2. План
• Понятие
• История
• Основные области применения компьютерной графики
• 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;
• Техническая сторона
• Двухмерная графика
• Трёхмерная графика
• CGI графика
• Векторная графика
• Растровая графика
• Фрактальная графика
• Литература
3. Понятие
• 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.
4. 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 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.
5. Основные области применения компьютерной графики
• 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
6. Графический интерфейс пользователя
• Графический пользовательский интерфейс (ГПИ) (англ. Graphical user
interface, GUI; сленг. ГУИ) — разновидность пользовательского интерфейса,
в котором элементы интерфейса (меню, кнопки, значки, списки и т. п.),
представленные пользователю на дисплее, исполнены в виде графических
изображений.
• В отличие от интерфейса командной строки, в ГПИ пользователь имеет
произвольный доступ (с помощью устройств ввода — клавиатуры, мыши,
джойстика и т. п.) ко всем видимым экранным объектам (элементам
интерфейса) и осуществляет непосредственное манипулированно.
7. Спецэффекты, Визуальные эффекты (VFX), цифровая
кинематография
• Визуальные эффекты - это специальные методы, используемые для создания и
комбинирования несуществующих действий и сцен, в результате получая
реалистичное кино.
• Стоит обратить внимание на различие между понятиями "Спецэффекты" (SFX -
это такие вещи, как пиротехника, дождь, снег) и "Визуальные эффекты" (VFX -
это оптические трюки, в которых используется проецирование, зеленый экран,
миниатюры и пр.).
• В старых фильмах мнимых сцен добивались путем использования моделей,
двойной экспозиции, режима неподвижного кадра, фронтальной и обратной
проекции, маски (каше), рирпроекции и других в большинстве случаев
физических методов.
8. Цифровое телевидение, Всемирная
паутина, видеоконференции
• Цифрово́е телеви́дение (от англ. Digital Television, DTV) — технология
передачи телевизионного изображения и звука при помощи цифрового
кодирования видеосигнала и сигнала звука и с использованием цифровых
каналов. Основой современного цифрового телевидения является стандарт
сжатия данных MPEG.
9. Цифровая фотография и существенно возросшие
возможности по обработке фотографий
• Цифрова́я фотогра́фия — технология фотографии, использующая
вместо светочувствительных материалов, основанных на галогениде серебра,
преобразование света светочувствительной матрицей и получение
цифрового файла, используемого для дальнейшей обработки и печати.
• Поскольку обработка полученных файлов изображения производится
на компьютере (или на другой цифровой технике), цифровая фотография
очень часто используется.
10. Цифровая живопись
• Цифрова́я жи́вопись — создание электронных изображений,
осуществляемое не путём рендеринга компьютерных моделей, а за счёт
использования человеком компьютерных имитаций традиционных
инструментов художника.
12. Техническая сторона
Основные категории графики:
•Двухмерная графика
•Трёхмерная графика
•CGI графика
•Векторная графика
•Растровая графика
•Фрактальная графика и др.
13. 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.
14. 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)
15. CGI графика
• CGI (англ. computer-generated imagery, букв. «изображения,
сгенерированные
компьютером») — спецэффекты в кинематографе, телевидении и
симуляторах, созданные при помощи трёхмерной компьютерной графики.
В компьютерных играх обычно используется компьютерная графика в
реальном времени, но периодически добавляются и внутри игровые видео, в
которых используется CGI.
• CGI позволяет создавать эффекты, которые невозможно получить при
помощи традиционного грима и анима троники, и может заменить декорации
и работу каскадёров и статистов.
16. Векторная графика
• Векторная графика представляет изображение как набор геометрических
примитивов. Обычно в качестве них выбираются точки, прямые, окружности,
прямоугольники, а также как общий случай, 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.
17. Растровая графика
• 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.
18. Фрактальная графика
• 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.
19. Литература
• 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
• Никулин Е. А. Компьютерная геометрия и алгоритмы машинной графики. —
СПб: БХВ-Петербург, 2003. — 560 с. —3000 экз. — ISBN 5-94157-264-6
• 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 5-8459-109
