Компьютерный дизайн. Векторная графика


Министерство образования и науки Российской Федерации
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина








Е. А. Зиновьева




КОМПЬЮТЕРНЫЙ ДИЗАИН ВЕКТОРНАЯ ГРАФИКА


Учебно-методическое пособие


Рекомендовано методическим советом УрФУ для студентов, обучающихся по направлению подготовки 54.03.01 — Дизайн















Екатеринбург
Издательство Уральского университета
2016

УДК 004.92(075.8)
ББК30.11-5-05я73
     3-63




Рецензенты: кафедра дизайна среды УрГАХА (зав. кафедрой канд. архитектуры, проф. И. Н. Ляпцев); В. В. Типикин — проф. кафедры графического дизайна (УрГАХА)

Научный редактор — канд. ист. наук, доц. О. И. Ган



       Зиновьева, Е. А.
3-63 Компьютерный дизайн. Векторная графика: учебно-методическое

       пособие / Е. А. Зиновьева. — Екатеринбург : Изд-во Урал, ун-та, 2016.-115, [1] с.
       ISBN 978-5-7996-1699-1

   Пособие содержит описание базовых инструментальных средств векторной графики. Рассматриваются основные приемы создания и обработки векторных компьютерных изображений. Данное пособие позволяет в полном объеме освоить инструменты работы с векторными изображениями — создание и редактирование стандартных примитивов и кривых Безье, настройка множества типов заливок и обводок, применение эффектов и стилей графики, использование инфографики. Библиогр.: 5 назв.


УДК 004.92(075.8)
ББК30.11-5-05я73













ISBN 978-5-7996-1699-1

                  © Уральский федеральный университет, 2016

Содержание



Введение............................................................5

Структура векторного объекта.......................................12
  Математические основы векторной графики..........................12
  Кривые Безье.....................................................13
  Узлы (Опорные точки).............................................14
  Атрибуты объекта — заливка и обводка.............................16

Программа векторной графики CorelDraw..............................18
  Обзор интерфейса CorelDraw.......................................18
  Обзор основных инструментов рисования............................20
  Основные приемы работы с объектом................................22
  Работа с совокупностью объектов..................................23
    Упражение 1....................................................27
  Команда точного рисования........................................32
  Служебные линии. Типы привязок...................................36
    Линейки........................................................36
    Направляющие...................................................37
    Привязки.......................................................38
    Упражнение 2...................................................39
  Обработка кривых.................................................41
    Упражнение 3...................................................44
    Упражнение 4...................................................46
  Работа с контурами...............................................49
    Диалог настройки параметров контура............................49
  Применение заливок...............................................51
  Инструмент Изменить заливку......................................51
    Однотонная заливка.............................................52
    Фонтанная заливка..............................................53
    Полноцветный узор..............................................54
    Растровый узор.................................................55
    Двухцветный узор...............................................57
    Текстурная заливка.............................................57
  Инструмент Интерактивная заливка.................................58
  Интеллектуальная заливка.........................................60
  Сеточная заливка.................................................60
  Эффекты CorelDraw................................................62
    Перспектива....................................................62
    Изгибающая оболочка............................................62
    Перетекание объектов...........................................64
    Создание экструзии (объемности)................................69
    Линзы..........................................................72

3

КОМПЬЮТЕРНЫЙ ДИЗАЙН. ВЕКТОРНАЯ ГРАФИКА

  Эффект PowerClip (контейнер)........................................75
  Создание окаймлений.................................................77
  Эффект «тень»......................................................79
  Эффект «интерактивные искажения»...................................79
Инструмент Художественное оформление.................................81
  Упражнение 5.......................................................85
  Упражнение 6.......................................................88
  Упражнение 7.......................................................91
Работа с растровыми изображениями в CorelDraw........................93
  Импорт растровых изображений.......................................93
  Преобразование векторного изображения в растровое..................93
  Команды обработки растровых изображений в CorelDraw................96
  Трассировка растрового изображения.................................97
Работа с текстом в CorelDraw.........................................98
  Основные параметры символьного форматирования......................99
  Основные параметры абзацного форматирования.......................100
  Параметры форматирования фрейма...................................100
  Возможности работы с фигурным текстом.............................101
  Возможности работы с простым текстом..............................102
  Упражнение 8......................................................106
Печать документа....................................................109
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК............................................113

4

Введение


    В компьютерной графике существует два типа двухмерных компьютерных изображений: растровые и векторные.
    Растровые изображения представляют собой набор ячеек (их называют пикселями (picture element) или точками выборки) одинаковой формы и размера. На практике работают только с прямоугольными растрами, причем в большинстве случаев форма ячейки представляет собой квадрат. Пиксель является наименьшим графическим элементом изображения. Каждый пиксель имеет свое значение цвета.
    Изображение, созданное в векторных программах, основывается на математических формулах, а не на значениях отдельных пикселей. Векторные файлы содержат наборы формул для построения геометрических объектов - линий, эллипсов, многоугольников, кривых и т.д. Основу векторных изображений составляют разнообразные линии или кривые, называемые векторами, либо, по-другому, контурами. Каждый контур представляет собой независимый объект, который можно редактировать: перемещать, масштабировать, изменять. В соответствии с этим векторную графику часто называют также объектно-ориентированной графикой. Каждый объект имеет несколько атрибутов, задающих его дополнительные характеристики (цвет заливки+толщина контура+цвет конту-ра+тип контура и т. д.). Такой подход имеет следующие преимущества:
    -       для хранения векторной модели изображения не требуется много места. Компьютер работает с компактной моделью, выполняя преобразование в пиксельное изображение только перед выводом на экран или на печать;
    -       объекты векторной модели легко преобразовываются (масштабируются, вращаются, наклоняются и т. д.) без потери качества;
    -       векторным программам свойственна очень высокая точность рисования;
    -       векторные изображения без проблем преобразуются в растровые;
    -       векторное изображение может быть структурировано с произвольной степенью детализации, поскольку любому элементу изображения при желании можно сопоставить отдельный контур (или группу контуров) векторной модели. Это позволяет хорошо структурировать модель так, чтобы в дальнейшем ее было удобно редактировать;
    -       в векторной модели очень развиты средства обработки текста.

5

КОМПЬЮТЕРНЫЙ ДИЗАЙН. ВЕКТОРНАЯ ГРАФИКА

    Сферы применения векторной графики очень широки. В полиграфии - от создания красочных иллюстраций до работы со шрифтами. Подавляющее большинство компьютерных шрифтов являются векторными. Инженерная графика, ЗО-графика, компьютерное моделирование - это также технологии, основанные на использовании векторной графики.
    Векторное представление данных используется и в производстве наружной рекламы посредством технологий лазерной резки (контурный раскрой тонколистовых материалов). Данная технология нашла широкое применение в изготовлении сувенирной продукции, производстве вывесок и элементов оформления офисов и торговых залов. Технология плоттерной резки (самоклеющаяся плёнка на винловой подложке - признанный материал для создания рекламного изображения) также требует векторного описания исходных данных. Аппликация пленками используется для создания световых коробов и фасадных вывесок, табличек, штендеров, информационных стендов и прочей оформительской, представительской и информационной продукции.
    В настоящее время векторная графика все шире используется и в Web-дизайне. Формат масштабируемой векторной графики (Scalable Vector Graphics, SVG) является частью семейства стандартов векторной графики. Изображения в формате SVG визуализируются браузером и могут выводиться программными средствами. Они способны динамически изменяться, благодаря чему хорошо подходят для размещения на Web-страницах карт, схем и диаграмм.
    Чаще всего векторная графика применяется при разработке всевозможных знаков, логотипов, пиктограмм, шрифтовых композиций.
    Пример:


  WWF


6

Введение

    Применяется она и при создании художественных иллюстраций. Обычно это стилизованные «плакатные» изображения с ограниченным количеством цветов, а также всевозможные схемы, диаграммы, графики, инфографика. Приведем в качестве примера инфографику, созданную О. Жаворонковой на тему «Архитектурные стили Екатеринбурга»:

УСАДЬБА АГАФУ РОВЫХ

    Выразительными средствами векторной графики являются плавность линий, чистые цвета заливок векторных объектов, оригинальность формы обьек-

7

КОМПЬЮТЕРНЫЙ ДИЗАЙН. ВЕКТОРНАЯ ГРАФИКА

тов, а также каллиграфия и стиль оформления контурных линий. При умелом использовании это позволяет создавать стильный дизайн и решать множество художественно-графических задач. Подчеркнутое использование векторной природы изображения позволяет создавать яркие, стилизованные, выразительные иллюстрации. Приведем в качестве примера портрет, созданный графическим дизайнером и иллюстратором Чарльзом Уильямсом:

    Этот вид компьютерной графики позволяет с легкостью выполнять любые геометрические построения. Не зря векторная компьютерная графика называется еще объектно-ориентированной, каждый элемент изображения является

8

Введение

отдельным объектом, которому можно изменить контур, заливку, пропорции. Это может быть использовано при изучении законов композиции: ритма, поиска сюжетно-композиционного центра, симметрии и асимметрии и пр. Незаменима векторная графика и при создании орнаментальных композиций. Векторная компьютерная графика позволяет разработать элемент орнамента и с легкостью размножить его как линейно, так и вкруговую либо отзеркалить без дополнительных усилий.

    Кроме того, очень большим преимуществом, которое уже упоминалось, является свободное масштабирование векторных объектов без потери качества. Благодаря этому один и тот же дизайн можно легко адаптировать под самые разнообразные виды использования: от маленькой визитки до щита уличной рекламы.
    Векторная модель не имеет инструментов, соответствующих традиционной технике живописи. Для создания векторной модели реалистического изображения требуется отромное количество объектов, составляющих эту модель. Одним из направлений эволюции программ векторной графики как раз и является разработка новых инструментов, повышающих реалистичность создаваемых изображений (сетчатые заливки, тени и т. д.). И хотя векторная модель не предназначена для создания фотореалистичных изображений, современные инструменты векторной графики позволяют создавать иллюстрации, практически не отличимые от полноцветных фотографий. Реалистичность векторной графике придают

9

КОМПЬЮТЕРНЫЙ ДИЗАЙН. ВЕКТОРНАЯ ГРАФИКА

такие инструменты, как перетекания, градиентные заливки, заливки по сетке. В такой манере работают многие векторные художники. Одним из первых подобных векторных портретов был портрет Хеди Ламар, созданный графическим художником Джоном Коркери в программе CorelDraw. На рисунке справа показан вариант векторного изображения в каркасном виде с отключенными заливками векторных кривых.

    В качестве примера фотореалистичной векторной трафики можно привести работы российского художника Алексея Огпушевича, создающего их в программе CorelDraw и являющегося неоднократным победителем конкурса работ, проводимого компанией Corel Corporation:

10

Введение

    Векторная компьютерная графика очень разнообразна и может быть представлена как образцами лаконичных выразительных логотипов, так и иллюстрациями, выполненными в самых разных стилях и с самой разной степенью детальности прорисовки.
    Векторные изображения могут быть созданы несколькими способами:
    -  программами векторной графики;
    -      программами САПР (системы автоматизированного проектирования), типичным представителем которых является программа AutoCAD;
    -      программами конвертирования растровых изображений в векторные, иначе говоря, программами-трассировщиками;
    -  к векторным объектам относится также большинство шрифтов.
    Наибольшее распространение из программ векторной графики получили графические редакторы CorelDRAW и Adobe Illustrator.

11

Структура векторного объекта


    Векторная иллюстрация состоит из множества объектов. Процесс рисования в векторных редакторах фактически сводится к созданию объектов нужной формы и приданию им определенных заливок и обводок.
   Объекты представляют собой разнообразные векторные формы.
    Объекты иллюстрации состоят из одного или нескольких контуров (или кривых).
   Контуром называется любая линия, замкнутая или открытая.
   Например:

  окружность - объект, состоящий из одного замкнутого контура;

  кольцо - объект, состоящий из двух замкнутых контуров;

  объект, состоящий из трех замкнутых контуров и двух открытых.


    Каждый объект состоит из одного или нескольких сегментов, соединенных между собой узловыми точками. Простейшая незамкнутая линия имеет две вершины, называемые узлами (или концевыми точками). В двухмерной графике узел (точка) задается двумя числами (х,у). Перемещение узловых точек приводит к модификации сегментов контура и к изменению его формы. Существует несколько типов сегментов и узлов.

   Математические основы векторной графики
    Если основным элементом растровой графики является пиксель, то в случае векторной графики в роли базового элемента выступает линия. Любой объект состоит из набора линий, соединенных между собой узлами. Фрагмент линии, соединяющий соседние узлы, называется сегментом. Сегмент может быть задан с помощью математического описания линии, требующего разного количества параметров. Рассмотрим способы представления основных элементов векторной графики: точки, прямой линии, отрезка прямой, кривой второго порядка, кривой третьего порядка, кривых Безье.
    В векторной графике точке соответствует узел. На плоскости этот объект представляется двумя числами (х, у), задающими его положение относительно начала координат.


12