Пакеты компьютерной графики

Пакеты прикладных программ

Контрольные вопросы по предмету

0


Подпишитесь на бесплатную рассылку видео-курсов:

Текст видеолекции

Лекция 4.
Пакеты компьютерной графики
1)    Общие сведения о компьютерной графике
2)    Растровая графика
3)    Векторная графика
4)    Трехмерная графика
5)    Фрактальная графика

1. Общие сведения о компьютерной графике
Где применяется компьютерная графика?
Привлекательность современных компьютеров связана с возможностью получения многокрасочных изображений на экранах мониторов. С помощью ЭВМ можно рисовать даже то, что невозможно или очень сложно изображать на бумаге: строить трехмерные изображения, рассматривать их с любых точек, достраивать картинку, а также  печатать данные рисунки и чертежи  на бумаге.
Существует специальная область информатики, изучающая методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов - компьютерная графика. Она охватывает все виды и формы представления изображений, доступных для восприятия человеком либо на экране монитора, либо в виде копии на внешнем носителе (бумага, кинопленка, ткань и прочее). Без компьютерной графики уже невозможно представить себе не только компьютерный, но и обычный, вполне материальный мир. Визуализация данных находит применение в самых различных сферах человеческой деятельности. Для примера назовем медицину (компьютерная томография), научные исследования (визуализация строения вещества, векторных полей и других данных), моделирование тканей и одежды, опытно-конструкторские разработки.
Все знакомы с деловой графикой: схемы, диаграммы, графики, без которых трудно представить любой учебник, доклад, реферат или научную статью. В качестве примера можно привести любой учебник. Кроме деловой графики, с которой студенты часто встречаются в учебных пособиях, существуют сферы машинного проектирования. Графические документы, созданные в подобных средах, соответствуют требованиям ГОСТ и, как любая компьютерная графика, может быть выведена на принтер или плоттер. Инженеры-конструкторы в автомобильной, авиационной или аэрокосмической промышленности пользуются методами машинного проектирования при конструировании формы поверхности изделий. Не обходятся без машинной графики и архитекторы. Специальные программы позволяют им создавать различные виды документации, от планов этажей и комнат до трехмерных изображений архитектурных комплексов. Методы машинного проектирования широко применяются в настоящее время для разработки электрических и электронных схем.
Можно привести еще множество примеров использования компьютерной графики. Достаточно сказать, что хирурги с помощью компьютерной графики отрабатывают пластические операции, проверяя правильность выбранных решений и, анализируя полученные результаты ещё до начала операции. С помощью компьютерной графики создают рисунок будущего искусственного сустава, а затем на станке изготавливают сам протез сустава. Контролирует процесс создания сустава и его точные размеры компьютер. Без графических возможностей компьютера невозможны были бы операции на глазах.
Какие виды классификации компьютерной графики наиболее популярны?
Можно предложить несколько вариантов классификации компьютерной графики по различным основаниям, но самый популярный вариант - по способу формирования рисунка: графика делится на растровую (рисунок формируется из точек), векторную (рисунок формируется из отрезков кривых линий).
Какие виды компьютерной графики являются самыми распространенными?
Растровая графика. Основным элементом растровой графики является точка (на экране точка называется пиксель). Изображение представлено совокупностью пикселей, в памяти компьютера хранится информация о каждой из множества точек, составляющих изображение. Набор точек на экране, представленный в виде сетки, это и есть растр. Поэтому графика называется растровой. Объем памяти для хранения изображения достаточно большой. При увеличении объекта растровой графики увеличивается размер каждой точки, поэтому появляется ступенчатый эффект – эффект пикселизации.
Векторная графика. Основной элемент – линии. Геометрические фигуры, кривые и прямые линии, составляющие рисунок, хранятся в памяти компьютера в виде математических формул. Объем памяти, занимаемой линией, не зависит от размеров линии. Перед выводом на экран каждого объекта программа производит вычисление координат экранных точек, поэтому векторную графику называют еще вычисляемой. Объем памяти для хранения объектов векторной графики существенно меньше объема памяти объекта растровой графики тех же размеров. Достоинством векторной графики является также возможность рассматривать сложные объекты при увеличении более подробно, так как толщина линий при масштабировании остается прежней.
