Компьютерлік графиканың даму тарихы туралы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Компьютерлік графиканың даму тарихы

Мәліметтерді компьютер мониторында графикалық түрде беру алғаш рет 50-жылдардың ортасына қарай қолданыла бастады. Содан бері қарай мәліметтерді графикалық түрде бейнелеу көптеген компьютер жүйелерінің ажырамас бөлігіне айналды. Компьтерлік графика - программалық есептеу кешенінің көмегімен суреттерді өңдеу, салу тәсілдері мен әдістерін оқытатын информатиканың арнайы саласы болып табылады. Компьютерлік графика компьютердің басқарумен графикалық ақпаратты енгізу, шығаруды және түрлендіруді қамтамасыз етеді.

1978 жылы компьютерлік графиканы «белгісіз аурудың емі» деп атаса, ал қазірде оны «барлық белгілі аурудың емі» деп қарастырады. Өйткені ол адам мен компьютер арасында үлкен байланыс құруға, сонымен қатар компьютер мен адамды бір тілде, бейне тілінде сөйлесуіне мүмкіндік береді. 1960 жылдардың соңы 1970 жылдардың басында Компьютерлік графика аумағында жаңа фирмалар жұмыс істей бастады. Бұрын тұтынушыларға бір жұмысты жасау үшін жақсы құрылғылар орнатып, оларға сәйкес жаңа программалар жазу керек болса, енді жаңа пакеттер программасы арқылы бейне, сызу және интерфейс құру процесі едәуір түрде жеңілдеді.

1970 жылдардың аяғына қарай Компьютерлік графикада елеулі өзгерістер басталды. Расторлық дисплейлер ойлап шығарылды және олардың мүмкіндіктері жоғары болды, көлемді ақпараттар шығару, тұрақты өшпейтін бейнелер, түстермен жұмыс істеу мүмкіндіктері және арзан мониторлар, сонымен қатар алғаш гамма алу мүмкіндігі туды. 1970 жылдардың соңына қарай расторлық технология кең көлемде қолданыла бастады. 1984 жылы Macintosh қолданушы графикалық интерфейсімен пайда болған дербес компьютерлер машиналық графиканың маңызды бөлігі ретінде дамыды.

Қазіргі кездегі компьютерлік графиканың негізгі мынандай бағыттарын атап көрсетуге болады: іскерлік графика; инженерлік графика; ғылыми графика; көркем-жарнамалық графика және Web-графика.

Іскерлік графика - компьютерлік графиканың бұл бағыты әр түрлі мекемелердің жұмыстарында қолданылады, көбінесе жоспарды, статистикалық мәліметтерді диаграмма немее график түрінде беруде қолданылады.

Инженерлік графика - жобалау жұмыстарымен айналысатын барлық аумақтарда қолданылады. Қарапайым киім тігу үлгісінен бастап ракета үлгісін жасауға дейін жаңа заманның инженерлік графикасы - сызушының жұмыс орны емес, ол қиын программалық кешен болып табылады.

Ғылыми графика - ол ғылыми зерттеулер нәтижелерін және инженерлік қызметте есептеу нәтижелерін көрнекі түрде көрсету үшін қолданылады.

Көркемдік және жарнамалық графика - баспа басылымдарын безендіруде, хабарламалық роликтерде, фотосуреттерді өңдеуде, мультфильмдер жасауда қолданылады.

Web-графика. Web-беті WWW-да орналастырылған және гипремәтін форматында дайындалған құжат (файл) болып табылады. Олай болса, осы Web-бетінің дизайны мен оны құратын графикалық элементтерді де тиімді пайдалану, графикалық элементтердің көмегімен бетті бөліктерге бөлу, түстік модельдерді тиімді қолдану және тағы да басқа да мселелерді шешеді [1] .

Қазіргі танымал программалардың ешқайсысы компьютерлік графикасыз жұмыс істемейді. Статистикаға сүйенсек, жаппай қолданыста жүрген программаларды жасап шығарушы программистік ұжымның қызметкерлері өз жұмыстарының 90 % уақытын осы графикамен шұғылдануға жұмсайды екен.

Графикалық программаларды кең көлемде қолдану қажеттілігі Интернеттің және бірінші кезекте миллиондаған интернет парақтарын бір «өрмекпен» байланыстырған World Wide Web қызметінің пайда болуынан туындады. Өйткені компьютерлік графикасыз безендірілген web-парақтың бүкіләлемдік желіде басқалардың көзіне түсіп, танымал болуы екіталай [2] .

Барлық заманауи ақпараттық-қатынастық және телекоммуникациялық технологияларды, олардан алынатын ақпаратты, өнімдерді графикалық кескінсіз елестету мүмкін емес. Жалпы, қазіргі кездегі барлық компьютерлік-бағдарламалық орта өзіндік графикалық кескінімен немесе интерфейсімен беріледі, іске асады. Сондықтан да, тек компьютерлік графикалық редакторлар арқылы алынатын өнім ғана емес, жалпы компьютерлік орталардың өзінде де графиканың алатын орны ұшан-теңіз. Ал, компьютерлік графика - дербес компьютерді қолданудағы ең негізгі бағыттардың бірі, сондай-ақ, қазіргі таңдағы білім берудің маңызды компоненті болып табылды. «Компьютерлік графикада (CG - computer graphics) » компьютер - сурет салу немес модельдеу құралы. Компьютерлік графиканы екі өлшемді, үш өлшемді және инженерлік графика деп үш түрде қарасытыруға болады.

Компьютерлік графика - бұл ғылым. 1950 жылы пайда болған компьютерлік графика бір жылдары нақты практикалық қолданылуы жоқ «таза ғылым» ретінде қолданыста болды. Компьютерлік графика барлық ғылыми және инженерлік салаларда ақпаратты қабылдау және жіберу үшін қолданылады. Компьютерлік графиканың соңғы өнімі болып бейне саналады. Бұл бейне әр түрлі сферада қолданылады .

Программалық-ақпараттық есептеу кешендерінің көмегімен кескіндерді жасау мен өңдеу әдістері мен құралдарын зерттейтін информатиканың арнайы саласы - компьютерлік графика болып табылады.

Компьютерлік графика - бұл құрастырушыға, жобалаушыға және зерттеушілерге арналған жаңа эффектілі техникалық әдіс. Компьютерлік графика дегенде негізінен компьютердің көмегімен дайындау процесінің автоматтануын, өзгеруі, графикалық ақпараттың сақталуы және орындалуы деп түсінеміз. Графикалық ақпарат есебінде объектілердің модельі және олардың бейнелері көрсетіледі.

«Графика» сөзі грекше grapho (жазамын, сызамын, саламын) деген сөзден шыққан және «сызықпен, штрихпен, нүктелермен бейне» дегенді білдіреді.

Экранда бейнені әр түрлі элементтерден (графикалық примитивтер) құруға болады: символдардан, мысалыға жұздызшалардан және әріптерден - бұл символдық графика, сызықтардан - бұл векторлық графика, пиксельдер және пиксельдер тобынан - бұл расторлық графика.

Функциональдық қасиеттеріне қарай, барлық графикалық пакеттерді екі топқа бөліп қарастыруға болады:

•болашақта өзгерту мақсатын көздеген, компьютерге нақтылы бейнені алдын ала енгізетін, бейнені өңдеуге арналған программалық құрылғылар;

•бейнелерді құруда жаңа графикалық образдарды жасау мүмкіндігі бар программалық құрылғылар;

Компьютерлік графика монитор экранында адамның қабылдауы үшін немесе сыртқы тасушыда көшірме түріндегі (қағаз, кинопленка, мата және т. б. ) қол жетерлік кескіндердің барлық түрлері мен пішімдерін қамтиды. Компьютерлік графикасыз тек компьютерлік әлемді ғана емес, кәдімгі материалдық әлемді тану мүмкін емес. Деректерді көрсетушілік адам қызметінің әртүрлі салаларында қолданысқа ие болды. Мысал үшін медицинаны (компьютерлік томография), ғылыми зерттеулерді (заттардың құрылысын, векторлық өрістерді және басқа деректерді көрсетушілік), мата және киімдерді модельдеу, тәжірибелі-конструкторлық әзірлемелерді алуға болады.

Кескіндерді қалыптастыру тәсіліне байланысты компьютерлік графиканы расторлық, векторлық және фрактальды деп бөлу қарастырылған.

Жеке құрал үш өлшемдік (3D) графика болып саналады, виртуальды кеңістікте объектілердің көлемді модельдерін салу тәсілдері мен әдістерін зерттейді. Негізінен, онда кескіндерді қалыптастырудың векторлық және расторлық тәсілдері қалыптасады. Түстер жағынан қамтып алу ерекшеліктері қара-ақ түсті графика ұғымдарын сипаттайды.

Ең қарапайым ақ және қара түсті суреттердің қолданылуын алып қарастырайық. Ақ және қара түсті суреттерді кодтау үшін екі цифр жеткілікті, есептеуіш техникада екілік санау жүйесі қолданғандықтан, мұндай суреттерді кодтаудың ешқандай қиындығы жоқ.

Компьютерлік графиканың түрлері

Растрлық графика

Растрық графика - суретті компьютерде нүктелер (пикселдер) жиыны ретінде көрсету форматы.

Растрлық бейненің негізгі (ең кiшi ) элементі нүкте болып табылады. Егер бейне экранда болса, онда бұл нүкте пиксель деп аталады. Растрлы бейненің әр пикселі қасиетке ие: түс және орналастыру. Пикселдердің саны қаншалықты көп және олардың өлшемдері қаншалықты аз болған сайын, бейне соғұрлым жақсы көрінеді. Мәліметтің көлемдерінің үлкен болуы бұл растрлық бейнелерді пайдаланудағы негізгі мәселелердің бірі. Журналдық жолақ түріндегі үлкен өлшемді иллюстрациялармен жұмыс жасау үшін компьютердің оперативтік жадысы үлкен көлемді (128 мбайт және аса) талап етеді [8] .

Нүктелерден тұратын растрлық кескіндер үшін үзындықтар бірлігінен өтетін нүктелерді білдіретін рұқсат ету деген ұғымы ерекше маңыздылыққа ие. Бұл ретте мыналарды ажыратып алу керек:

түпнұсқаның рұқсат етуі;
экрандық кескіннің рұқсат етуі;
басып шығаратын кескіннің рұқсат етуі.

Түпнұсқаның рұқсат етуі. Түпнұсқаның рұқсат етуі дюмдегі нүктелерде (dots per inch - dpi) өлшенеді және кескін сапасына, файл өлшеміне қойылатын талаптарға, цифрлау тәсіліне немесе бастапқы иллюстрацияны жасау әдісіне, файлдың таңдап алынған пішіміне және басқа параметрлерге байланысты болады. Жалпы жағдайда ереже негізге алынады: сапаға қойылған талаптар жоғары болған сайын, түпнұсқаның рұқсат етуі де соншалықты жоғары.

Экрандық кескіннің рұқсат етуі. Кескіннің экрандық көшірмесі үшін растрдың элементарлық нүктесін пиксель деп атайды. Пиксель өлшемі таңдап алынған экрандық рұқсат етуге (стандартты мәндер ауқымынан), түпнұсқаның рұқсат етуіне және кескіннің масштабына байланысты түрленеді.

Диоганалі 19-24 дюйм болатын кескінді өңдеуге арналған мониторлар (кәсіби класты), негізінен, 640х480, 1024х768, 1280х1024, 1600х1200, 1600х1280, 1920х1440, 1920х1600, 2048х 1536, нүктелердің стандартты экрандық рұқсат етулерін қамтамасыз етеді.

Басып шығарылатын кескінге рұқсат ету және линиатура ұғымы. Қатты көшірмедегі сияқты (қағаз, пленка және т. б. ) растрлық кескін нүктесінің өлшемі экранда да қолданылған әдістерге және түпнұсқаны растрлау параметрлеріне де байланысты. Түпнұсқада растрлау кезінде сызықтар торы жіктеледі, оның ұяшықтары растр элементін түзеді. Растр торының жиілігі дюмдегі сызықтар (lines per inch - lpi) санымен өлшенеді және линиатура деп аталады.

Растрлық графиканың артықшылығы:

әр нүкте бір-бірінен тәуелсіз;
бейнелік ақпаратты енгізудің автоматты техникалық түрде іске асырылуы. Мұндай құрылғыларға сканерлер, бейнекамералар, сандық фотокамералар және графикалық планшеттер жатады;
фотомүмкіндігі. Тұман немесе түтін суреттерін және басқа да әсерлер алуға болады;
файлдар форматы нүктелік бейнелерді сақтауға арналған және олар стандартты болып табылады;
Web-дизайнді қолдануға болады.

Растрлық графиканың кемшілігі:

растрлық бейнені бұруға, еңкейтуге болмайды. Егер бейнені кішкентай ғана қисататын болсақ онда бейне шеттері түзу сызық емес «баспалдақ» болып қалады;
бейнені үлкейтіп анықтап көруге болмайды. Бейне нүктелерден тұрғандықтан, оны үлкейткенде нүктелер көлемі де үлкейеді. Бұдан бейненің сапасы нашарлайды;
бейнені үлкейткенде файлдың көлемі үлкейіп кетеді.

Растрлық суреттер есептеу техникасында кеңінен қолданылады. Фотосуреттер мен суреттер компьютерде растрлық түрде сақталады. Интернеттегі суреттердің көпшілігі растрлық файлдар болып табылады.

Растрлық графика бағдарламалары: Paint, Fractal Design Painter, Corel Photo Paint, Adobe Photo Shop [10] .

Векторлық графика

Векторлы графикада кескіннің негізгі элементі сызық (оның түзу сызық немесе қисық сызық болуы маңызды емес) болып табылады.

Векторлық графикада сызыққа орналасқан жад көлемі сызықтың көлеміне қатыссыз, оған бағынбайды. Өйткені сызық формула түрінде көрінеді, дәлірек айтқанда, брнеше параметр түрінде көрінеді. Бұл сызықтармен не істесек те, жад ұясында сақталған параметрлері ғана өзгереді. Ұя саны кез-келген сызық үшін өзгеріссіз қалады.

Сызық - векторлы графиканың ең ұсақ (элементарлы) обьектісі болып саналады. Векторлы иллюстрацияда тұрғандардың бәрі сызықтардан құралады. Қарапайым обьектілер күрделірек болып бірігеді, мысалы, төртбұрыш обьектісін байланысқан төрт сызық деп қарастырамыз. Ал куб обьектісі аса күрделі. Мұны не он екі сызық ретінде, не байланысқан бұрыштар ретінде қарастыруымызға болады. Векторлық графикаға осы тұрғыдан келуді көбінесе обьектілі-тұспалдаушы графика деп атайды.

Біз векторлы графиканың обьектілері жадта параметрлердің терімі күйінде сақталады дедік. Бірақ бәрібір барлық кескіндердің нүкте түрінде шығарылатындығын ұмытпауға тиіспіз. Өйткені экран осылайша құрылған. Әрбір обьектіні экранға шығару алдында программа обьект кескінінде экран нүктелерінің координат есебін шығарып көрсетеді. Сондықтан векторлық графиканы кейде есептеуші графика деп атайды. Анологиялық есептеуді обьектіні принтерге шығару кезінде де көрсетеді .

Басқа обьектілер сияқты сызықтардың да өзіндік қасиеттері болады. Ол қасиеттерге сызықтың формасы, оның қалыңдығы, түсі сипаты (тұтас, пунктирлік және т. б) жатады. Тұйық сызықтардың (толтыру) қасиеті болады. Тұйық контурының ішкі жағы түрлі түспен, текстурамен, картамен толтырылуы мүмкін. Егер қарапайым сызық тұйықталмаса оның екі шыңы болады. Олар тораптар деп аталады. Бұл тораптардың да сызық шыңының қалай көрінуіне және екі сызықтың бір-бірімен түйіндеуіне байланысты өзіндік қасиеттері болады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.