1. Введення в комп'ютерну графіку і анімацію До омпьютерная графіка з'явилася досить давно - вже у 1960-их...
2. Методи створення двовимірних і тривимірних зображень
3. Класифікація засобів КГіА
4. 1. Комп'ютерна графіка для поліграфії
5. Adobe Photoshop
6. Adobe Illustrator
7. Corel Draw
8. Програми КГА для поліграфії на SGI і Macintosh: Barco Creator, Live Picture, Scitex Blaze, Linotype Da Vinci, Eclipse і Pixelfx.
9. 2. Комп'ютерна графіка для малювання (2D)
10. Painter і FreeHand
11. 3. Програми для презентацій
12. PowerPoint
13. Astound
14. Adobe Persuasion, Novell Presentations, Demo-it, Director
15. 4. Двовимірна анімація
16. Animator Pro
17. Animation Works Interactive
18. Animo
19. Elastic Reality
20. 5. Моделювання (2D і 3D)
21. AutoCAD
22. Sketch !, Ray Dream Designer, MacroModel, FormZ, Crystal 3D Designer
23. Моделювання (2D і 3D) на SGI: Designer, Studio і AutoStudio.
24. 6. Тривимірна анімація
25. Технологія створення реалістичних тривимірних зображень
26. 3D Studio і 3D Studio MAX
27. trueSpace, Prisms, Three-D, RenderMan, Crystal Topas
28. Electric Image, SoftImage
29. Infini-D для Macintosh
30. LightWave 3D, SoftImage 3D і Media Studio на SGI.
31. PowerAnimator на SGI
32. Програми для створення об'ємних шрифтів
33. Composer на SGI
34. 8. Програми для наукової візуалізації
35. Surfer, Grapher та MapViewer
36. IRIS Explorer, VIS-SD, PV-Wave, Khronos, Data Visualizer, Data Explorer
37. Earth Watch на SGI
38. Висновок: де знайти більш детальну інформацію про комп'ютерну графіку і анімації?
39. Зарубіжна література по КГіА

Введення в комп'ютерну графіку і анімацію

До омпьютерная графіка з'явилася досить давно - вже у 1960-их роках існували повноцінні графічні системи. Сьогодні прийнято користуватися термінами комп'ютерна графіка (КГ) і комп'ютерна анімація (КА). Поняття комп'ютерна графіка включає всі види робіт зі статичними зображеннями, комп'ютерна анімація має справу з динамічно змінюються зображеннями. Об'єднати графіку і анімацію дає можливість абревіатура КГіА.

Computer graphics - введення, висновок, відображення, перетворення і редагування графічних об'єктів під управлінням ЕОМ. (Борковський А.В. "Англо-російський словник з програмування та інформатики")

Computer animation - "пожвавлення" зображень на екрані дисплея, синтез динамічних зображень на комп'ютері. ( "Англо-російський словник з обчислювальної техніки" п / р К. Масловського)

Векторні і растрові зображення

За своєю структурою зображення можуть бути растровими та векторними. Наприклад, сканер при зчитуванні розбиває зображення на безліч дрібних елементів (пікселей) і формує з них растрову картинку. Колір кожного пікселя записується в пам'ять комп'ютера за допомогою певної кількості бітів. Біт - мінімальна одиниця пам'яті комп'ютера, яка може зберігати або значення 0, або 1. Піксель є найменший адресованих елементів растрового зображення. Якщо Ви говорите, що картинка має розмір 800x600, то ці числа відображають кількість пікселей по горизонталі (800) і вертикалі (600). Чим більше кількість пікселів в зображенні, тим краще його вигляд на екрані і на друку. Число кольорів, в які можна пофарбувати окремий пиксель, визначається двома в ступеня, що дорівнює кількості бітів, які зберігають кольорову інформацію про піксель. У контрастній чорно-білій картинці кожний піксель кодується одним бітом. Восьмібітного зображення дозволяє мати 256 кольорів, а 24 біта забезпечують присутність у зображенні більш 16 мільйонів кольорів, що дає можливість працювати з зображеннями професійної якості.

