Трёхмерная графика

Трёхмерная графика (3D — от англ. three dimensions — «три измерения») оперирует с объектами в трёхмерном пространстве. Обычно результаты представляют собой плоскую картинку, проекцию. Трёхмерная компьютерная графика широко используется в кино, компьютерных играх.

В трёхмерной компьютерной графике все объекты обычно представляются как набор поверхностей или частиц. Минимальную поверхность называют полигоном. В качестве полигона обычно выбирают треугольники.

Всеми визуальными преобразованиями в 3D-графике управляют матрицы. В компьютерной графике используется три вида матриц:

• матрица поворота

• матрица сдвига

• матрица масштабирования

Любой полигон можно представить в виде набора из координат его вершин. Так, у треугольника будет 3 вершины. Координаты каждой вершины представляют собойвектор (x, y, z). Умножив вектор на соответствующую матрицу, мы получим новый вектор. Сделав такое преобразование со всеми вершинами полигона, получим новый полигон, а преобразовав все полигоны, получим новый объект, повёрнутый/сдвинутый/масштабированный относительно исходного.

21. Технологии обработки графической информации. Типы графических файлов, примеры графических редакторов

Основные типы графических файлов Основные типы графических файлов еще с самого первого дня моих публикаций в КГ приходили письма с вопросами, так или иначе связанными со свойствами разных графических форматов. Со временем становилось ясным, что необходимо написать на эту тематику статью. Но, что говорится, руки не доходили. И только сейчас удалось сделать материал на эту тему. Вы обратите внимание, что эта статья несколько привязана к PhotoShop. Причина этому ясна — этим пакетом в той или иной степени успешно умеют пользоваться практически все, кто хоть как-то связан с графикой. Серия же про Photo-Paint 10 будет продолжена без каких-либо изменений. Мне кажется, что эту статью будет полезно прочитать всем молодым в графике пользователям, вне зависимости от предпочитаемой программы. В настоящее время существует огромнейшее количество различных графических форматов. Причина этому кроется в начале 90-х годов, когда еще на рынке компьютерных графических программ не сложилось положение однозначного лидерства нескольких пакетов. В те уже весьма отдаленные годы практически каждая фирма-разработчик создавала свой собственный формат. Сейчас ситуация сильно изменилась. Вряд ли можно назвать и десяток форматов, использующихся действительно повсеместно. Но представители этой небольшой группы являются лучшими в своем роде, являются стандартами. Так чем отличаются различные форматы растровых графических файлов? Прежде всего, назначением, а уже потом из этого вытекают другие свойства. Условно все типы можно поделить на две большие группы по назначению: 1. Для отображения на экране монитора (чаще всего использования в Интернет). 2. Для последующей печати. Кроме непосредственно графической информации, то есть информации о пикселях, некоторые графические файлы могут хранить еще много другого. Это дополнительные каналы, комментарии, векторные элементы и так далее. Разумеется, хранение информации, кроме графической, делает размеры файлов несколько больше. PhotoShop 6.0 и Photo-Paint 10 поддерживают подавляющее большинство современных растровых графических форматов. И это неудивительно — пользователям часто приходится в качестве ресурсов использовать самые разные источники. Поэтому знание форматов, поддерживаемых изучаемой программой, есть неотъемлемая часть эффективной работы в ней. Также стоит помнить, что каждый тип файлов обладает присущими только ему достоинствами, иначе он не выдержал бы конкуренции и отбора. Следовательно, знание этих свойств может сильно облегчить работу, так как в определенных обстоятельствах могут быть затребованы узко определенные свойства, которые может дать только один формат. В этом пункте мы уделим несколько больше внимания одним форматам и несколько меньше другим. Причина этому проста и банальна — частота использования и полезность. PSD (Photoshop document) Собственный формат PhotoShop. Основное достоинство — позволяет сохранять абсолютно все, что можно создать в данной программе: слои, дополнительные каналы, комментарии, пути и так далее. Разумеется, это очень полезное свойство — зачастую работа над одним изображением ведется в течение нескольких дней, и если бы не было таких возможностей в формате PSD, возник бы целый ряд проблем. ВНИМАНИЕ С каждой новой версией PhotoShop изменяется и формат PSD. Поэтому если вы хотите сделать свое изображение в этом формате доступным более ранним версиям, то выполните следующее: Edit (Preferences-> Saving files-> Maximize backwards compatibility in Photoshop format (Правка-> Предпочтения-> Максимальная совместимость PhotoShop формата). В настоящее время данный формат файлов поддерживают практически все более или менее приличные программы редактирования растровой графики, поэтому сохранение изображений в этом формате делает их доступными и другим программам. В PSD используется стандарт сжатия RLE, что делает его размеры несколько меньше без потери качества. ПРИМЕЧАНИЕ RLE (Run Length Encoding) — один из методов компрессии графических файлов. Основан на поиске совпадений в строках изображений. То есть, если у вас подряд идет 40 черных пикселей, то записаны они будут не как черный, черный, черный..., а 40 черных. Этот метод эффективен далеко не всегда, а только в случае достаточной повторяемости, то есть одноцветности областей изображения. Однако, при использовании RLE не ухудшается, в отличие от JPEG, качество самого изображения. Таким образом, PSD идеальный формат для промежуточного и последующего качественного хранения изображений. BMP (Windows Device Independent Bitmap) Собственный формат операционной системы Windows. Разрабатывался в свое время специально для нее программистами компании Microsoft. Поддерживает индексированный (256 цветов) и RGB цвет. Данный формат понимают абсолютно все графические и не только редакторы, работающие под Windows. На этом немногочисленные достоинства BMP заканчиваются, и начинаются многочисленные недостатки: 1. BMP абсолютно не подходит для Интернет. 2. BMP это крайне неудачный выбор для последующей распечатки. 3. BMP аппаратно зависимый формат. 4. Он некорректно использует RLE сжатие. 5. Этот формат занимает неоправданно много места. Таким образом, можно сделать вполне определенный вывод — использование BMP будет ошибкой практически в любом случае за исключением дальнейшего использования в программах, которые никаких других форматов не понимают. GIF (CompuServe Graphics Interchange Format) Один из самых известных форматов файлов, на сегодняшний день в основном используется для нужд Интернет. Этот формат, как можно понять из названия, был разработан компанией CompuServe для более скоростной передачи изображений по своим одноименным сетям в 1987 году. Первоначально это был формат, поддерживающий 256 индексированных цветов и больше ничего. Но вскоре один программист обнаружил неиспользованную возможность GIF — записывать в один файл несколько картинок и проигрывать их с определенным прерыванием. Это, а еще поддержка прозрачности, стало основой обновления формата, который произошел в 1989 году, и отсюда название использующегося сейчас GIF — Gif89a. Как вы уже смогли прочитать выше, GIF поддерживает прозрачность, причем прозрачными можно назначить несколько цветов. Реализуется это весьма несложно — за счет дополнительного альфа-канала, сохраняемого в файле. В Gif используется LZW компрессия, что в сочетании с индексированными цветами делает этот формат почти идеальным для хранения и передачи малоцветных, с отсутствием сложного перехода цветов, изображений, к примеру, логотипов. ПРИМЕЧАНИЕ LZW компрессия — еще один вид сжатия изображений, идейно близкий к RLE. Идет поиск так называемых фраз (повторяющихся комбинаций разных цветов), и они записываются в виде ключей. В дальнейшем во всем изображении используются уже созданные ключи. Как можно понять, этот метод гораздо совершеннее RLE для областей с переходами цветов, однако кодировка в него требует больше системных ресурсов. Также еще одно достоинство GIF — возможность использования Interlaced разверстки. ПРИМЕЧАНИЕ Interlaced — черезстрочные запись и чтение изображения. В результате сначала файл подгружается через строку, то есть в меньшем разрешении, а затем догружаются и остальные строки. Основное применение — Интернет, так как появляется возможность оценить содержимое изображения еще до его полной загрузки, а следовательно, и сэкономить время. Все эти условия, а именно анимация, прозрачность, черезстрочная разверстка сделали GIF одним из использующихся во всемирной сети форматов. Но, повторимся, основной его недостаток — отображение только 256 цветов. EPS (Encapsulated PostScript) Один из лучших форматов для хранения информации для последующей распечатки. Использует облегченный вариант PostScript, а именно сохранение только одной станицы. ПРИМЕЧАНИЕ PostScript — одно из важнейших понятий в современной компьютерной графике. Это язык описания страниц для PostScript принтеров, к которым относится большинство современных профессиональных устройств. Его разработала компания Adobe, реализуя важнейший принцип WYSIWYG (What You See is What You Get), то есть "что вижу, то и имею". PostScript файлы содержат в себе графические изображения, шрифты, информацию о каналах и другое. Данный формат может хранить в себе информацию об абсолютно любых цветовых моделях, включая Duotone. Обычно этот формат используют в том случае, если информация в дальнейшем будет распечатана на PostScript-овском принтере. JPEG (Joint Photographic Experts Group) Несмотря на то, что мы рассматриваем Jpeg как графический формат, на самом деле это прежде всего принцип сжатия, один из самых распространенный в настоящее время. Jpeg реализуется следующим образом. Если несколько упрощать, то сначала изображение разбивается на блоки 8*8 пикселей. Затем записываются два типа информации — усредненная информация о блоке и информация о его деталях. А далее, в зависимости от выбранной степени сжатия, выкидывается то или иное количество дополнительной информации. Понятно, что чем меньше будет файл по размерам, тем хуже будет его качество. ВНИМАНИЕ JPEG далеко не лучший формат для хранения ваших иллюстраций с целью дальнейшего редактирования. При каждом открытии и дальнейшем закрытии файла он переписывается заново, а следовательно, качество еще больше падает. Через некоторое время изображение может стать совершенно непригодным. Метод JPEG гораздо эффективнее, чем LZW или RLE. Можно добиться сжатия и в 100 раз, однако это происходит со значительным ухудшением качества, а LZW и RLE не меняют изображения, а сжимают на основе повторений уже имеющегося. JPEG лучше всего использовать для фотографий, картинок и прочего, где можно допустить нечеткость краев и наличие небольшого "болота". Однако для хранения, к примеру, графиков лучше отдать предпочтение другим форматам, вроде PSD или Tiff. Большим недостатком JPEG является отсутствие возможности сохранять индексированные цвета. Можно сохранять в CMYK, но во многих программах появляются проблемы при чтении таких файлов. В настоящее время JPEG — основной формат передачи изображений во Всемирной паутине. Причина этому ясна — ни один другой формат не может дать такого качества, а следовательно, и скорости загрузки файлов. В PhotoShop при сохранении в этом формате вы можете выбрать один из трех вариантов JPEG: 1. Standard. Обычный вышеописанный JPEG. 2. Baseline. Улучшенный формат. Файлы занимают меньше места при том же качестве, но есть программы, которые некорректно отображают такие Jpeg. В основном применяется для Интернет. 3. Progressive. Кроме достоинств Baseline, добавлена еще Interlaced (черезстрочная) разверстка. Незаменимое свойство для использования файлов в Internet. PDF (Portable Document Format) PDF это формат, разработанный для быстрой передачи по сетям информации разного типа, в основном верстанных документов. На сегодняшний день в PDF могут входить графика, текст, гиперссылки, звук, видео и другое. Все данные в PDF могут подвергаться компрессии, причем, что самое интересное, данные разного типа сжимаются разными методами, наиболее эффективными по отношению к ним. PhotoShop 6.0 умеет сохранять как одностраничные, так и многостраничные PDF документы. Учитывая то, что этот формат на сегодняшний день все шире и шире применяется в Интернет, ему стоит уделить повышенное внимание. PCX Один из тех форматов, которые неплохи сами по себе, но вытесняются другими. PCX это формат, существующий только на PC (Personal Computer) совместимых компьютерах. Он может поддерживать цветовые модели Bitmap, Grayscale, Indexed color, RGB. Как видно из этого списка, PCX не поддерживает CMYK, что на сегодняшний день не очень хорошо. Также этот формат не умеет в себе хранить дополнительные каналы. PCX может использовать RLE компрессию, что делает его несколько более привлекательным для пользователей. Вывод таков — лучше этот формат не использовать. Его прекрасно заменит куда более распространенный и надежный Tiff. Pict file (Macintosh QuickDraw Picture Format) Формат, использующийся в основном под управлением MacOs компьютеров Macintosh. Поддерживается всеми программами на этих компьютерах и даже служит стандартом буфера обмена. При сохранении в этом формате вы можете использовать цветовые режимы Bitmap, Grayscale, Indexed colors, RGB, CMYK. При сохранении в RGB можно сохранить еще один альфа-канал, а в остальных режимах — несколько. Кроме того, Pict способен хранить векторную информацию и даже текст и (!) звук, правда, корректно только на Macintosh. Этот формат имеет достаточно неплохие возможности для сжатия при условии наличия больших областей одного цвета (RLE). Pixar Формат, служащий специально для обмена с графическими станциями Pixar (рабочие станции профессионального hi-end уровня). На машинах Pixar в основном решаются задачи трехмерной графики и обработки видео. Очень сомнительно, что у нас это может оказаться кому-либо полезным. PNG (Portable Network Graphics) Третий кит (первые два — это JPEG и GIF), на котором держится графика в Интернет. Самый перспективный формат для развития всемирной сети. PNG это молодой формат, специально разработанный в качестве замены для уже не отвечающего потребностям времени Gif. PNG, в отличие от Gif, использует любое количество цветов, даже 48-битный цвет. Сжатие происходит по принципу, сходному с LZW, но несколько более совершенному, что дает неплохие результаты. PNG имеет возможность загружаться с черезстрочной разверсткой, причем двойной — по горизонтали и вертикали одновременно. PNG также поддерживает прозрачность. И даже не просто прозрачность, а в разной степени, то есть могут сохраняться полупрозрачные (1-99%) пиксели. Это, конечно, расширяет возможности web-дизайна и делает этот формат весьма привлекательным. Встроенная гамма-коррекция позволяет правильно отображать цвета на всех компьютерах, независимо от платформы. Таким образом, PNG формат заслуживает внимания прежде всего людей, чьи работы направлены на дальнейшее использование во Всемирной сети. Кстати, мне кажется, что web-мастера незаслуженно мало используют PNG. Не так уж часто его встретишь, несмотря на широкие возможности. Может быть, причина такой ситуации — традиционализм старых мастеров и обучение на их опыте и книгах новых. Даже в лучших изданиях по дизайну в сети PNG почему-то незаслуженно мало описывают. RAW Самый гибкий формат для обмена изображениями между компьютерами разных платформ. Можно сохранять изображения в любой цветовой модели, включая Lab и мультиканальный, альфа-каналы. Работа с этим форматом достаточно сложна, и поэтому если нет острой необходимости, его лучше не использовать вообще. Tiff (Tagged Image File Format) Самый распространенный на сегодняшний день в издательском деле графический растровый формат. Основные его достоинства: 1. Tiff аппаратно независим. Многие поэтому специально используют его для переноса изображений с PC на Macintosh и наоборот. 2. Tiff очень надежный формат. Практически все программы понимают его без проблем. 3. Этот формат поддерживает все цветовые модели, включая CMYK и PANTONE. 4. Tiff может нести в себе дополнительную информацию, к примеру, о контурах или альфа-каналах. 5. Tiff может использовать LZW компрессию, что делает его приемлемым для хранения файлов. Как вы знаете, LZW сжатие не изменяет качества изображения. Таким образом, Tiff лучший выбор для тех, чьи работы предназначаются в будущем для распечатки. В этой статье я не коснулась векторных форматов, так как считаю, что не стоит загонять в одно стадо овец и кур. Если читатели выскажут желание узнать побольше и о векторных, то я напишу такую статью. Хотя не уверена, что это будет кому-то необходимо — векторная графика ставит куда меньше вопросов, чем растровая. Возможно, из-за более узкой области применения. В следующей статье мы вернемся к серии, посвященной эффектам в Photo-Paint 10. Если у вас есть какие-то вопросы или предложения, то, как говорил один литературный герой, пишите письма.

Графические редакторы предназначены для просмотра, редактирования и создания изображений.

Графические редакторы делятся на растровые и векторные. Растровые редакторы более популярны и чаще встречаются на компьютере или в интернете.

Самый простой пример растрового графического редактора, который присутствует на каждом компьютере - Paint. Эта программа позволяет нарисовать рисунки, открыть, отредактировать, распечатать и сохранить изображения. Растровые изображения имеют несколько видов расширения: jpeg или jpg, png, gif, bmp и другие.

В интернете можно найти множество других графических редакторов. Из растровых редакторов, такая программа, как Adobe Photoshop часто используется для веб-дизайна. Работа в этой программе не ограничивается основными функциями, но и также позволяет обрабатывать медиафайлы, анимацию и создавать непростые изображения.

Наиболее популярными векторными редакторами является Corel Paint и Corel Draw. Векторные графические редакторы позволяют работать с компьютерной графикой, где в первую очередь, используются точки, линии и геометрические фигуры. Также такие программы используются для создания логотипов, диаграмм, схем и т.п.

АвтоКоллаж – программа для быстрого создания красивых коллажей из ваших фотографий. Продукт сам «склеивает» изображение, параметры которого вы задаете сами. Среди них размеры будущего коллажа, его ориентация, тип, вид расположения изображений. Присутствует функция добавления текста в коллаж. Полученный коллаж можно сохранить в проект, чтобы потом можно было внести какие-либо изменения, а не создавать коллаж заново, с нуля. Продукт имеет бесплатный период пользования в 30 запусков. Коммерческая версия помимо стандартных функций включает также техническую поддержку и бесплатные обновления.