Информационные модели изображений. Векторное изображение. Объектно-ориентированное графическое моделирование.

1,11,13,14,15,17,18,20,22,26,32-35.

Информационные модели изображений. Векторное изображение. Объектно-ориентированное графическое моделирование.

В зависимости от типа цифрового изображения меняется форма и содержание информационной модели. Любая информационная модель изображения является математической моделью, которая визуализируется на экран монитора с помощью программного обеспечения этого процесса.

Можно выделить два основных вида информационных моделей изображения:

-пиксельная модель;

-векторная модель.

У пиксельной и векторной моделей имеется общая черта. Обе они предназначе­ны для представления в памяти компьютера плоского (двухмерного) изображе­ния. Это позволяет собирательно называть их моделями двухмерной графики.

Векторное изображение — цифровое изображение, которое формируется из геометрических примитивов (точек, линий, сплайны и многоугольники) по указанным формулам. В отличие от растровых картинок, обычно состоящих из множества пикселей (точек), векторные изображения могут быть увеличены без видимой потери качества, а также имеют меньший объем файлов. Как правило, векторная графика используется для простых изображений и отображения некоторых шрифтов.
Наиболее популярный векторный редактор графики — Corel Draw.

Иллюстративная графика – это прикладная ветвь машинной графики, сравнительно недавно выделившаяся в отдельное направление наряду с графикой деловой, научной и инженерной. К области иллюстративной графики относятся в первую очередь рисунки, коллажи, рекламные объявления, заставки, постеры – все, что принято называть художественной продукцией. Объекты иллюстративной графики отличаются от объектов других прикладных областей своей первичностью – они не могут быть построены автоматически по некоторым исходным данным, без участия художника или дизайнера. В отличие от них такие графические изображения, как диаграммы (деловая графика), чертежи и схемы (инженерная графика), графики функций (научная графика), представляют собой лишь графический способ представления первичных исходных данных – как правило, таблицы (или аналитической модели, представленной в другой форме). В этом состоит их вторичность, производность.

Термин "объектно-ориентированный" следует понимать в том смысле, что все операции, выполняющиеся в процессе создания и изменения изображений, пользователь проводит не с изображением в целом и не с его мельчайшими, атомарными частицами (пикселами точечного изображения), а с объектами – семантически нагруженными элементами изображения. Начиная со стандартных объектов (кругов, прямоугольников, текстов и т. д.), пользователь может строить составные объекты (например, значок в рассмотренном выше примере) и манипулировать ими как единым целым. Таким образом, изображение становится иерархической структурой, на самом верху которой находится иллюстрация в целом, а в самом низу – стандартные объекты.

Модели цвета.

Модель - способ описания определенных цветовых областей с помощью специального математического аппарата.

Все модели цвета принадлежат к следующим трем типам: психологические (в зависимости от восприятия), аддитивные (основаны на сложении), субтрактивные (основаны на вычитании). Любое преобразование цвета из одного пространства в другое влечет за собой потерю данных о цвете в изображении. При обработке изображений при подготовке к печати имеют дело с тремя цветовыми моделями: CIE Lab - психологическое цветовое пространство, RGB - аддитивное цветовое пространство и CMYK - субтрактивное цветовое пространство.

Психологическая модель цвета CIE Lab - психологическое цветовое пространство. Данная модель цвета позволяет отдельно воздействовать на яркость, контраст и цвет изображения. Это используется в полиграфии для ускорения обработки изображений при допечатной подготовке.

К аддитивным цветовым моделям относятся модели RGB, HSB, HLS, Lab, YIQ.

В аддитивных моделях, основанных на сложении цветов, для воспроизведения оттенков используются цветные световые лучи. Все оттенки цвета получаются за счет сложения в разных пропорциях трех основных цветов: красного, зеленого и синего (red, green, blue - RGB). Чем выше интенсивность цвета, тем он ближе к чистому тону, а чем меньше, тем ближе он к черному цвету. Если сложить все три основных цвета с максимальной интенсивностью, равной 255, получится белый цвет. И наоборот, если просуммировать три цвета нулевой интенсивности, получится черный цвет. Модель цвета RGB была создана для описания цвета на мониторе, применяется также для сканеров, цифровых камер. В полиграфии применяется на стадии предпечатной подготовки.

