Графические возможности компьютера и их виды

5. Компьютерная графика в искусстве, кино, анимации и Web-дизайне
Первые робкие попытки использования компьютеров в искусстве относятся к 60-м годам, когда художники Запада попытались соединить искусство и технологию. Первопроходцами в этой области были ученые и инженеры, а их произведения своими линиями и дырявыми узорами напоминали скорее чертежи и перфокарты, чем произведения искусства. И только значительно позже, уже в 70-х, с приходом художников и совершенствованием самих компьютеров компьютерное искусство получило достаточное развитие и выделилось в отдельную и весьма привлекательную область компьютерной визуализации.
В настоящее время немыслимо представить себе создание кинофильмов без компьютерной графики. Первым фильмом, в котором использовалась трехмерная графика, созданная на компьютере, был «Наблюдатель» (1981 г.). Однако роль компьютера там была эпизодической. Поэтому первым фильмом, в котором компьютерные эффекты использовались не как модное украшение, а как художественный прием, можно по праву считать диснеевский «Трон» (1982 г.). В "Троне" было целых 15 минут чистой компьютерной анимации. При этом к съемкам привлекались не только художники и трехмерные моделлеры, но программисты и математики.
Начиная с "Трона", каждый год выходят фильмы, названия которых можно с полным правом вписать золотыми буквами в летопись цифрового кино. В том же 1982 году, но месяцем раньше, вышли сразу два фильма, в которых использовалась компьютерная графика. В «Звёздный путь II» (вторая полнометражная картина цикла "Звездного пути") замечательный минутный эпизод оживления мертвой планеты потребовал использования фракталов (построений векторной графики), систем частиц и 32-битных RGBA художественных программ. Ну а мрачный футуристический «Бегущий по лезвию бритвы» не обошелся без оцифрованных задних планов и сложных операторских приемов управляемой компьютером камеры.
В декабре 1985 года происходит еще одно знаменательное для компьютерного кинематографа событие. Компьютерные технологии впервые используются для изображения сцены, которая должна казаться зрителю совершенно естественной и снятой без всяких трюков. Речь идет о «Молодом Шерлоке Холмсе», в котором рыцарь выпрыгивает из окна, разбивая витраж. Большинство зрителей так и не догадались, что этот самый рыцарь -- трехмерный персонаж, и создан он группой Pixar из Lucasfilm. Позже группа прославится своими мультипликационными лентами "Корпорация монстров" и "В поисках Немо".
В августе 1989 года на экраны выходит «Бездна». Это один из первых проектов, над которым работает будущая гигантская компания Industrial Light and Magic (ILM). Для создания водяных щупальцев, помимо пакетов моделирования и анимации Alias/2 и Pixar's RenderMan, ILM использует никому тогда не известную и даже официально не вышедшую программу PhotoShop.
Октябрь 1991 года ознаменовался появлением на свет «Терминатора-2» Джеймса Камерона, в котором одну из главных ролей -- робота T-1000 из жидкого металла -- исполнял (помимо вполне живого Роберта Патрика) виртуальный персонаж. А родился он в недрах уже известной нам ILM. В декабре того же года Pixar создает трехмерные фоны для ручной анимации в диснеевской сказке «Красавица и чудовище».
С этого момента число фильмов, сделанных с использованием компьютерной графики, растет в геометрической прогрессии. «Газонокосильщик», «Парк юрского периода», «Освободите Вилли», «Маска», «Пятый элемент», «Звездный десант», «Титаник», «Мумия» -- этот список можно продолжать чуть ли не бесконечно.
Для фильмов, которые впоследствии становились лидерами проката, создавались новые технологии. Каждая такая технология -- маленький шаг к кино следующего поколения, когда любая режиссерская задумка будет воплощаться в жизнь усилием мысли, а единственным ограничением будет фантазия.
Ещё одно из мест применения компьютерной графики - компьютерная анимация. Компьютерная анимация - это получение движущихся изображений на экране дисплея. Художник создает на экране рисунке начального и конечного положения движущихся объектов, все промежуточные состояния рассчитывает и изображает компьютер, выполняя расчеты, опирающиеся на математическое описание данного вида движения. Полученные рисунки, выводимые последовательно на экран с определенной частотой, создают иллюзию движения. Мультимедиа - это объединение высококачественного изображения на экране компьютера со звуковым сопровождением. Наибольшее распространение системы мультимедиа получили в области обучения, рекламы, развлечений.
Началу развития компьютерной графики и анимации положила первая конференция SIGGRAPH, которая проходила в Америке в 1973 году. Это была скорее не конференция, а встреча небольшой группы энтузиастов компьютерной графики, на которой они обсуждали возможности новой техники и знакомились с работами друг друга. Однако очень быстро конференция переросла из «встречи по интересам» в интереснейшую презентацию и шоу, когда интерес к компьютерной анимации стали проявлять не только программисты и техники, но и художники, дизайнеры, а также крупные компании, производящие компьютеры и программное обеспечение.
Первыми произведениями компьютерной анимации были демонстрационные ролики, созданные компаниями для бизнес-презентаций, научной визуализации или демонстрации технических возможностей машин и алгоритмов. Около семи лет назад произошли существенные изменения среди конкурсантов, представляющих свои работы на SIGGRAPH. Все больше стало появляться произведений, созданных специально для конференции - это были уже самостоятельные фильмы, над производством которых работали целые коллективы авторов в течение нескольких месяцев. С развитием технической базы и приходом в компьютерную анимацию художников изменился и сам стиль работ - привлекали внимание созданные художником образы, а не использованные технические возможности. Художники традиционной мультипликации стали использовать компьютеры в своей работе для создания персонажей, прорисовки фаз, заливки и изготовления фонов. Некоторые из них остались в компьютерной анимации и создали работы, известные во всем мире. Об успехах компьютерной анимации свидетельствует тот факт, что Джон Лассетер, мультипликатор диснеевской школы, впоследствии пришедший работать в фирму Pixar получил Оскара в 1989 году за созданный им компьютерный фильм "Tin Toy".
Ещё существует такой вид компьютерной анимации, как аниме --японская анимация. В отличие от анимации других стран, предназначаемой в основном для просмотра детьми, большая часть выпускаемого аниме рассчитана на подростковую и взрослые аудитории, и во многом за счёт этого имеет высокую популярность в мире. Аниме часто (но не всегда) отличается характерной манерой отрисовки персонажей и фонов. Издаётся в форме телевизионных сериалов, а также фильмов, распространяемых на видеоносителях или предназначенных для кинопоказа. Сюжеты могут описывать множество персонажей, отличаться разнообразием мест и эпох, жанров и стилей.
До недавнего времени работу по созданию спецэффектов в кинематографии выполняли в специальных павильонах с использованием физических моделей, методов прозрачной фотографии и дорогих оптических принтеров. Теперь эта проблема решена с помощью современных программ. Уже не надо тратить тысячи человеко-часов на построение моделей, например динозавров, которые нужно затем установить на сцене, осветить, отснять и скомбинировать с остальными участниками эпизода. Достаточно посадить одного человека за обычный персональный компьютер, чтобы создать спецэффекты, создающие полное ощущение реальности.
Основную долю рынка программных средств обработки трехмерной графики занимают три пакета: 3D Studio Max фирмы Kinetix; Softimage 3D компании Microsoft; Maya, разработанная консорциумом известных компаний (Alias, Wavefront, TDI).
На сегодняшний день Maya является наиболее передовым пакетом в классе средств создания и обработки трехмерной графики для персональных компьютеров. Maya представляет собой программу для создания трехмерной графики и анимации, основанных на моделях, созданных пользователем в виртуальном пространстве, освещенных виртуальными источниками света и показанных через объективы виртуальных камер. Программа позволяет создавать фотореалистичные растровые изображения, подобные тем, которые можно получить с помощью цифровой камеры.
Заметное место в компьютерной графике отведено играм. Появилось даже такое понятие, как механизм графического представления данных (Graphics Engine). Рынок игровых программ имеет оборот в десятки миллиардов долларов и часто инициализирует очередной этап совершенствования графики и анимации.
Появление глобальной сети Интернет привело к тому, что компьютерная графика стала занимать важное место и в ней. Ни для кого не секрет -- сегодня, чтобы не затеряться на просторах Internet и привлечь к себе внимание пользователей, никак нельзя обойтись без графического оформления Web--страниц и узлов. Все больше совершенствуются способы передачи визуальной информации, разрабатываются более совершенные графические форматы, ощутимо желание использовать трехмерную графику, анимацию, весь спектр мультимедиа.