Компьютерная графика. Учебнометодический комплекс для студентов специальности 108 01 01 Профессиональное обучение (по направлениям)
 Скачать 1.93 Mb.
|
|
ЛЕКЦИЯ 2. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ 26 Программное обеспечение (software«софт») – совокуп- ность программ иих команд, с помощью которых происходит управление текстовой и изобразительной информацией и ап- паратным оборудованием. Программное обеспечение для ди- зайнеров можно условно разделить на следующие группы: программы пиксельной (растровой) графики; программы век- торной графики; программы верстки; программы трехмерной графики; вспомогательные программы. Следует отметить, что границы между перечисленными группами программ не являются: жесткими. Например, мно- гие редакторы плоской графики обладают ВОЗМОЖНОСТЯМИ создания простых, трехмерных объектов. Программы растро- вой графики позволяют создавать и редактировать векторные контуры, а векторные редакторы позволяют обрабатывать растровые изображения, например, применять растровые фильтры. Программы растровой графики Программы растровой графики (Image Application) предна- значены для работы с изображениями, которые составлены из совокупности мелких элементов, так называемых пиксело. К программам растровой графики можно отнести: Adobe Photoshop, Corel Photo Paint, Corel Painter, Corel Paint Shop Pro, Macromedia Fireworks, GIMP. Adobe Photoshop – универсальный растровый графический редактор, общепризнанный в качестве стандарта в области профессиональной подготовки изображений для печатных из- даний, электронных публикаций, презентаций и пр. Adobe Photoshop может устанавливаться отдельно, а также поставля- ется в наборе профессиональных программ Adobe’s Creative Suite. Программа Adobe Photoshop обладает следующими поло- жительными особенностями: стабильность и надежность: огромное количество дополнений (plugins) расширяющих возможности: программы; тесная: интеграция с другими про- 27 дуктами компании Adobe, включая Illustrator, InDesign, Golive, Acrobat. Недостаток у программы Adobe Photoshop один – программа требует много оперативной и дисковой памяти для комфортной работы с большими изображениями и несколь- кими слоями. Corel Painter – оригинальный пакет для создания реали- стичных изображенийс рисованнымвидом. К основным до- стоинствам Corel Painter можно отнести: большое количество разнообразных инструментальных средств, их высокую реа- листичность и возможность тонкой настройки. Painter ориен- тирован на художников, создающих графику с нуля. Практи- чески все инструменты, применяемые в традиционной живо- писи, нашли свое электронное воплощение в Corel Painter: кисть, карандаш, перо, уголь, пастель, аэрограф, мел, гуашь, ручка, акварель и др.). «Поведение» накладываемого слоя краски зависит от того, чем вы рисуете (кистью из колонка или верблюжей щетины), с какой силой осуществляется нажим, от характеристик носителя (бумага, холст, мокрая бу- мага и т.п.) и многих других факторов. Painter – это программа для тех. кто умеет рисовать. Ника- кой программист или усидчивый пользователь не сможет за- действовать весь ее потенциал, пока не приобретет художественных навыков. Кроме того, для эффективной и удобной работы с программой желательно наличие графиче- ского планшета. GIMP (GNU Image Manipulation Program) – это свободно распространяемый графический редактор с открытым исход- ным текстом (кодом) для обработки фотографий, подготовки графики для web, анимации и других изобразительных задач. GIMP работает как с растровой так и с векторной графикой, позволяет работать со слоями и путами, предоставляет широ- кий выбор фильтров. 28 К основным достоинствам программы GIMP можно отне- сти: бесплатность, большое количество дополнений (в стан- дартной поставке более 100), возможность автоматизации вы- полняемых задач и создания собственных эффектов. Главный недостаток программы GIMP – совершенно иной принцип организации интерфейса, например, отсутствует главное окно. Инструменты: палитры, окна и изображениями свободно плавают на рабочем столе, перекрывая друг друга. Программа предоставляет для каждой панели инструментов отдельные плавающие окна с собственным набором команд у каждого. Macromedia Fireworks – графический редактор, ориентиро- ванный на подготовку изобразительных материалов для Web- страниц. Отличительной особенностью программы является