Лекція з курсу «Комп’ ютерна графіка»


Скачати 192.21 Kb.
НазваЛекція з курсу «Комп’ ютерна графіка»
Дата18.03.2013
Розмір192.21 Kb.
ТипЛекція
bibl.com.ua > Інформатика > Лекція
Лекція з курсу «Комп’ютерна графіка»
Автор: доцент кафедри інноваційних та інформаційних технологій в освіті Бойчук В.М.
Лекція: «Поняття про комп'ютерну графіку та предмет її вивчення»
Технічне й програмне забезпечення лекції:

  • персональний комп’ютер;

  • операційна система Windows XP;

  • мультимедійний проектор;

  • інтерактивна дошка;

  • плакати із зображенням кольорового круга, діаграми кольоровості та колірних моделей.


Література:

  1. Артамонов И.Д. Иллюзии зрения. – М., 1964. – 104 с.

  2. Глушаков С.В., Кнабе Г.А. Компьютерная графика: Учебный курс / Шеф-ред. С. В. Глушаков; Худож.-оформ. А.С. Юхтман. – Харьков: Фолио; М.: ООО «Издательство АСТ», 2001. – 500с.

  3. Горобець С.М. Основи комп’ютерної графіки: Навч. пос. для студ. вищих навч. закл. / За ред. М.В. Левківського. – К.: Центр навчальної літератури, 2006. – 232 с.

  4. Інженерна та комп’ютерна графіка: Підручник / В.Є. Михайленко, В.М. Найдиш та ін. За ред. В.Є. Михайленка. – 2 вид., перероб. – К.: Вища школа, 2001. – 350 с.

  5. Порев В.Н. Компьютерная графика. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. – 432 с.: ил.

  6. Комп’ютерний журнал «Компьютеры+программы»

  7. Комп’ютерний журнал «Мой компьютер»

Державний стандарт України визначає поняття "комп'ютерна графіка" як сукупність методів і способів пере­творення за допомогою комп'ютера даних у графічне зобра­ження і графічного зображення у дані (ДСТУ 2939-94. "Систе­ма оброблення інформації. Комп'ютерна графіка. Терміни та визначення").

Комп'ютерна графіка, як наукова дисципліна, розробляє технології отримання, обробки та візуалізації графічної інфор­мації засобами обчислювальної техніки.

Графічні образи у вигляді числового коду можна отрима­ти шляхом переведення зображення реального об'єкта в циф­рову форму або їх можна створити за допомогою комп'ютер­них програм. Після цього зображення можна обробляти за до­помогою графічних редакторів або відразу відтворювати за до­помогою пристроїв виводу графічної інформації. Взаємо­зв'язок між цими процесами проілюстровано на рис. 1.




Рис. 1. Процеси, які вивчає комп'ютерна графіка

На рис.2 показано:

  • реальні події чи об'єкти, зображення яких потрібно пе­ревести в цифрову форму;

  • сучасні пристрої, які здатні представити їх в зрозуміло­му для комп'ютера двійковому коді;



  • окремі персональні комп'ютери, графічні станції та сер-верні комплекси, які зчитують та обробляють отриману інформацію;

  • пристрої для візуалізації графічних образів на основі отриманих сигналів.



Історія розвитку комп'ютерної графіки

Розвиток комп'ютерної графіки, особливо на початкових його етапах, у першу чергу пов'язаний з розвитком технічних засобів. У 1942 р. математик Кембріджського університету Алан Тьюрінг розробив перший у світі комп'ютер на електрон­них лампах. Це стало початком електронно-комп'ютерної епо­хи. Через 5 років фізики Джон Бардін, Уолтер Браттейн та Уільям Шоклі створили напівпровідниковий транзистор. Це дало змогу зменшити розміри та енергоспоживання електрон­но-обчислювальних машин у десятки разів. Розпочалося виго­товлення комп'ютерів другого покоління на транзисторах, а пізніше — комп'ютерів третього покоління на базі інтеграль­них мікросхем.

Можна вважати, що перші системи комп'ютерної графіки з'явились разом з першими цифровими комп'ютерами. У 1950 р. у Массачусетському технологічному інституті було ви­готовлено першу ЕОМ під назвою (Ураган-І), яка мала пристрій для виведення графічної інформації — дисплей на основі електронно-променевої трубки (ЕПТ) з довільним скануванням променя. Проект Whirlwind став основою для створення військової системи повітряного захисту, яка аналізувала дані, отримані від радару, та відображала їх на дисплеї в наочній формі. З цього експерименту почалась епо­ха комп'ютерної графіки.

Середина 60-х рр. — це період розвитку не лише військо­вого, а й промислового застосування комп'ютерної графіки. Фірма Іtekрозробила цифрову електронну креслярську ма­шину. В 1964 р. General Motors представила свою ВАС-1 — си­стему автоматизованого проектування, розроблену спільно з ІВМ (до цього часу роботи проводились таємно).

У 1966 р. було винайдено плазмову панель, яку спрощено можна представити як матрицю з маленьких різнобарвних не­онових лампочок, кожна з яких вмикається незалежно і може

світитися з регульованою яскравістю. Ці дисплеї поєднують у собі багато корисних властивостей векторних і растрових при­строїв. Але на той час вони не набули широкого використання.

Наприкінці 60-х рр. з'явилися перші серійні векторні дис­плеї, здатні запам'ятовувати інформацію на досить тривалий час (до години) і безпосередньо на екрані зберігати побудоване зображення. Стирання на такому дисплеї можливе тільки для всієї картинки в цілому. Поява таких дисплеїв, з одного боку, сприяла широкому поширенню комп'ютерної графіки, з іншого - була певним регресом, тому що поширювалася порівняно низькоякісна і низькошвидкісна інтерактивна графіка.

Подальший розвиток технології мікроелектроніки призвів до значних змін у комп'ютерній графіці. З середини 70-х рр. значного поширення набули дисплеї з растровим скануванням променя. Вони мали істотні переваги: можливість виводу на ек­ран великих масивів даних, стійке, без мерехтіння зображення, можливість роботи з кольором та недорогі монітори. Вперше стало можливим отримувати кольорову гаму. Наприкінці 70-х рр. растрова технологія стала домінуючою.

У 1975 р. було винайдено "чіп" •- функціональний кристал великої складності, який робить можливим створення великих (ВІС) та надвеликих (НВІС) інтегральних схем. Можливості цієї технології дали змогу виготовляти чіпи у вигляді мініатюр­них кристалів, функціонально еквівалентних схемам з мільйо­нами транзисторів. Розробники прагнули до все більшої мініатюризації комп'ютерів, і їхні зусилля увінчались успіхом. Сконструйовані на базі ВІС та НВІС комп'ютери четвертого та п'ятого поколінь справедливо називають мікропроцесорами.

Можливо, найбільш визначною подією в історії розвитку комп'ютерної графіки стало створення в кінці 70-х рр. персо­нального комп'ютера (ПК). У 1977 р. Соmmodore випустила свій РЕТ (персональний електронний помічник), компанія Аррlе створила Арр1е-II. Звичайно, на той час графіка була примітивною, а процесори дуже повільними, але перші ПК сти­мулювали процес розробки периферійних пристроїв.

На самому початку основним напрямком використання персональних комп'ютерів була робота з текстовими редакто­рами та електронними таблицями. У 1984 р. з'явилась модель Аррlе Масіntosh з першим графічним інтерфейсом користува­ча. Це стало значним поштовхом для розробки не тільки про­грам групи САВ/САМ (Система автоматизованого проекту­вання/виробництва), а й для використання комп'ютерної графіки в інших галузях бізнесу та мистецтва. Наприкінці 80-х рр. було створено програмне забезпечення для всіх сфер використання персональної ЕОМ: від комплексів автоматизо­ваного управління до видавничих систем.

Водночас розпочався розвиток апаратних і програмних систем сканування, автоматичного переведення зображень у цифровий код. Логічним продовженням цих технологій стали розробки в галузі обробки, зберігання і передачі відсканова­них піксельних зображень.

На початку 90-х рр. широкого застосування набула техно­логія World Wide Web, яка зумовила стрімкий ріст популяр­ності світової мережі Internet. Це, в свою чергу, сприяло роз­витку технологій анімації та стискання графічної інформації. Поява графічних акселераторів та істотне збільшення швид­кодії мікропроцесорів персональних ЕОМ стимулювали по­ширення технологій тривимірного моделювання та анімації.

Початок XXI ст. ознаменувався появою інтерактивної тривимірної графіки для Інтернет-сторінок та поширенням технологій створення віртуальної реальності.

Отже, з'явившись у 1950 р., комп'ютерна графіка на даний час пройшла шлях від екзотичних експериментів до одного з найважливіших, всепроникаючих інструментів сучасної цивілізації, починаючи від наукових досліджень, автомати­зації проектування і виготовлення виробів, бізнесу, медицини, екології, засобів масової інформації, дозвілля і закінчуючи по­бутовим устаткуванням.

Враховуючи вищесказане, можна виділити такі етапи роз­витку комп'ютерної графіки:

  • 60-70-і рр. — наукова дисципліна. Бурхливий розвиток методів, алгоритмів відсікання, генерації примітивних графічних елементів, зафарбовування візерунками, ре­алістичного відтворення сцен (видалення невидимих ліній і граней, трасування променів, які випромінюють поверхні об'єктів);

  • 80-і рр. — прикладна наука. Вироблення методів, за­собів, створення апаратури для застосування в різних сферах;

  • з 90-х рр. дотепер — основний засіб спілкування люди­ни з ЕОМ.

Останнім часом на базі засобів комп'ютерної графіки та інших прогресивних технологій виникли не схожі ні на що на­прямки виробництва та професії, навіть середовища та взаємостосунки. Нині можна констатувати факт використан­ня комп'ютерної графіки у всіх сферах людської діяльності.

Напрямки комп'ютерної графіки

Прийнято умовно поділяти комп'ютерну графіку на декілька основних напрямків (рис.3).

Основними об'єктами образотворчої графіки є синтезо­вані зображення. На основі обраної оператором математичної



моделі об'єкта за заданими формулами комп'ютер генерує зо­браження об'єкта на екрані. Після цього оператор може зміню­вати початкові формули математичної моделі і спостерігати за змінами зображення об'єкта. Як приклад можна навести моде­лювання зміни графічних образів математичних функцій в за­лежності від зміни значень коефіцієнтів (рис. 4). Отже, основ­ним завданням образотворчої комп'ютерної графіки є відтво­рення зображення об'єкта за заданою моделлю.



Аналітична комп'ютерна графіка оперує числовим (дис­кретним) описом фотографічних зображень (найчастіше у ви­гляді математичної матриці чи масиву даних). Маючи таке зо­браження, оператор може обробляти його, зокрема змінювати розміри, масштаби чи пропорції, обертати, нахиляти чи зміщу­вати окремі частини або зображення в цілому. Також можли­во змінювати колір, насиченість чи яскравість окремих фраг­ментів або всього зображення. Надзвичайно цікавою є мож­ливість змішування (колаж або морфінг) окремих фрагментів різних зображень (рис. 5).

До вищенаведеного можна додати, що всі алгоритми об­робки масивів графічної інформації, які застосовуються в аналітичній графіці, потребують на завершальному етапі використання



методів образотворчої графіки для відтворення кінцевого результату.

Перцептивна комп'ютерна графіка займається досліджен­ням та аналізом абстрактних моделей графічних об'єктів та взаємозв'язків між ними. При цьому самі об'єкти можуть бути як синтезованими, так і виділеними (розпізнаними) на фо­тознімках (рис. 6).



Більшість алгоритмів розпізнавання та аналізу сцен базу­ються на принципі виділення характерних рис, що формують графічний об'єкт чи групу об'єктів. Так, на рисунку 7 показано роботу програми, яка ідентифікує комбінацію чорних та білих точок як літеру "н".



Рис. 7. Приклад роботи програми розпізнавання графічних образів (АВВУ FineReader)

Отже, основними завданнями перцептивної комп'ютерної графіки є розпізнавання образів, виділення та класифікація властивостей графічних об'єктів. Методи аналізу сцен широко використовуються, зокрема, при обробці аерокосмічних та рентгенівських знімків, розпізнаванні креслень, друкованого та рукописного тексту.

Слід зазначити, що перцептивна графіка при аналізі сцен використовує всі методи роботи з масивами графічної інфор­мації, які розроблені аналітичною графікою, та всі способи ге­нерації зображення, що розроблені образотворчою графікою.

Когнітивна комп'ютерна графіка використовується при проведенні наукових досліджень і сприяє створенню нового наукового знання.

Загальна послідовність наукового пізнання полягає у фор­мулюванні гіпотези і циклічному просуванні від побудованої на її основі моделі об'єкта чи явища до рішення, результатом якого є знання (рис. 8).

Як відомо, людське пізнання використовує два основних механізми мислення, за кожним з яких закріплена відповідна півкуля мозку. Ліва півкуля мозку відповідає за логіко-вер-бальний тип мислення, який маніпулює послідовностями ок­ремих символів (об'єктів) та є основою прагматичного світосприйняття.



Права півкуля мозку маніпулює цілісними конст­рукціями, працює з чуттєвими образами та уявленнями про них і є основою містичного світосприйняття.

Перші ЕОМ мали низьку продуктивність процесорів і сла­бо розвинені засоби комп'ютерної графіки, тобто могли оперу­вати тільки з символами (деякий спрощений аналог логічного мислення). З розвитком комп'ютерних технологій, а саме стрімким збільшенням продуктивності процесорів, появою по­тужних графічних акселераторів з'явилась можливість досить ефективного маніпулювати цілими образами (картинами).

Важливо відзначити, що мозок не тільки вміє працювати з двома способами представлення інформації, причому з обра­зами він працює інакше й ефективніше, ніж ЕОМ, але й уміє співвідносити ці два способи і робити переходи від одного представлення до іншого.

У цьому контексті знаходиться основне завдання когнітивної комп'ютерної графіки — створення таких моделей представлення знань, в яких можна було б однаково відобра­жати як об'єкти, характерні для логічного (символічного, алге­браїчного) мислення, так і об'єкти, характерні для образного мислення.

Інші найважливіші завдання:

  • візуалізація тих знань, для яких не існує символічних описів;

  • пошук шляхів переходу від образу до формулювання гіпотези про механізми і процеси, які представлені ци­ми (динамічними) образами на екрані дисплея.

Поява когнітивної комп'ютерної графіки — сигнал про пе­рехід від ери екстенсивного розвитку природного інтелекту до ери інтенсивного розвитку, яка характеризується глибоко про­никаючою комп'ютеризацією. Вона зумовлює появу людино-машинної технології пізнання, важливим моментом якої є без­посередній, цілеспрямований, активний вплив на підсвідомі інтуїтивні механізми образного мислення. Одним з яскравих і найбільш ранніх прикладів застосування когнітивної комп'ю­терної графіки є робота Ч. Страуса "Несподіване застосування ЕОМ у чистій математиці". У ній показано, як для аналізу складних алгебраїчних кривих використовується "п-мірна до­шка" на основі графічного дисплея. Користуючись пристроями введення, математик, змінюючи параметри досліджуваної за­лежності, може легко одержувати геометричні зображення ре­зультатів. Він може також легко керувати поточними значення­ми параметрів, "поглиблюючи тим самим своє розуміння ролі варіацій цих параметрів". У результаті отримано "кілька нових теорем і визначені напрямки подальших досліджень".

Застосування комп'ютерної графіки

У наш час комп'ютерна графіка використовується майже в усіх галузях людської діяльності і має цілий ряд напрямів та найрізноманітніше застосування. За допомогою алгоритмів та технологій комп'ютерної графіки розв'язують багато графічних і геометричних задач. Це вкрай необхідно для про­ектування та конструювання складних механізмів, інженер­них споруд, освоєння космосу, розвитку сучасної медицини, біотехнологій, економіки тощо. Нині графічний інтерфейс користувача (Graphic User Interface) став основним засобом взаємодії людини з ЕОМ. Всі сучасні операційні системи використовують графічні елемен­ти управління (кнопки, списки, поля введення інформації, па­нелі інструментів та ін.), меню, вікна, піктограми, курсори то­що (рис. 9, 10).



Виробництво. Для підвищення ефективності та точності інженерної праці широко використовують різні варіанти авто­матизації розрахунково-графічних робіт. Для цього створено системи автоматизації проектування та конструювання. Це дозволяє вирішувати різноманітні завдання інженерно-конструкторської діяльності від проектування мікросхем до ство­рення літаків (рис. 11).



Застосування систем автоматизації виробництва та авто­матизованих систем керування технологічними процесами для збільшення продуктивності праці на виробництві також передбачає використання комп'ютерної графіки. Прикладами таких автоматизованих виробничих комплексів, якими керує комп'ютер, є лінії та верстати з числовим програмним уп­равлінням, верстати з міні-ЕОМ, програмно-керовані роботи, гнучкі виробничі системи (рис. 12).

Нині на основі технології комп'ютерної графіки стало можливим створення систем машинного зору. Приклади та­ких систем та пристроїв наведені на рис.13, 14.

Системи з машинним зором знайшли широке застосуван­ня при проведенні наукових та медичних досліджень, а також у різних галузях промисловості, зокрема для контролю роботи конвеєрів та поточних ліній.



Однією з важливих сфер застосування машинного зору є забезпечення безпеки дорожнього руху. Такі системи встанов­люються в автомобілі і можуть допомогти водію в багатьох не безпечних ситуаціях. Наприклад, система активної безпеки EyeQ яку розробила MobilEye, здатна розрізняти оремі об єкти Із заданими властивостями (пішоходів, дорож­ню розмітку, інші автомобілі) серед потоку графічних образів гема може утримувати в заданих параметрах дистанцію до автомобілів, що рухаються попереду. У разі виникнення критично небезпечної ситуації, якщо зіткнення автомобілів неми­нуче, система може збільшити тиск у гальмівній системі та здійснити попереднє натягування пасів безпеки. Приклади ро­боти системи EyeQнаведені на рисунках 15-17



Фізика і техніка. Існує велика кількість фізичних про­цесів, механізми яких відомі, але безпосереднє їх спостережен­ня неможливе в реальному часі і в масштабі один до одного. Зокрема, більшість процесів ядерної фізики, квантової ме­ханіки, фізики напівпровідників відбуваються на мікро­скопічному атомарному або молекулярному рівні. Тривалість їх надзвичайно коротка. З іншого боку, явища, що вивчаються астрономією, відбуваються на макрорівні. їх тривалість може сягати мільярдів років. Усе це дуже звужує можливості дослідників, а досвід у цих галузях накопичується фахівцями досить довго і найчастіше має інтуїтивний характер. Існує та­кож широке коло фізичних експериментів, здійснення яких потребує значних матеріальних і фінансових витрат.

Розширити демонстраційну та дослідницьку базу можуть модельні експерименти на комп'ютері. Ресурси сучасних комп'ютерних систем у цілому достатні для проведення якісного модельного експерименту з екранною візуалізацією процесів (рис. 19, 20).





Комплекс комп'ютерного моделювання при адекватності моделей, закладених у нього, являє собою унікальну експери­ментальну установку, на якій можна виміряти (видати на дис­плей) будь-яку величину, будь-що змінити, навіть призупини­ти процес для докладного аналізу і запустити далі. Спробуйте це зробити, наприклад, з вибухом!

Крім швидкого набуття досвіду, іншою важливою функцією комплексу комп'ютерного моделювання, особливо при оснащенні його засобами колективного, керованого пере­гляду машинних фільмів, що показують процес не окремими картинками, а в динаміці, є уніфікація уявлень про процес у зацікавлених фахівців — дослідників, конструкторів, техно­логів, випробувачів, тому що зазвичай при використанні тільки числової інформації і без образного її представлення у різних фахівців формуються власні уявлення (не обов'язково у всіх однакові і правильні).

На рис. 21 показано один з етапів вирішення симетричної задачі стискання капсули з газом за допомогою вибуху.

Для того, щоб змоделювати протікання такого швидкісно­го процесу та прослідкувати за всіма етапами деформації мета­левої капсули під тиском вибухової хвилі, необхідно площину умовного перетину представити у вигляді сітки із загальним числом вузлів до двох тисяч. Для'кожного вузла сітки розраховується



до 15 параметрів (швидкість уздовж осей X і У, тиск, щільність, температура і т.ін.).

Проводиться розрахунок значення параметрів для кожно­го вузла сітки у визначені моменти часу. Спочатку на першо­му кроці за певним часом для всіх вузлів розраховуються всі параметри. Потім час збільшується і розрахунок повто­рюється. Обсяг даних, які обробляються на одному кроці за часом, — до 3 932 160 чисел (задача з розрахунковою сіткою 1024x256 і 15 параметрами). При використанні 32-розрядних дійсних чисел це відповідає обсягу даних за один цикл розра­хунку близько 15 Мбайт. Сумарний обсяг даних, що перероб­ляються при 2048 кроках за часом, складає близько 30 Гбайт.

Якби всі ці гігабайти інформації надрукувати на аркушах стандартного паперу розміром 210x297 мм і товщиною поряд­ку 0,1 мм (40 рядків по 62 символи в кожному) за умови, що зображення одного 32-розрядного дійсного числа потребує 12 символів, то на друк результатів цих розрахунків потрібно бу­ло б приблизно 39 мільйонів аркушів! Якщо скласти ці аркуші, то висота стопки становила б приблизно 39 000 метрів, а до­вжина смуги склала б приблизно 12 тисяч кілометрів.

Очевидно, що видача результатів цієї задачі в числовому вигляді позбавлена сенсу. Натомість графічне моделювання дає досліднику ефективний засіб наочного відображення інформації.

Існує декілька підходів до представлення великих обсягів результатів розрахунків у зручній для сприйняття й аналізу формі:

» ЕОМ вишукує просту, фізично виправдану апрокси­мацію результатів у вигляді аналітичних формул; * ЕОМ у процесі підрахунку формує машинні фільми, які показують зміну розрахункових величин у процесі моделювання.

Медицина. Широко застосовується комп'ютерна графіка і в медицині. Наприклад, автоматизоване проектування імплан­татів, особливо для кісток і суглобів, дозволяє зменшити не­обхідність внесення змін упродовж операції, що скорочує час перебування пацієнта на операційному столі (рис. 22).



Анатомічні векторні моделі також знайшли застосування в медичних дослідженнях і в хірургічній практиці (рис. 23).



Економіка. Без своєчасного і якісного аналізу інформації неможлива продуктивна робота сучасного економіста або уп­равлінського працівника будь-якого рангу. Статистика і еко­номіка оперують великими масивами інформації про соціаль­но-економічні явища і процеси. Тому всесторонній і глибокий аналіз цієї інформації потребує використання різних спеціаль­них методів, важливе місце серед яких займають методи графічного представлення економічних та статистичних даних.

Завдяки своїй наочності дані методи дають можливість істотно полегшити сприйняття, обробку та аналіз інформації, представити розвиток економічних ситуацій, з граничною точністю виразити залежність між економічними параметра­ми. На рис. 24 наведено приклад застосування графічної візуалізації результатів біржової діяльності. Графік такого типу одночасно відображає зміну чотирьох параметрів (ціни відкриття лоту, ціни закриття лоту, максимального та мінімального значень за період) для двох типів валют упро­довж певного часового інтервалу. Крім того, на графіку зобра­жені сигнальні рівні курсів валют та зміни значень фінансових індикаторів.



Крім простої ілюстрації статистичних даних, графічне представлення економічної інформації є засобом контролю її правильності та достовірності, відмінності й подібності, а та­кож воно дозволяє виявити особливості змін величин у часі і в просторі.

Завдяки своїм властивостям графічні зображення є важ­ливим засобом тлумачення і аналізу бізнес-процесів, а в дея­ких випадках — єдиним і незамінним засобом їх узагальнення і пізнання. Зокрема, при одночасному вивченні декількох взаємопов'язаних інформаційно-фінансових потоків є сенс використовувати їх графічне зображення, оскільки це дозво­ляє встановити існуючі між ними співвідношення і зв'язки (рис 25).

До цього варто додати, що графічне представлення еко­номічних процесів часто є основою, фундаментом для розробки



гіпотез, нових положень, направлених на подальше поглиб­лене вивчення даної групи економічних об'єктів та бізнес-про­цесів, пов'язаних з їх діяльністю. Так, на рис. 26 наведено ре­зультати роботи інтерактивної комп'ютерної системи Меіа Вшіпезз Мосіеііег, призначеної для моделювання та візу-алізації стану економічних показників різноманітних об'єктів господарської діяльності з урахуванням тіньової компоненти бізнесу. Наочне представлення результатів моделювання доз­воляє керівництву підприємства оцінити нинішній фінансо­вий стан та спрогнозувати його зміни.

Через простоту і виразність графічні зображення мають також важливе значення в популяризації статистичних даних (рис. 27).

Для ефективного використання графічних образів еко­номічних і статистичних даних необхідно оволодіти методи­кою і технікою їх побудови. При цьому важливо враховувати той факт, що графічні образи повинні найбільшою мірою відповідати характеру і змісту цих даних та поставленій меті їх аналізу. Слід зазначити, що найбільшої ефективності при по­будові різних видів графічних зображень за допомогою персонального



комп'ютера можна досягти шляхом використання пакетів прикладних програм.

Існує цілий ряд програмних пакетів, за допомогою яких можна автоматизувати процес побудови графічних зображень. Для цього необхідно ввести початкові дані і обрати конкрет­ний тип графіка чи діаграми. На сьогодні існує багато програм такого типу, зокрема Іоіиз 123, Іоіиз Оотіпо, МісгозоЛ Ехеї, група програм 1С, Парус та інші. Найбільш популярною в ба­гатьох країнах світу є програма роботи з електронними табли­цями МісгозоЙ Ехсеї.

Діаграми є наочним представленням даних і полегшують виконання порівнянь, виявлення закономірностей і тенденцій у зміні показників. Наприклад, замість аналізу декількох стовпців чисел на аркуші можна, подивившись на діаграму, виз­начити, знижуються чи зростають обсяги продажу по кварталах або як дійсні обсягипродажу співвідносяться з запланованими. У таблиці 1 наведено приклади деяких типів діаграм, які можна



побудувати за допомогою програми Місгозоіі; Ехсеї, а також особливості їх застосування та сприйняття користувачем.

Інші галузі застосування. Сучасне мистецтво, засоби ма­сової інформації, дозвілля неможливо уявити без використан­ня комп'ютерної графіки. В останній час на базі засобів комп'ютерної графіки та інших прогресивних технологій 3 явилися нові, несхожі ні на що типи мистецтва. До них мож­на віднести комп'ютерну анімацію, фрактальну музику та графіку.



Слово "фрактал" утворене від латинського "ітасШз" і в пе­рекладі означає "той, що складається з фрагментів". Цей термін запропонований Бенуа Мандельбротом у 1975 р. для позначення нерегулярних, але самоподібних структур. Отже, основна властивість фракталів — самоподібність. Будь-який мікроскопічний фрагмент фракталу тим чи іншим чином відтворює його глобальну структуру. У найпростішому випад­ку частина фракталу являє собою просто зменшений цілий фрактал (рис. 28).



Однією з головних галузей застосування фракталів є комп'ютерна графіка. За допомогою фракталів можна створю­вати (описувати) поверхні дуже складної форми, а якщо змінити в рівнянні лише декілька коефіцієнтів, то можна до­сягти практично нескінченних варіантів початкового зобра­ження. Фрактальна геометрія незамінна при генерації штуч­них пейзажів: гір, хмар, поверхні моря та ін. Алгоритми фрак­тальної графіки дають можливість простого представлення складних неевклідових об'єктів, образи яких дуже схожі на природні.

Використання комп'ютерної графіки в засобах масової інформації ми бачимо щодня — як у вигляді різних заставок і телеефектів на екрані, так і у вигляді газет, під час підготовки яких використовується електронна верстка на комп'ютері. Усім відомо, що в багатьох фільмах жахів та бойовиках також широко використовуються засоби комп'ютерної графіки для правдоподібної імітації деяких сцен.

Нині з'явилося нове, дуже цікаве використання комп'ютерної графіки - створення віртуальної реальності. А з комп'ютерними іграми, звичайно ж, знайомий кожен.
Запитання для самоконтролю

1. Що таке комп'ютерна графіка та що є предметом її вивчення?

2. З чим пов'язано розвиток комп'ютерної графіки? Коротко охарактеризувати історію її розвитку.

3. Назвати основні напрямки комп'ютерної графіки, назвати ос­новні об'єкти та завдання кожного із напрямків.

4. Навести приклади застосування комп'ютерної графіки в різних галузях людської діяльності.

5. Для чого і як застосовується комп'ютерна графіка в еко­номіці?

6. За допомогою яких програмних пакетів можна автоматизува­ти процес побудови графічних зображень? Навести приклади діаг­рам, які можна побудувати за допомогою програми МісгозоЙ Ехсеї.

7. Навести приклади використання комп'ютерної графіки в ми­стецтві, засобах масової інформації, дозвіллі.

Схожі:

Лекція з курсу «Комп’ютерна графіка»
Автор: доцент кафедри інноваційних та інформаційних технологій в освіті Бойчук В. М
Лекція з курсу «Комп’ютерна графіка»
Автор: доцент кафедри інноваційних та інформаційних технологій в освіті Бойчук В. М
Лекція з курсу «Комп’ютерна графіка»
Автор: доцент кафедри інноваційних та інформаційних технологій в освіті Бойчук В. М
Лекція з курсу «Комп’ютерна графіка»
Автор: доцент кафедри інноваційних та інформаційних технологій в освіті Бойчук В. М
Лекція з курсу «Комп’ ютерна графіка»
Автор: доцент кафедри інноваційних та інформаційних технологій в освіті Бойчук В. М
Лекція з курсу «Комп’ютерна графіка»
Автор: доцент кафедри інноваційних та інформаційних технологій в освіті Бойчук В. М
Лекція з курсу «Комп’ ютерна графіка»
Автор: доцент кафедри інноваційних та інформаційних технологій в освіті Бойчук В. М
20. Методика навчання технології опрацювання графічних даних. Комп'ютерна...
Комп'ютерна графіка — це створення і обробка зображень (малюнків, креслень і т д.) за допомогою комп'ютера. Розрізняють два способи...
Технологія опрацювання графічних даних
Комп'ютерна графіка — це створення і обробка зображень (малюнків, креслень і т д.) за допомогою комп'ютера
Основи комп’ютерної грамотності комп’ютерна графіка
Звертатись: вул. Набережна Леніна, 18 Центр консалтингу Дніпропетровського університету ім. А. Нобеля
Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
Головна сторінка