1. Предмет кг. Области применения кг. Совр. Тенденции развития кг.

Компьютерная графика (КГ) – это область информатики, включающая все аспекты формирования изображений с помощью компьютеров. В том случае, если пользователь может управлять характеристиками объектов, говорят об интерактивной компьютерной графике.

Cсовременные системы машинной графики позволяют создавать изображения, практически неотличимые по качеству от фотографических снимков.

При обработке информации, связанной с изображением на мониторе, принято выделять три основных направления: распознавание образов, обработку изображений и машинную графику.

Основная задача распознавания образов состоит в преобразовании уже имеющегося изображения на формально понятный язык символов. Распознавание образов, или система технического зрения (COMPUTER VISION), – совокупность методов, позволяющих получить описание изображения, поданного на вход, либо отнести заданное изображение к некоторому классу. Одной из задач COMPUTER VISION является так называемая «скелетизация» объектов, при которой восстанавливается некая основа объекта, его «скелет».

Обработка изображений (IMAGE PROCESSING) рассматривает задачи, в которых и входные, и выходные данные являются изображениями, например, передача изображения с устранением шумов и сжатием данных, переход от одного вида изображения к другому (от цветного к черно-белому) и т.д.

Компьютерная (машинная) графика (COMPUTER GRAPHICS) воспроизводит изображение в случае, когда исходной является информация неизобразительной природы, например визуализация экспериментальных данных в виде графиков, гистограмм или диаграмм, вывод информации на экран в компьютерных играх, синтез сцен на тренажерах.

Области применения компьютерной графики:

1. Отображение информации. Отображение статистических данных, результатов моделирования.

1. 2. Проектирование.

   0. – Системы CAD/CAM используются сегодня в различных областях инженерной конструкторской деятельности: от проектирования микросхем до создания самолетов.

   1. – Архитектура. Есть ряд эффектных применений КГ в области проектирования стадионов и дизайна спортивного инвентаря.

   2. – Медицина.

3. Моделирование. Моделирование реальной обстановки (симуляторы), построение фотореалистических изображений, формирование виртуальной реальности (VR – virtual reality).

1. 4. Пользовательский интерфейс, например MS Windows, X-Windows, Mac OS и др.

Сегодня интерактивная машинная графика стала доступна уже не только узкому кругу специалистов. Мощные процессоры и современные программы сделали общение человека с ЭВМ настолько простым, что рисовать и даже проектировать с помощью ЭВМ может практически любой пользователь”.

2D-графика достигла максимальной скорости (для классических задач и разрешений). Все поставляемые сегодня ПК имеют возможности 3D-графики.

Активно развивается «новое» направление КГ – обработка видеоинформации.

2. История развития кг. Современные тенденции развития кг.

История компьютерной графики (КГ) тесно связана с этапами развития аппаратного обеспечения вычислительной техники.

Первые системы компьютерной графики появились вместе с первыми цифровыми компьютерами. Началом эры КГ можно считать проект 1950 года WHIRLWIND ("вихрь"). Его система уже имела дисплей. «Вихрь» стал основой создания опытного образца системы воздушной защиты как средства преобразования данных, полученных от радара, в наглядную форму.

Середина 1960-х – период плодотворной работы и в промышленных приложениях КГ. Сначала появилась цифровая электронная чертежная машина фирмы Itek. В 1964 году появилась DAC-1 – система автоматизированного проектирования, разработанная совместно с IBM. Первые запоминающие электронно-лучевые трубки появились в 1968 году, когда фирма Computer Displays создала систему ARDS, а Computek – свою серию 400.

В конце шестидесятых - начале семидесятых годов в области КГ начали работать новые фирмы. С появлением разнообразных пакетов программ, облегчающих процесс создания изображений, чертежей и интерфейсов системы "под ключ" стали совершенствоваться, что почти полностью изолировали пользователя от проблем, связанных с программным обеспечением. В конце семидесятых годов в КГ произошли значительные изменения. Память для дисплеев стала дешевле, появилась возможность создания растровых дисплеев, имеющих множество преимуществ: вывод больших массивов данных, устойчивое, немерцающее изображение, работа с цветом и недорогие мониторы. Впервые стало возможно получение блестящей цветовой гаммы.

В 1970-х помимо клавиатуры и светового пера так же появилась мышь, трекбол, графический планшет и дигитайзеры, а также сенсорные устройства. Высокоскоростные электростатические графопостроители позволяли быстро получать высококачественные монохромные копии. Менее дорогие многоперьевые крупноформатные электромеханические графопостроители формировали цветные копии. Ленточные регистраторы и струйные графопостроители также стали использоваться для получения цветных изображений.

Развитие систем CAD/CAM начиналось с мэйнфреймов, работающих с каркасными моделями. К середине восьмидесятых рабочие станции стали уже обычным средством.

В 1984 году появилась модель Apple Macintosh с графическим интерфейсом пользователя. Первоначально областью применения ПК были не графические приложения, а работа с текстовыми процессорами и электронными таблицами.В конце 80-х рабочие станции приобрели возможности вывода фотореалистических изображений в реальном масштабе времени. Манипулятор "мышь" стал естественным графическим устройством ввода, наряду с сенсорными системами, которые также нашли свое место в числе оборудования КГ.

В конце десятилетия акцент сдвинулся в сторону обработки, хранения и передачи сканируемых пиксельных изображений. Стала более реальной возможность создания стереоизображений и стереоскопических очков или полноэкранного жидкокристаллического дисплея с поляризующими панелями.

В конце 90-х становятся обычным явлением высокоскоростные сети. Появляются системы, которые распознают индивидуальные особенности пользователя на основе экспертных технологий. На разных стадиях разработки находятся способы организации интерфейсов на базе голоса и жестов.

Сегодня интерактивная машинная графика стала доступна уже не только узкому кругу специалистов. Мощные процессоры и современные программы сделали общение человека с ЭВМ настолько простым, что рисовать и даже проектировать с помощью ЭВМ может практически любой пользователь”.

2D-графика достигла максимальной скорости (для классических задач и разрешений). Все поставляемые сегодня ПК имеют возможности 3D-графики.

Активно развивается «новое» направление КГ – обработка видеоинформации.