3D Графика. Это один из разделов компьютерной графики, комплекс приемов и инструментов, которые позволяют создать объемные объекты при помощи форма и цвета. От двухмерных изображений она отличается тем, что подразумевает построение геометрической проекции трехмерной модели сцены (виртуального пространства) на плоскость, делается это при помощи специализированных программ. Полученная модель может соответствовать объектам реального мира (например, здание, человек, автомобиль, астероид) или быть целиком абстрактной (проекция четырехмерного фрактала). Сегодня 3D графика прочно вошла во многие сферы нашей жизни – это:
•    строительство (визуализация объемных архитектурных изображений зданий, объектов, интерьера, экстерьера);
•    производство (объектное моделирование);
•    телевидение (моделированные фото в глянцевых журналах, видеоролики, спецэффекты в кино),
•    игровая индустрия (3D-анимация и виртуальные миры, разработка компьютерных игр);
•    полиграфия (создание полиграфической продукции),
•    реклама (электронные презентации и каталоги, рекламные щиты и пр.) и т.д.
Фрактальная графика. Это тоже вычисляемая графика. Изображение строится по уравнению или системе уравнений. Изменив коэффициенты в уравнении можно получить другую картину. Мелкие элементы фрактального объекта повторяют свойства всего объекта. В памяти компьютера хранится только формула.
В отдельных областях применяют следующие виды графики: инженерная, научная, Web-графика, компьютерная полиграфия, анимация и т.д.
Какие основные термины используются при работе с компьютерной графикой?
•    Пиксель - точка на экране.
•    Растр - сетка на экране (видимая или невидимая), массив пикселей, упорядоченных в строки и столбцы.
•    Графический редактор - специальная программа для создания, редактирования и печати рисунков.
•    Растровый редактор
•    Векторный редактор
•    Палитра – набор цветов
•    Разрешение экрана – количество точек по горизонтали и вертикали
•    Графические примитивы – геометрические фигуры, из которых строится изображение
•    Масштабирование – изменение масштаба
•    Инверсия цвета – обратимость цвета, замена на противоположный
Современные пользователи имеют широкий спектр доступных устройств для работы с графической информацией: сканеры, цифровые фотоаппараты, Web-камеры. Естественно, возникает желание обрабатывать полученные графические изображения, восстанавливать поврежденные, создавать на их основе новые изображения, фотомонтажи, коллажи и т.д.
Важно знать, что любое компьютерное изображение является цифровым, то есть визуальная информация преобразовывается в цифровую форму, которую может использовать компьютер.
Какова общая характеристика графических редакторов?
Графический редактор – прикладная программа для обработки изображений, графических файлов. В настоящее время существует множество графических редакторов, каждый из которых реализует тот или иной вид компьютерной графики. Далее мы рассмотрим определенные виды подробнее.
Какой графический редактор самый распространенный?
Простейший растровый графический редактор - Paint, изображение которого можно сравнить с мозаикой из точек. Недостаток растрового редактора состоит в том, что при увеличении изображения, увеличивается каждая точка рисунка и из-за этого ухудшается качество, рисунок «размывается». В Paint можно создавать рекламу, буклеты, объявления, приглашения, поздравления, иллюстрации для текстовых документов (статей, отчетов, книг) и т. д. Кроме того, редактор - неплохое средство для обучения новичков элементарным основам обработки графических объектов. Большим преимуществом растрового редактора Paint является его встроенность в ОС Windows, не нужно будет покупать лицензию, как на другие графические редакторы.
Какие графические редакторы растровой и векторной графики наиболее известны?
Классификация по видам графики
Векторная
•    Corel DRAW
•    Adobe Illustrator
•    Micrografx Designer
•    Microsoft Draw
•    Панель рисования среды Word
Растровая
•    Paint
•    Adobe Photoshop
•    Corel Photo-Paint
•    Fractal Design Painter
•    Photo Finish
•    Micrografx Picture Publisher
Какие графические форматы чаще используются?
•    GIF — это популярный формат, предусматривающий сжатие изображения, позволяющий сохранять анимацию.
•    JPEG — формат, использующий алгоритм сжатия с потерями. Изображение хранится в специальном формате сжатия (коэффициент сжатия обычно от 1:2 до 1:10). При воспроизведении изображений потери качества незначительны и практически незаметны.
•    PCD (Photo-CD) — формат для фотографий.
•    BMP — не предусматривает сжатия изображения. Его большое достоинство — универсальность. Поддерживается почти всеми программами просмотра и редактирования графических файлов. В последнее время появляются программы, которые преобразуют файл этого формата в формат BMP RLE Compressed, способный хранить изображение в специальном формате сжатия.
•    TIFF — формат, который широко используется в различных программах работы с графическими изображениями. Форматы TIFF и BMP поддерживаются популярным редактором Microsoft Word, позволяющим вставлять рисунки в различные документы.
 

2. Растровая графика
Каковы достоинства и недостатки растровой графики?
Достоинства растровой графики   
•    Каждый пиксель независим друг от друга.
•    Развитая система внешних устройств для получения растрового изображения (сканеры, видеокамеры, цифровые фотоаппараты, графические планшеты), несложная техническая реализуемость оцифровки изображения.
•    Возможность использования живописных эффектов (туман, нерезкость, размытость, тончайшие нюансы цвета, перспективная глубина и т. д.).
•    Фотореалистичность.
•    Использование стандартных форматов файлов.
Недостатки растровой графики
•    Большой информационный объем.
•    При изменении масштаба рисунка ухудшается качество изображения (процесс пикселизации).
•    Искажения при трансформации рисунка (поворот, наклон).
•    Большое количество различных форматов не всегда читаемых в стандартных программах.

Обобщая всё выше написанное, делаем вывод, что растровая графика представляет собой очень важный вид информации, пользоваться которым, несомненно, нужно. Но, зная, достоинства и недостатки растровой графики, ее используют в зависимости от назначения изображения.
Почему программа Adobe Photoshop наиболее популярна?
Одним из самых распространенных пакетов растровой графики является - Adobe Photoshop - многофункциональный графический редактор, разработанный и распространяемый фирмой Adobe Systems. В основном работает с растровыми изображениями, однако имеет некоторые векторные инструменты. Продукт является лидером рынка в области коммерческих средств редактирования растровых изображений и наиболее известным продуктом фирмы Adobe.
Photoshop дает возможность работать с различными видами графики, самостоятельно разрабатывать дизайн любых графических изображений, ретушировать фотографии, корректировать рисунки, создавать простейшие анимации.
Основные возможности программы Adobe Photoshop:
•    Изменение основного и фонового цвета.
•    Использование инструмента «Карандаш», инструмента «Ластик», инструмента «Заливка», инструмента «Выделения», инструмента «Текст», инструмента «Штамп»
•    Отмена нескольких действий.
•    Изменение цвета.
•    Автоматическая коррекция цвета.
•    Коррекция с помощью выбора цвета в «Уровнях».
•    Изменения цвета на черно-белом снимке.
•    Определение и изменение размеров изображения.
•    Выполнение редактирования через различные меню
•    Использование Слоев
•    Выделение с помощью «Быстрой маски»
•    Замена цвета
•    Функция «Восстановление фото».
•    Объединение нескольких фотографий.
•    Создание Панорамы
•    Функция «Убираем грязь» - изменение фона или заливки рисунка
•    Художественная обработка фотографий.
•    Использование «Фильтра»
•    Цифровой макияж и цифровой лифтинг
•    Извлечение изображения из фона
•    Исправление «светящихся»  глаз у животного
•    Исправление «красных»  глаз у человека
•    Использование инструментов группы Размытие, инструмента «Тонирование», инструментов коррекции изображения
•    Коррекция перспективы
•    Исправление линии горизонта
•    Удаление объекта
•    Применение эффектов освещения
•    Создание коллажа на основе масок
•    Добавление объектов
•    Искусственное создание Рисованной картинки
•    Применение элементов векторной графики
•    Создание простейших анимаций



 

