Возможности и перспективы развития компьютерной графики реферат

Обновлено: 04.07.2024

Виды компьютерной графики. Их различия и сходства. Основные перспективы развития существующих видов компьютерной графики.

Докомпьютерная история развития вычислительной техники.

В данной теме необходимо раскрыть историю вычислительной техники до появления электричества и электронно-вакуумных приборов.

Вклад Ч.Бэббиджа в разработку принципов функционирования автоматических цифровых вычислительных машин.

В данной теме необходимо подробно раскрыть основные принципы работы вычислительной машины Беббиджа.

Микропроцессоры, история создания, использование в современной технике.

Место микроконтроллеров и микропроцессоров в современной электронике. Перспективы их развития.

Супер-ЭВМ, назначение, возможности, принципы построения.

Зачем необходимы супер-ЭВМ? Где они находятся? Какая из супер-ЭВМ самая мощная?

Проект ЭВМ 5-гопоколения: замысел и реальность.

Какими будут компьютеры будущего? Какова их элементарная база? В каких направлениях работают современные ученые?

Структура Internet. Руководящие органы и стандарты Internet.

Системы автоматизированного проектирования в строительстве.

Какие САПР применяются в современном строительстве. Провести их сравнительные анализы. Какие САПР используют в фирмах нашего города? Нашей области? Нашей страны?

Системы автоматизированного проектирования в машиностроении.

Какие САПР применяются в современном машиностроении. Провести их сравнительные анализы. Какие САПР используют в фирмах и заводах нашего города? Нашей области? Нашей страны?

Нейрокомпьютеры и их применение

На каком принципе строятся нейрокомпьютеры? Зачем они нужны? Что лежит в основе этих вычислительных машин? Каковы их перспективы?

Интернет-зависимость – это болезнь 21 века?

Классификация Интернет-зависимости, ее причины, симптомы и стадии. Раскрыть основные проблемы современного общества.

Интернет в современном бизнесе

Электронная коммерция. Плюсы и минусы этого способа ведения бизнеса. Платежные системы. Обеспечение безопасности при работе с материальными ценностями в интернете.

Принципы формирования изображения на экране монитора. Особенности растровой и векторной графики. Приёмы создания объёмных моделей объектов. Применение художественных эффектов и фильтров. Использование компьютерных технологий в творческой деятельности.

Рубрика	Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	14.03.2014
Размер файла	19,4 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство образования и науки Хабаровского края

Заочное отделение

Контрольная работа

Виды компьютерной графики и цифровое искусство

Работу выполнил (а)

г. Хабаровск 2012 год

Перспективы развития компьютерной графики

Компьютерная графика -- область деятельности, в которой компьютеры используются как инструмент для синтеза (создания) изображений, так и для обработки визуальной информации, полученной из реального мира. Также компьютерной графикой называют результат такой деятельности.

Несмотря на то, что для работы с компьютерной графикой существует множество классов программного обеспечения, различают четыре вида компьютерной графики. Это растровая графика, векторная графика, трёхмерная и фрактальная графика. Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге.

Растровую графику применяют при разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий. Иллюстрации, выполненные средствами растровой графики, редко создают вручную с помощью компьютерных программ. Чаще для этой цели используют отсканированные иллюстрации, подготовленные художником на бумаге, или фотографии. В последнее время для ввода растровых изображений в компьютер нашли широкое применение цифровые фото- и видеокамеры. Соответственно, большинство графических редакторов, предназначенных для работы с растровыми иллюстрациями, ориентированы не столько на создание изображений, сколько на их обработку. В Интернете применяют растровые иллюстрации в тех случаях, когда надо передать полную гамму оттенков цветного изображения.

Программные средства для работы с векторной графикой наоборот предназначены, в первую очередь, для создания иллюстраций и в меньшей степени для их обработки. Такие средства широко используют в рекламных агентствах, дизайнерских бюро, редакциях и издательствах. Оформительские работы, основанные на применении шрифтов и простейших геометрических элементов, решаются средствами векторной графики намного проще. Существуют примеры высокохудожественных произведений, созданных средствами векторной графики, но они скорее исключение, чем правило, поскольку художественная подготовка иллюстраций средствами векторной графики чрезвычайно сложна.

Трёхмерная графика широко используется в инженерном программировании, компьютерном моделировании физических объектов и процессов, в мультипликации, кинематографии и компьютерных играх. Программные средства для работы с фрактальной графикой предназначены для автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Создание фрактальной художественной композиции состоит не в рисовании или оформлении, а в программировании. Фрактальную графику редко применяют для создания печатных или электронных документов, но ее часто используют в развлекательных программах.

