Στην εποχή της πληροφορικής, του υπολογιστήΤα γραφικά είναι ευρέως διαδεδομένα σε όλο τον κόσμο. Γιατί είναι τόσο δημοφιλής; Πού εφαρμόζεται; Και γενικά, τι είναι τα γραφικά υπολογιστών; Ας το καταλάβουμε!
Ο ευκολότερος τρόπος είναι η επιστήμη. Επιπλέον, αυτό είναι ένα από τα τμήματα της επιστήμης των υπολογιστών. Μελετά πώς να επεξεργάζεται και να μορφοποιεί μια γραφική εικόνα χρησιμοποιώντας έναν υπολογιστή.
Τα μαθήματα γραφικών υπολογιστών υπάρχουν σήμερα τόσο στα σχολεία όσο και στα ανώτατα εκπαιδευτικά ιδρύματα. Και είναι δύσκολο σήμερα να βρούμε μια περιοχή όπου δεν θα ήταν σε ζήτηση.
Επίσης στην ερώτηση: «Τι είναι τα γραφικά υπολογιστών;"- μπορούμε να απαντήσουμε ότι αυτός είναι ένας από τους πολλούς τομείς της επιστήμης των υπολογιστών και, επιπλέον, αναφέρεται στον νεότερο: υπάρχει εδώ και περίπου σαράντα χρόνια. Όπως κάθε άλλη επιστήμη, έχει το δικό της συγκεκριμένο αντικείμενο, στόχους, μεθόδους και εργασίες.
Εάν εξετάσουμε αυτήν την ενότητα της επιστήμης των υπολογιστών με ευρεία έννοια, μπορούμε να δούμε ότι τα εργαλεία γραφικών υπολογιστών σάς επιτρέπουν να επιλύσετε τους ακόλουθους τρεις τύπους εργασιών:
1) Μετάφραση της λεκτικής περιγραφής σε γραφική εικόνα.
2) Το καθήκον της αναγνώρισης προτύπων, δηλαδή η μετάφραση της εικόνας σε μια περιγραφή.
3) Επεξεργασία γραφικών εικόνων.
Αν και το πεδίο εφαρμογής αυτής της περιοχήςΗ πληροφορική, αναμφίβολα, είναι εξαιρετικά μεγάλη, μπορούμε να διακρίνουμε τις κύριες κατευθύνσεις των γραφικών υπολογιστών, όπου έχει γίνει ένα σημαντικό μέσο επίλυσης των αναδυόμενων προβλημάτων.
Πρώτον, μια ενδεικτική κατεύθυνση. Είναι το ευρύτερο από όλα, καθώς καλύπτει εργασίες που κυμαίνονται από απλή οπτικοποίηση δεδομένων έως τη δημιουργία ταινιών κινουμένων σχεδίων.
Δεύτερον, η αυτο-αναπτυσσόμενη κατεύθυνση: γραφικά υπολογιστών, τα θέματα και οι δυνατότητες των οποίων είναι πραγματικά απεριόριστες, σας επιτρέπει να επεκτείνετε και να βελτιώσετε τις δεξιότητές σας.
Τρίτον, μια ερευνητική κατεύθυνση.Περιλαμβάνει μια εικόνα αφηρημένων εννοιών. Δηλαδή, η χρήση γραφικών υπολογιστών στοχεύει στη δημιουργία μιας εικόνας αυτού που δεν έχει φυσικό ανάλογο. Για ποιο λόγο? Κατά κανόνα, για να δείξετε το μοντέλο για σαφήνεια, ή για να εντοπίσετε την αλλαγή στις παραμέτρους και να τις προσαρμόσετε.
Για άλλη μια φορά: τι είναι τα γραφικά υπολογιστών;Αυτό είναι ένα τμήμα της επιστήμης των υπολογιστών που μελετά μεθόδους και μέσα επεξεργασίας και δημιουργίας γραφικών εικόνων χρησιμοποιώντας τεχνολογία. Υπάρχουν τέσσερις τύποι γραφικών υπολογιστών, παρά το γεγονός ότι υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός διαφορετικών προγραμμάτων για την επεξεργασία εικόνων χρησιμοποιώντας υπολογιστή. Αυτά είναι raster, vector, fractal και 3-D γραφικά.
Ποια είναι τα χαρακτηριστικά τους; Πρώτα απ 'όλα, οι τύποι γραφικών υπολογιστών διαφέρουν ανάλογα με τις αρχές του σχηματισμού μιας απεικόνισης όταν εμφανίζονται σε χαρτί ή σε μια οθόνη.
Το βασικό στοιχείο ενός bitmap ήη απεικόνιση είναι το σημείο. Εφόσον η εικόνα βρίσκεται στην οθόνη, το σημείο ονομάζεται pixel. Κάθε ένα από τα εικονοστοιχεία της εικόνας έχει τις δικές του παραμέτρους: χρώμα και θέση στον καμβά. Φυσικά, όσο μικρότερα είναι τα μεγέθη των pixel και όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός τους, τόσο καλύτερη είναι η εικόνα.
Το κύριο πρόβλημα ενός bitmap είναι η μεγάλη ποσότητα δεδομένων.
Το δεύτερο μειονέκτημα των ράστερ γραφικών είναι η ανάγκη μεγέθυνσης της εικόνας προκειμένου να ληφθούν υπόψη οι λεπτομέρειες.
Επιπλέον, σε υψηλή μεγέθυνση, η εικόνα είναι pixelated, δηλαδή, η διαίρεσή της σε pixel, η οποία παραμορφώνει σε μεγάλο βαθμό την εικόνα.
Το στοιχειώδες στοιχείο των διανυσματικών γραφικώνείναι η γραμμή. Φυσικά, οι γραμμές υπάρχουν επίσης στο γράφημα ράστερ, αλλά θεωρούνται ως ένα σύνολο σημείων. Και στα διανυσματικά γραφικά, ό, τι σχεδιάζεται είναι μια συλλογή γραμμών.
Αυτός ο τύπος γραφικών υπολογιστών είναι ιδανικός για την αποθήκευση εικόνων υψηλής ακρίβειας, όπως, για παράδειγμα, σχέδια και διαγράμματα.
Οι πληροφορίες στο αρχείο δεν αποθηκεύονται ως γραφική εικόνα, αλλά με τη μορφή συντεταγμένων σημείων με τα οποία το πρόγραμμα αναδημιουργεί την εικόνα.
Κατά συνέπεια, για καθένα από τα σημεία της γραμμήςένα από τα κελιά μνήμης είναι δεσμευμένο. Πρέπει να σημειωθεί ότι στα διανυσματικά γραφικά η ποσότητα μνήμης που καταλαμβάνεται από ένα αντικείμενο παραμένει αμετάβλητη και επίσης δεν εξαρτάται από το μέγεθος και το μήκος της. Γιατί συμβαίνει; Επειδή η γραμμή στα διανυσματικά γραφικά ορίζεται με τη μορφή πολλών παραμέτρων ή, πιο απλά, ενός τύπου. Ανεξάρτητα από το τι κάνουμε στο μέλλον, μόνο οι παράμετροι του αντικειμένου θα αλλάξουν στο κελί μνήμης. Ο αριθμός των κελιών μνήμης θα παραμείνει ο ίδιος.
Έτσι, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι τα διανυσματικά αρχεία, σε σύγκριση με τα αρχεία ράστερ, καταλαμβάνουν πολύ μικρότερη ποσότητα μνήμης.
Τα τρισδιάστατα γραφικά ή τα τρισδιάστατα γραφικά, μελετούν τις μεθόδους και τις τεχνικές για τη δημιουργία τρισδιάστατων μοντέλων αντικειμένων που ταιριάζουν καλύτερα με τα πραγματικά. Παρόμοιες εικόνες μπορούν να προβληθούν από όλες τις πλευρές.
Ομαλές επιφάνειες και ποικίλα γραφικάΤα σχήματα χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ογκωδών εικονογραφήσεων. Με τη βοήθειά τους, ο καλλιτέχνης δημιουργεί πρώτα το πλαίσιο του μελλοντικού αντικειμένου και μετά η επιφάνεια καλύπτεται με υλικά που μοιάζουν οπτικά με πραγματικά. Στη συνέχεια, κατασκευάζονται η βαρύτητα, ο φωτισμός, οι ατμοσφαιρικές ιδιότητες και άλλες παράμετροι του χώρου στον οποίο βρίσκεται το απεικονιζόμενο αντικείμενο. Στη συνέχεια, υπό την προϋπόθεση ότι το αντικείμενο κινείται, ρυθμίστε την τροχιά της κίνησης και την ταχύτητά του.
Ένα φράκταλ είναι ένα σχέδιο που αποτελείται απόπανομοιότυπα στοιχεία. Ένας μεγάλος αριθμός εικόνων είναι φράκταλ. Για παράδειγμα, η νιφάδα χιονιού Koch, το σετ Mandelbrot, το τρίγωνο Sierpinski και ο «δράκος» του Harter-Haitchey.
