計算機美術

簡介

隨著計算機軟硬體技術的進步及計算機應用的普及，人們開始使用計算機來進行美術創作。由於這種方法產生的某些效果，是傳統方法無法相比的。因此一片新天地被拓展出來了，計算機美術開始蓬勃地發展。用計算機進行美術創作的形式可說是百花齊放，有的類似油畫，有的能作素描，有的在屏幕上寫毛筆字。在風格上，有的如工筆畫，有的粗獷如水墨畫，既可作雕塑也可作剪影，所有這些藝術形式都是軟體製作者的匠心。統稱這些程序為“美術創作軟體”，由於種類太多，不可能一一介紹，只介紹幾種常見的形式，引發讀者對計算機美術的興趣。

從技術角度看，計算機美術研究的主要內容可以包括以下三部分:

(1) 繪畫形式模擬 它主要研究各種不同畫筆(如毛筆、刷子、鉛筆、鋼筆、噴槍等)、各種線條(如方形、圓形、骨法用筆等)、各種不同畫種(如水彩、油畫、木刻、國畫等)以及各種交叉方法的計算機實現技術。

(2) 圖的藝術處理與圖象編輯技術 它主要研究藝術創作特殊需要的圖象處理或編輯技法。如網格變形、圖象變形、圖象剪貼、紋理效果、字、畫的編輯等等。

(3) 圖畫綜合專家系統 它主要研究美術知識的表達和知識庫的構成、圖畫的綜合方法、協調色彩規劃方法、藝術創新的模擬、形象思維的推理及其計算機模擬、藝術創作專家系統的結構等。

素描

素描在計算機上是容易實現的，所謂素描就是把一張照片或攝像輸入計算機內，用圖像處理的方法，抽取它的輪廓，使照片上的人只餘下一張輪廓線圖畫，類似一張素描像。

計算機上可採用灰度差的方法撮輪廓，將人像的每一像素點都和它周圍的像素點作比較，如果它們兩點的灰度值之差大於某一個指定的數值（通常稱為閥值），則該點判為輪廓上的點，如果與周圍點的灰度差都小於閥值，則該點為非輪廓上的點。

執行這個程序之後，將所有輪廓上的點變為黑色，所有非輪廓上的點變為白色，這樣執行程序之後，計算機就把照片上的影像變為一張素描畫。

要控制素描畫上的線條的繁簡程度也是有辦法的，就是控制閥值取值的大小，如果閥值取得大，小的灰度差就不能划入輪廓點，最後得到的輪廓線就簡略；反之，最後得到的輪廓線就繁得多。以上這些就是素描的簡單原理。

風景畫

通常的風景畫是人們在風景區實地寫生，回到畫室加工修飾而成，而計算機的風景畫則是通過把照片或攝像加工而成。“風景照”和“風景畫”不是一回事，計算機中的風景畫比之風景照片更加集中突出表現某種意境。風景畫應該是由風景照經過取其精華，棄其次要部分而製成的藝術作品。是對畫面施加紋理。紋理（又稱肌理）是由筆觸而構成的，能使作品更加趣味盎然。計算機作畫時本來沒有筆觸，所以紋理可以另外施加，例如地面本來是白色的或水泥色的，也可以把它改畫成帶有花紋。

用數學上的擴展可以將紋理均勻鋪蓋在某塊面積上，加大或減少密度作彩度的增減；用比例不同的基色點畫出來，不僅可以是圓點或梅花點，甚至可以是大理石花紋、木紋等等，形成與自然景物十分相似的效果。

人物畫

通常認為計算機上作人物畫至少有三種方法，即計算輔助人物構圖法，二是“數學模特兒”方法，三是“動態模特兒”方法。選擇“數學模特兒”方法作一個介紹。

在計算機中，存有一個人體的數據模型，它包括了以下部分數據：

（1）人體的標準數據，例如標準人體各種比例和局部的形狀數據。

（2）人體的變化數據，用這種數據加上標準數據可以畫各種類型的人體（胖子、瘦子、矮子、美人、醜八怪）的模型，而且可以用來作漫畫。

憑藉上述的各種數據，可以按創作者的意圖顯示出各種人體，穿戴上各種服裝，成為我們要求表現的各種模特兒。在計算機上就可以按照這種方式給出一個例子：

提出一些參數數據，如老頭、60歲，瘦長臉，白鬍須，厚嘴唇。”計算機就在顯示屏上顯示出符合這些特點的人物形象。畫家或者創作人員可以調整這些參數，進行模擬或逼真描繪，使之形象生動，作為創作的原型。

雕塑

計算機上有計算機雕塑模擬的方法。在熒光屏上最初顯出一塊未經雕琢的材料，如一個多面體，又如是一個圓柱體，其材料可以是石膏、木料，甚至是金屬、岩石。

在屏幕上的工作菜單中，顯示出多種幾何體：如圓錐、立方體、三角錐體等等，還列舉出這些幾何形體的放大或縮小的比例係數。可以定義出雕刻落下的物體的單位，放入菜單。

由於雕刻是在三維動畫環境之中，因此可選取不同的角度來觀察其效果。俯視或仰視、模擬陽光的各種陰影效果。

計算機雕刻的一大優點是雕錯了可以恢復原狀重新雕，雕落的單元可以粘上去，又從復原位置開始重新雕刻一次，至到滿意為止。用計算機雕塑所得到的形象只是一個光影，無法用手摸到，要想變為真實物體，可以用兩種方法來複制。

另一種是手工複製法，根據熒屏形象進行仿製雕塑。對金屬、木材、塑料、大理石都是適用的。

計算機美術始於 20 世紀 60 年代。起初是數學家們用計算機畫出了複雜的曲線圖形。這些圖形的獨特的形式美引起了藝術家和科學家的共同興趣。接著, 彩色圖形設備和圖象處理技術的興起, 大大拓展了計算機美術作品的領域。到了 20 世紀 80 年代 ,人工智慧技術的引入 , 不僅使得美術創作過程的自動化程度提高 ,速度加快 ,而且使得作品的創新範圍得以拓展。計算機美術已經廣泛用於建築、紡織、輕工等行業, 例如牆紙、地毯、印染、刺繡、裝潢、服裝、電視、廣告的美術設計等。

計算機製作廣告

廣告設計是一種實用美術創作，過去大多數是用手工製作，但80年代以來，由於計算機美術和動畫的興起，使廣告可以採用計算機來製作，加快了創作速度，還可以得到高質量的作品。不僅用於招貼廣告畫，而且還應用於電視廣告。

計算機廣告製作的優點：

（1）製作速度較快

因為有豐富的字型檔、圖庫（點陣圖、向量圖和程序圖等），模型庫和作圖、編輯圖的工具。同時複製方便，保存容易，攜帶方便。很適合商業界的要求。

（2）廣告畫的質量高

例如色彩，一般計算機內色彩可達一千多萬種顏色。其特點是顏色豐富、鮮明、過渡柔和、平塗均勻，很適合廣告的要求。還有豐富的圖形編輯處理的工具，可以加入許多特技效果。

（3）計算機可以拼圖

把多種圖片和文字合成一幅廣告。可以利用掃描儀把照片、文字、繪畫迭加組合在一起，創作出新的廣告畫。人用手工也可以縱使完成，但速度慢、質量低，利用計算機拼圖可以快速作出高水平的廣告。

在產品的包裝、裝潢、居屋的美化設計等方面都廣泛使用了計算機動畫和美術手段。

計算機輔助教育軟體（CAI）

計算機輔助教學是60年代開始的一個計算機應用領域，它們中大多要應用計算機動畫作手段。例如“示教型”和“模擬實驗型”的教學軟體都要用動畫技術來完成。例如化工原理實驗的動態模擬，這個軟體以彩色動態畫面來模擬化工實驗過程，用動畫把內部化學變化流程及化學反應過程顯現出來，可以避免發生激烈化學反應所造成的爆炸等嚴重後果。在製作方法上，以圖形和動畫為綱，輔以簡單明了的文字元號，從刺激與反應的心理學角度來看，動畫最好，圖形次之，文字說明最弱，適當選取色調，併合理配搭，給人清新明快的感受，通過強刺激，給人留下深刻印象。但要注意畫面保持科學性。教育軟體中有很多內容是抽象的、比喻式的或理想式的，不能通過實拍或錄像來表現，要經過藝術的圖形創作來表達，才能達到預期的效果。另外有一種專門的CAI課件寫作工具，教師寫出腳本，軟體工具就能按此腳本自動生成含有屬性文本、圖形、動畫、問題等多種教學文件的圖文並茂的高質量課件。在計算機輔助培訓方面，通過計算機動畫可以實現飛行器、汽車、外科手術的操作模擬，使操作培訓更加方便，使周期縮短、費用降低、危險性小。在飛行駕駛、汽車駕駛訓練軟體方面都已經製造出了一批培訓軟體。

由於計算機美術自身的優勢及應用技術也十分成熟，應用範圍十分廣泛，在這種大環境之下，計算機美術應用在各行各業中的人才有了大量的儲備，並不斷創新，把計算機美術應用更多、更新的領域當中去，同時在熟練應用軟體時可更好地發揮和表達作者的意圖，使它得以進一步的發展，具有廣闊的發展前景。

本書共分六章，通過大量的美術欣賞作品和應用實例訓練，較為系統地『門納和分析了計算機設計應用所涉及的美術基礎知識。第一章為“計算機美術綜述”，主要向讀者簡要介紹美術的基本知識，介紹P hotoshop軟體的基本知識及操作方法。第二章為“素描基礎”，第三章為“色彩基礎”，這兩章主要向讀者系統介紹素描和色彩知識，旨在提高學生繪畫造型的基本能力。第四章為“圖案裝飾”，第五章為“構成藝術”，這兩者的學_習目的是進一步豐富學生計算機美術設計的表現語言，開拓學生思路，為設計創意提供更多的創作源泉。第六章為“設汁應用”，是前面知識的綜合應用，以平面設計領域為主，主要介紹了標誌設計、招貼設計、書籍設計、包裝設計等的具體設計思路與方法。同時，結合每章的美術知識，本書藉助圖形圖像處理功能強大的Photoshop軟體為載體，在每個部分精心選擇三個典型的操作實例予以具體分析講解，使讀者能夠將美術理論應用於設計實踐，通過計算機軟體的具體操作消化並理解所學知識，並做到融會貫通。

本書堅持理論與實踐，思維訓練和技能訓練相結合，以提高學生的美術修養和設計能力，充分發揮計算機美術基礎 作為文化課和專業課的基礎作用。為配合教學．本書還提供了書中實例素材圖和電子課件。本書可作為中等職業技術學校電腦美術設計、動漫製作及相關專業的教材，也可作為高等職業學校或培訓學校相關專業的教材。

前言

第一章計算機美術綜述

第一節美術與計算機多媒體技術

第二節認識Photoshop

第二章素描基礎

第一節素描基礎知識

第二節素描在多媒體設計中的應用

第三節應用實例

第四節綜合實例《製作立體包裝盒》

第三章色彩基礎

第一節色彩基礎知識

第二節色彩在多媒體設計中的應用

第三節應用實例

第四節綜合實例《海報——如歌的世界》

第四章圖案裝飾

第一節圖案基礎知識：

第二節圖案裝飾在多媒體設計中的應用

第三節應用實例

第四節綜合實例《聖誕海報》

第五章構成藝術

第一節構成基礎知識

第二節構成藝術在多媒體設計中的應用

第三節應用實例

第四節綜合實例《徽章設計——彩虹服務小分隊》

第六章設計應用

第一節設計基礎知識

第二節平面設計基本原理

第三節標誌設計

第四節招貼設計

第五節書籍設計

第六節包裝設計

附錄Photoshop常用快捷方式