Компьютерная графика, ее виды
Компьютерная графика - это искусство создания изображений, анимации и других визуальных элементов с помощью компьютеров. Она широко применяется в различных областях, от дизайна и рекламы до кино и видеоигр.
Основные области применения компьютерной графики
Научная графика
Чтобы лучше понять полученные результаты исследований, ученые производят их графическую обработку, строят графики, диаграммы, чертежи рассчитанных конструкций
Структура тропического циклона
Деловая графика
это раздел компьютерной графики, предназначенный для наглядного представления различных показателей работы организаций. С её помощью можно создавать иллюстративные материалы, которые наглядно отображают плановые показатели, отчётную документацию и статистические сводки.
Конструкторская графика
это вид компьютерной графики, используемый в работе инженеров-конструкторов, архитекторов и изобретателей новой техники. Она является обязательным элементом систем автоматизации проектирования (САПР). Средствами конструкторской графики получают плоские и пространственные трёхмерные изображения .
Программы САПР
Программы САПР (системы автоматизированного проектирования) предназначены для высокоточного проектирования.
Программы САПР используются для детальной разработки предметов реального мира: зданий, автомобилей, частей механизмов и т.п.
Самая известная из программ САПР высокого уровня AutoCAD фирмы Autodesk.
Иллюстративная графика
это произвольное рисование и черчение на экране компьютера.
Художественная и рекламная графика
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 ».
Реклама «Fanta»
Художественная и рекламная графика
Компьютерная игра «The Elder Scrolls»
Компьютерная анимация
Это получение движущихся изображений на экране дисплея. Художник создает на экране рисунки начального и конечного положения движущихся объектов, все промежуточные состояния рассчитывает и изображает компьютер, выполняя расчёты, опирающиеся на математическое описание
данного вида движения. Полученные рисунки, выводимые последовательно на экран с определённой частотой, создают иллюзию движения.
Применения компьютерной графики в логистике
Компьютерная графика в логистике применяется для автоматизации и оптимизации процессов, таких как планирование доставки, маршрутизация, контроль и обработка данных. Она помогает повысить эффективность работы логистических компаний, снизить затраты, улучшить качество обслуживания клиентов и стать более конкурентоспособными на рынке логистических услуг.
Отображение информации
Проектирование
Моделирование
Направления применения компьютерной графики
Классификация
Компьютерная графика
Двухмерная графика
CGI графика
Трехмерная графика
Векторная графика
Растровая графика
Воксельная графика
Полигональная графика
Фрактальная графика
По способам задания изображений графику можно разделить на категории:
1.Двухмерная графика
Векторная
Растровая
Представляет изображение как набор геометрических примитивов. Изображение может без потерь масштабироваться, поворачиваться, деформироваться.
Фрактальная
Всегда оперирует двумерным массивом (матрицей) пикселей. Без особых потерь растровые изображения можно только лишь уменьшать, хотя некоторые детали изображения тогда исчезнут навсегда. В растровом виде представимо любое изображение, однако этот способ хранения имеет свои недостатки: больший объём памяти, необходимый для работы с изображениями, потери при редактировании .
Фрактал — объект, отдельные элементы которого наследуют свойства родительских структур. Поскольку более детальное описание элементов меньшего масштаба происходит по простому алгоритму, описать такой объект можно всего лишь несколькими математическими уравнениями.
Растровая графика
Растровая графика всегда оперирует двумерным массивом (матрицей) пикселей. Каждому пикселю сопоставляется значение яркости, цвета, прозрачности — или комбинация этих значений.
Примеры
Преимущества
1
2
Фотографии, цифровые рисунки, сканированные изображения.
Реалистичность, высокая детализация, возможность создания фотореалистичных изображений.
Недостатки
3
Размер файла, сложность редактирования, потери качества при масштабировании.
Растровая графика
Изображение создается совокупностью пикселей .
разрешение измеряется в точках на дюйм (dpi) или на сантиметр (dpc).
глубина цвета - число разрядов, отводимых для хранения информации о трех составляющих (если изображение цветное) или одной составляющей (для полутонового не цветного изображения).
Векторная графика
Векторная графика основана на математических уравнениях, описывающих линии, кривые и геометрические фигуры.
Преимущества
Недостатки
Примеры
Малый размер файла, масштабируемость без потери качества, легкость редактирования.
Меньшая реалистичность по сравнению с растровой графикой, ограниченные возможности для создания фотореалистичных изображений.
Логотипы, иллюстрации, иконки, векторные шрифты.
Фрактальная графика
Фрактальная графика создает изображения, используя фракталы, повторяющиеся самоподобные структуры.
Математическое описание
1
Фракталы основаны на математических уравнениях, позволяющих создавать бесконечно детализированные формы.
Рекурсивные алгоритмы
2
Фрактальные изображения создаются с помощью рекурсивных алгоритмов, которые повторяют операции для построения структуры.
Применение
3
Фракталы используются в создании спецэффектов, моделировании природных явлений, искусстве.
Примеры:
Фрактал
2.Трехмерная графика ( оперирует с объектами в трёхмерном пространстве.)
Полигональная
3.CGI графика
Воксельная
В полигональной компьютерной графике все объекты обычно представляются как набор поверхностей, минимальную поверхность называют полигоном. В качестве полигона обычно выбирают треугольники.
CGI— изображения, получаемые компьютером на основе расчета и использующиеся в изобразительном искусстве, печати, кинематографических спецэффектах, на телевидении и в симуляторах. Созданием движущихся изображений занимается компьютерная анимация, представляющая собой более узкую область графики CGI.
Воксельная графика, аналогична растровой. Объект состоит из набора трехмерных фигур, чаще всего кубов.
Трехмерная графика
Трехмерная графика использует трехмерные модели для создания изображений, анимации и виртуальных миров.
Моделирование
Создание трехмерных объектов, таких как персонажи, здания, транспортные средства.
Текстурирование
Добавление поверхностей, материалов, текстур и других элементов.
Освещение и рендеринг
Настройка освещения, материалов, и создание реалистичных изображений.
Трехмерная графика. Воксельная графика
Воксельная графика, аналогична растровой. Объект состоит из набора трехмерных фигур, чаще всего кубов.
Полигональная графика
Полигональная графика представляет все объекты как набор поверхностей, минимальную поверхность называют полигоном. В качестве полигона обычно выбирают треугольники.
CGI графика
CGI - изображения, получаемые компьютером на основе расчета и использующиеся в изобразительном искусстве, печати, кинематографических спецэффектах, на телевидении и в симуляторах.
Мультимедийные программы
Мультимедийные программы - это программы, которые позволяют работать с различными видами мультимедийных данных, такими как видео, аудио, графика и текст. Они используются для создания мультимедийных проектов, таких как фильмы, музыкальные клипы, презентации и игры.
Основные программы для создания компьютерной графики
Существует широкий спектр программ, предназначенных для создания и редактирования компьютерной графики.
Тип
Программы
Растровые редакторы
Adobe Photoshop, GIMP, Paint.NET
Adobe Illustrator, Inkscape, CorelDraw
Векторные редакторы
3D-моделирование
Blender, Maya, 3ds Max
Мультимедийные программы
Adobe After Effects, Sony Vegas Pro, DaVinci Resolve
Растровые редакторы
Растровые редакторы используются для создания и редактирования растровой графики.
Редактирование изображений
Рисование и живопись
Коррекция цвета, яркости, контрастности, удаление дефектов, ретушь.
Использование кистей, инструментов для рисования, слоев для создания произведений искусства.
Композиция и обработка изображений
Создание коллажей, манипуляции с изображениями, добавление эффектов.
Векторные редакторы
Векторные редакторы предназначены для создания и редактирования векторной графики.
Логотипы
Иллюстрации
Создание уникальных логотипов, брендинга.
Создание иллюстраций, векторных рисунков.
Веб-графика
Шрифты
Дизайн веб-сайтов, создание иконок.
Создание и редактирование векторных шрифтов.
Программы для 3D-моделирования
Программы для 3D-моделирования позволяют создавать и редактировать трехмерные модели, анимацию и виртуальные миры.
Моделирование
Анимация
Рендеринг
Создание геометрии объектов, текстурирование, материалы.
Создание движений, анимация персонажей, объектов, эффектов.
Создание реалистичных изображений из 3D-модели, настройка освещения, эффектов.
Мультимедийные программы
Мультимедийные программы используются для создания и редактирования видео, аудио, анимации, спецэффектов.
Видеомонтаж
Обработка звука
1
2
Создание видеороликов, редактирование видеоматериалов.
Запись, редактирование, микширование звука, добавление эффектов.
Анимация
3
Создание анимации, использование спецэффектов, визуальные эффекты.