Фрактальная графика

Последней из рассматриваемых видов компьютерной графики - это фрактальная графика. Фрактальная графика является на сегодняшний день одним из самых быстро развивающихся перспективных видов компьютерной графики.

Математической основой фрактальной графики является фрактальная геометрия. Здесь в основу метода построения изображений положен принцип наследования от, так называемых, «родителей» геометрических свойств объектов-наследников.

Понятия фрактал, фрактальная геометрия и фрактальная графика, появившиеся в конце 70-х, сегодня прочно вошли в обиход математиков и компьютерных художников. Слово фрактал образовано от латинского fractus и в переводе означает «состоящий из фрагментов». Оно было предложено математиком Бенуа Мандель-Бротом в 1975 году для обозначения нерегулярных, но самоподобных структур, которыми он занимался.

Фракталомназывается структура, состоящая из частей, которые в каком-то смысле подобны целому. Одним из основных свойств фракталов является самоподобие. Объект называют самоподобным, когда увеличенные части объекта походят на сам объект и друг на друга. Перефразируя это определение, можно сказать, что в простейшем случае небольшая часть фрактала содержит информацию обо всем фрактале.

В центре фрактальной фигуры находится её простейший элемент — равносторонний треугольник, который получил название «фрактальный». Затем, на среднем отрезке сторон строятся равносторонние треугольники со стороной, равной (1/3a) от стороны исходного фрактального треугольника. В свою очередь, на средних отрезках сторон полученных треугольников, являющихся объектами-наследниками первого поколения, выстраиваются треугольники-наследники второго поколения со стороной (1/9а) от стороны исходного треугольника.

Таким образом, мелкие элементы фрактального объекта повторяют свойства всего объекта. Полученный объект носит название «фрактальной фигуры». Процесс наследования можно продолжать до бесконечности. Таким образом, можно описать и такой графический элемент, как прямую.

Изменяя и комбинирую окраску фрактальных фигур можно моделировать образы живой и неживой природы (например, ветви дерева или снежинки), а также, составлять из полученных фигур «фрактальную композицию». Фрактальная графика, также как векторная и трёхмерная, является вычисляемой. Её главное отличие в том, что изображение строится по уравнению или системе уравнений. Поэтому в памяти компьютера для выполнения всех вычислений, ничего кроме формулы хранить не требуется.

Только изменив коэффициенты уравнения, можно получить совершенно другое изображение. Эта идея нашла использование в компьютерной графике благодаря компактности математического аппарата, необходимого для ее реализации. Так, с помощью нескольких математических коэффициентов можно задать линии и поверхности очень сложной формы.

Итак, базовым понятием для фрактальной компьютерной графики являются «Фрактальный треугольник». Затем идет «Фрактальная фигура», «Фрактальный объект»; «Фрактальная прямая»; «Фрактальная композиция»; «Объект-родитель» и «Объект наследник». Следует обратить Ваше внимание на то, что фрактальная компьютерная графика, как вид компьютерной графики двадцать первого века получила широкое распространение не так давно.

Её возможности трудно переоценить. Фрактальная компьютерная графика позволяет создавать абстрактные композиции, где можно реализовать такие композиционные приёмы как, горизонтали и вертикали, диагональные направления, симметрию и асимметрию и др. Сегодня немногие компьютерщики в нашей стране и за рубежом знают фрактальную графику. С чем можно сравнить фрактальное изображение? Ну, например, со сложной структурой кристалла, со снежинкой, элементы которой выстраивается в одну сложную структуру. Это свойство фрактального объекта может быть удачно использовано при составлении декоративной композиции или для создания орнамента. Сегодня разработаны алгоритмы синтеза коэффициентов фрактала, позволяющего воспроизвести копию любой картинки сколь угодно близкой к исходному оригиналу.

С точки зрения машинной графики фрактальная геометрия незаменима при генерации искусственных облаков, гор, поверхности моря. Фактически благодаря фрактальной графике найден способ эффективной реализации сложных неевклидовых объектов, образы которых весьма похожи на природные. Геометрические фракталы на экране компьютера — это узоры, построенные самим компьютером по заданной программе. Помимо фрактальной живописи существуют фрактальная анимация и фрактальная музыка.

25.Программы для обработки графических изображений Растровые и векторные графические редакторы.

Существует множество программ для работы с графикой. Все они отличаются друг от друга по размеру, функциям и возможностям. Есть очень известные (например, PhotoShop - редактор растровой графики или CorelDRAW-редактор векторной графики), а есть и менее известные.

Когда мы открываем страницу сайта или получаем почту, мы перекачиваем к себе на компьютер все содержимое. Не дай бог, если там есть картинки по 200 килобайт размером. Не хватает никакого терпения ждать, пока они загрузятся. Поэтому существует правило - картинка должна иметь размер не более 30-40 килобайт. Уменьшение размеров достигается применением специальных программ, так называемых оптимизаторов.

По качеству оптимизации все программы примерно равноценны, основную задачу - сжатие графических файлов безвидимогоухудшения качества картинок, они выполняют примерно одинаково. Большинство программ платные и требуют регистрации. При выборе в первую очередь нужно учитывать элемент доступности.

Графические редакторы – специальные программы, которые позволяют корректировать графическое изображение, начиная от обычного увеличения/уменьшения яркости или контрастности отдельного цвета или общего тона картинки, изменения ее размера и заканчивая сложными преобразованиями, созданиями коллажей, ликвидацией ненужных деталей с фотографии, наложением фильтров. Таких программ много, они отличаются функционалом, доступностью. Но человеку, для которого работа с фотографиями просто вспомогательный инструмент, всё равно нужно уметь делать минимальный набор операций.

Наиболее распространен Adobe Photoshop - графический редактор и для обычного домашнего пользования, и для серьёзной графики. Его возможности огромны, но чаще всего обычные пользователи не использует и десятой доли того, что Photoshop позволяет делать.

Сначала мы рассмотрим общую характеристику форматов растровой графики. Затем рассмотрим возможность оптимизации параметров файлов этих форматов в Photoshop.