Виды компьютерной графики

История

Первые вычислительные машины не имели отдельных средств для работы с графикой, однако уже использовались для получения и обработки изображений. Программируя память первых электронных машин, построенную на основе матрицы ламп, можно было получать узоры.

В 1950 году в военном компьютере Whirlwind-I (на русс. Вихрь), встроенный в систему SAGE противовоздушной обороны США, впервые был применён монитор — как средство отображения визуальной и графической информации.[источник не указан 624 дня]

В 1957 году Рассел Кирш создал первый сканер для компьютера и получил на нём первое цифровое изображение — маленького сына Владлена.[источник не указан 624 дня]

В 1961 году программист С. Рассел возглавил проект по созданию первой компьютерной игры с графикой. Создание игры («Spacewar!») заняло около 200 человеко-часов. Игра была создана на машине PDP-1.

В 1963 году американский учёный Айвен Сазерленд создал программно-аппаратный комплекс , который позволял рисовать точки, линии и окружности на трубке цифровым пером. Поддерживались базовые действия с примитивами: перемещение, копирование и др. По сути, это был первый векторный редактор, реализованный на компьютере. Также программу можно назвать первым графическим интерфейсом, причём она являлась таковой ещё до появления самого термина. Айвен Сазерленд также в 1966 и 1968 годах создал первые компьютерные стереоскопические очки и шлем виртуальной реальности.

В середине 1960-х гг. появились разработки в промышленных приложениях компьютерной графики. Так, под руководством Т. Мофетта и Н. Тейлора фирма Itek разработала цифровую электронную чертёжную машину. В 1964 году General Motors представила систему автоматизированного проектирования DAC-1, разработанную совместно с IBM.

В 1964 году Эдвард Зейджек (Edward E. Zajac), программист из Bell Labs, сделал первую компьютерную анимацию — движение спутника вокруг Земли. Анимация демонстрировала теоретический спутник, который использовал гироскопы, чтобы поддерживать свою ориентацию относительно Земли. Вся компьютерная обработка была сделана на компьютерах IBM серий 7090 или 7094 с использование программы ORBIT.[источник не указан 233 дня]

В 1968 году группой под руководством Н. Н. Константинова была создана компьютерная математическая модель движения кошки. Машина , выполняя написанную программу решения дифференциальных уравнений, рисовала мультфильм «Кошечка», который для своего времени являлся прорывом. Для визуализации использовался алфавитно-цифровой принтер.

В 1968 году[источник не указан 2031 день] существенный прогресс компьютерная графика испытала с появлением возможности запоминать изображения и выводить их на компьютерном дисплее, электронно-лучевой трубке.

Что такое компьютерная графика, области ее применения

Компьютерная графика – это сфера деятельности, которая характеризуется совокупностью компьютеров и специального программного обеспечения для работы с изображениями, их создания и редактирования. Это также способ преобразования визуальной информации из реальности в оцифрованный вид и ее обработка и хранение.

Области применения:

научная графика;

Изначально компьютерная графика применялась как инструмент визуализации результатов задач науки и производства. Для лучшего понимания решений с помощью графической обработки они создавались в виде чертежей или диаграмм. Использовался режим символьной печати. Позже посредством графопостроителей вычерчивались на поверхности бумаги чернильным пером. В настоящее время программное обеспечение позволяет представлять результаты вычислений максимально наглядно.

деловая графика;

Ее назначение – наглядно выводить показатели эффективности работы различных предприятий и находиться в составе электронных таблиц. Показатели выполнения планов, отчеты, статистика трансформируются в иллюстрации.

конструкторская графика;

Входит в элементы систем автоматизации проектирования (САПР) для работы инженеров, строителей, архитекторов. Пример использования: позволяет создавать изображения на плоскости, такие как сечения или проекции, а также изображения в трехмерном пространстве.

иллюстративная графика;

Прикладное программное обеспечение, технология создания произвольных рисунков и чертежей на экране компьютера. Самые простые из них – графические редакторы.

художественная/рекламная графика;

Развитию направления создания рекламы, компьютерных игр, мультиков, презентаций поспособствовало телевидение. Для получения правдоподобных и движущихся картинок, постановки освещения в соответствии с законами оптики уже требуется компьютер высокой мощности, так как это сопровождается огромным количеством электронных вычислений.

пиксель арт;

Вариант цифрового искусства, в котором используется растровая графика и пиксельное редактирование изображения.

Пиксель – точка растрового изображения.

Пиксели бывают в виде точек или квадратов. Ранние компьютерные игры или игры на телефоне были сделаны с помощью пиксельной графики.

компьютерная анимация;

Это метод создания движущего изображения после объединения его нескольких промежуточных состояний и сложных математических расчетов типов движения. Существует множество видов анимации: мультипликация по ключевым кадрам, программируемая анимация, анимация вручную и т.д.

мультимедиа.

Направление сочетает в себе вывод на экран изображения высокого качества и его звуковое сопровождение.

Анимация и видео

Рассмотренные нами виды компьютерной графики могут быть представлены не только в виде статических, неподвижных файлов, но и в анимационных форматах. В этом случае они занимают, можно сказать, промежуточную позицию между картинками и видео. На практике «анимированными» чаще всего становятся GIF-файлы, благодаря особенностям их структуры.

Как соотносятся компьютерная графика и анимация, собственно, с видеофайлами? Мнения IT-экспертов по этому поводу самые разные. Некоторые специалисты считают, что видео — это один из типов компьютерной графики, другие полагают, что такого рода файлы целесообразнее выделять в отдельную категорию. Первые аргументируют свою точку зрения тем, что видеофайл, так же как и в случае с кинопленкой, состоит из выстроенных в определенный ряд картинок

Другие, соглашаясь с этим, вместе с тем, акцентируют внимание на практической бесполезности задействования каждого из составляющих видеоряд изображений по отдельности. Ценность соответствующие элементы имеют только в составе полноценного видеофайла

Однако, термин «компьютерная графика» вполне может употребляться для описания каких-то элементов фильмов или мультиков. Например, если речь идет о спецэффектах, или, например, о технологии создания персонажей. И в этом случае не будет ошибкой именовать видеофайлы компьютерной графикой.

Анимация, игры, видео, также как и в случае с картинками, могут быть 2D или 3D. Аналогично, есть два лагеря экспертов — те, которые считают, что «трехмерность» в каждом из типов файлов должна достигаться посредством внедрения специфических алгоритмов, и те, кто полагает, что «объемность» объекта, отображаемая на экране, определяется его сущностью, реальным прототипом.

Основные виды компьютерной графики, краткая характеристика, достоинства и недостатки

Двухмерная (2D)

Двухмерная графика представляет собой плоскую картинку и имеет два измерения – ширину и высоту. Объема добиваются художественной игрой теней и света. Часто используется для производства макетов, логотипов, баннеров, интерфейсов. Двухмерная графика представлена растровой, векторной и фрактальной графикой.

Растровая графика

Самый распространенный вид, что связано со специфичностью восприятия картинки человеком. Свет отражается от поверхности объекта и, попадая на сетчатку, анализируется многомиллионными клетками глаза, чувствительными к свету. Световой сигнал кодируется и разбивается на части, которые мозг собирает и воспринимает в виде объемного предмета. Растровая графика построена на том же принципе, но есть отличие – она работает в обратную сторону и похожа на листок в клетку, где каждая клетка имеет свой цвет.

Растр – совокупность пикселей, образующих сетку/матрицу.

Характеристиками растрового изображения являются размер пикселей и их расположение.

Достоинствами такого вида графики являются автоматизированный ввод информации, реалистичность, высокая скорость обработки, адаптация под все программы. Недостатки: занимают много памяти, портится качество при масштабировании.

Векторная графика

Векторное изображение состоит из стандартных геометрических элементов, таких как точки, прямые, окружности и т.д. Для каждого элемента задаются параметры толщины, заливки цветом. Иллюстрации создаются с использованием формул и координат. Так, для изображения треугольника требуется указать координаты его вершин. Достоинства: занимает мало памяти, не портиться качество при масштабировании, одинаковы на всех устройствах. Недостатки: слишком примитивно для некоторых изображений, нет автоматизированного ввода.

Фрактальная графика

Картинка строиться по принципу передачи «наследственных» характеристик одного геометрического объекта другому.  

Фрактал – фигура, состоящая из частей, дублирующих целую фигуру.

Фракталы нашли применение в других видах компьютерной графики, которые уже были рассмотрены, а также в 3D графике. Достоинства: автоматическое отображение компьютером, поэтому не требует хранение объектов в памяти компьютера. Недостатки: высокая вычислительная нагрузка, не развиты инструменты для обработки изображения.

Трехмерная графика

С помощью нее создаются изображения в трехмерном пространстве, имеющие ширину, высоту и глубину, которые могут быть рассмотрены со всех сторон и под разными углами. Трехмерные объекты классифицируются на:

полигональные – форму модели определяют вершины, ребра и грани, обволакивающие незаполненное трехмерное пространство;

Полигоны – прямоугольные фигуры, из которых строятся модели.

воксельные – объединение элементов изображения в объеме, которые содержат растровые значения объемных объектов, наделенных внутренностями.

Воксел – элемент трехмерного объекта, имеющий растр в 3D пространстве.

Графика растровая

В растровой графике изображения создаются из регулярно расположенных рядом пикселей. Они имеют различные цвета и оттенки яркости. Созданные таким образом изображения принято называть точечными (в просторечии-растровыми изображениями).

Карта бита (bit map) – это способ запомнить изображения с использованием пикселей, упорядоченных в ряды и столбцы.

Количество пикселей, используемых для преобразования изображения в компьютере зависит от его разрешения. Это понятие определяет количество пикселей на единицу площади. Чем выше разрешение изображения, тем больше его файл. На объем графического набора также влияет количество запоминающихся цветов. Чем больше цветов, тем больше объем. Запомнить экземпляров 16 777 216 цветов на одной поверхности, нужно использовать большее количество бит, чем запомнить до 256 цветов.

В случае растровых изображений количество пикселей, приходящаяся на единицу поверхности является величиной постоянной (разрешение), поэтому при увеличении растрового изображения происходит эффект увеличения пикселя. На практике это проявляется в видимых на экране монитора или печати ступеньками, отсюда и качество изображения не лучшее. Происходит тогда потеря резкости изображения растровых изображений является их основным недостатком.

Еще одним недостатком является отсутствие возможности оперировать на фрагментах изображения. Растровую графику можно сравнить с картинкой, нарисованной красками. Изменение цвета любого участка заключается в нанесении кисточкой другого цвета. Здесь нельзя изменить, например, форму окрашенного объекта путем его моделирования, а только путем окраски на его место нового.

При соответствующем увеличении изображения можно увидеть отдельные квадратные точки, из которых состоит все изображение. Увеличение растрового изображения приводит к тому, что увеличивается также эти точки, линии и края становятся неровными. Это видно очень хорошо на прилагаемом рисунке.

Растровые изображения могут иметь разные форматы (файлы, хранящие растровые изображения, могут иметь разные расширения). Это связано с тем, что программы из этой группы позволяют сохранять обработанные файлы в собственном формате. Каждая из этих программ имеет возможность конвертирования изображений в определенный формат.

Для статей, которые передаются через интернет, важно использовать картинки, имеющие небольшой вес (до 1 КБ), от этого зависит скорость загрузки страницы. Поэтому используются форматы максимального сжатия JPEG, GIF, PNG.. Ниже приведены некоторые из наиболее популярных форматов растровых изображений:

Ниже приведены некоторые из наиболее популярных форматов растровых изображений:

  • BMP — характерное расширение имени файлов, содержащих растровые изображения, используемые в Windows, а также множество других приложений.
  • JPEG — один из самых популярных в настоящее время форматов растровых изображений, содержащий изображение в сжатом виде, без явной потери качества изображения. Эти файлы имеют расширение jpg.
  • GIF — расширение цветных графических файлов (256 цветов), которые характеризуются небольшим количеством занимаемого ими места. Это возможно благодаря сжатию без потери качества изображения.
  • PCX — расширение растровых файлов, которые хранят графику в старых версиях Windows.
  • TIFF — формат файла, разработанный специально с мыслью о программах, предназначенных для верстки публикаций и управляется все программой для редактирования графики. Файлы, сохраненные в этом формате имеют расширение tif.

Векторное изображение

Объекты, созданные в этом виде графики, определяются алгебраическими уравнениями (векторами). Картины и рисунки состоят из множества точек, через которые осуществляется прямые линии и кривые. Изображение векторное проще, т. е. записывается в виде узоров. Программа, которая отображает и позволяет редактировать пересчитывает формулы.

На практике создание такого изображения состоит в создании независимых друг от друга объектов. Каждый из них имеет такие свойства, как контур, размер, цвет и является отдельным юридическим лицом.

Изображения и векторные рисунки можно произвести масштабируя и моделируя без потери их качества. Здесь изменение формы какого-либо объекта заключается в моделировании его контура. Это значить, что контур можно менять, а заливка(картинка) останется преждней. Примером рисунков, созданных в векторной графике, может служить клипарт.

При этой графике не использует определения качества изображения. Объекты отображаются на экране монитора с разрешением, с которой работает видеокарта и печать с разрешением принтера.

Векторная графика имеет ряд преимуществ. Четкая на мониторе и на печати, занимает меньше места на диске и в оперативной памяти компьютера.

Недостатком векторной графики является отсутствие универсального формата записи (например, рисунок, созданный в Corelu мы можем прочитать только в этой программе.) Однако не все располагают дорогим программным обеспечением Corela чтобы рисунок стал вообще виден, поэтому вы должны изменить его формат (например, JPG).

Существует множество профессиональных программ, предназначенных для создания рисунков на основе векторной графики. Самыми популярными продуктами этой категории являются программы CorelDraw, Illustrator, WindowsDraw и дизайнер.

Изображения созданные при помощи векторной графики имеют следующие расширения файлов иллюстрации: CDR, CGM DRW WFM WPG DSP.

Программное обеспечение

Программы для трехмерной графики создают компьютерные изображения (CGI) с помощью 3D-моделирования и рендеринга. Или создают модели для аналитических, научных и промышленных целей.

Приложения для 3D-моделирования — это класс ПО для компьютерной трехмерной графики, используемой для создания трехмерных моделей. Отдельные программы данного класса называются сервисами моделирования или разработчиками моделей.

Такие сервисы позволяют пользователям реализовать и изменять модели с помощью 3D-сетки. Так художники могут вычитать, добавлять, растягивать и прочим образом изменять сетку по своему усмотрению. Модели можно просматривать под разными углами, обычно одновременно. Их можно вращать, а вид — увеличивать и уменьшать.

Большинство 3D-программ включают в себя ряд связанных опций, например, трассировщики лучей и другие альтернативы рендеринга и средства наложения текстур. Некоторые из также предлагают функции, которые поддерживают или разрешают анимацию моделей. Ряд из них могут быть в состоянии генерировать видео с полным движением из серии визуализированных сцен (то есть анимации).

Векторные картинки

Векторная графика функционирует по принципам, значительно отличающимся от алгоритмов выстраивания растровых картинок. Как мы отметили выше, последние строятся подобно изображению на ТВ-дисплее — из отдельных точек. В свою очередь, векторная графика формирует картинку не из пикселей, а из заложенных в память соответствующей компьютерной программы деталей. Их может быть очень много. Современные программы для компьютерной графики, позволяющие работать с векторными файлами, содержат шаблоны для создания в нужном формате практически любых окружающих нас предметов.

Главное достоинство графики рассматриваемого типа заключается в том, что соответствующего типа картинки можно масштабировать, фактически, в любых пропорциях. Недостатком считается тот факт, что в векторных шаблонах может не оказаться необходимых деталей. Поэтому посредством данной технологии достаточно тяжело, например, рисовать пейзажи и другие картинки, подразумевающие уникальность изображения.

Необходимо отметить, что векторную картинку можно достаточно легко переделать в растровую. Для этого нужно просто сохранить файл в нужном формате: например, JPG, BMP, PNG, GIF и т.д. После этого картинку можно, так же как и любую другую растровую, редактировать. В свою очередь, конвертация растровых изображений в векторные часто затруднена, причину мы обозначили выше: в спектре готовых шаблонов программы может не оказаться тех, что повторяют формы элементов на исходной растровой картинке.

Компьютерная анимация

Позволяет получить движущиеся изображения на мониторе. Существует несколько видов анимации:

  1. Анимация по ключевым кадрам. Этот вид анимации близок к традиционной мультипликации. Сначала создаются ключевые кадры. Потом аниматор расставляет их в нужной последовательности. Далее специальная программа связывает последовательные кадры в движущееся изображение.
  2. Создание анимированных изображений в формате *.gif является вполне посильной задачей для непрофессионала. Для этого нужно:

    • Заготовить в графическом редакторе (например, в Paint) последовательность кадров и сохранить их в любом доступном формате (.png, .bmp, .jpeg).

    • Открыть в браузере онлайновый конструктор анимированных изображений gifovina.ru.

    • Добавить подготовленные кадры при помощи кнопки «Добавить».

    • Нажать кнопку «Готово» внизу экрана.

    • Скачать полученное анимированное изображение в формате *.gif.
  3. Запись движения. С реальных движущихся объектов снимаются датчиками данные о движении. Например, если нужно воссоздать движения человека, то нужно считывать данные о движении конечностей, отдельных суставов. Потом создается компьютерная модель движущегося объекта, и считанные данные переносятся на нее. Этим способом можно достаточно точно воссоздать даже мимику лица.

Фрактальная графика

Фрактальная графика является одним из перспективных направлений компьютерной графики. Она основана на разделе математики – фрактальной геометрии. Термин фрактал ввел французский математик Бенуа Мандельброт. Этим термином он назвал геометрическую фигуру, которая состоит из частей, подобных целой фигуре.

Замечание 2

Таким образом, главное свойство фракталов – это самоподобие. У фракталов увеличенные части фигуры подобны всей фигуре и друг другу. Таким образом, даже если взять небольшую часть фигуры, то по ней можно достроить все изображение исходя из соображений подобия. На рисунке показано последовательное построение известного фрактала «Кривая Коха» по небольшому фрагменту.

Фрактальная графика позволяет создавать очень красивые и сложные абстрактные композиции. Кроме абстрактных изображений фрактальная графика незаменима при создании изображений различных поверхностей: поверхность воды, горы, облака. Для создания фрактальных изображений используются следующие редакторы: — Art Dabbler, Fractal Explorer, Chaos Pro, Apophysis, Mystica.

Виды компьютерной графики

Виды компьютерной графики

Компьютерная графика — раздел информатики, который изучает средства и способы создания и обработки графических изображений при помощт компьютерной техники. Несмотря на то, что для работы с компьютерной графикой существует множество классов программного обеспечения, различают четыре вида компьютерной графики. Это растровая графика, векторная графика, трёхмерная и фрактальная графика. Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге. Растровую графику применяют при разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий. Иллюстрации, выполненные средствами растровой графики, редко создают вручную с помощью компьютерных программ. Чаще для этой цели используют отсканированные иллюстрации, подготовленные художником на бумаге, или фотографии. В последнее время для ввода растровых изображений в компьютер нашли широкое применение цифровые фото- и видеокамеры. Соответственно, большинство графических редакторов, предназначенных для работы с растровыми иллюстрациями, ориентированы не столько на создание изображений, сколько на их обработку. В Интернете применяют растровые иллюстрации в тех случаях, когда надо передать полную гамму оттенклв цветного изображения. Программные средства для работы с векторной графикой наоборот предназначены, в первую очередь, для создания иллюстраций и в меньшей степени для их обработки. Такие средства широко используют в рекламных агентствах, дизайнерских бюро, редакциях и издательствах. Оформительские работы, основанные на применении шрифтов и простейших геометрических элементов, решаются средствами векторной графики намного проще. Существуют примеры высокохудожественных произведений, созданных средствами векторной графики, но они скорее исключение, чем правило, поскольку художественная подготовка иллюстраций средствами векторной графики чрезвычайно сложна. Трёхмерная графика широко используется в инженерном программировании, компьютерном моделировании физических объектов и процессов, в мультипликации, кинемотографии и компьютерных играх. Программные средства для работы с фрактальной графикой предназначены для автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Создание фрактальной художественной композиции состоит не в рисовании или оформлении, а в программировании. Фрактальную графику редко применяют для создания печатных или электронных документов, но ее часто используют в развлекательных программах. 

Последнее изменение: Суббота, 14 марта 2015, 12:22

Векторные программы

Одной из самых популярных программ для работы с векторной графикой является Adobe Illustrator. Самая примечательная ее характеристика в том, что отдельные детали, из которых затем составляются картинки, пользователь может создавать сам. Хотя и готовых шаблонов в этой программе также довольно много, равно как и различного рода спецэффектов.

Другая известнейшая векторная программа — Corel Draw. Многими IT-экспертами именно она называется самой лучшей. Можно отметить, что в ее составе предусмотрен модуль для работы также и с растровыми картинками.

Возможностей эта программа содержит очень много. В ней, так же как и в Adobe Illustrator, есть средства создания авторских векторных деталей, работа с картинками в режиме нескольких слоев, трехмерные и другие спецэффекты, создание графиков.

Как мы уже отметили выше, конкретных программных продуктов, адаптированных для отдельных IT-отраслей, разработаны десятки. Среди них – есть как коммерческие, так и бесплатные продукты. Каждый пользователь, как правило, определяет для себя сам наиболее удобную и функциональную программу. При этом часто бывает, что бесплатное решение подходит конкретному пользователю лучше, чем коммерческое.

Таковы основы компьютерной графики. Критериев для ее классификации имеется очень много, равно как и определений этого термина. Одними из самых популярных в мировой IT-среде оснований для классификации графики входят типы технологий, задействуемых при создании или обработке файла, — растровый или векторный. Есть 2D и 3D-картинки, критерии отнесения файлов к которым очень разнятся в среде IT-экспертов. Термин «компьютерная графика» можно употреблять не только в отношении фото и картинок, но также и применительно к играм, анимации, видеороликам.

Растровые изображения

Растровые файлы считаются самыми распространенными. Ими представлена основная часть картинок и фото в интернете, а также тех, что снимаются с использованием цифровой техники. В рамках растровой технологии изображение выстраивается в рамках алгоритмов, схожих с принципами функционирования телевизора. Каждая картинка или фото такого типа состоит из большого количества точек, или пикселей, по горизонтали и вертикали, имеющих определенный цвет и координаты. Чем их больше, тем, как правило, качественнее, насыщеннее получается картинка. Количество пикселей формирует собой такой параметр, как разрешение.

Главное достоинство растровых файлов заключается в том, что их можно редактировать — что-то дорисовывать, делать коллажи, применять различные эффекты. Это предопределяет применение компьютерной графики данного типа в самом широком спектре областей. Существует большое количество доступных программ для работы с растровыми файлами, мы их рассмотрим чуть позже.

Есть у данного типа графики и недостаток. Так, при значительном увеличении картинки на экране практически всегда снижается ее качество. Как мы уже отметили выше, оно зависит от количества пикселей. Если их недостаточно много, то есть, исходный размер картинки небольшой, то даже при небольшом увеличении она может выглядеть не вполне эстетично. Поэтому когда, например, на курсах освоения ПК преподается компьютерная графика, обучение, как правило, включает в себя ключевую рекомендацию: работать следует по возможности с большими растровыми файлами. Делается это с целью того, чтобы их качество при большом количестве процедур редактирования, изменении масштаба не падало.

Текущее состояние

Основные области применения

Научная графика — первые компьютеры использовались лишь для решения научных и производственных задач. Чтобы лучше понять полученные результаты, производилась их графическая обработка, строились графики, диаграммы, чертежи рассчитанных конструкций. Первые графики на машине получались в режиме символьной печати. Затем появились специальные устройства — графопостроители (плоттеры) для вычерчивания чертежей и графиков чернильным пером на бумаге. Современная научная компьютерная графика даёт возможность проводить вычислительные эксперименты с наглядным представлением их результатов.

Деловая графика — область компьютерной графики, предназначенная для наглядного представления различных показателей работы учреждений. Плановые показатели, отчётная документация, статистические сводки — вот объекты, для которых с помощью деловой графики создаются иллюстративные материалы. Программные средства деловой графики включаются в состав электронных таблиц.

Конструкторская графика используется в работе инженеров-конструкторов, архитекторов, изобретателей. Это обязательный элемент САПР (систем автоматизации проектирования). Средствами конструкторской графики можно получать как плоские изображения (проекции, сечения), так и пространственные трёхмерные изображения.

Иллюстративная графика — это произвольное рисование и черчение на экране монитора. Пакеты иллюстративной графики относятся к прикладному программному обеспечению общего назначения. Простейшие программные средства иллюстративной графики называются графическими редакторами.

Художественная и рекламная графика стала популярной во многом благодаря телевидению. С помощью компьютера создаются рекламные ролики, мультфильмы, компьютерные игры, видеоуроки, видеопрезентации. Графические пакеты для этих целей требуют больших ресурсов компьютера по быстродействию и памяти. Отличительной особенностью этих графических пакетов является возможность создания реалистических изображений и движущихся картинок. Получение рисунков трёхмерных объектов, их повороты, приближения, удаления, деформации связано с большим объёмом вычислений. Передача освещённости объекта в зависимости от положения источника света, от расположения теней, от фактуры поверхности, требует расчётов, учитывающих законы оптики.

Пиксель арт
— пиксельная графика, важная форма цифрового искусства, создается с помощью программного обеспечения для растровой графики, где изображения редактируются на уровне пикселей. В увеличенной части изображения отдельные пиксели отображаются в виде квадратов, и их легко увидеть. В цифровых изображениях пиксель (или элемент изображения) — это отдельная точка в растровом изображении. Пиксели размещаются на регулярной двумерной сетке и часто представлены точками или квадратами. Графика в большинстве старых (или относительно ограниченных) компьютерных и видеоигр, графические калькуляторные игры и многие игры для мобильных телефонов — в основном пиксельная графика.

Компьютерная анимация — это получение движущихся изображений на экране дисплея. Художник создаёт на экране рисунки начального и конечного положения движущихся объектов; все промежуточные состояния рассчитывает и изображает компьютер, выполняя расчёты, опирающиеся на математическое описание данного вида движения. Такая анимация называется мультипликация по ключевым кадрам. Также существуют другие виды компьютерной анимации: процедурная анимация, шейповая анимация, программируемая анимация и анимация, где художник сам отрисовывает все кадры вручную. Полученные рисунки, последовательно выводимые на экран с определённой частотой, создают иллюзию движения.

Мультимедиа — это объединение высококачественного изображения на экране компьютера со звуковым сопровождением. Наибольшее распространение системы мультимедиа получили в области обучения, рекламы, развлечений.

Научная работа

Компьютерная графика является также одной из областей научной деятельности. В области компьютерной графики защищаются диссертации, а также проводятся различные конференции:

Научная графика

В начале компьютерной эры вычислительная техника использовалась исключительно для решения научных и промышленных задач. Графика использовалась для интерпретации результатов. Например, при решении проектных задач, чертежи выводились на бумагу при помощи специального устройства графопостроителя, который выполнял чертеж, управляя движением пера по бумаге. Современная научная графика позволяет получать графическую интерпретацию научных расчетов на мониторе и выводить на печатные устройства. Для выполнения работ связанных с научной графикой используются специализированные прикладные пакеты программ, такие как Matlab, MathCad.

Несколько слов от автора

Компьютерная графика в настоящее время уже вполне сформировалась как наука.
Существует аппаратное и программное обеспечение для получения разнообразных изображений – от простых чертежей до реалистичных образов
естественных объектов, например, визуализация экспериментальных данных в виде графиков, гистограмм или диаграмм, вывод информации в
компьютерных играх, и так далее. Еще есть компьютерная живопись, компьютерная анимация, вплоть до виртуальной реальности. Компьютерная
графика используется практически во всех научных и инженерных дисциплинах для наглядности восприятия и передачи информации. Знание её основ
в наше время необходимо любому ученому или инженеру. Она властно вторгается в бизнес, медицину, рекламу, индустрию развлечений и многие
другие области.

В общем, компьютерная графика имеет большое значение во всех отраслях человеческой деятельности и успешно развивается. С детства меня увлекал
волшебный мир анимации и чудеса творимые с помощью Photoshop. Немного
повзрослев, я начала увлекаться компьютерной графикой. Всё что связано с ней, мне очень интересно, и я хотела бы поделиться с вами общими знаниями о ней.

Что это такое?

Трехмерная компьютерная графика опирается на многие из тех же алгоритмов, что и двухмерная компьютерная векторная в каркасной модели, и двухмерная компьютерная растровая в окончательном отображаемом изображении. В приложениях компьютерной графики 2D-программы могут применять 3D-методы для получения аналогичных эффектов (к примеру, освещение), а 3D могут использовать 2D-методы рендеринга.

Трехмерную графику часто называют 3D-моделями. Помимо визуализированного изображения, модель содержится в графическом файле данных. Однако есть различия: трехмерная модель — это математическое представление какого-либо трехмерного объекта. Она технически не является графикой, пока не отображается. Она может отображаться визуально в виде двумерного изображения посредством процесса, называемого 3D-рендерингом, или использоваться в неграфических компьютерных симуляциях и вычислениях.

При 3D-печати эти модели аналогичным образом преобразуются в трехмерное физическое представление с ограничениями на то, насколько точным может быть рендеринг для виртуальной модели.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий