Основные типы трехмерных редакторов

Autodesk AutoCAD – программа для 2D- и 3D-проектирования предназначена для профессионального создания детализированных 2D-чертежей с последующей их 3D-визуализацией. Прозрачность объектов и слоев позволяет управлять видом чертежа для наилучшей демонстрации авторского замысла, в отличае от 3DS Мax, в котором заливка прозрачности чертежа устанавливается через дополнительные текстуры или монотонную серую заливку.

3ds Max (3D Studio MAX) – полнофункциональная профессиональная программная система для работы с трёхмерной графикой, разработанная компанией Autodesk. 3ds Max располагает обширными средствами по созданию разнообразных по форме и сложности трёхмерных компьютерных моделей реальных или фантастических объектов окружающего мира с использованием разнообразных техник и механизмов, включающих следующие: полигональное моделирование, моделирование на основе NURBS кривых, моделирование на основе поверхностей Безье, моделирование с использованием встроенных библиотек стандартных параметрических объектов (примитивов) и модификаторов.

Maya – редактор трёхмерной графики. В настоящее время стала стандартом 3D графики в кино и телевидении. Важная особенность Maya – её открытость для сторонних разработчиков, которые могут преобразовать её в версию, которая более удовлетворяет требованиям больших студий, которые предпочитают писать код, специфичный для их нужд. Даже невзирая на присущую Maya мощь и гибкость, этой особенности достаточно для того, чтобы повлиять на выбор.

Rhinoceros (Rhino) это коммерческое программное обеспечение для трехмерного NURBS моделирования разработки Robert McNeel & Associates. Преимущественно используется в промышленном дизайне, архитектуре, корабельном проектировании, ювелирном и автомобильном дизайне, в CAD/CAM проектировании, быстром прототипировании, реверсивной разработке, а также в мультимедиа и графическом дизайне. Rhino специализируется на NURBS моделировании. Растущая популярность Rhino основана на его разнородности, разнообразии функциональной применимости, быстрой обучаемости, относительно небольшой стоимости, и возможности импорта/экспорта почти 30 различных форматов.

Lightwave 3D – редактор трёхмерной графики компании Newtek. Популярный пакет для создания трехмерной графики, широко применяемый в производстве видео, теле, кинопродукции. Lightwave содержит мощную систему полигонального моделирования, которая также создает основанные на полигонах поверхности подразделения. Lightwave содержит развитую систему анимации (кости, фреймовая и инверсная кинематика), высококачественный рендеринг, поддерживающий многопоточность, трассировку лучей, каустику, глобальное освещение, модуль предпросмотра VIPER, подсистему сетевого рендеринга Screamernet.

Zbrush – программа для трёхмерного моделирования, созданная компанией Pixologic. Отличительной особенностью данного ПО является имитация процесса «лепки» Каждая точка содержит информацию не только о своих координатах XY и значениях цвета, но также и глубине Z, ориентации и материале.

Интерфейс одной из 3D программ:

Модель объекта в 3ds Max отображается в четырех окнах проекций. Интерфейс 3ds Max напоминает чертеж. 3ds Max позволяет вращать все виртуальное пространство в окнах проекций вместе с созданными объектами. Любые трехмерные объекты в программе создаются на основе имеющихся простейших примитивов – куба, сферы, тора и др. Для отображения простых и сложных объектов 3ds Max использует полигональную сетку, которая состоит из мельчайших элементов – полигонов. Чем сложнее форма объекта, тем больше в нем полигонов и тем больше времени требуется для просчета изображения. Если присмотреться к полигональной сетке, то в местах можно заметить острые ребра. Поэтому чем больше полигонов содержится в оболочке объекта, тем более сглаженной выглядит геометрия тела. Сетку любого объекта можно редактировать, такой способ создания называется моделированием на уровне подобъектов.

Для каждого объекта в программе можно создать свой материал – набор параметров, которые характеризуют некоторые физические свойства объекта. Программа 3ds Max позволяет устанавливать освещение трехмерной сцены, используя виртуальные источники света – направленные и всенаправленные. Источники света являются такими же вспомогательными объектами, как виртуальные камеры. Их можно анимировать, изменять их положение в пространстве, управлять цветом и яркостью света. Источники света придают сцене большую реалистичность, - отбрасываемые объектами тени.

Для получения трёхмерного изображения на плоскости требуются следующие шаги:

· моделирование – создание трёхмерной математической модели сцены и объектов в ней

· рендеринг (визуализация)

· вывод полученного изображения на устройство вывода - дисплей или принтер.

Сцена (виртуальное пространство моделирования) включает в себя несколько категорий объектов:

· Геометрия (напр. здание),

· Материалы

· Источники света

· Виртуальные камеры

· Силы и воздействия.

· Доп. эффекты (объекты, имитирующие атмосферные явления: свет в тумане, облака, пламя и пр.)

 

28. Основные типы двухмерных редакторов. Возможности и области применения. Основные инструменты программы (на примере одной по выбору студента).

Выявление основных типов двухмерных редакторов с примерами для каждого из типов. Принципиальные отличия каждого из типов программ, специфика их использования, в проектной деятельности исходя из их возможностей. Преимущества и недостатки каждою из редакторов. Область применения данных программ. Интерфейс одной из программ, панель инструментов, принцип построения и работы с поверхностями.

