IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

У меня возникло желание приобрести навыки работы с компьютерной графикой. Это оказалось непросто. Вначале пришлось изучить историю развития, после чего я выбрала прикладную программу Blender и начались “приятные муки творчества”. Результатом работы стало название учебного заведения, в котором я обучаюсь – TAVIAK и аббревиатура группы специальности Программирования в компьютерных системах P – 15, выполненные средствами прикладной программы Blender. История развития компьютерной графики

Компьютерная графика в начальный период своего возникновения была далеко не столь эффектной, какой она стала в настоящие дни. В те годы компьютеры находились на ранней стадии развития и были способны воспроизводить только самые простые контуры (линии).

Идея компьютерной графики не сразу была подхвачена, но ее возможности быстро росли, и постепенно она стала занимать одну из важнейших позиций в информационных технологиях.

Первоначально компьютерная графика была векторной, т.е. изображение формировалось из тонких линий. Эта особенность была связана с технической реализацией компьютерных дисплеев. В дальнейшем более широкое применение получила растровая графика, основанная на представлении изображения на экране в виде матрицы однородных элементов (пикселей).

Компьютерная графика

Компьютерная графика - область информатики, изучающая методы и свойства обработки изображений с помощью программно-аппаратных средств.

Появляется все больше клипов, сделанных с помощью компьютерной графики. Нет спору, компьютерная графика расширяет выразительные возможности.

Компьютерная или машинная графика - это вполне самостоятельная область человеческой деятельности, со своими проблемами и спецификой. Компьютерная графика - это и новые эффективные технические средства для проектировщиков, конструкторов и исследователей, и программные системы и машинные языки, и новые научные, учебные дисциплины, родившиеся на базе синтеза таких наук как аналитическая, прикладная и начертательная геометрии, программирование для ПК, методы вычислительной математики и т.п.

Интерактивная графика представляет собой важный раздел компьютерной графики, когда пользователь имеет возможность динамически управлять содержимым изображения, его формой, размером и цветом на поверхности дисплея с помощью интерактивных устройств управления.

Виды компьютерной графики

• двумерная (часто её называют 2D) - это «плоские» изображения, такие как фотографии или рисунки

• растровая

• векторная

• фрактальная

• трехмерную (3D)

Растровая графика

Растровая графика - это попросту говоря, набор точек (пикселей) различающихся по цвету, поэтому, когда мы смотрим на огромное количество этих мизерных точек, создается впечатление цельной картинки. Вы скажете, про какие я точки веду речь? Дело в том, что приблизив растровую картинку в несколько раз, можно увидеть, что она состоит как раз из тех самых точек.

Соответственно чем больше точек, тем лучше, четче и красивее будет выглядеть картинка. Это с одной стороны, с другой же, пиксели являются главным минусом растровой графики. Ведь увеличивая растровую картинку, вместе с ней начнут увеличиваться и пиксели, они станут более заметными, в результате чего рисунок станет «рваным» и некрасивым.

С помощью растровой графики можно отразить и передать всю гамму оттенков и тонких эффектов, присущих реальному изображению. Растровое изображение ближе к фотографии, оно позволяет более точно воспроизводить ее основные характеристики: освещенность, прозрачность и глубину резкости. Какие существуют программы для работы с растровой графикой?

•Paint;

•Star Office Image;

•Microsoft Photo Editor,

•Adobe Photoshop;

•Fractal Design Painter;

•Micrografx Picture Publisher

Для чего они применяются? Для обработки изображений, требующих высокой точности передачи оттенков цветов и плавного перетекания полутонов. Например, для:

• ретуширования, реставрирования фотографий;

• создания и обработки фотомонтажа, коллажей;

• применения к изображениям различных спецэффектов;

• получения изображения в растровом виде после сканирования.

• художественного творчества путем использования различных спецэффектов.

Векторная графика

Векторные картинки состоят из обычных примитивов (круг, прямая, квадрат), которые задаются математическими формулами. По-разному трансформируя эти примитивы, можно нарисовать любую картинку. Естественно, можно смело увеличивать и уменьшать картинку, не боясь за потерю качества. А почему? Потому что при масштабировании в математические формулы вносятся поправки по размеру картинки, что никак не влияет на качество.

Векторная графика экономна в плане дискового пространства, необходимого для хранения изображений: это связано с тем, что сохраняется не само изображение, а только некоторые основные данные, используя которые, программа всякий раз воссоздает изображение заново. Кроме того, описание цветовых характеристик почти не увеличивает размер файла.

Но не все так хорошо. У векторной графики есть свой главный минус - векторные картинки получаются не такими насыщенными по цвету, как растровые. Цветовая составляющая в векторной графике значительно меньше, чем в растровой.

Программы для работы с векторной графикой:

• StarOfficeDraw;• встроенный векторный редактор в MicrosoftWord;• CorelDraw;• AdobeIllustrator;

• Fractal Design Expression;

• Macromedia Freehand;

• Auto CAD

Для чего применяется векторная графика?

1. Для создания вывесок, этикеток, логотипов, эмблем и прочих символьных изображений.

2. Для построения чертежей, диаграмм, графиков, схем.

3. Для рисованных изображений с четкими контурами, не обладающих большим спектром оттенков цветов.

4. Для моделирования объектов изображения.

5. Для создания 3-мерных изображений.

