Види комп'ютерної графіки. Векторна і растрова графіка. Програми для комп'ютерної графіки

Комп'ютерна графіка присутня практично в будь-який момент часу на включеному дисплеї більшості сучасних ПК. Представлена вона може бути файлами різних типів. Разом з тим, і вона може розумітися по-різному. В яких контекстах застосуємо термін "комп'ютерна графіка"? Які є підстави для класифікації відповідних файлів?

Визначення

Термін "комп'ютерна графіка" (інформатика як навчальна дисципліна досліджує її досить докладно) - досить ємний. Під ним може розумітися файл, який є картинкою або цифровий версією фотографії, спеціальна графічна програма, анімація в грі, або ж, в принципі, будь-яке зображення на екрані ПК. Відповідно, і види комп'ютерної графіки, а також підстави для її класифікації будуть визначатися в залежності від контексту вживання терміна. Разом з тим, багато IT-фахівці вважають його інтерпретацію як "файл" первинної. Вкрай рідко джерелом комп'ютерної графіки виступає щось, не пов'язане з даними, записаними на ПК. В свою чергу, файли, що формують собою комп'ютерну графіку, також можуть мати різні підстави для класифікації. В числі найпоширеніших - використовувана технологія формування картинки. Вона і буде, таким чином, визначати тип графіки. Традиційно виділяють векторні, растрові і фрактальні файли. Це і є види комп'ютерної графіки в сучасному розумінні. Розглянемо їх більш докладно.

Растрові зображення

Растрові файли вважаються найпоширенішими. Ними представлена основна частина картинок і фото в інтернеті, а також тих, що знімаються з використанням цифрової техніки. В рамках растрової технології зображення вибудовується в рамках алгоритмів, схожих з принципами функціонування телевізора. Кожна картинка або фото такого типу складається з великої кількості точок, або пікселів по горизонталі та вертикалі, які мають певний колір та координати. Чим їх більше, тим, як правило, якісніше, насиченішим виходить картинка. Кількість пікселів формує собою такий параметр, як дозвіл. Головна перевага растрових файлів полягає в тому, що їх можна редагувати щось домалювати, робити колажі, застосовувати різні ефекти. Це зумовлює застосування комп'ютерної графіки даного типу в самому широкому спектрі областей. Існує велика кількість доступних програм для роботи з растровими файлами, ми їх розглянемо трохи пізніше. Є у даного типу графіки і недолік. Так, при значному збільшенні картинки на екрані практично завжди знижується її якість. Як ми вже відзначили вище, воно залежить від кількості пікселів. Якщо їх недостатньо, тобто, оригінальний розмір картинки невеликий, то навіть при невеликому збільшенні вона може виглядати цілком естетично. Тому коли, наприклад, на курсах освоєння ПК викладається комп'ютерна графіка, навчання, як правило, включає в себе ключову рекомендацію: працювати слід по можливості з великими растровими файлами. Робиться це з метою того, щоб їх якість при великій кількості процедур редагування, зміну масштабу не падало.

Векторні зображення

Векторна графіка функціонує за принципами, що значно відрізняється від алгоритмів побудови растрових картинок. Як ми зазначили вище, останні будуються подібно зображенню на ТБ-дисплеї з окремих точок. У свою чергу, векторна графіка формує картинку не з пікселів, а з закладених в пам'ять відповідної комп'ютерної програми деталей. Їх може бути дуже багато. Сучасні програми для комп'ютерної графіки, що дозволяють працювати з векторними файлами, що містять шаблони для створення в потрібному форматі практично будь-яких оточуючих нас предметів. Головне достоїнство графіки розглянутого типу полягає в тому, що відповідного типу зображення можна масштабувати, фактично, у будь-яких пропорціях. Недоліком вважається той факт, що у векторних шаблонах може не виявитися необхідних деталей. Тому допомогою даної технології досить важко, наприклад, малювати пейзажі та інші картинки, які передбачають унікальність зображення. Необхідно відзначити, що векторну графіку можна досить легко переробити в растрову. Для цього потрібно просто зберегти файл у потрібному форматі: наприклад, JPG, BMP, PNG, GIF і т. д. Після цього картинку можна, так само як і будь-яку іншу растрову, редагувати. У свою чергу, конвертація растрових зображень у векторні часто утруднена, причину ми позначили вище: в спектрі готових шаблонів програми може не виявитися тих, що повторюють форми елементів вихідної растрової картинки.

Фрактальна графіка

Векторна і растрова графіка зараз використовуються практично повсюдно. Однак конкуренцію їм починають складати фрактальні файли. Що вони являють собою? В основі таких файлів лежить фрактальна геометрія - сфера математичної науки, в рамках якої здійснюється дослідження методів для опису природних форм. Термін "фрактал" можна перекласти як «щось, що складається з окремих фрагментів». З точки зору комп'ютерної графіки, - це об'єкт, який формується з інших, за формою ідентичних йому, але, як правило, відрізняються розміром. Об'єкти, близькі по структурі до фракталам, зустрічаються і в природі: наприклад, деякі сорти цвітної капусти. Найсмачніша частина, качан, складається з великої кількості дрібних елементів, за формою дуже нагадують. Фрактальна графіка відрізняється красою форм, естетикою, витонченістю, і тому стає популярною в самих різних сферах IT-індустрії. На думку багатьох фахівців, векторна і растрова графіка у традиційних форматах часом не дозволяє досягти ефектів, характерних для фрактальних алгоритмів. І тому розглянутий тип технологій особливо популярний в середовищі дизайнерів, розробників інтер'єрів.

2D і 3D графіка

Інше можливе підстава для класифікації комп'ютерної графіки - глибина вимірювань. Так, є двовимірні зображення, 2D. Вони являють собою, якщо виражатися гранично спрощеним мовою, візуально "плоске" зображення. Є і тривимірні зображення, 3D. Вони є "об'ємними". При цьому в середовищі IT-експертів немає єдиної думки про те, чи слід вважати тривимірними ті картинки, на яких зображено об'ємний, якщо говорити про його реальної сутності, об'єкт (будинок, яблуко, дерево тощо), але не реалізовані ефекти 3D-візуалізації. Є фахівці, які вважають, що до тих пір, поки об'єкт на малюнку не показаний користувачеві в реальному 3D-проекції, його слід вважати двовимірним. Ефекти 3D-візуалізації можуть бути реалізовані як апаратними, так і програмними методами. У першому випадку може бути запропоновано надіти спеціальні стереоокуляри. Як це робиться в кінотеатрах на 3D-показах. У другому випадку ефект тривимірності створюється за рахунок програмних алгоритмів, реалізованих у рішенні, якому переглядається або редагується файл. Деякі IT-фахівці вважають, що 3D-ефекти сприймаються дуже суб'єктивно. Якщо один користувач здатний побачити "тривимірність", то іншого ця ж картинка може і не вразити зовсім.

Анімація і відео

Розглянуті нами види комп'ютерної графіки можуть бути представлені не тільки у вигляді статичних, нерухомих файлів, але і в анімаційних форматах. У цьому випадку вони займають, можна сказати, проміжну позицію між картинками і відео. На практиці "анімованими" найчастіше стають GIF-файли, завдяки особливостям їх структури. Як співвідносяться комп'ютерна графіка та анімація, власне, з відеофайлами? Думки IT-експертів з цього приводу різні. Деякі фахівці вважають, що відео - це один з типів комп'ютерної графіки, інші вважають, що такого роду файли доцільніше виділяти в окрему категорію. Перші аргументують свою точку зору тим, що відеофайл, так само як і у випадку з кіноплівкою, складається з розташованих в певний ряд картинок. Інші, погоджуючись з цим, разом з тим, акцентують увагу на практичної марності задіяння кожного з складових відеоряд зображень окремо. Цінність відповідні елементи мають тільки в складі повноцінного фільму. Однак, термін "комп'ютерна графіка" цілком може вживатися для опис якихось елементів фільмів чи мультфільмів. Наприклад, якщо мова йде про спецефектах, або, наприклад, про технології створення персонажів. І в цьому випадку не буде помилкою йменувати відеофайли комп'ютерною графікою. Анімація, ігри, відео, також як і у випадку з картинками, можуть бути 2D або 3D. Аналогічно, є два табори експертів - ті, які вважають, що "тривимірність" в кожному з типів файлів повинна досягатися за допомогою впровадження специфічних алгоритмів, і ті, хто вважає, що "об'ємність" об'єкта, що відображається на екрані, визначається його сутністю, реальним прототипом.

Ігри

Схожу дискусію викликає співвіднесення терміна "комп'ютерна графіка" з іграми. Є фахівці, які вважають правомірним вживати розглянутий термін до ігор в безумовному порядку. Є гра - є графіка. Один з їхніх аргументів полягає в тому, що всі картинки в грі мають "файлове" походження, кожен з елементів на екрані представлений окремим джерелом у вигляді маленького чи великого, як правило, растрового графічного файлу. Інші експерти вважають, що ігрова графіка - це, подібно відеофайли, окремий клас комп'ютерних даних. Знову ж таки тому, що поодинокі зображення поза ігрового процесу практичної корисності, на думку таких спеціалістів, не мають. Різниця підходів до застосування терміна "графіка" до ігор, фільмів, ще раз підкреслює його універсальність.

Графічні програми

Розглянувши основні види комп'ютерної графіки, ми можемо вивчити відомості про деяких популярних програм для роботи з відповідними типами файлів. Таких рішень на IT-ринку є сьогодні дуже багато. Справа в тому, що використання комп'ютерної графіки здійснюється в самих різних сферах, і для кожної з них розроблено десятки програмних рішень. Підстав для класифікації даного також досить багато. В основі одного з популярних в середовищі російських IT-експертів варіантів - власне, розглянута нами класифікація, за якою виділяються основні види комп'ютерної графіки - векторна і растрова. Таким чином, IT-ринок програм для роботи з зображеннями ділиться на два великих сегменти - растрові рішення і векторні. Розглянемо приклади кожного типу.

Растрові програми

У число найбільш популярних растрових програм входить Adobe Photoshop. Коли на курсах освоєння ПК слухачами вивчається комп'ютерна графіка, навчання основам роботи в Photoshop - майже завжди обов'язковий компонент. Можливості цієї програми дуже великі. Вона дозволяє вносити практично будь-які зміни в картинки, фотографії, робити колажі, об'єднувати візуальне вміст двох і більше зображень. Для Photoshop створено велику кількість навчальних програм, що випускаються у вигляді книг, презентацій, відеоуроків. Незважаючи на те, що дана програма призначена для дизайнерів, що займаються роботою з графікою професійно, освоїти її може будь-який користувач. У числі найбільш доступних растрових програм і MS Point. Якщо Photoshop - це комерційний продукт, що вимагає покупки та інсталяції на ПК, то Paint вже встановлений в ОС Windows. Звичайно, можливості Photoshop, Paint непорівнянні. Друга програма часто використовується як навчальна для тих, хто тільки починає вчитися малювати на ПК. Можливості Paint, разом з тим, досить різноманітні: це і редагування картинок на рівні окремих елементів, і зміна форматів графічних файлів, і створення простих колажів. Навіть ті користувачі ПК, які займаються професійним дизайном, у багатьох випадках задіють саме Paint, адже для простих завдань зазначеного типу ця він цілком підходить.

Векторні програми

Однією з найбільш популярних програм для роботи з векторною графікою є Adobe Illustrator. Найпримітніша її характеристика в тому, що окремі деталі, з яких потім складаються картинки, користувач може створювати сам. Хоча і готових шаблонів у цій програмі також досить багато, так само як і різного роду спецефектів. Інша відома векторна програма - Corel Draw. Багатьма IT-експертами саме вона називається найкращою. Можна відзначити, що в її складі передбачений модуль для роботи з растровими картинками. Можливостей ця програма містить дуже багато. В ній, так само як і в Adobe Illustrator, є засоби створення авторських векторних деталей, робота з картинками в режимі декількох шарів, тривимірні і інші спецефекти, створення графіків. Як ми вже відзначили вище, конкретних програмних продуктів, адаптованих для окремих ІТ-галузей, розроблені десятки. Серед них є як комерційні, так і безкоштовні продукти. Кожен користувач, як правило, визначає сам для себе найбільш зручну і функціональну програму. При цьому часто буває, що безкоштовне рішення підходить конкретному користувачеві краще, ніж комерційне. Такі основи комп'ютерної графіки. Критеріїв для її класифікації є дуже багато, так само як і визначень цього терміна. Одними з найпопулярніших у світовій IT-середовищі підстав для класифікації графіки входять типи технологій, задействуемих при створенні або обробці файлу, - растровий або векторний. Є 2D і 3D-картинки, критерії віднесення файлів до яких дуже різняться в середовищі IT-експертів. Термін "комп'ютерна графіка" можна вживати не тільки відносно фото і картинок, але також і стосовно до ігор, анімації, відеороликів.