Курсовая работа: Компьютерная графика \укр\

Курсовая работа: Компьютерная графика \укр\

Компьютерная графика

1. Вступ

2. Огляд графічних редакторів

2.1. Класифікація видів комп’ютерної графіки

2.1.1. Компьютерна графіка для поліграфії

2.1.2. Двовимірний комп’ютерний живопис

2.1.3. Презентаційна графіка

2.1.4. Двовимірна анімація, яка використовується для створення динамічних зображень і спецефектів у кіно

2.1.5. Двовимірне та тривимірне моделювання, яке використовується для дизайнерських та іженерних розробок

2.1.6. Тривимірна анімація, яка використовується для створення рекламних, музичних клипів і кінофільмів

2.1.7. Обробка відеозображень, необхідна для накладення анімаційних спецефектів для відеозапису, наукова візуалізація

2.2. Класифікація графічних редакторів

2.2.1. Редактори для створення й ретушування растрової графіки

2.2.2. Векторні графічні редактори.

2.2.3. Пакети верстання (настільні видавницькі системи)

2.1.4. Пакети 2D-анімації

2.2.5. Програми для створення Web-сторінок

2.2.6. 3D редактори

2.2.7. Пакети інженерного моделювання і проектування

2.2.8. Інші программи для роботи з графікою

2.2.8.1. Спеціальні 3D-додатки

2.2.8.2. Програми для створення об’ємних шрифтів

2.2.8.3. Системи для монтажу і роботи з видео

2.2.8.4. Програми для наукової візуалізації

3. ТЕХНIКА БЕЗПЕКИ

3.1. Охорона працi в Українi

3.2. Рацiональна органiзацiя робочого мiсця.

3.3. Вимоги безпеки при роботi оператора ПЕОМ

3.3.1. Безпечні приклади роботи та охорона праці на робочому місті

3.3.2. Правила експлуатацiї ПК

3.3.2.1. По використанню системного блоку

3.3.2.2. По використанню монiтора

3.3.2.3. По клавiатурi

3.3.2.4. По використанню дискет

4. Висновок

5. Використована література

1. Вступ

Комп’ютерна графіка з’явилась достатньо давно — вже у 1960-х роках існували повноцінні програми роботи з графікою. Сьогодні прийнято користуватися термінами «комп’ютерна графіка» і «комп’ютерна анімація». Поняття «комп’ютерна графіка» об’єднує всі види робот зі статичними зображеннями, «комп’ютерна анімація» має справи з зображеннями, які динамічно змінюються.

Справжнього широкого раозвитку комп’ютерна графіка зазнала з появою персональних комп’ютерів «Macintosh» (МАС) фірми Apple, які спеціально визначалися для потреб поліграфії. Саме для платформи МАС почали з’являтися перші спеціалізовані операційні системи та графічні редактори. Але сталося так, що справжніми «массовими» комп’ютерами стали комп’ютери класу IBM/PC (РС). Тоді більшість звичайних сьогодні для багатьох оболонок та редакторів почали відтворюватися на базі графічного досвіду МАС, але перекладені для комп’ютерів РС. Так з’явилася славнозвісна операційна система Windows, а також дуже велика кількість звичних для користувачів комп’ютерів РС пакетів, різнопланових програм та редакторів (наприклад: QuickTime, Page Maker, майже всі продукти корпорації Adobe та багато інших).

У теперішній час, завдяки грандіозному розвитку комп’ютерної техніки, деякі сторони нашого життя неможливо уявити собі без застосування комп’ютерних технологій, у тому числі без комп’ютерної графіки. Це, насамперед:

•   усі види поліграфічних процесів;

•   майже вся рекламна індустрія;

•   телебачення;

•   моделювання нових видів одягу;

•   проектно-конструкторські розробки й т. д.

