Растровые редакторы

К редакторам обработки растровой графики относятся Adobe Photoshop, Corel Photo Paint Основное назначение растрового редактора. В ретуши готовых изображений В монтаже композиций из отдельных фрагментов, взятых из различных изображений В применении специальных эффектов, называемых фильтрами Основные технические операции при работе с изображениями:      Изменение динамического диапазона (управление яркостью и контрастностью изображения)     Повышение четкости изображения      Цветовая коррекция (изменение яркости и контрастности в каналах красной, зеленой и синей составляющей цвета)      Отмывка (изменение яркости отдельных фрагментов)      Растушевка (сглаживание перехода между границами отдельных фрагментов)      Обтравка ("вырезание" отдельных фрагментов из общей композиции)      Набивка (восстановление утраченных элементов изображения путем копирования фрагментов с сохранившихся участков)      Монтаж (компоновка изображения из фрагментов, скопированных из других изображений или импортированных из других редакторов)

Векторные редакторы

Векторные редакторы применяют для создания графических изображений высокой четкости и точности: чертежей, схем, диаграмм, фигурных заголовков, фирменных логотипов и стилей. С их помощью также создают штриховые рисунки. Основные редакторы векторной графики: Adobe Illustrator, Macromedia Freehand, CorelDraw. Все эти редакторы работают с одними и теми же объектами векторной графики, основаны на одних и тех же принципах, имеют схожие инструменты, и, соответственно, приемы создания векторных изображений в этих редакторах удивительно похожи. Для работы с изображением каждый векторный редактор имеет панель инструментов и другие элементы управления. Инструменты панели управления служат для простейших операций с контурами. Прочие элементы управления сосредоточены в строке меню и специальных диалоговых окнах. В векторном редакторе Adobe Illustrator, например, эти диалоговые окна называют палитрами. Векторное изображение можно строить вручную путем создания и объединения простейших контуров, либо получать путем трассировки (векторизации) растровых изображений Текстовые объекты в векторных редакторах рассматриваются как объекты особой породы.   Векторные редакторы позволяют создавать новые конструкции символов с помощью инструментов для работы с контурами Перед использованием векторного  изображения очень часто выполняется операция перевода векторного изображения в растровое. Такая операция называется растрированием изображения.

Программы сапр

Программы САПР (системы автоматизированного проектирования) предназначены для высокоточного проектирования. Существуют программы САПР высокого уровня и дружественные программы, разработанные для домашнего и делового применения пользователями, занимающихся специфическим моделированием или конструированием для собственных нужд. Программы САПР используются для детальной разработки предметов реального мира: зданий, автомобилей, частей механизмов и т.п. Наипопулярнейшая программа из широко используемых программ САПР высокого уровня AutoCAD фирмы Autodesk. Программа доступна в DOS, Windows, Macintosh. AutoCAD - очень мощная и гибкая система с большим количеством разнообразных высококачественных функций. AutoCAD для Window (AutoCAD LT) более дружественна пользователю.

34. Стандарты в графических системах САПР и современные растровые графические файлы (TIFF.GIF. JPEG. BMP. MPEG, и др.)

    0. CGM - стандарт ISO на графический метафайл. Функционально CGM соответствует стандарту CGI. В CGM предусмотрены три способа кодирования - символьное, двоичное и текстовое. Символьное кодирование наиболее компактно и предназначено для хранения и транспортировки информации. Двоичное кодирование требует минимальных усилий по кодированию/декодированию и предназначено для внутрисистемного использования. Текстовое кодирование наиболее наглядно и обеспечивает возможность визуального просмотра и редактирования графических файлов.

GKS содержит 6 графических примитивов:

Ломаная линия, которая представляет собой плоскую ломаную линию с конечным числом узлов

Полимаркер – множество точек, помеченное одним и тем же маркером х х х х

Текст – строка текста, состоящая из букв одного и того же шрифта, размера, цвета

Многоугольник – плоский многоугольник с конечным числом вершин, возможно заполненный цветом/штрихом

Массив ячеек – прямоугольная решетка, часть ячеек которой может быть заполнена цветом

Обобщенный графический примитив, который зависит от специализации рабочей станции (примитив разработчика)

PHIGS - альтернативный по отношению к GKS-3D стандарт (ANSI-1986, ISO-1989), обеспечивающий возможность интерактивных манипуляций с иерархически структурированными графическими объектами. Получил дальнейшее развитие в проектах PHIGS+ и РЕХ. Сравнительные с GKS-3D характеристики следующие:

- Набор примитивов и атрибутов аналогичен имеющимся в GKS-3D. Поддерживается несколько цветовых моделей - RGB, CIE (Commission Internationale de l'Eclairage), HSV (Hue-Saturation-Value), HLS (Hue-Lightness-Saturation). Вместо 3D преобразования нормализации введено модельное преобразование.

- Вместо сегментов введены иерархические структуры данных. Структуры могут включать в себя примитивы, атрибуты, преобразования, неграфические данные, а также ссылки на другие структуры. Средства редактирования позволяют удалять и копировать элементы структур. Включен механизм фильтрации, осуществляющий выборочное отображение элементов, их выделение и пр.

Растровые графические файлы

JPEG очень широко используемый формат изображений. Сжатие основано на усреднении цвета соседних пикселей(информация о яркости при этом не усредняется) и отбрасывании высокочастотных составляющих в пространственном спектре фрагмента изображения. При детальном рассмотрении сильно сжатого изображения заметно размытие резких границ и характерный муар вблизи них.

TIFF поддерживает большой диапазон изменения глубины цвета, разные цветовые пространства, разные настройки сжатия (как с потерями, так и без) и др.

GIF (англ. Graphics Interchange Format — рус. формат для обмена изображениями) — популярный формат графических изображений. Способен хранить сжатые данные без потери качества в формате не более 256 цветов. Независящий от аппаратного обеспечения формат GIF был разработан в 1987 годуGIF использует LZW-компрессию, что позволяет неплохо сжимать файлы, в которых много однородных заливок (логотипы, надписи, схемы).

С форматом BMP работает огромное количество программ, так как его поддержка интегрирована в операционные системы Windows и OS/2. Файлы формата BMP могут иметь расширения .bmp, .dib и .rle. Кроме того, данные этого формата включаются в двоичные файлы ресурсов RES и в PE-файлы.

Глубина цвета в данном формате может быть 1, 2, 4, 8, 16, 24, 32, 48 бит на пиксел, максимальные размеры изображения 65535×65535 пикселов. Однако, глубина 2 бит официально не поддерживается.

В формате BMP есть поддержка сжатия по алгоритму RLE, однако теперь существуют форматы с более сильным сжатием, и из-за большого объёма BMP редко используется в Интернете, где для сжатия без потерь используются PNG и более старый GIF.

35. Уровни CAD/CAM систем.

CAD-системы (сomputer-aided design компьютерная поддержка проектирования) предназначены для решения конструкторских задач и оформления конструкторской документации (более привычно они именуются системами автоматизированного проектирования САПР). Как правило, в современные CAD-системы входят модули моделирования трехмерной объемной конструкции (детали) и оформления чертежей и текстовой конструкторской документации (спецификаций, ведомостей и т.д.). Ведущие трехмерные CAD-системы позволяют реализовать идею сквозного цикла подготовки и производства сложных промышленных изделий.

В свою очередь, CAM-системы (computer-aided manufacturing компьютерная поддержка изготовления) предназначены для проектирования обработки изделий на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) и выдачи программ для этих станков (фрезерных, сверлильных, эрозионных, пробивных, токарных, шлифовальных и др.). CAM-системы еще называют системами технологической подготовки производства. В настоящее время они являются практически единственным способом для изготовления сложнопрофильных деталей и сокращения цикла их производства. В CAM-системах используется трехмерная модель детали, созданная в CAD-системе.

Традиционно существует также деление CAD/CAM/CAE-систем на системы верхнего, среднего и нижнего уровней. Cледует отметить, что это деление является достаточно условным, т.к. сейчас наблюдается тенденция приближения систем среднего уровня (по различным параметрам) к системам верхнего уровня, а системы нижнего уровня все чаще перестают быть просто двумерными чертежно-ориентированными и становятся трехмерными. Примерами CAD/CAM-систем верхнего уровня являются Pro/Engineer, Unigraphics, CATIA, EUCLID, I-DEAS (все они имеют расчетную часть CAE). В настоящее время на рынке широко используются два типа твердотельного геометрических ядра (Parasolid от фирмы Unigraphics Solutions и ACIS от Spatial Technology). Наиболее известными CAD/CAM-системами среднего уровня на основе ядра ACIS являются: ADEM (Omega Technology); Cimatron (Cimatron Ltd.); Mastercam (CNC Software, Inc.); AutoCAD 2000, Mechanical Desktop и Autodesk Inventor (Autodesk Inc.); Powermill (DELCAM); CADdy++ Mechanical Design (Ziegler Informatics GmbH); семейство продуктов Bravo (Unigraphics Solutions), IronCad (VDS) и др. К числу CAD/CAM-систем среднего уровня на основе ядра Parasolid принадлежат, в частности, MicroStation Modeler (Bentley Systems Inc.); CADKEY 99 (CADKEY Corp.); Pro/Desktop (Parametric Technology Corp.); SolidWorks (SolidWorks Corp.); Anvil Express (MCS Inc.), Solid Edge и Unigraphics Modeling (Unigraphics Solutions); IronCAD (VDS) и др. CAD-системы нижнего уровня (например, AutCAD LT, Medusa, TrueCAD, КОМПАС, БАЗИС и др.) применяются только при автоматизации чертежных работ.

36. Краткий обзор зарубежных CAD-систсм.

• BRL-CAD — открытая 3D система проектирования;

• FreeCAD от Aik-Siong Koh (A-S. Koh);

• FreeCAD от Юргена Райгеля (Jürgen Riegel) — открытая 3D система проектирования;

• QCad — открытая 2D система проектирования;

• SALOME — Открытая модульная система 3D проектирования;

• Electric — проектирование интегральных схем и электропроводки;

• KiCad — Комплекс для проектирования электронных схем и печатных плат.

• P-CAD — САПР для проектирования электронных устройств

• Allplan BIM — САПР комплексного проектирования, проектирование всех разделов в одной системе.

• ANSOFT — САПР электроники, электромеханики, систем питания, управления, связи и радиолокации.

• ArchiCAD — САПР для архитектуры компании Graphisoft

• Autodesk

• AutoCAD — самая распространённая САПР не российского производства.

• Autodesk Inventor — система трехмерного твердотельного проектирования для разработки сложных машиностроительных изделий.

• Autodesk Revit — система трехмерного архитектурного и строительного проектирования.

• Bocad-3D — модульный программный комплекс для разработки чертежей, узлов и схем металлических и деревянных конструкций в трехмерном пространстве. Основной задачей Bocad-3D является детализация чертежей и спецификаций на стадиях КМ и КМД.

• BtoCAD — базовая САПР на основе IntelliCAD с форматом DWG и интерфейсом AutoCAD

• Cadence

• Allegro (САПР) — тяжелая САПР для проектирования электронных устройств

• OrCAD — САПР для проектирования электронных устройств

• Specctra — трассировщик печатных плат