Работа с графическими программами в процессе подготовки специалистов среднего звена по направлению Архитектура Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 004. 921 Ю.И. ПИЛЮГАЙЦЕВА

аспирант, кафедра декоративно-прикладного искусства и технической графики, Орловский государственный университет E-mail: Pilyla32@mail.ru

UDC 004. 921

J.I. PILYIGAITSEVA

Graduate student, Department of arts and crafts and technical graphics, Orel State University E-mail: Pilyla32@mail.ru

РАБОТА С ГРАФИЧЕСКИМИ ПРОГРАММАМИ В ПРОЦЕССЕ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ СРЕДНЕГО ЗВЕНА ПО НАПРАВЛЕНИЮ «АРХИТЕКТУРА»

WORKING WITH GRAPHICAL PROGRAMS DURING THE TRAINING OF THE VOCATIONAL SCHOOL

SPECIALISTS OF ARCHITECTURE

Использование компьютерной графики в процессе подготовки специалистов среднего звена по направлению «Архитектура» в значительной степени влияет на учебный процесс. В статье рассмотрены виды компьютерной графики и основные графические редакторы, навыки работы с которыми способствуют решению профессиональных задач.

Ключевые слова: компьютеризация, компьютерная графика, векторная графика, растровая графика, трехмерное моделирование.

The graphical programs use during the training of the vocational school specialists of Architecture influences the training to a great extent. The article deals with the kinds of the computer graphics and basic graphical editors which promote the solution of the professional problems.

Keywords: computerization, computer graphics, vector graphics, bitmapped graphics, three-dimensions modeling.

Одним из направлений современного образования является компьютеризация учебного процесса. Компьютеризация определяет новые подходы и методы в дизайн-образовании, которые позволяют готовить конкурентоспособного специалиста, востребованного на рынке труда и успешно выполняющего профессиональные задачи.

Особую актуальность тенденция использования информационных технологий приобретает в области дизайн-образования, поскольку востребованным будет специалист, владеющий не только академическими знаниями, но и навыками работы с графическими редакторами. В процессе подготовки архитекторов и дизайнеров использование компьютерной графики позволяет решить ряд задач, а именно: формирование основных навыков при работе с различными графическими редакторами, изучение технологий создания, редактирования и печати графических изображений, расширение творческих возможностей при проектировании объектов различной сложности, сокращение временных затрат. С психолого-педагогической точки зрения компьютерная графика как средство обучения способствует развитию личностных качеств обучающихся, таких как пространственное и образное мышление, целостность восприятия, а также способствует творческой реализации будущих специалистов и вариативности при поиске проектных решений.

Дизайн как направление художественно-проектной деятельности ориентирован на современные дости-

жения и находится в некоторой зависимости от информационных технологий, в частности, программ компьютерной графики.

Компьютерная графика - это сфера деятельности, где компьютеры являются основным инструментом для создания и редактирования изображений, а также для обработки цифровой информации различного содержания.

Методы и средства компьютерной графики активно используются во многих сферах человеческой деятельности, особенно в областях, связанных с визуальными коммуникациями. В фотографии средства компьютерной графики используют для ретуширования изображений (устранения дефектов), фотомонтажа и для допечатной подготовки. Деловая графика включает «специальный класс графических изображений, позволяющих представить в наглядной форме числовые данные и снабжать своеобразными графическими комментариями изображения различного назначения» [3. 13]. Компьютерная графика используется для создания анимационных роликов, которые производятся на основе опорных кадров, созданных художниками-аниматорами. В кинематографии компьютерная графика первоначально применялась при изготовлении титров и заставок, в настоящее на основе графики создаются виртуальные интерьеры и герои. В массмедии и полиграфии компьютерная графика играет ключевую роль: печатная продукция создается при помощи средств компьютерной верстки, включая графические элементы (заставки, логотипы, иллюстрации, фотогра-

© Ю.И. Пилюгайцева © J.I. Pilyigaitseva

фии), созданные, обработанные и подготовленные для печати в соответствующих графических редакторах.

Дизайн как особый вид художественно-проектной деятельности человека и компьютерная графика неразрывно связаны, поскольку дизайн ориентирован на современные технологии, которые позволяют создавать комфортную среду для человека, отвечающую современным требованиям удобства и эстетичности его окружения, что является основной задачей дизайна. Используя средства компьютерной графики, дизайнер имеет возможность быстрее реализовать свои творческие замыслы, создать большее количество вариантов, чем при использовании традиционных средств, а также проверить реализацию нескольких вариантов, что позволяет сократить временные затраты. В архитектурном и ландшафтном проектировании активно используют трехмерное моделирование, которое представляет собой комплекс методов и средств, используемых для создания информационной модели объекта. Поэтому знание основ компьютерной графики необходимо дизайнерам и архитекторам для воплощения творческих замыслов на курсовом и дипломном проектировании и для успешной профессиональной деятельности.

Создание изображений, их модификация и преобразование осуществляется при помощи графических редакторов, которые можно определить как программные средства по изменению параметров информационной модели изображения. К наиболее популярным графическим редакторам относятся Adobe Photoshop CS и CorelDRAW Graphic Suite. Они предназначены для работы с двухмерной графикой. Двухмерная, или 2D графика, является основой компьютерной графики. По принципу действия ее можно подразделить на несколько видов: растровая, векторная и фрактальная.

Adobe Photoshop CS предназначен для работы с пиксельной информационной моделью, которая служит основой для пиксельных графических форматов. Для получения пиксельной информационной модели производится растрирование изображения - разделение плоскости на одинаковые по форме элементы, которые называются растрами. Растр в процессе усреднения цветовой характеристики становится пикселем - элементом пиксельного изображения. Таким образом, совокупность всех пикселей, из которых состоит изображение, называется растром. Достоинствами растровой графики являются возможность достижения высокой реалистичности изображения, рендеринг не требует продолжительного времени. К недостаткам можно отнести снижение качества при увеличении изображения, потеря части визуальной информации в процессе усреднения пикселей, значительные временные затраты при обработке сложных изображений, большой размер файлов простых изображений. Растровое представление изображения является естественным для большинства устройств ввода-вывода графической информации (мониторы, принтеры, сканеры, цифровые фотоаппараты).

Растровые программы используются в основном для редактирования изображений, позволяя произво-

дить цветовую коррекцию изображения и накладывать специальные эффекты, а также для допечатной подготовки. Такие программы применяются при производстве практически всех печатных изображений.

Векторная информационная модель основана на использовании элементарных геометрических объектов - линий, сплайнов, которые называются векторами. Векторное изображение в отличие от растрового основывается не на координатах пикселей, а на математических формулах, то есть представляет собой графическое выражение математических функций. По сравнению с растровой графикой векторная обладает рядом преимуществ: файлы минимального размера, поскольку объем памяти, необходимый для ее хранения, не зависит от размера изображения; изображение не искажается в процессе масштабирования. К недостаткам относятся следующие аспекты: не каждый объект может быть изображен средствами векторной графики, перевод растрового изображения в векторное требует значительных затрат. Для создания и редактирования векторных изображений используют CorelDRAW Graphic Suite, Adobe Illustrator. Векторная графика используется при создании логотипов и иконок для сайтов и различных чертежей.

Особое направление составляет трехмерная, или 3D графика (three dimensions - «три измерения»), которая предназначена для создания объемных объектов (персонажи, различные предметы, интерьеры и их оборудование). Трехмерное моделирование служит для создания виртуального объемного образа выбранного объекта, который отображается на двухмерной плоскости листа бумаги или монитора. Широко применяется 3D графика в индустрии компьютерных игр, рекламе и оформлении телевизионных каналов, а также в архитектурном моделировании при создании моделей архитектурных сооружений.

Современные технические средства оказывают значительное влияние на методы проектирования и архитектурную графику. Компьютерная графика в архитектурном проектировании служит для связи всех этапов работы над архитектурным объектом в единый процесс. Тем не менее традиционная графика необходима для клаузуры, эскизных поисков и выражения творческих замыслов.

В архитектурном проектировании используются как двухмерные объекты (генпланы, планы этажей, фасады), так и трехмерные (перспектива, аксонометрия объема или интерьера).

Для построения трехмерного объекта, используя трехмерные графические редакторы, в архитектурном проектировании следует выполнить следующие операции:

- моделирование - создание плана архитектурного сооружения с расстановкой оборудования, на основе которого в процессе доработки будет построено трехмерное изображение;

- текстурирование - назначение материалов, присвоение моделям различных текстур;

- освещение - установка источников света, их

настройка;

- рендеринг - визуализация объекта и его детальная проработка.

Программы САПР (системы автоматизированного проектирования) или CAD (computer-aided design) широко применяются в архитектуре. В области строительства и архитектуры используются программы Piranesi, Autodesk AutoCAD, ArchiCAD для проектирования зданий, мостов, дорог и объектов различного назначения.

Программа ArchiCAD наиболее близка к архитектурной графике. Графический программный пакет CAD предназначен для проектирования архитектурных объектов, строительных конструкций, мебели, оборудования, а также ландшафтных элементов. Пользователь работает с виртуальной объемной моделью сооружения в натуральную величину. Создание проекта начинается с плана, который представляет собой проекции каждого этажа проектируемого объема. Модель этажа состоит из конструктивных элементов: стен, перекрытий, перегородок, колонн, лестниц. ArchiCAD включает двухмерные и трехмерные библиотечные элементы (мебель, источники освещения, окна и двери, элементы визуализации), которые имеют общие и специальные параметры, позволяющие редактировать объекты. Программа автоматически на основе плана выстраивает фасады, разрезы, развертки стен, экспликации и спецификации.

Несмотря на использование компьютерного моделирования, все чертежи оформляются в соответствии с общими законами архитектурной графики и ГОСТами. Для этого в ArchiCAD предусмотрены инструменты 2D-черчения: линии, дуги, штриховки, выносные надписи, размерные линии, радиальные и угловые размеры, отметки уровня, координационные оси.

Программный пакет ArchiCAD позволяет работать со всем проектом в целом, поскольку внесенные изменения на планах автоматически отобразятся на разрезах и фасадах, что обеспечивает сокращение времени проектирования.

Для визуализации объектов предназначена программа Autodesk 3DS MAX, которая позволяет создавать и редактировать трехмерные модели и, благодаря использованию различных механизмов и техник, позволяет добиться высокой реалистичности объектов. Autodesk 3DS MAX располагает различными средствами для анимации трехмерных объектов, что может использоваться архитекторами и дизайнерами для работы с заказчиками для презентации своих проектов.

Для окончательной обработки перспектив, разверток стен можно использовать Adobe Photoshop CS.

В процессе обучения по направлению «Архитектура»

студенты выполняют ряд практических работ («Проект остановочного павильона»), расчетно-графических работ («Проект дома средней этажности»), а также разрабатывают курсовые проекты («Проект малоэтажного жилого дома», «Проект выставочного павильона») и дипломные проекты на заданную тематику. Важную роль в процессе разработки проектов играет владение навыками работы с графическими редакторами.

Компьютерная графика позволяет более наглядно представить проект по сравнению с традиционной графикой и макетированием. Используя трехмерное моделирование, возможно провести пространственный анализ архитектурного объекта и ландшафта. Специализированные графические редакторы позволяют моделировать архитектурные объемы и поверхности сложной формы, что сокращает временные затраты по сравнению с использованием традиционной архитектурной графики.

Знания и навыки в области компьютерной графики необходимы для успешного профессионального развития и реализации архитектора и дизайнера. Помимо творческого процесса моделирования архитектурного объема, профессиональная деятельность архитектора включает координацию подготовки разделов проектной документации и авторский надзор за строительством. Владение специализированными графическими программами (Autodesk AutoCAD, ArchiCAD) позволяет разрабатывать проектно-сметную документацию и работать над проектом нескольким специалистам.

В процессе подготовки архитекторов компьютерная графика применяется как самостоятельная часть проектирования при изучении дисциплины «Начальное архитектурное проектирование» (НАП). Знания и навыки по работе с графическими редакторами могут использоваться при выполнении практических работ и по другим дисциплинам, входящим в профессиональный цикл: «Интерьер», «Эргономика и проектирование оборудования», «Колористика».

Владение навыками работы с графическими редакторами составляет инструментальную основу профессиональной компетентности архитекторов и дизайнеров. Компьютерная графика в данном аспекте выступает тем средством, при помощи которого архитектор и дизайнер могут реализовывать творческие замыслы.

Таким образом, профессиональная подготовка архитекторов и дизайнеров основывается на оптимальном сочетании традиционных методов и приемов работы с инновационными технологиями обучения, в рамках которого формируются навыки работы с графическими редакторами.

Библиографический список

1. БожкоА.Н., ЖукД.М., МаничевВ.Б. Компьютерная графика: Учеб. пособие для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 392с.

2. ЛеснякВ. И. Графический дизайн (основы профессии). М.: ИндексМаркет, 2011. 416с.

3. Миронов Д. Ф. Компьютерная графика в дизайне. СПб.: БХВ Петербург, 2008. 560с.

4. Ткачев В.Н. Архитектурный дизайн (функциональные и художественные основы проектирования): Учеб. пособие. М.: Архитектура-С, 2006. 352с.

References

1. Bozhko A.N., Zhuk D.M., Manichev V.B. The computer graphics: Textbook to the higher education. M.: Publishing house Bauman MSTU, 2007. 392p.

2. Lesnjak V.I. The graphic design. M.: IndexMarket, 2011. 416p.

3. MironovD.F. The computer graphics in design. SPb.: BHV Petersburg, 2008. 560p.

4. Tkachev V.N. Architecture design (functional and art basic of design): Textbook. M.: Architecture-C, 2006. 352p.