Презентация на тему «компьютерная графика»

История

Файл:ComputerGraphics-Cat-41-071.jpg

Кадр мультфильма «Кошечка»

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» («Космические войны») 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. По сути, это был первый векторный редактор, реализованный на компьютере. Также программу можно назвать первым графическим интерфейсом, причём она являлась таковой ещё до появления самого термина.

В середине 1960-х гг. появились разработки в промышленных приложениях компьютерной графики. Так, под руководством Т. Мофетта и Н. Тейлора фирма Itek разработала цифровую электронную чертёжную машину. В 1964 году General Motors представила систему автоматизированного проектирования DAC-1, разработанную совместно с IBM.

В 1968 году группой под руководством Н. Н. Константинова была создана компьютерная математическая модель движения кошки. Машина БЭСМ-4, выполняя написанную программу решения дифференциальных уравнений, рисовала мультфильм «Кошечка», который для своего времени являлся прорывом. Для визуализации использовался алфавитно-цифровой принтер.

Существенный прогресс компьютерная графика испытала с появлением возможности запоминать изображения и выводить их на компьютерном дисплее, электронно-лучевой трубке.

Слайд 10СВОЙСТВА РАСТРОВОЙ И ВЕКТОРНОЙ ГРАФИКРастровые изображения обладают рядом параметров: размер, четкость,

сглаженность, цветовая насыщенность и т. д. Одна из важнейших характеристик растрового изображения, отвечающая за его качество, — разрешение, DPI (Dot Per Inch): количество пикселей на квадратный дюйм. Чем больше цифра, тем четче будет картинка. Фактически DPI отвечает за размер пикселя.Каждый контур представляет собой независимый объект, который можно перемещать, масштабировать, изменять до бесконечности. Векторную графику часто называют также объектно-ориентированной графикой.Она экономна в плане объемов дискового пространства, необходимого для хранения изображений: это связано с тем, что сохраняется не само изображение, а только некоторые основные данные, используя которые программа всякий раз воссоздает изображение заново. Кроме того, описание цветовых характеристик не сильно увеличивает размер файла.

Области применения компьютерной графики

Компьютерная графика (КГ) представляет собой отдельную область человеческой деятельности, в рамках которой выполняется создание и обработка изображений посредством компьютеров и специального ПО. Кроме того, под компьютерной графикой подразумевают метод трансформации реальной визуальной информации в оцифрованную форму, а также ее сохранение и изменение.

Сферы, в которых используется КГ:

Научная графика

На первых порах компьютерную графику использовали в качестве инструмента визуализации результатов научной сферы и производства. Для упрощения восприятия сложных идей и концепций они отображались на чертежах и диаграммах. Применялся режим символьной печати. Затем с помощью графопостроителей вычерчивались на поверхности бумаги чернильным пером. На сегодняшний день ПО дает возможность демонстрировать результаты вычислений наиболее понятным образом.

Области применения компьютерной графики

Деловая графика

Она необходима для лучшего понимания различных параметров эффективности предприятий. Содержится в электронных таблицах. Количественные значения из статистик, отчетов, планов конвертируются в изображения.

Только до29 января

Пройди опрос иполучи обновленный курс от Geekbrains

Дарим курс по digital-профессиям
и быстрому вхождения в IT-сферу

Чтобы получить подарок, заполните информацию в открывшемся окне

Перейти

Скачать файл

Конструкторская графика

Включена в состав систем автоматизации проектирования (САПР) для работы инженеров, строителей, архитекторов. Конструкторскую графику применяют, к примеру, в процессе создания изображений на плоскости (сечения, проекции и т.д.) и при обработке изображений в трехмерном пространстве.

Иллюстративная графика

Речь идёт о прикладном ПО, технологии создания произвольных рисунков и чертежей на экране компьютера. Графические редакторы являются простейшими представителями данной категории.

Художественная/рекламная графика

Распространение ТВ повлекло за собой мощный прогресс в области разработки рекламы, компьютерных игр, мультиков, презентаций. В этих целях применяются мощные компьютеры, которые способны воспроизводить реалистичную анимацию.

Области применения компьютерной графики

Пиксель арт

Вид цифрового искусства, которое подразумевает применение растровой графики и пиксельного изменения изображений.

Пиксели представляют собой элементы растрового изображения. Существуют в форме точек или квадратов. Благодаря такой графике раньше создавались компьютерные и телефонные игры.

