Урок 12. Векторная графика
Отличается ли векторное изображение на экране монитора от изображения, распечатанного на бумаге?
Подчеркните правильный ответ.
Нельзя сказать точно
Векторная графика
Выберите правильное утверждение.
Векторный графический редактор
Подпишите основные элементы окна Microsoft Word.
Графические примитивы
Подпишите, из каких графических примитивов построено изображение.
Достоинства векторной графики
Что относится к достоинствам векторной графики?
Выделите цветом правильные ответы.
небольшой размер файла
возможность масштабирования без потери качества
Способ изображения
Введите с клавиатуры пропущенные слова в предложении.
Способ, при котором создаётся с помощью , описывающих объекты, из которых составлен рисунок, называется .
Векторные графические редакторы
Какой графический редактор является векторным?
Графический редактор
В памяти компьютера сохраняется информация о простейших геометрических объектах, составляющих изображение
В памяти компьютера хранится математическая формула (уравнение), по которой строится изображение
В памяти компьютера сохраняется информация о цвете каждого входящего в него пикселя
Графические редакторы
Графические редакторы(ГР). Широкий класс программ, предназначенных для создания и обработки графических изображений. Различают три категории:
3-D редакторы (трехмерная графика).
В растровых редакторах графический объект представлен в виде комбинации точек (растров), которые имеют свою яркость и цвет. Такой подход эффективный, когда графическое изображение имеет много цветов и информация про цвет элементов намного важнее, чем информация про их форму. Это характерно для фотографических и полиграфических изображений. Применяют для обработки изображений, создания фотоэффектов и художественных композиций.
Векторные редакторы отличаются способом представления данных изображения. Объектом является не точка, а линия. Каждая линия рассматривается, как математическая кривая ІІІ порядка и представлена формулой. Такое представление компактнее, чем растровое, данные занимают меньше места, но построение объекта сопровождается пересчетом параметров кривой в координаты экранного изображения, и соответственно, требует более мощных вычислительных систем. Широко применяются в рекламе, оформлении обложек полиграфических изданий.
Редакторы трехмерной графики используют для создания объемных композиций. Имеют две особенности: разрешают руководить свойствами поверхности в зависимости от свойств освещения, а также разрешают создавать объемную анимацию.
ГР снабжены набором инструментов для инвертирования, зеркального отображения, ретуширования изображения, формирования текстовых сообщений, имитации различных манер живописи, изменения яркости и контрастности, создания иллюзии движения и др.
Разработаны ГР для построения двумерных (плоских) и трехмерных (объемных), статических и динамических объектов.
Растровая графика (РГ) получается в результате сканирования фотографий, иллюстраций, в результате съемки с помощью цифрового фотоаппарата или цифровой видеокамеры. Растровый рисунок можно создать с помощью растрового графического редактора.
Основным элементом РГ является точка (ее положение, яркость, цвет).
Растровое изображение формируется из множества отдельных точек (пикселей), расположенных на пересечении столбцов и строк. Слева показана буква, нарисованная с помощью растровой графики.
Термину «растровая графика» в английском языке соответствует термин «Bitmap — графика». В переводе это означает графику, основанную на карте (плане) расположения битов в ОЗУ. Приведенный рисунок подтверждает справедливость такого названия.
Качество точечного изображения характеризует разрешающая способность, которая измеряется в точках на дюйм (dots per inch — dpi). Полиграфическое качество печати требует разрешения порядка 250 dpi.
Фотоснимок размером 10 12 см будет содержать примерно 1000 1200 пикселей. Если для кодирования цвета каждого пикселя использовать 24 бита (это дает более 16 миллионов цветовых оттенков), то для хранения всей информации о такой фотографии потребуется более 27 Мбайт. Приведенное число говорит о том, что для запоминания растрового изображения требуется большой объем памяти. Большой объем файла является первым недостатком растровых рисунков.
Е ще одним недостатком растровых рисунков является искажение изображения при изменении масштаба изображения. При увеличении появляются пиксели, а при уменьшении происходит искажение пропорций. При использовании растровой графики на линиях и кривых, имеющих наклон, просматриваются более или менее заметные «ступеньки».
Достоинства растрового способа представления информации заключаются в почти неограниченных возможностях изменения формы и цвета объекта.
Типичным представителем этого класса ГР является графический редактор Paint, входящий в состав операционной системы MS Windows.
Растровыми редакторами также являются Adobe Photoshop, Photostyler, Adobe Photo-Paint, Picture Publisher, Corel Photo-paint и др.
В векторной графике при изменении масштаба объекта пропорции точно выдерживаются благодаря запоминанию математической модели объекта, а не карты (таблицы, матрицы) расположения разноцветных пикселей.
Векторными графическими редакторами являются Adobe Illustrator, Macromedia Freehand и Corel Draw и др.
В векторных ГР все линии определяются начальными точками и формулами, описывающими эти линии.
Основными элементами векторной графики (ВГ) являются линия и математическая формула, которые описывают эту линию.
При использовании растровой графики линия создается из множества последовательно расположенных точек, и чем длиннее линия, тем больший объем памяти она требует для своего хранения.