На базі засобів комп’ютерної графіки та інших прогрессивних технологій в останній час з’явилися зовсім нові, не схожі ні на що раніш відоме, напрямки виробництва, профессії, навіть середовища та взаємостосунки. Звичними зараз звучать для більшості з нас поняття: «віртуальна реальність», «зона інтернет», «телеконференція», «аудіо та відео у реальному часі» та інші. Все це є невід’ємною частиною так званої «комп’ютерної революції», яку всі ми зараз відчуваємо на собі.

Наслідками всесторонньго вторгнення комп’ютерізації у майже всі сфери діяльності людини є й поява нових типів мистецтва. До таких можна віднести комп’ютерну музику та анімацію. Остання з’явилася саме завдяки розвитку одного з видів комп’ютерної графіки, а саме — тривимірної (3D) графіки та анімації. Цей тип графіки, а точніше, клас редакторів 3D набув за останні 1-2 роки достатньо широкого розповсюдження не тільки у колах спеціалістів, які користуються спеціалізованими дуже міцними графічними станціями, а й у колах користувачів середнього класу, у т. ч. й користувачів домашніх комп’ютерів. Цьому, перш за все, сприяє розвиток спрямованних на працю з 3D графікой не тільки програмних продуктів, а й поява апаратних засобів, також спрямованних на підтримку та прискорення різноманітних 3D процесів. До цих засобів слід віднести такі, як:

•   3D акселератори, які входять до складу майже всіх сучасних відеоадаптерів;

•   процесори з підтримкою ММХ команд;

•   спеціалізовані процесори типу RISC, Silicon Graphics;

•   процесори з підтримкою нової технології 3D NOW та ін.

Своєрідним синтезом майже усіх типів комп’ютерної графіки став й такий тип графіки, як «Web-дизайн», який прийшов до нас разом із втіленням у повсягденне життя все більшої й більшої спільноти інтернету. Тут присутні й елементи, які досі використовувались лише при верстці друкованних видань, і фрагменти анімації та відео, й моменти моделювання різних об’єктів.

Далі буде більш детально розглянуто різні типи комп’ютерної графіки, їх характерні риси й можливості, а також розписані особливості та призначення деяких з величезної кількості сучасних графічних редакторів, які є найбільш популярними серед спеціалистів у галузях, пов’язаних з комп’ютерною графікою.

2. Огляд графічних редакторів

2.1. Класифікація видів комп’ютерної графіки

По своїй структурі зображення можуть бути растровими та векторними (мал. 1). Наприклад, сканер під час сканування розбиває зображення на безліч дрібних елементів (пікселей) і формує з них растрову картинку. Колір кожного пікселя записується у пам’ять комп’ютера за допомогою певної кількості бітів. Біт — мінімальна одиниця пам’яті комп’ютера, яка може зберігати значення або 0, або 1. Піксель це найменший елемент, растрового зображення. Якщо картинка має розмір 800х600, то ці числа відображають кількість пікселей по горизонталі (800) і по вертикалі (600). Чим більше кількість пікселей у зображенні, тим краще його вигляд на екрані і при друці. Число кольорів, в які можна пофарбувати окремий пиксель, визначається як два у степені N, де N — кількість бітів, які зберігають кольорову інформацію про піксель. У  контрастній чорно-білій картинці кожний піксель кодується однім бітом. Восьмибітне зображення дозволяє мати 256 кольорів, а 24 біта забезпечують присутність у зображенні більш 16 мільйонів кольорів, що дає можливість працювати з зображеннями професійної якості. Але цей засіб подання зображення не підходить для тих випадків, коли виникає необхідність у масштабуванні зображення у великих межах.

Цього браку позбавлені векторні зображення, у яких розмір будь-якого елемента може бути змінений аж «до нескінченності». Але таку картинку неможливо отримати шляхом сканування, оскільки кожний її елемент будується з допомогою математичних описів об’єктів (так званих примітивів), в якості яких можуть виступати лінії, дуги, кола і тому подібне. Також для кожного примітива існує ряд параметрів, які визначають колір, товщину лінії і тому подібне. Векторна графіка створюється за допомогою спеціальних програмних засобів типу CorelDRAW, Adobe Illustrator. Також такий формат зображення використовується в усіх програмах САПР (Системи Автоматичного Проектування) (P-CAD, Auto-CAD і тому подібне). Фактично векторне зображення існує у вигляді набору математичних формул, які описують елементи зображення. І, нарешті, векторна графіка не залежить від продуктивності апаратних засобів, яка дозволяє легко змінювати розміри статичних зображень (наприклад, збільшити розмір дверної ручки до розміру дома) без втрати загальної кількості елементів зображення, ясності і чіткості їхніх меж при виведенні на екран монітору або при друці.