возможность полноценной работы, как с растровой графикой, так и векторной. На панели инструментов программы Fire- works представлены инструменты работы с растровой и век- торной графикой. Corel Paint Shop Pro– графический редактор являющийся бюджетной альтернативой Adobe Photoshop. В пакете пред- ставлены практически все те же возможности, что и в более знаменитом и более дорогом Photoshop. К основным достоин- ствам программы Corel Paint Shop Pro можно отнести: невысокие требования к ресурсам компьютера; удобство ра- боты, и легкость в освоении; возможность индивидуальной настройки пользовательского интерфейса для решения кон- кретных задач и личных предпочтений. Программы векторной графики Программы векторной графики (Drawing, Illustration Appli- cation) предназначены для работы с изображениями, которые формируются из элементарных кривых, описываемых матема- тическими уравнениями. К основным программам векторной графики можно отнести: Corel Draw, Adobe Illustrator, Macro- media Free Hand, Xara X. 29 Следует отметить, что изобразительные возможности всех редакторов примерно равны. Любой рисунок, созданный в од- ной программе, можно воспроизвести средствами другой. Сorel Draw (полное название – Corel DRAW Graphics Suite) представляет собой интегрированный пакет программ для ра- боты с векторной и растровой графикой и анимации. Графический пакет Corel DRAW Graphics Suite состоит из нескольких самостоятельных приложений. От версии к версии их количество и назначение менялось, сейчас же после полной установки в главном меню программного комплекса можно увидеть шесть иконок: векторный графический редактор Corel DRAW, редактор фотоизображений Corel PHOTO PAINT, утилита для сохранения рабочего стола Corel CAPTURE, ма- стер двусторонней печати, бюро допечатной подготовки. Пе- речислим основные особенности графического редактора Corel Draw. Универсальность программы. Corel Draw – это комплекс программ, позволяющий решать почти любые дизайнерские задачи. В Corel Draw одинаково удобно готовить деловые бланки, визитки, плакаты, щитовую рекламу баннеры и т. д. Высокая скорость работы и еѐ удобство. Например, выбрав объект, его можно изменить в размерах, повернуть, отзерка- лить, перекосить, продублировать, и все это без необходимо- сти выбора отдельных инструментов. Широкие возможности по настройке интерфейса. Весь ин- терфейс программы легко настроить в соответствии со своими предпочтениями, включая названия и расположение команд меню, горячие клавиши и плавающие панели. В опциях Corel имеются готовые наборы, имитирующие внешний вид и стиль работы с другими программами (Illustrator, MS Office, преды- дущие версии Corel Draw). Поддержка многостраничных документов. Corel Draw можно использовать для верстки несложных многостранич- 30 ных документов. Однако для качественной верстки необходи- мо хорошо знать ограничения этой программы, касающиеся корректной работы с цветами CMYK и экспорта для печати Post Script. Corel Draw имеет свою, отличную от постскриптовой, си- стему рисования и представления информации. Поэтому не все возможности Corel Draw могут быть описаны на языке разметки страниц Post Script. Adobe Illustrator – промышленный стандарт в векторной графике. Перечислим главные особенности и достоинства программы Adobe Illustrator. В основе формата программы лежат язык разметки страниц Post Script, который очень широко применяется в полиграфии. Сходство интерфейса и организации работы Adobe. Напри- мер, в Illustrator и Photoshop используется одинаковая струк- тура окон, одни и те же клавиатурные сокращения и основные принципы. Имеется возможность работы с деловой графикой (диа- граммы и графики). Удобно и быстро создавать пользователь- ские кисти, текстуры, стили, Illustrator выделяется изящным и хорошо оптимизированным интерфейсом. Программу иногда называют «аристократом векторной графики». Из отрицательных особенностей программы Adobe Illustrator можно отметить слишком высокие требования к ре- сурсам компьютера и отсутствие поддержки нескольких стра- ниц в одном документе (вероятно, по мнению разработчиков программы, верстку многостраничных документов лучше де- лать в специализированных программах верстки, таких как Adobe Page Maker или Adobe In Design). Macromedia Free Hand – профессиональный векторный ре- дактор. Программа используется в основном для допечатной подготовки векторных файлов. По стилю работы Free Hand ближе всего стоит к Illustrator – похожие принципы работы с 31 кривыми, отдельные инструменты для масштабирования и вращения, горячие клавиши и т. п. Особенности программы Free Hand. Внутренний язык программы, как и у Illustrator, очень по- хож на язык PostScript. Печать на PostScript-устройствах про- ходит очень корректно. Free Hand в оличии от Illustrator поддерживает многостра- ничные документы. Free Hand характеризуется высокой скоростью работы и низкими системными требованиями. Отличная совместимость с Illustrator на уровне файловых обменов. Программы Free Hand и Illustrator построены на еди- ной системе представления графических данных, в основе ко- торой лежит язык описания Страниц PostScript. Поэтому они легко находят взаимопонимание на уровне файловых обме- нов. Изображение, созданное в одной программе, можно без потерь и искажений передать в другую программу для дора- ботки и уточнения. Corel Draw имеет свою, отличную от постскриптовской, систему рисования и представления информации. Поэтому любые обмены Corel Draw с программами Free Hand и Illustrator связаны с преобразованием информации из одной системы представления в другую. Такое преобразование гра- фических данных часто сопровождается неточностями, упро- щениями и даже ошибками. XaraX – быстрая, надежная, красивая и при этом нетребо- вательная к ресурсам компьютера программа, идеально под- ходящая для разработки экраннойграфики и Web-дизайна. Главные достоинства программы XaraX аключаются в вы- соком качестве экранного изображения, высокой скорости прорисовывания экранного изображения и низких системных требованиях. 32 Недостаток у программы один – ограниченная сфера при- менения программы: web-графика и экранная графика. Слож- ные градиенты, типы заливок, тени подчас выводятся на пе- чать некорректно. А файл, подготовленный в XaraX, трудно перевести в другой векторный формат. Поэтому перед печа- тью необходимо переводить векторное изображение в растро- вое изображение. Программы верстки Программы верстки предназначены для художественного взаимного размещения (компоновки) настранице текстов, изображений, элементов оформления при подготовке публи- кации к печати полиграфическимиметодами. Текст может набираться непосредственно в программе верстки (если текста немного), либо (для длинных докумен- тов) в текстовом редакторе, например в MS Word (в текстовом редакторе намного удобнее набирать тексты объемных доку- ментов, чем в программе верстки) При этом необходимо осо- бо отметить, чтоMSWord используется только для набора сплошного неформатированного текста, который потом им- портируется в программу верстки. Причин, по которым нельзя использовать MS Word непо- средственно для профессиональной верстки полиграфической продукции несколько: Сползающий текст. В процессе переноса текстового файла, созданного в MSWord с одного ПК на другой в документе ме- няется количество страниц. Трудно точно расположить элементы на странице. Искажение цветов. В MS Word используется только модель RGB, а для печати используется модель CMYK. Отсутствуют функции настройки треппинга Отсутствие поддержки цветоделения и управленая цветом. Невозможно тонко настроить характеристики шрифта (точ- ный, заказной иручной кернинг и трекинг). 33 Изображения, в свою очередь, также гораздо чаще созда- ются в графических редакторах, обладающих специальными функциями для их создания и обработки, а затем импортиру- ются в программу верстки страниц. Самым первым настольным верстальным пакетом был Adobe Page Maker (1985 г. – версия для Macintosh), следом за которым появился пакет Ventura Publisher (1986 г.) и версия Adobe Page Maker для РС, а через год после этого – QuarkX- Press (1987 г.) В настоящее время наибольшее распространение получили следующие программы верстки: MS Publisher, Adobe Page Maker, Quark X Press, Adobe In Design, Adobe Frame Maker, Corel Venture. MS Publisher– программа верстки начального уровня, иде- ально подходящая для несложных верстальных работ. Первая версия программы MS Publisher была выпушена в 1991 г. Программа входит в состав расширенной версии MS Office для работы в среде Windiws. Программа MS Publisher обладает следующими достоин- ствами и особенностями. − Более 8500 вариантов шаблонов для создания разнооб- разной полиграфической продукции (буклеты, визитки, блан- ки меню, календари, приглашения и т. п.). − Широкий набор программ-мастеров, встроенная функ- ция автоматической проверки правильности макета, позволя- ющая получать результаты профессионального уровня. − Сравнительно невысокая цена. − Единый интерфейс и одинаковые принципы работы с другимипрограммами из пакета MS Office. − Программа предоставляет возможность создания, как печатной продукции, так и Web-документов. Adobe Page Maker– широко распространенная многофунк- циональная профессиональная программа верстки. К основ- 34 ным достоинствам программы PageMakerможно отнести про- стоту и естественность инструментария, точную цветопереда- чу на всех этапах создания документа, тесную связь с другими продуктами Adobe, высокую производительность, сравни- тельно низкие системные требования и низкую цену. Quark X Press – мировой лидер среди программ верстки, стандарт полиграфии. Очень надежная, быстрая и качествен- ная программа. Позволяет создавать как традиционные, «бу- мажные» публикации, так и электронные. Adobe In Design– это самый современный и самый мощный пакет для верстки с расширенными возможностями для твор- чества. Перечислим основные. Достоинства и особенности программах Adobe In Design: − Многократное вложение фреймов. Процесс верстки можно сравнить со строительством дома из кубиков. Только вместо кубиков используются так называемые фреймы. Это контейнеры, прямоугольные или произвольной формы, внут- ри которых размещается текст или графика. Вы можете пере- двигать фреймы, менять их форму, накладывать друг на друга, а так же, вставлять один фрейм внутрь другого. В большин- стве программ верстки, как правило, допускается только один уровень вложения фреймов. Внутрь вложенного фрейма уже нельзя вставить еще один фрейм. А вот в In Design внутрь вложенного фрейма можно вставить еще один, и так до беско- нечности. К примеру, в сплошной текст можно вставить фрейм с цитатой, которую надо выделить. А внутрь цитаты можно добавить буквицу или графический элемент. − Гибкий макет. В In Design внедрена уникальная техно- логия автоматической коррекции макета. − Многострочная оптимизация текста. При выравнива- нии строк программа просматривает сразу целый абзац, стре- мясь оптимизировать межсимвольные расстояния и ширину пробелов междусловами. 35 − Таблицы. Верстки таблиц относится к самым сложным задачам макетирования. В Adobe In Design можно работать с таблицами так же легко, как в офисном пакете МS Word. Спе- циальная палитра Table позволяет быстро управлять парамет- рами, как отдельных ячеек, таки целых колонок и рядов. От- дельные ячейки легко объединяются, дробятся, им можно за- давать различный цвет фона или оставлять прозрачными. Внутри ячеек можно располагать графические изображения. Таким образом, таблица может использоваться не только для представления табличных данных, но и как основа макета. Таблицы, подготовленные в офисном пакете от Microsoft, лег- ко копируются в In Design через буфер обмена. − Отличная совместимость с Illustrator и Photoshop. − Поддержка прозрачности объектов, эффектов тени и растушевки краев. Переходя к рассмотрению недостатков программы, стоит отметить, что Adobe In Design – очень перспективная, но пока неотлаженная практикой применения программа верстки. В издательском бизнеса в ней больше присматриваются и изу- чают, чем используют фактически. Главная отрицательная особенность программы – повы- шенная требовательность к ресурсам компьютера. Говоря о повышенных требованиях к ресурсам, стоит отметить, что эти ресурсы требуются не просто так. Это классический случай, когда вложения оправдывают средства. К примеру, тот же са- мый Quark X Press, известный своими минималистическими требованиями, лишен многих возможностей In Design. Не- оспоримое преимущество In Design – многократная отмена и повтор действий при верстке, в отличие от однократных отмен (да и то не всегда возможных) в Quark X Press и Pagemaker. Это одна из статей расхода, на которую уходят ресурсы. Дру- гая статья – это высокое качество экранного отображения ма- кета. In Design обеспечивает самое лучшее изображение. При 36 этом оно наиболее приближено к результату, который должен получиться после печати. Adobe Frame Maker– одна из лучших программ для верстки длинных и сложно организованных публикаций: часто обнов- ляемых индексированных документов, технических описаний, документации к программному обеспечению, содержащих множество иллюстраций ,сносок, диаграмм, формул и таблиц. Программа автоматически нумерует таблицы, создает указа- тели и оглавления, поддерживает перекрестные и гипертек- стовые ссылки, позволяет привязывать графику к тексту. Corel Ventura– мощная профессиональная настольная изда- тельская система, в основном предназначенная для работы с длинными документами, имеющими сложную структуру. Ме- ханизм обработки документов в Corel Ventura базируется на таком объекте, как тег (структурная единица, к которой могут применяться большинство операций форматирования). Теги поддерживают создание сложных иерархических структур. К недостаткам программы Corel Ventura можно отнести: высо- кую сложность освоения, перегруженный (не оптимизирован- ный) интерфейс и высокую цену. Программы трехмерной графики Программы трехмерной графики можно условно разделить на две большие группы: − Программы трехмерного дизайна и анимации. − Системы автоматизированного проектирования. Следует отметить, что такое деление является весьма условным и сферы применения этих групп могут иногда пере- секаться, особенно в тех вопросах, когда речь идет о дизайне. Программы трехмерного дизайна и анимации – (3D Model- ing/Animation Software) предназначены для моделирования и последующей визуализации объектов и сцен с целью получе- ния их фотореалистичных изображений и анимации. Для мо- делей, созданныхв дизайнерских программах трехмерной гра- фики первостепенное значение имеет общий вид (внешние 37 очертания), правильность построения оболочки, соблюдение пропорций. При этом внутреннее содержание модели не имеет особого значения Элементы модели, которые не предполага- ется визуализировать, могут специально не создаваться, чтобы не усложнять модель. Например, самолет состоит из огромного количества эле- ментов (деталей). Трехмерная же модель самолета, созданного для дизайнерских, рекламных, иллюстративных цепей, в луч- шем, случае состоит всего-навсего нескольких элементов – фюзеляж, крылья, хвост, кабина пилота, а также видимых за стеклом сидений, приборной панели и др. Область применения программ трехмерной графики: − визуальные спецэффекты для кино и видео-индустрии; − мультфильмы; − телевизионная реклама; − интерактивные игры; − промышленный и архитектурный дизайн; − научная, медицинская и судебная визуализация; − компьютерные тренажеры и обучающие программы. На мировом рынке программного обеспечения для трех- мерного дизайна и анимации выделяются два популярных продукта: MAYA и 3D MAX. Из программ, основанных на «открытых исходниках» и распространяемых совершенно бесплатно по лицензии GNY/GPL, следует отметить пакет Вlender. Системы автоматизированного проектирования (САПР) САПР тоже решают задачи трехмерного моделирования, но обладают рядом дополнительных функций, главная из кото- рых – возможность получения рабочего чертежа проектируе- мого изделия, оформленного в соответствии с требованиями того или иного стандарта (например ГОСТа). Для инженеров- конструкторов, в отличие от дизайнеров и художников, раз- меры модели и ее составных частей имеют первостепенное 38 значение. Любая САПР должна обладать возможностью про- становки размеров (иногда автоматически), более того, она должна «понимать» стандарты, принятые к России, США, странах Европы и др. В большинстве систем автоматического проектирования используется особая технология, называемая твердотельным моделированием. Благодаря такой технологии оболочка моде- ли перестает быть «пустой», она, образно говоря, «наполняет- ся» материалом, в результате 3D-модель становится более приближенной к еѐ реальному прототипу. Такой подход к мо- делированию позволяет моделировать массовые свойства мо- делей (объем, момент инерции, центр масс и т.п.) Практиче- ски во всех системах автоматизированного проектирования реализованы средства параметрического моделирования. Ко- гда в ходе построения модели система накапливает конструк- ционные параметры и отношения между ними, а так же фор- мирует историю создания геометрии, позволяя простым изме- нением параметров легко модифицировать модель. К САПР можно отнести такие пакеты, как Pro/Engineer, CATIA и Unigraphics, Solid Works, Mechanical Desktop, Micro Station, Archi CAD, а так же российские пакеты T-FLEX, «КОМПАС» и др. САПР, система автоматизации проектных работ, система автоматизированного проектирования (англ. САD, Computer Aided Design) – программный пакет, предназначенный для проектирования (разработки) объектов производства (или строительства), а также оформления конструкторской и/или технологической документации. Термин САD более расплыв- чат, широк, нежели термин САПР, так как относится не толь- ко к системам проектирования, но и иных областей, например, математических вычислений (пакет Маth САD, пакет Мath LAB) финансово-экономического анализа (система SAP), ме- дицинской диагностики. 39 Компоненты многофункциональных систем САПР тради- ционно группируются в три основных блока САD, САМ, САЕ. Модули блока САD (Computer Aided Design) предназначены в основном для выполнения графических работ, модули САМ (Computer Aided Manufacturing) – для решения задач техноло- гической подготовки производства, модули САЕ (Computer Aided Engineering) – для инженерных расчетов, анализа и про- верки проектных решений. Существует большое количество пакетов САПР разного уровня. Значительное распространение получили системы, в которых основное внимание сосредоточено на создании «от- крытых» (т.е. допускающих расширение) базовых графиче- ских модулей САD, а модули для выполнения расчетных или технологических задач (соответствующие блокам САМ и САЕ) остаются для разработки пользователям или организа- циям, специализированным на соответствующем программи- ровании. Такие дополнительные модули могут использоваться и самостоятельно, без САD-систем, что часто практикуется в строительном проектировании. Они сами могут представлять крупные программные комплексы, для которых разрабатыва- ются свои приложения, позволяющие решать более узкие задачи. Крупнейшим в мире поставщиком программного обеспече- ния для промышленного и гражданского строительства, ма- шиностроения, рынка средств информации является компания Autodesk, Inc. Начиная с 1982 года компанией Autodesk был разработан широкий спектр решений для архитекторов, инже- неров, конструкторов, позволяющих им создавать цифровые модели. Технологии Autodesk используются для визуализа- ции, моделирования и анализа поведения разрабатываемых конструкций на ранних стадиях проектирования и позволяют не просто увидеть модель на экране, но и испытать еѐ. 40 Вспомогательные программы Кроме графических редакторов и программ верстки, ком- пьютерный художник, как правило, использует большой набор дополнительного, вспомогательного программного обеспечения, начиная с самой операционной системы и кон- чая разнообразными мелкими утилитами и плагинами (plug- in). К вспомогательной категории относятся программы для работы со шрифтами, просмотрщики изображений (viewer), преобразователи форматов файлов (конвертеры) web- браузеры, архиваторы и многое другое Операционная системаявляется необходимой компонентой любого компьютера и представляет собой набор программ, предназначенных для управления компьютером, хранения информации и организации работы всех подключенных к нему устройств. В настоящее время наибольшее распростра- нение получили следующие операционные системы: Windows ХР, Mac OS X, Linux. Для работы со шрифтамимогут быть использованы следу- ющие программы –Adobe Type Manager, Corel Bitstream Font Navigator, Font Expert, Macromedia Fontographer. Adobe Type Manager – утилита от фирмы Adobe для управления шрифта- ми, позволяющая просмотреть любой шрифт, напечатать об- разец шрифта без его установки и т.п. Для создания и моди- фикации шрифтов можно использовать программу Macrome- dia Fontographer. Программы просмотра изображенийобладают следующи- ми возможностями: удобный просмотр изображений, поиск нужного изображения: конвертирование графических файлов из одного формата в другой: каталогизация изображений: ре- дактирование фотографии (отрегулировать яркость, контраст, цветовой баланс, избавиться от «шума», применить к изобра- жению фильтр или эффект, поворот, сохранение изображений на CD и DVD-диски; пакетная обработка групп изображений; 41 печать. Наиболее известными программами просмотра изоб- ражений можно считать ACD See, Irfan View, Xnview. ACD See 8 Photo Manager – является самым мощным комплексным решением для работы с изображениями. Irfan View– бесплат- ная компактная и очень популярная программа для быстрого просмотра изображений. поддерживает свыше 50 графических форматов. Xnview – бесплатный просмотршпк графических файлов. Поддерживаются более 400 графических форматов. |