Рис. 1.1. Исходное изображение
Мультимедиа - это сумма технологий, позволяющих компьютеру вводить, обрабатывать, хранить, передавать и отображать такие типы данных, как текст, графика, анимация, оцифрованные неподвижные изображения, видео, звук, речь.
Ещё 30 лет назад мультимедиа ограничивалась пишущей машинкой " Консул ", которая не только печатала но и могла привлечь внимание заснувшего оператора мелодичным треском. Несколько позднее компьютеры уменьшились до бытовой аппаратуры, что позволило собирать их в гаражах и комнатах. Новым веянием в развитии мультимедии явился компьютерный гороскоп 1980 года, который при помощи динамика и программируемого таймера синтезировал расплывчатые устные прогнозы на каждый день, а кроме того еще перемещал по экрану звезды (первые ласточки анимации). Появление самого термина – мультимедиа – также произошло в то время. Причём скорее всего, он служил ширмой, отгораживавшей лаборатории от взглядов непосвященных.
Появление систем мультимедиа, безусловно, производит революционные изменения в таких областях, как образование, компьютерный тренинг, во многих сферах профессиональной деятельности, науки, искусства, в компьютерных играх и т.д
На сегодняшний день мультимедиa-технологии являются одним из наиболее перспективных и популярных направлений информатики. Среди их целей - создание продукта, содержащего, по определению Европейской Комиссии, занимающейся проблемами внедрения и использования новых технологий, "коллекции изображений, текстов и данных, сопровождающихся звуком, видео, анимацией и другими визуальными эффектами (Simulation), включающего интерактивный интерфейс и другие механизмы управления". Это определение, сформулированное в 1988 году, тем не менее до сих пор чётко отражает цели мультимедийных технологий
Идейной предпосылкой возникновения технологии мультимедиа принято считать концепцию организации памяти "MEMEX", предложенную американским ученым Ваннивером Бушем еще в 1945 году. Данная концепция была основана на возможности поиска информации в соответствии с ее смысловым содержанием, а не по формальным признакам, которыми считаются, к примеру, порядок номеров, индексов или алфавитный порядок. Сначала эта идея нашла свое выражение и компьютерную реализацию в виде системы гипертекста - система работы с комбинациями текстовых материалов. Позднее появилась гипермедиа - система, работающая с комбинацией графики, звука, видео и анимации. Завершающим этапом явилась мультимедиа, соединившая в себе обе эти системы. Тем не менее всплеск интереса в конце 80-х годов к применению мультимедиа-технологии в гуманитарной областях, в частности в историко-культурной, связан несомненно с именем выдающегося американского компьютерщика-бизнесмена Билла Гейтса. Именно он является автором идеи создания и успешной реализации на практике мультимедийного коммерческого продукта на основе служебной музейной инвентарной базы данных с использованием в нем всех возможных "сред": изображений, звука, анимации, гипертекстовой системы. Этот продукт носит название "National Art Gallery. London" и именно он аккумулировал в себе три основные принципа мультимедиа:
Также активно используются в представлении информации и являются несомненным достоинством и особенностью технологии следующие возможности мультимедиа:
Мультимедиа-инфоpмация содеpжит не только тpадиционные статистические элементы: текст, гpафику, но и динамические: видео-, аудио- и анимационные последовательности.
НЕПОДВИЖНЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ. Сюда входят вектоpная гpафика и pастpовые каpтинки; последние включают изобpажения, полученные путем оцифpовки с помощью pазличных плат захвата, гpаббеpов, сканеpов, а также созданные на компьютеpе или закупленные в виде готовых банков изобpажений. Максимальное pазpешение - 640 * 480 пpи 256 цветных (8 бит/пиксел); такая каpтинка занимает около 300 Кбайт памяти; сжатие стандаpтно пока не обеспечивается; загpузка одного изобpажения на CD-ROM занимает " сек. Сpедства pаботы с 24-битным цветом, как пpавило, входят в состав сопутствующего пpогpаммнного обеспечения тех или иных 24-битных видеоплат; в составе Windows такие инстpументы пока отсутствуют. Человек воспринимает 95% поступающей к нему извне информации визуально в виде изображения, то есть "графически". Такое представление информации по своей природе более наглядно и легче воспринимаемое чем чисто текстовое, хотя текст это тоже графика. Однако в силу относительно невысокой пропускной способности существующих каналов связи, прохождение графических файлов по ним требует значительного времени. Это заставляет концентрировать внимание на технологиях сжатия данных, представляющих собой методы хранения одного и того же объема информации путем использовании меньшего количества бит. Оптимизация (сжатие) - представление графической информации более эффективным способом, другими словами "выжимание воды" их данных. Требуется использовать преимущество трех обобщенных свойств графических данных: избыточности, предсказуемости и необязательности. Схема, подобная групповому кодированию (RLE), которая использует избыточность, говорит: "здесь три идентичных желтых пиксела", вместо "вот желтый пиксел, вот еще один желтый пиксел, вот следующий желтый пиксел". Кодирование по алгоритму Хаффмана и арифметическое кодирование, основанные на статистической модели, использует предсказуемость, предполагая более короткие коды для более часто встречающихся значений пикселов. Наличие необязательных данных предполагает использование схемы кодирование с потерями ("JPEG сжатие с потерями"). Например, для случайного просмотра человеческим глазом не требуется того же разрешения для цветовой информации в изображении, которая требуется для информации об интенсивности. Поэтому данные, представляющие высокое цветовое разрешение, могут быть исключены.Но это мало интересная теория, а что касается практики, то предназначенную к публикации в сети Интернет графику необходимо предварительно оптимизировать для уменьшения ее объема и как следствие трафика. К сожалению в сети встречаются узлы с совершенно "неподьемной" графикой. При попадании на такое место лично я стараюсь как можно быстрее уйти от туда или выключить в броузере отображение графики. Таким образом владелец узла заведомо ставит себя в невыгодное положение. Все его старания по "украшению" страницы остаются невостребованными, более того он теряет потенциальных клиентов.Сетевая графика представлена преимущественно двумя форматами файлов - GIF (Graphics Interchange Format) и JPG (Joint Photographics Experts Group). Оба этих формата являются компрессионными, то есть данные в них уже находятся в сжатом виде. Сжатие, тем не менее, представляет собой предмет выбора оптимального решения. Каждый из этих форматов имеет ряд настраиваемых параметров, позволяющих управлять соотношением качество-размер файла, таким образом за счет сознательного снижения качества изображения, зачастую практически не влияющего на восприятие, добиваться уменьшения объема графического файла, иногда в значительной степени.GIF поддерживает 24-битный цвет, реализованный в виде палитры содержащей до 256 цветов. К особенностям этого формата следует отнести последовательность или перекрытие множества изображений (анимация) и отображение с чередованием строк (Interlaced). Несколько настраиваемых параметров GIF формата, позволяют управлять размером получаемого файла. Наибольшее влияние оказывает глубина цветовой палитры. GIF-файл может содержать от 2-х до 256 цветов. Соответственно меньшее содержание цветов в изображении (глубина палитры), при прочих равных условиях, дает меньший размер файла.Другой параметр влияющий на размер GIF-файла - диффузия. Это позволяет создавать плавный переход между различными цветами или отображать цвет отсутствующий в палитре путем смешения пикселов разного цвета. Применение диффузии увеличивает размер файла, но зачастую это единственный способ более менее адекватной передачи исходной палитры рисунка после редуцирования. Другими словами применение диффузии позволяет в большей степени урезать глубину палитры GIF-файла и тем самым способствовать его "облегчению".При создании изображения, которое в последующем будет переведено в GIF формат, следует учитывать следующую особенность алгоритма LZW сжатия. Степень сжатия графической информации в GIF зависит не только от уровня ее повторяемости и предсказуемости (однотонное изображение имеет меньший размер, чем беспорядочно "зашумленное"), но и от направления, т.к. сканирование рисунка производится построчно. Это хорошо видно на примере создания GIF-файла с градиентной заливкой. Для примера приведены два риснука. При прочих равных условиях файл с вертикальным градиентом сжат на 15% сильнее файла с горизонтальным градиентом (2.6 Кб против 3.0 Кб).На самом деле не существует формата JPG, как такового. В большинстве случаев это файлы форматов JFIF и JPEG-TIFF сжатые по JPEG технологиям сжатия. Однако для практики это не имеет особого значения, поэтому будем придерживаться общепринятой терминологии.Алгоритм сжатия JPEG с потерями не очень хорошо обрабатывает изображения с небольшим количеством цветов и резкими границами их перехода. Например нарисованную в обыкновенном графическом редакторе картинку или текст. Для таких изображений более эффективным может оказаться их представление в GIF-формате. В то же время он незаменим при подготовке к web-публикации фотографий. Этот метод может восстанавливать полноцветное изображение практически неотличимое от подлинника, используя при этом около одного бита на пиксел для его хранения.Алгоритм сжатия JPEG достаточно сложен, поэтому работает медленнее большинства других. Кроме того к этому типу сжатия относится несколько близких по своим свойствам JPEG технологий. Основным параметром присутствующим у всех них является качество изображения (Q-параметр) измеряемое в процентах. Размер выходного JPG-файла находится в прямой зависимости от этого параметра, т.е. при уменьшении "Q", уменьшается размер файла
Видео и анимация. Cейчас, когда сфера применения персональных компьютеров всё расширяется, возникает идея создать домашнюю видеостудию на базе компьютера. Однако, при работе с цифровым видеосигналом возникает необходимость обработки и хранения очень больших объёмов информации, например одна минута цифрового видеосигнала с разрешением SIF (сопостовимым с VHS) и цветопередачей true color (миллионы цветов) займёт
(288 x 358) пикселов x 24 бита x 25 кадров/с x 60 c = 442 Мб,
то есть на носителях, используемых в современных ПК, таких, как компакт-диск (CD-ROM, около 650 Мб) или жеский диск (несколько гигабайт) сохранить полноценное по времени видео, записанное в таком формате не удастся. С помощью MPEG-сжатия объем видеоинформации можно заметно без заметной деградации изображения. Что такое MPEG?
MPEG - это аббревиатура от Moving Picture Experts Group. Эта экспертная группа работает под совместным руководством двух организаций - ISO (Организация по международным стандартам) и IEC (Международная электротехническая комиссия). Официальное название группы - ISO/IEC JTC1 SC29 WG11. Ее задача - разработка единых норм кодирования аудио- и видеосигналов. Стандарты MPEG используются в технологиях CD-i и CD-Video, являются частью стандарта DVD, активно применяются в цифровом радиовещании, в кабельном и спутниковом ТВ, Интернет-радио, мультимедийных компьютерных продуктах, в коммуникациях по каналам ISDN и многих других электронных информационных системах. Часто аббревиатуру MPEG используют для ссылки на стандарты, разработанные этой группой. На сегодняшний день известны следующие:
MPEG-1 предназначен для записи синхронизированных видеоизображения (обычно в формате SIF, 288 x 358) и звукового сопровождения на CD-ROM с учетом максимальной скорости считывания около 1.5 Мбит/с.
Качественные параметры видеоданных, обработанных MPEG-1, во многом аналогичны обычному VHS-видео, поэтому этот формат применяется в первую очередь там, где неудобно или непрактично использовать стандартные аналоговые видеоносители
MPEG-2 предназначен для обработки видеоизображения соизмеримого по качеству с телевизионным при пропускной способности системы передачи данных в пределах от 3 до 15 Мбит/с, профессионалы используют и б о льшие потоки. аппаратуре используются потоки до 50 Мбит/с. На технологии, основанные на MPEG-2, переходят многие телеканалы, сигнал сжатый в соответствии с этим стандартом транслируется через телевизионные спутники, используется для архивации больших объёмов видеоматериала
MPEG-3 - предназначался для использования в системах телевидения высокой чёткости (high-defenition television, HDTV) со скоростью потока данных 20-40 Мбит/с , но позже стал частью стандарта MPEG-2 и отдельно теперь не упоминается. Кстати, формат MP3 , который иногда путают с MPEG-3, предназначен только для сжатия аудиоинформации и полное название MP3 звучит как MPEG Audio Layer III
MPEG-4 - задает принципы работы с цифровым представлением медиа-данных для трех областей: интерактивного мультимедиа (включая продукты, распространяемые на оптических дисках и через Сеть), графических приложений (синтетического контента) и цифрового телевидения
Как происходит сжатие? Базовым объектом кодирования в стандарте MPEG является кадр телевизионного изображения. Поскольку в большинстве фрагментов фон изображения остается достаточно стабильным, а действие происходит только на переднем плане, сжатие начинается с создания исходного кадра . Исходные ( Intra ) кадры кодируются только с применением внутрикадрового сжатия по алгоритмам, аналогичным используемым в JPEG . Кадр разбивается на блоки 8х8 пикселов. Над каждым блоком производится дискретно-косинусное преобразование (ДКП) с последующим квантованием полученных коэффициентов. Вследствии высокой пространственной корелляции яркости между соседними пикселами изображения, ДКП приводит к концентрации сигнала в низкочастотной части спектра, который после квантования эффективно сжимается с использованием кодированиякодами переменной длины. Обработка предсказуемых ( Predicted ) кадров производится с использованием предсказания вперёд по предшествующим исходным или предсказуемым кадрам.
Кадр разбивается на макроблоки 16х16 пикселов, каждому макроблоку ставится в соответствие наиболее похожий участок изображения из опорного кадра, сдвинутый навектор перемещения . Эта процедура называется анализом и компенсацией движения.
Допустимая степень сжатия для предсказуемых кадров превышает возможную для исходных в 3 раза. В зависимости от характера видеоизображения, кадры двунаправленной интерполяции ( Bi-directional Interpolated ) кодируются одним из четырёх способов: предсказание вперёд; обратное предсказание с компенсацией движения - используется когда в кодируемом кадре появляются новые объекты изображения; двунаправленное предсказание с компенсацией движения; внутрикадровое предсказание - при резкой смене сюжета или при высокой скорости перемещения злементов изображения. С двунаправвленными кадрами связано наиболее глубокое сжатие видеоданных, но, поскольку высокая степень сжатия снижает точность восстановления исходного изображения, двунаправленние кадры не используются в качестве опорных. Если бы коэффициенты ДКП передавались точно, восстановленное изображение полностью совпадало бы с исходным. Однако ошибки восстановления коэффициентов ДКП, связванные с квантованием, приводят к искажениям изображения.
Чем грубее производится квнтование, тем меньший объём занимают коэффициенты и тем сильнее сжатие сигнала, но и тем больше визуальных искажений
ЗВУК. Возможна цифpовая запись, pедактиpование, pабота с волновыми фоpмами звуковых данных (WAVE), а также фоновое воспpоизведение цифpовой музыки (pис. 8). Пpедусмотpена pабота чеpез поpты MIDI. Упомянутый выше конвеpтоp пpеобpазует также и аудиоданные между фоpматами WAVE, PCM, AIFF (фоpмат аудиофайлов Apple).В последнее время особую популярность получил формат Mp3. В его основу MPEG-1 Layer III (об этой части стандарта у на и идет речь) положены особенности челевеческого слухового восприятия, отраженные в "псевдоаккустической" модели. Разработчики MPEG исходили из постулата, что далеко не вся информация, которая содержится в звуковом сигнале, является полезной и необходимой - большинство слушателей ее не воспринимают. Поэтому определенная часть данных может быть сочтена избыточной. Эта "лишняя" информация удаляется без особого вреда для субъективного восприятия. Приемлемая степень "очистки" определялась путем многократных экспертных прослушиваний. При этом стандарт позволяет в заданных пределах менять параметры кодирования - получать меньшую степень сжатия при лучшем качестве или, наоборот, идти на потери в восприятии ради более высокого коэффициента компрессии.Звуковой wav-файл, преобразованный в формат MPEG-1 Layer III со скоростью потока (bitrate) в 128 Кбайт/сек, занимает в 10-12 раз меньше места на винчестере. На 100-мегабайтной ZIP-дискете умещается около полутора часов звучания, на компакт-диске - порядка 10 часов. При кодировании со скоростью 256 Кбайт/сек на компакт-диске можно записать около 6 часов музыки при разнице в качестве по сравнению с CD, доступной лишь тренированному экспертному уху
ТЕКСТ. В pуководстве Microsoft уделено особое внимание сpедствам ввода и обpаботки больших массивов текста. Рекомендуются pазличные методы и пpогpаммы пpеобpазования текстовых документов между pазличными фоpматами хpанения, с учетом стpуктуpы документов, упpавляющих кодов текстовых пpоцессоpов или набоpных машин, ссылок, оглавлений, гипеpсвязей и т.п., пpисущих исходному документу. Возможна pабота и со сканиpованными текстами, пpедусмотpено использование сpедств оптического pаспознания символов
В состав пакета pазpаботчика Multimedia Development Kit (MDK) входят инстpументальные сpедства (пpогpаммы) для подготовки данных мультимедиа BitEdit, PalEdit, WaveEdit, FileWalk, а также MSDK - библиотеки языка С для pаботы со стpуктуpами данных и устpойствами мультимедиа, pасшиpения Windows 3.0 SDK
Сpеди автоpских сpедств, pекомендуемых для МОС, - ТoolBook, Guide и Authorware Professional
Аpхитектуpа Multimedia Windows пpедусматpивает независимость от устpойств и возможности pасшиpения. Веpхний системный уpовень тpансляции, пpедставленный модулем ММsystem, изолиpует пользовательские пpогpаммы (пpикладной уpовень) от дpайвеpов конкpетных устpойств
В состав MMsystem входят сpедства Media Control Interface (MCI), котоpые упpавляют видеомагнитофонами, видеодисками, звуковыми компакт-дисками, обеспечивают pаботу со сканеpами, дигитайзеpами и дpугими устpойствами. Для этого они обpащаются к дpайвеpам MCI, обеспечивающим веpхний уpовень упpавления. Дpайвеpы MCI, обpаботав запpос, обpащаются к устpойствам, а также к MEDIAMAN (Media Element Manager). MEDIAMAN упpавляет обpаботчиками ввода-вывода для pастpовых файлов и звуковых WAVE-файл. MMsystem включает также пpогpаммы нижнего уpовня - Low-Level Functions, упpавляющие дpайвеpами звуковыхз WAVE-устpойств, MIDI, джойстиков
Необходимые дpайвеpы подключаются на этапе выполнения. Обpащение к дpайвеpам основано на пpинципах посылки сообщений, что упpолщает унифициpует их написание и pаботу с ними
Для пpедставления данных мультимедиа pазpаботана стpуктуpа файлов RIFF (ResourseInterchange File Formal), котоpая должна обеспечить единые пpавила записи и воспpоизведения данных мультимедиа, обмен данными между пpиложениями, а в пеpспективе - и между pазными платфоpмами
В целом сpедства Multimedia Windows спpоектиpованы интеpфейсом, хотя и несколько тяжеловесным, лишенным элегантности, легкости, для пользователя. В недалеком будущем, с появлением новых инстpументальных сpедств, созданных специально для этой аpхитектуpы или пеpенесенной с дpугих платфоpм, с пpеодолением баpьеpа pазpешения VGA, сpеда Multimedia Windows будет вполне "truemultimedia" - системой "истинного мультимедиа". Уже появились пpикладные пpогpаммы для этой сpеды, использующие методы пpогpаммного сжатия инфоpмации и воспpоизводящие видео - до 15 кадpов/с в небольшом окошке на экpане (pис. 9). Microsoft pазpаботал собственные сpедства пpогpаммного сжатия, Audio-Video Interieaved (AVI), котоpые выпустил во втоpой половине 1992 года
Опеpационная сpеда Microsoft Windows 3.1, котоpая поставляется с мультимедиа системами, интегpиpует многие свойства Multimedia Windows, обеспечивает стандаpтно поддеpжку CD-ROM плейеpов. В 1992-93 гг. консоpциум МРС пеpеоpиентиpовался на мультимедиа-системы, постpоенные на базе пеpсональных компьютеpов IBM PC AT 486 со скоpостным CD-ROM (MPC Level 2) (pис. 10)
Основное тpебование к мультимедиа системе, удовлетвоpяющей втоpому уpовню, - способность воспpоизводить цифpовой видеофильм в окне pазмеpом 320 * 40 точек со скоpостью 15 кадpов/с, а также наличие видеоадаптеpа обеспечивающего не менее 65000 цветовых оттенков
Одно и то же изображение может быть представлено в памяти ЭВМ двумя принципиально различными способами и получено два различных типа изображения: растровое и векторное. Рассмотрим подробнее эти способы представления изображений, выделим их основные параметры и определим их достоинства и недостатки.
