РОЗДІЛ 1. ОСНОВНІ ВІДОМОСТІ ПРО КОМП’ЮТЕРНУ ГРАФІКУ

1.1. Історія розвитку комп’ютерної графіки

Комп’ютерна графіка – це застосування обчислювальної техніки для створення графічних зображень, їх відображення різними засобами і маніпулювання ними.

Отже, комп’ютерним (цифровим) може бути назване зображення, створене за допомогою комп’ютерної програми.

Спочатку програмісти навчились отримувати рисунки в режимі символьної печаті. На паперових листах за допомогою символів (зірочок, точок, хрестиків, букв і ін.) отримували рисунки, які нагадували мозаїку. Так друкувались графіки функцій, (рис. 1.1), зображення течій рідин і газів, електричних і магнітних полів і т.д. За допомогою символьної печаті програмісти отримувати навіть художні зображення. Потім з’явилися спеціальні пристосування для графічного виведення на папері – графопобудовувачі (плотери). За допомогою якого на лист паперу чорнильним пером наносяться графічні зображення: графіки, діаграми, технічні креслення і інше.

Рис. 1.1. Графіки функцій

Проте, справжня революція в комп’ютерній графіці відбулася з появою графічних дисплеїв. На екрані графічного дисплею (рис. 1.2.) стало можливим отримувати рисунки, креслення в такому вигляді, як на папері за допомогою олівців, фарб, креслярських інструментів.

Зв’язок традиційної і комп’ютерної графіки, з однієї сторони, визначає застосування розмножувальної техніки, з іншої – можна знайти ще одне пояснення виникненню терміна «графіка», яке застосовується для роботи художника-комп’ютерника. Слово графіка означає зображення лініями, штрихами, точками.

Рис. 1.2. екран графічного дисплея

Всі графічні комп’ютерні програми принципово розділяються на два типи: векторні (зображення будуються лініями) і растрові (зображення плямою із точок). Отже, яким би складним не видавалось зображення, створене в комп’ютері, за своєю сутністю, будь-яке з них відноситься до графіки.

1.2. Види комп’ютерної графіки

Для роботи з комп’ютерною графікою існує багато класів програмного забезпечення, проте розрізняють всього три види комп’ютерної графіки:

1) растрова,

2) векторна,

3) фрактальна.

Ці види відрізняються принципами формування зображення під час відображення на екрані монітора чи під час друкування на папері.

Правомірна й інша класифікація комп’ютерної графіки:

1) двовимірна,

2) тривимірна.

Двовимірна (2D) графіка – це зображення, яке має два вимірювання, тобто яке лежить на площині (рис. 1.3). Цей вид графіки є основою комп’ютерної графіки, в тому числі і тривимірної.

Тривимірна (3D) графіка – це побудова на комп’ютері, за допомогою спеціальних програм, просторової моделі, яка складається з простих і складних геометричних форм, присвоєння цій моделі фактури (надання форми та оздоблення поверхні), кольору, ступені прозорості і матовості, надання їй і умовній камері руху у віртуальному (можливому) просторі, розміщення в цьому просторі джерел світла і, нарешті, прорахунок вибудованої сцени (рис. 1.3).

Цей вид комп’ютерної графіки застосовується під час створення комп’ютерних ігор, реклам і т.д.

Рис.1.3. Двовимірна графіка

Рис.1.4. 3D графіка

1.3. Галузі застосування комп’ютерної графіки

Сучасне застосування комп’ютерної графіки дуже різноманітне. Основними галузями застосування комп’ютерної графіки є:

1) наукова,

2) ділова,

3) конструкторська,

4) поліграфічна,

5) Web-дизайн,

6) мультимедіа.

Напрям наукової графіки з’явився найпершим. Його призначенням є візуалізація (наочне зображення) об’єктів наукових досліджень, графічна обробка результатів розрахунку, проведення обчислювальних експериментів із наочним представленням їх результатів (рис. 1.5).

Рис. 1.5. наукова графіка

Ділова графіка – це галузь комп’ютерної графіки, призначена для створення ілюстрацій, які часто застосовуються у роботі різних установ (рис. 1.6). Планові показники, звітна документація, статичні зведення – ось об’єкти, для яких за допомогою ділової графіки створюються ілюстровані матеріали. Частіше всього це графіки, колові і стовпчикові діаграми.

Рис. 1.6. Ділова графіка

Конструкторська графіка – застосовується в роботі інженерів-конструкторів, є обов’язковим елементом систем автоматизації проектування (САПР). Графіка в САПР застосовується для підготовки технічних креслень проектуючого пристрою. Графіка в поєднанні з розрахунками дозволяє проводити в наочній формі пошук оптимальної конструкції, найбільш вдалого компонування деталей, прогнозувати наслідки, до яких можуть привести зміни в конструкції. Засобами конструкторської графіки можна отримувати плоскі зображення (проекції, січення) і просторові, трьохмірні зображення (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Конструкторська графіка

Поліграфія – це сукупність технічних засобів для множинного репродукування (відтворення, відновлення) текстового матеріалу і графічних зображень. Спеціаліст, який працює у цій галузі, повинен не тільки знати програми верстки і графічні редактори але й розбиратися в додрукарській підготовці видання (рис. 1.8, 1.9).

Рис. 1.8. Плотер	Рис 1.9. Тиражувальна машина

Web-дизайн – це оформлення web-сторінки. Ця галузь комп’ютерної графіки має таке саме значення для сайту, як і поліграфічний дизайн і верстка для паперового видання. Часто під web-дизайном розуміють не тільки створення графічних елементів для сайту, але й проектування його структури, навігації, тобто створення сайту повністю (рис. 1.10).

Рис 1.10. Web-дизайн

Мультимедіа – це галузь комп’ютерної графіки, пов’язана зі створенням інтерактивних додатків, які дають можливість активно впливати на вміст і направленість енциклопедій, довідкових систем, навчальних програм і інтерфейсів до них (системи уніфікованих зв’язків (за видом передаючої інформації, параметрів сигналів, апаратури), призначених для обміну інформацією між пристроями обчислювальної системи, наприклад, між пристроями вводу даних і запам’ятовуючими пристроями (рис. 1.11).

Рис 1.11. Мультимедіа