Компьютерлік графика түрлері, олардың Қолданылу бағдарламалары баймұхан Ақбота Нұрланқызы

Ғылыми жетекшісі: Тулымшакова Г.Қ.

Информатика және ИОӘ кафедрасының аға оқытушысы
ЭЕМ-ның құрылуынан кейін оған тиісті компьютерлік графика да пайда болды, ол қазір әлемдік технологиялардың бірден-бір бөлігі болып табылады. Бастапқыда ол векторлық графика болды – бұл қағазда не болмаса экранда нүктелердің орналасу ретін анықтайтын «вектор» деп аталып кеткен функциялар арқылы кескінді құрастыру болып келеді. Мысалға графигі шеңбер, түзу сызық және т.б. болып келетін функциялар. Осындай «векторлардың» қосылуынан векторлық суреттер пайда болады. Компьютерлік техника мен технологиялардың дамуымен бірге графикалық объектілерді құрастырудың көптеген тәсілдері пайда болды.

Ақпараттың әртүрлі көлемін адам көру мүшелері арқылы жақсы анықтап зерттейді. Былай қарағанда адамға кішкентай кезінде-ақ суреті бар кітаптар ұнаған.

Ақпараттың үлкен көлемін басқадай зерттеу мүмкін емес. Мысалы мемлекет бюджеті туралы үлкен таблицаны алайық. Оны оқығанша диаграммасын қарай салған жөн деп санаймын, осы диаграмма арқылы ол адам есінде қалуы мүмкін. Сондықтан кез-келген мамандар арасында графикалық мәліметтер қолдану көлемі ұлғаюда. Бұл ізденіс жұмыста компьютердің графикалық құрылысы туралы қысқаша мәліметтер беріледі. Өйткені қазіргі уақытта графикалық құрастыру өте қарқынды дамуда және қазіргі кезде программалық құралдар нарығы графикалық суреттер арқылы жұмыста автоматизациялауды қолданып белгілі бір нәтижелерге қол жеткізуге болады [1].

Мақаланың мақсаты – компьютерлік графика мүмкіндіктерімен танысу, олардың операциялық бағдарламаларының функцияларын ғылыми жобаларда орындауда пайдаланудың жолдарын қарастыру. Мақаланың әдістемесі – ақпараттық технологиялардың мүмкіндігі, яғни компьютерлік графиктік технологияларын, бағдарламаларын қолдана білуде компьютерлік графика құрылысының мәліметтері мен қолжетімдігі.

Мақаланың нәтижесі – компьютерлік технологияларды қолдана отырып, ғылыми жобалар мен ғылыми жұмыстар нәтижелігін нақты көрсетуге мүмкіндік жасау.

Векторлық графика кескінің вектор деп аталатын түзу және қисық сызықтар арқылы, түсі мен орналасуын көрсететін параметрлер арқылы салады. Мысалға алғанда ағаш жапырағының суреті ең алдымен нүктелер арқылы белгіленеді содан кейін нүктелер арасы қосылып ағаш жапырағының кескіні пайда болады.

Векторлық графика элементтерін редактрлеу кезінде сол элементтердің кескінің белгілейтін түзулер мен қисық сызықтар параметрлерін өзгертесіз. Сіз мынадай өзгертулер еңгізе аласыз: элементтерді тасымалдау, өлшемдерін, түсін, формасын өзгерту – бірақ бұл олардың визуалдық көрсету сапасына әсер етпейді.

Векторлық графика кескін элементтерін түсі берілген математикалық қисықтар арқылы көрсетуге негізделген. Мысалы: ақ түсті фондағы қызыл эллипс тек екі математикалық формулалар – тікбұрыш және эллипстің сәйкес түстері, өлшемі және орналасуы арқылы көрсетіледі. Бұл алдыңғы жағдайға қарағанда едәуір аз орын алады. Тағы бір артықшылығы – кез- келген бағытта сапалы масштабтау болып табылады. Объектлерді кішірейту және үлкейту үшін математикалық формуладағы коэфиценттерді сәйкесінше кішірейту немесе үлкейту керек.

Растрлық график. Растрлық графика кескінді торда орналасқан пикселдер деп аталатын түсті нүктелер арқылы белгілейді. Мысалға алғанда ағаш жапырағының суреті тордың әр нүктесінің түсі нақтылы орналасуы арқылы белгіленеді, бұның нәтижесі суретті мозаикадағы сияқты көрсете алады. Растрлық графиканы көп бөлшектерден және түстерден тұратын фотографиялық типті суреттерді көрсетуде қолданады. Бұндай суреттерді масштабтау көп жағдайда сапаны төмендетеді. Нүктелердің азаюы кезінде кішкентай бөлшектері жоғалып, жазулар деформациялануы мүмкін. Пикселдерді енгізу суреттің нашарлауына әкеледі, өйткені жаңа нүктелер қосымша түс береді. Кең таралған форматтар: .tif,.gif,.jpg,.png,.bmp,.pcx және т.б. Қосымша плагиндерсіз ең көп таралған броузерлер .gif,.jpg,.png растрлық форматтарын ғана түсіне алады. Векторлық редакторды қолдану көп сұранысқа ие болмай тұр, бірақ жаңадан бастау алған суретшілерге векторлық ортада оңайлау болып келеді. Мұндағы элемент оңай түзетіледі. Растрлық режимде сурет салғанда түзете алмайтын қателер кетуі мүмкін. Растрлық және векторлық графиканың ұқсастықтары да бар — файлдарды әртүрі форматтарда ашу мүмкіндіктері, бірдей құрал-саймандар мен функциялардың қолданылуы. (қарындаш, қалам; бөліп алу, орын ауыстыру, масштабтау т.б.), керек түсті таңдау. Бірақ та редактрлеу мен сурет салуды іске асыруда айырмашылықтар болады.

• Векторлық форматта – басы мен соңы координаттары, түсі және қалыңдығы берілген.

• Растрлық форматта — кескінге тиісті әр нүкте координаты мен түсі берілген.

Бағдарламалары. Интернет желісінде өз бетін ашуға көмектесетін материалдарды баспаға дайындау кезінде көмектесетін векторлық графиканың күшті де дамыған құрал-саймандары бар. Иллюстрациялық графика пакеттері қазіргі кезде көп шығарылған және де олар қолданыста қарапайым болып келеді, яғни оны қолдануда жеңіл болуы үшін барлық жағдай жасалған.

Графикалық объект салу үшін иллюстрациялық веторлық графика программасы керек болады. Векторлық құралдардың пайдалылығы мен сапасы ең бастысы масштабтау мүмкіндіктері арқылы анықталады.

Көптеген жағдайларда жаңадан бастағандарға сурет, кескін салу үшін өздері білетін программаларды қолдануы қажет. Microsoft, Corel және Lotus графика және мәтіндік процессор модульінде сурет салу құралдарын иемденеді. Одан басқа AutoShape функциясының көмегі арқылы диаграммалар құрастыру үшін стандарттық формада үлкен сандар жазуға болады, WordArt галереясы болса мәтіннің түсінің қызықты стильдерін бере алады. Техникалық жақтан болатын тапсырмалар үшін мына программаларды қолдануға болады: Micrografx фирмасының FlowCharter 7 пограммасы диаграммалар құрастыруға арналған, не болмаса Visio Professional 4.5 программасы Visio Corparation фирмасынан. Ал егер де САПР аймағындағы жұмыс болса ол үшін арнаулы бірнеше пакеттер бар, оған AutoCAD LT пакетін де жатқызуға болады Autodesk фирмасынан шыққан немесе Design CAD 97 программасы ViaGrafx фирмасы жасап шығарған. Мына пакеттер құрылыста және оны жоспарлауда пайдаланылады: Planix және Draftix пакеттері SoftDesk фирмасынан, Visual Home пакеті Books that Work фирмасы,3D Home Architect және Edition 2 пакеттері Broderdund Software фимрмасында шығарылған.

Corel Draw пакеті әрқашанда мықты әсер қалдырады. Бұл жолы олар өз құрамына көптеген программалар қосты, оның қатарнына Corel Photo-Paint енеді. Бұл пакет мықты құрал- саймандармен қамтылған, одан соң пакеттің бұл жаңа бөлімінде интерфейсі жақсартылған,және сурет салу құралдары қолданыста ыңғайлы болып отыр. Ал жұмыс Web-қа қатысты болса онда бұл жағдайда Corel Draw CorelXara-дан қалып қояды, бұл кезде екіншісінің мүмкіндіктері артық болып келеді. Corel Draw графикалық редакторында мәтінді өңдеуге арналған құралдары бар. Оның мүмкіндіктері басқа да мықты редакторларға қарағанда үлкен болмаса да, көптеген тапсырмаларды орындауға қабілетті. ″Лупа″ құралы болса көптеген эффектлер жасай алады. Photoshop-тың екі және үшөлшемді эффектлерін қолдана отырып суретте алуан түрлі өзгерістерді іске асыруға болады. Пиксельдерді редактрлеу кезінде Corel Draw Corel Photo Paint-қа автоматты түрде ауысып отырады. Онымен қатар ол масштабтаудың базалық мүмкіндіктері мен өлшемнің динамикалық орнату құралдарымен қамтылған. Ол екі типті мәтіндік объектілер, яғни Corel Draw мәтіндік объектілерінің 2 түрін шығара алады: қалыпты мәтін (Paragraph) және артистикалық мәтін (Artistic) [2, 3].

Артистикалық мәтін негізінен әдемілеп, көркемдеп жазу үшін арналған. Оның режимінде жұмыс істеу үшін құрал-саймандар тақтасындағы пиктограмманы шерту керек. Ал егерде мәтінге көп жазу жазылатын болса онда Paragraph форматын қолданған жөн. Мәтін объектісіне әртүрлі эффектлерді қолдануға болады:масштабтау, созу, қысу, айналдыру. Corel Draw экранға болып жатқан өзгерістердің бәрін көрсетіп отырады.

Corel Draw-дің соңғы бөлімдерінің ерекшелігі деп олардың жоғарғы интерактивтілігін айтуға болады. Интерфейсі болса жағдайға қарасты өзгеріп отырады ,сондықтан кез-келген операция істеу кезінде минимальді түрде қозғалыстар жасалынады. Осы редактордың әр жаңа бөлімдері өзіне векторлық графикамен жұмыс жасау үшін әртүрлі құралдар және материалдарды қосып отырады. Сонымен бірге оның интерфейсі де жақсартылған болып отырады. Барлық командаларды меню ішінде орналастырып немесе батырмалар панеліне еңгізіп қайта алып тастауға болады. Жай фигуралардан басқа бұл пакеттің жаңа бөлімінде автофигуралар жасап шығаруға болады. Иллюстрацияға еңгізілген растрлық объектлермен пышақ және өшіргіштің жұмыс жасауына мүмкіндік беріледі. Көпсанды тілдер қолданылады, мәтінді форматтау мүмкіндігі де бар. Түспен жұмыс барысындағы қолданушы интерфейсі түбегейлі өзгерді. Енді алуан түсті суреттермен жұмыс одан әрі жеңіл болады,және де одан әрі сапалы суреттер алуға болады. Интернет үшін сурет салу мүмкіндіктері де жақсартылған.

Corel Draw 10-дакторының негізгі қасиеттеріне тоқтала кетсек:

• Қарапайым геометриялық фигуралар мен қисықтардың салу мүмкіндігі.

• Кез-келген объектлерді редактрлеу.түсін өзгерту,формасын өзгерту және т.б.

• Құжатта иллюстрация салу,дайын суреттерді қою.

• Әртүрлі суреттік эффектлерді пайдалану.

• Объектлердің барлығын керек жерде орналастыру,олардың ашылу ретін анықтау.

2002 жылдың тамызында Сorel Draw редакторының 11-ші бөлімі шығарылды, ол қазіргі заман техникасына сай болып келеді. Ол қазіргі әлемдегі векторлық графикадан алда келе жатқан Adobe Illustrator-дан кем түспейді, кей жақтарынан одан асып түседі де. Бұл программада жұмыс істеген мамандар бұл редакторды өзінің негізгі құралы ретінде қарастырады. Қазір бұл редактор өзіне көптеген адамдар көзқарасын тартуда. Ол өзімен 12-жылдық эволюция нәтижесін көрсетеді, оны дизайнда, жарнамада, публикациялауда, және де интернетте кеңінен қолданады. Оның интерфейсі одан әрі жетілдірілген,және егер де қолданушыға көптеген құралдар туралы ақпаррат керек емес болса ол оны пайдалнбай-ақ та жұмыс жасай алады. Редакторды нұсқаумен танып-білу негізінен қиынға соғады.

1 сурет – Графиктік х және у мәндерінің табылуы

 D

Медицина да компьютерлік графиканың қолданыс аймағы болып отыр, мысалы: инплантантарды автоматты түрде жоспарлау, анатомиялық векторлық модельдер және де медициналық зерттеулермен хирургиялық тәжірбиеде қолданылады.

«Классикалық» векторлық графика қазіргі кездің өзінде кәсіпкерліктің әртүрлі бөлімдерінде қолданысқа ие болып отыр. Графика бизнес ортасында кеңінен жайылып келе жатыр-бүгінгі таңда графикалық элементсіз бірде-бір құжат жоқ. Әрине анимациялық графика әлемде көңіл көтеру ортасында кеңінен таралған. Стивен Спилбергтің фильмдері графикада фотореализмнің жаңа стандартын орнатты. Голлливуд графикалық суреттерді өзіне эффектттер ретінде кеңінен қолданып отыр. 1994 жылдың ішінде ғана графикаға негізделген бірнеше фильмдер шығарылды: «The Lion King», «The Mask», «True Liness», «Forest Gump» және т.б.

MATHCAD-тың көмегімен кітап, диссертация, ғылыми есеп дипломдық және курстық жобаларды тек әртүрлі үлгідегі сапалы мәтін мен ғана емес, ең күрделі математикалық формула жиынтығымен, есептеулермен, графиктік көрністермен дайындауға болады. MATHCAD программаның мұндай мүмкіндіктері электрондық сабақтар, лекциялар курсы, электронды кітаптар жазуда маңызды жабдыққа айналып отыр. Сонымен бірге компьютерлік математика жүйесі көркем өнер, графика, линвистика саласында кеңінен қолданыс тапты. MATHCAD-тың жаңа нұсқасында құжаттардың көркем түсті эффектілі құрылғы және графикті аниммациялану,дыбысты қосып шығару мүмкінділігі қосылған. Осы артықшылықтарына байланысты мәтіндік, формулалық және графиктік редакторлар қуатты есептеуіш потенциялды орта жүйесімен беріледі. Өте күрделі тапсырмаларды шешу үшін математикалық және графикалық жүйелер және олардың біргуі қарастырылатын. Бұл жүйе әртүрлі математикалық,графикалық және офистік жүйе қатарымен кеңейтетін интегралды қамтамасыз етеді. MATHCAD-ты тек қана математикалық есептер үшін емес, басқа да қуатты инженерлік автоматтандырылатын жобалау жүйесін дайындаумен бірге, графиктерді бейнелеуге болады [4].

Компьютерлік графика файлдарының форматтары. Жоғарыда айтылғандай графика екіге бөлінеді:растрлық және векторлық.

Векторлық графикалық объектілердің математикалық түрде құрастырылуын көрсетеді. Қарапайым сөзбен айтсақ - компьютер түзу сызықты салуы үшін екі нүкте координаттары керек және оларды қосу қажет.

ВМР (Windows Device Independent Bitmap) бұл формат Windows-тың негізгі форматы болып есептелінеді,ол өз қарамағындағы барлық графикалық құралдармен қамтамасыз етіледі. Windows- арналған растрлық суреттерді сақтау үшін қолданылады, одан әрі ол ешнәрсеге жарамайды. Индекстік және RGB-түстерін сақтай алады.

WMF (Windows MetaFile) Windows-тың тағы бір «туған» форматы. Векторларды айырбас буфері арқылы тасымалдау үшін қолданылады. Векторлық графикамен байланысы бар Windows- тың барлық программасына түсінікті болып келеді.

PICT (Macintosh QuickDraw Picture Format) Macintosh айырбас буферіне арналған стандрт. Векторлы да растрлы да ақпаратты қбылдай алады. Мас’е-да барлық программалармен қабылданады. РС-да ріс. немесе РІСТ сияқты өлшемдері бар. Бірақ онымен жұмыс қиын да күрделі болады.

JPEG. EPS-ФАЙЛДАРЫ Бұл осы уақытта ЕРS-файлдарын редактрлеу үшін аша алатын жалғыз программа болып келеді.

PDF (Portable Document Format) Платформадан тәуелсіз болып келетін Adobe фирмасымен ұсынылған формат. Оның ішінде растрлық, векторлық иллюстрациялар және мәтіндер сақталына алады. Жетістіктерге жетуі үшін оның көлемі кіші болуы керек. Бұл үшін компрессия қолданылады, әр файлда өз тәсілдері бар. Бұл форматпен жұмыс жасау үшін арнайы Acrobat пакеті жасап шығарылды.

PSD (Adobe Photoshop Document) әйгілі растрлық редактор Photoshop-тың жасап шығарылған форматы болып табылады. Осыған байланысты көпқабатты суреттер салуға, қосымша каналдар болуына мүмкіндік береді.

AI (Adobe Illustration Document) бұл программаны американдықтар мен орыстар жақсы көреді. Бір файлда бір парақты ғана сыйдыра алады. Жұмыс алаңы өлшемі 3*3 болып келеді. Аз болса да жағымды жақтары бар: қалыпты жағдайларда тұрақтала алады, графикамен тығыз байланысты программаларды қамтиды. Векторларды бір сектордан екіншісіне жібергенде осы форматты қолданған жөн.

FH8 (Freehand Document) Соңғы сан оның бөлімін көрсетеді. Форматты тек қана FreeHand қана қабылдай алады. Басқа ерекшеліктермен айқындалмайды.

CDR (CorelDraw Document) бұл формат тұрақсыз және файлдардың сыйымдылығын реттелуін қамтамасыз етпейді. Оған қарамастан ол қолдануда ыңғайлы болып табылады. Және де ол РС платформасында көш бастаушылардың бірі болып табылады.

Векторлық графиканың және MATHCAD бағадарламасының қолданылуы. Бұл принцип суреттің бастапқы қалпын векторлық кескін құрайтынына негізделген. Бұл 2D және 3D суреттерімен пара-пар болып келеді. Яғни баспаға шығару кезінде көлеміне көп мән берілмейді деген сөз. Растрлық сурет бұнымен мақтана алмайды. Растрдан векторға трассировка жасайтын құралдар болса да олар адам фотосуретін векторлыққа өткізе алмайды. Кез-келген жағдайда векторлық сурет растрлық сурет сияқты кескінді анық түрде сапалы қыр көрсете алмайды. Векторлық форматта жаңа заманға сай технологиялар орнатқанның өзінде де оның көлемін ауыстырсақ сурет анық болып көрсетілмейді. Ал керісінше вектордан растрға тасымалдау кезде векторлық сурет сапалы күйінде болып көрсетіледі. Яғни векторлық сурет примитивті геометриялық денелерден құралған. Ал 3D форматы болса осыған кіретін үшбұрыш ретінде қарастырылуы мүмкін. Үшөлшемді графика қазіргі таңда өте кең таралған. Үшөлшемді векторлар арқасында күрделі көрсетілімдер құрастырылады. Қандай да дарынды болсаңыз да растрлық графика арқылы үшөлшемді сурет салу мүмкін емес. Ол үшін әртүрлі компьютерлік технологиялар әртүлі программаларға арналғандығын түсіне білу керек. Ал оларды дұрыс түрде орнатуға болады және орнату керек.

Компьютерлік графика негізі ретінде веторлық және растрлық графиканы қарастыруға болады. Олардың екеуінің ұқсастығы да айырмашылығы да бар. Екеуінің де кемшіліктері мен артықшылықтары бар. Біздің ғасырда компьютерлік графика қоғамда өзін көрсете білді. Оны көптеген ортада қолдануға болады. Әр салада оның адамға пайдасы тиіп отыр. Осы графика арқасында біз қазір теледидар экраны алдында өзіміздің жақсы көретін фильмдерімізді тамашалай аламыз. Бұл сала бізді бір орында тұрғызбай алға итермелейді, жаңадан тағы бір программалар ойлап шығаруға көмектеседі. Адамның іскерлігіне анализ жүргізгеннің өзінде көру мүшелерін ең тиімді пайдаланатын жағдай ол графикалық суреттерді қарау және оларды шығару.

Адамның графикалық суреттерді дыбыстан гөрі жақсы қабылдайды деуге болады, сонда графикалық ақпараттар адам сезіміне басқаларына қарағанда тез жіберіледі. Бұның себебі адамның психологиялық қасиеттерінде жатыр. Адам суреттерді қарастырғанда оны басқа нәрсемен салыстырып ойына керек ақпараттар тез оралады. Және де графикадан пайда болатын адамның сезімдері басқа себепкерлерге қарағанда көп болады. Графикалық программалар, редакторлар, пакеттер компьютерлік технологияның, сонымен қатар экономиканың дамуына жағымды әсер етеді. Сондықтан бұл программалардың өмірдегі маңыздылығы бар деп есептеймін. Қазіргі таңда Corel Draw редакторынң 12-ші бөлімі шыққан.

1. Сергеев А. П., Кущенко С. В. Основы компьютерной графики. Adobe Photoshop, Corel Draw – два в одном. Самоучитель. – М.: «Диалектика», 2008. – C.544.

2. Комолова Н. В. CorelDRAW X4. Самоучитель – СРб.: «БХВ-Петербург», 2008. – C.656.

3.СмолинаМ. А. Corel Draw 12. Самоучитель. – М.: «Диалектика», 2009. – C.592.