Grafika komputerowa
Z Wikipedii
Grafika komputerowa – dział informatyki zajmujący się wykorzystaniem komputerów do generowania obrazów oraz wizualizacją rzeczywistych danych. Grafika komputerowa jest obecnie narzędziem powszechnie stosowanym w nauce, technice, kulturze oraz rozrywce. Oto kilka przykładowych zastosowań:
- kartografia,
- wizualizacja danych pomiarowych (np. w formie wykresów dwu- i trójwymiarowych),
- wizualizacja symulacji komputerowych,
- diagnostyka medyczna,
- kreślenie i projektowanie wspomagane komputerowo (CAD),
- przygotowanie publikacji (DTP),
- efekty specjalne w filmach,
- gry komputerowe.
Chociaż grafika komputerowa koncentruje się głównie na specjalistycznych algorytmach i strukturach danych, to jednak siłą rzeczy musi czerpać z innych dziedzin wiedzy. Na przykład aby uzyskać obrazy fotorealistyczne, należy wiedzieć jak w rzeczywistym świecie światło oddziałuje z przedmiotami. Podobnie, aby symulacja jazdy samochodem była jak najwierniejsza, należy wiedzieć, jak obiekty fizyczne ze sobą oddziałują.
 |
 |
 |
|
 |
|
| Obrazek wektorowy | Obrazek rastrowy |
| Porównanie jakości obrazków wektorowych i rastrowych podczas skalowania. | |
Spis treści |
[edytuj] Rys historyczny
Zajrzyj na stronę dyskusji, by dowiedzieć się czego brakuje i – jeśli jesteś w stanie – uzupełnij braki.
Początki grafiki komputerowej sięgają lat 50. XX wieku, jednak ze względu na duże koszty komputerów i urządzeń graficznych, aż do lat 80. grafika komputerowa była wąską specjalizacją, a na jej zastosowania praktyczne mogły pozwolić sobie ośrodki badawcze, duże firmy oraz instytucje rządowe. Dopiero gdy w latach osiemdziesiątych rozpowszechniły się komputery osobiste, grafika komputerowa stała się czymś powszechnym.
[edytuj] Klasyfikacja
Zajrzyj na stronę dyskusji, by dowiedzieć się czego brakuje i – jeśli jesteś w stanie – uzupełnij braki.
Ponieważ celem grafiki jest generowanie obrazów, dlatego jednym z głównych kryteriów klasyfikacji jest technika ich tworzenia:
- Grafika wektorowa – obraz jest rysowany za pomocą kresek lub łuków. Niegdyś powstawał tak obraz na ploterach kreślących, ale jeszcze do lat 80. XX wieku były wykorzystywane monitory CRT, które kreśliły obraz w analogiczny sposób jak oscyloskopy.
- Grafika rastrowa – obraz jest budowany z prostokątnej siatki leżących blisko siebie punktów (tzw. pikseli). Głównym parametrem w przypadku grafiki rastrowej jest wielkość bitmapy, czyli liczba pikseli, podawana na ogół jako wymiary prostokąta.
Identyczny podział istnieje, jeśli weźmie się pod uwagę reprezentację danych w programach komputerowych:
- Grafika wektorowa – w tym przypadku nazwa może być nieco myląca, ponieważ obrazy mogą składać się nie tylko z wektorów (odcinków), ale również z innych figur geometrycznych. Cechą grafiki wektorowej jest to, że zapamiętywane są charakterystyczne dla danych figur dane (parametry), np. dla okręgu będzie to środek i promień, dla odcinka współrzędne punktów końcowych, a dla krzywych parametrycznych współrzędne punktów kontrolnych. Program, jeśli musi narysować obraz na urządzeniu (bądź to rastrowym, bądź wektorowym), na podstawie posiadanych danych wygeneruje obraz tych figur – bardzo ważna zaleta tej reprezentacji to możliwość dowolnego powiększania obrazów, bez straty jakości.
- Grafika rastrowa – do zapamiętania obrazu rastrowego potrzebna jest dwuwymiarowa tablica pikseli nazywana powszechnie bitmapą. Nazwa wzięła się stąd, że początkowo były rozpowszechnione systemy wyświetlające obrazy czarno-białe, więc w takim przypadku pojedynczy piksel mógł być opisany przez jeden bit. Jednak gdy powszechniejsza stała się grafika kolorowa, piksele zaczęły być opisywane więcej niż jednym bitem – wówczas pojawiła się nazwa pixmapy, która jednak nie przyjęła się (chociaż jest stosowana np. w X Window).
Przewagą reprezentacji wektorowej nad rastrową jest to, że zawsze istnieje dokładna informacja o tym, z jakich obiektów składa się obraz. W przypadku obrazów bitmapowych tego rodzaju informacja jest tracona, a jedyne, czego można bezpośrednio się dowiedzieć, to kolor piksela. Istnieją jednak metody, które pozwalają wydobyć z obrazów bitmapowych np. tekst, czy krzywe.
W chwili obecnej dominują wyświetlacze rastrowe, więc programy wykorzystujące grafikę wektorową są zmuszone przedstawiać idealne figury geometryczne w skończonej rozdzielczości.
Kolejnym kryterium, wg którego klasyfikuje się zastosowania grafiki, jest charakter danych:
- Grafika dwuwymiarowa (grafika 2D) – wszystkie obiekty są płaskie (w szczególności każdy obraz rastrowy wpada do tej kategorii).
- Grafika trójwymiarowa (grafika 3D) – obiekty są umieszczone w przestrzeni trójwymiarowej i celem programu komputerowego jest przede wszystkim przedstawienie trójwymiarowego świata na dwuwymiarowym obrazie.
Jeszcze jednym kryterium jest cykl generacji obrazu:
- Grafika nieinterakcyjna – program wczytuje uprzednio przygotowane dane i na ich podstawie tworzy wynikowy obraz. Tak działa np. POV-Ray, który wczytuje z pliku definicję sceny trójwymiarowej i na jej podstawie generuje obraz sceny.
- Grafika interakcyjna – program na bieżąco uaktualnia obraz w zależności od działań użytkownika, dzięki temu użytkownik może od razu ocenić skutki. Bardzo ważne w tym przypadku jest, że czas odświeżenia obrazu nie może być zbyt długi. Dlatego w przypadku grafiki interakcyjnej akceptuje się i stosuje uproszczone metody rysowania obiektów, aby zminimalizować czas oczekiwania.
- Grafika czasu rzeczywistego – program musi bardzo szybko (kilkadziesiąt razy na sekundę) regenerować obraz, aby wszelkie zmiany były natychmiast uwidocznione. Grafika czasu rzeczywistego ma szczególnie znaczenie w różnego rodzaju symulatorach, jest również powszechna w grach komputerowych.
[edytuj] Popularne programy graficzne
-
Zobacz więcej w osobnych artykułach: Lista edytorów grafiki rastrowej, Lista edytorów grafiki wektorowej, Lista edytorów grafiki 3D.
Programy do grafiki rastrowej
- ACDSee
- Adobe Photoshop
- Corel PHOTO-PAINT z pakietu CorelDRAW
- Deneba Canvas
- GIMP
- IrfanView
- Adobe Fireworks
- Painter
- PaintShopPro
- Xara
Popularne programy do grafiki wektorowej
- AutoCAD
- CorelDraw
- Adobe Freehand
- Adobe Flash
- Adobe Illustrator
- Sketch
- Inkscape
- Sodipodi
- TechCAD
- Xfig
Popularne programy do grafiki 3D
- Blender
- Lightwave
- Maya
- Povray
- Rasterman
- SOFTIMAGE|XSI
- 3D Studio i 3D Studio Max
[edytuj] Popularne formaty graficzne
-
Zobacz więcej w osobnym artykule: Formaty plików graficznych.
Popularne formaty grafiki bitmapowej
Popularne formaty grafiki wektorowej
[edytuj] Popularne biblioteki graficzne
-
Zobacz więcej w osobnym artykule: Kategoria:biblioteki graficzne.
[edytuj] Zobacz też
- Lista edytorów grafiki rastrowej
- Lista edytorów grafiki wektorowej
- Lista edytorów grafiki 3D
- Przeglądarka grafiki
[edytuj] Linki zewnętrzne
- Grafika komputerowa i wizualizacja (materiały dydaktyczne MIMUW na studia informatyczne I stopnia)