Методи створення двовимірних і тривимірних зображень

Хоч яким цікавим був багатий інструментарій програм растрової КГіА, істотну частину роботи по побудові зображення треба робити вручну, в тому числі промальовувати проміжні кадри в анімації. У зв'язку з цим растрові пакети можна віднести до засобів комп'ютерної живопису. А даний об'ємне (тривимірне) зображення легше створити за допомогою векторної графіки: її технологія дозволяє давати комп'ютеру вказівки (команди), керуючись якими він будує зображення за допомогою закладених в програму алгоритмів. Цей метод більше схожий на креслення, причому часто тривимірне. За допомогою векторної графіки об'єкти будуються з так званих "примітивів" - ліній, кіл, кривих, кубів, сфер і т.д. Примітив не потрібно малювати - вибравши піктограму із зображенням або назвою, наприклад, сфери, ви просто задаєте її параметри (координати центру, радіус, кількість граней на поверхні і т.п.), а комп'ютер вже креслить її сам. (Іл. 4) Складні об'єкти будуються з примітивів, на основі багатокутників (полігонів) або кривих (сплайнів), причому сплайнові моделі мають більш гладку форму, ніж полігональні. Потім вибираються матеріали (текстури) та запускається процес візуалізації (Rendering), тобто досить тривала процедура побудови реалістичного зображення по створеної каркасної моделі і вказаними матеріалами. (Ілл.5).

Класифікація засобів КГіА

За своїм "професійного" призначенням кошти комп'ютерної графіки та анімації можна поділити на такі групи: пакети комп'ютерної графіки для поліграфії; програми двовимірної комп'ютерної живопису; презентаційні пакети; програми двовимірної анімації, що використовуються для створення динамічних зображень і спецефектів у кіно; програми для двовимірного і тривимірного моделювання, що застосовуються для дизайнерських і інженерних розробок; пакети тривимірної анімації, що використовуються для створення рекламних і музичних кліпів і кінофільмів; комплекси для обробки відеозображень, необхідні для накладення анімаційних спецефектів на відеозапис; програми для наукової візуалізації. Програми комп'ютерної графіки та анімації представляють професійний інтерес для художників і дизайнерів, поліграфістів і кінематографістів, розробників комп'ютерних ігор і творців освітніх програм, кліп-мейкерів і вчених, а також будь-яких фахівців, яким необхідно створювати, використовувати і обробляти найрізноманітніші зображення.

1. Комп'ютерна графіка для поліграфії

Пакети комп'ютерної графіки для поліграфії дозволяють доповнювати текст ілюстраціями різного походження, створювати дизайн сторінок і виводити поліграфічну продукцію на друк з високою якістю.

Adobe Photoshop

Огляд використовуваних в поліграфії програм для обробки зображень варто почати з реєстрового пакета Photoshop фірми Adobe. Він є чимось на зразок зразка для порівняння з іншими програмами того ж призначення: ці програми мають засоби для корекції сканованих зображень, ретушування фотографій, дозволяють використовувати спецефекти і маски, необхідні для редагування і монтажу растрових зображень. Photoshop дуже поширений серед користувачів Macintosh, однак існують його версії для Windows 3.1, Windows'95 і Windows NT, комп'ютерів Silicon Graphics (SGI) і Sun. Останні версії пакету підтримують багатошарову структуру зображень, містять інструменти для створення і редагування векторних контурів. Photoshop дозволяє користуватися різними масками і великою кількістю фільтрів, має широкий спектр засобів для роботи з кольором і створення спецефектів.

Adobe Illustrator

Векторний пакет Illustrator тієї ж фірми Adobe розроблений для Macintosh, PowerMacintosh і Windows. Він призначений для створення ілюстрацій і розробки загального дизайну сторінок і орієнтований на висновок готових зображень з високою роздільною здатністю. Пакет дозволяє створювати фігури і символи довільної форми, а потім масштабувати, обертати і деформувати їх. Крім того, Illustrator містить широкий спектр інструментів для роботи з текстом і бакшишниками документами. Часто використовують програму для роботи з фільтрами і спецефектами Kai's Power Tools, версія якої існує для PC, SGI і Macintosh і програму Adobe Streamline, що дозволяє перетворити растрові зображення в векторні, готові для редагування в Adobe Illustrator.

Corel Draw

Серед досить поширених пакетів ілюстративної графіки для Windows варто відзначити векторний пакет CorelDRAW корпорації Corel Corp., що став вже класичною програмою векторного малювання. (Іл. 13 - інтерфейс Corel'а з довільної картинкою) Пакет призначений не тільки для малювання, а й для підготовки графіків і редагування растрових зображень. Він має відмінні засоби управління файлами і можливість показу слайд-фільмів на дисплеї комп'ютера, дозволяє малювати від руки і працювати з шарами зображень, підтримує спецефекти, в тому числі тривимірні, і має гнучкі можливості для роботи з текстами. Для настільних видавничих систем знадобиться також програма для обробки зображень Adobe PhotoStyler, що працює під управлінням Windows. Детальнішу інформацію у CorelDraw X6

Програми КГА для поліграфії на SGI і Macintosh: Barco Creator, Live Picture, Scitex Blaze, Linotype Da Vinci, Eclipse і Pixelfx.

