Компьютерная графика
Компьютерная графика - термин, имеющий следующие значения:
1. Представление и обработка визуальной (графической) информации средствами вычислительной (компьютерной) техники (в частности, на компьютерном дисплее);
2. Технологии для синтеза и обработки изображений электронными средствами;
3. Изображения, полученные с помощью компьютерных технологий;
4. Подраздел информатики, изучающий создание визуальной информации и её обработку цифровым способом.
Авторство термина Computer graphics (рус. "компьютерная графика") приписывается проектировщику Уильяму Феттеру, который в 1960 году дал такое определение своей работе в корпорации Boeing. Впрочем, сам Феттер утверждал, что исходное авторство термина принадлежит другому сотруднику корпорации - Верну Хадсону. Как впоследствии отметил в одном из интервью Феттер, Boeing остро нуждался в компьютерной модели человеческой фигуры, которую можно было применять в различных исследованиях, и в 1964 году Феттер создал первую графическую модель, получившую неофициальное название "Человек Боинга".
До начала 1980-х годов компьютерная графика оставалась сугубо профессиональной областью; в дальнейшем, по мере роста возможностей персональных компьютеров, область применения цифровых изображений значительно расширилась; в настоящее время компьютерная графика присутствует практически во всех сферах повседневной жизни - от рекламы любого рода до пользовательских интерфейсов персональных средств связи.
2D или двухмерная графика
1. Векторная графика - где изображение представляется как набор геометрических примитивов: точек, прямых, окружностей, прямоугольников, а также как общий случай, сплайны некоторого порядка. Рисунок хранится как набор координат, векторов и других чисел, характеризующих набор примитивов, чем обеспечивается минимизация потерь при масштабировании. Преимущественно используется для представления схем, графиков, а также активно применяется для компьютерной анимации (см. Flash)
2. Растровая графика - где изображение представляется в качестве единого массива точек (пикселов) с присвоенными значениями яркости, цвета, прозрачности или комбинации этих значений. В отличие от векторной графики, в растровом виде можно представить любое изображение. Главное ограничение - потери при масштабировании изображения: в частности, при простом увеличении растрового изображения в n раз каждый пиксель преобразуется в квадрат того же цвета, с площадью n^2 пикселей. Интеллектуальные алгоритмы масштабирования в современных растровых редакторах позволяют сгладить визуальное впечатление, но искажения и потери остаются заметными.
CG - компьютерная графика вокруг нас
Трёхмерная графика - раздел компьютерной графики, в котором имитируется представление геометрических данных в трёх измерениях с помощью двухмерных (плоских) изображений. Иными словами, "трёхмерное" изображение по существу является плоской геометрической проекцией трёхмерной модели (сцены) на экране компьютера, построенной с помощью специальных программных и аппаратных средств.
Данный раздел компьютерной графики в последние два десятилетия получил обширнейшее распространение и активно применяется для создания изображений в таких областях, как архитектурная и промышленная визуализация, кинематограф, телевидение, компьютерные игры, а также в науке и технологических разработках.
Подразделяется на два основных этапа: моделирование и рендеринг.
Моделирование - формирование геометрических данных (то есть, объёмной фигуры), подбор надлежащих материалов, т.е. информации о визуальных свойствах модели, таких, как цвет, фактура поверхности и её отражающая и преломляющая свет способности, настройка источников освещения виртуальной сцены (см. трёхмерная сцена) и дополнительные эффекты (в случае с 3D-анимацией, настраиваются так же и динамические искажения объектов).
Рендеринг - формирование растрового изображения, представляющего собой точную проекцию смоделированной фигуры или сцены, преобразование трёхмерной векторной структуры данных об объекте в плоскую матрицу пикселов, каждый из которых определён по крайней мере тремя числами: интенсивностью красного, синего и зелёного цвета. Информация о цвете каждой точки, в свою очередь, рассчитывается через математические алгоритмы, имитирующие процессы распространения света в физическом пространстве. Точность этой имитации зависит от применяемого метода. Или, просто, рендер - это вычисление освещенности и цветности в каждой точке.