П ри использовании векторной графики запоминается формула, поэтому независимо от длины все линии одинаковой формы занимают одинаковое место в памяти. С помощью дополнительных параметров задаются цвет, толщина линии и ее вид (сплошная, пунктирная, штрих-пунктирная и т. д.).
Изменение масштаба изображения не приводит к искажениям векторного изображения.
Векторы представляют собой математическое описание объектов. Чтобы компьютер нарисовал прямую линию, нужно указать координаты двух точек. Для изображения окружности достаточно указать координаты центра и радиус и т. д.
Наибольшее распространение в векторной графике получили кривые Безье — разновидность кривых третьего порядка.
Динамическое изображение создают с помощью редакторов 3D Studio MAX, Corel Draw, Flash и Animator Pro.
В пакете 3D Studio MAX используется следующая схема формирования динамического изображения: задается небольшое количество ключевых кадров (keyframes), а все остальные промежуточные кадры пакет строит автоматически посредством интерполяции (математическая операция восстановления, реконструкции недостающих данных).
Редактор 3D Studio MAX позволяет выполнять следующие преобразования изображаемых объектов: перемещение вдоль заданной траектории; вращение; деформацию (сжатие или растяжение); морфинг (плавная трансформация одного объекта в другой). Пакет позволяет использовать несколько источников света для освещения объектов и несколько камер для наблюдения за объектами с разных точек зрения. Поверхности объектов могут быть прорисованы (заполнены) различными фактурами, образцы которых хранятся в библиотеке.
П оскольку компьютерная прорисовка, или рендеринг (rendering), трехмерных поверхностей занимает достаточно много времени, объекты в большинстве программ первоначально создаются в виде «проволочных моделей». Такая модель представляет собой сетку (заготовку), набранную из многоугольников и принимающую форму каркаса (скелета) создаваемого объекта. Для создания сферы достаточно нарисовать окружность и задать вращение вокруг какого-либо диаметра. Аналогично стакан с гладкими стенками получится, если нарисовать его контур (прямоугольник) и построить поверхность путем вращения этого контура вокруг его центральной оси.
Чтобы сделать поверхность каркаса видимой, необходимо обтянуть его «кожей». Превращение каркасов, представляющих собой «проволочные сетки», в «телесные» трехмерные поверхности из различных материалов называется прорисовкой, тонированием, растушевкой или рендерингом. На предыдущем рисунке показан чайник после прорисовки каркаса.
Для достижения фотографической точности создаваемого изображения применяется расчет хода световых лучей от источников к объекту (ray-tracing). Можно даже учесть недостаточную прозрачность воздуха (среды), что приведет к более яркой и четкой окраске ближних предметов по сравнению с дальними (создает воздушную перспективу). Существуют средства, позволяющие добавить к изображению объекта разнообразные эффекты, такие, как туман или «смазывание», которое встречается при фотографировании быстро движущегося объекта.
Последовательно выбирая различные «точки зрения» на созданную картину, можно обозначить путь следования воображаемой виртуальной камеры. Отснятые с различных точек кадры выстраиваются в цепочку, и получается компьютерный видеоклип. С другой стороны, можно задать маршрут движения не только камеры, но и объекта. При этом не обязательно отмечать каждый кадр на маршруте, достаточно выбрать ключевые (опорные) кадры и предоставить возможность компьютеру самому достраивать недостающие кадры. Трехмерные объекты любой формы с помощью графических редакторов можно подвергать деформациям изгиба, кручения и сдвига.
Г рафическая программа COSMOPOLITAN Virtual Makeover позволяет моделировать имидж (внешний вид) человека. Программа располагает базой, содержащей более 150 видов причесок.
Завершим данный раздел кратким рассмотрением растрового графического редактора MS Paint, который входит в состав стандартных программ операционной системы Windows. Редактор MS Paint позволяет получить первое представление о возможностях растровой графики. Графический редактор MS Paint является однооконным приложением, и его применяют для работы с точечными рисунками формата JPG, GIF или BMP.
Ниже строки заголовка программы MS Paint располагается Главное меню программы. Как правило, слева от рабочего поля размещается панель инструментов, а снизу — палитра, позволяющая изменять цвет наносимых на рисунок элементов. В самом низу пользовательского интерфейса находится строка состояния.
MS Paint позволяет легко проводить прямые (9) и кривые (4) линии разной толщины, формировать изображения стандартных фигур: прямоугольников, квадратов, скругленных прямоугольников, эллипсов, кругов (см. фигуры 1, 2, 3, 5, 6), нестандартных многоугольников (7). Несложно залить контуры замкнутых фигур каким-то цветом (фигуры 1, 6). Распылитель позволяет создать нестандартное изображение (8). К рисунку можно добавить поясняющую надпись (10).
Все инструментальные средства MS Paint по функциональному назначению можно разделить на следующие группы: средства для вычерчивания прямоугольников, эллипсов, окружностей, прямых и гладких кривых линий; свободного рисования (кисть, карандаш, распылитель); стирания изображения (ластик); выделения замкнутых областей; масштабирования изображения; трансформации изображений (отразить, повернуть, растянуть, наклонить); ввода текста; копирования понравившегося цвета (пипетка); заливки замкнутой области одним цветом; изменения цвета используемой краски; обращения цветов (получение негативного изображения); преобразования цветного рисунка в черно-белый рисунок.
Обзор графических редакторов
Современные графические редакторы предоставляют большие возможности создания компьютерной графики и художественного оформления печатной продукции.
В этом разделе рассмотрены популярные графические пакеты, используемые для Web-дизайна и Print-дизайна, а также трехмерного моделирования (Adobe PhotoShop, Jasc Paint Shop Pro, Adobe Illustrator, CorelDraw, 3D Studio Max, GIMP).
Сначала дадим определения некоторым понятиям, часто употребляемым при работе с графическими редакторами.
Print-дизайн – дизайн в полиграфии.
Фильтр – программа, встроенная в графический редактор для выполнения некоторого преобразования изображения.
Плагины (Plug—ins) – подключаемые модули, дополнительные программы преобразования изображений, которые расширяют возможности графических редакторов.
PSD (PhotoShop Document) – файловый формат редактора Adobe PhotoShop.
ICC (International Color Consortium) – объединение, в которое вошли все ведущие фирмы, связанные с разработкой стандартов для систем управления цветом.
RGB – цветовая модель, в которой каждый цвет разбивается на три составляющие: красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue).
CMYK – цветовая модель (чаще используется в полиграфии), в которой каждый цвет разбивается на четыре составляющие: голубой (Cyan), розовый (Magenta), желтый (Yellow) и черный (Black).
Канал – цветовая составляющая изображения, представляет собой черно-белое изображение, на котором каждому пикселю соответствуют 256 значений яркости. Например, модель RGB содержит каналы, определяющие яркость красного, синего и зеленого цветов. Кроме основных каналов могут быть дополнительные – маски, хранящие информацию о выделенных областях.
Альфа-канал (alpha—cannel) – служит для выделения областей изображения белым цветом и оттенками серого.
Маска – область выделения, представленная в виде полутонового изображения. Например, маска, показанная на следующем рисунке, может быть использована для выделения шерсти котенка, чтобы придать ей другой цвет.
Слой – часть изображения. Подобно прозрачной пленке, слои, содержащие рисованные объекты, накладываются друг на друга и вместе дают новое изображение.
Г радиент (Gradient) – полутоновой переход между двумя или несколькими цветами. Используется для заливки.
Заливка – заполнение цветом или рисунком фигуры с замкнутым контуром.
Полигон (Polygon) – многоугольник (скелет, схема будущего объемного изображения).
Библиотека форм – набор объектов разнообразной формы.
Рендеринг (Rendering) – процесс прорисовки изображения, состоящего из многоугольников.
Ролловер (Rollover) – элемент Web-страницы, меняющий свой вид при наведении на него курсора мыши.
Пакетная обработка изображений предполагает, что подлежащие обработке графические файлы группируются в пакеты и обрабатываются совместно.
Из множества возможностей, предоставляемых редакторами, некоторые являются общими. Это — поддержка основных графических форматов, работа с текстом, слоями, каналами, масками, наличие фильтров, дополняемых с помощью плагинов.
Рассмотрим особенности каждого редактора.
Adobe PhotoShop – мощный графический пакет, подходящий для создания Web-страниц и высококачественных изображений для печати. PhotoShop включает программу ImageReady для оптимизации графики Web-страниц и создания анимации. Редактор может комбинировать векторные и растровые элементы. Инструментами создания и редактирования векторной графики являются: прямоугольная рамка, прямоугольник со скругленными краями, эллипс, полигон, линия, произвольный контур.
Векторные объекты используют часто как основу сложных контуров будущего изображения, которые получают, редактируя узлы исходных объектов. Библиотека форм пользователя предлагает дополнительный набор объектов разнообразной формы.
PhotoShop служит не только для рисования, но и для преобразования изображений с помощью фильтров и плагинов. Расширенное управление цветом обеспечивает предварительный просмотр RGB-изображений в режиме CMYK, поддержку стандартов ICC, Apple Color Sync; новое управление обеспечивает Color Adobe Color Engine (ACE) – мгновенное переключение между цветовыми режимами.
Н ужные наборы кистей, фигур и градиентов можно задать перед работой в окне Preset Manager (Менеджер предустановок). Программа поддерживает PDF формат.
PDF – файловый формат, позволяющий сохранить, открыть и просмотреть любой документ без применения специальных приложений.
Adobe PhotoShop 7.0. – новая версия популярного графического редактора включает обновленное приложение ImageReady 7.0. Редактор PhotoShop 7.0. совместим с другими приложениями Adobe: Adobe Illustrator, Adobe InDesign, Adobe AlterCast, Adobe GoLive, Adobe LiveMotion, Adobe Premiere, Adobe After Effects, Adobe Acrobat и др.
Редактор может создавать ролловеры, анимацию и карты изображений для Web-страниц. Дополнительные шаблоны Web-галерей для онлайновых выставок защищают изображения от пиратского копирования включением водяных знаков.