Существует несколько видов двухмерной графики:

· растровая (изображение состоит из пикселей, каждый из которых имеет свои характеристики: цвет и положение в сетке изображения). Основное преимущество растровых редакторов – простота. Основные недостатк и – для хранения даже очень простых рисунков требуется очень много памяти; и при деформациях может значительно пострадать качество изображения.

· векторная (изображения создаются на основе математического описания точек и сегментов изображения, объединяемых в определенные контуры – кривые, которые могут быть замкнутыми или незамкнутыми и состоять из произвольного количества смежных сегментов, ограниченных узлами) Изображение в векторном формате даёт простор для редактирования. Изображение может без потерь масштабироваться, поворачиваться, деформироваться.

· фрактальная (фракталом называется структура, состоящая из частей, которые в каком-то смысле подобны целому). В соответствии с этим двухмерные графические редакторы делятся на растровые, векторные и фрактальные.

Растровые:

К фундаментальным инструментам растровой графики относятся такие инструменты обработки изображений, как: инструменты выделения, ретуширования, гистограммы, кривые, цветовая коррекция и цветовой баланс, фильтры и спецэффекты, работа со слоями.

Кроме перечисленных инструментальных средств в состав растровых редакторов входит большое количество инструментов, ассоциирующихся с применяемыми в традиционной живописи и других приложениями: Аэрограф, Кисть, Карандаш, Ластик Текст, Перо, Линия, Заливка, Пипетка, Трансформация, Масштаб, Рука, Рамка и т.п. Аналоги этих инструментов можно найти также в большинстве векторных редакторов.

MS Paint – простой стандартный редактор, содержит минимальный набор инструментов, необходимых для начального знакомства с растровой графикой. Хорош именно как учебная база для освоения растровой графики.

Corel Painter – программа, предназначенная для цифровой живописи и рисунка. С помощью графического планшета художник может работать с виртуальными инструментами в этой программе так же легко, как и с обычными карандашом или кистью. Интерфейс программы разработан в контексте создания цифровой живописи с «чистого листа» (в отличие от программы Photoshop, которая создана для обработки уже имеющихся изображений, но также позволяет рисовать).

Функции:

· Имитация традиционных средств живописи (карандаш, пастель, масляные краски, акварель, аэрограф; в сумме около 200 инструментов и их вариаций).

· Цифровые средства живописи (около 200 разнообразных кистей и эффектов), система работы со слоями и их наложением, маски, каналы цвета.

· Вспомогательные инструменты (ластик, мастихин, осветлитель, затемнитель и т. п.).

· Также есть возможность настраивать текущие инструменты/средства или создавать свои собственные.

Особенностью является возможность влиять на степень взаимодействия наносимой краски с уже нанесённой.

Corel PHOTO-PAINT –применяется для обработки фотографий, плакатов, подготовки элементов видеороликов и графики для Web.Главные преимущества перед программой Photoshop: возможность создания анимированных изображений в формате GIF и видеоклипов в форматах AVI, MOV, MPEG; меньшая требовательность к ресурсам. Corel PHOTO-PAINT поддерживает шесть цветовых моделей: RGB, CMY, CMYK, LAB, YIQ и HSB в отличие от двух цветовых моделей у MS Paint и четырех - Photoshop.

Adobe Photoshop –предназначен для создания фотореалистичных изображений, для работы с цветными изображениями, также возможно еще многое как, ретуширование, цветокоррекция, коллажирование, трансформация, цветоделение и многое другое. Adobe Photoshop располагает всеми методами работы с точечными изображениями, при этом имеет возможность работы со слоями и использует контуры. Adobe Photoshop – это профессиональный графический редактор, который достаточно прост в использовании и подходит даже для неопытного пользователя.

Векторные:

Adobe Illustrator – иллюстрации, созданные в программе, широко используются в полиграфии, мультимедийных приложениях и Web-дизайне. Полная согласованность с программой растровой графики Pho­toshop, что является важным преимуществом для совместного использования Illustrator и Photoshop на высоком профессиональном уровне.

Corel Draw –обладает и интуитивностью, понятностью, де­лающей его доступным и востребованным для пользователей-непрофессионалов всех возрастов и профессий. С другой стороны, этот редактор очень мощный, в него включен весь набор профессиональных функций, реализованных на высоком про­граммном уровне, что делает его основной программой, использующейся профессионалами в большинстве издательств, типографий и фирм, занимающихся допечатной подготовкой.

Corel Xara –дополнение к CorelDraw для создания графики Web.

Macromedia Flash – самый известный, хороший и распространенный в мире двумерный векторный редактор для анимированной графики. Основная сфера применения – картинки для Интернета и компактные компьютерные игры.

Фрактальные:

Fractal Design Painter –была создана для компьютерных художников, которые привыкли рисовать «живыми» инструментами - кистями, карандашами и т.д. Здесь имитируются основные инструменты художника: перо, карандаш, водяные краски, «жидкий металл», а также многие другие виртуальные инструменты, недоступные в традиционной живописи. Также программа сочетает в себе функции и возможности растрового и в меньшей степени векторного графических редакторов.

Недостатки: слабые возможности работы с текстом; ограниченность векторного инструментария (в сравнении, например, с Corel Xara).