Программные системы обработки векторной графики

Курсовая работа

на тему: «Программные системы обработки векторной графики»

Содержание

Введение

1. Программы векторной графики

1.1 Corel Draw 8-9

1.2 Adobe Illustrator 6

1.3 Micrografx Designer 7

1.4 Macromedia FreeHand 7

1.5 Corel Xara 1.5

1.6 Canvas 5

1.7 Fractal Design Expression

1.8 Сравнения характеристик программ

2. Основной принцип построения графических объектов

3. Применение векторной графики

4. Векторная графика в интернете

Заключение

Список используемых источников информации

Введение

Почти с момента создания ЭВМ появилась и компьютерная графика, которая сейчас считается неотъемлемой частью мировой технологии. По началу это была лишь векторная графика - построение изображения с помощью так называемых «векторов» - функций, которые позволяют вычислить положение точки на экране или бумаге. Например, функция, графиком которой является круг, прямая линия или другие более сложные кривые. Совокупность таких «векторов» и есть векторное изображения.

С развитием компьютерной техники и технологий появилось множество способов постройки графических объектов. Но для начала, определимся с термином "графический объект". Это либо само графическое изображение или его часть. В зависимости от видов компьютерной графики под этим термином понимаются как и пиксели или спрайты (в растровой графике), так и векторные объекты, такие как круг, квадрат, линия, кривая и т.д. (в векторной графике).

Векторная графика описывает изображения с использованием прямых и изогнутых линий, называемых векторами, а также параметров, описывающих цвета и расположение. Например, изображение древесного листа описывается точками, через которые проходит линия, создавая тем самым контур листа. Цвет листа задается цветом контура и области внутри этого контура. При редактировании элементов векторной графики Вы изменяете параметры прямых и изогнутых линий, описывающих форму этих элементов. Вы можете переносить элементы, менять их размер, форму и цвет, но это не отразится на качестве их визуального представления. Векторная графика не зависит от разрешения, т.е. может быть показана в разнообразных выходных устройствах с различным разрешением без потери качества. Векторное представление заключается в описании элементов изображения математическими кривыми с указанием их цветов и заполняемости (вспомните, круг и окружность - разные фигуры). Красный эллипс на белом фоне будет описан всего двумя математическими формулами - прямоугольника и эллипса соответствующих цветов, размеров и местоположения. Очевидно, такое описание займет значительно меньше места, чем в первом случае. Еще одно преимущество - качественное масштабирование в любую сторону. Увеличение или уменьшение объектов производится увеличением или уменьшением соответствующих коэффициентов в математических формулах. К сожалению векторный формат становится невыгодным при передаче изображений с большим количеством оттенков или мелких деталей (например, фотографий). Ведь каждый мельчайший блик в этом случае будет представляться не совокупностью одноцветных точек, а сложнейшей математической формулой или совокупностью графических примитивов, каждый из которых, является формулой. Это приводит к утяжелению файла. Кроме того, перевод изображения из растрового в векторный формат (например, программой Adobe Strime Line или Corel OCR-TRACE) приводит к наследованию последним невозможности корректного масштабирования в большую сторону. От увеличения линейных размеров количество деталей или оттенков на единицу площади больше не становится. Это ограничение накладывается разрешением вводных устройств (сканеров, цифровых фотокамер и др.).

Цель моей курсовой работы: рассмотреть особенности программ обработки векторной графики и сравнить их.

Исходя из основных целей работы, определим основные задачи:

- рассмотреть особенности и функционал программ векторной графики;

- сравнить характеристики программ;

- выделить плюсы и минусы каждой программы.

1. Программы векторной графики

В настоящее время создано множество пакетов иллюстративной графики, которые содержат простые в применении, развитые и мощные инструментальные средства векторной графики, предназначенной как для подготовки материалов к печати, так и для создания страниц в интернете.

