В отличие от растровых изображений, векторные изображения состоят не из пикселей, а из набора точек привязки и соединяющих их кривых. Векторные изображения описываются математическими формулами и поэтому не требуют информации о каждом пикселе. Как бы сильно вы ни увеличивали векторное изображение, пиксели не отображаются.
Графические изображения: что это в информатике, виды, значение
В информатике существует четыре типа компьютерной графики (КГ). Все они имеют свое применение, преимущества и недостатки. Давайте рассмотрим, что такое компьютерная графика и какие бывают ее виды. Давайте кратко охарактеризуем их. Научитесь определять, на какие типы изображений ссылаются.
Многие слышали о монтаже фильмов и сюрреалистических отретушированных фотографиях с применением компьютерной графики. Мало кто знает, что это такое.
CG — это область компьютерной науки, специализирующаяся на создании, исследовании, разработке и оптимизации методов формирования и обработки изображений с помощью программного обеспечения. Она охватывает многие области, где применяются методы представления информации в виде визуальных образов.
Компьютерная графика — одна из перспективных областей информатики. В своем нынешнем виде он существует уже почти два десятилетия. Его основателем был Андрис Ван Дамм, который написал множество базовых руководств по компьютерной графике.
Границы КУ настолько широки, что его невозможно точно спроектировать. Однако существует несколько типов КУ. Каковы основные типы КУ?
Виды компьютерной графики в информатике
Системы
Бизнес — используется для представления информации (таблицы, базы данных), которую трудно представить без визуализации. Приложения позволяют быстро строить графики, диаграммы и схемы в виде двумерных и трехмерных таблиц сразу после ввода или выбора интересующей информации. Вы можете обрабатывать эти элементы: перетаскивать их вдоль осей, перекрашивать, добавлять надписи и объединять объекты.
Индикаторы — используются для демонстрации чего-либо. К ним относятся проекты, карты, диаграммы, эскизы и заметки. Процессоры предназначены для быстрого создания и обработки вышеупомянутых объектов: изменения, масштабирования, перемещения. Векторная графика (координаты).
Иконографическая графика основана на нерегулярных структурах, сформированных инструментами обработчика реестра, такими как кисти, карандаши, ластики, заливки и краски. Некоторые программы позволяют перемещать изображения.
Механика или дизайн — в основном специализируется на проектировании, автоматизированном проектировании (CAD) при разработке сложных технологий, электрических узлов и архитектур. Они используются в научных исследованиях и инженерном деле. Они связаны с обработкой различных категорий объектов.
Иногда отдельно используются следующие виды графики
- Научная – она же деловая.
- Рекламная – применяется маркетологами для продвижения продукции, услуг.
- Анимация – создание движущихся изображений.
- Пиксельная – картинка формируется посредством манипуляции с увеличенными пикселями (как в Майнкрафт).
- Художественная – актуальна среди творческих личностей, создающих красочные картинки, фото: ретушеры, художники, фотографы.
Количество пространств
Механическая графика делится на двухмерную и трехмерную категории. Плоская растровая основа — прямоугольная область двухмерного пространства; трехмерная — трехмерное пространство. Первый и второй доступны в векторном, растровом и фрактальном вариантах.
Маленькие 2D — объекты, состоящие из полигонов, используются для создания 3D-моделей.
Метод построения изображений
В зависимости от того, как формируется изображение, существует три типа компьютерной графики.
Растровая
Компьютерная наука графические растровые изображения — это направление CG, где изображение формируется пикселями. Это небольшие объекты, похожие на уменьшенные клетки на тетрадном листе. Пиксели зависят от количества битов, определяющих интенсивность вспышки пикселя — дискового пространства, которое зависит от глубины цвета или глубины битов.
На размер файла влияет глубина цвета на фотографии и анализ фотографии. Количество вертикальных и горизонтальных точек на фотографии.
Чем богаче палитра, тем больше определяется интенсивность цвета. Например, 24-битная глубина цвета обеспечивает 256 уровней интенсивности (по восемь на каждый цвет: красный, зеленый и синий). Четкость изображения определяется путем анализа. То есть количество пикселей в обоих направлениях, составляющих изображение.
