A számítógépes grafika rövid története. A számítógépes grafika fogalma. A fejlődés fő szakaszai. A számítógépes grafika fogalma és története

A számítógépes grafika története

A számítógépes grafika fejlődésének története a 20. században kezdődött és ma is tart. Nem titok, hogy a grafika hozzájárult a számítógép teljesítményének gyors növekedéséhez.

1940-1970 – a nagy számítógépek kora (a személyi számítógépek előtti korszak). A grafikával csak a nyomtatóra való kiadáskor foglalkoztak. Ebben az időszakban kerültek lerakásra a matematikai alapok.

Jellemzők: a felhasználó nem férhetett hozzá a monitorhoz, a grafikák matematikai szinten fejlődtek, és nagy távolságban képre hasonlító szöveg formájában jelennek meg. A plotterek a 60-as évek végén jelentek meg, és gyakorlatilag ismeretlenek voltak.

1971-1985 – megjelentek a személyi számítógépek, i.e. Megjelent a felhasználói hozzáférés a kijelzőkhöz. A grafika szerepe meredeken nőtt, de a számítógép teljesítménye nagyon alacsony volt. A programok assemblerben készültek. Megjelenik egy színes kép (256).

Jellemzők: ezt az időszakot a valódi grafika megjelenése jellemezte.

1986-1990 – a multimédiás technológia megjelenése. A grafikához hang- és képfeldolgozás került, a felhasználó kommunikációja a számítógéppel bővült.

Jellemzők: felhasználói párbeszéd megjelenése személyi számítógéppel; az animáció megjelenése és a színes képek megjelenítésének lehetősége.

1991-2008 – napjaink grafikájának, a Virtuális Valóságnak a megjelenése. Megjelentek a mozgásérzékelők, amelyeknek köszönhetően a számítógép a hozzá küldött jelek segítségével képeket változtat. A sztereó szemüveg megjelenése (minden szemhez egy monitor), amelyek nagy sebességének köszönhetően a való világot utánozzák. Ennek a technológiának a fejlődésének lassulása az orvosi aggályoknak köszönhető, mivel... A virtuális valóságnak köszönhetően nagymértékben megzavarhatja az emberi pszichét, köszönhetően a színek erőteljes hatásának.

A grafika használatának következménye

A programok architektúrája teljesen megváltozott. Ha korábban a programozás atyja, Wirth azt mondta, hogy minden program egy algoritmus + adatstruktúra, akkor a számítógépes grafika megjelenésével a személyi számítógépen a program egy algoritmus + adatstruktúra + felhasználói felület (grafikus).

A programozást ma vizuális programozásnak nevezik, azaz. a fordító nagyszámú párbeszédablakot biztosít, ahol a koordináták beírása és az eredmény prototípusa látható, illetve módosítható a program prototípusa.

A 90-es években megjelent egy szabvány az UML algoritmus diagramok ábrázolására, minden tankönyv ezt használja. Objektum-orientált programokat tesz lehetővé, és képes a többfeladatos munka szimulálására. Az algoritmus diagramot saját kezűleg is megrajzolhatja kész szabványos űrlapokból. Mert minden program grafikát használ (menük, védjegyek, mindenféle segédképek) modern fordítóprogramokban a fordító elhagyása nélkül elkészíthetők. Az UML nemzetközi szabványnak számít. 12 szimbólumcsoportot tartalmaz (mindegyik csoport meghatározott sajátosságokat határoz meg), és a köztük lévő kapcsolatok módjait.

A grafikus felületre való átállást az kényszerítette ki, hogy az ember az adatok 80%-át képen keresztül érzékeli, és csak 20%-át az elmén, érzéseken stb.

BEVEZETÉS

Az adatok számítógép-monitoron való megjelenítését grafikus formában először az 50-es évek közepén valósították meg tudományos és katonai kutatásokban használt nagy számítógépek esetében. Azóta a grafikus adatmegjelenítési módszer a számítógépes rendszerek túlnyomó többségének szerves részévé vált, különösen a személyi rendszerekben. Ma a grafikus felhasználói felület a de facto szabvány a különféle osztályokba tartozó szoftvereknél, kezdve az operációs rendszerekkel.

A számítástechnikának van egy speciális területe, amely a szoftveres és hardveres számítástechnikai rendszerekkel képalkotási és -feldolgozási módszereket és eszközöket vizsgálja - a számítógépes grafika. Lefedi a képek megjelenítésének minden típusát és formáját, amely az emberi érzékelés számára elérhető akár monitor képernyőjén, akár másolatként külső adathordozón (papír, film, szövet stb.). Számítógépes grafika nélkül nem csak egy számítógép, hanem egy hétköznapi, teljesen anyagi világ sem képzelhető el. Az adatvizualizáció az emberi tevékenység számos területén alkalmazható. Nevezzük meg például az orvostudományt (számítógépes tomográfia), a tudományos kutatásokat (az anyag szerkezetének, vektormezők és egyéb adatok vizualizálását), a szövetek és ruházati modellezést, fejlesztési projekteket.

A képalkotás módjától függően a számítógépes grafikát általában raszteres, vektoros és fraktálosra osztják.

A háromdimenziós (3D) grafikát külön tárgynak tekintik, amely a virtuális térben lévő objektumok háromdimenziós modelljének megalkotásának technikáit és módszereit tanulmányozza. Általában a képgenerálás vektoros és raszteres módszereit kombinálja.

A színskála jellemzői olyan fogalmakat jellemeznek, mint a fekete-fehér és a színes grafika. Az egyes területekre való specializációt egyes szekciók neve jelzi: mérnöki grafika, tudományos grafika, webgrafika, számítógépes nyomtatás és mások.

A számítógépes, televíziós és filmtechnológia találkozásánál a számítógépes grafika és az animáció viszonylag új területe jelent meg és rohamosan fejlődik.

A szórakoztatás kiemelkedő szerepet játszik a számítógépes grafikában. Még olyan is létezett, hogy grafikus adatábrázolási mechanizmus (Graphics Engine). A játékszoftver-piac több tízmilliárd dolláros forgalmat bonyolít le, és gyakran elindítja a grafika és az animáció fejlesztésének következő szakaszát.

Bár a számítógépes grafika csak eszközként szolgál, felépítése és módszerei az alap- és alkalmazott tudományok fejlett eredményein alapulnak: matematika, fizika, kémia, biológia, statisztika, programozás és még sok más. Ez a megjegyzés a képek számítógépen történő létrehozásához és feldolgozásához szükséges szoftverre és hardverre egyaránt igaz. Ezért a számítógépes grafika a számítástechnika egyik leggyorsabban fejlődő ága, és sok esetben „mozdonyként” húzza magával az egész számítástechnikai ipart.

A GRAFIKA TÍPUSAI

Fraktál grafika

A fraktálgrafikák matematikai számításokon alapulnak. A fraktálgrafika alapeleme maga a matematikai képlet, vagyis a számítógép memóriájában nem tárolódnak tárgyak, és a kép kizárólag egyenletek alapján épül fel. Ily módon mind a legegyszerűbb szabályos szerkezetek, mind a természeti tájakat és térbeli objektumokat imitáló összetett illusztrációk épülnek fel.

3D grafika

A háromdimenziós grafika széles körben alkalmazható olyan területeken, mint a tudományos számítások, a mérnöki tervezés és a fizikai objektumok számítógépes modellezése (3. ábra). Példaként tekintsük a háromdimenziós modellezés legbonyolultabb változatát - egy valós fizikai test mozgóképének létrehozását.

Egyszerűsített formában egy objektum térbeli modellezéséhez:

Tervezze meg és hozzon létre egy virtuális keretet („csontvázat”) egy objektumról, amely a legjobban illeszkedik a valós alakjához;

Olyan virtuális anyagok tervezése és létrehozása, amelyek fizikai megjelenítési tulajdonságaiban hasonlóak a valódiakhoz;

Rendeljen anyagokat egy tárgy felületének különböző részeihez (szakzsargonban - „textúrákat vetít egy tárgyra”);

Állítsa be annak a térnek a fizikai paramétereit, amelyben az objektum működni fog - állítsa be a világítást, a gravitációt, a légköri tulajdonságokat, a kölcsönhatásban lévő tárgyak és felületek tulajdonságait;

Állítsa be az objektumok pályáit;

Alkalmazzon felületeffektusokat a végső animációs videóra.

Egy tárgy valósághű modelljének elkészítéséhez geometriai primitíveket (téglalap, kocka, golyó, kúp stb.) és sima, úgynevezett spline felületeket használnak. Ez utóbbi esetben leggyakrabban a bikubikus racionális B-spline-t nem egységes hálón (NURBS) alkalmazzák. A felület megjelenését a térben elhelyezkedő referenciapontok rácsja határozza meg. Minden ponthoz hozzárendelünk egy együtthatót, melynek értéke meghatározza, hogy milyen mértékben befolyásolja a felületnek a pont közelében elhaladó részét. A felület egészének alakja és „simasága” a pontok egymáshoz viszonyított helyzetétől és az együtthatók nagyságától függ.

Raszteres grafika

A pontokból álló raszteres képeknél különösen fontos a felbontás fogalma, amely az egységnyi hosszonkénti pontok számát fejezi ki. Különbséget kell tenni a következők között:

Eredeti felbontás;

Képernyőfelbontás;

A nyomtatott kép felbontása.

Eredeti felbontás. Az eredeti felbontást pont per hüvelykben (dpi) mérik, és a képminőségre és a fájlméretre vonatkozó követelményektől, az eredeti illusztráció digitalizálásának és elkészítésének módjától, a kiválasztott fájlformátumtól és egyéb paraméterektől függ. Általában érvényes a szabály: minél magasabb a minőségi követelmény, annál nagyobb felbontásúnak kell lennie az eredetinek.

Képernyőfelbontás. Egy kép képernyőmásolatánál egy elemi raszterpontot általában pixelnek neveznek. A pixelméret a kiválasztott képernyőfelbontástól (a szabványos értékek tartományából), az eredeti felbontásától és a kijelző léptékétől függően változik.

A 20–21 hüvelykes képátlójú (professzionális osztály) képfeldolgozó monitorok általában 640x480, 800x600, 1024x768, 1280x1024, 1600x1200, 1600x1280,1000x1200,1020,1020,1020,10. Egy jó minőségű monitoron a szomszédos fényporpontok közötti távolság 0,22–0,25 mm.

A 72 dpi felbontás elegendő képernyőmásoláshoz, 150–200 dpi színes vagy lézernyomtatóra történő nyomtatáshoz, és 200–300 dpi a fotóexpozíciós eszközön történő nyomtatáshoz. Alapvető szabály, hogy nyomtatáskor az eredeti felbontásának 1,5-szer nagyobbnak kell lennie, mint a kimeneti eszköz képernyőmérete. Abban az esetben, ha a nyomtatott példányt az eredetihez képest felnagyítják, ezeket az értékeket meg kell szorozni a méretezési tényezővel. A raszteres képpont mérete mind a nyomtatott példányon (papír, film stb.), mind a képernyőn az alkalmazott módszertől és az eredeti raszterezési paramétereitől függ. Raszterezéskor egy vonalrács kerül az eredetire, melynek cellái raszterelemet alkotnak. A raszterrács frekvenciáját a hüvelykenkénti vonalak számával mérjük (sorok per hüvelykben – Ipi), és lineatúrának nevezzük.
vektoros grafika

Ha a rasztergrafikában a kép alapeleme egy pont, akkor a vektorgrafikában egy vonal. A vonal matematikailag egyetlen objektumként van leírva, ezért az objektum vektorgrafika segítségével történő megjelenítéséhez szükséges adatmennyiség lényegesen kevesebb, mint a rasztergrafikáknál. A vonal a vektorgrafika elemi objektuma. Mint minden objektumnak, a vonalnak is vannak tulajdonságai: forma (egyenes, görbe), vastagság, szín, stílus (sima, pontozott). A zárt vonalak kitöltési tulajdonságot kapnak. Az általuk lefedett teret más objektumokkal (textúrák, térképek) vagy egy kiválasztott színnel lehet kitölteni. A legegyszerűbb nyitott vonalat két csomópont határolja. A csomópontok olyan tulajdonságokkal is rendelkeznek, amelyek paraméterei befolyásolják a vonal végének alakját és más objektumokkal való kapcsolatának jellegét. Az összes többi vektorgrafikus objektum vonalakból áll. Például egy kocka hat összefüggő téglalapból állhat, amelyek mindegyike négy összefüggő vonalból áll. A kockát úgy képzelhetjük el, hogy tizenkét egymáshoz kapcsolódó vonal alkot éleket.
Grafikus adatok bemutatása
Grafikus adatformátumok

A számítógépes grafikában legalább három tucat fájlformátumot használnak a képek tárolására. De csak egy részük vált „de facto” szabvánnyá, és a programok túlnyomó többségében használják. Általános szabály, hogy a raszteres, vektoros és háromdimenziós képfájlok formátuma nem kompatibilis, bár vannak olyan formátumok, amelyek lehetővé teszik a különböző osztályok adatainak tárolását. Sok alkalmazás a saját „specifikus” formátumára összpontosít, a fájlok más programokba való átvitele speciális szűrők használatára vagy a képek „szabványos” formátumba történő exportálására kényszeríti.

TIFF (címkézett képfájl formátum). A formátum kiváló minőségű raszterképek (fájlnévkiterjesztés.TIF) tárolására szolgál. Széles körben használják, hordozható platformok között (IBM PC és Apple Macintosh), és a legtöbb grafikus, elrendezési és tervezőprogram támogatja. Széles színskálát biztosít – a monokróm fekete-fehértől a 32 bites CMYK színleválasztási modellig. A 6.0-s verziótól kezdődően a TIFF formátum információkat tárolhat a képek maszkjairól (vágógörbéiről). A beépített LZW tömörítési algoritmus a fájlméret csökkentésére szolgál.
stb.................

A választott téma relevanciája, a munka célja és célkitűzései.

Fő rész

1. A számítógépes grafika fejlődésének története………………………..5

   Számítógépes grafika……………………………………………..7

   A számítógépes grafika típusai………………………………….8

Gyakorlati rész

Turmixgép……………………………………………………………………14

Következtetés………………………………………………………………23

Irodalom és források………………………………………………..24

Bevezetés

Azért választottam ezt a témát, mert érdekel a számítógépes grafika. Hozzon létre új projekteket, szerkessze a meglévőket, figyelembe véve az új technológiákat és képességeket.

Az emberek már jóval azelőtt elkezdtek rajzolni, hogy megtanultak volna írni. Szibériában, Kuznechny Alatauban találtak egy rajzot, amelynek életkora 34 ezer év! A sziklafestmények földfestékekkel, fekete korom és szénnel készültek, hasított pálcikákkal, szőrmedarabokkal és csak ujjakkal.

