Grafică digitală

Grafica digitală este un domeniu al informaticii care acoperă toate aspectele legate de prelucrarea imaginilor utilizând un computer. Termenul englez corespunzător este computer graphics. Grafica digitală mai este numită uneori grafică de computer, grafică de calculator, grafică pe calculator sau grafică computerizată. Grafica digitală este o activitate în care computerul este utilizat pentru sintetizarea, modificarea, stocarea și managementul imaginilor, precum și pentru prelucrarea informației vizuale obținute din realitatea înconjurătoare.

Scurt istoric

La începutul istoriei sale prin anii ´60 grafica digitală făcea primii pași de progrese tehnice, grafica la calculator fiind destul de limitată în posibilități tehnice. Inițial a dat posibilitatea de a afișa pe ecran doar câteva zeci de segmente și elemente geometrice; se putea lucra doar cu elemente grafice relativ simple. Evoluțiile, elaborările softului și posibilităților tehnice erau analizate în academii și mediul științific. Treptat însă grafica de calculator s-a stabilit în viața cotidiană, oferind posibilități de realizare a proiectelor comerciale de succes. Etape în dezvoltarea graficii digitale:

În anii 1960-1970 s-a format ca disciplină științifică. În această perioadă se dezvoltă metode și algoritmi de bază: tăiere, scanarea rastru, primitive (elemente) grafice, modelele de umbrire, imagini de scene spațiale, trasări tridimensionale, lumini de modelare.
În anii 1980 programele sunt în curs de dezvoltare mai mult ca o disciplină aplicată. Metodele de aplicare a acesteia se dezvoltă în diverse domenii de activitate umană.
Metodele anilor 1990 de grafică pe calculator au devenit principalul mijloc de dialog între om și calculator, și rămâne valabil până în prezent.

Grafica digitală contemporană este o disciplină tehnico-științifică destul de dificilă, bine concepută și variată. Unele compartimente, cum ar fi transformările geometrice, modalitățile de a descrie curbe și suprafețe, au fost studiate destul de bine. Unele zone continuă să evolueze: metodele de scanare a rasterului, eliminarea liniilor și suprafețelor ascunse, modelarea și utilizarea culorilor și iluminațiilor, texturarea, crearea efectului de transparență și transluciditate, etc. Sunt create suporturi tehnice și softuri (programe) pentru a produce imagini de diferite tipuri și pentru diverse scopuri – de la simple desene la imagini realiste ale obiectelor naturale.

Domenii de aplicare

Aplicarea graficii pe calculator este formată din următoarele domenii principale:

Vizualizarea informației
Proiectare
Modelare (simulare)
Interfață grafică pentru utilizatori (GUI)

În prezent cunoașterea elementelor de bază ale graficii pe calculator este necesară inginerilor, oamenilor de știință, artiștilor plastici, designerilor, fotografilor, pictorilor de animație etc. Odată cu apariția unor noi cerințe s-au dezvoltat rapid multiple aplicații software, devenind mai intuitive, mai structurate pentru utilizare. Datorită calculatorului putem avea la dispoziție în câteva fracțiuni de secundă variații multiple de culoare, forme, compoziții etc.

În baza tehnologiilor graficii computerizate s-au dezvoltat:

Interfața de utilizator, GUI
Proiectarea digitală în arhitectură și grafica industrială
Efecte vizuale specializate, cinematografia digitală
Grafica de computer pentru filme, animație, televiziune
Rețeaua Internet
Conferințele video
Televiziunea digitală
Proiecte multimedia, proiecte interactive
Fotografia digitală și posibilitățile avansate de prelucrare a fotografiei
Grafica și pictura digitală (cu 2 laturi esențiale – imitarea materialelor tradiționale și noile instrumente de lucru digitale)
Vizualizarea datelor științifice și de afaceri
Jocuri la calculator, sisteme de realitate virtuală („VR”) (de ex. simulatoare pentru aviație)
Sisteme de proiectare automatizată
Tomografie computerizată
Poligrafia
Grafica laser
Realitatea augmentară

Activitate științifică

Grafica pe calculator este de asemenea și un domeniu de activitate științifică.

În domeniul graficii digitale se susțin lucrări științifice, precum și o varietate de conferințe, ca de ex. Conferința Siggraph.

Categorii

Grafica digitală se divizează în mai multe categorii:

Grafica bidimensională (se constituie din 2 algoritm-uri de prezentare – grafică raster și grafică vector)
Grafica Fractal
Grafica tridimensională (este des utilizată în animație, spoturi publicitare, jocuri la computer etc.)
CGI grafica (CGI – în engleză imagini, personaje generate de computer)
Grafica animată
Grafica video
Grafica web
Grafica Multimedia
Grafica în designul poligrafic

Definiții după tipuri

În grafica digitală se operează cu diverse elemente grafice, pentru elaborarea și controlul imaginilor; pixel, punct, linie, curbă, poligon, etc. La baza graficii digitale (și în special grafica bidimensionala) stau doua tipuri de calculații, Raster (sau rastru) și Vector (vectorială). Grafica rastru și vector stau la baza graficii digitale, ele sunt utilizate de programele 3dimensionale, programe pentru montare video, animație, etc.

Prezentarea la calculator a imaginii de tip Raster se face în baza segmentării unei suprafețe cu ajutorul unor pătrățele mici care se numesc pixeli. O imagine rastru este un tablou format din mai multi pixeli. Cu cât mai mulți pixeli avem în imagine cu atât calitatea detaliilor e mai înaltă. Acest tip de grafică permite să cream și să reproducem oricare imagine cu multitudinea de efecte și subtilități, indiferent de complexitate. Imaginile procesate cu ajutorul scanerului sau aparatelor foto sunt formulate ca raster.

Neajunsurile – e complicata redimensionarea graficii rastru, deoarece la interpolare (adăugare de pixeli în raport de cei existenți în imagine) computerul inventează calculând pixelii nu întotdeauna satisfăcător, cu toate că sunt diverse metode de interpolare.

În grafica de calculator, Grafica vectorială este un procedeu prin care imaginile sunt construite cu ajutorul descrierilor matematice prin care se determină poziția, lungimea și direcția liniilor folosite în desen. Grafica vectoriala e bazată ca principiu pe desen cu ajutorul liniilor calculate pe o suprafața. Liniile pot fi drepte sau curbe. În cazul imaginilor vectoriale fișierul stochează liniile, formele și culorile care alcătuiesc imaginea, ca formule matematice. Imaginile Vector pot fi mărite și micșorate fără a pierde calitatea. O imagine poate fi modificată prin manipularea obiectelor din care este alcătuită, acestea fiind salvate apoi ca variații ale formulelor matematice specifice. Este des utilizata în imagini cu funcții decorative, caractere-text, logotipuri, infograme, decor, cat și în proiecte sofisticate 3D, montare video, animație, etc.

Sisteme cromatice, modele și profiluri de culoare

Există sisteme sofisticate de control cromatic al imaginilor. Adaptarea valorilor cromatice se aplică în funcție de necesitați și scopuri. Astfel, pentru controlul de culoare la computere, există mai multe modele cromatice (sau modele de culoare), care pot fi folosite pentru definirea cromatică a imaginii, pentru selectarea culorilor în procesul desenării și creării imaginii, pentru arhivare, etc.

În general există două tipuri majore de modele cromatice:

amestecul aditiv RGB (din engleză de la Red-Green-Blue, roșu-verde-albastru) – amestec de culori lumină – se utilizează pentru ecran, monitor, televiziune, scanare, aparate foto, design web, animație și altele
amestec substractiv CMYK (de la Cyan-Magenta-Yellow-blacK) – amestec de culori pigment – se utilizează pentru proiecte poligrafice destinate tiparului color.

Unele modele de culoare admit variații ale diapazonului cromatic, din acest motiv sunt împărțite în diverse profiluri de culoare destinate diferitelor necesități. De exemplu, pentru modelul RGB există mai multe profiluri. sRGB IEC61966-2.1 – diapazon mediu utilizat mai des pentru pagini web, sau Adobe RGB (1998) – diapazon mai mare utilizat pentru prelucrarea imaginilor destinate produselor pentru tipar.

Pe lângă modelele cromatice RGB și CMYK mai există și altele precum: Lab, HSB / HSL / HSI, Culori Indexate, Culori Pantone/PMS (Pantone Matching System), Culori Spot.

Listă de aplicații

Gratuite sau cu sursă liberă

Comerciale

Bibliografie

David Dabner. DesignGrafic. Principiile și practica designului grafic (Enciclopedia RAO. 2005)
В.И.Мураховский. Устроиство компьютера: популярная энциклопедия (М.: АСТ-ПРЕСС КНИГА, 2004. -640с.)
Mark Giambruno. 3D Graphics & animation: second edition(New Riders Publishing, 2002. 201 West 103rd street, Indianapolis, Indiana 46290)
Джеймс Феличи. (перевод С. И. Пономаренко)Типографика: шрифт верстка дизайн (БХВ-Петербург. 2004)
Сибил Айриг, Эмиль Айриг. Подготовка цифровых изображений для печати. (ООО Попурри. Mинск. 1997), (traducere din cartea PREPARING DIGITAL IMAGES FOR PRINT by Sibil Ihrig, Emil Ihrig. – Osborne McCraw-Hill. 1995)
Dan Margulis. Professional Photoshop®, The Classic Guide to Color Correction, Fourth Edition / (New York: Wiley Publishing, Inc., 2002)
Donie O’Quinnn. Print publishing. A hayden shop manual
Ted Alspach. Kelly L. Murdock. Illustrator 10. Bible, (Editura „Dialectica”, Moscova, Sankt-Petersburg, Kiev. 2002)

Vezi și

Imagine digitală