Секрет создания отличного градиента, вдохновленного природой

Белый градиент

Белый градиент самый популярный. Он часто подбирается невестами, потому как именно он идеально смотрится в качестве свадебного маникюра. Белый градиент можно делать на разной длине ногтя: короткой, средней, а также длинной. Форма ваших ноготков может быть любой, что совершенно не помешает создать красивый белый градиент на них.

А давайте я вам расскажу про градиенты!

скрин финального результата

В этой статье я рассказываю о том, как я изобрел свой личный велосипед, рисующий градиент практически как в фотошопе. Сразу предупреждаю, алгоритм ужасно медленный и неоптимизированный. Оптимизацией и рассмотрением какого-нибудь популярного алгоритма градиента я собираюсь заняться во второй части статьи

Зачем?

Как-то захотелось мне реализовать программную отрисовку градиентов, максимально похожих на фотошоповские. Никакой конкретной цели у меня не было, так, интересная задачка на вечер. В качестве языка была выбрана Java. Важной идеей было то, что я хотел написать этот алгоритм именно своими силами, не подглядывая в чужие алгоритмы.

Что должно было получиться

Начинаем разбираться

Вспомним школьный курс геометрии и нарисуем следующую иллюстрацию для случайного пикселя E:

На данном рисунке AF — расстояние от пикселя E до прямой a. И, соответсвенно, FB — расстояние до прямой b. Именно эти расстояния и будут определять цвет пикселя. И тут же решается и проблема с определением того, к какой области относится пиксель. Тут все очень просто. Если AF + FB > AB, значит пиксель лежит либо в красной, либо в зеленой зоне. Чтобы определить в какой именно, сравним AF и FB. Если AF > FB, значит пиксель лежит в зеленой зоне, иначе в красной. Вот такая математика.

Итак, наша задача найти AF и BF. Сконцентрируемся на AF, по теореме Пифагора выходит, что:

Так, квадрат длины AE мы можем узнать из той же теоремы Пифагора, благо нам известны координаты точек A и E. Получается вот так:

Осталось найти только EF. Это немного потруднее, но ничего страшного. Так как наш отрезок EF представляет собой высоту треугольника, опущенную на сторону AB, нам поможет формула нахождения высоты. Выглядит она так:

А p — это одна из самых вводящих в заблуждение вещей. Это не периметр, а полупериметр. Помню пару раз совершал в школе фэйлы по этому поводу. Считается так:

AB и EB подсчитываем точно также как и AE — исходя из координат.

Итак, алгоритм подсчета AF как на ладони: 1. Рассчитываем AE, EB и AB 2. Рассчитываем p 3. Рассчитываем EF 4. Рассчитываем AF

Алгоритм для BF аналогичен, не буду его расписывать.

Самое время покодить!

Я решил создать класс, который представляет обертку для BufferedImage, назовем его EditableImage. И в этом классе, по моим прикидкам, должны были быть следующие методы: EditableImage(int width, int height); //Конструктор void clear(int color); //Сброс всех пикселей изображения в заданный цвет void drawGradient(int x1, int y1, int color1, int x2, int y2, int color2); //Сам метод отрисовки градиентов BufferedImage getImage(); //Метод для получения получившегося изображения Тут и далее все цвета в моем коде задаются в виде int, который имеет следующий вид: 0xAARRGGBB AA — значение прозрачности (у нас будут 32х битные картинки с прозрачностью) RR — значение красного цвета GG — значение зеленого цвета BB — значение синего цвета Идея с классом удобна тем, что если я потом захочу реализовать еще какие-нибудь фишки кроме градиента, это будет легко сделать. Начнем со вспомогательных штук, которые к градиенту не имеют отношения Gradient.java — точка входа программы package ru.idgdima.gradient; import javax.swing.*; public class Gradient { public static final int IMG_WIDTH = 640; public static final int IMG_HEIGHT = 480; private static GradientPanel panel; //Панель, которая будет рисовать наш градиент public static void main(String[] args) { //Создаем окно, заставляем его закрывать программу при нажатии на крест и //запрещаем масштабирование окна JFrame frame = new JFrame(«Test»); frame.setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE); frame.setResizable(false); //Создаем нашу панель для отрисовки градиента, добавляем ее в окно, //подгоняем его размер под размер панели, размещаем окно по центру //экрана и делаем его видимым panel = new GradientPanel(IMG_WIDTH, IMG_HEIGHT); frame.add(panel); frame.pack(); frame.setLocationRelativeTo(NULL); frame.setVisible(true); } }

GradientPanel.java — панель, на которой будет отображаться градиент

package ru.idgdima.gradient; import javax.swing.*; import java.awt.*; import java.awt.image.BufferedImage; public class GradientPanel extends JPanel { private BufferedImage image; public GradientPanel(int width, int height) { //Вызываем конструктор родителя и устанавливаем размер панели super(); setPreferredSize(new Dimension(width, height)); //Создаем изображение, заполняем его черными пикселями, рисуем //на нем градиент и сохраняем его в качестве BufferedImage в поле //класса для дальнейшей отрисовки EditableImage gradientImage = new EditableImage(width, height); gradientImage.clear(0xff000000); gradientImage.drawGradient(55, 20, 0xff2e2e2e, 175, 180, 0xffb5b5b5); image = gradientImage.getImage(); } @Override protected void paintComponent(Graphics g) { super.paintComponent(g); //В этом методе происходит отрисовка панели. Просто рисуем наше изображение //поверх нее: g.drawImage(image, 0, 0, NULL); } }

EditableImage.java — Самый интересный класс, метод для градиента пока пуст

package ru.idgdima.gradient; import java.awt.image.BufferedImage; public class EditableImage { private int width; private int height; private int[] rgb; //все пиксели картинки будет храниться в этом массиве BufferedImage image; //этот объект используется только для возвращения методом getImage public EditableImage(int width, int height) { this.width = width; this.height = height; rgb = new int; //создаем массив достаточных размеров //также создаем картинку для возвращения из метода getImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_4BYTE_ABGR); } /** * Метод устанавливает всем пикселям изображения одинаковый цвет * @param color желаемый цвет */ public void clear(int color) { for (int i = 0; i < rgb.length; i++) { rgb = color; } } /** * Метод возвращает текущее изображение * @return */ public BufferedImage getImage() { //Копируем пиксели из массива rgb в image image.setRGB(0, 0, width, height, rgb, 0, width); return image; } public void drawGradient(int x1, int y1, int color1, int x2, int y2, int color2) { //пока пусто } }

Данную программу можно скомпилировать уже на этом этапе, но она покажет нам просто черную картинку. Самое время написать метод для градиента!

У меня получилось вот так:

drawGradient

public void drawGradient(int x1, int y1, int color1, int x2, int y2, int color2) { float dx = x1 — x2; //Вспомогательные переменные float dy = y1 — y2; float AB = (float) Math.sqrt(dx * dx + dy * dy); //Вычисляется только один раз //Перебираем все пиксели изображения for (int y = 0; y < height; y++) { for (int x = 0; x < width; x++) { dx = x1 — x; dy = y1 — y; float AE2 = dx * dx + dy * dy; float AE = (float) Math.sqrt(AE2); dx = x2 — x; dy = y2 — y; float EB2 = dx * dx + dy * dy; float EB = (float) Math.sqrt(EB2); float p = (AB + AE + EB) / 2f; float EF = 2 / AB * (float)Math.sqrt(Math.abs(p * (p — AB) * (p — AE) * (p — EB))) float EF2 = EF * EF; float AF = (float) Math.sqrt(Math.abs(AE2 — EF2)); float BF = (float) Math.sqrt(Math.abs(EB2 — EF2)); if (AF + BF — 0.1f > AB) { //Если пиксель лежит в зеленой или красной зоне rgb = AF < BF ? color1 : color2; } else { //Рассчитываем цвет пикселя float progress = AF / AB; //Об методе interpolate речь пойдет дальше rgb = interpolate(color1, color2, progress); } } } } /** * @param num — число * @return 0, если num < 0; 255, если num > 255; в остальных случаях num */ private static int clip(int num) { return num <= 0 ? 0 : (num >= 255 ? 255 : num); }

Обратите внимание что я применяю функцию модуля — Math.abs() везде, где есть хоть малейшая вероятность того, что в функцию нахождения квадратного корня — Math.sqrt() может попасть отрицательное число. В противном случае у нас появятся артефакты.

