Лекция на тему "Компьютерная графика"

Компьютерная графика

Раздел информатики, занимающийся проблемами создания и обработки на компьютере графических изображений, называется компьютерной графикой.

Компьютерная графика сейчас стала основным средством связи между человеком и компьютером, постоянно расширяющим сферы своего применения, т.к. в графическом виде результаты становятся более наглядными и понятными.

Компьютерная графика - это область информатики, занимающаяся проблемами получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) на компьютере. Работа с компьютерной графикой - одно из самых популярных направлений использования персонального компьютера, причем занимаются этой работой не только профессиональные художники и дизайнеры.

На любом предприятии время от времени возникает необходимость в подаче рекламных объявлений в газеты и журналы, в выпуске рекламной листовки или буклета. Иногда предприятия заказывают такую работу специальным дизайнерским бюро или рекламным агенствам, но часто обходятся собственными силами и доступными программными средствами.

Без компьютерной графики не обходится ни одна современная программа. Работа над графикой занимает до 90% рабочего времени программистских коллективов, выпускающих программы массового применения. Основные трудозатраты в работе редакций и издательств тоже составляют художественные и оформительские работы с графическими программами.

Необходимость широкого использования графических программных средств стала особенно ощутимой в связи с развитием Интернета и, в первую очередь, благодаря службе WorldWideWeb, связавшей в единую "паутину" миллионы "домашних страниц". У страницы, оформленной без компьютерной графики, мало шансов привлечь к себе массовое внимание. Область применения компьютерной графики не ограничивается одними художественными эффектами. Во всех отраслях науки, техники, медицины, в коммерческой и управленческой деятельности используются построенные с помощью компьютера схемы, графики, диаграммы, предназначенные для наглядного отображения разнообразной информации. Конструкторы, разрабатывая новые модели автомобилей и самолетов, используют трехмерные графические объекты, чтобы представить окончательный вид изделия. Архитекторы создают на экране монитора объемное изображение здания, и это позволяет им увидеть, как оно впишется в ландшафт.
А как же получаются картинки на экране монитора?

Вы уже знаете, что информация, хранящаяся в памяти компьютера, выводится на экран монитора. Значит, и рисунки на экране - это отображение информации, хранящейся в памяти компьютера.

История компьютерной графики

Результатами расчетов на первых компьютерах являлись длинные колонки чисел, напечатанных на бумаге при помощи После этого человек вручную производил графическую обработку результатов: чертил графики, диаграммы, чертежи. В таком виде результаты становились более понятными.

Возникла идея поручить графическую обработку самой машине. Программисты научились получать рисунки в режиме символьной печати. На бумажных листах с помощью звездочек, точек, крестиков, букв печатались графики функций, изображались физические процессы, получались художественные изображения. В редком компьютерном центре стены не украшались распечатками с портретами Эйнштейна, репродукциями Джоконды и другой машинной живописью.

Затем появились специальные устройства для графического вывода на бумагу –графопостроители (плоттеры). С помощью такого устройства на лист бумагичернильным пером наносятся графические изображения: графики, диаграммы,технические чертежи и прочее. Для управления работой графопостроителей сталисоздавать специальное программное обеспечение.Появление графического дисплея – настоящая революция в компьютерной графике.На экране стало возможным получать рисунки, чертежи в таком же виде, как набумаге с помощью карандашей, красок, чертежных инструментов. Рисунок изпамяти компьютера может быть выведен не только на экран, но ина бумагу с помощью принтера.

Научная графика

Это направление появилось первым.

Первые компьютеры использовались лишь для решения научных и производственных задач. Чтобы лучше понять полученные результаты, производили их графическую обработку, строили графики, диаграммы, чертежи рассчитанных конструкций. Первые графики на машине получали в режиме символьной печати. Затем появились специальные устройства - графопостроители (плоттеры) для вычерчивания чертежей и графиков чернильным пером на бумаге. Современная научная компьютерная графика дает возможность проводить вычислительные эксперименты с наглядным представлением их результатов.

Назначение научной графики - наглядное изображение объектов научных исследований, графическая обработка результатов расчетов, проведение вычислительных экспериментов с наглядным представлением их результатов.

Деловая графика

Это область компьютерной графики, предназначенная для наглядного представленияразличных показателей работы учреждений. Плановые показатели, отчетнаядокументация, статистические сводки - вот объекты, для которых с помощью деловойграфики создаются иллюстративные материалы. Программные средства деловойграфики включаются в состав электронных таблиц.

Назначение деловой графики - создание иллюстраций, часто используемых в работеразличных учреждений. Плановые показатели, отчетная документация,

статистические сводки - вот объекты, для которых с помощью деловой графики

создаются иллюстративные материалы.

Конструкторская графика

Этот вид графики используется в работе инженеров-конструкторов, архитекторов, изобретателей новой техники.  Этот вид компьютерной графики является обязательным элементом САПР (систем автоматизации проектирования). Средствами конструкторской графики можно получать как плоские изображения (проекции, сечения), так и пространственные трехмерные изображения.

Назначение конструкторской графики – использование в работе инженеров-конструкторов и изобретателей для создания чертежей.

Графика в сочетании с расчетами позволяет проводить в наглядной форме поиск оптимальной конструкции, наиболее удачной компоновки деталей, прогнозировать последствия, к которым может привести изменения в конструкции.

Иллюстративная графика

Иллюстративная графика - это произвольное рисование и черчение на экранекомпьютера. Пакеты иллюстративной графики относятся к прикладному программномуобеспечению общего назначения. Простейшие программные средства иллюстративнойграфики называются графическими редакторами.

Программные средства, позволяющие человеку использовать компьютер для

произвольного рисования и черчения подобно тому, как он это делает на бумаге с

помощью карандашей, кисточек, красок, циркулей, линеек и других инструментов,

относятся к иллюстративной графике.

Художественная и рекламная графика

Художественная и рекламная графика  стала популярной во многом благодаря телевидению. С помощью компьютера создаются рекламные ролики, мультфильмы, компьютерные игры, видеоуроки, видеопрезентации. Графические пакеты для этих целей требуют больших ресурсов компьютера по быстродействию и памяти. Отличительной особенностью этих графических пакетов является возможность создания реалистических изображений и "движущихся картинок". Получение рисунков трехмерных объектов, их повороты, приближения, удаления, деформации связано с большим объемом вычислений. Передача освещенности объекта в зависимости от положения источника света, от расположения теней, от фактуры поверхности, требует расчетов, учитывающих законы оптики.

Компьютерная анимация