第五章：數(shù)字圖形的視覺(jué)特征

1、2022-7-71數(shù)字圖形創(chuàng)意設(shè)計(jì) 2022-7-72 5.1 數(shù)字圖形及數(shù)字圖形及CG藝術(shù)藝術(shù) 第五章 數(shù)字圖形的視覺(jué)特征 5.2 數(shù)字圖形的視覺(jué)特征數(shù)字圖形的視覺(jué)特征 5.3 數(shù)字圖形文件的格式及其轉(zhuǎn)換數(shù)字圖形文件的格式及其轉(zhuǎn)換 2022-7-73 學(xué)習(xí)內(nèi)容:數(shù)字圖形及CG藝術(shù)，數(shù)字圖形的規(guī)則性，數(shù)字圖形的復(fù)合效果，虛擬現(xiàn)實(shí)。主要的矢量圖形文件格式，主要的點(diǎn)陣圖形文件格式，數(shù)字圖形文件的格式之間的轉(zhuǎn)換。 重點(diǎn):數(shù)字圖形的規(guī)則性、復(fù)合效果和虛擬現(xiàn)實(shí)。難點(diǎn):數(shù)字圖形文件的格式之間的轉(zhuǎn)換。 2022-7-74 計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的圖形是數(shù)字化的圖形。它與傳統(tǒng)圖形不同，傳統(tǒng)圖形是用色彩來(lái)描述的，而色彩本身

2、沒(méi)有任何數(shù)字概念。而電腦顯示屏上的圖形，是數(shù)字圖形，它是用數(shù)學(xué)方式來(lái)描述的。將傳統(tǒng)圖形經(jīng)輸入到電腦中，就變成了數(shù)字圖形，它把整幅傳統(tǒng)圖形的色彩變?yōu)榫鶆蚺帕杏行虻南袼?，每一個(gè)像素都由一定的數(shù)字來(lái)描述它的顏色，而這些像素的組合重現(xiàn)了整幅的傳統(tǒng)圖形。 2022-7-755.1 5.1 數(shù)字圖形及CG藝術(shù)CG（Computer Graphics）的原義為“電腦圖形”，簡(jiǎn)稱為“電腦手繪”，是指依靠電腦、平面設(shè)計(jì)軟件、數(shù)位攝影科技和電腦輔助繪畫(huà)軟件等進(jìn)行創(chuàng)作的數(shù)字作品。 2022-7-76 CG，英文Computer Graphics的縮寫(xiě)，即計(jì)算機(jī)圖形。對(duì)CG有兩種理解：一、從廣義方面講，CG泛指所有的

3、電腦圖形和數(shù)碼影像。無(wú)論2D（平面）還是3D（三維）的圖形，只要是使用電腦，或者說(shuō)是使用數(shù)字視覺(jué)技術(shù)生成的，都可以稱為CG。二、從藝術(shù)學(xué)的角度理解，CG是一門(mén)新藝術(shù)，是一門(mén)不同于其它任何藝術(shù)門(mén)類的新藝術(shù)。作為一門(mén)獨(dú)立藝術(shù)的CG藝術(shù)必須符合以下兩方面：1、使用或借助數(shù)字視覺(jué)技術(shù)；2、具備由數(shù)字視覺(jué)技術(shù)所帶來(lái)的新藝術(shù)特征數(shù)字視覺(jué)特征。2022-7-77隨著以計(jì)算機(jī)為主要工具進(jìn)行視覺(jué)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的一系列相關(guān)產(chǎn)業(yè)的形成,國(guó)際上習(xí)慣將利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行視覺(jué)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的領(lǐng)域通稱為CG。它既包括技術(shù)也包括藝術(shù)，幾乎囊括了當(dāng)今電腦時(shí)代中所有的視覺(jué)藝術(shù)創(chuàng)作活動(dòng)，如平面印刷品的設(shè)計(jì)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、三維動(dòng)畫(huà)、影視特效、多

4、媒體技術(shù)、以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為主的建筑設(shè)計(jì)及工業(yè)造型設(shè)計(jì)等。所以提到CG時(shí)一般可以分成四個(gè)主要領(lǐng)域：2022-7-78所以提到CG時(shí)一般可以分成四個(gè)主要領(lǐng)域：1、CG藝術(shù)與設(shè)計(jì) 包括二維、三維的，靜止畫(huà)、動(dòng)畫(huà)（movie），從自由創(chuàng)作、服裝設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、電視廣告（CM）到網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)，可謂包羅萬(wàn)象。2、游戲（Game）軟件 電子游戲開(kāi)始于美國(guó)，日本的軟件使之風(fēng)靡世界。游戲公司憑借日本動(dòng)畫(huà)，漫畫(huà)的文化積累，充分運(yùn)用CG，一舉形成了世界注目的游戲產(chǎn)業(yè)。任天堂（Nintendo），Sega，索尼（Sony）等國(guó)際知名的企業(yè)成了電子游戲的代名詞。3、動(dòng)畫(huà) 從鐵臂阿童木起，日本的動(dòng)畫(huà)就廣為世界所熟悉，在電腦

5、普及之前，靠手工繪制的動(dòng)畫(huà)已經(jīng)成了日本的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。 沒(méi)有CG，動(dòng)畫(huà)的大量生產(chǎn)是難以想象的。 4、漫畫(huà) 雖然漫畫(huà)家們主要還是采用手繪，然后用掃描儀進(jìn)行數(shù)碼化，貼紙等很多技法采用了photoshop之類的軟件。年輕一代越來(lái)越習(xí)慣于用數(shù)碼輸入板和illustrator painer一類的軟件直接創(chuàng)作，或者用數(shù)碼相機(jī)的素材加工成漫畫(huà) 。2022-7-79 5.2 5.2 數(shù)字圖形的視覺(jué)特征 數(shù)字圖形的產(chǎn)生，帶來(lái)了新的造型語(yǔ)言和表達(dá)方式，數(shù)字圖形的視覺(jué)特征來(lái)自于數(shù)字技術(shù)所創(chuàng)造的不同于其它視覺(jué)藝術(shù)的獨(dú)特藝術(shù)語(yǔ)匯和視覺(jué)效果。2022-7-710 5.2.1 5.2.1 規(guī)則性 數(shù)字圖形是通過(guò)計(jì)算機(jī)的計(jì)算而生

6、成的，在本質(zhì)上是規(guī)則性的，這種規(guī)則性也必然會(huì)體現(xiàn)在它的視覺(jué)效果中。例如：由“路徑”生成的光滑輪廓線、規(guī)則整齊的漸變、“羽化”產(chǎn)生的平穩(wěn)過(guò)渡、規(guī)律感的材質(zhì)貼圖等都是規(guī)則性的典型代表，見(jiàn)下圖。2022-7-711美Shane Hunt 火神 自畫(huà)像 2022-7-712無(wú)題2022-7-713 “圖形復(fù)制”是數(shù)字圖形中非常簡(jiǎn)單卻被廣泛使用的表現(xiàn)形式，在計(jì)算機(jī)軟件中可以通過(guò)“拷貝”和“粘貼”輕而易舉地復(fù)制各種原始圖形，復(fù)制后的圖形，無(wú)論是直接使用還是經(jīng)過(guò)變形、旋轉(zhuǎn)、調(diào)整色調(diào)等再加工，都會(huì)與原圖形保持一種密切的規(guī)則性聯(lián)系，見(jiàn)下圖。2022-7-714圖案設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪 2022-7-715 “濾鏡”

7、效果和三維的豐富材質(zhì)所形成的變形和特效，是另一種規(guī)則性的表現(xiàn)形式，在第一感覺(jué)中，這種效果似乎是變化自由的，其實(shí)里面有著很強(qiáng)的內(nèi)在聯(lián)系。2022-7-7165.2.2 5.2.2 復(fù)合效果 復(fù)合效果指多種效果的綜合使用。在傳統(tǒng)的視覺(jué)藝術(shù)里也有各種各樣的多種效果綜合使用，例如現(xiàn)代版畫(huà)中有“綜合版”；現(xiàn)代油畫(huà)里有“綜合技法”；雕塑藝術(shù)也有“綜合材料”等等。但是對(duì)于數(shù)字圖形來(lái)說(shuō)，由于工具材料的特殊性，其復(fù)合效果的使用在自由度和種類跨度上是傳統(tǒng)視覺(jué)藝術(shù)所無(wú)法比擬的。2022-7-717圖像合成2022-7-718 在數(shù)字圖形編輯過(guò)程中，可以輕松地把三維圖形、平面影像圖形、平面矢量圖形整合在一起；通過(guò)“層

8、”的多種復(fù)合模式也可以創(chuàng)造絢麗的復(fù)合效果，數(shù)字圖形還可以把其它的藝術(shù)作品如攝影、繪畫(huà)、書(shū)法等當(dāng)作素材和材質(zhì)使用，這些都是其它視覺(jué)藝術(shù)所無(wú)法達(dá)到的。2022-7-719海報(bào)：新基礎(chǔ)航行2022-7-720 5.2.3 5.2.3 虛擬現(xiàn)實(shí) 對(duì)數(shù)字圖形來(lái)說(shuō)，“虛擬”有兩層含義。第一層含義是“模擬”，因?yàn)閿?shù)字圖形作品本質(zhì)上是看不見(jiàn)的數(shù)字符號(hào)，但卻可以在屏幕上“模擬”出現(xiàn)實(shí)的視覺(jué)形象。如圖像處理軟件Photoshop可以模擬攝影暗房的加工效果；繪畫(huà)軟件Painter可以模擬出肖似繪畫(huà)的視覺(jué)形象；三維類的軟件則可以模擬三維空間的立體效果。 2022-7-721 第二層含義是“突破”，因?yàn)榫邆洹澳M”能力

9、的數(shù)字視覺(jué)技術(shù)不受現(xiàn)實(shí)規(guī)律的約束，例如繪畫(huà)軟件Painter可以突破繪畫(huà)材料的限制，讓你隨心所欲地把各種“材料”拿來(lái)一起使用，這種使用材料的自由性，在某些效果上會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出被模擬的對(duì)象；圖像處理軟件Photoshop編輯圖像的能力也遠(yuǎn)非一般攝影暗房所能及；Maya和3DS Max等三維軟件在生成圖像和影像時(shí)也不會(huì)受實(shí)際物體的重力、材料、空間等方面的影響。因此虛擬的“現(xiàn)實(shí)”往往是在實(shí)際中看不到的“現(xiàn)實(shí)”，是對(duì)實(shí)際“現(xiàn)實(shí)”的再創(chuàng)造和升華?！疤摂M現(xiàn)實(shí)”是數(shù)字視覺(jué)最顯著的特征。2022-7-7222022-7-7235.35.3 數(shù)字圖形文件的格式及其轉(zhuǎn)換 圖形文件格式是指計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)圖形文件的方法，它

10、們代表不同的圖形信息圖形類型、色彩數(shù)和壓縮程度。每一種圖形文件格式都有其特點(diǎn)和用途，在選擇輸出的圖形文件格式時(shí)，應(yīng)考慮圖形的應(yīng)用目的及圖形文件格式對(duì)圖形數(shù)據(jù)類型的要求。2022-7-7245.3.1 5.3.1 數(shù)字圖形文件的格式及其轉(zhuǎn)換各種文件格式通常是為特定的應(yīng)用程序創(chuàng)建的，不同的文件格式可以用擴(kuò)展名來(lái)區(qū)分，如矢量圖文件格式CDR、AI、SWF、SVG ；位圖文件格式PSD、BMP、TIF、JPG、EPS、PNG等，這些擴(kuò)展名在文件以相應(yīng)格式存儲(chǔ)時(shí)附加到文件名中。 常用的圖形文件格式有以下一些：2022-7-725一、一、 矢量圖文件格式 CDR格式格式 CDR格式是著名繪圖軟件Corel

11、DRAW的專用圖形文件格式。由于CorelDRAW是矢量圖形繪制軟件，所以CDR可以記錄文件的屬性、位置和分頁(yè)等。但它在兼容度上比較差，對(duì)軟件的版本有嚴(yán)格的級(jí)別要求，一般高版本可以兼容低版本，但低版不能兼容本高版本。有時(shí)即使是同一軟件的同一版本，中文版和英文版也不能兼容。2022-7-726 SWF格式 SWF格式是Flash動(dòng)畫(huà)文件格式，它是基于矢量技術(shù)制作的，因此不管將畫(huà)面放大多少倍，畫(huà)面不會(huì)因此而有任何損害。這種格式的動(dòng)畫(huà)圖像能夠用較小的體積來(lái)表現(xiàn)豐富的多媒體形式。在圖像的傳輸方面，不必等到文件全部下載才能觀看，而是可以邊下載邊觀看，因此特別適合網(wǎng)絡(luò)傳輸，特別是在傳輸速率不佳的情況下，也

12、能取得較好的效果。SWF被大量應(yīng)用于WEB網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行多媒體演示與交互性設(shè)計(jì)，是目前網(wǎng)頁(yè)動(dòng)畫(huà)和網(wǎng)頁(yè)圖片設(shè)計(jì)制作的主流和標(biāo)準(zhǔn)。2022-7-727 SVG格式 SVG格式的英文全稱為Scalable Vector Graphics，意思為可縮放的矢量圖形。它是基于XML，由World Wide Web Consortium（W3C）聯(lián)盟進(jìn)行開(kāi)發(fā)的。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)應(yīng)該是一種開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的矢量圖形語(yǔ)言，可以設(shè)計(jì)高分辨率的Web圖形頁(yè)面。用戶可以直接用代碼來(lái)描繪圖像，可以用任何文字處理工具打開(kāi)SVG圖像，通過(guò)改變部分代碼來(lái)使圖像具有互交功能，并可以隨時(shí)插入到HTML中通過(guò)瀏覽器來(lái)觀看。2022-7-728二、二、

13、位圖文件格式 PSD格式 PSD格式是Photoshop的默認(rèn)文件格式，是最能體現(xiàn)Photoshop功能與特征的格式，該格式能夠存儲(chǔ)層、通道、蒙板和其它圖像信息。其后綴名有兩種，即PSD和PDD。2022-7-729 TIFF格式 TIFF格式的全稱為T(mén)ag Image File Format，它是使用最廣泛的圖像格式。該格式由Aldus和微軟聯(lián)合開(kāi)發(fā)。它的特點(diǎn)是圖像格式復(fù)雜、存貯信息多。TIFF格式幾乎被所有繪畫(huà)、圖像編輯和頁(yè)面排版應(yīng)用程序所支持，與計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)及圖形設(shè)備硬件無(wú)關(guān)，是不同媒體間交換位圖數(shù)據(jù)時(shí)最佳的可選格式之一。2022-7-730 JPEG格式 JPEG也是常見(jiàn)的一

14、種圖像格式，它由聯(lián)合照片專家組（Joint Photographic Experts Group）開(kāi)發(fā)，JPEG僅僅是一種俗稱而已。JPEG文件的擴(kuò)展名為 .jpg或.jpeg，其壓縮技術(shù)十分先進(jìn)，它用有損壓縮方式獲取極高壓縮率的同時(shí)，能展現(xiàn)十分豐富生動(dòng)的圖像，換句話說(shuō)，就是可以用最少的磁盤(pán)空間得到較好的圖像質(zhì)量。由于JPEG格式的壓縮算法是采用平衡像素之間的亮度色彩來(lái)壓縮的，因而更有利于表現(xiàn)帶有漸變色彩且沒(méi)有清晰輪廓的圖像。2022-7-731 由于JPEG優(yōu)異的品質(zhì)和杰出的表現(xiàn)，它的應(yīng)用也非常廣泛，特別是在網(wǎng)絡(luò)和光盤(pán)讀物上。目前各類瀏覽器均支持JPEG這種圖像格式，因?yàn)镴PEG格式的文件尺

15、寸較小，下載速度快，使得Web頁(yè)有可能以較短的下載時(shí)間提供大量美觀的圖像，JPEG同時(shí)也就順理成章地成為網(wǎng)絡(luò)上最受歡迎的圖像格式。 當(dāng)使用JPEG格式保存圖像時(shí)，可以選擇用不同的壓縮比例對(duì)JPEG文件進(jìn)行壓縮，即壓縮率和圖像質(zhì)量都是可選的。2022-7-732 JPEG2000格式 JPEG 2000同樣是由JPEG 組織負(fù)責(zé)制定的，與JPEG相比，它具備更高壓縮率以及更多新功能的新一代靜態(tài)影像壓縮技術(shù)。 JPEG2000 作為JPEG的升級(jí)版，其壓縮率比JPEG高約30%左右。與JPEG不同的是，JPEG2000 同時(shí)支持有損和無(wú)損壓縮，而 JPEG 只能支持有損壓縮。無(wú)損壓縮對(duì)保存一些重要

16、圖片是十分有用的。JPEG2000的一個(gè)極其重要的特征在于它能實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)傳輸，這一點(diǎn)與GIF的“漸顯”有異曲同工之妙，即先傳輸圖像的輪廓，然后逐步傳輸數(shù)據(jù)，不斷提高圖像質(zhì)量，讓圖象由朦朧到清晰顯示，而不必是像現(xiàn)在的 JPEG 一樣，由上到下慢慢顯示。2022-7-733 此外，JPEG2000還支持所謂的感興趣區(qū)域特性，你可以任意指定影像上你感興趣區(qū)域的壓縮質(zhì)量，還可以選擇指定的部份先解壓縮。 JPEG2000可應(yīng)用于傳統(tǒng)的JPEG市場(chǎng)，如掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等，亦可應(yīng)用于新興領(lǐng)域，如網(wǎng)路傳輸、無(wú)線通訊等等。2022-7-734 GIF格式 GIF格式可以極大地節(jié)省存儲(chǔ)空間，因此常用于保存作為網(wǎng)頁(yè)數(shù)

17、據(jù)傳輸?shù)膱D像文件。該格式不支持Alpha通道，最大缺點(diǎn)是最多只能處理256種色彩，不能用于存儲(chǔ)真彩色的圖像文件。但GIF格式支持透明背景，可以較好地與網(wǎng)頁(yè)背景融合在一起。2022-7-735 BMP格式 BMP格式是PC機(jī)Windows下標(biāo)準(zhǔn)的圖像格式，BMP格式的文件可以用RLE（運(yùn)行長(zhǎng)度編碼）的無(wú)損失壓縮方案進(jìn)行壓縮，支持RGB、索引色、灰度和位圖色彩模式，但不支持Alpha通道。2022-7-736 PNG格式格式 PNG（Portable Network Graphics）是一種新興的網(wǎng)絡(luò)圖像格式。PNG一開(kāi)始便結(jié)合GIF及JPG兩家之長(zhǎng)，打算一舉取代這兩種格式。1996年10月1日由

18、PNG向國(guó)際網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟提出并得到推薦認(rèn)可標(biāo)準(zhǔn)，并且大部分繪圖軟件和瀏覽器開(kāi)始支持PNG圖像瀏覽，從此PNG圖像格式生機(jī)煥發(fā)。 2022-7-737 PNG格式 PNG是目前保證最不失真的格式，它汲取了GIF和JPG二者的優(yōu)點(diǎn)，存貯形式豐富，兼有GIF和JPG的色彩模式；它的另一個(gè)特點(diǎn)能把圖像文件壓縮到極限以利于網(wǎng)絡(luò)傳輸，但又能保留所有與圖像品質(zhì)有關(guān)的信息，因?yàn)镻NG是采用無(wú)損壓縮方式來(lái)減少文件的大小，這一點(diǎn)與犧牲圖像品質(zhì)以換取高壓縮率的JPG有所不同；它的第三個(gè)特點(diǎn)是顯示速度很快，只需下載1/64的圖像信息就可以顯示出低分辨率的預(yù)覽圖像；2022-7-738 第四，PNG同樣支持透明圖像的制作，透明圖像在制作網(wǎng)頁(yè)圖像的時(shí)候很有用，我們可以把圖象背景設(shè)為透明，用網(wǎng)頁(yè)本身的顏色信息來(lái)代替設(shè)為透明的色彩，這樣可讓圖像和網(wǎng)頁(yè)背景很和諧地融合在一起。 PNG的缺點(diǎn)是不支持動(dòng)畫(huà)應(yīng)用效果，如果在這