- •4.2. Компьютерная графика
- •1. Предмет компьютерной графики. Виды компьютерной графики. Области применения.
- •Виды компьютерной графики
- •1. Векторная графика
- •2. Растровая графика
- •2. Проектирование
- •3.Фрактальная графика
- •4.Трёхмерная графика
- •Область применения
- •1. Отображение информации
- •3. Моделирование
- •4. Графический пользовательский интерфейс
- •2. Компьютерная геометрия в векторной графике. Построение линий. Однородные координаты. Матричные преобразования. Кривые Безье, nurbs.
- •Однородные координаты и матричное представление двумерных преобразований
- •Кривая Безье
- •3. Двумерное геометрическое моделирование (2d) средствами графических систем (компас, AutoCad)
- •Графический пользовательский интерфейс
- •Ввод координат
- •Режимы работы в двумерном редакторе чертежей
- •4. Трехмерное геометрическое моделирование (3d). Способы задания поверхностей в векторной графике. Виды трехмерных геометрических моделей и способы их построения
- •Способы задания поверхностей в векторной графике
- •Типичные примитивные объекты
- •Виды трехмерных геометрических моделей.
- •Построение
- •5. Формирование объемных твердотельных моделей объектов графическими системами (компас, AutoCad, k3) Твердотельное моделирование в компас-3d
- •6. Растровая компьютерная графика. Цветовые модели в компьютерной графике
- •7. Специализированные графические системы проектирования архитектурного и строительного профиля
3.Фрактальная графика
Фрактал — объект, отдельные элементы которого наследуют свойства родительских структур. Поскольку более детальное описание элементов меньшего масштаба происходит по простому алгоритму, описать такой объект можно всего лишь несколькими математическими уравнениями.
Фракталы позволяют описывать целые классы изображений, для детального описания которых требуется относительно мало памяти. С другой стороны, к изображениям вне этих классов, фракталы применимы слабо.
Область применения: Создание текстур, фоновых изображений, ландшафты для компьютерных игр, построение ирреальных изображений.
4.Трёхмерная графика
Трёхмерная графика оперирует с объектами в трёхмерном пространстве. Обычно результаты представляют собой плоскую картинку, проекцию. Трёхмерная компьютерная графика широко используется в кино, компьютерных играх.
В трёхмерной компьютерной графике все объекты обычно представляются как набор поверхностей или частиц. Минимальную поверхность называют полигоном. В качестве полигона обычно выбирают треугольники. Всеми визуальными преобразованиями в 3D-графике управляют матрицы. В компьютерной графике используется три вида матриц: • матрица поворота • матрица сдвига • матрица масштабирования Любой полигон можно представить в виде набора из координат его вершин. Так, у треугольника будет 3 вершины. Координаты каждой вершины представляют собой вектор (x, y, z). Умножив вектор на соответствующую матрицу, мы получим новый вектор. Сделав такое преобразование со всеми вершинами полигона, получим новый полигон, а преобразовав все полигоны, получим новый объект, повёрнутый/сдвинутый/промасштабированный относительно исходного.
Область применения: Создание изображений на плоскости в архитектурной визуализации, кинематографе, телевидении, компьютерных играх, печатной продукции, в науке и промышленности.
Область применения
1. Отображение информации
Проблема представления накопленной информации (например, данных о климатических изменениях за продолжительный период, о динамике популяций животного мира, об экологическом состоянии различных регионов и т.п.) лучше всего может быть решена посредством графического отображения.
Ни одна из областей современной науки не обходится без графического представления информации. Помимо визуализации результатов экспериментов и анализа данных натурных наблюдений существует обширная область математического моделирования процессов и явлений, которая просто немыслима без графического вывода.
2. Проектирование
В строительстве и технике чертежи давно представляют собой основу проектирования новых сооружений или изделий. Процесс проектирования с необходимостью является итеративным, т.е. конструктор перебирает множество вариантов с целью выбора оптимального по каким-либо параметрам. Не последнюю роль в этом играют требования заказчика, который не всегда четко представляет себе конечную цель и технические возможности. Построение предварительных макетов - достаточно долгое и дорогое дело. Сегодня существуют развитые программные средства автоматизации проектно-конструкторских работ (САПР), позволяющие быстро создавать чертежи объектов, выполнять прочностные расчеты и т.п. Они дают возможность не только изобразить проекции изделия, но и рассмотреть его в объемном виде с различных сторон. Такие средства также чрезвычайно полезны для дизайнеров интерьера, ландшафта.
