Под видами компьютерной графики подразумевается способ хранения и отображения изображения на плоскости монитора. Как и в любом другом искусстве в компьютерной графике есть свои специфические виды графических изображений.
- растровое изображение;
- векторное изображение;
- трехмерное изображение;
- фрактальное изображение;
Растровая графика
Надо сказать, что этот вид графики наиболее распространен, а связанно это, в первую очередь, с особенностями восприятия человеком изображения. Свет, отражённый от поверхности предмета проецируется на сетчатку глаза, где он воспринимается миллионами светочувствительных клеток глаза. Происходит кодирование светового сигнала, он разбивается на множество частей, которые в свою очередь попадают в мозг, где и воспринимается как объёмный предмет.
Тот же процесс напоминает и растровая графика при демонстрации на мониторе компьютера, только в обратном порядке. Растровая графика напоминает нам лист клетчатой бумаги или шахматную доску, на которой любая клетка закрашивается определенным цветом, образуя (в совокупности) рисунок. Основной минимальный элемент растровых изображений — точка, еще она называется пиксель.
Основы компьютерной графики
Его мы можем сравнить с одной клеточкой бумаги. Из множества пикселей (клеточек) и состоит растровое компьютерное изображение. А вот Растр – это сетка или матрица, которая состоит из точек (пикселей). Растр имеет очень много различных характеристик, которые фиксируются компьютером.
Нужно помнить две важные характеристики: размер и расположение пикселей – характеристики, которые фиксируются компьютером. Файл растровых изображений должен их сохранить, чтобы создать картинку.
Еще одна важная характеристика для растровых изображений — цвет. Так, например, изображение описывается конкретным расположением и цветом каждой точки сетки. Вы видели мозаичное панно? Так вот, в растровой графике эти действия похожи на создание изображения в технике мозаики. Более подробно о растровой графике мы поговорим на третьем уроке, который называется «Растровая графика».
Векторная графика
Чем же интересно векторное изображение, используемое в компьютерной графике? Во-первых, с помощью векторной графики можно решить много художественно-графических задач. Во-вторых, возможность масштабирования векторного изображения без потери качества может быть ценна, например, при создании большой по размеру рекламы. Увеличение или уменьшение объекта производится увеличением или уменьшением соответствующих коэффициентов в математических формулах. Любое векторное изображение можно представить в виде набора векторных объектов, расположенных определенным образом друг относительно друга.
Векторное изображение можно сравнить с аппликацией, состоящей из кусочков цветной бумаги, наклеенных (наложенных) один на другой. Однако, в отличие от аппликации, в векторном изображении легко менять форму и цвет составных частей. Векторный графический объект включает два элемента: контур и его внутреннюю область, которая может быть пустой или иметь заливку в виде цвета, цветового перехода (градиента), или мозаичного рисунка. Контур может быть как замкнутым, так и разомкнутым.
Направления 3D графики | Интерьеры, Анимация, VFX, гейм-дизайн, 3D печать
Контур в векторном объекте выполняет двойную функцию. С помощью контура можно менять форму объекта. Контур векторного объекта можно оформлять (тогда он будет играть роль обводки), предварительно задав его цвет, толщину и стиль линии. Именно этот вид изображений в компьютерной графике называют объектно-ориентированным. Почему?
А потому, что каждый элемент изображения представляет собой отдельный объект, у которого можно изменить контур, заливку цветом, пропорции.
Возможность редактирования (изменения) контура может применяться при работе над дизайном изделия из стекла, керамики и вообще пластичных материалов. Очень хорошо применять векторное изображение при разработке орнамента (в круге, квадрате, полосе, овале) для украшения декоративного изделия (слайд-шоу из орнаментов). Разработав всего один элемент орнамента, его можно много раз повторить (размножить) без дополнительной прорисовки, сэкономив много времени для другой работы. Особенно важно, что векторное изображение изначально позволяет выполнять точные геометрические построения, следовательно, чертежи и другую конструкторскую документацию
К большому сожалению, векторный формат становится невыгодным при передаче изображений с большим количеством оттенков или множеством мелких элементов, например, фотографий. Ведь каждый мельчайший блик в этом случае будет представляться не совокупностью одноцветных точек, а сложнейшей математической формулой или множеством графических элементов (примитивов), каждый из которых является формулой.
