Современные графические редакторы

Современные графические

редакторы

Раздел ИТ, в котором изучают вопросы получения графических изображений с помощью ЭВМ, называется компьютерная графика.

Цифровым может быть названо изображение, созданное с использованием компьютерной программы — графического редактора.

Компьютерная графика - создание изображений с помощью компьютера.

Задача компьютерной графики - визуализация, т.е. создание изображения.

Области применения компьютерной графики

• Научная графика
• Деловая графика
• Конструкторская графика
• Иллюстрированная графика
• Художественная и рекламная графика

- трехмерные реалистические

изображения

- компьютерная анимация(мультфильмы)

• Мультимедиа
• Видеомонтаж

фрактальная

трёхмерная

векторная

растровая

плоскость

треугольник

линия

точка

Сравнительная характеристика растровой и векторной графики

Критерий сравнения

Растровая графика

Способ представления изображения

Векторная графика

Растровое изображение строится из множества пикселей

Представление объектов реального мира

Векторное изображение описывается в виде последовательности команд

Растровые рисунки эффективно используются для представления реальных образов

Качество редактирования изображения

Векторная графика не позволяет получать изображения фотографического качества

При масштабировании и вращении растровых картинок возникают искажения

Особенности печати изображения

Векторные изображения могут быть легко преобразованы без потери качества

Растровые рисунки могут быть легко напечатаны на принтерах

Векторные рисунки иногда не печатаются или выглядят на бумаге не так, как хотелось бы

Растровая графика Если изображение экранное, то точка называется пикселом. Стандартными счинаются: 640Х480, 800Х600, 1024Х768, 1200Х1024 и т.д. С размером изображения непосредственно связано его разрешение, оно измеряется в точках на дюйм (dots per inch – dpi). К примеру экран 15” монитора составляет 28Х21 см. При настройке экрана 800Х600 пикселов и учитывая, что 1”=25,4мм его  разрешение составит 72 dpi.

Векторная графика Векторная графика является объектной. Простейшими объектами являются: Точка, Линия, Отрезок прямой, Кривая второго порядка, Кривая третьего порядка, Кривая Безье Все они задаются своими формулами

Фрактальная графика Фрактальная графика, как и векторная является вычисляемой, но отличается от неё тем, что никакие объекты в памяти ПК не хранятся. Изображение строится по уравнению. Простейшим элементом является фрактальный треугольник.

Растровое изображение составляется из мельчайших точек (пикселов) – цветных квадратиков одинакового размера. Растровое изображение подобно мозаике - когда приближаете (увеличиваете) его, то видите отдельные пиксели, а если удаляете (уменьшаете), пиксели сливаются.

Компьютер хранит параметры каждой точки изображения (её цвет, координаты). Причём каждая точка представляется определенным количеством бит (в зависимости от глубины цвета). При открытии файла программа прорисовывает такую

картину как мозаику –

как последовательность точек массива.

Глубина цвета - сколько битов отведено на хранение цвета каждой точки: - в черно-белом - 1 бит - в полутоновом - 8 бит - в цветном - 24 (32) бита на каждую точку.

Растровые файлы имеют сравнительно большой размер, т.к. компьютер хранит параметры всех точек изображения.

Векторное изображение

Если в растровой графике базовым элементом изображения является точка, то в векторной графике – линия. Линия описывается математически как единый объект, и потому объем данных для отображения объекта средствами векторной графики существенно меньше, чем в растровой графике. Линия – элементарный объект векторной графики. Как и любой объект, линия обладает свойствами: формой (прямая, кривая), толщиной, цветом, начертанием (сплошная, пунктирная). Замкнутые линии приобретают свойство заполнения. Охватываемое ими пространство может быть заполнено другими объектами (текстуры, карты) или выбранным цветом. Простейшая незамкнутая линия ограничена двумя точками, именуемыми узлами. Узлы также имеют свойства, параметры которых влияют на форму конца линии и характер сопряжения с другими объектами. Все прочие объекты векторной графики составляются из линий.

Изображение может быть преобразовано в любой размер (от логотипа на визитной карточке до стенда на улице) и при этом его качество не изменится.

Векторный редактор

DVG Viewer

бесплатный просмотрщик файлов AutoCad формата DWG, DXF и DWF, а также ассоциируемых с ними файлов XRef. Программа обладает такими полезными инструментами, как зумирование, разделение слоев, трехмерное масштабирование и т.д. 

Векторный редактор IndorGIS

универсальная геоинформационная система (ГИС) с рядом функций системы автоматизированного проектирования (САПР).

MacDraft

Векторный редактор

Векторный редактор

Interiors

MacDraft P.E.

Программа обладает всем что необходимо чтобы сделать качественный чертёж, не заучивая километры команд АвтоКада. Слои, различные стили и цвета линий, разные сечения карандашей, их толщины, импорт-экспорт в форматы DXF, HPGL, IGES и PICT, пара библиотек стандартных символов в комплекте.

• Графический редактор на основе Visio – это графический редактор, использующий Microsoft Visio в качестве графической библиотеки. То есть панель с заготовками создается с помощью стандартных графических средств Visio.

Программное обеспечение  AutoCAD  – это система автоматизированного проектирования для создания и детализированной обработки чертежей. Базовая графическая платформа для создания машиностроительных, архитектурных, строительных, геодезических чертежей.

Растровый редактор Gimp

С помощью этой программы можно рисовать на экране любые композиции, комбинировать их со сканированными изображениями, использовать многочисленные способы трансформации, коррекции и монтажа   изображений.

Растровый редактор

• в растровых графических редакторах основной упор делается на ретуширование сканированных изображений, преобразование цветов и оттенков, контраста, яркости, четкости, на разного рода размывки и затуманивания, игры со светотенью.

Растровый редактор

Растровый редактор

Paint.NET — бесплатный растровый графический редактор рисунков и фотографий для Windows, разработанный на платформе .NET Framework. Paint.NET является отличной заменой редактору графических изображений, входящему в состав стандартных программ операционных систем Windows.

Растровый редактор PaintNET

Фрактальная графика

Фрактальная графика является на сегодняшний день одним из самых быстро развивающихся перспективных видов компьютерной графики  

Фракталом называется структура, состоящая из частей, которые в каком-то смысле подобны целому.

Объект называют самоподобным , когда увеличенные части объекта походят на сам объект и друг на друга. В простейшем случае небольшая часть фрактала содержит информацию обо всем фрактале 

Итак, базовым понятием для фрактальной компьютерной графики являются «Фрактальный треугольник» . Затем идет «Фрактальная фигура» , «Фрактальный объект» ; «Фрактальная прямая» ; «Фрактальная композиция» ; «Объект-родитель» и «Объект наследник» .

Фрактальная компьютерная графика позволяет создавать абстрактные композиции, где можно реализовать такие композиционные приёмы как, горизонтали и вертикали, диагональные направления, симметрию и асимметрию и др. С чем можно сравнить фрактальное изображение? Ну, например, со сложной структурой кристалла, со снежинкой , элементы которой выстраивается в одну сложную структуру. Это свойство фрактального объекта может быть удачно использовано при составлении декоративной композиции или для создания орнамента

С точки зрения машинной графики фрактальная геометрия незаменима при генерации искусственных облаков, гор, поверхности моря. Фактически благодаря фрактальной графике найден способ эффективной реализации сложных неевклидовых объектов, образы которых весьма похожи на природные. Геометрические фракталы на экране компьютера — это узоры , построенные самим компьютером по заданной программе. Помимо фрактальной живописи существуют фрактальная анимация и фрактальная музыка

Программные средства для работы с фрактальной графикой предназначены для автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Создание фрактальной художественной композиции состоит не в рисовании или оформлении, а в программировании.

Фрактальная графика, как и векторная – вычисляемая, но отличается от неё тем, что никакие объекты в памяти компьютера не хранятся. Изображение строится по уравнению (или по системе уравнений), поэтому ничего, кроме формулы, хранить не надо.

Изменив коэффициенты в уравнении, можно получить совершенно другую картину. Способность фрактальной графики моделировать образы живой природы вычислительным путем часто используют для автоматической генерации необычных иллюстраций.

Области применения компьютерной графики

Научная графика

Наглядное изображение объектов научных исследований

Программы САПР (или CAD — computer-aided design) представляют собой векторные программные средства, которые нашли широкое применение в различных сферах человеческой деятельности.

• Одно из главных применений составляет их использование в различных областях инженерной конструкторской деятельности — от проектирования микросхем до создания самолетов.

Другой важной областью применения САПР является архитектура.

Области применения компьютерной графики

Деловая графика

Иллюстрация цифровых отчетных данных

Области применения компьютерной графики

Конструкторская графика

Подготовка чертежей в процессе

проектирования технических конструкций

Области применения компьютерной графики

Иллюстративная графика

Рисование с помощью компьютера на основе применения графических редакторов

Области применения компьютерной графики

Художественная и рекламная графика

Создание рекламных роликов, мультфильмов, компьютерных игр….

Видеомонтаж можно условно разделить на два вида:

• спецэффекты в кино;
• подготовка телевизионных передач.

Видеомонтаж отличается от других направлений компьютерной графики тем, что манипулирует «живыми» картинками и использует свою технологию работы.

На сегодняшний день одной из наиболее популярных программ, используемых в этой области компьютерной графики, является Adobe Premier, Pinacle Studio.

