Курсовая работа: Компьютерная графика и анимация

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

. С помощью растровой графики можно отразить и передать всю гамму оттенков и тонких эффектов, присущих реа СС лшьльному изображению. Растровое изображение ближе к фотографии, оно позволяет более точно воспроизводить ее основные характеристики: освещенность, прозрачность и глубину резкости.

Какие существуют программы для работы с растровой графикой?

*Paint;

*StarOffice Image;

*Microsoft Photo Editor,

*Adobe Photoshop;

*Fractal Design Painter;

*Micrografx Picture Publisher.

Для чего она применяется?

1.Для обработки изображений, требующих высокой точности передачи оттенков цветов и плавного перетекания полутонов.

Например, для:

*ретуширования, реставрирования фотографий;

*создания и обработки фотомонтажа, коллажей;

*применения к изображениям различных спецэффектов;

2.Для получения изображения в растровом виде после сканирования.

3.Для художественного творчества путем использования раз¬личных спецэффектов.

Совсем другое дело это векторная графика. Векторные картинки состоят из обычных примитивов (круг, прямая, квадрат), которые задаются математическими формулами. По-разному трансформируя эти примитивы, можно нарисовать любую картинку. Естественно, можно смело увеличивать и уменьшать картинку, не боясь за потерю качества. А почему? Потому что при масштабировании в математические формулы вносятся поправки по размеру картинки, что никак не влияет на качество.

Векторная графика экономна в плане дискового пространства, необходимого для хранения изображений: это связано с тем, что сохраняется не само изображение, а толь¬ко некоторые основные данные, используя которые, программа всякий раз воссоздает изображение заново. Кроме того, описание цветовых характеристик почти не увеличивает размер файла.

Но не все так хорошо. У векторной графики есть свой главный минус. Векторные картинки получаются не такими насыщенными по цвету, как растровые. Цветовая составляющая в векторной графике значительно меньше чем в растровой.

Программы для работы с векторной графикой:

* StarOfficeDraw;

* встроенный векторный редактор в MicrosoftWord;

* CorelDraw;

* AdobeIllustrator;

* FractalDesignExpression;

* MacromediaFreehand;

* AutoCAD.

Для чего она применяется?

1.Для создания вывесок, этикеток, логотипов, эмблем и про¬чих символьных изображений.

2.Для построения чертежей, диаграмм, графиков, схем.

3.Для рисованных изображений с четкими контурами, не обладающих большим спектром оттенков цветов.

4.Для моделирования объектов изображения.

5.Для создания 3-мерных изображений.

И последний тип это фрактальная графика. Что же вообще такое фрактал? Фрактал это математическая фигура обладающая свойствами самоподобия. То есть фрактал составлен из некоторых частей каждая из которых подобна всей фигуре. Проще говоря, один объект копируется несколько раз в результате чего получается рисунок.

Изображение строится по уравнению (или по системе уравнений), поэтому ничего, кроме формулы, хранить не надо. Изменив коэффициенты в уравнении, можно получить совершенно другую картину. Способность фрактальной графики моделировать образы живой природы вычисли¬тельным путем часто используют для автоматической генерации необычных иллюстраций.

Программы:

* Фрактальная вселенная 4.0;

* Fracplanet;

* TheFractory.

Этот вид графики применяют математики и художники.

Что же такое трехмерная графика и чем она отличается от двумерной? Давайте разберемся. Вообще, в результате работы над трехмерным объектом в какой - либо программе, модель не получается объемной (т. е мы не можем разглядеть её со всех сторон), мы лишь получаем проекцию этой модели на плоскость. Другими словами, «получается объем на плоскости». Мы видим трехмерную картинку (да, мы воспринимаем объем окружающей среды и самой модели), но видим её только с одной стороны.

Самые распространенные программы для работы с трехмерной графикой: 3ds max, maya.

2. Компьютерная анимация.

2.1 Компьютерная анимация

Компьютерная анимация - это получение движущихся изображений на экране дисплея. Художник создает на экране рисунки начального и конечного положения движущихся объектов, все промежуточные состояния рассчитывает и изображает компьютер, выполняя расчеты, опирающиеся на математическое описание данного вида движения. Полученные рисунки, выводимые последовательно на экран с определенной частотой, создают иллюзию движения. Мультимедиа - это объединение высококачественного изображения на экране компьютера со звуковым сопровождением. Наибольшее распространение системы мультимедиа получили в области обучения, рекламы, развлечений.

Для того, чтобы рисованный или объемный персонаж на экране ожил, его движение разбивают на отдельные фазы, а затем снимают на кинопленку. Если внимательно посмотреть на отснятую пленку, видно, что в каждом кадре положение персонажа чуть-чуть отличается от предыдущего и последующего кадра, это и создает при проекции на экран иллюзию движения, основанную на способности сетчатки человеческого глаза удерживать изображение в течение некоторого времени, пока на него не накладывается следующее изображение.

Начав в прошлом с театра теней и «световых пантомим», это искусство прошло многовековой путь развития сначала до мультипликации, а потом до сложной компьютерной анимации. Западные 3D мультики нравятся юным зрителям по форме и вызывают негодование родителей по скудному духовному содержанию. С точки зрения исполнения новые серии мультфильмов российских студий не уступают западным аналогам. При этом сюжет их учит добру, любви, заботе о ближнем, то есть сделан с душой - именно такой должны быть истории в современной анимации и анимационных фильмах. А ведь именно душа делает из простой картинки живую, и только так появляется настоящая анимация.

Компьютерная анимация -- вид анимации, создаваемый при помощи компьютера. На сегодня она получила широкое применение как в области развлечений, так и в производственной, научной и деловой сферах. Являясь производной от компьютерной графики, анимация наследует те же способы создания изображений: векторная графика, растровая графика, фрактальная графика, трехмерная графика (3D).

2.2 Области применения компьютерной анимации

Компьютерная анимация (последовательный показ слайд-шоу из заранее подготовленных графических файлов, а также компьютерная имитация движения с помощью изменения и перерисовки формы объектов или показа последовательных изображений с фазами движения, подготовленных заранее или порождаемых во время анимации) может применяться в компьютерных играх, мультимедийных приложениях (например, энциклопедиях), а также для «оживления» отдельных элементов оформления, например, веб-страниц и рекламы (анимированные баннеры). На веб-страницах анимация может формироваться средствами стилей (CSS) и скриптов (JavaScript) или модулями, созданными с помощью технологии Flash или её аналогов (флеш-анимация).

2.3 Виды компьютерной анимации

По принципу анимирования можно выделить несколько видов компьютерной анимации:

Анимация по ключевым кадрам. Расстановка ключевых кадров производится аниматором. Промежуточные же кадры генерирует специальная программа. Этот способ наиболее близок к традиционной рисованной анимации, только роль фазовщика берет на себя компьютер, а не человек.

Запись движения. Данные анимации записываются специальным оборудованием с реально двигающихся объектов и переносятся на их имитацию в компьютере. Распространённый пример такой техники -- Motion capture (захват движений). Актеры в специальных костюмах с датчиками совершают движения, которые записываются камерами и анализируется специальным программным обеспечением. Итоговые данные о перемещении суставов и конечностей актеров применяют к трёхмерным скелетам виртуальных персонажей, чем добиваются высокого уровня достоверности их движения.

Такой же метод используют для переноса мимики живого актера на его трёхмерный аналог в компьютере. Процедурная анимация полностью или частично рассчитывается компьютером. Сюда можно включить следующие её виды: симуляция физического взаимодействия твёрдых тел; имитация движения систем частиц, жидкостей и газов; имитация взаимодействия мягких тел (ткани, волос); расчёт движения иерархической структуры связей (скелета персонажа) под внешним воздействием; имитация автономного (самостоятельного) движения персонажа.

Программы для создания анимации с помощью цифрового фотоаппарата. Сегодня программное обеспечение, позволяющее задействовать цифровой фотоаппарат для съёмки анимации, применяется также часто, как и ставшие привычными 3D- или 2D-пакеты. Любая программа такого типа обеспечивает управление цифровым фотоаппаратом через компьютер и работу с полученными кадрами.

Процедурная анимацияполностью или частично рассчитывается компьютером. Сюда можно включить следующие её виды:

с Симуляция физического взаимодействия твёрдых тел.

с Имитация движения систем частиц, жидкостей и газов.

с Имитация взаимодействия мягких тел (ткани, волос).

с Расчёт движения иерархической структуры связей (скелета персонажа) под внешним воздействием (Ragdoll).

с Имитация автономного (самостоятельного) движения персонажа. Примером такой системы является программа Euphoria.

Программируемая анимация

Широкое применение в сети получили два языка, с помощью которых программируются движения анимируемых объектов:

с Java-Script -- браузерный язык

с Action-Script -- язык работы с приложениями Flash

Преимущество программируемой анимации -- в уменьшении размера исходного файла, недостаток -- нагрузка на процессор клиента.

Программы для работы с компьютерной анимацией

Для создания анимированных изображений существует множество программ как платных, так и бесплатных.

с Adobe Photoshop -- платная

с GIMP (чаще используется на Linux) -- бесплатная

с Adobe Flash Professional -- платная

с CoffeeCup -- условно бесплатная

с Blender (чаще используется на Linux) -- бесплатная

с Synfig - бесплатная

3. Исследование по теме: Компьютерная графика и анимация в жизни человека

Как учителя и ученики МБОУ «Ак-Дашская СОШ» знакомится и использует в своей жизни компьютерную графику и анимацию?

Ответить на этот вопрос я смогла через исследовательскую часть своей работы.

3.1 Опрос учеников и учителей МБОУ «Ак-Дашская СОШ» по теме

«Использование компьютерной графики и анимации»

Использование компьютерной графики учителями МБОУ «Ак-Дашская СОШ»

Вопросы:

1.Используете ли вы компьютерную графику?

2.Для каких целей вы используете компьютерную графику?

Всего участвовали в опросе: 5 учителей.

Вывод:

1. _100_% опрошенных используют компьютерную графику.

Использование компьютерной анимации

Вопросы:

1.Используете ли вы компьютерную анимацию?

2.Для каких целей вы используете компьютерную анимацию?

Вывод:

1. _100_% опрошенных используют компьютерную графику.

Использование компьютерной графики учениками МБОУ «Ак-Дашская СОШ»

Вопросы:

1.Используете ли вы компьютерную графику?

2.Для каких целей вы используете компьютерную графику?

Всего участвовали в опросе: 17 учеников (ученики 10-11 классов).

Вывод:

1. _64,70_% опрошенных используют компьютерную графику.

Использование компьютерной анимации учениками

Вопросы:

1.Используете ли вы компьютерную анимацию?

2.Для каких целей вы используете компьютерную анимацию?

Вывод:

1. _47,1_% опрошенных используют компьютерную графику.

Всё это области использования компьютерной графики. Области где хотят учащиеся расширить свои знания. Компьютерная графика сейчас стала основным средством связи между человеком и компьютером, постоянно расширяющим сферы своего применения, т.к. в графическом виде результаты становятся более наглядными и понятными. В ходе исследовательской работы я выяснила, что учащиеся и некоторые учителя нашей школы не имеют свои сайты в Интернете и им нужно научиться работать с графическими редакторами, которые помогут оформить дизайн сайта, создавать аватарки для друзей в сети.

Современное информационное общество ставит задачи освоения компьютерных технологий перед образованием на такой уровень, когда изучение информатики в общеобразовательном учреждении не может ограничиваться только средними и старшими классами. В средних классах ребёнок уже должен постичь компьютерный интерфейс, уметь работать с графическим редактором, понимая разницу между векторной и растровой графикой и имея в своём арсенале и тот, и другой тип редактора.

Следующим этапом стал анализ школьных учебников.

3.2 Анализ школьных учебников

Вывод:

Работа с компьютерной графикой, являясь основным средством на начальной стадии, проходит через весь школьный курс, поднимаясь в каждом классе на качественно новый уровень и сочетаясь с остальными вопросами общеобразовательного курса средней школы. Вот исчерпывающий набор программ для работы с компьютерной графикой на протяжении всего школьного курса: MSPaint, MSWord, MSExcel, MSPowerPoint, MSFrontPage, CorelDraw, AdobePhotoshop, . Доступность редактора MSPaint, его простой интерфейс при достаточно хороших возможностях позволяют с первых уроков ребёнку осваивать интерфейс, развивать технику работы с клавиатурой и мышью. И все те вопросы, которые необходимо постичь ребёнку на первых шагах, наиболее доступным образом даются с помощью компьютерной графики. Круг вопросов решаемых с помощью редактора Paint достаточно широк: