Главная arrow Термины arrow Мультимедиа, гипермедиа, виртуальная реальность arrow МАШИННАЯ (КОМПЬЮТЕРНАЯ) ГРАФИКА [computer graphics]

МАШИННАЯ (КОМПЬЮТЕРНАЯ) ГРАФИКА [computer graphics]

Компьютерная графика - это, Что такое компьютерная графика, Определение термина компьютерная графика, Растровая графика, Векторная графика, Document Object Model, Метафайл, Каллиграфическая графика, Штриховая графика, Альфа-канал, Воксел, Пиксел, Растр, Z-buffer

Создание, обработка графических изображений, их отображение (например, на экране монитора, в виде твердых копий и т.п.) и манипулирования ими с использованием вычислительной техники. Наиболее распространенными операциями компьютерной графики являются: ввод графических изображений при помощи сканера, цифровая фотосъемка, рисование или черчение с использованием манипулятора мышь, графического планшета или светового пера, а также отображение изображений на экране монитора и внесение в них изменений (редактирование). Самые современные ее приложения связаны с созданием изображений в трехмерном пространстве и компьютерной анимацией. Компьютерная графика широко используется в различных системах САПР (например, в машиностроении, приборостроении и т.д.), в медицине, метеорологии, других областях науки и техники, прикладных видах изобразительного искусства а также индустрии развлечений и отдыха.
Разновидности машинной графики
 - Растровая графика [raster graphics] —вид компьютерной графики, используемой в различных приложениях, в частности, для рисования, близкого по технике к традиционному процессу (на бумаге или холсте). Обеспечивается тем, что данные в памяти ЭВМ хранятся в виде "карты" яркости и цвета для каждого элемента изображения (пикселя) или прямоугольной матрицы пикселей (bitmap), дополненной данными о цвете и яркости каждого из них, а также способе сжатия записи и другими сведениями которые могут содержаться в "заголовке" и "концовке" файла.
Основные достоинства растровой графики:
1. Сравнительная простота создания и редактирования изображений по частям (пикселям или их группам);
2. Легкость преобразования файлов для передачи на точечные устройства вывода (на ЭЛТ мониторов и принтеры).
Основные недостатки растровой графики:
1. Значительный размер записи файла (особенно, если изображение цветное) и соответственно —необходимость использования форматов сжатия и распаковки данных, которые малоэффективны при работе со сложными растровыми изображениями;
2. Растровые форматы плохо поддаются масштабированию: при трансформации (увеличении, уменьшении, вращении, вытягивании и т.д.) изображение растровой графики становится менее четким, по сравнению с векторной графикой.
 - Векторная графика [vector graphics] — вид компьютерной графики, используемой в различных приложениях для рисования. В отличие от растровой графики позволяет пользователю создавать и модифицировать исходные изобразительные образы при подготовке рисунков, технических чертежей и диаграмм путем их вращения, увеличения или уменьшения, растягивания и т.д. Эти возможности обеспечиваются тем, что графические образы создаются и хранятся в памяти ЭВМ в виде формул, описывающих различные геометрические фигуры, которые являются компонентами изображения. Помимо данных, описывающих изображение, векторные файлы содержат "заголовок, где отражается общая для чтения файла информация, и "палитру", в которой помещаются сведения о цвете всех (в том числе наименьших) объектов изображения.
Для Интернета Консорциум W3C ввел открытый формат двумерной векторной графики SVG (Scable Vector Graphics), являющийся XML-подобным языком, позволяющим отображать три типа графических объектов: форм векторной графики (vector graphics shapes), изображений и текста. При этом графические объекты могут преобразовываться, группироваться и анимироваться. Спецификация SVG включает так называемую объектную модель документа — DOM (Document Object Model), облегчающую обработку графических объектов.
Основные достоинства векторной графики:
1. Удобство ее использования для изображений, состоящих из элементов, которые могут быть разложены на простейшие геометрические объекты (линии, окружности, многоугольники, текст и т. п.);
2. Векторные данные легко масштабируются и поддаются различного рода манипуляциям (в том числе вращению, вытягиванию, сжатию и т. п.);
3. Векторные изображения легко адаптируются к различным устройствам вывода и принципиально могут быть преобразованы в другой векторный формат, но в этом случае могут появиться проблемы, связанные с использованием программами разных алгоритмов и математики при построении одних и тех же объектов.
Основные недостатки векторной графики:
1. Проблематичность ее использования для передачи сложных изображений (например фотографий);
2. Визуализация векторных изображений может потребовать значительно больше времени, чем растрового файла такой же сложности, поскольку каждый элемент изображения должен быть воспроизведен отдельно и в определенной последовательности.
 - Метафайл [metafile] —файл, который содержит элементы изображения, выполненный с использованием как растровой, так и векторной графики. Термин введен в употребление Комитетом по графическим стандартам и планированию SGGRAPH в 1997 г. Соответствующие форматы записи называют "метафайловым и". Их достоинства: облегченный перенос с одной системы на другую; заметно меньший размер по отношению к растровой версии того же изображения; обычно хорошо сжимаются. Однако работа с метафайлами достаточно сложна и требует специальной подготовки.
 - Каллиграфическая графика [calligraphic graphic]— область растровой графики, в которой изображения объектов формируются из отрезков прямых линий, имеющих различную длину и ориентацию. Типичным примером является формирование так называемых каркасных или проволочных (wire-frame) изображений объектов на экране монитора.
 - Штриховая графика [line-art image] — разновидность компьютерной графики, построенная на технике создания изображений штрихами —"штриховых изображений".
Некоторые часто употребительные термины машинной графики
 - Альфа-канал [alpha channel]—дополнительный канал растровых данных, используемый для хранения сведений о прозрачности изображения (так называемых попиксельной, поблочной или для всего изображения). Степень прозрачности пикселя, заданная 8-битовым альфа-значением, находится в интервале от О (пиксель полностью невидим —прозрачен) до 255 (пиксель полностью виден — непрозрачен).
 - Воксел [voxel] —минимальный адресуемый объемный элемент изображения трехмерного пространства —трехмерный пиксель.
 - Пиксел [pixel, picture element] —минимальный адресуемый элемент двумерного растрового изображения.
 - Растр [raster] —дискретное изображение, представленное в виде матрицы "точечных" элементов —пикселей.
 - Z-buffer
1. Специальный буфер памяти, в котором хранятся сведения о глубине объектов, заполняющих сцену. На основе этих данных формируется порядок отрисовки объектов (чем больше разрядность буфера, тем точнее формируемая модель;
2. Массив, в котором хранятся данные о положении каждой точки трехмерного изображения по оси Z (глубина положения точки).