Azóta sok ezer év telt el, megjelent az írás, a nyomtatás, az ember elsajátította az atommag energiáját és kilépett a világűrbe, de mi változott a rajztechnikában? Jobbak lettek a festékek, ecsetek, megjelentek a tollak, ceruzák, filctollak, de elvileg minden marad a régiben, ugyanaz a lánc: szem – kéz – eszköz – kép, ugyanazok a követelmények a művész képességeivel szemben.

De aztán megjelent a számítástechnika. A munkaigényes matematikai feladatok megoldásának automatizálása által életre keltett számítógép egy nagy számológépből váratlanul intelligens eszközzé vált, amelynek hatóköre rohamosan bővül. Az 1960-as évek elején megszületett a számítástechnika egy új területe - az interaktív számítógépes grafika (ma gyakrabban nevezik számítógépes grafikának), ahol a számítógépet már nem annyira számok feldolgozására, hanem grafikus információkkal való munkára használják.

VAL VELMost, a nagy teljesítményű személyi számítógépek megjelenésével jelentősen megnőtt azoknak a száma, akik a számítógépes művészetben szeretnék megvalósítani magukat, és továbbra is óriási ütemben növekszik. Végül is szinte minden számítógép-felhasználó próbált már valami szépet alkotni. Ez hasonlít ahhoz, hogy ritkán találni olyan gyereket, aki nem szeret rajzolni. A számítógép segítségével ez könnyebben megtehető, és az eredmények

gyakran nagyon lenyűgözőek. A számítógépen alkotó művészek nagyon jó eszközválasztékkal rendelkeznek.

Ennek a munkának a célja : Fedezze fel a grafikus szerkesztő képességeitTurmixgépés gyakorlati alkalmazása számítástechnika és IKT órákon.

Készítsen elektronikus alkalmazást számítástechnika és IKT órára

Kutatási célok:

Ismerkedjen meg a számítógépes grafika alapfogalmaival;

Tanulmányozza és elemzi a választott témával kapcsolatos szakirodalmat;

Készítsen prezentációkat a segítségévelKISASSZONYErő.

A munka relevanciája a következő. Ha van némi munkatapasztalatacgrafikus szerkesztők, sikeresen tudja alkalmazni a már megszerzett tudást a grafikus szerkesztővel való munka soránTurmixgép.

Fő rész

1. A számítógépes grafika fejlődésének története

A számítógépes grafika megjelenésének kezdeti időszakában közel sem volt olyan látványos, mint manapság. Azokban az években a számítógépek a fejlesztés korai szakaszában voltak, és csak a legegyszerűbb kontúrokat (vonalakat) voltak képesek reprodukálni. A számítógépes grafika ötletét nem azonnal vették fel, de képességei gyorsan növekedtek, és fokozatosan az információs technológia egyik legfontosabb pozícióját kezdte elfoglalni.

Az első hivatalosan elismert kísérlet a számítógép képeinek megjelenítésére kijelző használatával a Whirlwind-I gép megalkotása volt 1950-ben a Massachusetts Institute of Technology-ban. Így a számítógépes grafika megjelenése az 1950-es évekre tehető. Magát a „számítógépes grafika” kifejezést W. Fetter, a Boeing alkalmazottja alkotta meg 1960-ban.

A számítógépes grafika első valódi felhasználása J. Whitney nevéhez fűződik. Az 50-es és 60-as években filmgyártással foglalkozott, és ő volt az első, aki számítógépet használt filmcímek készítéséhez.

A számítógépes grafika fejlődésének következő lépését Ivan Sutherlandnek köszönheti, aki 1961-ben, még diákként megalkotta az általa Sketchpad (vázlatfüzet) nevű rajzprogramot. A program világos tollal rajzolt egyszerű formákat a képernyőre. Az így kapott képeket el lehet menteni és vissza lehet állítani. Ebben a programban kibővült az alapvető grafikai primitívek köre, különösen a vonalak és pontok mellett egy téglalap került bevezetésre, amelyet mérete és elhelyezkedése adott meg.

Kezdetben a számítógépes grafika vektoros, i.e. vékony vonalakból alakult ki a kép. Ez a funkció a számítógépes kijelzők műszaki megvalósításához kapcsolódott. A jövőben még többet

Széles körben elterjedt a rasztergrafika, amely egy képnek a képernyőn homogén elemek (pixelek) mátrixa formájában történő megjelenítésén alapul.

1. Számítógépes grafika

A számítógépes grafika a számítástechnikának egy olyan területe, amely a szoftver és hardver segítségével végzett képfeldolgozás módszereit és tulajdonságait vizsgálja.

A számítógépes grafika szilárdan beépült az életünkbe. Egyre több számítógépes grafika felhasználásával készült klip jelenik meg. Kétségtelen, hogy a számítógépes grafika kiterjeszti a kifejező lehetőségeket. A számítógépes vagy gépi grafika az emberi tevékenység teljesen független területe, saját problémáival és sajátosságaival. A számítógépes grafika a tervezők, konstruktőrök és kutatók, valamint szoftverrendszerek és gépi nyelvek új hatékony technikai eszközei, valamint olyan tudományok szintézisén alapuló új tudományos és oktatási diszciplínák, mint az analitikus, alkalmazott és leíró geometria, PC-programozás, számítási módszerek. matematika stb. A gép egyértelműen olyan összetett geometriai objektumokat ábrázol, amelyeket a matematikusok korábban meg sem próbáltak ábrázolni.

A „számítógépes grafika” fogalma már meglehetősen jól ismert - ez a rajzok és rajzok számítógépes létrehozása.

Az interaktív számítógépes grafika egyben a számítógépek használata képek elkészítésére és reprodukálására is, de a felhasználónak lehetősége van gyorsan módosítani a képen közvetlenül annak reprodukálása során, pl. Feltételezi, hogy valós időben képes dolgozni a grafikával párbeszéd módban. Az interaktív grafika a számítógépes grafika egyik fontos ága, ahol a felhasználó interaktív vezérlőeszközök segítségével dinamikusan tudja szabályozni a kép tartalmát, formáját, méretét és színét a kijelző felületén.

2.3. A számítógépes grafika típusai

A képalkotás módjától függően a számítógépes grafika a következőkre oszlik:
kétdimenziós (gyakran 2D-nek nevezik):

Most nézzük meg közelebbről, hogy mindegyik mit képvisel.

Raszteres grafika, ez egyszerűen olyan pontok (pixelek) halmaza, amelyek színe különbözik, így ha sok apró pontot nézünk, egy tömör kép benyomása keletkezik. Meg tudod mondani, hogy milyen szempontokról beszélek? A helyzet az, hogy a raszteres kép többszöri nagyításával láthatja, hogy pontosan ugyanazokból a pontokból áll. Ennek megfelelően minél több pont, annál jobb, tisztább és szebb lesz a kép. Ez egyrészt, de másrészt a pixelek jelentik a raszteres grafika fő hátrányát. Hiszen egy raszteres kép kinagyításával a pixelek ezzel együtt növekedni kezdenek, észrevehetőbbé válnak, aminek következtében a kép „szakadt” lesz, ill.
. A rasztergrafika segítségével tükrözheti és közvetítheti a valódi képben rejlő árnyalatok és finom hatások teljes skáláját. A raszteres kép közelebb áll a fényképhez, így pontosabban reprodukálható a fő jellemzői: megvilágítás, átlátszóság és mélységélesség.