Растровая графика

Основным (наименьшим) элементом растрового изображения является точка. Если изображение экранное, то эта точка называется пикселом. Каждый пиксел растрового изображения имеет свойства: размещение и цвет. Чем больше количество пикселей и чем меньше их размеры, тем лучше выглядит изображение.

Большие объемы данных - это основная проблема при использовании растровых изображений. Для активных работ с большеразмерными иллюстрациями типа журнальной полосы требуются компьютеры с исключительно большими размерами оперативной памяти (128 Мбайт и более).

Разумеется, такие компьютеры должны иметь и высокопроизводительные процессоры. Второй недостаток растровых изображений связан с невозможностью их увеличения для рассмотрения деталей. Поскольку изображение состоит из точек, то увеличение изображения приводит только к тому, что эти точки становятся крупнее и напоминают мозаику. Никаких дополнительных деталей при увеличении растрового изображения рассмотреть не удается. Более того, увеличение точек растра визуально искажает иллюстрацию и делает её грубой. Этот эффект называется пикселизацией.

Векторная графика

Как в растровой графике основным элементом изображения является точка, так в векторной графике основным элементом изображения является линия (при этом не важно, прямая это линия или кривая). Разумеется, в растровой графике тоже существуют линии, но там они рассматриваются как комбинации точек. Для каждой точки линии в растровой графике отводится одна или несколько ячеек памяти (чем больше цветов могут иметь точки, тем больше ячеек им выделяется). Соответственно, чем длиннее растровая линия, тем больше памяти она занимает.

В векторной графике объем памяти, занимаемый линией, не зависит от размеров линии, поскольку линия представляется в виде формулы, а точнее говоря, в виде нескольких параметров. Что бы мы ни делали с этой линией, меняются только ее параметры, хранящиеся в ячейках памяти. Количество же ячеек остается неизменным для любой линии. Линия - это элементарный объект векторной графики. Все, что есть в векторной иллюстрации, состоит из линий.

Простейшие объекты объединяются в более сложные, например объект четырехугольник можно рассматривать как четыре связанные линии, а объект куб еще более сложен: его можно рассматривать либо как двенадцать связанных линий, либо как шесть связанных четырехугольников. Из-за такого подхода векторную графику часто называют объектно-ориентированной графикой. Мы сказали, что объекты векторной графики хранятся в памяти в виде набора параметров, но не надо забывать и о том, что на экран все изображения все равно выводятся в виде точек (просто потому, что экран так устроен).

Перед выводом на экран каждого объекта программа производит вычисления координат экранных точек в изображении объекта, поэтому векторную графику иногда называют вычисляемой графикой. Аналогичные вычисления производятся и при выводе объектов на принтер. Как и все объекты, линии имеют свойства. К этим свойствам относятся: форма линии, ее толщина, цвет, характер линии (сплошная, пунктирная и т.п.). Замкнутые линии имеют свойство заполнения. Внутренняя область замкнутого контура может быть заполнена цветом, текстурой, картой. Простейшая линия, если она не замкнута, имеет две вершины, которые называются узлами. Узлы тоже имеют свойства, от которых зависит, как выглядит вершина линии и как две линии сопрягаются между собой.

Фрактальная графика

Фрактал - это рисунок, который состоит из подобных между собой элементов. Существует большое количество графических изображений, которые являются фракталами: треугольник Серпинского, снежинка Коха, "дракон" Хартера-Хейтуея, множество Мандельброта. Построение фрактального рисунка осуществляется по какому-то алгоритму или путём автоматической генерации изображений при помощи вычислений по конкретным формулам. Изменения значений в алгоритмах или коэффициентов в формулах приводит к модификации этих изображений. Главным преимуществом фрактальной графики есть то, что в файле фрактального изображения сохраняются только алгоритмы и формулы.

Трёхмерная графика

Трёхмерная графика (3D-графика) изучает приёмы и методы создания объёмных моделей объектов, которые максимально соответствуют реальным. Такие объёмные изображения можно вращать и рассматривать со всех сторон. Для создания объёмных изображений используют разные графические фигуры и гладкие поверхности. При помощи их сначала создаётся каркас объекта, потом его поверхность покрывают материалами, визуально похожими на реальные. После этого делают осветление, гравитацию, свойства атмосферы и другие параметры пространства, в котором находиться объект. Для двигающихся объектом указывают траекторию движения, скорость.

Область применения компьютерной графики не ограничивается одними художественными эффектами. Во всех отраслях науки, техники, медицины, в коммерческой и управленческой деятельности используются построенные с помощью компьютера схемы, графики, диаграммы, предназначенные для наглядного отображения разнообразной информации. Конструкторы, разрабатывая новые модели автомобилей и самолетов, используют трехмерные графические объекты, чтобы представить окончательный вид изделия. Архитекторы создают на экране монитора объемное изображение здания, и это позволяет им увидеть, как оно впишется в ландшафт. растровый графика компьютерный

Можно рассмотреть следующие области применения компьютерной графики.

· Научная графика - современная научная компьютерная графика дает возможность проводить вычислительные эксперименты с наглядным представлением их результатов.

· Деловая графика -- область компьютерной графики, предназначенная для наглядного представления различных показателей работы учреждений. Программные средства деловой графики включаются в состав электронных таблиц.

· Конструкторская графика используется в работе инженеров--конструкторов, архитекторов, изобретателей новой техники. Средствами конструкторской графики можно получать как плоские изображения (проекции, сечения), так и пространственные трехмерные изображения.

· Иллюстративная графика -- это произвольное рисование и черчение на экране компьютера при помощи графических редакторов.

· Художественная и рекламная графика -- ставшая популярной во многом благодаря телевидению. С помощью компьютера создаются рекламные ролики, мультфильмы, компьютерные игры, видеоуроки, видеопрезентации. Отличительной особенностью этих графических пакетов является возможность создания реалистических изображений и "движущихся картинок".

· Компьютерная анимация -- это получение движущихся изображений на дисплее.

· Графика для Интернета. Появление глобальной сети Интернет привело к тому, что компьютерная графика стала занимать важное место в ней. Все больше совершенствуются способы передачи визуальной информации, разрабатываются более совершенные графические форматы, ощутимо желание использовать трехмерную графику, анимацию, весь спектр мультимедиа.

Цифровое искусство

Цифровое искусство -- творческая деятельность, основанная на использовании информационных (компьютерных) технологий, результатом которой являются художественные произведения в цифровой форме.

Хотя термин может применяться к произведениям искусства, созданных изначально с использованием других медиа или отсканированных, он всегда относится к произведениям искусства, которые были модифицированы при помощи компьютерных программ.

В процессе развития компьютерной графики появились и новые средства для рисования, такие как графический планшет. Когда художники смогли наконец отложить в сторону оригинальную, но слишком неповоротливую мышь и взяться за электронное перо, к естественным движениям которого при создании линий и фигур более привычны глаз и рука, компьютерная графика и живопись преодолели серьезный барьер, мешавший развитию.

Действительно, идея хороша: ручка или перо с датчиком нажима движется по электронному планшету, фиксирующему положение и действие пера, -- совсем как если писать пером на листе бумаги, только чернила никогда не кончаются, а бумага никогда не сдвигается.

Кроме того, несмотря на то, что перо записывает не только относительное движение, как мышь (если ее поднять и поместить в другом месте, то положение курсора на экране не изменится), но и абсолютное (если поместить перо в другое место планшета, то курсор тоже переместится). Кроме того, с помощью планшета можно делать такие вещи, о которых с мышью нечего и мечтать, -- например, имитировать нажим.

В комплект планшета Wacom Intuous2 входит не содержащее батареек беспроводное перо с 1024 уровнями чувствительности к нажиму. Достаточно надавить чуть сильнее, и размер кисти или прозрачность мазка изменится.

В настоящее время компьютерная графика просто поражает своим качеством. Трехмерные изображения уже не удивляют, они встречаются, как в компьютерных играх, так и в других приложениях и программах. И даже те ,у кого стоят старенькие компьютеры, могут обратиться в ремонт ноутбуков и компьютеров, там им просто заменят видеокарту - и вопрос решен. За какие-то сорок лет развитие индустрии достигло потрясающих размеров.

Каждый год проводятся конференции SIGGRAPH, которые не перестают удивлять новинками. День за днем растет потребность в совершенствовании компьютерной графики, И, что самое интересное, предела развитию этой сферы не существует.

Конечным продуктом компьютерной графики является изображение. Это изображение может использоваться в различных сферах, например, оно может быть техническим чертежом, иллюстрацией с изображением детали в руководстве по эксплуатации, простой диаграммой, архитектурным видом предполагаемой конструкции или проектным заданием, рекламной иллюстрацией или кадром из мультфильма. Работа с компьютерной графикой сегодня — одно из самых популярных направлений использования персонального компьютера, которое имеет массу возможностей и перспектив в своем развитии.

Содержание

Введение …………………………………………………………………..
3
Определение и основные задачи компьютерной графики…………….
4
Области применения компьютерной графики ………………………….
4-6
История развития компьютерной графики …………………………….
7-13
Виды компьютерной графики…………………………………………….
13-15
Обзор и различие графических форматов……………………………….
15-19
Заключение…………………………………………………………………
20
Список использованных источников……………………………………..
21

Вложенные файлы: 1 файл

реферат.docx

Определение и основные задачи компьютерной графики…………….

