肖正濤 熊巍 閻漢生 游凱

摘 要： 介紹了CorelDraw軟件中鋼筆工具的主要功能，分析了鋼筆工具繪制貝塞爾曲線的特點(diǎn)，并運(yùn)用這些特點(diǎn)，通過用不同數(shù)量的節(jié)點(diǎn)和不同位置的節(jié)點(diǎn)描繪設(shè)計(jì)中大量用到的圓和橢圓，總結(jié)出鋼筆工具描圖時(shí)的規(guī)律。通過麥當(dāng)勞和上海貝爾兩個(gè)標(biāo)志的案例應(yīng)用，進(jìn)一步展示了用鋼筆工具描繪圖形中復(fù)雜曲線的方法。應(yīng)用CorelDraw鋼筆工具的這些特點(diǎn)和規(guī)律，設(shè)計(jì)人員可以極大地提高用鋼筆工具描圖時(shí)的工作效率。

關(guān)鍵詞： CorelDraw； 鋼筆工具； 描圖； 貝塞爾曲線

中圖分類號(hào)：TP317.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2013）05-48-03

Analysis of curve tracing with pen tool in CorelDraw

Xiao Zhengtao1， Xiong Wei2， Yan Hansheng1， You Kai1

（1. Department of Mechanical Engineering， Guangdong College of Industry and Commerce， Guangzhou， Guangdong 510510， China；

2. School of Design， South China University of Technology）

Abstract： In this article the main functions of pen tool in CorelDraw are introduced. The characteristics of using pen tool to draw Bezier curves are analyzed and provided. The basic tracing rules of pen tool are derived from the circle and the ellipse tracing by using the characteristics of pen tool with different knots. Through two different examples， the logos of McDonalds and Alcatel-Lucent， how to use the pen tool to trace complicated curves is further demonstrated. Designers can work more efficiently using these methods in practice.

Key words： CorelDraw； pen tool； curve tracing； Bezier curve

0 引言

CorelDraw是加拿大Corel[1]公司的專業(yè)圖形設(shè)計(jì)軟件，具有卓越的矢量繪圖和頁(yè)面布局功能，被廣泛應(yīng)用于商標(biāo)設(shè)計(jì)，標(biāo)志制作，模型繪制，插圖描畫，排版及分色輸出等諸多領(lǐng)域。在CorelDraw的繪圖功能中，鋼筆工具是最基礎(chǔ)也是最常用的工具之一，它不僅可以繪制直線，還可以繪制貝塞爾曲線，而且，繪制的曲線可以實(shí)時(shí)預(yù)覽。鋼筆工具功能強(qiáng)大，但操作起來(lái)相對(duì)較復(fù)雜，比如用鋼筆工具進(jìn)行描圖操作時(shí)，經(jīng)驗(yàn)不足的設(shè)計(jì)人員往往會(huì)有力不從心的感覺。本文主要討論的是鋼筆工具的描圖要點(diǎn)，文中給出的示例皆是在CorelDraw X5版本中實(shí)現(xiàn)的。

1 鋼筆工具描圖要點(diǎn)

1.1 貝塞爾曲線

貝塞爾（Bezier）曲線是法國(guó)雷諾汽車公司的工程師貝塞爾在1962年提出的一種在逼近的基礎(chǔ)上構(gòu)造曲線的方法，貝塞爾曲線具有直觀，使用方便，便于交互設(shè)計(jì)修改等優(yōu)點(diǎn)，在包括CorelDraw在內(nèi)的眾多圖形圖像軟件中得到了非常廣泛的應(yīng)用，有關(guān)貝塞爾曲線更多的知識(shí)，可以參考文獻(xiàn)[2-4]。

1.2 鋼筆工具概述

在CorelDraw中，貝塞爾曲線既可以用鋼筆工具繪制，也可以用貝塞爾工具繪制，兩種工具大同小異，但鋼筆工具操作起來(lái)相對(duì)更人性化一些，它具有實(shí)時(shí)預(yù)覽曲線形狀的功能。由于鋼筆工具可以創(chuàng)建比手繪工具更為精確的直線和流暢的曲線，因此，在Photoshop[5]，Illustrator[6]，F(xiàn)lash[7]等軟件中，也可以看到鋼筆工具。使用鋼筆工具時(shí)，設(shè)計(jì)人員要非常清楚地知道如圖1所示的節(jié)點(diǎn)，控制線，控制點(diǎn)（小箭頭）的含義，通過拖動(dòng)控制點(diǎn)，可以改變控制線的方向和長(zhǎng)度，進(jìn)而改變曲線的形狀。有關(guān)鋼筆工具基本功能的更多介紹，可以參考文獻(xiàn)[8-10]。

圖1 鋼筆工具繪制的曲線

1.3 鋼筆工具繪圖的特點(diǎn)

兩個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)鋼筆工具而言是最簡(jiǎn)單的情形，那么，除了直線外，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)能繪制出什么樣的曲線呢？結(jié)合貝塞爾曲線的理論知識(shí)和動(dòng)手實(shí)踐，我們總結(jié)出，在CorelDraw中，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠繪制的曲線樣式有四種，如圖2至圖5所示。毫無(wú)疑問，圖2所示的曲線在四張圖中是最簡(jiǎn)單的，由于它像英文字母C，故稱之為C形曲線；圖3所示的曲線稍復(fù)雜，它像英文字母S，稱之為S形曲線，可將這段S形曲線從中間分成兩段C形曲線，兩段C形曲線的開口方向相反；圖4和圖5所示的曲線較復(fù)雜，但都可分成至少三段C形曲線（其中圖4所示曲線的左邊尖突帶有小圓角，算是一小段C形曲線），C形開口方向各不相同。

圖2 C形曲線 圖3 S形曲線

圖4 曲線帶尖突 圖5 曲線回轉(zhuǎn)扭曲

1.4 描圖要點(diǎn)

通常來(lái)講，描圖的時(shí)候，描的點(diǎn)越多，相應(yīng)的精度就越高，但這樣做有兩點(diǎn)不足：一是時(shí)間花費(fèi)較多，二是設(shè)計(jì)修改不方便，稍微移動(dòng)或修改一個(gè)節(jié)點(diǎn)，曲線可能就會(huì)變得不夠光順，這些都直接影響設(shè)計(jì)人員的工作效率。

現(xiàn)在問題就轉(zhuǎn)變?yōu)槿绾斡帽M可能少的點(diǎn)，或數(shù)量合適的點(diǎn)來(lái)描繪復(fù)雜曲線的問題。由于圖2所示的C形曲線相對(duì)最簡(jiǎn)單，它直觀，易于繪制，且方便修改，拖動(dòng)節(jié)點(diǎn)，可改變節(jié)點(diǎn)的位置，拖動(dòng)控制點(diǎn)，可改變控制線的方向和長(zhǎng)度，C形曲線的形狀也隨之改變，因此，在描圖時(shí)，考慮將復(fù)雜曲線分成數(shù)量合適的C形曲線來(lái)分段擬合。

以實(shí)際生活中大量存在的最簡(jiǎn)單的曲線圓弧和橢圓弧為例，看看如何用鋼筆工具來(lái)描繪圓和橢圓。由于圓和橢圓具有對(duì)稱性，故以半圓弧和半橢圓弧為例，用兩個(gè)與半圓弧和半橢圓弧端點(diǎn)重合的節(jié)點(diǎn)來(lái)描繪，半圓弧的情形如圖6，圖7所示。半橢圓弧分成兩種情形，一種情形如圖8，圖9所示橢圓的長(zhǎng)軸處于水平位置，另一種情形如圖10，圖11所示橢圓的短軸處于水平位置，經(jīng)過在CorelDraw中進(jìn)行大量的描繪嘗試，結(jié)果表明，不論是半圓弧，還是半橢圓弧，僅用與兩個(gè)端點(diǎn)重合的節(jié)點(diǎn)描繪的曲線皆無(wú)法與圓弧或橢圓弧完美地重合，要么描繪的曲線兩端與半圓弧和半橢圓弧重合，但曲線中間部分卻不重合，要么描繪的曲線中間部分與半圓弧和半橢圓弧重合，但曲線的兩端附近部分就無(wú)法重合。可見，描繪時(shí)，圓弧和橢圓弧的中間和兩邊無(wú)法同時(shí)兼顧，這意味著僅用兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，是無(wú)法較精確地描繪出半圓弧和半橢圓弧的。

圖6 兩端重合 圖7 中間重合

圖8 兩端重合 圖9 中間重合

圖10 兩端重合 圖11 中間重合

因此，考慮將半圓弧和半橢圓弧再進(jìn)行細(xì)分。描繪時(shí)，在正中間位置增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)，如圖12，圖14，圖16所示。由于手工增加的中間節(jié)點(diǎn)并不一定在嚴(yán)格意義上位于曲線的正中間位置，因此，同時(shí)給出一組對(duì)比結(jié)果，如圖13，圖15，圖17所示，其中的中間節(jié)點(diǎn)明顯不在曲線正中間，而是位于曲線中間稍靠右的位置。可以看出，兩組結(jié)果皆能較精確的與半圓弧和半橢圓弧重合，不同之處是，當(dāng)中間節(jié)點(diǎn)在曲線的正中間位置時(shí)，起始節(jié)點(diǎn)和終止節(jié)點(diǎn)的控制線長(zhǎng)度相當(dāng)，如圖12，圖14，圖16所示；而當(dāng)中間節(jié)點(diǎn)明顯不在曲線的正中間位置時(shí)，起始節(jié)點(diǎn)和終止節(jié)點(diǎn)的控制線需要相應(yīng)的作一下調(diào)整，若不調(diào)整，則曲線無(wú)法與半圓弧和半橢圓弧重合，如圖13，圖15，圖17所示的起始節(jié)點(diǎn)和終止節(jié)點(diǎn)的控制線長(zhǎng)度明顯不相等。

圖12 中間節(jié)點(diǎn)在正中 圖13 中間節(jié)點(diǎn)偏右

圖14 中間節(jié)點(diǎn)在正中 圖15 中間節(jié)點(diǎn)偏右

圖16 中間節(jié)點(diǎn)在正中 圖17 中間節(jié)點(diǎn)偏右

從圓弧和橢圓弧的示例中可以看到，在描繪曲線時(shí)，首先分析曲線的大致形狀，然后用C形曲線去描繪，開始時(shí)用較少的節(jié)點(diǎn)，若發(fā)現(xiàn)不能擬合，則在曲線的中間位置或中間位置附近增加節(jié)點(diǎn)，不斷逼近。

接下來(lái)以麥當(dāng)勞標(biāo)志和稍復(fù)雜一些的上海貝爾標(biāo)志為例，說(shuō)明如何利用鋼筆工具進(jìn)行描圖。

麥當(dāng)勞的M形標(biāo)志，如圖18所示，左右對(duì)稱，只需要描出左邊上下兩個(gè)山峰形狀的曲線，然后鏡像，接著處理一下文字覆蓋的細(xì)節(jié)部分，就可以得到整個(gè)M形標(biāo)志。其中，描出左邊上下兩個(gè)山峰形狀的曲線是難點(diǎn)，上下兩個(gè)山峰的形狀是開口端朝下的C形曲線，圖19是用兩個(gè)節(jié)點(diǎn)描出M標(biāo)志左邊的上山峰曲線，圖20是將圖19的麥當(dāng)勞標(biāo)志背景圖片去除，并將曲線的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)和控制線顯示出來(lái)，此時(shí)，描圖所用的節(jié)點(diǎn)最少，不足之處是曲線右邊節(jié)點(diǎn)的控制線過長(zhǎng)，會(huì)給曲線形狀的調(diào)整帶來(lái)一些不便。圖21用三個(gè)節(jié)點(diǎn)描出M標(biāo)志左邊的上山峰曲線，可以觀察到，三個(gè)節(jié)點(diǎn)的控制線長(zhǎng)度都比較短，非常方便進(jìn)行曲線的形狀調(diào)整。當(dāng)然，也可以用更多的節(jié)點(diǎn)來(lái)描繪，但節(jié)點(diǎn)越多，曲線的光順性往往會(huì)越差，形狀調(diào)整也會(huì)花更多的時(shí)間，相應(yīng)的工作效率會(huì)降低。

圖18 麥當(dāng)勞標(biāo)志 圖19 描圖

圖20 兩個(gè)節(jié)點(diǎn) 圖21 三個(gè)節(jié)點(diǎn)

主要的曲線描繪完成后，接著處理細(xì)節(jié)，繪制兩條水平直線，如22所示。為了看得更清楚，去掉麥當(dāng)勞標(biāo)志的背景圖片，如圖23所示。然后利用“虛擬段刪除”工具，修剪掉多余的曲線，并去掉麥當(dāng)勞標(biāo)志背景圖片，得到的結(jié)果如圖24所示。

圖22 繪制兩條水平直線 圖23 繪制兩條水平直線

圖24 描圖的結(jié)果

上海貝爾標(biāo)志曲線形狀相對(duì)比較復(fù)雜，如圖25所示。按照曲線的走勢(shì)描繪出兩個(gè)類似“∞”形狀的曲線，如圖26所示。將“∞”分別著上深色和淺色，并將節(jié)點(diǎn)顯示出來(lái)，可以看到，淺色的“∞”上有十個(gè)節(jié)點(diǎn)，如圖27所示，形狀變化比較劇烈的位置，節(jié)點(diǎn)數(shù)量會(huì)比較多。深色的“∞”上有五個(gè)節(jié)點(diǎn)，如圖28所示，同樣，也是形狀變化劇烈的地方節(jié)點(diǎn)會(huì)比較多。主要的曲線描完后，接著描相對(duì)簡(jiǎn)單的短線條，如圖29所示。然后利用“虛擬段刪除”工具，修剪掉多余的曲線，得到的結(jié)果如圖30所示，去掉上海貝爾標(biāo)志背景圖片后，得到的結(jié)果如圖31所示。

圖25 上海貝爾標(biāo)志 圖26 初步描圖

圖27 十個(gè)節(jié)點(diǎn) 圖28 五個(gè)節(jié)點(diǎn)

圖29 描短線條 圖30 修剪

圖31 描圖的結(jié)果

2 結(jié)束語(yǔ)

鋼筆工具是CorelDraw軟件中一個(gè)非常重要的繪圖工具，通過用鋼筆工具繪制最簡(jiǎn)單的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的貝塞爾曲線，并結(jié)合貝塞爾曲線的理論知識(shí)，分析總結(jié)出鋼筆工具繪制貝塞爾曲線的特點(diǎn)，運(yùn)用鋼筆工具的這些特點(diǎn)，通過用不同數(shù)量的節(jié)點(diǎn)和不同位置的節(jié)點(diǎn)描繪設(shè)計(jì)中大量用到的圓和橢圓，總結(jié)出鋼筆工具描圖時(shí)的規(guī)律。在利用鋼筆工具描繪復(fù)雜圖形時(shí)，首先分析圖形中曲線的特征，將曲線分解成一段段可以直接用兩個(gè)節(jié)點(diǎn)描繪的C形曲線，曲線的平滑部分可以用較少的節(jié)點(diǎn)來(lái)描繪，形狀變化劇烈的部分，考慮用較多節(jié)點(diǎn)描繪，通常情況下，將節(jié)點(diǎn)布置在形狀的轉(zhuǎn)折處或轉(zhuǎn)折處附近。掌握CorelDraw鋼筆工具的這些特點(diǎn)和規(guī)律，可以提高描圖工作的效率。

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