Milyen programok léteznek a rasztergrafikával való munkavégzéshez?Festék;
StarOffice kép;
Microsoft Photo Editor,
Adobe Photoshop;

Fractal Design Festő;
Micrografx Képkiadó.

Mire használják?
1. Olyan képek feldolgozásához, amelyek nagy pontosságot igényelnek a színárnyalatok közvetítésében és a féltónusok egyenletes áramlásában.
Például:
fényképek retusálása, restaurálása;
fotómontázs, kollázs készítése és feldolgozása;
különféle speciális effektusok alkalmazása a képeken;
2. Szkennelés után raszteres kép készítése.
3. A művészi kreativitásért különféle speciális effektusok használatával.

Ez egy teljesen más kérdésvektoros grafika. A vektorképek közönséges primitívekből (kör, vonal, négyzet) állnak, amelyeket matematikai képletek határoznak meg. Ezeket a primitíveket különböző módon átalakítva bármilyen képet rajzolhat. Természetesen biztonságosan nagyíthatja és kicsinyítheti a képet anélkül, hogy félne a minőségromlástól. És miért? Ugyanis a méretezésnél a kép méretének matematikai képleteiben korrekciókat végeznek, ami a minőséget semmilyen módon nem befolyásolja.
A vektorgrafika a képek tárolásához szükséges lemezterületet tekintve gazdaságos: ez annak köszönhető, hogy nem magát a képet menti el, hanem csak néhány alapvető adatot, amelyek felhasználásával a program minden alkalommal újra létrehozza a képet. Ráadásul a színjellemzők leírása aligha növeli a fájlméretet.
De nem minden olyan jó. A vektorgrafikának megvan a fő hátránya. A vektorképek nem olyan gazdagok a színekben, mint a raszteres képek. A vektorgrafikában a színösszetevő sokkal kevesebb, mint a rasztergrafikában.

Programok a vektorgrafikával való munkához:
Star Office Draw;

beépítettvektorszerkesztőVMicrosoft Word;
Corel Draw;
Adobe Illustrator;

Fractal Design Expression;

MacromediaSzabadkézi;

AutoCAD.

Mire használják?
1. Jelek, címkék, logók, emblémák és egyéb szimbolikus képek létrehozása.
2. Rajzok, diagramok, grafikonok, diagramok készítéséhez.
3. Kézzel rajzolt, tiszta kontúrú képekhez, amelyek nem rendelkeznek túl sok színárnyalattal.
4. Képobjektumok modellezése.
5. 3D képek készítése.

És az utolsó típus azfraktál grafika. Egyébként mi az a fraktál? A fraktál önhasonlósági tulajdonságokkal rendelkező matematikai alakzat. Vagyis egy fraktál több részből áll, amelyek mindegyike hasonló a teljes ábrához. Egyszerűen fogalmazva, egy objektumot többször átmásol, ami rajzot eredményez. A kép egyenlet (vagy egyenletrendszer) segítségével épül fel, így a képleten kívül nem kell mást tárolni. Az egyenletben szereplő együtthatók megváltoztatásával teljesen más képet kaphatunk. A fraktálgrafikák azon képességét, hogy számítógépes úton szimulálják az élő természet képeit, gyakran használják szokatlan illusztrációk automatikus generálására.
Programok:
Fractal Universe 4.0;
Fracplanet;
A gyári.
Ezt a fajta grafikát matematikusok és művészek használják.

Mi az3D grafikaés miben különbözik a kétdimenzióstól? Találjuk ki. Általánosságban elmondható, hogy egy háromdimenziós objektumon bármely programban végzett munka eredményeként a modell nem válik háromdimenziósnak (vagyis nem látjuk minden oldalról), csak ennek a modellnek a vetületét kapjuk egy repülőre. Más szavakkal, „egy térfogatot kapunk egy síkon”. Látunk egy háromdimenziós képet (igen, érzékeljük a környezet térfogatát és magát a modellt), de csak egy oldalról látjuk.

A leggyakrabbanprogramokatháromdimenziós grafikával való munkához: 3ds max,Turmixgépstb

Gyakorlati rész

Munkám megkezdése előtt felmerült bennem egy kérdés: Hogyan alkalmazzák életükben a számítógépes grafikát a 46-os számú önkormányzati költségvetési nevelési-oktatási intézmény tanárai és diákjai? Egy kis felmérést kellett csinálnom.

Önkormányzati Költségvetési Oktatási Intézmény „46. Sz. Középiskola” pedagógusainak számítógépes grafika használata

Kérdések:

1. Használsz számítógépes grafikát?

2. Milyen célokra használ számítógépes grafikát?

A felmérésben összesen 7 pedagógus vett részt.

Következtetés:

A válaszadók 100%-a használ számítógépes grafikát.

Önkormányzati Költségvetési Oktatási Intézmény „46. Sz. Középiskola” tanulói számítógépes grafika használata

Kérdések:

1. Használsz számítógépes grafikát?

2. Milyen célokra használja a számítógépes grafikát?

A felmérésben összesen 15 tanuló vett részt (8-9. osztályos tanulók).

Következtetés:

1. 100 A válaszadók %-a használ számítógépes grafikát.

Mindezek a számítógépes grafika felhasználási területei. Olyan területek, ahol a tanulók bővíteni szeretnék tudásukat.A számítógépes grafika mára az ember és a számítógép közötti kommunikáció fő eszközévé vált, folyamatosan bővítve alkalmazási körét, mert grafikus formában az eredmények vizuálisabbá és érthetőbbé válnak. Kutatásom során rájöttem, hogy iskolánk diákjai és néhány tanára nem rendelkezik saját internetes weboldallal, és meg kell tanulniuk dolgozni olyan grafikus szerkesztőkkel, amelyek segítségével weboldalt tervezhetnek és avatarokat hozhatnak létre az online ismerősök számára.

A modern információs társadalom a számítástechnika oktatásban való elsajátítását olyan szintre tűzi ki, hogy az informatika általános oktatási intézményben történő tanulmányozása nem korlátozódhat csak a közép- és középiskolákra. A középiskolában a gyermeknek már értenie kell a számítógépes felületet, tudnia kell grafikus szerkesztővel dolgozni, megértenie a vektoros és raszteres grafika közötti különbséget, és mindkét típusú szerkesztőnek rendelkeznie kell a fegyvertárában.

Munkám következő szakasza egy kép létrehozása volt egy grafikus szerkesztőbenTurmixgép.

1. A legegyszerűbb primitívek létrehozása grafikus szerkesztőben Turmixgép .

Annak érdekében, hogy megtanuljon rajzolni egy grafikus szerkesztőbenTurmixgép, először meg kellett találnom az eszközök leírását, megtanulnom oroszosítani a menüt, és csak ezután kezdtem el rajzolni.

Az ablakrendszer leírása Turmixgép

A Blender felülete olyan ablakrendszerrel rendelkezik, amely szokatlan a Windows felhasználók számára. Amikor először elindítja a programot, érezni fogja ezt a szokatlanságot.

A kissé szokatlan paneleken kissé szokatlan párbeszédek vannak. Nézzük a főbbeket.

Vegye figyelembe, hogy a szerkesztő bezárásakor a szokásos mentési párbeszédpanel nem jelenik meg azonnal – nem kell kétszer megismételni.

Most pedig nézzük a főmenüpontokat"Fájl" .

