Машинна генерація художніх візерунків у векторних полях

Малюємо, програмуючи: для юних шанувальників сучасної творчості

Чи правду кажуть про те, що фізика та лірика далекі одне від одного? Чи можна реалізувати художні фантазії за допомогою бездушних машин, працюючи у програмі? Програмісти на це запитання дадуть ствердну відповідь : створюючи унікальні графічні візерунки ми, фактично, малюємо програмуючи. Створювати ексклюзивні малюнки можна за алгоритмами, використовуючи як інструмент векторне поле. Воно будується на сітці, яка є двовимірним масивом чисел і покриває зображення.

«Мова» комп’ютерної графіки

Якщо будь-який рукотворний малюнок будується на основі ліній, крапок, плям та штрихів, то у векторній графіці використовуються кроки, межі та псевдокоди.

Кроком називається відстань між елементами, які розташовані поруч. Картинки з високою роздільною здатністю, які відрізняються плавними лініями та деталями, побудовані на дрібних кроках. При побудові слід використовувати цілі числові значення.

Межі сітки також потребують налаштувань: вони мають бути віддалені від краю зображення. Перед створенням малюнку потрібно написати псевдокод. Це відкриває поле для роботи. Розглянемо детальніше алгоритми для генерації узорів.

На створеній сітці можна за допомогою кроків в певному напрамку від відправної точки намалювати лінію. Алгоритм циклічний:

• визначити вихідну точку;
• вибрати вузол сітки, розташований поряд (у кожного вузла певний кут);
• зробити крок в цьому напрямку, промальовуючи його.

Лінії зображуються на основі наступних параметрів: координати стартового положення, довжина та число кроків. Щоб прибрати ефект піксельності, кроки мають бути малі. Це має значення, якщо малюнок має бути максимально наближеним до оригіналу. Кроки в межах 0.1-0.5% від ширини картинки дозволять створити якісний малюнок. Так, діти та підлітки часто змінюють свої аватари в соцмережах, малюючи їх за допомогою нейромережі. Візуалізація портрета – клопітка робота: лінії не мають втрачати напрямок, а повороти – зберігати гладкість.

Параметр число кроків відповідає за текстуру. Наприклад, хутро тварини слід малювати за допомогою коротких ліній, а волосся, що розвивається на вітрі – за допомогою довгих кривих. Візуально довгі криві надають малюнку об’єм, органічно сприймаючись візуально. При використанні коротких ліній малюнок сприймається як плямистий, що складається зі штрихів, грубуватий.

Секрети IT-художника

Любителі малювати у кольорі онлайн також повинні враховувати деякі нюанси. Якщо потрібно створити акварельну картину з плавними переходами використовують довгі лінії. А ось для поділу кольорів використовуються короткі. Передати роскішну палітру дозволяє мікс коротких та середніх ліній, це скорочує довжину кольорового переходу. Щоб відтворити градієнт, варто використати довгі криві. Головне – правильно обрати стартові позиції, визначаючи вихідні точки на регулярній сітці, використовуючи упаковку кіл або позначаючи набір випадкових x, y.

На форму кривих впливає викривлення векторного поля. Щоб досягти викривлення використовюють два протилежні напрямки.

1. Негладкі викривлення: вибір техніки залежить від плавності необхідних переходів, що дозволяє отримати як гравюрні, так і скульптурні форми.
2. Шум Перліна – дає безперервні значення на двувимірній площині. Підходить в якості простого стартового інструмента для початку роботи.

Ідеї зображень залежить лише від польоту творчої фантазії.

• Між кривими можна задати певну дистанцію;
• Малювати точками, в техніці пуантеризму;
• З’єднувати криві, розташовані поряд, заповнюючи простір між ними кольором;
• Викривляти сітку кутів;
• Поміщати об’єкти в кадр, тим самим забезпечуючи викривлення сітки.

Згадані техніки та ідеї допоможуть при вивченні машинної генерації художніх візерунків. Програмування та творчість пов’язані між собою, дозволяючи отримати неймовірні зображення: від вигадливих абстракцій до реалістичних постерів або портретів. Навчаючись онлайн програмуванню в школі IT FUTURE, юний художник зможе презентувати світу свої шедеври та зробити перший крок на шляху до майбутьної професії.