Виды компьютерной графики и компьютерной визуализации в проекте

Компьютерное графика – область деятельности дизайнера, в которой компьютеры используются как техническое средство для создания и обработки визуальной информации, а также результат данной деятельности (проектные визуализации - рендренги ). Области применения компьютерной графики: графические средства (спецэффекты, визуальные эффекты (VFX)), цифровая кинематография и телевидение, цифровая фотография и художественная обработка фотографии, цифровая живопись, визуализация научных и деловых данных, системы автоматизированного проектирования, производства образцов и др. Существует два вида компьютерной графики по способу оперирования с объектами: двухмерная графика (векторная, растровая, фрагтальная) и трехмерная графика (3D - с англ. three dimensions - «три измерения», CGI графика). Любое изображение на компьютерном мониторе становится растровым. Трёхмерная графика существует лишь в воображении, так как все видимое на мониторе - это проекция трёхмерной фигуры, а создаёт пространство сам человек. Таким образом, визуализация графики бывает только растровая и векторная, а способ визуализации это только растр (набор пикселей), а от количества этих пикселей зависит способ выполнения изображения. Таким образом, результатом компьютерного проектирования всегда является «плоская картинка-проекция».

Итак, существуют два основных формата компьютерной графики: векторный и растровый (пиксельный).

Растровая графика – формат, представления изображения в компьютере в виде множества точек (пикселов). К таким изображениям относятся сканированные изображения и фотографии. Важным достоинством растровой графики является ее фотореалистичноть. Форматы файлов, предназначенные для сохранения точечных изображений, являются стандартными, поэтому не имеет решающего значения, в каком графическом редакторе создано то или иное изображение. Недостатки растровой графики: объем файла в растровой графике однозначно определяется произведением площади изображения на разрешение и на глубину цвета; каждый пиксел представлен в компьютере несколькими битами, следовательно, такие изображения требуют значительных объемов памяти. При любых трансформациях в точечной графике не обойтись без искажений.

В векторной графике все изображения описываются в виде математических объектов – контуров (paths) Каждый контур представляет собой независимый объект, который можно перемещать, масштабировать и изменять, не теряя при этом качество изображения. Векторная графика экономна в плане объемов дискового пространства. Векторная графика максимально использует возможности разрешающей способности любого выводного устройства. Недостатки векторной графики: она ограничена в чисто живописных средствам и не предназначена для создания фотореалистичных изображений. Значительным недостатком также является и программная зависимость: каждая программа сохраняет данные в своем собственном формате. Однако, в последнее время наблюдается тенденция к взаимопроникновению векторных и растровых программ. Выбор программного обеспечения зависит от поставленных задач и определяет удобство и производительность работы, содержание и качество конечного результата.

Наиболее популярные пакеты программ векторного рисования - CorelDRAW , Adobe Illustrator, Macromedia Freehand/

Программы растровой графики – Adobe Photoshop, Painter.

Программы верстки – Adobe PageMaker, QuarkXPress.

Программы для деловой графики и презентаций – Power Point из пакета Microsoft Office.

Программы двухмерного и трехмерного моделирования – Autocard, Strata Studio Pro, Adobe Dimension.

Анимационные программы – Animator Pro, 3D StudioMAX.

Программы мультимедийной графики для Web-дизайна – Adobe PageMill, 3D Website Builder, Microsoft FrontPade.

Компьютерная продукция – результат электронной обработки специального материала. Программное обеспечение - средство механизации производства объектов дизайна (например, программирование этапов последовательного совершения технологических операций, направленных на изготовление проектов, макетов, изделий-образцов и др.). Объекты компьютерной графики : электронная версия элементов художественного оформления и проектных решений различных видов дизайна, компьютерная анимация и др. Веб-сайты – электронная база, содержащая страницы с той или иной информацией и организованная с помощью баннеров, анимационных эффектов, динамических элементов и др. в специальных компьютерных программах.

Помимо общеуниверситетских модулей программа бакалавриата «Компьютерные технологии в дизайне» состоит из двух направлений и четырех специализаций:

• Специализация 1: «Трехмерное моделирование и промышленный дизайн», относится к направлению 09.03.04 Программная инженерия. Основные компетенции: основы трехмерного моделирования и инженерной графики (CAD/CAM системы), подкрепленные навыками рисунка и живописи, а также знаниями в области промышленного дизайна.
• Специализация 2: «Разработка графических и веб-приложений», относится к направлению 09.03.04 Программная инженерия. Основные компетенции: основы веб-верстки и типографики, а также различные системы компьютерной обработки изображений с использованием математических алгоритмов. Технологии виртуальной, дополненной и смешанной реальности.
• Специализация 3: «Компьютерная графика и мультимедиа в образовании», относится к направлению 44.03.04 Профессиональное обучение. Основные компетенции: реализация педагогических технологий с помощью средств мультимедиа и компьютерной графики, в том числе технологий, построенных на основе использования компьютерных игр, виртуальной реальности и медиа-сред.
• Специализация 4: «Дизайн графических и пользовательских интерфейсов», относится к направлению 44.03.04 Профессиональное обучение. Основные компетенции: проектирование человеко-компьютерных систем, удовлетворяющих современным эстетическим и техническим требованиям, на основе знаний и навыков, полученных при изучении основ психологии восприятия, живописи, дизайна и веб-проектирования. Основное преимущество выбора специализаций заключается в том, что у студента появилась возможность выстроить свой персональную образовательную траекторию и самостоятельно решать, какие компетенции формировать в процессе своего обучения.