Модель HSB (Hue, Saturation, Brightness), основана на использовании цветового тона (цвета), контрастности (насыщенность цвета) и яркости (степень белизны цвета). Эта модель соответствует наиболее естественному представлению цвета с точки зрения восприятия его человеческим глазом.

Наиболее полный диапазон оттенков имеет цветовая модель Lab. Она является аппаратно-независимой, т.е. цвета отображаются в рамках этой модели без какой-либо привязки к свойствам конкретного монитора.

Субтрактивная модель цвета CMYK (cyan – голубой, magenta – пурпур, yellow – желтый, black – черный). Схема CMYK обладает небольшим цветовым охватом.

Разностные модели применяются при многослойной печати с использованием прозрачных чернил четырех цветов. Нанесение таких чернил в несколько слоев позволяет получать миллионы различных оттенков. Чем больше красящего пигмента содержится в чернилах, тем темнее их цвет, а чем темнее цвет чернил, тем меньше света отражается от бумаги, на которую наносятся эти чернила.

Плашечные цвета тоже являются цветами разностной модели, но создаются непрозрачными чернилами, которые не смешиваются - используется множество чернил различных оттенков. Некоторые принтеры используют только цветовые компоненты CMY. На таких принтерах для черного цвета используется смешивание 100% каждого из трех цветов.

Шаблоны

При верстке многостраничных документов, кроме размещения на нескольких страницах одинаковых модульных сеток, часто необходимо помещать на страницах одинаковые текстовые строки (например, колонтитулы) и одинаковые графические изображения. Для таких целей разработан механизм стра-

ниц-шаблонов. При их использовании можно одновременно разместить на всех или нескольких страницах публикации одинаковые объекты. При этом в случае необходимости достаточно внести изменения в страницу-шаблон, и они будут отображены на каждой странице публикации.

В InDesign основная страница-шаблон со стандартным именем A-Master автоматически добавляется к документу при его создании командой File • New • Document (Файл • Создать • Документ).

На шаблонной странице можно располагать направляющие линии, автоматическая нумерация страниц, текстовые и графические фреймы, а также графические элементы. все, что располагается на странице-шаблоне (левой или правой), повторяется на всех соответствующих страницах публикации или только на некоторых страницах, указанных особым образом. В одном документе можно создавать несколько страниц-шаблонов, назначая для них некоторые конкретные страницы публикации. Все объекты, расположенные на странице-шаблоне, на обычных страницах недоступны для редактирования.

Развороты страниц

Разворот может содержать одну и более страниц. Для разворотов из 3-4 страниц могут быть использованы специальные многостраничные шаблоны. При брошуровке такие развороты обычно складываются гармошкой.

Примечания

Если текст материала продолжается на нескольких страницах, то в конце каждой страницы следует добавить примечание, где находится продолжение текста. При этом можно добавить маркер номера страницы, который будет автоматически отображать номер следующей страницы материала (статьи в журналах).

Оглавление и Предметный указатель

Большинство многостраничных публикаций содержат раздел оглавления или содержания, а технические издания часто еще и предметный указатель. В 1n-Design имеются средства создания таких разделов, причем, все операции можно условно разделить на две части. Часть работы, такой как разработка стилей для оглавления, или выбор терминов для предметного указателя

должна быть выполнена пользователем, другая часть, такая, как сборка оглавления или предметного указателя выполняется программой.

Кроме того, программа InDesign позволяет создать предметный указатель. Для этого пользователь должен последовательно

на всех страницах публикации отметить те термины, которые следует включигь в предметный указатель. Программа расположит их в алфавитном порядке и добавит к каждому из них номер страницы.

Подготовка спускового макета

Фальцовка - Складывание листа с отпечатанным на нем текстом нескольких страниц. От способа фальцовки зависят приемы макетирования многостраничных документов.

ПОСТРАНИЧНОЕ БРОШЮРОВАНИЕ - одиночные страницы складывают в стопку и скрепляют (сшивают) по левому краю.

Постраничное брошюрование предполагает наличие у страниц макета специального поля для подшивки. Его необходимо предусмотреть еще при верстке, размещая текст на странице. Величина этого поля должна быть не менее 4 см.

