电脑美术
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摘要：本文简单介绍了与电脑美术绘图、渲染、图像处理、排版有关的常用的图形图像软件。
关键词：电脑美术、绘图软件、图形图像
美术有着悠久的历史，绘画的冲动则是我们与生俱来的天性。原始人徒手画画，他们把有颜色的泥土和植物的汁液涂在身上、脸上和岩石上，形成最原始的美术。之后，人们用工具画画，他们把画画在纸上、布上及其它载体上。丰富多彩的颜料，灵活操作的工具，种类繁多的载体加上聪慧的意识，形成了大量的工具美术，这就是今天的国画、油画、版画、雕刻……。进入20世纪末，电脑大量应用开拓了人们的视野，人们开始把画画在电脑上（通过数字处理，显示器显示作者所描绘的视觉形象），并给它起了一个新的名字，称其为电脑美术。由于它的适应性、科学性，以及快速的经济回报，短短几年，电脑美术几乎延伸到每一个绘画领域。
电脑美术目前被广泛地应用于以下领域：（1）使用电脑进行广告设计、书籍插图、建筑装潢、服装设计等；（2）Internet国际互联网中的网页设计，插入美术字，图像，动画等；（3）在多媒体演示和教学中，静态和动态图像占有重要的地位，配上声音和文字可以更好地发挥作用；（4）用电脑制作动画片，为电视制作片头，为电影制作三维特技合成镜头，能够提高质量、效率，降低成本，还能够造成奇幻效果；（5）在印刷和版式设计中，运用电脑美术，可以大大提高印刷产品的美感；（6）艺术家用电脑作为绘画工具，辅助绘画创作，或制作独立的电脑美术作品。电脑美术是跨越艺术和科学的一门新兴的边缘学科，是用电脑和输入输出设备进行的美术创作。电脑要进行美术创作必须使用图形图像软件，就创作过程而言，可将电脑美术软件分成四大类：一是建模和绘画软件，二是渲染软件，三是图像处理软件，四是印前组版软件。
1.电脑美术中的建模和绘画软件
建模软件提供一系列构造命令和编辑工具来帮助电脑美术设计者构造模型，相当于传统美术设计方法中的构图，构造艺术作品中景物的轮廓和基本的颜色基调。建模软件中最著名的就是AutoCAD，是美国Autodesk公司软件，它已作为确定了的工业标准。据有关资料介绍AutoCAD在中国建筑CAD市场有70％的占有率。在世界其它地区，AutoCAD也是PC平台上应用最普遍的CAD软件，拥有众多的硬件发展支持商。三维CAD系统的核心是产品的三维模型。三维模型是在计算机中将物体的实际形状表示为三维的模型，模型中包括了与物体的几何结构有关的点、线、面、体的各种信息。由于三维CAD系统具有可视化好，形象直观、设计效率高以及能为图形数字化的各类环节提供完整的设计、工艺等优势，其取代传统的纯二维CAD系统已成为历史发展的必然。
绘画软件将屏幕（画面）理解为由像素点（最小显示单元）按水平和垂直方向有序排列而成的区域。在电脑显示屏上，每个像素由RGB（红、绿、蓝）三个分量组成，RGB比例的不同产生不同色彩和灰度的像素点。说到建模和绘画软件，不能不提到WINDOWS自带的画图程序，画图程序简单，灵巧，保留了WINDOWS操作系统的许多优点，最容易为初学者所掌握。然而有人认为，画图程序功能太简单，因此用画图程序不可能创作出什么好的作品，其实不然，关键在于如何运用画图的各种工具。良好的创意加工具的灵活应用是创作电脑风景画成功的关键。用画图创作人物画的关键是要先一步一步勾出人物的大体轮廓，刷子、铅笔、画曲线工具以及各种工具要配合使用，橡皮使用和CTRL+Z可使不满意的部分从图中去掉。只要熟练掌握，画图程序在建模时完全可以达到随心所欲的程度，加上它的颜色填充功能，可以创作出视觉效果良好的电脑美术作品。
绘画软件中著名的为CoreIDRAW，CoreIDRAW是一个系列工具软件包。它是由加拿大Corel公司开发的，它拥有多种工具，主要用来绘制二维彩色图形；它还包括一些图库，例如ClipAets以及字库等。CoreIDRAW在制作广告、插图等二维美术创意作品方面应用甚广，是目前有名的电脑美术设计软件。
2．渲染软件
渲染软件是指对建模生成的图形进行细化和美化的过程，包括均匀、光滑及精细。就渲染过程而言，可以包括顶点渲染和像素渲染。顶点渲染可以处理包括个体和环境的所有动态贴图，这将使得细腻的效果不再是图像中主要视体的专利，而是整幅图像都可以更加真实生动。人物表情的变化、关节的运动、弹性物体的形变……，这些视觉效果不仅要求三维物体本身的变化，而且要求表面的贴图也随物体的变化而拉伸或压缩。在以前是通过把三维物体在局部细化来提高显示效果，但是细化带来惊人的工作量和资源占有，所以只能用在比较重要的部分（比如图像的主要视点）。顶点渲染由两个部分组成：渲染过程和预渲染，渲染过程主要确定需要进行渲染的顶点并且决定需要渲染顶点的顺序。
像素渲染同顶点渲染类似，也是可编程的。像素渲染主要用于材料的表面贴图，这可以使得三维物体的表面不再具有令人讨厌的“计算机感”。具体的说，计算机所描绘的物体表面往往带有明显的金属质感——平滑、生硬。这是由贴图方式决定的，由于被贴图的三维物体表面本身是平滑的，所以在传统贴图方式下，为了解决由此带来的视觉效果问题，要使用大量复杂的材质贴图库，不仅占用庞大的显存空间和显存带宽，而且也不令人满意。可编程像素贴图的优点在于不是采用复杂的材质贴图，而是对贴图过程进行编程处理。编程的灵活性很高，所以可以用简单的贴图就能做出复杂的表面效果。这样一方面可以大大减少材质库所占用的存储空间，另一方面贴图的种类也不局限于材质库中才有的贴图，通过编程可以创造出根本不存在的材质表面。
渲染软件常用的有3Dstudio或3DstudioMax。在PC机平台上，由Autodesk公司开发的3DstudioMax是渲染软件领域目前声势最大的核心软件之一3DstudioMax是一个博大精深的软件包，除了可作渲染软件以外，还可以用来建模，它还是目前在PC机平台上应用最广的优秀动画制作软件。3DstudioMax有建模功能，这些功能在某些情况下非常实用方便，例如，一些曲面模型的建模。不过，对于专业性应用而言，一般的做法是先用其它建模软件例如AutoCAD建立模型文件，再将该文件以DXF文件格式输入3DstudioMax，然后再补充一些曲面模型，并加以修整、渲染成二维影像文件。
3DstudioMax以其友好方便的界面，简便快捷的操作，细腻的画面，出色的渲染等特色为广大用户提供了一种易学易用，而具有专业水准的三维造型及动画软件。3．图像处理软件
对电脑美术的设计者来说，图像处理软件是最简单和最直观的软件，现在有许多图像处理软件可供选择。目前Photoshop可以说是图像处理软件中的龙头老大，Photoshop的每一个版本的面世都有人们所意想不到的新功能，使得前来挑战的诸多图形图像处理软件，败于它的脚下，越来越多的艺术家、广告设计者视它为自己的得力“助手”。它之所以受到许许多多专业以及非专业人士的青睐，依靠的就是强大的滤镜。因为有了滤镜，就可以轻易地创造出“专业”的艺术效果。
Photoshop是美国Adobe公司开发的真彩色和灰度图像编辑处理软件，它提供了多种图像涂抹、修饰、编辑、创建、合成、分色与打印的方法，并给出了许多增强图像的特殊手段，可广泛地应用于美工设计、广告及桌面印刷、计算机图像处理、旅游风光展示、动画设计、影视特技等领域。
Photoshop运行在Windows图形操作系统中，可在Photoshop和其它标准的Windows应用程序及DOS应用程序之间交换图像数据。Photoshop支持TIF、TGA、PCX、GIF、EPS、BMP、PSD、JPEG等各种流行的图像文件格式，能方便地与文字处理，图像应用、桌面印刷等软件或程序交换数据。Photoshop支持的图像类型除常见的黑白、灰度、索引16色、索引256色和RGB真彩色图像外，还支持CMHK、HSB以及LAB模式的彩色图像。
4．排版软件
从技术的角度来看，排版软件在功能定位上比较困难，从文字和图像处理、排版规则、版面调配到印刷输出都要包含在内，因此在90年代的发展高峰期过后，排版软件已扩展得非常庞大和复杂。无论是本土开发或国外商业软件，由于根基和设计早已在80年代制定，经过多年的更新提升后，软件架构已经难以容纳新功能，每次更新都可能影响其它部分的原有程序运作，或至少令开发周期变得愈来愈长。飞腾和Pagemaker都是著名桌面排版（DTP）软件，前者由国内著名公司方正生产，后者由国际著名公司Adobe开发。从DTP的特点看，其主要是图文处理，包括三个方面的内容：文字排版、图形设计、图像处理，同时需要结合使用。飞腾和Pagemaker是以文字处理为主，兼具简单图形图像处理的排版、组版软件。除具有一般排版软件的功能外，飞腾和Pagemaker在图像排版方面都是用得比较多的，它们支持的图像格式比较多，常用的图像格式文件几乎都支持。
排版软件未来的发展趋势是：（1）将出现更多针对包装的排版软件，能够实现页面嵌套与混合组版。（2）能够进一步支持PDF。PDF文件可靠、可预测，可以以不同的分辨率输出到不同的设备。更多地使用客户和服务器环境，使很多排版软件开发者都意识到，将排版软件从桌面移走并用于服务器上，能够得到一个效率更高的流程。
5．结束语
现在的图形图像处理软件，都在致力于将建模与绘画、渲染、图像处理功能和排版功能集成于一体，如Photoshop、CoreIDRAW等，这样就为电脑美术的设计者提供了更加强大的设计工具，避免了使用不同软件造成的不兼容问题，经过建模、绘画、渲染和图像处理，一幅完美的美术作品就形成了。如果要在除计算机显示器以外的介质上观看所形成的美术作品，则必须给计算机接上相应的输出设备将其输出到其它介质上。随着科学技术的进一步发展和人们审美情趣的进一步提高，必将有更加丰富的图形图像处理软件广泛应用于电脑美术作品创作中，充分发挥高科技给我们带来的方便和实惠。
参考文献:
[1]罗鹏飞、贺智华、吴学忠等：《跟我学电脑美术》［M］，长沙：国防科技出版社，2000年版。
[2]毛德宝、季阳、石建杭：《装潢设计—专业设计•装帧设计•编排设计•电脑美术专集》［M］，杭州：中国美术学院出版社，1995年版。
