Amiga MA Magazine 1997 #3/amigamamagazinepolishissue03-1/ma_1995/01/ami011.txt

Text File | 1997-04-06 | 18KB | 374 lines

ImageFX nie taki straszny (cz. 1.)
----------------------------------

ALPHA CHANNEL

<lead> Moûliwoôci graficzne komputera Amiga od samego poczâtku
jego powstania predestynowaîy ten komputer do tworzenia grafiki.
Sam sprzët jednak to zbyt maîo. Tym, co naprawdë decyduje o
charakterze wykonywanej pracy, jest oprogramowanie, jeôli mowa o
grafice, graficzne.

<a> Tadeusz Talar

<txt> Znane sâ Wam zapewne przycinki klonowo-niebieskich braci na
temat jakoôci oprogramowania dla Amigi. Wszystko u nich jest
takie "profesjonalne" (czyt. trudne do opanowania i uûycia albo
przynajmniej wymagajâce jakiejô superkonfiguracji sprzëtowej do w
miarë poprawnej pracy), a u nas "rozrywkowe" lub najwyûej "trochë
lepsze niû amatorskie". O ile w pewnych kategoriach
oprogramowania (zwîaszcza programy obsîugi baz danych, arkusze
kalkulacyjne) rzeczywiôcie przepaôê pomiëdzy klonami a Amigâ jest
doôê duûa, to czego jak czego, ale oprogramowania graficznego nie
musimy sië wstydziê.

Przykîadem prawdziwego kombajnu graficznego, który moûe zaspokoiê
potrzeby nawet najbardziej wybrednego komputerowego artysty, jest
pakiet ImageFX amerykaïskiej firmy Nova Design, dystrybuowany
przez firmë GVP. Program ten jest ôwietnym narzëdziem w takich
dziedzinach jak DTP, DTV (Desktop Video), jak i wszëdzie tam,
gdzie chcemy tworzyê i modyfikowaê jakiekolwiek dane graficzne
(obrazki, brushe, animacje).

Naleûy on do grupy aplikacji graficznych o wspólnej nazwie image
processing, czyli programów sîuûâcych do przetwarzania (w tym
tworzenia) obrazków bitmapowych poprzez moûliwoôê zmiany ich
parametrów (np. wymiaru, liczby kolorów, kontrastu, nasycenia
barw), zastosowania róûnego rodzaju efektów i filtrów (np.
wyostrzanie, negatyw, relief), moûliwoôê wkomponowania czëôci
jednego obrazka w drugi (na wiele sposobów). Dodatkowo programy
tego typu potrafiâ operowaê na plikach, zapisanych w róûnych
formatach graficznych, stâd za ich pomocâ îatwo jest zamieniê
format pliku, w jakim zapisany jest obrazek, na inny.

ImageFX jest ponadto bogatszy o moûliwoôê tworzenia obrazków "od
poczâtku" (w tym wypadku zamienia sië on w 24-bitowy program
malarski), pobierania danych nie tylko z plików, ale i
bezpoôrednio ze skanera i frame grabbera, kreowania morphingów
(za pomocâ zaîâczonego w pakiecie moduîu CineMorph) oraz obróbki
(w tym generowania) animacji i sekwencji obrazków za pomocâ
innego, znajdujâcego sië w pakiecie, moduîu -- programu IMP
(ImageFX Multi Processor).

W tym artykule wolaîbym jednak nie pisaê o samym programie, ale
na jego przykîadzie przybliûyê praktyczne wykorzystanie jednego z
podstawowych elementów, znajdujâcych sië w profesjonalnych
programach image processing, czyli Alpha Channel.

Kaûdy program graficzny przechowuje obrabiane obrazki w pamiëci
RAM (czasami program potrafi wykorzystaê równieû pewien obszar
dysku, czyli korzysta z tzw. pamiëci wirtualnej, tak jest w
wypadku ImageFX). Obszar, w którym przechowywany jest obrazek,
nazywamy buforem. Programy image processing rezerwujâ z reguîy
kilka buforów. Najwaûniejszy z nich jest ten, na którym
wykonywane sâ wszelkie operacje oferowane przez program, czyli
bufor gîówny (ang. Main). Kolejnym jest jeden lub kilka buforów
pomocniczych (ang. Swap). Sîuûâ one do czasowego przechowania
obrazków lub teû dane zawarte w tych buforach mogâ byê
komponowane (na róûne sposoby) z obrazkiem znajdujâcym sië w
buforze gîównym. Dodatkowe efekty kompozycji moûna osiâgnâê
wtedy, gdy podczas tej operacji bëdziemy wykorzystywaê obrazek,
stanowiâcy zawartoôê kolejnego bufora, czyli Alpha Channel. Jak
to wyglâda w praktyce, o tym za chwilë.

Dla porzâdku dodam, iû w zaleûnoôci od programu, rezerwowanych
jest jeszcze kilka innych buforów, spoôród których najlepiej
pamiëtaê o istnieniu bufora Undo, przechowujâcego dane zawarte w
buforze gîównym sprzed wykonania ostatniej (lub kilku ostatnich)
operacji. Pozwala to na odtworzenie zawartoôci bufora gîównego w
wypadku niepoûâdanego wyniku dziaîania tej operacji. Nawiasem
mówiâc, fakt istnienia takiej liczby buforów sprawia, ûe programy
image processing sâ tak pamiëcioûerne.

Wróêmy jednak do gîównego bohatera tego artykuîu, czyli Alpha
Channel w programie ImageFX. Aplikacja ta wykorzystuje 8-bitowy
monochromatyczny Alpha Channel, tzn. mogâcy zawieraê obrazek w
maksymalnie 256 odcieniach szaroôci. W wypadku gdy wczytamy tam
obrazek kolorowy, program automatycznie przetworzy go na
monochromatyczny odpowiednik poprzez odwzorowanie wartoôci tylko
koloru czerwonego R kaûdego piksela. W momencie gdy wîâczymy
opcjë wykorzystania zawartoôci bufora Alpha (standardowo po
uruchomieniu opcja ta jest wyîâczona), dane w nim zawarte bëdâ
miaîy dodatkowy wpîyw na operacje wykonywane na obrazku
znajdujâcym sië w buforze gîównym (Main), tak przy korzystaniu ze
standardowych funkcji malarskich udostëpnianych przez ImageFX,
jak i opcji kompozycji obrazka, znajdujâcego sië w buforze
pomocniczym (Swap), z obrazkiem w buforze Main.

Znuûeni tym przydîugim teoretycznym wstëpem moûecie pytaê: ale
wîaôciwie do czego moûe sië przydaê ten Alfa Channel?

Program oferuje dwa sposoby wykorzystania zawartoôci bufora
Alpha, tzn. Use As Texture i Use As Frisket, poza tym zawartoôê
bufora Alpha jest uûywana w efektach Distort i Wave Distort.

Posîuûë sië wiëc kilkoma przykîadami, które, mam nadziejë, bëdâ
mówiê same za siebie. By jednak ustrzec Was przed odwiecznym
problemem braku pamiëci (oczywiôcie nie Waszej, ale komputera)
oraz by przyspieszyê czas wykonywania operacji, polecam
dokonywanie eksperymentów na obrazkach w trybie lo-res (320 x
256).

<sr> Tworzymy Alpha Channel

<txt> Uruchamiamy program ImageFX. Po ukazaniu sië gîównego
panelu programu (patrz rys. 1.) upewnijmy sië, ûe aktualnie jego
zawartoôê stanowi sekcja Toolbox (wciôniëty jest duûy gadûet z
tym napisem). Na poczâtku spróbujmy utworzyê Alpha Channel.

Potrzebny nam bëdzie obrazek (w naszym wypadku lo-res), najlepiej
skîadajâcy sië z duûego jasnoszarego napisu na nieco ciemniejszym
tle. Oczywiôcie moûecie operowaê obrazkiem bardziej kolorowym,
pamiëtajcie jednak, ûe po umieszczeniu go w buforze Alpha,
ImageFX automatycznie zamieni go na odpowiadajâce poszczególnym
kolorom poziomy szaroôci. Obrazek ten moûna utworzyê za pomocâ
dowolnego programu malarskiego, np. DPaint, a nastëpnie wczytaê
go opcjâ Load do ImageFXa, lub teû skorzystaê z wbudowanych
funkcji malarskich.

W tym drugim wypadku, bezpoôrednio po uruchomieniu programu
musimy najpierw utworzyê bufor gîówny (Main) o rozmiarach lo-res,
poprzez klikniëcie na gadûecie Buffer w panelu Toolbox, nastëpnie
na Create Buffer..., wpisaê w pola Width i Height odpowiednio 320
i 256 (ewentualnie skorzystaê z gadûetu Size Presets... i wybraê
tryb PAL:lo-res) i kliknâê na Okay. Pozornie nic sië na ekranie
nie zmieniîo, a to dlatego, ûe bufor ma kolor czarny (gdy bufora
nie ma, ekran teû jest czarny, ale spróbujcie coô sobie wtedy
narysowaê). Poniewaû kolor tîa nam nie odpowiada, klikamy teraz
na dziewiâtym od lewej kolorze w palecie (powinien to byê kolor
ciemnoszary) i wciskamy klawisz [k], który wyczyôci bufor gîówny,
wypeîniajâc go jednoczeônie wybranym kolorem. Nastëpnie kliknijmy
na kolorze na prawo od wybranego (kolor jasnoszary), okreôlajâc w
ten sposób kolor napisu, jaki chcemy utworzyê. Klikamy na ikonce
opisanej literami ABC, znajdujâcej sië wôród przyborów
malarskich, oferowanych przez ImageFX, wpisujemy treôê napisu,
wybieramy czcionkë i klikamy na Okay.

Program wygeneruje napis w postaci brusha, jeûeli jego postaê Wam
odpowiada, to kliknijcie na Cancel, by powróciê do gîównego
panela sekcji Toolbox. Teraz ustawcie kursor, do którego jest
"przyczepiony" brush, mniej wiëcej na ôrodku obszaru bufora
gîównego, i kliknijcie lewym przyciskiem myszy by "odbiê" tam
brush. Jeûeli gîówny panel programu przeszkadza w prawidîowym
umiejscowieniu napisu, to warto wiedzieê, ûe usuwa sië go i
przywraca poprzez klikniëcie PRAWYM przyciskiem myszy.  Nasz
obrazek jest gotowy. Zanim jednak przejdziemy do dalszej czëôci
przykîadu, usuïmy z pamiëci nie potrzebny nam juû brush poprzez
wciôniëcie klawisza [.] (kropka).

Ostatniâ czynnoôciâ jest umieszczenie stworzonego obrazka w
buforze Alpha. By to zrobiê, naleûy kliknâê w panelu sekcji
Toolbox, na gadûecie Alpha, a nastëpnie na Copy to Alpha (patrz
rys. 2.). Znowu na pierwszy rzut oka nic sië nie zmieniîo, a to
dlatego ûe ImageFX wyôwietla tylko zawartoôê bufora gîównego
(Main), ale obecnoôê bufora Alpha jest sygnalizowana poprzez
pojawienie sië biaîej litery A na czarnym tle powyûej duûego
gadûetu Scanner (w tym miejscu ImageFX sygnalizuje równieû inne
rzeczy, ale o tym póúniej).

Podany przeze mnie sposób utworzenia Alpha Channel jest jednym z
wielu, jakie udostëpnia program, wystarczy poeksperymentowaê z
opcjami panelu pojawiajâcego sië po klikniëciu na gadûecie Alpha
(zwîaszcza na opcji Create), by przekonaê sië o duûej
elastycznoôci ImageFXa.

Kolejne przykîady pokaûâ, jak moûe byê interpretowana zawartoôê
bufora Alpha. Co prawda ImageFX moûe korzystaê z zawartoôci tego
bufora na wiele róûnych sposobów, ja wybraîem ten najbardziej
wedîug mnie reprezentatywny, a mianowicie uûycie Alpha Channel
podczas operacji kompozycji (Composite), a dokîadniej jej odmiany
Merge, czyli doîâczania (np. dodawania efektu tekstury,
przenikania /transparency/ oraz maskowania) obrazka znajdujâcego
sië w buforze pomocniczym (Swap) do obrazka w buforze gîównym
(Main).

Wczytajmy wiëc obrazek do bufora Swap. By to zrobiê, skorzystajmy
z opcji Load w panelu gîównym programu. Obrazek znajdzie sië w
buforze Main (co zresztâ widaê). Teraz wystarczy wcisnâê klawisz
[j], by obrazek ten znalazî sië w buforze Swap, zniknie on, co
prawda, z ekranu, ale jego obecnoôê potwierdzi litera S,
wyôwietlona powyûej gadûetu Scanner (patrz rys. 1.).  Mimo ûe w
poniûszych przykîadach do bufora Swap wprowadzaîem zeskalowane do
wymiaru lo-res tîo z programu Scala, ale oczywiôcie zamiast
wczytywaê obrazek z dysku, moûecie utworzyê go za pomocâ
przyborów malarskich ImageFXa, a nastëpnie wcisnâê klawisz [j].
Do rozpoczëcia wîaôciwych eksperymentów z Alpha Channel pozostaîo
jeszcze okreôlenie obrazka w buforze gîównym (Main). Moûna go tam
wczytaê z dysku (tak jak zrobiîem to ja, no cóû z takâ dziewczynâ
warto poeksperymentowaê) albo narysowaê.

Przystâpmy teraz do operacji komponowania obrazka w buforze Swap
z obrazkiem w buforze Main poprzez Alpha Channel.

W panelu sekcji Toolbox kliknijmy na gadûecie Composite. Na
pojawiajâcym sië panelu (rys. 3.) zauwaûymy, ûe standardowo Alpha
Channel nie jest uwzglëdniany podczas operacji kompozycji
(pozycja Alpha: Off), klikajâc na tym gadûecie moûemy wîâczyê
interpretacjë zawartoôci bufora Alpha na dwa sposoby: Use As
Texture i Use As Frisket. Efekt kaûdego z ustawieï przeôledúmy
na przykîadzie opcji Merge.

<sr> Use As Texture

<txt> Zmieïmy stan gadûetu w pozycji Alpha: na Use As Texture,
nastëpnie kliknijmy na Merge, teraz ustawmy suwak proporcji
îâczenia buforów Main:Swap, powiedzmy, na 50% (co oznacza taki
sam wpîyw obydwu obrazków na wynik poîâczenia) i kliknijmy na
Okey.  Program dokona niezbëdnych operacji, m.in. skopiuje
zawartoôê bufora Main do bufora Undo i wynik umieôci w buforze
Main.  Poniewaû to, co obserwujemy na ekranie, jest tylko roboczâ
wersjâ (preview) zawartoôci 24-bitowego bufora Main, kliknijmy na
duûym gadûecie Render, pokazujâcym panel z opcjami sîuûâcymi do
wygenerowania wîaôciwej wersji obrazka i po okreôleniu parametrów
(liczba kolorów, wymiar, ew. dithering) wygenerujmy obrazek.

Kliknijmy lewym klawiszem myszy, by zakoïczyê oglâdanie obrazka,
nastëpnie z powrotem na gadûecie Toolbox i Undo. Spowoduje to
przywrócenie bufora Main do stanu sprzed wykonania operacji
kompozycji. Teraz spróbujcie powtórzyê wszystkie operacje,
zmieniajâc poîoûenie suwaka okreôlajâcego wpîyw obrazków
Main:Swap na wynik operacji Composite-Merge. Wynik moich
eksperymentów (z nieco zmienionym obrazkiem w buforze Alpha)
przedstawia rys. 4.

W poîoûeniu Alpha: Use As Texture jaskrawoôê (V) kaûdego piksela w
obrazku powstaîym w wyniku operacji Merge odpowiada jaskrawoôci
odpowiedniego piksela w obrazku znajdujâcym sië w Alpha Channel.
Im ciemniejszy piksel w Alpha Channel, tym ciemniejszy bëdzie
piksel w obrazku bëdâcym produktem operacji Composite-Merge, i
vice versa.

<sr>Use As Frisket

<txt> Nieco inny wpîyw bufora Alpha moûna zaobserwowaê po zmianie
pola Alpha: na Use As Frisket. Uzyskany tâ drogâ efekt przydaje
sië bardzo do tworzenia efektu polegajâcego na îagodnym przejôciu
jednego obrazka w drugi. By zobaczyê to w praktyce, wystarczy
uczyniê zawartoôciâ bufora Alpha obrazek zawierajâcy przejôcie
kolorów (gradient) od czarnego do biaîego, np. z lewej do prawej
strony obrazka. Przypominam, ûe moûecie taki obrazek narysowaê w
ImageFX lub stworzyê go przy uûyciu innego, byê moûe bardziej dla
Was wygodnego, programu malarskiego, a nastëpnie wczytaê go do
ImageFXa. W moim przykîadzie zawartoôê buforów Swap i Main
stanowiâ takie same obrazki, jak w poprzednim przykîadzie,
natomiast w buforze Alpha umieôciîem nieco zmodyfikowanâ wersjë
poprzedniego obrazka z napisem, wzbogaconâ o tîo skîadajâce sië z
czarno-biaîego gradientu.

Wybierzmy gadûet Composite w panelu sekcji Toolbox i zmieïmy
ustawienie pola Alpha: na Use As Frisket. Nastëpnie wybierzmy
opcjë Merge i popróbujmy róûnych ustawieï suwaka proporcji
îâczenia buforów Main:Swap. Wyniki moich eksperymentów
przedstawia rys. 5.

Jak moûecie zaobserwowaê, im jaôniejszy bëdzie piksel w buforze
Alpha, tym mocniej bëdzie zastëpowany odpowiedni piksel w buforze
Main przez piksel z bufora Swap i odwrotnie, im ciemniejszy
piksel w Alpha, tym sîabiej bëdzie wpîywaî piksel z bufora Swap
na Main. Oczywiôcie naleûy braê pod uwagë ustawienie suwaka
proporcji îâczenia buforów Main:Swap w opcji Merge. Peîny efekt
(bez dodatkowego przenikania) moûna uzyskaê poprzez ustawienie
wartoôci na 100%.

<sr>Efekty z uûyciem Alpha Channel

<txt> ImageFX wykorzystuje Alpha Channel równieû podczas
wykonywania efektów Distort i Wave Distort, dostëpnych po
klikniëciu na gadûecie Effect w panelu sekcji Toolbox. Produktem
dziaîania tych efektów jest obrazek zawierajâcy jakby szklanâ,
przezroczystâ teksturë, deformujâcâ obrazek, który znajduje sië w
buforze Main. Wyglâd tej tekstury definiuje zawartoôê
umieszczonego w buforze Alpha obrazka (Distort) lub program
automatycznie tworzy Alpha Channel za pomocâ wewnëtrznego
generatora efektu fali na podstawie podanych przez nas parametrów
(Wave Distort). Moûna w ten sposób uzyskaê efekt znany z filmu
"Predator" (przezroczysta postaê), lub teû inny sîynny efekt
"fali po spadajâcej kropli wody".

Do bufora Alpha wczytajmy wiëc obrazek z nieco poteksturowanym
napisem (w moim wypadku jest to ten sam obrazek co w I
przykîadzie, tylko ûe napis ma ciapki w róûnych odcieniach
szaroôci, by byîo wiëcej deformacji /refleksów/). Obrazek w
buforze Main jest ten sam co w poprzednich przykîadach. Kliknijmy
na gadûecie Effect i z pojawiajâcego sië panela (patrz rys. 6.)
wybierzmy opcjë Distort. Nastëpnie naleûy okreôliê poziom
intensywnoôci efektu i kliknâê na Okey. Wynik moich prób dla
róûnych intensywnoôci efektu przedstawia rys. 7.

W podobny sposób dziaîa efekt Wave Distort, z tym ûe w tym
wypadku program bëdzie go generowaî w oparciu o Alpha Channel
utworzony przez wewnëtrzny generator efektu fali, na podstawie
podanych przez nas parametrów.

<sr>Alpha Channel w animacjach

<txt> Szczególnie efektowne wyniki moûemy uzyskaê poprzez
wîâczenie Alpha Channel podczas tworzenia lub obrabiania
animacji. Moûemy uzyskaê np. animacje skîadajâce sië z îagodnych
przejôê pomiëdzy poszczególnymi obrazami, kreowaê "szklane"
napisy przemieszczajâce sië po ruchomych tîach itp. Kombinacji
jest wiele, byleby tylko wystarczyîo RAM-u.

Do obróbki animacji najlepiej wykorzystaê dostarczany wraz z
programem ImageFX moduî IMP (ImageFX Multi Processor). Co prawda
dokîadniejszy opis posîugiwania sië tym programem nie za bardzo
mieôciîby sië w konwencji tego artykuîu (po za tym, w razie czego
jest instrukcja obsîugi ImageFXa, dokîadnie traktujâca o tym
temacie), lecz podam tylko przykîady jego wykorzystania przy
operacjach z Alpha Channel.

IMP operuje na animacjach lub sekwencjach plików z obrazkami
(nazwa pliku z takiej sekwencji skîada sië najczëôciej z nazwy
bazowej oraz numeru w sekwencji, np. produktem programu Imagine
czy LightWave sâ pliki nazwa%%%, gdzie %%% oznacza numer tj.
001,002,...). Efektem dziaîania tego programu moûe byê animacja
lub sekwencja obrazków, z tym ûe moûna równieû sklejaê sekwencje
obrazków w animacje, jak i zapisywaê animacje w sekwencje plików.
W swych operacjach IMP moûe korzystaê ze wszystkich funkcji
ImageFXa, wpisywanych jako komendy w polach Prep i Proc, jak i
korzystaê z filtrów okreôlajâcych format zapisywanych lub
odczytywanych plików graficznych.

Naleûy pamiëtaê, ûe po uruchomieniu IMP naleûy okreôliê
parametry, wedîug których generowane bëdâ klatki animacji. By to
zrobiê, trzeba wysunâê okno ImageFXa, znajdujâce sië pod oknem
IMP-a, kliknâê na duûym gadûecie Render i ustawiê wymiar i liczbë
kolorów klatki animacji (ew. wîâczyê dithering). Nastëpnie
wysunâê z powrotem okno IMP-a.

W pola Main, Swap i Alpha (patrz rys. 8.) pobieramy za pomocâ
odpowiednich gadûetów Pick nazwy animacji lub sekwencji obrazków,
majâcych stanowiê zawartoôê poszczególnych buforów (w wypadku
sekwencji wprowadzamy tylko czëôê bazowâ, program bëdzie
automatycznie pobieraî pliki). W polu Dest wpisujemy ôcieûkë
dostëpu i nazwë pliku, do jakiego chcemy zapisaê animacjë
wyjôciowâ. Pola First i Last powinny zawieraê odpowiednio 1 i
numer ostatniej klatki animacji/sekwencji obrazków, wprowadzonej w
polu Main.

W wypadku kompozycji Swap z Main, by uaktywniê Alpha Channel
(program uûywa opcji Alpha:Use As Frisket), naleûy wpisaê w pole
Proc, np.:

<l> merge 100 alpha

<txt>gdzie 100 oznacza proporcjë îâczenia buforów Main:Swap.

W wypadku zastosowania efektu Distort nie potrzeba okreôlaê animacji
Swap, a w polu Proc naleûy wpisaê np.

<l> distort 150

<txt>gdzie parametr 150 oznacza wartoôê intensywnoôci efektu.
Po wpisaniu wszystkich parametrów klikamy na Begin.

ImageFX nie jest jedynym programem, który wykorzystuje Alpha
Channel, równieû jego gîówny konkurent, ADPro, daje të moûliwoôê
komponowania obrazków. Nie jest to jednak tematem naszych
rozwaûaï.

Mam nadziejë, ûe artykuîem tym przybliûyîem nieco zastosowanie
Alpha Channel, resztë pozostawiam Waszym eksperymentom, ze swej
strony zaô ûyczë jak najlepszych "miëkkich przejôê" i "szklanych
tekstur".