Презентация "Виды компьютерной графики"

фрактальная графика

Фрактальная графика  — это разновидность компьютерной графики, в которой изображают сложные узоры с использованием математических алгоритмов. Основана на принципе особых паттернов (фракталов), которые состоят из повторяющихся элементов разного масштаба.

Виды фрактальной графики

Детерминированные фракталы

Случайные фракталы  

• Детерминированные фракталы  — созданы с использованием определённых алгоритмических правил или математических функций. Примеры — множество Мандельброта и фракталы Жюлиа.
• Случайные фракталы  — генерируются с использованием стохастических процессов, что делает каждое изображение уникальным. Пример — фрактальный ландшафт, где каждый новый уровень детализации создаётся случайным образом.
• Геометрические фракталы  — строятся на основе какой-либо геометрической фигуры путём дробления её частей и их преобразования.

Геометрические фракталы  

3

Плюсы

Возможность моделировать образы

Незаменимость в построении

сложных фигур

Автоматизация процесса генерации  

Плюсы

• Высокая степень детализации  — художники стремятся показать мельчайшие составные элементы, поэтому делают такие картинки большими.  media.contented.ru
• Абстрактность  — фрактальные изображения не содержат конкретных образов, поэтому зачастую воздействуют на зрителя на интуитивном, метафорическом, ассоциативном уровне.  media.contented.ru
• Возможность масштабировать и вращать изображения без потери качества  — они сохраняют свою структуру на любом уровне увеличения и лишь незначительно теряют в качестве.  media.contented.ru
• Автоматизация процесса генерации  — существуют специальные программы и сервисы, которые упрощают и автоматизируют генерацию фрактальной графики. Для этого нужно только задать или выбрать правильную математическую формулу, нужные цвета и количество повторений.  media.contented.ru
• Возможность моделировать образы  — изменяя и комбинируя окраску фрактальных фигур, можно моделировать образы живой и неживой природы (например, ветви дерева или снежинки).  bstudy.net otvet.mail.ru
• Незаменимость в построении сложных фигур , состоящих из однотипных элементов (облака, вода и т. д.).

Возможность масштабировать и вращать изображения без потери качества  

Высокая степень детализации

Абстрактность  

4

Минусы

Создания требует большого объёма вычислений и ресурсов компьютера  

Картинки неприятными и дискомфортными для восприятия

Непривычные графические форматы

Минусы

• Сложность для понимания  — фрактальные изображения основаны на абстрактных математических понятиях и не соответствуют реальным объектам.
• Файлы с фрактальной графикой  (особенно с анимацией) много весят и занимают значительное место на жёстком диске. Из-за этого их сложно публиковать на сайтах и передавать по интернету.
• Процесс создания фрактальных изображений требует большого объёма вычислений и ресурсов компьютера  — на слабых машинах это может занимать много времени или приводить к ошибкам.
• Фрактальные изображения, не переведённые в привычные графические форматы  (такие как JPG, PNG, GIF и др.), могут быть несовместимыми с популярными программами и устройствами — в них работают особые алгоритмы, которые не всегда поддерживаются стандартными графическими редакторами.
• Фрактальная графика может быть монотонной, скучной и повторяющейся  — существует не так уж много математических формул для её генерации.
• Некоторые люди считают фрактальные картинки неприятными и дискомфортными для восприятия  — обилие кривых линий и мелких деталей может вызывать головокружение, тошноту и другие негативные эмоции и ощущения у зрителей.

Сложность для понимания  

Монотонная, скучная и повторяющаяся  

5

Форматы

FR4

FR3

FRP

UFR

FRO

FRAC

UPR

FRS

Форматы

Существует много специальных форматов файлов фрактальных изображений. Некоторые из них: FRP, FRS, FRI, FRO, FR3, FR4, FRAC, FIF, UFR, UPR и др.. Обычно именно в этих форматах сохраняются итоги работы специализированных генеративных программ и сервисов. 

FRI

FIF

6

Программы

Fractal Explorer  

Ultra Fractal  

Программы

Для создания фрактальных изображений используются специальные программы, например:

Ultra Fractal  — позволяет генерировать фрактальные изображения и создавать анимацию на их основе.

Fractal Explorer  — программа для создания изображений фракталов и трёхмерных аттракторов, поддерживает стандартные форматы фрактальных изображений.

ChaosPro  — бесплатный генератор двумерных фрактальных изображений, на базе которых можно создавать трёхмерные представления фракталов и фрактальные анимации.

ChaosPro

7

Применение

Искусство

Дизайн и реклама

Наука и медицина

Компьютерные игры

Применение

Фрактальная графика применяется в различных областях, например:

Искусство  — в художественных проектах: в живописи, скульптуре (3D-разновидность фракталов), анимации, кино и др..

Дизайн и реклама  — фракталы могут использоваться для создания логотипов, фирменного стиля, плакатов, баннеров, одежды и других элементов визуальной коммуникации.