Ένα σχέδιο φράκταλ μπορεί να δημιουργηθεί είτε χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο, είτε δημιουργώντας αυτόματα μια εικόνα, η οποία πραγματοποιείται με υπολογισμούς χρησιμοποιώντας καθορισμένους τύπους.
Η εικόνα τροποποιείται όταν κάνετε αλλαγές στη δομή του αλγορίθμου ή αλλάζετε τους συντελεστές στον τύπο.
Το κύριο πλεονέκτημα των γραφικών fractal είναι ότι αποθηκεύονται μόνο τύποι και αλγόριθμοι στο αρχείο εικόνας.
Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι η επιλογή αυτών των κατευθύνσεων είναι πολύ αυθαίρετη. Επιπλέον, μπορεί να αναλυθεί και να επεκταθεί.
Ας απαριθμήσουμε λοιπόν τους κύριους τομείς των γραφικών υπολογιστών:
1) μοντελοποίηση
2) σχεδιασμός
3) εμφάνιση οπτικών πληροφοριών.
4) δημιουργία διεπαφής χρήστη.
Χρησιμοποιείται ευρέως στον προγραμματισμό μηχανικώντρισδιάστατα γραφικά υπολογιστών. Η πληροφορική ήρθε κυρίως στη βοήθεια μηχανικών και μαθηματικών. Μέσω τρισδιάστατων γραφικών, τα φυσικά αντικείμενα και οι διαδικασίες προσομοιώνονται, για παράδειγμα, σε κινούμενα σχέδια, ηλεκτρονικά παιχνίδια και κινηματογραφία.
Τα ράστερ γραφικά χρησιμοποιούνται ευρέως στοανάπτυξη πολυγραφικών και πολυμέσων εκδόσεων. Είναι πολύ σπάνιο ότι οι εικόνες που εκτελούνται με raster γραφικά δημιουργούνται χειροκίνητα χρησιμοποιώντας προγράμματα υπολογιστών. Συχνά σαρώνονται εικόνες που έκανε ο καλλιτέχνης σε φωτογραφίες ή χαρτί για το σκοπό αυτό.
Στον σύγχρονο κόσμο, ψηφιακόφωτογραφικές μηχανές και βιντεοκάμερες με σκοπό την εισαγωγή ράστερ φωτογραφιών σε υπολογιστή. Κατά συνέπεια, η συντριπτική πλειοψηφία των επεξεργαστών γραφικών που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν με raster γραφικά δεν επικεντρώνονται στη δημιουργία εικόνων, αλλά στην επεξεργασία και επεξεργασία.
Τα bitmap χρησιμοποιούνται στο Διαδίκτυο εάν υπάρχει ανάγκη μεταφοράς ολόκληρης της χρωματικής γκάμας.
Και εδώ είναι τα προγράμματα εργασίας με διανυσματικά γραφικά,Αντιθέτως, χρησιμοποιούνται συχνότερα για σκοπούς δημιουργίας εικόνων και όχι για επεξεργασία. Τέτοια εργαλεία χρησιμοποιούνται συχνά σε εκδοτικούς οίκους, γραφεία σύνταξης, γραφεία γραφείων και διαφημιστικά γραφεία.
Μέσω διανυσματικών γραφικών, είναι πολύ πιο εύκολο να επιλυθούν τα ζητήματα του σχεδιασμού, τα οποία βασίζονται στη χρήση των απλούστερων στοιχείων και γραμματοσειρών.
Αναμφίβολα, υπάρχουν παραδείγματα διανύσματοςεξαιρετικά καλλιτεχνικά έργα, ωστόσο, είναι η εξαίρεση παρά ο κανόνας, για τον απλό λόγο ότι η προετοιμασία εικονογραφήσεων με χρήση διανυσματικών γραφικών είναι εξαιρετικά δύσκολη.
Για αυτόματη δημιουργία εικόνων μεΜε τη βοήθεια μαθηματικών υπολογισμών, δημιουργήθηκε λογισμικό που λειτουργεί με παραγοντικά γραφικά. Στον προγραμματισμό, και όχι στο σχεδιασμό ή στο σχέδιο, συνίσταται η δημιουργία παραγοντικής σύνθεσης. Τα εργοστασιακά γραφικά σπάνια χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ηλεκτρονικών ή έντυπων εγγράφων, αλλά χρησιμοποιούνται συχνά για ψυχαγωγικούς σκοπούς.
