=64 пиксела. Если разрешение - 16 ppi, то изображение этого же размера содержит 1*16²=256 пикселов. Растровые изображения имеют фиксированное разрешение.

2) Размер файла. Напрямую зависит от заданного разрешения и размеров изображения и глубины цвета (см. лекцию по видеоадаптерам, 1 модуль).

3) Качество изображения. Зависит от разрешения.

4) Цветовая палитра. Бывают: черно-белая (1 бит), оттенки серого (8-16 бит), цветные RGB (red-green-blue – красный-зеленый-синий) и CMYK (cyan-magenta-yellow-black – голубой-сиреневый-желтый-черный) до 32-48 бит. Модель RGB используется для изображений, предназначенных для вывода на экран, CMYK – на принтер при цветной печати.

Интенсивность каждого из трех цветов -- это один байт (т. е. число в диапазоне от 0 до 255), который хорошо представляется двумя 16-ричными цифрами (числом от 00 до FF).

Достоинства:

1) Поскольку каждый элемент изображения имеет свой собственный цвет, можно создавать фотографические эффекты, такие как затенение или усиление цвета.

2) Независимое редактирование каждой детали изображения, вплоть до пикселя.

Недостатки:

1) Масштабирование. При увеличении изображения можно увидеть составляющие его отдельные квадратики. Увеличение размера растрового изображения происходит за счет увеличения каждого элемента (добавления пикселей), в результате чего графика выглядит ступенчатой, искаженной. Уменьшение размера растрового изображения также искажает начальный вид, поскольку для уменьшения общего размера изображения часть его элементов удаляется.

2) Редактирование. Поскольку растровое изображение собрано из упорядоченно расставленных пикселей, нельзя манипулировать его отдельно взятыми частями – это целостная картинка.

3) занимают больший объем памяти и требуют большего времени при выводе (экран или принтер).

Растровая графика незаменима в изображениях, которые очень сложны и которые невозможно описать математическими формулами (яркий тому пример- фотографии), к тому же она появилась раньше растровой и лучше освоена. Именно поэтому растровая графика применяется практически во всех областях, связанных с компьютерной графикой. Обеспечивает лучшее отображение фактуры и текстуры. Растровые изображения создают программы рисования, обработки изображений и сканирования, где требуется отобразить непрерывное изменение тона.

Тип файла	Программа или стандарт
bmp	Точечная графика Windows – bitmap формат 8 бит серого или 24 бита RGB, тип сжатия RLE, разрешение 72-300 dpi, размер изображения 64535×54535 пикселей.
pcx	Точечная графика Paintbrush (предшественник Paint) Параметры те же, что и для bmp формата.
cpt	Corel Photo Paint 32 бит цветовая модель CMYK или 24 бита RGB.
tif, tiff	Tagged Image File Format – часто используется для сканированных изображений. 16 бит серого и 48 бит RGB, тип сжатия LZW, CCITT
gif	Graphic Interchange Format Межплатформенный графический стандарт, поддерживается всеми графическими средствами просмотра. Сохраняет изображения с глубиной цвета до 8 разрядов (256 цветов). Обеспечивает сжатие без потерь (несложный алгоритм LZW (1:2-3), рисунки выводятся для просмотра быстро). Предпочтительно использовать для хранения иллюстраций с небольшим количеством цветов и четкими границами межу ними (например, векторные рисунки). Анимированные картинки. Один из трех основных графических форматов для Internet.
jpg, jpeg, jpeg2000 jpe, jtif	Формат разработанный Joint Photographic Experts Group. Используется для изображений с богатой цветовой гаммой, например, фотографий или сканированных рисунков. Поддерживает цветовую палитру глубиной до 32 бит (4,2 млрд. цветов), цветовая модель CMYK. Использует специфичный для компьютерной графики алгоритм сжатия с потерями (исключается информация, практически не влияющая на качество), обеспечивая высокое качество изображения в сочетании с высокой степенью сжатия (1:100 - максимальная). Во время экспорта иллюстрации можно указать необходимую степень сжатия. Чем выше качество изображения, тем больший размер будет иметь файл. Требуют некоторого времени для вывода на экран. Один из трех основных графических форматов для Internet.
psd	Adobe Photoshop, 32 бит цветовая модель CMYK
png	Portable Network Graphics используется для онлайн просмотра, включает контроль целостности файла и определение ошибок передачи. Цвет глубиной до 24 бит, алгоритм сжатия LZ77, размер файла 30000×30000 пикселей. Один из трех основных графических форматов для Internet.
ico	файлы иконок - значков

Сравнение инструментов для работы с рисунком

Из Wikipedia	Выборочное редактирование	Поддержка слоёв	Гистограмма	Поддержка скриптов	HDR	Ретуширование	Кадрирование	Подавление шума	Коррекция дисторсии	Подготовка к печати	Увеличение резкости	Цветокоррекция	Организация изображений	Поддержка плагинов
Artweaver	Да	Да	Нет	Да[22]	Нет	Да	Да	Да	?	?	Да	Да	Нет	Да
Microsoft Office Picture Manager	Частично	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет	Да	Нет	Нет	Да	Нет	?	Нет	Нет
Microsoft Paint	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет	Частично	Да	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет
GIMP	Да	Да	Да	Да	Частично	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Нет	Да
Adobe Photoshop	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Частично	Да

http://s002.radikal.ru/i197/1207/7d/37c00b8e72a4.png

http://borodatos.com/MyFiles/2013/06/fear.jpg

Рисунок в формате .bmp (16 цветов)

Рисунок в формате .bmp (256 цветов)

Рисунок в формате .tiff