Области применения компьютерной графики ………………………….

История развития компьютерной графики …………………………….

Виды компьютерной графики…………………………………………….

Обзор и различие графических форматов……………………………….

Список использованных источников……………………………………..

Компьютерная графика в современном обществе широко применяется в различных сферах деятельности человека: в медицине, рекламном бизнесе, индустрии развлечений и т. д. Без нее не обходится ни одна современная программа. Работа над графикой занимает до 90 % рабочего времени программистских коллективов, выпускающих программы массового применения.

Компьютерная графика в настоящее время сформировалась как наука об аппаратном обеспечении для разнообразных изображений от простых чертежей до реалистичных образов естественных объектов. Она используется почти во всех научных и инженерных дисциплинах для наглядности и восприятия, передачи информации.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ

Компьютерная графика — это наука, предметом изучения которой является создание, хранение и обработка моделей и их изображений с помощью ЭВМ, т.е. это раздел информатики, который занимается проблемами получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) на компьютере.

В компьютерной графике рассматриваются следующие задачи:

— представление изображения в компьютерной графике;

— подготовка изображения к визуализации;

— осуществление действий с изображением.

Под компьютерной графикой обычно понимают автоматизацию процессов подготовки, преобразования, хранения и воспроизведения графической информации с помощью компьютера. Под графической информацией понимаются модели объектов и их изображения.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ

Можно рассмотреть следующие области применения компьютерной графики.

Научная графика – визуализация объектов научных исследований, графическая обработка результатов расчетов, проведение вычислительных экспериментов с наглядным представлением их результатов.
Деловая графика – эта область компьютерной графики предназначена для создания иллюстраций, часто используемых в работе различный учреждений. Плановые показатели, отчетная документация, статистические сводки.
Иллюстративная графика - программные средства иллюстративной графики позволяют человеку использовать компьютер для произвольного рисования, черчение подобно тому, как он это делает на бумаге с помощью карандашей, кисточек, красок, циркулей, линиек и других инструментов.
Художественная и рекламная графика – это сравнительно новая отрасль, но уже ставшая популярная во многом благодаря телевиденью. С помощью компьютера создаются рекламные ролики, мультфильмы, компьютерные игры, видеоуроки, видеопрезентации и многое другое.
Графика для Интернета.

Появление глобальной сети Интернет привело к тому, что компьютерная графика стала занимать важное место в ней. Все больше совершенствуются способы передачи визуальной информации, разрабатываются более совершенные графические форматы, ощутимо желание использовать трехмерную графику, анимацию, весь спектр мультимедиа.

Компьютерная анимация — это получение движущихся изображений на экране дисплее. Художник создает на экране рисунке начального и конечного положения движущихся объектов, все промежуточные состояния рассчитывает и изображает компьютер, выполняя расчеты, опирающиеся на математическое описание данного вида движения. Полученные рисунки, выводимые последовательно на экран с определенной частотой, создают иллюзию движения. Мультимедиа — это объединение высококачественного изображения на экране компьютера со звуковым сопровождением. Наибольшее распространение системы мультимедиа получили в области обучения, рекламы, развлечений.

Первые компьютеры появились в 40-х годах XX века, но только недавно они стали использоваться для создания художественных изображений. В 50-х годах идея об использовании технологии для создания визуальных эффектов была реализована путем создания телевизоров, осциллографов и экранов радаров. Первым глобальным шагом в этом направлении была, вероятно, придуманная в 1961 году Иваном Сазерлендом система Sketchpad, положившая начало эре компьютерной графики. С помощью светового пера пользователи могли создавать рисунки непосредственно на поверхности экрана. Векторная графика представляет собой примитивный штриховой рисунок, часто использовавшийся в первых видеоиграх и кино.

В 1967 году Сазерленд начал совместную работу с Дэвидом Эвансом с целью создания учебного курса компьютерной графики, в котором были бы слиты воедино искусство и наука. Университет штата Юта, в котором были начаты эти исследования, заработал хорошую репутацию в области исследования компьютерной графики и привлек людей, которые впоследствии сыграли важную роль в развитии данной отрасли. Среди них были: Джим Кларк — основатель компании Silicon Graphics Inc., Эд Кэтмул — один из первопроходцев в области создания фильмов с помощью компьютера и Джон Вэрнок — основатель компании Adobe Systems и разработчик таких известных продуктов, как Photoshop и Postscript.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ

Начало эры компьютерной графики.

В 1984 году в Сайта-Барбаре была основана компания Wavefront. Это название буквально переводится как волновой фронт. Компания немедленно занялась разработкой программного обеспечения для создания трехмерных визуальных эффектов и производством графических заставок для телепрограмм Showtime, Bravo и National Geographic Explorer. Первое приложение, созданное компанией Wave-front, называлось Preview. Затем в 1988 году была выпущена программа Softimage, которая довольно быстро завоевала популярность на рынке продуктов, предназначенных для работы с компьютерной графикой. Все программное и аппаратное обеспечение, использовавшееся для создания анимации в 80-х годах, было специализированным и очень дорогим. К концу 80-х годов в мире насчитывалось всего несколько тысяч человек, занимавшихся моделированием визуальных эффектов. Почти все они работали на компьютерах производства компании Silicon Graphics и использовали программное обеспечение от фирм Wavefront, Softimage и т. п.

Новый этап развития.

Благодаря появлению персональных компьютеров число людей, занимающихся созданием компьютерной анимации, начало расти. Компании IBM PC, Amiga, Macintosh и даже Atari начали разрабатывать программное обеспечение для обработки трехмерных изображений. В 1986 году фирма AT&T выпустила первый пакет для работы с анимацией на персональных компьютерах, который носил название TOPAS. Он стоил 10 000 долларов и работал на компьютерах с процессором Intel 286 и операционной системой DOS. Благодаря этим компьютерам стало возможным создание свободной анимации, несмотря на примитивную графику и относительно низкую скорость вычислений. В следующем году фирма Apple Macintosh выпустила еще одну систему для создания трехмерной графики на базе персональных компьютеров, которая носила название Electric Image. В 1990 году фирма AutoDesk начала продажу продукта 3D Studio, созданного независимой командой Yost Group, разрабатывавшей графические продукты для компании Atari. Стоимость 3D Studio составляла всего 3000 долларов, что в глазах пользователей персональных компьютеров делало его достойным конкурентом пакету TOPAS. Еще через год появился продукт Video Toaster компании NewTek вместе с простой в использовании программой LightWave. Для работы с ними были необходимы компьютеры Amiga. Эти программы пользовались большим спросом на рынке и продавались тысячами копий.

К началу 90-х годов создание компьютерной анимации стало доступно широкому кРУгу пользователей. Каждый мог экспериментировать с анимацией и эффектами трассирования. Появилась возможность бесплатно загрузить программу Стивена Коя Vivid, позволяющую воспроизводить эффекты трассирования, или программу Persistence of Vision Raytracer, больше известную под названием POVRay. Последняя предоставляет детям и начинающим пользователям замечательную возможность познакомиться с основами компьютерной графики. Фильмы с потрясающими спецэффектами демонстрируют новый этап развития компьютерной графики и визуализации.

Слияние компаний Alias и Wavefront.

По мере роста рынка приложений для работы с трехмерной графикой и увеличения конкуренции, многие компании объединили свои ехнологии. В 1993 году компания Wavefront слилась с фирмой Thompson Digital Images, которая использовала моделирование на основе NURBS-кривых и интерактивную визуализацию. Позднее эти функции легли в основу интерактивной фотореалистичной визуализации в Maya. В 1994 году фирма Microsoft купила программу Softimage и выпустила версию данного продукта для платформ Windows NT на базе компьютеров Pentium. Это событие можно считать началом эры недорогих и доступных среднестатистическому пользователю персонального компьютера программ для работы с трехмерной графикой. В ответ на это в 1995 году компания SGI купила и объединила фирмы Alias и Wavefront, чтобы предотвратить упадок интереса к приложениям, которые работали исключительно на специализированных компьютерах SGI. Почти сразу же новая компания, названная Alias] Wavefront, начала объединение имевшихся в ее распоряжении технологий для создания совершенно новой программы.

Наконец, в 1998 году было выпущено приложение Maya, стоившее от 15 000 до 30 000 долларов и предназначенное для операционной системы IRIX на рабочих станциях SGI. Программа была написана с нуля и предлагала новый путь развития анимации с открытым интерфейсом программирования приложений (API) и колоссальными возможностями расширения. Несмотря на первоначальное намерение компании SGI сохранить эксклюзивное право на предоставление среды для Maya, в феврале 1999 года появилась версия для Windows NT. Старая схема формирования цен была отброшена, и теперь базовый пакет Maya стоит всего 7500 долларов. В апреле этого же года появилась Maya 2, а в ноябре — Maya 2.5, содержащая модуль Paint Effects (Эффекты рисования). Летом 2000 года была выпущена версия Maya 3, к которой была добавлена возможность создания нелинейной анимации с помощью инструмента Тгах (Видеомонтаж). В начале 2001 года были анонсированы версии Maya для Linux и Macintosh, а с июня начались поставки Maya 4 для IRIX и Windows NT/2000.

