Grafika komputerowa, projektowanie graficzne – dziedzina informatyki zajmująca się wykorzystaniem technik komputerowych do celówwizualizacji artystycznej oraz wizualizacji rzeczywistości. Grafika komputerowa jest obecnie narzędziem powszechnie stosowanym w nauce, technice oraz rozrywce.
Chociaż grafika komputerowa koncentruje się głównie na specjalistycznych algorytmach i strukturach danych, to jednak siłą rzeczy musi czerpać wiedzę z rzeczywistości. Na przykład, aby uzyskać obrazy fotorealistyczne, należy wiedzieć jak w rzeczywistym świecie światło oddziałuje z przedmiotami. Podobnie, aby symulacja jazdy samochodem była jak najwierniejsza, należy wiedzieć, jak obiekty fizyczne ze sobą oddziałują.
Od kilkunastu lat grafika komputerowa jest też kolejną dyscypliną artystyczną – dzieła powstałe przy jej zastosowaniu nazywa się grafiką cyfrową, infografiką lub digitalpaintingiem.
Przykładowe zastosowania
- kartografia,
- wizualizacja danych pomiarowych (np. w formie wykresów dwu- i trójwymiarowych),
- wizualizacja symulacji komputerowych,
- diagnostyka medyczna,
- kreślenie i projektowanie wspomagane komputerowo (CAD),
- przygotowanie publikacji (DTP),
- efekty specjalne w filmach,
- gry komputerowe
- .
Klasyfikacja
-
- Grafika wektorowa
- obraz jest rysowany za pomocą kresek lub łuków. Niegdyś powstawał tak obraz na ploterach kreślących, ale jeszcze do lat 80. XX wieku były wykorzystywane monitory CRT, które kreśliły obraz w analogiczny sposób jak oscyloskopy.
- Grafika rastrowa
- obraz jest budowany z prostokątnej siatki leżących blisko siebie punktów (tzw. pikseli). Głównym parametrem w przypadku grafiki rastrowej jest wielkość bitmapy, czyli liczba pikseli, podawana na ogół jako wymiary prostokąta.
Identyczny podział istnieje, jeśli weźmie się pod uwagę reprezentację danych w programach komputerowych:- Grafika wektorowa – w tym przypadku nazwa może być nieco myląca, ponieważ obrazy mogą składać się nie tylko z wektorów (odcinków), ale również z innych figur geometrycznych. Cechą grafiki wektorowej jest to, że zapamiętywane są charakterystyczne dla danych figur dane (parametry), np. dla okręgu będzie to środek i promień, dla odcinka współrzędne punktów końcowych, a dla krzywych parametrycznych współrzędne punktów kontrolnych. Program, jeśli musi narysować obraz na urządzeniu (bądź to rastrowym, bądź wektorowym), na podstawie posiadanych danych wygeneruje obraz tych figur – bardzo ważną zaletą tej reprezentacji jest możliwość dowolnego powiększania obrazów, bez straty jakości.
- Grafika rastrowa – do zapamiętania obrazu rastrowego potrzebna jest dwuwymiarowa tablica pikseli nazywana powszechniebitmapą. Nazwa wzięła się stąd, że początkowo były rozpowszechnione systemy wyświetlające obrazy czarno-białe, więc w takim przypadku pojedynczy piksel mógł być opisany przez jeden bit. Jednak gdy powszechniejsza stała się grafika kolorowa, piksele zaczęły być opisywane więcej niż jednym bitem – wówczas pojawiła się nazwa pixmapy, która jednak nie przyjęła się (chociaż jest stosowana np. w X Window).
Przewagą reprezentacji wektorowej nad rastrową jest to, że zawsze istnieje dokładna informacja o tym, z jakich obiektów składa się obraz. W przypadku obrazów bitmapowych tego rodzaju informacja jest tracona, a jedyne, czego można bezpośrednio się dowiedzieć, to kolor piksela. Istnieją jednak metody, które pozwalają wydobyć z obrazów bitmapowych np.tekst, czy krzywe.W chwili obecnej dominują wyświetlacze rastrowe, więc programy wykorzystujące grafikę wektorową są zmuszone przedstawiać idealne figury geometryczne w skończonej rozdzielczości.Kolejnym kryterium, wg którego klasyfikuje się zastosowania grafiki, jest charakter danych:- Grafika dwuwymiarowa (grafika 2D)
- wszystkie obiekty są płaskie (w szczególności każdy obraz rastrowy wpada do tej kategorii).
- Grafika trójwymiarowa (grafika 3D)
- obiekty są umieszczone w przestrzeni trójwymiarowej i celem programu komputerowego jest przede wszystkim przedstawienie trójwymiarowego świata na dwuwymiarowym obrazie.
Jeszcze jednym kryterium jest cykl generacji obrazu:- Grafika nieinterakcyjna
- program wczytuje uprzednio przygotowane dane i na ich podstawie tworzy wynikowy obraz. Tak działa np. POV-Ray, który wczytuje z pliku definicję sceny trójwymiarowej i na jej podstawie generuje obraz sceny.
- Grafika interakcyjna
- program na bieżąco uaktualnia obraz w zależności od działań użytkownika, dzięki temu użytkownik może od razu ocenić skutki. Bardzo ważne w tym przypadku jest, że czas odświeżenia obrazu nie może być zbyt długi. Dlatego w przypadku grafiki interakcyjnej akceptuje się i stosuje uproszczone metody rysowania obiektów, aby zminimalizować czas oczekiwania.
- Grafika czasu rzeczywistego
- program musi bardzo szybko (kilkadziesiąt razy na sekundę) regenerować obraz, aby wszelkie zmiany były natychmiast uwidocznione. Grafika czasu rzeczywistego ma szczególnie znaczenie w różnego rodzaju symulatorach, jest również powszechna w grach komputerowych.
-
Programy Graficzne
Programy graficzne dzieli się na umożliwiające modyfikacje:
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz