Какое устройство компьютерной графики появилось раньше остальных

Обновлено: 06.07.2024

Аннотация научной статьи по СМИ (медиа) и массовым коммуникациям, автор научной работы — Кирсанов Максим Викторович

Рассмотрен процесс развития компьютерной графики с самого начала появления компьютерной техники и до наших дней. Проанализирована связь этапа становления графики в зависимости от развития мощностей компьютеров . Представлены графические материалы, показывающие историю развития компьютеров и программного обеспечения, позволяющие получать графические материалы.

Stages of Formation of the Computer Drawing

In the article development of a computer drawing from the beginning of occurrence of computer engineering and is considered up to now.

Текст научной работы на тему «Этапы становления компьютерной графики»

Южно-Российский государственный South Russian State Technical University (NPI),

технический университет (НПИ), 346428, Novocherkassk, Prosveschenie St., 132,

Рассмотрен процесс развития компьютерной графики с самого начала появления компьютерной техники и до наших дней. Проанализирована связь этапа становления графики в зависимости от развития мощностей компьютеров. Представлены графические материалы, показывающие историю развития компьютеров и программного обеспечения, позволяющие получать графические материалы.

Ключевые слова: компьютер, графика, становление, проектирование, монитор, мышь.

In the article development of a computer drawing from the beginning of occurrence of computer engineering and is considered up to now.

Keywords: the computer, a drawing, formation, designing, the monitor, the mouse.

Зрение дано человеку для восприятия значительной части информации. С помощью зрительных органов человек познает окружающий его мир и с их помощью передает свои мысли и мировидение на различные источники - камень, полотно, бумагу и т.д. Так было до тех пор, пока для визуализации не стали использовать компьютеры. Быстрое развитие вычислительной техники и ее совершенствование в области порождения «виртуальных миров» привело к тому, что, даже увидев мир через экран, нельзя быть уверенным в том, что виденное существует в реальности. Компьютерная графика и анимация дошли до такой ступени, что позволяют теперь воспроизвести то, чего и вовсе в природе не существует, причем с поразительной точностью и достоверностью. В данной статье мы рассмотрим, как компьютеры научились «вводить в заблуждение» человека, создавая неотличимые от реальности образы.

Компьютерная графика зародилась еще когда компьютеры были ламповыми, не имели дисплея, они были

очень громоздкими и очень тихоходными (рис. 1), но уже тогда программисты выражали свои художественные рвения на бумаге при помощи первых печатающих

устройств, отдаленно напоминающих матричный принтер. Их графика представляла собой цифробуквенные рисунки, являющиеся набором букв и цифр с разной плотностью черноты. Для создания таких «шедевров» программист должен был не только отлично владеть машинным языком, но и хорошей усидчивостью и определенными художественными талантами. Это была очень трудоемкая и кропотливая работа, не имеющая практического смысла. Уже тогда зарождалась мечта использовать компьютер для облегчения графических работ, но проблема была в отсутствии дисплея. В те времена компьютеры оснащались осциллографами, которые применялись не для вывода информации, а всего лишь для проверки электронных цепей вычислительной машины. Впервые в 1950 г. в Кембриджском университете (Англия) электронно-лучевая трубка осциллографа была использована для вывода графической информации на компьютере EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer) (рис. 2). Настоящий переворот в отображении графической информации на экране дисплея произошел в Америке в рамках военного проекта на базе компьютера «Вихрь». Данный компьютер использовался для фиксации информации о вторжении самолетов в воздушное пространство США. Первая демонстрация «Вихря» состоялась 20 апреля 1951 г. - радиолокатор посылал информацию о положении самолета компьютеру, и тот передавал на экран положение самолета-цели, которая отображалась в виде движущейся точки и буквы T (Target). Это был первый крупный проект, в котором электронно-лучевая трубка использовалась для отображения графической информации. Случившееся событие стало прорывом в этой сфере, но о компьютерной графике говорить еще было рано. Появление лучевых трубок немного облегчило восприятие

информации, передаваемой компьютером для человека. Но «компьютерная графика» по-прежнему представляла собой чередование букв или цифр.