3. Векторная графика

Каковы достоинства и недостатки векторной графики?
Достоинства векторной графики
1. Преобразования без искажений. Векторные рисунки могут быть увеличены или уменьшены без потери качества. это возможно так как изменение размера рисунка производится с помощью простого умножения координат точек графических объектов на коэффициент масштабирования.
2. Маленький графический файл. Небольшой информационный объем файлов по сравнению с объемом файлов, содержащих растровые изображения.
3. Рисовать быстро и просто.
4. Независимое редактирование частей рисунка.
5. Высокая точность прорисовки (до 1 000 000 точек на дюйм).
6. Редактор быстро выполняет операции.
Недостатки векторной графики
1. Природа избегает прямых линий. К сожалению, они являются основными компонентами векторных рисунков. Векторная графика - двухмерные чертежи и круговые диаграммы, созданные специальными программами САПР, двух и трех мерные технические иллюстрации, стилизованные рисунки и значки, состоящие из прямых линий и областей, закрашенных однотонным цветом.
2. Ограниченность в живописных средствах.
3. Векторные изображения выглядят искусственно.
4. Принтеры содержат свои собственные микропроцессоры, которые интерпретируют команды и пытаются их перевести в точки на листе бумаги. Иногда из-за проблем связи между двумя процессорами принтер не может распечатать отдельные детали рисунков. В зависимости от типов принтера случаются проблемы, и у вас может оказаться чистый лист бумаги, частично напечатанный рисунок или сообщение об ошибке.
5. Сложность векторного принципа описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации и сконструировать устройство подобное сканеру для растровой графики.
6. Сложность векторных редакторов.

У каждого вида графики есть свои плюсы и минусы, но главный недостаток векторной графики – невозможность передачи реалистичного изображения.
Как проявляется сравнительная характеристика растровой и векторной графики?
Сравним виды графики по построению, редактированию, качеству изображений, масштабированию, объему занимаемой памяти, видам форматов файлов, применению.
Критерии
Создание изображения
Растровая - Изображение состоит из точек (пикселей). С помощью инструментов можно создавать простейшие геометрические фигуры, но каждая фигура является совокупностью пикселей.
Векторная - Изображение строится из графических примитивов (объектов). Каждый примитив описывается формулами, запрограммированными в среде графического редактора.

Технология построения
Растровая - При построении сначала устанавливаются значения параметров, затем рисуется фигура из пикселей.   
Векторная - При построении сначала вырисовывается объект, затем устанавливаются значения параметров.

Редактирование
Растровая - При редактировании изменяются отдельные пиксели или выделенные фрагменты.
Векторная - Редактируется каждый объект в отдельности.

Качество изображения
Растровая - Высокое качество изображения, близкое к художественному (реальному).   
Векторная - Изображение имеет искусственный вид, так как всегда существует четкая граница объекта.

Масштабирование
Растровая - При масштабировании качество изображения ухудшается.
Векторная - При изменении масштаба каждый объект прорисовывается заново без потери качества.

Объем изображения
Растровая - Цвет каждого пикселя кодируется несколькими байтами, вследствие этого рисунок занимает много памяти.
Векторная - Кодируется вид объекта и значения его параметров, поэтому изображение занимает существенно меньше памяти

Форматы файлов
Растровая - Используется большое количество форматов: BMP, TIFF, GIF, JPEG, JPG и т.д.
Векторная - Мало популярных форматов, например, WMF.

Применение
Растровая - Применяется для изображений художественной графики.
Используется для деловой графики: чертежи, схемы, эмблемы. Векторная - Применяется в компьютерной полиграфии, системе компьютерного проектирования, компьютерном дизайне и рекламе.

Выбор вида компьютерной графики зависит от использования изображения. Если необходимо создать реалистичный рисунок, как фотография, то он создается средствами растровой графики. Если же создается деловая графика в виде схемы, диаграммы, чертежа, то применяется векторная графика.



 

4. Трехмерная графика
Что такое трехмерная графика?
Трёхмерная графика (3D Graphics (от англ. 3 Dimensions — «3 измерения»), Три измерения изображения) — раздел компьютерной графики, совокупности приёмов и инструментов (как программных, так и аппаратных), предназначенных для изображения объёмных объектов.
3D-моделирование — это процесс создания трёхмерной модели объекта. Задача 3D-моделирования — разработать визуальный объемный образ желаемого объекта. С помощью трёхмерной графики можно и создать точную копию конкретного предмета, и разработать новое, даже нереальное представление до сего момента не существовавшего объекта.
Трёхмерная графика активно применяется для создания изображений на плоскости экрана или листа печатной продукции в науке и промышленности, например, в системах автоматизации проектных работ (САПР; для создания твердотельных элементов: зданий, деталей машин, механизмов), архитектурной визуализации (сюда относится и так называемая «виртуальная археология»), в современных системах медицинской визуализации.
Самое широкое применение — во многих современных компьютерных играх, а также как элемент кинематографа, телевидения, печатной продукции.
Трёхмерная графика обычно имеет дело с виртуальным, воображаемым трёхмерным пространством, которое отображается на плоской, двухмерной поверхности дисплея или листа бумаги. В настоящее время известно несколько способов отображения трёхмерной информации в объемном виде, хотя большинство из них представляет объёмные характеристики весьма условно, поскольку работают со стереоизображением. Из этой области можно отметить стереоочки, виртуальные шлемы, 3D-дисплеи, способные демонстрировать трёхмерное изображение.
Каков алгоритм создания трехмерных изображений?
Для получения трёхмерного изображения на плоскости требуются следующие шаги:
•    моделирование — создание трёхмерной математической модели сцены и объектов в ней;
•    текстурирование — назначение поверхностям моделей растровых или процедурных текстур (подразумевает также настройку свойств материалов — прозрачность, отражения, шероховатость и пр.);
•    освещение — установка и настройка источников света;
•    анимация (в некоторых случаях) — придание движения объектам;
•    динамическая симуляция (в некоторых случаях) — автоматический расчёт взаимодействия частиц, твёрдых/мягких тел и пр. с моделируемыми силами гравитации, ветра, выталкивания и др., а также друг с другом;
•    рендеринг (визуализация) — построение проекции в соответствии с выбранной физической моделью;
•    композитинг (компоновка) — доработка изображения;
•    вывод полученного изображения на устройство вывода — дисплей или специальный принтер.
Какие программы позволяют создавать трехмерную графику?
Программные пакеты, позволяющие создавать трёхмерную графику, то есть моделировать объекты виртуальной реальности и создавать на основе этих моделей изображения, очень разнообразны. В последние годы устойчивыми лидерами в этой области являются коммерческие продукты, такие, как:
•    Autodesk 3ds Max
•    Autodesk Maya
•    Autodesk Softimage
•    Blender
•    Cinema 4D
•    Houdini
•    Modo
•    LightWave 3D
•    Caligari Truespace
а также сравнительно новые Rhinoceros 3D, Nevercenter Silo и ZBrush.
Среди открытых продуктов, распространяемых свободно, числится пакет Blender (позволяет создавать 3D-модели, анимацию, различные симуляции и др. c последующим рендерингом), K-3D и Wings3D.
Бесплатная программа SketchUp компании Google позволяет создавать модели, совместимые с географическими ландшафтами ресурса Google Планета Земля, а также просматривать в интерактивном режиме на компьютере пользователя несколько тысяч архитектурных моделей, которые выложены на бесплатном постоянно пополняемом ресурсе Google Cities in Development (выдающиеся здания мира), созданные сообществом пользователей.
 

5. Фрактальная графика
Как возникла фрактальная графика?
Фрактал (лат. fractus — дроблёный, сломанный, разбитый) — математическое множество, обладающее свойством самоподобия (объект, в точности или приближённо совпадающий с частью себя самого, то есть целое имеет ту же форму, что и одна или более частей). В математике под фракталами понимают множества точек в евклидовом пространстве, имеющие дробную метрическую размерность (в смысле Минковского или Хаусдорфа), либо метрическую размерность, отличную от топологической, поэтому их следует отличать от прочих геометрических фигур, ограниченных конечным числом звеньев.
Первые примеры самоподобных множеств с необычными свойствами появились в XIX веке в результате изучения непрерывных недифференцируемых функций (например, функция Больцано, функция Вейерштрасса, множество Кантора). Термин «фрактал» введён Бенуа Мандельбротом в 1975 году и получил широкую известность с выходом в 1977 году его книги «Фрактальная геометрия природы». Особую популярность фракталы обрели с развитием компьютерных технологий, позволивших эффектно визуализировать эти структуры.
Слово «фрактал» употребляется не только в качестве математического термина. Фракталом может называться предмет, обладающий, нетривиальной структурой на всех масштабах. В этом отличие от регулярных фигур (таких как окружность, эллипс, график гладкой функции): если мы рассмотрим небольшой фрагмент регулярной фигуры в очень крупном масштабе, то он будет похож на фрагмент прямой. Для фрактала увеличение масштаба не ведёт к упрощению структуры, то есть на всех шкалах мы увидим одинаково сложную картину.
Фрактал является самоподобным или приближённо самоподобным, с повторяющимися частями, обладает дробной метрической размерностью или метрической размерностью, превосходящей топологическую.
Многие объекты в природе обладают свойствами фрактала, например: побережья, облака, кроны деревьев, снежинки, кровеносная система, система альвеол человека или животных.
Какие программы существуют для генерации фракталов?
Наверное, сложно найти людей, которых бы не завораживало созерцание фрактальной графики - в ее таинственных элементах кому-то может представляться ночное пламя костра, кому-то - длинные плети колышущихся водорослей в толще воды, кому-то - целое таинство Вселенной.
Но так или иначе фрактальная графика однозначно притягивает наши взоры, а программные пакеты для ее создания могут стать той ступенькой, которая позволит приблизиться к настоящему фрактальному творчеству, тем более что все они сравнительно просты в освоении.
С использованием фракталов могут строиться не только ирреальные изображения, но и вполне реалистичные (например, фракталы нередко используются при создании облаков, снега, береговых линий, деревьев и кустов и др.). Поэтому применять фрактальные изображения можно в самых разных сферах, начиная от создания обычных текстур и фоновых изображений и кончая фантастическими ландшафтами для компьютерных игр или книжных иллюстраций. А создаются подобные фрактальные шедевры (равно как и векторные) путем математических расчетов, но в отличие от векторной графики базовым элементом фрактальной графики является сама математическая формула - это означает, что никаких объектов в памяти компьютера не хранится, и изображение (как бы ни было оно замысловато) строится исключительно на основе уравнений.
1. Программа Art Dabbler
Этот редактор (созданный фирмой Fractal Design, а теперь принадлежащий Corel) фактически представляет собой усеченный вариант программы Painter. Это отличная программа для обучения не только компьютерной графике, но прежде всего азам рисования. Малый объем требуемой памяти, а также простой интерфейс, позволяют использовать его в школьной программе. Как и растровый редактор MS Paint, фрактальный редактор Art Dabbler особенно эффективен на начальном этапе освоения компьютерной графики.
Главное внимание разработчиками пакета Art Dabbler было уделено двум факторам:
•    созданию упрощенного интерфейса, основным элементом которого являются коробки инструментальных наборов (называемых здесь выдвижными ящиками);
•    возможности использования пакета в качестве обучающей программы.
Art Dabbler предоставляет комплект эффектов, которые могут быть использованы для изменения или искажения изображений. Например, эффект Texturize создает текстуры бумаги, холста и т.п., расширяя творческие возможности художника.
Следует отметить, что в Art Dabbler выдвижными ящиками называются все инструментальные средства точно так же, как, например, в Photoshop аналогичные средства называются палитрами, а в CorelDRAW - докерами. В них хранятся кисти, карандаши, резинка и другие инструменты, для активизации которых достаточно нажать соответствующую им пиктограмму. На передних стенках ящиков отображается небольшое количество кнопок и ручка, нажав которую пользователь получает доступ ко всему набору осуществляемых через него операций благодаря открывающимся дополнительным кнопкам.