Компьютерная анимация

Является способом разработки движущегося изображения посредством объединения некоторого количества его промежуточных состояний и различных сложных математических расчетов. На данный момент есть несколько разновидностей анимации: мультипликация по ключевым кадрам, программируемая анимация, анимация вручную и т.д.

Мультимедиа

В этом случае высококачественная картинка отображается на экране вместе со звуком.

Доклад №2

Компьютерная графика незаменимая в нашем мире. Она используется для создания или обработки визуальной, графической информации

Обработка цифровых изображений нескольких типов: двумерная, трехмерная, CGI графика. Двумерная графика представляет собой классификацию типов представление графической информации. Она разделяется на растровую, векторную некоторые разделяют еще фрактальную.

Растровая всегда состоит из пикселей. Сам пиксель имеет свой цвет, яркость, прозрачность, часто все это соединяется. Без проблем можно уменьшать картинку, но если ее увеличить то будут заметны квадраты, это и есть пиксели. Именно это является большим минусом этой графики. Еще один нюанс это большой размер, это приносить неудобства в редактировании и отправки изображения.

Векторная это графика, состоящая из геометрических примитивов, чаше всего это геометрические фигуры, линии, точки, окружности. В отличие от растровой графики при увеличении качество картинки не ухудшается. Она используется для создания мультфильмов, шрифтов, различных роликов.

Фрактальная графика заключается в создание подобных объектов, которые были ранее. Плюсом является, то, что она почти не занимает памяти.

Трехмерная графика руководит объектами из трехмерного пространства. В итоге создаются плоские картинки. Широко используется в кино и играх.

Компьютер может представлять цвета по RGB и CMYK. Они отличаются цветами. В RGB используются красный, зеленый, синий. При смешивании в разных пропорциях получаются дополнительные цвета. Если смешать все цвета в одинаковых пропорциях, то получиться белый цвет.

CMYK состоит из голубого, пурпурного и желтого. Все работает, так же как и в RGB. Если смешать все эти цвета — то получиться черный.

Компьютерная графика нужна человечеству. Без нее все науки и исследования будут прикрашены, а без этого никто не выживет.

5, 6, 7, 8 класс

Цветные модели

Цветовая модель — способ представления большого количества цветов путем разбиения их на простые компоненты. В компьютерной графике существует большое количество моделей, но есть три основные модели.

Цветовая
модель RGB является аддитивной, т.е. каждый цвет представляет собой комбинацию
в различных пропорциях трех основных цветов — красного (Красный), зеленого
(Зеленый), синего (Синий). Он служит основой для создания и редактирования
компьютерной графики, предназначенной для электронного воспроизведения (на
мониторе, телевизоре). Когда один компонент основного цвета пересекается с
другим, яркость общего излучения увеличивается. Сочетание трех компонентов
приводит к ахроматическому серому цвету, который приближается к белому с
увеличением яркости. При 256 уровнях градации тона, черный цвет соответствует
нулевым значениям RGB, а белый цвет — максимуму с координатами (255 255 255).

Цветовая модель CMYK является вычитаемой моделью и используется для подготовки публикаций к печати.

Цветовые компоненты CMY — это цвета, получаемые путем вычитания основных цветов из белого:

• синий (голубой) = белый — красный = зеленый + синий;
• пурпурный = белый — зеленый = красный + синий;
• желтый = белый — синий = красный + зеленый.

Этот
метод соответствует физической природе восприятия лучей, отраженных от печатных
оригиналов. Цвета синий, пурпурный и желтый называются взаимодополняющими,
потому что они дополняют основные цвета белым. Это также является основной
проблемой цветовой модели CMY — наложение дополнительных цветов друг на друга
на практике не приводит к получению чистого черного цвета. Поэтому в цветовую
модель был включен компонент чистого черного цвета. Это четвертая буква в
аббревиатуре цветовой модели CMYK (голубой, пурпурный, желтый, черный). Для
печати на печатных устройствах необходимо разделить цветное компьютерное
изображение на компоненты, соответствующие компонентам цветовой модели CMYK.
Этот процесс называется цветоделение. В результате получаются четыре отдельных
изображения, каждое из которых содержит цветовую часть каждого компонента
оригинала. Затем созданные в типографии из форм на основе разделенных по цветам
пленок, распечатанные многоцветные изображения получаются путем наложения
цветов CMYK.

Цветовая
модель HSB была разработана с максимальным учетом восприятия цвета человеком.
Он основан на цветовом круге Манселла. Цвет описан в трех компонентах: оттенок,
насыщенность и блеск. Значение цвета выбирается в качестве вектора,
начинающегося от центра окружности. Точка в центре соответствует белому цвету,
а точки по окружности круга — чистым спектральным цветам. Направление вектора
задается в градусах и определяет оттенок. Длина вектора определяет цветовую
насыщенность. Яркость регулируется по отдельной оси, называемой ахроматической,
а нулевая точка соответствует черному цвету. Цветовое покрытие модели HSB
охватывает все известные значения реальных цветов.

Модель
HSB часто используется для создания изображений на компьютере, который
имитирует методы и инструменты, используемые художниками. Существуют
специальные программы, имитирующие кисти, карандаши и карандаши. Существует
симуляция работы с краской и различными холстами. После создания картины
рекомендуется преобразовать ее в другую цветовую модель, в зависимости от
предполагаемого способа публикации.

Растровая графика

Можно сказать, что этот вид (тип) компьютерной графики самый распространенный. Залежи кадров с отпусков и миллионы фотографий милейших котят в интернете — все это растровая графика.

Строятся изображения растрового типа по простому принципу, который похож, например, на вышивку крестом. Определенный цвет помещается в назначенную ему ячейку. Если сильно приблизить растровую картинку, то можно увидеть как она разбивается на одинаковые по размеру квадратики, напоминая мозаику. Такое увеличение заметно ухудшает её качество, так как картинка при сильном увеличении делится на видимые квадраты. Этот эффект называется пикселизация, а каждый такой квадратик — точкой, или пикселем.

Растровая графика

Слово «пиксель» произошло от сокращения «Picture element». Пиксель не делится на более мелкие части, имеет однородный цвет и является мельчайшим элементом растрового изображения. Размер точки, пикселя, из множества которых стоит изображение, примерно 0,05 миллиметра.

К достоинствам растровой графики можно отнести ее высокую реалистичность. Минусом может являться то, что если картинка слишком маленькая, то увеличить ее без потери качества просто не получится. Самая популярная программа создания и редактирования растровой графики — Adobe Photoshop.

Трехмерная графика

3D-графика, или трехмерная графика, изучает методы и приемы создания объемных моделей объектов, которые лучше всего соответствуют реальным. Такие изображения можно рассматривать со всех сторон.

Гладкие поверхности и разнообразные графические формы используются для создания трехмерных иллюстраций. С их помощью художник сначала создает каркас будущего объекта, а затем поверхность покрывается материалами, визуально похожими на настоящие. Далее они создают гравитацию, освещение, свойства атмосферы и другие параметры пространства, в котором находится изображенный объект. Затем, при условии, что объект движется, задайте траекторию движения и его скорость.

Слайд 13ТРЕХМЕРНАЯ ГРАФИКАЭтот вид компьютерной графики вобрал в себя очень много из

векторной, а также из растровой компьютерной графики. Применяется она при разработке дизайн-проектов интерьера, архитектурных объектов, в рекламе, при создании обучающих компьютерных программ, видео-роликов, наглядных изображений деталей и изделий в машиностроении и др. Трёхмерная компьютерная графика позволяет создавать объёмные трёхмерные сцены с моделированием условий освещения и установкой точек зрения. 

Программные пакеты, позволяющие производить трёхмерную графику: 3D Studio MAX, AutoCAD, ArhiCAD, Autodesk 3ds Max, Maya, Newtek Lightwave, SoftImage XSI, Rhinoceros 3D, Cinema 4D, K-3D, Wings3D.

Векторное изображение

Объекты, созданные в этом виде графики, определяются алгебраическими уравнениями (векторами). Картины и рисунки состоят из множества точек, через которые осуществляется прямые линии и кривые. Изображение векторное проще, т. е. записывается в виде узоров. Программа, которая отображает и позволяет редактировать пересчитывает формулы.

На практике создание такого изображения состоит в создании независимых друг от друга объектов. Каждый из них имеет такие свойства, как контур, размер, цвет и является отдельным юридическим лицом.

Изображения и векторные рисунки можно произвести масштабируя и моделируя без потери их качества. Здесь изменение формы какого-либо объекта заключается в моделировании его контура. Это значить, что контур можно менять, а заливка(картинка) останется преждней. Примером рисунков, созданных в векторной графике, может служить клипарт.

При этой графике не использует определения качества изображения. Объекты отображаются на экране монитора с разрешением, с которой работает видеокарта и печать с разрешением принтера.

Векторная графика имеет ряд преимуществ. Четкая на мониторе и на печати, занимает меньше места на диске и в оперативной памяти компьютера.

Недостатком векторной графики является отсутствие универсального формата записи (например, рисунок, созданный в Corelu мы можем прочитать только в этой программе.) Однако не все располагают дорогим программным обеспечением Corela чтобы рисунок стал вообще виден, поэтому вы должны изменить его формат (например, JPG).

Существует множество профессиональных программ, предназначенных для создания рисунков на основе векторной графики. Самыми популярными продуктами этой категории являются программы CorelDraw, Illustrator, WindowsDraw и дизайнер.

Изображения созданные при помощи векторной графики имеют следующие расширения файлов иллюстрации: CDR, CGM DRW WFM WPG DSP.

Разрешение

Следует четко различать: разрешение экрана, разрешение печатающего устройства и разрешение изображения. Все эти понятия относятся к разным объектам. Друг с другом эти виды разрешения никак не связаны пока не потребуется узнать, какой физический размер будет иметь картинка на экране монитора, отпечаток на бумаге или файл на жестком диске.

Разрешение экрана — это свойство компьютерной системы (зависит от монитора и видеокарты) и операционной системы (зависит от настроек Windows). Разрешение экрана измеряется в пикселах (точках) и определяет размер изображения, которое может поместиться на экране целиком.

Разрешение принтера — это свойство принтера, выражающее количество отдельных точек, которые могут быть напечатаны на участке единичной длины. Оно измеряется в единицах dpi (точки на дюйм) и определяет размер изображения при заданном качестве или, наоборот, качество изображения при заданном размере.

Разрешение изображения — это свойство самого изображения. Оно тоже измеряется в точках на дюйм — dpi и задается при создании изображения в графическом редакторе или с помощью сканера. Так, для просмотра изображения на экране достаточно, чтобы оно имело разрешение 72 dpi, а для печати на принтере — не меньше как 300 dpi. Значение разрешения изображения хранится в файле изображения.

Виды компьютерной графики

Двухмерная графика – изображение, имеющее два измерения, то есть лежащее на плоскости. Основа компьютерной графики, в том числе и трехмерной.

Трехмерная графика (3D) – построение на компьютере, с помощью специальных программ, пространственной модели, состоящей из сложных и простых геометрических форм, присвоение этой модели фактуры, цвета, степени прозрачности и матовости, придание ей и условной камере движения в виртуальном пространстве, расстановка в этом пространстве источников света, и, наконец, просчет выстроенной сцены. Применяется при создании компьютерных игр, рекламы и т.д.

Цветовая модель HSB

Цветовая модель HSB разработана с максимальным учетом особенностей восприятия цвета человеком. Она построена на основе цветового круга Манселла. Цвет описывается тремя компонентами: оттенком (Hue), насыщенностью (Saturation) и яркостью (Brigfitness).

Значение цвета выбирается как вектор, исходящий из центра окружности. Точка в центре соответствует белому цвету, а точки по периметру окружности — чистым спектральным цветам. Направление вектора задается в градусах и определяет цветовой оттенок. Длина вектора определяет насыщенность цвета. На отдельной оси, называемой ахроматической, задается яркость, при этом нулевая точка соответствует черному цвету. Цветовой охват модели HSB перекрывает все известные значения реальных цветов.

Модель HSB принято использовать при создании изображений на компьютере с имитацией приемов работы и инструментария художников. Существуют специальные программы, имитирующие кисти, перья, карандаши. Обеспечивается имитация работы с красками и различными полотнами. После создания изображения его рекомендуется преобразовать в другую цветовую модель, в зависимости от предполагаемого способа публикации.

Фрактальная графика

Во фрактальной графике реализован принцип наследования геометрических качеств, передающихся от одного элемента к другому. Основана данная модель на математических вычислениях (формулах) и так как детализированного описания мелких составляющих не требуется, то обрисовать такой объект можно несколькими уравнениями, результаты которых в дальнейшем машина отображает автоматически, и не требует хранения в памяти компьютера каких-либо объектов. Фрактальный принцип отображения графики нашел широкое применение во многих областях компьютерной графики, науки и искусства. Фракталы широко применяются в растровой, векторной и 3D графике. Можно отметить несколько программ для генерирования фракталов: Fractal Explorer, Apophysis, Mandelbulb3D.

2. Текущее состояние

2.1. Основные области применения

Разработки в области компьютерной графики сначала двигались лишь академическим интересом и шли в научных учреждениях. Постепенно компьютерная графика прочно вошла в повседневную жизнь, стало возможным вести коммерчески успешные проекты в этой области. К основным сферам применения технологий компьютерной графики относятся:

• 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 (например, тренажёры управления самолётом);
• Системы автоматизированного проектирования;
• Компьютерная томография.
• Компьютерная графика для кино и телевидения
• Лазерная графика.

2.2. Научная работа

Компьютерная графика является также одной из областей научной деятельности. В области компьютерной графики защищаются диссертации, а также проводятся различные конференции:

• конференция Siggraph, проводится в США
• конференция Графикон, проводится в России
• CG-событие, проводится в России
• CG Wave, проводится в России

На факультете ВМиК МГУ существует лаборатория компьютерной графики.

Растровая графика

В растровой графике изображение хранится в виде мозаики из точек, где каждая точка имеет свой цвет. Растровыми изображениями являются цифровые фотографии, отсканированные иллюстрации. Такие изображения редко создаются «с нуля». Поэтому программы-редакторы растровой графики ориентированы не на создание изображений, а на их обработку.

Достоинства растровой графики:

• Растровая графика позволяет создать рисунок любой сложности.
• Сложные изображения обрабатываются быстро, если они не требуют масштабирования.
• Растровый формат является естественным для большинства устройств ввода-вывода (мониторов, принтеров, сканеров), так как изображение на этих устройствах тоже формируется из пикселов.

Недостатки растровой графики:

• Даже простое изображение будет иметь большой размер файла.
• Масштабирование ухудшает качество изображения.
• Невозможен вывод на отдельные устройства печати (например, векторный графопостроитель).

С растровыми изображениями работают такие графические редакторы как Adobe Photoshop, GraphicsMagick, ImageMagick.

Растровые изображения хранят в сжатом виде. Существует два типа сжатия: сжатие без потерь и сжатие с потерями. Сжатие с потерями предполагает некоторую потерю качества при восстановлении после сжатия. Однако, предполагается, что эта потеря качества должна находиться в некоторых допустимых пределах. Человеческий глаз не должен видеть существенной разницы изображения до и после сжатия.

Замечание 1

К форматам, поддерживающим сжатие без потерь, относятся следующие: .bmp, .gif, .png. Сжатие с потерями применяется в формате .jpeg. Формат .tiff позволяет хранить изображение как вообще без сжатия, так и с обоими видами сжатия.

Трехмерная графика

Трехмерная графика оперирует с объектами в трехмерном пространстве. Для построения изображения, которое выглядит как объемное, используется так называемое полигональное моделировнаие. Для этого поверхность объекта представляют в виде простых двумерных геометрических фигур. Они называются полигонами. Слово polygon в переводе с английского означает «многоугольник» В компьютерных играх в качестве полигонов чаще всего используются треугольники, так как именно треугольники обрабатываются с самой высокой скоростью. Для других целей используются другие многоугольники.

Чем меньше размер полигона и чем больше полигонов размещено на моделируемой поверхности, тем большей точности изображения можно добиться. Поэтому после изготовления грубой модели из небольшого числа полигонов применяется операция тесселяции. При этом каждый полигон делится на несколько частей, сглаживая и уточняя тем самым изображение. Моделирование выполняется в различных 3D-редакторах: 3D-Designer, Modo, Cheetah3D, Cybermotion 3D.

Растровая графика

Способ представления изображения в виде совокупности отдельных точек – пикселей — различных цветов или оттенков. Это наиболее простой способ представления изображения, т.к. таким образом видит наш глаз.

Растр – прямоугольная сетка точек, формирующих изображение на экране компьютера.

Основным (наименьшим) элементом растрового изображения является точка. Если изображение экранное, то эта точка называется пикселем

Для растровых изображений, состоящих из точек, особую важность имеет понятие разрешения, выражающее количество точек, приходящихся на единицу длины. Это определяется тем, что каждый пиксель растрового изображения имеет свойства: размещение и цвет

Чем больше количество пикселей и чем меньше их размеры, тем лучше выглядит изображение – тем выше разрешение. Растровую графику применяют при разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий. Иллюстрации, выполненные средствами растровой графики, редко создают вручную с помощью компьютерных программ. Чаще для этой цели используют сканированные иллюстрации, подготовленные художником на бумаге, или фотографии. В последнее время для ввода растровых изображений в компьютер нашли широкое применение цифровые фото- и видеокамеры. Соответственно, большинство графических растровых редакторов, предназначенных для работы с растровыми иллюстрациями, ориентированы не столько на создание изображений, сколько на их обработку.

Достоинством такого способа является возможность получения фотореалистичного изображения высокого качества в различном цветовом диапазоне. Недостатком – высокая точность и широкий цветовой диапазон требуют увеличения объема файла для хранения изображения и оперативной памяти для его обработки. Большие объемы данных — это основная проблема при использовании растровых изображений. Для активных работ с большеразмерными иллюстрациями типа журнальной полосы требуются компьютеры с исключительно большими размерами оперативной памяти (128 Мбайт и более). Разумеется, такие компьютеры должны иметь и высокопроизводительные процессоры. Второй недостаток растровых изображений связан с невозможностью их увеличения для рассмотрения деталей. Поскольку изображение состоит из точек, то увеличение изображения приводит только к тому, что эти точки становятся крупнее и напоминают мозаику. Никаких дополнительных деталей при увеличении растрового изображения рассмотреть не удается. Более того, увеличение точек растра визуально искажает иллюстрацию и делает её грубой. Этот эффект называется пикселизацией.

Основные редакторы растровой графики:

1. Adobe PhotoShop

2. GIMP

3. Paint

4. Paint Shop Pro

5. Photo Impact

6. Corel PHOTO-PAINT

7. Macromedia Fireworks

Основные форматы растровой графики:

1. PSD

2. PCX

3. BMP

4. GIF

5. PNG

6. JPEG

7. TIFF

8. RAW

9. DjVu

Области применения компьютерной графики

Научная
графика — первые компьютеры использовались только для решения научных и
производственных задач. Чтобы лучше понять полученные результаты, сделали их
графическую обработку, построили диаграммы, графики, чертежи расчетных
конструкций. Первые схемы на устройстве были получены в режиме символьной
печати. Затем появились специальные устройства — графические дизайнеры
(плоттеры) для рисования чертежей и графиков пером для чернил на бумаге.
Современная научная компьютерная графика позволяет проводить компьютерные
эксперименты с визуальным представлением их результатов.

Бизнес-графика — область компьютерной графики, используемая для визуализации различных показателей деятельности учреждений. Плановые показатели, отчетная документация, статистические сводки — это объекты, для которых с помощью бизнес-графики создается иллюстративный материал. Программное обеспечение для бизнес-графики включено в электронные таблицы.

Дизайнерская графика — используются в работе инженеров-конструкторов, архитекторов и изобретателей новых технологий Этот тип компьютерной графики является обязательным элементом CAD (Системы автоматизации проектирования). С помощью конструкторских чертежей можно получать как плоские изображения (проекции, сечения), так и пространственные трехмерные изображения.

Иллюстративная графика — это случайный рисунок и черчение на экране компьютера. Пакеты с иллюстративной графикой относятся к общепрограммному обеспечению. Самое простое программное обеспечение для иллюстративной графики называется графическими редакторами.

Художественная и рекламная графика — стала популярной во многом благодаря телевидению. Компьютер создавал рекламные ролики, мультфильмы, компьютерные игры, видеоуроки, видео-презентации. Графические пакеты для этих целей требуют больших ресурсов компьютера для скорости и памяти. Особенностью этих графических пакетов является возможность создания реалистичных изображений и «движущихся изображений». Получение чертежей трехмерных объектов, их вращение, приближение, расстояние, деформация связаны с большим количеством расчетов. Передача освещенности объекта в зависимости от положения источника света, от расположения теней, от состояния поверхности требует расчетов, учитывающих законы оптики.

Компьютерная анимация — это запись движущихся изображений на экране. Художник создает на экране изображение начального и конечного положения движущихся объектов, все промежуточные состояния вычисляются и отображаются компьютером, а расчеты производятся на основе математического описания этого вида движения. Полученные рисунки, которые последовательно отображаются на экране с определенной частотой, создают иллюзию движения.

Полиграфия — набор технических средств для многократного воспроизведения текстового материала и графических изображений. Специалист, работающий в этой области, должен не только знать программы верстки и графические редакторы, но и понимать подготовку публикации к печати.

Веб-дизайн — Дизайн веб-страниц. Он играет ту же роль для веб-сайта, что и печатный дизайн и макет для бумажного издания. Веб-дизайн часто означает не только создание графических элементов для сайта, но и дизайн его структуры, навигации, т.е. создание всего сайта.

Мультимедиа — это сочетание высококачественного изображения на экране компьютера со звуковым сопровождением. Наиболее широко мультимедийные системы используются в образовании, рекламе и развлечениях.

Устройства графического ввода:

1. мышь
2. графический планшет
3. сканер
4. цифровой фотоаппарат

Устройства вывода графических изображений:

• дисплей
• видеокарта
• принтер.

Основные различия растровой и векторной графики

Достоинства растровой графики:

Растровая графика предоставляет возможность создавать любые изображения не обращая внимание на сложность их исполнения в отличие от векторной графики, которая неспособна предать хорошо переход цветов от одного к другому.
Широкий спектр применения – растровая графика на сегодняшний день нашла широкое применение в различных областях, от мелких изображений (иконок) до крупных (плакатов).
Очень высокая скорость обработки изображений различной сложности, при условие что нет необходимости в их масштабирование.
Представление растровой графики является естественным для большинства устройств и техники ввода-вывода графики.

Недостатки растровой графики:

• Большой размер файлов с простыми растровыми изображениями.
• Невозможно увеличение изображения в масштабе без потери качества.
• Вывод изображения при печати на плоттер является затруднительным.
• При хорошем качестве изображения требуются значительный объем дискового пространства для хранения файлов.
• Сложность преобразования растрового изображения в векторное.

Исходя из вышеуказанных недостатков хранить простые рисунки рекомендуется не в сжатой растровой графике, а использовать векторную.

Достоинства векторной графики:

• Масштабирование размеров без потери качества изображения.
• Масштабированные изображения не увеличиваются в весе ни на один байт.
• Во время масштабирования качество, резкость, четкость и цветовые оттенки изображений не страдают.
• Вес изображения в векторном формате в разы меньше веса изображения в растровом формате.
• При конвертации изображения из векторного формата в растровый, не возникает никакой сложности.
• Толщина линий при изменение масштаба (увеличение или уменьшение) объектов может не изменяться.

Недостатки векторной графики:

• В векторной графике можно изобразить далеко не каждый объект. Объем памяти и интервал времени на отображение векторной графики зависит от количества объектов и их сложности.
• После преобразование из растрового изображения в векторное, обычно качество векторного изображения не высокое.

На сегодняшний день наиболее популярными и востребованными графическими редакторами являются:

Редактор растровой графики: Adobe Photoshop, GIMP.

Редакторы векторной графики: CorelDraw, Adobe Illustrator и Inkscape.

Векторная и растровая графика хранится в определенных форматах изображения.

Цветовая модель RGB

Цветовая модель RGB является аддитивной, то есть любой цвет представляет собой сочетание в различной пропорции трех основных цветов – красного(Red), зеленого(Green), синего(Blue). Она служит основой при создании и обработке компьютерной графики, предназначенной для электронного воспроизведения (на мониторе, телевизоре). При наложении одного компонента основного цвета на другой яркость суммарного излучения увеличивается. Совмещение трех компонентов дает ахроматический серый цвет, который при увеличении яркости приближается к белому цвету. При 256 градационных уровнях тона черному цвету соответствуют нулевые значения RGB, а белому – максимальные, с координатами (255,255,255).

Векторная графика

Основным элементом векторной графики является линия. Разумеется, в растровой графике тоже есть линии, но они рассматриваются как набор точек. И векторной графики, все нарисовано, представляет собой набор строк.

Этот вид компьютерной графики является идеальным для хранения высокоточных изображений, таких как, например, чертежи и схемы.

Информация в файле хранится не в виде графического изображения, а координаты точек, через которые программа воссоздает образ.

Соответственно, для каждой точки линии зарезервировано одну из ячеек памяти. Следует отметить, что в векторной графике объем памяти, занимаемый одним объектом остается постоянным и не зависит от ее размера и длины. Почему это происходит? Потому что линия в векторной графике определяется несколькими параметрами, или, проще говоря, формула. Что бы мы делали с ним в будущем, в ячейке памяти будут меняться только параметры объекта. Количество ячеек памяти останется прежним.

Таким образом, можно сделать вывод, что векторные файлы по сравнению с растрового изображения требует намного меньше памяти.