Питання 2. Предметна область комп'ютерної графіки
Під предметною областю розуміється сукупність об'єктів, що мають суттєве відношення до тій чи іншій сфері діяльності і важливих для цієї сфери зв'язків між цими об'єктами. Об'єктна діаграма (рис. 1.) являє собою схематичне графічне зображення цих об'єктів і зв'язків.
Рис 1. Об'єктна діаграма предметної області комп'ютерної графіки
Семантика об'єктів і зв'язків, представлених на об'єктній діаграмі, рас-розглядати в наступних розділах.
Наукова графіка - е то напрямок з'явилося першим. Перші комп'ютери використовувалися лише для вирішення наукових і виробничих завдань. Щоб краще зрозуміти отримані результати, виробляли їх графічну обробку, будували графіки, діаграми, креслення розрахованих конструкцій. Перші графіки на машині отримували в режимі символьної друку. Потім з'явилися спеціальні пристрої - графопостроители (плоттери) для креслення креслень і графіків чорнильним пером на папері. Сучасна наукова комп'ютерна графіка дає можливість проводити обчислювальні експерименти з наочним поданням їх результатів.
Призначення наукової графіки - наочне зображення об'єктів наукових досліджень, графічна обробка результатів розрахунків, проведення обчислювальних експериментів з наочним поданням їх результатів.
Ділова графіка -область комп'ютерної графіки. призначена для наочного представлення різних показників роботи установ. Планові показники, звітна документація, статистичні зведення - ось об'єкти, для яких за допомогою ділової графіки створюються ілюстративні матеріали. Програмні засоби ділової графіки включаються до складу електронних таблиць.
Назначеніеделовой графіки - створення ілюстрацій, часто використовуваних в роботі різних установ. Планові показники, звітна документація, статистичні зведення - ось об'єкти, для яких за допомогою ділової графіки створюються ілюстративні матеріали.
Конструкторська графіка - використовується в роботі інженерів-конструкторів, архітекторів, винахідників нової техніки. Цей вид комп'ютерної графіки є обов'язковим елементом САПР (систем автоматизації проектування). Засобами конструкторської графіки можна отримувати як плоскі зображення (проекції, перетину), так і просторові тривимірні зображення.
Призначення конструкторської графіки - використання в роботі інженерів-конструкторів і винахідників для створення креслень.
Комп'ютерні програми, що працюють в цій галузі, отримали назву САПР - С истема А втоматізірованного ПР оектірованія.
Графіка в поєднанні з розрахунками дозволяє проводити в наочній формі пошук оптимальної конструкції, найбільш вдалою компонування деталей, прогнозувати наслідки, до яких може привести зміни в конструкції. Засобами конструкторської графіки можна отримувати плоскі зображення (проекції, перетину і просторові, тривимірні зображення.
Програмні засоби, що дозволяють людині використовувати комп'ютер для довільного малювання, креслення подібно до того, як він це робить на папері за допомогою олівців, пензликів, фарб, циркулей, лінійок та інших інструментів, відносяться до ілюстративної графіку.
Отримання рухомих зображень на ЕОМ називається комп'ютерною анімацією. Слово "анімація" позначає "пожвавлення". У недавньому минулому художники мультиплікатори створювали свої фільми вручну. Щоб передати рух, їм доводилося робити тисячі малюнків, що відрізняються один від одного невеликими змінами. Потім ці малюнки перезнімалися на кіноплівку.
Додатки комп'ютерної графіки дуже різноманітні. Для кожного напряму створюється спеціальне програмне забезпечення, яке називають графічними програмами, або графічними пакетами.
Дизайн і художня творчість. Для сучасних умов характерні дві тенденції: зростання якості життя і посилення конкуренції у всіх областях виробництва і сервісу. Пови-шаются вимоги до зручності і естетичної досконалості всього, що ок-ружа людини, а конкуренція призводить до того, що процвітають ті, хто приділяє цьому фактору значну увагу. Тому значення дизайну (і, зокрема, промислового дизайну) в життя сучасного суспільства важко переоцінити. Зростання ролі дизайну і попиту на продукцію ді-зайнеров привели до необхідності інтенсифікації та підвищення ефек-тивності цього виду праці.
Через те, що творча складова професійної діяльності дизайнера не піддається формалізації і в цьому аспекті ефективність його праці визначається тільки мірою таланту, радикально збільшити ефективність діяльності можна тільки за рахунок скорочення обсягу і трудомісткості рутинних операцій. Комп'ютерна графіка є тією базою, на основі якої можна досягти цієї мети. Користуючись програмами комп'ютерах терной графіки, дизайнер може не тільки швидше матеріалізувати свої творчі задуми, а й оперативно перевірити кілька варіантів реалі-зації кожного з них. Зокрема, при роботі над шрифтовими компози-ціями застосування програмних засобів векторної графіки дозволяє з-крат витрачається час в кілька разів. Звичайно, зростання ефективності виникає тільки при досить професійному володінні арсеналом комп'ютерної графіки.
Ефективний засіб підвищення продуктивності праці дизайнера - тривимірне моделювання, інтенсивно використовується в архітектурному і ландшафтному дизайні, дизайні інтер'єрів і меблів. Крім того, в умов-ях переходу до інформаційного суспільства з'явилися нові області: дизайн мультимедіа, Web-дизайн, дизайн користувальницького інтерфейсу інформа-ційних систем. У цих прикладних областях в силу їх специфіки традиційними-онние техніки дизайну, не пов'язані з комп'ютерною графікою, просто не-застосовні.
Служба доступу до гіпертексту, більш відома як WWW або "Всесвітня павутина", що стала атрибутом повсякденного вжитку багатьох людей, вимагає небувалого в історії людства обсягу графічних робіт. Причому їхня якість має бути досить високим, оскільки успіх того чи іншого інформаційного ресурсу Мережі багато в чому визначається його дизайном, зруч-ством графічного інтерфейсу, добротністю представлених на ньому з-браженій. Розвиток WWW призводить до високого попиту на фахівців-дизайнерів з хорошою підготовкою в області комп'ютерної графіки.
В сучасних поліграфічних технологіях, що забезпечують випуск книг і газет, комп'ютери і програмне забезпечення відіграють центральну роль. Майже всі друковані видання надходять у виробництво у вигляді полиграфич-ської оснастки, підготовленої за допомогою програм комп'ютерної верстки. Для її роботи потрібно, щоб і текст, і ілюстрації були представлені на машинному носії, т. Е. У вигляді інформаційних моделей. Для ілюстрацій це означає не тільки можливість їх включення в макет видання вироб-вільної складності, але і готовність до обробки за допомогою програм комп-ютерної графіки. Багато графічні елементи, що визначають стиль оформ-лення видання (такі, як заставки, віньєтки, літери і лінійки), зручно з самого початку розробляти за допомогою програм векторної графіки.
Ілюстрації, підготовлені в традиційній графічній техніці, а так-же фотографії (відбитки, негативи і слайди) у видавництві скануються і проходять цикл обробки методами комп'ютерної графіки (ретуш, коль-токоррекція, додрукарська підготовка). Багато художників-графіки, рабо-тануть в жанрі книжкової ілюстрації, з самого початку роботи над графи-тичними проектами користуються програмами комп'ютерної графіки.
Застосування для побудови опорних кадрів методів комп'ютерної графіки дозволяє радикально змінити технологію. Якщо опорні кадри представля-ють собою два різних стану інформаційної моделі зображення, то формування проміжних станів тієї ж інформаційної моделі, відповідних проміжним кадрам, може виконуватися автоматично. Це дає колосальну економію праці. Тому сьогодні методи комп'ютер-ної графіки являють собою невід'ємну частину технічного арсеналу творців анімаційних фільмів, а анімаційний фільм, в роботі над ко-менту, котрим вони не застосовувалися, є рідкісним винятком.
Аналізуючи сучасні тенденції розвитку кінематографії, можна збіль-ренно припустити, що в майбутньому цієї галузі потрібно буде дедалі більше фахівців з комп'ютерної графіки.
Тривимірне моделювання являє собою великий комплекс методів і засобів, призначених для створення гратчастої інформаційної моделі об'єкта (сукупності об'єктів), внесення в неї змін, і побудови по ній як окремих зображень, так і їх послідовностей, складаю-щих анімаційні ролики. Сіткова інформаційна модель - це обоб-щення векторної моделі зображення, що дозволяє описувати не тільки двомірні об'єкти (яких достатньо, щоб описати будь-який плоске зображення), але і просторові оболонки. В силу цього сіткова мо-дель включає в себе інформаційні моделі як векторного, так і пік-польового зображень, а програмні засоби тривимірного моделювання реалізують багато методи роботи з цими моделями з арсеналу комп'ютер-ної графіки.
Більш того, векторні інформаційні моделі можуть служити в якості вихідного матеріалу для тривимірного моделювання. Наприклад, при по-будові тривимірної моделі, відповідної тілу обертання або тілу екс-ТРУЗІ, що утворюють криві можуть будуватися в програмі векторної графіки з подальшим імпортуванням в програму тривимірного моделювання.
Методи і засоби піксельної графіки незамінні при формуванні тек-Стур і карт, що дозволяють імітувати оптичні властивості поверхонь об'єктів при побудові зображення по тривимірної моделі. Не обійтися без них і при створенні фону тривимірної сцени, і при налаштуванні накладення складних текстур на модель об'єкта.
Тому можна стверджувати - щоб досягти високої кваліфікації в трьох-вимірному моделюванні, необхідно володіти арсеналом засобів і методів комп'ютерної графіки. При роботі над великими проектами тривимірного моделювання (такими, як підготовка архітектурного проекту або тривимірного анімаційного фільму) до складу колективу розробників завжди включаються фахівці в області комп'ютерної графіки.
Світлина. Лавиноподібне зростання числа цифрових фотокамер у всіх секторах ринку фототехніки (від камер для початківців і любителів, в якому плівкова техніка витіснена повністю, до апаратури професіоналів, що постійно вдосконалюється) з неминучістю привів до інтеграції засобів когось пьютерной графіки в роботу фотографів. Фотокамера автоматично фор-мірует інформаційну модель пиксельного зображення, тому до циф-ровим фотографій застосовні всі методи і прийоми піксельної графіки.
На практиці фотографи користуються засобами комп'ютерної графіки для усунення дефектів зображень, їх додрукарської підготовки, тонування і фотомонтажу. Безліч прийомів розроблено для комп'ютерної ретуші фотографій, що розвилася в велику прикладну галузь комп'ютерної графіки. Більшість професійних фотографів розміщують інформа-цію про себе і своїх роботах на власних і корпоративних сайтах, велика частина фотопродукції продається також через Інтернет. Природно, підготовка фотографій,
Ефективність застосування засобів і методів комп'ютерної графіки на-стільки очевидна, що сьогодні частка матеріалів до доповідей і виступів, звітів, підготовлених "вручну", без програмних засобів, стала пре-небрежімо мала. Основна перевага застосування комп'ютерної графіки в цій області - можливість за дуже короткий час перевірити кілька варіантів представлення даних, вибрати з них найкращий, і, в міру необхідності, оперативно внести в нього зміни.