Тема №11. Графические пакеты. Файловые форматы

1. Компьютерная графика

Москин Николай Дмитриевич
Институт математики и информационных
технологий
Петрозаводский государственный университет
1

2. § 11 Графические пакеты и файловые форматы

Существует большое количество различных
графических пакетов, предназначенных для
решения графических задач, - от маленьких и
очень простых (например, ориентированных на
решение одной небольшой задачи) до огромных и
весьма мощных.
Подобные пакеты, как правило, можно разделить
на пакеты для двухмерной (которые, в свою
очередь, делятся на пакеты растровой и
векторной графики) и для трехмерной графики.
2

3. Средства создания и обработки изображения

Adobe Photoshop
Профессиональный пакет обработки фотографий.
Обладает полным набором инструментов для коррекции
цвета, ретуширования, регулировки контрастности и
насыщенности цветов, создания различных эффектов.
Corel PhotoPaint
Этот редактор имеет все необходимое для создания и
редактирования изображений, но уступает Adobe
Photoshop в быстродействии при работе с файлами.
Содержит инструменты для работы с анимированными
изображениями и слайд-шоу.
Paint.net
Бесплатный редактор для растровой двухмерной графики.
Данный пакет работает в Windows. Поддержи-вает слои и
большое количество различных фильтров.
3

4. Средства создания и обработки изображения

Corel Painter
Программа редактирования растровой живописи. Моделирует 200 разных инструментов (кисти, карандаш, уголь и
др.), позволяет имитировать рисунки акварелью и маслом.
PhotoImpact
Графический пакет от фирмы Ulead Systems. Предлагает
средства для создания и управления базами данных
фотографий, мультимедийных слайд-шоу.
Corel Paint Shop Pro
В пакете, работающем как с векторной, так и с растровой
графикой, представлены практически те же возможности,
что и в PhotoShop. При этом он отличается более
скромными требованиями к системе и удобнее в работе.
4

5. GIMP

GIMP - пакет для создания и
редактирования растровых
изображений. Проект основан в 1995
году и распространяется на
условиях свободной лицензии GNU
General Public License.
GIMP является высококачественным приложением для
фоторетуши, экранной и веб-графики, позволяет
создавать оригинальные изображения, является
платформой для создания мощных и современных
алгоритмов обработки графики учёными и дизайнерами,
легко расширяем за счёт простой установки
дополнений. Сайт: https://www.gimp.org/
5

6. Программа GIMP

6

7. Программы для анимации и 3D-графики

Autodesk 3ds Max (ранее 3D Studio MAX)
Полнофункциональная профессиональная программная
система для создания и редактирования трехмерной графики и
анимации. Содержит самые современные средства для
художников и специалистов в области мультимедиа. Имеет
MAXScript – встроенный язык макропрограммирования
сценариев (скриптов).
Blender
В качестве бесплатной альтернативы для 3DS Max может
выступать пакет Blender, включающей средства моделирования,
анимации, рендеринга, обработки видео и создания игр.
Autodesk Maya
Редактор трехмерной графики компании Autodesk. В настоящее
время широко применяется в кино и на телевидении.
7

8. Программа 3DS MAX

8

9. Программы для анимации и 3D-графики

LightWave 3D
Популярный пакет для создания трехмерной графики, по своим
функциональным возможностям близок к Autodesk 3ds MAX.
Имеет дружественный интерфейс, сильные средства
моделирования, анимации и визуализации, хорошую
библиотеку объектов и текстур.
Electric Image Animation System (EIAS)
Пакет включает большой комплекс анимационных средств,
спецэффекты, инструментарий для работы со звуком и
генератор шрифтов с настраиваемыми параметрами.
Autodesk SoftImage
Полнофункциональный редактор трехмерной графики,
включающий 3D-моделирование, анимацию и создание
спецэффектов. Используется в создании кино, видеоигр, в
рекламной индустрии.
9

10. Формат GIF

Изначально разработан в 1987 году компанией
CompuServe как общий формат для обмена
растровыми изображениями между различными
платформами (Graphics Interchange Format). В
файлах GIF используется LZW-технология сжатия
без потерь, а цветовая палитра ограничивается
256 цветами.
При этом один цвет можно обозначить как
прозрачный, что позволяет создавать изображения, которые не будут прямоугольными.
10

11. Формат APNG

APNG (Animated Portable Network Graphics) –
формат, где хранение изображений основано на
формате PNG и есть возможность добавлять
анимацию (аналогично GIF). Однако в отличие от
GIF прозрачность определяется 8 битами, а цвет
24 битами.
Не поддерживается многими браузерами
(например, Internet Explorer). Поддерживается
Opera и Mozilla Firefox.
11

12. Формат MNG

MNG (Multiple-image Network Graphics) – формат
графических файлов с поддержкой полноцветной
анимации. Сжатие с потерями (как в JPEG) и без
(как в PNG) по выбору, поддерживает разностные
кадры для увеличения сжатия.
К анимации применяется объектно(спрайтно)ориентированный подход с командами
управления изображением вместо простой
последовательности кадров (как в GIF).
12

13. Форматы растровой графики

Файловые форматы растровой графики
отличаются по способу сжатия информации:
Алгоритмы сжатия без потерь (BMP, GIF, PCX,
PNG и др.);
Алгоритмы сжатия с потерями (JPEG, TIFF и
др.).
13

14. Формат JPEG

JPEG – это Объединенная группа экспертов в
области фотографии (Joint Photographic Experts
Group), разработавшая эту технологию сжатия.
Этим термином обычно называют файлы
растровой графики со сжатием JPEG с потерями,
особенно подходящие для фотографий.
Данный формат правильнее было бы назвать
файлом JFIF – форматом для обмена файлами
стандарта JPEG (JPEG File Interchange Format).
14

15. Формат JPEG 2000

JPEG 2000 (.jp2, .j2k, .jpf, .jpm,
.jpg2, .j2c, .jpc, .jpx или .mj2) графический формат,
использующий вместо дискретного
косинус-преобразования,
применяемого в JPEG, технологию
вейвлет-преобразования.
В результате изображение получается более
гладким и чётким (почти нет артефактов сжатия),
а размер файла по сравнению с JPEG при
одинаковом качестве оказывается меньшим.
15

16. RAW

Raw (англ. сырой) – формат данных, содержащий
необработанные (или обработанные в минимальной
степени) данные, что позволяет избежать потери
информации о хранимом сигнале. Данные могут быть
несжатыми, сжатыми без потерь или сжатыми с
потерями. При съемке цифровыми фотоаппаратами
записываются «сырые» данные с элементов
светочувствительной матрицы, техническое описание
условий съемки, идентификация камеры и др.
Обработка RAW-файла позволяет менять параметры
кадра (экспозицию (в определённых пределах),
яркость, контраст, баланс белого, резкость, насыщенность), как если бы они определялись перед съёмкой.
16

17. Формат PNG

PNG (Portable Network Graphics – переносимая
сетевая графика) – растровый формат хранения
графики, в котором используется сжатие без
потерь.
Этот формат был создан на смену GIF, он не
ограничен 256 цветами и в нем предлагается
более сложная форма прозрачности, чем в
формате GIF.
17

18. Формат WebP

WebP (англ. WEB Pictures)
формат сжатия
изображений как с
потерями, так и без потерь,
предложенный компанией
Google Inc. в 2010 году.
Основан на алгоритме сжатия неподвижных изображений
(ключевых кадров) из видеокодека VP8 (разработчик
Google). В настоящее время просмотр изображений в
формате WebP поддерживается браузерами Google
Chrome (начиная с 9 версии), Opera (начиная с версии
11.10) и Firefox (с версии 65).
18

19. Формат TIFF

TIFF (Tag Image File Format – файловый формат
теговых изображений) – это межплатформенный
открытый файловый формат растровой графики, где
данные обычно хранятся в несжатом виде. TIFF часто
используется для хранения изображений с большой
глубиной цвета (при сканировании, распознавании
текста, полиграфии и т.д.).
Изначально формат поддерживал сжатие без потерь, но
впоследствии он был дополнен для поддержки сжатия с
потерями в формате JPEG.
19

20. Форматы BMP и ICO

BMP (англ. Bitmap Picture) – растровый формат,
разработанный компанией Microsoft. Файлы этого
формата могут иметь расширения *.bmp, *.dib и
*.rle. Возможна глубина цвета 1, 2, 4, 8, 16, 24, 32,
48 бит на пиксель. Поддерживает простую форму
RLE-сжатия без потерь.
Формат ICO (Windows Icon) - имеет структуру
хранения данных, наиболее близкую к BMP, но
отличаются наличием маски, которая позволяет
реализовать прозрачность части изображения.
20

21. Форматы PCX и TGA

PCX (PCExchange) – не столь популярный аналог
BMP, хотя до сих пор поддерживается графическими редакторами Adobe Photoshop, Corel Draw,
GIMP и др. Использует схемы сжатия без потерь.
TGA (*.tpic – на компьютерах Macintosh) – один из
первых форматов, разработанный компанией
Truevision Inc. Использует RLE-сжатие. Однако
уровень его популярности снижается.
21

22. Формат CDR

CDR - разработан канадской компанией Corel для
использования в собственных программных
продуктах (например, CorelDraw, Corel Paint Shop
Pro). Предназначен для хранения векторной и
растровой графики. Для открытия файла CDR
можно также использовать свободные редакторы
sK1 и Inkscape, а для версии 10 и более ранней Adobe Illustrator.
С помощью свободного конвертора Uniconvertor
возможна конвертация в другие форматы,
например, в SVG, AI или WMF.
22

23. Векторный графический редактор sK1

23

24. Векторный графический редактор Inkscape

24

25. Формат AI

Файлы формата AI (Adobe Illustrator
Artwork) - это рисунки векторной графики,
которые создаются при помощи
программы Adobe Illustrator. Разработан
компанией Adobe Systems, обычно
используется для производства
рекламной продукции, изготовления
логотипов и в печатных СМИ.
Кроме Adobe Illustrator с AI-файлами могут работать
CorelDRAW, Corel Paint Shop Pro, Adobe Photoshop,
Inkscape, sK1, Ghostscript, Skencil и др.
25

26. WMF и EMF

WMF (Windows MetaFile) - собственный векторный
графический формат, разработанный компанией
Microsoft для Windows-приложений (появился в 1988
году с выпуском Windows 2.0). Используется при
переносе информации через буфер обмена, для
хранения коллекции графических изображений
Microsoft Clip Gallery.
Расширенной и дополненной версией WMF является
формат EMF (Enhanced Metafile). Разработан Microsoft
в 2007 году. Файлы EMF и WMF состоят из списка
записей, каждая из которых представляет собой
определённую команду для рисования. Аргументы,
бывшие в WMF 16-битными, стали 32-битными в EMF,
в некоторых функциях в EMF добавились новые
аргументы.
26

27. DXF и DWG

DXF (Drawing eXchange Format) – открытый
формат файлов для обмена графической
информацией между приложениями САПР
(систем автоматизированного проектирования).
Файлы с расширениями DXF может читать
большинство современных САПР.
DXF был впервые представлен в 1982 году как
часть AutoCAD 1.0 от компании Autodesk, в
качестве обменного формата данных,
предоставляющего ту же информацию, что и
закрытый внутренний формат AutoCAD - DWG.
27