Технические средства компьютерной графики

Графический монитор

M

Растр

Размер M x N

(разрешающая

способность экрана)

640x200,

640x480,

1024x768,

1280x1024

N

пиксель

Монитор

• Электронно-лучевые
• Жидкокристаллические
• Газоплазменные

Электронно-лучевые мониторы

недостаток —

вредное воздействие

на здоровье человека.

Цветной монитор

Красный

Зеленый

Синий

С

З

К

Цветной

пиксель

Жидкокристаллические мониторы

Газоплазменные мониторы

Видеокарта(видеоадаптер)

Видеосистема персонального компьютера

Центральный

процессор

ЦП

Оперативная

память

ОЗУ

Графический

монитор

Информационная магистраль

Дисплейный процессор

Видеопамять

Видеоконтроллер

(графический адаптер, видеокарта)

Сканер – устройство для ввода в память компьютера информации с листа бумаги.

Основные форматы графических файлов и их назначение.

BMP Bitmap

«Побитовая карта» изображения, формат хранения растровых изображений. Глубина цвета: 24 бит, максимальное число цветов: 16777216, максимальный размер: 65535×65535 пикселей.

Особенности: мало используется в силу большого объема конечных файлов, имеется поддержка сжатия RLE. Область применения: используется для хранения небольших по размеру изображений.

GIF Graphics

Interchange Format«Формат для обмена графикой», растровые изображения. Глубина цвета: 8 бит, число цветов: 256, максимальный размер: 65536×65535 пикселей.

Особенности: эффективно сжимает цветные области по методу LZW, сохраняя детали, возможность сохранения прозрачных участков (за счет этого широко применяется в веб-дизайне), создания простой анимации; свободный от потерь метод сжатия. Область применения: логотипы, анимированные картинки, иллюстрации с четкими краями, изображения с прозрачными участками, сканированные файлы.

JPEG Joint

Photographic Experts GroupФормат растровых изображений, глубина цвета зависит от степени сжатия (задается в у.е., от 1 до 100), принято, что глубина цвета 24 бит/пиксель, максимальное количество цветов в 16777216, максимальный размер: 65536×65535 пикселей.

Особенности: возможность сжатия с потерями (по одноименному методу), при сильном сжатии возникают заметные искажения от оригинала, однако при сжатии от 90 до 100 у.е. на экране монитора искажения малозаметны, при этом размер файла заметно уменьшается.

Область применения: самый распространенный формат растровых изображений большого размера, используется в любительской цифровой фотографии, изображениях в Интернете (не в качестве элементов веб-страниц, а в качестве «пользовательского» формата), подходит для сканированных файлов.

файлы.

TIFF

Tagged Image File Format

Формат хранения растровых изображений, изначальная цель – для работы с PostScript. Глубина: 24 бит на пиксель, максимальное число цветов: 16777216, максимальный размер: 65536×65535 пикселей.

Особенности: позволяет сохранять фотографии в различных цветовых режимах: черно-белый 2-битный, черно-белый с градациями серого, CMYK, RGB, YCbCr и др, может использовать различные методы сжатия: LZW, RLE и др., поддерживает многостраничность

Область применения : удобен для хранения сканированных изображений, изображений для отправки факса, распознавания текста, популярен за счет возможности хранения графики с большой глубиной цвета.

PNG

Portable Network Graphics

Формат хранения растровых изображений, по своему назначению аналогичен GIF. Сообщается, что использует улучшенный формат сжатия данных Deflation (однако на практике результаты не всгда оптимальны). Особенности: не отображает анимацию; различают PNG-8 (использует 8-битную палитру, 256 цветов – и имеет возможность выбора их количества, от 2 до 256) и PNG-24 (использующий 24-битную палитру цвета, подобно JPEG, сохраняет яркость и оттенки цветов в фотографиях, использует больше 16 миллионов цветов, может применяться для полноцветных изображений, поддерживает многоуровневую прозрачность, однако объем графического файла при таких параметрах получается наибольшим). Также существует PNG с 48 бит/пиксель, максимальным числом цветов 655363 и максимальным размером 2147483647×2147483647 пикселей, однако используется очень редко.

Область применения : PNG-8 – логотипы, изображения с градиентной прозрачностью, веб-дизайн, иллюстрации, текст; PNG-24 – фотографии, рисунки с прозрачными областями, большим количеством цветов и четкими деталями

RAW

Raw От англ. «сырой», растровый формат с избыточными данными, аналог пленочного негатива, созданный специально для обработки изображения в графических программах. Как правило, аналогово-цифровой преобразователь камеры обеспечивает глубину цвета 12 бит, но есть и более продвинутые исключения. Перед каждой ячейкой матрицы камеры стоит фильтр одного из трех цветов – зеленого, красного и голубого, которые в сумме дают нужный оттенок, на каждую ячейку с красным и голубым фильтрами приходится две с зеленым, поскольку этот цвет содержит основную информацию о яркости. После преобразования в цифровую форму картинка состоит из пикселей красного, зеленого и синего цветов; чтобы каждый пиксель на выходе имел естественный оттенок, процессор камеры или RAW-конвертер суммирует цвет соседних пикселей, для чего используется сложный алгоритм цветовой интерполяции. Дальнейшая редакция на компьютере предлагает широкие вариации экспокоррекции, без сдвигов тона и других побочных эффектов (которые обязательно проявляются при редактировании JPEG изображений). Особенности : возможность получения фотографий с расширенным динамическим диапазоном — High Dynamic Range (HDR). Область применения: в профессиональных и просьюмерских цифровых камерах, фотографии в исходном качестве.

Форматов векторной графики  существует множество, многие из них предназначены для специализированных программ по созданию чертежей, 3D моделей, профессиональной векторной графике. Наиболее известными и часто используемыми пользователями Windows форматами векторной графики являются 

EMF   (Enhanced Metafile, расширенный метафайл Windows), 

WMF  (Windows Metafile) и  SVG   (Scalable Vector Graphics).

Первые два – достаточно простые векторные форматы, в которых можно хранить основную информацию для использования в офисных приложениях: узлы, кривые Безье, заливки, обводки. EMF может сохранять и векторную, и растровую информацию в одном файле, а также имеет ряд преимуществ перед более старым WMF (например,лучше поддерживает кривые, используемые в рисунках Flash, отлично воспринимает «связанные» из нескольких программ векторные изображения, к примеру, из MS PowerPoint и ChemWin), однако многие приложения все еще не поддерживают этот более современный формат.

WMF широко используется в офисных пакетах типа MS Office, с 97-го года обширная коллекция ClipArt объектов сохраняется именно в нем. SVG, «масштабируемая векторная графика» – это основанный на XML формат разметки, предназначенный для описания двухмерной векторной графики, как неподвижной, так и анимированной.

Особенности SVG: возможность читать и редактировать при помощи обычных текстовых редакторов, возможность выделять и копировать текст из SVG, возможность сжатия в SVGZ (через алгоритм GZip).

PSD

Формат PSD (PhotoShop Document) - это собственный формат программы Adobe Photoshop. Единственный формат, поддерживающий все возможности программы. Предпочтителен для хранения промежуточных результатов редактирования изображений, так как сохраняет их послойную структуру. Все последние версии продуктов фирмы Adobe Systems поддерживают этот формат и позволяют импортировать файлы Photoshop непосредственно. К недостаткам формата PSD можно отнести недостаточную совместимость с другими распространенными приложениями и отсутствие возможности сжатия.  Поддерживаются все цветовые модели и любая глубина цвета от бело-черного до true color, сжатие без потерь. Начиная с версии 3.0 Adobe добавила поддержку слоев и контуров, поэтому формат версии 2.5 и ранее выделяется в отдельный подформат. Для совместимости с ним в более поздних версиях Photoshop имеется возможность включить режим добавления в файл одного базового слоя, в котором слиты все слои. Такие файлы свободно читаются большинством популярных просмотрщиков, импортируются в другие графические редакторы и программы для 3D моделирования. 

CDR

CDR —  векторное изображение  или рисунок, созданный с помощью программы  CorelDRAW . Данный формат файла разработан компанией  Corel  для использования в собственных программных продуктах. CDR-файлы не поддерживаются многими программами, предназначенными для редактирования изображений. Однако, файл можно экспортировать с помощью CorelDRAW в другие, более распространенные и популярные форматы изображений.

Также, файл CDR можно открыть программой  Corel Paint Shop Pro . Для лучшей совместимости, компания Corel рекомендует сохранять файлы в CorelDRAW формате CDR версии 9.0 или более ранней.

Для открытия файла CDR версии 10 и более ранней, можно использовать и программу  Adobe Illustrator .

PDF

Portable Document Format (PDF) — кроссплатформенный формат электронных документов, созданный фирмой Adobe Systems с использованием ряда возможностей языка  PostScript . В первую очередь предназначен для представления в электронном виде полиграфической продукции, — значительное количество современного профессионального печатного оборудования может обрабатывать PDF непосредственно. Для просмотра можно использовать официальную бесплатную программу Adobe Reader, а также программы сторонних разработчиков. Традиционным способом создания PDF-документов является виртуальный принтер, то есть документ как таковой готовится в своей специализированной программе — графической программе или текстовом редакторе,  САПР  и т. д., а затем экспортируется в формат PDF для распространения в электронном виде, передачи в типографию и т. п.