: архив : архив журнала "625" : 1993 : #3

Работаем с плоским экраном
Владимир Усов,
художник-дизайнер

Прежде чем научиться работать в сложных системах 3-х мерного моделирования, попробуем сначала создать «плоскую» картинку, в системах работающих только с 2-х мерным изображениями. По опыту работы с системами трехмерной анимации известно, что плоские изображения постоянно требуются по ходу создания анимационного фрагмента. Такие изображения очень любят использовать в качестве фона сиены, где происходит действие ваших объектов. Сами объекты, безусловно, 3-х мерные. А вот задний план места действия может быть плоским изображением или отснятым кадром, оцифрованным в компьютере.

Для этих целей изображения вводят со сканера (слайд, непрозрачная фотография или рисунок). Зачастую телевизионные студии в состоянии осуществить ввод статического изображения в компьютер с помощью телекамеры, подключенной к специальной плате в компьютере. Программные средства, позволяющие ввести и обработать изображение в компьютере называются графическими редакторами.

Под обработкой понимается комплекс работ, связанных с заданием верного цветового режима по трем составляющим RGB, точное масштабирование в заданный режим, компрессия изображения и запись его в нужный формат.

Развитые средства графических редакторов позволяют, кроме этого, задавать на изображении специальные эффекты - размыв контуров, наложение, маскирование и многое другое. В распоряжении художника появляются сейчас и новые средства - фильтры. Ими активно пользуются художники, работающие над полиграфическим дизайном. Фильтры - это заранее заданные алгоритмы (читай - отдельные программные модули) обработки, призванные создать определенный тип изображений. Например, эффект матового стекла, сквозь которое будет проступать исходное изображение. Эффекты тумана, дымки. Эффекты, имитирующие тот или иной инструмент - кисти, карандаш, шариковые ручки, плакатное или тонкое перо, резец, штихель, аэрограф и многое другое.

В настоящее время эти достоинства являются принадлежностью практически каждого графического редактора. Кроме того, все они работают с различными графическими форматами, И, выбирая из предложенных систем, смотрите список графических форматов, с которыми в состоянии работать данная программа, Тщательно сравните этот список с теми графическими форматами, в которых работают ваши аниматоры, проверьте средства текстурирования.

Современные программные комплексы 3-х мерного моделирования и анимации, как правило, содержат средства подобные "плоскому" графическому редактору, либо внутри основной системы, либо дополнительным модулем. Так построен WAVEFRONT VISUALIZER PAINT, который пользователь вынужден запускать из единой оболочки WAVEFRONT DIRECTOR, выискивая соответствующую пиктограмму в графических окнах.

Примерно также строятся средства "плоского" графического моделирования в системах TDImage на машинах IBM RS/6000 и TDI EXPLORE на компьютерах SGI (Silicon Graphics Inc.). Правда, ориентированная на достижение максимального фотореализма в трехмере, фирма TDI не изваяла мало-мальски мощного "плоского" графического редактора. Кажется сомнительным, чтобы у "плоского" MAP 2D были в изобилии разнообразные маски и фильтры. Зато разработчики TDI встроили его в свой пакет программного обеспечения и пользователь имеет возможность работать с ним в едином алгоритме "большой" системы анимации, которая уже загружена в компьютере. Занятая на передовом фронте разработки анимационных технологий TDI, создала IPR-технологию (Interactive Photorealistic Rend ering) - систему точного и полного просчета сцены, разбитой на отдельные фрагменты; технологию METABALLS — средства редактирования сплайновых кривых и поверхностей; и еще с полдюжины 3-х мерных систем. Поэтому, вполне понятно, что "плоский" графический редактор TDI оказался простой, сделанной на скорую руку поделкой, В системе TDI VISUALIZER и ANIMATOR быстрее и удобнее построить кучу объемных моделей, чем обработать TIFF-файл.

Чуть лучше дело обстоит с VISUALIZER PAINT. Его средства немногим более развиты. Уже есть FREEHAND BRUSH - свободная кисть, и пользуясь чувствительным к нажиму пера планшетом WACOM можно положить мазки на картину. Есть и альфа-канал - средство задания прозрачности. Развиты средства рисования линий любых видов. Имеются пульверизатор, плоская и круглая кисти. Можно рисовать формы (SHAPES) - круги, эллипсы, многоугольники, которые есть в любой "плоской" системе, и которыми художники пользуются крайне редко.

