Новая лаборатория автоматизации

Повышаем качество и производительность вашего производства.

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

15. Применение машинной графики (виды график, виды форматов, размер файлов)

E-mail Печать PDF

Основным отличием компьютерной графики по сравнению с обычной является возможность редактирования, преобразования. Если обычное изображение на бумаге или холсте является законченным произведением, которое не поддается дальнейшему изменению, компьютерное (цифровое) изображение в большинстве случаев не теряет способности как к изменению содержимого изображения, так и к способу отображения.

Эти особенности являются следствием представления изображения в компьютерной графике. Любое изображение в популярных сегодня компьютерах хранится как дискретная информация, а значит обладает всеми свойствами информации: запоминаемостью, передаваемостью, воспроизводимостью, преобразуемостью, стираемостью.

Важнейшим преимуществом компьютерной графики является возможность её преобразования. Часть операций по изменению изображения связано с изменением объема информации о нем, например при его усечении, однако большая часть изменений связано с математическим преобразованием информации, которая является изображением.

Неоспоримым преимуществом компьютерной графики является возможность автоматизации рутинных действий. Например, имеется несколько десятков фотографий с дефектом, называемым «эффект красный глаз». Без применения компьютерной графики исправление этих изображений является значительной проблемой, в том числе и из-за свойств фотобумаги. Сегодня даже дети знают, что для исправления таких фотографий в компьютерном виде необходимо запустить программу, выбрать нужные файлы с изображениями и дать команду, убирающую эффект красных глаз. Программа сама определит положение лица на каждой фотографии, выделит глаза, и откорректирует цвет.

В свою очередь недостатки компьютерной графики тесно связаны с её достоинствами. Преобразование изображения, всегда происходит хоть и с незначительной, но потерей качества. Методы восстановления изображения все еще не получили широкого распространения. Например, нейросетевые методы позволяют восстановить контуры изображения, используя информацию от десяти и более процентов исходного изображения, однако не имеют большой популярности.

Другим значительным недостатком компьютерного изображения является зависимость от устройств отображения. Художнику, работы которого будут отображаться на технических устройствах, необходимо думать о том, чтобы они хорошо выглядели и на высококачественных, и на бюджетных и на устаревших устройствах.

Вычислительная техника при хранении не делает различий между изображением, текстом, другой информацией, поэтому для хранения изображений используются любые носители информации, применяемые в вычислительной технике. Инструментами же обработки компьютерных изображений являются программы.

На сегодняшний день не выработан какой то особенный подход к обработке компьютерных изображений, поэтому в основе всех графических пакетов программ, лежат понятия, знакомые любому художнику: холст, кисть, карандаш и т.д. Также в программах используются названия основных операций: размытие, стирание, заливка. Рассчитывать на выработку подхода к обработке компьютерных изображений следует исключительно в областях не доступных ранее, в трехмерной и векторной графике, анимации, а все что можно выразить через знакомые понятия, так и останется без изменений.

К недостаткам современных средств редактирования компьютерной графики можно отнести слабую систематизацию команд по этапам работы с изображением. В связи с развитыми возможностями программ, сложно ориентироваться в расположении команд. Программы развиваются по принципу дополнения функциональности. Реструктуризация программ производится в рамках логики, которая использовалась в момент их зарождения. Оконный интерфейс появился когда компьютерные программы умели выполнять несколько десятков команд и был нужен для облегчения использования пользователями редких команд. На сегодняшний момент возможности графических пакетов составляют до тысячи и более команд и актуальным являются контекстные и адаптивные интерфейсы, но на их исследование и реализацию фирмы производители деньги не тратят.

В связи с отсутствием стандартизации в области программных инструментов для обработки графики, многие программы обладают уникальной терминологией, что создает дополнительные трудности.

При отсутствии высокочувствительного сенсорного экрана к недостаткам компьютерной график можно отнести неудобство рисования с чистого листа.

Несмотря на свои недостатки компьютерная графика продолжает усиливать влияние на нашу жизнь. Кроме развитие рекламного бизнеса, в котором первенство держат коллажи, фотография и трехмерной графики  подстегиваемой кино и мультипликационными студиями, интернетом, компьютерная графика оказывает влияние на всех нас. Это и дистанционные камеры отслеживающие движение машин по дорогам и любые технические приборы, которые в начале своей жизни были компьютерными рисунками.

Растровая графика является основой для создания качественных работ в векторных и трехмерных редакторах, поэтому лучше начинать знакомство с компьютерной графикой именно с растровой графики.

Рассмотрим понятия, общие для всех программ, обрабатывающих компьютерные изображения.

Панель - контейнер, который может содержать набор инструментов, команд, диалогов.

Изображение. Под изображением подразумевается один файл, любого графического формата. Другими словами изображение это то, что можно отобразить на устройстве вывода (монитор, принтер). Несколько окон может одновременно отображать одно изображение, однако одно окно может отображать только одно изображение. Во время работы изображение имеет сложную структуру, поэтому его уместнее сравнивать с набором элементов. Причем один объект, например лицо человека, может формировать несколько элементов, отдельно нос, рот и т.д., каждый из которых расположен в своем контейнере, называемый слоем. Кроме слоев изображение может содержать маску выделения, набор каналов, набор контуров. Существует возможность прикрепления произвольных данных к изображению.

Графический редактор интенсивно использует оперативную память компьютера, причем файл имеющий размер на жестком диске 1 мегабайт, может занимать в десять и более раз в оперативной памяти. В связи с этим при работе с графическими объектами необходимо бережно относиться к оперативной памяти, не запускать ненужные программы и не открывать ненужные файлы. Если нет необходимости пользоваться каким-то изображением, его лучше закрыть, освободив таким образом оперативную память.

Понятие «холст» часто путают с понятием изображение, т.к. вне компьютерной графики холст это и есть то, что видит человек. В свою очередь в компьютерной графике понятия «холст» и «изображение» соотносятся следующим образом: холст - та область, в которую возможно отобразить изображение, изображение - то, что можно отобразить на холсте.

Также как и картина рисуется по частям, работа с компьютерным изображением происходит частями. Для того чтобы сообщить компьютеру с каким именно участком изображения в данный момент работает человек, существует понятие выделение.

Выделение это механизм, позволяющий применить какое-либо изменение к части изображения. Граница выделения отображается движущейся пунктирной линией (она так же называется "муравьиная дорожка"), которая отделяет выделенную область от невыделенной. В соответствии с полным определением, выделение представляет собой канал в градациях серого, т.е. каждая точка изображения может быть выделенной, частично выделенной и не выделенной вовсе. Пунктирная линия, которой отображается выделение, представляет собой контур при уровне выделения 50%. Вышеупомянутый канал в градациях серого можно увидеть используя инструмент «Быстрая маска».

Выделение один из важнейших инструментов, поэтому умение правильно создавать его с использованием различных инструментов является одним из основных навыков. Примеры инструментов для работы с выделениями: инструменты создания выделений, меню операций над выделениями, режим быстрой маски, в котором можно «рисовать выделение».

Слой - объект объединяющий элементы изображения в группы и позволяющий производить групповые операции над выбранными объектами. Слой предназначен для группирования объектов и сохранение созданной группы в изображении. Простейшее изображение содержит один слой. Слои могут быть прозрачными, и могут покрывать не все пространство изображения, поэтому при просмотре изображения обычно видны несколько слоев или все слои.

Текущий слой - слой, в данный момент выделенный в палитре «Слои», единственный который можно редактировать. В слои включаются примененные к ним эффекты, порядок слоев можно менять, слои прозрачны в места, где нет изображения.

Корректирующий слой - отличается от стандартного слоя тем, что начинает отражаться на изображении только после того, как будет слит с нижележащим слоем. Используются для экспериментирования с цветом и влияет только на слои расположенные ниже него. Присутствует только в программе Photoshop.

Каналы - это наиболее маленький уровень разделения списка слоёв, из которых создаётся изображение. Каждый канал имеет тот же размер, как и слой и состоит из тех же пикселей. Каждый пиксель является контейнером содержащий значение от 0 до 255. Смысл этого значения зависит от типа канала, например, в модели RGB значение канала R показывает количество красного, добавляемого к другим цветам пикселей. Значение пиксела в канале выделения показывает, насколько жёстко пиксели выделяются. На альфа-канале значение указывает на то, насколько пиксели прозрачны.

Кисть - пиксельное изображение или набор пиксельных изображений, используемых для рисования. Инструменты работы с кистью реализуют функции рисования, а также стирание, копирование, размытие, освещение, затемнение и т.д. Все инструменты рисования, за исключением пера, используют один и тот же набор кистей. Пиксельное изображение кисти соответствует отпечатку, сделанному одиночным «касанием» кисти изображения («один щелчок левой кнопкой мыши»). Мазок кистью обычно создается движением курсора по изображению с нажатой кнопкой мыши. Таким образом создается серия отпечатков по указанной траектории, методом, определенным характеристиками кисти и используемым инструментом рисования.

Текущая кисть - это кисть, используемая инструментом для рисования. Например инструмент «ластик» может стирать различный по форме и размеру участок изображения. Для установки формы и размера ластика следует перед стиранием выбрать толщину и форму кисти, а уже затем выполнять стирание. Таким же образом действует множество других инструментов.

Векторные объекты - редактируемый текст, фигуры, как и растровые изображения, автоматически располагаются в собственных слоях. Векторные объекты масштабируются при выводе на экран или печать, поэтому после их редактирования необходимо выполнять растрирование, т.е. преобразование к растровому виду.

Контур - представляет собой фигуру, состоящую из сегментов кривых и отрезков прямых линий, соединенных между собой узловыми точками. Для того чтобы с высокой точностью создать выделенную область заданной формы, лучше сначала нарисовать контур, а потом преобразовать его в выделенную область. Обычно контуры создают чтобы сделать их потом выделением, достигая таким образом более точного результата. Контур можно залить или очистить.

Характеристики цвета - тон, яркость, насыщенность, задаются в окне выбора цветов. Тон определяется длинной цветовой волны, дающей её цвет, например красный или синий, вне зависимости от яркости и насыщенности. Насыщенность характеризует чистоту цвета, чем больше серого содержит цвет, тем ниже его насыщенность.

Наиболее функциональным редактором растровой график является программа Photoshop. Он содержит множество вспомогательных функций. Его использование как профессионального инструмента создает комфорт в работе и предоставляет все необходимые инструменты. С другой стороны в нем присутствуют и недостатки:

- Photoshop дорогой продукт, его стоимость около 90000 рублей на одно рабочее место, а т.к. новые версии выходят раз в несколько лет, то для его обновления придется каждый раз платить соразмерную сумму;

- покупая Photoshop человек покупает не только программу, но и обучающие материалы к ней и поддержку. Однако большая часть материалов на английском языке;

- существуют различные версии русификации, в связи с этим приходится заучивать английские названия или искать на разных компьютерах названия команд, как наиболее близкое слово к нужному действию;

- пункты меню не всегда структурированы по смыслу, что делает проблемным переход от одной версии к другой (например, пункт подменю «Редактирование» содержит как команды по работе с изображением, так и команды управления компьютером);

- Photoshop слишком требователен к ресурсам компьютера. Для комфортной работы необходимо использовать компьютеры не старше трех лет;

- Photoshop существует в версиях всего для двух видов операционных систем.

В последние несколько лет широкую популярность приобретают свободно распространяемые программы. Среди них есть и растровые редакторы. Из них самыми развитыми средствами обладает программа GIMP. Программа распространяется бесплатно, её можно бесплатно легально установить и использовать не ограниченное время на своем компьютере. Можно использовать её фрагменты для создания своей программы, но также можно купить её поддержку на некоторый срок.

Преимущества GIMP по сравнению с Photoshop:

- распространяется бесплатно;

- большая часть учебных материалов распространяется бесплатно;

- обновляется значительно чаще, чем Photoshop;

- содержит четко структурированные команды меню;

- имеет возможность встраивать в себя эффекты сторонних разработчиков;

- существуют версии под большинство операционных систем;

- лицензия программы позволяет использовать в ней алгоритмы обработки графики распространяемые в научных кругах бесплатно;

- единая русификация.

Единственным существенным недостатком программы является меньшая насыщенность программы специализированными инструментами. Далее будет рассматриваться версия GIMP 2.4.6.

Отличительной чертой GIMP является отсутствие команд, управляющих аппаратным обеспечением компьютера, кроме того программа состоит из набора независимых окон, которые можно перемещать, изменять их размер и содержимое, выполнять другие операции (рисунок 37).

Использование многооконного интерфейса (рисунок 38) упрощает написание версий программы для различных операционных систем. В остальном интерфейс программы состоит из компонентов присущих всем редакторам растровой графики:

- меню панели инструментов соответствует нескольким пунктам главного меню Photoshop, содержит меню «Файл», «Расш.» и «Справка» и позволяет выполнять операции с файлами (открывать, закрывать, сохранять), управление моделями, просматривать и применять скрипты. Остальные пункты меню принадлежат окну изображений, которое будет рассмотрено далее;

- панель инструментов, расположенная под главным меню, содержит инструменты известные из интерфейса Photoshop, прямоугольное выделение, перо, пипетка и другие. Следует в первое время проявлять осторожность, некоторая терминология не совпадает с той, которая присутствует в Photoshop;

- панель опций, расположенное в Photoshop в верху, в GIMP находится под панелью инструментов. В ней также представлены все допустимые настройки для инструментов;

- окно с изображением в GIMP называется панелью изображения. Одновременно в GIMP можно открыть столько окон сколько позволяют системные ресурсы. Следует учесть, что большая часть функций программы становится доступной только после открытия изображения;

 

- диалоги «Слои», «Каналы» и прочие (рисунок 39) находятся в отдельном окне и не мешают при выборе инструментов.

Рисунок 38 - Окно изображения

Рисунок 39 - Диалоги «Слои», «Каналы», «Контуры», «Отмена действий» в одной группе

Исследование названия инструментов показывает наличие точных названий, соответствующих операции, например в Photoshop группа команд называется «Трансформация», а в GIMP конкретизируется «Поворот», «Перспектива», «Масштаб», «Искривление».

Каждый элемент окна изображения обладает функциональностью. Стрелочка вправо между горизонтальной и вертикальной линейками содержит меню окна. Щелчок по изображению лупы в правом верхнем углу, приводит к автоматическому масштабированию. Щелчок и удержание левой кнопки мыши на четырехнаправленной стрелочке в правом нижнем углу позволяет быстро перемещаться по изображению. Значок выделения в левом нижнем углу переключает изображение в режим быстрой маски.

Вместо размещения каждого диалога в своем окне, они сгруппированы с помощью панелей.

Каждая панель имеет соединительные планки. Это тонкие серые полоски, при наведении на них указателя мыши он превращается в указательный палец. Эта область используется для перемещения диалогов между контейнерами.

Каждая панель имеет область перетаскивания. Её можно обнаружить по смене курсора в форму ладони при наведении указателя на область перетаскивания. Для присоединения диалога выполняется щелчок по области перетаскивания и за неё панель перетаскивается на одну из соединительных планок в панели.

 

Некоторые панели содержат меню изображения в котором содержится список всех открытых изображений.

 

Поиск по сайту

Голосование

Какую среду программирования вы используете чаще всего?
 

Посетители