Индикаторы — используются для демонстрации чего-либо. К ним относятся проекты, карты, диаграммы, эскизы и заметки. Процессоры предназначены для быстрого создания и обработки вышеупомянутых объектов: изменения, масштабирования, перемещения. Векторная графика (координаты).
Компьютерная графика
Компьютерная графика (механическая графика) — область деятельности, в которой компьютер используется как инструмент для композиции изображений и обрабатывает визуальную информацию, полученную из реального мира. Компьютерная графика также является результатом такой деятельности.
Первые вычислительные машины не имели отдельных инструментов для обработки графики, но уже использовались для получения и редактирования изображений. Планирование памяти первых электронных машин, основанное на рамповой сетке, позволяло создавать узоры.
В 1961 году разработчик С. Рассел возглавил программу по созданию первой компьютерной игры с графикой. На создание игры («Космическая война!») ушло около 200 часов работы. Игра была создана на машине PDP-1.
В 1963 году американский ученый Иван Сазерленд создал программную систему Sketchpad. Это позволило создавать точки, линии и круги в трубках с помощью цифрового пера. Поддерживались основные примитивные действия: перемещение, копирование и т.д. По сути, это был первый векторный процессор, реализованный на компьютере. Его также можно назвать первым графическим интерфейсом, и он был таковым еще до изобретения этого термина.
В середине 1960-х годов внимание было сосредоточено на разработке промышленных приложений для графики. Например, под руководством Т. Моффетта и Н. Тейлора компания ITEK разработала цифровой механизм проектирования электроники. В 1964 году General Motors представила систему компьютерного проектирования DAC-1, разработанную в сотрудничестве с IBM.
В 1968 году команда под руководством Н.Н. Константинова создала на компьютере математическую модель движений кошки. Машина BESM-4 выполняла программу, написанную для решения дифференциальных уравнений, и рисовала мультфильм «Котенок Кот «1, что было революцией в то время. Для визуализации использовался буквенно-цифровой принтер.
Компьютерная графика достигла больших успехов в способности хранить изображения и выводить их на обращенную вниз трубу компьютерного экрана.
Текущее состояние
Основные области применения
Разработки в области графики изначально руководствовались академическим интересом и шли в научных учреждениях. Постепенно компьютерная графика вошла в повседневную жизнь, и стало возможным осуществлять коммерчески успешные проекты в этой области. Области применения графических технологий включают
-
;, Визуальные эффекты (VFX), цифровая кинематография;, Всемирная паутина, видеоконференции; и существенно возросшие возможности по обработке фотографий; ;
- Визуализация научных и деловых данных;, системы виртуальной реальности (например, тренажёры управления самолётом); ; .
- Компьютерная графика для кино и телевидения .
Научная работа
Компьютерная графика также является одной из областей научных исследований. Они защищают диссертации и организуют различные конференции в области графики.
Техническая сторона
Графику можно разделить на категории в зависимости от того, как изображения определяют
Двухмерная графика
Двумерная (2D) компьютерная графика классифицируется в зависимости от типа представления графической информации и алгоритмов обработки изображений, полученных в результате этого. Компьютерная графика обычно делится на векторную и лучевую, но существуют и отдельные фрактальные представления изображений.
Векторная графика
Векторная графика — это изображения как набор геометрических первичных элементов. Обычно выбираются точки, прямые, окружности, прямоугольники и т.д., также в качестве общего случая некоторые классы кривых и т.д. Объектам приписываются определенные характеристики. Толщина линии, цвет заливки. Планы хранятся в виде наборов координат, векторов и других числовых значений, характеризующих ряд серий элементов. Порядок важен при воспроизведении перекрывающихся объектов.
Изображения в векторном формате дают простор для обработки. Изображения могут быть увеличены, повернуты или деформированы без потери качества. Кроме того, в векторной графике легче имитировать трехмерные изображения, чем в растровой. Дело в том, что на самом деле такое преобразование достигается следующим образом: старое изображение (или фрагмент) удаляется и заменяется новым. Математическое описание векторного изображения остается неизменным, меняются только значения определенных переменных, например, вкладчиков. При преобразовании растрового изображения возникает проблема замены меньшего количества пикселей на большее (при расширении) или большего количества на меньшее (при уменьшении), поскольку входные данные представляют собой просто описание всех пикселей. Самый простой способ — заменить пиксели с одинаковым цветом (метод ближайшего соседа). В современных методах используются алгоритмы интерференции. При этом новому пикселю присваивается цветовой код, рассчитанный по цветовым кодам соседних пикселей. Аналогично, программа Adobe Photoshop (взаимодействие с корпусом) эскалация.
В то же время, каждое изображение не может быть представлено как набор первичных элементов. Этот способ представления подходит для шрифтов, которые широко используются для создания анимации и фильмов только с различным содержанием, и диаграмм, используемых для эскалации деловой графики.
Растровая графика
Графические растровые изображения всегда работают с матричными пикселями. Каждый пиксель сравнивается со значением, таким как яркость, цвет, прозрачность или комбинация этих значений. Растровое изображение имеет множество строк и столбцов.
Без существенных потерь изображение в реестре можно уменьшить, но детали изображения исчезают навсегда, что отличается от векторных представлений. С другой стороны, увеличение растрового изображения приводит к «красивому» виду увеличенного квадрата одного цвета, один раз пикселя.
Любое изображение можно представить в виде растровой карты, но этот способ хранения имеет свои недостатки. Это большой объем памяти, необходимый для работы с изображением, потери потерь.
Фрактальная графика
Он подходит для тех случаев, когда требуется практическое обучение. В частности, у вас есть основы теории дизайна, но вы боитесь выполнять работу самостоятельно. Тогда наставник поможет вам в работе: он будет контролировать ваши действия и давать вам обратную связь.
Рисунок
-Искусство рисования — это самостоятельный вид искусства, занимающий важнейшее место в изобразительном искусстве и служащий основой для живописи, скульптуры и архитектуры. Рисунки — это работы, выполненные с использованием таких материалов, как карандаш (тонер, серебряный, карандаш итальянский и цветной), перо, соус, сангина, древесный уголь и пастель.
(фр. estampe) — отпечатки с гравировальных досок (гравюра, литография, трафаретная печать, монотипия), представляющие собой графические произведения искусства, размещенные на мольбертах. Гравюры часто делаются с гравированных картин художника, делающего гравюру. Такие работы обычно представляют собой подписанные копии и считаются оригиналами. Отпечатки могут быть черно-белыми или цветными.
Среди популярных принтов — ruboc («rub» — внутренняя часть коры), отличающийся простотой и четкостью. Они были выполнены анонимными художниками-самоучками с пояснительным текстом и напечатаны большим тиражом. Лаббок был недорогой, доступной и занимательной гравюрой, заменявшей иллюстрированные книги для неграмотных людей. Она также была частью народного искусства и фольклора. Ему присуща уникальная декоративная выразительность и некая невинность. Лубок был широко распространен в Китае (с 8 века — ксилография) и Европе (с 15 века — ксилография, с 17 века — гравюра на меди, с 19 века — литография). Лубок был средством массовой информации и пропаганды (памфлеты 16 века о реформах и сельскохозяйственной войне в Германии, французский революционный лубок 18 века). В России 17 века. Лубок печатался с деревянных досок на ручных станках и раскрашивался вручную (в 18 веке появились гравюры на меди, в 19 веке — литография). Лаббок был очень популярен в качестве иллюстрации для романов, сказок, библейских легенд и притч, а в 19 веке — для произведений искусства.
Книжная графика
-Книги являются неотъемлемой частью книгоиздания. Книги включают в себя литературу, графику, искусство типографики и искусство печати. Художники книги разрабатывают цикл видов изданий, дизайн книги, оформление и иллюстрацию. Оформление книги традиционно: заметки о книге, обложка, переплет, суперобложка, буклет, титульный лист, заголовок, иллюстрации (обложка, пленка, заголовок, отделка, инициалы и т.д.), шрифты. Эти элементы объединяются в единое целое по законам композиции.