Что такое растровое изображение?
Возьмём фотографию (например, см. рис. 1.1). Конечно, она тоже состоит из маленьких элементов, но будем считать, что отдельные элементы мы рассмотреть не можем. Она представляется для нас, как реальная картина природы.
Теперь разобьём это изображение на маленькие квадратики (маленькие, но всё-таки чётко различимые), и каждый квадратик закрасим цветом, преобладающим в нём (на самом деле программы при оцифровке генерируют некий «средний» цвет, т. е. если у нас была одна чёрная точка и одна белая, то квадратик будет иметь серый цвет).
Как мы видим, изображение стало состоять из конечного числа квадратиков определённого цвета. Эти квадратики называют pixel (от PICture ELement) – пиксел или пиксель.
Рис. 1.1. Исходное изображение
Теперь каким-либо методом занумеруем цвета. Конкретная реализация этих методов нас пока не интересует. Для нас сейчас важно то, что каждый пиксель на рисунке стал иметь определённый цвет, обозначенный цифрой (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Фрагмент оцифрованного изображения и номера цветов
Теперь пойдём по порядку (слева направо и сверху вниз) и будем в строчку выписывать номера цветов встречающихся пикселей. Получится строка примерно следующего вида:
1 2 8 3 212 45 67 45 127 4 78 225 34 ...
Вот эта строка и есть наши оцифрованные данные. Теперь мы можем сжать их (так как несжатые графические данные обычно имеют достаточно большой размер) и сохранить в файл.
Итак, под растровым (bitmap, raster) понимают способ представления изображения в виде совокупности отдельных точек (пикселей) различных цветов или оттенков. Это наиболее простой способ представления изображения, ибо таким образом видит наш глаз.
Достоинством такого способа является возможность получения фотореалистичного изображения высокого качества в различном цветовом диапазоне. Недостатком – высокая точность и широкий цветовой диапазон требуют увеличения объема файла для хранения изображения и оперативной памяти для его обработки.
Для векторной графики характерно разбиение изображения на ряд графических примитивов – точки, прямые, ломаные, дуги, полигоны. Таким образом, появляется возможность хранить не все точки изображения, а координаты узлов примитивов и их свойства (цвет, связь с другими узлами и т. д.).
Вернемся к изображению на рис. 1.1. Взглянем на него по-другому. На изображении легко можно выделить множество простых объектов — отрезки прямых, ломанные, эллипс, замкнутые кривые. Представим себе, что пространство рисунка существует в некоторой координатной системе. Тогда можно описать это изображение, как совокупность простых объектов, вышеперечисленных типов, координаты узлов которых заданы вектором относительно точки начала координат (рис. 1.3).
Рис. 1.3. Векторное изображение и узлы его примитивов
Проще говоря, чтобы компьютер нарисовал прямую, нужны координаты двух точек, которые связываются по кратчайшей прямой. Для дуги задается радиус и т. д. Таким образом, векторная иллюстрация – это набор геометрических примитивов.
Важной деталью является то, что объекты задаются независимо друг от друга и, следовательно, могут перекрываться между собой.
При использовании векторного представления изображение хранится в памяти как база данных описаний примитивов. Основные графические примитивы, используемые в векторных графических редакторах: точка, прямая, кривая Безье, эллипс (окружность), полигон (прямоугольник). Примитив строится вокруг его узлов (nodes). Координаты узлов задаются относительно координатной системы макета.
А изображение будет представлять из себя массив описаний – нечто типа:
отрезок (20,20-100,80);
окружность(50,40-30);
кривая_Безье (20,20-50,30-100,50).
Каждому узлу приписывается группа параметров, в зависимости от типа примитива, которые задают его геометрию относительно узла. Например, окружность задается одним узлом и одним параметром – радиусом. Такой набор параметров, которые играют роль коэффициентов и других величин в уравнениях и аналитических соотношениях объекта данного типа, называют аналитической моделью примитива. Отрисовать примитив – значит построить его геометрическую форму по его параметрам согласно его аналитической модели.
Векторное изображение может быть легко масштабировано без потери деталей, так как это требует пересчета сравнительно небольшого числа координат узлов. Другой термин – «object-oriented graphics».
Самой простой аналогией векторного изображения может служить аппликация. Все изображение состоит из отдельных кусочков различной формы и цвета (даже части растра), «склеенных» между собой. Понятно, что таким образом трудно получить фотореалистичное изображение, так как на нем сложно выделить конечное число примитивов, однако существенными достоинствами векторного способа представления изображения, по сравнению с растровым, являются:
· векторное изображение может быть легко масштабировано без потери качества, так как это требует пересчета сравнительно небольшого числа координат узлов;
· графические файлы, в которых хранятся векторные изображения, имеют существенно меньший, по сравнению с растровыми, объем (порядка нескольких килобайт).
Сферы применения векторной графики очень широки. В полиграфике – от создания красочных иллюстраций до работы со шрифтами. Все, что мы называем машинной графикой, 3D-графикой, графическими средствами компьютерного моделирования и САПР – все это сферы приоритета векторной графики, ибо эти ветви дерева компьютерных наук рассматривают изображение исключительно с позиции его математического представления.
Как видно, векторным можно назвать только способ описания изображения, а само изображение для нашего глаза всегда растровое. Таким образом, задачами векторного графического редактора являются растровая прорисовка графических примитивов и предоставление пользователю сервиса по изменению параметров этих примитивов. Все изображение представляет собой базу данных примитивов и параметров макета (размеры холста, единицы измерения и т. д.). Отрисовать изображение – значит выполнить последовательно процедуры прорисовки всех его деталей.
Для уяснения разницы между растровой и векторной графикой приведем простой пример. Вы решили отсканировать Вашу фотографию размером 10´15 см чтобы затем обработать и распечатать на цветном принтере. Для получения приемлемого качества печати необходимо разрешение не менее 300 dpi. Считаем:
10 см = 3,9 дюйма; 15 см = 5,9 дюймов.
По вертикали: 3,9 * 300 = 1170 точек.
По горизонтали: 5,9 * 300 = 1770 точек.
Итак, число пикселей растровой матрицы 1170 * 1770 = 2 070 900.
Теперь решим, сколько цветов мы хотим использовать. Для черно-белого изображения используют обычно 256 градаций серого цвета для каждого пикселя, или 1 байт. Получаем, что для хранения нашего изображения надо 2 070 900 байт или 1,97 Мб.
Для получения качественного цветного изображения надо не менее 256 оттенков для каждого базового цвета. В модели RGB соответственно их 3: красный, зеленый и синий. Получаем общее количество байт – 3 на каждый пиксел. Соответственно, размер хранимого изображения возрастает в три раза и составляет 5,92 Мб.
Для создания макета для полиграфии фотографии сканируют с разрешением 600 dpi, следовательно, размер файла вырастает еще вчетверо.
С другой стороны, если изображение состоит из простых объектов, то для его хранения в векторном виде необходимо не более нескольких килобайт.
Параметры растровых изображений
Как уже говорилось ранее, растровое изображение представляется в памяти ЭВМ в виде матрицы отдельных пикселей. В этой связи возникает вопрос о том, каково должно быть число этих пикселей и какое число бит отводится на один пиксель, т. е. каковы основные параметры растрового изображения – разрешение и глубина цвета.
Разрешение (resolution) — это степень детализации изображения, число пикселей (точек), отводимых на единицу площади. Поэтому имеет смысл говорить о разрешении изображения только применительно к какому-либо устройству ввода или вывода изображения. Например, пока имеется обычная фотография на твердом носителе, нельзя сказать о ее разрешении. Но как только мы попытаемся ввести эту фотографию в компьютер через сканер, нам необходимо будет определить разрешение оригинала, т. е. указать количество точек, считываемых сканером с одного квадратного дюйма.
Поскольку изображение можно рассматривать применительно к различным устройствам, то следует различать:
· разрешение оригинала;
· разрешение экранного изображения;
· разрешение печатного изображения.
Разрешение оригинала. Разрешение оригинала используется при вводе изображения в компьютер и измеряется в точках на дюйм (dotsperinch - dpi). Установка разрешения оригинала зависит от требований, предъявляемых к качеству изображения и размеру файла. В общем случае действует правило: чем выше требования к качеству, тем выше должно быть разрешение оригинала.
Разрешение экранного изображения. Для экранных копий изображения элементарную точку растра принято называть пикселом (pixel). Для измерения разрешения экранного изображения, кроме dpi, используют ppi (pixelperinch). Размер пиксела варьируется в зависимости от выбранного экранного разрешения (из диапазона стандартных значений), разрешения оригинала и масштаба отображения.
Мониторы для обработки изображений с диагональю 20–21 дюйм (профессионального класса), как правило, обеспечивают стандартные экранные разрешения 640´481 800´600, 1024´768,1280´1024, 1600´1200, 1600´1280, 1920´1200, 1920´1600 точек. Расстояние между соседними точками люминофора у качественного монитора составляет 0,22–0,25 мм.
Для экранной копии достаточно разрешения 72 dpi, для распечатки на цветном или лазерном принтере – 150–200 dpi, для вывода на фотоэкспонирующем устройстве – 200–300 dpi. Установлено эмпирическое правило, что при распечатке величина разрешения оригинала должна быть в 1,5 раза больше, чем линиатура растра устройства вывода. В случае если твердая копия будет увеличена по сравнению с оригиналом, эти величины следует умножить на коэффициент масштабирования.
Разрешение печатного изображения и понятие линиатуры. Размер точки растрового изображения на твердой копии (бумаге, пленке и т. д.) зависит от примененного метода и параметров растрирования оригинала. При растрировании на оригинал как бы накладывается сетка линий, ячейки которой образуют элемент растра. Частота сетки растра измеряется числом линий на дюйм (linesperinch — lpi) и называется линиатурой.
Рассмотрим простейшие методы растрирования черно-белого оригинала. Размер точки растра рассчитывается для каждого элемента и зависит от интенсивности тона в данной ячейке. Чем больше интенсивность, тем плотнее заполняется элемент растра, т. е. если в ячейку попал абсолютно черный цвет, размер точки растра совпадет с размером элемента растра. В этом случае говорят о 100 % заполняемости. Для абсолютно белого цвета значение заполняемости составит 0 %. На практике заполняемость элемента на отпечатке обычно составляет от 3 до 98 %, при этом все точки растра имеют одинаковую оптическую плотность, в идеале приближающуюся к абсолютно черному цвету. Иллюзия более темного тона создается за счет увеличения размеров точек и, как следствие, сокращения пробельного поля между ними при одинаковом расстоянии между центрами элементов растра. Такой метод называют растрированием с амплитудной модуляцией (AM).
Существует и метод растрирования с частотной модуляцией (ЧМ), когда интенсивность тона регулируется изменением расстояния между соседними точками одинакового размера. Таким образом, при частотно-модулированном растрировании в ячейках растра с разной интенсивностью тона находится разное число точек. Изображения, растрированные ЧМ-методом, выглядят более качественно, так как размер точек минимален и, во всяком случае, существенно меньше, чем средний размер точки при АМ-растрировании. Еще более повышает качество изображения разновидность ЧМ-метода, называемая стохастическим растрированием. В этом случае рассчитывается число точек, необходимое для отображения требуемой интенсивности тона в ячейке растра. Затем эти точки располагаются внутри ячейки на расстояниях, вычисленных квазислучайным методом (на самом деле используется специальный математический алгоритм), т. е. регулярная структура растра внутри ячейки, как и на изображении в целом, вообще отсутствует. Поэтому при стохастическом ЧМ-растрировании теряет смысл понятие линиатуры растра, имеет значение лишь разрешающая способность устройства вывода. Такой способ требует больших затрат вычислительных ресурсов и высокой точности.
Рис. 1.5. Примеры амплитудной и частотной модуляции растра
Глубина цвета (color depth) — это число бит, используемых для представления каждого пикселя изображения, определяемое цветовым или тоновым диапазоном.
Цветовой (тоновый) диапазон (color range) — это максимальное число цветов, используемых при создании изображения.
Понятия света и цвета в компьютерной графике являются основополагающими. Свет можно рассматривать двояко: либо как поток частиц различной энергии, либо как поток электромагнитных волн.
Понятие цвета тесно связано с тем, как человек воспринимает свет. Можно сказать, что ощущение света формируется человеческим мозгом в результате анализа светового потока, попадающего на сетчатку глаз.
Источник или объект является ахроматическим, если наблюдаемый свет содержит все видимые длины волн в приблизительно равных количествах. Ахроматическими цветами являются белый, черный, градации серого цвета. Например, белыми выглядят объекты ахроматически отражающие более 80 % света белого источника, а черными – менее 3 %.
Если воспринимаемый свет содержит длины волн в неравных количествах, то он называется хроматическим.
Считается, что в глазе человека существует три группы цветовых рецепторов (колбочек), каждая из которых чувствительна к определенной длине световой волны. Каждая группа формирует один из трех основных цветов: красный, зеленый, синий.
Рис. 1.6. Кривые реакции глаза
Если длины волн светового потока сконцентрированы у верхнего края видимого спектра (около 700 Нм), то свет воспринимается как красный. Если длины волн сконцентрированы у нижнего края видимого спектра (около 400 Нм), то свет воспринимается как синий. Если длины волн сконцентрированы в середине видимого спектра (около 550 Нм), то свет воспринимается как зеленый.
С помощью экспериментов, построенных на этой гипотезе, были получены кривые реакции глаза, показанные на рис.1.6.
Физические характеристики светового потока определяются параметрами мощности, яркости и освещенности. Визуальные параметры ощущения цвета характеризуются светлотой, насыщенностью и цветовым тоном.
Светлота – это различимость участков, сильнее или слабее отражающих свет. Минимальную разницу между яркостью различимых по светлоте объектов называют порогом.
Насыщенность цвета показывает, насколько данный цвет отличается от монохроматического («чистого») излучения того же светового тона. Насыщенность характеризует степень ослабления (разбавления) данного цвета белым и позволяет отличать розовый от красного, голубой от синего.
Цветовой тон позволяет различать основные цвета, такие, как красный, зеленый, синий.
Скажем несколько слов о наиболее популярных форматах растровой графики.
TIFF
Предложенный компанией Aldus формат TIFF (Tagged Image File Format) на сегодняшний день ближе всех к статусу стандартного. Помимо прочих достоинств формат TIFF позволяет сохранять растровые изображения с компрессией без потери качества. Помимо традиционных цветов CMY формат поддерживает цветоделение с большим числом красок, в частности систему Hexahrome компании Pantone. Этот формат поддерживает сжатие без потери качества по алгоритму LWZ-компрессии. Наиболее предпочтителен для полиграфии. Принцип хранения данных основан на использовании специальных маркеров (тэгов) в сочетании с битовыми последовательностями кусков растра.
GIF
Первая версия формата GIF (Graphics Interchange Format, «Формат для обмена графической информацией») была разработана в 1987 г. специалистами компьютерной сети CompuServe. Этот формат сочетает в себе редкий набор достоинств, неоценимых при той роли, которую он играет в WWW. Сам по себе формат содержит уже достаточно хорошо упакованные графические данные.
Как и у программ-архиваторов, степень сжатия графической информации в GIF сильно зависит от уровня ее повторяемости и предсказуемости, а иногда еще и от ориентации картинки; поскольку GIF сканирует изображение по строкам, то, к примеру, плавный переход цветов (градиент), направленный сверху вниз, сожмется куда лучше, чем тех же размеров градиент, ориентированный слева направо, а последний – лучше, чем градиент по диагонали.
GIF может иметь любое количество цветов от двух до 256-ти, и если в изображении используется, скажем, 64 цвета (26), то для хранения каждого пиксела будет использовано ровно шесть бит и ни битом больше.
Изменив порядок следования данных в файле, создатели GIFa заставили картинку рисоваться не только сверху вниз, но и, если можно так выразиться, «с глубины к поверхности», – то есть становиться все четче и детальнее по мере подхода из сети новых данных.
Для этого файл с изображением тасуется при записи так, чтобы сначала шли все строки пикселов с номерами, кратными восьми (первый проход), затем четырем (второй проход), потом двум и, наконец, последний проход – все оставшиеся строки с нечетными номерами. Во время приема и декодирования такого файла каждый следующий проход заполняет «дыры» в предыдущих, постепенно приближая изображение к исходному состоянию. Поэтому такие изображения были названы чересстрочными (interlaced).
Другой полезной возможностью формата является использование прозрачности.
Формат может быть использован для создания анимационных изображений. Для создания таких файлов используется утилита GIFConstractionSet.
BMP
Формат BMP (от слова bitmap) был создан компанией Microsoft и широко используется в операционных системах семейства Windows для растровой графики. Вам необходимо записать изображение в этом формате, если вы хотите использовать его в качестве фона вашего рабочего стола. Хотя в этом формате может применяться компрессия, большинство программ ее не используют.
В файлах BMP информация о цвете каждого пиксела кодируется 1, 4, 8, 16 или 24 бит (бит/пиксел).
JPEG (Joint Photographic Experts Group)
Строго говоря, JPEG называется не формат, а алгоритм сжатия, основанный не на поиске одинаковых элементов, как в RLE и LZW, а на разнице между пикселами. JPEG ищет плавные цветовые переходы в квадратах 9´9 пикселов. Вместо действительных значений JPEG хранит скорость изменения от пиксела к пикселу. Лишнюю с его точки зрения цветовую информацию он отбрасывает, усредняя некоторые значения. Чем выше уровень компрессии, тем больше данных отбрасывается и тем ниже качество. Используя JPEG, можно получить файл в 10–500 раз меньше, чем ВМР. Формат аппаратно независим, полностью поддерживается на РС и Macintosh, однако он относительно нов и не понимается старыми программами (до 1995 г.). Из сказанного можно сделать следующие выводы. С помощью JPEG лучше сжимаются растровые картинки фотографического качества, чем логотипы или схемы – в них больше полутоновых переходов, среди же однотонных заливок появляются нежелательные помехи. Изображения с высоким разрешением (200–300 и более dpi) сжимаются с меньшими потерями, чем с низким (72–150 dpi), так как в каждом квадрате 9´9 пикселов переходы получаются более мягкие за счет того, что их (квадратов) в файлах высокого разрешения больше. В формате JPEG следует сохранять только конечный вариант работы, потому что каждое пересохранение приводит ко все новым потерям (отбрасыванию) данных и превращению исходного изображения в кашу. Как это ни парадоксально, возможности алгоритма сжатия JPEG реализованы в формате JPEG не полностью.
PDF
Формат PDF (Portable Document Format) предложен фирмой Adobe как независимый от платформы формат, в котором могут быть сохранены и иллюстрации (векторные и растровые), и текст, причем со множеством шрифтов и гипертекстовых ссылок. Для достижения продекларированной в названии переносимости размер PDF-файла должен быть малым. Для этого используется компрессия (для каждого вида объектов применяется свой способ). Например, растровые изображения записываются в формате JPEG. Для работы с этим форматом компания Adobe выпустила пакет Acrobat. Бесплатная утилита Acrobat Reader позволяет читать документы и распечатывать их на принтере, но не дает возможности создавать или изменять их. Acrobat Distiller переводит в этот формат PostScript-файлы. Многие программы (Adobe PageMaker, CorelDraw, FreeHand) позволяют экспортировать свои документы в PDF, а некоторые – еще и редактировать графику, записанную в этом формате. Обычно в этом формате хранят документы, предназначенные только для чтения, но не для редактирования. Файл в формате PDF содержит все необходимые шрифты. Это удобно и позволяет не передавать шрифты для вывода (передача шрифтов не вполне законна с точки зрения авторского права).
Видео (от лат. video — смотрю, вижу) — множество технологий записи, обработки, передачи, хранения и воспроизведения визуального или аудиовизуального материала, а также распространённое название для собственно видеоматериала, телесигнала или кинофильма, в том числе записанного на физическом носителе (видеокассете, видеодиске и т. п.). Видео отличается от кинематографа только тем, что использует для записи и/или воспроизведения любой другой носитель, кроме киноплёнки; впрочем, всё большее распространение цифровых технологий при киносъёмке и цифровых кинопроекторов окончательно стирает грань между видео и кино.
Количество (частота) кадров в секунду — это число неподвижных изображений, сменяющих друг друга при показе 1 секунды видеоматериала и создающих эффект движения объектов на экране. Чем больше частота кадров в секунду, тем более плавным и естественным будет казаться движение. Минимальный показатель, при котором движение будет восприниматься однородным — примерно 16 кадров в секунду (это значение индивидуально для каждого человека). В традиционном плёночном кинематографе используется частота 24 кадра в секунду. Системы телевидения PAL и SÉCAM используют 25 кадров в секунду (англ. 25 fps или 25герц), а система NTSC использует 30 кадров в секунду (точнее 29,97 fps). Компьютерные оцифрованные видеоматериалы хорошего качества, как правило, используют частоту 30 кадров в секунду. Верхняя пороговая частота мелькания, воспринимаемая человеческим мозгом, в среднем составляет 39-42 герца и индивидуальна для каждого человека.[1] Некоторые современные профессиональные камеры могут снимать с частотой до 120 кадров в секунду. А специальные камеры для сверхбыстрой съёмки снимают с частотой до 1000 кадров в секунду и выше, что необходимо, например, для детального изучения траектории полёта пули или структуры взрыва. (В отличие от видеокамер, существуют кинокамеры, снимающие миллионы кадров в секунду (это, по всей видимости, глупость, т.к. минимальная выдержка для большинства фотоаппаратов - 1/2000 секунды, соответственно, миллионам кадров в секунду взяться неоткуда!). В них киноплёнка неподвижна и закреплена на внутренней поверхности барабана, изображение развёртывается вращающейся призмой. Конечно, съёмка ведётся очень короткое время.).
Развёртка видеоматериала может быть прогресси?вной (построчной) или чересстро?чной. При прогрессивной развёртке все горизонтальные линии (строки) изображения отображаются поочередно одна за другой. А вот при чересстрочной развёртке показываются попеременено то все чётные, то все нечётные строки. (Вместе они образуют поле кадра или полукадр). Чересстрочную развёртку часто называют на английский манер интерле?йс (англ. interlace) или интерле?йсинг. Чересстрочная развёртка была изобретена для показа изображения на кинескопах. Её цель — повысить частоту мельканий кинескопа (монитора) до уровня, незаметного человеческому глазу. Аналогично, в кинопроекторах использовался двухлопастный обтюратор, повышающий частоту мельканий кинофильма с 24 до 48 Гц. Чересстрочная развёртка используется и сейчас для передачи видео по «узким» каналам, не позволяющим передавать изображение во всём качестве. Системы PAL, SÉCAM (50 полей/с) и NTSC (60 полей/с) — это всё системы с чересстрочной развёрткой. Новые цифровые стандарты телевидения, например, HDTV предусматривают прогрессивную развёртку. Хотя появились технологии, позволяющие имитировать прогрессивную развёртку при показе материала с интерлейсом. Чересстрочную развёртку обычно обозначают символом «i» после указания вертикального разрешения, например 720×576i×50. Жидкокристаллические, плазменные и кинескопные 100-Гц телевизоры не мерцают, для них чересстрочная развёртка теряет всякий смысл.
Для подавления неприятных эффектов, возникающих при просмотре чересстрочного видео на построчном экране, применяются специальные математические методы, именуемые деинтерлейсингом. Такими эффектами являются, как правило, расщепление вертикальных границ горизонтально движущихся объектов (эффект «гребёнки» или «расчёски»).
По аналогии с разрешением компьютерных мониторов, любой видеосигнал также имеет разрешение (англ. resolution), горизонтальное и вертикальное, измеряемое в пикселях. Обычное аналоговое телевизионное разрешение составляет 720×576 пикселей для стандартов PAL и SÉCAM, при частоте кадров 50 Герц (одно поле, 2×25); и 720×480 пикселей для NTSC, при частоте 60 Герц (одно поле, 2×29,97). В выражении 720*480 первым числом обозначается количество точек в горизонтальной линии (горизонтальное разрешение), а вторым числом количество самих линий (вертикальное разрешение). Новый стандарт цифрового телевидения HDTV высокого разрешения (англ. high-definition) предполагает разрешения до 1920×1080 при частоте обновления 60 Герц с прогрессивной развёрткой. То есть 1920 пикселей на линию, 1080 линий.
Разрешение в случае трёхмерного видео измеряется в вокселях — элементах изображения, представляющих точки (кубики) в трёхмерном пространстве. Например, для простого трёхмерного видео сейчас используется в основном разрешение 512×512×512, демонстрационные примеры такого видео доступны сегодня даже на PDA.
Соотношение ширины и высоты кадра (англ. aspectratio) — важнейший параметр в любом видеоматериале. Ещё с 1910 годакинофильмы имели соотношение сторон экрана 4:3 (4 единицы в ширину к 3 единицам в высоту; иногда ещё записывается как 1,33:1 или просто 1,33). Считалось что, с учетом наличия у человека двух глаз, зрителю удобнее смотреть фильм на экране такой формы. Когда появилось телевидение, то оно переняло это соотношение и почти все аналоговые телесистемы (и, следовательно, телевизоры) имели соотношение сторон экрана 4:3. Компьютерные мониторы также унаследовали телевизионный стандарт сторон. Хотя ещё в1950-х годах это представление о 4:3 в корне изменилось. Дело в том, что поле зрения человека имеет соотношение отнюдь не 4:3. Ведь у человека 2 глаза, расположенных на одной горизонтальной линии — следовательно, поле зрения человека приближается к соотношению 2:1. Чтобы приблизить форму кадра к естественному полю зрения человека (и, следовательно, усилить восприятие фильма), был введён стандарт 16:9 (1,78), почти соответствующий так называемому «Золотому сечению». Цифровое телевидение в основном тоже ориентируется на соотношение 16:9. К концу XX века, после ряда дополнительных исследований в этой области, стали появляться даже и более радикальные соотношения сторон кадра: 1,85, 2,20 и вплоть до 2,35 (почти 21:9). Всё это, по словам создателей, призвано глубже погрузить зрителя в атмосферу просматриваемого видеоматериала. Есть и альтернативные объяснения переходу на широкий формат: возможность проката в залах, изначально не приспособленных для кино, стремление к ухудшению качества пиратских видеокопий и телевизионных копий.
Количество цветов и цветовое разрешение видеосигнала описывается цветовыми моделями. Для стандарта PAL применяется цветовая модель YUV, для SÉCAM модель YDbDr, для NTSC модель YIQ, в компьютерной технике применяется в основном RGB (иαRGB), реже HSV, а в печатной технике CMYK. Количество цветов, которое может отобразить монитор или проектор зависит от качества монитора или проектора. Человеческий глаз может воспринять, по разным подсчётам, от 5 до 10 миллионов оттенков цветов. Количество цветов в видеоматериале определяется числом бит, отведённым для кодирования цвета каждого пикселя (англ. bitsperpixel, bpp). 1 бит позволяет закодировать 2 цвета (обычно чёрный и белый), 2 бита — 4 цвета, 3 бита — 8 цветов, …, 8 бит — 256 цветов (28 = 256), 16 бит — 65 536 цветов (216), 24 бита — 16 777 216 цветов (224). В компьютерной технике имеется стандарт и 32 бита на пиксель (αRGB), но этот дополнительный α-байт (8 бит) используется для кодирования коэффициента прозрачности пикселя (α), а не для передачи цвета (RGB). При обработке пикселя видеоадаптером, RGB-значение будет изменено в зависимости от значения α-байта и цвета подлежащего пикселя (который станет «виден» через «прозрачный» пиксель), а затем α-байт будет отброшен, и на монитор пойдёт только цветовой сигнал RGB.
Ширина (иначе говорят скорость) видеопотока или битре?йт (англ. bitrate) — это количество обрабатываемых бит видеоинформации за секунду времени (измеряется «бит/с» — бит в секунду, или чаще «Мбит/с» — мегабит в секунду; в английском обозначении «bit/s» и «Mbit/s» соответственно). Чем выше ширина видеопотока, тем в общем лучше качество видео. Например, для форматаVideoCD ширина видеопотока составляет всего примерно 1 Мбит/с, а для DVD составляет около 5 Мбит/с. Конечно, субъективно разницу в качестве нельзя оценить как пятикратную, но объективно это так. А формат цифрового телевидения HDTV использует ширину видеопотока около 10 Мбит/с. При помощи скорости видеопотока также очень удобно оценивать качество видео при его передаче через Интернет.
Различают два вида управления шириной потока в видеокодеке — постоянный битрейт (англ. constant bit rate, CBR) и переменный битрейт (англ. variable bit rate, VBR). Концепция VBR, ныне очень популярная, призвана максимально сохранить качество видео, уменьшая при этом суммарный объём передаваемого видеопотока. При этом на быстрых сценах движения, ширина видеопотока возрастает, а на медленных сценах, где картинка меняется медленно, ширина потока падает. Это очень удобно для буферизованных видеотрансляций и передачи сохранённого видеоматериала по компьютерным сетям. Но для безбуферных систем реального времени и для прямого эфира (например, для телеконференций) это не подходит — в этих случаях необходимо использовать постоянную скорость видеопотока.
Качество видео измеряется с помощью формальных метрик, таких, как PSNR или SSIM, или с использованием субъективного сравнения с привлечением экспертов.
Субъективное качество видео измеряется по следующей методике:
Несколько методов субъективной оценки описаны в рекомендациях ITU-T BT.500. Один из широко используемых методов оценки — это DSIS (англ. DoubleStimulusImpairmentScale), при котором экспертам сначала показывают исходный видеоматериал, а затем обработанный. Затем эксперты оценивают качество обработки, варьируя свои оценки от «обработка незаметна» и «обработка улучшает видеоизображение» до «обработанный видеоматериал сильно раздражает».
|
Все форматы сжатия семейства MPEG (MPEG 1, MPEG 2, MPEG 4, MPEG 7) используют высокую избыточность информации в изображениях, разделенных малым интервалом времени. Между двумя соседними кадрами обычно изменяется только малая часть сцены – например, происходит плавное смещение небольшого объекта на фоне фиксированного заднего плана. В этом случае полная информация о сцене сохраняется выборочно – только для опорных изображений. Для остальных кадров достаточно передавать разностную информацию: о положении объекта, направлении и величине его смещения, о новых элементах фона, открывающихся за объектом по мере его движения. Причем эти разности можно формировать не только по сравнению с предыдущими изображениями, но и с последующими (поскольку именно в них по мере движения объекта открывается ранее скрытая часть фона).
Форматы сжатия семейства MPEG сокращают объем информации следующим образом:
? Устраняется временная избыточность видео (учитывается только разностная информация).
? Устраняется пространственная избыточность изображений путем подавления мелких деталей сцены.
? Устраняется часть информации о цветности.
? Повышается информационная плотность результирующего цифрового потока путем выбора оптимального математического кода для его описания.
Форматы сжатия MPEG сжимают только опорные кадры – I-кадры (Intra frame – внутренний кадр). В промежутки между ними включаются кадры, содержащие только изменения между двумя соседними I-кадрами – P-кадры (Predicted frame – прогнозируемый кадр). Для того чтобы сократить потери информации между I-кадром и P-кадром, вводятся так называемые B-кадры (Bidirectional frame – двунаправленный кадр). В них содержится информация, которая берется из предшествующего и последующего кадров. При кодировании в форматах сжатия MPEG формируется цепочка кадров разных типов. Типичная последовательность кадров выглядит следующим образом: IBBPBBIBBPBBIBB… Соответственно, последовательность кадров в соответствии с их номерами будет воспроизводиться в следующем порядке: 1423765…
В качестве начального шага обработки изображения форматы сжатия MPEG 1 и MPEG 2 разбивают опорные кадры на несколько равных блоков, над которыми затем производится дискетное косинусное преобразование (DCT). По сравнению с MPEG 1, формат сжатия MPEG 2 обеспечивает лучшее разрешение изображения при более высокой скорости передачи видео данных за счет использования новых алгоритмов сжатия и удаления избыточной информации, а также кодирования выходного потока данных. Также формат сжатия MPEG 2 дает возможность выбора уровня сжатия за счет точности квантования. Для видео с разрешением 352х288 пикселей формат сжатия MPEG 1 обеспечивает скорость передачи 1,2 – 3 Мбит/с, а MPEG 2 – до 4 Мбит/с.
По сравнению с MPEG 1, формат сжатия MPEG 2 обладает следующими преимуществами:
? Как и JPEG2000, формат сжатия MPEG 2 обеспечивает масштабируемость различных уровней качества изображения в одном видеопотоке.
? В формате сжатия MPEG 2 точность векторов движения увеличена до 1/2 пикселя.
? Пользователь может выбрать произвольную точность дискретного косинусного преобразования.
? В формат сжатия MPEG 2 включены дополнительные режимы прогнозирования.
Формат сжатия MPEG 2 использовал снятый сейчас с производства видеосервер AXIS 250S компании AXIS Communications, 16-канальный видеонакопитель VR-716 компании JVC Professional, видеорегистраторы компании FAST Video Security и многие другие устройства системы видеонаблюдения.
MPEG4 использует технологию так называемого фрактального сжатия изображений. Фрактальное (контурно-основанное) сжатие подразумевает выделение из изображения контуров и текстур объектов. Контуры представляются в виде т.н. сплайнов (полиномиальных функций) и кодируются опорными точками. Текстуры могут быть представлены в качестве коэффициентов пространственного частотного преобразования (например, дискретного косинусного или вейвлет-преобразования).