Користувачі комп'ютерів SGI також працюють з декількома графічними програмами для поліграфії. Так, наприклад, пакет Barco Creator відомий швидкістю своєї роботи і широкими функціональними можливостями. Він вдало розбитий на модулі (растрова графіка для тонування, векторна графіка для роботи з кривими і сплайнами Безьє, модуль корекції), має зручний інструментарієм, допускає маскування і комбінування зображень. Програма Live Picture фірми HSC Software хороша для роботи з силуетами і ретушування, комбінації образів і спецефектів і призначена для професійних художників, яким необхідний високий дозвіл і швидкість. До речі, версія цієї програми існує і для Macintosh. Пакети Blaze фірми Scitex і Da Vinci фірми Linotype мають ряд вдалих функцій для роботи з контурами і хорошими засобами маскування. Крім того, їх інтерфейс звичний давнім користувачам графічних пакетів для редакційно-видавничих комплексів.

На базі SGI працює сьогодні і сучасна система підготовки та редагування фото-, кіно- і відеозображень для поліграфії - пакет Eclipse фірми Alias ​​| Wavefront. Пакет добре інтегрується в існуючі видавничі комплекси, дає вищу якість цифрової обробки, ретушує, робить корекцію й кольороподіл, швидко працює з великими (від 200 Mb) зображеннями, підтримує всі професійні пристрої введення-виведення графічної інформації. Крім того, для поліграфії на SGI використовують також дешевший, ніж попередні описані програми, пакет Pixelfx фірми Mentalix, що підтримує введення і редагування зображень.

2. Комп'ютерна графіка для малювання (2D)

Програми комп'ютерного малювання використовуються в якості додаткових компонентів до поліграфічних комплексів, дизайнерським, презентаційним або анімаційним програмами.

Painter і FreeHand

Серед пакетів, призначених для створення статичної комп'ютерної двовимірної живопису на Macintosh і в середовищі Windows, професійний інтерес представляють програма редагування растрового живопису Painter фірми Fractal Design і пакет FreeHand фірми Macromedia, який є частиною комплекту FreeHand Graphics Studio 2.0. Painter володіє достатньо широким спектром засобів малювання і роботи з кольором. Зокрема, він моделює різні кисті (олівець, ручка, вугілля, аерограф та ін.), Дозволяє імітувати малюнки аквареллю і маслом, а також добитися ефекту натурального середовища. У свою чергу, останні версії програми FreeHand володіють багатими засобами редагування зображень і тексту, містить бібліотеку спецефектів і набір інструментів для роботи з кольором, в тому числі кошти багатобарвної градієнтної заливки.

Комп'ютерна графіка для малювання (2D) на SGI і Macintosh: Collage, PixelPaint Pro і StudioPaint 3D Серед програм для обробки зображень на Macintosh варто згадати також пакет Collage фірми Specular International, що дозволяє компонувати зображення з високою роздільною здатністю, створені в середовищі Photoshop, і пакет для редагування растрової живопису та зображень PixelPaint Pro фірми Pixel Resources.

Серед програм комп'ютерної живопису для SGI особливе місце займає пакет StudioPaint 3D фірми Alias ​​| Wavefront, який дозволяє малювати різними інструментами ( "китицями") в реальному часі прямо на тривимірних моделях. Пакет працює з необмеженою кількістю шарів зображення і надає 30 рівнів скасування попередньої дії (undo), включає операції корекції і "сплайнові кисті", "мазок" яких можна редагувати по точках як сплайн. StudioPaint 3D підтримує планшет з чутливим пером, що дає можливість художнику зробити традиційний ескіз від руки, а потім дозволяє перенести малюнок в тривимірні пакети для моделювання або анімації і побудувати по ескізу тривимірну модель.

3. Програми для презентацій

Серед презентаційних пакетів на Macintosh і в середовищі Windows можна виділити групу програм, досить давно існують на ринку. У неї входять Freelance Graphics фірми Lotus, Harvard Graphics фірми Software Publishing і PowerPoint корпорації Microsoft. Творці цих програм з кожною новою версією розширюють спектр доступних їм засобів. Презентаційні пакети "нової хвилі" для Macintosh і Windows розраховані на більш повне використання мультимедіа-можливостей. Ці програми допускають зручний імпорт відео і звукових файлів, в них передбачені кошти анімації діаграм. До числа цих пакетів відносяться програма Action! фірми Macromedia і пакет Astound фірми Gold Disk.

PowerPoint

Система PowerPoint часто потрапляє до користувачів в складі пакету Microsoft Office. Вона проста у використанні, включає навчальну програму, готові зразки презентацій, хороші засоби роботи з текстом і ефективну систему допомоги, дуже корисну для початківців. PowerPoint не має вбудованих засобів мультимедіа, але може бути доповнена ними за рахунок використання технології OLE 2 - Object Linking and Embedding.

Astound

Пакет Astound, один з кращих пакетів "нової хвилі", простий у використанні, дозволяє синхронізувати звукові кліпи, рухомі зображення та інші елементи мультимедіа, володіє багатим інструментарієм створення і анімації тривимірних діаграм, містить набір готових презентацій по популярних тем, має безліч інструментів для роботи з графікою, динамічними зображеннями і звуком.

Adobe Persuasion, Novell Presentations, Demo-it, Director

Серед інших презентаційних пакетів варто згадати також і програму Adobe Persuasion для OS / 2 і Macintosh, що включає багаті засоби компонування і дизайну, програму Novell Presentations для Windows з потужним набором засобів малювання і зручним керівництвом, а також пакет для слайд-шоу Demo-it фірми Lifeboat Publishers для Windows і відкритий для розширення презентаційний пакет Director фірми Macromedia, версії якого існують для Windows і Macintosh.

4. Двовимірна анімація

Двовимірна і тривимірна анімація, що створюється як традиційними (без використання обчислювальних засобів), так і комп'ютерними методами, заснована на одному і тому ж принципі: якщо ряд статичних зображень показати в достатньо швидкому темпі, то людське око зв'яже їх разом і прийме за безперервний рух. Для того, щоб кілька зображень об'єкта були сприйняті оком як плавний рух цього об'єкту, може вистачити швидкості 8 комп'ютерних екранів в секунду. На відміну від традиційної целулоїдної анімації, де кожен кадр малюється вручну, у комп'ютерній 2D-анімації частину рутинної роботи бере на себе програма. Можна, наприклад, поставити рух по траєкторії (програма створить відповідні проміжні кадри) або плавно змінити палітру протягом декількох кадрів (наприклад, поступово затемнити зображення або прибрати частину кольорів).

Animator Pro

Взагалі-то з моменту виникнення тривимірної анімації 3D-пакети сильно потіснили двовимірну анімацію, проте варто сказати про тих двовимірних програмах, які використовують традиційну техніку целулоїдної анімації - це пакети Animator Pro , Який хороший для освоєння азів 2D-техніки, і потужна програма Animo . Обидва пакети працюють на PC. Класичні приклади робіт, зроблених в техніці традиційної целулоїдної анімації - це "Білосніжка і сім гномів" і "Ну, постривай!". Пакет Animator Pro розроблений фірмою Autodesk під DOS. Він не дозволяє працювати зі звуком, але зате має відмінний інструментарій для створення, редагування та анімації зображень. Animator Pro дуже розповсюджений серед low-end користувачів, включаючи школярів і студентів. його послідовник Autodesk Animator Studio , Призначений для двовимірного малювання та анімації, працює вже під Windows і, на відміну від попередника, підтримує звук. З його допомогою можна відредагувати відеозапис, підготувати анімаційний і звукові ряди, і об'єднати все це разом.

Animation Works Interactive

Серед пакетів 2D-анімації під Windows, що використовують нетрадиційні та змішані техніки, можна відзначити також Animation Works Interactive фірми Gold Disk, що працює на Macintosh і під Windows. Animation Works Interactive дозволяє імпортувати растрові зображення, має хороший набір інструментів для роботи з траєкторіями, а отриману анімацію може комбінувати зі звуком та цифровим відео.

Animo

пакет Animo фірми Cambridge Animation Systems, версія якого для SGI буде готова до осені 1996 року, відтворює техніку традиційної анімації "один до одного" і тому дуже популярний серед професійних "некомп'ютерних" мультиплікаторів, в тому числі російських. Серед інших професійних програм двовимірної анімації варто відзначити пакет Animation Stand фірми Rainbow Technologies для Macintosh, можливості якого не дотягують до можливостей програми Animo, але перевершують ресурси пакета Animator Studio, і програму Tic Tac Toon фірми ToonBoom для SGI, чий потенціал близький до Animo.

Elastic Reality

Гарним доповненням до анімаційним програмами для PC є сплайна пакет Elastic Reality фірми ADSG, призначений для двовимірних деформацій та перетворень (морфинга) кіно- і відеоматеріалу. Пакет працює із замкнутими і незамкненими кривими, дозволяє управляти ступенем прозорості об'єктів, згладжувати їх контури і застосовувати спецефекти. Існують версії цього пакета для SGI і Macintosh.

