Теоретичні основи та мистецькі аспекти комп’ютерної графіки: аналітичний огляд

УДК 372.8:378.6

Микола БЛИЗНЮК

кандидат педагогічних наук,

доцент кафедри дизайну Косівського інституту

прикладного та декоративного мистецтва ЛНАМ

Теоретичні основи та мистецькі аспекти комп’ютерної графіки: аналітичний огляд

 Анотація. Описано загальні концепції комп’ютерної графіки, прийоми роботи з різними класами моделей, що дозволяють досягати тих або інших художніх ефектів. Здійснено огляд прикладної галузі комп’ютерної графіки. Розглядаються завдання комп’ютерної графіки й галузі її застосування.

 Ключові слова: комп’ютерна графіка, декоративно-прикладне мистецтво, дизайн, графічний редактор.

 

Николай Блызнюк. Теоретические основы и художественные аспекты компьютерной графики: аналитический обзор.

Аннотация. Описаны общие концепции компьютерной графики, приемы работы с различными классами моделей, позволяющие достигать тех или иных художественных эффектов. Осуществлен обзор прикладной области компьютерной графики. Рассматриваются задачи компьютерной графики и области ее применения.

Ключевые слова: компьютерная графика, декоративно-прикладное искусство, дизайн, графический редактор.

Blyznyuk Mykola. Theoretical bases and artistic aspects of computer graphics:  analitical review.

Annotation. General conceptions of computer graphics, receptions of work, are described with the different classes of models which allow to arrive at those or other artistic effects. The review of the applied industry of computer graphics is carried out. The tasks of computer graphics and industry of its application are examined.

Keywords: computer graphics, decorative-applied art, design, graphics editor.

Комп’ютерна графіка – не просто окрема наукова галузь чи навчальний предмет, це цілий світ, і навіть не для дуже глибокого ознайомлення з її таємницями може знадобитися багато часу й зусиль. Для того, щоб у наші дні стати фахівцем-професіоналом, треба присвятити цьому дивному симбіозу мистецтва й технології роки практичної роботи.

Як відомо, комп’ютерна графіка – це створення та опрацювання зображень за допомогою комп’ютера, в найрізноманітніших її проявах є найвидовищнішим багатофункціональним засобом реалізації найсучасніших комп’ютерних технологій в усіх без винятку галузях людської діяльності, що найлегше сприймається й засвоюється людиною. Це зумовлено тим, що зображення як основний продукт і головний функціональний елемент комп’ютерних гpафічноінформаційних систем визначається найбільшою інформативністю, може найшвидше та найповніше опрацьовуватись людиною (її мозком) і повною мірою відповідає природним психологічним особливостям сприйняття людиною навколишнього середовища [1].

Комп’ютерна графіка з’явилась достатньо давно. Вже у 1960-х роках існували повноцінні програми роботи з графікою. Сьогодні прийнято користуватися термінами “комп’ютерна графіка” і “комп’ютерна анімація”. Поняття “комп’ютерна графіка” об’єднує всі види робіт зі статичними зображеннями, “комп’ютерна анімація” має справу із зображеннями, які динамічно змінюються.

Справжнього широкого розвитку комп’ютерна графіка зазнала з появою персональних комп’ютерів “Macintosh” (МАС) фірми Apple, які спеціально призначалися для потреб поліграфії. Саме для платформи МАС почали з’являтися перші спеціалізовані операційні системи та графічні редактори. Але сталося так, що справжніми “масовими” комп’ютерами стали комп’ютери класу IBM/PC (РС). Тоді більшість звичайних сьогодні для багатьох оболонок та редакторів почали відтворюватися на базі графічного досвіду МАС, але перекладені для комп’ютерів РС. Так з’явилася славнозвісна операційна система Windows, а також дуже велика кількість звичних для користувачів комп’ютерів РС пакетів, різнопланових програм та редакторів (наприклад: QuickTime, Page Maker, майже всі продукти корпорації Adobe та багато інших).

Сучасна практика показує, що арсенал комп’ютерної графіки активно проникає в усі нові галузі знань і практичної діяльності. Фахівці в цих галузях вільно або мимоволі змушені освоювати новий для себе програмний інструментарій, опановувати прийомами побудови й модифікації зображень. Книг щодо роботи з тією або іншою програмою вистачає [2, 3].  Однак автори таких книг з повною підставою вважають, що викладати базові поняття комп’ютерної графіки не входить у їхнє завдання, і припускають, що читачі вже знайомі з її базовими концепціями й термінологією [4].

На жаль, занадто часто це не відповідає дійсності. Нерозуміння основних концепцій породжує загальне нерозуміння предмета, а найчастіше його повне відторгнення. Поверхневе освоєння прийомів комп’ютерної графіки призводить до вкрай низької якості результатів їхнього застосування. Цей процес зайшов сьогодні досить далеко, і доводиться, наприклад, навіть зіштовхуватися із синонімічним трактуванням термінів «комп’ютерна графіка» й «кітч». Створення нетривіального зображення засобами комп’ютерної графіки багато в чому аналогічно роботі над художньою прозою або віршами за допомогою текстового процесора. Те й інше — творча робота, що включає в себе технологічні прийоми. У тому й іншому випадках головне — не технологія, а творчість, на яку здатні тільки люди. Техніка — це лише інструмент, що дозволяє прискорити творчий процес і надає нові можливості для матеріалізації його результату. Текстовий процесор допоможе додати наглядності тексту, виділивши заголовки гарним шрифтом, але він нездатний зробити автора гарним письменником. Праця письменника — творча діяльність його мозку, що ґрунтується на світовідчутті й досвіді. Текстовий процесор не читав класиків, не вивчав теорію віршування, не займався науковими дослідженнями й у силу навіть тільки цих обмежень не здатний самостійно створити роман, новелу або наукову статтю. Для такої роботи потрібна людина із творчим складом розуму. Роль текстового процесора, в свою чергу, зводиться до скорочення й прискорення шляхів побудови слів з голови автора на видрукувану сторінку, що зможуть прочитати інші [5].

Все сказане повною мірою відноситься й до комп’ютерної графіки. У розпорядженні користувача можуть бути самий потужний комп’ютер і досконалі графічні програми, здатні швидко і якісно вивести у файл, на екран або друк будь-яке зображення, але зміст цих зображень залежить тільки від знань і творчих здатностей самого користувача. Багато галузей комп’ютерної графіки вимагають знання основ малюнка, колористики, композиції, історії мистецтва й кращих його зразків, розвиненого художнього смаку й уяви. Графічні програми відіграють допоміжну роль у процесі створення зображення і його перенесення на магнітний диск, папір, компакт-диск або інший носій, яким зможуть скористатися користувачі.

Комп’ютерна графіка порівняно молода, але образотворче мистецтво нагромадило досвід тисячоріч. У комп’ютерній графіці з успіхом застосовуються знання й технічні прийоми, знайдені художниками сотні років тому. Так, комп’ютер дозволяє створити зображення швидше, ніж традиційні художні техніки, але ще швидше з його допомогою можна одержати гору макулатури. Комп’ютерна графіка в багатьох своїх прикладних галузях — це мистецтво, а комп’ютери й програми — усього лише технічний арсенал цього мистецтва. Однак зневажати освоєнням цього арсеналу — недозволена розкіш для кожного, хто повинен користуватися комп’ютерною графікою для рішення своїх професійних завдань. І зовсім недозволено це для дизайнера — для більшості представників цієї професії комп’ютер і графічні програми стали основним робочим інструментом [6].

Для введення зображень у комп’ютер не обов’язково їх сканувати, фотографувати чи знаходити в мережі Інтернет. Зображення можна і створювати. Для цього служить спеціальний клас програм, які називають графічними редакторами. Графічні редактори поділяються на класи. Одні є зручними для створення простих штрихових зображень. Інші дозволяють імітувати не тільки різноманітні інструменти художника (пензлі, пера, олівці, фломастери, розбризкувачі тощо), але й художні матеріали (масло, гуаш, туш, акварель, папір, картон та ін.). Деякі редактори дозволяють імітувати стиль роботи відомих майстрів живопису. Є графічні редактори, з допомогою яких важко створити зображення, але які незамінимі для оброблення зображень, одержаних іншим шляхом (за допомогою сканера, фото- чи відеокамери).

Спеціальні графічні редактори використовуються для створення електронних документів, що поширені в комп’ютерних мережах, зокрема в Інтернеті. Вони мають зручні засоби для оформлення різноманітних кнопок, рамок, лінійок, фонових візерунків та інших декоративних елементів. Не завжди самий кращий і найпопулярніший графічний редактор підходить для вирішення конкретного завдання. Під час роботи з комп’ютером важливо використовувати не ті програми, які зручні взагалі, а ті, що найбільш підходять для виконання конкретної роботи.

Під час роботи з графічним редактором надається можливість вiльно маніпулювати об’єктами, конструювати різні моделi світу через використання середовищ комп’ютерної системи, що вiдповідає сприйняттю людиною вiдповiдних подій та ситуацій в оточуючому світі, виконувати дії з класифiкації чи порівняння з умовами, множинними та функціональними ознаками. В студентів формуються поняття композиційної рівноваги, центрування, гармонії кольорів.

Основне завдання фахівця, що створює зображення, незалежно від технічних засобів, якими він користується, — створення об’єкта візуальної комунікації. Під візуальною комунікацією розуміється інформаційний процес, при якому підготовлені автором зображення дані передаються глядачеві по каналі зору [7] . У ході цього процесу передані дані через накопичені глядачем спогади й асоціації викликають у нього, свідомо або підсвідомо, певні думки й емоції. Інакше кажучи, об’єкт візуальної комунікації служить ланкою передачі в процесі спілкування автора зображення із глядачем, що розглядає його твір. У рамках художньої комп’ютерної графіки об’єкт візуальної комунікації, що створюється художником, — це масив графічної інформації, представленої у формі даних, придатних для зберігання на машинних носіях, обробки за допомогою програм, відтворення за допомогою периферійних графічних пристроїв і передачі засобами телекомунікації.

При незмінній природі візуальної комунікації значеннєвий зміст інформаційного процесу й особливості його перебігу можуть бути різними, що дає можливість виділяти різні прикладні галузі комп’ютерної графіки. Такий розподіл, незважаючи на деяку умовність, дозволяє краще зрозуміти особливості окремих галузей художньої творчості в цілому й художній комп’ютерній графіці зокрема.

У якості першої класифікаційної ознаки можна прийняти незмінність масиву візуальної інформації в процесі його сприйняття глядачем. За цим критерієм твори комп’ютерної графіки можна розділити на статичні (зображення), динамічні або анімовані (послідовність зображень, що міняють один одного з певною швидкістю). Методи анімації, уводячи в процес візуальної комунікації тимчасову категорію, радикально збільшують обсяг інформації, що передається в ході цього процесу. Через це анімаційні витвори комп’ютерної графіки є більш трудомісткими в технічному й творчому аспектах і жадають від свого творця більших зусиль.

У якості другої класифікаційної ознаки можна прийняти наявність прикладної функції творів комп’ютерної графіки. Під прикладною функцією розуміється можливість безпосереднього задоволення якої-небудь практичної потреби [8]. У сучасній практиці наявність прикладної функції твору комп’ютерної графіки зустрічається дуже часто. Це призводить до підпорядкованості створення зображення якому-небудь іншому процесу або явищу, що супроводжує його сприйняття глядачем, призначенню або меті. Як приклад такої підпорядкованості можна привести дизайн рекламного баннера на web-сторінці (домінуючим фактором виступає реклама), фірмового бланка (склад і розташування інформаційних елементів, що визначаються призначенням документа), інформаційного покажчика (призначення знака або оголошення). Специфіка роботи над прикладними речами вимагає погоджувати всі аспекти діяльності зі створення зображення з його прикладною функцією (див.пізнавальну схему – рис.1)

Рис.1. Пізнавальна схема

Ступінь застосування засобів і прийомів комп’ютерної графіки в традиційних галузях споживання зображень визначається сполученням специфіки цих галузей і переваг, які дає авторові автоматизація його праці.

В галузі традиційної художньої графіки й живопису переваги автоматизації найменш очевидні, тому застосування в ній комп’ютерів і графічних програм залишається епізодичним, хоча й розширюється рік у рік. В галузі книжкової графіки й поліграфічного оформлення ситуація інша. Сучасні поліграфічні технології інтенсивно використовують комп’ютери й програмне забезпечення; переважна більшість видань випускаються з попереднім перекладом на машинні носії й тексту (що дозволяє автоматизувати редагування, коректуру, верстку), та ілюстрацій (що дозволяє не тільки працювати з ними за допомогою графічних програм, але й включати їх у верстку довільної складності). Допоміжні графічні елементи (буквиці, віньєтки, лінійки) дуже зручно розробляти із самого початку за допомогою графічних програм. Як правило, й ілюстрації, підготовлені в техніці традиційної графіки, або такі, що представляють собою фоторепродукції, піддаються додатковій обробці після перекладу в машинний формат — виконуються ретуш, тонова й колірна корекції, додрукарське опрацювання. Багато художників-ілюстраторів при роботі над книжковими проектами із самого початку вважають доречним використовути графічні програми [9].

У промисловості прийоми комп’ютерної графіки також досить широко поширені: при роботі дизайнерів над зовнішнім виглядом нових промислових виробів, при розробці упаковок для них. Тривимірне моделювання промислових виробів дуже тісно примикає до їхнього інженерного проектування, а прийоми роботи з художніми програмами тривимірної графіки схожі на прийоми роботи із сучасними системами автоматизованого проектування (САПР). Тривимірні моделі дозволяють без підготовки дорогих макетів одержати реалістичне зображення виробу до виготовлення навіть найпершого його зразка.

У бізнесі засоби комп’ютерної графіки знайшли широке застосування у двох галузях: у розробці фірмового корпоративного стилю й у рекламній справі. З їхньою допомогою можна не тільки швидко підготувати зразки для пред’явлення замовникові, але й оперативно, без зайвих турбот, внести всі необхідні зміни (найчастіше — багаторазово). Крім того, у сучасній рекламі широко використовуються прийоми колажу, що найбільш ефективно реалізуються за допомогою графічних програм [10].

Сучасні засоби масової інформації неможливо представити без застосування комп’ютерної графіки. Випускаючи газети, журнали й інші періодичні видання, виникають ті ж завдання, що й у книговиданні, але ситуація збільшується вкрай стислими термінами підготовки графічних робіт, що практично не залишають альтернативи засобам комп’ютерної графіки. На телебаченні засобами комп’ютерної графіки оформляються статичні й динамічні (анімовані) заставки передач, фонові зображення для відеомонтажу, що демонструються в передачах новин, фотопортрети, схеми, карти, діаграми.

Окремо варто сказати про кінематографію. У цій галузі застосування засобів комп’ютерної графіки почалося в мультиплікації, причому відразу ж після того, як з’явилися комп’ютери з достатніми для обробки зображень технічними можливостями. Це пояснюється тим, що при створенні мультиплікаційного фільму потрібно виконувати величезний обсяг рутинної роботи з побудови зображень, що відповідають проміжним фазам руху персонажів, а рутинна робота — це те, із чим комп’ютери справляються найкраще. Сьогодні економічні міркування призвели до того, що зроблений без застосування засобів комп’ютерної графіки анімований фільм є скоріше виключенням, ніж правилом. З появою потужних комп’ютерів і програм тривимірного моделювання, що дозволяють створювати досить близьку до реальності імітацію ландшафтів та об’єктів, не змусили себе чекати й перші проекти художньої комп’ютерної графіки в повнометражному кіно [11].

Поряд із цими традиційними галузями застосування створених або оброблених засобами комп’ютерної графіки зображень, за два останніх десятирічя з’явилися й нові, орієнтовані винятково на продукцію фахівців, що працюють за комп’ютерами. Це — комп’ютерні ігри, тренажери, а також WWW — гіпертекстова служба Інтернету.

Історично раніше, ніж в інших галузях, потреба у великому обсязі комп’ютерної графіки виникла в індустрії комп’ютерних ігор. Не буде перебільшенням сказати, що ця потреба з’явилася одним із головних чинників бурхливого розвитку засобів і методів комп’ютерної графіки. У сучасних ігрових програмах засобами комп’ютерної графіки розробляються не тільки персонажі, ландшафти й інтер’єри, але й більшість елементів користувальницького інтерфейсу, за допомогою якого гравець взаємодіє з програмою. Тренажери, що служать для навчання фахівців володінню різною технікою (наприклад, літаком), відрізняються в аспекті, що цікавить нас, від комп’ютерної гри дуже мало — головним чином, організацією інтерфейсу [12].

«Всесвітня павутина», WWW, що перетворила інформаційні мережі з інструмента вчених в атрибут повсякденного життя, викликала не тільки радикальну зміну в прийомах пошуку й одержання інформації. Її стрімкий розвиток зажадав небаченого раніше обсягу професійних графічних робіт, оскільки успіх або неуспіх web-сторінки багато в чому визначається її привабливістю. З іншого боку, застосування на web-сторінках графічних елементів, розроблених традиційними способами й згодом переведених у машинний формат, виявився надзвичайно марнотратним через необхідність передачі по каналах зв’язку занадто більших обсягів надлишкової інформації. Це призвело не тільки до збільшення частки графічних робіт, виконаних «з нуля» засобами комп’ютерної графіки, але й до появи нових форматів подання графічної інформації й алгоритмів її стискання. Таким чином у цей час прикладні галузі, що вимагають фахівців з комп’ютерної графіки, швидко розвиваються, і постійно з’являються нові точки дотику зусиль фахівців, що володіють засобами та прийомами комп’ютерної графіки.

Серед загального класу інформаційних моделей (рис.2) у комп’ютерній графіці використовуються три основних класи інформаційних моделей: піксельна (або растрова чи крапкова) модель зображення, векторна (або об’єктна) модель зображення й сітчаста модель тривимірного об’єкта [13].

Рис.2. Загальна класифікація моделей

Інтернет широко популяризує раніше маловідомі форми комп’ютерної графіки. Наприклад, інтерактивні фотопанорами, у яких відвідувач сайту, користуючись засобами навігації, може змінювати напрямок погляду, або розглядаючи предмет з різних сторін, або, навпаки, повертаючись у просторі. Лавиноподібний ріст WWW призводить до постійного дефіциту фахівців у галузі дизайну, орієнтованих на розробку графіки для Інтернету.

Прийоми комп’ютерної графічної техніки — це стандартні прийоми, які часто використовуються при роботі над графічними проектами за допомогою програм піксельної графіки. Більша частина цих прийомів не має аналогів у традиційній художній техніці, оскільки в них використовуються особливості цифрового подання графічної інформації. Проте ці прийоми часто застосовуються для імітації традиційної техніки графіка й художника.

Висновки. Упродовж останніх десятиріч відбувається інтенсивна інформатизація суспільства. Інформаційно-комп’ютерні технології проникають у всі сфери суспільного життя, у побут людей, стають невід’ємною частиною їх культури. На зміну індустріальному приходить інформаційне суспільство.

У теперішній час, завдяки грандіозному розвиткові комп’ютерної техніки, деякі сторони нашого життя неможливо уявити без застосування комп’ютерних технологій, у тому числі без комп’ютерної графіки. Це:

• усі види поліграфічних процесів;
• майже вся рекламна індустрія;
• телебачення;
• моделювання нових видів одягу;
• проектно-конструкторські розробки тощо.

На базі засобів комп’ютерної графіки й інших прогресивних технологій  останнім часом з’явилися зовсім нові, не схожі ні на що раніш відоме, напрямки виробництва, профессії, навіть середовища та взаємостосунки. Звичними зараз звучать для більшості з нас поняття: “віртуальна реальність”, “зона Інтернет”, “телеконференція”, “аудіо та відео у реальному часі” та інші. Все це є невід’ємною часткою так званої “комп’ютерної революції”, яку всі ми зараз відчуваємо на собі [14].

Наслідками всестороннього вторгнення комп’ютерізації у майже всі сфери діяльності людини є й поява нових типів мистецтва. До таких можна віднести комп’ютерну музику та анімацію. Остання з’явилася саме завдяки розвитку одного з видів комп’ютерної графіки, а саме — тривимірної (3D) графіки та анімації. Цей тип графіки, а точніше клас редакторів 3D, набув за останні роки достатньо широкого розповсюдження не тільки у колах спеціалістів, які користуються спеціалізованими, дуже міцними графічними станціями, а й у колах користувачів середнього класу, у т. ч. й користувачів домашніх комп’ютерів. Цьому, перш за все, сприяє розвиток спрямованних на працю з 3D графікою не тільки програмних продуктів, а й поява апаратних засобів, також спрямованних на підтримку та прискорення різноманітних 3D процесів [15]. До цих засобів слід віднести такі, як:

• 3D акселератори, які входять до складу майже всіх сучасних відеоадаптерів;
• процесори з підтримкою ММХ команд;
• спеціалізовані процесори типу RISC, Silicon Graphics;
• процесори з підтримкою нової технології 3D NOW та ін.

Своєрідним синтезом майже усіх типів комп’ютерної графіки став і такий тип графіки, як “Web-дизайн”, який прийшов до нас разом із втіленням у повсякденне життя все більшої спільноти Інтернету. Тут присутні елементи, які досі використовувались лише при верстці друкованних видань, фрагменти анімації та відео, а також моменти моделювання різних об’єктів.

 ЛІТЕРАТУРА

1. Миронов Д.Ф. Компьютерная графика в дизайне: учебник для вузов.- СПб.: Питер, 2004.- 224с.
2. Яковлев М.І. Геометричні принципи художнього формотворення / Дис. …докт. техн. наук.: 05.01.02.- К., 1999.- 415с.
3. Близнюк М. М. Інформаційно-комп’ютерні технології: мистецький аспект. – К.: Каравела, 2006. — 272 с.
4. Близнюк М.М. Метод творчих дослідницьких проектів як основа формування інформаційної культури фахівців художньо-мистецьких спеціальностей // Комп’ютерно-орієнтовані системи навчання: Зб. наук. праць. Редкол.- К.: НПУ ім.М.П.Драгоманова.- Випуск 3.- 2001.- С.95-101.
5. Глушаков С.В., Кнабе Г.А. Компьютерная графика: Учебный курс / Шеф-ред. С.В.Глушаков; Худож.-оформитель А.С.Юхман. – Харьков: Фолио; М.: ООО «Издательство АСТ», 2001.- 500с.
6. Дорошенко Ю.О. Комп’ютерна графіка: розкриємо секрети програмної реалізації візуальних спецефектів статичних зображень // Комп’ютер у школі та сім’ї.- 1998.- №1.- С.43-47.
7. Використання комп’ютерних технологій для стилізації малюнків під різні види художньо-творчих робіт / Олег Сидоренко, Тарас Коломієць.Трудова підготовка в закладах освіти.-№ 3.- 2004 // http: www.ostriv.in.ua.
8. Котов Ю.В. Как рисует машина.- М.: Наука, 1988.- 224с.
9. Куленко М. Я. Основи графічного дизайну: Підручник.— К.: Кондор, 2006.— 492с.
10. Черниш Л.М. Комп’ютерні технології і мистецтво / Банк методичних розробок – “Аматорське мистецтво”. Нотатки фахівця.- Нttp://www. culturalstudies.in.ua/metod_amator_16.php.
11. Матвієнко О. Ін-тернет як технологія підтримки інформаційної діяльності в галузі мистецтва // Мистецтво і освіта.- 1999.- №4.- С.49-52.
12. Ракитов А.И. Философия компьютерной революции.- М.: Политиздат, 1991.- 287c.
13. Сомов Ю.С. Композиция в технике. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1977.- 271с.
14. Яцюк О.Г., Романычева Э.Т. Компьютерные технологии в дизайне. Эффективная реклама.- СПб.: БХВ-Петербург, 2001.- 432с.
15. The World Book Encyclopedia.-  Chicago, London, Sydney, Toronto: World Book Inc., 1994.- V.4.- р.706, 908-927; V.10.- р.270.