|
Цветовая глубина (также называемая
битовой глубиной) относится к числу
цветов, которые содержатся в образе,
сгенерированном компьютером. Природе нет
дела до количества доступных цветов, но
с компьютерами дело обстоит не так.
Компьютеры должны конвертировать
информацию любого типа в числовые
последовательности, поэтому естественно,
что они должны оцифровывать и запоминать
цвета.
В компьютерном рисовании используется
несколько битовых глубин, в том числе 8
разрядная настраиваемая палитра, 15- и
16-разрядные фиксированные палитры, 24-
и 64-разрядные цветовые глубины. Чем
больше разрядов, тем больше цветов.
Реальная математика каждой цветовой
глубины мало интересна для среднего
пользователя. Ему важно знать количество
цветов, доступных при каждой цветовой
глубине, а также ее сильные и слабые
стороны. Глава 2, "Смешивание цвета и
света" содержит исчерпывающую дискуссию
по поводу каждой битовой глубины.
-
8-разрядная настраиваемая палитра.
Образы содержат только 256 цветов из
всего спектра. Точные цвета могут
различаться между разными образами,
поскольку палитра настраивается на
образ посредством базиса образа.
Малое количество цветов недостаточно
для реалистического отображения
всего спектра цветов, но легко/эагружается,
отображается и имеет малый размер
файла.
-
15- и 16-разрядные фиксированные
палитры.
Образы содержат соответственно 32768
и 65536 цветов. Данные битовые
глубины менее распространены по
сравнению с 8-разрядной и
24-разрядной битовыми глубинами,
однако представляют собой хороший
компромисс между большим размером
файла и цветовым реализмом.
Фиксированная палитра также
гарантирует, что многочисленные
образы в 15-или 16-разрядных цветах
не будут конфликтовать в
используемых цветах - это полезно в
играх и мультимедиа - продукции.
-
24-разрядный цвет.
Наиболее широко распространенная
палитра для реальных образов.
Количество цветов в 16.7 миллионов
вполне достаточно для
правдоподобного отображения любого
образа, видимого невооруженным
глазом. Анимация, предназначенная
для фильма или видео, практически
всегда визуализируется в
24-разрядном цвете. Однако игры и
другие базовые компьютерные
графические работы применяют
24-разрядный цвет реже из-за
большого размера файла и медленного
отображения. По мере развития
компьютеров и технологии отображения
графики 24-разрядный цвет будет
становиться все более и более
распространенным - даже для быстро
двигающихся компьютерных игр.
-
64-разрядный цвет.
Подобные образы достаточно редки,
хотя данная цветовая глубина важна
для пользователей 3D Studio MAX,
поскольку внутренне 3D Studio MAX
визуализирует образы в 64-разрядном
цвете, а затем разреживает его в
меньшие цветовые глубины. Тогда как
64-разрядный цвет не отображается на
обычных компьютерных экранах, данная
цветовая глубина используется в
высшем аналитическом сглаживании 3D
Studio MAX. Данная цветовая глубина
особенно при использовании с другой
информацией визуализации (подобной
G-буферу) может сохраняться в
формате файла RLA и использоваться
позже любым подключаемым приложением
3D Studio Video Post.
8-разрядные неподвижные образы
Основной акцент в журналах и в
маркетинге 3D Studio MAX придается
24-разрядным образам и
высококачественным выводным устройствам.
Многие напуганы подобным обстоятельством
и не осознают, что 3D Studio MAX
является превосходным инструментом для
создания 8-разрядных образов и файлов
FLIC-стиля для Animator Pro.
Применяя 8-разрядную технологию, вы не
попадете со своими работами на главные
телевизионные сети, но самые
распространенные игры, Web-узлы,
мультимедиа-проекты, диск-базированные
презентации и информационные киоски
преимущественно полагаются на
8-разрядную технологию.
Для 8-разрядных анимаций и образов
существует достаточно большая рыночная
ниша. Применение 8-разрядного цвета не
означает, что вы неполноценны или не
являетесь профессионалом. Это просто
означает, что по той или иной причине
выбран именно данный формат файла.
Восьмиразрядный формат файла обладает
рядом преимуществ, оправдывающих его
применение:
-
Небольшой размер файла.
Маленькие файлы являются
необходимостью для Web-узлов или
презентаций, которые должны
выполняться на ограниченном
аппаратном обеспечении или с гибкого
диска.
-
Быстрая загрузка и отображение.
Небольшой размер файла приводит к
уменьшению времени, требуемого для
загрузки 8-разрядных образов в
память и отображения их на экране,
что весьма существенно для
современных скоростных игр.
-
Широкая совместимость программного
обеспечевия.
Многие программы рисования и
презентаций поддерживают файлы
8-разрядных образов, подобные BMP,
PCX и PNG.
-
Низкие требования к аппаратному
обеспечению.
Во многих системах по-прежнему
применяется стандарт VGA,
поддерживающий 8-разрядный цвет с
разрешением 320 х 200. SVGA
поддерживает 8-разрядный цвет с
разрешением 640 х 480, который также
очень популярен, в то время как
высокие разрешения и 24-разрядный
цвет менее распространены.
При создании образов для отображения в
World Wide Web, PC-базированных играх,
клиентских системах, портативных
презентациях или диск-базированном
маркетинге, скорее всего потребуются
8-разрядные образы.
Работа с 8-разрядным цветом накладывает
определенные ограничения на то, что
можно сделать, но данные ограничения не
столь обременительны, как это может
показаться на первый взгляд. Ограничение
в 256 цветов требует внимательного
планирования использования цветов в
образах. Кроме того следует находить
компромисс между минимизацией размера
файла и минимизацией побочных эффектов
ограниченного количества цветов.
Полосы (banding)
О полосах говорят как о том, что
происходит, когда для представления
гладкого перехода от одного цвета к
следующему доступно слишком мало цветов.
Подобные переходы называются цветовыми
уклонами или градиентами и используются
в 3DS МАХ для оттенков геометрии или при
выборе материала фона. Поскольку для
гладкого представления градиента нет
достаточного количества цветов, вся
область делится на несколько широких
полос цвета, аппроксимирующих градиент.
Во избежание полос используются две
основных технологии - внимательный
подбор цветов и устранение градиентов.
Подбор цветов сфокусирован на том факте,
что для работы доступны только 256
цветов. Если выбрать для сцены
существенно различающиеся цвета с
полностью насыщенными оттенками, каждый
цвет получит для переходов лишь немного
элементов палитры, и полосы в этом
случае неизбежны. Если же наоборот
выбрать большую часть цветов из одного
семейства с дополняющими контрастными
цветами, цвета будут разделять одни и те
же оттенки и полосатость уменьшится.
Ликвидация градиентов требует разбивки
поверхности геометрии. От эффекта полос
страдают прежде всего гладкие, сплошные
объекты. Единственный способ
представления затенения на поверхности
гладкого объекта заключается в
использовании градиента по мере
изменения цветов от светлого к темному.
Один из способов разбиения поверхности и
избежания полос состоит в применении
проецируемых материалов. Прямо сейчас
посмотрите на окружающие объекты.
Сколько из них имеют гладкую, сплошную
поверхность? Окрашенные металлы обычно
имеют гладкую сплошную поверхность, но
практически все другие предметы обладают
канавками, выдавливаниями и узорами.
Карты выдавливания, текстуры и отражении
не только прибавляют реализм к сцене, но
и разбивают поверхность, сокращая
полосы.
Ваза - зеленая, сфера - голубая,
поверхность стола - коричневая, и в
результате вся сцена получается
полосатой. Ваза теперь сделана из
мрамора цвета бронзы, сфера - блестящая
медь, а стол имеет текстуру дерева.
Полосы едва заметны. Ключевой аспект
такой визуализации заключается в том,
что текстуры разбивают поверхность и
материалы совместно используют похожие
цветовые диапазоны.
Прореживание (dithering)
Иногда полосы неизбежны. Вам требуется
моделировать гладко окрашенные
поверхности, когда текстуры и
выдавливания неприемлемы. В таком случае
3D Studio MAX обеспечивает в Rendering
Preferences параметр, именуемый Dither
Paletted. По умолчанию данный параметр
включен, но при подготовке к
визуализации его можно отключить или по
крайней мере подумать, следует ли
использовать прореживание. Прореживание
размывает грани между полосами. Это
помогает глазу игнорировать грани и
принимать иллюзию гладкого цветового
градиента.
Недостаток прореживания заключается в
том, что оно существенно увеличивает
размер файла. Большинство форматов
8-разрядных образов применяет технологию
сжатия, которая идентифицирует и сжимает
области непрерывного цвета. Побочный
эффект прореживания состоит в том, что
оно уничтожает многие области
непрерывного цвета, в результате чего
объем файла возрастает. Например, образ
на рисунке 26.5 увеличивается в размере
на 30% со включенным прореживанием, хотя
само прореживание практически не
увеличивает качество картинки. Вообще
для достижения своих целей, касающихся
качества образа, следует использовать
технологии проецирования с отключенным
Dither Paletted. Затем потребуется
решить, нужно ли прореживание для
качества образа, которое должно быть
сбалансировано с необходимостью
уменьшения размера файла.
Понятие сложности модели
Еще одним поводом для озабоченности,
касающимся 8-разрядных образов, является
разрешение визуализации и сложность
модели. Обычно 8-разрядные образы
визуализируются для отображения на
стандартном компьютерном экране часто с
разрешением 640 х 480. Сравните это с
типичными 24-битовыми разрешениями для
видео 756 х 512 или для фильмов 2048 х
1536. Вы быстро осознаете, что детали,
необходимые для большой цветности и
высокого разрешения, "убиты" 8-битовой
визуализацией. Сохраните собственное
время и проектируйте свои модели зная,
что малая цветность и низкое разрешение
нс требуют множества деталей.
24-разрядные образы с высоким
разрешением
Истинный цвет (true color) или
24-разрядная визуализация может звучать
сложно и немного пугающе, но на самом
деле она гораздо проще 8-разрядной
визуализации. Сокращение количества
цветов до 256 и продуцирование
качественного образа происходит не
автоматически. Оно требует предвидения и
глубокого понимания того, как работают
распределение цвета, полосы и
прореживание. Истинный цвет или
24-разрядная визуализация и близко не
предъявляют таких требований - она
всегда порождает высококачественные
образы и предоставляет возможность
тратить время на комбинирование
материалов и освещенности модели с целью
достижения максимально возможного
качества. |