История книги начинается на папирусе (с 3000 года до н.э. в Древнем Египте). В первом веке нашей эры появились пергаментные шнуры (современный тип книги) — оба украшенные рисунками и миниатюрами. Эта декоративная система получила богатое и сложное развитие в средневековых бумажных книгах Европы и Азии. В середине XV века изобретение книгопечатания привело к созданию классических европейских книг, сочетающих письмо и гравировку (первоначально из дерева, с XVII века — из металла). В XIX и начале XX века быстрое развитие технического репродуцирования приблизило книжную графику к полиграфической промышленности, и родилась профессия иллюстратора.
Промышленная графика
-Вид прикладной графики, возникший как вид искусства в 19 и 20 веках. Промышленная графика используется для создания этикеток продукции, торговых марок, штампов, упаковки, рекламы, канцелярских товаров и конвертов. Он контактирует с рекламой и включен в системы дизайна.
Одним из видов закладок является экслибрис (лат. bookplate от book — книга). Это символ, указывающий на право собственности на книгу. Обложка прикрепляется к внутренней или передней стороне обложки книги. Закладки штампуются на дереве, меди, льняном масле, цинке или литографическим методом. Существует несколько видов экслибрисов. Гербы были распространены в XVI и XVII веках и воспроизводили герб владельца книги. Монограммы — это орнаменты, содержащие инициалы владельца книги. Они состояли из сюжетных форм, черт, эмблем и архитектурных мотивов. Среди учителей библиотечного экслибриса были А. Дюрер, Л. Кранах, Г. Гольбейн-младший, Ф. Буше, У. Хогарт, А. Матисс, А. Бенуа, В. Фаворский и Э. Ланселе.
Пастель стала популярной в эпоху рококо и была также графической техникой. Затем, на рубеже XVIII-XIX веков, акварель обрела независимость. Она сочетала в себе характеристики живописи и рисунка.
Известные художники-графики
Альбрехт Дюрер, немецкий художник эпохи Возрождения, считается одним из самых выдающихся графиков и скульпторов в мире. Графика играла важную роль в его творчестве. Среди его признанных шедевров — «Откровение», акварель «Заяц» и загадочная серия скульптур «Меланхолия».
Работы Дюрера отличаются точностью прикосновений и удивительной пластичностью, что делает их похожими на ювелирные изделия.
Великолепные графические приемы были созданы другими известными творцами. Типичный пример:
- «Туринский автопортрет», «Битва при Ангиари» и уже упоминавшийся «Витрувианский человек» Леонардо Винчи (Leonardo di ser Piero da Vinci);
- выразительные портреты и непревзойдённые анатомические рисунки Микеланджело Буонарроти (Michelangelo di Buonarroti);
- ночные офорты Рембрандта Харменса ван Рейна (Rembrandt Harmenszoon van Rijn), открывшие перед гравёрами широчайшие возможности светотени;
- мрачные, обличающие, гротескные офорты Франсиско Гойи (Francisco José de Goya y Lucientes);
- ставшие хрестоматийными иллюстрации Гюстава Доре (Paul Gustave Doré) к сказкам Шарля Перро, «Божественной комедии», «Гаргантюа и Пантагрюэлю».
Утамаро Китагава, воспевавший красоту, Хокусай Кацусика, создавший пейзажные метрополии, и другие лучшие японские графические дизайнеры, чьи работы признаны во всем мире.
Механика или дизайн — в основном специализируется на проектировании, автоматизированном проектировании (CAD) при разработке сложных технологий, электрических узлов и архитектур. Они используются в научных исследованиях и инженерном деле. Они связаны с обработкой различных категорий объектов.
О чем нужно помнить
Работа с векторной графикой имеет свои уникальные особенности. Вот несколько советов, которые помогут неопытным пользователям чувствовать себя увереннее при выборе и работе с графическим редактором.
- Не стоит заниматься версткой в программах, использующих векторную графику, особенно, если текста достаточно много;
- Не стоит работать с фотографиями, используя векторную графику. Также следует избегать любых картинок с богатой цветовой гаммой;
- Для лучшего понимания того, что происходит при создании изображений, необходимо обладать базовыми знаниями в геометрии.
Поэтому векторная графика используется, когда требуется «безболезненное» масштабирование изображения и малый размер файла. Один из лучших редакторов для работы с векторной графикой — CorelDRAW. предлагает широкий набор функций для создания и редактирования изображений.
