Компьютерная графика

• Что такое компьютерная графика и как она появилась

  • Что такое компьютерная графика

    • Это область, занимающаяся созданием, манипуляцией и представлением визуальной информации с помощью компьютеров.

  • История компьютерной графики

    • Компьютерная графика прошла путь от простых двумерных изображений и векторной графики в 1950-х годах до сложных трехмерных моделей и анимации, используемых в кино и видеоиграх сегодня.

• Где применяется компьютерная графика

  • Индустрия развлечений

    • Компьютерная графика играет ключевую роль в создании реалистичных и стилизованных окружений, персонажей и спецэффектов, а также в воссоздании воображаемых миров, с все более активным использованием игровых движков, таких как Unreal Engine, в киноиндустрии.

  • Сфера искусства

    • Двухмерная графика революционизировала искусство, предоставив художникам новые инструменты для творчества и увеличив требования к их навыкам, вплоть до 3D-моделирования, с тем, что многие галереи теперь предлагают виртуальные экскурсии по цифровым экспозициям.

  • Проектирование и строительство

    • Архитекторы, инженеры и дизайнеры используют графические программы, такие как ArchiCAD и Softdesk, для создания цифровых моделей зданий и интерьеров, что позволяет оценивать различные варианты дизайна и безопасность проектов.

  • Реклама

    • Компьютерная графика используется в рекламе для создания запоминающегося контента, включая логотипы, сайты и анимации, что способствует повышению брендинга и продвижения.

  • Медицина

    • Компьютерная графика играет ключевую роль в медицинской визуализации, улучшая качество изображений и создавая симуляции для обучения в хирургии.

  • Наука

    • Трёхмерная и двумерная графика позволяют учёным визуализировать сложные данные и научные концепции, упрощая обмен информацией в различных областях исследования.

  • Образование

    • Интерактивная графика делает занятия более наглядными и увлекательными, помогая студентам усваивать абстрактные идеи и природные явления через мультимедийные средства.

• Типы компьютерной графики

  • Алгоритмы 2D графики

    • Растровая графика использует алгоритмы растеризации, фильтрации и сжатия для преобразования и улучшения изображений, тогда как векторная графика применяет алгоритмы построения кривых и трассировки для создания и редактирования форм на основе математических уравнений.

  • Алгоритмы 3D графики

    • 3D моделирование включает полигональное (создание моделей из треугольников) и скульптурное (лепка форм); рендеринг осуществляется через трассировку лучей для фотореализма и растеризацию для быстрого отображения; освещение и текстурирование применяют алгоритмы, такие как модель Фонга и UV-развертка, для реалистичного отображения объектов.

  • Алгоритмы для обработки изображений

    • Алгоритмы обработки изображений включают фильтрацию для уменьшения шума, коррекцию яркости и контрастности, а также сегментацию для анализа различных областей.

• Эволюция графики

  • Этапы эволюции 2D графики

    • 1960-е - 1970-е годы: Начало компьютерной графики с простыми пиксельными изображениями и первыми векторными графическими редакторами.
      1980-е годы: Расширение возможностей растровой графики с помощью персональных компьютеров и таких программ, как Adobe Photoshop.
      1990-е годы: Доступность векторной графики через программы, такие как Adobe Illustrator, и рост веб-дизайна.
      2000-е - настоящее время: Развитие технологий с акцентом на анимации и интерактивные элементы, что изменило подход к веб-дизайну и мобильным приложениям.

  • Этапы эволюции 3D графики

    • 1970-е - 1980-е годы: Появление первых простых 3D моделей и программ (Autodesk 3ds Max, Blender).
      1990-е годы: Развитие полигонального моделирования, текстурирования и освещения, использование в играх и анимации.
      2000-е годы: Достижение фотореализма с использованием новых технологий рендеринга, активно применяется в кино (например, "Титаник").
      2010-е - настоящее время: Развитие виртуальной и дополненной реальности, влияние ИИ на создание графики и улучшение рендеринга.

  • Этапы эволюции векторной графики

    • С 1960-х годов векторная графика прошла путь от первых экспериментов с программами, такими как Sketchpad, и графическими терминалами, до появления векторных редакторов в 1980-е, новых инструментов и форматов в 1990-е, и к современным технологиям, включая интерактивный дизайн и использование искусственного интеллекта в настоящее время.

  • Этапы эволюции растровой графики

    • В 1960-70-е годы началось развитие растровой графики с первых экспериментов и графических терминалов, в 1980-е появились специализированные графические редакторы, такие как MacPaint и Photoshop, в 1990-е улучшилось качество изображений с новыми форматами, а с 2000-х годов технологии, включая интерактивные приложения и искусственный интеллект, значительно расширили возможности обработки растровой графики.