По свому «професійному» призначенню комп’ютерну графіку та анімацію можна розділити на такі групи:

•   комп’ютерна графіка для поліграфії;

•   двовимірний комп’ютерний живопис;

•   презентаційна графіка;

•   двовимірна анімація, яка використовується для створення динамічних зображень і спецєфектів у кіно;

•   двовимірне і тривимірне моделювання, застосоване для дізайнерських та інженерних розробок;

•   тривимірна анімація, яка використовується для створення рекламних і музичних клипів і кінофільмів;

•   обробка відеозображень, необхідна для накладення анімаційних спецефектів для відеозапису;

•   наукова візуалізація.

2.1.1. Компьютерна графіка для поліграфії

Комп’ютерна графіка для поліграфії дозволяє підготавлювати різноманітну графічну інформацію для виходу у друк засобами поліграфії. Це стосується векторної і растрової графіки, всіляких таблиць і діаграм, а також текстової інформації, — тобто усього того, що може бути перенесене на папір, плівку і подібні носії. Цей тип графіки є, мабудь, однім з найбільш поширених видів як у різноманітності задач, які вирішуються, і засобів їхнього втілення, так і у величезній кількості направлених на виконання поліграфічних задач, і програмних, і апаратних, і всіляких прикладних засобів.

Сюди відносяться ті программи, за допомогою яких можна підготовити видання для друку у поіграфії. У перелік цих програм входять: настільні видавницькі системи, редактори для створення векторної і растрової графіки, текстові і табличні редактори, пакети роботи зі шрифтами і тому подібне. Якщо розглядати частину апаратних засобів (особливо у вартістьному відношенні), що випускається комп’ютерною промисловістью для потреб поліграфії та супутних процесів, то у загальному обцязі вони складуть найбільшу частку.

2.1.2. Двовимірний комп’ютерний живопис

Двовимірний комп’ютерний живопис подає собою своєрідний синтез традиційного живопису і засобів комп’ютерної обробки зображень. Програмні і апаратні засоби цього типу передусім направлені на комп’ютерне втілення всіх особливостей роботи з пензликом, різноманітних видів фарб, грунтовок та інших традиційних художніх інструментів і матеріалів. Фахівці,  що працюють у цій області (зазвичаем названі «комп’ютерні митці»), користуються спеціальними маніпуляторами, які дозволяють максимально імітувати роботу пензликом і крейдою і називаються «Mous-Pen» (у дослівному перекладі — миша-перо). Такий маніпулятор звичайно має форму ручки (олівця) і відсліжуе не тільки переміщення руки на двовимірній площині, але і інтенсивність натиску, а інколи, і швидкість переміщення. При використанні спеціальних редакторів з підтримкою таких маніпуляторів, митець одержує можливість творити звичайними для нього прийомами та рухами, що замітно зглажує відзнаки між звичайним і комп’ютерним живописом.

2.1.3. Презентаційна графіка

Презентаційна графіка призначена для створення різноманітних варіантів представницьких, шоу й рекламних об’єктів. Сюди можна віднести й подання різноманітних продуктів, й оформлення різноманітних програм, наприклад: заставки та оболонки до різноманітних мультімедіа продуктів, оболонок компакт-дисків, «інтерфейс-програм», WEB-дизайн, і багато іншого. Найбільш яскравий і характерний приклад такої графіки — це заставки практично всіх комп’ютерних ігор. Також достатньо поширений тип презентаційної графіки — оформлення багатьох Web-сторінок, де використовуються різноманітні відео й аудіоефекти.

