Уроки фотошопа: Работаем со слоями. Что такое слой и как его создать? й способ создать слой

При добавлении объекта, например надпись, фигуру или рисунок, к документу невидимым слоя содержится объект. Объекты автоматически располагаются в отдельных слоях при их добавлении. Слои, полезные при создании визуальные объекты в документе, так как они позволяют стека несколько объектов друг над другом и их перемещение вперед или назад. Например можно слой прозрачного прямоугольника поверх рисунка молоток 50%. Если у вас слоя прямоугольник на переднем плане, молоток выглядит участвующие. При наличии слоя прямоугольник в задней молоток появится сидя поверх прямоугольник.

Word

В меню Вид выберите пункт Разметка страницы .

Выберите фигуру.

На вкладке " Формат фигуры " щелкните расположить , нажмите кнопку Отправить вперед или Переместить назад и выберите вариант из раскрывающегося меню.

PowerPoint

На вкладке Главная щелкните Упорядочить > Переупорядочить объекты .

Примечание: Если Переупорядочить объекты недоступна, убедитесь, что документ содержит хотя бы два объект s.

Слой в Photoshop является ключевым элементом построения изображения. Сегодня мы обстоятельно поговорим о том, что такое слои, зачем они нужны, и что с ними можно делать, а так же познакомимся с инструментом перемещения и вспомогательными элементами.

Введение

Мы совершенно уверены, что для многих из вас после прочтения этого урока, Photoshop откроется с другой, более профессиональной стороны. Сегодня вы узнаете, что же лежит в основе того, что делает возможным в этом редакторе построение столь многообразных изображений различной сложности, а так же, как удается даже неискушенным пользователям уже на начальном этапе создавать свои собственные шедевры, не боясь ничего испортить.

Конечно, вы уже поняли, что большую часть данного материала мы будем говорить о слоях и операциях над ними, но спешим успокоить тех, кто считает, что для одного урока этого мало. Информации будет много, так как параллельно мы с вами научимся создавать геометрические фигуры с помощью инструментов выделения и копировать фрагменты изображения на слои, а также познакомимся с палитрой цветов, инструментом перемещения и многими другими интересными вещами.

Слои являются, наверное, главной составляющей, на которой в Adobe Photoshop основывается работа с изображениями. Что бы понять, что это такое, представьте себе стопку абсолютно прозрачных листов, каждый из которых содержит какое-то изображение. Если посмотреть на них сверху, то визуально все изображения сольются в единую картину, так как через прозрачные области верхних листов, можно видеть содержимое нижних.

Тоже самое и со слоями. Каждый слой в Photoshop - это виртуальный прозрачный лист, на котором может размещаться любой графический объект. Вы можете создавать столько слоев, сколько вам нужно, и главное, что все они будут формировать итоговое изображение по принципу наложения. Таким образом, с помощью слоев изображение можно создавать фрагментами, работать над которыми можно по отдельности. Такой поход предоставляет пользователям очень широкие возможности при создании и редактировании графических документов.

Для управления слоями и работы с ними в редакторе предназначена панель , по умолчанию располагающаяся в нижней части правой колонки. Здесь вы можете увидеть все слои, из которых состоит документ, а так же включать, отключать отображение слоев и упорядочивать их. Если по каким-то причинам панель у вас закрыта, то откройте ее, выбрав в главном меню опцию Окно , а затем пункт .

Для начала, давайте создадим новый документ с помощью команд меню Файл - Создать или используя сочетание клавиш «Ctrl + N». Когда вы открываете или создаете в редакторе новое изображение, то оно состоит из одного слоя. В этом вы можете убедиться, посмотрев на палитру «Слои», где сразу после создания документа будет находиться один единственный слой с названием «Фон» .

Фоном в Photoshop называется самый нижний непрозрачный слой, порядок следования, режим наложения и степень непрозрачности которого изменены быть не могут. Таким образом, фоновый слой является как-бы подложкой изображения, на редактирование которой накладывается ряд ограничений.

Любое изображение может иметь только один фон. При этом, все изображения, которые вы, например, снимали фотоаппаратом или отсканировали, при открытии в Photoshop будут иметь один единственный фоновый слой. Попробуйте открыть в редакторе любую фотографию и убедитесь в этом сами.

Теперь давайте создадим новый слой. Для этого в программе существует несколько вариантов. Как всегда это можно сделать с использованием главного меню. Выбираем опцию , затем пункт Новый и далее команду Слой .

Вторым, и более удобным способом, является использование кнопки Создать новый слой , которая размещается в нижней части панели «Слои» и имеет значок листика с загнутым уголком.

Так же можно воспользоваться кнопкой вызова основного меню панели «Слои», которая располагается в правом верхнем углу палитры и содержит команду .

И наконец, вы можете воспользоваться сочетанием клавиш «Shift + Ctrl + N».

Стоит отметить, что при создании слоя первым и двумя последними способами перед вами будет появляться дополнительное окно, в котором можно задать произвольное имя слоя и выбрать ряд параметров. Впрочем, все это можно будет сделать позже, и подробно на этих параметрах мы пока останавливаться не будем. Главное здесь нажать кнопку ОК.

Сразу после выполнения операции создания соя в палитре «Слои» появится новый слой, который автоматически получит название «Слой 1».

При этом на самом листе с изображением визуально никаких изменений вы не заметите. Он останется таким же чистым и белым, потому что наш новый слой абсолютно прозрачен. Именно поэтому миниатюра у «Слоя 1» в палитре «Слои» закрашена шахматным узором.

Теперь давайте на нашем новом слое создадим простой геометрический объект. Выберем на панели слева инструмент «Прямоугольная область» (М) и выделим им произвольную область на листе.

Как мы помним, слой у нас прозрачный, поэтому, чтобы получить визуально видимую фигуру, давайте закрасим выделенную область каким-нибудь цветом, а заодно и познакомимся с одним из способов выбора рабочего цвета в Photoshop.

