Αφετηρίαανάπτυξη γραφικά υπολογιστήμπορεί να θεωρηθεί το έτος 1930, όταν στις ΗΠΑ ο συμπατριώτης μας Vladimir Zworykin (Εικ. 1.), ο οποίος εργαζόταν στην εταιρεία Westinghouse, εφηύρε έναν καθοδικό σωλήνα ακτίνων (CRT), ο οποίος για πρώτη φορά σας επιτρέπει να λαμβάνετε εικόνες σε οθόνη χωρίς τη χρήση μηχανικών κινούμενων μερών .
Ο Δεκέμβριος 1951 μπορεί να θεωρηθεί η αρχή της εποχής των γραφικών υπολογιστών, όταν η πρώτη οθόνη για τον υπολογιστή Vortex αναπτύχθηκε στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) για το σύστημα αεράμυνας του Πολεμικού Ναυτικού των ΗΠΑ (Εικ. 2). Αυτή η οθόνη εφευρέθηκε από τον μηχανικό του MIT Jay Forrester.
Ένας από τους ιδρυτές των γραφικών υπολογιστών είναι ο Ivan Sutherland, ο οποίος το 1962 στο ίδιο MIT δημιούργησε ένα πρόγραμμα γραφικών υπολογιστή που ονομάζεται Sketchpad (Εικ. 3). Αυτό το πρόγραμμα μπορούσε να σχεδιάσει αρκετά απλά σχήματα (σημεία, γραμμές, τόξα κύκλων) και μπορούσε να περιστρέψει φιγούρες στην οθόνη.
Υπό την ηγεσία των T. Mofett και N. Taylor, η Itek ανέπτυξε μια ψηφιακή ηλεκτρονική μηχανή σχεδίασης. Το 1964, η General Motors παρουσίασε το σύστημα σχεδιασμού με τη βοήθεια υπολογιστή DAC-1 (Εικ. 4.), που αναπτύχθηκε από κοινού με την IBM.
Το 1965, η IBM κυκλοφόρησε το πρώτο εμπορικό τερματικό γραφικών που ονομάζεται IBM-2250 (Εικόνα 5).
Το 1968, μια ομάδα με επικεφαλής τον N. N. Konstantinov δημιούργησε ένα μαθηματικό μοντέλο για την κίνηση μιας γάτας. Η μηχανή BESM-4 (Εικ. 6), εκτελώντας το γραπτό πρόγραμμα για την επίλυση διαφορικών εξισώσεων, σχεδίασε το καρτούν "Kitty" (Εικ. 7), που για την εποχή του ήταν μια σημαντική ανακάλυψη. Για την απεικόνιση χρησιμοποιήθηκε αλφαριθμητικός εκτυπωτής.
Το 1977, η Commodore κυκλοφόρησε το PET (Εικόνα 8.) (Personal Electronic Record Keeper) και η Apple δημιούργησε το Apple-II (Εικόνα 9). Η εμφάνιση αυτών των συσκευών προκάλεσε ανάμεικτα συναισθήματα: τα γραφικά ήταν τρομερά και οι επεξεργαστές αργοί. Ωστόσο, οι υπολογιστές έχουν ωθήσει την ανάπτυξη περιφερειακών: χαμηλού κόστους plotters και tablet γραφικών.
Στα τέλη της δεκαετίας του 1970, εμφανίστηκαν προσομοιωτές πτήσης βασισμένοι σε γραφικά υπολογιστή για το Διαστημικό Λεωφορείο.
Το 1982 κυκλοφόρησε στις κινηματογραφικές οθόνες η ταινία «Tron» (Εικ. 10), στην οποία χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά καρέ που συντέθηκαν σε υπολογιστή.
Το 1984 κυκλοφόρησε το πρώτο Macintosh, το όνομα του οποίου προέρχεται από την ποικιλία μήλων Macintosh (Εικ. 11) με τη γραφική διεπαφή χρήστη. Αρχικά, ο υπολογιστής δεν χρησιμοποιήθηκε για εφαρμογές γραφικών, αλλά για επεξεργαστές κειμένου και υπολογιστικά φύλλα, αλλά οι δυνατότητές του ως συσκευή γραφικών ώθησαν την ανάπτυξη σχετικά φθηνών προγραμμάτων τόσο σε CAD όσο και σε γενικότερους τομείς των επιχειρήσεων και της τέχνης.
Μέχρι το τέλος της δεκαετίας του 1980, το λογισμικό ήταν διαθέσιμο για τα πάντα, από σουίτες διαχείρισης έως επιτραπέζιες εκδόσεις. Στα τέλη της δεκαετίας του ογδόντα, εμφανίστηκε μια νέα κατεύθυνση της αγοράς για την ανάπτυξη συστημάτων υλικού και λογισμικού για σάρωση, αυτόματη ψηφιοποίηση. Η αρχική ώθηση σε τέτοια συστήματα επρόκειτο να δημιουργηθεί από τη μαγική μηχανή Ozalid, η οποία θα σάρωνε και θα διανυσματοποιούσε αυτόματα ένα σχέδιο σε χαρτί, μετατρέποντάς το σε τυπικές μορφές CAD/CAM. Ωστόσο, η έμφαση έχει μετατοπιστεί προς την επεξεργασία, την αποθήκευση και τη μετάδοση των σαρωμένων pixel
Στη δεκαετία του '90, οι διαφορές μεταξύ CG και επεξεργασίας εικόνας είναι θολές. Τα γραφικά υπολογιστών συχνά ασχολούνται με διανυσματικά δεδομένα, ενώ η επεξεργασία εικόνας βασίζεται σε πληροφορίες pixel. Πριν από μερικά χρόνια, κάθε χρήστης απαιτούσε σταθμός εργασίαςμε μοναδική αρχιτεκτονική, και πλέον οι επεξεργαστές σταθμών εργασίας είναι αρκετά γρήγοροι για να διαχειρίζονται τόσο διανυσματικές όσο και ράστερ πληροφορίες. Επιπλέον, υπάρχει η δυνατότητα εργασίας με βίντεο. Προσθέστε δυνατότητες ήχου και έχετε ένα περιβάλλον υπολογιστών πολυμέσων.
Όλοι οι τομείς εφαρμογής - είτε πρόκειται για τέχνη, μηχανική και επιστήμη, επιχειρήσεις/ψυχαγωγία και - αποτελούν το πεδίο εφαρμογής του CG. Το αυξανόμενο δυναμικό των υπολογιστών και ο τεράστιος αριθμός τους - παρέχει μια σταθερή ανάπτυξη της βιομηχανίας σε αυτόν τον κλάδο.
X / f. "Tron", "Shrek" /
Σχηματισμός γενικές έννοιεςσχετικά με τα γραφικά υπολογιστή
Αυτή τη στιγμή όμως υπάρχουν:
Γραφικά ράστερ.
Διανυσματικά γραφικά.
Τρισδιάστατα γραφικά.
Φράκταλ γραφικά.
Γραφικά συμβόλων
Γραφικά υπολογιστών (εξετάστε διάφορους ορισμούς της έννοιας "γραφικά υπολογιστών")
το πεδίο της επιστήμης των υπολογιστών που ασχολείται με τα προβλήματα λήψης διαφόρων εικόνων (σχέδια, σχέδια, κινούμενα σχέδια) σε υπολογιστή·
ένας νέος κλάδος γνώσης, ο οποίος, αφενός, αντιπροσωπεύει ένα σύμπλεγμα εργαλείων υλικού και λογισμικού που χρησιμοποιούνται για τη διαμόρφωση, τη μετατροπή και την εμφάνιση πληροφοριών σε οπτική μορφή σε εργαλεία απεικόνισης υπολογιστή.
ένα σύνολο μεθόδων και τεχνικών για τη μετατροπή δεδομένων σε γραφική αναπαράσταση χρησιμοποιώντας υπολογιστή.
είδος τέχνης.
Αναμενόμενα αποτελέσματα:
Οι μαθητές θα πάρουν μια ιδέα για τα είδη των γραφικών.
Μάθετε για τους τομείς εφαρμογής
Μάθετε να αναγνωρίζετε είδη γραφικών
Θα αποκτήσουν πρακτικές δεξιότητες στην εφαρμογή της αποκτηθείσας γνώσης χρησιμοποιώντας διάφορα είδηδιαγράμματα.
Τύποι γραφικών
Η παρουσίαση δεδομένων σε υπολογιστή σε γραφική μορφή εφαρμόστηκε για πρώτη φορά στα μέσα της δεκαετίας του '50. Αρχικά, τα γραφικά χρησιμοποιήθηκαν για επιστημονικούς και στρατιωτικούς σκοπούς.
Κάτω από τους τύπους γραφικών υπολογιστή εννοείται ένας τρόπος αποθήκευσης μιας εικόνας στο επίπεδο της οθόνης.
Τα γραφικά υπολογιστών έχουν πλέον διαμορφωθεί πλήρως ως επιστήμη. Υπάρχει υλικό και λογισμικό για την παραγωγή ποικίλων εικόνων - από απλά σχέδια έως ρεαλιστικές εικόνες φυσικών αντικειμένων. Τα γραφικά υπολογιστών χρησιμοποιούνται σχεδόν σε όλους τους επιστημονικούς και μηχανικούς κλάδους για την οπτικοποίηση της αντίληψης και της μετάδοσης πληροφοριών. Η γνώση των θεμελίων του στην εποχή μας είναι απαραίτητη για κάθε επιστήμονα ή μηχανικό. Τα γραφικά υπολογιστών εισβάλλουν δυναμικά στις επιχειρήσεις, την ιατρική, τη διαφήμιση και τη βιομηχανία της ψυχαγωγίας. Η χρήση διαφανειών επίδειξης που προετοιμάζονται από γραφικά υπολογιστή και άλλα εργαλεία αυτοματισμού γραφείου κατά τη διάρκεια επαγγελματικών συναντήσεων θεωρείται ο κανόνας. Στην ιατρική, γίνεται σύνηθες φαινόμενο η λήψη τρισδιάστατων εικόνων εσωτερικών οργάνων χρησιμοποιώντας δεδομένα υπολογιστικής τομογραφίας. Σήμερα, οι τηλεοπτικές και άλλες διαφημιστικές επιχειρήσεις καταφεύγουν συχνά στις υπηρεσίες γραφικών υπολογιστών και κινούμενων εικόνων. Η χρήση γραφικών υπολογιστών στη βιομηχανία ψυχαγωγίας καλύπτει διαφορετικούς τομείς όπως τα βιντεοπαιχνίδια και οι ταινίες μεγάλου μήκους.
Ανάλογα με τη μέθοδο σχηματισμού εικόνας, τα γραφικά υπολογιστών χωρίζονται σε:
Παρουσίαση "Vector-raster"
Γραφικά ράστερ.
Διανυσματικά γραφικά.
3D γραφικά.
Φράκταλ γραφικά.
Γραφικά συμβόλων(παλαιωμένο και πρακτικά δεν χρησιμοποιείται σήμερα, επομένως δεν θα το εξετάσουμε)
Bitmap
BitmapΑποτελείται από μικροσκοπικές κουκκίδες (pixel) - έγχρωμα τετράγωνα ίδιου μεγέθους. Μια εικόνα bitmap είναι σαν ένα μωσαϊκό - όταν τη μεγεθύνετε (μεγεθύνετε), βλέπετε μεμονωμένα pixel και εάν τη διαγράψετε (μειώσετε), τα pixel συγχωνεύονται.
Ο υπολογιστής αποθηκεύει τις παραμέτρους κάθε σημείου εικόνας (το χρώμα, τις συντεταγμένες του). Επιπλέον, κάθε σημείο αντιπροσωπεύεται από έναν ορισμένο αριθμό bit (ανάλογα με το βάθος χρώματος). Όταν ανοίγετε ένα αρχείο, το πρόγραμμα σχεδιάζει μια τέτοια εικόνα ως μωσαϊκό - ως μια ακολουθία σημείων σε έναν πίνακα. Βάθος χρώματος - πόσα bit έχουν εκχωρηθεί για την αποθήκευση του χρώματος κάθε σημείου:
- σε μαύρο και άσπρο - 1 bit
- σε κλίμακα του γκρι - 8 bit
- σε χρώμα - 24 (32) bit ανά κουκκίδα.
Τα αρχεία ράστερ είναι σχετικά μεγάλα επειδή είναι ο υπολογιστής αποθηκεύει τις παραμέτρους όλων των σημείων της εικόνας.
Επομένως, το μέγεθος του αρχείου εξαρτάται από τις παραμέτρους των σημείων και τον αριθμό τους:
στο μέγεθος της εικόνας (ένα μεγαλύτερο μέγεθος περιέχει περισσότερες κουκκίδες),
στην ανάλυση της εικόνας (με υψηλότερη ανάλυση, υπάρχουν περισσότερες κουκκίδες ανά μονάδα επιφάνειας της εικόνας).
Για να μειώσετε την εικόνα, είναι απαραίτητο να μετατρέψετε πολλά γειτονικά σημεία σε ένα ή να απορρίψετε επιπλέον σημεία. Ως αποτέλεσμα, η εικόνα παραμορφώνεται: οι μικρές λεπτομέρειες γίνονται δυσανάγνωστες (ή μπορεί να εξαφανιστούν εντελώς), η εικόνα χάνει τη σαφήνεια.
πρωτότυπη εικόνα
Θραύσμα της μεγεθυσμένης εικόνας
Πιστεύετε ότι η εικόνα bitmap είναι κλιμακούμενη με απώλεια ποιότητας ή όχι; (Το Bitmap κλιμακώνεται με απώλεια ποιότητας)
Ένα bitmap δεν μπορεί να εκραγεί. Είναι «χυτό», αποτελείται από μια σειρά σημείων. Ως εκ τούτου, τα προγράμματα για την επεξεργασία γραφικών ράστερ παρέχουν μια σειρά εργαλείων για την επιλογή στοιχείων "χειροκίνητα".
Για παράδειγμα, στο Photoshop, αυτά είναι τα εργαλεία Magic Wand, Lasso, mask mode κ.λπ.
Αρχικό μεγεθυσμένο θραύσμα για εμφάνιση μιας σειράς σημείων 
Στενά ανάλογα είναι η ζωγραφική, η φωτογραφία
Προγράμματα για εργασία με γραφικά ράστερ:
Microsoft Photo Editor
Adobe Photo Shop
Ζωγράφος Fractal Design
Micrografx Picture Publisher
Εφαρμογή:
για επεξεργασία εικόνας που απαιτεί υψηλή πιστότητα στην αναπαραγωγή χρωματικών αποχρώσεων και ομαλή μετάβαση των ημίτονων. Για παράδειγμα, για:
Ρετουσάρισμα, επαναφορά φωτογραφιών.
δημιουργία και επεξεργασία φωτομοντάζ, κολάζ.
Εφαρμογή διαφόρων ειδικών εφέ σε εικόνες.
μετά τη σάρωση, οι εικόνες λαμβάνονται σε μορφή ράστερ
Εάν στα γραφικά ράστερ το βασικό στοιχείο της εικόνας είναι ένα σημείο, τότε στα διανυσματικά γραφικά - γραμμή.Η γραμμή περιγράφεται μαθηματικά ως ένα μεμονωμένο αντικείμενο και επομένως ο όγκος των δεδομένων για την εμφάνιση ενός αντικειμένου χρησιμοποιώντας διανυσματικά γραφικά είναι σημαντικά μικρότερος από ό,τι στα γραφικά ράστερ. Γραμμή - δημοτικό ένα αντικείμενοδιανυσματικά γραφικά. Όπως κάθε αντικείμενο, μια γραμμή έχει ιδιότητες: σχήμα (ευθεία, καμπύλη), πάχος, χρώμα, στυλ (συμπαγής, διακεκομμένη). Οι κλειστές γραμμές αποκτούν το ακίνητο πλήρωση.Ο χώρος που καλύπτουν μπορεί να γεμίσει με άλλα αντικείμενα (υφές, χάρτες)ή επιλεγμένο χρώμα. Η απλούστερη ανοιχτή γραμμή οριοθετείται από δύο σημεία, που ονομάζονται κόμβους.Κόμβοι των οποίων οι παράμετροι επηρεάζουν το σχήμα του τέλους της γραμμής και τη φύση του ζευγαρώματος με άλλα αντικείμενα. Όλα τα άλλα αντικείμενα διανυσματικών γραφικών αποτελούνται από γραμμές. Για παράδειγμα, ένας κύβος μπορεί να αποτελείται από έξι συνδεδεμένα ορθογώνια, καθένα από τα οποία, με τη σειρά του, σχηματίζεται από τέσσερις συνδεδεμένες γραμμές. Είναι δυνατό να φανταστεί κανείς έναν κύβο ως δώδεκα συνδεδεμένες γραμμές που σχηματίζουν άκρες.
Ο υπολογιστής αποθηκεύει στοιχεία εικόνας (γραμμές, καμπύλες, σχήματα) με τη μορφή μαθηματικών τύπων. Κατά το άνοιγμα ενός αρχείου, το πρόγραμμα σχεδιάζει στοιχεία εικόνας σύμφωνα με τους μαθηματικούς τύπους (εξισώσεις).
Τελεία.Αυτό το αντικείμενο στο επίπεδο αντιπροσωπεύεται από δύο αριθμούς (x, y),υποδεικνύοντας τη θέση του σε σχέση με την προέλευση.
Ευθεία.Αντιστοιχεί στην εξίσωση y= kx+ σι. Καθορισμός παραμέτρων κκαι σι,είναι πάντα δυνατό να εμφανιστεί μια άπειρη ευθεία γραμμή σε ένα γνωστό σύστημα συντεταγμένων, δηλαδή, δύο παράμετροι είναι αρκετές για να καθορίσετε μια ευθεία γραμμή. Ευθεία κοπή.Διαφέρει στο ότι απαιτεί δύο ακόμη παραμέτρους για την περιγραφή - για παράδειγμα, συντεταγμένες Χ 1 και Χ 2 αρχή και τέλος του τμήματος. Καμπύλη δεύτερης τάξης.Αυτή η κατηγορία καμπυλών περιλαμβάνει παραβολές, υπερβολές, ελλείψεις, κύκλους, δηλαδή όλες τις γραμμές των οποίων οι εξισώσεις περιέχουν μοίρες όχι μεγαλύτερες από τη δεύτερη. Η καμπύλη της δεύτερης τάξης έχει αρ σημεία καμπής.Οι ευθείες γραμμές είναι απλώς μια ειδική περίπτωση καμπυλών δεύτερης τάξης. Ο τύπος για μια καμπύλη δεύτερης τάξης σε γενική μορφή μπορεί να μοιάζει με αυτό:
x2+a1y2+a2xy+a3x+a4y+a5=0.
Καμπύλη τρίτης τάξης.
Η διαφορά μεταξύ αυτών των καμπυλών και των καμπυλών δεύτερης τάξης είναι η πιθανή παρουσία ενός σημείου καμπής. Για παράδειγμα, το γράφημα της συνάρτησης στο = ΧΤο 3 έχει ένα σημείο καμπής στην αρχή. Είναι αυτό το χαρακτηριστικό που καθιστά δυνατή τη δημιουργία καμπυλών τρίτης τάξης στη βάση για την εμφάνιση φυσικών αντικειμένων σε διανυσματικά γραφικά. Για παράδειγμα, οι καμπύλες του ανθρώπινου σώματος είναι πολύ κοντά σε καμπύλες τρίτης τάξης. Όλες οι καμπύλες δεύτερης τάξης, όπως οι ευθείες γραμμές, είναι ειδικές περιπτώσεις καμπυλών τρίτης τάξης. 
Γενικά, η εξίσωση καμπύλης τρίτης τάξης μπορεί να γραφτεί ως εξής:
x3+a1y3+a2x2y+a3xy2+a4x2+a5y2+a6xy+a7x+a8y+a9=0.
Έτσι, η καμπύλη τρίτης τάξης περιγράφεται από εννέα παραμέτρους. Η περιγραφή του τμήματός του θα απαιτήσει δύο ακόμη παραμέτρους.
Καμπύλη τρίτης τάξης (αριστερά) και καμπύλη Bezier (δεξιά)
Καμπύλες Bezier.Αυτή είναι μια ειδική, απλοποιημένη μορφή καμπυλών τρίτης τάξης Μέθοδος κατασκευής καμπύλης Bezier (bezier)βασίζεται στη χρήση ενός ζεύγους εφαπτομένων που σχεδιάζονται σε ένα ευθύγραμμο τμήμα στα άκρα του. Τα τμήματα καμπύλης Bezier περιγράφονται από οκτώ παραμέτρους, επομένως είναι πιο βολικό να εργάζεστε μαζί τους. Το σχήμα της ευθείας επηρεάζεται από τη γωνία της εφαπτομένης και το μήκος του τμήματός της. Έτσι, οι εφαπτομένες παίζουν το ρόλο εικονικών «μοχλών» με τους οποίους ελέγχεται η καμπύλη.
Η διανυσματική εικόνα κλιμακώνεται χωρίς απώλεια ποιότητας: η εικόνα κλιμακώνεται χρησιμοποιώντας μαθηματικές πράξεις: οι παράμετροι των πρωταρχικών απλώς πολλαπλασιάζονται με τον παράγοντα κλιμάκωσης.
Η εικόνα μπορεί να μετατραπεί σε οποιοδήποτε μέγεθος
(από το λογότυπο στην επαγγελματική κάρτα μέχρι το περίπτερο στο δρόμο) και ταυτόχρονα η ποιότητά του δεν θα αλλάξει.
Μια διανυσματική εικόνα μπορεί να χωριστεί σε ξεχωριστά στοιχεία (γραμμές ή σχήματα) και το καθένα μπορεί να επεξεργαστεί και να μετασχηματιστεί ανεξάρτητα.
Τα διανυσματικά αρχεία είναι σχετικά μικρά σε μέγεθος, επειδή ο υπολογιστής θυμάται μόνο τις αρχικές και τελικές συντεταγμένες των στοιχείων της εικόνας - αυτό αρκεί για να περιγράψει τα στοιχεία με τη μορφή μαθηματικών τύπων. Το μέγεθος του αρχείου, κατά κανόνα, δεν εξαρτάται από το μέγεθος των αντικειμένων που απεικονίζονται, αλλά εξαρτάται από την πολυπλοκότητα της εικόνας: τον αριθμό των αντικειμένων σε ένα σχέδιο (με μεγαλύτερο αριθμό από αυτά, ο υπολογιστής πρέπει να αποθηκεύσει περισσότερους τύπους για κατασκευή τους), η φύση του γεμίσματος - μονοφωνική ή ντεγκραντέ) κ.λπ. Η έννοια της «ανάλυσης» δεν ισχύει για διανυσματικές εικόνες.
Vector εικόνες: πιο πρόχειρες, λιγότερο ρεαλιστικές από τις εικόνες ράστερ, "όχι φωτογραφικές".
Τα στενά ανάλογα είναι διαφάνειες κινουμένων σχεδίων, η αναπαράσταση μαθηματικών συναρτήσεων σε ένα γράφημα.
Προγράμματα για εργασία με διανυσματικά γραφικά:
φράκταλ σχεδιαστική έκφραση
Macromedia Ελεύθερο
Εφαρμογή:
να δημιουργεί σήματα, ετικέτες, λογότυπα, εμβλήματα και άλλες συμβολικές εικόνες.
για την κατασκευή σχεδίων, διαγραμμάτων, γραφημάτων, διαγραμμάτων.
για εικόνες ζωγραφισμένες στο χέρι με καθαρά περιγράμματα που δεν έχουν μεγάλη γκάμα αποχρώσεων.
για μοντελοποίηση αντικειμένων εικόνας.
για τη δημιουργία τρισδιάστατων εικόνων.
Σύγκριση ράστερ και διανυσματικών εικόνων.
Ένα bitmap υπολογιστή αναπαρίσταται ως ορθογώνιος πίνακας, κάθε κελί του οποίου είναι μια έγχρωμη κουκκίδα. Εκείνοι. Το βασικό στοιχείο μιας εικόνας ράστερ είναι μια τελεία. Εάν η εικόνα είναι στην οθόνη, τότε αυτό το σημείο ονομάζεται pixel.
3D γραφικά
Για τη δημιουργία ενός ρεαλιστικού μοντέλου ενός αντικειμένου, χρησιμοποιούνται γεωμετρικά πρωτόγονα (ορθογώνιο, κύβος, μπάλα, κώνος κ.λπ.) και λείες, λεγόμενες επιφάνειες spline. Η εμφάνιση της επιφάνειας καθορίζεται από το πλέγμα των σημείων αναφοράς που βρίσκονται στο χώρο. Σε κάθε σημείο εκχωρείται ένας συντελεστής, η τιμή του οποίου καθορίζει τον βαθμό επιρροής του στο τμήμα της επιφάνειας που διέρχεται κοντά στο σημείο. Το σχήμα και η «ομαλότητα» της επιφάνειας στο σύνολό της εξαρτώνται από την αμοιβαία διάταξη των σημείων και την τιμή των συντελεστών.
Σε μια απλοποιημένη μορφή, η χωρική μοντελοποίηση ενός αντικειμένου απαιτεί:
σχεδιάστε και δημιουργήστε ένα εικονικό πλαίσιο («σκελετό») ενός αντικειμένου που ταιριάζει περισσότερο στο πραγματικό του σχήμα.
Σχεδιάστε και δημιουργήστε εικονικά υλικά που είναι παρόμοια σε φυσικές ιδιότητες με τα πραγματικά. αντιστοιχίστε υλικά σε διαφορετικά μέρη της επιφάνειας του αντικειμένου (στην επαγγελματική ορολογία - "προβάλλετε υφές στο αντικείμενο").
Ρυθμίστε τις φυσικές παραμέτρους του χώρου στον οποίο θα λειτουργεί το αντικείμενο - ρυθμίστε τον φωτισμό, τη βαρύτητα, τις ατμοσφαιρικές ιδιότητες, τις ιδιότητες των αλληλεπιδρώντων αντικειμένων και επιφανειών.
Ορισμός τροχιών κίνησης αντικειμένων.
εφαρμόστε εφέ επιφάνειας στο τελικό κλιπ κινουμένων σχεδίων.
Προγράμματα για εργασία με τρισδιάστατα γραφικά:
3D Studio MAX 5, AutoCAD, Πυξίδα
Εφαρμογή:
επιστημονικούς υπολογισμούς,
τεχνικό σχέδιο,
υπολογιστική μοντελοποίηση φυσικών αντικειμένων
προϊόντα μηχανικής,
Βίντεο,
αρχιτεκτονική,
στα προϊόντα μηχανικής, οι εικόνες μοντελοποιούνται και μετακινούνται στο διάστημα.
Τα Fractal γραφικά είναι ένας από τους ταχύτερα αναπτυσσόμενους και πολλά υποσχόμενους τύπους γραφικών υπολογιστών. Μαθηματική βάση - γεωμετρία φράκταλ. Ένα φράκταλ είναι μια δομή που αποτελείται από μέρη παρόμοια με το σύνολο. Μία από τις κύριες ιδιότητες είναι η αυτο-ομοιότητα. Fractus - που αποτελείται από θραύσματα)
Τα αντικείμενα ονομάζονται αυτο-όμοια όταν τα μεγεθυσμένα μέρη του αντικειμένου μοιάζουν με το ίδιο το αντικείμενο. Ένα μικρό μέρος ενός φράκταλ περιέχει πληροφορίες για ολόκληρο το φράκταλ.
Στο κέντρο βρίσκεται το απλούστερο στοιχείο - ένα ισόπλευρο τρίγωνο, το οποίο ονομάζεται φράκταλ.
Στο μεσαίο τμήμα των πλευρών κατασκευάζονται ισόπλευρα τρίγωνα με πλευρά = 1/3a από την πλευρά του αρχικού φράκταλ τριγώνου
Με τη σειρά τους, στα μεσαία τμήματα των πλευρών, που είναι αντικείμενα πρώτης γενιάς, είναι χτισμένα τρίγωνα δεύτερης γενιάς 1/9a από την πλευρά του αρχικού τριγώνου.
Έτσι, τα μικρά αντικείμενα επαναλαμβάνουν τις ιδιότητες ολόκληρου του αντικειμένου. Η διαδικασία της κληρονομικότητας μπορεί να συνεχιστεί επ' αόριστον.
Το αντικείμενο που προκύπτει ονομάζεται - φράκταλ φιγούρες.
Οι αφηρημένες συνθέσεις μπορούν να συγκριθούν με μια νιφάδα χιονιού, με έναν κρύσταλλο.
Τα γραφικά φράκταλ βασίζονται σε μαθηματικούς υπολογισμούς. Το βασικό στοιχείο των γραφικών φράκταλ είναι ο ίδιος ο μαθηματικός τύπος, δηλαδή, δεν αποθηκεύονται αντικείμενα στη μνήμη του υπολογιστή και η εικόνα χτίζεται αποκλειστικά με βάση εξισώσεις.
Πρόγραμμα για εργασία με φράκταλ γραφικά:
fractal universe 4.0 fracplanet
Ισχύουν:
μαθηματικοί,
Ζωγράφοι
Είναι απαραίτητο να εξεταστούν λεπτομερώς οι μορφές των αρχείων γραφικών.
Συγκριτικά χαρακτηριστικά
| Ράστερ εικόνα | διάνυσμα εικόνα | 3D εικόνα | φράκταλ εικόνα |
|
| Κωδικοποίηση εικόνας: | αποτελείται από μικροσκοπικές κουκκίδες pixel) - έγχρωμα τετράγωνα του ίδιου μεγέθους. | αποτελείται από περιγράμματα στοιχείων (ευθείες γραμμές, καμπύλες γραμμές, γεωμετρικά σχήματα), |
Οι πρώτοι υπολογιστές δεν είχαν ξεχωριστά μέσα για την εργασία με γραφικά, αλλά χρησιμοποιούνταν ήδη για τη λήψη και την επεξεργασία εικόνων. Προγραμματισμός της μνήμης του πρώτου ηλεκτρονικών μηχανών, χτισμένο με βάση μια μήτρα λαμπτήρων, ήταν δυνατό να ληφθούν σχέδια.
Το 1961, ο προγραμματιστής S. Russell ηγήθηκε του έργου για τη δημιουργία του πρώτου παιχνιδιού υπολογιστή με γραφικά. Η δημιουργία του παιχνιδιού ("Spacewar!") κράτησε περίπου 200 ανθρωποώρες. Το παιχνίδι δημιουργήθηκε σε ένα μηχάνημα PDP-1.
Το 1963, ο Αμερικανός επιστήμονας Ivan Sutherland δημιούργησε το σύστημα λογισμικού και υλικού Sketchpad, το οποίο κατέστησε δυνατή τη σχεδίαση σημείων, γραμμών και κύκλων σε ένα σωλήνα με ψηφιακό στυλό. Υποστηρίχθηκαν βασικές ενέργειες με πρωτόγονα: μετακίνηση, αντιγραφή κ.λπ. Στην πραγματικότητα, αυτή ήταν η πρώτη διανυσματικό πρόγραμμα επεξεργασίαςυλοποιείται σε υπολογιστή. Επίσης, το πρόγραμμα μπορεί να ονομαστεί η πρώτη γραφική διεπαφή, και ήταν τέτοια ακόμη και πριν από την εμφάνιση του ίδιου του όρου.
Στα μέσα της δεκαετίας του 1960. υπήρξαν εξελίξεις σε βιομηχανικές εφαρμογές γραφικών υπολογιστών. Έτσι, υπό την ηγεσία των T. Mofett και N. Taylor, η Itek ανέπτυξε μια ψηφιακή ηλεκτρονική μηχανή σχεδίασης. Το 1964, η General Motors παρουσίασε το σύστημα σχεδιασμού με τη βοήθεια υπολογιστή DAC-1, που αναπτύχθηκε σε συνεργασία με την IBM.
Το 1964, μια ομάδα με επικεφαλής τον N. N. Konstantinov δημιούργησε ένα μαθηματικό μοντέλο για την κίνηση μιας γάτας. Η μηχανή BESM-4, εκτελώντας το γραπτό πρόγραμμα για την επίλυση διαφορικών εξισώσεων, σχεδίασε το καρτούν "Kitty", το οποίο για την εποχή του ήταν μια σημαντική ανακάλυψη. Για την απεικόνιση χρησιμοποιήθηκε αλφαριθμητικός εκτυπωτής.
Το 1968, τα γραφικά υπολογιστών γνώρισαν σημαντική πρόοδο με την εμφάνιση της δυνατότητας αποθήκευσης εικόνων και εμφάνισης τους σε μια οθόνη υπολογιστή, έναν καθοδικό σωλήνα ακτίνων.
Στα τέλη της δεκαετίας του '60 και στις αρχές της δεκαετίας του '70, νέες εταιρείες άρχισαν να εργάζονται στον τομέα των γραφικών υπολογιστών. Προηγουμένως, οι πελάτες έπρεπε να εγκαταστήσουν μοναδικό εξοπλισμό και να αναπτύξουν νέο λογισμικό για να εκτελέσουν οποιαδήποτε εργασία, αλλά με την εμφάνιση διαφόρων πακέτων λογισμικού που διευκολύνουν τη διαδικασία δημιουργίας εικόνων, σχεδίων και διεπαφών, η κατάσταση έχει αλλάξει σημαντικά.
Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας, τα συστήματα έχουν εξελιχθεί τόσο πολύ που έχουν απομονώσει σχεδόν πλήρως τον χρήστη από προβλήματα που σχετίζονται με το λογισμικό.
Στα τέλη της δεκαετίας του 1970, υπήρξαν σημαντικές αλλαγές στα γραφικά υπολογιστών. Κατέστη δυνατή η δημιουργία οθονών ράστερ που έχουν πολλά πλεονεκτήματα: έξοδος μεγάλων συστοιχιών δεδομένων, σταθερή εικόνα που δεν τρεμοπαίζει, εργασία με χρώμα. Για πρώτη φορά κατέστη δυνατή η απόκτηση χρωματιστά. Η τεχνολογία ράστερ στα τέλη της δεκαετίας του '70 έγινε σαφώς κυρίαρχη. Το πιο σημαντικό γεγονός στον τομέα των γραφικών υπολογιστών ήταν η δημιουργία του προσωπικού υπολογιστή στα τέλη της δεκαετίας του '70. Το 1977, η Apple δημιούργησε το Apple II. Η εμφάνιση αυτής της συσκευής προκάλεσε ανάμεικτα συναισθήματα: τα γραφικά ήταν τρομερά και οι επεξεργαστές αργοί. Ωστόσο, οι προσωπικοί υπολογιστές έχουν ωθήσει την ανάπτυξη περιφερειακών. Φυσικά, οι προσωπικοί υπολογιστές έχουν εξελιχθεί ως σημαντικό μέρος των γραφικών υπολογιστών, ειδικά με την εισαγωγή του Apple Macintosh το 1984 με το γραφικό περιβάλλον χρήστη.
Αρχικά, ο προσωπικός υπολογιστής χρησιμοποιήθηκε όχι για εφαρμογές γραφικών, αλλά για επεξεργαστές κειμένου και υπολογιστικά φύλλα, αλλά οι δυνατότητές του ως συσκευή γραφικών ώθησαν την ανάπτυξη σχετικά φθηνών προγραμμάτων τόσο στον τομέα του CAD / CAM όσο και στους γενικότερους τομείς των επιχειρήσεων και τέχνη. Μέχρι το τέλος της δεκαετίας του 1980, το λογισμικό ήταν διαθέσιμο για τα πάντα, από σουίτες διαχείρισης έως επιτραπέζιες εκδόσεις. Στα τέλη της δεκαετίας του 1980, εμφανίστηκε μια νέα κατεύθυνση της αγοράς για την ανάπτυξη συστημάτων υλικού και λογισμικού για σάρωση και αυτόματη ψηφιοποίηση. Η αρχική ώθηση για τέτοια συστήματα επρόκειτο να δημιουργηθεί από τη μαγική μηχανή Ozalid, η οποία θα σάρωνε και θα διανυσματοποιούσε αυτόματα ένα σχέδιο σε χαρτί, μετατρέποντάς το σε τυπικές μορφές.
Ωστόσο, η έμφαση έχει μετατοπιστεί προς την επεξεργασία, την αποθήκευση και τη μετάδοση σαρωμένων εικόνων pixel.
Στη δεκαετία του 1990, οι διαφορές μεταξύ γραφικά υπολογιστήκαι επεξεργασία εικόνας. Τα γραφικά υπολογιστών συχνά ασχολούνται με διανυσματικά δεδομένα, ενώ η επεξεργασία εικόνας βασίζεται σε πληροφορίες pixel. Μόλις πριν από λίγα χρόνια, κάθε χρήστης απαιτούσε έναν σταθμό εργασίας με μοναδική αρχιτεκτονική, αλλά τώρα οι επεξεργαστές σταθμών εργασίας είναι αρκετά γρήγοροι για να διαχειρίζονται τόσο διανυσματικές όσο και ράστερ πληροφορίες.
Επιπλέον, υπάρχει η δυνατότητα εργασίας με βίντεο. Προσθέστε δυνατότητες ήχου και έχετε ένα περιβάλλον υπολογιστών πολυμέσων. Οι αυξανόμενες δυνατότητες των προσωπικών υπολογιστών και ο τεράστιος αριθμός τους -της τάξεως των 100 εκατομμυρίων- διασφαλίζουν τη σταθερή ανάπτυξη του κλάδου στον κλάδο. Τα γραφικά διεισδύουν όλο και περισσότερο στις επιχειρήσεις - σήμερα ουσιαστικά δεν δημιουργούνται έγγραφα χωρίς τη χρήση οποιουδήποτε στοιχείου γραφικών.
Μέχρι σήμερα, δεν υπάρχει ούτε ένας τομέας στην ανθρώπινη δραστηριότητα όπου δεν θα χρησιμοποιούνται γραφικά υπολογιστών.
Σχεδόν καμία ταινία δεν είναι ολοκληρωμένη χωρίς αυτό, για να μην αναφέρουμε τη διαφήμιση, τις εκδόσεις, τα κινούμενα σχέδια και τα βιντεοπαιχνίδια. Ο αριθμός των εικονικών γκαλερί και των λούνα παρκ αυξάνεται ραγδαία. Και με την εμφάνιση των αυτόματων επανδρωμένων οχημάτων, τα γραφικά υπολογιστών άρχισαν να χρησιμοποιούνται ακόμη και στη διαστημική βιομηχανία.
Τα κύρια στάδια στην ιστορία της ανάπτυξης
"Κλασικά" διανυσματικά γραφικάχρησιμοποιείται ακόμα σε διάφορες εφαρμογέςεπιχειρήσεων, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης ιδέας, δοκιμών και δημιουργίας νέων προϊόντων. Μπορεί να θεωρηθεί ότι τα πρώτα συστήματα γραφικών υπολογιστών εμφανίστηκαν μαζί με τους πρώτους ψηφιακούς υπολογιστές.Τώρα θεωρείται ως ένα μέσο παροχής μιας ισχυρής σχέσης μεταξύ ενός ατόμου και ενός υπολογιστή, αναγκάζοντας τον υπολογιστή να μιλήσει στο άτομο στη γλώσσα των εικόνων.
Έχουν περάσει αρκετά χρόνια και τα γραφικά υπολογιστών έχουν γίνει το κύριο μέσο επικοινωνίας μεταξύ ενός ατόμου και ενός υπολογιστή, διευρύνοντας συνεχώς το πεδίο εφαρμογής του. Εργο "Δίνη"Το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης έχει γιορταστεί ως η αρχή της εποχής των γραφικών υπολογιστών. "Δίνη"έγινε η βάση για τη δημιουργία ενός πρωτότυπου συστήματος αεράμυνας διοίκησης και ελέγχου, που αναπτύχθηκε ως μέσο μετατροπής δεδομένων που λαμβάνονται από το ραντάρ σε οπτική μορφή.
Τέλη δεκαετίας '60 - αρχές δεκαετίας '70νέες εταιρείες άρχισαν να εργάζονται στον τομέα των γραφικών υπολογιστών. Προηγουμένως, οι πελάτες έπρεπε να εγκαταστήσουν μοναδικό εξοπλισμό και να αναπτύξουν νέο λογισμικό για να εκτελέσουν οποιαδήποτε εργασία, αλλά με την εμφάνιση διαφόρων πακέτων λογισμικού που διευκολύνουν τη διαδικασία δημιουργίας εικόνων, σχεδίων και διεπαφών, η κατάσταση έχει αλλάξει σημαντικά. Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας, τα συστήματα έχουν εξελιχθεί τόσο πολύ που έχουν απομονώσει σχεδόν πλήρως τον χρήστη από προβλήματα που σχετίζονται με το λογισμικό.
Τέλη δεκαετίας 70έχουν σημειωθεί σημαντικές αλλαγές στα γραφικά υπολογιστών. Κατέστη δυνατή η δημιουργία οθονών ράστερ που έχουν πολλά πλεονεκτήματα: έξοδος μεγάλων συστοιχιών δεδομένων, σταθερή εικόνα που δεν τρεμοπαίζει, εργασία με χρώμα. Για πρώτη φορά κατέστη δυνατή η απόκτηση χρωματικής κλίμακας. Η τεχνολογία ράστερ στα τέλη της δεκαετίας του '70 έγινε σαφώς κυρίαρχη. Το πιο σημαντικό γεγονός στον τομέα των γραφικών υπολογιστών ήταν η δημιουργία του προσωπικού υπολογιστή στα τέλη της δεκαετίας του '70.
Το 1977Εταιρία μήλοδημιουργήθηκε Apple II. Η εμφάνιση αυτής της συσκευής προκάλεσε ανάμεικτα συναισθήματα: τα γραφικά ήταν τρομερά και οι επεξεργαστές αργοί. Ωστόσο, οι προσωπικοί υπολογιστές έχουν ωθήσει την ανάπτυξη περιφερειακών. Φυσικά, οι προσωπικοί υπολογιστές έχουν εξελιχθεί ως σημαντικό μέρος των γραφικών υπολογιστών, ειδικά με την εμφάνιση του μοντέλου του 1984 Apple Macintoshμε το γραφικό περιβάλλον χρήστη τους. Αρχικά, το πεδίο εφαρμογής του προσωπικού υπολογιστή δεν ήταν εφαρμογές γραφικών, αλλά η εργασία με επεξεργαστές κειμένου και υπολογιστικά φύλλα, αλλά οι δυνατότητές του ως συσκευή γραφικών ώθησαν την ανάπτυξη σχετικά φθηνών προγραμμάτων τόσο στον τομέα CAD/CAM, και στους γενικότερους τομείς των επιχειρήσεων και των τεχνών.
Μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του '80Το λογισμικό ήταν διαθέσιμο για όλες τις εφαρμογές, από σουίτες ελέγχου έως επιτραπέζιες εκδόσεις. Στα τέλη της δεκαετίας του 1980, εμφανίστηκε μια νέα κατεύθυνση της αγοράς για την ανάπτυξη συστημάτων υλικού και λογισμικού για σάρωση και αυτόματη ψηφιοποίηση. Η αρχική ώθηση σε τέτοια συστήματα επρόκειτο να δημιουργηθεί από μια μαγική μηχανή Ο Οζαλίντ, το οποίο θα σάρωνε και θα διανυσματοποιούσε αυτόματα ένα σχέδιο σε χαρτί, μετατρέποντάς το σε τυπικές μορφές.
Ωστόσο, η έμφαση έχει μετατοπιστεί προς την επεξεργασία, την αποθήκευση και τη μετάδοση σαρωμένων εικόνων pixel.
Στη δεκαετία του '90θολώνοντας τις διαφορές μεταξύ γραφικών υπολογιστή και επεξεργασίας εικόνας. Τα γραφικά υπολογιστών συχνά ασχολούνται με διανυσματικά δεδομένα, ενώ η επεξεργασία εικόνας βασίζεται σε πληροφορίες pixel. Μόλις πριν από λίγα χρόνια, κάθε χρήστης απαιτούσε έναν σταθμό εργασίας με μοναδική αρχιτεκτονική, αλλά τώρα οι επεξεργαστές σταθμών εργασίας είναι αρκετά γρήγοροι για να διαχειρίζονται τόσο διανυσματικές όσο και ράστερ πληροφορίες.
Επιπλέον, υπάρχει η δυνατότητα εργασίας με βίντεο. Προσθέστε δυνατότητες ήχου και έχετε ένα περιβάλλον υπολογιστών πολυμέσων. Οι αυξανόμενες δυνατότητες των προσωπικών υπολογιστών και ο τεράστιος αριθμός τους -της τάξεως των 100 εκατομμυρίων- διασφαλίζουν τη σταθερή ανάπτυξη του κλάδου στον κλάδο. Τα γραφικά διεισδύουν όλο και περισσότερο στις επιχειρήσεις - σήμερα ουσιαστικά δεν δημιουργούνται έγγραφα χωρίς τη χρήση οποιουδήποτε στοιχείου γραφικών.
Οι καλλιτέχνες, οι αρχιτέκτονες και οι σχεδιαστές δεν μπορούν πλέον να φανταστούν τη δουλειά τους χωρίς τη χρήση γραφικών υπολογιστή. Τα τρισδιάστατα γραφικά σάς επιτρέπουν να μοντελοποιήσετε ένα αρχιτεκτονικό αντικείμενο και σας επιτρέπει να αξιολογήσετε τα πλεονεκτήματά του πιο αντικειμενικά από ό,τι είναι δυνατόν να κάνετε με βάση σχέδια ή μοντέλα. Ένας σχεδιαστής εσωτερικών χώρων μπορεί πλέον να προσφέρει στον πελάτη μια σχεδόν φωτογραφική εικόνα του μελλοντικού του σπιτιού, ενώ πριν, ήταν δυνατό να αρκείται μόνο σε σκίτσα.
Σύντομες διανυσματικές εικόνες
Ειδικά συχνά στην καθημερινή ζωή ερχόμαστε αντιμέτωποι διανυσματικές εικόνες . Σχεδόν κάθε προϊόν έχει το λογότυπο του κατασκευαστή. Ένα λογότυπο αναπτύσσεται σε διανύσματα. Αλλά δεν μπορείτε να υπερεκτιμήσετε τις δυνατότητες του υπολογιστή. Άλλωστε είναι απλώς ένα εργαλείο, όσο τέλειο κι αν είναι. Ο υπολογιστής διευκολύνει την εργασία ενός ατόμου μόνο με γραφικές εικόνες, αλλά δεν τις δημιουργεί. Αρχικά, ήταν δυνατό να δημιουργηθούν μόνο απλά διανυσματικά αντικείμενα - εικόνες που αποτελούνται από τα λεγόμενα "διανύσματα" - λειτουργίες που σας επιτρέπουν να υπολογίσετε τη θέση ενός σημείου σε μια οθόνη ή χαρτί. Για παράδειγμα, μια συνάρτηση της οποίας το γράφημα είναι ένας κύκλος, μια ευθεία γραμμή ή άλλες πιο σύνθετες καμπύλες.Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας και της τεχνολογίας των υπολογιστών, έχουν εμφανιστεί πολλοί τρόποι για την εκτέλεση γραφικών εικόνων. Περίπου το 1995, εμφανίστηκαν στη Ρωσία προγραμματιστές προγραμμάτων πολυμέσων, γεννήθηκαν ηλεκτρονικοί εκδοτικοί οίκοι. Επίπεδο ποιότητας προϊόντα λογισμικούπου έγινε από Ρώσους καλλιτέχνες και προγραμματιστές δεν ήταν κατώτερο και μερικές φορές ξεπέρασε ακόμη και την ποιότητα των προγραμμάτων ξένων συγγραφέων. Μια άλλη κατεύθυνση των σύγχρονων γραφικών υπολογιστών έχει γίνει το "Web Design". Από το 1995, ο κόσμος είναι μάρτυρας της ανάπτυξης ενός παγκόσμιου δίκτυο υπολογιστών- Διαδίκτυο.
Το Διαδίκτυο είναι η μεγαλύτερη αποθήκη πληροφοριών στον κόσμο και σήμερα συνδέει σχεδόν το 80% όλων των συστημάτων υπολογιστών στον κόσμο. Και σήμερα το Διαδίκτυο έχει γίνει μια νέα κατεύθυνση για τους καλλιτέχνες-σχεδιαστές υπολογιστών. Στο είδος του, είναι πολύ κοντά στα γραφικά βιβλίων και περιοδικών. Ωστόσο, τα καλλιτεχνικά γραφικά που προορίζονται για το Διαδίκτυο θα πρέπει να είναι συνοπτικά. Αυτό οφείλεται κυρίως στους περιορισμούς στην ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων μέσω τηλεφωνικών και καλωδιακών δικτύων, μέσω των οποίων πραγματοποιείται η επικοινωνία μεταξύ των υπολογιστών. Ωστόσο, αυτό είναι αρκετά για να πραγματοποιηθεί η μετάδοση δεδομένων βίντεο.
Γραφικά υπολογιστών (CG) Πρόκειται για ένα πεδίο δραστηριότητας στο οποίο οι υπολογιστές χρησιμοποιούνται ως εργαλείο για τη σύνθεση (δημιουργία) εικόνων και για την επεξεργασία οπτικών πληροφοριών που λαμβάνονται από τον πραγματικό κόσμο. Τα γραφικά υπολογιστών ονομάζονται επίσης το αποτέλεσμα μιας τέτοιας δραστηριότητας.
Πρώτα βήματα: KG και στρατιωτικοί «Ζούμε σε μια εποχή μηχανικών και ηλεκτρονικών θαυμάτων. Ένα από αυτά δημιουργήθηκε στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης για το Ναυτικό "Τον Δεκέμβριο του 1951, οι Αμερικανοί τηλεθεατές είδαν μια παρουσίαση (παρουσίαση) του ηλεκτρονικού υπολογιστή Whirlwind ("Whirlwind-1") σε μια από τις τηλεοπτικές εκπομπές. Παρουσιαστής της εκπομπής ήταν ο αρθρογράφος Edward Murrow, ο οποίος μίλησε απευθείας στο Εργαστήριο Υπολογιστών MIT (Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης). Το κοινό είδε στην οθόνη αυτό που έμοιαζε να είναι λέξεις φτιαγμένες από φώτα φωτισμού: "Γεια σου, Κύριε MURROW." Στην πραγματικότητα, δεν υπήρχαν λαμπτήρες - ήταν φωτεινές κουκκίδες στην οθόνη, στο CRT.
ηλεκτρονικός υπολογιστής"Whirlwind" Απαιτήθηκε να υπολογιστεί η κατανάλωση καυσίμου, η διαδρομή πτήσης και η ταχύτητα του πυραύλου Viking (για το Πεντάγωνο). Οι τηλεθεατές είδαν γραφήματα, διαδρομές, ταχύτητες και κατανάλωση καυσίμου πυραύλων για μια τυπική πτήση να εμφανίζονται στην οθόνη Vortex (που αποτελείται από λαμπερές κουκκίδες) Jay W. Forrest
Ο σκοπός του "Vortex" Για τον έλεγχο του προσομοιωτή πτήσης (δεκαετία '40) "Vikhr" - ο πρώτος ψηφιακός υπολογιστής που λειτουργεί σε πραγματικό χρόνο - μια καθολική μηχανή για διάφορα συστήματα. Για τη βελτίωση του συστήματος αεράμυνας (Αεροπορία των ΗΠΑ): - έλεγχος πυρός, - ανθυποβρυχιακή άμυνα, - έλεγχος εναέριας κυκλοφορίας Πλεονεκτήματα γραφικής απεικόνισης
"Whirlwind" - η βάση για 1 σειριακό μοντέλο υπολογιστή με διαδραστικά εργαλεία γραφικών. Τηλεφωνικές γραμμές Whirlwind Σταθμός ραντάρ πεδίου (κοντά στη Βοστώνη) στη Hanscom- Οδηγίες προγραμματιστών για την επεξεργασία σειριακών αριθμών: ο υπολογιστής έλαβε συντεταγμένες οθόνης τις μετέτρεψε σε γραφική μορφή σχεδίασης μια εμφάνιση χάρτη στην οθόνη Για να εργαστεί ο χειριστής, δημιουργήθηκε ένα ελαφρύ όπλο: για να αποκτήσετε λεπτομερείς πληροφορίεςσχετικά με το αεροσκάφος, ο χειριστής άγγιξε το σημάδι στην οθόνη με την κάννη του πιστολιού, μια ώθηση μεταδόθηκε από το πιστόλι στον υπολογιστή, το πρόγραμμα εμφάνισε δεδομένα σχετικά με το αεροσκάφος.
KG in Engineering Design Ο Ivan Sutherland είναι πρωτοπόρος στα γραφικά υπολογιστών, δημιούργησε το πρώτο πακέτο διαδραστικών γραφικών "Sketchpad", ένα πρωτότυπο μελλοντικών συστημάτων CAD. Έδειξε ότι τα γραφικά υπολογιστών θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν τόσο για καλλιτεχνικές όσο και για τεχνικές εφαρμογές, επιπλέον της επίδειξης ενός νέου (για την εποχή) τρόπου αλληλεπίδρασης ανθρώπου-υπολογιστή. Ως χειριστής, χρησιμοποιήθηκε ένα ελαφρύ στυλό, το οποίο αντικατέστησε το ελαφρύ πιστόλι. Ο Ivan Sutherland άγγιξε την άκρη του στυλό του στο κέντρο της οθόνης, όπου η λέξη "ink" έλαμψε, μετατρέποντάς το σε ένα μικρό σταυρό. Στη συνέχεια, πατώντας ένα από τα κουμπιά, ο Σάδερλαντ άρχισε να κινεί το ελαφρύ στυλό. Μια φωτεινή πράσινη γραμμή εμφανίστηκε στην οθόνη, που εκτείνεται από το κέντρο του σταυρού μέχρι το σημείο όπου βρισκόταν το στυλό. Και όπου κινούνταν, η γραμμή την ακολουθούσε. Πατώντας ένα άλλο κουμπί, ο Σάδερλαντ άφησε μια γραμμή στην οθόνη και αφαίρεσε το στυλό.
Light pen Περιέχει ένα φωτοκύτταρο απευθείας στο περίβλημά του ή έξω από αυτό. Αρχή λειτουργίας: ένα σήμα μεταδίδεται μέσω ενός φωτεινού οδηγού από γυάλινα νήματα ή σύρματα στο σώμα του τερματικού. το στυλό που κατευθύνεται στην οθόνη λαμβάνει ένα φωτεινό σήμα τη στιγμή που η δέσμη ηλεκτρονίων τονίζει οποιαδήποτε λεπτομέρεια της εικόνας μπροστά από το άκρο της πένας. δίνεται σήμα ηλεκτρονικό κύκλωμαδιορθώνει και αναγνωρίζει ποιο εξάρτημα υποδεικνύεται. Για "σχέδιο" με στυλό: Μέθοδος 1: Όταν πατάτε το κουμπί ή το σώμα του στυλό, το ηλεκτρονικό κύκλωμα δημιουργεί μια δέσμη στην οθόνη που διατρέχει την οθόνη σε γραμμές. Η οθόνη αναβοσβήνει αυτή τη στιγμή. Σε κάποιο σημείο σε μια συγκεκριμένη γραμμή, το στυλό λαμβάνει ένα σήμα, αφού το επεξεργαστεί, το κύκλωμα καθορίζει τη θέση του στυλό. Μέθοδος 2: ένας δείκτης εμφανίζεται επιπλέον στην οθόνη - μια ομάδα κουκκίδων ή μικρές πινελιές. Το στυλό στοχεύει στον δείκτη και, στη συνέχεια, το σύστημα παρακολούθησης αρχίζει να λειτουργεί: ο δείκτης "κινείται" πίσω από το στυλό (το κύκλωμα παρακολουθεί ποια σημεία του δείκτη φωτίζουν το στυλό και ποια όχι). Οι συντεταγμένες του κέντρου δείκτη μεταφέρονται στο πρόγραμμα και μπορούν να χρησιμοποιηθούν.
TX-2 και Σημειωματάριο (1961-1962) Σύνθεση του TX-2: - ένα στυλό φωτός, - μια οθόνη σε έναν καθοδικό σωλήνα, - μια "γιγαντιαία" μνήμη (286.000 bytes), - ένα μπλοκ κουμπιών. Υπορουτίνες σημειωματάριου: μετακίνηση του σταυρού πίσω από το στυλό κατά μήκος της οθόνης, απομνημόνευση των συντεταγμένων του σταυρού τη στιγμή που πατήθηκε το κουμπί, υπολογισμός των συντεταγμένων των νέων σημείων που βρίσκονται σε ευθεία γραμμή μεταξύ του αρχικά καθορισμένου και του τρέχοντος σημείου, εισαγωγή ενός νέου τμηματοποιήστε σε ένα μέρος της μνήμης του υπολογιστή που ονομάζεται buffer αναγέννησης εικόνας, σχεδιάζοντας ένα τόξο και έναν πλήρη κύκλο, μέρη κύκλων, συνδέσμους, επιτρέποντάς σας να δημιουργήσετε αντικείμενα με καθορισμένες ιδιότητες. Αντικείμενο στο Σημειωματάριο - σημεία, τμήματα και τόξα συνδεδεμένα μεταξύ τους. 1963 - γυρίστηκε μια ταινία για το έργο του "Notepad". Το KG έχει χρησιμοποιηθεί ως μέσο ανάπτυξης μηχανικής και σχεδιασμού στη βιομηχανία.
KG: από τις μοναδικές εικόνες έως την αναγνώριση Η General Motors συνήψε συμφωνία με την IBM Corporation για την ανάπτυξη του συστήματος υπολογιστών DAC-1 (Design Augmented by Computers) για τη σχεδίαση αυτοκινήτων (1964). Το DAC-1: + κατέστησε δυνατή τη σχεδίαση ομαλών καμπυλών που δεν μπορούν να περιγραφούν με απλούς μαθηματικούς τύπους, - δεν είχε τα μέσα για απευθείας σχεδίαση στην οθόνη (επομένως, ο σχεδιαστής περιέγραψε τα περιγράμματα της μηχανής στο πρόγραμμα ή εισήγαγε ένα κανονικό σχέδιο στη μνήμη του υπολογιστή, μεταφράζοντας το χρησιμοποιώντας μια ειδική κάμερα σε ψηφιακή μορφή). + ο χειριστής μπορούσε να χειριστεί μεμονωμένα μέρη του σχεδίου χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτρονικό tablet.
Μεμονωμένες εικόνες Ενδιαφέρον για τη χρήση νέων, γραφικών «ικανοτήτων» υπολογιστών έδειξε: «LOCKHEED-GEORGIA» - συστήματα υπολογιστών για το σχεδιασμό αεροσκαφών. Εταιρείες πετρελαιοειδών - υπολογιστικά συστήματα χαρτογράφησης από σεισμικά δεδομένα. Όλα όμως δημιουργήθηκαν σε ένα μόνο αντίγραφο για συγκεκριμένους σκοπούς!
Τερματικά γραφικών 1965 - Η IBM κυκλοφόρησε το πρώτο τερματικό γραφικών IBM-2250 για να λειτουργεί με υπολογιστές της σειράς "System-360". - η ταχύτητα του προγράμματος δεν είναι αρκετά υψηλή για να μπορεί να λειτουργήσει σύνθετες εικόνες, - η λειτουργία περιστροφής απαιτεί πολύ χρόνο CPU. 1968 - Δημιουργία «Evans and Sutherland». νέο σύστημα LDS-1: δυνατότητα αλλαγής + μειωμένος χρόνος αναγέννησης εικόνας, εικόνα με άνευ προηγουμένου + αριθμός γραμμών που εμφανίζονται στην οθόνη χωρίς τρεμόπαιγμα αυξήθηκε κατά τουλάχιστον 100 φορές - πολύ υψηλό κόστος (250.000 $, δύο φορές πιο ακριβό από το IBM-2250) "Tetroniks " - δημιουργώντας μια μνήμη καθοδικός σωλήνας(SELT) ενσωματωμένο στο τερματικό: + φθηνό κόστος (4000 $), - δυνατότητα εργασίας μόνο με επίπεδες εικόνες, - η αργή διαδικασία δημιουργίας μιας εικόνας, - μια θολή, χλωμή εικόνα, - η έλλειψη δυνατότητας επιλεκτικής διαγραφής τμημάτων της εικόνας και περιστροφής. Ωστόσο, οι εικόνες έμοιαζαν με σχέδια, δεν υπήρχε θέμα ρεαλιστικής εικόνας.
Επέκταση των δυνατοτήτων γραφικών Οθόνες Raster: + ρεαλιστική εικόνα - υψηλές απαιτήσεις μνήμης υψηλό κόστος, γιατί: έως τη δεκαετία του '60. Η μνήμη του υπολογιστή χτίστηκε κυρίως σε ακριβούς μαγνητικούς πυρήνες (500.000 $ ανά εκατομμύριο bits), από τα μέσα της δεκαετίας του '60. άρχισαν να χρησιμοποιούν ένα μαγνητικό τύμπανο (~ 30.000 $), το οποίο μπορούσε να αποθηκεύσει δεδομένα για 10 καρέ εικόνας. Τα συστήματα ράστερ χρησιμοποιήθηκαν σε μεγάλους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, σε κέντρα ελέγχου μετρό και σε επιστημονικά εργαστήρια. Η NASA για να μελετήσει την επιφάνεια του Άρη (1969 -1972).
Ολοκληρωμένα κυκλώματα (αρχές της δεκαετίας του '70) Εμφανίστηκαν buffer πλαισίων σε καταχωρητές βάρδιας, κατασκευασμένα με τη μορφή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων: + λειτουργούν πιο γρήγορα από τα μηχανικά buffer σε μαγνητικά τύμπανα, - λανθάνουσα κατάσταση (καθυστέρηση μεταξύ της εισαγωγής πληροφοριών και της εμφάνισής τους στην οθόνη). Ένα IC είναι ένας μικρός μονοκρύσταλλος πυριτίου που περιέχει πολλά ηλεκτρονικά εξαρτήματα.
Μνήμη τυχαίας πρόσβασης (RAM) 1968 - RAM = 256 bit, κόστος 1 $ ανά bit, τέλη δεκαετίας '70. - RAM = 1024 bit, 1973 - RAM = 4 KB, 1975 - RAM = 16 KB, 1980 - RAM = 64 KB, 1983 - RAM = 256 KB, 1984 - Μνήμη RAM = 1024 Kb = 1 Mb! «…αν το κόστος των αυτοκινήτων έπεφτε τόσο γρήγορα όσο η τιμή των IC μνήμης, θα μπορούσατε να αγοράσετε μια Rolls-Royce σήμερα για 1 $.» Carl McGover
1974 Εργασία για το πρόβλημα της βελτίωσης της ποιότητας των εικόνων που λαμβάνονται από δορυφόρους που παρακολουθούν γεωργικές και δασικές εκτάσεις, ορυκτούς πόρους κ.λπ. Για να γίνει αυτό, οι προγραμματιστές μείωσαν τις απαιτήσεις μνήμης, χρησιμοποιώντας μόνο μερικές εκατοντάδες χρώματα για κάθε εικόνα, δηλαδή δημιούργησαν πίνακες επιλογής χρωμάτων που προσαρμόστηκαν γρήγορα σε πολλές εφαρμογές γραφικών υπολογιστών. Το framebuffer δεν αποθηκεύει τις πληροφορίες χρώματος από μόνο του, αλλά δείχνει τις διευθύνσεις μνήμης όπου είναι αποθηκευμένες. Έτσι, ένα buffer πλαισίου, στο οποίο κάθε pixel περιγράφεται με 8 bit, μπορεί να δώσει μόνο 256 συνδυασμούς κόκκινων, πράσινων και μπλε δέσμες CRT. Εάν 8 bit ορίσουν διευθύνσεις, τότε τα χρώματα μπορούν να επιλεγούν από ένα σχεδόν απεριόριστο σύνολο αποχρώσεων, εντάσεων και κορεσμών. Επιπλέον, ο πίνακας επιλογής μπορεί να επαναπρογραμματιστεί για συγκεκριμένους τύπους εικόνων. Οτι. μια περιορισμένη παλέτα σάς επιτρέπει να έχετε ομαλές σκιές και καλά καθορισμένες αποχρώσεις για κάθε εικόνα.
CG: αλληλεπίδραση ανθρώπου-υπολογιστή «Οι καλλιτέχνες ζωγραφίζουν εφαρμόζοντας μπογιά σε καμβά. Όσοι ασχολούνται με τα γραφικά υπολογιστών δημιουργούν τις δημιουργίες τους εφευρίσκοντας μαθηματικές συναρτήσεις των οποίων τα γραφήματα μοιάζουν με αντικείμενα. James Blinn Στα μέσα της δεκαετίας του '80, ακόμη και οι φθηνότεροι οικιακούς υπολογιστές άρχισαν να εξοπλίζονται ολοκληρωμένα κυκλώματα, τα οποία εκτελούν βασικές γραφικές λειτουργίες. Δεκαετία 70-80 – Το CG διεισδύει όλο και πιο βαθιά στην καθημερινή ζωή.
CG: μαζική εφαρμογή Η Xerox παρήγαγε 2000 υπολογιστές Alto, πραγματοποίησε πρακτική άσκηση για μηχανικούς στον τομέα της CG. "Apple" (S. Jobs, S. Wozniak) + "Xerox" = δημιούργησε τον πρώτο υπολογιστή μαζικής παραγωγής "Lisa", ο οποίος έχει ευρείες δυνατότητες γραφικών και είναι εξοπλισμένος με χειριστή "ποντικιού". Η Apple κυκλοφόρησε το Macintosh PC - ένα «φιλικό» μηχάνημα σε σχέση με τους χρήστες. Στη δεκαετία του '80. : εμφανίζεται το παράθυρο GUI, Η/Υ εξοπλισμένος με «ποντίκι», το σύστημα WYSIWYG (What You See What You Get) αναπτύσσεται (What You See What You Get - what you see is what you get), δημιουργούνται τα πρώτα συστήματα επιτραπέζιων εκδόσεων (1986), εμφανίζονται προγράμματα για επαγγελματίες καλλιτέχνες και σχεδιαστές (1986). )
Πλατφόρμες υλικού KG 1. υπολογιστές AppleΤα Macintosh χρησιμοποιούνται κυρίως από καλλιτέχνες και γραφίστες, καθώς και στη βιομηχανία εκτύπωσης. 2. Οι υπολογιστές Silicon Graphics είναι ένα εργαλείο για επαγγελματίες εμψυχωτές, καθώς και για σχεδιαστές, σχεδιαστές λόγω πολλών Προδιαγραφές. 3. Οι υπολογιστές Η/Υ χρησιμοποιούνται στη γραφιστική, την εκτύπωση, ακόμη και το animation.
Η ιστορία της ανάπτυξης του CG 1940 -1970 - χρόνος μεγάλους υπολογιστές(η εποχή πριν από τους προσωπικούς υπολογιστές). Ασχολούνταν με γραφικά μόνο κατά την έξοδο σε εκτυπωτή. Την περίοδο αυτή τέθηκαν οι μαθηματικές βάσεις. Χαρακτηριστικά: ο χρήστης δεν είχε πρόσβαση στην οθόνη, τα γραφικά αναπτύχθηκαν σε μαθηματικό επίπεδο και εμφανίζονταν σε μορφή κειμένου, που θυμίζει μεγάλη απόστασηεικόνα. Οι σχεδιαστές γραφημάτων εμφανίστηκαν στα τέλη της δεκαετίας του '60 και ήταν πρακτικά άγνωστοι. 1971 -1985 - εμφανίστηκαν προσωπικοί υπολογιστές, δηλ. εμφανίστηκε η πρόσβαση χρήστη στις οθόνες. Ο ρόλος των γραφικών έχει αυξηθεί δραματικά, αλλά υπήρχε πολύ χαμηλή ταχύτητα του υπολογιστή. Τα προγράμματα γράφτηκαν σε assembler. Εμφανίστηκε μια έγχρωμη εικόνα (256). Χαρακτηριστικά: αυτή η περίοδος χαρακτηρίστηκε από την εμφάνιση πραγματικών γραφικών.
Ιστορία ανάπτυξης του CG 1986 -1990 - η εμφάνιση της τεχνολογίας Πολυμέσα (Multimedia). Στα γραφικά έχει προστεθεί η επεξεργασία ήχου και βίντεο, η επικοινωνία του χρήστη με τον υπολογιστή έχει επεκταθεί. Χαρακτηριστικά: - η εμφάνιση ενός διαλόγου χρήστη με έναν προσωπικό υπολογιστή. - την εμφάνιση κινουμένων σχεδίων και τη δυνατότητα εμφάνισης έγχρωμης εικόνας. 1991 -2008 - η εμφάνιση των γραφικών της σημερινής μας Εικονικής Πραγματικότητας. Έχουν εμφανιστεί αισθητήρες μετατόπισης, χάρη στους οποίους ο υπολογιστής αλλάζει εικόνες χρησιμοποιώντας σήματα που του στέλνονται. Η εμφάνιση στερεοφωνικών γυαλιών (μόνιτορ για κάθε μάτι), λόγω της υψηλής ταχύτητας των οποίων γίνεται μίμηση του πραγματικού κόσμου. Η επιβράδυνση στην ανάπτυξη αυτής της τεχνολογίας οφείλεται στον φόβο των γιατρών, γιατί χάρη στην Εικονική Πραγματικότητα, μπορείτε να διαταράξετε πολύ την ανθρώπινη ψυχή, χάρη στην ισχυρή επίδραση του χρώματος σε αυτήν.
Η ιστορία των γραφικών υπολογιστών στη Ρωσία Η ιστορία των γραφικών υπολογιστών στην ΕΣΣΔ ξεκίνησε σχεδόν ταυτόχρονα με τη γέννησή της στις ΗΠΑ.
1964 - Η πρώτη οπτικοποίηση υπολογιστή Στο Ινστιτούτο Εφαρμοσμένων Μαθηματικών (IPM), στη Μόσχα, ο Yu. M. Bayakovsky και ο T. A. Sushkevich παρουσίασαν το πρώτο πείραμα Πρακτική εφαρμογηγραφικά υπολογιστή κατά την εμφάνιση μιας ακολουθίας πλαισίων στο χαρακτήρα, σχηματίζοντας μια σύντομη ταινία με οπτικοποίηση της ροής πλάσματος γύρω από τον κύλινδρο.
1968 Η πρώτη εγχώρια οθόνη ράστερ Στο Υπολογιστικό Κέντρο της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ, σε μηχανή BESM-6, εγκαταστάθηκε η πρώτη εγχώρια οθόνη ράστερ, με μνήμη βίντεο σε μαγνητικό τύμπανο βάρους 400 κιλών. Η πρώτη διπλωματική εργασία στα γραφικά υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο της Μόσχας Folker Heimer. Μεταφραστής και διερμηνέας για τη γλώσσα προγραμματισμού L^6. Εξετάζεται μια υλοποίηση της γλώσσας L^6 που προτείνεται από τον Kenneth Knowlton για την επίλυση ορισμένων προβλημάτων κινούμενων σχεδίων. Το πρώτο καρτούν στον κόσμο που σχεδιάστηκε από υπολογιστή. Κατασκευασμένο από μια σειρά εκτυπώσεων που έγιναν σε διάτρητη ταινία χρησιμοποιώντας μια μηχανή BESM-4. Αυτό το καρτούν κάποτε ήταν μια μεγάλη ανακάλυψη στον τομέα της μοντελοποίησης υπολογιστών, επειδή η εικόνα δεν σχεδιάζεται απλώς, αλλά λαμβάνεται με την επίλυση εξισώσεων που καθορίζουν την κίνηση μιας γάτας.
Τα καρέ φιλμ "Kitty" σχηματίστηκαν με την εκτύπωση χαρακτήρων BESM-4 σε χαρτί χρησιμοποιώντας το ATsPU-128 και στη συνέχεια προετοιμάστηκαν για "ταινία" από έναν επαγγελματία εμψυχωτή. Είναι αυτός που κατέχει τα πλάνα (μετά από τις πιστώσεις) όταν η γάτα κάνει γκριμάτσες και αψιδώνει την πλάτη της. Η κίνηση της γάτας διαμορφώθηκε από ένα σύστημα διαφορικών εξισώσεων δεύτερης τάξης. Αυτό είναι ίσως το πρώτο animation υπολογιστή όπου χρησιμοποιήθηκε αυτή η τεχνική. Οι εξισώσεις συνήχθησαν από τον Viktor Minakhin. Δεδομένου ότι ήταν δύσκολο να επιτευχθούν ορισμένες κινήσεις από το ζώο, οι δικές του κινήσεις αποτέλεσαν τη βάση των εξισώσεων: περπατούσε στα τέσσερα και σημείωνε τη σειρά της μυϊκής εργασίας ενώ το έκανε. Μια άλλη σημαντική τεχνική καινοτομία του καρτούν ήταν η αναπαράσταση ενός τρισδιάστατου κινούμενου αντικειμένου με τη μορφή μιας ιεραρχικής δομής δεδομένων που μοιάζει με οκτάδα. Στη Δύση, τέτοιες τεχνικές κινούμενων σχεδίων ανακαλύφθηκαν ξανά μόνο στη δεκαετία του '80 του ΧΧ αιώνα, αν και στην εμβιομηχανική τέτοιοι υπολογισμοί κίνησης πραγματοποιήθηκαν νωρίτερα - από τις αρχές της δεκαετίας του 1970. Οι εξισώσεις του καρτούν δεν προήλθαν από φυσικά μοντέλα των μυών και των αρθρώσεων του ζώου, αλλά σχεδιάστηκαν «με το μάτι» για να αναπαραγάγουν το τυπικό βάδισμα μιας γάτας. Ωστόσο, οι συγγραφείς κατάφεραν να επιτύχουν ρεαλισμό των κινήσεων, κάτι που σημείωσε, για παράδειγμα, ο καθηγητής του Πανεπιστημίου του Οχάιο, Rick Parent, συγγραφέας του θεμελιώδους βιβλίου Computer Animation: Algorithms and Technology.
Η ιστορία της δημιουργίας του "Kitty" Η γελοιογραφία ξεκίνησε στο εργαστήριο του Alexander Kronrod του Ινστιτούτου Θεωρητικής και Πειραματικής Φυσικής (ITEF), αλλά μετά το κλείσιμο του εργαστηρίου, ο Konstantinov, μαζί με την ομάδα των δημιουργών κινουμένων σχεδίων, μετέφερε εργασία πρώτα στο Ινστιτούτο Προβλημάτων Ελέγχου (IPU), και μετά στο Παιδαγωγικό Ινστιτούτο. Λένιν. Η μετάφραση των χάρτινων εκτυπώσεων που ελήφθησαν κατά τον υπολογισμό σε μορφή κινουμένων σχεδίων πραγματοποιήθηκε στο Τμήμα Επιστημονικής Κινηματογράφου του Κρατικού Πανεπιστημίου της Μόσχας, το οποίο αναφέρεται στους τίτλους. Κατά τον υπολογισμό του καρτούν σε διαφορετικές περιπτώσεις του BESM-4 σε διαφορετικά ινστιτούτα, οι δημιουργοί έπρεπε να αντιμετωπίσουν το πρόβλημα της ασυμβατότητας ορισμένων κωδικών μηχανής για αυτούς, εξαιτίας του οποίου το πρόγραμμα έπρεπε να διορθωθεί εν κινήσει. Η πρώτη προβολή της γελοιογραφίας έγινε στο Κρατικό Πανεπιστήμιο της Μόσχας. Στη συνέχεια, ο συγγραφέας το απέδειξε επανειλημμένα στις διαλέξεις του για μαθητές. Μετά από 6 χρόνια, δημοσιεύτηκε ένα άρθρο στο περιοδικό «Problems of Cybernetics», στο οποίο περιγράφεται λεπτομερώς η τεχνική δημιουργίας ενός καρτούν.
1970 Δημοσιεύεται η πρώτη ανασκόπηση για τα γραφικά υπολογιστών, και στη συνέχεια παρουσιάζεται ως έκθεση στο Δεύτερο Συνέδριο Προγραμματισμού της Ένωσης (VKP-2). Shtarkman V. S., Bayakovsky Yu. M. Γραφικά υπολογιστών. Προέκδοση της Ακαδημίας Επιστημών IPM της ΕΣΣΔ, 1970. Η πρώτη δημοσίευση στα ρωσικά, στην οποία εμφανίστηκε η φράση "γραφικά μηχανών".
Υπερασπίστηκε η πρώτη διατριβή στην ΕΣΣΔ για τα γραφικά υπολογιστών Μια λίστα με πολλές διατριβές δίνεται παρακάτω: Karlov Alexander Andreevich Προβλήματα μαθηματικής υποστήριξης της οθόνης με ελαφρύ μολύβι και η χρήση της σε προβλήματα πειραματικής φυσικής Dubna, 1972 Grin Viktor Mikhailovich Software για εργασία με τρισδιάστατα αντικείμενα σε τερματικά γραφικών Novosibirsk, 1973 Bayakovsky Yuri Matveevich Ανάλυση μεθόδων για την ανάπτυξη λογισμικού γραφικών υπολογιστών Μόσχα, 1974 Zlotnik Evgeniy Matveevich Ανάπτυξη και έρευνα του συγκροτήματος τεχνικά μέσακαι μεθοδολογία σχεδιασμού λειτουργικών σύστημα γραφικώνΜινσκ, 1974 Lysy Semyon Timofeevich G 1 - Geometric computer software system Chisinau, 1976 Piguzov Sergey Yuryevich Ανάπτυξη και έρευνα μέσων γραφικής αλληλεπίδρασης ενός γεωφυσικού με έναν υπολογιστή κατά την επεξεργασία σεισμικών δεδομένων Μόσχα, 1976
1976 Το βιβλίο των W. Newman, R. Sprull "Fundamentals of Interactive Computer Graphics" εκδίδεται στα ρωσικά (επιμέλεια V. A. Lvov).
1977 Η πρώτη συνάντηση των χρονοδιαγραμμάτων ήταν μια «περιφερειακή διάσκεψη», αλλά συγκεντρώθηκε μια αρκετά αντιπροσωπευτική κοινότητα και προέκυψε η Διάσκεψη της Πανελλήνιας Ένωσης.
1979 Το Πρώτο Συνέδριο της Ένωσης για τα Γραφικά Υπολογιστών πραγματοποιήθηκε στο Νοβοσιμπίρσκ τον Σεπτέμβριο. Κατάλογος των ακόλουθων συνεδρίων: Συνέδριο All-Union για προβλήματα γραφικών υπολογιστών Novosibirsk, 1981 Συνέδριο All-Union για τα γραφικά υπολογιστών και την ψηφιακή επεξεργασία εικόνας Βλαδιβοστόκ, 24-26 Σεπτεμβρίου 1985 IV Συνέδριο All-Union για τα γραφικά υπολογιστών Protvino, 9-11 Σεπτεμβρίου , 1987 V All-Union Conference on Computer Graphics "Computer Graphics 89" Novosibirsk, 31 Οκτωβρίου-2 Νοεμβρίου 1989
1979 Η πρώτη έγχρωμη ράστερ οθόνη ημίτονο Gamma-1 πόλη Vladimir Sizykh, Petr Veltmander, Alexey Buchnev, Vladimir Minaev κ.α.. Η ανάλυση του πρώτου σταθμού ήταν 256 × 6 bit και στη συνέχεια αυξανόταν συνεχώς. Ο σταθμός οθόνης Gamma 7.1 παρείχε ανάλυση 1024 * 768 για οθόνη προοδευτικής σάρωσης 50 Hz και είχε μνήμη βίντεο 1 MB. Στο δεύτερο μισό της δεκαετίας του 1980. Το «Gamma», το οποίο ήταν μαζικής παραγωγής, προμηθεύονταν και λειτουργούσαν με επιτυχία από τα κρατικά τηλεοπτικά κέντρα της χώρας.
1981 Κυκλοφορία του πακέτου γραφικών Atom Η ανάπτυξη του πακέτου ξεκίνησε από τον Yu. M. Bayakovsky. Ως βάση ελήφθη το Core System που προωθούσε τότε (Kaminsky, Klimenko, Kochin).
1983 Το πρώτο ειδικό μάθημα για τα γραφικά υπολογιστή Ο Yu. M. Bayakovsky άρχισε να διδάσκει ένα ετήσιο ειδικό μάθημα για τα γραφικά υπολογιστών για φοιτητές της Σχολής Υπολογιστικών Μαθηματικών και Κυβερνητικής του Κρατικού Πανεπιστημίου της Μόσχας. Από το 1990, το μάθημα διαβάζεται ως υποχρεωτικό για φοιτητές του δεύτερου έτους σπουδών.
1985 Πρώτη έκθεση αποδεκτή στο Eurographics 1985 «Έσπασαν ένα παράθυρο στη γραφική Ευρώπη» - η πρώτη έκθεση από την ΕΣΣΔ έγινε αποδεκτή στο συνέδριο Eurographics του 1985. Ωστόσο, καθώς η Perestroika δεν είχε ακόμη ξεκινήσει, οι ομιλητές δεν είχαν τη δυνατότητα να φύγουν από την ΕΣΣΔ, και η πρώτη φορά που η σοβιετική αντιπροσωπεία επισκέφτηκε τη διάσκεψη μόλις το 1988.
1986 Κυκλοφορεί το πακέτο Atom-85 στο CERN Το πακέτο γραφικών Atom-85 κυκλοφορεί στο CERN, όπου χρησιμοποιήθηκε ενεργά (μαζί με το Grafor) για επεξηγηματικές εργασίες γραφικών (Klimenko, Kochin, Samarin).
Σύνορα των δεκαετιών του '80 και του '90 Η ζήτηση για έρευνα και ανάπτυξη στην εγχώρια ρωσική αγορά έπεσε σχεδόν στο μηδέν και ταυτόχρονα εξαφανίστηκαν οι παραδοσιακές (σοβιετικές) ευκαιρίες χρηματοδότησης. Αλλά έχουν ανοίξει ευκαιρίες για διεθνή συνεργασία. Αυτό οδήγησε σε θεμελιώδη αλλαγή στα θέματα και τις συνθήκες εργασίας, καθώς και στις απαιτήσεις για εργασίες έρευνας και ανάπτυξης (Ε&Α).
1990 Πρώτη οργάνωση Ρωσική εταιρείαγραφικά υπολογιστών "Drive" Το 1989, ο Alexander Pekar, ο Sergey Timofeev και ο Vladimir Sokolov οργάνωσαν ένα στούντιο γραφικών υπολογιστών στο VPTO "Videofilm", το οποίο ένα χρόνο αργότερα έγινε η πρώτη ανεξάρτητη εταιρεία γραφικών υπολογιστών, κινούμενη από την πτέρυγα του "Videofilm" στο το Κεντρικό Περίπτερο του VDNKh.
1991 Τον Φεβρουάριο πραγματοποιήθηκε στη Μόσχα το πρώτο διεθνές συνέδριο για τα γραφικά υπολογιστών και την όραση Grafi. Kon"91 Διοργανώνεται από την Ακαδημία Επιστημών της ΕΣΣΔ που εκπροσωπείται από το Ινστιτούτο Εφαρμοσμένων Μαθηματικών M.V. Keldysh της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ, την Ένωση Αρχιτεκτόνων της ΕΣΣΔ και ορισμένους άλλους οργανισμούς με τη βοήθεια και την υποστήριξη της διεθνούς ένωσης ACM Siggraph (ΗΠΑ Αμερικανοί προσκεκλημένοι: Ed Catmull (πρόεδρος της Pixar ", που έκανε το Star Wars με τον George Lucas) John Lassiter ("Pixar", συγγραφέας της ταινίας "Tin Toy") Jim Clark (δημιουργός της εταιρείας "Silicon Graphics", trendsetter στον τομέα των επαγγελματικών γραφικών σταθμών) Ο πρώτος Ρώσος βραβευμένος στον διεθνή διαγωνισμό PRIX ARS ELECTRONICA στην υποψηφιότητα Computer Animation ήταν μια ομάδα από το Νοβοσιμπίρσκ.
1993 Διεξήχθη το πρώτο φεστιβάλ γραφικών υπολογιστών και κινουμένων σχεδίων ANIGRAPH "93. Το 1992, ο Vladimir Loshkarev, επικεφαλής της Joy Company ρωσική αγοράπακέτα γραφικών προγραμμάτων και εξοπλισμού, διοργανώθηκε το πρώτο επιστημονικό και πρακτικό συνέδριο για τα γραφικά υπολογιστών. Μετά ήρθε η ιδέα του φεστιβάλ, που συνδυάζει την τεχνική πλευρά, το εμπόριο και την καθαρή δημιουργικότητα. Το φεστιβάλ ANIGRAPH διοργανώθηκε με τη συμμετοχή του VGIK, ο Sergey Lazaruk (αντιπρύτανης για το επιστημονικό και δημιουργικό έργο του VGIK) έγινε ο συμπρόεδρος της οργανωτικής επιτροπής. Στην έκθεση παρουσιάστηκαν όλοι οι μεγάλοι κατασκευαστές γραφικών σταθμών. Στον δημιουργικό διαγωνισμό παρουσιάστηκαν περισσότερα από 50 έργα. Δυστυχώς, το φεστιβάλ δεν άντεξε τη δέκατη επέτειό του και έκλεισε ως εμπορικά αβάσιμο.
1994 Τα πρώτα γραφικά υπολογιστή στον ρωσικό κινηματογράφο Στην ταινία «Burnt by the Sun», το επεισόδιο με τον κεραυνό μπάλας ετοίμασε η εταιρεία «Render Club».
1996 Πρώτες προσπάθειες συλλογής και συστηματοποίησης ιστορικών γεγονότων Timor Paltashev. Ρωσία: Computer Graphics -Between the Past and the Future. Computer Graphics, τομ. 30, αρ. 2, Μάιος 1996. Ειδικό τεύχος: Computer Graphics Around the World. Γιούρι Μπαγιακόφσκι. Ρωσία: Η εκπαίδευση στα γραφικά υπολογιστών απογειώνεται τη δεκαετία του 1990. Computer Graphics, Τόμος 30, Νο. 3, Αύγουστος 1996. Ειδικό τεύχος: Εκπαίδευση Γραφικών Υπολογιστών -- Παγκόσμια προσπάθεια
2000 -2001 2000 - Ειδικό τεύχος Computer&Graphics Vol. 24 "Γραφικά υπολογιστών στη Ρωσία" . 2001 - Εμφάνιση της εικονικής πραγματικότητας στη Ρωσία. Το πρώτο συνέδριο από τη σειρά VEon πραγματοποιήθηκε στο Protvino. Η/Υ με επίδειξη της πρώτης εγκατάστασης εικονικής πραγματικότητας στη Ρωσία που δημιουργήθηκε από την ομάδα του Stanislav Klimenko σε συνεργασία με τον Martin Goebel (IMK, S. Augustin).
2003 Το πρώτο συνέδριο KRI-2003 προγραμματιστών παιχνιδιών υπολογιστή Στις 21 και 22 Μαρτίου 2003, το πρώτο Διεθνές Συνέδριο Computer Game Developers (KRI) στη Ρωσία, που διοργανώθηκε από την DEV. DTF. Η RU είναι ο κορυφαίος εξειδικευμένος πόρος στο Runet για προγραμματιστές παιχνιδιών και εκδότες. Για πρώτη φορά στην ιστορία της ρωσικής βιομηχανίας τυχερών παιχνιδιών, το KRI 2003 συγκεντρώθηκε για να ανταλλάξει εμπειρίες και να συζητήσει τα περισσότερα διάφορα προβλήματασχεδόν όλοι οι επαγγελματίες του κλάδου. Περίπου 40 εταιρείες από τη Ρωσία, καθώς και από κοντινό και μακρινό εξωτερικό, συμμετείχαν στο KRI 2003, που δραστηριοποιούνται τόσο στην ανάπτυξη όσο και στην έκδοση λογισμικού παιχνιδιών και συνολικός αριθμόςΟι επισκέπτες του συνεδρίου, σύμφωνα με διάφορους υπολογισμούς, κυμαίνονταν από 1000 έως 1500 άτομα.
2006 First Practical Conference on Computer Graphics and Animation CG Event-2006 Εμπνευσμένο από το συνέδριο SIGGRAPH, ο Sergey Tsyptsyn, συγγραφέας του Understanding Maya και δημιουργός του ιστότοπου cgtalk. Common crawl en Ο Alexander Kostin διοργάνωσε το πρώτο πρακτικό συνέδριο για τα γραφικά υπολογιστών CG Event, το οποίο έγινε ο ιδεολογικός διάδοχος του φεστιβάλ ANIGRAPH. Περισσότερα από 500 άτομα συμμετείχαν στο πρώτο CG Event και στη συνέχεια ο αριθμός των συμμετεχόντων αυξήθηκε.
1. Τα γραφικά υπολογιστών είναι ένα πεδίο δραστηριότητας στο οποίο οι υπολογιστές χρησιμοποιούνται ως εργαλείο, τόσο για τη δημιουργία εικόνων όσο και για την επεξεργασία οπτικών πληροφοριών που λαμβάνονται από τον πραγματικό κόσμο.
Το τελικό προϊόν των γραφικών υπολογιστών είναι μια εικόνα. Αυτή η εικόνα μπορεί να χρησιμοποιηθεί με διάφορους τρόπους, όπως ένα τεχνικό σχέδιο, μια απεικόνιση μέρους σε ένα εγχειρίδιο οδηγιών, ένα απλό διάγραμμα, μια αρχιτεκτονική άποψη μιας προτεινόμενης δομής ή σχέδιο σχεδίου, μια προωθητική απεικόνιση ή ένα πλαίσιο κινουμένων σχεδίων.
Οι ακόλουθες εργασίες λαμβάνονται υπόψη στα γραφικά υπολογιστή:
1. Αναπαράσταση μιας εικόνας σε γραφικά υπολογιστή.
2. Προετοιμασία της εικόνας για οπτικοποίηση.
3. Δημιουργία εικόνας.
4. Υλοποίηση ενεργειών με την εικόνα.
2. Η ιστορία της ανάπτυξης των γραφικών υπολογιστών ξεκίνησε ήδη τον 20ο αιώνα και συνεχίζεται σήμερα. Δεν είναι μυστικό ότι ήταν τα γραφικά που συνέβαλαν στην ταχεία ανάπτυξη της ταχύτητας των υπολογιστών.
1940-1970 - η εποχή των μεγάλων υπολογιστών (η εποχή πριν από τους προσωπικούς υπολογιστές). Ασχολούνταν με γραφικά μόνο κατά την έξοδο σε εκτυπωτή. Την περίοδο αυτή τέθηκαν οι μαθηματικές βάσεις. Χαρακτηριστικά: ο χρήστης δεν είχε πρόσβαση στην οθόνη, τα γραφικά αναπτύχθηκαν σε μαθηματικό επίπεδο και εμφανίζονταν σε μορφή κειμένου, που έμοιαζε με εικόνα σε μεγάλη απόσταση. Οι σχεδιαστές γραφημάτων εμφανίστηκαν στα τέλη της δεκαετίας του '60 και ήταν πρακτικά άγνωστοι.
1971-1985 - εμφανίστηκαν προσωπικοί υπολογιστές, δηλ. ο χρήστης έχει πρόσβαση στις οθόνες. Ο ρόλος των γραφικών έχει αυξηθεί δραματικά, αλλά υπήρχε πολύ χαμηλή ταχύτητα του υπολογιστή. Τα προγράμματα γράφτηκαν σε assembler. Εμφανίζεται μια έγχρωμη εικόνα. Χαρακτηριστικά: αυτή η περίοδος χαρακτηρίστηκε από την εμφάνιση πραγματικών γραφικών.
1986-1990 - η εμφάνιση της τεχνολογίας Πολυμέσα (Multimedia). Στα γραφικά έχει προστεθεί η επεξεργασία ήχου και βίντεο, η επικοινωνία του χρήστη με τον υπολογιστή έχει επεκταθεί. Χαρακτηριστικά: η εμφάνιση ενός διαλόγου χρήστη με έναν προσωπικό υπολογιστή. την εμφάνιση κινουμένων σχεδίων και τη δυνατότητα εμφάνισης έγχρωμης εικόνας.
1991-η εποχή μας - η εμφάνιση των γραφικών της εποχής μας VirtualReality. Έχουν εμφανιστεί αισθητήρες μετατόπισης, χάρη στους οποίους ο υπολογιστής αλλάζει εικόνες χρησιμοποιώντας σήματα που του στέλνονται. Η εμφάνιση στερεοφωνικών γυαλιών (μόνιτορ για κάθε μάτι), λόγω της υψηλής ταχύτητας των οποίων γίνεται μίμηση του πραγματικού κόσμου. Η επιβράδυνση στην ανάπτυξη αυτής της τεχνολογίας λόγω του φόβου των γιατρών, tk. χάρη στην Εικονική Πραγματικότητα, μπορείτε να διαταράξετε πολύ την ανθρώπινη ψυχή, χάρη στην ισχυρή επίδραση του χρώματος σε αυτήν.
3. επιστημονικά γραφικά- οι πρώτοι υπολογιστές χρησιμοποιήθηκαν μόνο για την επίλυση επιστημονικών και βιομηχανικών προβλημάτων. Για την καλύτερη κατανόηση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν, ήταν γραφική επεξεργασία, χτισμένα γραφήματα, διαγράμματα, σχέδια υπολογισμένων δομών. Τα πρώτα γραφικά στο μηχάνημα λήφθηκαν σε λειτουργία συμβολικής εκτύπωσης. Μετά ήρθε ειδικές συσκευές- γραφηματογράφοι (plotters) για σχεδίαση σχεδίων και γραφημάτων με στυλό μελάνης σε χαρτί. Τα σύγχρονα επιστημονικά γραφικά υπολογιστών καθιστούν δυνατή τη διεξαγωγή υπολογιστικών πειραμάτων με οπτική αναπαράσταση των αποτελεσμάτων τους.
επαγγελματικά γραφικά- μια περιοχή γραφικών υπολογιστών που έχει σχεδιαστεί για να αναπαριστά οπτικά διάφορους δείκτες του έργου των ιδρυμάτων. Προγραμματισμένοι δείκτες, τεκμηρίωση αναφορών, στατιστικές εκθέσεις - αυτά είναι τα αντικείμενα για τα οποία δημιουργούνται ενδεικτικά υλικά χρησιμοποιώντας επιχειρηματικά γραφικά. Λογισμικόεπαγγελματικά γραφικά περιλαμβάνονται σε υπολογιστικά φύλλα.
Σχεδιαστικά γραφικάχρησιμοποιείται στην εργασία μηχανικών σχεδιασμού, αρχιτεκτόνων, εφευρετών νέας τεχνολογίας. Αυτός ο τύπος γραφικών υπολογιστών είναι απαραίτητο στοιχείο του CAD (συστήματα αυτοματισμού σχεδιασμού). Μέσω σχεδιαστικών γραφικών, είναι δυνατή η λήψη τόσο επίπεδων εικόνων (προβολές, τομές) όσο και χωρικών τρισδιάστατων εικόνων.
Ενδεικτικά γραφικά- αυτό είναι αυθαίρετο σχέδιο και σχέδιο σε μια οθόνη υπολογιστή. Εφαρμόζονται ενδεικτικά πακέτα γραφικών λογισμικόγενικού σκοπού. Τα πιο απλά εργαλεία λογισμικού για ενδεικτικά γραφικά ονομάζονται γραφικοί επεξεργαστές.
Καλλιτεχνικά και διαφημιστικά γραφικά- έγινε δημοφιλής σε μεγάλο βαθμό λόγω της τηλεόρασης. Με τη βοήθεια υπολογιστή, διαφημίσεις, κινούμενα σχέδια, παιχνίδια στον υπολογιστή, εκπαιδευτικά βίντεο, παρουσιάσεις βίντεο. Τα πακέτα γραφικών για αυτούς τους σκοπούς απαιτούν μεγάλους πόρους υπολογιστή όσον αφορά την ταχύτητα και τη μνήμη. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό αυτών των πακέτων γραφικών είναι η δυνατότητα δημιουργίας ρεαλιστικών εικόνων και «κινούμενων εικόνων». Η λήψη σχεδίων τρισδιάστατων αντικειμένων, οι περιστροφές, οι προσεγγίσεις, οι αφαιρέσεις, οι παραμορφώσεις τους συνδέεται με μεγάλο αριθμό υπολογισμών. Η μεταφορά του φωτισμού ενός αντικειμένου, ανάλογα με τη θέση της πηγής φωτός, τη θέση των σκιών, την υφή της επιφάνειας, απαιτεί υπολογισμούς που λαμβάνουν υπόψη τους νόμους της οπτικής.
κινούμενα σχέδια υπολογιστήείναι η απόκτηση κινούμενων εικόνων σε οθόνη. Ο καλλιτέχνης δημιουργεί στην οθόνη σχέδια των αρχικών και τελικών θέσεων των κινούμενων αντικειμένων, όλες οι ενδιάμεσες καταστάσεις υπολογίζονται και απεικονίζονται από τον υπολογιστή, εκτελώντας υπολογισμούς με βάση τη μαθηματική περιγραφή αυτού του τύπου κίνησης. Τα σχέδια που προκύπτουν, που εμφανίζονται διαδοχικά στην οθόνη με μια συγκεκριμένη συχνότητα, δημιουργούν την ψευδαίσθηση της κίνησης.
ΠΟΛΥΜΕΣΑείναι ένας συνδυασμός εικόνας υψηλής ποιότητας σε οθόνη υπολογιστή με ήχο. Τα συστήματα πολυμέσων χρησιμοποιούνται ευρέως στην εκπαίδευση, τη διαφήμιση και την ψυχαγωγία.
Διάλεξη αριθμός 2. Τύποι γραφικών υπολογιστών. Επεξεργαστής γραφικών.
1) Τύποι CG.
2) Επιμελητές γραφικών.
3) Βασικές έννοιες CG.
1. Υπάρχουν διάφοροι τύποι CG:
δισδιάστατα γραφικά,
Τρισδιάστατα (3D) γραφικά.
Τα δισδιάστατα γραφικά υπολογιστών ταξινομούνται ανάλογα με τον τύπο αναπαράστασης των γραφικών πληροφοριών και τους αλγόριθμους επεξεργασίας εικόνας που προκύπτουν από αυτήν. Συνήθως, τα γραφικά υπολογιστών χωρίζονται σε:
διάνυσμα
Ράστερ,
φράκταλ.
Διαφέρουν ως προς τις αρχές του σχηματισμού εικόνας όταν εμφανίζονται σε οθόνη οθόνης ή όταν εκτυπώνονται σε χαρτί.
Τα γραφικά ράστερ χρησιμοποιούνται στην ανάπτυξη ηλεκτρονικών (multimedia) και εκτυπωτικών εκδόσεων. Οι εικονογραφήσεις που γίνονται με γραφικά ράστερ σπάνια δημιουργούνται με μη αυτόματο τρόπο προγράμματα υπολογιστή. Για το σκοπό αυτό, σαρώνονται εικονογραφήσεις που έχει ετοιμάσει ο καλλιτέχνης σε χαρτί ή φωτογραφίες. Πρόσφατα, οι ψηφιακές φωτογραφικές και βιντεοκάμερες έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως για την εισαγωγή εικόνων ράστερ σε έναν υπολογιστή. Στο Διαδίκτυο, μέχρι στιγμής χρησιμοποιούνται μόνο εικονογραφήσεις ράστερ. Γραμμές υπάρχουν και στα ράστερ γραφικά, αλλά εκεί αντιμετωπίζονται ως συνδυασμοί σημείων. Για κάθε σημείο της γραμμής, εκχωρούνται ένα ή περισσότερα κελιά μνήμης (όσο περισσότερα χρώματα μπορούν να έχουν τα σημεία, τόσο περισσότερα κελιά εκχωρούνται σε αυτά). Κατά συνέπεια, όσο μεγαλύτερη είναι η γραμμή ράστερ, τόσο περισσότερη μνήμη χρειάζεται.
Στα διανυσματικά γραφικά, το κύριο στοιχείο της εικόνας είναι μια γραμμή και δεν έχει σημασία αν είναι ευθεία ή καμπύλη. Η ποσότητα μνήμης που καταλαμβάνει η γραμμή δεν εξαρτάται από το μέγεθος της γραμμής, καθώς η γραμμή αντιπροσωπεύεται ως τύπος, ή μάλλον, με τη μορφή πολλών παραμέτρων. Ό,τι και να γίνει με αυτή τη γραμμή, αλλάζουν μόνο οι παράμετροί της που είναι αποθηκευμένες στα κελιά μνήμης. Ο αριθμός των κελιών παραμένει ο ίδιος για οποιαδήποτε γραμμή. Τα πάντα σε μια διανυσματική απεικόνιση αποτελούνται από γραμμές. Τα απλούστερα αντικείμενα συνδυάζονται σε πιο σύνθετα, για παράδειγμα, ένα τετραπλό αντικείμενο μπορεί να θεωρηθεί ως τέσσερις συνδεδεμένες γραμμές και ένα αντικείμενο κύβου είναι ακόμα πιο περίπλοκο: μπορεί να θεωρηθεί είτε ως δώδεκα συνδεδεμένες γραμμές είτε ως έξι συνδεδεμένες τετραπλή. Λόγω αυτής της προσέγγισης, τα διανυσματικά γραφικά αναφέρονται συχνά ως αντικειμενοστραφή γραφικά.
Τα αντικείμενα διανυσματικών γραφικών αποθηκεύονται στη μνήμη ως ένα σύνολο παραμέτρων, αλλά πρέπει να θυμόμαστε ότι όλες οι εικόνες εξακολουθούν να εμφανίζονται ως κουκκίδες στην οθόνη. Πριν από την εμφάνιση κάθε αντικειμένου στην οθόνη, το πρόγραμμα υπολογίζει τις συντεταγμένες των σημείων της οθόνης στην εικόνα του αντικειμένου, επομένως τα διανυσματικά γραφικά ονομάζονται μερικές φορές υπολογιστικά γραφικά. Παρόμοιοι υπολογισμοί γίνονται κατά την έξοδο αντικειμένων στον εκτυπωτή.
Το λογισμικό διανυσματικών γραφικών, από την άλλη πλευρά, έχει σχεδιαστεί για τη δημιουργία εικονογραφήσεων και, σε μικρότερο βαθμό, για την επεξεργασία τους. Τέτοια εργαλεία χρησιμοποιούνται ευρέως σε διαφημιστικά γραφεία, γραφεία σχεδιασμού, συντακτικά γραφεία και εκδοτικούς οίκους. Οι εργασίες σχεδίασης που βασίζονται στη χρήση γραμματοσειρών και απλών γεωμετρικών στοιχείων είναι πιο εύκολο να λυθούν χρησιμοποιώντας διανυσματικά γραφικά. Υπάρχουν παραδείγματα έργων υψηλής τέχνης που έχουν δημιουργηθεί με διανυσματικά γραφικά, αλλά αποτελούν την εξαίρεση και όχι τον κανόνα.
Τα φράκταλ γραφικά, όπως και τα διανυσματικά γραφικά, βασίζονται σε μαθηματικούς υπολογισμούς. Ωστόσο, το βασικό στοιχείο των γραφικών φράκταλ είναι ο ίδιος ο μαθηματικός τύπος, δηλαδή, δεν αποθηκεύονται αντικείμενα στη μνήμη του υπολογιστή και η εικόνα χτίζεται αποκλειστικά με βάση εξισώσεις. Με αυτόν τον τρόπο κατασκευάζονται τόσο οι απλούστερες κανονικές δομές όσο και πολύπλοκες εικονογραφήσεις που μιμούνται φυσικά τοπία και τρισδιάστατα αντικείμενα.
Τα εργαλεία λογισμικού για εργασία με γραφικά φράκταλ έχουν σχεδιαστεί για να δημιουργούν αυτόματα εικόνες με μαθηματικούς υπολογισμούς. Η δημιουργία μιας καλλιτεχνικής σύνθεσης φράκταλ δεν έχει να κάνει με το σχέδιο ή το σχέδιο, αλλά με τον προγραμματισμό. Τα φράκταλ γραφικά χρησιμοποιούνται συχνότερα σε ψυχαγωγικά προγράμματα.
Τρισδιάστατα γραφικά (3D) και κινούμενα σχέδια. Τα τρισδιάστατα γραφικά λειτουργούν με αντικείμενα σε τρισδιάστατο χώρο. Συνήθως τα αποτελέσματα είναι μια επίπεδη εικόνα, μια προβολή. Τα τρισδιάστατα γραφικά υπολογιστών χρησιμοποιούνται ευρέως σε ταινίες και παιχνίδια υπολογιστών.
Στα τρισδιάστατα γραφικά υπολογιστή, όλα τα αντικείμενα αναπαρίστανται συνήθως ως μια συλλογή επιφανειών ή σωματιδίων. Η μικρότερη επιφάνεια ονομάζεται πολύγωνο. Τα τρίγωνα συνήθως επιλέγονται ως πολύγωνο. Όλοι οι οπτικοί μετασχηματισμοί στα τρισδιάστατα γραφικά ελέγχονται από πίνακες.
2. Επεξεργαστής γραφικών - ένα πρόγραμμα που σας επιτρέπει να δημιουργείτε και να επεξεργάζεστε εικόνες χρησιμοποιώντας έναν υπολογιστή. Υπάρχουν δύο τύποι επεξεργαστών γραφικών: ράστερ και διανυσματικός. Τα bitmaps περιλαμβάνουν το Paint, Adobe Photoshop, Photostyler, GIMP, κ.λπ.
Ορισμένοι συντάκτες ράστερ, όπως το Paint, εστιάζονται απευθείας στη διαδικασία σχεδίασης. Δίνουν έμφαση στη χρήση βολικών εργαλείων σχεδίασης και στη δημιουργία νέων καλλιτεχνικών εργαλείων και υλικών.
Μια συγκεκριμένη κατηγορία επεξεργαστών γραφικών ράστερ δεν έχει σχεδιαστεί για τη δημιουργία εικόνων από την αρχή, αλλά για την επεξεργασία τελικών σχεδίων με σκοπό τη βελτίωση της ποιότητάς τους και την εφαρμογή δημιουργικών ιδεών. Τέτοια προγράμματα, συγκεκριμένα, περιλαμβάνουν το Adobe Photoshop, το Photostyler, το GIMP κ.λπ.
Οι επεξεργαστές διανυσματικών γραφικών σάς επιτρέπουν να κάνετε πολύ περίπλοκους μετασχηματισμούς του σχήματος μιας εικόνας, συμπίεση και τέντωμα, αλλαγές οποιουδήποτε μεγέθους, μετατροπές περιγράμματος. Είναι εύκολο να συνδυάσετε εικόνες με διάφορα είδη επιγραφών, αυθαίρετα τοποθετημένες σε αυτές. Αλλά είναι ακατάλληλα για την επεξεργασία φωτογραφικών εικόνων. Χρησιμοποιούνται για την κατασκευή όλων των τύπων εμβλημάτων, εμπορικών σημάτων, σε βιβλία, περιοδικά και διαφημιστικά σχέδια οποιασδήποτε πολυπλοκότητας, για τη δημιουργία σχεδίων και έργων. Τα προγράμματα ράστερ χρησιμοποιούνται όταν είναι απαραίτητο να επεξεργαστούν σαρωμένες εικόνες, σχέδια, φωτογραφίες. Η κύρια έμφαση δίνεται στο ρετούς εικόνας, τη διόρθωση χρώματος, την αντιστοίχιση χρωμάτων, την επιλογή της βέλτιστης αντίθεσης, τη φωτεινότητα, την ευκρίνεια, τα διάφορα, την κατασκευή κολάζ. Αλλά δεν λειτουργούν καλά με το σχήμα των αντικειμένων.
Οι απλούστεροι επεξεργαστές διανυσματικών γραφικών περιλαμβάνουν τα Kompas, Auto Cad, Adobe Illustrator, CorelDraw κ.λπ.