Понятие о компьютерной графике

Компьютерная графика– область, изучающая методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов.

Сегодня работа с графикой на компьютере все больше становится элементом компьютерной грамотности и скрывается за фразой «Требуется умение работать на персональном компьютере» во многих объявлениях о приеме на работу.

Посмотрите вокруг – обложки журналов, рекламная печатная продукция, газеты, рекламные ролики по телевидению, фильмы, корпоративные презентации, сеть Интернет – это все области применения компьютерной графики, основу которой составляет работа с цифровыми изображениями. Цифровым может быть названо изображение, созданное с использованием компьютерной программы – графического редактора. Это может быть слайд, чертеж, рисунок, текстура, трехмерная сцена, фотография или нечто подобное в электронном виде.

Вне зависимости от области использования каждый специализированный графический редактор, как правило, должен иметь:

· инструменты рисования на компьютере;

· библиотеку готовых изображений;

· набор шрифтов;

· набор спецэффектов;

· а также быть совместимым с другими графическими программами.

В зависимости от способа формирования изображений компьютерную графику принято разделять на три группы [1]:

· растровая графика (bitmap, или raster);

· векторную графику (vector, или draw);

· фрактальную графику (fractal).

Большинство программ для редактирования изображений – Adobe Photoshop, Corel PHOTO-PAINT или MS Paint – являются растровыми программами. В них изображение формируется из решетки крошечных квадратиков, именуемых пикселями (pixel происходит от словосочетания picture element – элементарная ячейка).

Поскольку каждый пиксель на экране компьютера отображен в специальном месте экрана, то программы, которые создают изображение таким способом, называются побитовыми, или программами с побитовым изображением bitmap (bit - кусочек, map - карта). Решетку (или матрицу), образуемую пикселами, называют растром. Поэтому программы с побитовым изображением также называются растровыми программами. Растровые программы в основном предназначены для редактирования изображений, поступающих в компьютер со сканера или цифрового фотоаппарата. Эти программы обеспечивают возможность цветокоррекции, ретуши, создания специальных эффектов и подготовки вывода изображений на печать.

Изображение, созданное в векторных программах, основывается на математических формулах, а не на координатах пикселов. Если в растровой графике базовым элементом изображения является точка, то в векторной графике – линия. Как и любой объект, линия обладает свойствами: формой (прямая, кривая), толщиной, цветом, начертанием (сплошная, пунктирная). Такие линии называют векторами. Так как при задании объектов на экране используются математические формулы, то отдельные элементы изображения, создаваемые в векторных программах, - например, AutoCAD, Adobe Illustrator, Corel Draw, - можно легко перемещать, увеличивать или уменьшать без появления «эффекта ступенек», характерного для растровой графики. Так для перемещения объекта достаточно перетащить его мышью. Компьютер автоматически пересчитывает его координаты и выводит его на экране в новом местоположении.

Фрактальная графика, как и векторная, основана на математических вычислениях. Однако базовым элементом фрактальной графики является сама математическая формула, то есть никаких объектов в памяти компьютера не хранится и изображение строится исключительно по уравнениям. Фракталом называется структура, состоящая из частей, которые в каком-то смысле подобны целому. Используется для генерации искусственных облаков, гор, поверхности моря. С помощью нескольких математических коэффициентов можно задать линии и поверхности очень сложной формы.

Компьютерная графика применяется в системах автоматизированного проектирования (САПР), которые нашли широкое применение в области инженерной проектно-конструкторской деятельности, архитектуры, медицины, и охватывают весь спектр проблем, связанных с проектной деятельностью (графических, аналитических, экономических, эргономических и др.).