Как пишется компьютерная графика

From Wikipedia, the free encyclopedia

A modern rendering of the Utah teapot, an iconic model in 3D computer graphics created by Martin Newell in 1975.

Computer graphics is a sub-field of computer science which studies methods for digitally synthesizing and manipulating visual content. Although the term often refers to the study of three-dimensional computer graphics, it also encompasses two-dimensional graphics and image processing.

Overview[edit]

Computer graphics studies manipulation of visual and geometric information using computational techniques. It focuses on the mathematical and computational foundations of image generation and processing rather than purely aesthetic issues. Computer graphics is often differentiated from the field of visualization, although the two fields have many similarities.

Connected studies include:

  • Applied mathematics
  • Computational geometry
  • Computational topology
  • Computer vision
  • Image processing
  • Information visualization
  • Scientific visualization

Applications of computer graphics include:

  • Print design
  • Digital art
  • Special effects
  • Video games
  • Visual effects

History[edit]

There are several international conferences and journals where the most significant results in computer graphics are published. Among them are the SIGGRAPH and Eurographics conferences and the Association for Computing Machinery (ACM) Transactions on Graphics journal. The joint Eurographics and ACM SIGGRAPH symposium series features the major venues for the more specialized sub-fields: Symposium on Geometry Processing,[1] Symposium on Rendering, Symposium on Computer Animation,[2] and High Performance Graphics.[3]

As in the rest of computer science, conference publications in computer graphics are generally more significant than journal publications (and subsequently have lower acceptance rates).[4][5][6][7]

Subfields[edit]

A broad classification of major subfields in computer graphics might be:

  1. Geometry: ways to represent and process surfaces
  2. Animation: ways to represent and manipulate motion
  3. Rendering: algorithms to reproduce light transport
  4. Imaging: image acquisition or image editing

Geometry[edit]

Successive approximations of a surface computed using quadric error metrics

The subfield of geometry studies the representation of three-dimensional objects in a discrete digital setting. Because the appearance of an object depends largely on its exterior, boundary representations are most commonly used. Two dimensional surfaces are a good representation for most objects, though they may be non-manifold. Since surfaces are not finite, discrete digital approximations are used. Polygonal meshes (and to a lesser extent subdivision surfaces) are by far the most common representation, although point-based representations have become more popular recently (see for instance the Symposium on Point-Based Graphics).[8] These representations are Lagrangian, meaning the spatial locations of the samples are independent. Recently, Eulerian surface descriptions (i.e., where spatial samples are fixed) such as level sets have been developed into a useful representation for deforming surfaces which undergo many topological changes (with fluids being the most notable example).[9]

Geometry subfields include:

  • Implicit surface modeling – an older subfield which examines the use of algebraic surfaces, constructive solid geometry, etc., for surface representation.
  • Digital geometry processing – surface reconstruction, simplification, fairing, mesh repair, parameterization, remeshing, mesh generation, surface compression, and surface editing all fall under this heading.[10][11][12]
  • Discrete differential geometry – a nascent field which defines geometric quantities for the discrete surfaces used in computer graphics.[13]
  • Point-based graphics – a recent field which focuses on points as the fundamental representation of surfaces.
  • Subdivision surfaces
  • Out-of-core mesh processing – another recent field which focuses on mesh datasets that do not fit in main memory.

Animation[edit]

The subfield of animation studies descriptions for surfaces (and other phenomena) that move or deform over time. Historically, most work in this field has focused on parametric and data-driven models, but recently physical simulation has become more popular as computers have become more powerful computationally.

Animation subfields include:

  • Performance capture
  • Character animation
  • Physical simulation (e.g. cloth modeling, animation of fluid dynamics, etc.)

Rendering[edit]

Rendering generates images from a model. Rendering may simulate light transport to create realistic images or it may create images that have a particular artistic style in non-photorealistic rendering. The two basic operations in realistic rendering are transport (how much light passes from one place to another) and scattering (how surfaces interact with light). See Rendering (computer graphics) for more information.

Rendering subfields include:

  • Transport describes how illumination in a scene gets from one place to another. Visibility is a major component of light transport.
  • Scattering: Models of scattering (how light interacts with the surface at a given point) and shading (how material properties vary across the surface) are used to describe the appearance of a surface. In graphics these problems are often studied within the context of rendering since they can substantially affect the design of rendering algorithms. Descriptions of scattering are usually given in terms of a bidirectional scattering distribution function (BSDF). The latter issue addresses how different types of scattering are distributed across the surface (i.e., which scattering function applies where). Descriptions of this kind are typically expressed with a program called a shader. (Note that there is some confusion since the word «shader» is sometimes used for programs that describe local geometric variation.)
  • Non-photorealistic rendering
  • Physically based rendering – concerned with generating images according to the laws of geometric optics
  • Real-time rendering – focuses on rendering for interactive applications, typically using specialized hardware like GPUs
  • Relighting – recent area concerned with quickly re-rendering scenes

Notable researchers[edit]

  • Arthur Appel
  • James Arvo
  • Brian A. Barsky
  • Jim Blinn
  • Jack E. Bresenham
  • Loren Carpenter
  • Edwin Catmull
  • James H. Clark
  • Robert L. Cook
  • Franklin C. Crow
  • Paul Debevec
  • David C. Evans
  • Ron Fedkiw
  • Steven K. Feiner
  • James D. Foley
  • David Forsyth
  • Henry Fuchs
  • Andrew Glassner
  • Henri Gouraud (computer scientist)
  • Donald P. Greenberg
  • Eric Haines
  • R. A. Hall
  • Pat Hanrahan
  • John Hughes
  • Jim Kajiya
  • Takeo Kanade
  • Kenneth Knowlton
  • Marc Levoy
  • Martin Newell (computer scientist)
  • James O’Brien
  • Ken Perlin
  • Matt Pharr
  • Bui Tuong Phong
  • Przemyslaw Prusinkiewicz
  • William Reeves
  • David F. Rogers
  • Holly Rushmeier
  • Peter Shirley
  • James Sethian
  • Ivan Sutherland
  • Demetri Terzopoulos
  • Kenneth Torrance
  • Greg Turk
  • Andries van Dam
  • Henrik Wann Jensen
  • Gregory Ward
  • John Warnock
  • J. Turner Whitted
  • Lance Williams

