Основы компьютерной графики. Графические редакторы. Понятие о векторных и растровых графических файлах

Компьютерная графика - технология создания и обработки графических изображений средствами вычислительной техники.

Векторная графика - метод графического представления объекта в виде отрезков прямых (векторов). В полиграфии векторная графика обычно используется для подготовки макетов

Растровая графика - метод графического представления объекта в виде множества точек.

Растровая графика Каким образом может быть представлена графическая информация в компьютере? Пусть у нас имеется прямоугольная картинка. Один из способов состоит в её разбиении на маленькие, а лучше очень маленькие квадратики, такие, чтоб их вообще не было заметно. После этого каждому квадратику ставится в соответствие некоторый цвет. Таким образом можно представить любую картинку.

Квадратики называются пикселями, а совокупность пикселей - растром. Изображение на экране монитора, изображение, получаемое со сканера, цифрового фотоаппарата или цифровой камеры - растровое изображение.

Качество растрового изображения зависит от размера пикселей. При сильном увеличении чёткой растровой картинки вы увидите набор квадратов разного цвета.

Практически все современные программы позволяют при увеличении растровой графики тем или иным способом размазать границы пикселей, но всё равно при увеличении растрового изображения его качество заметно ухудшается.

Итак, изображения, полученные из внешнего источника (сканера, фотоаппарата), изображения фотографического качества, а также изображения с большим количеством мелких деталей имеет смысл представлять в растровом виде.

Векторная графика представляется с помощью математических кривых. В определённых случаях такой способ намного удобнее и компактнее. Например, для описания прямой линии требуется всего лишь задать положение её начала и конца, а также её толщину и цвет - всего 4 числа. Любые картинки можно представить с помощью векторной графики, разница будет лишь в том, насколько сложными будут математические формулы, которые её составляют. Это значит, что при превышении некоторого предела сложности векторная графика будет занимать больше места в памяти компьютера или будет дольше рассчитываться.

Векторная графика состоит из объектов, которые описываются с помощью опорных точек, соединённых так называемыми кривыми Безье. Каждый объект находится на отдельном слое, внешние слои заслоняют внутренние (как аппликация). Любой объект может быть отредактирован независимо от других. Кроме этого объекты можно всячески деформировать, растягивать и поворачивать без потери качества.

При преобразовании изображения фотографического качества в векторную графику оно обычно либо теряет детальность и множество цветов, либо занимает гораздо больше места, чем в растровом виде. Несмотря на это вполне возможно создать сложное векторное изображение самому, но для этого скорее всего понадобится мощный компьютер.

Векторная графика хорошо подходит для создания иллюстраций, логотипов, узоров, текстовых эффектов, схем, а также для анимации. Для того чтобы понять, когда выгодно применять именно векторную графику желательно сначала с ней поэкспериментировать, чтобы представлять её возможности.

Цветовые модели нужны для математического описания спектра цветов доступного человеческому глазу на экране монитора, сканирующих и печатающих устройств. Цвета представляются моделью как результат смешения нескольких составляющих - базовых цветов. Каждый базовый цвет имеет свой диапазон интенсивности. При сложении всех базовых цветов с различной интенсивностью образуются цвета, доступные для данной модели. Цветовые диапазоны моделей могут различаться. Ни одна из существующих моделей не может представить все цвета доступные глазу, каждая из них лишь служит определённым целям.

Также различают аддитивные и субтрактивные модели. В аддитивных моделях при сложении базовых цветов получается более светлый цвет, в субтрактивных – более тёмный. Это значит, что в аддитивной модели нулевое значение интенсивностей всех базовых цветов определяет чёрный цвет, в субтрактивной – белый. Наоборот, в аддитивной модели максимальное значение интенсивностей всех базовых цветов определяет белый цвет, а в субтрактивной – чёрный.

В модели RGB цвета описываются с помощью сложения трёх цветовых пучков - красного (Red), зелёного (Green), и синего (Blue). Их также называют цветовыми каналами модели RGB. При их попарном сложении получаются жёлтый (Yellow), голубой (Cyan), и светло-пурпурный (Magenta) цвета. При сложении всех трёх получается белый (White) цвет:

Модель RGB хороша для описания цветов, отображаемых мониторами и сканерами, ведь именно в них цвет получается путём смешения световых пучков. Она также используется для описания цветов на страницах Интернет в специальном шестнадцатеричном виде (#RRGGBB).

В модели CMYK, в отличие от RGB, цвета смешиваются как краски: при отсутствии красок виден белый лист, после смешения всех красок максимальной интенсивности получается чёрный цвет. Стало быть, CMYK - субтрактивная модель.

Цвета в CMYK не такие чистые, как в RGB. Базовые цвета модели CMYK - голубой (Cyan), светло-пурпурный (Magenta) и жёлтый (Yellow). При их попарном смешивании получаются фиолетовато-синий (Blue), оранжево-красный (Red) и синевато-зелёный (Green) цвета. При смешивании этих трёх базовых цветов получается грязно-серый цвет, а не чёрный (как если смешать; такие же цветные краски на листе, получится грязь). Поэтому помимо трёх базовых цветов в этой модели есть также чёрный (Black) цвет. Это значит, что в CMYK используется 4 цветовых канала.

Модель CMYK следует использовать, если изображение предназначено для печати, именно таким образом цвета описываются в печатающих устройствах. Более того, если Вы делаете изображение в RGB, при печати оно всё равно преобразуется в CMYK.

Модель HSB основывается не на базовых цветах, а на более естественных для восприятия понятиях: оттенок (Hue), насыщенность (Saturation) и яркость (Brightness) - всего 3 канала (яркость иногда называют не Brightness, а Lightness, тогда название модели не HSB, а HSL). Снижение насыщенности аналогично добавлению белой краски на палитру, так же как снижение яркости - добавлению чёрной.

Глубина цвета - постоянная величина для данного изображения. Она определяет количество возможных комбинаций интенсивностей различных каналов в изображении как некоторую степень двойки.

41 Возможности и назначение AutoCAD.

AutoCAD является универсальной программой для автоматизированного проектирования объектов с различными структурой и предназначением (электрические схемы, объекты машиностроения, архитектурные и дизайнерские проекты). Программа работает с векторными изображениями. Универсальная она потому, что однажды созданные элементы могут быть преобразованы в блоки и использованы как уже готовые при создании других чертежей. Так создаются базы элементов электрической цепи, архитектурных элементов и др. Специальные возможности значительно облегчают процесс создания изображения: зеркальное отображение, поворот, автоматическая расстановка размеров, нанесение штриховки, копирование, создание массива элементов с определенным расположением (крепежные отверстия на крышке). Можно создать трехмерную каркасную модель, осуществлять ее вращение.