БРОШЮРОВАНИЕ В РАЗВОРОТ - наиболее распространен в переплетной технологии. Результат - тетрадь - конечная цель оформления брошюры или промежуточная, т.е. одна из многих тетрадей, вставляемых в дальнейшем в общий переплет, если речь идет о выпуске "толстых" книг.

Для того чтобы получилась книга, буклет или брошюра требуется сверстать страницы макета специальным образом,

Подготовкой спускового макета или спуском полос называют расположение страниц публикации на печатных разворотах для полиграфической печати. Операция предназначена для правильного расположения страниц в окончательно собранной публикации.

Для выполнения спуска полос в InDesign предназначена команда File • Print Booklet (Файл • Печать буклета).

В InDesign реализованы

три стиля спускового макета:

• 2-up Saddle Stitch (Брошюра) — при фальцовке листы публикации собираются в пачку, сгибаются пополам по средней линии и скрепляются наподобие тетради;

• 2-up Perfect Bound (Книга) — предполагает формирование из публикации нескольких отдельных буклетов (тетрадей), которые брошюруются отдельно, а затем последовательно собираются в общий переплет;

• 2-up Consecutive (2-полосный буклет), 3-up Consecutive (3-полосный буклет) и 4-ир Consecutive (4-полосный буклет) предполагает размещение разворотов рядом друг с другом с последующей их фальцовкой гармошкой.

Борьба с подстановкой

Чтобы не допустить подстановки шрифта для знаков публикации типографией или другим пользователем, перед отправкой публикации на печать шрифты необходимо внедрить (Внедрение шрифтов. Вставка шрифтов в публикацию. При внедрении шрифта он становится частью данных публикации.)

Векторные шрифты могут быть переведены в кривые, что запретит редактирование текста, но сохранит шрифт.

Так же для борьбы с подстановкой используются специализированные программы, позволяющие выполнить подстановку шрифтов в соответствии с их атрибутами, а не на основе случайных факторов (программа Panose)

Эффекты векторной графики. Огибающие и деформации; перспектива, тени; экструзия объектов; пошаговые переходы. Ореолы. Линзы. Прозрачность и градиентная прозрачность. Фигурная обрезка. Направления применения.

Инструмент - Interactive Effects (Интерактивная настройка эффектов). С его помощью можно создавать целый ряд эффектов. В программном продукте Corel DRAW под ним подразумевается целый набор инструментов. Поскольку они неразрывно связаны с эффектами, применяемыми для векторной графики, уделим некоторое время их описанию:

- Interactive Envelope (Интерактивная настройка огибающей). Этот инструмент необходим при использовании эффекта огибающей. Он позволяет произвольным образом исказить форму объекта, заключенного в эту огибающую.

В данном эффекте обычно существует несколько модификаций режима работы:

-Strait Line (Прямая линия),

-Single Arc (Дуга),

-Double Arc (Волна),

-Unconstrained mode (Свободный режим).

Следующий инструмент из этой группы - Interactive Distortion (Интерактивная деформация). Этим инструментом деформируют объекты различным образом. В CorelDRAW есть три разных типа деформации: Push and Pull (Тяни-толкай), Zipper (Молния) и Twister (Зигзаг).

-Перспектива. По своим результатам преобразование перспективы эквивалентно заключению объекта в четырехугольную огибающую с последующим перемещением ее узлов. Если нарушается параллельность пары противолежащих сторон огибающей, то продолжения первоначально параллельных отрезков будут пересекаться в точке, которая называется точкой схода. При нарушении параллельности обеих пар противолежащих сторон огибающей возникает две точки схода. Соответственно различают частные случаи перспективы: одноточечную и двухточечную.

Специального инструмента для построения перспективы в CorelDRAW не предусмотрено, поэтому процесс начинается с выделения объекта (группы) инструментом Pick (Выбор) и выбора команды Effects → Add Perspective (Эффекты → Добавить перспективу). После выполнения команды поверх объекта появляется пунктирная сетка красного цвета с четырьмя узлами в углах. При этом автоматически выбирается инструмент Shape (Форма), с помощью которого можно перетаскивать угловые узлы сетки.

-Interactive Shadow - Тени, или, точнее, падающие тени, также позволяют создавать иллюзию объемности сцены, подчеркивая расстояние в глубину между объектами. В терминологии CorelDRAW тенью называется монохромное точечное изображение, автоматически формирующееся в составе соединенного объекта класса «падающая тень». В качестве управляющего в таком соединенном объекте выступает объект (или группа объектов), отбрасывающий тень. Поэтому все изменения, вносимые в управляющий объект, влияют на форму тени. Например, увеличение размеров управляющего объекта автоматически приводит к увеличению размеров отбрасываемой им тени.

-Interactive Extrude (Интерактивная экструзия)- Экструзия, или, что более правильно, построение проекций тел экструзии, — это еще один из предусмотренных в CorelDRAW способов автоматизации создания иллюзии трехмерности двумерного изображения. При построении проекции тела экструзии изображение плоского объекта преобразуется в перспективную проекцию объемного тела, полученного перемещением этого объекта вдоль оси проецирования.

Interactive Blend(Интерактивный пошаговый переход)- Пошаговым переходом в CorelDRAW называется составной объект, содержащий начальный управляющий объект, конечный управляющий объект и упорядоченную совокупность промежуточных объектов. Форма промежуточных объектов подобрана так, чтобы их последовательность изображала этапы плавного преобразования начального управляющего объекта в конечный. Атрибуты заливки и обводки контура промежуточных объектов тоже плавно меняются.

- Interactive Contour(Интерактивный ореол)- Ореол представляет собой совокупность замкнутых кривых, эквидистантных управляющему объекту (то есть отстоящих на одинаковое расстояние от него). Цвета заливки и обводки управляющего объекта плавно перетекают в цвета заливки и обводки, заданные для последнего из объектов ореола. Количество подчиненных объектов в ореоле указывается явно или определяется автоматически. Ореолы во многом аналогичны пошаговым переходам, но в ореоле второй управляющий объект (подобный первому) лишь подразумевается.

-Lens(Линзы) - линзой принято называть замкнутый объект, к которому применено преобразование линзы. Форма объекта-линзы может быть произвольной. При перемещении линзы по рисунку она перекрывает различные участки рисунка, и модификация способа отображения в любом положении линзы выполняется только для лежащих под ней объектов и частей объектов. Следует иметь в виду, что при модификации способа отображения никаких новых объектов не создается и никакие атрибуты ранее построенных объектов не меняются (как происходит, например, при скосе или повороте объекта). Как именно модифицируется отображение перекрытых линзой объектов, зависит от типа преобразования, примененного к линзе. Эти типы преобразований (чаще их называют типами линз) рассматриваются ниже, а сейчас ограничимся их перечислением: Transparency (Полупрозрачная линза), Magnify (Увеличительная линза), Brighten(Осветляющая линза), Invert (Линза негативного изображения), Color Limit (Линза цветовой отсечки), Color Add(Линза сложения цветов), Tinted Grayscale (Линза полутонового монохромного изображения), Heat Map (Линза теплового портрета), Custom Color Map (Линза заказной палитры), Wireframe (Каркасная линза) и Fish Eye (Линза "рыбий глаз").

- Interactive Transparency (Интерактивная настройка прозрачности). С помощью этого инструмента можно настраивать прозрачность, пользуясь такими же схемами, что и при создании градиентных заливок.

-PowerClip -фигурной обрезкой называется прием, в ходе выполнения которого объект или совокупность объектов рисунка помещаются внутрь контура другого объекта, а выступающие за этот контур части объектов скрываются. Объекты, помещаемые в другой объект, принято называть содержимым фигурной обрезки, а объект, задающий границу обрезки, – контейнером фигурной обрезки.

- Interactive Fill(Интерактивная заливка)- создает градиентные заливки любого типа, включая и специальные.

Uniform Fill ( Однородная заливка)

Градиентная заливка:

Linear (Линейная заливка)

Radial (Радиальная заливка)

Conical (Коническая заливка)

Square (Поквадратная заливка)

Узорная заливка:

Two Color Parttern ( Заливка двухцветным узором)

Full Color Partten (Заливка полноцветным узором)

Bitmap Pattern (Заливка растровым узором)

Texture Fill (Текстурная заливка)

PostScript Fill (Заливка PostScript)

Подготовка файлов в прорамме Corel Draw

Программа Corel Draw имеет ряд существенных недостатков:
не всегда корректное цветоотображение на экране монитора; возможность одновременного использования как CMYK, так и RGB-цветов приводит к искажению последних при экспорте; не всегда корректная работа с эффектами.

Adobe Illustrator (v. 8.0) - наиболее предпочтительная программа для подготовки векторной графики. Файлы *.eps понимают все программы верстки.

О режимах наложения

При выборе пользователем режима наложения применяет его к выделенным объектам во всей их полноте. Расположенные в одном документе или на одном слое объекты могут иметь режимы наложения, отличные от режимов других объектов, размещенных в том же документе или на том же слое. Когда объекты с различными режимами наложения объединяются в группы, режимы наложения отдельных объектов заменяются режимом наложения группы. При разгруппировании объектов режим наложения для каждого объекта восстанавливается.

Накладываемый цвет - Цвет, к которому применяется режим наложения.

Непрозрачность - Степень прозрачности, к которой применяется режим наложения.

Базовый цвет - Цвет пикселов под накладываемым цветом.

Результирующий цвет - Цвет, возникающий в результате воздействия режима наложения на базовый цвет.

Цветовые каналы

Каналы являются изображениями в градациях серого, которые содержат информацию различного типа. Цветные информационные каналы создаются автоматически при открытии нового изображения. Цветовой режим изображения определяет количество созданных цветовых каналов. Например, в изображении RGB есть канал для каждого цвета (красный, зеленый и синий), а также совмещенный канал, используемый для редактирования изображения.

Каналы смесевой краски определяют дополнительные формы для печати при помощи смесевых красок.

Альфа-каналы хранят выделенные области в виде изображений в градациях серого. Можно добавлять альфа-каналы для создания и хранения масок, которые позволяют изменять или защищать части изображения.

В изображении может быть до 56 каналов. Все новые каналы имеют те же размеры в пикселях и то же число пикселов, что и исходное изображение.

Размер файла, необходимый на канал, зависит от информации о пикселях в канале. Определенные форматы файлов, среди которых форматы TIFF и Photoshop, сжимают информацию о канале, что приводит к экономии места. Размер несжатого файла, в который входят альфа-каналы и слои, показывается в самом правом значении полосы состояния внизу окна при выборе параметра "Размеры документа" из всплывающего меню.

До тех пор пока изображение сохраняется в файле, формат которого поддерживает цветовой режим изображения, цветовые каналы не изменяются. Альфа-каналы сохраняются только тогда, когда файл сохранен в форматах Photoshop, PDF, TIFF, PSB или RAW. Только формат DCS 2.0 сохраняет каналы смесевых цветов. Сохранение в других форматах может привести к потере информации о каналах.

Области применения

Коллажи, дизайн-макеты, художественная иллюстрация, ретушь и т.п. Слои – основный инструмент работы в Adobe Phoposhop. Слои применяются для выполнения таких задач, как совмещение нескольких изображений, добавление текста или векторных фигур на изображение. Можно применить стиль слоя для добавления специальных эффектов, таких как отбрасывание тени или свечение. Создание анимации из слоев.

Пастель

Пастель - тоже разновидность мела, но совсем с другими свойствами. Пастель спрессовывается меньше, чем мел, а потому ложится на бумагу с большей цветовой плотностью и формирует бархатистые штрихи с мягкими, рыхлыми краями. Рисунок пастелью в отличие от рисунка мелом и углем скорее похож на совокупность размытых пятен однородного цвета. Известные французские художники-импрессионисты Дега и Ренуар в свое время много работали пастелью. Выполненные пастелью зарисовки танцовщиц балета относятся к числу наиболее известных работ Дега.
Ретушь

В узком смысле ретушь — устранение ненужных деталей изображения, шумов, изменение композиции. Часто к ретуши приходится прибегать для того, чтобы убрать дефекты кожи, пыль на одежде модели.

Редактирование изображений (лат. redactus — приведённый в порядок) — изменение оригинала изображения классическими или цифровыми методами. Также может обозначаться термином ретуши́рование, ре́тушь (фр. retoucher — подрисовывать, подправлять). Целью редактирования является коррекция дефектов, подготовка к публикации, решение творческих задач.

Кроме статичных двухмерных изображений, обрабатывать требуется также последовательности изображений (см. Редактирование видеоизображений).

Виды ретуши: Портретная ретушь включает в себя:

ретушь кожи - устранение дефектов (прыщи, царапины, шрамы, синяки, сужение пор, удаление веснушек или уменьшение их количества, разглаживание морщин);

обработку глаз (придание им большей выразительности), отбеливание зубов;

замена цвета волос, глаз а также пластика: коррекция недостатков фигуры.

Коллаж (от фр. collage — приклеивание) — технический приём в изобразительном искусстве, заключающийся в создании живописных или графических произведений путем наклеивания на какую-либо основу предметов и материалов, отличающихся от основы по цвету и фактуре.

Коллажем также называется произведение, целиком выполненное в этой технике.

Коллаж используется главным образом для получения эффекта неожиданности от сочетания разнородных материалов, а также ради эмоциональной насыщенности и остроты произведения.

Коллаж может быть дорисованным любыми другими средствами — тушью, акварелью и т. д.

Фотоколлаж— это свободное, произвольное соединение, иногда даже не взаимосвязанных между собой, нескольких стилей фотоизображения в одной картинке или фотографии.

Эффект фотоколлажа достигается с помощью наложения одного изображения на другое, совмещение нескольких фото изображений в одном, иногда даже с элементами графики (мозаика) или использования хаотичного набора разнообразных изображений (пазл).

Видеоколлаж — это видеоряд собранный из небольших отрывков от одного или нескольких фильмов, иногда с добавлением фотоизображений и текстовой информации. Видеоколлаж используется для создания яркого сюжета, точно и

контрастно отображающего творческую идею автор

Роль и место трехмерного моделирования и анимации в дизайне; области применения трехмерных моделей и анимаций; отличия трехмерной компьютерной графики от двумерной. Программные средства трехмерного моделирования.

Трёхмерная графика (3D Graphics, Три измерения изображения, 3 Dimensions, рус. 3 измерения) — раздел компьютерной графики, совокупность приемов и инструментов (как программных, так и аппаратных), предназначенных для изображения объёмных объектов. Больше всего применяется для создания изображений на плоскости экрана или листа печатной продукции в архитектурной визуализации, кинематографе, телевидении, компьютерных играх, печатной продукции, а также в науке и промышленности.

Трёхмерное изображение на плоскости отличается от двумерного тем, что включает построение геометрической проекции трёхмерной модели сцены на плоскость (например, экран компьютера) с помощью специализированных программ. При этом модель может как соответствовать объектам из реального мира (автомобили, здания, ураган, астероид), так и быть полностью абстрактной (проекция четырёхмерного фрактала).

Для получения трёхмерного изображения на плоскости требуются следующие шаги:

моделирование — создание трёхмерной математической модели сцены и объектов в ней.

рендеринг (визуализация) — построение проекции в соответствии с выбранной физической моделью.

вывод полученного изображения на устройство вывода — дисплей или принтер.

Задача трёхмерного моделирования — описать эти объекты и разместить их в сцене с помощью геометрических преобразований в соответствии с требованиями к будущему изображению.

Рендеринг

На этом этапе математическая (векторная) пространственная модель превращается в плоскую (растровую) картинку. Если требуется создать фильм, то рендерится последовательность таких картинок — кадров. Как структура данных, изображение на экране представлено матрицей точек, где каждая точка определена по крайней мере тремя числами: интенсивностью красного, синего и зелёного цвета. Таким образом рендеринг преобразует трёхмерную векторную структуру данных в плоскую матрицу пикселов. Этот шаг часто требует очень сложных вычислений, особенно если требуется создать иллюзию реальности. Самый простой вид рендеринга — это построить контуры моделей на экране компьютера с помощью проекции, как показано выше. Обычно этого недостаточно и нужно создать иллюзию материалов, из которых изготовлены объекты, а также рассчитать искажения этих объектов за счёт прозрачных сред (например, жидкости в стакане).

Наиболее популярными системами рендеринга являются:

PhotoRealistic RenderMan (PRMan). Mental ray. V-Ray.FinalRender.Brazil R/S.BusyRay. Turtle.Maxwell Render. Fryrender. Indigo Renderer. LuxRender. YafaRay. POV-Ray.

Программное обеспечение. Программные пакеты, позволяющие создавать трёхмерную графику, то есть моделировать объекты виртуальной реальности и создавать на основе этих моделей изображения, очень разнообразны. Последние годы устойчивыми лидерами в этой области являются коммерческие продукты: такие как 3D Studio Max, Maya, Lightwave 3D, Softimage, Sidefx Houdini, Maxon Cinema 4D и сравнительно новые Rhinoceros 3D, Nevercenter Silo или ZBrush. Кроме того, существуют и открытые продукты, распространяемые свободно, например, пакет Blender (позволяет создавать 3D модели, c последующим рендерингом (компьютерной визуализацией)), K-3D и Wings3D.

Трёхмерная графика обычно имеет дело с виртуальным, воображаемым трёхмерным пространством, которое отображается на плоской, двухмерной поверхности дисплея или листа бумаги.

Основы дизайн-проектирования и композиции трехмерных сцен; этапы синтеза изображений средствами трехмерной графики. Методы моделирования трехмерных образов и обеспечения фотореализма синтезируемых изображений.

Композиция - организация объектов на сцене, их взаимодействие с внешним окружением и способ, в соответствие с которым они наблюдаются.

Центр заинтересованности. Сцены необходимо организовывать вокруг центра заинтересованности. Последний не должен быть географическим центром изображения, но скорее служить тематическим фокусом сцены. Сцены, у которых нет центра заинтересованности, выглядят скученными, они не заполнены событиями или просто надоедают. Центром заинтересованности не должен быть объект; например, это может быть исчезающая точка в одноточечной перспективе.

Симметрия. Сцена не должна быть совершенно симметричной относительно любой из осей. Сцены, имеющие осевую симметрию, выглядят застойными, приглаженными и очень формальными. Когда горизонт имеет центр, сцена выглядит расколотой и в этом случае создание центра заинтересованности может быть затруднено.

Баланс. Сцена должна быть сбалансированной. баланс относится к общему визуальному "весу", который имеют части композиции. Он может относиться к цвету, темноте или к визуальной сложности, а также к размеру объектов.

Перекрытие формы. Без некоторого перекрытия формы элементы внутри композиции могут выглядеть плавающими, нетвердо стоящими на сцене. Перекрытия объектов внутри сцены обеспечивают большую глубину.

Негеометрические проблемы. Проблемы композиции не ограничены только геометрией объектов. Текстуры, которые присваиваются объектам, тени отбрасываемые ими, отражения от других объектов и использование фоновых изображений, все эти элементы композиции следует учитывать.

Этапы синтеза изображения средствами трехмерной графики:

1. Изучение формы моделируемого объекта в реальности. Эскизирование прототипов. Выполнение чертежей.

2. Моделирование объекта и сцены.

3. Визуализация. Расстановка источников света и камер. Текстуризация.

4. Рендеринг. Вывод изображения.

5. Обработка изображения в графическом редакторе.

Методы моделирования трехмерных объектов:

6. Параметрическое моделирование

7. Полигональное моделирование

8. Экструдирование

9. Лофтинг

10. Вращение вокруг оси

11. Моделирование на уровне подобъектов

12. Применение деформаторов

13. Булевские операции

14. Редактирование сеток

15. NURBS моделирование

Фотореализм изображений при выводе достигается с помощью встроенных в 3D редактор модулей (плагинов) рендеринга. Самые распространенные – Mental Ray и VRay. Основные инструменты фотреалистичного рендеринга:

1. Global Illumination - это процесс трассировки фотонов, испускаемых источниками света, освещающих трехмерную сцену.

2. Final Gather - это процесс сэмплирования области вокруг объекта.

3. Image Based Lighting – метод исключает создание каких либо источников света для сцены. Вместо источников сцену может освещать картинка в формате HDRI.

4. Caustics. Каустический эффект достигается фокусировкой бликовых фотонов и виден на соседствующих областях с объектами, которые сильно бликуют от попадания на них света: например стекло или металл.

5. SubSurface Scattering. Эффект прохождения света через полупрозрачные субстанции, такие как: воск, виноград, плафоны люстр. Световые лучи рассеиваются внутри такого объекта, частично выявляя его интерьер.

Подготовка сценария

Главное в разработке общего замысла мультипликационного сюжета – поиск наиболее удачных зрительных образов и тех ситуаций, в которых взаимодействуют персонажи, выбор метода и стиля работы, а также определение продолжительности сюжета.

Раскадровка— последовательность рисунков, служащая вспомогательным средством при создании фильмов, мультфильмов, рекламных роликов. Раскадровка в основном служит для получения первого представления о том, как будет выглядеть фильм. Можно определить длительность эпизода, ракурс и цепочку снимаемых эпизодов.

Звук в анимации играет повышенную роль, "оживляя" изобразительный ряд. Звук воздействует как на творческий процесс, так и на сознание и подсознание зрителей. Он может так же придавать реализм сцене.

Основы персонажной анимации: классификация типов персонажей; особенности моделирования и анимации персонажей разного типа; обеспечение выразительности поведения. Монтаж анимационных клипов. Программные средства трехмерной компьютерной анимации.

Понятие виртуальной реальности. Назначение и задачи интерактивной трехмерной графики и анимации; особенности реализации интерактивной трехмерной графики в сети Интернет. Моделирование трехмерных сцен с элементами интерактивности; разновидности интерактивных действий. Основы языка описания виртуальной реальности (VRML). Программные средства конструирования и просмотра интерактивных трехмерных сцен.

Виртуальная реа́льность (от лат. virtus — потенциальный, возможный и лат. realis — действительный, существующий) — создаваемый техническими средствами мир и передаваемый человеку через его привычные для восприятия материального мира ощущения: зрение, слух, обоняние и другие. Обычно имеется реалистичная реакция на действия пользователя. Объекты виртуальной реальности должны вести себя аналогично объектам материальной реальности. Пользователь может иметь возможность воздействовать на объекты виртуальной реальности.

Трёхмерная графика (3D, 3 Dimensions) — раздел компьютерной графики, совокупность приемов и инструментов (как программных, так и аппаратных), предназначенных для изображения объёмных объектов.

Телевидеостандарты.

Существует два способа формирования изображения - прогрессивное и чересстрочное. При прогрессивном способе формирования изображении в каждом кадре есть все строки изображения. При чересстрочном способе передачи изображения в четных кадрах будут отображаться четные строки исходной картинки (полного кадра), в нечетных кадрах - нечетные строки. Старые форматы PAL, SECAM и NTSC используют чересстрочный способ передачи информации.

Основные системы цветного телевидения — это SECAM, PAL, NTSC.Стандарты PAL и SECAM были разработаны на основе единого стандарта черно-белого изображения и с возможностью приема нового телесигнала старыми телевизорами, поэтому частично совместимы друг с другом (одинаково кодируется развертка изображение и яркость, но по разному кодируется баланс цвета). Стандарт NTSC разрабатывался независимо от старого стандарта. В NTSC каждая телевизионная строка содержит составляющую яркости и два сигнала цветности.

Цифровое телевидение

В современном кабельном и спутниковом ТВ используются те же стандарты PAL и SECAM, но в оцифрованном виде и с применением сжатия по алгоритму MPEG-2. В большинстве случаев цифровое телевидение значительно лучше эфирного, поскольку на качество изображения практически не влияют помехи.

Видеоформаты.

MPEG - Форматы, обеспечивающие компрессию с потерей качества и не имеющи настройки в процентах качества, а только по потоку данных в секунду.

AVI (Audio-Video Interleaved) разработан Microsoft для хранения и воспроизведения видеороликов, представляет собой контейнер, в котором может быть что угодно, начиная от MPEG1 и заканчивая MPEG4. Он может содержать в себе потоки 4 типов - Video, Audio, MIDI, Text. Причем видеопоток может быть только один, тогда как аудио - несколько.

MOV - Формат Apple Quicktime, может содержать любой кодек. QuickTime рекомендованный формат для MPEG4.

RealVideoформат, используется для живой телевизионной трансляции в Интернете. Обладает небольшим размер