Первая графическая система на основе компьютера появилась в 1959 г. Она была создана при сотрудничестве автомобильной фирмы General Motors и IBM. Графическая станция носила название Design Augmented by Computers, которое переводилось как дизайн, дополненный компьютером, а сокращенно DAC-1 (рис. 3). Данная система применялась для проектирования автомобилей, она позволяла задавать описание трехмерной модели кузова автомобиля, а потом вращать получившуюся модель и рассматривать результат с разных точек зрения. В конце 50-х гг. это казалось просто фантастикой. Из-за жесткой конкуренции в автомобилестроении первая публичная демонстрация DAC-1 состоялась лишь на Объединенной компьютерной конференции (Joint Computer Conference), проходившей в Детройте в 1964 г. Начало было положено, и уже в 1961 г. студент Массачусетского технологического института Иван Сазерлэнд внес свой вклад в компьютерную графику (Ivan Sutherland). Им была создана программа Sketchpad, которая могла при помощи «светового пера» (рис. 4) рисовать фигуры на экране монитора и полученные «шедевры» сохранять для их последующего использования.

Это устройство в форме шариковой ручки или карандаша, подсоединенного к компьютеру при помощи алгоритма, определяло координаты точки на поверхности экрана, к которой прикасался кончик «светового пера». Все компьютеры того времени фирмы IBM комплектовались «световым пером», это уже потом они стали использовать стандартное устройство, облегчающее работу на компьютере, которое носило название «манипулятор типа мышь» (рис. 5). Надо заметить, что прародитель современных манипуляторов сильно отличался от привычных для нас обтекаемых и эргономичных «настольных зверьков». Первая мышь была выполнена из дерева, выглядела достаточно угловато и вместо привычного шарика или оптического сенсора имела два перпендикулярно расположенных колесика. Ее изобретателем стал Дуглас Энгельбарт и другие сотрудники SRI. Именно он в 1968 г. представил это устройство на конференции по вычислительной технике в Сан-Франциско. Появление манипулятора не случайно, автор «мыши» работал над созданием графического пользовательского интерфейса, и именно это обусловило ее появление.

Студент все того же Массачусетского технологического института Стив Рассел (Steve Russell) в 1961 г. создал первую компьютерную игру, использующую примитивные графические возможности PDP-1 (Programmed Data Processor) компьютера, представленного широкой публике компанией DEC в ноябре 1960 г.

Автор не рассчитывал на громкий успех своего проекта, а тем более на то, что инженеры DEC в течение длительного времени будут применять эту игру для тестирования каждого нового PDP-1 (рис. 6) перед отправкой его покупателю.

В 1963 г. компьютер был использован для моделирования полета спутника в магнитном поле Земли. Проводился расчет изменения траектории движения спутника за счет установленных на нем гироскопов. Для этого Заяк (E.E. Zajac), ученый из Bell Telephone Laboratory (BTL), применяя графическую систему моделирования, создал программу, которая использовала сложную математическую модель. Таким образом, компьютер переставал быть просто вычислительной машинкой, в качестве которой его создавали, и начинал превращаться в удобного помощника, который выводил свои результаты не только в виде цифр, но и в виде удобной для восприятия графической модели. В середине 60-х гг. компания IBM выпустила изделие «IBM 2250» (рис. 7), которое может считаться первым графическим терминалом для коммерческого потребления. Это изделие было откликом на возросший интерес в науке к внедрению компьютерной графики для визуализации проводимых на ЭВМ расчетов.

Ральф Баер (Ralph Baer), главный инженер компании «Sanders Associates», в 1966 г. разработал устройство, которое стало прототипом современных телевизионных игровых приставок - это было важным шагом в компьютерной графике, так как созданное устройство позволяло перемещать графические объекты по экрану бытового телевизора. Публичная демонстрация первой игровой консоли состоялась 1 октября 1968 г. Велись работы по созданию виртуальной реальности, которая тесно связана с компьютерной гра-

фикой. Был даже изобретен родоначальник компьютерного шлема, его автор Иван Сазерлэнд, знакомый нам по программе Sketchpad. Он изобрел устройство «Дамоклов меч» - это были два небольших монитора, которые проецировали изображение на два глаза. Им же было разработано и программное обеспечение, позволяющее делить графическую информацию на два дисплея для получения стереоскопического изображения.

Человечество уже не могло обойтись без компьютерной графики, и в 1968 г. в университете штата Юта (США) была создана научная программа, в которой планировалось изучить вопросы общения и взаимодействия компьютера с человеком и применение компьютерной графики. Ее возглавил Дэйв Эванс (Dave Evans), c 1953 по 1962 г. возглавлявший техническое подразделение компьютерного отдела компании Bendix Corporation. Созданная под руководством Эванса команда ученых начала углубленно изучать вопросы создания компьютерной графики, объемного моделирования (3D), компьютерной анимации. Под руководством Дэйва Эванса начинал свою деятельность студент Эд Катмул (Ed Catmull), который сейчас возглавляет самую известную студию компьютерной анимации Pixar. Ученый Джон Варнок, один из первооткрывателей компьютерной графики, основал компанию Adobe Systems, которая заняла первое место в издательском деле и сейчас поставляет на рынок графические пакеты и приложения для обработки изображений. В их компанию входил Джим Кларк (Jim Clark) - он стал основателем компании Silicon Graphics, Inc., графические станции. Эта станция используется многими студиями, которые профессионально занимаются компьютерной анимацией для кино и рекламы.

Компьютеры и программисты не стояли на месте и продолжали эволюционировать. Просто нарисованная линия на мониторе уже не представлялась чем-то необычным и диковинным. С графикой, необходимой для пользователей, машины уже не справлялись, надо было что-нибудь придумать, и Генри Горанд (Henri Gouraud) в 1971 г. предложил новый метод создания графических 3D объектов, который с тех пор носит его имя. До этого моделирование сложных поверхностей осуществлялось при помощи многоугольников (полигонов), каждый из которых был окрашен в свой цвет. По этой причине острые углы и грани сопряжения многоугольников придавали моделируемому объекту характерный угловатый «компьютерный» вид. Чтобы получить более качественное и точное изображение, требовалось разбиение поверхности на большее количество элементов, что, конечно же, значительно увеличивало объем вычислений, требуемых для расчета внешнего вида 3D объекта. Горанд предложил при моделировании сложноизогнутых поверхностей изменять цвет в пределах моделирующих полигонов, что при незначительном увеличении объема вычислений по сравнению с использованием «плоских» полигонов дало ощутимое возрастание качества полученного изображения. Правда, как и всё на свете,

метод Горанда не свободен от недостатков - сетка из многоугольников становится заметной вблизи острых граней и углов воспроизводимых объектов. Этот метод применяется и при современном моделировании 3D объектов.

Со временем развивалась и техника.

В конце 70-х гг. в компьютерной графике произошли значительные изменения. Появилась возможность создания растровых дисплеев, имеющих множество преимуществ: вывод больших массивов данных, устойчивое, немерцающее изображение, работа с цветом и недорогие мониторы. Однако впервые стало возможным получение цветовой гаммы. Растровая технология стала явно доминирующей. Это обусловило создание персонального компьютера.

1976 г. - на очередной ежегодной конференции SIGGRAPH была проведена первая выставка продуктов, так или иначе связанных с компьютерной графикой. Участие в этой исторической демонстрации достижений в области «художественного использования компьютеров» приняло всего 10 компаний.

В 1977 г. Commodore выпустила свой РЕТ (персональный электронный делопроизводитель) (рис. 8), а компания Apple создала Apple-II (рис. 9). Появление этих устройств вызывало смешанные чувства: графика была ужасной, а процессоры медленными. Персональные компьютеры развивались как важная часть машинной графики, особенно с появлением в 1984 г. модели Apple Macintosh (рис. 10), обладающей графическим интерфейсом пользователя. Новые возможности персональных компьютеров побуждали к разработке относительно недорогих программ как в области CAD/CAM, так и в более общих областях бизнеса и искусства. В конце 80-х гг. программное обеспечение применялось во всех сферах: от комплексов управления до настольных издательских систем.

В 1986 г. свою версию персонального компьютера выпустила фирма IBM, это была модель IBM 5150 (рис. 11). Началась борьба за первенство на рынке продаж персональных компьютеров. Пользователей ПК фирма IBM заинтересовала своей архитектурой, которая позволяла изменять конфигурацию своего компьютера с минимальными затратами и тем самым свою систему на усмотрение пользователя для графических или вычислительных задач. Из -за этого, на первый взгляд, небольшого плюса архитектура IBM стала доминирующей на рынке продаж [1].

Компьютер перестал быть огромным, и это позволило ему стать атрибутом не только особых конструкторских бюро, но интерьером в квартирах рядовых горожан. Как не парадоксально звучит, но именно это послужило серьезным толчком в развитии чипсетов, быстроты процессоров, улучшении и ускорении графики видеокарт, так как персональные компьютеры стали использоваться, в том числе и для игр. Производители игр старались предать своему продукту более реалистичный вид, а производители «железа» улучшить свои аппаратные возможности. Для получения хорошего графического изображения не хватало простой карты вывода изображения на экран -стали необходимы 3D ускорители или акселераторы. Так, в 1984 г. была основана компания 3dfx, президентом являлся Грегори Баллард. В 1995 г. компания 3dfx выпускает видеокарту VooDoo Graphics (рис.12), которая делает переворот на рынке устройств вывода изображения. В след за ней появляются такие фирмы как ATI - 1985 г., nVidia - 1993 г. Производители программных продуктов так же не заставляют себя ждать, и появляются такие программы, как MS Paint, Adobe Photoshop, Corel Draw, Macromedia FreeHand, Macromedia Flash, 3D Studio Max, Maya, Softimage 3D, Adobe Illustrator, ZBrush, Micrografx Designer, CoffeeCup GifAnimator, Ulead Photoimpact, ACD See, The GIMP, Fractal Design Expression, Canvas.

Компьютер перестал быть огромным, и это позволило ему стать атрибутом не только особых конструкторских бюро, но интерьером в квартирах рядовых горожан. Как не парадоксально звучит, но именно это послужило серьезным толчком в развитии чипсетов, быстроты процессоров, улучшении и ускорении графики видеокарт, так как персональные компьютеры стали использоваться, в том числе и для игр. Производители игр старались предать своему продукту более реалистичный вид, а производители «железа» улучшить свои аппаратные возможности. Для получения хорошего графического изображения не хватало простой карты вывода изображения на экран -стали необходимы 3D ускорители или акселераторы. Так, в 1984 г. была основана компания 3dfx, президентом являлся Грегори Баллард. В 1995 г. компания 3dfx выпускает видеокарту VooDoo Graphics (рис.12), которая делает переворот на рынке устройств вывода изображения. В след за ней появляются такие фирмы как ATI - 1985 г., nVidia - 1993 г. Производители программных продуктов так же не заставляют себя ждать, и появляются такие программы, как MS Paint, Adobe Photoshop, Corel Draw, Macromedia FreeHand, Macromedia Flash, 3D Studio Max, Maya, Softimage 3D, Adobe Illustrator, ZBrush, Micrografx Designer, Coffee-Cup GifAnimator, Ulead Photoimpact, ACD See, The GIMP, Fractal Design Expression, Canvas.

Сегодня компьютер перестал быть просто печатной машинкой и кульманом - он превратился в целый мультимедийный развлекательный центр с прекрасной машинной графикой, которая ничем не отличается от реальности, пример этому рис. 13, смоделированный в системе 3D Studio Max [2, 3].

Машинная графика имеет сегодня промышленную базу, оцениваемую в 36 млрд дол., которая обеспечивает работой около 300 тыс. специалистов. Она продолжает лидировать в вопросах обеспечения нашего взаимодействия с компьютерами и организации доступа к информации.

1. КорриганДж. Компьютерная графика. М., 1995.

2. Иванов В.П., Батраков А.С. Трехмерная компьютерная графика / Под ред. К.М. Полищука. М., 1995.

3. Шишкин Е.В., Боресков А.В. Компьютерная графика. Динамика, реалистичные изображения. М., 2000.

Отправной точкой развития компьютерной графики можно считать 1930 год, когда в США нашим соотечественником Владимиром Зворыкиным, работавшим в компании “Вестингхаус” (Westinghouse), была изобретена электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), впервые позволяющая получать изображения на экране без использования механических движущихся частей.

В 1950 году Бенджамин Лапоски (Ben Laposky), математик, художник и чертежник, начал экспериментировать с рисованием на осциллографе. Танец света создавался сложнейшими настройками на этом электронно-лучевом приборе. Для запечатления изображений применялись высокоскоростная фотография и особые объективы, позже были добавлены пигментированные фильтры, наполнявшие снимки цветом.

Началом эры собственно компьютерной графики можно считать декабрь 1951 года, когда в Массачусеттском технологическом институте (МТИ) для системы противовоздушной обороны военно-морского флота США был разработан первый дисплей для компьютера “Вихрь”. Изобретателем этого дисплея был инженер из МТИ Джей Форрестер.

В 1952 году появилась первая наглядная компьютерная игра - OXO, или крестики-нолики, разработанная Александром Дугласом (Alexander Douglas) для компьютера EDSAC в рамках кандидатской диссертации как пример взаимодействия человека с машиной. Ввод данных осуществлялся дисковым номеронабирателем, вывод выполнялся матричной электронно-лучевой трубкой.

В 1955 году родилось световое перо. На кончике пера находится фотоэлемент, испускающий электронные импульсы и одновременно реагирующий на пиковое свечение, соответствующее моменту прохода электронного луча. Достаточно синхронизировать импульс с положением электронной пушки, чтобы определить, куда именно указывает перо. Световые перья вовсю использовались в вычислительных терминалах образца 1960-х годов.

В 1957 году для компьютера SEAC образца 1950-го при Национальном бюро стандартов США команда под руководством Расселла Керша (Russell Kirsch) разработала барабанный сканер, при помощи которого была получена первая в мире цифровая фотография. Изображение, на котором запечатлен трехмесячный сын ученого, получилась размером 5×5 см в разрешении 176×176 точек. Компьютер самостоятельно вычленил контуры, распознал символы и отобразил цифровое изображение на экране осциллографа.

В 1958 году в МТИ запущен компьютер Lincoln TX-2, впервые использующий графическую консоль. С этого момента компьютерная графика обретает настоящее приложение методик и наработок - векторный дисплей.

Считается, что термин "компьютерная графика" придумал в 1960 году Уильям Феттер (William Fetter), дизайнер из Boeing Aircraft, хотя сам он утверждает, будто авторство принадлежит его коллеге Верну Хадсону (Verne Hudson). На тот момент возникла нужда в средствах описания строения человеческого тела, причем одновременно с высокой точностью и в пригодном для изменения виде. Для решения поставленной задачи компьютерная графика подходила идеально.

Одним из отцов-основателей компьютерной графики считается Айвен Сазерленд (Ivan Sotherland), который в 1962 году все в том же МТИ создал программу компьютерной графики под названием “Блокнот” (Sketchpad). Эта программа могла рисовать достаточно простые фигуры (точки, прямые, дуги окружностей), могла вращать фигуры на экране.

В 1963 году Айвен Сазерленд (Ivan Sutherland) написал компьютерную программу "Альбом" (Sketchpad). Она дала машинной графике огромный толчок вперед, послужила прообразом для систем автоматизированного проектирования (САПР), впервые описала элементы современных пользовательских интерфейсов и объектно ориентированных языков программирования. "Альбом" посредством светового пера позволял рисовать на дисплее векторные фигуры, сохранять их, обращаться к готовым примитивам.

Под руководством Т. Мофетта и Н. Тейлора фирма Itek разработала цифровую электронную чертежную машину. В 1964 году General Motors представила систему автоматизированного проектирования DAC-1, разработанную совместно с IBM.

В 1965 году фирма IBM выпустила первый коммерческий графический терминал под названием IBM-2250.

Создание серии мультипликаций Poem Field.

В период 1965-1971 годов на основе BeFlix режиссером-экспериментатором Стэном Вандербиком (Stan VanDerBeek) была создана серия мультипликаций Poem Field. Анимация велась на мейнфрейме IBM 7094, записывалась микрофильмирующим аппаратом Stromberg-Carlson 4020, стоила тогда 500 долларов за минуту.

В 1967 году на базе Университета Юты организован исследовательский центр компьютерной графики мирового масштаба. Ее сформировали Айвен Сазерленд и Дэвид Эванс (David Evans), вплотную изучающий аспекты визуального взаимодействия компьютера с человеком. Техническое оснащение созданной лаборатории, всесторонне сфокусировавшейся на вопросах создаваемых компьютерами изображений (CGI), было достаточно мощным, чтобы привлечь целую когорту перспективных специалистов.

На сегодняшний день нет ни одной области в деятельности человека, где бы не применялась компьютерная графика.

Практически ни один фильм не обходится без нее, не говоря уже о рекламе, издательском деле, анимации и видеоиграх. Число виртуальных галерей и развлекательных парков быстро растет. А с приходом автоматических пилотируемых аппаратов компьютерная графика стала использоваться даже в космической отрасли.

Основные этапы в истории развития

"Классическая" векторная графика до сих пор используется в различных приложениях бизнеса, включая разработку концепции, тестирование и создание новых продуктов. Можно считать, что первые системы компьютерной графики появились вместе с первыми цифровыми компьютерами.

Сейчас ее рассматривают как средство, обеспечивающее мощную взаимосвязь между человеком и компьютером, заставляя компьютер говорить с человеком на языке изображений.

Прошло несколько лет, и компьютерная графика стала основным средством связи между человеком и компьютером, постоянно расширяющим сферы своего применения. Проект "Вихрь" Массачусетского технологического института был отмечен как начало эры компьютерной графики. "Вихрь" стал основой создания опытного образца командноуправляемой системы воздушной защиты, разработанной как средство преобразования данных, полученных от радара, в наглядную форму.

В конце 60-х - начале 70-х в области компьютерной графики начали работать новые фирмы. Если ранее для выполнения каких-либо работ покупателям приходилось устанавливать уникальное оборудование и разрабатывать новое программное обеспечение, то с появлением разнообразных пакетов программ, облегчающих процесс создания изображений, чертежей и интерфейсов, ситуация существенно изменилась. За десятилетие системы стали настолько совершенны, что почти полностью изолировали пользователя от проблем, связанных с программным обеспечением.

В конце 70-х в компьютерной графике произошли значительные изменения. Появилась возможность создания растровых дисплеев, имеющих множество преимуществ: вывод больших массивов данных, устойчивое, не мерцающее изображение, работа с цветом. Впервые стало возможным получение цветовой гаммы. Растровая технология в конце 70-х стала явно доминирующей. Наиболее знаменательным событием в области компьютерной графики стало создание конце 70-х персонального компьютера.

В 1977 году компания Apple создала Apple-II. Появление этого устройства вызывало смешанные чувства: графика была ужасной, а процессоры медленными. Однако персональные компьютеры стимулировали процесс разработки периферийных устройств. Конечно, персональные компьютеры развивались как важная часть машинной графики, особенно с появлением в 1984 году модели Apple Macintosh с их графическим интерфейсом пользователя. Первоначально областью применения персонального компьютера были не графические приложения, а работа с текстовыми процессорами и электронными таблицами, но его возможности как графического устройства побуждали к разработке относительно недорогих программ как в области CAD/CAM, так и в более общих областях бизнеса и искусства.

К концу 80-х программное обеспечение имелось для всех сфер применения: от комплексов управления до настольных издательств. В конце 80-х возникло новое направление рынка на развитие аппаратных и программных систем сканирования, автоматической оцифровки. Оригинальный толчок в таких системах должна была создать магическая машина Ozalid, которая бы сканировала и автоматически векторизовала чертеж на бумаге, преобразовывая его в стандартные форматы.

Однако акцент сдвинулся в сторону обработки, хранения и передачи сканируемых пиксельных изображений.

В 90-х стираются отличия между компьютерной графикой и обработкой изображения. Машинная графика часто имеет дело с векторными данными, а основой для обработки изображений является пиксельная информация. Еще несколько лет назад каждый пользователь требовал рабочую станцию с уникальной архитектурой, а сейчас процессоры рабочих станций имеют быстродействие, достаточное для того, чтобы управлять как векторной, так и растровой информацией.

Кроме того, появляется возможность работы с видео. Прибавьте аудио возможности, и вы получите компьютерную среду мультимедиа. Возрастающий потенциал персональных компьютеров и их громадное число - порядка 100 миллионов - обеспечивает устойчивый рост индустрии в отрасли. Графика все шире проникает в бизнес - сегодня фактически нет документов, созданных без использования какого-либо графического элемента.

Художники, архитекторы и дизайнеры уже не мыслят своей работы без использования компьютерной графики. Трехмерная графика позволяет смоделировать архитектурный объект и позволяет оценить его достоинства более объективно, чем это возможно сделать на основе чертежей или макетов. Дизайнер по интерьерам сейчас может предложить заказчику почти фотографическое изображение его будущего жилья, тогда как раньше, возможно было довольствоваться только эскизами.

Коротко векторных изображениях

Особенно часто в повседневной жизни мы сталкиваемся с векторными изображениями. Почти на любом изделии есть логотип компании-изготовителя. Разрабатывается логотип в векторах. Но нельзя и переоценивать возможности компьютера. Ведь это всего лишь инструмент, каким бы совершенным он ни был. Компьютер лишь облегчает работу человека с графическими изображениями, но не создает их. Сначала можно было создавать лишь простые векторные объекты - изображения, состоящие из, так называемых, «векторов» - функций, которые позволяют вычислить положение точки на экране или бумаге. Например, функция, графиком которой является круг, прямая линия или другие более сложные кривые.

С развитием компьютерной техники и технологий появилось множество способов выполнения графических изображений. Примерно в 1995 году в России появились свои разработчики мультимедиа программ, зародились электронные издательства. Качественный уровень программных продуктов, выполненных российскими художниками и программистами не уступал, а иногда и превосходил качество программ зарубежных авторов. Ещё одним направлением современной компьютерной графики стал «Веб-Дизайн». С 1995 года во всём мире наблюдается развёртывание глобальной мировой компьютерной сети - Интернет.

Интернет является самым большим в мире хранилищем информации и связывает сегодня почти 80% всех компьютерных систем мира. И сегодня Интернет стал новым направлением для компьютерных художников-дизайнеров. По своему жанру он очень близок к книжной и журнальной графике. Однако, художественная графика, предназначенная для Интернет, должна быть лаконична. Это связано, прежде всего, с ограничениями в скорости передачи данных по телефонным и кабельным сетям, через которые осуществляется связь между компьютерами. Однако этого вполне достаточно для того, чтобы осуществлять передачу видеоданных.

Компьютерная графика — совокупность методов создания и редактирования изображений с помощью компьютеров и специального программного обеспечения. В наши дни компьютерная графика многими специалистами признается отдельным видом визуального и интерактивного искусства эпохи Постмодернизма.

Компьютерная графика — это результат внедрения в искусство новейших технологий обработки данных, позволяющих художнику без использования традиционных инструментов и материалов решать важные творческие задачи:

создавать всевозможные визуальные и анимационные эффекты;
изменять цвет и форму любого объекта;
создавать художественные образы с помощью линий, штриховки и пятен.

Виды компьютерной графики

Компьютерную графику по способам создания изображений разделяют на 2 основные разновидности: двухмерную (2D) и трехмерную (3D). В двухмерной графике изображения создаются на плоскости, а в трехмерной — в пространстве.

В двухмерной векторной графике каждое изображение представляет собой набор простых геометрических объектов (точек, прямых, окружностей, многоугольников) с основными параметрами (цветом и толщиной линий). В растровой графике образ состоит из мельчайших точек — пикселей с заданными показателями цвета, прозрачности и яркости.

При работе с 2D графикой художник часто использует специальное устройство — планшет. С его помощью он на плоской поверхности электронным пером — стилусом, как пером или кистью рисует изображение на рабочей поверхности.

Принцип работы с трехмерной графикой кардинально отличается от предыдущего. Здесь действия художника очень схожи с творчеством скульптора. Каждый объект сначала моделируется в специальном трехмерном редакторе, а готовое изображение представляет собой плоскую проекцию совокупности всех исходных объектов.

Применение компьютерной графики

Сфера применения компьютерной графики сегодня не ограничивается научной и промышленной деятельностью. Ее широко используют в своей работе конструкторы, дизайнеры, архитекторы и аналитики для создания всевозможной документации и презентации своих проектов, а также фотохудожники при творческой обработке изображений.

Дополнительно, компьютерная графика применяется при создании:

компьютерных игр;
рекламных материалов; ;
компьютерных эффектов к фильмам.

Кроме того, в наши дни большой популярностью пользуется цифровая живопись, которую современные художники используют для написания картин разных стилей и жанров.

Цифровая живопись имеет ряд значительных преимуществ перед традиционной. Например, художник может в течение нескольких секунд подбирать нужный цвет и тип инструмента с помощью специальной программы, а также легко исправлять допущенные ошибки и сохранять начатую работу, чтобы вернуться к ней позже.

История компьютерной графики

История компьютерной графики берет свое начало с конца 40-х годов прошлого века, когда в компьютерах начали использовать электронно-лучевые трубки в качестве оперативной памяти. Уже тогда у специалистов появилась возможность создавать на экране осциллографов элементарные изображения, используя простейший код.

В 1952 году английский программист Александр Дуглас (Alexander Douglas) разработал первую в мире компьютерную игру «OXO» — виртуальный аналог знакомых всем крестиков-ноликов. Но в ней графика еще не использовалась. Только через 10 лет Стив Рассел (Steve Russell) создал полноценную игру с графикой «Spacewar!», в которой два игрока управляли космическими кораблями, а интерактивные фигурки челноков перемещались на экране монитора.

В 1955 году был изобретено световое перо — аналог современного стилуса, но сфера его применения была ограничена научной отраслью. В середине 1960-х вышли в свет первые мультфильмы, созданные с использованием компьютерной графики, которые вызвали огромный интерес у зрителей.

Но только в 70-х годах ХХ века с появлением цветных мониторов цифровая графика начала стремительно развиваться. Тогда же появились первые персональные компьютеры, что позволило приобщиться к технологиям создания цифровых изображений огромному количеству людей.

С этого момента значительно расширилась сфера применения цифровой графики, началась активная разработка компьютерных игр, вскоре появились первые графические редакторы и стандарты, а в середине 1990-х — красочные работы пионеров цифровой живописи.

С началом нового тысячелетия для компьютерной графики наступила эра новых возможностей. Благодаря развитию уникальных цифровых технологий, доступности компьютеров и программного обеспечения, перед современными художниками открыты грандиозные перспективы для творческой самореализации.

Читайте также: