Машинная генерация художественных узоров в векторных полях

Машинная генерация художественных узоров в векторных полях

Рисуем, программируя: для юных поклонников современного творчества

Правду ли говорят о том, что физика и лирика далеки друг от друга? Возможно ли реализовать художественные фантазии с помощью бездушных машин, работая в программе? Программисты ответят на этот вопрос утвердительно: создавая уникальные графические узоры мы, фактически, рисуем программируя. Создавать эксклюзивные рисунки можно по алгоритмам, используя в качестве инструмента векторное поле. Оно строится на сетке, которая является собой двумерный массив чисел и покрывает изображение.

«Язык» компьютерной графики

Если любой рукотворный рисунок строится на основе линий, точек, пятен и штрихов, то в векторной графике используются шаги, границы и псевдокоды.

Шагом называется расстояние между элементами, размещёнными рядом. Картинки с высоким разрешением, которые отличаются плавными линиями и деталями, построены на мелких шагах. При построении следует использовать целые числовые значения.

Границы сетки также нуждаются в настройке: они должны быть отдалены от края изображения. Перед созданием рисунка потребуется написать псевдокод. Это открывает поле для работы. Рассмотрим детальнее алгоритмы для генерации узоров.

На созданной сетке можно с помощью шагов в определённом направлении из отправной точки нарисовать линию. Алгоритм цикличен:

  • определить исходную точку;
  • выбрать узел сетки, расположенный рядом (у каждого узла определенный угол);
  • сделать шаг в данном направлении, прорисовывая его.

Линии изображаются на основании следующих параметров: координаты стартового положения, длина и число шагов. Чтобы убрать эффект пиксельности, шаги должны быть малы. Это имеет значение, если рисунок должен быть максимально приближён к оригиналу. Шаги в пределах 0.1-0.5% от ширины картинки позволят создать качественный рисунок. Так, дети и подростки часто изменяют свои аватары в соцсетях, отрисовывая их с помощью нейросети. Визуализация портрета – кропотливая работа: линии не должны терять направление, а повороты – сохранять гладкость.

Параметр число шагов отвечает за текстуру. Например, мех животного следует рисовать с помощью коротких линий, а волосы, развивающиеся на ветру – с помощью длинных кривых. Визуально длинные кривые придают рисунку объём, органично воспринимаясь зрительно. При использовании коротких линий рисунок воспринимается как пятнистый, состоящий из штрихов, грубоватый.

Секреты IT-художника

Любители рисовать в цвете онлайн также должны учитывать некоторые нюансы. Если требуется создать акварельную картину с плавными переходами используют длинные линии. А вот для разделения цветов используются короткие. Передать роскошную палитру позволяет микс коротких и средних линий, это сокращает длину цветового перехода. Чтобы воссоздать градиент, следует использовать длинные кривые. Главное – правильно выбрать стартовые позиции, определяя исходные точки на регулярной сетке, используя упаковку кругов или обозначая набор случайных x, y.

На форму кривых влияет искажение векторного поля. Чтобы добиться искажения используют два противоположных направления.

  1. Негладкие искажения: выбор техники зависит от плавности необходимых переходов, что позволяет получить как гравюрные, так и скульптурные формы.
  2. Шум Перлина – даёт непрерывные значения на двумерной плоскости. Подходит в качестве простого стартового инструмента для начала работы.

Идеи изображений зависят лишь от полёта творческой фантазии.

  • Между кривыми можно задать определённую дистанцию;
  • рисовать точками, в технике пуантеризма;
  • соединять кривые, расположенные рядом, заполняя пространство между ними цветом;
  • искажать сетку углов;
  • помещать объекты в кадр, тем самым обеспечивая искажение сетки.

Упомянутые техники и идеи помогут при обучении машинной генерации художественных узоров. Программирование и творчество связаны между собой, позволяя получить невероятные изображения: от затейливых абстракций до реалистичных постеров или портретов. Обучаясь онлайн программированию в школе IT FUTURE, юный художник сможет презентовать миру свои шедевры и сделать первый шаг на пути к будущей профессии.