АКТУАЛЬНОСТЬ И ЗНАЧИМОСТЬ ПРОГРАММЫ

Актуальность программы обусловлена ростом спроса на специалистов в области трехмерного моделирования, дизайна, проектирования интерфейсов, образовательных (психолого-педагогических) технологий причем в междисциплинарном, комплексном аспекте. Доказательством этому являются рынки НТИ, каждому из которых будут необходимы специалисты с вышеперечисленными компетенциями.

Проектный и индивидуальный подходы, используемые в обучении, позволят выработать необходимые навыки работы в коллективе, закрепить которые можно будет на базе центра юзабилити и смешанной реальности, детско-юношеского компьютерного центра и соответствующего материально-технического обеспечения (системы захвата движения, гарнитуры виртуальной и дополненной реальности, оборудование для съемки видео 360, айтрекер и т.д.).

ЦЕЛЬ ПРОГРАММЫ

Основной целью программы является подготовка высококвалифицированных специалистов в области информационных и мультимедийных технологий, программирования и дизайна, умеющих работать с необходимым программным обеспечением и востребованных на рынке труда, а также обладающих коммуникативными и проектными навыками, умением работать в коллективе, вести профессиональную образовательную деятельность в области информационных технологий в различных учреждениях и для различных целевых групп.

ДИСЦИПЛИНЫ

Педагогический дизайн

Педагогический дизайн - один из видов невизуального дизайна. Потребительские свойства педагогического дизайна. Краткий обзор теорий и подходов педагогического дизайна. Проектирование занятия с учебной группой дополнительного образования как пример педагогического дизайн-проекта. Практическая реализация педагогических дизайн-проектов в системе курсов для школьников Детско-Юношеского компьютерного центра Университета ИТМО.

Методы трехмерного моделирования

Методы моделирования экстерьеров, интерьеров и персонажей. Анимация персонажей, основы риггинга. Мэппинг и основы спецэффектов в кинематографе. Визуализация и текстурирование. Основы создания презентаций.

Основы композиции

Основные приемы и элементы композиции. Уравновешенная и неуравновешенная композиция. Контраст и нюанс. Статика и динамика. Монохромная и полихромная композиция. Создание композиций в технике ручной графики. Форма и контрформа. Ритм и ритмическая композиция. Орнамент. Создание композиций средствами компьютерной графики. Пропорционирование. Золотое сечение и его применение при создании визуального дизайн-продукта. Анализ золотого сечения с помощью средств компьютерной графики. Модульное моделирование. Создание трехмерных композиций.

Твердотельное моделирование

Моделирование инженерных деталей и сборок, создание и анимация механизмов. Моделирование объектов промышленного дизайна, их рендеринг для презентационных материалов, создание анимаций и анализирование на прочность.

История искусств

Первобытное искусство. Искусство Древнего Востока. Искусство Древней Греции. Искусство Древнего Рима. Средневековое искусство Западной Европы. Древнерусское искусство. Эпоха Ренессанса. Стили в искусстве XVII-XIX вв. Русское искусство XVIII-XIX вв. Искусство рубежа XIX-XX вв. Модернистские течения в искусстве. Постмодернистский проект в искусстве. Современное искусство. Искусство в эпоху цифровых технологий.

Программирование

Язык программирования C++. Тип данных, переменная, константа, выражение, инструкция. Простые типы данных. Блок. Структуры управления: последовательность, выбор, повтор. Модуль и его характеристики, функция. Рекурсия. Ссылки и указатели. Составные типы данных: массив, структура. Класс, члены класса, доступ. Инкапсуляция. Объект. Конструкторы и деструктор. Полиморфизм. Перегрузка функций, операторов. Наследование. Виртуальная функция. Абстрактный класс. Раннее, позднее связывание. Шаблоны функций, классов.

Основы компьютерного дизайна

Основы композиции, особенности восприятия простых геометрических фигур, основы компьютерной графики, растровые и векторные графические редакторы.

Проекционная геометрия и перспектива

Изучаются методы построения изображений пространственных фигур на чертежах и способы решения позиционных, метрических и конструктивных задач.

Рисунок и эскизирование трехмерных объектов

Аналитический рисунок простых геометрических форм, аналитический рисунок сложных геометрических форм, аналитический рисунок органических форм, цифровая графика, скетчинг, рисунок материалов, создание простых предметных изображений.

Системы сквозного проектирования

Скетчинг, умение рисовать эскизы объектов промышленного дизайна с использованием объема и каркасных линий. Инженерное и архитектурное черчение в Autodesk Autocad.

Дизайн компьютерных игр

Анализ трендов игростроения. Обзор сред разработки элементов графики для гейм-дизайна. Введение в юзабилити игровых интерфейсов. Разбор этапов проектирования компьютерных игр. Практика по созданию графического оформления интерфейса, уровней и игровых объектов. Принципы презентации результатов разработки: от концепт-арта до брендбука игры.

Веб-технологии

Основные теги HTML, основные конструкции CSS, особенности построения и передачи веб-документов, формирование веб-страницы в браузере из разметки HTML и стилевых листов CSS. Обучение разработке текстовых технических заданий на разработку сайта, проектированию структуры сайта (например, в Axure), разработке дизайн-макетов страниц, осуществлению верстке HTML/CSS. Обучение применению средств тестирования и анализа сайтов, возможности участвовать в дискуссиях по вопросам разработки сайтов.

Системы компьютерной обработки изображений

Типы изображений. Типы искажений изображений: смазывание, дефокусирование, зашумление. Прямые задачи обработки изображений: компьютерное моделирование смазывания, дефокусирования и зашумления изображений с помощью m-функций системы MatLab. Обратные задачи: устранение смазывания или дефокусирования изображений путем решения интегральных уравнений и устранение шума путем его фильтрации. Основы программирования в системе MatLab. Компьютерная графика в системе MatLab.

Архитектурная графика

Понятие архитектурной графики. Понятие образа, функции, стиля. Типы образов. Эргономические закономерности при построении архитектурных объектов. Теория архитектурного проектирования. Объемно-пространственная композиция.

Виртуальная и дополненная реальность

Понятие виртуальной, дополненной и смешанной реальностей. Исторические этапы развития технологий виртуальной, дополненной и смешанной реальностей. Создание командного проекта, представляющего собой конечных продукт, разработанный для гарнитур виртуальной и дополненной реальности.

Психология развития и профессиональное образование

Этапы и основные законы развития человека. Филогенез и онтогенез. Факторы, влияющие на психическое и физиологическое развитие. Когнитивные функции в структуре психики человека на разных этапах филогенеза и онтогенеза. Развитие мышления и речи (неречевое, мифологическое, эгоцентрическое, мышление в комплексах, системное мышление). Высшие психические функции. Связь обучения и развития. Теория деятельности. Теория поэтапного формирования умственных действий. Психология труда. Этапы и проблемы профессионального становления личности.

Живопись и цветоведение

Основы живописи в технике акварели - приемы, материалы и инструменты. Выбор гармоничных цветовых и тональных решений. Создание натюрмортов в технике акварели. Основы цветоведения. Хроматические и ахроматические цвета. Цветовая гамма. Цветовой контраст и нюанс. Цветовые модели. Цвет в пространстве. Роль цвета в визуальном дизайн-продукте.

Обучающие виртуальные среды

Изучаются методы проектирования, разработки и презентации виртуальных сред. Понятие обучающей виртуальной среды. Планирование обучающего компонента для разрабатываемой виртуальной среды. Технологии создания, оптимизации и подготовки 3D-моделей для их интеграции в виртуальную среду. Особенности разработки анимированных и интерактивных 3D-моделей для обучающих виртуальных сред. Тестирование и отладка разработки. Подготовка приложения к презентации.

Проектирование и разработка веб-сайтов

Обучение принципам и подходам в проектировании и разработке веб-сайтов. Этапы проектирования и разработки веб-сайта (от идеи до рабочего прототипа). Изучение особенностей взаимодействия между пользователями и веб-ресурсом. Принципы создания дизайн-макета разрабатываемого веб-сайта в редакторах 2D-графики. Знакомство с версткой при помощи технологий html и css. Создание рабочего прототипа веб-сайта.

Типографика в пользовательских интерфейсах

Обучение принципам удобочитаемости печатного или электронного текста, принципам композиции текста в пространстве листа или экрана, принципам подбора или создания шрифта к конкретной графической композиции, принципам модульного конструирования печатного или электронного издания. Создание графических произведений, а также макетов печатных или электронных продуктов, использующих текст в числе основных функциональных или композиционных элементов. Обучение навыкам работы со шрифтом и текстом в графических редакторах.

Визуализация данных

Методы и инструменты наглядного представления количественных и качественных данных. Принципы построения графиков, диаграмм и таблиц. Программы статистического анализа данных. Технологии алгоритмической визуализации данных.

Теория развития и профессиональная деятельность

Этапы и основные законы развития человека. Филогенез и онтогенез. Факторы, влияющие на психическое и физиологическое развитие. Когнитивные функции в структуре психики человека на разных этапах филогенеза и онтогенеза. Развитие мышления и речи (неречевое, мифологическое, эгоцентрическое, мышление в комплексах, системное мышление). Высшие психические функции. Связь обучения и развития. Теория деятельности. Модель профессиональной деятельности. Типы профессий. Теория поэтапного формирования умственных действий. Психология труда. Этапы и проблемы профессионального становления личности.

Эргономика и промышленный дизайн

Понятия эргономики и антропометрии. Справочники по эргономике. Методы дизайн-проектирования. Аналоговое и безаналоговое дизайн-проектирование. Этапы проектирования бытового прибора или рабочего места.

Представление данных

Математическая модель, абстрактный тип данных, структура данных. Различные представления абстрактных типов данных (список, стек, очередь, отображение, дерево, множество, словарь) с использованием структур данных (массив, связный список, двусвязный список, список списков, дерево поиска и др.). Выбор оптимального представления абстрактного типа данных при решении конкретной задачи.

Математические основы проектирования баз данных

Методы проектирования и разработки баз данных, обеспечивающие целостность хранения информации и эффективность доступа к ней. Помимо теоретических методов, в рамках дисциплины развиваются навыки и умения написания запросов на языке SQL, написания серверных и клиентских скриптов для доступа к базам данных.

Алгоритмы компьютерной графики

Изучение математических и алгоритмических основ компьютерной графики, ориентированное на решение задач по синтезу и обработке цифровых изображений. Получение студентами необходимых знаний и навыков в области формирования изображений двумерных и трехмерных объектов с помощью компьютера. В результате изучения курса студент должен: - Знать математические и алгоритмические основы компьютерной графики, возможности аппаратных и программных средств; - Уметь использовать изученные алгоритмы для решения конкретных задач по синтезу и обработке изображений; - Выработать навыки программирования графических приложений на персональном компьютере в объектно-ориентированной среде; - Иметь представление о способах решения и перспективах развития аппаратного и программного обеспечения для решения задач компьютерной графики. Студент должен уметь реализовывать изученные алгоритмы и методы в виде прикладных программ.

Разработка графических приложений

Представление геометрических данных в графических приложениях. Геометрические преобразования в машинной графике. Шейдеры. Рендеринг, основанный на физических моделях. Развитие методов реалистичной компьютерной графики.

Веб-проектирование

Основы верстки веб-документов средствами html и css. Особенности коммуникации между посетителем веб-сайта и ресурсом. Способы выявления целевой аудитории веб-сайта. Проектирование и разработка дизайн-макета веб-сайта в графическом редакторе. Создание адаптивной версии веб-сайта под мобильные разрешения. Правила презентации результатов разработки.

Психология визуального восприятия

Понятие визуальной культуры и визуального восприятия. Основные типы коммуникации. Умение использовать визуальные образы при создании различной дизайнерской и медиа продукции.

Проектирование и разработка компьютерных средств обучения

Этапы разработки компьютерных средств обучения (постановка задачи, проектирование, реализация). Психология визуального восприятия и дизайн компьютерного кадра (восприятие визуальных структур, цветовая структура, фокус и траектория внимания). Влияние перцептивного контекста на восприятие. Методологии программированного обучения и образовательной среды. Проектирование и реализация линейных и разветвленных обучающих программ. Проектирование и реализация образовательных сред. Системы дистанционного обучения. Обзор LMS, технические требования, проектирование и технологии разработки дистанционных учебных модулей.

Основы компьютерной анимации и иллюстративной графики

Создание иллюстраций и анимированных роликов, отвечающих современным тенденциям в профессиональной деятельности. Проектирование технического сценария в соответствии с поставленными задачами и потребностями ЦА. Технологии подготовки визуальных материалов для создания иллюстраций и компьютерной анимации. Правила подготовки итогового продукта для презентации в рамках художественных, коммерческих, конкурсных и творческих проектов.

Полиграфический дизайн

Подготовка оригинал-макетов для офсетной и цифровой печати. Подготовка оригинал-макетов для трафаретной печати. Послепечатная обработка. Электронные издания. Правила верстки и подготовки оригинал-макетов печатной продукции. Верстка оригинал-макетов печатных многостраничных изданий в существующих системах верстки. Обучение навыкам по подготовке оригинал-макетов для полиграфической печати.

Дизайн фирменного стиля

Понятие фирменного стиля. Элементы фирменного стиля. Разработка знака или логотипа. Фирменный шрифт и верстка. Требования к представлению фирменных цветов. Версии логотипа для различных носителей. Понятие и состав брендбука.

Методика разработки обучающих компьютерных игр

Обзор известных игровых проектов с обучающими механиками. Факторы, способствующие формированию мотивации у игроков. Особенности проектирования и конструирования механики компьютерной игры с обучающим компонентом. Создание концепт-документа с описанием поэтапного дизайн-процесса разработки обучающей компьютерной игры. Применение современных технологий игростроения для реализации приложения. Принципы презентации обучающей компьютерной игры. Трек 4: Дизайн графических пользовательских интерфейсов.

Компьютерные технологии и их место в подготовке дизайнера (2 часа).

Дизайн как социокультурное явление выдвинул перед многими исследователями, прежде всего, искусствоведами, философами, социологами и эргономистами, проблему осознания сфер его деятельности, механизмов, истоков, внутренних стимулов и способностей инновационного созидания. От уровня этого осознания зависит, в какой мере удастся продолжить линию дальнейшего совершенствования мастерства дизайнеров. Синтез художественных форм отдельных объектов, их комплексов или систем обусловлен не только профессиональной квалификацией художника-конструктора, но и глубиной постижения им аксиологического поля современной культуры. Вектор развития морфологии дизайн-объектов исходит из преемственности эволюционного опыта в рамках определенной художественно-эстетической традиции и опирается на инновационные достижения науки и техники.

В систему современной проектной культуры активно внедряются цифровые технологии. Использование мощного компьютерного инструментария для активизации внутренних механизмов гуманистически ориентированного творчества дизайнера способно обогатить идею проектности. Мультимедийные средства позволяют дизайнеру погружаться в виртуальную реальность, визуализировать свои мысли и непосредственно работать с мыслеформой; восприятие виртуальных объектов осуществляется по нескольким сенсорным каналам одновременно. Появилась возможность моделировать пространственно-временной и культурный контекст для инновационного проектирования. При этом серьезной проблемой становится недостаточное осознание уникальных возможностей мультимедиа, неготовность решать социокультурные проектно-художественные задачи на новом уровне.

Компьютерные средства эффективно используются для решения технических задач проектирования. Однако влияние цифровых технологий все шире распространяется на гуманитарные аспекты. Компьютерная виртуальность повышает уровень эмоциональной и интроспективной активности субъекта, а это может воздействовать на механизм синтеза креативных решений. Метод интроспекции, как углубленное постижение человеком собственной внутренней духовной жизни (мыслей, образов, чувств, переживаний), всегда присутствует в художественном акте. Его результатом являются незаурядные произведения, появление которых было бы невозможно без внутреннего самоисследования, самоотождествления, отражающего ментальность автора.

Попытка направить возможности мультимедиа на усиление интроспекции в субъектно-ориентированном проектировании, позволяющем раскрыть в дизайн-проектах мировоззренческие установки, характерные для российского менталитета. Их определяет не столько стремление к достижению максимального бытового удобства и повышению материального статуса жизни, сколько приоритет гуманистического сознания, нацеленного на духовный и эстетический опыт. Включение в проектирование такого мощного инструмента как компьютер должно усилить экокультурную, антропоцентрическую направленность профессии. Идеи духовности и реанимации культурной памяти непосредственно связаны с культурно-экологической концепцией дизайна, развиваемой в работах О.И. Генисаретского, К.А. Кондратьевой, В.Ф. Сидоренко, Г.Г. Курьеровой. «Проектосообразность культурно-экологической проблематики дизайна состоит в том, что в любых обстоятельствах технологического, информационного или экономического развития… важно искать и находить такой поворот событий, такую стратегию проектного освоения «предлагаемых обстоятельств», которые служили бы усилению, а не ослаблению культурного своеобразия предметной среды, образа жизни. Ни одна из возможных тенденций развития не должна исключаться из поля зрения дизайнера» .

Однако пока инновационные возможности инициируют интерес дизайнеров к техническим эффектам, отвлекая их внимание от осмысления эстетического потенциала компьютерного проектирования. В результате ущербное использование цифровых технологий приводит к снижению качества дизайн-проектов. На этом фоне ясно очерчивается задача максимального раскрытия возможностей компьютеризации дизайна, приведения ее целей и методов в соответствие с гуманистическими устремленностями как отдельной личности, так и общества в целом. Мультимедийный пласт проектной культуры должен быть освоен дизайнерами и спроецирован на поставленную задачу. Отсюда вытекает потребность в адекватной дефиниции категории «мультимедийный дизайн».

Это сложное явление, тесно связанное с концептуальным аудиовизуальным искусством, характеризуется принципиально новыми техническими артефактами, способными воздействовать на психику человека, взаимодействующего с компьютерной средой. Реакция творческого субъекта в «дуальной» модальности (одновременно как эмоционального существа и как технического специалиста, думающего в категориях компьютерных операций и алгоритмов) не всегда укладывается в рамки устоявшихся воззрений, поэтому отдельные понятия классической теории дизайна требуют более широкой интерпретации. Необходимо определение сущностной специфики этой пограничной зоны с позиции художественного конструирования.

Термин «мультимедиа» имеет различные определения в зависимости от того, в рамках какой науки он рассматривается. В естественных науках мультимедиа трактуется, как совокупность компьютерных технологий, одновременно использующих несколько информационных сред: графику, текст, видео, фотографию, анимацию, звуковые эффекты, высококачественное звуковое сопровождение. Экстраполяция автором указанного определения на дизайн-деятельность позволила приблизиться к пониманию мультимедийного дизайна как комплексного использования интерактивных мультимедийных технологий в проектной культуре дизайна. Перечисленные информационные среды являются доминирующими в настоящем случае, но не исчерпывают всех сенсорных каналов, имеющих место в мультимедийной экспозиции, среди которых существенную роль играют тактильность, температура, гравитация и т.д. Указанные факторы используются в проектировании ситуативно и рассматриваются в контексте работы по мере необходимости. В целом же внимание акцентируется на взаимодействии субъекта художественно-проектной деятельности с многоканальным информационным полем виртуальной реальности, в результате которого происходит активизация внутренних психических актов и состояний, влияющих на процессы восприятия и самопознания, повышающих эффективность творчества. Мы рассматриваем это как эффект эмерджентности мультимедийного пространства, транслирующего новые творческие импульсы в сферу проектной культуры дизайна.

Анализ форм освоения цифровых технологий традиционными видами дизайна и уточнение понятий «компьютерный дизайн», «мультимедийный дизайн», «компьютерная виртуальность»

Средства электроники, глубоко и эффективно освоеные в различных областях промышленности и науки, распространяют свое влияние на художественную сферу, в том числе и на дизайн. Актуальным становится появление качественно нового вида дизайн-деятельности, основанного на органичном сочетании гибких полифункциональных цифровых технологий и художественно-проектного творчества. Понятие «компьютерный дизайн», используемое в современной лексике, трактуется и понимается неоднозначно. Под ним могут подразумеваться и новая технология работы дизайнера, и способ представления проекта, и вид художественного творчества, и метод проектирования. По мнению автора, термином компьютерный дизайн следует обозначать многоаспектную художественно-проектную деятельность, поддерживаемую цифровыми технологиями, в которой ярко выражены два направления:

Использование компьютера в качестве эффективного инструмента, ускоряющего работу и повышающего качество конечного результата при традиционных методах дизайн-проектирования (промышленного, автомобильного, графического, интерьерного и т.д.).

