Основы компьютерной графики

1.1 Что такое компьютерная графика

Когда-то очень давно у компьютеров вообще не было дисплея. Вся информация в те огромные ламповые монстры загружалась на бумажных носителях, называющихся перфолентами и перфокартами, результат выводился также на бумагу. Однако увеличение мощности компьютеров и сложности расчетов привели к необходимости разработки более удобного способа общения с машиной, в результате чего появился дисплей.

Долгое время дисплеи были текстовыми — ничего кроме цифр, а позднее букв, они не могли выводить. Однако уже тогда было понятно, что удобство работы требует большего — возможности вывода изображений. Именно момент появления дисплеев, которые могли выводить изображения, и можно считать моментом рождения компьютерной графики.

Первые опыты с компьютерной графикой были проведены в компьютерных играх, а затем она получила более широкое распространение.

Итак, что именно называют компьютерной графикой? В широком смысле слова компьютерная графика — это все, для отображения чего на мониторе используется визуальная, образная среда.

Однако это слишком абстрактное определение, поэтому сузим понятие до практического использования. Под компьютерной графикой мы будем понимать процесс создания, обработки и вывода изображений разного рода с помощью компьютера

История компьютерной графики с этой точки зрения началась намного позднее —в конце 1970-х — начале 1980-х годов.

Важную роль в этом процессе сыграл выпуск компанией Apple компьютеров Macintosh, которые в свое время произвели настоящую революцию по следующим причинам:

• Macintosh серийно поставлялся с цветным монитором;
• операционная система этого компьютера обладала наглядным, визуальным интерфейсом (своего рода прообраз Windows);
• их мощности было достаточно для обработки компьютерной графики.

Именно поэтому Macintosh сразу заслужил внимание множества профессиональных художников и дизайнеров, которые поменяли карандаш и кисть на мышь и клавиатуру. Рынок программного обеспечения также не заставил себя долго ждать —появилось несколько достаточно функциональных для своего времени графических редакторов.

Сегодня человек, работающий в сфере полиграфии или web-дизайна, просто не может не владеть основными графическими пакетами. Даже художники оцифровывают свои работы и проводят дополнительную коррекцию на компьютере. Цифровая фотография уже вошла в жизнь миллионов людей и скоро станет популярнее классической.

История создания программы CorelDRAW, которой посвящен этот курс, начинается в 1985 году, когда доктор Майкл Каупланд основал компанию Corel, состоящую всего из нескольких человек.

Постепенно развиваясь, в 1992 году Corel выпускает первый графический редактор, оптимизированный для Windows 3.0 — CorelDRAW 3. Для своего времени это был мощный и универсальный пакет, позволивший малоизвестной до этого компании быстро завоевать рынок редакторов векторной графики (см. разд. 1.3).

Следующим важным шагом развития CorelDRAW стал выход в 1995 году шестой версии программы. Он практически совпал с выпуском Windows 95 и поэтому CorelDRAW 6 стал первым прикладным приложением, полностью оптимизированным для новой 32-разрядной операционной системы.

В 1996 году корпорация Corel предприняла активную атаку на вотчину своего главного конкурента, компанию Adobe, выпустив в продажу CorelDRAW 6 для компьютеров Apple Macintosh.

Однако несмотря на то, что эта акция была воспринята многими пользователями с восторгом, CorelDRAW до сих пор не смог ослабить позиции главного "маковского" векторного графического редактора Adobe Illustrator.

На сегодняшний день выпущена уже 12 версия CorelDRAW. Она продается в составе пакета Graphic Suite, который включает в себя также следующие программы:

• Corel PHOTO-PAINT — второй по мощности после Adobe Photoshop редактор растровой графики;
• Corel R.A.V.E — программа для создания несложных презентаций и Flash-анимаций;
• Corel TRACE — программа для превращения растровой графики в векторную;
• Corel CAPTURE — утилита для оптимизации работы с копиями экрана;
• Bitstream Font Navigator — программа для управления шрифтами;
• Corel Update — приложение для скачивания через Интернет обновлений для программ пакета Corel Graphic Suite.

В этом курсе мы будем подробно рассматривать CorelDRAW.

1.2. Растровая графика

Первый вид компьютерной графики, с которым мы познакомимся, — растровая,или точечная. Пользователю легко понять сущность этой графики. Вспомните свое детство, вы наверняка собирали различные мозаики. Чем больше было кусочков,тем подробнее получался рисунок, особенно если смотреть на него с расстояния.

Растровое изображение — это тоже своего рода мозаика. Только в данном случае вместо кусочков пластмассы — пикселы.

Пиксел

Пиксел (Pixel) — элементарная единица изображения в растровой графике, обычно имеющая квадратную форму. Размеры пиксела зависят от разрешения изображения (количества пикселов на единицу длины).

На рис. 1.1 показано растровое изображение и его увеличенный фрагмент. Отчетливо видны элементы квадратной формы, из которых складывается изображение.

Рис. 1.1. Растровое изображение складывается из пикселов, как стена из кирпичей

Учитывая эту специфику построения, растровая графика имеет следующие особенности:

• растровое изображение всегда прямоугольной формы;
• растровое изображение не столь гибко как векторное к изменению размера (масштабирование может заметно ухудшить качество);
• растровый документ не может содержать объекты в разных цветовых режимах.

Разрешение

Разрешение (Resolution) — количество точек на единицу длины (дюйм, сантиметр). Один из основных параметров изображения. Чем он выше, тем качественнее изображение, но больше размер его файла. Обычно используется 72 пиксела на дюйм (так называемое экранное разрешение), но для получения качественного результата в полиграфии необходимо значительно больше.

Разрешение — это понятие, практически идентичное понятию "качество" для растровой графики. Посмотрите рис. 1.2.

Увеличение разрешения положительно сказывается на четкости изображения, его реалистичности. Однако стоит учитывать, что это должно быть настоящее разрешение фотографии, а не интерполированная копия (что такое интерполяция, читайте ниже).

Рис. 1.2. Изображение в высоком (а) и низком разрешениях (б)

Повышение качества за счет увеличения разрешения имеет обратную сторону медали — пропорциональное увеличение размеров файла.

Разрешение измеряется в пикселах на дюйм (стандарт) или сантиметр (встречается редко). В этом курсе разрешение всегда будет указано в пикселах на дюйм.

В табл. 1.1 указаны основные разрешения и сферы их применения.