Раздел информатики, занимающийся проблемами создания и обработки на компьютере графических изображений, называется компьютерной графикой.
Это область информатики, занимающаяся проблемами получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) на компьютере. Работа с компьютерной графикой - одно из самых популярных направлений использования персонального компьютера, причем занимаются этой работой не только профессиональные художники и дизайнеры.
Без компьютерной графики не обходится ни одна
современная программа. Работа над графикой
занимает до 90% рабочего времени
программистских коллективов, выпускающих
программы массового применения. Основные
трудозатраты в работе редакций и издательств
тоже составляют художественные и оформительские
работы с графическими программами.
Область применения компьютерной графики
не ограничивается одними художественными
эффектами. Во всех отраслях науки, техники,
медицины, в коммерческой и управленческой
деятельности используются построенные с помощью
компьютера схемы, графики, диаграммы,
предназначенные для наглядного отображения
разнообразной информации. Конструкторы,
разрабатывая новые модели автомобилей и самолетов,
используют трехмерные графические объекты, чтобы
представить окончательный вид изделия. Архитекторы
создают на
экране монитора объемное изображение здания, и это
позволяет им увидеть, как оно впишется в ландшафт. А как же получаются картинки на экране монитора? Вы уже знаете, что информация, хранящаяся в памяти компьютера, выводится на экран монитора. Значит, и рисунки на экране - это отображение информации, хранящейся в памяти компьютера.
История компьютерной графики
Результатами расчетов на первых компьютерах являлись длинные колонки чисел, напечатанных на бумаге при помощи алфавитно-цифровых печатающих устройств - АЦПУ. После этого человек вручную производил графическую обработку результатов: чертил графики, диаграммы, чертежи. В таком виде результаты становились более понятными.
Возникла идея поручить графическую обработку самой машине. Программисты научились получать рисунки в режиме символьной печати. На бумажных листах с помощью звездочек, точек, крестиков, букв печатались графики функций, изображались физические процессы, получались художественные изображения. В редком компьютерном центре стены не украшались распечатками с портретами Эйнштейна, репродукциями Джоконды и другой машинной живописью.
Затем появились специальные устройства для графического вывода на бумагу –
графопостроители (плоттеры). С помощью такого устройства на лист бумаги
чернильным пером наносятся графические изображения: графики, диаграммы,
технические чертежи и прочее. Для управления работой графопостроителей стали
создавать специальное программное обеспечение.
Появление графического дисплея – настоящая революция в компьютерной графике.
На экране стало возможным получать рисунки, чертежи в таком же виде, как на
бумаге с помощью карандашей, красок, чертежных инструментов. Рисунок из
памяти компьютера может быть выведен не только на экран, но и
на бумагу с помощью принтера.
Научная графика
Это направление появилось первым.
Первые компьютеры использовались лишь для решения научных и производственных задач. Чтобы лучше понять полученные результаты, производили их графическую обработку, строили графики, диаграммы, чертежи рассчитанных конструкций. Первые графики на машине получали в режиме символьной печати. Затем появились специальные устройства - графопостроители (плоттеры) для вычерчивания чертежей и графиков чернильным пером на бумаге. Современная научная компьютерная графика дает возможность проводить вычислительные эксперименты с наглядным представлением их результатов.
Назначение научной графики - наглядное изображение объектов научных исследований, графическая обработка результатов расчетов, проведение вычислительных экспериментов с наглядным представлением их результатов.
Деловая графика
Это область компьютерной графики, предназначенная для наглядного представления
различных показателей работы учреждений. Плановые показатели, отчетная
документация, статистические сводки - вот объекты, для которых с помощью деловой
графики создаются иллюстративные материалы. Программные средства деловой
графики включаются в состав электронных таблиц.
Назначение деловой графики - создание иллюстраций, часто используемых в работе
различных учреждений. Плановые показатели, отчетная документация,
статистические сводки - вот объекты, для которых с помощью деловой графики
создаются иллюстративные материалы.
Конструкторская графика
используется в работе инженеров-конструкторов, архитекторов, изобретателей новой техники. Этот вид компьютерной графики является обязательным элементом САПР (систем автоматизации проектирования). Средствами конструкторской графики можно получать как плоские изображения (проекции, сечения), так и пространственные трехмерные изображения.
Назначение конструкторской графики – использование в работе инженеров-конструкторов и изобретателей для создания чертежей.
Компьютерные приложения, работающие в этой области, получили название САПР — Системы Автоматизированного ПРоектирования.
Графика в сочетании с расчетами позволяет проводить в наглядной форме поиск оптимальной конструкции, наиболее удачной компоновки деталей, прогнозировать последствия, к которым может привести изменения в конструкции.
Иллюстративная графика
Иллюстративная графика - это произвольное рисование и черчение на экране
компьютера. Пакеты иллюстративной графики относятся к прикладному программному
обеспечению общего назначения. Простейшие программные средства иллюстративной
графики называются графическими редакторами.
Программные средства, позволяющие человеку использовать компьютер для
произвольного рисования и черчения подобно тому, как он это делает на бумаге с
помощью карандашей, кисточек, красок, циркулей, линеек и других инструментов,
относятся к иллюстративной графике.
Художественная и рекламная графика
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 трехмерных объектов, их повороты, приближения, удаления, деформации связано с большим объемом вычислений. Передача освещенности объекта в зависимости от положения источника света, от расположения теней, от фактуры поверхности, требует расчетов, учитывающих законы оптики.
Компьютерная анимация
|
Получение движущихся изображений на ЭВМ называется компьютерной анимацией. Слово "анимация" обозначает "оживление". В недавнем прошлом художники мультипликаторы создавали свои фильмы вручную. Чтобы передать движение, им приходилось делать тысячи рисунков, отличающихся друг от друга небольшими изменениями. Затем эти рисунки переснимались на кинопленку.
|
|
Система компьютерной анимации берет значительную часть рутинной работы на себя. Например, художник может создать на экране рисунки лишь начального и конечного состояния движущегося объекта, а все промежуточные состояния рассчитает и изобразит компьютер. Полученные рисунки, выводимые последовательно на экран с определенной частотой, создают иллюзию движения.
Об истории развития анимации и основных методах компьютерной анимации обширная информация дана в сетевом журнале "Компьютерная графика и Мультимедиа".
МультимедиаЭто объединение высококачественного изображения на экране компьютера со звуковым сопровождением. Наибольшее распространение системы мультимедиа получили в области обучения, рекламы, развлечений. |
Приложения компьютерной графики очень разнообразны. Для каждого направления создается специальное программное обеспечение, которое называют графическими программами или графическими пакетами.
Материал по данной теме подготовлен и предоставлен педагогом информатики Казаковой Натальей Сергеевной.
Тест:
Ответьте на вопросы теста, пройдя по ссылке: Тест
Компьютерная графика
Сайт для учащихся