В VISUALIZER PAINT можно делать MIRROR (зеркальное отображение объекта), но кроме него, других спецэффектов нет. Например, отсутствует SHADE-эффект (присутствие тени за объектом). Теневые эффекты придется строить вручную. Присутствуют FILLS и GRADES (заливки и оттенки). Кроме стандартных, можно разработать заливки с оттенками, используя переходы цвета, тона или насыщенности. Именно с помощью FILLS добиваются плавного перехода тона между двумя цветами. Но эти инструменты выглядят довольно убого по сравнению с классическим ALDUS FREEHAND 3.0. А уж с развитыми заливками и градиентами мощного COREL DRAW 4.0 не идут ни в какое сравнение. И это не говоря уже о том, что эти "рисовалки" строят изображение с полиграфическим качеством (!), а не с качеством экрана (72 dpi) в случае VISUALIZER PAINT,

Кстати об этой последней новости. Дело в том, что специалисты в области 3-х мерного моделинга редко заглядывают в смежную "кухню" компьютерной графики - в издательские средства. И совершенно напрасно. Полиграфистами-дизайнерами давно опробовано многое из того, что только заявлено в рекламных буклетах на "плоские рисовалки" для 3-х мерных комплексов. Про те же FILLS и GRADES, применительно к полиграфическим системам, можно сказать, что они работают не только в RGB-модели, но и HSB, CMYK, PANTONE, THRUE-МАТСН, многих других, и... в вашем собственном! Самые новые позволяют иметь развитые градиенты в KODAK PHOTO CD - быстро развивающейся цифро-аналоговой цветовой модели. Основная масса полиграфических "рисовалок" адаптирована на качественную цветопередачу. Мощность пакета оценивается не столько по набору инструментов и функций, сколько по тому, как много цветовых моделей он поддерживает. Особое внимание уделяется Post Script Level II (так называемому СIЕ-LAB) и Color Sync фирмы Apple. Цветовая гамма современных компьютерных систем не очень удовлетворяет полиграфистов - не слишком точная цветопередача. Да и цветовая гамма неполная даже у тщательно откалиброванных мониторов. Что уж сказать о простейших RGB-системах!

Кстати, цветной струйный принтер, который используется в вашей студии анимации, скорее всего, поддерживает Post Serlpt Level II; точно также и устройства типа FILMRECORDER (для записи видеосигнала на кинопленку). И добрые старые Apple-компьютеры теперь уже переводятся с устаревшего QuickTime на новое расширение QuickDraw GX, частью которого является цветовая система ColorSync. Это заинтересует тех аниматоров, кто выбрал Mac-компьютеры в качестве аппаратной платформы. Будет ли работать MacTopas в новом цветовом пространстве?

На подходе уже Power PC - линия мощных производительных машин на основе RISC-технологии процессов RS/6000. Эти компьютеры готовятся в сотрудничестве фирмами Apple, IBM и Motorola, Операционная система Power Open будет поддерживать ColorSync-версию цветовой модели Apple.

Итак, о "плоских рисовалках". Выбирая систему, убедитесь в плавности заливок и теней, которые она автоматически должна делать. Мощные системы дают дополнительную возможность редактирования плавных цветовых переходов FILLS, да и копирование установок переходов из ранее созданных объектов в создаваемые теперь - не лишнее свойство. Развитые системы позволяют устанавливать заливки не только вертикально и горизонтально (как в системе VISUALIZER PAINT) но и радиально (по воображаемому кругу), и под любым углом . по кругу в центр и из центра.

Представьте, что вы делаете подложку-заставку, на фоне которой будут двигаться 3-х мерные шрифты. Разнообразие заливок совсем не повредит.

Теперь еще об одном отличии полиграфических "плоских рисовалок" от "рисовалок" для систем анимации. Речь идет о т.н. BLEND-эффекте. Тот самый морфинг, которым так гордятся аниматоры, в плоском варианте давно и плодотворно используется в полиграфических системах в немного видоизмененном виде BLEND-эффекта. Нет надежнее функции, если нужно сделать "из мухи слона", например за 20 шагов. Самый признанный лидер в этом случае ALDUS FREEHAND - самый развитый BLEND-эффект покажет итерации превращения объекта в объект. Мощным и развитым BLEND-эффектом обладает CORELDRAW 4.0 и Adobe ILLUSTRATOR 4,0. Очень полезен BLEND-эффект, чтобы преобразовать один цветовой эффект в другой. В этом случае плавный градиент между цветами достигается за счет задания все большего числа шагов. Надежен BLEND-эффект при передаче объема.

Все "рисовалки" делятся на два взаимно дополняющих друг друга лагеря. Это системы, работающие с растром/пикселами. И векторные системы, где художник двигает сплайновые кривые и опорные точки в элементах рисунка. Все, что описано выше, относится к векторным системам. Простейшие фигуры (если уж так нужно) лучше выполнять в векторных системах - они отлично растрируются в любую технологию. А на растровых системах остановимся подробнее.

Дело в том, что профессиональные системы анимации содержат как раз именно растровый модуль - графический редактор. Из растровых систем, опробованных автором, отлично работает со слоями (!) МIСRОGRАFIХ PICTURE PUBLISHER COLOR 4.0. Слоям можно задавать степень прозрачности, если ваш адаптер поддержит работу с альфа-каналом. Работа со слоями в растровых системах - изюминка дизайна. Можно легко и просто маскировать изображения и сохранять их в нужном формате. А обычно работы по маскированию изображения велись трудоемкими способами: обводим-вырезаем-копируем-опять вырезаем. Теперь достаточно "загнать" в изображение еще один слой и указать что "ТО FRONT" (сверху), а что "ТО BACK" (снизу). Причем маски можно создавать тем же пульверизатором. Представляете, какие нежные маски будут делать художники.

В развитых системах теперь уже присутствует "волшебная палочка" (MAGIC WAND) - средство автоматического оконтуривания. Впервые ее задействовали разработчики ALDUS РНОTOSTYLER 1.1. Есть такая функция и в Adobe PHOTOSHOP 2,5.

Говоря о палитре, нельзя не упомянуть "пипетку". Тоже довольно новое средство. С изображения "оттягивают" "пипеткой" пробу цвета и наполняют палитру-шаблон (например, сравнивая с эталоном). "Волшебной палочкой" производят автоматическую обводку зон одинакового цветоналожения, цвет переносят "пипеткой" в палитру-шаблон, или меняют на другой.

Собратьям-дизайнерам в студиях приходила в голову мысль сменить цвет галстука телеведущего (оставив рисунок ткани) пока он говорит одно предложение? Или цвет шевелюры?

Среди специалистов-аниматоров распространено мнение, что "плоские" системы - это системы низкого уровня, Конечно, их и нельзя сравнивать с 3-х мерными. Но алгоритмы автоматического обвода зон одинакового цвета (учитывая 24-битовый код) смотрятся тоже внушительно рядом с технологией, к примеру BLOB-моделера.

Во всех растровых системах типа DRAWING присутствует стандартный набор функций редактирования CUT, COPY, PASTE и либо PASTE SPECIAL (как в Adobe PHOTOSHOP 2.5), либо PASTE INSIDE (как в ALTSYS VIRTUOSO для компьютеров, работающих под управлением NeXTSTEP - объектно-ориентированной графической операционной системы). Представляете? Открыть два графических файла, содержимое одного скопировать (команда COPY) в виртуальный буфер. И "засунуть" во второй, на обложку книги, например, (команда PASTE INSIDE). С помощью этой оригинальной команды можно легко монтировать очень сложные изображения. Учитывая наличие в системах растровой графики достаточного количества фильтров преобразования (например, Adobe PHOTOSHOP 2.5, PICTURE PUBLISHER COLOR 4.0 и аналогичных) конечная продукция художника может выглядеть достаточно профессионально.

Почему я делаю упор на полиграфические системы? Ответ очевиден. Поскольку так или иначе работы со сканером не избежать, не проще ли выбрать такую систему обработки растровой графики, в которой можно было бы не только создать нужные эффекты с "плоским" экраном, но и "втянуть" со сканера тот или иной слайд. Как правило, все полиграфические системы ориентированы на работу с самыми разнообразными сканерами. Поэтому в них проще и удобнее проводить обработку изображений, готовить их для загрузки в анимационные комплексы. Если добавить, что продаваемые сканеры содержат (кроме драйверов) одну или две системы обработки растровой графики, тот же Adobe PHOTOSHOP 2,5 или ALDUS PHOTOSTYLER, то становится очевидным мой выбор.