5. Моделювання (2D і 3D)

Програми двовимірного і тривимірного моделювання застосовуються для дизайнерських і інженерних розробок. Крім того: вони можуть доповнити програми тривимірної анімації, поліграфічні і презентаційні пакети.

AutoCAD

Серед програм моделювання під Windows легко віявіті лідера - потужного систему машинного проектування AutoCAD фірми Autodesk. AutoCAD часто розглядають як графічне ядро ​​систем автоматизованого проектування (САПР): Він реалізує основні операции по Створення і Редагування ліній, дуг и тексту, створює 2D- и 3D-моделі; автоматізує решение багатьох завдань, что вінікають в процесі проектування; дозволяє адаптувати і настроювати систему на конкретні додатки, створюючи власні сценарії і макрокоманди. Пакет містить вбудована мова програмування AutoLISP, який дозволяє користувачам формувати нові команди і навіть використовувати мови програмування високого рівня.

Sketch !, Ray Dream Designer, MacroModel, FormZ, Crystal 3D Designer

На платформах IBM і Macintosh для тривимірного моделювання часто використовують програму моделювання сплайна Sketch! фірми Alias ​​| Wavefront, яка забезпечує високу якість візуалізації при високому же роздільній здатності; програму Ray Dream Designer, яка володіє спеціальним набором засобів моделювання і дає фотореалістичне якість зображення; пакети MacroModel фірми Macromedia і Form.Z фірми Auto.des.sys, що включають засоби моделювання і деформації тривимірних об'єктів. На IBM-сумісних комп'ютерах користуються також і програмою Crystal 3D Designer фірми Crystal Graphics, яка має гарні засоби накладення матеріалів на поверхні, створення тіньових ефектів і візуалізації.

Моделювання (2D і 3D) на SGI: Designer, Studio і AutoStudio.

На робочих станціях Silicon Graphics одними з найсильніших програм для моделювання та дизайну є серія програм фірми Alias ​​| Wavefront - Designer, Studio і AutoStudio. Відмінною рисою дизайнерських програмних продуктів від Alias ​​є можливість отримати єдине рішення, що забезпечує одночасну роботу з 2D і 3D моделями і гармонійну інтеграцію в існуючі системи автоматизованого проектування. Пакет Designer підтримує високий рівень моделювання на основі сплайнів, має необхідні кошти оцінки властивостей геометричних об'єктів, зручні інструменти анімації і якісний модуль рендеринга. Designer можна перетворити в Studio, доповнивши його розширеними засобами моделювання, що дозволяють більш гнучко працювати з кривими і поверхнями, і додатковими можливостями для оцінки геометричних об'єктів, рендеринга і малювання. Auto Studio получется з Studio додаванням спеціальних засобів редагування моделей і анімації, розроблених спеціально для дизайнерів автомобілів. Studio і Auto Studio можуть включати також засоби для роботи на багатопроцесорних моделях Silicon Graphics. Серед інших систем автоматизованого проектування для SGI можна відзначити програму Vislab фірми Engineering Animation, яка дозволяє створювати візуальні рішення для інженерних цілей і дизайну.

6. Тривимірна анімація

Тривимірна анімація за технологією нагадує лялькову: ви створюєте каркаси об'єктів, накладаєте на них матеріали, компонуєте все це в єдину сцену, встановлюєте освітлення і камеру, а потім задаєте кількість кадрів у фільмі і рух предметів. Подивитися, що відбувається можна за допомогою камери, яка теж може рухатися. Рух об'єктів в тривимірному просторі задається по траєкторіям, ключовим кадрам і з допомогою формул, що зв'язують рух частин складних конструкцій. Підібравши потрібний рух, освітлення і матеріали, ви запускаєте процес візуалізації. Протягом деякого часу комп'ютер прораховує всі необхідні кадри і видає вам готовий фільм. Недолік, який випливає з такої техніки створення зображення - це надмірна гладкість форм і поверхонь і деяка механістичність руху об'єктів.

Технологія створення реалістичних тривимірних зображень

На відміну від двовимірної анімації, де багато що може бути намальовано від руки, в тривимірної об'єкти занадто гладкі, їхня форма занадто правильна і рухаються вони по занадто "геометричним" траєкторіях. Правда, ці проблеми можна вирішити. У анімаційних пакетах покращуються засоби візуалізації, оновлюються інструменти для створення спецефектів та збільшуються бібліотеки матеріалів. Для створення "нерівних" об'єктів, наприклад, волосся або диму, використовується технологія формування об'єкту з безлічі частинок. Вводиться інверсна кінематика та інші техніки оживлення, виникають нові методи суміщення відеозапису й анімаційних ефектів, що дозволяє зробити сцени і рухи більш реалістичними. Крім того, технологія відкритих систем дозволяє працювати відразу з декількома пакетами. Можна створити модель в одному пакеті, розмалювати її в іншому, оживити в третьому, доповнити відеозаписом у четвертому. І, нарешті, функції багатьох професійних пакетів можна сьогодні розширити за допомогою додаткових додатків, написаних спеціально для базового пакету.

3D Studio і 3D Studio MAX

Один з найвідоміших пакетів 3D-анімації на IBM - це 3D Studio фірми Autodesk. Програма працює під DOS, забезпечує весь процес створення тривимірного фільму: моделювання об'єктів і формування сцени, анімацію і візуалізацію, роботу з відео. Крім того, існує широкий спектр прикладних програм (IPAS-процесів), написаних спеціально для 3D Studio. Нова програма тієї ж фірми під назвою 3D Studio MAX для Windows NT створювалася протягом декількох останніх років і претендує на роль конкурента потужним пакетам для робочих станцій SGI. Інтерфейс нової програми єдиний для всіх модулів і має високий ступінь інтерактивності. 3D Studio MAX реалізує розширені можливості управління анімацією, зберігає історію життя кожного об'єкта і дозволяє створювати різноманітні світлові ефекти, підтримує 3D-акселератори і має відкриту архітектуру, тобто дозволяє третім фірмам включати в систему додаткові додатки.

trueSpace, Prisms, Three-D, RenderMan, Crystal Topas

Для тривимірної анімації на IBM використовуються пакет trueSpace фірми Caligary, програма Prisms фірми Side Effects, версія якої існує і для SGI, пакет Imagine фірми Impulse та інші. Для 3D-анімації на IBM і Macintosh використовують також пакет Three-D фірми Macromedia, відмінно сумісний з програмою для моделювання MacroModel тієї ж фірми; пакет RenderMan фірми Pixar, версія якого існує і для UNIX-машин; програму Crystal Topas фірми Crystal Graphics, можливості якої можна порівняти з 3D Studio.

Electric Image, SoftImage

Для створення тривимірної анімації на комп'ютерах IBM і Macintosh зручно користуватися і пакетом Electric Image Animation System, що включає великий комплекс анімаційних засобів, спецефекти, інструментарій для роботи зі звуком і генератор шрифтів з налаштованим параметрами. Хоча у цієї програми немає засобів моделювання, але зате є можливість імпорту понад тридцять різних форматів моделей. Пакет також підтримує роботу з ієрархічними об'єктами і засобами інверсної кінематики. У свою чергу, програма Softimage 3D фірми Microsoft працює на платформах SGI і Windows NT. Вона підтримує моделювання на базі полігонів і сплайнів, створення спецефектів, роботу з частинками і технологію перенесення руху з живих акторів на комп'ютерних персонажів.

Infini-D для Macintosh

Освоювати комп'ютерну тривимірну анімацію на платформі Macintosh можна починати з програми Infini-D фірми Specular. Infini-D підтримує три основні процеси: створення тривимірних об'єктів, візуалізацію і анімацію. Пакет допускає шість базисних елементів, з яких ви можете конструювати свої тривимірні об'єкти, а також додатковий редактор, що дозволяє створювати власні "будівельні блоки". Власні бібліотеки Infini-D містять великий вибір типів зафарбовування і текстур, а, крім того, ви можете створювати нові кольорові гами і імпортувати матеріали (наприклад, за допомогою сканера).

LightWave 3D, SoftImage 3D і Media Studio на SGI.

На комп'ютерах Silicon Graphics є кілька великих програм 3D-анімації. Щодо "старий" пакет LightWave 3D, створений фірмою NewTek працює як в середовищі Windows, так і на SGI, має дружній інтерфейс, сильні засоби моделювання, анімації і візуалізації, гарну бібліотеку об'єктів і текстур, а також дозволяє створювати VRML-файли, що дозволяє працювати з ним в мережі.

Серед інших сильних програм тривимірної анімації на SGI необхідно відзначити пакет Media Studio тієї ж фірми Alias ​​| Wavefront, який з'єднав в собі кілька сучасних програм моделювання, анімації, створення cпецеффектов і візуалізації фірми Wavefront. Один з конкурентів пакетів PowerAnimator і Media Studio - програма Softimage 3D фірм Softimage і Microsoft працює на платформах SGI і WindowsNT. Softimage 3D підтримує моделювання на базі полігонів і сплайнів, створення спецефектів, роботу з частинками і технологію перенесення руху з живих акторів на комп'ютерних персонажів.

PowerAnimator на SGI

Один із флагманів сучасної тривимірної анімації на SGI - це пакет PowerAnimator фірми Alias ​​| Wavefront. Його кошти моделювання, що підтримують роботу зі складними ієрархічними об'єктами і поверхнями, являють собою один з найбільш потужних і зручних комплексів інструментів створення об'єктів на основі полігонів і, головне, сплайнів. Пакет дозволяє створювати реалістичні образи, зокрема, завдяки відмінним можливостям освітлення - спрямованого і розсіяного, з використанням відблисків і інших ефектів. Пакет підтримує багаті засоби затінення і техніки додання реалістичності поверхням, які дозволяють оживити гладкі і жорсткі конструкції, неминуче що видають своє комп'ютерне походження. Можливе попереднє "швидкий" рендеринг. PowerAnimator містить багаті інструменти анімації об'єктів, джерел світла і камер, відмінний інструментарій для роботи з частинками і автоматизації анімації.

Анімація в пакеті створюється на основі ключових кадрів, інверсної кінематики і за допомогою технології перенесення руху з живих акторів на комп'ютерних персонажів, що дозволяє отримати дуже природні рухи об'єктів. Крім того, пакета PowerAnimator підтримує потужні засоби анімації міміки і м'язів, а також інструменти точної синхронізації звуку і зображення. PowerAnimator сумісний з іншим апаратним і програмним забезпеченням: він підтримує конвертацію величезної кількості форматів файлів і зручне спілкування з периферією. Можна написати власні програми для роботи з моделями і анімацією, створити авторську технологію затінення поверхонь, створення текстур і роботи з джерелами світла. У комплект поставки входить також CD-ROM з бібліотекою тривимірних моделей і фонів. Існує і "урізана", простіша і дешевша, версія пакету - програма Animator.

Програми для створення об'ємних шрифтів

7. Системи для роботи з відео і компонування

Програма Adobe Premier і її конкуренти

Програма для редагування відео Adobe Premiere, версії якої існують для Windows і Macintosh, дозволяє виконувати монтаж оцифрованого відео, статичних зображень і звукових файлів. Останні версії пакету можуть обробляти різними способами до кілька десятків незалежних відеодоріжок, підтримують безліч фільтрів, засоби створення спецефектів і шрифтів. Серед конкуруючих пакетів для обробки відео можна вказати програму MediaMerge фірми ATI, а серед більш потужних - CoSA After Effects тієї ж фірми Adobe.

Composer на SGI

Пакет Composer фірми Alias ​​| Wavefront для платформи Silicon Graphics містить інструменти комплексного формування сцени, засоби відеозапису і створення спецефектів. Він дозволяє створювати, редагувати і записувати відео продукцію дуже високої якості, компонувати і мікшувати анімаційні кліпи і окремі кадри, вводити в них спецефекти і тексти. Пакет надає можливість побачити не тільки остаточний результат своєї праці з повним дозволом, а й проміжні результати на екранчику зниженого дозволу. Composer підтримує всі кіно- і відеоформати і пристрої роботи з відео.

Для обробки відео і компоузінг на платформі SGI користуються також програмами Liberty фірми Chiron, Harmony фірми Integrated Research, Matador фірми Parallax, Media Suite Pro фірми Avid, групою пакетів Flint, Flame і Inferno компанії Discreet Logic, програмою Pandemonium фірми XAOS.

8. Програми для наукової візуалізації

Пакети для наукової візуалізації можуть бути призначені для різних цілей - від рішення проблем муніципального планування до візуалізації сонячних вибухів.

Surfer, Grapher та MapViewer

Серед програм наукової і інженерної графіки для PC можна виділити продукти фірми Golden Software: програми Surfer і Grapher, призначені, відповідно, для створення поверхонь і графіків (у середовищі DOS або Windows), і пакет MapViewer для побудови кольорових карт в середовищі Windows. Кольорові графіки і карти виводяться цими програмами на будь-який монітор або зовнішній пристрій, підтримуване Windows. Пакет Surfer дозволяє обробити і візуалізувати двовимірні набори даних, що описуються функціями типу z = f (x, y). Він будує цифрову модель поверхні, проробляє допоміжні операції і візуалізует результат. Grapher призначений для обробки і виведення графіків, описуваних функціями типу y = f (x). Він не має обмежень по числу графіків на одному малюнку або числу кривих в одному графіку, причому кожна крива може містити до 32000 точок і на одному графіку можна розмістити кілька осей з різними масштабами і одиницями виміру. Пакет MapViewer дозволяє вводити і коректувати карти - змінювати масштаб, перетворювати координати, а також обробляти і виводити в графічному вигляді числову інформацію, пов'язану з картами - наприклад, демографічні дані.

IRIS Explorer, VIS-SD, PV-Wave, Khronos, Data Visualizer, Data Explorer

Серед програм наукової візуалізації загального призначення можна відзначити пакет IRIS Explorer, створений фірмою Silicon Graphics, який працює на декількох платформах, включаючи SGI і IBM. Програма VIS-5D, розроблена в Університеті штату університету штату Вісконсін, також працює на широкому спектрі комп'ютерів, включаючи SGI і IBM, і призначена для створення моделей погодних умов та океану. Для цифрового і статистичного аналізу можна використовувати пакет PV-Wave фірми Visual Numerics, Inc., призначений для роботи на багатьох платформах, включаючи SGI, Windows NT і Windows. Серед інших програм наукової візуалізації можна назвати Khoros 2 фірми Khoros Research, Inc., що працює на платформах SUN, SGI, DEC, PC, Cray, програму Data Visualizer фірми ALias | Wavefront для платформ SGI, SUN, RS / 6000 і HP, а також пакет Data Explorer фірми IBM, призначений для роботи на RS / 6000, SGI, HP, SUN і DEC.

Earth Watch на SGI

На комп'ютерах Silicon Graphics є й інший пакет Earth Watch фірми Earth Weather: за допомогою нього можна моделювати і демонструвати тривимірну картину метеоумов над Землею, будувати топологічні поверхні по космічних знімках і давати прогноз погоди на тиждень вперед.

Висновок: де знайти більш детальну інформацію про комп'ютерну графіку і анімації?

Російська література по КГіА

З термінологією по КГіА можна познайомитися в публікації
Д.В. Волков, А.Н. Ефле, Н.Г. Шагуріна "Англо-російський тлумачний словник термінів з комп'ютерної графіки" (Мир ПК, N4, 1994).
Одне з найбільш популярних викладів основ комп'ютерної графіки наведено в книзі Джона Корріган "Комп'ютерна графіка: секрети і рішення".
Тим, хто цікавиться математичними основами і алгоритмами комп'ютерної графіки можна порекомендувати книги:
Роджерс Д. "Алгоритмічні основи машинної графіки";
Іванов В.П., Батраков А.С. "Тривимірна комп'ютерна графіка";
Боресков А., Шикин Е. "Почала комп'ютерної графіки";
Боресков А., Шикин Е. "Комп'ютерна графіка";
серія книг:
Аммерал Л. "Принципи програмування машинної графіки",
"Програмування графіки на TurboC",
"Машинна графіка на персональних комп'ютерах",
"Інтерактивна тривимірна графіка".

Зарубіжна література по КГіА

Ринок комп'ютерної графіки та анімації виник на Заході істотно раніше, ніж в Росії. У зв'язку з цим велика частина книг по методології, теорії та практиці КГіА написана зарубіжними авторами. Для вивчення технічних основ і художніх принципів комп'ютерної графіки та анімації рекомендуються такі книги:
Kit Laybourne "The Animation Book"; Robert Russett, Cecile Starr "Experimental Animation"; Roger Noake "Animation"; Tony White "The Animator's workbook"; D. Thalmann, N. Thalmann "Computer animation: Theory and practice"; D. Thalmann і ін. "Image synthesis: theory and practice"; "Cyberarts: Exploring Art & Technology" (п / р L. Jacobson).
Якщо ж вам потрібно керівництво по конкретному графічному або анімаційного пакету, то просто загляньте в "комп'ютерний" відділ найближчого книжкового магазину. Якщо ціна книжки здасться вам надмірно високою - не турбуйтеся: творці пакетів КГіА завжди прагнуть до максимально простому і інтуїтивно зрозумілому інтерфейсу, а, крім того, до складу хорошого пакету входить Tutorial, тобто навчальна програма, яка пояснює, як на ньому працювати.

Чи знаєте Ви, що діаграма кооперації, Collaboration diagrams - це метод об'єктно-орієнтованого проектування, заснований на графічному поданні всіх структурних відносин між об'єктами, які беруть участь у взаємодії. Діаграма кооперації являє собою граф, у вершинах якого розташовуються об'єкти, з'єднані дугами-зв'язками. При цьому дуги можуть бути анотовані повідомленнями, якими обмінюються об'єкти.

Copyright (c) Content creation Наталія Петрова
Copyright (c) Web-дизайн Дмитро Репkін