A munkaterület beállítása

Először is szükségünk van néhány ablakra. Vigyük a kurzort az ablak határa fölé, ketté kell válnia.

Ezután kattintson a jobb egérgombbal, és megjelenik három menüpont.

Ha az elsőre kattint, az ablak két részre oszlik, a második egybeolvad, a harmadik pedig eltűnteti a címet. Próbálja ki - nem nehéz, a végén valami hasonlót kell kapnia.

Az ablakok megjelenésének testreszabása is egyszerű a menüben"Kilátás" minden nagyon jól látható, a numerikus billentyűzet gombjai a nézet megváltoztatására szolgálnak.

A billentyűzet többi gombjával állítsa be a nézetet a modellezés során, részletesebben kitaláljuk, hogyan

személyre szabható munkaterület, kilátás az ablakokban - Ön választja ki magának a panelablakok legkényelmesebb elrendezését, egy kis tapasztalat és türelem.

A Blender rendelkezik a munkaterület-beállítások mentésére szolgáló funkcióvalAlapértelmezett beállítások mentése. Néha be kell töltenie a munkaterület eredeti nézetét – ez a funkció is biztosítottTöltsd be a Tényező beállításokat .

Ezen a ponton megvan a szükséges tudás a Blender fájlok megnyitásához/mentéséhez/becsomagolásához/kicsomagolásához, és van egy munkaterülete is. Ahogy a pszichológusok megjegyzik, egy jó, kényelmes munkahely a tervezett munka sikerének 25%-a. Remélem, hogy nagyon kényelmesen állítottad be magadnak a munkaterületet, ezért elég elmélet és érvelés, hogyan és miért - majd magad is kitalálod (egyszer rájöttem), térjünk át a modellezésre.

Példa a munkavégzésre Turmixgép

"Informatika és IKT. 9. osztály, N. D. Ugrinovich, Moszkva, 2010

www.informic.narod.ru

www. infoschool.narod.ru

www.klyaksa.ru

www.problems.ru

www.it-n.ru

www.allbest.ru

www.alleng.ru

www.orakul.spb.ru

www.markbook.chat.ru

wikipedia.org

Az első számítógépeket csak tudományos és ipari problémák megoldására használták. A kapott eredmények jobb megértése érdekében egy személy papírt, ceruzát, vonalzót és egyéb rajzeszközöket vett, és grafikonokat, diagramokat és rajzokat rajzolt a számított szerkezetekről. Más szóval, egy személy manuálisan végezte el a számítási eredmények grafikus feldolgozását.

Elég hamar felmerült az ötlet, hogy a grafikai feldolgozást magára a gépre bízzuk. Az adatok számítógép-monitoron való megjelenítését grafikus formában először az 50-es évek közepén valósították meg tudományos és katonai kutatásokban használt nagy számítógépek esetében. Azóta a grafikus adatmegjelenítési módszer a számítógépes rendszerek túlnyomó többségének szerves részévé vált, különösen a személyi rendszerekben.

Kezdetben a programozók megtanultak rajzokat készíteni szimbolikus nyomtatási módban. Papírlapokra, szimbólumok (csillagok, pontok, keresztek, betűk) segítségével mozaikszerű rajzokat készítettek. Így készültek függvénygrafikonok, folyadékok és gázok áramlásának képei, elektromos és mágneses mezők képei.

A szimbolikus nyomtatás segítségével a programozóknak még művészi képeket is sikerült szerezniük.

A számítógépes grafika igazi forradalma a grafikus kijelzők megjelenésével következett be. A grafikus kijelzőn lehetővé vált, hogy ceruzával, festékkel, rajzeszközökkel ugyanolyan formában rajzokat és rajzokat kapjunk, mint a papíron.

Minden típusú személyi számítógép fel van szerelve grafikus kijelzővel. Ezért a számítógépes grafika különösen népszerűvé vált a személyi számítógépek 80-as évektől kezdődő elterjedésével.

A PC grafikus képességeinek köszönhetően sikerült ezt a géposztályt a felhasználók széles köre számára vonzóvá tenni. A számítógépes grafika különböző irányai kezdtek megjelenni.

Tudományos grafika. Ez az irány jelent meg először. Cél - tudományos kutatás tárgyainak megjelenítése, számítási eredmények grafikus feldolgozása, számítási kísérletek végzése eredményeik vizuális bemutatásával.

Üzleti grafika. A számítógépes grafika ezen területe olyan illusztrációk készítésére szolgál, amelyeket gyakran használnak különböző intézmények munkájában. A tervezett indikátorok, jelentési dokumentáció, statisztikai jelentések olyan objektumok, amelyekhez üzleti grafika segítségével szemléltető anyagokat készítenek. Az üzleti grafikus szoftvereket általában a táblázatkezelő processzorok tartalmazzák.

Építési grafika. A tervezőmérnökök és az új technológia feltalálói munkájában használják. Az ilyen típusú számítógépes grafika a számítógéppel támogatott tervezési (CAD) rendszerek kötelező eleme. A számításokkal kombinált grafika lehetővé teszi az optimális tervezés, az alkatrészek legsikeresebb elrendezésének vizuális keresését, valamint a tervezési változtatások következményeinek előrejelzését. Tervezőgrafika segítségével vetítéseket és metszeteket, valamint térbeli, háromdimenziós képeket egyaránt kaphat.

Szemléltető grafika. A szemléltető grafikus szoftver lehetővé teszi az ember számára, hogy a számítógépen ingyenesen rajzoljon és rajzoljon, éppúgy, mint a papíron ceruzák, ecsetek, festékek, iránytűk, vonalzók és egyéb eszközök segítségével. A szemléltető grafikai csomagoknak nincs termelési fókuszuk, ezért általános célú alkalmazási szoftverek közé tartoznak. A szemléltető grafikák legegyszerűbb szoftvereit grafikus szerkesztőknek nevezzük.

Művészi és reklámgrafika. Számítógép segítségével reklámok, rajzfilmek, számítógépes játékok, videók, videobemutatók és még sok más készül. Az ilyen célokra szolgáló grafikus csomagok nagy számítógépes erőforrásokat igényelnek a sebesség és a memória tekintetében. A grafikus csomagok ezen osztályának megkülönböztető jellemzője a valósághű képek, valamint a „mozgóképek” létrehozásának képessége.
A háromdimenziós objektumok rajzainak beszerzése, azok elforgatása, közelítése, eltávolítása, deformációja - mindez geometriai számításokhoz kapcsolódik. Egy tárgy megvilágításának átvitele a fényforrások helyzetétől, az árnyékok elhelyezkedésétől és a felületi textúrától függően számításokat igényel, amelyek figyelembe veszik az optika törvényeit. Az animáció szó jelentése "revitalizáció".

Bevezetés

Az információs technológiák fejlődésének történetét a fogalmi elképzelések, technikai eszközök, módszerek és alkalmazási területek gyors változása jellemzi. A modern valóságban az ipari információs technológiák használatának képessége a legtöbb ember számára nagyon fontossá vált. A számítógépek behatolása a társadalmi élet minden területére meggyőz bennünket arról, hogy a számítógéppel való kommunikáció kultúrája közös emberi kultúrává válik.

A munka célja a számítógépes grafika történetének tanulmányozása.

A tanulmány tárgya a számítógépes grafika.

Tantárgy: a számítógépes grafika története.