Maya представляет собой программу для создания трехмерной графики и анимации, основанных на моделях, созданных пользователем в виртуальном пространстве, освещенных виртуальными источниками света и показанных через объективы виртуальных камер. Существуют две основные версии программы: Maya Complete (ее стоимость на момент написания книги составляла 7500 долларов) и Maya Unlimited (стоившая 16 000 долларов), которая включала некоторые специфические функции. Maya работает как на компьютерах PC с операционной системой Windows NT/2000, так и в операционных системах Linux, IRIX или даже Macintosh. Программа позволяет создавать фотореалистичные растровые изображения, подобные тем, которые вы получаете с помощью цифровой камеры. При этом работа над любой сценой начинается с пустого пространства. Лю-эой параметр можно заставить изменяться с течением времени, в результате после визуализации набора кадров получается анимированная сцена. Перечислим эсновные возможности и области применения Maya.

Уже отмечалось, что исторически САПР являются одними из первых систем, в которых применялись и применяются методы и средства компьютерной графики. По данным аналитической компании Daratech, в 2005 году объем мирового рынка САПР для проектирования промышленных объектов превысил 700 млн. долларов, а в 2006 году, по прогнозу, увеличится на 11% и достигнет примерно 801 млн. долларов. Это свидетельствует о продолжающемся росте спроса на такие системы в связи с развитием производства и повышением цен на нефть и другие энергоносители.

Научные лаборатории продолжают генерировать новые идеи в области визуализации. Задача сообщества компьютерной графики состоит в создании удобных инструментов и эффективных технологий, позволяющих пользователям продолжать научные изыскания за границей возможного и безопасного эксперимента. Например, проект виртуального туннеля NASA Ames Research Center переносит аэродинамические данные в мир виртуальной реальности, интерес к которой значительно вырос в девяностые годы. NASA Ames было одним из пионеров в использовании и развитии технологий погружения людей в мнимую реальность. Специалисты NASA занимались разработкой специальных шлемов и дисплеев, трехмерных аудиоустройств, уникальных устройств ввода для оператора и созданием соответствующего программного обеспечения. Возник ряд компаний, занимающихся виртуальной реальностью, например: Fakespace, Cristal River Engineering и Telepresence Research.

Грядет всплеск использования графики в анимации, особенно в области индустрии развлечений. Кинофильм Стивена Спилберга Парк Юрского периода установил в 1993 году новый стандарт фотореализма в графике. Этот фильм не единичный случай применения компьютерной графики в кино, и Голливуд расширяет сферу использования специальных эффектов компьютерной графики.

Можно предположить, что в обозримом будущем появятся полнометражные фильмы, где в главных ролях можно будет наблюдать персонажей, полностью выполненных на компьютере и очень естественно и полноценно взаимодействующих с живыми актерами. Технологические возможности достигнут таких позиций, сто зрителю будет крайне сложно отличить вымысел от реальности. Растущие требования киноиндустрии приводят к эволюции компьютерной графики.

Лаборатория Media Lab МТИ является уникальным исследовательским центром разработки совершенных систем взаимодействия человек-компьютер. Например, система News в проекте Future использует последние достижения в области графики, реконструкции звука и изображений, а также моделировании различных объектов для представления новых результатов исследований и их презентации в виде соответствующих текстов, графики, аудио и видео.

В 1998 году произошла так называемая трехмерная революция, когда появились новые модели трехмерных ускорителей, интегрированных в обычные видеокарты. С этого момента рынок переживал планомерное падение удельной цены компьютерной графики для персональных компьютеров. В настоящее время положительные внедрения в процесс оптимизации обработки графической информации возникают чуть ли не каждый день, а стоимость аппаратных решений постоянно уменьшается. В конечном итоге можно ожидать появления видеокарт с потрясающими возможностями при низком уровне цен на них.

Компьютерные игры, разработанные в последнее время, как нельзя лучше отражают текущее состояние компьютерной графики. Производители игр стремятся как можно сильнее приблизиться к заветному рубежу реальности, предъявляя все более высокие требования к аппаратуре компьютера. Это, в свою очередь, подстегивает промышленность находить решения для удовлетворения запросов конечных пользователей. В итоге получается замкнутый круг, и вырваться из него вряд ли когда-либо получиться.

Уровень компьютерной графики достиг такого состояния, о котором не приходилось мечтать 30-40 лет назад. С каждым годом наблюдается все большее и большее совершенствование технологий и программного обеспечения. Растут потребности как профессиональных аниматоров, так и конечных пользователей. Компании, специализирующиеся на компьютерной графике, постоянно предлагают свои новые продукты, чтобы удовлетворить самые высокие запросы человечества.

