Развитие аппаратных и программных средств
Первые системы автоматизированного проектирования (САПР, англ. CAD) для разработки чертежей на компьютере появились в 60-е гг. ХХ века (Рис. 2 .6).
Дальнейшее развитие компьютерной техники, рост объемов памяти и быстродействия привел к появлению возможности обработки сложных цветных изображений. Одним из первых применений таких систем стали разнообразные игры (Рис. 2 .7). Видеоигры фирм Atari,Commodoreдр., подключаемые к бытовому телевизору, вышли на рынок во второй половине 70-х гг. ХХ века имели значительный коммерческий успех.
Рис. 2.6 – Одна из первых САПР "Блокнот"
и ее создатель И. Сазерленд (1961).
Рис. 2.7 – Одна из первых компьютерных графических игр
"Космическая война" (начало 60-х гг. ХХ века).
Применение в кинематографе
В начале 80-х гг. ХХ века стало возможным снимать кино на компьютере, заменяя компьютерными изображениями дорогостоящие модели. Впервые 30-секундный монохромный эпизод, созданный средствами компьютерной графики, был включен в знаменитый фильм Дж. Лукаса "Звездные войны: Эпизод IV" (Star Wars: Episode IV, 1977). На его создание ушло три месяца. В 1981 студия У. Диснея выпустила фильм "Трон" (Tron), бóльшая часть эпизодов которого представляла собой компьютерную анимацию, совмещенную с живыми актерами. Качество изображения оставляло желать лучшего (Рис. 2 .8).
|
|
|
|
а) |
б) |
Рис. 2.8 – Кадр из фильма "Трон" (а) и схема его построения (б).
Дальнейшее бурное развитие компьютерной кинематографии хорошо известно по многим фильмам последних лет. В настоящее время существует реальная возможность создания художественных фильмов вообще без участия живых актеров.
Параллельно развивалось и такое направление КГ, как деловая графика. Во второй половине 80-х гг. ХХ века персональные компьютеры (ПК) получили определенные графические возможности (цветные дисплеи, струйные принтеры) и соответствующее программное обеспечение для построения диаграмм и графиков (электронные таблицы Lotus,QuattroPro,Excel), чертежей (САПРAutoCAD), для работы дизайнера (CorelDRAWиAdobePhotoshop). Дальнейший рост производительности позволил перенести на ПК системы трехмерного моделирования (3DStudio,SolidEdge), ранее функционировавшие лишь на специальных рабочих станциях.
Рис. 2.9 – Шлемы для виртуальной реальности.
Еще одно бурно развивающееся направление компьютерной графики – виртуальная реальность (VR–virtualreality). СредстваVRпредназначены для воздействия на все органы чувств человека, включая осязание, за счет чего создается иллюзия взаимодействия с несуществующим виртуальным миром. Оборудование дляVRвключает в себя специальный шлем или очки-монитор, создающие стереоскопическую картинку, меняющуюся при изменении положения головы человека, костюм или перчатки, отслеживающие движения человека и обеспечивающие воздействие на органы осязания (например, надувные подушечки имитируют давление на кончики пальцев), а также наушники.
Системы виртуальной реальности пока не получили большого распространения, в основном из-за недостаточно высокого качества изображения и быстрого утомления зрения. В будущем ожидается широкое внедрение систем VR для обучения, игр и трехмерного моделирования.