A tanfolyam céljai:

1) tanulmányozza és elemzi a témával kapcsolatos irodalmat;

2) adja meg a számítógépes grafika főbb típusainak fogalmát;

3) mérlegelje a számítógépes grafika lehetőségeit.

A számítógépes grafika fejlődésének története

A számítógépes (gépi) grafika megjelenése

A számítógépes grafika fejlesztése nem haladja meg a tíz évet, kereskedelmi alkalmazásai pedig még kevésbé. Andriesvan Dam a számítógépes grafika egyik atyja, könyvei pedig alapvető tankönyvek a számítógépes grafika alapjául szolgáló technológiák teljes spektrumában. Ezen a területen ismert Ivan Sutherland is, akinek doktori disszertációja a számítógépes grafika elméleti alapja volt.

Egészen a közelmúltig az interaktív számítógépes grafika lehetőségeivel való kísérletezés csak kevés szakember kiváltsága volt, főként a tervezés automatizálásával, adatelemzésével és matematikai modellezésével foglalkozó tudósok és mérnökök. Mára a valós és képzeletbeli világok tanulmányozása a számítógépek „prizmáján” az emberek sokkal szélesebb köre számára vált elérhetővé.

Ez a helyzetváltozás több okra vezethető vissza. Mindenekelőtt egyes számítógépes hardverelemek költség/teljesítmény arányának meredek javulásának eredményeként. Emellett széles körben elérhetővé váltak a szabványos, magas szintű grafikus szoftverek, amelyek megkönnyítik az egyik számítógéptípusról a másikra hordozható új alkalmazások írását.

A következő ok a kijelzőknek az interfész – az ember és a gép közötti kommunikációs eszköz – minőségére gyakorolt ​​hatása, amely maximális kényelmet biztosít a felhasználó számára. Az új, felhasználóbarát rendszerek nagyrészt a WYSIWYG (amit látsz, azt kapsz) megközelítésre épülnek, amely szerint a képernyőn láthatónak a lehető leghasonlatosabbnak kell lennie ahhoz, amit végül kinyomtat.

A legtöbb hagyományos számítógépes grafikai alkalmazás kétdimenziós. Az utóbbi időben egyre nagyobb a kereskedelmi érdeklődés a 3D alkalmazások iránt. Ennek oka a két egymással összefüggő probléma megoldásában elért jelentős előrelépés: a 3D jelenetek modellezése és a lehető legvalósághűbb képek készítése. Például a repülésszimulátorok különös hangsúlyt fektetnek a pilóta és az oktató által adott parancsokra adott reakcióidőre. A sima mozgás illúziójának megteremtéséhez a szimulátornak rendkívül valósághű képet kell generálnia egy dinamikusan változó „világról”, legalább 30 képkocka/másodperc sebességgel. Ezzel szemben a hirdetésekben és a szórakoztatásban használt képeket a rendszer autonóm módon, gyakran órákon belül számítja ki a maximális valósághűség vagy erős benyomás létrehozása érdekében.

A számítógépes grafika fejlődése, különösen kezdeti szakaszában, elsősorban a technikai eszközök és különösen a kijelzők fejlesztésével függ össze:

Véletlenszerű nyaláb pásztázás;

Raszteres nyaláb pásztázás;

Tároló csövek;

Plazma panel;

Folyadékkristály indikátorok;

Elektrolumineszcens indikátorok;

Terepi emissziós kijelzők.

Véletlenszerű sugár pásztázás. A megjelenítő grafika a véletlenszerűen szkennelt katódsugárcsövek (CRT) használatának kísérleteként jelent meg a képek számítógépről történő kiadására. Ahogy Newman írja, az első gép, ahol CRT-t használtak kimeneti eszközként, az 1950-ben gyártott Whirlwind-I számítógép (Hurricane-I) volt. a Massachusetts Institute of Technology-ban. Ezzel a kísérlettel kezdődött a vektoros kijelzők (véletlen nyalábpásztázásos kijelzők, kalligrafikus kijelzők) fejlesztésének szakasza. A szakzsargonban a vonalszakaszt vektornak nevezik. Innen származik a „vektoros megjelenítés” elnevezés.

Amikor a sugár áthalad a képernyőn azon a ponton, ahol a sugár eléri, a képernyő fényporának izzása gerjesztődik. Ez az izzás elég gyorsan megszűnik, ha a sugárnyaláb másik helyzetbe kerül (a szokásos utánvilágítási idő kevesebb, mint 0,1 s). Ezért ahhoz, hogy a kép folyamatosan látható legyen, másodpercenként 50 vagy 25 alkalommal kell újra kiadni (regenerálni a képet). Egy kép újbóli kiadásának szükségessége megköveteli, hogy a leírását egy speciálisan lefoglalt memóriában, úgynevezett regenerációs memóriában tárolják. Magát a képleírást megjelenítési fájlnak nevezzük. Nyilvánvaló, hogy egy ilyen megjelenítéshez meglehetősen gyors processzorra van szükség a kijelzőfájl feldolgozásához és a sugár mozgásának vezérléséhez a képernyőn.

A soros vektoros kijelzők általában csak körülbelül 3000-4000 szegmenst tudtak felépíteni másodpercenként 50-szer. Nagyobb számú szegmens esetén a kép villogni kezd, mivel a következő ciklus elején felépített szegmensek teljesen elhalványulnak, mire az utolsók felépülnek.

A vektoros kijelzők másik hátránya a kevés fényerő-gradáció (általában 2-4). Kifejlesztettek két- vagy háromszínű CRT-ket, amelyek több fényerő-fokozatot is biztosítottak, de nem találtak széles körben elterjedt alkalmazást.

A vektoros megjelenítéseknél a kép bármely eleme egyszerűen törölhető - elég, ha a törölt elemet a következő szerkesztési ciklus során töröljük a megjelenítő fájlból.

A szöveges párbeszédet alfanumerikus billentyűzet támogatja. A közvetett grafikus párbeszéd, mint minden más kijelzőn, úgy történik, hogy a szálkeresztet (kurzort) a képernyőn át mozgatják bizonyos szálkereszt vezérlők segítségével - koordinátakerekek, vezérlőkar (joystick), hanyattegér (golyós fogantyú), táblagép stb. A vektoros megjelenítések megkülönböztető jellemzője a közvetlen grafikus párbeszéd lehetősége, amely abban áll, hogy a képernyőn lévő objektumokat (vonalak, szimbólumok stb.) egyszerűen jelezzük egy könnyű tollal. Ehhez elegendő egy fotodiódát használni a rajzolás pillanatának meghatározásához, és ezáltal a kívánt elem bármely részének foszfor izzásának kezdetét.

Az első soros vektoros kijelzők a 60-as évek végén jelentek meg külföldön.

Raszteres nyaláb pásztázás.

A mikroelektronikai technológia fejlődése oda vezetett, hogy a 70-es évek közepe óta a rasztersugaras szkenneléssel rendelkező kijelzők túlnyomórészt elterjedtek.

Memória csövek.

A 60-as évek végén jelent meg egy tároló katódsugárcsöves, amely elég hosszú ideig (akár egy óráig) képes volt egy konstruált képet közvetlenül a képernyőn tárolni. Ezért nincs szükség frissítési memóriára, és nincs szükség gyors processzorra a képfrissítés végrehajtásához. Egy ilyen kijelzőn a törlés csak a teljes kép egészére vonatkozóan lehetséges. A kép összetettsége gyakorlatilag korlátlan. A tárolócsöves kijelzők felbontása ugyanaz, mint a vektoros kijelzőkön, vagy annál nagyobb - akár 4096 képpontig.

A szöveges párbeszédet alfanumerikus billentyűzet támogatja, a közvetett grafikus párbeszédet a szálkereszt mozgatásával hajtják végre a képernyőn, általában koordinátakerekek segítségével.

Az ilyen kijelzők megjelenése egyrészt hozzájárult a számítógépes grafika széleskörű elterjedéséhez, másrészt bizonyos regressziót jelentett, hiszen viszonylag gyenge minőségű és kis sebességű, nem túl interaktív grafikákat forgalmaztak.

Plazma panel.

1966-ban Feltalálták a plazmapanelt, amely egyszerűen elképzelhető kis, többszínű neonizzók mátrixaként, amelyek mindegyike önállóan kapcsol be, és állítható fényerővel világíthat. Nyilvánvaló, hogy nincs szükség terelőrendszerre, és regenerációs memória sem, hiszen a villanykörte feszültsége alapján mindig meg lehet állapítani, hogy be van-e kapcsolva vagy sem, pl. hogy van-e kép egy adott ponton. Bizonyos értelemben ezek a kijelzők egyesítik a vektoros és raszteres eszközök számos hasznos tulajdonságát. A hátrányok közé tartozik a magas költség, a nem kellően nagy felbontás és a magas tápfeszültség. Általában ezeket a kijelzőket nem használják széles körben.

Folyadékkristály indikátorok. Az LCD-kijelzők a digitális órák indikátoraihoz hasonlóan működnek, de természetesen a kép nem több szegmensből, hanem nagyszámú, külön vezérelt pontból áll. Ezek a kijelzők a legkisebb méretűek és a legkisebb fogyasztásúak, ezért széles körben használják a laptopokban, annak ellenére, hogy kisebb felbontásuk, kisebb kontrasztjuk és észrevehetően magasabb áraik vannak, mint a CRT raszteres kijelzőké.

Elektrolumineszcens indikátorok. Az elektrolumineszcens indikátorokon alapuló kijelzők rendelkeznek a legmagasabb fényerővel, kontraszttal, üzemi hőmérséklet-tartománnyal és tartóssággal. A technológia fejlődése nemcsak drága csúcskategóriás rendszerekben, hanem általános ipari rendszerekben is elérhetővé tette őket. Az ilyen kijelzők működése a foszfor izzásán alapul, viszonylag magas váltakozó feszültség hatására, amelyet a fénypor található, egymásra merőleges elektródákra kapcsolnak.

Terepi emissziós kijelzők. A katódsugárcsöves kijelzők viszonylag olcsóságuk és széles körben elterjedt használatuk ellenére mechanikailag törékenyek, nagy tápfeszültséget igényelnek, nagy teljesítményt fogyasztanak, nagy méretűek és a katódok emissziós vesztesége miatt korlátozott élettartamúak. E hiányosságok kiküszöbölésének egyik módszere a hideg katódok térkibocsátásával rendelkező lapos kijelzők létrehozása erősen kiélezett mikrotűk formájában.

Így az 1950-ben kezdődő számítógépes grafika mára az egzotikus kísérletekből a modern civilizáció egyik legfontosabb, átható eszközévé vált, kezdve a tudományos kutatástól a tervezésen és a gyártási automatizáláson, az üzleti életen, az orvostudományon, az ökológián, a médián, a szabadidőn át egészen a modern civilizációig. háztartási berendezések.

A számítógépes grafika világnapját minden év december 3-án tartják. A dátumot okkal választották: ez a nap az angol verzióban december 3., vagyis egyedi billentyűkombinációt kapunk - december 3. vagy 3D.

Az ünnep létrehozására vonatkozó javaslat 1998-ban érkezett az amerikai Alias ​​​​Systems cégtől (amelyet az Autodesk vett fel), a Maya 3D modellező és animációs csomag fejlesztője. Aztán olyan óriások csatlakoztak az eseményhez, mint az Adobe Systems, az NVIDIA, a Wacom stb.

Az ünnepet eleinte csak azok ünnepelték, akik közvetlenül részt vettek a háromdimenziós képek készítésében, kicsit később csatlakozott az összes többi, a számítógépes grafikával kapcsolatos terület. Az orosz nyelvű közösség a maga módján „3D-s nap”-nak nevezi az eseményt.

A nagy iparági szereplők december teljes első tíz napját mindenféle rendezvény, bemutató, szeminárium és mesterkurzus megtartására fordítják. Mi viszont megpróbáljuk felvázolni a számítógépes grafika kialakulásának és fejlődésének általános képét. Nincs értelme úgy tenni, mintha a történelem teljes leírását leírnánk, de a főbb mérföldköveket felületes pillantással mégis meg lehet határozni.

1950-es évek: A szöveges képektől a grafikus konzolig

A múlt század közepén a számítógépek nemcsak nagyok voltak, hanem hatalmasak is, a nagyszámítógépek becses számítógépes idejét kizárólag katonai és ipari célokra használták fel. Az egyik unatkozó programozó azonban azzal az ötlettel állt elő, hogy nyomtatási eszközöket használjon képek és fényképek megjelenítésére. Egyszerű: az alfanumerikus karakterek sűrűségének különbsége meglehetősen alkalmas képek papíron történő létrehozására - még ha mozaiknak bizonyulnak is, akkor is elfogadhatóak a távoli látás általi észleléshez.

Az ASCII grafika a 19. század vége óta ismert, amikor a gépírók versenyeztek a legjobb írógépen készült rajzért.
Illusztráció: jackbrummet.blogspot.com.

1950-ben Ben Laposky matematikus, művész és rajzoló kísérletezni kezdett az oszcilloszkópon történő rajzolással. A fénytáncot a legbonyolultabb beállítások hozták létre ezen az elektronsugaras eszközön. A képek rögzítésére nagysebességű fényképezést és speciális objektíveket használtak, később pedig pigmentszűrőket adtak hozzá, hogy színnel töltsék meg a képeket.

Ben Laposki egy oszcilloszkóp mellett, amelynek szokatlan hasznát találta.
Illusztráció: Sanford Múzeum.

Később az „oszcillonok” a fényszűrők használatának köszönhetően színessé váltak.
Illusztráció: Sanford Múzeum.

Laposki "az elektronikus absztrakt művészet vizuális ritmusai és harmóniái" tökéletesen ötvöződött Robert Moog, az elektronikus zene úttörője által szintetizált hanggal.

1951-ben a Massachusetts Institute of Technology (MIT) befejezte a Whirlwind megépítését, az első olyan számítógépet, amely videoterminállal (lényegében egy oszcilloszkóppal) rendelkezik, amely valós időben adja ki az adatokat az amerikai légierő számára.

Whirlwind számítógép: mágneses mag memória (balra) és kezelői konzol.
Illusztráció: Wikimedia.

1952-ben jelent meg az első vizuális számítógépes játék - az OXO, vagyis a tic-tac-toe, amelyet Alexander Douglas fejlesztett ki az EDSAC számítógéphez doktori értekezésének részeként, az ember-gép interakció példájaként. Az adatbevitelt lemeztárcsázó, a kimenetet mátrix katódsugárcső végezte.

Tic Tac Toe OXO az EDSAC emulátorban Mac OS X rendszerhez.
Illusztráció: Wikimedia.

1955-ben megszületett a világos toll. A toll hegyén egy fotocella található, amely elektronikus impulzusokat bocsát ki, és egyidejűleg reagál az elektronsugár áthaladásának pillanatának megfelelő csúcsfényre. Elegendő szinkronizálni az impulzust az elektronágyú helyzetével, hogy pontosan meghatározzuk, hová mutat a toll.

A fénytollakat az 1960-as években széles körben használták a számítógépes terminálokban.

IBM 2250. Abban az időben a fénytoll a számítógépes egér analógja volt.
Illusztráció: Wikimedia.

1957-ben az Egyesült Államok Nemzeti Szabványügyi Hivatala SEAC 1950 számítógépéhez egy Russell Kirsch vezette csapat dobszkennert fejlesztett ki, amely elkészítette a világ első digitális fényképét. A tudós három hónapos fiát ábrázoló kép 5 x 5 cm méretű volt, felbontása 176 x 176 pixel. A számítógép önállóan azonosította a körvonalakat, megszámolta a tárgyakat, felismerte a szimbólumokat és digitális képet jelenített meg az oszcilloszkóp képernyőjén.

1958-ban az MIT piacra dobta a Lincoln TX-2 számítógépet, amely elsőként használt grafikus konzolt. Ettől a pillanattól kezdve a számítógépes grafika a technikák és fejlesztések valódi alkalmazását - vektoros megjelenítést - kap.

Munkahelyi TX-2.
Illusztráció: MIT.

Körülbelül ugyanebben az időben John Whitney, a számítógépes animáció úttörője egy mechanikus analóg számítógéppel kísérletezett, amelyet ő maga hozott létre egy légvédelmi tűzvezérlő eszközből, a Kerrison előrejelzőből. A Saul Bass tervezővel folytatott együttműködés eredményeként spirográfiai képernyővédő készült Alfred Hitchcock 1958-as Vertigo című filmjéhez.

Figyelem! Le van tiltva a JavaScript, böngészője nem támogatja a HTML5-öt, vagy az Adobe Flash Player régebbi verziója van telepítve.

1960-as évek: az "Albumtól" az animációig

A "számítógépes grafika" kifejezést vélhetően 1960-ban William Fetter, a Boeing Aircraft tervezője alkotta meg, bár ő maga állítja, hogy a szerzőt kollégájának, Verne Hudsonnak tulajdonították. Akkoriban szükség volt olyan eszközre, amely az emberi test felépítését nagy pontossággal és módosításra alkalmas formában is leírja. A számítógépes grafika ideális volt a probléma megoldására.

"Boeing ember" A számítógépes grafika nagymértékben segített időt és erőfeszítést megtakarítani a repülőgép-tervezésben.
Illusztráció: Boeing.

És bár az első számítógépes játékok már megvalósultak, az első igazi videojátéknak a „Star Wars”-nak (Spacewar!) kell tekinteni. A játékot 1962-ben Steve Russel MIT-hallgató és kollégái keltették életre, és egy DEC PDP-1 számítógépen futott, a hírhedt oszcilloszkópot használva kijelzőként.

1963-ban Ivan Sutherland, egy másik MIT-hallgató írt egy Sketchpad nevű számítógépes programot a TX-2-hez. Az akkoriban joggal forradalmi alkotás hatalmas lökést adott a számítógépes grafikának, prototípusként szolgált a számítógéppel támogatott tervezési (CAD) rendszerek számára, és először írt le modern felhasználói felületek és objektumorientált programozási nyelvek elemeit.

Az „album” lehetővé tette, hogy világos tollal vektoros alakzatokat rajzoljunk a kijelzőre, mentsük el, és hozzáférjünk a kész primitívekhez. A kulcs az "objektum" és a "példány" fogalmának használata volt: a mesterrajzot sokszor lehetett másolni, minden vázlatot ízlés szerint megváltoztatva, és ha az eredeti rajzon változtatásokat hajtottak végre, akkor ennek megfelelően átrendezték a másolatokat is. .

Ivan Sutherland bemutatja a "The Album"-t a TX-2 grafikus konzolon. Programjáért 1988-ban Alan Turing-díjat kapott, amely a számítógépes világban fontosságát tekintve a Nobel-díjhoz mérhető.
Illusztráció: MIT.

Az Album másik fontos találmánya a geometriai alakzatok automatikus rajzolására szolgáló eszközök voltak: elegendő például egy négyzet helyét és méreteit feltüntetni, hogy megrajzolódjon - nem kell aggódni a pontos derékszög miatt.

Ezzel egy időben Edward Zajac, a Bell Telephone Laboratories tudósa elkészített egy animációs filmet az IBM 7090 nagyszámítógépen „A két giroszkópos gravitációs vezérlőrendszer szimulációja” címmel, amelyben a Földben forgó műhold térbeli mozgását mutatta be. pálya.

Figyelem! Le van tiltva a JavaScript, böngészője nem támogatja a HTML5-öt, vagy az Adobe Flash Player régebbi verziója van telepítve.

Ugyanebben az időben Ken Knowlton, ugyanannak a cégnek az egyik alkalmazottja, kitalálta a BeFlixet (a Bell Flickstől), az első speciális, Fortran alapú számítógépes animációs nyelvet. Az olyan „grafikus primitívekkel” való munkavégzés, mint a vonal rajzolása, terület másolása, terület kitöltése, méretezése stb., lehetővé tette nyolc féltónusú, 252×184 pixeles felbontású képek készítését.

Az 1965-1971 közötti időszakban a BeFlix alapján Stan VanDerBeek kísérleti rendező Evans & Sutherland animációsorozatot készített. A már jól ismert Ivan Sutherland és David Evans alkotta, akik alaposan tanulmányozzák a számítógép és az ember közötti vizuális interakció szempontjait.

A megalkotott laboratórium technikai felszereltsége, amely átfogóan a számítógéppel generált képek (CGI) kérdéseire összpontosított - beleértve a valós idejű berendezéseket, a 3D-s grafikus gyorsítást és a nyomtatónyelvek létrehozását -, elég erős volt ahhoz, hogy ígéretes szakemberek egész csoportját vonzza.

Így hát a csatlakozottak között volt Edwin Catmull, aki felismerte, hogy az animációt a számítógépek vállára kell helyezni, John Warnock, az Adobe Systems társalapítója és a PostScript oldalleíró nyelv koncepciójának kidolgozója, a kiadói forradalmár, James Clark. ), a Silicon Graphics és a Netscape Communications társalapítója.

Ed Catmull a számítógépes animáció atyja. Jelenleg a Walt Disney és a Pixar elnöke, amely világelső a számítógépes grafikák mozgóképiparba történő bevezetésében.
Illusztráció: Flickr/Jeff Heusser.

1968-ban a Szovjetunió elkészítette a "Kitty" rajzfilmet, amely az első volt, amelyben számítógépes animációs karakter jelent meg.

Nyikolaj Konsztantyinov matematikus vezette szakemberek egy csoportja a BESM-4 számítógéphez fordult, amely másodrendű differenciálegyenletek rendszerén keresztül kellő valósághűséggel szimulálta a macska mozgását. Mindegyik képkockát egy nyomtatóeszközre nyomtatták, majd mindegyiket egy szalaggá egyesítették.

Figyelem! Le van tiltva a JavaScript, böngészője nem támogatja a HTML5-öt, vagy az Adobe Flash Player régebbi verziója van telepítve.

A számítógépes grafika történetébe való merülésünk második részében az algoritmuskérdéseket nézzük meg!