Компьютерное рисование пастелью

  Пастель, это цветные непрозрачные мелки. Рисуют ими обычно на белой бумаге, хотя можно взять и другую шершавую поверхность.
  "Весна в лесу" http://disk.yandex.ru/i/nG1ylM9JxmoKtA  это моя первая работа пастелью. Я в то время подрабатывал в одной клинике, получил небольшую зарплату и на радостях отправился на художественную выставку у Крымского моста. Там, в магазинчике, набор пастельных мелков и купил. И уже в очередной выходной отправился в лес рисовать.

  В пастели особое значение имеет растушёвка. Её обычно делают пальцем.
  Палец очень подходящий для этого инструмент, надавишь чуть-чуть и ведёшь им – растушёвка получается лёгкая, едва приметная, будешь давить сильнее – и растушёвка станет более явной. Но как сделать компьютерную кисть, работающую таким же образом?

  Ну, давайте мы с вами подумаем. Как работает палец?
  Он захватывает кусочки мела с того места, на которое опустился, и тащит их с собой, по дороге одновременно теряя, и вновь обновляя свой запас красящей смеси. Ясно, что и компьютерная кисть должна работать по такому же принципу.

     ПИКСЕЛЬНЫЙ КРУГ

  Те кисти для рисования, которые имеются в программе «Стереометрия и Анимация», используют пиксельный круг – список пикселей, находящихся в круге радиусом 20 пикселей от своего центра. В списке указаны X и Y – координаты каждого пикселя, а индекс списка означает порядковый номер.

  Пиксельный круг создаётся один раз, автоматически, во время запуска программы. Пиксели нумеруются и включаются в этот круг не абы как, а в порядке возрастания расстояния до центра и по очереди, друг за другом, располагаясь как бы на витках спирали, расширяющейся по мере движения против часовой стрелки. Шаг спирали берётся равным пол пикселя. Тогда и пропускаться пиксели не будут, и соседние по спирали пиксели будут близки друг к другу. Именно такой вариант очень подходит для конструирования компьютерных кистей очень разного назначения.
  Одновременно с пиксельным кругом создаётся совсем небольшой список R20(R), он позволяет узнать, какое число пикселей Im содержится в круге радиуса R.
  Кроме того, специально для пастели, имеется массив Crn(I), в котором будут храниться цвета отдельных пикселей пастельной кисти.

     КАК РАБОТАЕТ КИСТЬ, ДЕЛАЮЩАЯ РАСТУШЁВКУ

  Как только мы опускаем стилус на планшет, совершаются некоторые подготовительные операции, в частности, определяется значение Im, а затем массив Crn(I) напитывается цветами тех пикселей, которые кисть в этот момент охватила.
  Это могут быть разные цвета. Например, широкая кисть, показанная на иллюстрации справа снизу, будучи поставлена на красную горизонтальную полоску, захватила своим верхом и низом белый цвет, между тем, как средние пиксели оказались напитаны красным цветом.

  Затем, когда мы двигаем кисть по планшету, каждый её пиксель отдаёт небольшую часть своего цвета рисунку, и одновременно получает и от рисунка небольшое количество краски, немного изменяя и свой цвет.
  То есть, вы понимаете, о  чём я говорю – кисть ведёт себя в точности, как палец, двигающийся по раскрашенной пастелью бумаге.

  Можно было бы, правда подумать над тем, чтобы кисть не напитывалась бы белым цветом от совершенно белого и ещё не тронутого пастелью фона, это легко сделать, однако ничто не мешает просто уменьшить размер кисти и вести её более аккуратно, так, как это показано на иллюстрации рядом – можно намеренно поставить кисть на белый цвет и захватить его, а можно этого и не делать.
  Ещё правее показана многократная растушёвка красной полосы. Делалась она с уменьшенным значением Плотности. Цифра, выставленная на кнопке Плотность, как раз и регулирует интенсивность обмена краской между кистью и фоном.

  Опции рисования |||||, \\||// и ППП позволяют менять характер растушёвки – вторая опция блокирует изменение цвета кисти и делает след растушёвки незатухающим, а третья делает след зернистым – некоторые пиксели попросту пропускаются в этом процессе.
  В результате реализации всех этих технических задумок, компьютерная растушёвка становится очень похожа на реальную, повторяя и её суть, и некоторые её нюансы.

     ВНЕСЕНИЕ ЦВЕТА В РЕЖИМЕ РИСОВАНИЯ

  Рисуя пастелью, мы не только пользуемся пальцем. Начинаем-то мы с того, что закрашиваем бумагу мелками, в частности, рисуем на ней разные достаточно чёткие подробности. Значит, и наша компьютерная пастель должна иметь режим Рисования.

  И этот режим в программе есть. Кликаем по кнопке на верхней панели, она становится зелёной, и на ней появляется надпись «рисуем».
  Реализуется рисование просто – в момент касания стилусом планшета мы напитываем кисть не цветами пикселей, которые находятся на рисунке, а выставленным цветом рисования. Выставили на кнопке красный цвет, и начинаем рисовать им.
  Тут имеется, правда, некое лукавство – рисуем-то мы по тем же самым алгоритмам, которыми выполняли растушёвку, поэтому в опции ||||| след, начавшись, быстро затухает. Но ведь у нас есть в запасе опции \\||// и ППП, и они-то и позволяют сделать след мелка вполне реалистичным, особенно при Плотности 9, при которой ослабления цвета не происходит.

  С другой стороны, полупрозрачная опция ||||| позволяет рисовать тех замечательных медуз, которых вы видите на иллюстрации.
  В этом рисовании использовалась и другая опция – «расширяющийся след».
  Чтобы включить эту опцию, кликаем по кнопочке «_» на верхней панели и переводим её в состояние «х». Скорость расширения следа регулируется кликами по длинной полоске, которая находится чуть ниже кнопки «х».

  Следы разной длины, которые при такой регулировке получаются, показаны на иллюстрации. Интересен длинный след, с отчётливыми пузырьками, имеющимися на нём. Это артефакт. То есть, полученный результат не был предусмотрен заранее, он получился только потому, что именно так работает программа – размер пятна увеличивается ступенчато, и к каждому новому увеличению работающие пиксели успевают свой начальный цвет изрядно потерять, и тут вдруг включается новая окружность из пикселей, ещё не потерявших свой начальный цвет, и сразу же начинает передавать свой яркий цвет на рисунок. Вот потому такие красивые щупальца у медуз и получаются.
  Очень натурально, не правда ли? ))

  Одним словом, пастельная кисть мне, как я чувствую, удалась. И растушёвку она делает прекрасно, и всякие неожиданные эффекты выдаёт.
  А что ещё для творческого счастья нужно?

__________
27.02.2023