В епоху інформаційних технологій комп'ютернаграфіка набула широкого поширення у всьому світі. Чому вона так популярна? Де вона застосовується? І взагалі, що таке комп'ютерна графіка? Давайте розберемося!
Найпростіше - це наука. Крім того, це один з розділів інформатики. Він вивчає способи обробки та форматування графічного зображення за допомогою комп'ютера.
Уроки комп'ютерної графіки на сьогоднішній день існують і в школах, і в вищих навчальних закладах. І важко сьогодні знайти область, де вона не була б затребувана.
Також на питання: «Що таке комп'ютерна графіка?»- можна відповісти, що це одне з багатьох напрямків інформатики і, крім того, відноситься до найбільш молодим: воно існує близько сорока років. Як і будь-яка інша наука, вона має свій певний предмет, цілі, методи і завдання.
Якщо розглядати цей розділ інформатики в широкому сенсі, то можна побачити, що кошти комп'ютерної графіки дозволяють вирішувати наступні три типи завдань:
1) Переклад словесного опису в графічне зображення.
2) Завдання розпізнавання образів, тобто переклад картинки в опис.
3) Редагування графічних зображень.
Незважаючи на те що сфера застосування цієї областіінформатики, безперечно, вкрай широка, можна виділити основні напрямки комп'ютерної графіки, де вона стала найважливішим засобом вирішення виникаючих завдань.
По-перше, ілюстративне напрямок. Воно є найширшим з усіх, тому що охоплює завдання починаючи від простої візуалізації даних і закінчуючи створенням анімаційних фільмів.
По-друге, саморозвивається напрямок: комп'ютерна графіка, теми і можливості якої воістину безмежні, дозволяє розширювати і вдосконалювати свої навички.
По-третє, дослідницький напрямок.Воно включає в себе зображення абстрактних понять. Тобто застосування комп'ютерної графіки направлено на створення зображення того, що не має фізичного аналога. Навіщо? Як правило, з метою показати модель для наочності або простежити зміну параметрів і скорегувати їх.
Ще раз: що таке комп'ютерна графіка?Це розділ інформатики, що вивчає способи і засоби обробки і створення графічного зображення за допомогою техніки. Розрізняють чотири види комп'ютерної графіки, незважаючи на те, що для обробки картинки за допомогою комп'ютера існує величезна кількість різних програм. Це растрова, векторна, фрактальна і 3-D графіка.
Які їх відмінні риси? В першу чергу види комп'ютерної графіки розрізняються за принципами формування ілюстрації при відображенні на папері або на екрані монітора.
Базовим елементом растрового зображення абоілюстрації є точка. За умови, що картинка знаходиться на екрані, точка називається пікселем. Кожен з пікселів зображення має свої параметрами: кольором і розташуванням на полотні. Зрозуміло, що чим менше розміри пікселів і більше їх кількість, тим краще виглядає картинка.
Основна проблема растрового зображення - це великі обсяги даних.
Другий недолік растрової графіки - необхідність збільшити картинку для того, щоб розглянути деталі.
Крім того, при сильному збільшенні відбувається пикселизация зображення, тобто поділ його на пікселі, що в значній мірі спотворює ілюстрацію.
Елементарної складової векторної графікиє лінія. Природно, що в растровій графіці теж присутні лінії, проте вони розглядаються як сукупність точок. А в векторній графіці все, що намальовано, є сукупністю ліній.
Цей тип комп'ютерної графіки ідеальний для того, щоб зберігати високоточні зображення, такі як, наприклад, креслення і схеми.
Інформація у файлі зберігається не як графічне зображення, а у вигляді координат точок, за допомогою яких програма відтворює малюнок.
Відповідно, для кожної з точок лініїрезервується один з осередків пам'яті. Необхідно зауважити, що в векторній графіці об'єм пам'яті, займаний одним об'єктом, залишається незмінним, а також не залежить від його розміру і довжини. Чому так відбувається? Тому що лінія в векторній графіці задається у вигляді декількох параметрів, або, простіше кажучи, формулою. Що б ми не робили з нею в подальшому, в комірці пам'яті будуть змінюватися лише параметри об'єкта. Кількість осередків пам'яті залишиться колишнім.
Таким чином, можна прийти до висновку, що векторні файли, в порівнянні з растровими, займають набагато менший обсяг пам'яті.
3D-графіка, або тривимірна графіка, вивчає методи і прийоми створення об'ємних моделей об'єктів, які максимально відповідають реальним. Подібні зображення можна розглянути з усіх боків.
Гладкі поверхні і різноманітні графічніфігури використовуються з метою створення об'ємних ілюстрацій. З їх допомогою художник створює спочатку каркас майбутнього об'єкта, а потім поверхню покривають такими матеріалами, які візуально схожі на реальні. Далі роблять гравітацію, освітлення, властивості атмосфери та інші параметри простору, в якому знаходиться зображуваний об'єкт. Потім, за умови, що об'єкт рухається, задають траєкторію руху і його швидкість.
Фракталом називається малюнок, що складається зоднакових елементів. Велика кількість зображень є фракталами. Наприклад, сніжинка Коха, безліч Мандельброта, трикутник Серпінського, а також «дракон» Хартера-Хейтчея.
Фрактальний малюнок можна побудувати або за допомогою будь-якого алгоритму, або шляхом автоматичного створення зображення, яке здійснюється шляхом обчислень по заданих формулах.
Модифікація зображення відбувається при внесенні змін до структури алгоритму або зміні коефіцієнтів у формулі.
Головною перевагою фрактальної графіки є те, що в файлі зображення зберігаються тільки формули і алгоритми.
Однак необхідно зауважити, що виділення даних напрямків вельми умовно. Крім того, воно може бути деталізовано і розширено.
Отже, перерахуємо основні галузі комп'ютерної графіки:
1) моделювання;
2) проектування;
3) відображення візуальної інформації;
4) створення призначеного для користувача інтерфейсу.
В інженерному програмуванні широко використовуєтьсятривимірна комп'ютерна графіка. Інформатика в першу чергу прийшла на допомогу інженерам і математикам. Засобами тривимірної графіки відбувається моделювання фізичних об'єктів і процесів, наприклад, в мультиплікації, комп'ютерних іграх і кінематографі.
Растрова графіка широко застосовується прирозробці поліграфічних і мультимедійних видань. Дуже рідко ілюстрації, які виконуються засобами растрової графіки, створюються за допомогою комп'ютерних програм вручну. Найчастіше з цією метою користуються відскановані зображення, які художник виготовив на фотографії або папері.
У сучасному світі широко застосовуються цифровіфото- і відеокамери з метою введення растрових фотографій в комп'ютер. Відповідно, переважна більшість графічних редакторів, які призначені для роботи з растровою графікою, орієнтовані не на створення зображень, а на редагування і обробку.
Растрові зображення застосовуються в інтернеті в тому випадку, якщо є необхідність передати всю колірну гамму.
А ось програми для роботи з векторною графікою,навпаки, найчастіше використовуються з метою створення ілюстрацій, якщо для обробки. Подібні засоби нерідко використовують в видавництвах, редакціях, дизайнерських бюро та рекламних агентствах.
Засобами векторної графіки набагато простіше вирішуються питання оформлювальних робіт, які засновані на застосуванні найпростіших елементів і шрифтів.
Безперечно, існують приклади векторнихвисокохудожніх творів, однак вони є скоріше винятком, ніж правилом, по тій простій причині, що підготовка ілюстрацій засобами векторної графіки надзвичайно складна.
Для автоматичного створення зображень здопомогою математичних розрахунків створені програмні засоби, що працюють з факторіальною графікою. Саме в програмуванні, а не в оформленні або малюванні складається створення факторіальною композиції. Факторіальна графіка рідко застосовується з метою створення електронного або друкованого документа, однак її нерідко використовують в розважальних цілях.