Для создания графического объекта потребуется программа иллюстративной векторной графики. Качество и полезность средств векторной графики определяются главным образом возможностями масштабирования. Пакеты векторной или иллюстративной графики всегда основывались на объектно-ориентированном подходе, позволяющем рисовать контуры объектов, а затем закрашивать их или заполнять узорами. Вы можете очень точно воспроизводить эти контуры, задавая любой размер, поскольку они формируются при помощи математической модели из точек и кривых, а не как растровые изображения - в виде сетки, заполненной прямоугольными пикселями. К числу новых возможностей, обнаруженных нами в этой категории изделий, относится многоцветная градиентная закраска. Такие примитивы, как многоугольники, звезды и спирали, стали обычными атрибутами подобных пакетов. Связанные цвета позволяют заменить красный цвет розы на желтый, изменив только базовый цвет; все связанные оттенки изменятся автоматически. Многослойные интерактивные цветные "диапозитивы" обеспечивают ранее недостижимую глубину и вы можете преобразовывать векторные изображения в растровые в рамках векторного графического файла. Если вчерашние пакеты векторной графики позволяли только помещать растровое изображение в ваш файл, то с помощью современных программ можно встраивать представленные в растровой форме изображения, изменять их размеры и даже накладывать специальные эффекты и маски. Это облегчает процесс получения окончательного изображения средствами многослойной графики - объединением векторных и растровых файлов необходимым, для создания логотипов, печатных рекламных объявлений и картинок для Web.

Из всех новшеств наибольший интерес представляют фирменные внешние модули (plug-ins) Web, обогащающие Сеть средствами векторной графики и навигации. Файл векторной графики неизмеримо меньше растрового файла для такого же изображения и это позволяет увеличивать масштаб фрагментов изображения до 25 тыс. процентов. Теперь появилась возможность назначать URL (унифицированный указатель ресурса) любому объекту. Принципы, лежащие в основе последних пакетов, полностью меняют представления о векторной графике. CorelXara 1.5 реализует качественно новый подход к визуализации, располагает потрясающими средствами создания выходных файлов .GIF и JPEG и феноменально быстрым внешним модулем браузера для работы с векторной графикой. Пакет Expression 1.0 фирмы Fractal Design позволяет строить контуры из других сложных векторных графических изображений, предоставляя в распоряжение пользователя бесконечное разнообразие визуальных возможностей, недостижимое с помощью других программ.

В отличие от предназначенного для начинающих пользователей программного обеспечения настольных издательских систем или программ редактирования фотоизображений, где, как правило, содержатся наиболее часто используемые средства редактирования, графические пакеты для новичков обычно ориентированы на решение конкретных задач, например построение диаграмм или техническое черчение. Приобрести навыки свободного рисования кривых Безье трудно даже для профессионала; не менее сложно освоить и основные принципы машинного черчения, например изображение разрезов и сечений. Кроме того, многие начинающие пользователи не ощущают различий между растровой и векторной графикой и могут не знать, в каких случаях какими пакетами пользоваться. По этим причинам начинающие должны соизмерять свои задачи с возможностями программы и переходить к полнофункциональному пакету рисования, только когда будут готовы к этому. В большинстве случаев для создания простых иллюстраций начинающим достаточно уметь работать с теми программными средствами, которые, возможно, у них уже имеются. Комплекты программ Microsoft, Corel и Lotus содержат инструменты рисования в своих модулях текстового процессора и презентационной графики, а также библиотеки клипартов. В Microsoft Office 97 предусмотрена новая линейка заданий, содержащая множество вариантов выбора для создания рисунков, логотипов и текста при работе с разными приложениями.

Кроме того, с помощью функций AutoShape можно создавать большое число стандартную форм и даже символов для построения диаграмм (которые могут отбрасывать тени или даже получаться с помощью "экструзии" и благодаря этому приобретать объемность), а галерея WordArt предоставляет интересные и цветные стили текста, которыми можно пользоваться для заголовков или ярлыков.

1.1 Corel Draw 8-9

Пакет CorelDraw всегда производит сильное впечатление. В комплект фирма Corel включила множество программ, в том числе Corel Photo-Paint. Новый пакет располагает бесспорно самым мощным инструментарием среди всех программ обзора, а при этом по сравнению с предыдущей версией интерфейс стал проще, а инструментальные средства рисования и редактирования узлов - более гибкими.

Однако что касается новых функций, в частности подготовки публикаций для Web, то здесь CorelDraw уступает CorelXara. Работа CorelDraw с цветами CMYK оставляет желать лучшего. Цвета файлов GIF и JPEG заметно отличались от цветов, выводимых для пробного отпечатка Matchprint, в то время как пакет FreeHand воспроизводил одинаковые цвета на экране, в файлах Web и на обоих принтерах. Художественные возможности оформления текста в CorelDraw безупречны, а принимаемые по умолчанию параметры для межбуквенных интервалов при размещении текста вдоль кривой не требуют настройки, исключающей наложение букв, - в отличие от Canvas и FreeHand. Инструмент "лупа" не имеет себе равных - он позволяет получить множество специальных эффектов, в том числе возможность увеличения только фрагмента изображения и автоматической настройки цветов текста в зависимости от цвета фона. Можно вырезать изображения, накладывать цветные фильтры и придавали растровым изображениям вид изогнутой страницы, используя двух- и трехмерные эффекты и внешние модули PhotoShop.

Однако, помимо базовых возможностей масштабирования и средств динамического назначения размеров, CorelDraw не содержит специальных средств подготовки технических иллюстраций, подобных Smart Mouse в Canvas или копирования массивов в Designer.

1.2 Adobe Illustrator 6

Ветеран векторной графики - пакет Illustrator - когда-то представлял собой выдающееся достижение в этой области и послужил моделью, которая легла в основу всех представленных в данном обзоре программ. Но с тех пор в каждом новом продукте появлялось какое-нибудь усовершенствование.

Например, Macromedia FreeHand лучше выполняет импортирование файлов EPS и AI и при этом обеспечивает высокую точность цветопередачи в формате CMYK, которой всегда отличался Illustrator. CorelDraw уже давно подняла планку, предусмотрев в своих пакетах градиентную закраску, истинные слои, булевы операции и специальные эффекты. Canvas 5 располагает средствами редактирования растровых изображений на уровне пикселов, а его рабочая область достигает почти 140 м2, в то время как для Illustrator эта область составляет всего 0,2 м2. Micrografx Designer предоставляет превосходный инструментарий для рисования, интегрируется с Windows 95 и Microsoft Office и содержит средства для подготовки технических иллюстраций, а CorelXara обеспечивает истинную прозрачность для векторных объектов и возможность встраивания растровых изображений. В свою очередь Fractal Design Expression с помощью инструмента Skeletal Strokes позволяет получать самые необычные эффекты и видоизменять изображение. Illustrator, в свое время проложивший путь остальным графическим пакетам, сегодня отошел на второй план.

1.3 Micrografx Designer 7

Micrografx Designer 7 - приятная в применении, хоть и не крупная программа, легко справившаяся с большинством тестов, - также заслуживает особого упоминания благодаря своим превосходным средствам дл технических иллюстраций. Designer 7 наряду с FlowCharter 7 и Picture Publisher 7 образует ядро комплекта Micrografx Graphics Suite. Инструментальные средства рисования пакета Designer - одни из самых простых для освоения и применения. На контекстно-зависимой строке инструментария вверху экрана расположены кнопки для создания и редактировании линий, кривых, звезд и даже многоугольников с криволинейными сторонами (curvygon). Диалоговое окно форматирования объекта содержит непривычно крупные пиктограммы и области выбора образцов внутренней закраски, стиля линий и заполнений, текста и таких характеристик объекта, как имя, размер и расположение.

Уникальное средство Reference Point дает возможность устанавливать ограничения на расстоянии вдоль осей x и y и на величину угла поворота или принудительно размещать все объекты на определенном расстоянии от определенной точки. Designer 7 наделен множеством функций - таких, например, как итеративное смешение цветов, - отсутствующих в предыдущих версиях. Designer 7 с помощью простого интерфейса позволяет легко справиться со многими типичными для офиса графическими работами, но принципиальные ограничении инструментальных средств и весьма скудные возможности для четырехцветной печати CMYK могут заставить профессиональных художников-графиков воздержаться от его приобретения.

1.4 Macromedia FreeHand 7

Пакет Macromedia FreeHand 7 поражает безупречным качеством вывода на экран и четырехцветной печати CMYK и наличием нескольких форматов для Web. Поскольку FreeHand всегда отображает цвета так же, как они будут выглядеть при печати. В списке цветов FreeHand указываются только те цвета, которые были использованы или созданы вами.

Программа позволяет отбирать цвета из нескольких библиотек, в том числе Pantone и Hexachrome для печати, и из палитры Web, оптимизированной как для Mac, так и PC. Инструментарий FreeHand для рисования и работы с текстом отвечает необходимым требованиям, но несколько ограничен. В интерфейсе FreeHand отдано предпочтение редактированию узлов, а не редактированию объекта в целом. Каждая из операций масштабирования, поворота, зеркального отображения и деформации - выполняемые в CorelDraw манипуляциями в рабочем окне объекта - требует отдельного инструмента из набора инструментарии FreeHand.

В программе FreeHand отсутствуют инструментальные средства, специально предназначенные для работы с техническими иллюстрациями. С помощью небольшой программы, определяющей положение линейки инструментария и размер окна, можно вставить сжатый формат FHC программы Macromedia Shockwave Graphics в страницу HTML. Назначаемые объектам FreeHand унифицированные указатели ресурсов URL обеспечивают визуальные гиперсвязи без навигационных карт. Afterburner Xtra осуществляет сжатие файлов; для наших тестов степень сжатия составляла от 30 до 75%. FreeHand располагает очень продуманным, если не самым лучшим инструментарием среди всех представленных пакетов. Но главное достоинство FreeHand - абсолютное соблюдение режима полного соответствия при выводе изображения (WYSIWYG), без всяких неприятных сюрпризов.

1.5 Corel Xara 1.5

CorelXara 1.5 - одна из программ нового поколения. Она служит в первую очередь для создания графического изображения на странице за один раз и формирования блока текста за один раз. Программа позволяет выполнять с рисунками, градиентным заполнением, изображениями и диапозитивами такие действия. Хотя Corel рекламирует CorelXara 1.5 как дополнение к CorelDraw 7 для создания графики Web, по существу благодаря высокой производительности, средствам для работы с Web и специализированному инструментарию CorelXara превосходит CorelDraw во многих отношениях. Интерфейс CorelXara элегантен и прост. Пиктограммы в верхнем ряду обеспечивают доступ к полноцветным визуальным наборам цветов, заполнений, штриховок, растровых изображений, шрифтов и графических вставок (клипартов). CorelXara облегчает управление цветом путем создании семейств связанных оттенков. Заметьте, что CorelXara не содержит специальных инструментальных средств для технических иллюстраций и, кроме того, вы должны самостоятельно вводить текст, поскольку в CorelXara не предусмотрены фильтры импорта для программ обработки текста. Самое мощное на сегодня инструментальное средство для графики Web - внешний модуль CorelXara для Netscape Navigator и Microsoft Internet Explorer - позволяет непосредственно из браузера увеличивать масштаб изображение до 25 000%. Модуль Shockwave пакета FreeHand фирмы Macromedia может выполнить такую же операцию.

В комплект поставки CorelXara входят шаблоны Web и палитры цветов; только с помощью этого графического пакета можно непосредственно создавать анимационные файлы GIF. Анимационные файлы GIF не требуют наличия внешнего программного модуля и автоматически воспроизводятся в браузере.

CorelXara может далеко не все, но в некоторых отношениях эта программа не имеет себе равных.

1.6 Canvas 5

Пытаясь объединить возможности рисования, создания растровых изображений, редактирования и верстки страниц в одной программе, фирма Deneba Systems разработала пакет Canvas 5, который, реализуя многочисленные функции, ни одну из них не может выполнить безупречно.

В зависимости от выбранного типа - Presentation (презентация), Publication (публикация) или Illustration (иллюстрация) - у вас будут различные возможности и ограничения, а Canvas не позволяет легко переходить от одного из этих форматов к другому. Документ типа Illustration может располагаться только на одной странице, но иметь несколько слоев. Документ Publication может занимать несколько страниц, но иметь только один слой. Первый, и пока единственный, пакет иллюстративной графики, позволяющий редактировать растровые изображения на уровне пикселей, Canvas теперь пополнен новыми мощными инструментами создания и редактировании растровых изображений.

Хотя такие средства несколько лет назад могли считаться превосходными, сегодня они не выдерживают сравнения с аналогичными средствами в Corel Photo-Paint, Macromedia xRes и Micrografx Picture Publisher, которые все совместимы с технологией OLE и входят в качестве составных компонентов в более крупные графические комплексы, содержащие также программы рисования. Теперь в Canvas предусмотрены фильтры изображений и инструменты для настройки цветовых каналов, но в отличие от FreeHand отсутствуют внешние модули Photoshop (хотя он и позволяет работать с некоторыми из них) или специальные эффекты, как в CorelDraw. Canvas не имеет внешнего модуля для Web-браузеров, но может экспортировать как GIF-, так и JPEG-файлы.

1.7 Fractal Design Expression

Программа предоставляет массу новых возможностей, позволяя, в частности штриховкой, изображать вид естественных материалов. Но поскольку Expression нельзя считать полнофункциональным пакетом, то его лучше использовать в качестве дополнения к другим графическим программам. Если такие программы, как CorelXara и Designer, предоставляют возможность градиентной закраски вдоль линии, то Expression открывает перед вами новые горизонты, позволяя рассматривать линию или контур как направляющую для размещения нового изображения. Если говорить в терминах Expression, в его основу положена концепция Skeleton Stroke, представляющая линию каркас.

В отличие от всех других программ этого обзора Expression работает только с художественно оформленным, а не с обычным, состоящим из абзацев текстом. Управление цветом в Expression ограничено возможностями калибровки его системы согласовании цветов по отношению к системе, примененной в Adobe Illustrator и более старых версиях Photoshop и CorelDraw. Хотя печатать изображения можно непосредственно из Expression. Expression привлекает, главным образом, своей "революционностью". Вероятно, он не сможет удовлетворить всех ваших потребностей в средствах векторной графики, но это очень полезный инструмент. Поскольку Expression позволяет экспортировать превосходные растровые изображения с любым уровнем разрешения, а все другие пакеты иллюстративной графики, рассмотренные в этом обзоре, теперь могут импортировать растровую графику, эта программа будет хорошим дополнением к любому набору инструментов.

1.8 Сравнения характеристик программ

Таблица 1 - Соответствие решаемой задаче: Пакеты иллюстративной графики

Список литературы

"Publish/Дизайн, Верстка, Печать" (Издательство "Открытые Системы"): http://osp.asu.pstu.ac.ru/publish/1997/04/34.htm.

Графика для WEBа : http://kamcity.iks.ru/pcint/software/stat/web_grafic.htm.

Lavel. Graphics. Растровая и векторная графика : http://win-www.klax.tula.ru/~level/graphics/predgrph.html.

Векторная графика: http://imped.vgts.ru/polygraph/vektor.html.

Системы для векторизации и обработки изображений: http://www.ascon.ru/kompas/vect.html.

PC Magazine (Russian Edition) от 22.04.97, р.185. «Пакеты иллюстративной графики».

О векторной и растровой графике: http://flashmaker.8m.com/help/html/02basics2.html.

Руководство пользователя "Corel Draw 8" (русская версия).