电脑图文设计基础知识.doc

电脑图文设计课程教案引言进入桌面时代设计随时代而变，无论是设计的手段还是方法和观念都会留下每一个时代的典型印记。十数年前大多数的人还在对计算机和计算器的区分懵懵懂懂，然而在今天孩童的眼中，光盘和网络的字眼也变得稀松平常了。随着计算机技术及其外部设备的飞速开展，计算机应用逐步由数值计算和数据的处理向信息处理和知识处理的领域拓宽。尼葛洛庞蒂在他的?数字化生存?，一书中开宗明义地写道：“计算机不再只和计算有关，它决定了我们的生存。确实如此，在今天计算机已像血液一样渗透到整个社会的肌体中了计算机辅助设计CAD、计算机集成制造系统CIMS自从诞生的那一刻起计算机就不断及各种应用领域结合起来，并使该领域发生革命性的变革。当然，在图形信息处理领域计算机同样大展身手，电子印前系统的出现使得印刷业真正由热铁时代进入了光电时代，一个桌上的时代，我们这个时代的印记。计算机为我们提供了迄今为止最为强大的摄取、生成、存储和处理视觉形象的媒介和技术，这种强大的能力为设计师提供了实现创意的无限可能和前所未有的工作效率。它对现代设计学科从手段、方法到观念都产生了无可估量的深远影响。“桌上出版Desktop Publishing简称DTP的概念是1985年Aldus公司的总裁提出的，他将Macintosh计算机、Aldus的Pagemaker编排软件以及Adobe Postscript的页面描述语言，运作在Apple LaserWriter印表机上整合成一个新的出版系统，称作“桌上出版，又叫做 “电子印前系统。及传统设计手段相比计算机具有无可比较的高精度、高效率和丰富得多的表现效果，它使得设计师能够从大量枯燥繁重的制作和修改工作中解脱出来，将更多的时间和精力投入到设计的思考中。数字技术的优势在模拟立体生成、图像合成、变形等方面更是传统设计望尘莫及，以往必须通过特殊技术如摄影才能完成的特殊效果甚至一些不敢设想的效果，都可以通过计算机轻易实现。不仅如此，更重要的是传统设计过程由于技术的原因被割裂，设计是对纸面设计完成以后的局部往往有心无力，对于设计最终完成的形态无法控制。现在设计师的“手可以伸的更远设计师直接参及从草图设计到最终成品之间的全部过程，并在此过程中通过反应信息不断修改完善。确切的说计算机辅助设计CAD包含了一个较大的范畴，建筑CAD、服装CAD、产品造型CAD等都是CAD的具体表现形式，在本书中我们主要讨论的是及广告密切相关的平面视觉设计局部。第一课概述§1.1计算机图形设计的特点一、修改方便，所见即所得熟悉传统设计方法的人，提到它最大的感触就是两个字修改，噩梦般的无穷无尽的修改。即使是普通的设计，设计完成稿的修改也会经历个三五遍，更别提大型的设计，即使在过程中的修改也平均占到75%以上，全部推倒重来的情景更是屡见不鲜。计算机图形设计的修改便利和“所见即所得的优势，为设计师摆脱繁琐的无效劳动赢得了时间和效率。“所见即所得，顾名思义就是用户进展图像处理时不管是何种操作，如改变颜色、长造形体等都可以迅速反映在电脑屏幕上，而电脑屏幕上看到的就是将来可以通过输出设备如打印机等得到的结果。电脑图形设计对任何内容都可以进展无数次的修改直至满意，这比传统的手工描绘要方便得多。比方要更换一个标志的色彩，在以往这种简单的变化却要付出重新绘制一遍的劳动，而现在那么只是按几下鼠标按键的事情。二、设计周期缩短设计活动中重复操作也是比例很高的一项内容。例如标志、标准字体在企业形象设计系统中被大量重复利用，计算机可以地通过复制来轻松解决这种大劳动量的工作。不仅如此计算机还可以将常用的图形、版式、色彩等数据存储在电脑中建立个人图形库以便将来重复调用。另外，传统设计过程中设计方案通过后必须进展制作图纸的绘制，工作非常繁重、沉闷和枯燥，而采用计算机图形设计后，一旦设计方案确定，整套高质量的设计图纸即可以由打印机或绘图仪输出完成，设计周期藉此得以大大缩短。三、卓越的表现性能。1、多种传统媒介的视觉效果。拒绝承受计算机的人总是固执的认为计算机不可能表现出传统媒介所能表现的丰富效果。早期计算机创造的图像效果确实非常简陋，但这不能就此否认计算机的能力，现在的计算机图像设计软件如Painter能够产生丰富多样视觉效果，不仅能够模拟传统媒介如毛笔、铅笔、喷枪、油画、水彩、木炭、浮雕、版画等的效果还可以由用户自己定义的特殊笔触效果，如星光、字母等等，更为奇特的是还可以将不同媒介效果如水彩和油画效果结合在一起。另外，天衣无缝、以假乱真的照片拼接大量的变形、风格画的滤镜也是电脑图形处理的一大特色。2、逼真的预示效果。绘制设计方案预视图是设计师设计工作中重要的一环，传统手工绘制预视图大多只能渲染一种气氛，而不利于诸如体积、材料和质感的表现，尤其是涉及三维空间的设计类型如：建筑设计、室内设计、产品设计等等更是如此，利用电脑图形技术可以生成三维立体模型，可以使用最真实的材质并选择最正确角度逼真地模拟出未来的设计形象，甚至生成三维动画连续地展现设计形象的各个视角，这是传统方法所不可能做到的。四、艺术及技术的高度统一虽然现代派设计运动在包豪斯时代就开场倡导艺术及技术的结合，但由于客观条件的限制并未能真正地付诸现实而只是停留在设计意识的层面，计算机图形技术的成熟带动了诸如电脑辅助设计、电脑辅助制造等的普及和推广，计算机成为艺术及技术的真正结合点。§1.2计算机图形设计的范畴广告设计一谈到计算机辅助广告设计，联想最快的总是和平面印刷有关，其实不但在平面设计中运用三维立体造型最后输出成平面位图已经司空见惯，广告在动画、数码影像、虚拟现实技术上的运用也是日新月异。例如：网络广告中的富媒体广告就大多利用两维动画的形式，影视广告也大量运用了数码合成、虚拟现实科健手机的技术。计算机图形设计范畴已经由以往单纯的平面印刷设计开展到影视图形设计和多媒体图形设计。一、平面设计印刷设计狭义的平面设计我们可以把它理解为平面印刷设计，这是因为由于媒介的限制，早期的平面设计大都基于印刷的原因，现在的计算机平面设计属于“印前设计系统和“桌面排版系统的创意局部。它是计算机图形设计领域里开展最快和最成熟的局部。二、三维动画，三维动画是三度空间的立体造型通过时间序列展开而呈现出来的动画形式。由建模、材质化、建立场景和设定动画等步骤制作完成。建模，是利用视图原理建成三维模型，软件提供各种强大的工具帮助设计师建立模型。以最常见的3D Max Studio为例：根本造型首先建立如球体、立方体、圆锥体等根本体块，然后利用体块的组合及切割生成各种复杂的造型；放样造型Loft是通过Shape图形按照路径Path生成形体；NURBS曲面造型方法更是提供了几乎无所不能的创立有机形态的能力。材质化，初建成的模型是以线框的形式出现的，它不具备有实体的特征，必须赋予它适当的材质并在灯光的配合下才能显现出来。计算机能够模拟出相当多的质感类型，例如各种金属、玻璃、木材、石头、纺织品等等。设计师可以通过材质编辑器创立这些材质并通过参数修改来完善它们。建立场景，场景就象一个精心设计的摄影棚，在这里我们可以随心所欲制定灯光、背景、以及摄影机的位置，甚至还可以设置场景气氛，入雾化等等。设定动画，极为场景中的“演员设置运动方式、运动方向、路线等，这些“演员包括了场景中的所有内容如：模型、灯光、背景以及摄像机本身。经过以上的步骤和调整就可以由计算机最终完成渲染的过程，这是一个耗时的计算过程，尤其是对于复杂场景中的动画。如果动画按照播送级的要求输出就可以得到可供播出的录像了。三、二维动画二维电脑动画的设计制作过程类似传统的卡通片制作过程。即：原画形象造型；动画设置关键帧，并将关键帧之间的过渡画面绘制出来；着色将所有画面着色完成；合成、摄制将所有画面及背景合成并拍摄成电影胶片。所不同的是电脑动画的大局部工作都在电脑上完成。电脑可将关键帧之间的连续动态画面自动生成，另外，可定义为数众多的动画层一起合成录制。电脑动画利用电脑图形图象处理的极大优势，在效果和效率方面传统手绘动画只能望尘莫及。四、数字影视编辑系统数字影视编辑系统用于采集影视素材，将视频信号转换成数字信号，通过电脑图象图形处理后再转换成为视频信号录制播出。由于数字影视编辑系统除了完成一般的剪辑、特技、字幕处理外，还可以将二维三维电脑动画效果结合在一起产生种种神奇的效果，所以开展速度很快，在影视广告、MTV、电视片头乃至电影中出现的越来越频繁，令人刮目相看。§1.3计算机辅助设计广告设计的工作流程在当今广告领域里，计算机图形设计已经成为电子印前系统的重要组成局部，因而，认识广告设计平面印刷设计的工作流程时非常重要的。广告设计的工作流程图第二课计算机图形设计的工作环境§2.1图形设计的工作系统一、桌面出版系统的硬件组成及工作流程电脑平面图形设计系统、桌面排版系统DTP、彩色印前系统或是电子出版系统，这些称谓虽然不同但性质相近，都是以文字编排、图形图像处理为主要内容，以印刷品为主要媒体的设计系统。如果说有什么不同的话，只是前二者较小后二者规模较大。一般来说，个人配置的图形设计系统不可能拥有专业印前或电子出版系统所具备的高精度的输入输出设备，包括滚筒式扫描仪、四色胶片输出机和彩色打样设备等。以下图是爱克发印艺系统的示意图：二、图形设计系统根本硬件配置摩尔定律仍然发挥着作用，从486到今天的P 3.06GHz的微处理芯片，计算机硬件的开展速度令人瞠目结舌。早期计算机辅助设计的硬件要求对个人来说几乎是不可想象的，但现在主流的家庭用个人计算机已经根本能够满足设计的要求这得看具体从事的设计类型，一般来说，三维设计和影视编辑所需的硬件设备要求较高，它们对处理器计算能力、内存大小以及磁盘性能要求较高，尤其是专业的图形显示卡、视频采集卡等设备的价格都不是个人所能承受的。相对而言，广告平面设计印刷设计所需的硬件设备要求较低，其根本配置要求如下：1. 586 PII300以上机型；2. 64M SDRAM内存；3. 1GB以上可用硬盘空间；4. 支持24位以上真彩色的显示适配卡，8MB以上的显存；5. 15英寸以上的彩色显示器；6. 带CD-ROM的光盘驱动器。大家可以看到我所列出的配置比应用软件要求的最低配置要高，一是因为即使如此这样的配置也远低于当今的主流PC的配置，二是如果你真的使用应用软件列出的最低配置，恐怕效率低的会使你无法忍受。在较大图像的复杂图形处理及动画处理操作时，你要准备更大的内存和更多的磁盘空间。在设计界广泛应用的机器种类主要有PCPersonal Computer和Macintosh机型，而高档图形设计系统多以工作站如SGI等为硬件平台。Macintosh机型是最早应用于平面设计的机型，在出版和印刷行业中使用较为广泛。即主要用于印前处理和广告平面设计不适用于三维设计。Macintosh机型的开展经历了6100、7100、8100到Power Mac9500系列，这一系列的机型系统软件根本无法及PC兼容，新型的Power G3/G4系列机型计算机的处理能力更强同时也能及PC局部兼容。图形工作站主要应用在影视制作及高端三维制作领域里，它具有强大的视频和图形能力，世界著名的大片如?侏罗纪公园?、?龙卷风?、?玩具总发动?等都是在这个平台上制作出来的。当然，其价格也象其性能一样高高在上。§2.2视频显示系统古语说：“工欲善其行，必先利其器。虽然我们并不是要求图形设计师要成为一个计算机的专家，但熟悉一些根本的硬件知识仍然是非常有必要的，它不但可以提高使用者的工作效率同时也能够加深对应用程序使用的理解。视频显示系统是个人计算机的重要组成局部，对于图形设计来说更是是具有特殊的意义。图形设计师的工作对象就是影像、色彩等视觉元素，各类专业软件都有专门的功能模块来协调及计算机硬件的工作，例如图像处理软件Photoshop就由专门的命令来调校监视器、建立色彩概貌等等。个人计算机的视频显示系统在逻辑上由监视器和显示适配器图形加速卡两大局部组成。§2.2监视器监视器是独立于主机的一种外部设备，这种设备由阴极射线管和控制电路组成，通过信号线及个人计算机主机板上的显示卡相连结。监视器的硬件构成类似于电视机但把电视机的接收电路改成了控制电路。监视器的工作方式有两种：随机扫描方式和光栅扫描方式。随机扫描图形监视器具有发现速度快、分辨率高等优点，但它难以生成具有多种灰度和颜色色调能够连续变化的图像；光栅扫描图形监视器可以形成有高度真实感的图像，因而它已经成为个人计算机、工作站等各类计算机所使用的最重要的一种信息显示设备。下面是光栅扫描图形监视器的框图，从图中可以看出，它一共由五个局部组成。其中显示存储器是系统的核心，它存放的需要在屏幕上显示出来的图形的映象。颜色亮度CDT控制器读读/写显示存储器象素值监视器彩色表图像生成器主机更确切地说显示存储器中存放了及屏幕画面上的每一点也就是像素相对应的一个矩阵，矩阵中的每一个元素就是像素的值，这个矩阵称为位图，所以显示存储器又叫影像存储器、位图存储器或者叫做帧缓冲器。屏幕上的图形持续地进展显示，显示存储器的内容需要不断地反复读出并送到监视器中去，使得画面能够一定的频率进展刷新，因此显示存储器又称为刷新存储器。光栅扫描图形监视器的工作过程大体如下：首先图形生成器根据主机发送来的画图命令在显示存储器中生成欲显示画面的位图，图像生成系也可以直接把图像输入设备，如扫描仪、摄像机等输入的数字图像直接或间接的放入显示存储器中；其次，控制器一方面产生水平和垂直同步信号送到监视器中去，使得电子束不断自上而下自左而右进展扫描形成光栅，另一方面又根据电子束在屏幕上的行列位置，自动计算并生成显示存储器的相应地址。并按地址不断地读出显示存储器中的位图数据，最后根据从显存中读出来的位图数据经过查彩色表后转换为红绿蓝三原色的亮度值，由三原色不同的亮度值组合出不同的颜色。为了使屏幕上显示的画面不产生闪烁，上述过程需要反复进展，一般要求监视器的帧频为6070帧/秒。 下面是监视器有关的一些根本概念1、显示分辨率显示分辨率：一般是屏幕上水平方向可以显示多少像素，称为水平分辨率；垂直方向可以显示多少根扫描线，称为垂直分辨率。2、模拟信号接口和数字信号接口，在目前使用的个人计算机中，显示系统通常有一个图形加速卡和一个监视器组成，显示卡作为一个扩展卡插在主机板的扩展槽内。在大多数监视器和显示卡之间都有一根线连接，连接线的信号有两种类型，数字信号和模拟信号。在VGASVGA视频模式标准中，使用的是多路信号电缆和15针扁平接口最常见的接口类型在MDACGAEGA视频模式标准中，使用的是同轴电缆及BNC接口，这种接口在传输时红、绿、兰各自占据一条独立的信道，因而信号受干扰程度更小色彩的复原质量也更高，大多应用在工业和高端监视器上。3、闪烁和刷新在监视器显象屏的玻璃外表上涂有荧光粉，荧光粉被电子束激活后，其亮度会有一段短时的持续，叫做“辉光。对于大多数人的眼睛，只要持续余辉的亮度不小于原来的90%就可以认为保持了原亮度。在余辉消失之前必须再次激活或称为刷新，如果时间间隔较长，当亮度消失后再刷新就会感觉到闪烁。消除闪烁有三种途径：提高刷新频率垂直分辨率；延长荧光粉的余辉时间和减少亮度。4、隔行扫描和逐行扫描在我们购置监视器时会看到有所谓的隔行扫描和逐行扫描的区分，这是指荧光粉被刷新的方式。在隔行扫描方式下，监视器在扫描时隔一行更新一行数据，更新整屏数据需要两遍扫描，因此，使用时仔细观察会感觉到闪烁现象。逐行扫描方式是扫描时逐行进展数据更新，只需一遍扫描就更新全部数据，因而产生的画面更稳定。当前主流的监视器都已经采用了逐行扫描方式。5、屏幕尺寸屏幕尺寸看起来很简单，但在显示系统中却是一个较复杂的概念，有三个经常使用到的概念：显象管尺寸、可视区域和光栅尺寸。其中显象管尺寸是指阴极射线管的对角线长度。可视区域是指显示屏能够显示信号的区域，它通常比显像管尺寸要小。光栅尺寸是显示屏实际显示的最大尺寸的准确数值。6、带宽带宽是又一个衡量监视器性能的重要标准，要了解带宽我们必须先理解另外两个概念：水平扫描率水平分辨率和垂直刷新频率垂直分辨率。扫描频率分为水平扫描率和垂直刷新频率。水平扫描频率是指电子枪在屏幕上写一行点的频率，故又称为行频通常以KHz为单位。在垂直方向上的扫描频率称为垂直刷新频率，它是整个屏幕被刷新的频率，又称帧频。带宽=帧频垂直刷新频率水平扫描率/2R为常数，约为§2.2显示适配器显示适配器图形加速卡是一块插在主机上的电路板。对于个人计算机显示系统的编程主要通过对图形加速卡的编程来实现。随着个人计算机技术开展和各应用领域的需求，个人计算机图形加速卡的种类也越来越多。随着技术的开展，显示卡的视频显示模式也经历了从MDAMonochrome Display Adapter、CGAColor Graphic Adapter、EGAEnhanced Graphic Adapter、VGA/SVGAVideo Graphic Adapter /Super Video Graphic Adapter的巨大的变化。显示卡一般由存放器组、存储器显示RAM和显示ROM BIOS和控制电路三局部组成，通过信号的输出来控制监视器显示各种字符和图形。由于对图像显示的要求越来越高，新型的显示卡为分担微处理器的负担还参加了专门的图形处理芯片GPU，例如NVIDIA公司的GeForce 系列。对于显示卡的选择要根据要求而定，图形和图像编辑类的操作主要集中在两维图像上，3D的图形加速指标并不重要，你可以选择Matrox公司和ATI公司的产品，例如：ATI Rage 128/128 Pro和Radeon256系列以及Matrox G400/G450/G550系列。他们在两维图像质量上的技术雄厚，一直是专业绘图人事的首选。如果你要学习3Dmax之类的三维软件，一块好的3D图形加速卡也是必备的，3DLabS、Permedia以及ELSA是这方面的专家，它们都由专门为2D/3D图形绘制进展优化，尽管市场上有很多主流显卡看起来性能不错，但毕竟不是为专业制图所准备的为3D游戏优化，不支持完整的Open GL标准。§2.3图像输入输出设备及技术在图形设计中仅仅拥有主机是远远不够的，你还必须拥有必要的输入和输出设备。一般而言，广义的输入输出设备已经整合在主机中，例如键盘和鼠标就是标准的输入设备，而监视器就是一种输出设备。当然，作为广告平面设计也有自己专业所需的输入、输出设备。§2.31输入设备常见的输入设备用于图像编辑的主要有扫描仪、数码照相机、摄影机和Photo CD等，用于图形创造的主要有轨迹球、定位仪、压敏笔和数字化图形板等。通过输入设备向设计软件内输入了图像后才能进展设计制作，而后可以将作品输出到幻灯片记录仪、录像机，打印机或胶片机等之上，我们将在下面的内容中介绍常用到的一些输入设备。扫描仪是最常用和最重要的输入设备。扫描仪主要用于对照片、图片、幻灯片等做数字化处理。扫描仪大体可以分为三类：平台式扫描仪、幻灯片扫描仪和滚筒式扫描仪。1、平台式扫描仪，现在最常见和常用的大多数是平台式扫描仪，它有点类似于复印机，即将图片或照片放置于扫描仪中扫描过程就可以开场了。在选择和购置使用扫描仪时要考虑几个因素：首先是分辨率，即扫描仪能够在每英寸上创立多少像素，像素数目越多图像就越清晰。其次是动态范围，动态范围决定了扫描图像的质量，一个扫描仪的动态范围越大图像就越清晰。因为提供更高的动态范围，扫描仪就可以利用更多的位如：24位或36位来保存信息。这样，我们就能从扫描仪的数值上分辨其精细程度。2、幻灯片扫描仪，由于幻灯片比印刷品要明亮，并且要有很高的动态范围，所以应用及扫描的源图像就比一个不透明的物体要好。3、滚筒式扫描仪，又成为旋转鼓型扫描仪。在广告设计中要想保证图像质量较高，必须使用滚筒式扫描仪扫描。其原理是让扫描的图像在鼓上转动，同时扫描仪上的稳定光使光电倍增管发光，这样就能够对图像做更高清晰的扫描。但其价位较高不适用于家庭和一般办公室使用，它属于专业的印前扫描工具。由于技术的开展，数码照相机已经被越来越多的业界人士使用，它的便利形式是其倍受青睐的原因，尤其是在对源图像精度要求不高的情况下。数码照相机看起来就像标准的135相机，所不同的是它能将图像保存在数码相机内其携带的存储器里，它的优点是在数码成像的时候可以浏览效果并可以随意删除不需要的片断。通过连接线数码相机和摄影机的图像可以下载到计算机内。但数码相机的精度现在还无法及扫描仪相比，即使是专业的数码相机分辨率也只能接近于中档扫描仪的分辨率。Photo CD，1992年Eastman Kodak公司开发，它是目前扫描仪的重要的且高品质的替代物，Kodak的Pro Photo CD格式文件将按以下格式数字化：12毫米、70毫米、135毫米以及4 X 5英寸。Photo CD可以在Photoshop的软件中直接翻开编辑修改。数字化图形板是绘图领域里经常使用的输入设备，这种设备的输入精度高并且支持压力传感，可以轻松的模拟自然笔触的压力效果，无论对工程图形绘制还是艺术绘画都能提供良好的效果。§2.32输出设备在图形设计的工作中经常希望能够预览设计的效果或最终的印刷制成品，那么就要在纸张上进展打印校样，这样就必须配置相应的输出设备。常用的输出设备有：打印机、导轨式绘图仪、图象定位仪胶片机以及其它专用输出设备如刻字机等。其中我们所能接触到的也是最普遍的就是打印机。在输出时，对于图片颜色的质量和清晰度是有一定要求的，打印机的分辨率越高图像输出的质量就越好就越清晰。按照采用技术的不同，打印机大体上可也能以下的几类：1、喷墨型打印机最常使用打印机是喷墨型打印机。喷墨打印机是通过从盒式磁盒中喷出油墨来产生色彩。一般使用四色墨盒黑色墨盒和彩色墨盒，即青绿色、洋红色、黄色和黑色，来产生上百万种色彩。有的高档喷墨打印机为了追求更高的色彩质量，采用六色打印的技术增加绿色和橙色。常见的打印机有Epson的 Photo/ Stylus/ Color系列，Canon的BJC系列， HP DJ系列。打印机幅面大小一般从A4-A2不等，大幅面的喷绘打印机又称坐绘图仪，产品价格较高，专门用于巨型喷绘广告和灯箱广告，常见的有惠普DJ大幅面彩喷系列。2、热升华打印机它是通过使用一个被加热的打印头撞击色带或汽化的染料生成的，它输出的质量和照片一样，由于使用技术方式和喷墨打印机不同，它不会产生向喷墨打印机那样的点状颗粒，图像精度很高，但由于汽化的染料会产生“晕所以图像色彩的锐利程度稍差。3、彩色激光打印机这种打印机可作为复印机使用，激光技术使用四种调色剂来创立彩色图像，图像效果虽然不如热升华打印机好，但激光打印的速度却比热升华打印机要快，消耗也比它要低。§2.4计算机图形设计的软件系统就像人的两只手，计算机的硬件只是支撑这个工作系统的一局部，从某种意义上说，软件系统这只手才是图形设计系统关键，因为软件系统才是赋予计算机强大“魔力的关键，使得设计师能够发挥出天才的才智来。在整个软件系统中我们所能够看到的只是浮在最上层的图形、图像处理软件应用软件，其实它所涉及的内容远不止于此，下面是对整个系统的简单示意。为了开发各种及图形有关的应用程序，系统必须提供必要的图形设备和有关的图形支撑软件。在IBM PC及其兼容机中，图形应用软件、图形支撑软件以及图形硬件设备之间的关系如以下图所示：图形应用程序图形子程序库图形设备驱动程序BIOS图形硬件图形系统的层次关系图中最底层的根本输入输出系统BIOS只提供了一组简单的子程序，它的功能有限而且只及硬件有关。图形设备驱动程序是MS-DOS的一局部，它是DOS及物理设备之间的一个接口，由于它是按照微软公司标准编写的独立程序模块。因此，在系统中修改、扩大或更换驱动程序极为方便。通常，不同显示卡各有其相应的驱动程序。这些驱动程序及上层软件保持统一的数据和程序接口，更换图形设备时，只需在系统中安装相应的驱动程序，整个系统就可以正常运行。此外，驱动程序的功能也比BIOS扩大了许多，从而使上层软件的开发更为方便。图形子程序库是更高一级的支撑软件，它可以分为两类：一类是各种程序设计语言所专用的子程序库，如：MSC、Turbo PASCAL、BASI等。另一类是按照国际标准或公司标准开发的图形子程序库，如： CGI、MS-SDK、OpenG等。这些图形子程序功能丰富，通用性强，不依赖于具体的设备和系统，及多种程序设计语言均有接口，因此，在此根底上开发的图形应用软件不仅性能好而且易于移植。由于图形设计使用的计算机涉及到不同的类型，所以也就需要不同的操作系统的支持。我们最常见的IBM PC及其兼容机系列，所使用的大多为微软公司的视窗操作系统系列，如：面向家庭和办公室的Windows95/98/Me系列、面向企业或效劳器的Windows NT系列以及以NT为核心的Windows2000/XP系列。另外还有UNIX和LUNIX操作系统，只是在图形设计中极为少见，有些高端的图形工作站使用到这些系统。Macintosh机型苹果机采用了自己独立的操作系统OS7/8/9系列。苹果的操作系统以友好的人机界面、简单易学、方便快捷著称，现在的微软视窗操作系统就从中学习了不少优点。在一些专门的高阶图形工作站中往往采用一些独特的操作系统，例如SGI的图形工作站就采用了OS2操作系统，上文所提到的UNIX和LUNIX也是如此，在这儿就不一一赘述了。我们可以看到，作为设计师我们所见的不过是冰山的一角，当然我们也不需要过多的去了解那漂浮在海水中的局部，充分掌握符合需要的应用软件对我们来说就足够了。下面是广告设计中所最常用的也是经典的应用软件：第一类是图像处理软件，它的编辑操作主要是针对位图图像的。代表性的软件有adobe Photoshop、Live Picture、Fractal Design Painter、Aldus Photostyle等，其中Photoshop是最具代表性也是使用最广泛的。第二类是图形处理软件，这种面向对象的绘图程序是用来创立矢量图像的。我们使用“图形这个词以便把它和基于位图点阵图像处理的“图像区分开。这类软件很多，代表性的有：CorelDRAW、Adobe Illustrator、Aldus Freehand、Autodesk AutoCAD等。国内大局部的广告公司大多使用CorelDRAW，因此我们将在以后的章节中重点介绍这个软件。第三类是排版软件，这类软件的定义界限并非十清楚确，它仍然属于面向对象的绘图程序，刚刚我们所谈到的CorelDRAW、Freehand等软件同样可以进展编排处理，但是更为强大和专业的软件有Quark Xpress、Pagemaker以及我国自行开发的方正排版软件等。第四类是影视编辑软件，主要是提供对于影视视频素材的后期制作和合成，也称为非线性编辑。代表性的软件有After Effect、Inferno和Premiere等。此外，还有一些其它软件，例如：用于二维卡通动画制作的软件ANIMO由英国Cambridge Animation公司开发以及Softimage/TOONZ，用于三维动画制作的3D Studio MAX、MaYa、Softimage 3D等。软件的类型不同其处理对象的功能也不同，在具体实践中，设计师必须深入了解计算机辅助设计的特点综合运用所学习的各种软件，才能在工作中做到有的放矢、游刃有余。第三课计算机图形图像处理根底§3.1预备知识§3.11像素及灰度像素Pixel，这个单词时由Picture Element缩合而成的，它的意思是图形单元的意思。它对应的屏幕显示的一个点和数字图像中的一个点，它及原稿图像的某一位置对应但又有区别，它的大小并非固定而是反映了某一小方块的平均信息。此外，像素所对应的原稿区域大小取决于图像输入设备的分辨率。上图小是一张分辨率为72DPI的位图，大图那么是其放大5倍的局部图样，你可以看到清晰的像素。灰度Grayscale，这是一个较为专业化的称呼，其实它代表的是像素的亮度值。灰度划分的越细就越能表达原稿，目前使用最多的是256个灰度等级，这对于连续调的黑白原稿来说已经足够了。§3.12分辨率在讨论数字图像的特征时我们经常要谈到“分辨率这个词，这个词实在是一个复杂的概念，因为在不同的场合分辨率所指不同，有着不同的含义。首先是“位分辨率Bit Resolution，又称为“位深度Bit Depth，指的是数字图像中所存储的每一像素的“位数，它决定了数字图像文件中每一像素分配到的色彩信息的多少，比方：如果位分辨率为24，那么每一像素分配到的色彩信息范围从到2的24次冥-1。第二种是设备分辨率Device Resolution，设备分辨率定义了输出设备单位尺寸内的点或像素的数目，因此通常以每英寸点数DPIDot Per Inch或每英寸像素数PPIPixel Per Inch来表示。例如我们所常见到的监视器，它的设备分辨率的范围是从60DPI120DPI标准为72 DPI，这也是为什么我们用屏幕截取下的图片的分辨率72DPI是的原因。第三种分辨率是网屏分辨率Screen Resolution，网屏分辨率又称为网屏刻度或网屏频度。它指的是用于打印灰度图像和彩色半色调图像时，画面中每单位长度内的点数，通常以每英寸线数LPILine Per Inch来表示。它及印刷业中的挂网线数含义根本一样。第四种是图像分辨率Image Resolution，图像分辨率指的是所存储的图像文件的信息量，以每英寸像素数PPIPixel Per Inch来表示。它及设备分辨率的写法一样但实质内容有所区别，这主要表现在物理设备的分辨率是不可改变的，而图片而图像分辨率却可以改变。图像分辨率不同，这对于同样的一幅原稿图像就有不同的扫描图象文件体积，图像分辨率越高扫描得到的图像就越能正确地再现原稿，但图象文件的体积也就越大，就需要越多的磁盘空间来存储。图像的分辨率只适用于位图图像，矢量图像是没有这个概念的。最后一种是输出分辨率Output Resolution，输出分辨率指的是输出设备如绘图仪、打印机等所产生的单位尺寸内的点数，一般以每英寸点数DPI来表示。§3.2探索图形树广告视觉传达设计是以视觉影像研究为根底的，计算机生成影像的方式和我们手绘或是摄影的方式不同，它必须通过数字化的处理。在数字化的过程中，由于使用的技术不同就产生了不同的影像类型。例如，矢量图像非常适合于技术插图中，但通常无法得到类似照片一样的逼真效果。计算机图形树的根部或基底是静态的图像或图像集。所谓图像集我们可以把它理解成为由一系列静态图像所组成的整体，如动画短片。§3.21区分两种不同类型的图像在图形树的底层分枝上，静态数字图像可以分成矢量图像和位图图像两大类。矢量图像无法用扫描或从一张PhotoCD中获得，它们依靠如CorelDRW 或adobe Illustrator之类的图形设计软件生成，也可用高级语言的绘图语句画出。矢量绘图程序定义角度、圆弧、面积以及及纸张相对的空间坐标，也包含了赋予填充和轮廓特性的线框等。一个矢量图形Vector Image也叫面向对象图像Object Oriented Image，由于在电子出版系统往往是点阵图像和图形混合使用，为了方便我们就将它称作矢量图像。这种类型的图像文件包含独立的别离的图像单元，可以自由的无限制的重新组合。矢量图像同时也是分辨率独立的图像，可以将一个坚果放大到非常大的地步，而图像在打印时依旧有同样的视觉细节、清晰度以及光滑的边缘。这种分辨率独立性的获得是因为矢量图像再存到一个文件格式中时并没有涉及到真正的转换，一幅矢量图像以一些数学公式的方式存在，只有每次进展图形编辑时才转换到屏幕之上，并且只有在指定图像尺寸和分辨率后才转换到打印机上。由于以上的特点，对于这种图像的各种运算操作就相对简单，执行速度也较快。另外需要说明的是，在输出时还得将这种图像转换成为点阵形式。点阵图像Bitmapped Image，又可称为位图图像，有时也被称为扫描图像。它是由一系列具有不同灰度亮度值的像素点所组成。及矢量图像相比，位图图像更容易给人一种类似照片的感觉，因为它们对灯光、透明度和深度的质感都能够成功地表现出来。位图图像并不是由纯粹的数学公式来创立和存储的，用户在决定创立这种类型的图像时就必须指定分辨率和图像尺寸。人们创立一幅位图图像的最常用的方法是通过扫描一幅照片，也可以通过一个及矢量绘图程序截然不同的绘画类型的程序如Photoshop或Painter，在想象的栅格中填入色彩来创立一幅位图图像。事实上，点阵图像是一个二维的数字阵列，阵列中每个像素的值对应某一灰度值或色彩种类。由于它记录了图像中每一个像素点的数据，因而它的体积比起矢量图像要大得多，对它执行某种运算所需的时间也较长，并且随着图像文件尺寸的增加其文件体积也会成倍增加在分辨率不变的情况下。位图图象及分辨率有关，换句话说，它包含固定数量的象素，代表图象数据。因此，如果在屏幕上以较大的倍数放大显示，或以过低的分辨率打印，位图图象会出现锯齿边缘，且会遗漏细节。在表现阴影和色彩如在照片或绘画图象中的细微变化方面，位图图象是最正确选择。右图分别是两种不同类型的图像，在放大假设干倍之后我们可以轻易的看到位图格式文件图像的锯齿状边缘，这是区分二者的便捷方法。§3.22了解位图的分类上图显示了整个图形树，位图图像有四个分支，这些分支取决于图像类型的性能和组成一幅图像的位图信息的组织方式。从图像的位图分支继续往上寻找，图形树的四个果实之一也是最根本的一个是线图，所谓的线图也叫作黑白画，位图画或者叫做一比特深度画。一般来说我们通常所认识的黑白画概念于事实有点偏差，一幅用铅笔或黑钢笔画出的画并不是黑白画而是一幅灰度图像，线图只包含黑和白的信息。半色调，很多图像处理软件以及扫描仪都支持一种叫半色调的图像类型，及线图一样，半色调图象也具有每个像素一比特信息的色彩性能，但是在获取阶段，扫描仪扫描图像的方式那么有一些不同。半色调图象是在原色调图像的根底上，把原色调图像的像素通过不同尺寸的点组合来表现。每个点根据它的相对尺寸代表一个原始图像中的灰度阴影。因为半色调是以某种方式通常以直线方式排列，因此不同大小的点就形成不同的图底关系将图像表现出来。半色调图象主要应用在商业打印中，右图显示了一幅以半色调方式获得的图像，为什么我们会研究这种图像呢，因为印刷机和激光打印机实际上是无法准确生成一幅连续色调的图像的，因此在只用一种色调油墨颜色来表示很多阴影时必须使用一幅半色调彩色性能的图像。任何时候想要商业打印一幅图像，图像必须建立成半色调格式。灰度图像，及线图的每像素一比特相比，灰度图像以每像素八个比特的信息表示，并且一幅灰度图像信息以一种不