Наука и медицина  — фрактальная графика помогает анализировать и визуализировать сложные структуры и процессы, такие как формирование облаков и рек, рост растений и опухолей в тканях, распределение звёзд в галактике и другие.

Компьютерные игры  — фрактальная графика позволяет создавать динамичные сцены, фоны и текстуры. Фракталы часто используют для генерации однотипных ландшафтов, растений, облаков, воды, огня, дыма и других эффектов.

Кинематограф и спецэффекты  — фракталы применяют для создания реалистичных ландшафтов и планет в научной фантастике, облаков, огня, воды и других природных явлений, а также текстур для 3D-моделей (кожа, камень, металл).

Кинематограф и спецэффекты

8

Примеры изображений

8

Растровая графика

Растровая графика  — это тип компьютерной графики, где изображение представлено в виде сетки (матрицы) пикселей — мельчайших цветных точек. Каждый пиксель имеет определённое расположение и цветовое значение, что в совокупности формирует целостное изображение. 

10

Форматы

PNG

TIFF

JPEG (JPG)

Форматы

Некоторые форматы файлов растровой графики:

• JPEG (JPG)  — сжатие с потерями, подходит для фотографий и изображений с плавными переходами.
• PNG  — сжатие без потерь, поддерживает прозрачность, идеален для веб-графики.
• GIF  — ограниченная палитра, но поддерживает анимацию и прозрачность.
• TIFF  — высокое качество без сжатия, используется в полиграфии и архивировании.
• BMP  — хранит изображения в несжатом виде, из-за чего файлы BMP имеют большой размер.

GIF

BMP

12

Применение

Цифровая живопись  

Полиграфия  

Фотография  

Применение

Растровая графика применяется в различных сферах, где важна точная передача цвета и света. Некоторые области:  career.hh.ru

• Фотография  — цифровые фотоаппараты и сканеры создают растровые изображения, которые затем проходят обработку в специализированных редакторах.
• Веб-дизайн  — большая часть графического контента в интернете представлена в растровых форматах.
• Цифровая живопись  — многие художники создают иллюстрации в растровых редакторах, имитируя традиционные техники или разрабатывая уникальные стили.
• Полиграфия  — растровые изображения используются для печатной продукции, от визиток до баннеров.
• Игры  — растр подходит для фонов и текстур объектов, особенно в 2D-играх и пиксель-арте.

Веб-дизайн

Игры  

13

Плюсы

Высокая детализация

Широкая поддержка программ и устройств

Богатые возможности обработки

плюсы растровой графики:

• Высокая детализация . Файлы могут содержать миллионы цветов и оттенков, что позволяет точно передавать сложные визуальные сцены.
• Широкая поддержка программ и устройств . Практически все графические редакторы, браузеры, смартфоны и принтеры умеют работать с растровыми форматами.
• Богатые возможности обработки . В растровых редакторах можно тонко корректировать цвет, свет, текстуры, добавлять спецэффекты и работать с каждым пикселем отдельно.
• Естественная передача реального мира . Фотографии, скриншоты, цифровые картины — всё это по своей природе растровые изображения, которые отражают действительность так, как её видит глаз или камера.
• Поддержка прозрачности и слоёв . Форматы вроде PNG или PSD позволяют использовать прозрачный фон и многослойную структуру, что удобно при создании веб-элементов, коллажей или подготовке макетов.

Естественная передача реального мира

Поддержка прозрачности и слоёв

14

Недостатки

Потеря качества при

масштабировании  

Большой размер файлов

Недостатки растровой графики :

• Потеря качества при масштабировании  — поскольку изображение состоит из фиксированного числа пикселей, его увеличение приводит к размытию или пикселизации.
• Большой размер файлов  при высоком разрешении — чем больше пикселей и глубже цветопередача, тем объёмнее файл.
• Ограниченная гибкость при редактировании  — изменение формы объекта, например перерисовка логотипа или изменение шрифта, часто требует полной переработки изображения.

Ограниченная гибкость при редактировании  

15

Программы

Adobe Photoshop

GIMP

Программы

Для работы с растровой графикой используются, например:

• Adobe Photoshop  — профессиональный графический редактор.
• GIMP (GNU Image Manipulation Program)  — бесплатный редактор с открытым исходным кодом.
• Krita  — бесплатный редактор, ориентированный на цифровых художников, но со временем превратился в универсальный инструмент для работы с растровой графикой.
• Paint.NET  — бесплатная программа для Windows с интуитивно понятным интерфейсом, подходит для новичков.

Krita

Paint.NET

16

Векторная графика  

Векторная графика  — это способ представления графических объектов и изображений в компьютерной графике, основанный на математическом описании элементарных геометрических объектов (примитивов).

Векторные изображения не формируются из пикселей, а задаются математическими формулами. 

17

Компоненты векторного изображения

Кривые Безье

Узлы

компоненты векторного изображения:

• Контуры  — основные линии, определяющие форму объекта.
• Узлы  — точки, которые определяют начало, конец и изгибы контуров.
• Кривые Безье  — математические формулы, описывающие плавные кривые.
• Атрибуты  — цвет заливки, толщина и стиль обводки, прозрачность и т. д..

Контуры

Атрибуты

19

Преимущества

Редактируемость

Масштабируемость

Преимущества векторной графики :

• Масштабируемость  — векторные изображения можно увеличивать или уменьшать без потери качества.
• Меньший размер файлов  — обычно файлы векторной графики занимают меньше места, чем растровые изображения, особенно при высоком разрешении.
• Редактируемость  — векторные изображения легко редактировать в векторных редакторах, изменяя форму, цвет и другие параметры.

Меньший размер файлов

20

Недостатки

Повышенные системные требования к компьютеру

Ограничения в передаче реалистичных изображений

Проблемы с совместимостью

Зависимость от

специализированного ПО

недостатки векторной графики:

• Ограничения в передаче реалистичных изображений . Векторная графика плохо подходит для фотографий, текстур, мягких теней и сложных цветовых переходов. Она работает с чёткими формами, а не с живыми визуальными эффектами.
• Сложность при работе с детализированными сценами . Если попытаться воссоздать в векторе очень сложную иллюстрацию со множеством мелких элементов, файл может стать тяжёлым и неудобным в обработке.
• Зависимость от специализированного ПО . Для создания и редактирования файлов нужны профессиональные программы, например Adobe Illustrator или CorelDRAW. Обычные просмотрщики могут не открыть такие файлы без конвертации.
• Проблемы с совместимостью . Отдельные форматы и программное обеспечение для работы с векторной графикой часто вступают в конкуренцию друг с другом. В результате при использовании «не родного» софта не удаётся получить качественное изображение без дефектов.
• Повышенные системные требования к компьютеру . Это связано с тем, что в файле размещены только координаты. Отрисовка же выполняется после его открытия, что может требовать значительных ресурсов.
• Ограничения на использование эффектов . Принцип формирования векторной графики не позволяет использовать многие эффекты, градиенты, тени.

Сложность при работе с детализированными сценами

Ограничения на

использование эффектов

21

Форматы

SVG

CDR

Форматы

Для хранения векторных изображений используют, например:

• SVG (Scalable Vector Graphics)  — открытый стандарт для веб-графики с поддержкой интерактивности.
• EPS (Encapsulated PostScript)  — один из старейших универсальных форматов для печати и обмена данными.
• AI (Adobe Illustrator)  — проприетарный формат Adobe, ориентированный на профессиональную работу с векторами.
• CDR (CorelDRAW)  — нативный формат программы CorelDRAW с расширенной функциональностью.

EPS

AI

22

Программы

Adobe Illustrator

Affinity Designer

Программы

Для работы с векторной графикой используют, например:

• Adobe Illustrator  — векторный редактор с инструментами для создания логотипов, иллюстраций, макетов и работы с текстом.  unisender.com
• Inkscape  — бесплатный редактор векторной графики с открытым исходным кодом, позволяет рисовать объекты с помощью кривых, добавлять простые фигуры и видоизменять их.  yaklass.ru skillbox.ru
• Affinity Designer  — графический редактор для создания иллюстраций, логотипов, интерфейсов сайтов и другой графики, поддерживает работу с векторными и растровыми элементами. 

Inkscape

23

Применение

Географические карты и ГИС

Иллюстрации и инфографика

Дизайн логотипов и брендов  

Анимация и мультимедиа  

Применение

Векторная графика востребована в различных сферах, где важна высокая степень точности, универсальность форматов и возможность многократного масштабирования без ухудшения качества. Некоторые области применения:  foxford.ru

• Дизайн логотипов и брендов  — логотипы компаний создаются в векторном формате, потому что это позволяет сохранять высокое качество при любом масштабе — от визитки до баннера большого размера.
• Иллюстрации и инфографика  — иллюстраторы используют векторные программы для создания рисунков, иконок и графиков, которые должны оставаться чёткими и детализированными при изменении размеров.
• Веб-дизайн и интерфейсы  — значительную часть веб-интерфейсов составляют иконки, кнопки и иллюстрации, выполненные в векторном виде. Такие элементы легко адаптируются под разные разрешения экранов устройств.
• Печать полиграфии  — при создании печатных материалов (буклеты, плакаты, упаковка товаров) важно сохранить высокое разрешение изображений — векторные файлы позволяют сделать это без потерь качества.
• Анимация и мультимедиа  — использование векторной графики облегчает создание анимации персонажей и объектов, поскольку фигуры легко масштабируются и трансформируются.
• Географические карты и ГИС  — карты и схемы часто создаются в векторном формате, что обеспечивает лёгкость изменения масштаба и добавления новых слоёв информации.

Веб-дизайн и интерфейсы

Печать полиграфии

23