[科普中国]-计算机美术

计算机美术是一门计算机技术和美术相结合的学科，它要求创作者既要懂美术又要懂计算机。 它利用计算机作工具，按照美学原理，以图像和图形的形式进行信息交流和升华，形成了自身的特点，创造了新的艺术形式。它的成果使人们得到美的享受。也为人类社会创造了新的文化。

相关介绍简介

随着计算机软硬件技术的进步及计算机应用的普及，人们开始使用计算机来进行美术创作。由于这种方法产生的某些效果，是传统方法无法相比的。因此一片新天地被拓展出来了，计算机美术开始蓬勃地发展。用计算机进行美术创作的形式可说是百花齐放，有的类似油画，有的能作素描，有的在屏幕上写毛笔字。在风格上，有的如工笔画，有的粗犷如水墨画，既可作雕塑也可作剪影，所有这些艺术形式都是软件制作者的匠心。统称这些程序为“美术创作软件”，由于种类太多，不可能一一介绍，只介绍几种常见的形式，引发读者对计算机美术的兴趣。

从技术角度看，计算机美术研究的主要内容可以包括以下三部分:

(1) 绘画形式模拟 它主要研究各种不同画笔(如毛笔、刷子、铅笔、钢笔、喷枪等)、各种线条(如方形、圆形、骨法用笔等)、各种不同画种(如水彩、油画、木刻、国画等)以及各种交叉方法的计算机实现技术。

(2) 图的艺术处理与图象编辑技术 它主要研究艺术创作特殊需要的图象处理或编辑技法。如网格变形、图象变形、图象剪贴、纹理效果、字、画的编辑等等。

(3) 图画综合专家系统 它主要研究美术知识的表达和知识库的构成、图画的综合方法、协调色彩规划方法、艺术创新的模拟、形象思维的推理及其计算机模拟、艺术创作专家系统的结构等。1

素描

素描在计算机上是容易实现的，所谓素描就是把一张照片或摄像输入计算机内，用图像处理的方法，抽取它的轮廓，使照片上的人只余下一张轮廓线图画，类似一张素描像。

计算机上可采用灰度差的方法撮轮廓，将人像的每一像素点都和它周围的像素点作比较，如果它们两点的灰度值之差大于某一个指定的数值（通常称为阀值），则该点判为轮廓上的点，如果与周围点的灰度差都小于阀值，则该点为非轮廓上的点。

执行这个程序之后，将所有轮廓上的点变为黑色，所有非轮廓上的点变为白色，这样执行程序之后，计算机就把照片上的影像变为一张素描画。

要控制素描画上的线条的繁简程度也是有办法的，就是控制阀值取值的大小，如果阀值取得大，小的灰度差就不能划入轮廓点，最后得到的轮廓线就简略；反之，最后得到的轮廓线就繁得多。以上这些就是素描的简单原理。

风景画

通常的风景画是人们在风景区实地写生，回到画室加工修饰而成，而计算机的风景画则是通过把照片或摄像加工而成。“风景照”和“风景画”不是一回事，计算机中的风景画比之风景照片更加集中突出表现某种意境。风景画应该是由风景照经过取其精华，弃其次要部分而制成的艺术作品。是对画面施加纹理。纹理（又称肌理）是由笔触而构成的，能使作品更加趣味盎然。计算机作画时本来没有笔触，所以纹理可以另外施加，例如地面本来是白色的或水泥色的，也可以把它改画成带有花纹。

用数学上的扩展可以将纹理均匀铺盖在某块面积上，加大或减少密度作彩度的增减；用比例不同的基色点画出来，不仅可以是圆点或梅花点，甚至可以是大理石花纹、木纹等等，形成与自然景物十分相似的效果。

人物画

通常认为计算机上作人物画至少有三种方法，即计算辅助人物构图法，二是“数学模特儿”方法，三是“动态模特儿”方法。选择“数学模特儿”方法作一个介绍。

在计算机中，存有一个人体的数据模型，它包括了以下部分数据：

（1）人体的标准数据，例如标准人体各种比例和局部的形状数据。

（2）人体的变化数据，用这种数据加上标准数据可以画各种类型的人体（胖子、瘦子、矮子、美人、丑八怪）的模型，而且可以用来作漫画。

凭借上述的各种数据，可以按创作者的意图显示出各种人体，穿戴上各种服装，成为我们要求表现的各种模特儿。在计算机上就可以按照这种方式给出一个例子：

提出一些参数数据，如老头、60岁，瘦长脸，白胡须，厚嘴唇。”计算机就在显示屏上显示出符合这些特点的人物形象。画家或者创作人员可以调整这些参数，进行模拟或逼真描绘，使之形象生动，作为创作的原型。

雕塑

计算机上有计算机雕塑模拟的方法。在荧光屏上最初显出一块未经雕琢的材料，如一个多面体，又如是一个圆柱体，其材料可以是石膏、木料，甚至是金属、岩石。

在屏幕上的工作菜单中，显示出多种几何体：如圆锥、立方体、三角锥体等等，还列举出这些几何形体的放大或缩小的比例系数。可以定义出雕刻落下的物体的单位，放入菜单。

由于雕刻是在三维动画环境之中，因此可选取不同的角度来观察其效果。俯视或仰视、模拟阳光的各种阴影效果。

计算机雕刻的一大优点是雕错了可以恢复原状重新雕，雕落的单元可以粘上去，又从复原位置开始重新雕刻一次，至到满意为止。用计算机雕塑所得到的形象只是一个光影，无法用手摸到，要想变为真实物体，可以用两种方法来复制。

另一种是手工复制法，根据荧屏形象进行仿制雕塑。对金属、木材、塑料、大理石都是适用的。

发展历史计算机美术始于 20 世纪 60 年代。起初是数学家们用计算机画出了复杂的曲线图形。这些图形的独特的形式美引起了艺术家和科学家的共同兴趣。接着, 彩色图形设备和图象处理技术的兴起, 大大拓展了计算机美术作品的领域。到了 20 世纪 80 年代 ,人工智能技术的引入 , 不仅使得美术创作过程的自动化程度提高 ,速度加快 ,而且使得作品的创新范围得以拓展。计算机美术已经广泛用于建筑、纺织、轻工等行业, 例如墙纸、地毯、印染、刺绣、装潢、服装、电视、广告的美术设计等。2

应用计算机制作广告

广告设计是一种实用美术创作，过去大多数是用手工制作，但80年代以来，由于计算机美术和动画的兴起，使广告可以采用计算机来制作，加快了创作速度，还可以得到高质量的作品。不仅用于招贴广告画，而且还应用于电视广告。

计算机广告制作的优点：
（1）制作速度较快
因为有丰富的字库、图库（点阵图、向量图和程序图等），模型库和作图、编辑图的工具。同时复制方便，保存容易，携带方便。很适合商业界的要求。
（2）广告画的质量高
例如色彩，一般计算机内色彩可达一千多万种颜色。其特点是颜色丰富、鲜明、过渡柔和、平涂均匀，很适合广告的要求。还有丰富的图形编辑处理的工具，可以加入许多特技效果。
（3）计算机可以拼图
把多种图片和文字合成一幅广告。可以利用扫描仪把照片、文字、绘画迭加组合在一起，创作出新的广告画。人用手工也可以纵使完成，但速度慢、质量低，利用计算机拼图可以快速作出高水平的广告。
在产品的包装、装潢、居屋的美化设计等方面都广泛使用了计算机动画和美术手段。

计算机辅助教育软件（CAI）

计算机辅助教学是60年代开始的一个计算机应用领域，它们中大多要应用计算机动画作手段。例如“示教型”和“模拟实验型”的教学软件都要用动画技术来完成。例如化工原理实验的动态模拟，这个软件以彩色动态画面来模拟化工实验过程，用动画把内部化学变化流程及化学反应过程显现出来，可以避免发生激烈化学反应所造成的爆炸等严重后果。在制作方法上，以图形和动画为纲，辅以简单明了的文字符号，从刺激与反应的心理学角度来看，动画最好，图形次之，文字说明最弱，适当选取色调，并合理配搭，给人清新明快的感受，通过强刺激，给人留下深刻印象。但要注意画面保持科学性。教育软件中有很多内容是抽象的、比喻式的或理想式的，不能通过实拍或录像来表现，要经过艺术的图形创作来表达，才能达到预期的效果。另外有一种专门的CAI课件写作工具，教师写出脚本，软件工具就能按此脚本自动生成含有属性文本、图形、动画、问题等多种教学文件的图文并茂的高质量课件。在计算机辅助培训方面，通过计算机动画可以实现飞行器、汽车、外科手术的操作模拟，使操作培训更加方便，使周期缩短、费用降低、危险性小。在飞行驾驶、汽车驾驶训练软件方面都已经制造出了一批培训软件。

发展前景由于计算机美术自身的优势及应用技术也十分成熟，应用范围十分广泛，在这种大环境之下，计算机美术应用在各行各业中的人才有了大量的储备，并不断创新，把计算机美术应用更多、更新的领域当中去，同时在熟练应用软件时可更好地发挥和表达作者的意图，使它得以进一步的发展，具有广阔的发展前景。3

书籍基本信息

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内容简介本书共分六章，通过大量的美术欣赏作品和应用实例训练，较为系统地『门纳和分析了计算机设计应用所涉及的美术基础知识。第一章为“计算机美术综述”，主要向读者简要介绍美术的基本知识，介绍Photoshop软件的基本知识及操作方法。第二章为“素描基础”，第三章为“色彩基础”，这两章主要向读者系统介绍素描和色彩知识，旨在提高学生绘画造型的基本能力。第四章为“图案装饰”，第五章为“构成艺术”，这两者的学_习目的是进一步丰富学生计算机美术设计的表现语言，开拓学生思路，为设计创意提供更多的创作源泉。第六章为“设汁应用”，是前面知识的综合应用，以平面设计领域为主，主要介绍了标志设计、招贴设计、书籍设计、包装设计等的具体设计思路与方法。同时，结合每章的美术知识，本书借助图形图像处理功能强大的Photoshop软件为载体，在每个部分精心选择三个典型的操作实例予以具体分析讲解，使读者能够将美术理论应用于设计实践，通过计算机软件的具体操作消化并理解所学知识，并做到融会贯通。

本书坚持理论与实践，思维训练和技能训练相结合，以提高学生的美术修养和设计能力，充分发挥计算机美术基础4作为文化课和专业课的基础作用。为配合教学．本书还提供了书中实例素材图和电子课件。本书可作为中等职业技术学校电脑美术设计、动漫制作及相关专业的教材，也可作为高等职业学校或培训学校相关专业的教材。

目录前言

第一章计算机美术综述

第一节美术与计算机多媒体技术

第二节认识Photoshop

第二章素描基础

第一节素描基础知识

第二节素描在多媒体设计中的应用

第三节应用实例

第四节综合实例《制作立体包装盒》

第三章色彩基础

第一节色彩基础知识

第二节色彩在多媒体设计中的应用

第三节应用实例

第四节综合实例《海报——如歌的世界》

第四章图案装饰

第一节图案基础知识：

第二节图案装饰在多媒体设计中的应用

第三节应用实例

第四节综合实例《圣诞海报》

第五章构成艺术

第一节构成基础知识

第二节构成艺术在多媒体设计中的应用

第三节应用实例

第四节综合实例《徽章设计——彩虹服务小分队》

第六章设计应用

第一节设计基础知识

第二节平面设计基本原理

第三节标志设计

第四节招贴设计

第五节书籍设计

第六节包装设计

附录Photoshop常用快捷方式

本词条内容贡献者为:

宋春霖 - 副教授 - 江南大学