2.1.4. Двовимірна анімація, яка використовується для створення динамічних зображень і спецефектів у кіно

Сама назва цього типу графіки говорить саме за себе. Це те, що вже стало досить звичним навіть для тих, хто майже не має справ ані з комп’ютерами, ані з графікою. Без цього виду графіки не можливо уявити жодного дня ефіру практично жодної телевізійної програми, жодна студія мультиплікації сьогодні не може обійтися без комп’ютерної анімації, і цей перелік можна було б досить довго продовжувати.

Двовимірна і тривимірна анімація, яка створюється як традиційними (без використання обчислювальних засобів), так і комп’ютерними засобами, заснована на одному і тому же принципі: якщо ряд статичних зображень показати в достатньо швидкому темпі, то людське око зв’яже їх разом і прийме за безперервний рух. Для того, щоб декілька зображень об’єкту були сприйняті оком як плавний рух цього об’єкту, може вистачити швидкості 8 комп’ютерних екранів за секунду. У відзнаку від традиційної целулоідної анімації, де кожний кадр малюється вручну, у комп’ютерній 2D- й 3D-анімации частину рутиної роботи бере на себе комп’ютер. Можна, наприклад, задати рух по траекторії (програма створить відповідні проміжні кадри) або плавно змінити палитру на протязі декількох кадрів (наприклад, поступово затемнити зображення або прибрати частину кольорів). Не зважаючи на те, що поява в останній час 3D-аниімації помітно посунула двовимірну анімацію, двовимірна анімація все ще існує і продовжує розвиватися.

2.1.5. Двовимірне та тривимірне моделювання, яке використовується для дизайнерських та іженерних розробок

На скільки б не був багатий вибір інструментів програм растрової комп’ютерної графіки та анімації, більшу частину роботи по побудові зображення треба робити вручну, у тому числі промальовувати проміжні кадри в анімації. У зв’язку з цим растрові пакети можна віднести до засобів комп’ютерного живопису. А справжнє об’ємне (тривимірне) зображення легше створити за допомогою векторної графіки: її технологія дозволяє давати комп’ютеру вказівки (команди), керуючись якими він будує зображення за допомогою запрограмованих алгоритмів. Цей засіб більше схожий на креслення, при цьому частіше тривимірне. За допомогою векторної графіки об’єкти будуються з так званих «примитивів» — ліній, кіл, кривих, кубів, сфер і тому подібних. Примитив не потрібно малювати — вибравши піктограмму з зображенням або назвою, наприклад сфери, ви просто задаєте її параметри (координати центру, радіус, кількість граней на поверхні і тому подібне), а комп’ютер вже креслить її сам. Складні об’єкти будуються з примитивів, на основі багатокутників (полігонів) або кривих (сплайнів), при цьому сплайнові моделі мають більш гладку форму, ніж полігональні. Після цього вибираються матеріали (текстури) та запускається процес візуалізації (Rendering).

Двовимірне і тривимірне моделювання застосовується для дізайнерських та інженерних розробок. Крім того, двох- і тривимірне моделювання доповнює тривимірну анімацію, поліграфічні і презентаційнні пакети.

2.1.6. Тривимірна анімація, яка використовується для створення рекламних, музичних клипів і кінофільмів

Тривимірна анімація за технологією нагадує кукольну: ви створюєте каркаси об’єктів, накладаєте на них матеріали, компонуєте все це в єдину сцену, встановлюєте освітлення і камеру, а після цього задаєте кількість кадрів у фільмі і рух предметів. Подивитися що відбувається можна за допомогою камери, яка теж може рухатися. Рух об’єктів у тривимірному просторі задається по траєкторіям, ключовим кадрам і з допомогою формул, які зв’язують рух частин складних конструкцій. Підібравши потрібний рух, освітлення і матеріали, ви запускаєте процес визуалізації. На протязі деякого часу комп’ютер прораховує всі необхідні кадри і видає вам готовий фільм.

На відзнаку від двовимірної анімації, де багато чього може бути намальоване від руки, у тривимірній анімації об’єкти занадто гладкі, їхня форма занадто правильна та рухаються вони по занадто «геометричним» траєкторіям. Щоправда, ці проблеми мажна перебороти. У анімаційних пакетах покращуються засоби візуалізації, оновлюються інструменти для створення спецефектів та збільшуються бібліотеки матеріалів. Для створення «нерівних» об’єктів, наприклад волос або диму, використовується технологія формування об’єкту з безлічі частинок. Вводиться інверсна кінематика та інші техніки оживлення, виникають нові засоби суміщення відеозапису й анімаційних ефектів, що дозволяє зробити сцени і рухи більш реалістичними. Крім того, технологія відкритих систем дозволяє працювати відразу з декількома пакетами. Можна створити модель в одному пакеті, розмалювати її в іншому, оживити у третьому, доповнити відеозаписом у четвертому. І, нарешті, функції багатьох професійних пакетів можна сьогодні поширити зо допомогою додаткових фільтрів, написаних спеціально для базового пакету.

2.1.7. Обробка відеозображень, необхідна для накладення анімаційних спецефектів для відеозапису, наукова візуалізація

Програми обробки цифрових відеоизображень та створення багатоверствових композицій з використанням двовимірної та тривимірної графіки дозволяють замінити комбіновані зйомки, обробляти відснятий матеріал засобами комп’ютерної графіки, суміщати відснятий матеріал з комп’ютерною анімацією а виводити результати на кіно- та відеоплівку.

Пакети для наукової візуалізації можуть бути призначені для вирішення різноманітних задач — від рішення проблем муніціпального планування до візуалізації сонячних вибухів.

2.2. Класифікація графічних редакторів

В залежності від типу графіки, з якою необхідно працювати, програмні засоби, які дозволяють у кінцевому підрахунку створювати ті або інші види комп’ютерної графіки, також можна поділити на відповідні види. Серед величезного різноманіття таких програмних засобів існують як спеціалізовані, призначені для створення якого-небуть конкретного типу графіки, так і багатофункціональні, які дозволять створювати декілька різноманітних типів комп’ютерної графіки, або з’єднувати різні графічні об’єкти разом. Крім того, графічні пакети розрізняються по платформі, для якої вони створені. Наприклад, більшість поліграфічних пакетів в першу чергу розробляються під платформу МАС, яка спеціально призначена для цієї мети; професійні потужні 3D редактори і програми моделювання частіше передвизначені для роботи під Windows NT; спеціалізовані пакети для обробки професійного відео розраховані на роботу як правило тільки зі спеціальним обладнанням типу студій АВМ (аудіо-відео монтажу), і цей перелік можна довго продовжувати.

Слід відзначити, що незважючи на таку традиційну спеціалізацію, в останній час отримали розвиток так звані «крос-платформенні» системи. Суть їх перебуває в тому, що об’єкти (в основному виді файлів) можна переносити з однієї платформи на іншу. Особливо корисним це є для справ з поліграфією. З розвитком комп’ютерів МАС і РС різниця між ними зведені майже до нуля.

Розглянемо основні види графічних пакетів і редакторів РС платформи, як найбільш поширених і загальновідомих:

•   редактори для створення й ретушування растрової графіки;

•   векторні графічні редактори;

•   пакети верстання (настільні видавницькі системи);

•   пакети 2D-анімації;

•   програми для створення Web-сторінок;

•   3D редактори;

•   пакети інженерного моделювання і проектування;

•   інші программи для роботи з графікою;

  1)           спеціальні 3D-додатки;

  2)           програми для створення об’ємних шрифтів;

  3)           системи для монтажа і роботи з відео;

  4)           програми для наукової візуалізації.

2.2.1. Редактори для створення й ретушування растрової графіки

Почати огляд означеного типу редакторів, мабудь, слід з PaintBrush (додаток 1), який входить у стандартну поставку Windows. Багато хто починав знайомитися з азами комп’ютерної графіки саме з цієї програми, яка є дуже простою і доступна в освоєнні без особливих навиків. Цей редактор дозволяє створювати найпростіші геометричні фігури, креслиіти лінії різноманітної ширини, набирати текст. При цьому всі створені об’єкти можна редагувати: міняти розміри, повертати, копіювати з одного місця і вставляти в інше, міняти колір. Робота у цьому редакторі дає непогану підготовку для освоєння більш складних професійних пакетів.

Безсумнівним лідером серед таких пакетів звісно є Adobe Photoshop (плакат 1, мал. 2), визнаний як професіоналами, так і аматорами. Остання 5-та версія цього «колосса» корпорації Adobe Systems надає дизайнерам та іншім фахівцям у галузі комп’ютерної графіки фантастичні можливості.

Спостерігаючи, як з моменту свого народження пакет Adobe Photoshop сьогодні зріс у потужний редактор зображень, можна вразитись з того, що при цьому розробникам вдається зберігати простоту і легкість освоєння програми. У той час, як освоїти інші «пікселедробителі» від версії до версії стає все важче, навіть випадковий користувач може без практики запустити пакет Photoshop і виконати у ньому прості операції. Крім того, розробники у кожній новій версії програми вдало втілюють довгий список побажань користувачів.

Список оновлень у Photoshop 5 відкриває нова палітра History (Історія). Ця функція настільки зручна, що на неї обов’язково слід звернути увагу. У палітрі відображається список усіх виконаних операцій над зображенням (максимальну кількість можна задавати), а щиглик по будь-якій з них вертає зображення у той стан, у якому воно знаходилося відразу після виконання даної операції. У ході роботи можна зберігати під будь-якими іменами «миттєві знімки» (snapshot) документа, що полегшує порівняння попередніх і поточних версій. Однак слід пам’ятати, що «знімки» зберігаються тільки тимчасово, і при закритті зображення вони будуть втрачені, якщо тільки їх не зберегти постійно як нові файли.

Крім того, треба мати на увазі, що великі зображення з довгою історією швидко заповнюють все виділене на тимчасових дисках місце. Палитра History змінить засоби роботи з зображеннями, надаючи значно більшу, ніж будь-коли, свободу для експериментування.

Особливо слід відзначити цілком нові можливості при роботі з текстом. Тепер під час введення тексту у вікно діалога Type (Текст) зображення оновлюється негайно, при цьому текст відображається за вибраним кольором, обрисом та кеглем. Текст можна редагувати навіть після його масштабування, обертання або наклону. Окрім цього можна, не закриваючи вікно діалога, змінити розташування тексту в зображенні.

Раніше Photoshop дозволяв редагувани текст тільки глобально. У версії 5 редагування допускається вже на рівні символів; всередині текстового блоку можна змінити такі атрибути, як зміщення відносно базової лінії і кегль шрифта. Розробники Adobe додали також новий інструмент для набору тексту по вертикалі.

Дуже цікавим є нове доповнення Layer Effects (Ефекти верстви). Замість виконання безлічі складних операцій з каналами для створення тіней, для вигравірування тексту, сяйва, а також видавлювання всередину і назовні, за допомогою Layer Effects отримати такі ефекти можна усього за декілька секунд. Застосування Layer Effects до існуючого рівня змінює все зображення на цьому рівні. При цьому чинність Layer Effects на цьому не закінчується, бо будь-які нові зображення, поміщені на той самий рівень, одержують аналогічний ефект. Завдяки реалізації цієї потужної функції, новий Photoshop позбавляє користувачів від необхідності набуття багатьох додаткових модулів, які намагаються створювати подібні ефекти, які орієнтуються на операції з каналами макрокоманд. При дизайні Web-сторінок, функція Layer Effects заощаджує багато годин робочого часу. Наприклад, можна дуже швидко створити серію кнопок з ідентичною висотою та кутом наклона тіні, кожна з яких буде містити видавлений текст, який редагується.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6