Проектирование мультимедийных (multi– много, media– способ, средство, среда существования) объектов и сред, условием возникновения и функционирования которых является интерактивное взаимодействие человека с компьютерной техникой. К ним относятся релаксационные и игровые проекты, тренажеры, информационные среды.

В разделе показано, что мультимедийность, являясь логическим этапом развития «инструментального» использования компьютера, открывает новые возможности художественно-проектной деятельности. Исследована история внедрения цифровых технологий в дизайн начиная с 50-х годов, когда Д.Т. Росс (Массачусетский технологический институт) начал работать над проектом технической поддержки проектирования – CAD (Computer-Aided Design). В начале 60-х П. Хэнретти (компания General Motors) создал первую интерактивную графическую систему поддержки производства, в основе которой было заложено образное представление информации. Наглядность, пластичность экранных объектов и интерактивность обеспечили точность построения формы, упростили задачи комбинаторики и параметризации. К середине 80-х годов системы CAD (САПР) обрели форму, которая существует по сей день. Несмотря на бурное развитие САПР, произошедшее в 90-х, базовыми остаются программы типа AutoCAD, в основе которых лежат методики моделирования работы за чертежной доской Хэнретти.

Параллельно с развитием алгоритмических подходов к проектированию формировалась система компьютерного моделирования сенсорных воздействий. В 1966 году А. Сазерленд разработал для компании Bell Helicopter видеошлем (Head-Mounted Display) – систему «искусственных глаз» для управления ночными авиа полетами. Направление получило название «удаленная реальность» (Remote Reality). В середине восьмидесятых стал развиваться «тактильный» инструментарий. В середине восьмидесятых Т. Зиммерман создал аппаратный интерфейс – «интеллектуальные» перчатки (DataGlove). Таким образом, появился манипулятор для руки. В 1984 г. Джарон Ланье разработал программное обеспечение, переводящее движение руки в звуки (Body Electric), и ввел термины virtual reality (виртуальная реальность) и virtual environment (виртуальная среда).

Сегодня компьютерная виртуальная реальность используется во многих сферах – от тренажеров до арт-практик. В ее основе лежат технологии мультитмедиа: формализованное цифровое кодирование информации различных типов и воспроизведение этих кодов специальной аппаратурой. Техногенная специфика мультимедиа – возможность прямого и обратного преобразования электронных импульсов в «аналоговые» способы передачи информации, адекватные человеческому способу восприятия. Мультимедийное воздействие формируется в результате синтеза различных типов контактов: в общем случае визуального и звукового, допустим тактильный и обонятельный, идет работа над вкусовым. Комплексное перцептивное воздействие и возможность общения с компьютером в режиме реального времени позволяют проектировать интерактивно управляемые пластичные объекты, включенные в сложную ткань действий и взаимосвязанных событий. Воспроизведение движения и трансформации объектов, компьютерный звук, освещение и т.д. создают иллюзию «параллельной жизни». Объекты, существующие только на экране, реагируют на действия человека и воздействуют, в свою очередь, на его органы чувств. Этот интерактивный режим многоканального взаимодействия и физически чувствуемая обратная связь и формируют виртуальную реальность.

Виды компьютерной графики и компьютерной визуализации в проекте

Компьютерное графика –область деятельности дизайнера, в которой компьютеры используются как техническое средство для создания и обработки визуальной информации, а также результат данной деятельности (проектные визуализации - рендренги ). Области применения компьютерной графики: графические средства (спецэффекты, визуальные эффекты (VFX)), цифровая кинематография и телевидение, цифровая фотография и художественная обработка фотографии, цифровая живопись, визуализация научных и деловых данных, системы автоматизированного проектирования, производства образцов и др. Существует два вида компьютерной графики по способу оперирования с объектами: двухмерная графика (векторная, растровая, фрагтальная) и трехмерная графика (3D - с англ. three dimensions - «три измерения», CGI графика). Любое изображение на компьютерном мониторе становится растровым. Трёхмерная графика существует лишь в воображении, так как все видимое на мониторе - это проекция трёхмерной фигуры, а создаёт пространство сам человек. Таким образом, визуализация графики бывает только растровая и векторная, а способ визуализации это только растр (набор пикселей), а от количества этих пикселей зависит способ выполнения изображения. Таким образом, результатом компьютерного проектирования всегда является «плоская картинка-проекция».

Итак, существуют два основных формата компьютерной графики: векторный и растровый (пиксельный).

Растровая графика – формат, представления изображения в компьютере в виде множества точек (пикселов). К таким изображениям относятся сканированные изображения и фотографии. Важным достоинством растровой графики является ее фотореалистичноть. Форматы файлов, предназначенные для сохранения точечных изображений, являются стандартными, поэтому не имеет решающего значения, в каком графическом редакторе создано то или иное изображение. Недостатки растровой графики: объем файла в растровой графике однозначно определяется произведением площади изображения на разрешение и на глубину цвета; каждый пиксел представлен в компьютере несколькими битами, следовательно, такие изображения требуют значительных объемов памяти. При любых трансформациях в точечной графике не обойтись без искажений.

В векторной графике все изображения описываются в виде математических объектов – контуров (paths) Каждый контур представляет собой независимый объект, который можно перемещать, масштабировать и изменять, не теряя при этом качество изображения. Векторная графика экономна в плане объемов дискового пространства. Векторная графика максимально использует возможности разрешающей способности любого выводного устройства. Недостатки векторной графики: она ограничена в чисто живописных средствам и не предназначена для создания фотореалистичных изображений. Значительным недостатком также является и программная зависимость: каждая программа сохраняет данные в своем собственном формате. Однако, в последнее время наблюдается тенденция к взаимопроникновению векторных и растровых программ. Выбор программного обеспечения зависит от поставленных задач и определяет удобство и производительность работы, содержание и качество конечного результата.

Наиболее популярные пакеты программ векторного рисования - CorelDRAW , Adobe Illustrator, Macromedia Freehand/

Программы растровой графики – Adobe Photoshop, Painter.

Программы верстки – Adobe PageMaker, QuarkXPress.

Программы для деловой графики и презентаций – Power Point из пакета Microsoft Office.

Программы двухмерного и трехмерного моделирования – Autocard, Strata Studio Pro, Adobe Dimension.

Анимационные программы – Animator Pro, 3D StudioMAX.

Программы мультимедийной графики для Web-дизайна – Adobe PageMill, 3D Website Builder, Microsoft FrontPade.

Компьютерная продукция – результат электронной обработки специального материала. Программное обеспечение - средство механизации производства объектов дизайна (например, программирование этапов последовательного совершения технологических операций, направленных на изготовление проектов, макетов, изделий-образцов и др.). Объекты компьютерной графики : электронная версия элементов художественного оформления и проектных решений различных видов дизайна, компьютерная анимация и др. Веб-сайты – электронная база, содержащая страницы с той или иной информацией и организованная с помощью баннеров, анимационных эффектов, динамических элементов и др. в специальных компьютерных программах.

РАЗДЕЛ 2. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

9. Понятия «проектирование», «проект», «проектная графика»;

Задачи проектной графики

Проектирование - (от лат. projectus, буквально - брошенный вперёд) - тип деятельности, направленный на создание (описание, изображение) объектов, явлений с заданными условиями и свойствами; процесс создания проекта. Проектирование - это универсальный тип деятельности, характерный для различных областей жизни человека: промышленного производства, строительства, образования, быта, досуга, политики, культуры.

Проект (лат. - прожект, фр. - план, предположение, предначертание) – задуманное, предположенное дело и изложенное в письме или чертеже; дизайнерская разработка, представленная в форме наглядного графического решения.

Проектная графика - область профессиональной деятельности художника-дизайнера, где владение многообразием видов изображения позволяет более выразительно и убедительно передать замысел. Неслучайно проектная графика имеет в дизайне особый художественный статус и играет ведущую роль в создании образно-пластического решения.

Изначально понятие «графика» означала «пишу, черчу, рисую» и «графический» - «начерченный, представленный чертежом или рисунком». Новое значение «графика» получила в конце XIX - начале XX века, когда она определилась как самостоятельный вид изобразительного искусства, основанный на рисунке, выполненном штрихами и линиями, без красок. Графика, как основной метод изображения объединяет рисунок как самостоятельную область, и различные виды печатной графики: гравюру на дереве (ксилографию), гравюру на металле (офорт), литографию, линогравюру, гравюру на картоне и т.д. Язык графики, его выразительные средства - это линия, штрих, контур, пятно и тон. Некоторые виды графики используют цвет, но он чаще всего носит дополнительный характер. Графика объединяет художественное и чертежное поле деятельности, вместе с тем это разные виды изображений. Если рассматривать их с позиции механического исполнения, то можно отметить, что рисунки, зарисовки, наброски выполняются от руки. В черчении большинство изображений - с помощью чертежных инструментов, с высокой степенью точности, которая строго обусловлена государственными стандартами (ЕСКД). Именно это свойство позволило чертежу прочно занять свою нишу в способах хранения и передачи информации об окружающем мире. С этой точки зрения перспективные изображения следует отнести к чертежам, так как они тоже чаще всего выполняются с помощью линейки.

Если рассматривать изображения с позиции передачи пространственной формы предмета, то станковый рисунок и перспектива максимально создают иллюзию трехмерного пространства. Чертеж же этим не обладает, не несет художественной выразительности и многоплановости восприятия, наоборот, его прочтение должно быть однозначным. Если делить изображения на виды по степени абстрагирования от реальных свойств изображаемых предметов, то можно прийти к следующему ряду, где изображения располагаются по степени пространственного подобия с натурой:

· рисунок, перспективные изображения - адекватные зрительному восприятию;

· аксонометрическое изображение - корректирующие зрительное восприятие;

· проекции с числовыми отметками - получаемое при одностороннем направлении зрительного восприятия;

· комплексный чертеж - расчленяющее зрительное восприятие;

· чертеж-схема - символизирующие обобщенные признаки объекта.

Этот перечень показывает усложнение восприятия человеком изображений - от самых простых до самых сложных. Поэтому в узком смысле графическая деятельность - это деятельность, связанная с чтением или выполнением чертежей. Для осуществления этой деятельности необходимы знания о методах отражения пространственной формы на плоскости листа, графические и измерительные умения и навыки. Однако для профессиональной подготовки дизайнера этого вовсе недостаточно.

Проектная графика перешагнула вместе с дизайном столетний рубеж, интенсивно развиваясь в последние десятилетия. Несмотря на исторические изменения художественной формы проектной графики, можно проследить присущие ей общие принципы, проанализировать их и дать некоторые общие рекомендации применительно к тому или иному этапу проектирования.

Впервые подробный анализ вопросов проектной графики, ее места в практике дизайна и методике обучения был проведен в посвященной этим проблемам диссертации И.А. Спичака. Он ввел понятие «художественно-конструкторской» графики, специфика которой определяется объектом проектирования, его функциональными особенностями и конкретной проектной задачей. Автор отмечал, что во всех случаях - это сочетание методов рисования и черчения, применение различных средств изображения, которыми дизайнер должен владеть в полном объеме. Проектная графика становится фактором, то есть движущей силой, самого процесса проектирования и составной частью профессиональной подготовки дизайнеров.

В арсенал изображений проектной графики входит набросок, зарисовка, поисковый рисунок, демонстрационный (технический) рисунок, чертежи общего вида (компоновки внешнего вида).

Графические способы изображения, являясь неотъемлемой частью художественного проектирования, постоянно меняются вместе с изменением самого дизайна. Проектная графика возникла в сфере архитектуры. Двухмерными изображениями пользовались в глубокой древности, однако, тогда чаще изображали уже существующие постройки и предметы. Изображения проектируемых объектов начинают встречаться с эпохи Возрождения. Они представляют собой эскизы, рисунки, принципиальные схемы, перспективы и всевозможные комбинации этих изображений.

Со временем в дизайне сложился свой профессиональный язык, позволяющий зафиксировать идеальный образ, возникший в голове дизайнера. Создать и оценить проект будущего изделия возможно только на основе всестороннего, полного и глубокого анализа, результат которого должен быть описан на столь же точном, ясном (и даже образном) языке, который присущ ученым и художникам. Только в этом случае дизайнер обладает как универсальным инструментом проектирования, так и действенным результативным, безотказным средством междисциплинарного общения специалистов - специфическим языком дизайна. Этот язык должен давать методологическое представление об объекте и процессе дизайна, позволять видеть и решать проектные задачи, одновременно объединять и управлять работой в различных областях.

Цифровая революция последних лет перевернула представления о проектной графике. Еще десять лет назад проектную графику искусствоведы относили к жанру художественной творческой деятельности. Ранее существовал термин "станковый проект" , он выполнялся с целью продемонстрировать мастерство дизайнера, его способность к образному, творческому видению темы и поиски адекватных выразительных графических средств. По качеству графической подачи проекта определялся профессионализм автора, его творческий рейтинг.

Сегодня необходимость графической подачи проекта существует лишь как фактор убеждения заказчика, часто не обладающего ассоциативной фантазией. Поэтому современный формат проектной графики, как правило, представляет собой рендеринг трехмерной векторной модели, отснятый с возможных и невозможных точек обзора. В принципе это верно, но исчезает некий специфический "аромат" профессии, авторская самоидентификация. Дизайнеры становятся похожими, одинаковыми.

Западная визуальная культура, не испытавшая потрясений социальной перестройки, очень трепетно относится к авторской проектной графике . Форэскизы, архитектурные рисунки, планы, схемы, перспективы тщательно подбираются и в обязательном порядке входят в портфолио, публикуются вместе с фотографиями реализованных объектов.

Наиболее распространенный вид проектной графики - трехмерный рендеринг. Видимо, сейчас и в будущем проект немыслим без создания трехмерной модели. Многие поставщики экспозиционных систем предлагают свои версии программного обеспечения для облегчения процесса проектирования. Соблазн использовать их очень велик. Как правило, в них присутствуют модули склада элементов и расчета сметной стоимости. Но всегда есть нюансы. Во-первых, привычка к интерфейсу. Для дизайнера или архитектора очень важно, чтобы ему было удобно работать с программой. Обычно случайно подвернувшийся soft, последовательно освоенный на прикладных задачах, становится методом индивидуального проектирования. Знаю это на собственном опыте. Несмотря на то, что могу работать во многих программах, наиболее комфортной для себя считаю True Space. Большинство предпочитает 3D Max. Собственно, возможности всех программных продуктов приблизительно одинаковы. Следует отметить, что все они делятся на две группы: инженерные, позволяющие получать детализированную документацию, и анимационные, специально предназначенные для создания фильмов. Хотя на уровне векторного моделирования они почти не отличаются. Сам рендеринг, то есть перевод модели в растровое фотографическое изображение, тонкий и деликатный процесс. Именно здесь проявляется мера вкуса и проектная культура дизайнера. Как правильно поставить свет в сцене, определить точку и объектив камеры, найти ракурсы, наилучшим образом подчеркивающие пластические достоинства объекта, - вопросы, которые решаются очень индивидуально. Можно выполнить предельно реальное изображение, а иногда уместно оставить долю условности, простор для воображения...