Перед заливкой нам необходимо убедиться, что в качестве основного цвета установлен любой вариант, кроме белого (иначе на белом фоне мы с вами ничего не увидим). Для этого посмотрите на второй значок снизу на панели инструментов, который выполнен в виде двух пересекающихся квадратов . Верхний из них обозначает текущий основной (рабочий) цвет, а нижний - текущий цвет фона. Таким образом, в нашем случае, верхний квадрат должен быть окрашен в цвет, отличный от цвета нижнего квадрата. Если это не так или вам просто хочется изменить основной цвет, то щелкните по верхнему квадрату и в открывшемся окне Палитра цветов (Основной цвет) выберите любой подходящий цвет (в нашем примере выбран красный цвет). В случае необходимости, так же можно изменить и цвет фона, щелкнув по нижнему квадрату, но в нашем случае мы этого делать не будем.

После того как разобрались с цветом заливки, в главном меню выберите пункты Редактирование , а затем Выполнить заливку или сразу используйте комбинацию клавиш «Shift + F5».

После заливки нам необходимо снять выделение. Для этого лучше всего использовать клавиши «Ctrl + D». Настоятельно рекомендуем запомнить это сочетание, так как во время работы в Photoshop это действие приходится производить очень часто.

В итоге на листе у нас должен получиться окрашенный прямоугольник. При этом на панели «Слои» также произойдут изменения. Обратите внимание, что в миниатюре «Слоя 1» появился прямоугольник, который указывает на то, что данный слой больше не пустой и содержит нарисованную нами фигуру.

Теперь создадим еще один слой по уже знакомому алгоритму, только вместо прямоугольника нарисуем на нем овал и закрасим его другим цветом. Жмем на иконку с листиком, что бы создать новый слой. Меняем инструмент «Прямоугольная область» на «Овальная область» (правая кнопка мыши), а так же цвет заливки (в нашем случае мы выбрали синий).Далее выделяем овальную или круглую область (с удержанием клавиши "Shift") и выполняем заливку.

В общем, вы можете создавать столько дополнительных слоев, сколько вам нужно. Правда их количество может ограничивать объем установленной в компьютере оперативной памяти. Если ОЗУ мало, то при большом количестве слоев ПК начнет сильно «тормозить», а приложение - вылетать.

Основные операции со слоями

Перемещение слоев

Сейчас вы видите, что на нашем изображении синий круг располагается над красным прямоугольником, и при этом обе фигуры размещены на белом фоне. Теперь посмотрим на список слоев: сверху «Слой 2» с синим кругом, посередине «Слой 1» с красным квадратом, и самый нижний слой - «Фон». Давайте попробуем изменить эту последовательность. Наведите курсор мыши на «Слой 2», а затем, зажав левую клавишу, переместите его вниз к границе между слоями «Слой 1» и «Фон». Отпустив кнопку, вы увидите, что «Слой 1» и «Слой 2» поменяются местами.

Обратим внимание на изображение - в нем так же произошли изменения. Из-за того, что «Слой 1» теперь стал верхним, на рисунке сверху теперь располагается красный квадрат, а не синий круг, как было ранее. Таким образом, видно, что вышестоящие в списке слои, накладываются на нижестоящие. Обязательно учитывайте это при формировании изображения.

Изменение прозрачности слоев

В текущем расположении слоев мы видим, что та область синего круга, которая перекрывается красным квадратом, абсолютно невидима. Но в Photoshop имеется замечательная функция, позволяющая поменять такое положение вещей за счет изменения непрозрачности слоев. Давайте посмотрим, как это работает.

Инструмент управления непрозрачностью слоев находится на панели «Слои» и размещается в ее правой верхней части. По умолчанию значение непрозрачности равно 100%, что говорит о том, что все изображения на слое абсолютно непрозрачны и будут полностью перекрывать собой нижние области. Переключаемся на «Слой 1», щелкаем мышкой по стрелочке рядом со значением непрозрачности и изменяем ее на 50% с помощью ползунка. Также значение можно задать вручную прямо с клавиатуры.

Теперь, после изменения прозрачность слоя, часть круга, которая перекрывается прямоугольником, стала видимой. Выглядит это так, как будто мы положили на синий круг красное стеклышко. Управление непрозрачностью слоев является очень важной и полезной возможностью, с помощью которой в Photoshopсоздается огромное количество эффектов.

Наверняка многие заметили, что под параметром Непрозрачность размещается параметр, с похожими органами управления, но только под названием Заливка . В действительности эти два инструмента очень схожи по своему назначению, и отвечают за изменение прозрачности слоя, но с небольшой разницей. Применение Заливки не оказывает влияния на эффекты, применяемые к слою (стили слоя). Правда, о них мы будем разговаривать в другом материале, а пока на данном этапе эти два параметра по своему действию для вас будут полностью идентичны.

Если с изменением прозрачности обычных слоев никаких проблем нет, то, как уже говорилось выше, с фоновым слоем такой трюк не пройдет из-за ряда накладываемых на него ограничений. Ну а как же быть, если это необходимо? Например, в качестве фонового слоя может оказаться какая-либо фотография, с которой хотелось бы выполнять все те же действия, что и с обычным слоем.

Для того, чтобы преобразовать фоновый слой в обычный, щелкните по нему два раза левой кнопкой мыши в палитре «Слои». Перед вами откроется окно, как и в случае создания нового слоя, где нужно будет просто нажать кнопку ОК. Так же вы можете создать слой из фона с помощью контекстного меню. Щелкните правой кнопкой по слою «Фон» и выберите команду Фон из заднего плана .

Включение, отключение и удаление слоев

Конечно, во время работы в Photoshop приходится не только все время создавать слои, но и удалять их. Чтобы удалить ненужный слой, достаточно его выделить и нажать на кнопку со значком корзины, который расположен внизу панели «Слои»или просто перетащить туда строку слоя. Еще проще удалить слой нажав клавишу «Del».

Также вы может не удалять, а отключать ненужные или временно не используемые слои. Для этого у каждого слоя слева имеется кнопка с изображением глазика, которая указывает на видимость слоя. Если пиктограмма с глазиком есть, то слой видим, если ее нет, то слой отключен. Включение/отключение слоев осуществляется простым щелчком мыши по этой кнопке.

Переименование и группировка слоев

Как вы уже заметили, каждому создаваемому слою присваивается типовое название «Слой» с порядковым номером. Не редки случаи, когда общее количество слоев в документе начинает исчисляться десятками. В такой ситуации, даже не смотря на миниатюры, становится нелегко запомнить, что конкретно содержит каждый из слоев, что в свою очередь приводит к путанице во время работы. Но этого можно избежать, если сразу давать слоям осмысленные названия.

Чтобы переименовать слой, наведите курсор мыши на его название и щелкните по нему два раза. Затем в активном поле вбейте новое название и нажмите «Ввод».

В продолжение разговора об организации слоев, нельзя не сказать о том, что их можно объединять в тематические группы (папки). Поверьте, это существенно облегчает навигацию в больших проектах и позволяет производить определенные действия сразу с целой группой слоев.

Для создания группы в нижней части панели «Слои» существует специальная кнопка с пиктограммой папки. После нажатия на нее, в списке слоев создается папка, которой автоматически присваивается имя «Группа» с текущим порядковым номером. Как и в случае со слоями, для улучшения информативности, ее можно переименовать точно таким же образом.

Сразу после создания, папка группы является пустой и в нее необходимо вручную переместить все нужные слои. Делается это простым перетаскиванием слоя в папку при помощи мышки. Так же вы можете выделить сразу несколько слоев (с использованием клавиш «Ctrl» или «Shift») и переместить их все в требуемую группу за одну операцию.

В нашем примере мы создали группу с названием «Фигуры» и поместили туда два слоя - «Прямоугольник» и «Круг». Визуально мы можем это наблюдать по тому факту, что миниатюры слоев находящихся в одной группе немного смещены вправо, в то время как у фонового слоя миниатюра располагается непосредственно у левой кромки списка. Кстати, рядом с папкой находится треугольник, нажимая на который можно сворачивать или разворачивать группу, тем самым оптимизируя рабочее пространство в панели «Слои».

Если вам необходимо вывести какой-то слой и группы, то перетащите его мышкой в область над папкой. Если же нужно полностью расформировать группу, то это можно сделать с помощью контекстного меню и команды Разгруппировать слои .

Инструмент Перемещение. Копирование изображений и их фрагментов на слои.

Прежде чем продолжит разговор о слоях, сделаем небольшое отступление и познакомимся с новым инструментом, которым вам придется пользоваться очень часто. Во время работы в Photoshop нередко возникает необходимость в перемещении различных графических объектов внутри композиции для нахождения наиболее удачного их расположения. Для этой цели в программе существует специальный инструмент с говорящим названием - «Перемещение» (быстрая клавиша «V»), находящийся в самой верхней части панели инструментов.

Работает этот инструмент очень просто: наведите курсор на нужный объект, зажмите левую кнопку мыши и, не отпуская ее, перемещайте курсор вместе с объектом в нужную точку документа. Для завершения действия отпустите клавишу манипулятора. При этом в качестве объекта может выступать как самостоятельный графический фрагмент, так и любая выделенная область.

Помимо обычного перемещения выбранных фрагментов по листу, данный инструмент можно использовать и для других полезных целей, например, копирования объектов из одного файла в другой.

Для того чтобы наглядно продемонстрировать, как это работает, мы скачали из интернета два файла с изображением неба и птицы на прозрачном фоне (формат PNG), а затем оба открыли их в Photoshop в двух окнах, вертикально расположенных рядом друг с другом.

Теперь, активируем инструмент «Перемещение» , наводим курсор мыши на птицу, зажимаем левую клавишу, и, не отпуская ее, тащим курсор на изображение неба. После того как вы отпустите кнопку, изображение птицы появится на фоне неба. При этом обратите внимание, что в документе с изображением неба, после копирования туда нового объекта, автоматически создастся новый слой. Благодаря этому вы сможете беспрепятственно перемещать птицу в любую точку фонового изображения с помощью все того же инструмента «Перемещение» .

Для того что бы осуществить копирование объекта в стандартном однооконном режиме, когда активный файл занимает все рабочее пространство, необходимо открыть два изображения, захватить в одном из них нужный объект, как мы это делали выше, и переместить курсор вверх на вкладку с названием необходимого файла.

Когда курсор окажется на вкладке, Photoshop автоматически переключаться на указанный файл. Для завершения операции, опустите курсор в нужную точку открывшегося изображения и отпустите левую кнопку мыши.

Также для копирования объектов на отдельные слои можно использовать буфер обмена. При этом данный способ можно считать наиболее универсальным, удобным и распространенным. Чтобы поместить какой-либо графический фрагмент или все изображение целиком в буфер обмена, необходимо его выделить любым известным вам способом, а затем выбрать команду Скопировать из опции меню Редактирование или просто использовать сочетание клавиш «Ctrl + C». Для помещения объекта на новый слой из буфера обмена используется команда Редактирование - Вставить или клавиши «Ctrl + V».

В нашем примере для копирования птицы на фон неба делаем следующее. Выбираем инструмент «Прямоугольная область» и осуществляем им выделение. Понятно, что объект должен полностью попасть в выделенную область. Далее нажимаем клавиши «Ctrl + C», затем переходим в файл с изображением неба и используем сочетание клавиш «Ctrl + V». Сразу после этого, выделенный графический объект будет помещен в документе на новый слой и автоматически выравнен по центру холста.

Примечательно, что для вставки фрагмента из буфера обмена, помимо классической команды Вставка можно использовать и другие варианты, расположенные в опции из меню Редактирование .

• Вставить вместо (Shift + Ctrl + V) - копирует объект в ту же относительную область изображения, из которой он был скопирован. Например, если фрагмент находился в левом верхнем углу исходного изображения, то он будет помещен в левый верхний угол целевого документа.
• Вставить в (Alt + Shift + Ctrl + V) - позволяет вставить объект в выделенную пользователем область изображения.
• Вставить за пределами - позволяет скопировать объект из буфера обмена за пределы выделенной пользователем области изображения.

Иногда при работе с изображением возникает необходимость какую-то его часть поместить на отдельный слой.

Для того чтобы осуществить данную операцию необходимо выделить нужный участок изображений, щелкнуть по выделенной области правой кнопкой мыши и в открывшемся контекстном меню выбрать команду Скопировать на новый слой . Сразу после этого в документе будет создан новый слой с выделенным объектом, но при этом он так же останется и в составе исходного изображения. То есть, по сути, будет создан дубликат выбранного фрагмента на собственном слое, с которым можно работать, не боясь испортить основное изображение.

Если необходимости оставлять выделяемый фрагмент на оригинальном изображении нет, то можно выбрать команду Вырезать на новый слой . Тогда выбранный объект будет удален из исходного слоя и перемещен на отдельный слой.

Иногда во время работы вам может потребоваться создать точную копию уже существующего слоя, например, для размещения в изображении нескольких одинаковых объектов. Что бы быстро создать дубликат слоя, выберите инструмент «Перемещение» , наведите курсор на изображение, содержащееся на слое, а потом, удерживая клавишу «Alt» и левую кнопку мыши перетащите его немного в сторону. При этом, название вновь образованного слоя будет содержать слово «копия».

Также создать копию слоя можно с использованием панели «Слои». Для этого перетащите строку слоя на иконку чистого листа или вызовите щелчком правой кнопки мыши по строке слоя контекстное меню и выберите в нем команду Создать дубликат слоя . Кстати в контекстном меню слоя содержится ряд и других полезных команд, с которыми вам часто придется иметь дело. Так что советуем не забывать об этом инструменте, если вы хотите научиться работать в программе наиболее эффективно.

Выделение слоев. Линейки, направляющие и сетка

Пришло время вновь вернуться к нашему примеру, в котором мы скопировали птицу на фон неба. Давайте попробуем создать дубликат слоя с птицей любым описанным выше способом, а затем разместить полученные копию и оригинал по разным углам изображения, воспользовавшись уже знакомым нам инструментом «Перемещение» .

Когда вы работаете с несколькими слоями нужно быть внимательным и постоянно следить, что у вас на текущий момент активен именно тот слой, с которым вы собираетесь работать. В противном случае вы рискуете случайно начать редактирование незапланированного фрагмента изображения, и вполне вероятно, тем самым испортить уже проделанную работу.

Таким образом, чтобы переместить определенный объект в нужную точку, нам необходимо проследить, что бы слой на котором он размещается, в этот момент был активным. В нашем примере мы имеем всего три слоя, и поэтому осуществлять их выбор можно прямо в панели «Слои». Но в других ситуациях, когда изображение состоит из множества слоев, иногда найти и выбрать нужный слой из внушительного списка не так уж и просто. В этом случае гораздо удобнее выбирать слой щелчком мыши по самому изображению, удерживая клавишу «Ctrl».

Также можно активировать специальный инструмент , позволяющий выбирать слои щелчком по изображению без нажатия кнопки «Ctrl». Его включение/отключение осуществляется на панели свойств инструмента «Перемещение» (размещается сразу под главным меню).

Итак, мы произвольно разместили наших птиц в разных частях фона, особо не задумываясь об их месторасположении. Но в некоторых случаях вам может потребоваться расположить элементы строго в определенных точках изображения.

Для точного позиционирования объектов, Photoshop имеет ряд полезных инструментов. В первую очередь это линейки, которые могут размещаться слева и сверху рабочей области документа. По умолчанию они отключены. Их включение/отключение осуществляется в опции главного меню Просмотр с помощью команды Линейки или клавишами «Ctrl + R». Единицами измерения линейки могут быть пикселы, дюймы, сантиметры, миллиметры, пункты, пики и проценты. Для их выбора проще всего воспользоваться контекстным меню, вызываемым щелчком правой кнопки мыши по шкале линейки.

Второй важный инструмент для точного позиционирования - это направляющие линии. Для их размещения на рисунке, можно также воспользоваться меню Просмотр , выбрав там команду Новая направляющая , но существует и более интересный способ. Чтобы поместить направляющую на холст, достаточно навести курсор мыши на линейку и, зажав левую кнопку манипулятора, перетащить его на изображение.

В дальнейшем вы можете редактировать положение направляющих. Для этого необходимо подвести курсор мышки с включенным инструментом «Перемещение» к линии (курсор должен измениться и принять вид разнонаправленных стрелочек), зажать левую кнопку и перетащить направляющую в нужном направлении. Если перетащить направляющую назад на линейку, она удалится.

Для тренировки, представим, что нам необходимо разместить наших птиц с отступом в 2 сантиметра от краев углов, в которых они расположены. Включаем линейки и увеличиваем масштаб изображения так, чтобы их шкала стала достаточно крупной. «Вытягиваем» из верхней и боковой линейки по две направляющие и позиционируем их в 2 см от краев изображения, руководствуясь шкалой линеек.

Теперь нам остается с помощью инструмента «Перемещение» подвинуть птиц так, чтобы их оперение не выходило за рамки направляющих. При этом стоит отметить, что для более точного позиционирования объектов можно использовать не только мышь, но и клавиши стрелок на клавиатуре.

В Photoshop существует и другой способ точного размещения объектов относительно направляющих, который называется - привязка . Работает это так: вы подводите объект близко к направляющим, после чего он автоматически как бы «прилипает» к вспомогательным элементам. Чтобы включить/отключить данную функцию, необходимо открыть меню Просмотр , и поставить/снять галочки на командах Привязка (сочетания клавиш «Shift + Ctrl + ;») или Привязать к .

В первом случае автоматическая привязка включается ко всем возможным элементам, а во втором вы можете выбрать конкретные элементы, такие как направляющие, линии сетки, слои, фрагменты раскройки и границы документа.

В заключении, хочется отметить еще один полезный вспомогательный элемент позиционирования фрагментов изображения, который называется Сетка . Чтобы включить сетку, перейдите в меню Просмотр , далее выберите пункт Показать , а затем опцию Сетку или используйте клавиши «Ctrl + ‘». Использование сетки пригодится в тех случаях, когда вам необходимо точно разместить на холсте множество различных графических объектов, так как вытаскивать на каждый из них направляющие очень долго и неудобно. Например, включение сетки может быть очень полезно при проектировании дизайна веб-сайта, который содержит множество прямоугольных блочных элементов.

Как и в случае с направляющими, к сетке также можно включить привязку объектов. Правда, постоянно работать в таком режиме не всегда удобно, так как все самостоятельные фрагменты изображения начнут «липнуть» к сетке, что не всегда нужно и может сильно мешать. Так что после расстановки всех необходимых элементов по сетке, привязку к ней, да и саму сетку, целесообразнее отключать.

Чтобы отключить какие-либо конкретные вспомогательные элементы, будь то сетка или направляющие, используйте расстановку галочек на нужных пунктах в меню Просмотр - Показать .

Если в какой-то момент работы вы захотите отключить/включить сразу все вспомогательные элементы, то это можно сделать, щелкнув по пункту Вспомогательные элементы или использовать комбинацию клавиш «Ctrl + H».

Заключение

С определенной долей уверенности можно сказать, что сегодня мы рассмотрели одну из важнейших тем, лежащую в основе работы во всем Photoshop. Как вы уже, наверное, догадались, речь идет о слоях и принципах построения изображений с помощью них. Понимание этого вопроса действительно очень важно и критично для успешного освоения данного редактора.

Вся прелесть работы со слоями заключается в том, что объекты, помещенные на отдельные собственные слои можно редактировать и перемещать независимо друг от друга. Это дает возможность пользователям как создавать изображения из отдельных фрагментов, так и работать с отдельными фрагментами изображения, без боязни испортить всю композицию в целом. Такой принцип создания графических документов создает практически идеальные творческие условия, как для профессионалов, так и для новичков.

Вполне вероятно, что при решении задач электродинамики, вы столкнетесь с необходимостью моделирования области с открытыми границами — такой границы расчетной области, через которую электромагнитные волны проходили бы без какого-либо отражения. Среда COMSOL Multiphysics предлагает для этого несколько возможных решений. Сегодня, мы рассмотрим использование граничных условий рассеяния и идеально согласованных слоев в случае ограничения областей численного моделирования и сравним их относительные достоинства.

Зачем ограничивать область моделирования?

Большой практический интерес представляет моделирование излучающих объектов, таких как, например, антенны в свободном пространстве. Эти модели можно создавать, для того чтобы изучить работу антенны на спутнике в открытом космосе или, что случается чаще, чтобы проверить спроектированную антенну в безэховой камере.

Антенна в неограниченном бесконечном свободном пространстве. Мы хотим провести моделирование лишь в небольшой области вокруг антенны.

Ограничимся в этой статье рассмотрением только 2D задач, когда электромагнитные волны, распространяются в плоскости x-y , с вектором напряженности электрического поля поляризованного в z -направлении. Кроме этого, будем предполагать, что область моделирования представляет собой просто вакуум, так что при гармонической зависимости полей от времени уравнения Максвелла сокращаются до:

\nabla \cdot \left(\mu_r^{-1} \nabla E_z \right) -k_0^2 \epsilon_r E_z= 0

где E_z есть напряженность электрического поля, магнитная и диэлектрическая проницаемости \mu_r = \epsilon_r = 1 в вакууме, и k_0 — волновое число.

Решение данного уравнения с помощью метода конечных элементов требует наличия ограниченной области моделирования конечных размеров, с соответствующим набором граничных условий. Мы хотим использовать граничные условия таким образом, чтобы внешняя граница была прозрачна для любого излучения. Такая реализация сделает нашу усеченную область разумным приближением свободного пространства. Желательно также, чтобы обрезанная область была как можно меньше, так как ограничивая размер нашей модели, мы уменьшаем наши вычислительные затраты.

Рассмотрим теперь два доступных в программной среде COMSOL Multiphysics варианта для обрезания области моделирования: граничные условия рассеяния и идеально согласованный слой.

Граничные условия рассеяния

Одним из первых «прозрачных» граничных условий сформулированных для задач волнового типа было условие излучения Зоммерфельда , которое, для случая 2D-полей, может быть записано (представлено) в виде:

\lim_{ r \to \infty} \sqrt r \left(\frac{\partial E_z}{\partial r} + i k_0 E_z \right) = 0

где r — радиальная координата (расстояние, радиус в полярной системе координат).

Это условие является в точности неотражающим, когда граница области моделирования бесконечно удалена от источника излучения, но, конечно, моделирование бесконечно большой области не представляется возможным. Поэтому, хотя мы не можем применить в точности условие Зоммерфельда, мы можем применить его разумное приближение.

Рассмотрим теперь граничное условие вида:

\mathbf{n} \cdot (\nabla E_z) + i k_0 E_z = 0

Очевидно сходство между этим условием и условием Зоммерфельда. Это граничное условие более формально называется граничным условием рассеяния первого порядка (scattering boundary condition — SBC) и тривиальным образом реализуется в среде COMSOL Multiphysics. По сути, это не что иное, как граничное условие Робена (или граничное условие третьего рода для краевой задачи) с комплекснозначными коэффициентами.

Если вам интересно посмотреть на реализованный с нуля пример применения 2D волнового уравнения с этим граничным условием, ознакомьтесь с .

Однако имеется существенное ограничение для этого условия, которое заключается в том, что оно является неотражающим, только если излучение падает на границу точно вдоль нормали к поверхности. Любые волны, падающие неперпендикулярно на SBC-границу будут частично отражаться. Коэффициент отражения для плоской волны, падающей на SBC-границу первого порядка, при различных углах падения представлен ниже.

Отражение плоской волны при SBC-условии первого порядка в зависимости от угла падения.

Как можно заметить из представленного выше графика, по мере приближения падающей плоской волны к скользящим углам падения, волна практически полностью отражается. Уже при угле падения 60°, отражение составляет около 10%. Поэтому очевидно, что желательно было бы иметь более адекватные граничные условия.

Начиная с версии 4.4, среда COMSOL Multiphysics также включает в себя SBC-условие второго порядка:

\mathbf{n} \cdot (\nabla E_z) + i k_0 E_z -\frac{i }{2 k_0} \nabla_t^2 E_z= 0

В этом уравнении добавляется еще один член, который включает тангенциальную производную второго порядка от напряженности электрического поля вдоль границы. Это свойство также довольно просто реализуется в рамках архитектуры программного обеспечения среды COMSOL.

Сравним теперь коэффициенты отражения для SBC-условий первого и второго порядка:

Отражение плоской волны с граничными условиями рассеяния первого и второго порядка в зависимости от угла падения.

Заметно, что SBC-условие второго порядка обеспечивает более однородное по углу отражение. Теперь мы успеваем добраться до угла падения ~75°, прежде чем отражение составит 10%. Это много лучше, но все еще не достаточно хорошо, по сравнению с тем, чего хочется добиться. Переключим наше внимание на рассмотрение идеально согласованных слоев.

Идеально согласованный слой

Напомним, что мы пытаемся смоделировать ситуацию, подобную антенне, установленной в безэховой испытательной камере , — комнате с пирамидальными призмами из радиопоглощающих материалов на стенах, которые позволяют минимизировать любые отраженные сигналы. Это может служить физической аналогией для идеально согласованного слоя (perfectly matched layer — PML), который является не граничным условием, а скорее областью, пристыкованной к внешней границе модели, которая должна поглотить все исходящие волны.

Выражаясь математическим языком, PML — это просто область, обладающая анизотропными и комплекснозначными диэлектрической и магнитной проницаемостями. Пример полного вывода этих тензоров, можно найти в книге Теория и расчет электромагнитных полей (Theory and Computation of Electromagnetic Fields) . Хотя PML-слои, чисто теоретически, являются неотражающими, они, тем не менее, проявляют некоторые отражающие свойства из-за ошибок при численной дискретизации задачи: сетки разбиения. Чтобы минимизировать это отражение, необходимо применять такое разбиение PML, которое учитывает анизотропию свойств материала. Соответствующие сетки разбиения PML-слоев, для 2D-круговой и 3D-сферической областей, приведены ниже. Декартовы и сферические PML-слои и их соответствующее использование обсуждаются также в документации по продукту.

Соответствующие сетки разбиения для 2D и 3D сферического PML-слоев.

В версии 5.0 среды COMSOL Multiphysics, выбор сетки разбиения для 3D задач может настраиваться автоматически, используя опцию интерфейса Физически-Контролируемое Разбиение (Physics-Controlled Meshing) (Разбиение, контролируемое физикой задачи), как продемонстрировано в .

Сравним теперь угловую зависимость отражения от PML-слоя с аналогичными зависимостями при SBC-условиях:

Отражение плоской волны с SBC-условиями первого и второго порядка, и от PML-слоя в зависимости от угла падения.

Как можно заметить, PML отражает наименьшее количество излучения на протяжении очень широкого диапазона. Возникает небольшое отражение при распространении волны почти параллельно границе, но такие случаи в практике встречаются исключительно редко. Дополнительной особенностью PML-слоя, в которую мы не будем сейчас углубляться, является то, что он поглощает не только распространяющиеся волны, но и любые затухающие поля. Так что, с физической точки зрения, PML-слой поистине можно считать материалом с практически идеальным поглощением.

Итак, какой из подходов следует использовать?

Очевидно, что PML-слой является наилучшим из подходов, описанных здесь. Однако, для реализации PML-слоя требуется значительно больше памяти по сравнению с SBC-условиями.

Поэтому, если вы находитесь в ранней стадии процесса моделирования и хотите создать модель, которая требует менее интенсивных вычислений, то SBC-условие второго порядка, является хорошим вариантом. Вы также можете использовать его в ситуациях, когда у вас есть веская причина полагать, что любые отражения при использовании SBC-условия (например, предполагаемые углы падения излучения заведомо меньше критического значения) не сильно повлияют на интересующие вас результаты.

В настоящее время, SBC-условие первого порядка является граничным условием по умолчанию из соображений совместимости с предыдущими версиями программного обеспечения, но начиная с версии 4.4 COMSOL Multiphysics и выше, следует использовать SBC-условие второго порядка. В данной статье, мы привели только плоско-волновую форму SBC-условий, однако и цилиндрически-волновая и сферически-волновая (в 3D случае) формулировки SBC-условий первого и второго порядка, также имеются. Хотя они и используют значительно меньше памяти, все же они приводят к большим отражениям по сравнению с PML-слоем.

SBC-условия и PML-слои являются подходящими способами для описания открытых границ, на которых вы не обладаете достаточной априорной информацией о структуре волнового поля. С другой стороны, если вы хотите смоделировать открытую границу, на которой поля обладают определенной, заранее известной конфигурацией (например, граница, представляющая волновод), то более подходящими будут граничные условия типа Порт и Сосредоточенный Порт (Port and Lumped Port). Мы обсудим эти условия в одной из последующих статей блога.

Вполне резонным будет начинать обучение программе Photoshop с самого основного - с понятия слоёв и их взаимодействия, поскольку именно это стало в своё время визитной карточкой фотошопа и до сих пор является незаменимой чертой программы. Без полноценного умения использовать слои и их возможности нет смысла двигаться дальше в освоении.

Откроем редактор с произвольным изображением и потренируемся. Вверху окна программы видим меню вкладок, нас пока интересует только «Слои». (рис. 1)

Как мы видим, создавать новый слой можно не только из выпадающего меню, но и при помощи комбинации клавиш Shift+Ctrl+N. Для того чтобы сделать работу ещё более комфортной и быстрой, разработчики предусмотрели возможность создания нового слоя в один клик (рис. 2)

При нажатии этой кнопки слой создастся автоматически и размещён будет выше выделенного в списке слоёв. (рис. 3)

Добавить что-либо в новый слой можно с помощью команды «поместить» (рис. 4)

Переименовать можно простым двойным щелчком по имени слоя.

Выше списка слоёв находятся кнопки управления режимами и стилями слоя, а также фильтры слоёв (рис. 5)

К слою можно применять такие действия :

Сменить стиль его наложения (рис. 6)

Сменить его прозрачность и силу заливки цветом (рис. 7-8)

Дополнительные функции (рис. 9)

Также к списку слоёв, для большего удобства работы с ними, можно применять фильтры (рис. 10)

Например, для того чтобы сделать дубликат слоя не открывая меню, одним кликом - достаточно нажать на нужном слое левой кнопкой мыши и не отпуская протянуть его до кнопки «новый слой» - появится его копия. Либо используя комбинацию Ctrl+J (рис. 11)

Удалить слой можно как из выпадающего меню, так и просто нажатием клавиши Del. Или перетащить его к значку корзины внизу.

Чтобы выделить несколько слоёв , необходимо нажимать на требующихся слоях левой кнопкой мыши удерживая при этом нажатой клавишу Ctrl. Для того, чтобы их объединить - достаточно нажать комбинацию Ctrl+E. Для сведения всех слоёв в один - Alt+Ctrl+Shift+E, но нужно запомнить - выделенным должен быть самый верхний слой и он обязательно должен быть активным. Активность слоя переключается глазком слева от его (слоя) миниатюры. (рис. 12)

Давайте поместим в наш пустой слой произвольный объект и проделаем с ним несколько действий.

Например, чтобы переместить слой достаточно потянуть его не отпуская левую кнопку вверх или вниз списка, а чтобы опустить его ниже фонового слоя - нужно разблокировать фоновый слой двойным щелчком левой кнопкой. Как видите - слой перемещён за фоновый, он активен, но из-за своего положения в списке не виден (рис. 13)

Отменить любое действие можно нажатием такой комбинации - Ctrl+Alt+Z. Прокрутить же отменённые события вперёд - Ctrl+Shift+Z.

Создадим новый пустой слой и зальём его цветом. Чтобы залить основным цветом, достаточно нажать Alt+Backspace (рис. 14). Для заливки фоновым цветом - Ctrl+Backspace. Можно также использовать нижние кнопки, тогда выбранная функция будет представлена отдельным слоем.

Для сохранения возможности работать с порядком слоёв и редактировать их содержимое, при большом их количестве, иногда бывает удобно не связывать их в один, а сгруппировать . (рис. 15)

Достигается это таким образом - нужно выделить все слои, которые хотим сгруппировать и нажать Ctrl+G. Можно конечно и из выпадающего меню «Слои» используя соответствующие вкладки. Разгруппировываются же они таким образом - нужно просто перетянуть требуемый слой по списку вверх или вниз так, чтобы он вышел за пределы отмеченные группой. Саму группу можно также превратить в смарт-объект, либо растрировать. К группе слоёв тоже можно применять функции смешивания, менять степень прозрачности и заливки, как и с отдельными слоями.

Слой вместе с содержимым можно трансформировать . Для этого используют комбинацию клавиш Ctrl+T. Непосредственно можно менять размер и форму объекта, просто подведя указатель мыши к одному из углов. Чтоб не потерять пропорциональность, это, например, важно для фото, при растягивании изображения нужно одновременно удерживать кнопку Shift. (рис. 16)

Для придания же произвольной формы, нужно тянуть за края объекта с нажатой кнопкой Ctrl. (рис. 17)

Ещё можно деформировать объект, исказить, исказить в перспективе и т.д. После нажатия Ctrl+T кликаем на нём правой кнопкой и выбираем то, что нам требуется (рис. 18)

Кроме режимов смешивания, огромные возможности для редактирования и создания разных эффектов вызывается меню «Стиль слоя ». Вызвать либо из выпадающего меню «Слои» либо щёлкнув два раза на слое в списке (рис. 19)

Это меню настолько обширно, что отдельно останавливаться на нём пока не будем.

Маска слоя. Её суть заключается в скрытии объекта или его частей без их удаления.Многие ошибочно полагают, что пользоваться маской слоя неудобно - напротив! Это прекрасный инструмент, позволяющий в любой момент повторно отредактировать или изменить выполненную обработку. Чего вам не позволит сделать инструмент «ластик» например. (рис. 20)

Чтобы скрыть часть объекта нужно по белой маске рисовать чёрной кистью и наоборот (рис. 21)

Обтравочная маска . Даёт возможность отсечь части одно объекта относительно границе другого. Выполняется так: удерживая кнопку ALT поднести курсор мыши к границе слоёв между ними. После появления соответствующего значка отпустить. (рис. 22-23)

Стрелочка указывает на то, что слой обтравлен.

Выделяем содержимое. Для этого достаточно просто щёлкнуть на миниатюре слоя, удерживая Ctrl (рис. 24).

Советы и инструкции

Человек мерзнет по разным причинам: физиологическим, психологическим… или из-за плохой одежды. С первыми причинами мы, увы, ничего сделать не можем, но помочь подобрать правильную одежду для любой погоды - наша профессия!

Послойный принцип экипировки - это проверенный и надежный способ обеспечения вашего комфорта во время активного отдыха и занятий спортом. Удобство такого простого решения заключается в том, что вы легко и оперативно можете менять количество слоев одежды на вас в соответствие с уровнем вашей активности и изменениями погоды.

Человек чувствует себя комфортно, когда на нем сухая одежда, но во время любой физической нагрузки наше тело потеет, даже во время отдыха наше тело выделяет примерно 0,03 л влаги в час!

Функция потоотделения (при нормальном функционировании организма) - охлаждать тело. В холодное время года охлаждать тело не нужно, но механизм потоотделения работать не перестаёт. Человек потеет и замерзает.

К тому же, в холодное время года теплая прослойка воздуха, образующаяся вокруг человека, сдувается ветром. Поэтому, зависимости от силы ветра, холод ощущается сильнее, чем есть на самом деле.

Как ощущается температура окружающей среды в зависимости от силы ветра:

Каждый слой в одежде имеет свою функцию. Базовый слой (который непосредственно контактирует с вашей кожей) отвечает за регуляцию влажности; слой утеплителя - изолирующий слой - защищает вас от холода; внешний слой укрывает вас от ветра и дождя. Все, что вам нужно - просто добавлять или убирать слои по мере необходимости.

Базовый слой: регуляция влажности

Если вы являетесь приверженцем экстремального спорта или активного отдыха, то ваше термобелье должно быть изготовлено из таких материалов, как шерсть, синтетических или композитных материалов. Вместо того, чтобы впитывать в себя влагу, эти ткани отводят ее от кожи и транспортируют во внешние слои, где она может испариться. Результат: ваше тело остается сухим, даже когда вы активно потеете, и ваше термобелье очень быстро сохнет.

Примеры: В качестве базового слоя может выступать что угодно - от спортивных трусов и топов до полных комплектов термобелья (длинные кальсоны и футболки с длинным рукавом). Термобелье для жаркой погоды обычно более просторно, часто используются различные вставки из сетки. Для холодных погодных условий термобелье можно поделить на легкое, теплое и экспедиционное - вы можете выбрать тот тип, который ниалучшим образом подойдет для ваших условий использования и вашей степени активности.

Примечание: Часто термобелье предназначено для плотного облегания вашего тела - словно «вторая кожа». Это позволяет наилучшим образом отводить влагу со всей поверхности кожи, кроме того, такая конструкция не стесняет движений и облегчает процесс надевания сверху следующих слоев одежды. Однако, будьте внимательны при выборе размера такого термобелья - учитывайте, что оно очень хорошо тянется.

В нашем Интернет-магазине вы можете выбрать любое подходящее вам термобелье .

Средний слой: термоизоляция

Изолирующий слой позволяет сохранить тепло вашего тела. Флисовые жилеты, куртки и брюки - вот классические примеры утеплителей, идеальных для активного отдыха. Они являются не только отличными термоизоляторами, но также продолжают работу базового слоя, продолжая транспортировку испарений вашего тела наружу, благодаря особым синтетическим волокнам.

Натуральные материалы , такие как шерсть мериноса и пух, - отличные изоляторы. Шерстяные свитера и рубашки мягко и надежно согревают даже в мокром состоянии. Для очень холодных и сухих условий незаменимым по-прежнему является пух. Пух — природный материал, обладающий уникальными свойствами: легкостью, чрезвычайно высокими теплоизоляционными характеристиками, а также способностью сжиматься и восстанавливать свой объем. Специально для оценки того, насколько хорошо восстанавливается пух после сжатия, был введен индекс Fill Power — чем выше этот параметр, тем выше качество пуха. У хорошего пуха индекс должен быть не менее 600. Не так много синтетических наполнителей смогло приблизиться по своим параметрам к пуху, но таковые есть.

Синтетические материалы:

PrimaLoft — утеплитель очень близкий к пуху по своим характеристикам и при этом лишенный его главного недостатка — боязни воды. PrimaLoft объединяет в своей структуре ультратонкие волокна, которые повторяют структуру волокон гусиного пуха, а также обладают водоотталкивающими свойствами, и волокна с переменным диаметром для формирования материала. Благодаря длинноволокнистой структуре наполнитель великолепно восстанавливает объем.

ThermoBall™ — инновационный утеплитель, созданный компанией The North Face совместно с PrimaLoft. ThermoBall™ на 15% теплее PrimaLoft. Ультракомпактный и лёгкий, греющий даже в намокшем состоянии синтетический эквивалент 600-го гусиного пуха. Этот утеплитель буквально дышит в спину пуху.

Классический флис , такой как Polartec 100, 200 или Thermal Pro, и другие синтетические утеплители, например, Thinsulate, обеспечивают хорошую теплоизоляцию в самых различных условиях. Эти утеплители очень популярны за счет того, что они легкие, дышащие и греют даже во влажном состоянии. Кроме того, эти материалы быстрее сохнут и по соотношению тепло-вес превосходят даже шерсть. Основными недостатками одежды из флиса является то, что она легко продувается ветром и достаточно объемна - компрессионные свойства флиса значительно меньше, чем у других материалов.

Как и термобелье, одежда из флиса доступна в трех видах для различного применения:

• Легкая - для аэробной активности или мягкого климата.
• Средняя - для умеренной активности и климата.
• Экспедиционная - для малоподвижной деятельности в холодном климате.

Примеры: Для энергичных активностей - таких как беговые лыжи, велосипед или бег - следует выбирать более легкую флисовую одежду для предотвращения перегрева. Брюки или топ из Polartec 100 или Polartec Powerdry превосходно подойдут для этого. Для очень холодной погоды лучше выбрать одежду из более толстого флиса - такого как Polartec 200 или 300.

Непродуваемый флис , например Polartec WindPro или Gore Windstopper, сочетает в себе все плюсы этого утеплителя с добавлением значительной ветрозащиты. Это становится возможным, благодаря мембране, которая не уменьшает паропроницаемость флиса и практически не сказывается на весе изделия.

Предлагаем вашему вниманию огромный выбор утеплителей из флиса для мужчин и женщин.

Верхний слой: защита от погодных условий

Верхний слой одежды защищает вас от ветра, дождя и снега. Это может быть и дорогая альпинистская куртка, и простая ветрозащитная куртка, но принцип действия у них один - эта одежда разработана для обеспечения защиты от проникновения влаги снаружи и для выведения изнутри испарений тела. Большинство таких изделий дополнительно обработано специальной водоотталкивающей пропиткой (durable water repellent - DWR), благодаря которой капельки воды просто скатываются с поверхности одежды.

Внешний слой одежды очень важен, когда вы активно двигаетесь, т.к. если ветер и вода проникнут во внутренние слои вашей одежды, вы очень быстро начнете остывать и замерзать. Кроме того, без надлежащей вентиляции, пот не сможет испаряться, и будет конденсироваться на внутренней стороне вашей куртки.

Покрой также немаловажен для этой одежды. Ваши куртка и брюки должны быть достаточно просторными, чтобы вы могли комфортно одеть их поверх всех предыдущих слоев, но, в то же время, не должны ограничивать ваши движения.

Верхнюю одежду можно условно разделить на следующие категории:

Водонепроницаемая / дышащая: Это, как правило, наиболее функциональная (и, соответственно, более дорогая) одежда. Она обеспечит вам комфорт в любых погодных условиях, особенно в случае влажного, холодного климата. Одежда этой категории изготавливается из водонепроницаемых материалов - обычно это синтетические материалы с добавлением мембраны (Gore-Tex, eVent или другие фирменные решения).

Водостойкая / дышащая: Эта одежда лучше всего подойдет для мягкого климата, небольших осадков и умеренной двигательной активности. Обычно одежда этой категории изготавливается из плотных материалов (например, mini RipStop nylon), которые «держат» ветер и небольшой дождь.

Softshell (cофтшелл): В то время как одежда других категорий в основном призвана защитить вас от ветра и дождя, одежда softshell сосредоточена в основном на «дышимости». Она объединяет в себе сразу два слоя - утеплитель и верхний слой. Для одежды softshell обычно используется ткань стрейч или вставки из такой ткани для обеспечения комфорта и свободы движений во время аэробных активностей. В связи с заметным ростом популярности softshell, производители стали разрабатывать различные модели для каждого сезона, так что теперь вы можете подобрать себе одежду, которая бы идеально подходила под конкретные погодные условия.

Водонепроницаемая / не дышащая: Это наиболее экономичный вариант одежды для дождливой погоды и малой двигательной активности (например, рыбалка или просмотр спортивных состязаний). Обычно такая одежда изготавливается из прочного нейлона с полиуретановым покрытием, который надежно защитит вас от ветра и дождя.

Утепленный верхний слой: Некоторые модели верхней одежды имеют дополнительный слой утеплителя, поэтому они прекрасно подходят для холодных условий. Однако, такая конструкция не позволяет вам оперативно регулировать количество слоев одежды на вас, а значит утепленная верхняя одежда не является универсальным решением для любых погодных условий.