Известная система PAINTER 2.0 фирмы FRACTAL DESIGN отлично поддерживает цифровые планшеты с сенсорным пером как минимум 3-х ведущих фирм-изготовителей: WACOM, CALСОМР и KURTA. Хорошая драйверная поддержка воплощает подход фирмы к системам моделирования всех инструментов художника (цветные карандаши, фломастеры, акварельные краски, пастельные мелки, кисти различной толщины и наклонов, имитации масляных красок, итальянского карандаша, сангины и многого другого). Причем имеется возможность не просто выбрать инструмент из списка, но и настроить инструментальный набор. FRACTAL DESIGN PAINTER позволяет редактировать установки конкретного инструмента: для одних мелков (CHALK) предлагается выбор различных вариантов (ARTIST PASTEL CHALK, SHARK, LARGE CHALK), выбор концентрации цвета по каждому мелку и метод нанесения на поверхность. Кроме этого, пользователь в состоянии задействовать библиотечные наборы мелков (или дополнить их собственными разработками). Это только по одним мелкам!

Кроме того, PAINTER предлагает выбирать текстуру бумаги, на которой предстоит создавать изображения. Информация о текстуре будет вложена в файл-изображение при сохранении. Текстуры тоже можно заносить в библиотеки, сохранять как системные наборы. Сравните это с примитивными PATTERN в системе WAVEFRONT VISUALIZER PAINT. К радости пользователей PC-компьютеров добавим, что FRACTAL DESIGN PAINTER 2.0 доступен теперь и в среде WINDOWS!

Отличный PAINTER дает возможность выбирать по каждому инструменту метод наложения материала на бумагу. "Затяните" в PAINTER полноцветный, 24-битный TIFF-файл и опробуйте метод акварельных лиссировок, метод «мокрой бумаги», систему дюреровского штриха или метод "волнового смыкания". Вот где результат превосходит ожидания!

Теперь поговорим о способах передачи растра. Это, конечно, больше относится к дизайнерам-полиграфистам. PAINTER использует более десятка растров, но не как заранее заданных констант, а как устанавливаемые в диалоге параметры, Растром можно управлять, задавая минимальный размер между элементами растра и углом поворота.

Теперь о самих изображениях. В распоряжении художника масса эффектов: размывка, частичное смешение, "матовое стекло" и даже искусственное освещение! На плоское изображение накладывают внешнее освещение. Причем расположение источников света, интенсивность и их цвет можно регулировать. Задействованы мощные алгоритмы мягких или резких теней, стеклянных фильтров и многое другое. Всего и не перечислишь!

Осталось сделать немного - определить необходимые установки (PREFERENCE), "сбросить" разрешающую способность растровой системы, иначе она по умолчанию будет растрировать графику с полиграфической точностью и качеством, которое для ТВ-окна вовсе не обязательно. Да, и еще одно - чисто полиграфические "фокусы" с улучшением линеатуры растра, специальные фильтры - все это должно бездействовать. Анимационные системы этого все равно не поймут. Тот же TOPAS 4.0 не в состоянии загрузить даже TlFF 5.0 - файлы, сжатые с использованием алгоритма JPEG.

Если вы - профессионал от графики, то не пройдете мимо PICTURE PUBLISHER COLOR 4.0, в котором есть отличные функции "плоского" морфинга. Загрузите два файла - портрета и сделайте "среднее арифметическое". Морфинг возможен теперь и в среде WINDOWS, а ранее это было достоинство либо мощных трехмерных систем, либо специальных пакетов для Макинтош.

Если вы - владелец большой библиотеки слайдов, то IMAGE PALS ALBOM небольшой фирмы U-LEAD SYSTEMS, как раз для вас. Помимо отлично организованной картотеки слайдов (настоящая графическая база данных), IMAGE PALS дает возможности по обработке изображений, разноформатную поддержку, поддержку алгоритмов сжатия и еще много другого. Можно расположить цифровую слайдотеку на магнитооптическом носителе, и не занимать дорогую поверхность жесткого диска. (Мегабайт поверхности магнитооптического диска обходится дешевле мегабайта "винчестера", а время доступа иногда даже выше).

Чуть менее внушительно выглядит RIO 2D DESIGN SOFTWARE фирмы AT&T - лидера среди анимационных систем. Кроме обычных, стандартных функций в RIO присутствуют "плоские" PATTERN (заливки-заполнения) и тоже "плоские" текстуры. Однако по сравнению с другими системами он несколько громоздко и неуклюже выглядит, хотя и имеет PULLDOWN меню. RIO приходится держать большое число драйверов под мониторы, адаптеры, сканеры и выводные устройства. Все это нагромождение потянет на 20 Мб на жестком диске.

"Плоские", векторные текстуры и заполнения отлично работают в COREL DRAW! 4,0 при значительно большем комплекте шрифтов! В COREDRAW можно пользоваться любой Post Script (True Туре) - гарнитурой. А в RIO, кто-нибудь слышал о кириллических шрифтах?

Простейшая TEMPRA выглядит слишком уж просто даже рядом с RIO, и в наше рассмотрение не вошла.

Зато на высоте система PIXOFOTO 1.1 совершенно незнакомой российской публике фирмы PIXO ARTS CORP. Этот отличный пакет растровой графики доступен на PC под WINDOWS и на Apple Мас. PIXOFOTO замечательно быстро работает с 32-битовой графикой (16,7 миллионов цветов). Файлы, подлежащие обработке в PIXOFOTO могут достигать 64 Мбайт! Причем пакет имеет поддержку чувствительных к нажатию перьев WACOM.

Кстати о чувствительных планшетах. Они активно входят в моду и у художников-полиграфистов (отличная фото-цвето-ретушь) и у дизайнеров-аниматоров. Работать с чувствительным к нажиму, т.е. с сенсорным кодирующим планшетом не сложнее, чем с обычными карандашами, кисточками, аэрографами. Кроме того, он полностью адекватен работе мыши. Но вести линию мышью ("куском мыла") и сенсором-пером - вещи очень разные. Перо имеет привычные для художника формы, антропометрически более подходящие для человека, чем мышь или TRACKBALL (координатный шар). Кроме того, перо координатного планшета не может стеснить движений руки художника; от пера не тянется раздражающий шнур. Внутри "ручки" содержатся аккумуляторы и специальный маркер, посылающий планшету сигналы, позволяющие "следить" за передвижением пера. И еще, "ручка" понимает, с какой силой вы налавливаете на кончик пера: программные драйверы реализуют технологию восприятия давления.

Различные фирмы предлагают координатные планшеты разных форматов, с чувствительными сенсорными перьями. Это, в первую очередь, WACOM, затем CalComp, Kurta и др.

Первой из Mac-программ, освоившей работу с планшетом, была система Painter фирмы FRACTAL DESIGN. Теперь появилась его версия и для WINDOWS. Та же фирма выпустила очень мощную систему фоторетуши ColorStudIo, где впервые появились функции Smudge (пятно) и Smear (мазок) под чувствительные планшеты.

Чувствительным к планшетам ныне является и Aldus FREEHAND 3.1. Автор опробовал такую систему. Учитывая мощные цветовые возможности FREEHAND, впечатление полное, что в руках карандаш, перо, фломастер, рапидограф, тоненький инограф, рапидолайнер, текстмаркер, кисть или что угодно другое. Сенсорные способности планшетов имитируют до 95% каллиграфических штрихов, как заявлено в рекламках на планшеты, чувствительные к нажиму пера.

Компания WACOM поставляет два типа перьев в "жестком" варианте - чувствительность при давлении величиной до 500 грамм, и в "мягком" исполнении, реагирующие на давление до 300 грамм. Учитывая это, у художников есть неплохие шансы имитировать любые инструменты от карандаша и кистей до штихеля и резцов по металлу.

Еще несколько тонкостей, Даже если выбранная программа позволяет многое, содержит богатый набор инструментов, обратите внимание на удобство ее использования. Совсем не лишнее замечание, особенно если учесть, что удобство пользования тесно связано с производительностью всей творческой работы. Что толку от полезной команды меню, если до него нужно добираться сквозь многочисленные окна подменю и уровней. Кроме того, будет сказываться психологический эффект "дальнего места" - то, что лежит "далеко от места действия", постепенно забывается. И пользователь, привыкнув к простым, "близким" командам в меню старшего уровня вряд ли "полезет" вглубь. Кажется, похожая картина складывается в Москве и с системой RIO.

Поэтому остановить свой выбор рекомендую на достаточно надежной системе с традиционным GDI-интерфейсом. Просто замечательно, если он еще отвечает требованиям САА (определенный стандарт на графические системы). Этого стандарта придерживаются все разработчики WINDOWS-SOFTWARE.

Итак, кисть-перо в руки, планшет на месте и включен; на экране - знакомый чистый лист бумаги. Начнем?