Компьютерлік графика түсінігі және түрлері

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 17 бет
Таңдаулыға:

Теориялық бөлім

Компьютерлік графика түсінігі және түрлері

Компьютерлік графика - компьютерде графикалық кескіндерді құру және өңдеу мәселелерімен айналысатын информатика бөлімі. Графика дегеніміз - бұл сызба құралдарының көмегімен жасалған сурет. Ал, графикалық редактор дегеніміз - графикалық бейнелерді құруға немесе өзгертуге арналған программа. Компьютерлік графика - әр түрлі кескіндерді (суреттерді, сызбаларды, мультипликацияларды) компьютердің көмегімен алуды қарастыратын информатиканың маңызды саласы. Компьютерлік графика:
- екі өлшемді графика;
- үш өлшемді графика болып бөлінеді.
Екі өлшемді графикаға: растрлық, векторлық және фракталдық. Растрлық графикада кескіндер түрлі-түсті нүктелердің жиынтығынан тұрады. Растрлық кескінді құрайтын әрбір пиксельдің өз орны мен түсі болады және әр пиксельге компьютер жадында бір ұяшық қажет. Растрлық кескіннің сапасы сол кескіннің өлшеміне (тігінен және көлденең орналасқан пиксельдердің саны) және әр пиксельді бояуға қажетті түстердің санына тәуелді болады. Өңдеу редакторлары: Adobe Photoshop, Corel PhotoPaint Фракталды графиканың жасалу әдісі сурет салуға немесе безендіруге емес,програмалауға негізделеді. Егер растрлық графикада растр (пиксель), ал векторлық графикада сызық базалық элемент болып табылса, фракталдық графикада математикалық формуланың өзі базалық элемент болып табылады, бұл компьютердің жадында ешқандай объект сақталмайды, кескін тек қана теңдік бойынша салынады деген сөз. Векторлық кескіндер, бұл - сызық, доға, шеңбер және тікбұрыш сияқты геометриялық объектілер жинағынан тұратын кескіндер. Бұл жерде вектор дегеніміз - осы объектілерді сипаттайтын мәліметтер жиынтығы. Векторлық графиканың басты артықшылығы оған кескін сапасын жоғалтпай өзгеріс енгізуге, оңай кішірейтуге және үлкейтуге болатындығы. Векторлық кескіндер СorelDRAW, Adobe illustrator секілді векторлық графикалық редакторларда жасалады.
Үш өлшемді графика (3D Graphics) -- көлемді объектілерді бейнелеуге арналған тәсілдер мен құралдардың жиынтығынан тұратын компьютерлік графиканың бөлімі. Үш өлшемді графикамен жұмыс істеуге арналған бағдарламалар:
- 3D Studio MAX 5;
- AutoCAD;
- Компас.
Компьютерлік графиканың тұжырымдамасы мынадай негізгі түсініктерді қамтиды:
экран өлшемі. Бұл сипат (монитор және графикалық карта байланысты) компьютерлік жүйе және (Windows параметрлеріне байланысты) операциялық жүйе болып табылады. Пиксельде өлшенеді және тұтастай экранға сәйкес келетін кескіннің өлшемін анықтайды;
принтердің ажыратымдылығы. Бұл принтер сипаты бір ұзындықтағы бөлімде басып шығаруға болатын жеке нүктелердің санын білдіреді. нүкте (дюймдегі) бірлікпен өлшенеді, және берілген сапасы немесе, керісінше, осы өлшеміне сурет сапасына суреттің өлшемін анықтайды;
бейне ажыратымдылығы. Бұл кескіннің өзіндік сипаты. Сондай-ақ, нүктедегі нүктелерде өлшенеді және графикалық редакторда немесе сканерде сурет жасағанда көрсетіледі. Мән-ажыратымдылығы сурет сурет файлда сақталады және тығыз басқа сурет меншік байланысты - оның физикалық мөлшері.Суреттің физикалық өлшемін пикселдермен немесе ұзындығы бірліктерімен өлшеуге болады. Ол сурет жасалып, файлмен бірге сақталған кезде жасалады;
түс ажыратымдылығы. кодтау және түсті ақпарат әдісін анықтайды, және ол экран мезгілде көрсетілуі мүмкін қанша түстер анықтайды;
түс үлгісі. Бұл түстің көлеңкесін құрамдас бөліктерге бөлудің бір жолы. Онда түсті модельдер көптеген түрлі түрлері бар, бірақ компьютерлік графика, әдетте үш (RGB, CMYK, HSB) артық емес қолданылады;
түс палитрасы. Бұл қандай кодтың белгілі бір түсті кодталғаны туралы ақпаратты сақтайтын деректер кестесі. Түсті кодтау үшін компьютердің ең қолайлы жолы - 24-биттік, True Color.
Негізгі бағыттары:
ғылыми графика;
іскерлік графика. Әртүрлі мекемелер жұмысында жиі пайдаланылатын иллюстрацияларды жасауға арналған;
дизайн графикасы (CAD);
көрнекі графика. Көркем графиканың қарапайым бағдарламалық құралдары графикалық редакторлар деп аталады;
өнер және жарнама графикасы;
компьютерлік анимация - дисплейде жылжымалы бейнелерді алу.компьютерлік графикамен жұмыс істеу үшін.
Бұған қарамастан, компьютерлік графика барлық үш түрлерін көрнекті көптеген бағдарламалық қамтамасыз ету кластар бар:
растр;
вектор;
фрактал. Жиі ойын-сауық бағдарламаларында қолданылады.

Интерфейс және примитивтер

Біздің жұмыс кеңістігіміз осылай көрінеді, бұл проекцияның төрт терезесі (қажет болса, олардың санын және орнын өзгерте аласыз).
3D Studio Max мерзімді нысан (объект) сахна енгізілуі мүмкін және пайдаланылатын және қайта модификаторы болуы мүмкін виртуалды үш өлшемді әлем, кез келген элементіне жатады. 3D Studio Max нысандары санаттарға, сорттарға және түрлерге бөлінген. Барлығы объектілерін жеті санаттары бар: Геометрия, Кескіндер, Lights, Камералар, көмекшілері (қосалқы құрылыстар), Space мен жүйелер.
Экранның жоғарғы жағында негізгі мәзір мен басты панель, оң жақта - командалық панель. Пәрмен тақтасында бірнеше қойындыларды көреміз:
Create - объектілердің барлық түрлерін жасаудың бетбелгісі; Modify - Объектінің параметрлерін өзгертіңіз және өзгертулерді қолданыңыз; Hierarchy - коммуникацияларды басқаруға арналған; Motion - анимациялық контроллер мен қозғалыс жолдарының параметрлері; Display - проектордың терезелеріндегі сахна нысандарының дисплейін басқаруға мүмкіндік береді; Utilities - көптеген қосалқы бағдарламалар бар, олардың көпшілігі плагин болып табылады.
3D Studio MAX жаңа нұфсқасы 3D модельерлер мен аниматорлар жасаушылардың, сондай-ақ интерактивті ойындар әзірлеушілерінің қажеттіліктеріне жауап беретін қосымша мүмкіндіктерді ұсынады. 3D Studio MAX-тың ашық архитектурасы мультипликаторларға әсер ететін әсерлерді тез және оңай қосу үшін жүзден астам плагин модулін қолдануға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, 3D Studio MAX SDK көмегімен олар тіпті өздерінің қосымшаларын жасау үшін өздерінің қосымша модульдерін жасай алады.
Сплайнның кез-келген түрін жасаған кезде, параметрлерді өзгерткеннен кейін әрі қарай өңдеу үшін, оны тінтуірдің оң жағымен басып, Convert To - Convert To Editiable Spline таңдаңыз немесе модификаторлар тізімінен Edit Spline модификаторын қолданыңыз. Selection:
Қызыл белгішелер нені бөлу керектігін көрсетеді.
Vertex - таңдалған нүктелермен байланыста болатын сол полигондарды таңдайды. Ignore Backfacing - сіздің көзқарасыңыздан көрінетін көпбұрыштарды ғана таңдайды. Grow - таңдалғаннан кейінгі барлық полигондарды таңдайды. Shrink - кері күшейту әсері, өте көпбұрыштан таңдауды алып тастайды.

1.3 Модель ұғымы және модельдеу

Autodesk 3ds Max әлемдегі нақты және фантастикалық объектілердің әртүрлі әдістемелері мен механизмдерін қолдана отырып, үш өлшемді компьютерлік модельдер мен күрделіліктің әртүрлі түрлерін жасаудың кең құралдары бар.
Editable mesh (өңделетін бет) және Editable poly (өңделетін полигон) қамтитын полигоналды модельдеу. Бұл төмен деңгейлі модельдеу және тікелей шыңдармен, шеттермен және нысандармен фигуралармен манипуляциялауға негізделген.
Полигоналды модельдеу - модельдеудің негізгі жолдарының бірі. Полигоналды модельдеу арқылы нысанның пішінін өзгертіп, оның компоненттеріне тікелей әсер етіңіз. Ойындар үшін күрделі модельдер мен төменгі поли үлгілерін жасау үшін қолданылады.
Тор бөлшектері немесе Bezier бетін (Editable patch) модельдеу. Лоскут (patch) - бұл фрагменттер сериясынан тұратын тегіс тор. Безье үлпектерінің негізінде модельдеу формасы деформацияланған тормен бақыланатын беттерді пайдалануға негізделген. Тордың басқару нүктелері деп аталатын шыңдары бар, ол нысанның бетінің пішінін реттеу үшін жылжи алады. Бұл жағдайда деформацияланатын беттің координат осьтері бойымен бөліктері сплайн болып табылады, ал бақылау нүктелерінде жылжытуға болатын ұштардағы маркерлері бар танген векторлар бар, олар бетіне басқа қисықтық береді. Лоскут жүйелері түрінде үш өлшемді нысандарды құру әдісі бар.
3ds Max компаниясы үш өлшемді компьютерлік модельдерді, қоршаған ортаның нақты немесе фантастикалық нысандарын әртүрлі әдістер мен тетіктерді қолдана отырып, төмендегілерді қоса алғанда әр түрлілікте және күрделілікте жасауға мүмкіндік береді:
- Editable mesh (өңделетін бет) және Editable poly (өңделетін полигон) қамтитын полигоналды модельдеу - бұл модельдеудің ең кең таралған әдісі, ол күрделі модельдер мен ойындар үшін төменгі поли үлгілерін жасау үшін қолданылады. Әдетте, кешенді объектілерді кейіннен қайта өңдеу полиэлементіне айналдыру арқылы модельдеу параметрлік Box нысанын жасаудан басталады, сондықтан модельдеу әдетте қорапты моделдеу деп аталады;
- Гетерогенді B-splines (NURBS) негізінде модельдеу (3ds Max-дағы NURBS-тің модельдеуі соншалықты қарабайыр, сондықтан ешкім бұл әдісті іс жүзінде пайдаланбайды);
- Модельдеу негіздері. Бөлшектер торы немесе Bezier беттері (Editable patch) - айналудың модельдеу объектілеріне арналған;
- Стандартты параметрлік объектілердің (примитивтердің) және модификаторлардың кіріктірілген кітапханаларын пайдалана отырып модельдеу.
- Spline негізіндегі үлгілеу, кейіннен Surface модификаторы NURBS-тың қарапайым аналогы болып табылады, бірақ көпбұрышты модельдеу әдістерін пайдалана отырып, күрделі ағын нысандары бар объектілерді құру үшін ыңғайлы.
- Сплайнға негізделген модельдеу, кейіннен Extrude, Lathe, Bevel Profile Modifiers немесе Split-негізделген Loft нысандары. Бұл әдіс архитектуралық моделдеу үшін кеңінен қолданылады.
Модельдеу әдістері бір-бірімен біріктірілуі мүмкін. Стандартты объектінің, модельдеу, әдетте негізгі әдісі негізінде және элементар объектілердің құрамдас бөліктері ретінде бір-бірімен ұштастыра примитив пайдалануды көздейді күрделі құрылымы бар нысандарын жасау үшін нүктесі ретінде модельдеу қызмет етеді.
Стандартты нысан шайнекті (Teapot) Maker тарихи себептермен осы жинағына қосылған: ол сахнада материалдарды және жарықтандыруды тексеру үшін пайдаланылады және ұзақ үш өлшемді графиканың символы түрі болды.

2 Графикада қолданылатын бағдарламалар

2.2 Графикамен жұмыс жасау үшін арналған бағдарламалар

Растрлық графиканың алғашқы форматтарының бірі BMP (BitMap) форматы болып табылады. Бұл формат Windows операциялық жүйесінде жұмыс істейтіндердің барлығына таныс. Бұл форматындағы файлдар үлкен көлемде. GIF (Graphics Interlaced Format) форматы платформаға тәуелсіз растрлық пішім ретінде жасалған. Растрлық суреттерді қысу арқылы сақтауға арналған, сызық арқылы ақпаратты жазады, анимациялық суреттерді сақтауға мүмкіндік береді. Басқа формат - бұл JPEG пішімі (Joint Photographic Experts Group). Бұл формат толық түсті фоторедактивтік суреттерді қолдайды және файлдарды өте жоғары қысуды қамтамасыз етеді. Файл мөлшері BMP-ден 500 есе аз. TIFF (Tagged Image File Format) форматы жабдықтың тәуелсіз форматы. Растрлық графиканы векторлық бағдарламалар мен баспа жүйелеріне импорттау кезінде тиімді. Ол түрлі-түсті модельдер жиынтығын ұсынады. PDF (Portable Document Format) пішімі платформаға байланысты емес. Көптеген қаріптер мен гипермәтіндік сілтемелері бар суреттерді (векторлық және нүктелік кескіндерді) және мәтінді сақтайды. PSD (Adobe Photoshop Document) пішімі Photoshop растрлық процессорға жатады. Суретті көптеген топтармен, олардың маскаларымен, қосымша арналарымен, жолдарымен және басқа ақпаратпен жазу мүмкіндігін береді. FIF (Fractal Image Format) фракталдық кескін форматы. Әдетте бұл пішімдегі файлдар JPEG форматындағы файлдардан аздап алынады. Графиктерді, диаграммаларды, сызбаларды мәтінге енгізу қажеттілігі графикалық процессорлар сияқты бағдарламалық қамтамасыз етуді құру қажеттілігін тудырды. Графикалық процессор - иллюстрациялық, коммерциялық, ғылыми немесе басқа графика көмегімен графикалық кескіндерді жасауға және өзгертуге мүмкіндік беретін құрал. Көптеген GPUдер WIMP (Windows Image Мәзір көрсеткіші) стандарттарына сәйкес келеді, ол мыналарға негізделген:
- панельде әрекет мәзірі, құралдар тақтасы және түстер палитрасы бар;
-құралдар тақтасында кез-келген қиындық дәрежесінің бейнесін салу үшін қажетті графикалық таңбалар бар;
- түс палитрасы компьютер мониторының түс гаммасын қамтиды.
Графикалық процессорлар растрдың, вектордың және фракталдық графиканың пакеттеріне бөлінеді. Бірінші типтегі пакеттер суреттермен және фотосуреттермен жұмыс жасауға арналған (Adobe PhotoShop, Picture Publisher, Photo Works Plus, Aldus Photo Styler). Векторлық графика пакеттері көркем және техникалық суреттермен (CorelDraw, Adobe Illustrator, Aldus Free Hand, Professional Draw) байланысты кәсіби жұмысқа арналған. Олар компьютерлік дизайн және үстел үсті баспа жүйелерімен аралық орын алады. Фракталдық графиканың (Fractint, Manpwin, Mkokh, 3D Studio Max) бағдарламалық жасақтамасы математикалық есептеулер арқылы кескіндерді автоматты генерациялауға арналған.
2.3 Үш өлшемді деректерді өңдеу бағдарламалары

Үш өлшемді графика, үш пакеттерін өңдеу атқарған ДК негізгі бағдарламалық нарық үлесі туралы. Ең болым, Windows NT операциялық жүйесі іске қосылған ең қуатты машиналар (екі немесе төрт-процессор конфигурациялары, Pentium II III, Xeon) бойынша жұмыс істеп жатыр. Үш өлшемді графика 3D Studio Max Kinetix компанияның бағдарламасы құру және өңдеу бастапқыда Windows платформасына арналған құрылды. Бұл пакеті бар жартылай кәсіби болып саналады. Алайда, бұл жансыз табиғат объектілерінің жоғары сапалы үш өлшемді суреттер дамыту үшін жеткілікті қаражат болып табылады. пакетін айрықша ерекшеліктері үш өлшемді графика аппараттық үдеткіші үлкен санын, қуатты жарық әсерлерін, үшінші тарап фирмалар жасаған қондырмалардың үлкен санын қолдау көрсету болып табылады. аппараттық ресурстарға салыстырмалы неприхотлива тіпті сіз ортасында ауқымы машиналарда жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Алайда, модельдеу және анимация пакетінің арқылы 3D Studio Max неғұрлым озық бағдарламалық қамтамасыз ету құралдарын береді. Softimage 3D бағдарламалық қамтамасыз ету компаниясы Microsoft бастапқыда ШГА үшін арналған және тек салыстырмалы жақында Windows NT операциялық жүйесі жұмыс станцияларына арналған айырбасталды. Бағдарлама бай модельдеу мүмкіндіктері, реттелетін табиғи және фильм параметрлерін үлкен санының ерекшеленеді. қолданылатын сапасы мен ақылға тез Mental Ray модулін көрсету. Көптеген қондырмаларын бар, айтарлықтай пакетін функционалдық кеңейтеді, үшінші фирмаларды шығарды. Бұл бағдарлама арнайы графикалық жұмыс станцияларына ШГА әлемдегі стандартты де-факто болып саналады, IBM ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.