Оглавление Введение 1
Структура учебника 3
Аппаратные и программные средства 5
Обращение к студентам 6
Благодарности 7
ЧАСТЬ I. ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ И ЦВЕТ 9
1.1. Предмет компьютерной графики, ее инструментарий и прикладные области 11
1.1.1. Предмет компьютерной графики 11
1.1.2. Объектная диаграмма предметной области компьютерной графики 12
1.1.3. Информационные модели 13
1.1.4. Программные средства 13
1.1.5. Аппаратные средства 16
Процессор и оперативная память 16
Накопители 17
Видеокарты 17
Мониторы и видеопроекторы 18
Печатающие устройства 19
Устройства графического ввода 20
1.1.6. Области, в которых широко используется компьютерная графика 21
Дизайн и художественное творчество 22
Массмедиа и полиграфия 23
Анимация 23
Кинематография 24
Трехмерное моделирование 24
Фотография 25
Автоматизация проектирования 26
Деловая графика 26
Список новых терминов 27
Контрольные вопросы 27
Темы для обсуждения 29
1.2. Информационные модели изображений 30
1.2.1. Концепция информационной модели изображения 30
1.2.2. Схема работы с информационной моделью изображения 32
1.2.3. Векторная информационная модель 37
1.2.4. Пиксельная информационная модель 41
Список новых терминов 45
Контрольные вопросы 46
Темы для обсуждения 48
1.3. Информационные модели цвета 49
1.3.1. Природа цвета и физиологические основы его восприятия 49
Функции цвета в изображении 49
Свет 50
Спектральное распределение 52
1.3.2. Излученный и отраженный свет 54
Излученный свет 54
Отраженный свет 56
Роль внешнего источника света 58
1.3.3. Ахроматические модели 58
Штриховая модель 59
Монохромная модель 60
1.3.4. Модель индексированного цвета 62
Имитация цвета 64
1.3.5. Аддитивная модель 65
Модель RGB 66
Цветность и треугольник цветности 68
Цветовой круг 69
Достоинства и недостатки модели цвета RGB 69
Стандартные цветовые пространства RGB 70
Модели XYZ и xyY 71
1.3.6. Субтрактивная модель 77
1.3.7. Модели HSB и HSL 79
1.3.8. Модель Lab 81
1.3.9. Системы цветосовмещения 83
1.3.10. Цветовые модели повышенной точности 84
1.3.11. Системы управления цветом 85
Причины, вызывающие необходимость управления цветом 85
Состав и функции систем управления цветом 87
Процесс сохранения семантики цвета 88
1.3.12. Методы преобразования цветовых пространств 89
Перцептивный метод преобразования цветовых пространств 90
Преобразование цветовых пространств с сохранением насыщенности цвета 90
Относительный колориметрический метод преобразования цветовых пространств 91
Абсолютный колориметрический метод преобразования цветовых пространств 91
Преобразование цветовых пространств и потеря визуальной информации 91
1.3.13. Профили ICC и калибрование устройств графического ввода и вывода 92
Профилирование устройств графического ввода 94
Профилирование мониторов 95
Профилирование устройств графического вывода 95
Список новых терминов 96
Контрольные вопросы 98
Темы для обсуждения 102
ЧАСТЬ II. ВЕКТОРНАЯ ГРАФИКА 103
2.1. Объектно-ориентированное графическое моделирование 105
2.1.1. Графические объекты и их классы 105
2.1.2. Атрибуты класса графических объектов 107
2.1.3. Методы класса графических объектов 109
2.1.4. Форматы графических файлов векторных графических документов 110
Формат графического редактора CorelDRAW (CDR) 110
Формат графического редактора Adobe Illustrator (AI) 111
Форматы системы AutoCAD 111
Формат PostScript 112
Формат Encapsulated PostScript (EPS) 112
Формат Computer Graphics Metafile 112
Формат Scalable Vector Graphics 113
Формат Windows Metafile 113
Список новых терминов 113
Контрольные вопросы 114
2.2. Параметрические примитивы 115
2.2.1. Параметризация графического объекта 115
2.2.2. Прямоугольники 118
2.2.3. Эллипсы 119
2.2.4. Многоугольники и звезды 121
2.2.5. Стандартные фигуры 124
Список новых терминов 124
Контрольные вопросы 125
Темы для обсуждения 125
2.3. Информационная модель линии 126
2.3.1. Линии, узлы и сегменты 126
Информационная модель узла и ее графическое представление 127
Типы узлов 129
Специфические атрибуты и методы узла 130
2.3.2. Замкнутость и односвязность 130
2.3.3. Приемы построения 132
2.3.4. Приемы редактирования 133
Выделение узлов и сегментов 133
Перемещение узла 134
Разрезание и слияние узлов 134
Добавление и удаление узла 134
Изменение типа узла или сегмента 135
Перемещение направляющих рукояток узла 135
Соединение и разъединение 136
Замыкание линии 137
Изменение направления линии 137
Сглаживание линии 137
2.3.5. Преобразование в линии 138
2.3.6. Логические операции 138
Объединение 139
Пересечение 139
Исключение 140
Список новых терминов 142
Контрольные вопросы 142
Темы для обсуждения 144
2.4. Обводка и заливка объектов 145
2.4.1. Обводка 145
Информационная модель обводки 146
Толщина 146
Вид 147
Завершители 147
Углы 148
Наконечники 149
Цвет 149
Масштабируемость толщины 150
Отделение обводки 150
Настройка пишущего инструмента 151
2.4.2. Однородная заливка 151
2.4.3. Градиентная и сетчатая заливки 154
Градиентные заливки 154
Сетчатая заливка 160
2.4.4. Заливки узором 161
Заливки штриховым узором 162
Заливки векторным или пиксельным полноцветным узором 163
Заливки PostScript 163
Текстурные заливки 164
Список новых терминов 165
Контрольные вопросы 166
Темы для обсуждения 168
2.5. Информационная модель векторного текста 169
2.5.1. Фигурный текст 169
2.5.2. Атрибуты фигурного текста 171
Гарнитура 171
Кегль 172
Начертание 172
Подчеркивание 173
Регистр 173
Индекс 174
Смещение символов 174
Выравнивание 175
Интерлиньяж 177
Трекинг 177
2.5.3. Простой текст 178
2.5.4. Атрибуты простого текста 180
Атрибуты интервалов 180
Атрибуты переноса слов 181
Атрибуты отступов 182
2.5.5. Режимы обтекания объектов текстом 183
2.5.6. Верстка простого текста 185
Разметка модульной сетки 185
Ввод или импорт текста и его размещение 186
Настройка форматирования 187
Кернинг пар 187
2.5.7. Многоколонный набор 188
2.5.8. Текстовые эффекты 189
Буквица 189
Маркированный список 190
2.5.9. Текст на траектории 191
Ориентация символов текста относительно траектории 192
Смещение начальной точки и базовой линии 193
Зеркальное отражение относительно траектории 194
Несколько текстов на траектории 194
Список новых терминов 195
Контрольные вопросы 196
Темы для обсуждения 198
2.6. Работа с графическими объектами 199
2.6.1. Выделение 199
2.6.2. Размещение 200
2.6.3. Привязки 201
Привязка к координатной сетке 201
Привязка к направляющим 202
2.6.4. Выравнивание 203
2.6.5. Распределение 204
2.6.6. Масштабирование и отражение 205
2.6.7. Поворот 207
2.6.8. Копирование, дублирование и клонирование 207
2.6.9. Скос 208
2.6.10. Блокировка 210
Список новых терминов 210
Контрольные вопросы 211
Темы для обсуждения 212
2.7. Агрегация графических объектов 213
2.7.1. Слои векторного изображения 213
Стопка объектов 213
Стандартные слои 215
Мастер-слои 216
2.7.2. Группы объектов 217
2.7.3. Стандартные фрагменты 218
Список новых терминов 220
Контрольные вопросы 220
Темы для обсуждения 221
2.8. Составные графические объекты 222
2.8.1. Специальные линии 223
Плакатное перо 223
Линии переменной ширины 224
Мазки 226
Распылитель 227
Размерные схемы 227
Коннекторы 231
2.8.2. Огибающие и деформации 232
Огибающие 232
Центробежная и центростремительная деформации 234
Деформация зигзага 236
Деформация скручивания 237
2.8.3. Перспектива 239
2.8.4. Тени 239
2.8.5. Экструзия 243
Базовые тела экструзии 244
Заливка тел экструзии 246
Освещение тел экструзии 247
Вращение тел экструзии 247
2.8.6. Пошаговые переходы и ореолы 248
Базовые пошаговые переходы 249
Пошаговые переходы по траектории 251
Составные и разделенные пошаговые переходы 253
Пошаговые переходы с незамкнутыми управляющими объектами 254
Ореолы 255
2.8.7. Линзы 257
Полупрозрачная линза 258
Масштабирующая линза 259
Осветляющая линза 260
Линза негативного изображения 261
Каркасная линза 262
Линза "рыбий глаз" 262
Линза монохромного изображения 263
Режим исключения фона 263
Выносные точки обзора 264
Фиксация преобразования линзы 264
2.8.8. Прозрачность и полупрозрачность в векторном изображении 265
2.8.9. Фигурная обрезка 268
Список новых терминов 270
Контрольные вопросы 272
Темы для обсуждения 277
2.9. Коллаж с применением векторных и пиксельных изображений 278
2.9.1. Импортированные пиксельные изображения 279
2.9.2. Пиксельные эффекты и фильтры 280
2.9.3. Растеризация векторных объектов 281
2.9.4. Векторизация пиксельных объектов 283
2.9.5. Автоматическая векторизация 283
2.9.6. Ручная векторизация 285
2.9.7. Базовые приемы коллажа 286
Список новых терминов 289
Контрольные вопросы 289
Темы для обсуждения 290
2.10. Вывод векторных изображений 291
2.10.1. Форматы сохранения и экспорта 291
Формат Adobe PostScript 292
Формат Encapsulated PostScript 292
Формат CorelDRAW 293
Формат Adobe Illustrator 294
Формат SVG 294
Формат PDF 294
Форматы WMF и EMF 295
Форматы AutoCAD 295
Форматы пиксельной графики 295
2.10.2. Настройка печатающего устройства 296
2.10.3. Макет печатного документа 297
Список новых терминов 300
Контрольные вопросы 301
Темы для обсуждения 302
ЧАСТЬ III. ПИКСЕЛЬНАЯ ГРАФИКА 303
3.1. Разрешение и размеры пиксельного изображения 305
3.1.1. Визуальное смыкание 305
3.1.2. Разрешение и размеры изображения 307
3.1.3. Разрешающая способность устройств ввода и вывода 309
Разрешающая способность при съемке 309
Разрешающая способность при сканировании 310
Разрешающая способность при выводе 312
3.1.4. Оптимальное разрешение при выводе 313
Экранные приложения 313
Вывод твердой копии 314
3.1.5. Изменение размеров растра 324
Увеличение числа пикселов изображения 324
Уменьшение числа пикселов в изображении 326
Рекомендации по изменению размеров изображения 326
Список новых терминов 327
Контрольные вопросы 328
Темы для обсуждения 330
3.2. Источники пиксельных изображений 331
3.2.1. Создание и сохранение документа с пиксельным изображением 331
3.2.2. Коллекции изображений 332
3.2.3. Сканирование 334
Типы сканеров 334
Искажения при сканировании 337
Процедура сканирования 338
3.2.4. Цифровая фотография 340
3.2.5. Трехмерное моделирование 341
3.2.6. Импорт из программ 342
Список новых терминов 343
Контрольные вопросы 343
Темы для обсуждения 344
3.3. Основные форматы пиксельных графических файлов 345
3.3.1. Сжатие данных пиксельной информационной модели 345
Алгоритм RLE 346
Алгоритм LZW 347
Алгоритм JPEG 347
3.3.2. Формат BMP 348
3.3.3. Формат PCX 348
3.3.4. Формат GIF 348
3.3.5. Формат TIFF 349
3.3.6. Формат JPEG 350
3.3.7. Формат PCD 351
3.3.8. Формат EPS 351
3.3.9. Формат PNG 352
3.3.10. Формат PSD 352
3.3.11. Формат DCS 352
Список новых терминов 353
Контрольные вопросы 353
Темы для обсуждения 354
3.4. Документы на основе пиксельной информационной модели 355
3.4.1. Пиксельный документ. Слои и рендеринг 356
Окна графических документов 356
Слои пиксельного документа 357
3.4.2. Прозрачность и полупрозрачность 361
3.4.3. Режимы наложения слоев 364
Нормальный режим 364
Режим растворения 365
Режим умножения 366
Режим осветления 367
Режим перекрытия 368
Режим разности 369
3.4.4. Каналы цвета 370
Список новых терминов 371
Контрольные вопросы 372
Темы для обсуждения 373
3.5. Выделение части пиксельного изображения 374
3.5.1. Выделенная область 374
3.5.2. Основные методы выделения области изображения 376
Первичное построение выделенной области 376
Отображение выделенной области 377
3.5.3. Модификация выделенной области 378
Трансформация выделенной области 378
Логические операции над выделенными областями 379
Сжатие и расширение выделенной области 380
Сглаживание границы выделенной области 380
Растушевка границы выделенной области 382
3.5.4. Маски и маскирование. Альфа-каналы 383
Понятие маски 383
Альфа-каналы 385
Маски слоя 387
Макетные группы 388
Список новых терминов 389
Контрольные вопросы 389
Темы для обсуждения 390
3.6. Базовая техника работы с пиксельными изображениями 391
3.6.1. Штриховые изображения 391
Рисование и стирание 391
Тоновая отсечка 394
Технологический цикл для штриховых изображений 394
3.6.2. Монохромные изображения. Тоновая коррекция 396
Рисование и стирание 397
Преобразование из цветного изображения 398
Тоновая коррекция 398
Коррекция контурной резкости 405
Технологический цикл для монохромных изображений 409
3.6.3. Градационные кривые 410
Понятие градационной кривой 410
Типовые формы градационных кривых 411
3.6.4. Полноцветные изображения 417
Выбор цветовой модели 417
Методы выбора цвета 418
Рисование и стирание 419
Тоновая и цветовая коррекция 419
Работа с плашечными цветами 420
Технологический цикл для полноцветных изображений 421
3.6.5. Монтаж пиксельного изображения. Коллаж 421
Слои и маски слоя 421
Градиентные маски 423
Трансформации 423
Список новых терминов 424
Контрольные вопросы 425
Темы для обсуждения 428
3.7. Цветовая коррекция 429
3.7.1. Причины, вызывающие необходимость цветовой коррекции, и ее цели 429
3.7.2. Выбор цветовой модели для цветовой коррекции 430
3.7.3. Ахроматические точки и цветовые пробы 431
3.7.4. Идентификация искажения цвета 432
3.7.5. Устранение искажений цвета с помощью тоновой коррекции по градационной кривой 435
3.7.6. Полная схема цветовой коррекции 437
3.7.7. Выборочная цветовая коррекция запоминающихся цветов 438
3.7.8. Коррекция цветовой насыщенности и контурной резкости 440
Список новых терминов 441
Контрольные вопросы 441
Темы для обсуждения 442
3.8. Тексты в составе пиксельного изображения 443
3.8.1. Текстовые слои 443
3.8.2. Оболочки и эффекты слоя 445
3.8.3. Текст и векторные траектории 446
3.8.4. Растеризация текста 448
Список новых терминов 449
Контрольные вопросы 449
Темы для обсуждения 449
3.9. Дополнительная техника работы с пиксельными изображениями 450
3.9.1. Фильтры эффектов 450
3.9.2. Раздельная регулировка контрастности изображения 455
3.9.3. Обесцвечивание, раскрашивание и перекрашивание 457
3.9.4. Псевдовекторизация и изогелия 460
3.9.5. Дуплексы 461
3.9.6. Текстуризация 463
3.9.7. Инверсия и соляризация 464
3.9.8. Постеризация 467
3.9.9. Имитация традиционной графической и живописной техники 468
Акварель 468
Масляные и акриловые краски 470
Пастель 473
3.9.10. Имитация традиционной графической техники 474
Линейная техника 474
Мел, уголь, сангина, мягкий карандаш 474
Шелкография 477
Список новых терминов 478
Контрольные вопросы 479
Темы для обсуждения 480
3.10. Основные приемы ретуши пиксельных изображений 481
3.10.1. Устранение артефактов 482
3.10.2. Ослабление муара, возникающего при сканировании 483
3.10.3. Коррекция тонового диапазона 486
3.10.4. Коррекция резкости 486
3.10.5. Восстановление цвета 487
3.10.6. Восстановление утраченных и удаление нежелательных фрагментов изображения 488
Список новых терминов 489
Контрольные вопросы 489
Темы для обсуждения 490
3.11. Допечатная подготовка 491
3.11.1. Полиграфический растр и растрирование 491
3.11.2. Деградация деталей при печати 493
3.11.3. Преобразование цветовой модели 495
3.11.4. Цветоделение, деленные формы и приводка цветов 495
3.11.5. Треппинг 497
Список новых терминов 499
Контрольные вопросы 499
Темы для обсуждения 500
Глоссарий 501
Предметный указатель 531