Раздел 1. Основные понятия и средства компьютерной графики § 1. Виды и параметры компьютерной графики

Компьютерная графика – область деятельности людей, в которой компьютеры используются в качестве инструмента для создания изображений, а так же для обработки визуальной информации, полученной из реального мира.

Сегодня работа с компьютерной графикой – одно из самых популярных направлений в области информационных технологий, причем занимаются ей не только профессиональные художники и дизайнеры. Можно выделить несколько направлений развития компьютерной графики: полиграфия, двумерная графика, web-дизайн, мультимедиа, 3D-графика и компьютерная анимация, видеомонтаж, САПР и деловая графика. Широкое распространение графических программных средств в первую очередь было связано с эволюцией различных видов полиграфической продукции: газет, журналов, книг. Большой толчок развитию возможностей и средств компьютерной графики дал Интернет и служба World Wide Web. Привлекательность Web-страницы, сайтов и порталов в большой степени зависти от качественного графического оформления. Нельзя не упомянуть и визуальное представление результатов анализа данных, которое используется во всех отраслях науки, техники, экономики, образования. Диаграммы, графики, трехмерные объекты, служащие для наглядного представления данных давно и прочно вошли в нашу жизнь.

Компьютерная графика применяется:

• для наглядного представления результатов измерений и наблюдений;

• при разработке дизайнов интерьеров и ландшафтов, проектировании новых сооружений, технических устройств и других изделий;

• в тренажёрах и компьютерных играх для имитации различного рода ситуаций, возникающих, например, при полете самолёта или космического аппарата, движении автомобиля и т. п.;

• при создании всевозможных спецэффектов в киноиндустрии;

• при разработке современных пользовательских интерфейсов программного обеспечения и сетевых информационных ресурсов;

• для творческого самовыражения человека.

Существует два способа представления графических изображений: растровый и векторный. Соответственно различают растровый и векторный форматы графических файлов, содержащих информацию графического изображения.

Растровые форматы хорошо подходят для изображений со сложными гаммами цветов, оттенков и форм. Это такие изображения, как фотографии, рисунки, отсканированные данные.

Векторные форматы хорошо применимы для чертежей и изображений с простыми формами, тенями и окраской.

Векторная графика

В векторной графике изображения строятся из простых объектов — прямых линий, дуг, окружностей, эллипсов, прямоугольников, областей однотонного или изменяющегося цвета (заполнителей) и т. п., называемых примитивами. Из простых векторных объектов создаются различные рисунки (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Векторное изображение, созданное путем комбинации окружностей, прямоугольников, прямых и кривых линий

Комбинируя векторные объекты-примитивы и используя закраску различными цветами, можно получить и более интересные иллюстрации (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Рисунок, составленный из векторных примитивов

В трёхмерной компьютерной графике могут использоваться «пространственные» примитивы — куб, сфера и т. п.

Векторные примитивы задаются с помощью описаний. Например:

рисовать линию от точки А до точки В

рисовать эллипс, ограниченный заданным прямоугольником

Информация о цвете объекта сохраняется как часть его описания, т. е. в виде векторной команды (сравните: для растровых изображений хранится информация о цвете каждого пикселя).

Векторные команды сообщают устройству вывода о том, что необходимо нарисовать объект, используя максимально возможное число элементов (пикселей или точек). Чем больше элементов используется устройством вывода для создания объекта, тем лучше этот объект выглядит.