Все это приводит к большому файлу. Файлы растровых изображений имеют гораздо больший размер, чем векторные, так как в памяти компьютера каждый из объектов этой графики сохраняется в виде математических уравнений. При этом параметры каждой точки в файле растровой графики задаются индивидуально. Вот откуда такие огромные размеры файлов в этой графике.
Остается добавить, что наиболее популярными графическими программами, предназначенными для обработки векторных изображений, являются Adobe Illustrator и CorelDRAW.
Трехмерная графика
Ее еще называют объектно-ориентированной. Это позволяет изменять как все элементы трехмерной сцены, так и каждый объект в отдельности. 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 т. д. В трехмерной графике изображения (или персонажи) моделируются и перемещаются в виртуальном пространстве, в природной среде или в интерьере, а их анимация позволяет увидеть объект с любой точки, переместить в искусственно созданной среде и пространстве, разумеется, при сопровождении специальных эффектов.
Фрактальная графика
Этот вид компьютерной графики является на сегодняшний день одним из самых быстро развивающихся и перспективных. Математической основой фрактальной графики является фрактальная геометрия. В основу метода построения изображений во фрактальной графике положен принцип наследования от, так называемых, «родителей» геометрических свойств объектов-наследников.�
О каждом из представленных видов компьютерной графики будет более подробно рассказано в следующих уроках.
Источник: esate.ru
Компьютерная графика что такое? Виды компьютерной графики
В век информационных технологий компьютерная графика распространилась по всему миру. Почему это так популярно? Где это используется? И вообще, что такое компьютерная графика? Давайте разберемся!
Компьютерная графика: что такое?
Самое простое — это наука. Кроме того, это одна из отраслей информатики. Изучите способы обработки и форматирования графического изображения с помощью компьютера.
Сегодня классы компьютерной графики существуют как в школах, так и в высших учебных заведениях. А сегодня сложно найти область, где бы она не пользовалась спросом.
Также на вопрос: «Что такое компьютерная графика?» — Вы можете ответить, что это одна из многих областей информационных технологий и, тем более, одна из самых молодых: существует уже около сорока лет. Как и любая другая наука, у нее есть свой конкретный предмет, цели, методы и задачи.
Какие задачи решает компьютерная графика?
Если рассматривать этот раздел информатики в широком смысле, то можно увидеть, что инструменты компьютерной графики позволяют решать следующие три типа задач:
1) Перевод словесного описания в графическое изображение.
2) Задача распознавания образов, т.е перевод изображения в описание.
3) Редактирование графических изображений.
Направления компьютерной графики
Несмотря на то, что сфера применения этой области информатики, несомненно, чрезвычайно широка, можно выделить основные направления компьютерной графики, где она стала важнейшим средством решения возникающих проблем.
Во-первых, иллюстративное направление. Это самый широкий из всех, поскольку он охватывает различные виды деятельности, от простой визуализации данных до создания анимационных фильмов.
Во-вторых, саморазвивающееся направление — компьютерная графика, тематика и возможности которой поистине безграничны, позволяет расширять и совершенствовать свои навыки.
В-третьих, направление исследований. Включает представление абстрактных понятий. То есть использование компьютерной графики направлено на создание изображения чего-то, что не имеет физического аналога. За что? Обычно, чтобы показать модель для наглядности или отследить изменение параметров и исправить их.
Какие существуют виды компьютерной графики?
Еще раз: что такое компьютерная графика? Это раздел информатики, изучающий методы и средства обработки и создания графического изображения с использованием технологий. Существует четыре вида компьютерной графики, несмотря на то, что существует огромное количество различных программ для обработки изображения с помощью компьютера. Это растровая, векторная, фрактальная и 3D графика.
В чем их отличительные черты? Во-первых, виды компьютерной графики различаются принципами формирования иллюстраций при просмотре на бумаге или на экране монитора.
Растровая графика
Базовым элементом растрового изображения или иллюстрации является точка. Если изображение находится на экране, точка называется пикселем. У каждого пикселя изображения есть свои параметры: цвет и положение на холсте. Конечно, чем меньше размер пикселей и чем больше их количество, тем лучше будет выглядеть изображение.
Основная проблема с растровым изображением — большой объем данных.
Второй недостаток растровой графики — необходимость увеличения изображения, чтобы увидеть детали.
Также при большом увеличении изображение оказывается пиксельным, то есть разбивается на пиксели, что сильно искажает иллюстрацию.
Векторная графика
Основной компонент векторной графики — линия. Конечно, в растровой графике линии тоже присутствуют, но они рассматриваются как набор точек. А в векторной графике все, что рисуется, — это набор линий.
Этот тип компьютерной графики идеально подходит для хранения высокоточных изображений, таких как проекты и диаграммы.
Информация в файле хранится не в виде графического изображения, а в виде координат точек, с помощью которых программа воссоздает изображение.
Следовательно, одна из ячеек памяти зарезервирована для каждой точки линии. Следует отметить, что в векторной графике объем памяти, занимаемой объектом, остается неизменным, а также не зависит от его размера и длины. Почему это происходит? Потому что линия в векторной графике задается в виде нескольких параметров или, проще говоря, формулы.
Что бы мы с ним ни делали в будущем, в ячейке памяти изменятся только параметры объекта. Количество ячеек памяти останется прежним.
Таким образом, можно сделать вывод, что векторные файлы по сравнению с растровыми файлами занимают гораздо меньше памяти.
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.
Фрактальная графика
Фрактал — это дизайн, состоящий из одинаковых элементов. Большое количество изображений — фракталы. Например, снежинка Коха, множество Мандельброта, треугольник Серпинского и «дракон» Хартера-Хейтчи.
Фрактальный дизайн может быть построен с использованием алгоритма или путем автоматического создания изображения, которое выполняется расчетами по заданным формулам.
Изображение меняется, когда вы вносите изменения в структуру алгоритма или меняете коэффициенты в формуле.
Главное преимущество фрактальной графики в том, что в файле изображения сохраняются только формулы и алгоритмы.
Области применения компьютерной графики
Однако следует отметить, что присвоение этих направлений весьма условно. Более того, его можно детализировать и расширить.
Итак, перечислим основные направления компьютерной графики:
3) визуализация визуальной информации;
4) создание пользовательского интерфейса.
Где применяется компьютерная графика?
Трехмерная компьютерная графика широко используется в инженерном программировании. Информатика в основном пришла на помощь инженерам и математикам. С помощью трехмерной графики моделируются физические объекты и процессы, например, в анимации, компьютерных играх и кино.
Растровая графика широко используется при разработке печатных и мультимедийных изданий. Очень редко иллюстрации, выполненные с использованием растровой графики, создаются вручную с помощью компьютерных программ. Часто для этого используются отсканированные изображения, которые художник сделал на фотографиях или бумаге.
В современном мире цифровые фотоаппараты и видеокамеры широко используются для вставки растровых фотографий в компьютер. В результате подавляющее большинство графических редакторов, предназначенных для работы с растровой графикой, ориентированы не на создание изображений, а на редактирование и обработку.
Растровые изображения используются в Интернете в случае, если необходимо передать весь спектр цветов.
А вот программы для работы с векторной графикой, наоборот, часто используются с целью создания иллюстраций, а не для обработки. Такие инструменты часто используются в издательствах, редакциях, конструкторских бюро и рекламных агентствах.
С помощью векторной графики намного проще решать задачи дизайнерских работ, которые основаны на использовании простейших элементов и символов.
Несомненно, есть примеры высокохудожественных векторных работ, но они являются скорее исключением, чем правилом, по той простой причине, что подготовить иллюстрации с использованием векторной графики крайне сложно.
Для автоматического создания изображений с помощью математических расчетов разработано программное обеспечение, работающее с факторной графикой. Создание факторной композиции заключается в программировании, а не в дизайне или дизайне. Факторная графика редко используется для создания электронных или печатных документов, но часто используется в развлекательных целях.
Источник: oao-ka.ru
Компьютерная графика что такое? Виды компьютерной графики
С развитием компьютерных наук их число пополнилось еще и компьютерной графикой. Что же это такое и для чего нужно? Кто применяет подобные знания в своей работе? Чтобы ответить на все эти вопросы следует подробно разобраться в предмете.
Понятие компьютерной графики.
Данный предмет изучается даже на уроках информатики, а значит, это своего рода наука. Компьютерная графика изучает способы создания и обработки изображений с помощью компьютерных технологий. Ее изучают как в высших учебных заведениях, так и в школах, внутри предмета информатика или как отдельный урок.
Сегодня это достаточно востребованное направление обработки данных, которым пользуются многие обычные юзеры даже в личных целях. Причем, существует это направление информатики всего сорок лет, а уже завоевало достойное место среди оппонентов. Данная наука, как и все остальные, имеет свои конкретные цели и задачи. О них и поговорим далее.
Основные цели компьютерной графики.
Рассматривая науку в целом, выделяются три основные задачи, на которые направлена компьютерная графика. Это создание изображения, путем перевода данных в графическую картинку и наоборот, перевода картинки в обычные описывающие данные. А также редактирование уже готовых изображений.
Где, чаще всего, применяется.
На самом деле спектр применения данной науки безграничен и пользоваться ее возможностями реально в любых областях. Но, чаще всего, она применяется в трех направлениях, которые, в свою очередь, достаточно широки, чтобы разделиться на дополнительные отделы. Рассмотрим основные направления. В первую очередь внимание привлекает иллюстрация.
Она уже настолько плотно вошла в нашу жизнь, что смотреть мультфильмы, созданные с помощью компьютера, уже не считается чем-то удивительным. К тому же , данное направление охватывает и визуализацию компьютерных игр, которая совершенствуется с каждым годом. Второе направление это самостоятельное ознакомление.
К нему можно отнести работу с фотографиями в «Фотошопе» и все подобные действия. Ну и завершит список исследовательское направление графики. Такая деятельность направлена на визуализацию объектов, которые невозможно увидеть в реальности. Например, воссоздание внешнего вида вымерших животных. Или вообще создать что-то свое, объект, исключительно, фантазии автора.
Виды компьютерной графики.
Многие пользователи хорошо знакомы с понятиями растровой и векторной графики, но существует и еще два направления. Именно фрактальная и трехмерная. Они отличаются способами отображения картинки и каждый из них применяется в определенной области. Все известные программы для работы с компьютерной графикой основываются только на этих четырех направлениях. Чтобы подробнее разобрать их отличия и не путать в дальнейшем, следует ознакомиться с каждым из направлений отдельно.
Растровая графика.
Изображения такого рода строятся на экране с помощью множества пикселей. Это точки, имеющие разное цветовое оформление и месторасположение на экране, в зависимости от параметров изображения. Размер таких точек также важен при отображении. Чем их больше, тем качественнее будет картинка, при этом пиксели должны быть максимально уменьшены.
Тогда качество будет очень хорошим, но и размер, то есть «вес» такого файла будет увеличиваться. Поэтому качественные растровые изображения занимают слишком много места на диске. Также, для подробного ознакомления с деталями изображения необходимо его увеличивать, а при приближении становятся видны пиксели и качество заметно ухудшается. Но именно такая графика применяется для сохранения фотографий или других аналогичных изображений в интернете.
Векторная графика.
Данное направление строится на основе линий. Именно они рассматриваются как начальные объекты в векторной графике. Таким образом, все изображение выполнено не точками, а геометрическими фигурами. Данная графика используется для создания высокоточных чертежей и схем. Отличительной чертой таких файлов от предыдущих является небольшой объем конечного документа.
Это происходит благодаря совершенно другой схеме сохранения данных. В файле находятся данные о координатах точек, причем их количество не меняется при увеличении изображения, как в предыдущем случае. То есть для определения данных используется формула, следуя которой всего лишь можно сменить данные в ячейке, но сама ячейка останется.
Поэтому и размер файла остается неизменным с момента создания. Но, таким образом нельзя создать красивое изображение заката или продемонстрировать портрет. Только набор четких линий и других простейших геометрических фигур. Это все, на что способна данная графика.
Трехмерная графика.
Такое направление способно максимально реалистично передать изображенные объекты. Причем создаются они с нуля с помощью специализированных программ. Именно результаты работы трехмерной графики могут наблюдать любители ресурсоемких компьютерных игр и различных мультфильмов, созданных данной технологией.
Процесс демонстрации занимает очень много времени и сил и необходимых знаний. При достаточно четкой проработке некоторые предметы могут выглядеть максимально реалистично и быть не отличимыми от фотографии или видеосъемки. Изначально пользователь создает в приложении каркас будущего объекта с помощью простейших линий, а затем покрывает его различными эффектами материалов.
В программах данного направления существует множество заготовок, например, кожи или ткани. После этого изображение максимально детализируется, сглаживаются углы, прорисовываются волосинки и многое другое. Такой объект можно рассмотреть с любой стороны, просто повернув изображение. Для придания ему жизни создаются эффекты обдувания ветром, тени и гравитации.
Движущиеся объекты имеют функцию задания скорости и траектории. Работать с таким направлением очень сложно, но результаты некоторых работ просто поражают.
Фрактальная графика.
Данное направление создано для визуализации объектов состоящих из одинаковых элементов. Создать подобный рисунок можно автоматически с помощью вычисления определенных формул либо с помощью определенного алгоритма. При внесении изменений в начальную формулу изображение измениться само. Таким образом, для сохранения изображения применяется лишь сохранение исходных формул и алгоритмов. Яркими примерами таких изображений являются снежинка Коха, дракон Хартера-Хейтчея, треугольник Серпинского и другие.
Где возникает необходимость применения.
В основном данная наука применяется для моделирования новых графических объектов, проектирования чертежей, отображения информации или создания неповторимого интерфейса. Но на самом деле это лишь основы и условности. Компьютерная графика может применять где угодно.
Направления задействования.
Такая наука как компьютерная графика очень помогла математикам и инженерам, дав им возможность перенести свои чертежи и графики вычислений в компьютера.
Трехмерные технологии дали миру возможность лицезреть потрясающие спецэффекты в кино и множество новых мультипликационных историй, также улучшили визуализацию компьютерных игр, практически до реальных объектов.
Изображения, построенные на основе растровой графики способны отображать всю прелесть нашего мира. Чаще всего данная технология применяется к отсканированным изображениям, созданным вручную художниками или фотографами. Такие картинки можно создавать вручную, а можно редактировать уже готовые как угодно. Именно они способны передать цветовую гамму наиболее глубоко.
К тому же, такие изображения создаются по средствам цифровых видео и фотокамер. Также это самый популярный формат изображений, встречаемый в интернете.
Векторная графика, в отличие от предыдущей создана не для красоты, а для работы. С ее помощью можно максимально точно передать необходимые данные, создав чертеж или схему. Такое направление применяется для оформления шрифтами рекламы или иных издательских продуктов. Конечно, существуют и художники, создающие свои картины в данном направлении, но такая работа очень сложная и встречается довольно редко.
А вот факториальная графика вообще не направлена на использование в оформлении или рисовании. Это исключительно программные расчеты и применяются они только для иллюстрации формул. Можно, разве что, «побаловаться» с таким направлением самостоятельно, создавая причудливые узоры путем изменения формул.
Похожие статьи:
- Изменение разрешения экрана в Windows 10
- Применение Malwarebytes Anti-Malware
- Необходимость антивируса на Android
- Подборка лучших portable программ
- Несколько программ, которые не нужно устанавливать в Windows 8
Источник: computerologia.ru