В PhotoShop 7.0 появились новая команда Auto Color (Автоцвет), которая надежно корректирует цвета. Команда Liquefy (Искажение) позволяет сужать, расширять, скручивать, сдвигать области изображения, на которые указывает кисть. Произведенные с помощь этой команды преобразования можно применить сразу к нескольким файлам. Сделать это позволяет пакетная обработка файлов.
Новый инструмент Painting Engine (Имитатор живописи) имитирует различные техники традиционной живописи. Healing Brush (Залечивающая кисть) эффективно удаляет дефекты изображения (пыль, царапины, пятна, морщины) без изменения теней, освещения и текстур. Pattern Maker (Генератор шаблонов) позволяет создавать реалистичные или абстрактные образцы текстур из частей изображения.
Доступ к файлам PhotoShop (PDF) можно ограничить с помощью пароля. Adobe PhotoShop 7.0. поддерживает файлы с расширением XMP (Extensible Metadata Platform – Расширяемая платформа метаинформации) – новый стандарт для записи метаинформации; и формат WBMP, используемый для отображения графики в средствах мобильной связи.
Adobe Illustrator – популярный графический пакет для дизайнеров, художников, профессионалов деловой графики. Позволяет создавать профессиональные иллюстрации для печати, презентаций, Web-страниц, совместим с редакторами PhotoShop, другими продуктами Adobe, PageMaker, а также совместим с программами MS Office. Файлы Adobe Illustrator можно экспортировать в Adobe PhotoShop или Adobe ImageReady; Adobe Illustrator поддерживает все основные файловые форматы. Может работать с изображениями, созданными в PhotoShop, Microsoft Office, AutoCAD, CorelDraw, и Macromedia FreeHand. Существует возможность сохранять файлы в таких популярных форматах, как EPS, PDF, PSD, TIF, GIF, JPEG, EMF/WMF, BMP, CGM, ASCII, и RTF.
Adobe Illustrator 10 CE – последняя версия рассмотренной выше программы.
Paint Shop Pro 7.04 – это графический редактор фирмы Jasc, достойный конкурент Adobe PhotoShop, который работает как с векторными, так и с растровыми изображениями. При работе с изображениями можно использовать фильтры PhotoShop. Есть несколько уникальных для Paint Shop Pro эффектов. К ним можно отнести некоторые из эффектов текстуризации и геометрических преобразований (эффект «завернутого уголка» показан на рисунке), а также эффекты освещения.
При печати имеется опция расположения на одном листе нескольких документов (для экономии бумаги).
Paint Shop Pro поддерживает около пятидесяти векторных и растровых файловых форматов, в том числе и файловый формат PhotoShop (PSD). Можно преобразовывать некоторые векторные форматы для последующей растровой обработки. Возможность работы с векторными слоями при рисовании , а также функция создания многоцветных градиентов являются особенностями редактора Paint Shop Pro. В пакет также входит программа Animation Shop, создающая анимацию для Web-сайтов, презентаций и публикаций мультимедиа. Paint Shop Pro поддерживает свыше ста двадцати цифровых камер.
CorelDraw – широко известный мощный графический пакет для создания векторной графики.
В состав графического пакета Corel Graphics Suite 11 (CGS) входят три основных редактора — CorelDraw (векторный), Photo Paint (растровый) и R.A.V.E. (для анимации). Наибольшей известностью пользуется CorelDraw.
Из основных возможностей, появившихся в новой версии программы, выделяются следующее.
Значительно упростилось рисование точных геометрических фигур (прямоугольник, эллипс), повернутых на какой-то угол. В CorelDraw указываются не абсолютные размеры объектов, а проекции сторон по осям Х и Y, потому создание повернутых фигур было весьма затруднительно. Теперь появились «3 point» (трёхточечные) инструменты для рисования прямоугольников, многоугольников, эллипсов и кривых. При этом сначала задается ось объекта (которая может иметь произвольное положение), а затем указывается его ширина.
Еще один инструмент – Polyline (Полилиния), позволяет создавать фигуры и в свободной манере, то есть рисовать их как кисточкой, и строить по точкам.
Кисти Roughen (Грубая) и Smudge (Пятно) позволяют производить искажения похожие на результат работы команды Liquefy (Искажение) в Adobe PhotoShop, они воздействуют не глобально на весь объект, а только в указанных областях.
Дальнейшее развитие получил заложенный в редактор механизм привязки объекта к опорным точкам, работа с текстом стала удобнее.
Всеми программами пакета поддерживается новый формат передачи изображений по Сети JPEG 2000, утвержденный международными стандартизирующими организациями. Его достоинством является хорошее соотношение «качество/объем», что особенно заметно на больших изображениях.
Новая версия редактора содержит все графические эффекты, ранее входившие в состав Photo Paint.
3D Studio Max – один из наиболее широко распространенных профессиональных пакетов для разработки трехмерных изображений. Возможности данной программы почти безграничны. 3D Studio Max моделирует трехмерные объекты от простейших (сферы, цилиндра и прямоугольного параллелепипеда) до сложных по форме (деревья, тела животных, лица людей).
Так как компьютерная прорисовка трехмерных поверхностей занимает достаточно много времени, объекты первоначально создаются в виде «проволочного моделей». Такая модель представляет собой сетку, набранную из многоугольников и принимающую форму каркаса (скелета), создаваемого объекта.
Чтобы сделать поверхность каркаса видимой, необходимо обтянуть его «кожей», наложить текстуру.
Редактор 3D Studio Max предоставляет возможность показа изменений не только пространственного положения объекта, но и его формы, размеров, цвета, характеристик материалов.
Основными областями использования 3D Studio Max являются: архитектурное проектирование и конструирование интерьеров, подготовка рекламных и научно-популярных роликов на телевидении, компьютерная мультипликация и съемки игровых фильмов, разработка компьютерных игр, подготовка иллюстраций для книг и журналов, художественная и компьютерная графика, Web-дизайн.
В 3D Studio Max 5.0. реализовано немало новых полезных функций. Значительно улучшена реалистичность рендеринга благодаря более точной работе освещения, средствам работы с физическими свойствами твердых тел, новым возможностям при наложении текстур. Много изменений и в создании анимации: добавлен редактор кривых, возможность слияния для анимации отдельных сегментов. 3D Studio Max 5 полностью совместим с программой DirectX 9, что немаловажно для создателей компьютерных игр. Кроме того, разработчики повысили производительность программы и скорость обработки трехмерной графики.
GIMP 1.1. * (GNU Image Manipulation Program – GNU — Программа манипуляции изображениями) – аналог редактора Adobe PhotoShop, созданный для операционной системы Linux. Кроме Linux GIMP поддерживается операционными системами FreeBSD-2.1, HP-UX, SunOS, Solaris, SGI, Windows.
GIMP поддерживает практически все графические форматы: GIF, JPEG, PNG, TIFF, BMP, PS, PCX, XPM, TGA и другие. Редактор обладает полным набором инструментов для обработки растровой графики. Он может работать и с векторной графикой.
GIMP используется для создания анимации — GIF, AVI. Содержит средства для разложения на кадры видеоизображения в форматах MPEG1, XANIM. Поддерживает скрипты и расширения, благодаря которым можно добавлять в программу новые функции. Улучшенное управление памятью ограничивает размер изображения. Выполнение операций «Отмена» (Undo) и «Повтор» (Redo) ограничивается лишь объемом жесткого диска. Имеются многочисленные инструменты выделения областей: выделение прямоугольной, произвольной, эллиптической и других областей
Программа GIMP обладает множеством графических фильтров, пополняемых с помощью плагинов. GIMP – программа, распространяемая бесплатно.
Назовите три категории программ, предназначенных для создания и обработки графических изображений. Кратко их охарактеризуйте.
Чем характеризуется качество точечного изображения? Что такое dpi?
Основные достоинства и недостатки графических растровых и векторных редакторов?
Перечислите, какие вы знаете растровые графические редакторы? Векторные?
Какие файловые форматы графических редакторов вы знаете?
Что такое фильтры, плагины, маска, слой, градиент, заливка, полигон, рендеринг, ролловер, пакетная обработка изображений?
Охарактеризуйте рабочее окно Paint?
Как можно задать размеры рабочей области в графическом редакторе Paint?
Назовите и охарактеризуйте основные чертежно-графические инструменты графического редактора Paint.
Объясните, как строится гладкая кривая линия в графическом редакторе Paint?
ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ РАБОТЫ С ИЗОБРАЖЕНИЯМИ
Графический редактор – программа (или пакет программ), позволяющая создавать, редактировать и просматривать графические файлы с помощью компьютера.
Типы графических редакторов
Графические редакторы разделяются на три основных типа: растровые, векторные и гибридные графические редакторы.
Растровые графические редакторы. Наиболее распространены Adobe Photoshop (и его облегченные версии), Microsoft Paint, GIMP – для операционных систем Microsoft Windows и Mac OS Х GIMP – для GNU/Linux и других POSIX-совместимых.
Векторные графические редакторы. Наиболее распространены Adobe Illustrator, CorelDRAW, Adobe Fireworks (ранее Macromedia Fireworks), Adobe Free Hand (ранее Macromedia Free Hand) – для операционных систем Microsoft Windows и Mac OS X; свободно распространяемый редактор Inkscape – для всех ОС.
Гибридные графические редакторы. Наиболее распространены RasterDesk для AutoCAD, Spotlight и Adobe Photoshop Extended – для операционных систем Microsoft. Windows.
В основном графические программы предназначены для обработки только векторного или только растрового изображения. Но существуют и программы или пакеты программ, сочетающие оба типа. Преобразовать векторное изображение в растр достаточно просто, обратная задача гораздо сложнее, для этого существуют специальные программы – векторизаторы. Программы для работы с трехмерной графикой могут использовать как векторные (например, для построения сложных объектов), так и растровые (например, в качестве текстур) изображения. Многие графические программы поддерживают различные форматы графики и имеют возможность импорта-экспорта в другие графические форматы. Также важную роль играют программы просмотра изображений, упрощающие поиск и подбор графического материала, его простейшую коррекцию, систематизацию и каталогизацию.
Растровый графический редактор
Растровый графический редактор – специализированная программа, предназначенная для создания и обработки растровых изображений на экране компьютера. Такие программы имеют широкое применение в работе художников и дизайнеров разных направлений, при подготовке изображений к печати в типографии или на других печатных устройствах, публикации в Интернете и т.п. (табл. 10.1).
Большинство современных растровых редакторов содержат векторные инструменты редактирования в качестве вспомогательных.
Растровые графические редакторы имеют наборы инструментов и функций для работы с изображением и набор опций, предназначенных для изменения различных параметров изображений. В простейших программах, например Microsoft Paint, инструментов и опций совсем немного. В графическом редакторе Adobe Photoshop наибольшее количество инструментов, функций и возможностей настройки различных параметров.
Таблица 10.1
Растровые графические редакторы
GIMP, DigiKam, Krita, ImageMagick, Pinta, KolourPaint, Tux Paint, GrafX2, GraphicsMagick, XPaint, GNU Paint, My Paint
Adobe Photoshop, Adobe Photoshop Elements, Corel Painter, Corel Painter Essentials, Core! PaintShop Pro, Corel Photo-Paint, Corel Photoimpact, NeoPaint, Pixel Image Editor, PhotoPerfect, Pixelmator, Real World Photos, SilverFast H DR, TV Paint
Растровые графические редакторы
Растровый графический редактор — специализированная программа, предназначенная для создания и обработки растровых изображений. Подобные программные продукты нашли широкое применение в работе художников-иллюстраторов, при подготовке изображений к печати типографским способом или на фотобумаге, публикации в интернете.
Растровые графические редакторы позволяют пользователю рисовать и редактировать изображения на экране компьютера, а также сохранять их в различных растровых форматах, в общем случае представляющих собой несжатое «попиксельное» описание изображения.
В противоположность векторным редакторам растровые используют для представления изображений матрицу окрашенных точек (bit map). Большинство современных растровых редакторов содержат векторные инструменты редактирования в качестве вспомогательных.
Классификация растровых графических редакторов представлена в таблице 7.2.
Классификация растровых графических редакторов
GIMP, DigiKam, Krita, ImageMagick, Pinta, Kolour, Paint, Tux Paint, GrafX2, GraphicsMagick, XPaint, GNU Paint, MyPaint
Adobe Photoshop, Adobe Photoshop Elements, Corel Painter, Corel Painter Essentials, Corel PaintShop, Pro, Corel Photo-Paint, Corel PhotoImpact, NeoPaint, Pixel Image Editor, PhotoPerfect, Pixelmator, Real World Photos, SilverFast HDR, TVPaint
Artweaver, Pixia, Paint, Paint.NET, PhotoScape, IrfanView, Fatpaint
Охарактеризуем некоторые из них.
Microsoft Paint — многофункциональный, простой в использовании растровый графический редактор компании Microsoft, входящий в состав всех ОС семейства Windows, начиная с первых версий.
В Windows 7 Microsoft Paint был полностью переработан, получил ленточный интерфейс и дополнительные инструменты. В меню Вид до бавлены: новая линейка, режим предпросмотра печати, шкала масштаба нанесена как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения, возможность получения материала для редактирования со сканера.
Обновилась библиотека фигур. К стандартным фигурам — эллипсу, прямоугольнику, вектору, кривой, многограннику и скругленному прямоугольнику — добавилось еще 17 фигур (треугольники равнобедренный и прямоугольный, ромб, пяти- и шестиугольники, стрелки вправо, влево, вверх и вниз и др.).
Появилась возможность настройки параметров нарисованной фигуры — повернуть, растянуть, изменить цвет и фактуру.
Добавились разновидности заливки/контура:
- — нет/отсутствует;
- — однотонный;
- — пастель;
- — маркер;
- — масло;
- — карандаш;
- — акварель.
Добавились разновидности кистей:
- — обычная кисть (сглаженная);
- — каллиграфические кисти 1 и 2 с наклоном в 45 градусов влево и вправо соответственно;
- — баллончик;
- — масляная кисть;
- — пастельная кисть;
- — маркер;
- — обыкновенный карандаш;
- — акварель.
К уникальным возможностям и приемам работы можно отнести:
- — многократное увеличение и уменьшение инструмента (соответственно комбинации клавиш Ctrl + NumPad + и Ctrl + NumPad-);
- — выбор третьего цвета для рисования. Все знают, что на левую и правую кнопки мыши можно назначить разные цвета, щелкнув соответствующей кнопкой на палитре, если при этом зажать клавишу Ctrl, можно дополнительно указать третий цвет. Для его использования зажмите и держите клавишу Ctrl. С приходом операционной системы Windows 7 после появления Цвет 1 (Color 1) и Цвет 2 (Color 2), эта функция была убрана;
- — заливка. В Paint не используется антиалиасинг и полупрозрачность, заливка аккуратно и четко заполняет области, обведенные любыми кривыми линиями. Пользуясь заливкой и пипеткой, можно быстро стереть множество деталей одного цвета на фоне другого: достаточно залить этот фон цветом деталей, а затем вернуть ему его цвет. Залить тонкий наклонный контур сложно, потому что часто он не имеет смежных точек на всем своем протяжении. Иногда эту задачу проще решить, сделав его толще: продублировать этот контур рядом, с помощью возможностей выделения с прозрачностью и копирования;
- — замена цвета. Инструмент Ластик работает, фактически рисуя фоновым цветом там, где им проведут при нажатой левой кнопке мыши. Если им водить при нажатой правой кнопке, то он будет «стирать» только то, что нарисовано «основным» цветом;
- — выделение. Выделенный фрагмент оказывается «плавающим», а его место заполняется фоновым цветом. При этом если в момент начала перетаскивания нажата клавиша Ctrl, в начальной позиции остается копия плавающего выделения; если нажата клавиша Shift, то копия остается и во всех промежуточных точках перемещения;
- — прозрачное выделение назначается правой кнопкой мыши как с палитры, так и с рабочей области инструментом Пипетка;
- — создание пользовательской кисти;
- — подрезка вставленного изображения удобна при подготовке скриншотов;
- — при вставке размер рабочей области увеличивается так, чтобы вмещать в себя вставляемое изображение. Пользуясь этим, можно измерять размеры изображений: достаточно перед вставкой уменьшить за нижний правый угол размеры рабочей области до минимальных, а после вставки посмотреть на «атрибуты» изображения.
Одним из недостатков редактора является поворот изображения, который возможен только на угол, кратный 90.
Adobe Photoshop — многофункциональный графический редактор, разработанный и распространяемый фирмой Adobe Systems. В основном работает с растровыми изображениями, однако имеет некоторые векторные инструменты. Продукт является лидером рынка в области коммерческих средств редактирования растровых изображений и наиболее известным продуктом фирмы Adobe. Часто эту программу называют просто Photoshop.
Изначально программа была разработана как редактор изображений для полиграфии, в данное время она широко используется и в веб-дизайне.
Photoshop тесно связан с другими программами для обработки медиафайлов, анимации и другого творчества. Совместно с такими программами, как Adobe ImageReady, Adobe Illustrator, Adobe Premiere, Adobe After Effects и Adobe Encore DVD, он может использоваться для создания профессиональных DVD, обеспечивает средства нелинейного монтажа и создания таких спецэффектов, как фоны, текстуры и т. д. для телевидения, кинематографа и всемирной паутины. Photoshop также прижился в кругах разработчиков компьютерных игр.
Основной формат Photoshop — PSD — может быть экспортирован и импортирован всеми программными продуктами, перечисленными выше. Из-за высокой популярности Photoshop поддержка специфического для нее формата PSD была реализована во многих графических программах (Macromedia Fireworks, Corel PHOTO-PAINT, Winimages, GIMP, Corel Paint Shop Pro и др.).
Photoshop поддерживает следующие цветовые модели или способы описания цветов изображения: RGB, LAB, CMYK; в градациях серого: черно-белые, Duotone, с 256-цветовой палитрой (Indexed), многоканальные (Multichannel).
Поддерживается обработка изображений с глубиной цвета 8 бит (256 градаций на один канал), 16 бит (используется 15 битов плюс один уровень, то есть 32769 уровней) и 32 бита (используются числа одинарной точности с плавающей запятой).
Возможно сохранение в файле дополнительных элементов:
- — направляющих (Guide);
- — каналов (например, канал прозрачности — Alpha channel);
- — путей обтравки (Clipping path);
- — слоев, содержащих векторные и текстовые объекты.
Файл может включать цветовые профили (ICC), функции преобразования цвета (transfer functions). Допускаются неквадратные пиксели (Pixel Aspect Ratio).
Расширенная версия программы Adobe Photoshop Extended предназначена для более профессионального использования, а именно при создании фильмов, видео, мультимедийных проектов, трехмерного графического дизайна и веб-дизайна, для работы в областях производства, медицины, архитектуры, при проведении научных исследований.
В программе Adobe Photoshop Extended современных версий (начиная с CS4) можно открывать и работать с ЗВ-файлами, создаваемыми такими программами Adobe Acrobat 3D, 3ds Max, Maya и Google Earth. Photoshop поддерживает следующие форматы файлов 3D: U3D, 3DS, OBJ, KMZ и DAE.
Можно использовать трехмерные файлы для внедрения в двумерное фото. Доступны для обработки 3D-модели некоторые операции:
- — работа с каркасами;
- — выбор материалов из текстурных карт;
- — настройка света.
Также можно создавать надписи на 3 D-объекте, вращать модели, изменять их размер и положение в пространстве. Программа включает в себя также команды по преобразованию плоских фотографий в трехмерные объекты определенной формы, например, банка, пирамида, цилиндр, сфера, конус и другие.
Для имитации движения в Photoshop можно создавать кадры мультипликации, используя слои изображения. Можно создавать видеоизображения, основанные на одной из многих заданных пиксельных пропорций. После редактирования можно сохранить свою работу в виде файла GIF-анимации или PSD, который впоследствии можно проиграть во многих видеопрограммах (Adobe Premiere Pro или Adobe After Effects).
Доступно открытие или импортирование видеофайлов и последовательности изображений для редактирования и ретуширования, создание видеоряда мультипликации и экспорт работ в файл формата QuickTime, GIF-анимацию или последовательность изображений. Видеокадры можно отдельно редактировать, трансформировать, клонировать, применять к ним маски, фильтры, разные способы наложения пикселов, на них можно рисовать, используя различные инструменты.
С помощью программы Photoshop Extended можно рассматривать MATLAB-изображения, обрабатывать их в программе Photoshop, комбинировать команды MATLAB с технологиями обработки изображений Photoshop. Как только устанавливается соединение с программой Photoshop из программы MATLAB и осуществляется ввод команд в командную строку MATLAB, эти управляющие воздействия незамедлительно выполняются в Photoshop. Файлы, подготовленные в программе MATLAB, имеют расширение .m, .fig, .rpt, .mat, .mdl. Коммуникация между Photoshop и MATLAB использует интерфейс Photoshop JavaScript и библиотечный интерфейс MATLAB.
GIMP (ГИМП) — растровый графический редактор, программа для создания и обработки растровой графики, и частично поддерживает работу с векторной графикой. Проект основан в 1995 году Спенсером Кимбеллом и Питером Маттисом как дипломный проект, в настоящий момент поддерживается группой добровольцев. Распространяется на условиях GNU General Public License.
Типичные задачи, которые можно решать при помощи GIMP: создание графики и логотипов, масштабирование и кадрирование фотографий, раскраска, комбинирование изображений с использованием слоев, ретуширование и преобразования изображений в различные форматы [4].
Достоинства графического редактора GIMP:
- — программное обеспечение является свободным;
- — обладает высококачественным приложением для фоторетуши и позволяет создавать оригинальные изображения;
- — является высококачественным приложением для создания экранной и веб-графики;
- — является платформой для создания мощных и современных алгоритмов обработки графики учеными и дизайнерами;
- — позволяет автоматизировать выполнение повторяющихся действий;
- — GIMP легко расширяем за счет простой установки дополнений.
В GIMP присутствуют инструменты для работы с фотографиями:
- — набор инструментов цветокоррекции;
- — микшер каналов;
- — постеризация;
- — тон — насыщенность;
- — баланс цветов;
- — яркость — контраст;
- — обесцвечивание.
При помощи фильтров, инструментов, масок и слоев с разными типами наложения (всего 22) можно:
- — выравнивать заваленный горизонт;
- — убирать искажения, вносимые оптикой;
- — корректировать перспективу;
- — выполнять клонирование объектов с учетом перспективы;
- — кадрировать фотографии;
- — удалять дефекты вроде пыли на матрице (штамп, лечебная кисть);
- — имитировать использование различных цветофильтров;
- — «вытаскивать» потерянную детализацию в тенях и др.
Для рисования в редакторе позволительно использовать несколько рисующих инструментов и свободно масштабируемые кисти, поддержку кистевой динамики и поддержку графических планшетов.
Дополнительные возможности по коррекции изображений на протяжении всей работы реализованы в виде экранных фильтров. К ним относятся:
- — имитация разных типов дальтонизма (протанопия, дейтероно-пия, тританопия);
- — гамма-коррекция;
- — коррекция контраста;
- — управление цветом.
GIMP имеет настраиваемый интерфейс:
- — плавающие палитры легко группируются и перегруппируются;
- — возможна полная перенастройка клавиатурных комбинаций, действий мыши, а также устройств ввода вроде Griffin Powermate;
- — любое меню можно превратить в свободно перемещаемое окно (Linux/UNIX).
Отсутствие средств автоматической записи сценариев компенсируется в GIMP большим числом языков сценариев: Script-Fu, Python, Ruby, Perl, C#, Java. С помощью этих инструментов можно писать как интерактивные сценарии и модули для GIMP, так и создавать изображения полностью автоматически, например, генерировать «на лету» изображения для веб-страниц внутри программ CGI или выполнять пакетную цветокоррекцию и преобразование изображений. Следует отметить, что для пакетной обработки изображений все же лучше подходят пакеты наподобие ImageMagick.
В настоящее время использование GIMP в коммерческом дизайне, полиграфии и фотографии сопряжено с рядом сложностей, а во многих случаях и вовсе невозможно, так как нет поддержки:
- — плашечных цветов (и палитры Pantone);
- — цветовых моделей, CIELAB и CIE XYZ;
- — режима 16 и более разрядов на цветовой канал;
- — HDRi и операторов отображения тонов;
- — процедурных (корректирующих) слоев и эффектов (стилей) слоев.
Многие из упомянутых недочетов планируется устранить на втором этапе перехода к использованию библиотеки GEGL.
Существует расширение для экспорта в TIFF с цветоделением в CMYK и цветопробой.
GIMP поддерживает импорт и экспорт PDF-файлов при помощи Poppier. Может использовать данные в различных форматах Adobe Photoshop: