Пакети інженерного моделювання і проектування

Програми двовимірного і тривимірного моделювання застосовуються для дизайнерських і інженерних розробок. Крім того, вони можуть доповнити програми тривимірної анімаціі, поліграфічні і презентаційні пакети.

Серед програм моделювання працюющих на платформі РС легко виявити лідера - потужну систему машинного проектування AutoCAD. AutoCAD часто розглядають як графічне ядро систем автоматизованого проектування (САПР): він реалізує основні операції по створенню і редагуванню ліній, дуг і тексту, створює 2D - і 3D-моделі; автоматизує рішення багатьох задач, які виникають у процесі проектування; дозволяє адаптувати і настроювати систему на конкретні додатки, створюючи власні сценарії і макрокоманди. Пакет містить вбудована мова програмування AutoLISP, яка дозволяє користувачам формувати нові команди і навіть використовувати мови програмування високого рівня.

Для тривимірного моделювання на РС часто використовують програму сплайнового моделювання Sketch Фірми Alias/Wavefront, яка забезпечує високу якість рендерингу при високому дозволі; програму Ray Dream Designer, яка володіє спеціальним набором засобів моделювання і дає фотореалістичну якість зображення; пакети MacroModel фірми Macromedia і Form Z фірми Auto.des.sys, включаючі засоби моделювання і деформації тривимірних об'єктів. На IBM-сумісних комп'ютерах користуються також і програмою Crystal 3D Designer фірми Crystal Graphics, яка має гарні засоби накладення матеріалів на поверхні, створення тіньових ефектів і візуалізації.

У заключення, з усьго приведеного матеріалу можна побачити, що у теперішній час існує таке велике різноманіття програмних засобів для створення комп'ютерної графіки, що кожен, хто вирішить займатись цією цікавою справою, завжди знайде усі необхідні інструменті для своєї праці. Також слід звернути увагу на те, що більшість сучасних пакетів, особливо це стосується пакетів та редакторів для поліграфічних процесів, дозволяють виконувати операції з різними типами графіки водночас, користуючись тільки одним пакетом.

Векторна та растрова графіка.

Растрова графіка. Растрове зображення складається з пікселів різного кольору. Комп’ютер запам’ятовує кольори всіх пікселів підряд у визначеному порядку. Тому растрове зображення потребує для збереження великого об’єму пам’яті.

Таке зображення важко масштабувати і ще важче редагувати. Щоб збільшити зображення, доводиться збільшити розмір пікселів, і тоді рисунок получається сходинчастим. Для зменшення растрового рисунка доводиться кілька сусідніх пікселів зливати в один, або викидати зайві пікселі. В результаті зображення спотворюється, його дрібні деталі стають не помітними.

Усіх цих недоліків немає у векторній графіці. Векторний рисунок створюється і запам’ятовується як сукупність контурів – геометричних фігур та ліній. Для зміни його розміру достатньо змінити один-два коефіцієнта і перерозрахувати усі криві. Якість рисунка при цьому не зміниться.

Кольорові моделі rgb та cmyk.

Під кольоровим форматом розуміється спосіб кодування кольорів, які використовуються в графічних зображеннях, створених на ком’ютері. Одними із типів кольорових форматів є формати кольорових моделей.

Кольоровою моделю називається такий спосіб представлення кольорів в зображені, коли кожен колір розділяється на базові кольорові компоненти, при цьому вказуються їх кількісні значення. Найбільш поширеними кольоровими моделями являються RGB (Red – червоний, Green – зелений, Blue - синій) і CMYK (Cyan – блакитний, Magenta – рожевий, Yellow – жовтий, blacK - чорний). Перша з цих моделей використовується при відображені кольорів на екрані монітора і при скануванні, а інша в поліграфії.

Більшість кольорових моделей описує кольори, які входять в кольорові простори віповідних пристроїв, призначених для відображення або виводу графічної інформації, хоча є такі моделі, які від цих пристроїв не залежать (модель Lab).

Кольоровим простором називається сукупність кольорових та тонових відтінків, які відтворює або сприймає той або інший технічний чи біологічний пристрій.

Модель RGB використовується в програмі для оформлення векторних, растрових та текстових об’єктів документа. Модель RGB Являється моделю адитивних кольорів, що створюються випромінюючими елементами. Адитивними називаються кольори, які створюються шляхом додавання кольорових компонентів(при випроміненні світлових хвиль). Складається з трьох базових кольорів: червоного, зеленого та синього. Кожен з них описується 8 бітами двійкової інформації. Це дозволяє описати 16,7 млн. кольорів, що входять в кольоровий простір даної моделі. Застосовується при роботі з монітором та сканером.

Модель CMYK використовується для оформлення векторних, растрових та текстових об’єктів документа. Являється моделю субтрактивних кольорів, що створюються відображаючими елементами. Субтрактивними називаються кольори, які створюються шляхом віднімання кольорових компонентів(при поглинанні світлових хвиль). Складається з чотирьох базових кольорів: блакитного, рожевого, жовтого та чорного, кожен з яких описується 8 бітами. Ці кольори відповідають тим фарбам, які використовуються при друці кольорових зображень на типографічному обладнані. Застосовується в поліграфічному друці.

Модель CMY використовується лише для оформлення векторних і текстових об’єктів документа. Відрізняється від моделі CMYK тим, що не містить четвертої компоненти, визначаючої відтінки чорного кольору. Це приводить до появи в зображені незначних спотворень в області темних тонів.

Модель Lab використовується лише для оформлення векторних і текстових об’єктів. Відображає кольоровий простір не залежно від конкретного пристрою вводу-виводу. Базується на трьох характеристиках кольору: світлості і двох додаткових параметрах, які характеризують діапазони зміни кольорових відтінків.

Модель HSB використовується тільки для оформлення векторних і текстових об’єктів документа. Описує кольоровий простір, заснований на трьох характеристиках кольору: кольоровому тоні (Hue), насиченості(Saturation) і яскравості(Brightness).

Модель Hexachrome застосовується в сучасній технології кольорового поліграфічного друку, який базується на шести складених кольорах. Крім чотирьох базових кольорів моделі CMYK (блакитного, рожевого, жовтого та чорного), в цій моделі також використовуються оранжева і зелена компоненти. Завдяки цьому значно підвищується якість передачі кольору при друці.

Формати графічних файлів.

Векторні формати.

Всього існує 39 векторних форматів.

AI – векторний файловий формат (Adobe Illustrator, розширення – ai). Розроблений компанією Adobe Systems Incorporated для використання в Windows і Macintosh. Призначений для збереження графічних документів, створених в програмі векторної графіки Adobe Illustrator, а також для переносу цих документів в інші середовища. Цей формат має кілька різних видів, що визначаються версією програми, для яких документи призначені. Він близький векторному формату FH, який використовується середовищем Macromedia FreeHand.

CDR - векторний файловий формат (СorelDRAW, розширення – cdr). Використовується для збереження і переносу графічних документів( з векторною, растровою і текстовою інформацією ), створених в програмі векторної графіки СorelDRAW.

CDT - векторний файловий формат (СorelDRAW Template, розширення – cdt). Відрізняється від формату CDR тільки тим, що в ньому зберігаються файли шаблонів, на основі яких в середовищі СorelDRAW формуються нові звичайні документи, з якими працюють в даному середовищі.

CDX - векторний файловий формат (СorelDRAW Compressed, розширення – cdx). Відрізняється від формату CDR меншим розміром файлу документу завдяки використанню стиснення інформації при її збереженні.

CGM - векторний файловий формат (Computer Graphics Metafile, розширення – cgm). Призначений для обміну між різними середовищами, які працюють під Windows, складною векторною та растровою графікою, а також із супутніми текстовими даними. Підтримує кольори RGB. Звичайно використовується для роботи з графікою одного типу.

CLK - векторний файловий формат (розширення – clk). Це власний формат програми для створення відео роликів Corel R.A.V.E., що входить в склад графічного пакету CorelDraw Graphic Suite. Призначений для збереження анімаційних графічних документів з метою їх пізнішої обробки у вказаній програмі.

CMX – векторний файловий формат (Corel Presentation Exchange, розширення –cmx). Це мета файловий формат, що підтримує векторну, растрову та текстову інформацію, а також кольори RGB, CMYK та Pantone. Призначений для збереження документів, створених в програмі CorelDraw, з метою їх подальшого переносу в інші середовища з маркою Сorel.

CPX - векторний файловий формат (розширення –cpx). Це власний формат програми Corel ArtShow 5. Підтримує векторну і растрову графіку.

CSL - векторний файловий формат (Corel Symbol Library, розширення –csl). Призначений для збереження бібліотек символів, що формуються в CorelDraw, з метою використання вмістимого цих бібліотек при розробці в даній програмі різних документів.

DES - векторний файловий формат (Corel DESIGNE, розширення –des). Це власний формат програми векторної графіки Corel DESIGNE.

DRW - векторний файловий формат (розширення –drw). Це власний формат програми векторної графіки Micrografx Designer 2.x, що працює під Windows.

DSF - векторний файловий формат (розширення –dsf). Векторний файловий формат DSF – це власний формат програми векторної графіки Micrografx Designer 6.0.

DWG - векторний файловий формат (AutoCAD Draw Database, розширення –dwg). Призначений для збереження і переносу векторної графіки, створеної в програмі AutoCAD.

DXF - векторний файловий формат (Document Exchange Format, розширення – dxf). Призначений для переносу графічних документів між середовищами, що створюють трьохмірну графіку(наприклад AutoCAD і 3D Studio MAX), а також для завантаження таких документів програми векторної графіки. В файлах такого формату зберігається лише векторна інформація(растрові зображення зберігаються в окремих файлах, звязаних з вихідним).

EMF – векторний файловий формат (Enhanced Metafile Format, розширення – emf). Це покращена версія векторного формату WMF, що використовується в Windows. Підтримує векторну і растрову графіку, а також кольори RGB. На відміну від формату WMF забезпечує підвищену якість передачі заливок і обводок об’єктів векторної графіки, а також менший розмір файла.

EPS – векторний файловий формат (Encapsulated PostScript, розширення - eps). Базується на мові програмування PostScript. Дозволяє зберігати в файлі будь-яку графічну чи текстову інформацію з метою її передачі в інші середовища або роздруку. Даний формат широко використовується багатьма графічними і видавницькими середовищами завдяки його апаратній незалежності і високій якості друкованих зображень. Допускає можливість зберігання в файлі двох версій зображення: 1) постскриптового зображення, закодованого на мові PostScript, що зберігає повну інформацію про графічні і текстові об’єкти документа; 2) растрової копії даного зображення, що відображається на екрані при відсутності у використовуваній програмі інтерпретатора PostScript для виводу на екран його вихідної копії.

FH - векторний файловий формат (FreeHand, розширення –fh). Призначений для збереження графічних документів, створених в програмі векторної графіки Macromedia FreeHand, а також для переносу цих документів в інші середовища. Близький до векторного формату AI, що використовується в Adobe Illustrator. Має кілька різновидів, які оприділяються версією програми FreeHand.

Flash - векторний файловий формат (Shockwave Flash, розширення – swf). Широко використовується при створені відеокліпів завдяки підтримці анімаційних, інтерактивних і звукових ефектів, а також редагуємої текстової інформації. Забезпечує невеликі розміри файлів. Доступний для використання багатьма Web-браузерами, що дозволяє вставляти відеокліпи даного формату в Web-сторінки.

FMV - векторний файловий формат (Fram Vector Metafile, розширення - fmv). Підтримує векторну графіку і текстову інформацію.

GEM - векторний файловий формат (розширення - gem). Дозволяє зберегти векторний об’єкт (графічний і текстовий), перетворює текстові символи і криві.

HPGL - векторний файловий формат (Hewlett-Packard Graphics Language, розширення - plt). Представляє собою мову векторної графіки, призначений для роздруку на плотерах. Потребує установки спеціальних шрифтів (звичайні шрифти типу True Type і Type 1 тут не використовується).

HTML - векторний файловий формат (Hyper Text Markup Language, розширення - htm). Презначений для створення електронного документа з метою його публікації на Web. Єлектронний документ представляє собою зв’язаний набір Web-сторінок, що є копіями сторінок вихідного документа. Текстова і керуюча інформація в такому документі зберігається в HTML-файлах, а графічна - в файлах наступних форматів: GIF, JPEG, PNG, і Flash.

MET- векторний файловий формат (розширення - met).

NAP- векторний файловий формат (розширення -nap).

PAT- векторний файловий формат (розширення -pat). Векторний файловий формат PAT допускає зберігання векторної і растрової графіки.

PDF - векторний файловий формат (Portable Document Format, розширення - pdf). Базується на мові PostScript. Презначений для передачі графічної і текстової інформації між різними середовищами, для виведення графічних документів на роздрук, а також для їх електронної публікації за допомогою програми Acrobat Reader. Даний формат характеризується більш компактним кодом порівняно з форматом EPS. Він допускає збереження в файлі документа різної керуючої інформації, необхідної при його електронній публікації (закладки, зв’язок з виконуючими файлами, і т. п.).

PFB - векторний файловий формат (розширення - pfb). Використовується для збереження контурів шрифту типу PostScript (Type 1), метрика яких зберігається в файлах з розширенням pfm.

PIC - векторний файловий формат (розширення - pic). Є графічним форматом програми Lotus 1-2-3, презначеної для розробки електронних таблиць.

PICT - векторний файловий формат (Macintosh PICT, розширення - pct). Розроблений фірмою Apple Computer Inc. для комп’ютерів Macintosh. Є власним форматом програми QuickDraw. Широко використовується для обміну графічної інформації між різними середовищами (підтримує векторну і растрову графіку). Особливо ефективний при збережені великих областей векторних об’єктів з рівномірною заливкою.

PPT - векторний файловий формат (PawerPoint, розширення - ppt). Є власним форматом програми Micrcsoft PowerPoint, презначений для розробки презинтації.

PRN - векторний файловий формат (Print, розширення - prn). Є метафайловим форматом, базується на мові PostSctipt з текстовим кодуванням ASCII . Презначений для збереження графічних документів в файлах з метою їх наступного роздруку на принтері типу PostScript без використання початкового середовища.

PS - векторний файловий формат (Post Script, розширення - ps). Є метафайловим форматом, що базується на мові Post Script з текстовим кодуванням ASCII. Презначений для збереження будь-якої графічної і текстової інформації в файлі з метою її передачі в інше середовище або роздруку на принтері типу Post Script.

SHW - векторний файловий формат (розширення - shw). Є власним форматом програми Corel Presentations.

SVG – векторний файловий формат (Scalable Vector Graphics, розширення – svg). Призначений для створення векторної графіки для Web. Дозволяє організовувати інтерактивний режим роботи з електронним документом шляхом встановлення в об’єкти вихідного документа гіперзсилок і різних команд, написаних на мові Java-сценаріїв, збережених в окремих файлах.

SVGZ – векторний файловий формат (Scalable Vector Graphics Compressed, розширення – svgz). Відрізняється від попереднього формату SVG зтисненою інформацією при її збережені.

TTF - векторний файловий формат (True Type Font, розширення - ttf). Використовується для збереження нормальних маштабуючих шрифтів типу True Type.

VSD - векторний файловий формат (Visio Drawing, розширення - vsd). Підтримує векторну і растрову графіку.

WMF - векторний файловий формат (Windows Metafile, розширення - wmf). Призначений для збереження графічної і текстової інформації з метою її перенесення в різні середовища, працюючи в середовищі Windows. Має ряд недоліків порівняно з векторним форматом EMF, що є його покращеною версією.

WPG – векторний файловий формат (Word Perfect Graphic, розширення – wpg). Підтримує векторну і растрову графіку, однак в основному використовується для збереження векторної інформації. Допускає використання в файлі до 256 кольрів, вибрних більш ніж із мільйона кольрів.