Диапазон скоростей передачи данных, который поддерживает формат сжатия видео изображений MPEG 4, гораздо шире, чем в MPEG 1 и MPEG 2. Дальнейшие разработки специалистов направлены на полную замену методов обработки, используемых форматом MPEG 2. Формат сжатия видео изображений MPEG 4 поддерживает широкий набор стандартов и значений скорости передачи данных. MPEG 4 включает в себя методы прогрессивного и чересстрочного сканирования и поддерживает произвольные значения пространственного разрешения и скорости передачи данных в диапазоне от 5 кбит/с до 10 Мбит/с. В MPEG 4 усовершенствован алгоритм сжатия, качество и эффективность которого повышены при всех поддерживаемых значениях скорости передачи данных. Разработка компании JVC Professional –веб-камера VN-V25U, входящая в линию сетевых устройств V.Networks, использует для обработки видео изображений формат сжатия MPEG 4.
В октябре 1996 года группа MPEG приступила к разработке формата сжатия MPEG 7, призванным определить универсальные механизмы описания аудио и видео информации. Этот формат получил название Multimedia Content Description Interface. В отличие от предыдущих форматов сжатия семейства MPEG, MPEG 7 описывает информацию, представленную в любой форме (в том числе в аналоговой) и не зависит от среды передачи данных. Как и его предшественники, формат сжатия MPEG 7 генерирует масштабируемую информацию в рамках одного описания.
Формат сжатия MPEG 7 использует многоуровневую структуру описания аудио и видео информации. На высшем уровне прописываются свойства файла, такие как название, имя создателя, дата создания и т.д. На следующем уровне описания формат сжатия MPEG 7 указывает особенности сжимаемой аудио или видео информации – цвет, текстура, тон или скорость. Одной из отличительных особенностей MPEG 7 является его способность к определению типа сжимаемой информации. Если это аудио или видео файл, то он сначала сжимается с помощью алгоритмов MPEG 1, MPEG 2, MPEG 4, а затем описывается при помощи MPEG 7. Такая гибкость в выборе методов сжатия значительно снижает объем информации и ускоряет процесс сжатия. Основное преимущество формата сжатия MPEG 7 над его предшественниками состоит в применении уникальных дескрипторов и схем описания, которые, помимо всего прочего, делают возможным автоматическое выделение информации как по общим, так и по семантическим признакам, связанным с восприятием информации человеком. Процедура занесения в каталог и поиска данных находятся вне сферы рассмотрения этого формата сжатия.
Разработка формата сжатия MPEG 21 - это долговременный проект, который называется "Система мультимедийных средств" (Multimedia Framework). Над разработкой этого формата сжатия эксперты начали работать в июне 2000 г. На первых этапах планировалось провести расширение, унификацию и объединение форматов MPEG 4 и MPEG 7 в единую обобщающую структуру. Подразумевалось, что она будет обеспечивать глубокую поддержку упрвления правами и платежными системами, а также качеством предоставляемых услуг.
Проекты Audacity записываются в файлы в формате AUP, который наилучшим образом адаптированы для работы с программой Audacity. Формат позволяет записывать, по мимо цифрового представления звукового файла, служебную информацию для редактирования. В последствии вы можете импортировать ваш проект в любой формат.
Это основный формат звуковых файлов для операционной системе Windows.
Это основной формат звука для Макинтоша.
Это основной аудио формат для компьютеров Sun и NeXT. Этот формат появился среди форматов со сжатием одним из первых и не обладает высокими характеристиками.
Формат популярен среди исследователей компьютерной музыки. Audacity может читать этот формат.
Это один из самых популярных форматов.С его помощью можно сжать информацию с коэффициентом 1:10. Формат является коммерческим.
Audacity может читать и записывать в этот формат.
Это новый формат сжатия, являющийся бесплатной альтернативой MP3. Качество записи этого формата при той компрессии выше, чем MP3. Audacity может читать и писать в этом формате.
Приведем один и тот же файл в разных форматах:
Аббревиатура MID означает "Цифровой интерфейс музыкальных инструментов" (Musical Instrument Digital Interface). Это скроре программа для управления встроенными синтезаторами, чем звуковой файл.
Спецификация MIDI позволяет создавать схожие звуки на различных устройствах, а также обмениваться данными между устройствами, имеющими этот интерфейс.
Благодаря интерфейсу MIDI инструменты могут "общаться друг с другом". Для этого устройства снабжены специальными разъемами: "MIDI IN", "MIDI OUT" и "MIDI TRU". Эти разъемы часто называют MIDI-портами Порты соединяются кабелями.
|
|
MIDI IN одного инструмента или звуковой карты соединяется с MIDI OUT другого инструментв или мобильного телефона. Через разъем MIDI TRU служит для трансляции полученных сообщений.
|
|
Использование MIDI TRU следующее В этом случае MIDI-информация с выхода 1-го устройства поступает на вход 2-го. Проходя через сквозной порт 2-го устройства, эта же информация поступает и на вход 3-го. Можно говорить, что устройство 1 контролирует устройства 2 и 3. Такая комбинация нескольких MIDI-инструментов (более 2-х) носит название "MIDI-система".
strong>Аппаратные средства мультимедиа.
Для построения мультимедиа системы необходима дополнительная аппаратная поддержка: аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи для перевода аналоговых аудио и видео сигналов в цифровой эквивалент и обратно, видеопроцессоры для преобразования обычных телевизионных сигналов к виду, воспроизводимому электронно-лучевой трубкой дисплея, декодеры для взаимного преобразования телевизионных стандартов, специальные интегральные схемы для сжатия данных в файлы допустимых размеров и так далее. Все оборудования, отвечающие за звук объединяются в так называемые звуковые карты, а за видео в видео карты.
Звуковые карты.
Для звуковых карт IBM совместимых компьютеров прослеживаются следующие тенденции:
1. Для воспроизведения звука вместо частотной модуляции (FM) теперь всё больше используют табличный (wavetable) или WTсинтез, сигнал полученный таким образом, более похож на звук реальных инструментов, чем при FMсинтезе. Используя соответствующие алгоритмы, даже только по одному тону музыкального инструмента можно воспроизводить все остальные, то есть восстановить их полное звучание. Выборки таких сигналов хранятся либо в постоянно запоминающем устройстве (ROM) устройства, либо программно загружается в оперативную память (RAM) звуковой карты. Фирмы производители звуковых карт добавляют WTсинтез двумя способами: встраивают на звуковую карту в виде микросхем, либо реализуют в виде дочерней платы. Во втором случае звуковая карта дешевле, но суммарная стоимость основной и дочерней платы выше.
2. Совместимость звуковых карт. За сравнительнуо не долгую историю развития средств мультимедиа появилось уже несколько основных стандартов де-факто на звуковые карты. Так почти все звуковые карты, предназначены для игр и развлечений, поддерживают совместимость с Adlib и Sound Blaster. Все звуковые карты, ориентированные на бизнес - приложения, совместимы обычно с MS Windows Sound Sistem фирмы Microsoft.
3. Совместные звуковые карты оснащены таким компонентом, как сигнальный процессор DSP (Digital Signal Processor). Распознание речи, трёхмерное звучание, WTсинтез, сжатие и декомпрессия аудиосигналов - всё это входит в сферу действия данного устройства. Тем не менее, не столь велико количество звуковых карт, оснащённых DSP. Причиной этому является то, что такое достаточно мощное устройство может быть использовано только при решении строго определённых задач. На сегодняшний день один из самых известных производителей мощных DSP является фирма Texas Instruments. Стоит отметить, что в силу своей дороговизны DSP устройство устанавливается исключительно на профессиональных музыкальных картах.
4. Основной проблемой встроенных устройств обработки звука является ограниченность системных ресурсов IBM PC совместимых компьютеров. Потенциально корень проблемы кроется в возможности конфликтов по каналам прямого доступа к памяти (DMA). Примером плат со встроенным звуком можно представить системную плату OPTi 495 SLC, в которой используется 16 - разрядный звуковой стереокодек AD 1848 фирмы ANALOG DEVICES.
5. Фирмы производители, стремясь к более естественному воспроизведению звука, используют технологии объёмного или трёхмерного звучания. Объёмность звучания в наши дни представляет собой самое модное направление в области воспроизведения звука. Последнее придаёт большую глубину ограниченного поля воспроизведения, которое присуще небольшим, находящимся на близком расстоянии колонкам.
6. Практически все звуковые карты имеют встроенные интерфейсы для подключения приводов CD-ROM. В основном используются приводы трёх фирм - SONY, PANASONIC и Mitsumi. Также появились карты и приводы, которые поддерживают стандартный интерфейс ATA (IDE). Последний используется для компьютеров с винчестером.
7. Использование на картах режима Dual DMA, что означает двойной, прямой доступ к памяти. Реализовать одновременно запись и воспроизведение можно с помощью двух каналов DMA.
8. Происходит устойчивое внедрение звуковых технологий в телекоммуникации. В 90% случаев звуковые карты приобретаются для игр. В оставшемся - для речевого сопровождения программ мультимедиа. В этом случае потребительские качества зависят от цифро-аналогового преобразователя и от усилителя звуковой частоты. Не менее важным представляется совместимость со стандартом Sound Blaster. Далеко не все программы способны обеспечить поддержку менее распространённых стандартов.
Наборы звуковых карт, как правило, состоят из драйвера, утилиты, программы записи и воспроизведения звука, а также средства для подготовки и произведения презентаций, энциклопедий, игр.
10. Видеокарты.
На IBM PC совместимых компьютерах, для работы с видеосигналами, используется огромное количество устройств. Эти устройства можно классифицировать следующим образом: MPEG - плееры устройства для ввода и захвата видеопоследовательностей (Cupture play), фреймграбберы (Framegrabbfer),TV - тюнеры, преобразователи сигналовVGA TV.
MPEG - плееры. В функции данных устройств входит воспроизведение фильмов, записанных на компакт - дисках, качеством VNS при скорости потока сжатой информации, не превышающей обычно 150 Кбайт/с.Определение для каждого конкретного видеопотока оптимального соотношения между тремя видами изображения: Intra, Preicted и Bidirectional можно считать основной сложностью задачи, решаемой MPEG кодером. Плата Reel Magic была первым MPEG - плеером. Созданием её в 1993 году явилась компания Sigina Desing.
Появившиеся около шести лет назад, эти устройства, объединяют графические, аналогово-цифровые и микросхемы для обработки видеосигналов. Фрейм грабберы позволяют дискретизировать видеосигнал, сохраняя при этом отдельные кадры изображения в буфере с последующей записью на диск. Также они способны выводить их и непосредственно в окно на мониторе компьютера. Содержимое буфера обновляется с частотой смены кадров примерно каждые 40 мс. Вывод видеосигналов происходит в режиме наложения (overbi). Карта фреймграббера соединена с графическим адаптером через 26 контактный Feature коннектор с целью вывода на экране монитора окна с «живым» видео. С ним обычно поставляется пакет Video fjr Windows, в функции которого входит вывод картинки размером 240*160 пикселов при воспроизведении 256 цветов и больше. Первые устройства подобного рода - Video Blaster Video Spigot.
TV тюнеры. По своему внешнему виду эти устройства напоминают карту или бокс (небольшую коробочку). Они выполняют задачу преобразования аналогового видеосигнала, который поступает по сети кабельного телевидения или от антенны, видеомагнитофона или камкодера (camcoder). TV - тюнеры могут входить в состав таких устройств, как MPEG - плееры или фреймграбберы.
Некоторые из них содержат встроенные микросхемы для преобразователя звука. Ряд тюнеров выполняют функцию вывода телетекста.
Преобразователи VGA-TV. Основной задачей преобразователей является трансляция сигнала в цифровом образе VGA изображения в аналоговый сигнал, пригодный для ввода на телевизионный приёмник. Как правило, производителям предлагаются подобные устройства, выполненные в одном из двух вариантов: либо как внутренние ISA карта либо как внешний блок.
Примером использования преобразователей может служить наложение видеосигналов при создании титров. В этом случае осуществляется полная синхронизация преобразованного компьютерного сигнала. При наложении формируется специальный ключевой (key) сигнал трёх видов: lumakey, chromakey, alpha chenol.
1. При формировании сигнала lumakey наложение производится там, где яркость Y превышает заданного уровня.
2. В случае с chromakey накладывание изображения прозрачно только там, где его цвет совпадает с заданным.
3. Альфа канал (alpha chenol) используют в профессиональном оборудовании, которое основано на формировании специального сигнала с простым распределением, определяющим степень смещения видеоизображения в различных точках.
11. Лазерные диски, CD-ROM.
Огромную популярность в последнее время приобрели устройства для чтения компакт - дисков CD-ROM. Многие специалисты связывают этот факт с ростом объёмов и сложности программного обеспечения и широким внедрением мультимедиа приложений, сочетающих движущиеся изображения, текст, звук. CD - приводы и сами диски доступны по цене, достаточно надёжны и могут хранить весьма большие объёмы информации (до 800 Мбайт). Вследствие этого они очень удобны для поставки программ и данных большого объёма (каталогов, энциклопедий, а также обучающих, демонстрационных и игровых программ). На сегодняшний день многие программы полностью или частично поставляются на CD - дисках.
Компакт - диски прочно вошли на рынок компьютерных устройств, несмотря на то, что изначально они были разработаны для любителей высококачественного звучания. В 1982 году оптические компакт - диски пришли на смену виниловым. Было принято решение рассчитать стандарт на 74 минуты звучания «RED BOOK», что в пересчёте на байты составляет 640 Мбайт. Говоря о скорости воспроизведения, стоит отметить, что первые приводы имели единичную скорость (Single speed) равную 150 Кбайт/с. В 1992 году появились модели накопителей с удвоенной скоростью. Приводы со скоростью, увеличенной в три - четыре раза были выброшены на рынок в начале 1994 года. Сегодня речь идёт о скорости в шесть и даже восемь раз превышающей первоначальную. Коэффициент увеличения скорости не обязательно целочисленный.
Говоря о принципах действия CD - дисков, стоит начать с того, что информация на компьютерных компакт - дисках кодируется посредством чередования отражающих и не отражающих свет участков на подложке диска. Подобный принцип применяется и в компакт - дисках, применяемых в бытовых CD - плеерах. Эта подложка выполняется из алюминия, а неотражающие свет участки делаются с помощью продавливания углублений в подложке специальной пресс - формой при промышленном производстве компакт - дисков. Существуют также и единичные изделия, когда подложка выполняется из золота, а нанесение информации на неё осуществляется лучом лазера. И в том, и в другом случае информация, занесённая на компакт - диск, защищена от повреждений благодаря прозрачному покрытию, которое находится сверху от подложки.
Несмотря на то, что по внешним признакам и свойствам компьютерные и бытовые CD - диски мало чем отличаются друг от друга, является очевидной разница в ценах на данные носители. Это объясняется гораздо более высокой степенью надёжности, с которой должно выполнятся чтение программ и компьютерных данных по сравнению с обычным воспроизведением музыки. При чтении используемых в компьютере компакт - дисков необходимо использование луча лазера небольшой мощности. Применение этой технологии позволяет записывать на компакт - диски очень большой объём информации (650 - 800 Мбайт) и обеспечивает высокую надёжность информации. Тем не менее, скорость чтения данных гораздо выше с жёстких дисков, чем с компакт - дисков. Частично это объясняется тем, что компакт - диски вращаются не с постоянной угловой скоростью, а так, чтобы обеспечить неизменную линейную скорость отхождения информации под читающей головкой. Стандартная скорость чтения данных с компакт - дисков всего 150 - 200 Кбайт/с, а время доступа 0,4 с. Впрочем, как было замечено ранее, в последнее время выпускаются в основном устройства с двойной, тройной и даже четверной скоростью вращения. Соответственно они обладают и более высокими скоростными показателями: время доступа 0,2 - 0,3 с , скорость считывания 500 Кбайт/с. Тем не менее устройства с тройной скоростью в реальных задачах способны ускорять работу с компакт - диском не в полтора и не в два раза по сравнению с устройством с двойной скоростью, а только на 30 - 60%.
Многокомпонентную мультимедиа-среду целесообразно разделить на три группы: аудиоряд, видеоряд, текстовая информация.
Аудиоряд может включать речь, музыку, эффекты (звуки типа шума, грома, скрипа и т.д., объединяемые обозначением WAVE (волна) [2]. Главной проблемой при использовании этой группы мультисреды является информационная емкость. Для записи одной минуты WAVE-звука высшего качества необходима память порядка 10 Мбайт, поэтому стандартный объем CD (до 640 Мбайт) позволяет записать не более часа WAVE. Для решения этой проблемы используются методы компрессии звуковой информации.
Другим направлением является использование в мультисреде звуков (одноголосая и многоголосая музыка, вплоть до оркестра, звуковые эффекты) MIDI (Musical Instrument Digitale Interface). В данном случае звуки музыкальных инструментов, звуковые эффекты синтезируются программно-управляемыми электронными синтезаторами. Коррекция и цифровая запись MIDI-звуков осуществляется с помощью музыкальных редакторов (программ-секвенсоров). Главным преимуществом MIDI является малый объем требуемой памяти — 1 минута MIDI-звука занимает в среднем 10 Кбайт.
Видеоряд по сравнению с аудиорядом характеризуется большим числом элементов. Выделяют статический и динамический видеоряды.
Статический видеоряд включает графику (рисунки, интерьеры, поверхности, символы в графическом режиме) и фото (фотографии и сканированные изображения).
Динамический видеоряд представляет собой последовательность статических элементов (кадров). Можно выделить три типовых группы:
Первая проблема при реализации видеорядов — разрешающая способность экрана и число цветов. Выделяют три направления:
Вторая проблема — объем памяти. Для статических изображений один полный экран требует следующие объемы памяти:
Такие значительные объемы при реализации аудио- и видеорядов определяют высокие требования к носителю информации, видеопамяти и скорости передачи информации.
При размещении текстовой информации на CD-ROM нет никаких сложностей и ограничений ввиду большого информационного объема оптического диска.
Основные направления использования мультимедиа-технологий:
С точки зрения технических средств на рынке представлены как полностью укомплектованные мультимедиа-компьютеры, так и отдельные комплектующие и подсистемы (Multimedia Upgrade Kit), включающие в себя звуковые карты, приводы компакт-дисков, джойстики, микрофоны, акустические системы.
Для персональных компьютеров класса IВМ РС утвержден специальный стандарт МРС, определяющий минимальную конфигурацию аппаратных средств для воспроизведения мультимедиа-продуктов. Для оптических дисков CD-ROM разработан международный стандарт (ISО 9660).
Как видим из вышеизложенного, описание цвета может опираться на составление любого цвета на основе основных цветов или на такие понятия, как светлота, насыщенность, цветовой тон. Применительно к компьютерной графике описание цвета также должно учитывать специфику аппаратуры для ввода/вывода изображений. В связи с необходимостью описания различных физических процессов воспроизведения цвета были разработаны различные цветовые модели. Цветовые модели позволяют с помощью математического аппарата описать определенные цветовые области спектра. Цветовые модели описывают цветовые оттенки с помощью смешивания нескольких основных цветов.
Основные цвета разбиваются на оттенки по яркости (от темного к светлому), и каждой градации яркости присваивается цифровое значение (например, самой темной – 0, самой светлой – 255). Считается, что в среднем человек способен воспринимать около 256 оттенков одного цвета. Таким образом, любой цвет можно разложить на оттенки основных цветов и обозначить его набором цифр – цветовых координат.
Таким образом, при выборе цветовой модели можно определять трехмерное цветовое координатное пространство, внутри которого каждый цвет представляется точкой. Такое пространство называется пространством цветовой модели.
Профессиональные графические программы обычно позволяют оперировать с несколькими цветовыми моделями, большинство из которых создано для специальных целей или особых типов красок: CMY, CMYK, CMYK256, RGB, HSB, HLS, L*a*b, YIQ, Grayscale (Оттенки серого) и Registration color. Некоторые из них используются редко, диапазоны других перекрываются.
Цветовая модель RGB. В основе одной из наиболее распространенных цветовых моделей, называемой RGB моделью, лежит воспроизведение любого цвета путем сложения трех основных цветов: красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue). Каждый канал - R, G или B имеется свой отдельный параметр, указывающий на количество соответствующей компоненты в конечном цвете. Например: (255, 64, 23) – цвет, содержащий сильный красный компонент, немного зелёного и совсем немного синего. Естественно, что этот режим наиболее подходит для передачи богатства красок окружающей природы. Но он требует и больших расходов, так как глубина цвета тут наибольшая – 3 канала по 8 бит на каждый, что дает в общей сложности 24 бита.
Поскольку в RGB модели происходит сложение цветов, то она называется аддитивной (additive). Именно на такой модели построено воспроизведение цвета современными мониторами.
Цветовым пространством RGB модели является единичный куб.
Рис. 1.7. Цветовое пространство RGB модели
Цветовые модели CMY и CMYK. Модель CMY использует также три основных цвета: Cyan (голубой), Magenta (пурпурный, или малиновый) и Yellow (желтый). Эти цвета описывают отраженный от белой бумаги свет трех основных цветов RGB модели. Поэтому можно описать соотношения между RGB и CMY моделями следующим образом:
.
Модель CMY является субтрактивной (основанной на вычитании) цветовой моделью. Как уже говорилось, в CMY-модели описываются цвета на белом носителе, т. е. краситель, нанесенный на белую бумагу, вычитает часть спектра из падающего белого света. Например, на поверхность бумаги нанесли голубой (Cyan) краситель. Теперь красный свет, падающий на бумагу, полностью поглощается. Таким образом, голубой носитель вычитает красный свет из падающего белого.
Такая модель наиболее точно описывает цвета при выводе изображения на печать, т. е. в полиграфии.
Поскольку для воспроизведения черного цвета требуется нанесение трех красителей, а расходные материалы дороги, использование CMY-модели является не эффективным. Дополнительный фактор, не добавляющий привлекательности CMY-модели, – это появление нежелательных визуальных эффектов, возникающих за счет того, что при выводе точки три базовые цвета могут ложиться с небольшими отклонениями. Поэтому к базовым трем цветам CMY-модели добавляют черный (blacK) и получают новую цветовую модель CMYK.
Для перехода из модели CMY в модель CMYK иногда используют следующее соотношение:
K = min(C, M, Y);
C = C – K;
M = M – K;
Y = Y – K.
Соотношения преобразования RGB в CMY и CMY в CMYK-модель верны лишь в том случае, когда спектральные кривые отражения для базовых цветов не пересекаются. Поэтому в общем случае можно сказать, что существуют цвета, описываемые в RGB-модели, но не описываемые в CMYK-модели.
Существует также модель CMYK256, которая используется для более точной передачи оттенков при качественной печати изображений.
Цветовые модели HSV и HLS. Рассмотренные модели ориентированы на работу с цветопередающей аппаратурой и для некоторых людей неудобны. Поэтому модели HSV, HLS опираются на интуитивные понятия тона насыщенности и яркости.
В цветовом пространстве модели HSV (Hue, Saturation, Value), иногда называемой HSB (Hue, Saturation, Brightness), используется цилиндрическая система координат, а множество допустимых цветов представляет собой шестигранный конус, поставленный на вершину.
Основание конуса представляет яркие цвета и соответствует V = 1. Однако цвета основания V = 1 не имеют одинаковой воспринимаемой интенсивности. Тон (H) измеряется углом, отсчитываемым вокруг вертикальной оси OV. При этом красному цвету соответствует угол 0?, зелёному – угол 120? и т. д. Цвета, взаимно дополняющие друг друга до белого, находятся напротив один другого, т. е. их тона отличаются на 180?. Величина S изменяется от 0 на оси OV до 1 на гранях конуса.
Конус имеет единичную высоту (V = 1) и основание, расположенное в начале координат. В основании конуса величины H и S смысла не имеют. Белому цвету соответствует пара S = 1, V = 1. Ось OV (S = 0) соответствует ахроматическим цветам (серым тонам).
Процесс добавления белого цвета к заданному можно представить как уменьшение насыщенности S, а процесс добавления чёрного цвета – как уменьшение яркости V. Основанию шестигранного конуса соответствует проекция RGB куба вдоль его главной диагонали.
Рис. 1.8. Цветовое пространство HSV модели
Еще одним примером системы, построенной на интуитивных понятиях тона насыщенности и яркости, является система HLS (Hue, Lightness, Saturation). Здесь множество всех цветов представляет собой два шестигранных конуса, поставленных друг на друга (основание к основанию).
Рис. 1.9. Цветовое пространство HLS-модели
Полноцветные и индексированные изображения. Как мы увидели, цвета пикселов можно определять, явно задавая несколько параметров цвета. Например, в RGB-модели конечный цвет определяется тремя слагаемыми для трех основных цветов. Такой подход позволяет формировать так называемые полноцветные изображения.
Второй подход заключается в том, что в первой части файла, хранящего изображение, хранится «палитра», в которой с помощью одной из цветовых моделей кодируются цвета, присутствующие на изображении. А вторая часть, которая непосредственно описывает пикселы изображения, фактически состоит из индексов в палитре. Изображения, формируемые таким способом, называются изображениями с индексированной палитрой.
Частным случаем индексированного изображения является черно-белое изображение. В подобном изображении могут быть только 2 цвета - чёрный и белый, кодируемые соответственно 0 и 1. Глубина изображения составляет в данном случае 1 бит. Эта глубина очень плохо подходит к представлению фотореалистичных образов и применяется лишь для специализированных изображений.
Достоинством палитры является возможность существенно сократить размер файла с изображением. Недостатком является возможность потери цветов при ограниченном размере палитры. Обычно размер палитры составляет до 256-ти цветов.
Дизайн (англ. design инженер-конструктор, от лат. designare отмерять) — это творческая деятельность, целью которой является определение формальных качеств промышленных изделий. Эти качества включают и внешние черты изделия, но главным образом те структурные и функциональные взаимосвязи, которые превращают изделие в единое целое как с точки зрения потребителя, так и с точки зрения изготовителя. Дизайн стремится охватить все аспекты окружающей человека среды, которая обусловлена промышленным производством.[2]
Человека, занимающегося художественно-технической деятельностью в рамках какой-либо из отраслей дизайна называют в общем случае дизайнером (в том числе архитектора, проектировщика, иллюстратора, дизайнера плакатной и прочей рекламной графики, веб-дизайнера).
Абстракция, символика и визуальная метафора- что это? Абстракция- это сведение идеи к ее наиболее упрощенным, распознаваемым линиям, форме или сущности.
Фотография, чертеж или картина представляют собой низкие уровни абстракции, потому-что они в большой степени сводят уровень представления.
Когда-же художник- дизайнер старается решить визуальную проблему, он, напротив, часто прибегет к абстракции. Дизайнер в большей мере думает о сущности того, что старается изобразить. Художник- дизайнер решает проблему, стараясь использовать наименьшее число линий и упрощенные формы.
Мы используем символы как в некотором роде визуальную стенографию для того, чтобы быстро передавать идеи или понятия. Символы служат надежным "языком" во всех визуальных искусствах. Символика развивается во времени вместе с культурой. Поскольку письменная грамотность населения возрастает, современное общество все меньше полагается на визуальные образы, чтобы передавать идеи. Но современная символика не менее сложная, не менее утонченная- она просто другая.
Символы- это легко распознаваемые элементы, которые передают конкретное значение. Сегодня символы чаще всего сохраняются в форме логотипов. Успешность дизайна любой торговой марки основывается на способности внедрить образы о ней в сознание потребителей как легко распознаваемые символы, даже если они абстрагированы или стилизированы до самого основного элемента.
Символика в современном дизайне пеходит от ассоциации с конкретным предметом к концептуальному решению. Мы используем рекламную композицию для того, чтобы передать чувство или эмоцию. Тонкость заключается в том, чтобы создать визуальный образ чего-то, чего желает аудитория. Подумайте о том, что хочет приобрести наша аудитория, используя продукт, который мы рекламируем- красота, благосостояние, благополучие, социальный статус, популярность... Эти ощущения являются побуждающими практическики для любого человека.
Люди вообще очень часто покупают вещи для того, чтобы удовлетворить скорее эмоциональные потребности, чем физические.
Рекламирование заполнено намеками, чтобы мотивировать потребителей и влиять на их сознание. Вы можете видеть рекламу и даже не осознавать о существовании влияния на вас. Примером являются, например, баннеры.
Или, например, реклама показывает хорошо ухоженного молодого человека в смокинге, пригубившего вино, когда он стоит в танцевальном зале со сверкающими люстрами и канделябрами. Визуальные метафоры в этой рекламе говорят нам точно кто такой этот человек. Его прическа безукоризненна, галстук завязан с совершенством, стакан с вином- это дорогой хрусталь- все это подчеркивает лоск и вкус. В большом зале мраморные полы и мерцающие мраморные люстры- это не ваша привычная квартира. Идея рекламы такова, что, если мы купим это вино, значит, мы сможем стоять в таком же элегантном окружении с этим со вкусом одетым человеком, мы будем подняты до его престижного и завидного статуса. Вы можете считать, что люди не так наивны, но посмотрев вглубь себя, каждый из нас наверное поймет, что они действительно таковы. А значит- реклама работает.
Мы воспринимаем белый пластиковый каркас телевизора как более дешевый, чем черный с хромированными боками. Поздравительная открытка ко дню рождения с ромашками или маргаритками годится для девочки а не для мальчика. Успешный дизайн сосредотачивается на этих типичных психологических реакциях на эмоциональные сигналы. Наша задача, как дизайнеров, состоит в том, чтобы визуально передавать эти сигналы. Чем больше смысла мы вложим в послание, тем более успешным будет дизайн.
Пиктограммы- это графические символы, которые служат тому, чтобы передавать информацию в стилизованной, абстрагированной художественной форме. Пиктограммы должны быть понимаемы повсюду, поскольку они быстро становятся стандартным языком. Пиктограммы часто используются в индустрии путешествий и туризма, в индустрии перевозок, для международных спортивных соревнований и для продвижения товаров на рынок.
В дизайне пиктограмм есть три основных соображения. Во- первых, они должны работать в черно- белом варианте, поскольку большинство из них печатаются именно так. Во- вторых, пиктограмма должна одинаково хорошо работать, когда она большая и маленькая. И наконец, пиктограммы должны быть четкими и простыми, чтобы они были понимаемы мовсюду.
То, что мы наблюдаем слишком часто, подчас невидим совсем. Когда чрезмерно широко используются символы с каждодневными предметами. Чрезмерно широкое использование делает их неэффективными, они теряют свою способность к коммуникации и воздействию. Они просто визуально игнорируются. Функция дизайнера- воскрешать эти клишированные символы и предметы, интерпретируя их индивидуальными способами.
Каждый знает, что подразумевает символ сердца. Люди не видят сердце реально, форма сердца и красный цвет приводят одной мысли- любовь. Когда мы, дизайнеры, имеем дело с символами и визуальным языком, мы должны овладевать вниманием аудитории, удерживать ее внимание и переносить в ее сознание наше намерение.
(см лекцию 3 про дизайн)
ПРИНЦИПЫ ДИЗАЙНА.
Элементы никогда не бывают сами по себе, они всегда связаны в некую композицию, подчиненную некой идее. Говоря о принципах дизайна, мы имеем в виду целесообразность, единство, равновесие, доминанты, соподчинение, динамизм, гармонию.
Целесообразность.
Что такое принцип целесообразности? О нем я уже упоминала в первых статьях курса: любой авторский замысел и весь строй произведения должны быть подчинены какой-то цели, идее, художественной задаче.
Если речь идет о художественном произведении, то его тема должна задевать, быть близкой определенной группе людей. Тему, идеологию – в этом случае диктуют чувства автора, его взгляды на жизнь, политику, его страну, мир в целом.
Если же речь идет о работе дизайнера, то цели и задачи ставятся перед дизайнером заказчиком, состоянием рынка, и многими другими факторами. В отличие от художника – дизайнер не хозяин сам себе, его работы не имеют художественной ценности, он подчинен коммерции и рекламе.
Единство.
Все элементы в композиции должны быть взаимосвязаны, они должны так взаимодействовать друг с другом, чтобы композиция смотрелась единым гармоничным целым. Самая большая ошибка начинающих дизайнеров (в том числе и веб), что их творение буквально разваливается на куски, разнородные и невзаимосвязанные, этого ни в коем случае нельзя допускать.
Какие же приемы вы можете использовать для достижения единства в вашей композиции: наложение объектов друг на друга, тем самым, показывая их близость, ваши элементы могут быть выполнены в одной манере, стиле. Какие-то элементы композиции могут повторяться и перекликаться друг с другом в цвете, текстуре, по форме и т.д.
Все части композиции должны быть соподчинены друг другу. Если вы не можете изъять из вашей готовой композиции ни одну ее часть, ни один ее элемент без ущерба для целого, если части композиции нельзя поменять местами, добавить какой-то новый элемент, то это говорит о том, что вы справились со своей задачей, что вы имеете на руках вполне завершенную и хорошую работу.
ПРИНЦИПЫ ДИЗАЙНА.
Равновесие.
Говоря о равновесии, мы не имеем в виду не только четко выстроенную симметричную композицию, нет, равновесие – это условие устойчивости зрительной композиции, это состояние, когда все элементы сбалансированы между собой.
Симметрия
Это лишь наиболее очевидный и простой способ достичь в композиции равновесия. Симметрия предполагает собой некий определенный порядок, математическую закономерность расположения элементов относительно друг друга и в пространстве.
Симметрия встречается не только в объектах, созданных человеком, мы сплошь и рядом встречаем симметрию в природе, именно оттуда изначально брал пример человек, создавая какие либо объекты и предметы, именно поэтому древние считали симметрию условием красоты и гармонии.
Посмотрите на иллюстрации, как вы можете видеть, в природе не бывает точной симметрии. Да, лист и птица симметричны в целом, но они различны в деталях (перья на крыльях птицы, глаза на ее голове, прожилки на листе). Такой вид симметрии, когда симметрична лишь общая форма, но точного сходства в мелочах нет, лежит в основе многих произведений искусства, художественных работ. «Один из» обозначает, что бывают разные виды симметрии. Зеркальная, инвертированная, осевая, радиальная, и т.д.
Симметрию можно выстраивать вокруг точки (радиальная), вокруг одной оси, вокруг нескольких осей.
Асимметрия.
Асимметрия – это полное нарушение симметрии, это когда повторяющиеся элементы отсутствуют или расположены так, что их нельзя совместить путем сдвига или поворота.
Однако, асимметрия – не значит отсутствие равновесия. В ассиметричных композициях мы используем цвет, форму, насыщенность тона, текстуру, направление движения, расположение объектов относительно центра плоскости, чтобы сделать нашу композицию сбалансированной.
Посмотрите на картинку. Небольшой красный элемент делает всю картинку более живой, не было бы его, картинка бы умерла от обилия нейтральных тонов, была бы весьма скучной и неинтересной. Однако, этот яркий элемент, очень бы выбивался из общей композиции и мог бы испортить картинку, если бы он не был уравновешен нейтральным по тону темно-розовым пятном.
Или взгляните на этот рисунок. Ломанная белая линия собирает все элементы композиции воедино, и задает им направление движения. В итоге рисунок получается очень динамичным, цельным, уравновешенным.
Существуют три типа баланса, обычно используемых в графическом дизайне: формальный (симметричный), неформальный (асимметричный) и радиальный.
Формальный баланс - это размещение визуальных элементов с одинаковым распределением визуального веса с левой и правой стороны от воображаемой центральной вертикальной оси. Левая и правая стороны являются зеркальными отражениями. Центрированная строка текста есть пример формального баланса. Формальный, или симметричный, баланс используется для того, чтобы придать видимость солидности, статичности, цельности, традиции, долговечности, постоянства и других надежных идеалов. Компании, которые хотят передать дизайном имидж надежности или кредитоспособности, являются кандидатами на предпочтение формального баланса. Страховые компании, финансовые консультанты, адвокаты - все они могли бы извлекать пользу из формального баланса на своей корпоративной почтовой бумаге.
Неформальный баланс гораздо более распространенным, чем формальный баланс. Неформальный баланс-это асимметричное расположение элементов в пределах страницы или макета; он не полагается на эффект центрирования, чтобы создать гармоничную композицию. Левой и правой сторонам страницы не требуются быть зеркальными отражениями друг друга, и в них не должны располагаться одинаковые элементы. Идея состоит в том, чтобы выразить баланс неявно путем использования элементов, создающих впечатление, что они уравновешивают друг друга. Достичь неформального баланса сложнее, чем формального. Неформальный, или асимметричный, баланс придает видимость современного, ультрамодного, энергичного, инициативного, свежего, несистематизированного и сообразительного. Спортивные магазины, электронные компании, Web-дизайнерские группы или модные журналы - все они с хорошим эффектом используют неформальный баланс.
Радиальный баланс - это видоизменение формального баланса. Он поддерживает все атрибуты, связанные с формальным балансом, но укрепляет также концепцию равного партнерства, бригадной работы и единства. Это есть расположение визуальных элементов вокруг центральной точки, подобно лучам солнца или лепесткам ромашки. Использование баланса этого типа наименее вероятно, потому что оно обусловлено равномерным распределением визуальных элементов снаружи от центральной оси направления взгляда. Немногие тексты или визуальные элементы приспосабливаются к расположению этого типа. Радиальный баланс используется для того, чтобы придать видимость единства, совместной работы или взаимоотношений раздельных, но равных субъектов. Потенциальные традиционные области использования радиального баланса включают логотипы для медицинской группы, команды независимых подрядчиков, церковной группы или попечительского совета. Используйте радиальный баланс каждый раз, когда вы хотите придать равный статус каждому элементу в дизайне.
Типы баланса:
- формальный
Формальный баланс характеризуется симметрией. Применяется в формальных, консервативных документах. Символизирует постоянство.
- неформальный
Неформальный баланс не признает симметрий, молодежность, открытость, новые веяния.
- радиальный
Радиальный баланс там, где надо указать равенство между партнерами.
Просмотр шрифтов. Шрифты- одно из наиболее эффективных средств для того, чтобы создать настроение или тему проекта дизайна. Название, заголовок и текстовый блок, а также то, как они соотносятся между собой, создают окружающую среду или настроение. Откройте самое простое приложение, которое есть на вашем компьютере. Наверняка, у вас, как у человека творческого есть "CorelDRAW"- программа. Еще лучше изучать материал при использовании программ типа "Adobe Page Maker"- простая в изучении программа специально разработанная для издательств. Рассматривайте шрифти параллельно с изложенным материалом.
С середины 80-х годов слово "font" используется как взаимозаменяемое со словом "type". Понятие "font" определяется как совокупность всех символов, которые образуют конкретную гарнитуру шрифта. Понятие "type", с другой стороны, есть родовое понятие, относящееся к графической форме буквы или знака вообще.
Шрифт разделяется на категории (categories)- наиболее широкие, наиболее общие группы, организованные графической формой буквы или знака. Категория шрифта, кроме того, детализируется на классы (classes), или классификации (classifications), которые имеют общие специфические характеристики, как, например, толстые и тонкие штрихи (thick- and-thin strokes). Они, далее, разделяются на семейства (familes), или стили (styles), шрифта, имеющие общий дизайн. Семейства разделяются на конкретные гарнитуры шрифта (faces), как, например, обычный (regular), курсив (italic), жирный (bold), растянутый (extended) или сжатый (condensed).
Пять основных категорий шрифта- это шрифт с засечками (serif- сериф), шрифт без засечек (san serif- сансериф), рукописный шрифт (script- скрипт), декоративный (decorative- декорейтив) и смешанный (pi- пи).
Элементами, которые помагают идентифицировать шрифт с засечками, служат засечки, то-есть, штрих или черточка вверху или в основании литеры, или дужка или отросток ввиде шпоры на некоторых литерах. Благодаря своему официальному, традиционному внешнему виду шрифты с засечками обычно используются так-же для того, чтобы передать консервативный, возвышенный образ. За исключением шрифта "бодони" (Bodoni), эти гарнитуры шрифтов легко читаются и широко используются для длинных пассажей текста.
Шрифты без засечек не имеют засечек (штрихов) вверху или в основании литеры. Благодаря хорошей читаемости этих шрифтов их используют для нанесения маркировки и этикеток. Из-за того, что многие заголовки газет набираются в шрифтовой гарнитуре без засечек, мы привыкли ассоциировать "факты" со шрифтами без засечек. При использовании шрифта, обращенного по отношению к фону, шрифтовая гарнитура без засечек- это хороший выбор.
Любая шрифтовая гарнитура, которая выглядит так, как будто она была создана пером или кистью, вне зависимости от того, слитно или раздельно написаны буквы, есть рукописная гарнитура (script). Они часто используются для приглашений и извещений и иногда для логотипов. Используйте рукописные шрифты с осторожностью: они не приветствуются в некоторых дизайнерских школах, и они- не подходящие для определенных целевых аудиторий. Рукописные шрифты легко различить.
Декоративные, или демонстрационные, гарнитуры шрифтов предназначены для использования в заголовках и для того, чтобы передавать определенный смысл. Нужно иметь ввиду, что декоративные шрифты могут быть чрезвычайно сложно задуманы и разработаны. Основным соображением для выбора шрифта всегда должна быть читаемость.
Пи- шрифты, часто называемые символьными, логограммами, используются для того, чтобы вставить в текст символы, которые повторно используются много раз. Пи- шрифт есть коллекция соответствующих символов. Они могут включать символы в математический шрифт, в логотип компании, блоки в кроссворд, рамки для страницы и картографические символы. Известны сотни Пи- шрифтов.
Семейство шрифтов есть набор шрифтов, которые имеют общую конструкцию начертания букв. Шрифты в пределах одного семейства являются близкородственными, использующими вариации основного начертания буквы. Некоторыми обычными вариациями является расширенный, сжатый, контурный, жирный и тонкий.
Стиль шрифта есть обработка изображения, которая может быть применена к любому шрифту: курсив (italic), жирный (bold), контур (outline) и т.д. Этот вид стиля включается обычно как приложение в программное обеспечение текстового редактора или настольной издательской системы. Стиль шрифта обычно используется для того, чтобы добавить разнообразие или выразительность внутри текстовой части издания. Не используйте курсив или жирный шрифт случайным образом, или у вас должны быть веские причины для использования стилей. Не применяйте жирный шрифт к определенному слову только потому, что абзац был целиком набран обычным шрифтом. Выбор определенных стилей диктуется традицией: название кинофильмов, книг, журналов и любых опубликованных работ набираются курсивом. Иностранные слова также обычно набираются курсивом.
Когда мы разрабатываем дизайн для распечатки, мы должны правильно назначить курсив и жирный шрифт, иначе будете удивлены, когда ваша работа будет отображена. Если мы выбираем из меню жирный шрифт или курсив, а для данного шрифта не существует версий в жирном шрифте или курсиве, то все то, что мы наметили распечатывать в выбранном стиле, будет напечатано в обычном стиле, или этот шрифт может быть заменен по умолчанию на шрифт "Courier". Другая ловушка может подстерегать там, где случается, что мы щелкаем кнопкой мыши на опцию меню "Minion" и щелкаем на "bold", мы получим "Minion Semibold" ("Миньон полужирный"). Если мы выбираем в гарнитуре шрифта "ITC Garamond Book" и щелкаем на "bold", мы получим "ITC Garamond Book". Всегда надежнее выбирать из меню шрифтов свой шрифт.
Хорошо использовать шрифт- это нечто большее, чем просто выбрать нужное семейство шрифтов. Как выбранный шрифт будет выглядеть на странице, зависит в большей степени от плотности и рыхлости букв и от величины промежутков, оставляемых между строками. Хотя эти элементы обычно известны как "межбуквенный пробел" и "межстрочный интервал", мы будем употреблять следующие названия элементов размещения пробелов на полосе набора: кернинг, трекинг и лидинг.
Кернинг- уменьшение межбуквенного промежутка в характерных парах букв для обеспечения удобочитаемости. В программных средствах обработки текстов и в настольных издательских системах используются кернинговые пары букв шрифта по умолчанию. В большинстве профессионально разработанных шрифтов содержатся сотни или даже тысячи кернинговых пар. Некоторые сочетания букв, в особенности при больших размерах, могут выглядеть неуклюже без дополнительного кернинга.
Трекинг- установка межбуквенного расстояния, в отличие от кернинга, корректирует межбуквенный пробел для ряда букв, а не просто пробел между двумя буквами. Если вы используете шрифт, выровненный по обеим полям, вы можете заметить, что в разных строках по всему тексту устанавливается различная ширина пробела между буквами. Использовать трекинг нужно с осторожностью- слишком много трекинга может сделать текст скрученным, нечитаемым.
Лидинг- это пространство между строками текста, измеренное от базовой линии одной строки до базовой линии следующей строки. Межстрочный интервал должен быть достаточным для того, чтобы буквы не сталкивались друг с другом, позволяя иметь достаточную глубину для подстрочных элементов литеры и высоту- для верхних выносных элементов литеры, возвышающихся над основной строкой. Пространство между строками должно делать чтение удобным для читателя. Лидинг зависит от слов в текстовом блоке: строка без литер с нижним выносным элементом может быть размещена более плотно, чем строка с многими буквами, спускающимися ниже базовой линии.
Возможно использовать шрифт с засечками, чтобы передавать позицию традиционных, общепринятых ценностей и стабильности.
Использовать шрифт без засечек, чтобы обозначить иллюстрации
Использовать шрифт без засечек, чтобы придавать современный вид, или для детских книжек
Использовать декоративный шрифт для обработки, придающей стиль новизны
Использовать декоративный шрифт скупо, расчетливо
Использовать декоративный шрифт только демонстрационного размера (24 пункта или больше)
Использовать рукописный шрифт для извещений и приглашений
Использовать шрифт, соответствующий вашему посланию
Не используйте шрифт, состоящий из одних заглавных букв. Его трудно читать, чем шрифт, состоящий из заглавных и строчных був.
Не используйте несколько различных гарнитур шрифта в пределах одного проекта
Не аспользуйте шрифт без кернинга для демонстрационных целей
Не оставляйте слишком много или слишком мало пространства между строками текста
Если вам интересно узнать, следует ли использовать со шрифтом специальный эффект, попробуйте это. Если вы все еще в сомнении, лучше этого не делайте.
В визуальном мире цвет является самым мощным инструментом символов. На уроке по цветоведению мы затрагивали характеристики цветов, но как художники. Теперь рассмотрим их как дизайнеры. Цвет для дизайнера может быть как прямой инструмент воздействия на аудиторию. Понимание и эффективное использование цвета как символьного или мотивированного инструмента является ключем к сильной визуальной коммуникации:
Белый цвет
Белый цвет обычно часто используется для того, чтобы передать чистоту, наводит на мысль о незапятнанности. Но может означать и пустоту, отсутствие чего-либо вовсе. Может наводить на мысль о холодности и жестокости. Все зависит от того, как использовать и где этот цвет и в каких пропорциях.
Желтый цвет
Желтый цвет вовлекает в процесс обработки сигнала большинство синаптических химических веществ человека. Человеческий глаз обрабатывает желтый цвет быстрее, чем другие. Такой цвет наводит на мысль об опасности. По- этому, желтый цвет нужно использовать скупо. Нужно применять его как контрастный элемент, но как фон- никогда. Тогда все будет нормально.
Зеленый цвет
Зеленый цвет наводит на мысль о свежести или о новой жизни и широко используется, чтобы представлять здоровье и исцеление. Он символизирует богатство.
Красный цвет
Красный цвет- это цвет страсти, огня, жара, гнева. Используйте его, чтобы сделать четкие высказывания. Более темные, более мрачные оттенки представляют ярость, ненависть, кровь, войну.
Пурпурный цвет
Темные оттенки такого цвета наводят на мысль о королевском достоинстве, мудрости. Средние оттенки пурпурного цвета претендуют на вычурность и яркость. В большинстве случаев пурпурный цвет воспринимается как женский.
Розовый цвет
Розовый цвет рассматривается как цвет маленькой девочки. Может так-же придавать большую ценность товарам или услугам, упаковка которых такого цвета.
Голубой цвет
Символическое значение голубого цвета так-же зависит от силы и насыщенности тона. Светлый, чистый голубой цвет поддерживает ощущение воздушности и фантазии. Но никогда не нужно использовать голубой цвет как единственный цвет в рисунке, если не хотите, чтобы зритель думал о чем-нибудь печальном. Средние оттенки голубого цвета означают консервативность, правдивость, честность, лояльность, патриотизм. Если вы хотите подчеркнуть профессиональность и серьезность, используйте темно- голубые и синие цвета.
Черный цвет
Помимо того, что черный цвет может быть символом смерти и траура, он может рассматриваться и как самый минимальный и утонченный цвет. Он рассматривается как более дорогостоящий и ценный. Можно использовать черный цвет, когда нужно добиться повышения воспринимаемой ценности продукта.
Серый цвет
Серый цвет- это наиболее привлекательный цвет для творческих людей, но он имеет мощную негативную символику. Люди, которые живут во влажных, дождливых районах, люди рабочего класса отрицательно реагируют на него.
Главный фактор для одобрения вашей дизайнерской работы определяется тем, что вы найдете правильный цвет. Даже если все остальное в работе будет решенным, вся вещь будет неправильной- если вы не найдете правильный цвет.
Программа CorelDRAW составляет основу современного набора программных средств фирмы Corel. Она представляет собой результат многолетней эволюции, обладает удивительной универсальностью и мощью, будучи в равной степени полезной и в промышленном дизайне, и в разработке рекламной продукции, и в подготовке публикаций, и в создании изображений для веб-страниц
В левой части рабочего пространства расположен специфический для продуктов фирмы Corel элемент интерфейса — так называемый набор инструментов (toolbox). Формально являясь просто одной из множества инструментальных панелей программы, фактически он предназначен для выбора рабочего режима и поэтому используется чаще других. Выбор режима осуществляется щелчком мышью на одной из кнопок набора инструментов — это называется выбором инструмента. С выбора инструментов начинаются практически все действия пользователя нал объектами изображения.
Некоторые кнопки инструментов снабжены треугольником в нижнем правом углу. Это — указание, что на самом деле с кнопкой связан не один, а несколько инструментов. Чтобы увидеть их все, вместо быстрого щелчка кнопкой мыши ее следует нажать (отпустив только после паузы в одну-две секунды) — на экране раскроется панель конкретного инструмента.
Чтобы выбрать инструмент, достаточно щелкнуть на его кнопке. Как правило, каждому из инструментов соответствует своя форма указателя мыши. В расположенной под строкой меню стандартной панели инструментов (toolbar) расположены элементы управления, соответствующие наиболее часто выполняемым командам: открытию, сохранению и закрытию файлов иллюстраций, операциям с системным буфером обмена, режимам и масштабу просмотра иллюстраций.
Ниже стандартной панели инструментов по умолчанию располагается панель атрибутов (property bar). Она представляет собой совокупность элементов управления, соответствующих управляющим параметрам выделенного объекта и стандартным операциям, которые можно выполнить над ним с помощью выбранного инструмента. Содержимое панели атрибутов постоянно меняется; в последующих уроках мы будем уделять ей очень много внимания, так как она является основным рабочим инструментомпользователя. Вдоль правой границы окна расположена экранная палитра цветов (color palette). Она применяется для задания цвета заливки и обводки объектов иллюстрации, а приемы работы с ней описаны в уроках 6 и 7.
У нижнего края окна CorelDRAW находится строка состояния (status bar). В ней в процессе работы выводятся сведения о выделенном объекте и много вспомогательной информации о режиме работы программы.
Основная часть рабочего пространства CorelDRAW отведена для размещения окон документов (drawing windows) CorelDRAW. После создания документа CorelDRAW (см. ниже) в таком окне видно только изображение печатной страницы, на которой будет размещаться иллюстрация. Границы страницы показаны в виде рамки с тенью, однако они не являются элементом изображения. Объекты, из которых будет далее строиться иллюстрация, должны располагаться в пределах этих границ. Остальное пространство окна иллюстрации имеет свое название — рабочий стол — и используется обычно как временное хранилище объектов. Размер рабочего стола CorelDRAW значительно больше, чем его видимая на экране часть. Для просмотра невидимой части окна служат полосы прокрутки, расположенные по правому и нижнему краям окна документа. Слева от горизонтальной полосы прокрутки располагаются элементы управления, позволяющие переходить между отдельными страницами многостраничных документов — кнопки и ярлычки с названиями страниц, вместе образующие так называемый навигатор. На левом и верхнем краях окна документа расположены координатные линейки (rulers), служащие для измерения координат объектов и размещения направляющих.
Манипулирование объектами
К категории операций манипулирования относят действия, наиболее часто выполняющиеся после выделения объектов. Некоторые из этих действий не оказывают влияния на внешний вид объектов, меняя только их положение на печатной странице (размещение, поворот), другие меняют форму или размеры объекта, не меняя его положения (масштабирование), третьи меняют и положение, и форму объекта (зеркальное отражение). Большинство операций манипулирования объектами выполняются с помощью инструмента Pick (Выбор) и элементов управления соответствующей ему панели атрибутов.
Поворот объектов
Чтобы повернуть выделенный объект на произвольный угол с помощью инструмента Pick (Выбор), следует вначале еще раз щелкнуть на объекте указателем инструмента. После этого вместо угловых маркеров рамки выделения вокруг выделенного объекта появляются маркеры поворота, а маркер центра объекта заменяется маркером центра поворота. После этого перетаскивание любого из маркеров поворота ведет к повороту выделенных объектов. Перетащив маркер середины в форме кружка с точкой, можно центр поворота выделенного объекта сместить из середины рамки выделения. Если в процессе перетаскивания маркера поворота удерживать нажатой клавишу-модификатор Ctrl, выделенный объект будет поворачиваться не плавно, а «скачками», фиксируя углы поворота, кратные 15°. Если необходимо построить копию объекта, повернутую на некоторый угол, перед отпусканием левой кнопки мыши выполните щелчок ее правой кнопкой. То же преобразование можно выполнить с помощью поля Rotate (Поворот) панели атрибутов и элементов управления пристыковываемого окна Transformation (Преобразование), доступ к которым открывается после щелчка на кнопке Rotate (Поворот).
Элементы управления поворотом объекта в пристыковываемом окне Transformation (Преобразование):
- Счетчик Angle (Угол) задает угол поворота выделенных объектов, положительное значение соответствует повороту против часовой стрелки.
- Счетчики Н и V определяют координаты точки, вокруг которой поворачиваются выделенные объекты. По умолчанию эта точка совпадает с серединой рамки выделения. В режиме задания абсолютных координат координаты центра поворота задаются в системе, связанной с печатной страницей, в режиме задания относительных координат — в связанной системе координат выделенных объектов (начало отсчета совмещено с серединой рамки выделения).
- Флажок Relative Center (Относительно) переключает режимы задания координат центра поворота.
- Группа флажков выбора местоположения центра поворота позволяет без введения числовых значений в поля выбрать в качестве центра поворота один из маркеров рамки выделения.
- Кнопка Apply (Применить) инициирует преобразование в соответствии с установленными значениями управляющих параметров.
- Кнопка Apply To Duplicate (Применить к копии) функционально аналогична кнопке Apply (Применить), но выполняет преобразование копии выделенного объекта, а не самого объекта.
Масштабирование и отражение
При масштабировании новый размер выделенного объекта задается в процентах от его исходного размера. Так же как назначение точного размера, это преобразование можно выполнить с помощью полей панели атрибутов и элементов управления, после щелчка на кнопке Scale and Mirror (Масштаб и отражение) появляющихся в пристыковываемом окне Transformation (Преобразование). Процедура работы со счетчиками сводится к введению в них коэффициентов масштабирования выделенного объекта и нажатию клавиши Enter. Если необходимо, чтобы размеры по горизонтали и вертикали изменялись пропорционально, нажмите (щелчком) на панели атрибутов кнопку блокировки раздельного масштабирования, на которой изображен замок.
В CorelDRAW при задании отрицательного значения коэффициента масштабирования совместно с изменением размеров выполняется зеркальное отражение выделенного объекта. Как и в предыдущих случаях, элементы управления окна Transformation (Преобразование) дают возможность указывать неподвижную точку преобразования и применять преобразование к копии выделенного объекта.
Программа CorelDRAW составляет основу современного набора программных средств фирмы Corel. Она представляет собой результат многолетней эволюции, обладает удивительной универсальностью и мощью, будучи в равной степени полезной и в промышленном дизайне, и в разработке рекламной продукции, и в подготовке публикаций, и в создании изображений для веб-страниц. CorelDRAW прочно удерживает место в ряду мировых лидеров среди программ для работы с векторной графикой, а по многим параметрам и превосходя все остальные, и у нее — огромная армия пользователей-профессионалов считающих CorelDRAW своим основным рабочим инструментом. Пользовательский интерфейс CorelDRAW построен очень рационально, с высокой степенью унификации и последовательным проведением в жизнь простой идеи: если пользователю не нужны те или иные средства программы, он может не тратить время и усилия на их изучение. Интерфейс постоянно шлифуется многими годами использования и тестирования, совершенствуясь с выходом каждой новой версии. Это делает программу весьма привлекательной в качестве первого программного средства для приступающих к изучению машинной графики в целом и векторной графики в частности. Усилия, потраченные на изучение этого программного средства, окупятся многократно при практической работе.
Типы графических заливок и их назначение.
Типы заливок: заливка замкнутых объектов однородными цветами, узорами и текстурой, градиентная залив-
ка, изменение цветов контуров, перенос цвета из одного объекта в другой. Используются инструментов Fill Tool (Заливка), Interactive Fill Tool (Интерактивная заливка), Interactive Mesh Fill Tool (Интерактивна заливка сеткой), Eyedropper Tool (Пипетка), Paintbucket Tool (Ковш).
Заливка объекта сплошным цветом, называемая однородной, выполняется элементарным щелчком мыши. Однако прежде чем заливать объект, необходимо добиться, чтобы его контур был замкнутым.
Чтобы заполнить объекты сплошным цветом:
1. Выделите один или более замкнутых объектов.
2. Щелкните по цвету в любой открытой палитре
Инструменты Eyedropper Tool (Пипетка)и Paintbucket Tool (Ковш) используются совместно для быстрого и простого выполнения цветовой заливки и окантовки. Eyedropper Tool применяется для выбора нужного цвета, узора или текстуры из уже залитого объекта. (Будем называть этот объект образцом.) Затем Paintbucket Tool используется для заливки или окантовки другого объекта выбранным цветом, узором или текстурой.
Цвета заливки можно выбирать не только в открытых цветовых палитрах, но и в диалоговом окне Uniform Fill (Однородная заливка) для поиска более точных цветов или создания пользовательских.
Градиентная заливка (fountain fill) – это плавный переход двух или более цветов
друг в друга внутри замкнутого объекта.
Существует четыре типа градиентной заливки:
• линейная (linear) - переход цветов происходит по направлению прямой линии;
• радиальная (radial) - переход цветовидет из центра по концентрическим окружностям;
• коническая (conical) - цвета, заданные в радиальном направлении, переходят друг в друга по круговому пути;
• квадратная (square) - переход цветов идет из центра по концентрическим квадратам.
Градиентную заливку можно создавать с помощью следующих инструментов:
• Fill Tool (Заливка) - Fountain Fill Dialog (Градиентная заливка). Заливка создается на основе параметров, установлен-
ных в диалоговом окне;
• Interactive Fill Tool (Интерактивная заливка). Заливка создается путем выбора параметров на панели свойств и манипуляций мышью с объектом.
Узоры вносят в рисунок интересные эффекты. Существует три типа заливки узором: 2-Color (Двухцветная), Full Colo (Полноцветная) и Bitmap (Растровая).
Как и в случае с градиентной заливкой, существует два способа добавления узора в объект: с помощью инструмента Fill Tool (через диалоговое окно Pattern Fill Dialog (Заливка узором)) или с помощью
инструмента Interactive Fill Tool.
Инструмент Interactive Mesh Fill Tool
(Интерактивная заливка по сетке) используется для добавления плавных цветов и теней в объекты.
Принцип действия этого инструмента основан на наложении сетки на выделенный объект. В точках пересечения этой сетк находятся узлы, которыми можно манипулировать с помощью инструмента Shape Tool (Форма). Цвет можно добавлять как в одно поле сетки (patch) - любую из ячеек данной сетки, так и в группу полей, для которых выбранный узел является общим.
Начало списать с 14
Понятие слоя
При рисовании в CorelDraw 11 нескольих объектов каждый последующий автоматически накладывается на предыдущий (второй по порядку накладывается на первый, третий на второй и т.д.). Этот способ называется порядком наложения (или стековым порядком). Если объекты не перекрываются, то стековый порядок не всегда очевиден (рис. 13.1 и 13.2). Однако определенный порядок наложения, по крайней мере в неявной форме, при-
сутствует всегда.
В строке состояния часто появляются сообщения такого характера: Rectangle on Layer 1 (Прямоугольник на слое 1). По умолчанию CorelDraw 11 размещает все объекты в одном слое.
Слои - это невидимые плоскости, наложенные одна на другую. Они позволяют располагать определенные элементы рисунка отдельно. Например, при создании рекламы или приглашения на праздник удобно разместить графику в одном слое, а текст - в другом. Это поможет упростить процесс рисования. Причем в рисунок можно добавить столько слоев, сколько нужно.
Для создания слоев и работы с ними используется закрепленное окно Object Manager (Менеджер объектов) .Параметры каждого из слоев определяют, видим ли он, выводится ли на печать, можно ли его редактировать.
При создании многостраничного документа можно определить один или несколько основных слоев (master layer), чтобы любая графика или текст, содержащиеся в этом слое, отображались на все страницах документа в одном и том же положении. Например, при создании информационных бюллетеней компании можно разместить логотип в основном слое, а не копировать его в каждую страницу.
Чтобы открыть закрепленное окно Object Manager:
• выполните команду меню Tools <=>Object Manager (Инструменты => Менеджер объектов);
• либо выполните команду меню Windowс> Dockers => Object Manager (Окно ^>Закрепленные окна с> Менеджер объектов).Чтобы создать новый слой:
1. Выполните одно из следующих действий:
- щелкните по кнопке New Layer (Новый слой) внизу закрепленного окна;
- щелкните правой клавишей мыши по пустому пространству окна Object Manager или щелкните по стрелке,
указывающей вправо, вверху окна. Из появляющегося контекстного меню выберите команду New Layer
Чтобы поменять порядок слоев:
1. Щелкните по слою и потащите его вверх или вниз по списку в новое место. Появится черная полоса, обозначающая новое положение слоя.
2. Отпустите клавишу мыши. Слой переместится в новую позицию и станет активным.
Чтобы переместить объект в другой слой:
1. Щелкните по объекту в окне Object Manager и потащите его по списку в тот раздел, который соответствует нужному слою. Обратите внимание, что порядок объектов в списке соответствует их порядку наложения. Чем выше объект, тем он ближе к переднему плану.
2. Отпустите клавишу мыши. Объект переместится в назначенный слой.
Чтобы скопировать объект или переместить его в слой:
1. Выделите его в окне Object Manager или в окне рисования.
2. Щелкните по стрелке, указывающей право, в верхнем правом углу закреп- ленного окна, чтобы открыть контек-
стное меню. Выполните команду Move То Layer (Переместить в слой) или Copy To Layer (Скопировать в слой) -
3. Щелкните по нужному слою в окне Object Manager — объект или его дубликат разместится в этом слое.
Группировка связывает объекты таким образом, что ими можно манипулировать как единым целым. Например, если нужно переместить несколько объектов, не меняя при этом их взаимное расположение, можно сгруппировать их, а затем переместить как целое.
Форматирование, применяемое к группе, также влияет на все ее объекты. Выделив группу и щелкнув по синему цвету в палитре, можно добавить синюю заливку ко всем объектам группы. Если в дальнейшем понадобится работать с отдельными объектами группы, следует их разгруппировать.
Чтобы сгруппировать объекты:
1. Используя инструмент Pick Tool (Указатель), выделите два или более объекта, удерживая нажатой клавишу и щелкая по ним мышью или растянув вокруг них пунктирный прямоугольник (маркировку)
2. Выполните команду меню Arrange <=>Group (Компоновка Ф Группировать) или нажмите клавиши. При пос-
ледующем выделении объектов маркеры появятся вокруг всей группы, а не каждого объекта в отдельности Чтобы разгруппировать объекты:
1. Используя инструмент Pick Tool, выделите сгруппированные объекты.
2. Выполните команду меню Arrange О Ungroup (Компоновка <=> Разгруппировать) или нажмите клавиши
Начало списать с 14
Понятие слоя
При рисовании в CorelDraw 11 нескольих объектов каждый последующий автоматически накладывается на предыдущий (второй по порядку накладывается на первый, третий на второй и т.д.). Этот способ называется порядком наложения (или стековым порядком). Если объекты не перекрываются, то стековый порядок не всегда очевиден (рис. 13.1 и 13.2). Однако определенный порядок наложения, по крайней мере в неявной форме, при-
сутствует всегда.
В строке состояния часто появляются сообщения такого характера: Rectangle on Layer 1 (Прямоугольник на слое 1). По умолчанию CorelDraw 11 размещает все объекты в одном слое.
Слои - это невидимые плоскости, наложенные одна на другую. Они позволяют располагать определенные элементы рисунка отдельно. Например, при создании рекламы или приглашения на праздник удобно разместить графику в одном слое, а текст - в другом. Это поможет упростить процесс рисования. Причем в рисунок можно добавить столько слоев, сколько нужно.
Для создания слоев и работы с ними используется закрепленное окно Object Manager (Менеджер объектов) .Параметры каждого из слоев определяют, видим ли он, выводится ли на печать, можно ли его редактировать.
При создании многостраничного документа можно определить один или несколько основных слоев (master layer), чтобы любая графика или текст, содержащиеся в этом слое, отображались на все страницах документа в одном и том же положении. Например, при создании информационных бюллетеней компании можно разместить логотип в основном слое, а не копировать его в каждую страницу.
Чтобы открыть закрепленное окно Object Manager:
• выполните команду меню Tools <=>Object Manager (Инструменты => Менеджер объектов);
• либо выполните команду меню Windowс> Dockers => Object Manager (Окно ^>Закрепленные окна с> Менеджер объектов).Чтобы создать новый слой:
1. Выполните одно из следующих действий:
- щелкните по кнопке New Layer (Новый слой) внизу закрепленного окна;
- щелкните правой клавишей мыши по пустому пространству окна Object Manager или щелкните по стрелке,
указывающей вправо, вверху окна. Из появляющегося контекстного меню выберите команду New Layer
Чтобы поменять порядок слоев:
1. Щелкните по слою и потащите его вверх или вниз по списку в новое место. Появится черная полоса, обозначающая новое положение слоя.
2. Отпустите клавишу мыши. Слой переместится в новую позицию и станет активным.
Чтобы переместить объект в другой слой:
1. Щелкните по объекту в окне Object Manager и потащите его по списку в тот раздел, который соответствует нужному слою. Обратите внимание, что порядок объектов в списке соответствует их порядку наложения. Чем выше объект, тем он ближе к переднему плану.
2. Отпустите клавишу мыши. Объект переместится в назначенный слой.
Чтобы скопировать объект или переместить его в слой:
1. Выделите его в окне Object Manager или в окне рисования.
2. Щелкните по стрелке, указывающей право, в верхнем правом углу закреп- ленного окна, чтобы открыть контек-
стное меню. Выполните команду Move То Layer (Переместить в слой) или Copy To Layer (Скопировать в слой) -
3. Щелкните по нужному слою в окне Object Manager — объект или его дубликат разместится в этом слое.
При комбинировании объектов их линии и формы объединяются для создания новых форм. При этом все перекрывающиеся области удаляются, образуя вырезы, сквозь которые видно, что находится под скомбинированным объектом. Команда Combine (Комбинировать) используется для создания специального эф-
фекта черно-белой графики, в котором одна половинка рисунка белая на черном фоне, а другая - черная на белом фоне.
Чтобы получить черно-белую графику:
1. Создайте замкнутый объект и залейте его черным цветом.
2. Используйте инструмент Rectangle (Прямоугольник), чтобы нарисовать прямоугольник, покрывающий поло-
вину рисунка .
3. Заполните прямоугольник черным цветом. Он затемнит часть рисунка.
4. Используя Pick Tool, растяните маркировку, чтобы выделить оба объекта.
5. Выполните команду меню Arrange =>Combine (Компоновка ^> Комбинировать) или нажмите клавиши L2J3. Половина рисунка, покрытая прямоугольником, будет вырезана.
6. Закончите рисунок, создав дополнительный прямоугольник в левой части рисунка. Поместите его на задний
план (нажав клавиши ГайПГ^дюяи!) и залейте белым цветом .
Графическая программа Adobe Photoshop представляет собой специализированное инструментальное средство, предназначенное для обработки растровых изображений. По своим функциональным и эксплуатационным возможностям Adobe Photoshop является самой совершенной среди аналогичных программ обработки растровой графики и пользуется заслуженным успехом в среде компьютерных дизайнеров. Среди достоинств этой программы можно выделить следующие:
Панель инструментовПанель инструментов.
|
На этом рисунке (я взяла его из Help'a ): Normal: режим отображения слоя. Поэкспериментируйте с другими режимами. Opacity: 100% — абсолютная непрозрачность, можно поставить хоть 0% — слой будет не виден. Опции Lock (блокировка слоя — можно заблокировать по выбору только изменение картинки, перемещение  , или всё  ).Далее сами слои — каждый в своей строке. Каждый слой обозначается соотвественно его происхождению: текстовый слой — буквой "Т", обычные слои — под названиями LayerN, "Background" — слой основного фона, по умолчанию этот слой всегда полностью заблокирован, разблокировка возможна только при изменении его статуса(это можно сделать двойным нажатием по слою и нажатии ОК в появившемся меню — слой станет обычным с именем "Layer 0"). |
|
|
Активный слой, то есть тот, с которым работаем в данный момент подсвечивается синим цветом. Одним щелчком мыши по любому из слоев происходит его активизация. Активным может быть только один слой.
Напротив каждого слоя слева стоит пиктограмма с глазом, это значит, что слой "видимый". Глаз можно "отключить", что дает слою "невидимость". Тут же, рядом с глазом напротив активного слоя стоит пиктограмма
— еще одно подтверждение активности слоя. У неактивных слоев окошко для 
свободно, щелчок по нему даст появление такого значка: 
. Это значит, что активный слой (
) будет связан с неактивным и любые трансформации с этими слоями будут общими : два слоя станут связанными (связанными могут быть два, три... или все слои при одном лишь активном).
Внизу палитры слоев находятся маленькие иконки, каждая из которых также выполняет свою функцию.
Add a new layer style (добавить стиль слоя). При нажатии на эту кнопку открывается контекстное меню, в котором можно выбрать любой стиль (тень, свечение, обводка). То же самое можно сделать в окне Layer Style, открыв его двойным щелчком мыши по названию любого (кроме background) слоя.
Add a mask. Добавить слой-маску. Объяснить работу слоя-маски проще на примере, поэтому позже вспомним об этой кнопке.
Create a new set. Создание папки.
Create new fill or adjustment layer. Добавление корректирующего слоя.
Create new layer. Создание нового слоя. Новый слой можно создать, просто нажав на эту иконку. Если "взять" мышкой уже существующий слой и "перетащить" его на иконку, то получим новый слой - копию имеющегося.
Delete leyer. Удалить слой. При нажатии на иконку удаляется активный на данный момент слой. Можно опять-таки перетащить слой на иконку. Во втором случае, в отличие от первого, вопрос о подтверждении удаления слоя задаваться не будет.
В правом верхнем углу палитры — маленький треугольник-стрелочка, открывает контекстное меню палитры. Здесь можно осуществить все основные вышеперечисленные операции. Кроме того, существуют операции
Merge Down — объединение активного слоя с "низлежащим".
Merge Visible — объединение видимых слоев (было несколько — стал один).
Flatten Image — объединение всех слоев в единую картинку, которая будет представлена в виде слоя background.
Есть два способа применения команд корректировки. Они могут быть применены непосредственно к текущему слою (или к выделенной области текущего слоя) либо применяться к изображению посредством корректирующего слоя. Мы предпочитаем последний метод, так как он предоставляет большую гибкость.В отличие от обычных корректирующий слой влияет на все видимые слои, расположенные под ним, а не только на текущий. Но особая прелесть применения корректирующего слоя заключается в том, что в действительности он не изменяет пикселы до тех пор, пока не будет слит со слоем, расположенным под ним (при помощи комбинации клавиш CTRL+E), так что можно экспериментировать с различными эффектами. Корректирующие слои – удобный способ предварительной оценки результата корректировки цвета. На этой и последующих страницах будет рассказано, как создать и использовать корректирующий слой. Если хотите, можно пропустить эту часть и сначала прочитать об отдельных командах корректировки (раздел "Команды корректировки", а затем вернуться сюда.
Графическая программа Adobe Photoshop представляет собой специализированное инструментальное средство, предназначенное для обработки растровых изображений.
По своим функциональным и эксплуатационным возможностям Adobe Photoshop является самой совершенной среди аналогичных программ обработки растровой графики и пользуется заслуженным успехом в среде компьютерных дизайнеров.
Среди достоинств этой программы можно выделить следующие:
1.высокое качество обработки графических изображений;
2.удобство и простота в эксплуатации;
3.богатые возможности, позволяющие выполнять любые мыслимые операции по 4.созданию и обработке изображений;
5.широкие возможности по автоматизации обработки растровых изображений, базирующиеся на использовании сценариев;
6.современный механизм работы с цветовыми профилями, допускающий их внедрение в файлы изображений с целью автоматической коррекции цветовых параметров при выводе на печать для разных устройств;
7.обширный набор команд фильтрации, с помощью которых можно создавать самые разнообразные художественные эффекты.
маска — это способ ограничить область воздействия на изображение чего угодно: фильтров, корректирующих слоёв, эффектов наложения слоёв, видимости слоёв.
Векторная маска создает в слое четко ограниченную фигуру. Поэтому ее рекомендуется использовать для добавления элементов с четко прорисованными границами. После создания слоя с помощью векторной маски к нему можно применить один или несколько стилей слоев, отредактировать их в случае необходимости и мгновенно получить кнопку, панель или другой декоративный веб-элемент.
Графическая программа Adobe Photoshop представляет собой специализированное инструментальное средство, предназначенное для обработки растровых изображений.
По своим функциональным и эксплуатационным возможностям Adobe Photoshop является самой совершенной среди аналогичных программ обработки растровой графики и пользуется заслуженным успехом в среде компьютерных дизайнеров.
Среди достоинств этой программы можно выделить следующие:
1.высокое качество обработки графических изображений;
2.удобство и простота в эксплуатации;
3.богатые возможности, позволяющие выполнять любые мыслимые операции по 4.созданию и обработке изображений;
5.широкие возможности по автоматизации обработки растровых изображений, базирующиеся на использовании сценариев;
6.современный механизм работы с цветовыми профилями, допускающий их внедрение в файлы изображений с целью автоматической коррекции цветовых параметров при выводе на печать для разных устройств;
7.обширный набор команд фильтрации, с помощью которых можно создавать самые разнообразные художественные эффекты.
Фильтры, встроенные в программу Adobe Photoshop, позволяют применять к изображению различные специальные эффекты. Сих помощью вы можете создавать мозаичные эффекты, случайным образом перераспределять цветовые значения пикселей (добавлять или уменьшать шум), имитировать присутствие различных источников света, произвольно деформировать изображения, а также получать многие другие интересные визуальные эффекты.
Фильтры «Размытие» «Деформация» «Шум» «Оформление» «Освещение» «Резкость» «Стилизация» «Видео»
Фильтры «Размытее» (Blur)
Пять фильтров из субменю «Размытее» создают эффект «мягкого фокуса» и могут быть использованы для ретуширования изображений.
Фильтры «Деформация» (Distort)
Фильтры из субменю «Деформация» выполняют геометрическое искажение изображения.
Фильтры «Шум» (Noise)
«Шум» в изображении представляет собой пиксели со случайными цветовыми значениями. Фильтры из субменю «Шум» особым образом смягчают изображение в выделенной области за счет добавления таких пикселей.
С помощью этих фильтров вы можете исправлять такие дефекты изображения, как наличие царапин, а также создавать необычные текстурные рисунки, которые затем могут быть использованы, например, в качестве фона для текстовых элементов.
Фильтры «Оформление» (Pixelate)
Шесть фильтров из субменю «Оформление» преобразуют выделенную область путем объединения пикселей, имеющих сходные цветовые значения, в ячейки.
Фильтры «Освещение» (Render)
Пять фильтров из субменю «Освещение» используются для создания эффекта «облачности» и имитации различных источников света. Вы также можете использовать полутоновые текстуры, которые позволяют получать на «освещаемой» поверхности трехмерный эффект.
Фильтры «Резкость» (Sharpen)
Фильтры из субменю «Резкость» повышают четкость изображений за счет усиления контраста между соседними пикселями.
Фильтры «Стилизация» (Stylize)
Фильтры из субменю «Стилизация» производят в выделенной области специальные художественные эффекты за счет смещения пикселей и повышения контраста в изображении.
Фильтры «Видео» (Video)
Субменю «Видео» содержит фильтры «Построчная развертка» и «Цвета NTSC». Фильтр «Цвета NTSC» ограничивает цветовое содержание изображения только теми цветами, которые используются для телевизионного воспроизведения. Этот фильтр позволяет избежать «растекания» чрезмерно насыщенных цветов на соседние строки развертки экрана.
Фильтр «Построчная развертка» удаляет из чересстрочного видеоизображения четные или нечетные строки. Для замены удаленных строк вы можете воспользоваться удвоением оставшихся строк или интерполяцией. Этот фильтр используется для смягчения «движущихся» изображений, полученных с видеоисточников.
Adobe After Effects позволяет отслеживать и редактировать траектории движения объектов, предоставляет возможность выполнять рендеринг по сети, создавать визуальные эффекты, анимированную графику на самом высоком уровне.
Composition отражает процесс редактирования и добавления различных эффектов к выбранному материалу. Рядом с названием окна отображается название редактируемого файла.Если кликнуть по изображению треугольника справа от названия данного файла, откроется контекстное меню заголовка, в котором доступны следующие опции: New Comp Viewer (Новое окно просмотра композиции), Locked (Закрепить), Close (Закрыть),
Close All (Закрыть все).
Adobe After Effects — программное обеспечение компании Adobe Systems для редактирования видео и динамических изображений, разработки композиций (композитинг), анимации и создания различных эффектов. Широко применяется в обработке отснятого видеоматериала (цветокоррекция, пост-продакшн), при создании рекламных роликов, музыкальных клипов, в производстве анимации (для телевидения и web), титров для художественных и телевизионных фильмов, а также для целого ряда других задач, в которых требуется использование цифровых видеоэффектов.
Окно Layer (Слой) используется для добавления и изменения слоев композиции. Для добавления файла в окно Layer можно кликнуть правой кнопкой мыши по данному файлу в окне Composition и из контекстного меню выбрать пункт Open Layer.
Слоем может быть изображение, видеоряд, либо звук.
Есть слой, имеющий тип Solid - это слой сплошного одного цвета. Применяется обычно для создания фона. Слой типа Text - разумеется, текстовый слой, текст на котором можно редактировать. Слой Light служит для создания источников освещения (свет отбрасывается на другой слой, для которого включен параметр 3D Layer в меню Layer). Слой Camera влияет на отображение находящихся под ним 3D-слоев.
Далее, слой Adjustment - то есть подстроечный слой. Эффекты, примененные к нему, накладываются на слои, которые лежат под этим подстроечным слоем. Также его удобно использовать, когда вам нужно создать один только эффект на прозрачном фоне.
Adobe After Effects — программное обеспечение компании Adobe Systems для редактирования видео и динамических изображений, разработки композиций (композитинг), анимации и создания различных эффектов. Широко применяется в обработке отснятого видеоматериала (цветокоррекция, пост-продакшн), при создании рекламных роликов, музыкальных клипов, в производстве анимации (для телевидения и web), титров для художественных и телевизионных фильмов, а также для целого ряда других задач, в которых требуется использование цифровых видеоэффектов.
В After Effects существует два вида масок (по крайней мере, известных мне) - замкнутая и незамкнутая:
Замкнутой является маска, представляющая собой фигуру некой формы (форму задаем мы сами), первая точка которой совпадает с последней. Все то, что находиться внутри этой фигуры, остается видимым, а остальное отбрасывается и поверхность вне фигуры становится прозрачной (можно сделать и наоборот, но об этом далее).
Незамкнутая маска - это просто траектория, которая сама по себе не оказывает никакого влияния на изображение
Adobe After Effects — программное обеспечение компании Adobe Systems для редактирования видео и динамических изображений, разработки композиций (композитинг), анимации и создания различных эффектов. Широко применяется в обработке отснятого видеоматериала (цветокоррекция, пост-продакшн), при создании рекламных роликов, музыкальных клипов, в производстве анимации (для телевидения и web), титров для художественных и телевизионных фильмов, а также для целого ряда других задач, в которых требуется использование цифровых видеоэффектов.
CINEMA 4D является универсальной комплексной программой для создания и редактирования трёхмерных эффектов и объектов. Позволяет рендерить объекты по методу Гуро. Поддержка анимации и высококачественного рендеринга.
Интерфейс пользователя
GUI (Графический Интерфейс Пользователя) CINEMA 4D свободно поддается конфигурации.
Вы можете создавать свои собственные командные панели (включая значки папок), а такжередактировать меню. Вы можете определять разные виды компоновок и переключатсямежду ними, когда пожелаете. Например, вы можете создать определённую компоновкудля процесса моделирования и другую для анимационной сцены, так как для этих задач,используются разные менеджеры. Ещё одна сильное преимущество состоит в том, чтовы можете интегрировать в GUI различные plug-ins, и пользоваться их дополнительнымифункциями.
CINEMA 4D является универсальной комплексной программой для создания и редактирования трёхмерных эффектов и объектов. Позволяет рендерить объекты по методу Гуро. Поддержка анимации и высококачественного рендеринга.
Сплайнами называют линии, соединяющие контрольные точки (вершины) и изгибающиеся в них под заданным углом. Сплайн составляют два элемента:
1.вершина (vertex) – точка, имеющая определенное XYZ-координатами положение в пространстве (рис. 4.1);
Рис. 4.1. Вершина сплайна
Линейный сплайн является самым простым типом сплайнов и представляет собой вершины, объединенные прямыми линиями. При этом при вершинах сплайна образуются острые углы (рис. 4.2).
Рис. 4.2. В вершинах линейного сплайна образуются острые углы
Кубический сплайн – сегменты, соединяющие вершины, являются криволинейными. При этом кривые могут сильно отходить от прямолинейного пути между вершинами, то есть иметь отклонение. Благодаря отклонениям сплайн выглядит более гладким – рис. 4.3 (а).
Сплайн Акима – в отличие от кубического сплайна, сплайн Акима не имеет отклонений, и интерполированная кривая всегда точно проходит через вершины близко к прямолинейному пути. Это делает ее более точной, но более резкой и ломаной
CINEMA 4D является универсальной комплексной программой для создания и редактирования трёхмерных эффектов и объектов. Позволяет рендерить объекты по методу Гуро. Поддержка анимации и высококачественного рендеринга.
CINEMA 4D является универсальной комплексной программой для создания и редактирования трёхмерных эффектов и объектов. Позволяет рендерить объекты по методу Гуро. Поддержка анимации и высококачественного рендеринга.
Анимация способна оживить неподвижное изображение, заставив объекты сцены изменять свои параметры, такие как положение, масштаб, ориентация, материал и многие другие.
При создании трехмерной анимации вы определяете ключевые кадры, задавая параметры или трансформируя объекты во времени. Из ключей анимации формируются последовательности, определяющие характер интерполяции между ключевыми кадрами. Управление анимацией осуществляется с помощью панели инструментов Animation (Анимация), содержащих элементы управления воспроизведением и параметрами последовательностей. Для удобства доступа к этим инструментам и оптимальной организации рабочего пространства вы можете использовать стандартную компоновку для анимации. Для этого необходимо нажать кнопку Revert to Default Layout (Вернуться к компоновке по умолчанию) панели инструментов Tools (Инструменты) и, удерживая кнопку мыши нажатой, выбрать в появившемся меню пункт Animation. В результате в нижней части экрана появятся окна Timeline (Временная шкала), F-Curve (F-кривая) и панель инструментов управления воспроизведением (рис. 6.2). Ниже мы подробно рассмотрим их содержание и назначение.
Задолго до появления трехмерной графики существовала кукольная анимация. Делалась она так: снимался один кадр с мультипликационным героем, затем, например, руку персонажа передвигали на очень небольшое расстояние и опять снимали один кадр. Вся работа состояла в том, чтобы снять на пленку все положения руки. В компьютерной графике все гораздо проще. Аниматор задает в программе только два положения руки – верхнее и нижнее, а все промежуточные положения просчитываются компьютером. Кадры, которые фиксируют начальное и конечное положение тела, называются ключевыми. Ключевые кадры управляют всеми параметрами объекта, в том числе и текстурами, например, при помощи двух ключевых кадров можно сделать так, чтобы бронзовая статуэтка плавно превратилась в стеклянную.
Таким образом, для создания анимации в 3ds max 7 достаточно указать значения параметров в ключевых точках. Программа просчитает изменение параметров от одного ключевого кадра к другому и автоматически визуализирует кадры, не являющиеся ключевыми. Например, чтобы анимировать движение примитива в окне проекции, достаточно переключиться в режим создания ключевых кадров и указать начальное и конечное положение объекта. При этом анимированными параметрами являются координаты объекта. Аналогичным образом можно создавать анимированные атмосферные эффекты, деформацию объекта, изменяющиеся во времени текстуры и т. д., указывая в настройках объектов или эффектов ключевые значения параметров.
Режим создания ключевых кадров включается при помощи кнопки Auto Key (Авто ключ), расположенной под шкалой анимации (рис. 4.1). Любое изменение параметра сцены в текущем кадре запоминается, и на шкале анимации появляется метка-маркер ключевого кадра. Для перемещения между ключевыми кадрами анимации используется кнопка Key Mode Toggle (Переключение между ключевыми кадрами) Ключевыми кадрами можно управлять – изменять их положение, удалять, назначать группам объектов, корректировать параметры и т. д.
CINEMA 4D является универсальной комплексной программой для создания и редактирования трёхмерных эффектов и объектов. Позволяет рендерить объекты по методу Гуро. Поддержка анимации и высококачественного рендеринга.
Анимация способна оживить неподвижное изображение, заставив объекты сцены изменять свои параметры, такие как положение, масштаб, ориентация, материал и многие другие.
При создании трехмерной анимации вы определяете ключевые кадры, задавая параметры или трансформируя объекты во времени. Из ключей анимации формируются последовательности, определяющие характер интерполяции между ключевыми кадрами. Управление анимацией осуществляется с помощью панели инструментов Animation (Анимация), содержащих элементы управления воспроизведением и параметрами последовательностей. Для удобства доступа к этим инструментам и оптимальной организации рабочего пространства вы можете использовать стандартную компоновку для анимации. Для этого необходимо нажать кнопку Revert to Default Layout (Вернуться к компоновке по умолчанию) панели инструментов Tools (Инструменты) и, удерживая кнопку мыши нажатой, выбрать в появившемся меню пункт Animation. В результате в нижней части экрана появятся окна Timeline (Временная шкала), F-Curve (F-кривая) и панель инструментов управления воспроизведением (рис. 6.2). Ниже мы подробно рассмотрим их содержание и назначение.
Рис. 9.61. Диалоговое окно Modify Standard Material
Рассмотрим наиболее важные параметры этого окна. В области Attributes (Параметры) расположены семь переключателей:
Кнопка Duplicate (Копировать) диалогового окна Materials (Материалы) (см. рис. 9.59) копирует отмеченный материал для создания на его основе нового материала. Кнопка New (Новый) вызывает специальное окно для описания характеристик нового материала.
Каждый материал может иметь один из четырех типов, который устанавливается в раскрывающемся списке под кнопкой New (Новый): Standard (Стандартный), Granite (Гранит), Marble (Мрамор), Wood (Дерево). В отличие от стандартного, каждый из оставшихся трех типов привносит свои оттенки (гранита, мрамора или дерева). В случае установки типа, не являющегося стандартным, диалоговое окно Modify Standard Material (Изменение стандартного материала) (см. рис. 9.61) меняет свое название (например, для типа Granite (Гранит) окно будет называться Modify Granite Material (Изменение материала Гранит)).
Кнопка Select (Выбор) диалогового окна Materials (Материалы) (см. рис. 9.59) позволяет определять материал, присвоенный ранее объекту рисунка. После нажатия на эту кнопку AutoCAD временно закрывает диалоговое окно Materials (Материалы) и предлагает указать в рисунке объект. Затем снова открывается окно Materials (Материалы), но с отмеченным в списке именем материала того объекта, который вы только что указали.
Текстура определяет качество (если угодно реализм) создаваемой модели, она либо снижает, либо, наоборот, усиливает эффекты, примененные к объекту. Объем текстур определяется каким-либо параметром, например, изображением, хранящимся в файле, математической формулой или просто набором чисел. От каждого конкретного случая зависит, какой из типов хранения информации о текстуре выбрать.
Например, один из самых распространенных случаев применения текстур – создание налета пыли или грязи, имитирующий возраст объекта. Вы, вероятно, помните, что подобный эффект можно получить и при помощи параметра Diffuse, однако, определив его, вы делаете всю поверхность темнее и грязнее, что, согласитесь, редко встречается в реальном мире. Используя текстуры, можно добиться большей естественности, назначая одним пикселям поверхности высокое значение этого параметра, а другим – меньшее. Значение Diffuse для каждого пикселя определяется именно текстурой.
на палитре Channels. Соответственно, для системы CMYK, в палитре Channels будут указаны 5 каналов: C, M, Y и K.
