Вступ до комп’ютерної графіки

Лекція 1

Визначення і основні завдання курсу. Застосування комп’ютерної графіки. Види комп’ютерної графіки. Історія розвитку комп’ютерної графіки.

Завдання курсу

Навчитися працювати з текстовими і графічними редакторами при оформленні результатів географічних досліджень, включаючи створення презентацій, обробку й форматування текстового, табличного, фотографічного і картографічного матеріалів, ознайомитись зі структурою й сервісами всесвітньої комп'ютерної мережі Інтернет.

Області застосування комп'ютерної графіки

Область застосування комп'ютерної графіки не обмежується одними художніми ефектами. В усіх галузях науки, техніки, медицини, в комерційній та управлінській діяльності використовуються побудовані за допомогою комп'ютера схеми, графіки, діаграми, призначені для наочного відображення різноманітної інформації. Конструктори, розробляючи нові моделі автомобілів і літаків, використовують тривимірні графічні об'єкти, щоб представити остаточний вигляд виробу. Архітектори створюють на екрані монітора об'ємне зображення будівлі, і це дозволяє їм побачити, як воно впишеться в ландшафт.

Можна розглянути наступні області застосування комп'ютерної графіки.

Наукова графіка

Перші комп'ютери використовувалися лише для вирішення наукових і виробничих завдань. Щоб краще зрозуміти отримані результати, виробляли їх графічну обробку, будували графіки, діаграми, креслення розрахованих конструкцій. Перші графіки на машині отримували в режимі символьної друку. Потім з'явилися спеціальні пристрої - графобудівники (плоттери) для креслення креслень і графіків чорнильним пером на папері. Сучасна наукова комп'ютерна графіка дає можливість проводити обчислювальні експерименти з наочним представленням їх результатів.

Ділова графіка

Ділова графіка - область комп'ютерної графіки, призначена для наочного представлення різних показників роботи установ. Планові показники, звітна документація, статистичні зведення - ось об'єкти, для яких за допомогою ділової графіки створюються ілюстративні матеріали. Програмні засоби ділової графіки включаються до складу електронних таблиць.

Конструкторська графіка

Конструкторська графіка використовується в роботі інженерів-конструкторів, архітекторів, винахідників нової техніки. Цей вид комп'ютерної графіки є обов'язковим елементом САПР (систем автоматизації проектування). Засобами конструкторської графіки можна отримувати як плоскі зображення (проекції, перетини), так і просторові тривимірні зображення.

Ілюстративна графіка

Ілюстративна графіка - це довільне малювання і креслення на екрані комп'ютера. Пакети ілюстративної графіки відносяться до прикладного програмного забезпечення загального призначення. Найпростіші програмні засоби ілюстративної графіки називаються графічними редакторами.

Художня і рекламна графіка

Художня і рекламна графіка - стала популярною багато в чому завдяки телебаченню. За допомогою комп'ютера створюються рекламні ролики, мультфільми, комп'ютерні ігри, відеоуроки, відеопрезентації. Графічні пакети для цих цілей вимагають великих ресурсів комп'ютера по швидкодії і пам'яті. Відмінною особливістю цих графічних пакетів є можливість створення реалістичних зображень та "рухомих картинок". Отримання малюнків тривимірних об'єктів, їх повороти, наближення, видалення, деформації пов'язано з великим обсягом обчислень. Передача освітленості об'єкта в залежності від положення джерела світла, від розташування тіней, від фактури поверхні, вимагає розрахунків, що враховують закони оптики.

Одним з перших відомих фільмів був фільм «Зоряні війни». Він був створений за допомогою суперкомп'ютера Сгау. Етапи подальшого розвитку комп'ютерного кінематографа можна простежити за такими фільмами, як «Термінатор-2», «Вавілон 5», та ін До недавнього часу технології комп'ютерної графіки використовувалися для спецефектів, створення зображень екзотичних чудовиськ, імітації стихійних лих та інших елементів, які були лише фоном для гри живих акторів. У 2001 році вийшов на екрани повнометражний кінофільм «Фінальна фантазія», в якому всі, включаючи зображення людей, синтезоване комп'ютером - живі актори тільки озвучили ролі за кадром.

Комп'ютерна анімація

Комп'ютерна анімація - це отримання рухомих зображень на екрані дисплеї. Художник створює на екрані малюнку початкового і кінцевого положення рухомих об'єктів, всі проміжні стани розраховує і зображує комп'ютер, виконуючи розрахунки, що спираються на математичний опис даного виду руху. Отримані малюнки, що виводяться послідовно на екран з певною частотою, створюють ілюзію руху. Мультимедіа - це об'єднання високоякісного зображення на екрані комп'ютера із звуковим супроводом. Найбільшого поширення системи мультимедіа отримали в області навчання, реклами, розваг.

Графіка для Інтернету

Поява глобальної мережі Інтернет призвело до того, що комп'ютерна графіка стала займати важливе місце в ній. Все більше удосконалюються способи передачі візуальної інформації, розробляються досконаліші графічні формати, відчутно бажання використовувати тривимірну графіку, анімацію, весь спектр мультимедіа.

Інформатика. Інформація та її властивості

Інформатика це наука про способи отримання, накопичення, зберігання, перетворення, обробку, передачу і використання інформації

Інформатика є сучасною наукою, але потреба отримувати, зберігати й передавати інформацію з'явилася з моменту виникнення людства

Усі дії, виконувані з інформацією, називають інформаційними процесами

Інформація (від лат. informatio — повідомлення, роз’яснення, викладення, від лат. informare — надавати форму) це відомості про навколишній світ і процеси, що в ньому відбуваються.

Властивості інформації:

• повнота;

• достовірність;

• корисність;

• своєчасність;

• зрозумілість.

Комп'ютерна графіка Графічні зображення

Комп'ютерна графіка це розділ інформатики, що вивчає засоби та методи створення і обробки графічних зображень за допомогою комп’ютерної техніки.

Також часто під комп’ютерною графікою розуміють результат такої діяльності

Комп'ютерна графіка охоплює всі види та форми представлення зображень, як на екрані монітора, так і на зовнішньому носії (папір, плівка, тощо).

Класифікація комп’ютерної графіки:

• за кількістю вимірів:

  • двовимірна;

  • тривимірна.

• за способом формування:

  • Растрова;

  • Векторна;

  • Фрактальна.

• за динамікою:

  • Статична;

  • Інтерактивна.

• за спеціалізацією:

  • Інженерна;

  • Дизайнерська;

  • Web

Растрова графіка

У растровій графіці графічне зображення нагадує мозаїку, що складається з пікселів одного розміру, які є найменшими об'єктами растрового зображення. Чим більша кількість пікселів і чим менші їх розміри, тим краще виглядає зображення.

Використовується растрова графіка в поліграфічних і електронних виданнях, в Інтернеті в тих випадках, коли потрібно якісно передати повну гаму відтінків кольорів зображення

• Піксель — елементарна неподільна точка растра

• Роздільна здатність (dpi - dots per inch) —

кількість точок на дюйм

• Лініатурою растру (lpi - lines per inch) називають частоту сітки растру. Вона вимірюється числом ліній на дюйм.

• Кількість точок по горизонталі та вертикалі характеризують розмір зображення:

640х480, 800х600, 1024х768, 1240х1024 и т.д