Статьи к прочтению:

Основы ПЕРСПЕКТИВЫ в Рисунке Карандашом / Учимся Рисовать КАРАНДАШОМ

Похожие статьи:

Отправной точкой развития компьютерной графики можно считать 1930 год, когда в США нашим соотечественником Владимиром Зворыкиным , работавшим в компании…

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Актуальность выбранной темы, цель и задачи работы.

История развития компьютерной графики ……………………..5

Виды компьютерной графики……………………. …………….8

Создание простейших примитивов в графическом редакторе

Литература и источники ………………………………………………..24

Я выбрал эту тему, потому что мне интересно работать с компьютерной графикой. Создавать новые проекты, редактировать уже созданные с учетом новых технологий и возможностей.

Люди начали рисовать задолго до того, как научились писать. В Сибири, в Кузнечном Алатау найден рисунок, возраст которого – 34 тысячи лет! Наскальные росписи выполнялись земляными красками, черной сажей и древесным углем с помощью расщепленных палочек, кусочков меха и просто пальцев.

С тех пор прошли многие тысячи лет, появились письменность и книгопечатание, человек овладел энергией атомного ядра и вышел в космическое пространство, а что изменилось в технике рисования? Стали лучше краски, кисти, появились перья, карандаши, фломастеры, но в принципе все осталось тем же самым, та же цепочка: глаз – рука – инструмент – изображение, те же требования к способностям художника.

Но вот появилась вычислительная техника. Вызванная к жизни необходимостью автоматизации решения трудоемких математических задач, ЭВМ из большого калькулятора неожиданно превратилась в интеллектуальный инструмент, сфера приложения которого стремительно расширяется. В начале 1960-х годов родилась новая область вычислительной техники – интерактивная машинная графика (сегодня чаще называемая компьютерной), где компьютер используется уже не столько для обработки чисел, сколько для работы с графической информацией.

С ейчас, с появлением мощных персональных компьютеров, число людей, стремящихся реализовать себя в компьютерном искусстве, существенно увеличилось и продолжает расти огромными темпами. Ведь почти каждый пользователь компьютера когда-то пытался создать что-то красивое. Это сродни тому, что редко можно найти ребенка, не любящего рисовать. При помощи же компьютера это делается проще, и результаты

зачастую бывают очень впечатляющими. У художников, творящих на компьютере, очень неплохой выбор инструментов.

Цель данной работы : Исследовать возможности графического редактора Blender и его практическое применение на уроках информатики и ИКТ.

Создать электронное приложение к уроку информатики и ИКТ

Задачи исследования:

Ознакомиться с основными понятиями компьютерной графики;

Изучить и провести анализ научной литературы по выбранной теме;

Создать презентации с использованием MS Power .

Актуальность работы состоит в следующем. При наличии некоторого опыта работы c графическими редакторами, можно успешно применять уже полученные знания при работе с графическим редактором Blender .

Основная часть

История развития компьютерной графики

Компьютерная графика в начальный период своего возникновения была далеко не столь эффектной, какой она стала в настоящие дни. В те годы компьютеры находились на ранней стадии развития и были способны воспроизводить только самые простые контуры (линии). Идея компьютерной графики не сразу была подхвачена, но ее возможности быстро росли, и постепенно она стала занимать одну из важнейших позиций в информационных технологиях.

Первой официально признанной попыткой использования дисплея для вывода изображения из ЭВМ явилось создание в Массачусетском технологическом университете машины Whirlwind-I в 1950 г. Таким образом, возникновение компьютерной графики можно отнести к 1950-м годам. Сам же термин "компьютерная графика" придумал в 1960 г. сотрудник компании Boeing У. Феттер.

Первое реальное применение компьютерной графики связывают с именем Дж. Уитни. Он занимался кинопроизводством в 50-60-х годах и впервые использовал компьютер для создания титров к кинофильму.

Следующим шагом в своем развитии компьютерная графика обязана Айвэну Сазерленду, который в 1961 г., еще будучи студентом, создал программу рисования, названную им Sketchpad (альбом для рисования). Программа использовала световое перо для рисования простейших фигур на экране. Полученные картинки можно было сохранять и восстанавливать. В этой программе был расширен круг основных графических примитивов, в частности, помимо линий и точек был введен прямоугольник, который задавался своими размерами и расположением.

Первоначально компьютерная графика была векторной, т.е. изображение формировалось из тонких линий. Эта особенность была связана с технической реализацией компьютерных дисплеев. В дальнейшем более

широкое применение получила растровая графика, основанная на представлении изображения на экране в виде матрицы однородных элементов (пикселей).

Компьютерная графика

Компьютерная графика-область информатики, изучающая методы и свойства обработки изображений с помощью программно-аппаратных средств.

Компьютерная графика прочно вошла в нашу жизнь. Появляется все больше клипов, сделанных с помощью компьютерной графики. Нет спору, компьютерная графика расширяет выразительные возможности. Компьютерная или машинная графика - это вполне самостоятельная область человеческой деятельности, со своими проблемами и спецификой. Компьютерная графика - это и новые эффективные технические средства для проектировщиков, конструкторов и исследователей, и программные системы и машинные языки, и новые научные, учебные дисциплины, родившиеся на базе синтеза таких наук как аналитическая, прикладная и начертательная геометрии, программирование для ПК, методы вычислительной математики и т.п. Машина наглядно изображает такие сложные геометрические объекты, которые раньше математики даже не пытались изобразить.

Само понятие "компьютерная графика" уже достаточно известно - это создание рисунков и чертежей с помощью компьютера.

Интерактивная компьютерная графика - это так же использование компьютеров для подготовки и воспроизведения изображений, но при этом пользователь имеет возможность оперативно вносить изменения в изображение непосредственно в процессе его воспроизведения, т.е. предполагается возможность работы с графикой в режиме диалога в реальном масштабе времени. Интерактивная графика представляет собой важный раздел компьютерной графики, когда пользователь имеет возможность динамически управлять содержимым изображения, его формой, размером и цветом на поверхности дисплея с помощью интерактивных устройств управления.

2.3. Виды компьютерной графики

В зависимости от способа формирования изображений компьютерную графику подразделяют:
на двумерную (часто её называют 2D):
- растровая
- векторная
- фрактальная
- трехмерную (3D)

Теперь подробнее, что представляет каждая из них.

Какие существуют программы для работы с растровой графикой?
•Paint;
•StarOffice Image;
•Microsoft Photo Editor,
•Adobe Photoshop;

•Fractal Design Painter;
•Micrografx Picture Publisher.

Для чего она применяется?
1. Для обработки изображений, требующих высокой точности передачи оттенков цветов и плавного перетекания полутонов.
Например, для:
• ретуширования, реставрирования фотографий;
• создания и обработки фотомонтажа, коллажей;
• применения к изображениям различных спецэффектов;
2. Для получения изображения в растровом виде после сканирования.
3. Для художественного творчества путем использования различных спецэффектов.

Совсем другое дело это векторная графика . Векторные картинки состоят из обычных примитивов (круг, прямая, квадрат), которые задаются математическими формулами. По-разному трансформируя эти примитивы, можно нарисовать любую картинку. Естественно, можно смело увеличивать и уменьшать картинку, не боясь за потерю качества. А почему? Потому что при масштабировании в математические формулы вносятся поправки по размеру картинки, что никак не влияет на качество.
Векторная графика экономна в плане дискового пространства, необходимого для хранения изображений: это связано с тем, что сохраняется не само изображение, а только некоторые основные данные, используя которые, программа всякий раз воссоздает изображение заново. Кроме того, описание цветовых характеристик почти не увеличивает размер файла.
Но не все так хорошо. У векторной графики есть свой главный минус. Векторные картинки получаются не такими насыщенными по цвету, как растровые. Цветовая составляющая в векторной графике значительно меньше, чем в растровой.

Программы для работы с векторной графикой:
• Star Office Draw;

• встроенный векторный редактор в MicrosoftWord;
• Corel Draw;
• Adobe Illustrator;

• Fractal Design Expression;

Для чего она применяется?
1. Для создания вывесок, этикеток, логотипов, эмблем и прочих символьных изображений.
2. Для построения чертежей, диаграмм, графиков, схем.
3. Для рисованных изображений с четкими контурами, не обладающих большим спектром оттенков цветов.
4. Для моделирования объектов изображения.
5. Для создания 3-мерных изображений.

И последний тип это фрактальная графика . Что же вообще такое фрактал? Фрактал это математическая фигура обладающая свойствами самоподобия. То есть, фрактал составлен из некоторых частей, каждая из которых подобна всей фигуре. Проще говоря, один объект копируется несколько раз, в результате чего получается рисунок. Изображение строится по уравнению (или по системе уравнений), поэтому ничего, кроме формулы, хранить не надо. Изменив коэффициенты в уравнении, можно получить совершенно другую картину. Способность фрактальной графики моделировать образы живой природы вычислительным путем часто используют для автоматической генерации необычных иллюстраций.
Программы:
• Фрактальная вселенная 4.0;
• Fracplanet;
• TheFractory.
Этот вид графики применяют математики и художники.

Самые распространенные программы для работы с трехмерной графикой: 3ds max, Blender и т.д

Читайте также: