Общие сведения графических систем

Оглавление

 

 

 

Введение

 

В данной дипломной работе рассматривается современные тенденции  развития настольных издательских систем и графических систем, цель создания, история возникновения понятия об издательской системе, как развивались настольные издательские системы и на какой ступени развития находится в данный момент.

Актуальность исследования данной темы растет с каждым днем благодаря широкому распространению цифровой фототехники, компьютерного дизайна и публикаций, обусловлены потребностью в развитии соответствующих программных продуктов

Назначение программ этого класса состоит в автоматизации  процесса верстки полиграфических  изданий. Этот класс программного обеспечения  занимает промежуточное положение между текстовыми процессорами и системами автоматизированного проектирования.

Цель ВКР – Дать оценку характеристик и возможностей графических редакторов, издательских систем. Исходя из поставленных целей определим задачи:

- Определение понятия компьютерная графика,  

- Проанализировать историю  и характеристики графических  систем,

- Дать оценку и краткую  характеристику программных продуктов,

- Произвести анализ  технологий машинной графики,

- В конце исследования  сделать выводы.

Объект исследования – компьютерная графика, предмет исследования – программный продукт.

Из графических систем можно выделить самую простую  – Paint. Paint – простейший графический редактор, предназначенный для создания и редактирования растровых графических изображений в основном формате Windows (BMP) и форматах  Интернета (GIFи JPEG). Он приемлем для создания простейших  графических иллюстраций, в основном схем, диаграмм и графиков, которые можно встраивать в текстовые документы; в Paint можно создавать рекламу, буклеты, объявления, приглашения, поздравления и др.

 Графический редактор Paint ориентирован на процесс “рисования” изображения и комбинирования готовых фрагментов,  а не на обработку готовых изображений, таких как отсканированные фотографии.

В распоряжение Paint предлагает различные средства и инструменты для “художественного” творчества – палитра цветов, кисть, аэрозольный баллончик, ластики для стирания, “карандаши” для рисования геометрических фигур (линий, прямоугольников, эллипсов, многоугольников). Редактор позволяет вводить тексты, и богатый набор шрифтов из комплекта Windows дают возможность выполнять на картинках эффектные надписи. Имеются и “ножницы” для вырезания фрагментов картинки, - вырезанный элемент можно переместить, скопировать, уменьшить, увеличить, развернуть и т.д.

Самая распространенная из графических систем это программа  растровой графики Adobe Photoshop CSX, создана известной фирмой-производителем графических программных продуктов Adobe Systems Incorporated. Она предназначена для разработки растровых документов с целью их публикации в виде типографской продукции, а также для электронной публикации в качестве графических Web-страниц или их составных частей.

Программа является в настоящее  время самым совершенным и  популярным средством обработки документов растровой графики. Она допускает обработку документов совместно с программой Adobe ImageReady CSX, устанавливаемой вместе с ней. Обе эти программы входят в состав пакета графических программ Adobe Creative Suite CSX.

Трехмерная графика как и простая графика настолько прочно вошли в нашу жизнь, что мы, сталкиваясь с ней, порой даже не замечаем ее. Разглядывая интерьер комнаты на огромном рекламном щите, янтарный блеск льющегося пива в рекламном ролике, наблюдая, как взрывается самолет в остросюжетном боевике, многие не догадываются, что перед ними не реальные съемки, а результат работы мастера трехмерной графики. Область применения графики необычайно широка: от рекламы и киноиндустрии до дизайна интерьера и производства компьютерных игр. [12, С. 45-46]

При создании рекламы графика помогает представить продвигаемый товар  в наиболее выгодном свете, например, с ее помощью можно создать  иллюзию идеально белых рубашек, кристально чистой минеральной воды, аппетитно разломленного шоколадного  батончика, хорошо пенящегося моющего средства и т. д. В реальной жизни рекламируемый объект может иметь какие-нибудь недостатки, которые легко скрыть, используя в рекламе трехмерных «двойников». Использование компьютерных технологий при проектировании и разработке дизайна интерьера помогает увидеть конечный вариант задолго до того, как обстановка будет воссоздана. Трехмерная графика позволяет создавать трехмерные макеты различных объектов (кресел, диванов, стульев и т. д.), повторяя их геометрическую форму и имитируя материал, из которого они созданы.

Программное обеспечение  стоит довольно дорого, и поэтому  каждый владелец компьютера мог позволить  себе изучить Aldus PageMaker, Ventura Publisher или QuarkXPress. В середине девяностых издательским делом занимались многие. Если во всем мире программный пакет выбирали по выполняемым ею функциям, то сейчас по доступности в изучении и принципу «нравится/не нравится». Именно поэтому в странах бывшего СССР появилось огромное количество людей, выбравшее программный пакет PageMaker: дело в том, что доступные в те времена версии QuarkXPress были копированы пиратами и из-за серьезной защиты, примененной фирмой Quark, и на миллионном рынке компьютеров прочно закрепился PageMaker. В Quark-е тогда верстали преимущественно крупные дизайн-бюро, оснащенные компьютерами типа «Макинтош» и позволявшие себе купить лицензионное программное обеспечение. Большой шум стоял на рынке издательских систем 3-5 лет назад. Фирма Adobe выпустила свой новый программный пакет для вёрсти QuarkXPress. Намерение Adobe вытеснить Quark с рынка было очевидным: интерфейс InDesign был ближе и понятнее пользователям XPress, нежели пользователям PageMaker, который маркетологи фирмы почти забыли по него, заявив, что «эта линия продолжаться не будет». [7, С. 104]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Общие сведения графических систем

1.1 Понятия компьютерной графики

 

Компьютерная графика (машинная графика) - область деятельности, в которой компьютеры используются в качестве инструмента для синтеза (создания) изображений и для того, чтобы обработать визуальную информацию, полученной от реального мира. Также компьютерной графикой называют результат такой деятельности.

У первых компьютеров не было никаких  отдельных средств для работы с рисунком, однако уже использовались для получения и обработки изображений. Программируя память электронных машин, создавая на основе матрицы ламп, было возможно получить изображение.

В 1961 г. программист С.  Рассел возглавлял проект над созданием  первой машинной игры с рисунком. Игровое  название - "Spacewar!" («Космические войны»), занял приблизительно 200 человеко-часов. Игра была создана машиной PDP-1. В 1963 г. американский ученый Аджвен Сазерленд создал программно-аппаратный комплекс Sketchpad , который позволил сводить рисовать точки, строки и круги на трубке цифровым перо. Поддерживались основные движения с примитивами: перемещение, копирование, и т.д. Фактически, это был первый векторный монтажер, реализованный на компьютере. Также возможно назвать программу первым графическим интерфейсом, причём она являлась таковой ещё до появления самого термина.

В середине шестидесятых годов появилась разработка в  промышленном использовании компьютерной графики. Так, под управлением Т. Мофетта и Н. Тейлора фирма Itek разработала цифровую электронную чертёжную машину. В 1964 г. General Motors представила DAC систему автоматизированного проектирования, разработанную вместе с IBM. В 1968 г. группа под направлением Н.Н.Константиновой была создана компьютерная математическая модель движения кошки. BESM-4 машины, выполняя записанную программу решения о дифференциальных уравнениях рисовала мультфильм «Кошечка», который для своего времени являлся прорывом. Для визуализации использовался алфавитно-цифровой принтер.

Компьютерная графика  испытала большой прогресс с пришествием возможности помнить изображение и вывести их на визуализацию в  электронно-лучевой трубке.

Разработки в области  компьютерной графики сначала двигались  лишь академическим интересом и  шли в научных учреждениях.  Постепенно компьютерная графика была включена в повседневную жизнь, было возможным провести коммерчески успешные проекты в этой области. Основные области применения технологий компьютерной графики:

- Графический интерфейс  пользователя;

- Спецэффекты, Визуальные  эффекты (VFX), цифровая кинематография;

- Цифровое телевидение,  всемирная паутина, видеоконференции;

- Цифровая фотография  и по существу увеличенные  возможности при обработке фотографий;

- Цифровое рисование;

- Визуализация научной  информации и бизнес-данных;

- Компьютерные игры, системы  виртуальной реальности (например, тренировочный тренажер управления самолета);

- Системы автоматизированного  проектирования;

- Компьютерная томография;

- Компьютерная графика  для кино и телевидения;

- Лазерный рисунок.

По методам задания  изображений графику можно разделить на категории:

Двумерная графика (2D).

Двухмерная компьютерная графика классифицируется как представление  графической информации, и следование из этого алгоритмами обработки  изображений. Обычно компьютерная графику  делят на векторную и растровую, хотя выделяют также фрактальный тип представления изображений.

Рисунок 1 - Пример векторного изображения

Векторная графика представляет изображение как коммутируемый  из геометрических примитивов (Рис. 1). Обычно это точки, прямые, круги, прямоугольники,  также как общий случай, сплайны некоторого порядка. К объектам присваиваются некоторые атрибуты, например, толщина строк, приспосабливается цвет заполнения. Изображение сохранено как коммутируемая из координат, векторов и других чисел, характеризующих коммутируемый из примитивов. При воспроизведении наложенных объектов имеет значение их порядок.

Изображение в векторном  формате дает открытое пространство для того, чтобы редактировать. Изображение  может масштабироваться, поворачиваться, деформироваться потерянное без, также трехмерноемоделирование в векторной графике легче, чем в растре. Дело в том, что каждое такое преобразование фактически выполняется так: старое изображение (или фрагмент) стирается, и вместо него, новое находится в работе. Математическое описание векторного изображения остается прежним, значения некоторых переменных, например, коэффициенты только изменяются. В преобразовании растрового изображения исходными данными являются только описание пикселей, поэтому есть проблема переключения меньшего числа пикселей на большее (в увеличении), или большего на более малом (при уменьшении). Элементарный метод - замена одного пикселя несколькими того же цвета (метод копирования ближайшего пикселя: Nearest Neighbour). Более совершенные методы используют алгоритмы интерполяции, при которой новые пиксели получают некоторый цвет, код которого рассчитывается на основе кодов цветов прилегающих пикселей. Масштабирование в программе Adobe Photoshop (двухлинейная и бикубическая интерполяция) находится выполненным похожим способом.

Одновременно, не возможно представить любое изображение  как коммутируемое из примитивов. Такой метод представления хорош  для схем, используется для масштабируемых шрифтов, строгих рисунков, очень  широко используется для создания мультфильмов и просто роликов разного содержания.

ПО для работы с  векторной графикой имеется в  виду прежде всего для создания иллюстраций  и в меньшей степени для  их обработки. Такие средства широко используют в распространении представительств, конструкторских бюро и издательств. Операции проекта, основанные на использовании шрифтов и элементарных геометрических элементов, решаются средствами намного легче векторной графики.

Растровая графика.

Рисунок 2 - Пример растрового изображения

Растровая графика всегда работает с двухмерной решеткой (матрица) пикселей. К каждому пиксельному значению - сравниваются яркость, цвета, прозрачности - или сочетание этих значений. У растрового изображения есть некоторое число строк и столбцов.

Без особых потерь могут  только быть уменьшены растровые изображения, хотя некоторые подробные данные изображения затем исчезают навсегда, что по-другому в векторном представлении. Увеличение растровых изображений оборачивается «красивым» видом на увеличенные квадраты того или иного цвет, которые были пикселями ранее (см. рис. 2).

В растровом типе представимо  любое изображение, однако у этого  метода хранения есть недостатки: большая  емкость памяти, необходимая для  работы с изображениями, потери при  редактировании.

Растровая графика применяется при разработки электронных (разнородная среда) и полиграфических издания. Рисунки, выполненные посредством растровой графике, редко создают вручную посредством компьютерных программ. Чаще с этой целью используйте отсканированные иллюстрации, приготовленные художниками, или фотографии. Недавно для ввода растровых изображений в компьютер нашли широкое применение цифровые фото- и видеокамеры. Сравнение векторной и растровой графики представлено в Приложение A.

Фрактальная графика.

Рисунок 3 - Фрактальное дерево

Фрактал - объект, который  разделяют элементы, наследующие  свойства первичных структур. Поскольку  более детальное описание элементов  меньшего масштаба происходит по простому алгоритму, описать такой объект можно всего лишь несколькими  математическими уравнениями.

Фракталы позволяют  описывать целые классы изображений, для которых детализированне  описания требуется мало памяти. С  другой стороны, фракталы слабо применимы  к изображениям из этих классов. Пример этого типа рисунка изображен  на рис. 3.