А в этой строке если убрать — 0.1f, получается просто ужасное месиво. Из-за погрешности вычислений нам приходится отнимать небольшое число:

if (AF + BF — 0.1f > AB) {

Осталось только разобраться с методом interpolate и дело в шляпе. Он должен принимать начальный цвет, конечный цвет и число progress, которое может быть от 0 до 1 и которое определяет долю каждого цвета. Например если progress = 0, возвращается начальный цвет, если progress = 1 — конечный цвет, а если progress = 0.5 — средний цвет между начальным и конечным. Задача ясна, метод написан:

interpolate

private int interpolate(int color1, int color2, float progress) { //Разделяем оба цвета на составляющие int a1 = (color1 & 0xff000000) >>> 24; int r1 = (color1 & 0x00ff0000) >>> 16; int g1 = (color1 & 0x0000ff00) >>> 8; int b1 = color1 & 0x000000ff; int a2 = (color2 & 0xff000000) >>> 24; int r2 = (color2 & 0x00ff0000) >>> 16; int g2 = (color2 & 0x0000ff00) >>> 8; int b2 = color2 & 0x000000ff; //И рассчитываем новые float progress2 = (1 — progress); int newA = clip((int) (a1 * progress2 + a2 * progress)); int newR = clip((int) (r1 * progress2 + r2 * progress)); int newG = clip((int) (g1 * progress2 + g2 * progress)); int newB = clip((int) (b1 * progress2 + b2 * progress)); //Собираем и возвращаем полученный цвет return (newA << 24) + (newR << 16) + (newG << <img src=»https://mindal-nails.ru/wp-content/themes/root/images/smilies/cool.png»/> + newB; }

Давайте глянем на результат!

Уже неплохо, но наш использует линейную интерполяцию, а в фотошопе в ходу определенно какая-то другая.

Про интерполяции

Посмотрите внимательно на картинку. Левый градиент нарисован нашим алгоритмом, правый — фотошопом. На каждой строке стоит красная точка. И чем темнее строка, тем точка левее:

Как видно, линия у нас прямая, как рельса. Надо это исправлять. Вот тут я так ничего дельного не придумал и решил подсмотреть в интернете. Нашел статью на хабре, в которой описаны некоторые виды интерполяции и даже код есть: habrahabr.ru/post/142592 Ну что, реализуем косинусную интерполяция! Во первых добавим в класс EditableImage две константы:

public static final int INTERPOLATION_LINEAR = 0; public static final int INTERPOLATION_COS = 1; Во вторых перепишем немного метод interpolate, чтобы ему на вход подавалась одна из этих констант:

Скрытый текст

private int interpolate(int color1, int color2, float progress, int interpolation) { //Разделяем оба цвета на составляющие int a1 = (color1 & 0xff000000) >>> 24; int r1 = (color1 & 0x00ff0000) >>> 16; int g1 = (color1 & 0x0000ff00) >>> 8; int b1 = color1 & 0x000000ff; int a2 = (color2 & 0xff000000) >>> 24; int r2 = (color2 & 0x00ff0000) >>> 16; int g2 = (color2 & 0x0000ff00) >>> 8; int b2 = color2 & 0x000000ff; //И рассчитываем новые float f; if (interpolation == INTERPOLATION_LINEAR) { f = progress; } else if (interpolation == INTERPOLATION_COS) { float ft = progress * 3.1415927f; f = (1 — (float) Math.cos(ft)) * 0.5f; } else { throw new IllegalArgumentException(); } int newA = clip((int) (a1 * (1 — f) + a2 * f)); int newR = clip((int) (r1 * (1 — f) + r2 * f)); int newG = clip((int) (g1 * (1 — f) + g2 * f)); int newB = clip((int) (b1 * (1 — f) + b2 * f)); //Собираем и возвращаем полученный цвет return (newA << 24) + (newR << 16) + (newG << <img src=»https://mindal-nails.ru/wp-content/themes/root/images/smilies/cool.png»/> + newB; } Затем в список параметров метода drawGradient добавим int interpolation и в строчку вызова метода interpolate добавим эту переменную: rgb = interpolate(color1, color2, progress , interpolation); И в завершение в классе GradientPanel перепишем вызов метода drawGradient, добавив в него INTERPOLATION_COS Вот что получилось с этим методом интерполяции: Хм, выглядит неплохо, но в фотошопе линия явно не такая кривая. Что же делать? То слишком прямая, то слишком кривая… А что если сделать среднее из этих двух крайностей?

Отличная идея, добавляем константу INTERPOLATION_COS_LINEAR = 2

А в код метода interpolate добавляем еще один else if:

} else if (interpolation == INTERPOLATION_COS_LINEAR) { float ft = progress * 3.1415927f; f = (progress + (1 — (float) Math.cos(ft)) * 0.5f) / 2f; } И о чудо, получилась практически полная копия градиента из фотошопа! Сами поглядите:

Наша слева.

А вот вам две картинки с верхнего скриншота, совмещенные в одну. Видно, что интерполяция практически одинаковая, отличия можно свалить на погрешности при округлениях:

Ура, мы сделали градиент как в фотошопе, хоть и гораздо более медленный. Исходники и jar

На этом я заканчиваю первую часть. Во второй части я постараюсь оптимизировать алгоритм так круто, как только смогу. И реализую какой-нибудь готовый известный быстрый алгоритм рисования градиента, а потом сравню его по скорости со своим.

Кстати, если у вас есть на примете быстрые алгоритмы рисования градиентов, оставляйте их в комментариях.

Голубой градиент

Голубой градиент очень нежный и легкий, словно воздушный. Он прекрасно сможет дополнить ваш синий или белый наряд, а также внесет в весь образ свою изюминку. Голубой цвет можно сочетать с белым, салатовым, зеленым, синим и розовым. В таком тандеме, голубой будет подчеркнут лучше всего, что сделает ваш маникюр гармоничным и красивым.

Зеленый градиент

Самый редкий вид градиента – это зеленый. Его не так часто используют, потому как к нему тяжело подобрать наряд. Чаще всего зеленый градиент будет хорошо подходить на летний сезон, когда вы поедете на море. Или для завершения вечернего образа, выпускного или тематической вечеринки.

Красный градиент

Яркий, сочный, красный градиент – эффектный выбор смелых и уверенных в себе женщин. Он запросто подойдет вам для рабочего времени, обычной повседневной жизни и даже на праздник. Красный можно комбинировать с черным, розовым, малиновым, а также фуксией. Особенно выгодно красный градиент будет смотреться на острых, длинных ноготках.

Кому рекомендован?

Градиент на волосах от темного к светлому является более щадящей технологией окраски волос, поскольку предполагается окрашивание не всех прядей, а только их нижней и центральной части. Причем вариации растяжки цвета могут быть различны, в том числе сочетаемые с натуральным базовым оттенком. Большинство технологий позволяют сделать границу перехода цвета практически незаметной.

Для плавного перехода окраски на волосах могут использоваться различные оттенки и цвета. Это могут быть натуральные светлые и темные тона, могут быть яркие неприродные. Отличный вариант сочетания красного и черного, либо темного с синим или фиолетовым.

Окрашивание подобной методикой подойдет каждой женщине любого возраста и базового оттенка прядей. Важное правило при этом – гармонично подобрать сочетание цветов и тонов, учитывая индивидуальные характеристики внешности.

Очень часто встречаются женщины с темными волосами, которые сделали градиент со светлыми тонами краски на кончиках. Осветленные локоны омолаживают лицо и украшает внешний вид. Также можно сделать эффект «выгоревших волос», что смотрится не менее красиво, хотя почти незаметно.

Для блондинок осветление кончиков сделать практически невозможно, поэтому они прибегают к ярким неестественным тонам. Вместо осветления можно воспользоваться затемнением прядей.

Правильный выбор градиента также зависит от возраста модницы. Молодые девушки используют преимущественно нестандартные цвета (малиновые, красные, розовые, синие). Но вот на женщинах более старшего возраста подобные эксперименты применять не рекомендуется. Желательно выбирать оттенки ближе к натуральным, по своему цветотипу.

Существует несколько техник градиента, все они между собой схожи, но имеют важные отличительные особенности, влияющие на внешний вид прически в целом.

Несколько известных техник градиентного окрашивания:

Техника	Описание
Омбре	Покраска происходит с плавными мягкими переходами с одного тона в другой. При этом растяжка получается довольно эффектной, линия перехода видна четко. Покраска производится, распределив волосы на мелкие локоны, уверенными четкими мазками. Темные у основания волосы, как правило, плавно растягиваются в более светлые концы. Непревзойденно смотрится на прическах с длинными локонами, подчеркивая ее целостность.
Балаяж	Окрашивание выполняется по французской технологии, создающей впечатление выгоревших волос. Мазки краски наносятся в хаотичном порядке, отрывистыми движениями. Сначала окрашиваются боковые локоны, затем нижние.
Шатуш	Градиент выполняется по итальянской технологии. Она заключается в создании на волосах солнечных отблесков путем осветления некоторых отдельных локонов. Перед процедурой пряди волос, которые необходимо покрасить, предварительно начесываются. Покраска производится произвольными мазками, после нанесения раствора фольга или полиэтилен не надеваются. Метод отлично подчеркивает нежный образ. Подходит как на длинные, так и на средней длины локоны.
Деграде	Технология деграде во многом похожа с омбре и сомбре, но при этом технология предусматриваетплавную растяжкутона с использованием ярких неприродных оттенков.

Фиолетовый градиент

Фиолетовый цвет всегда притягивает к себе внимание своим непревзойденным шармом, а также магнетизмом. Он насыщенный, яркий и в сочетании с другими цветами раскрывается по-новому. Фиолетовый и черный, фиолетовый и белый, фиолетовый и розовый. Фиолетовый градиент может быть совсем темным, а можно сделать его чуточку светлее.

Алгоритм в домашних условиях

Самостоятельно без посторонней помощи выполнить окрашивание данной технологией очень сложно. Основное правило — раствор должен достаточно быстро наноситься на пряди, после чего прочесываться расческой.

Инструкция при подобном окрашивании будет следующей:

1. Распределить волосы на 3 части: боковые пряди и затылочная часть, заколоть их зажимами или заколками. Это удобно для покраски волос мелкими прядками.
2. Раскрыть упаковку с красящим составом и окислителем, выдавить в емкость примерно 1/3 вещества. Использовать сразу большие объемы краски не стоит, поскольку красящее вещество довольно быстро засыхает.
3. Визуально разделить волосы на зоны, выбрать половину той длины прядей, которую необходимо окрасить, и нанести разведенный красящий раствор и выждать около 30 мин. Чтобы более равномерно покрасить волосы, их рекомендуется разделять на прядки.
4. Спустя указанное время краску смыть теплой водой, используя шампунь. Феном подсушить локоны.
5. Теперь снова развести краску с окислителем и окрасить ею всю нужную для окрашивания область прядей. Кончики также повторно красятся. Выдержать состав следует не более 10 мин.
6. Опять промыть голову с шампунем, просушить горячим воздухом.
7. Оставшееся красящее вещество снова развести в емкости и покрасить им кончики локонов, но уже на длину меньше от первоначального окрашивания. Держать в этот раз следует около 5 мин.
8. Краска смывается с использованием шампуня и бальзама. Локоны просушиваются феном.
9. Если градиент выполняется двумя оттенками краски, то разводить составы следует в отдельных пиалах и использовать разные кисточки и перчатки. К тому же следует учитывать важную рекомендацию: более темные тона наносятся на верхнюю часть волос, а более светлые – на кончики.

Сегодня градиент на волосах является одной из самых популярных техник окрашивания, ее применяют во многих странах и женщины различной возрастной категории.

Переход цвета от темного к светлому создает элегантный и непревзойденный образ, подчеркивает простоту и легкость. Однако, решив сделать такой образ в домашних условиях, стоит подробно изучить инструкцию выполнения техники и правильно подобрать оттенки по индивидуальному типу волос, цвету глаз, формы и оттенку лица.

Черный градиент

Черный градиент поможет вам создать неповторимый и роскошный образ. Но такое покрытие достаточно темное, поэтому старайтесь подбирать данный вариант на особое мероприятие. Так как для повседневной жизни оно не подойдет. Черный цвет очень красиво будет гармонировать в тандеме с красным, вишневым, фиолетовым, серым, бежевым и желтым.

Разноцветный градиент

Разноцветный градиент очень веселое и красочное покрытие. Оно развеселит не только вас, но и окружающих вокруг. Такой градиент может наносится на каждые ногти по-отдельности, а может сочетаться на одной ногтевой пластине до трех и четырех оттенков сразу.

Выбор материалов

Уже многие осваивают технику градиентного окрашивания самостоятельно дома, но выполнить ее правильно можно только имея соответствующие материалы.

Это:

• краска нужных оттенков или набор для градиента;
• несколько емкостей для приготовления покрасочных растворов;
• расческа для разделения локонов;
• кисть или мягкая губка для нанесения раствора;
• перчатки (несколько пар);
• специальная пленка или кусок ткани, которым нужно закрыть плечи и туловище;
• парикмахерские зажимы;
• шампунь и бальзам.

На выборе краски стоит остановиться тщательней, выбрав оттенок, подходящий по цветотипу кожи и базовому цвету волос. В продаже существуют целые наборы для градиентного окрашивания, но не стоит останавливать свой выбор на дешевых производителях, только качественные растворы способны воссоздать непревзойденный результат.

Использовать фольгу для выполнения данной технологии окрашивания нельзя, поскольку она достаточно четко прочерчивает границы перехода.

Матовый градиент