Applications for their use[edit]

Bitmap Design / Image Editing

  • Adobe Photoshop
  • Corel Photo-Paint
  • GIMP
  • Krita

Vector drawing

  • Adobe Illustrator
  • CorelDRAW
  • Inkscape
  • Affinity Designer
  • Sketch

Architecture

  • VariCAD
  • FreeCAD
  • AutoCAD
  • QCAD
  • LibreCAD
  • DataCAD
  • Corel Designer

Video editing

  • Adobe Premiere Pro
  • Sony Vegas
  • Final Cut
  • DaVinci Resolve
  • Cinelerra
  • VirtualDub

Sculpting, Animation, and 3D Modeling

  • Blender 3D
  • Wings 3D
  • ZBrush
  • Sculptris
  • SolidWorks
  • Rhino3D
  • SketchUp
  • Houdini
  • 3ds Max
  • Cinema 4D
  • Maya
  • Houdini

Digital composition

  • Nuke
  • Blackmagic Fusion
  • Adobe After Effects
  • Natron

Rendering

  • V-Ray
  • RedShift
  • RenderMan
  • Octane Render
  • Mantra
  • Lumion (Architectural visualization)

Other applications examples

  • ACIS — geometric core
  • Autodesk Softimage
  • POV-Ray
  • Scribus
  • Silo
  • Hexagon
  • Lightwave

See also[edit]

  • Computer facial animation
  • Computer science
  • Computer science and engineering
  • Computer graphics
  • Digital geometry
  • Digital image editing
  • Geometry processing
  • IBM PCPG, (1980s)
  • Painter’s algorithm
  • Stanford Bunny
  • Utah Teapot

References[edit]

  1. ^ «geometryprocessing.org». geometryprocessing.org. Retrieved 2014-05-01.
  2. ^ [1] Archived March 14, 2007, at the Wayback Machine
  3. ^ «High Performance Graphics». highperformancegraphics.org.
  4. ^ «Best Practices Memo». Cra.org. Archived from the original on 2014-05-02. Retrieved 2014-05-01.
  5. ^ «Choosing a venue: conference or journal?». People.csail.mit.edu. Retrieved 2014-05-01.
  6. ^ «Graphics/vision publications acceptance rates statistics». vrlab.epfl.ch. Retrieved 2014-05-01.
  7. ^ An extensive history of computer graphics can be found at this page Archived April 5, 2007, at the Wayback Machine.
  8. ^ «Point Based Graphics 2007 — PBG07». Graphics.ethz.ch. Retrieved 2014-05-01.
  9. ^ «Ron Fedkiw». graphics.stanford.edu. Retrieved 2014-05-01.
  10. ^ [2] Archived February 14, 2007, at the Wayback Machine
  11. ^ CS 598: Digital Geometry Processing (Fall 2004) Archived 2004-10-25 at archive.today
  12. ^ «Digital Geometry Processing». cs.ubc.ca. Retrieved 2014-05-01.
  13. ^ «Discrete Differential Geometry». ddg.cs.columbia.edu. Retrieved 2014-05-01.

Further reading[edit]

  • Foley et al. Computer Graphics: Principles and Practice.
  • Shirley. Fundamentals of Computer Graphics.
  • Watt. 3D Computer Graphics.

External links[edit]

  • A Critical History of Computer Graphics and Animation
  • History of Computer Graphics series of articles

Industry[edit]

Industrial labs doing «blue sky» graphics research include:

  • Adobe Advanced Technology Labs
  • MERL
  • Microsoft Research – Graphics
  • Nvidia Research

Major film studios notable for graphics research include:

  • ILM
  • PDI/Dreamworks Animation
  • Pixar

From Wikipedia, the free encyclopedia

A modern rendering of the Utah teapot, an iconic model in 3D computer graphics created by Martin Newell in 1975.

Computer graphics is a sub-field of computer science which studies methods for digitally synthesizing and manipulating visual content. Although the term often refers to the study of three-dimensional computer graphics, it also encompasses two-dimensional graphics and image processing.

Overview[edit]

Computer graphics studies manipulation of visual and geometric information using computational techniques. It focuses on the mathematical and computational foundations of image generation and processing rather than purely aesthetic issues. Computer graphics is often differentiated from the field of visualization, although the two fields have many similarities.

Connected studies include:

  • Applied mathematics
  • Computational geometry
  • Computational topology
  • Computer vision
  • Image processing
  • Information visualization
  • Scientific visualization

Applications of computer graphics include:

  • Print design
  • Digital art
  • Special effects
  • Video games
  • Visual effects

History[edit]

There are several international conferences and journals where the most significant results in computer graphics are published. Among them are the SIGGRAPH and Eurographics conferences and the Association for Computing Machinery (ACM) Transactions on Graphics journal. The joint Eurographics and ACM SIGGRAPH symposium series features the major venues for the more specialized sub-fields: Symposium on Geometry Processing,[1] Symposium on Rendering, Symposium on Computer Animation,[2] and High Performance Graphics.[3]

As in the rest of computer science, conference publications in computer graphics are generally more significant than journal publications (and subsequently have lower acceptance rates).[4][5][6][7]

Subfields[edit]

A broad classification of major subfields in computer graphics might be:

  1. Geometry: ways to represent and process surfaces
  2. Animation: ways to represent and manipulate motion
  3. Rendering: algorithms to reproduce light transport
  4. Imaging: image acquisition or image editing

Geometry[edit]

Successive approximations of a surface computed using quadric error metrics

The subfield of geometry studies the representation of three-dimensional objects in a discrete digital setting. Because the appearance of an object depends largely on its exterior, boundary representations are most commonly used. Two dimensional surfaces are a good representation for most objects, though they may be non-manifold. Since surfaces are not finite, discrete digital approximations are used. Polygonal meshes (and to a lesser extent subdivision surfaces) are by far the most common representation, although point-based representations have become more popular recently (see for instance the Symposium on Point-Based Graphics).[8] These representations are Lagrangian, meaning the spatial locations of the samples are independent. Recently, Eulerian surface descriptions (i.e., where spatial samples are fixed) such as level sets have been developed into a useful representation for deforming surfaces which undergo many topological changes (with fluids being the most notable example).[9]

Geometry subfields include:

  • Implicit surface modeling – an older subfield which examines the use of algebraic surfaces, constructive solid geometry, etc., for surface representation.
  • Digital geometry processing – surface reconstruction, simplification, fairing, mesh repair, parameterization, remeshing, mesh generation, surface compression, and surface editing all fall under this heading.[10][11][12]
  • Discrete differential geometry – a nascent field which defines geometric quantities for the discrete surfaces used in computer graphics.[13]
  • Point-based graphics – a recent field which focuses on points as the fundamental representation of surfaces.
  • Subdivision surfaces
  • Out-of-core mesh processing – another recent field which focuses on mesh datasets that do not fit in main memory.

Animation[edit]

The subfield of animation studies descriptions for surfaces (and other phenomena) that move or deform over time. Historically, most work in this field has focused on parametric and data-driven models, but recently physical simulation has become more popular as computers have become more powerful computationally.

Animation subfields include:

  • Performance capture
  • Character animation
  • Physical simulation (e.g. cloth modeling, animation of fluid dynamics, etc.)

Rendering[edit]

Rendering generates images from a model. Rendering may simulate light transport to create realistic images or it may create images that have a particular artistic style in non-photorealistic rendering. The two basic operations in realistic rendering are transport (how much light passes from one place to another) and scattering (how surfaces interact with light). See Rendering (computer graphics) for more information.

Rendering subfields include:

  • Transport describes how illumination in a scene gets from one place to another. Visibility is a major component of light transport.
  • Scattering: Models of scattering (how light interacts with the surface at a given point) and shading (how material properties vary across the surface) are used to describe the appearance of a surface. In graphics these problems are often studied within the context of rendering since they can substantially affect the design of rendering algorithms. Descriptions of scattering are usually given in terms of a bidirectional scattering distribution function (BSDF). The latter issue addresses how different types of scattering are distributed across the surface (i.e., which scattering function applies where). Descriptions of this kind are typically expressed with a program called a shader. (Note that there is some confusion since the word «shader» is sometimes used for programs that describe local geometric variation.)
  • Non-photorealistic rendering
  • Physically based rendering – concerned with generating images according to the laws of geometric optics
  • Real-time rendering – focuses on rendering for interactive applications, typically using specialized hardware like GPUs
  • Relighting – recent area concerned with quickly re-rendering scenes

Notable researchers[edit]

  • Arthur Appel
  • James Arvo
  • Brian A. Barsky
  • Jim Blinn
  • Jack E. Bresenham
  • Loren Carpenter
  • Edwin Catmull
  • James H. Clark
  • Robert L. Cook
  • Franklin C. Crow
  • Paul Debevec
  • David C. Evans
  • Ron Fedkiw
  • Steven K. Feiner
  • James D. Foley
  • David Forsyth
  • Henry Fuchs
  • Andrew Glassner
  • Henri Gouraud (computer scientist)
  • Donald P. Greenberg
  • Eric Haines
  • R. A. Hall
  • Pat Hanrahan
  • John Hughes
  • Jim Kajiya
  • Takeo Kanade
  • Kenneth Knowlton
  • Marc Levoy
  • Martin Newell (computer scientist)
  • James O’Brien
  • Ken Perlin
  • Matt Pharr
  • Bui Tuong Phong
  • Przemyslaw Prusinkiewicz
  • William Reeves
  • David F. Rogers
  • Holly Rushmeier
  • Peter Shirley
  • James Sethian
  • Ivan Sutherland
  • Demetri Terzopoulos
  • Kenneth Torrance
  • Greg Turk
  • Andries van Dam
  • Henrik Wann Jensen
  • Gregory Ward
  • John Warnock
  • J. Turner Whitted
  • Lance Williams

Applications for their use[edit]

Bitmap Design / Image Editing

  • Adobe Photoshop
  • Corel Photo-Paint
  • GIMP
  • Krita

Vector drawing

  • Adobe Illustrator
  • CorelDRAW
  • Inkscape
  • Affinity Designer
  • Sketch

Architecture

  • VariCAD
  • FreeCAD
  • AutoCAD
  • QCAD
  • LibreCAD
  • DataCAD
  • Corel Designer

Video editing

  • Adobe Premiere Pro
  • Sony Vegas
  • Final Cut
  • DaVinci Resolve
  • Cinelerra
  • VirtualDub

Sculpting, Animation, and 3D Modeling

  • Blender 3D
  • Wings 3D
  • ZBrush
  • Sculptris
  • SolidWorks
  • Rhino3D
  • SketchUp
  • Houdini
  • 3ds Max
  • Cinema 4D
  • Maya
  • Houdini

Digital composition

  • Nuke
  • Blackmagic Fusion
  • Adobe After Effects
  • Natron

Rendering

  • V-Ray
  • RedShift
  • RenderMan
  • Octane Render
  • Mantra
  • Lumion (Architectural visualization)

Other applications examples

  • ACIS — geometric core
  • Autodesk Softimage
  • POV-Ray
  • Scribus
  • Silo
  • Hexagon
  • Lightwave

See also[edit]

  • Computer facial animation
  • Computer science
  • Computer science and engineering
  • Computer graphics
  • Digital geometry
  • Digital image editing
  • Geometry processing
  • IBM PCPG, (1980s)
  • Painter’s algorithm
  • Stanford Bunny
  • Utah Teapot

References[edit]

  1. ^ «geometryprocessing.org». geometryprocessing.org. Retrieved 2014-05-01.
  2. ^ [1] Archived March 14, 2007, at the Wayback Machine
  3. ^ «High Performance Graphics». highperformancegraphics.org.
  4. ^ «Best Practices Memo». Cra.org. Archived from the original on 2014-05-02. Retrieved 2014-05-01.
  5. ^ «Choosing a venue: conference or journal?». People.csail.mit.edu. Retrieved 2014-05-01.
  6. ^ «Graphics/vision publications acceptance rates statistics». vrlab.epfl.ch. Retrieved 2014-05-01.
  7. ^ An extensive history of computer graphics can be found at this page Archived April 5, 2007, at the Wayback Machine.
  8. ^ «Point Based Graphics 2007 — PBG07». Graphics.ethz.ch. Retrieved 2014-05-01.
  9. ^ «Ron Fedkiw». graphics.stanford.edu. Retrieved 2014-05-01.
  10. ^ [2] Archived February 14, 2007, at the Wayback Machine
  11. ^ CS 598: Digital Geometry Processing (Fall 2004) Archived 2004-10-25 at archive.today
  12. ^ «Digital Geometry Processing». cs.ubc.ca. Retrieved 2014-05-01.
  13. ^ «Discrete Differential Geometry». ddg.cs.columbia.edu. Retrieved 2014-05-01.

Further reading[edit]

  • Foley et al. Computer Graphics: Principles and Practice.
  • Shirley. Fundamentals of Computer Graphics.
  • Watt. 3D Computer Graphics.

External links[edit]

  • A Critical History of Computer Graphics and Animation
  • History of Computer Graphics series of articles

Industry[edit]

Industrial labs doing «blue sky» graphics research include:

  • Adobe Advanced Technology Labs
  • MERL
  • Microsoft Research – Graphics
  • Nvidia Research

Major film studios notable for graphics research include:

  • ILM
  • PDI/Dreamworks Animation
  • Pixar

Компью́терная гра́фика (также маши́нная графика) — область деятельности, в которой компьютеры используются как инструмент для синтеза (создания) изображений, так и для обработки визуальной информации, полученной из реального мира. Также компьютерной графикой называют результат такой деятельности.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Текущее состояние
    • 2.1 Основные области применения
    • 2.2 Научная работа
  • 3 Техническая сторона
    • 3.1 Двухмерная графика
      • 3.1.1 Векторная графика
      • 3.1.2 Растровая графика
      • 3.1.3 Фрактальная графика
    • 3.2 Трёхмерная графика
    • 3.3 CGI графика
    • 3.4 Представление цветов в компьютере
    • 3.5 Реальная сторона графики
  • 4 См. также
  • 5 Ссылки
  • 6 Примечания
  • 7 Литература

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.[источник не указан 321 день]

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 Sketchpad, 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.

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 1968 году группой под руководством Н. Н. Константинова была создана компьютерная математическая модель движения кошки. Машина БЭСМ-4, выполняя написанную программу решения дифференциальных уравнений, рисовала мультфильм «Кошечка»[1], который для своего времени являлся прорывом. Для визуализации использовался алфавитно-цифровой принтер.

Существенный прогресс компьютерная графика испытала с появлением возможности запоминать изображения и выводить их на компьютерном дисплее, электронно-лучевой трубке.

Текущее состояние

Основные области применения

KLASSIFIK1opt.jpg

Разработки в области компьютерной графики сначала двигались лишь академическим интересом и шли в научных учреждениях. Постепенно компьютерная графика прочно вошла в повседневную жизнь, стало возможным вести коммерчески успешные проекты в этой области. К основным сферам применения технологий компьютерной графики относятся:

  • Графический интерфейс пользователя;
  • Спецэффекты, Визуальные эффекты (VFX), цифровая кинематография;
  • Цифровое телевидение, Всемирная паутина, видеоконференции;
  • Цифровая фотография и существенно возросшие возможности по обработке фотографий;
  • Цифровая живопись;
  • Визуализация научных и деловых данных;
  • Компьютерные игры, системы виртуальной реальности (например, тренажёры управления самолётом);
  • Системы автоматизированного проектирования;
  • Компьютерная томография.
  • Компьютерная графика для кино и телевидения
  • Лазерная графика.

Научная работа

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

  • конференция Siggraph, проводится в США
  • конференция Графикон, проводится в России
  • CG-событие, проводится в России
  • CG Wave, проводится в России

На факультете ВМиК МГУ существует лаборатория компьютерной графики.

Техническая сторона

По способам задания изображений графику можно разделить на категории:

Двухмерная графика

Двухмерная (2D — от англ. two dimensions — «два измерения») компьютерная графика классифицируется по типу представления графической информации, и следующими из него алгоритмами обработки изображений. Обычно компьютерную графику разделяют на векторную и растровую, хотя обособляют ещё и фрактальный тип представления изображений.

Векторная графика

Пример векторного рисунка

Векторная графика представляет изображение как набор геометрических примитивов. Обычно в качестве них выбираются точки, прямые, окружности, прямоугольники, а также как общий случай, кривые некоторого порядка. Объектам присваиваются некоторые атрибуты, например, толщина линий, цвет заполнения. Рисунок хранится как набор координат, векторов и других чисел, характеризующих набор примитивов. При воспроизведении перекрывающихся объектов имеет значение их порядок.

Изображение в векторном формате даёт простор для редактирования. Изображение может без потерь масштабироваться, поворачиваться, деформироваться, также имитация трёхмерности в векторной графике проще, чем в растровой. Дело в том, что каждое такое преобразование фактически выполняется так: старое изображение (или фрагмент) стирается, и вместо него строится новое. Математическое описание векторного рисунка остаётся прежним, изменяются только значения некоторых переменных, например, коэффициентов. При преобразовании растровой картинки исходными данными является только описание набора пикселей, поэтому возникает проблема замены меньшего числа пикселей на большее (при увеличении), или большего на меньшее (при уменьшении). Простейшим способом является замена одного пикселя несколькими того же цвета (метод копирования ближайшего пикселя: Nearest Neighbour). Более совершенные методы используют алгоритмы интерполяции, при которых новые пиксели получают некоторый цвет, код которого вычисляется на основе кодов цветов соседних пикселей. Подобным образом выполняется масштабирование в программе Adobe Photoshop (билинейная и бикубическая интерполяция).

Вместе с тем, не всякое изображение можно представить как набор из примитивов. Такой способ представления хорош для схем, используется для масштабируемых шрифтов, деловой графики, очень широко используется для создания мультфильмов и просто роликов разного содержания.

Растровая графика

Пример растрового рисунка

Растровая графика всегда оперирует двумерным массивом (матрицей) пикселей. Каждому пикселю сопоставляется значение — яркости, цвета, прозрачности — или комбинация этих значений. Растровый образ имеет некоторое число строк и столбцов.

Без особых потерь растровые изображения можно только лишь уменьшать, хотя некоторые детали изображения тогда исчезнут навсегда, что иначе в векторном представлении. Увеличение же растровых изображений оборачивается «красивым» видом на увеличенные квадраты того или иного цвета, которые раньше были пикселями.

В растровом виде представимо любое изображение, однако этот способ хранения имеет свои недостатки: больший объём памяти, необходимый для работы с изображениями, потери при редактировании.

Фрактальная графика

Фрактальное дерево

Фрактал — объект, отдельные элементы которого наследуют свойства родительских структур. Поскольку более детальное описание элементов меньшего масштаба происходит по простому алгоритму, описать такой объект можно всего лишь несколькими математическими уравнениями.

Фракталы позволяют описывать целые классы изображений, для детального описания которых требуется относительно мало памяти. С другой стороны, фракталы слабо применимы к изображениям вне этих классов.

Трёхмерная графика

Трёхмерная графика (3D — от англ. three dimensions — «три измерения») оперирует с объектами в трёхмерном пространстве. Обычно результаты представляют собой плоскую картинку, проекцию. Трёхмерная компьютерная графика широко используется в кино, компьютерных играх.

В трёхмерной компьютерной графике все объекты обычно представляются как набор поверхностей или частиц. Минимальную поверхность называют полигоном. В качестве полигона обычно выбирают треугольники.

Всеми визуальными преобразованиями в 3D-графике управляют матрицы (см. также: аффинное преобразование в линейной алгебре). В компьютерной графике используется три вида матриц:

  • матрица поворота
  • матрица сдвига
  • матрица масштабирования

Любой полигон можно представить в виде набора из координат его вершин. Так, у треугольника будет 3 вершины. Координаты каждой вершины представляют собой вектор (x, y, z). Умножив вектор на соответствующую матрицу, мы получим новый вектор. Сделав такое преобразование со всеми вершинами полигона, получим новый полигон, а преобразовав все полигоны, получим новый объект, повёрнутый/сдвинутый/масштабированный относительно исходного.

Ежегодно проходят конкурсы трехмерной графики, такие как Magick next-gen или Dominance War.

CGI графика

Основная статья: CGI (кино)

Представление цветов в компьютере

Система цветопередачи RGB

Для передачи и хранения цвета в компьютерной графике используются различные формы его представления. В общем случае цвет представляет собой набор чисел, координат в некоторой цветовой системе.

Стандартные способы хранения и обработки цвета в компьютере обусловлены свойствами человеческого зрения. Наиболее распространены системы RGB для дисплеев и CMYK для работы в типографском деле.

Иногда используется система с большим, чем три, числом компонент. Кодируется спектр отражения или испускания источника, что позволяет более точно описать физические свойства цвета. Такие схемы используются в фотореалистичном трёхмерном рендеринге.

Реальная сторона графики

Любое изображение на мониторе, в силу его плоскости, становится растровым, так как монитор это матрица, он состоит из столбцов и строк. Трёхмерная графика существует лишь в нашем воображении, так как то, что мы видим на мониторе — это проекция трёхмерной фигуры, а уже создаём пространство мы сами. Таким образом, визуализация графики бывает только растровая и векторная, а способ визуализации это только растр (набор пикселей), а от количества этих пикселей зависит способ задания изображения.

См. также

  • Псевдографика
  • Цифровое видео
  • Мультимедиа
  • Сегментация (обработка изображений)
  • Графический интерфейс пользователя
  • Фрактальная монотипия

Ссылки

  • Общее введение в компьютерную графику
  • Базовые понятия о 2D графике
  • Селиверстов М. «3D кино — новое или хорошо забытое старое?»
  • Примеры
  • 3D Компьютерная графика в каталоге ссылок Open Directory Project (dmoz).

Примечания

  1. «Кошечка» / Математические этюды

Литература

П: Портал «Компьютерная графика»
commons: Компьютерная графика на Викискладе?
  • Никулин Е. А. Компьютерная геометрия и алгоритмы машинной графики. — СПб: БХВ-Петербург, 2003. — 560 с. — 3000 экз. — ISBN 5-94157-264-6
  • Компьютер рисует фантастические миры (ч.2) // Компьютер обретает разум = Artificial Intelligence Computer Images / под ред. В.Л. Стефанюка. — М.: Мир, 1990. — 240 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-03-001277-X (рус.); 7054 0915 5 (англ.)
  • Дональд Херн, М. Паулин Бейкер. Компьютерная графика и стандарт OpenGL = Computer Graphics with OpenGL. — 3-е изд. — М.: «Вильямс», 2005. — С. 1168. — ISBN 5-8459-0772-1
  • Эдвард Энджел. Интерактивная компьютерная графика. Вводный курс на базе OpenGL = Interactive Computer Graphics. A Top-Down Approach with Open GL. — 2-е изд. — М.: «Вильямс», 2001. — С. 592. — ISBN 5-8459-0209-6
  • Сергеев Александр Петрович, Кущенко Сергей Владимирович. Основы компьютерной графики. Adobe Photoshop и CorelDRAW — два в одном. Самоучитель. — М.: «Диалектика», 2006. — С. 544. — ISBN 5-8459-1094-3
  • Кнабе Г. А. Энциклопедия дизайнера печатной продукции. Профессиональная работа. — К.: «Диалектика», 2005. — С. 736. — 3000 экз. — ISBN 5-8459-0906-6
 Просмотр этого шаблона Цветовые модели

RGB • CMYK • XYZ • HSV (HSB) • HSL • RYB • LAB • PMS (Пантон) • LMS • Манселла • NCS • RAL • ProPhoto • YUV • YCbCr • YPbPr • YDbDr • YIQ

HLSColorSpace.png

Компьютерная графика — совокупность методов создания и редактирования изображений с помощью компьютеров и специального программного обеспечения. В наши дни компьютерная графика многими специалистами признается отдельным видом визуального и интерактивного искусства эпохи Постмодернизма.


Компьютерная графика. Компьютерная графика в рекламе автомобилей Opel
Компьютерная графика. Компьютерная графика в рекламе автомобилей Opel

Компьютерная графика — это результат внедрения в искусство новейших технологий обработки данных, позволяющих художнику без использования традиционных инструментов и материалов решать важные творческие задачи:

  • создавать всевозможные визуальные и анимационные эффекты;
  • изменять цвет и форму любого объекта;
  • создавать художественные образы с помощью линий, штриховки и пятен.


Компьютерная графика. Компьютерная графика в современной компьютерной игре
Компьютерная графика. Компьютерная графика в современной компьютерной игре

Виды компьютерной графики

Компьютерную графику по способам создания изображений разделяют на 2 основные разновидности: двухмерную (2D) и трехмерную (3D). В двухмерной графике изображения создаются на плоскости, а в трехмерной — в пространстве.


Компьютерная графика. Графический планшет производства фирмы Wacom
Компьютерная графика. Графический планшет производства фирмы Wacom

В двухмерной векторной графике каждое изображение представляет собой набор простых геометрических объектов (точек, прямых, окружностей, многоугольников) с основными параметрами (цветом и толщиной линий). В растровой графике образ состоит из мельчайших точек — пикселей с заданными показателями цвета, прозрачности и яркости.


Компьютерная графика. Интерфейс современной программы для компьютерной графики
Компьютерная графика. Интерфейс современной программы для компьютерной графики

При работе с 2D графикой художник часто использует специальное устройство — планшет. С его помощью он на плоской поверхности электронным пером — стилусом, как пером или кистью рисует изображение на рабочей поверхности.


Компьютерная графика. Кадры из фильма с обработкой компьютерной графикой и без нее
Компьютерная графика. Кадры из фильма с обработкой компьютерной графикой и без нее

Принцип работы с трехмерной графикой кардинально отличается от предыдущего. Здесь действия художника очень схожи с творчеством скульптора. Каждый объект сначала моделируется в специальном трехмерном редакторе, а готовое изображение представляет собой плоскую проекцию совокупности всех исходных объектов.


Компьютерная графика. Компьютерная графика в современном мультфильме
Компьютерная графика. Компьютерная графика в современном мультфильме

Применение компьютерной графики

Сфера применения компьютерной графики сегодня не ограничивается научной и промышленной деятельностью. Ее широко используют в своей работе конструкторы, дизайнеры, архитекторы и аналитики для создания всевозможной документации и презентации своих проектов, а также фотохудожники при творческой обработке изображений.


Компьютерная графика. Компьютерная графика в фотоискусстве
Компьютерная графика. Компьютерная графика в фотоискусстве

Дополнительно, компьютерная графика применяется при создании:

  • компьютерных игр;
  • рекламных материалов;
  • книжных иллюстраций;
  • компьютерных эффектов к фильмам.

Кроме того, в наши дни большой популярностью пользуется цифровая живопись, которую современные художники используют для написания картин разных стилей и жанров.


Компьютерная графика. Обои для экрана, созданные с помощью компьютерной графики
Компьютерная графика. Обои для экрана, созданные с помощью компьютерной графики

Цифровая живопись имеет ряд значительных преимуществ перед традиционной. Например, художник может в течение нескольких секунд подбирать нужный цвет и тип инструмента с помощью специальной программы, а также легко исправлять допущенные ошибки и сохранять начатую работу, чтобы вернуться к ней позже.


Компьютерная графика. Цифровая живопись, XXI век
Компьютерная графика. Цифровая живопись, XXI век

История компьютерной графики

История компьютерной графики берет свое начало с конца 40-х годов прошлого века, когда в компьютерах начали использовать электронно-лучевые трубки в качестве оперативной памяти. Уже тогда у специалистов появилась возможность создавать на экране осциллографов элементарные изображения, используя простейший код.


Компьютерная графика. Первая компьютерная игра OXO, 1952
Компьютерная графика. Первая компьютерная игра OXO, 1952

В 1952 году английский программист Александр Дуглас (Alexander Douglas) разработал первую в мире компьютерную игру «OXO» — виртуальный аналог знакомых всем крестиков-ноликов. Но в ней графика еще не использовалась. Только через 10 лет Стив Рассел (Steve Russell) создал полноценную игру с графикой «Spacewar!», в которой два игрока управляли космическими кораблями, а интерактивные фигурки челноков перемещались на экране монитора.


Компьютерная графика. Игра Spacewar, запущенная на PDP-1 в музее компьютерной истории, 2007
Компьютерная графика. Игра Spacewar, запущенная на PDP-1 в музее компьютерной истории, 2007

В 1955 году был изобретено световое перо — аналог современного стилуса, но сфера его применения была ограничена научной отраслью. В середине 1960-х вышли в свет первые мультфильмы, созданные с использованием компьютерной графики, которые вызвали огромный интерес у зрителей.


Компьютерная графика. Плакат к сериалу Quarxs, созданный с помощью компьютерной графики, 1992
Компьютерная графика. Плакат к сериалу Quarxs, созданный с помощью компьютерной графики, 1992

Но только в 70-х годах ХХ века с появлением цветных мониторов цифровая графика начала стремительно развиваться. Тогда же появились первые персональные компьютеры, что позволило приобщиться к технологиям создания цифровых изображений огромному количеству людей.


Компьютерная графика. Компьютерная графика в современном фильме
Компьютерная графика. Компьютерная графика в современном фильме

С этого момента значительно расширилась сфера применения цифровой графики, началась активная разработка компьютерных игр, вскоре появились первые графические редакторы и стандарты, а в середине 1990-х — красочные работы пионеров цифровой живописи.


Компьютерная графика. Портрет девушки, созданный с помощью компьютерной графики
Компьютерная графика. Портрет девушки, созданный с помощью компьютерной графики

С началом нового тысячелетия для компьютерной графики наступила эра новых возможностей. Благодаря развитию уникальных цифровых технологий, доступности компьютеров и программного обеспечения, перед современными художниками открыты грандиозные перспективы для творческой самореализации.

В Википедии есть статья «компьютерная графика».

Содержание

  • 1 Русский
    • 1.1 Тип и синтаксические свойства сочетания
    • 1.2 Произношение
    • 1.3 Семантические свойства
      • 1.3.1 Значение
      • 1.3.2 Синонимы
      • 1.3.3 Антонимы
      • 1.3.4 Гиперонимы
      • 1.3.5 Гипонимы
    • 1.4 Этимология
    • 1.5 Перевод
    • 1.6 Библиография

Русский[править]

Тип и синтаксические свойства сочетания[править]

компью́терна·я гра́фика

Устойчивое сочетание (термин). Используется в качестве именной группы.

Произношение[править]

  • МФА: [kɐm⁽ʲ⁾ˈpʲjʉtʲɪrnəɪ̯ə ˈɡrafʲɪkə]

Семантические свойства[править]

Значение[править]

  1. информ. специальная область информатики, изучающая методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов ◆ Отсутствует пример употребления (см. рекомендации).

Синонимы[править]

Антонимы[править]

Гиперонимы[править]

Гипонимы[править]

Этимология[править]

Перевод[править]

Список переводов

Библиография[править]

На букву К Со слова «компьютерная»

Фраза «компьютерная графика»

Фраза состоит из двух слов и 19 букв без пробелов.

  • Синонимы к фразе
  • Написание фразы наоборот
  • Написание фразы в транслите
  • Написание фразы шрифтом Брайля
  • Передача фразы на азбуке Морзе
  • Произношение фразы на дактильной азбуке
  • Остальные фразы со слова «компьютерная»
  • Остальные фразы из 2 слов

Видео Основы компьютерной графики (автор: Кирилл Лайкин)08:02

Основы компьютерной графики

Видео Компьютерная графика в кино (автор: Filmatika Show)13:17

Компьютерная графика в кино

Видео Компьютерная графика | Информатика 7 класс #19 | Инфоурок (автор: ИНФОУРОК)06:10

Компьютерная графика | Информатика 7 класс #19 | Инфоурок

Видео 10 Фильмов До и После Спецэффектов (автор: Мастерская Настроения)07:05

10 Фильмов До и После Спецэффектов

Видео Лекция 1 | Компьютерная графика | Виталий Галинский | Лекториум (автор: Лекториум)23:43

Лекция 1 | Компьютерная графика | Виталий Галинский | Лекториум

Видео Компьютерная графика | Информатика 5 класс #20 | Инфоурок (автор: ИНФОУРОК)07:59

Компьютерная графика | Информатика 5 класс #20 | Инфоурок

Синонимы к фразе «компьютерная графика»

Какие близкие по смыслу слова и фразы, а также похожие выражения существуют. Как можно написать по-другому или сказать другими словами.

Фразы

  • + абстрактная живопись −
  • + векторная графика −
  • + визуальные эффекты −
  • + виртуальная реальность −
  • + высокое разрешение −
  • + графический редактор −
  • + движущиеся картинки −
  • + двойная экспозиция −
  • + захват видео −
  • + интерфейс пользователя −
  • + комбинированная съёмка −
  • + компьютерная анимация −
  • + компьютерная графика −
  • + компьютерная игра −
  • + компьютерная программа −
  • + компьютерное зрение −
  • + компьютерное изображение −
  • + компьютерное искусство −
  • + компьютерное моделирование −
  • + компьютерные технологии −
  • + монтажный стол −
  • + настольная издательская система −
  • + обработка изображений −
  • + отснятый материал −

Ваш синоним добавлен!

Написание фразы «компьютерная графика» наоборот

Как эта фраза пишется в обратной последовательности.

акифарг яанретюьпмок 😀

Написание фразы «компьютерная графика» в транслите

Как эта фраза пишется в транслитерации.

в латинской🇬🇧 kompyuternaya grafika

Как эта фраза пишется в пьюникоде — Punycode, ACE-последовательность IDN

xn--80ajoigdijq3hwar xn--80aahvk7a3a

Как эта фраза пишется в английской Qwerty-раскладке клавиатуры.

rjvgm/nthyfzuhfabrf

Написание фразы «компьютерная графика» шрифтом Брайля

Как эта фраза пишется рельефно-точечным тактильным шрифтом.

⠅⠕⠍⠏⠾⠳⠞⠑⠗⠝⠁⠫⠀⠛⠗⠁⠋⠊⠅⠁

Передача фразы «компьютерная графика» на азбуке Морзе

Как эта фраза передаётся на морзянке.

– ⋅ – – – – – – ⋅ – – ⋅ – ⋅ ⋅ – ⋅ ⋅ – – – ⋅ ⋅ – ⋅ – ⋅ ⋅ – ⋅ – ⋅ – – – ⋅ ⋅ – ⋅ ⋅ – ⋅ ⋅ – ⋅ ⋅ ⋅ – ⋅ – ⋅ –

Произношение фразы «компьютерная графика» на дактильной азбуке

Как эта фраза произносится на ручной азбуке глухонемых (но не на языке жестов).

Передача фразы «компьютерная графика» семафорной азбукой

Как эта фраза передаётся флажковой сигнализацией.

xgljöorcpanwfpnvdxn

Остальные фразы со слова «компьютерная»

Какие ещё фразы начинаются с этого слова.

  • компьютерная анимация
  • компьютерная атака
  • компьютерная безопасность
  • компьютерная грамотность
  • компьютерная деловая игра
  • компьютерная диагностика автомобиля
  • компьютерная игра
  • компьютерная инженерия
  • компьютерная клавиатура
  • компьютерная лексикография
  • компьютерная лингвистика
  • компьютерная музыка
  • компьютерная мышка
  • компьютерная мышь
  • компьютерная обработка видео
  • компьютерная память
  • компьютерная платформа
  • компьютерная поддержка урока
  • компьютерная починяйка
  • компьютерная преступность
  • компьютерная программа
  • компьютерная революция
  • компьютерная регистрация телефонных переговоров
  • компьютерная ролевая игра

Ваша фраза добавлена!

Остальные фразы из 2 слов

Какие ещё фразы состоят из такого же количества слов.

  • а вдобавок
  • а вдруг
  • а ведь
  • а вот
  • а если
  • а ещё
  • а именно
  • а капелла
  • а каторга
  • а ну-ка
  • а приятно
  • а также
  • а там
  • а то
  • аа говорит
  • аа отвечает
  • аа рассказывает
  • ааронов жезл
  • аароново благословение
  • аароново согласие
  • аб ово
  • абажур лампы
  • абазинская аристократия
  • абазинская литература

Комментарии

@bdubl 07.01.2020 04:21

Что значит фраза «компьютерная графика»? Как это понять?..

Ответить

@hlkalpa 27.09.2022 01:19

1

×

Здравствуйте!

У вас есть вопрос или вам нужна помощь?

Спасибо, ваш вопрос принят.

Ответ на него появится на сайте в ближайшее время.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я

Транслит Пьюникод Шрифт Брайля Азбука Морзе Дактильная азбука Семафорная азбука

Палиндромы Сантана

Народный словарь великого и могучего живого великорусского языка.

Онлайн-словарь слов и выражений русского языка. Ассоциации к словам, синонимы слов, сочетаемость фраз. Морфологический разбор: склонение существительных и прилагательных, а также спряжение глаголов. Морфемный разбор по составу словоформ.

По всем вопросам просьба обращаться в письмошную.

Компьютерная графика

Предмет
Дизайн

Разместил

🤓 nina_rozychenkova

👍 Проверено Автор24

использование вычислительной техники для создания графических изображений, их отображения различными средствами и манипулирования ими.

Научные статьи на тему «Компьютерная графика»

Компьютерная графика

Определение 1

Компьютерная графика – раздел информатики, который занимается созданием и обработкой…
Элементы компьютерной графики присутствуют в каждой современной программе….
Основными областями применения компьютерной графики являются:
Научная графика
Первые компьютеры использовали…
Первые компьютерные графики получали с помощью символьной печати, позже были разработаны графопостроители…
., что требует больших объемов вычислений, которые выполняются программой компьютерной графики.

Автор24

Статья от экспертов

Компьютерная графика в образовании

Формирование, а также усовершенствование технических процессов помогло формированию новых технологий в разных областях науки и практики. Создание и формирование программ компьютерной графики раскрывают области образования новые потенциалы, вследствие которых возникла вероятность использования трёхмерных картинок, а также позволяют менять их согласно собственному усмотрению, анализировать действия предметов, руководить их движением, конфигурацией, габаритами а также расцветкой, достигая максимальной наглядности.The formation, as well as the improvement of technical processes, helped the formation of new technologies in various fields of science and practice. The creation and formation of computer graphics programs reveals new potentials in the field of education, as a result of which the likelihood of using three-dimensional images has arisen, as well as changing them according to one’s own discretion, analyzing the actions of objects, controlling their movement, configuration, dimen…

Компьютерная графика: виды компьютерной графики, аппаратные средства для работы с графикой

и способов для компьютерной обработки графических изображений и преобразования в графику других информационных…
Введение
Под компьютерной графикой понимаются методы и способы, позволяющие преобразовать на компьютерном
Результатом работы компьютерной графики может быть изображение, то есть графическая информация, которая…
Типы компьютерной графики
Существуют следующие типы компьютерной графики:

Графика растрового типа….
Графика векторного типа.
Графика фрактального типа.

Автор24

Статья от экспертов

Компьютерная графика в книжной иллюстрации

Рассматриваются особенности выполнения книжной иллюстрации с использованием компьютерной графики. Компьютерная графика трактуется как особый вид изобразительного искусства. Особое внимание уделяется нефотореалистичной визуализации, широко используемой в современной книжной иллюстрации. Данное направление компьютерной графики позволяет добиться высокого качества изображения и избежать чрезмерной фотографической детализации.

Повышай знания с онлайн-тренажером от Автор24!

  1. Напиши термин
  2. Выбери определение из предложенных или загрузи свое
  3. Тренажер от Автор24 поможет тебе выучить термины с помощью удобных и приятных
    карточек

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как пишется компьютер или компютер
  • Как пишется конец электронной почты
  • Как пишется компьютер или компъютер
  • Как пишется конектювит
  • Как пишется компромиссный или компромисный