Фрактальная графика

Что же вообще такое фрактал? Фрактал это математическая фигура обладающая свойствами самоподобия. То есть, фрактал составлен из некоторых частей, каждая из которых подобна всей фигуре. Проще говоря, один объект копируется несколько раз, в результате чего получается рисунок. Изображение строится по уравнению (или по системе уравнений), поэтому ничего, кроме формулы, хранить не надо. Изменив коэффициенты в уравнении, можно получить совершенно другую картину. Способность фрактальной графики моделировать образы живой природы вычислительным путем часто используют для автоматической генерации необычных иллюстраций.

Программы для работы с фрактальной графикой:• Фрактальная вселенная 4.0;• Fracplanet;• TheFractory.

Трёхмерная графика

Что же такое трехмерная графика и чем она отличается от двумерной? Давайте разберемся. Вообще, в результате работы над трехмерным объектом в какой – либо программе, модель не получается объемной (т. е мы не можем разглядеть её со всех сторон), мы лишь получаем проекцию этой модели на плоскость. Другими словами, «получается объем на плоскости». Мы видим трехмерную картинку (да, мы воспринимаем объем окружающей среды и самой модели), но видим её только с одной стороны.

Самые распространенные программы для работы с трехмерной графикой: 3ds max, Blender и т.д.

Всё это области использования компьютерной графики - области, где хотят студенты расширить свои знания.

Работа в прикладной программе Blender

Первым этапом в моей работе стало создание текста в графическом редакторе Blender. Для того, чтобы научиться делать объекты, мне пришлось для начала найти описание инструментов, научиться русифицировать меню (либо выучить английскую раскладку всех инструментов), и только потом я смогла приступать к работе с этим программным продуктом.

Создание 3D-текста в программном продукте Blender

• Шаг 1(создание нужного нам текста)

Запустив программу и убрав с базовой сцены базовый объект (куб) - Shift+A, выбрать в появившемся окне вкладку Text, повернуть текст по оси X на 90 градусов. Сосредоточим наше внимание на изменении текста.

• Шаг 2(придание формы нашему тексту)

Отформатировать текст по необходимым критериям. Создать внутреннюю часть, продублировав текст. Глубину и качество желательно выставить равную нулю.

• Шаг 3(создание материалов для нашего текста)

На вкладке материал и создать новый материал для текста и поменять тип рендера на Cycles Render. Выделить внешнюю часть, создать для неё новый материал, на вкладке Surface, выбрав пункт Arisotropic BSDF, укажем золотистый цвет.

• Шаг4(добавить на сцену две плоскости и куб)

Перейдём в ортогональный режим - вид сбоку, для изменения направления источника света на середину текста.

Удостовериться, что параметр Point равен нулю, а параметр Size равен 3.000. Силу свечения выставить 3000. Добавить на сцену две плоскости (одна будет на фоне нашей надписи, а другая в качестве пола) и куб. Построить первую плоскость и перевернуть её под углом 90 градусов.

Перейти в ортогональный режим вид сбоку и разместить плоскость позади текста. Добавить другую плоскость(Shift+A) и перейти на вид спереди, установив плоскость ниже текста.

• Шаг 5(преобразование плоскостей и создание нужного материала)

Выделить заднюю плоскость и перейти на вкладку материал, оставить все настройки - базовые для этой плоскости, затем кликнуть правой кнопкой мыши по другой плоскости и выбрать настройки.

Переключиться в режим отображения рендера и посмотреть, что получилось. Для того, чтобы убрать черные проблески с букв, необходимо выделить правой кнопкой внешнюю часть надписи, перейти на вкладку модификаторов и добавить модификатор Edge Split.

Смотрим, что у нас получилось. Как и нужно, все чёрные участки исчезли! Превосходно!

И в заключении нажать правой кнопкой мыши, выделив плоскость, которая выступает в качестве пола, кликнуть на вкладку материала и сделать для неё финальные настройки.

Результат получился прекрасный! Но на этом свою работу с текстами я не закончила, и решила сделать "Ледяное" название нашей группы, пример выполнение работы аналогичен выше описанному, а результат работы вы сможете увидеть в полной форме моей работы (PDF)

Заключение

Хотя компьютерная графика служит всего лишь инструментом, структура и методы основаны на передовых достижениях фундаментальных и прикладных наук: математики, физики, химии, биологии, статистики, программирования и многих других. Это замечание справедливо как для программных, так и аппаратных средств создания и обработки изображений на компьютере. Поэтому компьютерная графика является одной из наиболее развивающихся отраслей информатики и во многих случаях выступает «локомотивом» тянущим за собой всю компьютерную индустрию.

Ознакомившись с различными графическими редакторами, их работой, возможностями, нюансами по рисованию можно сделать вывод, что графические редакторы интересны не только профессионалам, но и любителям. Они очень просты в использовании, не требуют больших математических, компьютерных знаний, языков программирования. Все виды компьютерной графики, могут быть применимы в различных областях: научной, деловой, художественной и т.д.

Литература и источники

• "Информатика и ИКТ. 9 класс, Н.Д. Угринович, Москва, 2010 г.

• www.informic.narod.ru

• www.infoschool.narod.ru

• www.klyaksa.ru

• www.problems.ru

• www.it-n.ru

• www.allbest.ru

• www.alleng.ru

• www.orakul.spb.ru

• www.markbook.chat.ru

• wikipedia.org

• http://wmm5.narod.ru/

• http://shkolazhizni.ru/archive/0/n-26678/

ПРИЛОЖЕНИЕ

Код для цитирования: Скопировать