2. Программа Ultra Fractal
Ultra Fractal - лучшее решение для создания уникальных фрактальных изображений профессионального качества. Пакет отличается дружественным интерфейсом, многие элементы которого напоминают интерфейс Photoshop, и сопровождается невероятно подробной и прекрасно иллюстрированной документацией с серией туториалов, в которых поэтапно рассматриваются все аспекты работы с программой. Ultra Fractal позволяют не только генерировать фрактальные изображения, но и создавать анимацию на их основе. Созданные изображения можно визуализировать в высоком разрешении, пригодном для полиграфии, и сохранить в собственном формате программы или в одном из популярных фрактальных форматов. Визуализированные изображения также могут быть экспортированы в один из растровых графических форматов (jpg, bmp, png и psd), а готовые фрактальные анимации - в AVI-формат.
Принцип создания фрактальных изображений достаточно традиционен, самое простое - воспользоваться одной из прилагаемых в поставке формул (сориентироваться относительно возможного вида генерируемого по выбранной формуле изображения поможет встроенный браузер), а затем подредактировать параметры формулы желаемым образом. Готовых фрактальных формул очень много, и число их может быть расширено путем скачивания новых формул с сайта программы.
Не менее важны и другие аспекты. Например, цветовая настройка, предполагающая выбор варианта окраски и точную настройку ее параметров. Настройка цвета реализована на уровне солидных графических пакетов, например градиенты можно создавать и настраивать самостоятельно, корректируя множество параметров, включая полупрозрачность, и сохранять их в библиотеке для дальнейшего использования. Применение слоев с возможностью изменения режимов их смешивания и корректировкой полупрозрачности позволяет генерировать многослойные фракталы и за счет наложения фрактальных изображений друг на друга добиваться уникальных эффектов. Использование масок непрозрачности обеспечивает маскирование определенных областей изображения. Фильтры трансформации позволяют выполнять в отношении выделенных фрагментов изображения разнообразные преобразования: масштабировать, зеркально отражать, обрезать по шаблону, искажать посредством завихрения или ряби, размножать по принципу калейдоскопа и т.д.
3. Программа Fractal Explorer
Fractal Explorer - программа для создания изображений фракталов и трехмерных аттракторов с достаточно впечатляющими возможностями. Имеет интуитивно понятный классический интерфейс, который может быть настроен в соответствии с пользовательскими предпочтениями, и поддерживает стандартные форматы фрактальных изображений (*.frp; *.frs; *.fri; *.fro; *.fr3, *.fr4 и др.). Готовые фрактальные изображения сохраняются в формате *.frs и могут быть экспортированы в один из растровых графических форматов (jpg, bmp, png и gif), а фрактальные анимации сохраняются как AVI-файлы.
Генерация фракталов возможна двумя способами - на основе базовых фрактальных изображений, построенных по входящим в поставку формулам, или с нуля. Первый вариант позволяет получить интересные результаты сравнительно просто, ведь выбрать подходящую формулу несложно, тем более что удобный файловый браузер позволит оценить качество фрактала из базы еще до создания на его основе фрактального изображения. У полученного таким путем фрактального изображения можно сменить цветовую палитру, добавить к нему фоновое изображение и определить режим смешивания фрактального и фонового слоев, а также степень прозрачности фрактального слоя. Затем можно будет подвергнуть фрактальное изображение трансформации, при необходимости масштабировать, определить размеры изображения и провести рендеринг. Создание изображения с нуля гораздо сложнее и предполагает выбор одного из двух способов. Можно выбрать тип фрактала почти из 150 вариантов. А затем уже перейти к изменению разнообразных параметров: настройке палитры, фона и пр. А можно попробовать создать свою пользовательскую формулу, воспользовавшись встроенным компилятором. Перед рендерингом готового изображения может потребоваться проведение автоматической коррекции цветового баланса и/или ручной коррекции яркости, контрастности и насыщенности.
4. Программа ChaosPro
ChaosPro - один из лучших бесплатных генераторов фрактальных изображений, с помощью которого нетрудно создать бесконечное множество удивительных по красоте фрактальных изображений. Программа имеет очень простой и удобный интерфейс и наряду с возможностью автоматического построения фракталов позволяет полностью управлять данным процессом за счет изменения большого количества настроек (число итераций, цветовая палитра, степень размытия, особенности проецирования, размер изображения и др.). Кроме того, создаваемые изображения могут быть многослойными (режимом смешивания слоев можно управлять) и к ним можно применить целую серию фильтров. Все накладываемые на строящиеся фракталы изменения тут же отражаются в окне просмотра. Созданные фракталы могут быть сохранены в собственном формате программы, либо в одном из основных фрактальных типов благодаря наличию встроенного компилятора. Или экспортированы в растровые изображения или 3D-объекты (если предварительно было получено трехмерное представление фрактала).
В списке возможностей программы:
•    точная цветовая настройка, обеспечивающая плавные градиентные переходы цветов друг в друга;
•    одновременное построение нескольких фракталов в разных окнах;
•    возможность создания анимации на основе фрактальных изображений с определением ключевых анимационных фаз, которые могут отличаться по любому изменяемому параметру: углам поворота и вращения, цветовым параметрам и пр.;
•    создание трехмерных представлений фракталов на основе обычных двумерных изображений;
•    поддержка многих стандартных форматов фрактальных изображений, изображения в которых могут быть импортированы и отредактированы в среде ChaosPro.
5. Программа Apophysis
Apophysis - интересный инструмент для генерации фракталов на основе базовых фрактальных формул. Созданные по готовым формулам фракталы можно редактировать и неузнаваемо изменять, регулируя разнообразные параметры. Так, например, в редакторе их можно трансформировать, либо изменив лежащие в основе фракталов треугольники, либо применив понравившийся метод преобразования: волнообразное искажение, перспективу, размытие по Гауссу и др. Затем стоит поэкспериментировать с цветами, выбрав один из базовых вариантов градиентной заливки. Список встроенных заливок достаточно внушителен, и при необходимости можно автоматически подобрать наиболее подходящую заливку к имеющемуся растровому изображению, что актуально, например, при создании фрактального фона в том же стиле, что и иные изображения некоего проекта. При необходимости несложно подрегулировать гамму и яркость, изменить фон, масштабировать фрактальный объект и уточнить его расположение на фоне. Можно также подвергнуть результат разнообразным мутациям в нужном стиле. По окончании следует задать размеры конечного фрактального изображения и записать его визуализированный вариант в виде графического файла (jpg, bmp, png).
6. Программа Mystica
Mystica - универсальный генератор уникальных фантастических двумерных и трехмерных изображений и текстур, которые в дальнейшем можно использовать в разных проектах, например в качестве реальных текстур для Web-страниц, фонов Рабочего стола или фантастических фоновых изображений, которые могут быть задействованы, например, при оформлении детских книг. Пакет отличается нестандартным и достаточно сложным интерфейсом и может работать в двух режимах: Sample (ориентирован на новичков и содержит минимум настроек) и Expert (предназначен для профессионалов). Создаваемые изображения могут иметь любой размер и затем экспортироваться в популярные графические 2D-форматы. Прямо из окна программы их можно отправить по электронной почте, опубликовать в Html-галерее или создать на их основе видеоролик в форматах divx, mpeg4 и др. Встроенный трехмерный движок программы может быть использован при создании трехмерных сцен для компьютерных игр, например фантастических фонов и ландшафтов.
Генерация изображений осуществляется на основе заложенных в пакете фрактальных формул, а система подготовки изображения многоуровневая и включает очень подробную настройку цветов, возможность простейших трансформаций генерируемых элементов и массу прочих преобразований. В их числе применение фильтров, изменение освещения, корректировка цветовой гаммы, яркости и контрастности, изменение использованного при генерации материала, добавление к изображению "хаотических" структур и пр.
Фрактальные изображения применяются в самых разных сферах, начиная от создания обычных текстур и фоновых изображений и кончая фантастическими ландшафтами для компьютерных игр или книжных иллюстраций. Создаются фрактальные изображения путем математических расчетов. Базовым элементом фрактальной графики является сама математическая формула - это означает, что никаких объектов в памяти компьютера не хранится, и изображение строится исключительно на основе уравнений.
Таинство фрактального изображения не кроется лишь в одной удачной формуле. Не менее важны и иные аспекты. Например, цветовая настройка, фильтры трансформации и др.
Существует очень много программ по созданию фрактальных изображений. Эти программы имеют свои достоинства и недостатки. С развитием технологий количество программ увеличивается, а их качество и возможности улучшаются.

 

Информационные источники
1. Анастасия Аверина: Photoshop CS6. Учимся на практике. Издательство Питер, 2013г. – 176с.
2. Софья Скрылина: Adobe Photoshop CC. Самое необходимое. Издательство: BHV, 2014 г. – 512с.
3. Н. В. Комолова, Е. С. Яковлева: Самоучитель CorelDRAW X7. Издательство: BHV, 2015 г. – 352с., Серия: Самоучитель