Интерактивная компьютерная графика это понятие которое подчеркивает наличие

Обновлено: 30.06.2024

Файл "Глоссарий" внутри архива находится в папке "Компьютерная графика". Документ из архива "Компьютерная графика", который расположен в категории "книги и методические указания". Всё это находится в предмете "компьютерная графика" из четвёртого семестра, которые можно найти в файловом архиве РТУ МИРЭА. Не смотря на прямую связь этого архива с РТУ МИРЭА, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "книги и методические указания", в предмете "компьютерная графика" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "Глоссарий"

Текст из документа "Глоссарий"

Альфа-канал — характеристика прозрачности.

Анимация (animation) — последовательность кадров, которые воспринима­ются как кино.

Антиалиасинг (antialiasing) — устранение ступенчатого эффекта растровых изображений, сглаживание путем задания цветов отдельных угловых пик­селов.

Аффинное преобразование — линейное преобразование, например, преоб­разование координат.

Битовый массив (bitmap)— растр, который сохраняется в памяти или на диске.

Векторизация (vectorization) — преобразование в векторную форму описа­ния из растровой или другой формы.

Векторная графика — создание изображений на основе векторного описа­ния отдельных объектов.

Окно (window) — фрагмент плоскости графического вывода. В операцион­ной системе Windows это фундаментальное понятие, которое ассоцииру­ется с выполняемой программой.

Видеоадаптер — устройство, с помощью которого непосредственно форми­руется изображение на экране монитора компьютерной системы. Созда­ние изображения осуществляется на основе данных, которые присылают­ся из процессора и памяти.

Виртуальная реальность (virtual reality) — понятие, которое означает спо­собность компьютерной системы создать для человека иллюзию действий в некотором пространстве.

Видовое преобразование (view transform) — преобразование координат со­гласно ракурсу показа пространственных объектов.

Воксел (voxel — volume picture element) — элемент объемного растра. Мас­сивы в. используются для моделирования объемных трехмерных объектов.

Вексельный рендеринг — отображение на основе вексельной модели.

• В.р. прямого хода (forward rendering) — вывод точек в произвольном порядке с использованием Z-буфера.

• В.р. BTF (back-to-front)— сканирование объема начинается с самых дальних вокселов и заканчивается самыми близкими.

• В.р. FTB (front-to-back) — сканирование объема начинается с самых близких вокселов и заканчивается самыми дальними вокселами.

Гамма-коррекция — компенсация нелинейности функции яркости для эк­ранов дисплеев телевизионного типа.

Геоинформационная система (ГИС) — компьютерная система, которая хранит в базе данных описание и обеспечивает анализ объектов, которые располагаются на поверхности Земли.

Графический интерфейс пользователя (Graphical User Interface, GUI) — набор графических элементов, которые предусмотрены для пользователей компьютерной системы для выполнения некоторых операций.

Гуро метод — способ закрашивания граней трехмерных объектов, который использует интерполяцию интенсивностей отражения света в вершинах граней.

Дизеринг (dithering) — иллюзия оттенка цвета, созданная смешением близко расположенных точек различных цветов.

Интерактивная компьютерная графика — понятие, которое использова­лось для того, чтобы подчеркнуть наличие аппаратных и программных способов диалога с человеком в графической компьютерной системе.

Интерфейс графического устройства (Graphic Device Interface, GDI) — подсистема операционной системы Windows.

Компьютерная графика — создание изображений с помощью компьютера.

Контекст (context) — указывает место графического вывода. С контекстом ассоциируется поверхность отображения и структура данных, которые описывают основные параметры.

• К. графического устройства (device context) — фундаментальное поня­тие графики для функций API Windows.

• К. отображения (rendering context) — контекст для функций библиоте­ки OpenGL.

Линиатура— количество точек (линий) на единицу длины. Используется для характеристики растеризации методом дизеринга.

Метафайл (metafile) — описание изображения в файле, которое содержит операторы графики в соответствующей последовательности.

Морфинг (morphing) — методы преобразования формы объектов.

Муар — видеоэффект, узор, который возникает вследствие взаимодействия растровых структур изображения и растровых элементов устройства ото­бражения.

Операционная система — программа, которая управляет ресурсами компь­ютера и другими программами. Пример о.с. — Windows, Unix, MacOS.

Палитра (palfete) — набор цветов, важных для определенного изображения.

Пиксел (pixel — picture element) — элемент растра.

Плоттер (plotter) — векторное устройство для отображения на бумаге.

Полигон (polygon) — многоугольник, фигура, которая ограничивается кон­туром связанных отрезков прямых.

Полилиния (polyline) — ломаная линия связанных отрезков прямых.

Принтер (printer)— устройство для печати, преимущественно растрового типа.

Растеризация (rasterization) — создание растрового изображения на основе векторного (или другого) описания элементов изображения.

Растровое изображение — изображение, созданное множеством близко рас­положенных точек различного цвета (пикселов).

Рендеринг (rendering) — процесс отображения информации в графическом виде. Как правило, это относится к созданию изображений трехмерных объектов.

Разрешающая способность растра (resolution) — характеристика растров и растровых устройств. Измеряется в количестве пикселов на единицу дли­ны, например, в дюймах (dpi).

• Оптическая р. сп. р. — характеризует оптическую систему растровых устройств ввода-вывода.

• Интерполированная р. сп. р. — выше оптической благодаря интерпо­ляции.

Система автоматизированного проектирования, САПР (Computer Aided Design, CAD)— система для проектирования сложных объектов с по-

мощью компьютера. Обычно функционирует в интерактивном режиме а широко использует компьютерную графику.

Сканер (scanner) — устройство для ввода графических изображений в ком­пьютер.

Сплайн — кривая или поверхность специального типа, которая может ис­пользоваться для аппроксимации фрагментов линий или поверхностей сложной формы. Несколько связанных сплайнов описывают форму как единое целое.

Спрайт (sprite) — растровое изображение отдельного объекта рисунка, кото­рое сохраняется в битовом массиве и быстро копируется в нужное место. Спрайты широко используются в анимации.

Тексел (texel — texture element) — элемент растровой текстуры.

Текстура (texture) — стиль закрашивания, который создает иллюзию рель­ефности поверхности объекта. Часто используется в виде растровых об­разцов (битмапов).

Трассировка лучей (raytracing)— методы создания реалистичных изобра­жений, основанные на отслеживании распространения световых лучей.

• Обратная тр. л. — отслеживание световых лучей в обратном порядке, то есть, начиная от точки наблюдения и далее, к источникам света.

Триангуляция — формирование модели поверхности в виде множества свя­занных треугольников.

Фильтрация текстур — способ коррекции, интерполяции изображения при наложении текстуры на поверхность объектов.

Фонга метод — способ закрашивания граней трехмерных объектов, который основывается на интерполяции векторов нормалей в вершинах.

Фракталы (fractals) — объекты сложной формы, которые описываются про­стыми циклами итераций.

Шрифт (font) — набор знаков символов для представления текста в поли­графии, компьютерных системах, причем для этих знаков характерны единство стиля, размеров, одинаковость способов отображения.

• Растровый шр. — набор растровых изображений символов.

• Векторный шр. — использует описание символов в векторной форме, благодаря чему может гибко изменять размеры и форму текста.

• TrueType— формат шрифтов для программ операционной системы Windows, является разновидностью векторного шрифта— использует описание формы символов В-сплайнами.

AGP (Accelerated Graphics Port) — локальная шина для обмена информацией между видеоадаптером, процессором и оперативной памятью.

API (Application Program Interface) — интерфейс для разработки прикладных программ.

BMP — растровый графический формат файлов, который широко использу­ется программами в операционной среде Windows. Изображение сохраня­ется в форме битового массива.

CMYK (Cyan Magenta Yellow blac) — субтрактивная цветовая модель. DirectX — подсистема Windows для графического вывода.

Direct3D— программный интерфейс API, разработанный в Microsoft для трехмерной графики в Windows.

dpi (dots per inch) — количество точек на дюйм длины. Единица измерения разрешающей способности растра.

DXF — векторный графический формат файлов. Разработан Autodesk.

EMF (Enhanced MetaFile) — векторный графический формат для программ в среде Windows.

FIF (Fractal Image Format) — формат файлов для изображений, которые сжа­ты методом фрактального сжатия.

fps (frames per second) — количество кадров в секунду. Единица измерения скорости видеосистемы для мультимедиа.

GIF— растровый графический формат, который широко используется в Internet. Разработан CompuServe.

GLide — программный интерфейс API, разработанный в 3Dfx Interactive для графических программ, использующих графические видеоадаптеры се­мейства Voodoo.

HTML— формат файлов для документов, в которых присутствуют текст, графика и другие элементы. Широко используется в Internet.

JPEG (Joint Photographic Experts Group)— стандарт формата файлов для растровых изображений с эффективным сжатием информации.

LZW — метод сжатия информации, который используется, например, в фай­лах формата GIF.

МП* mapping — сохранение нескольких вариантов текстуры для различных ракурсов, масштабов показа, что обеспечивает улучшение вывода тексту-рированных поверхностей.

MPEG (Moving Pictures Expert Group) — стандарт для цифрового кодирова­ния компьютерных видеофильмов.

OpenGL (Open Graphic Library)— библиотека графических функций, ин­терфейс для графических прикладных программ. Разработана Silicon Graphics.

PCX — популярный растровый графический формат. Разработан ZSoft.

PDF (Portable Document Format) — формат файлов электронных документов. Файл может включать текст, графику (растровую и векторную) и прочие данные. Разработан Adobe.

RAM (Random Access Memory) — оперативная память компьютера.

• VRAM (Video RAM)— видеопамять, кадровый буфер в видеоадап­терах.

RGB (Red Green Blue) — аддитивная цветовая модель, согласно которой цвет кодируется тремя компонентами — красным, зеленым и синим.

RGBA (Red Green Blue Alpha) — компоненты описания цвета и прозрачности для элементов изображения.

RLE (Run Length Encoding) — метод сжатия информации. Используется, на­пример, в файлах PCX.

TIFF (Tag Image File Format)— растровый графический формат, который используется для обмена графическими данными.

VRML (Virtual Reality Modeling Language) — компьютерный язык описания трехмерных объектов и сцен. Используется в Internet.

Wavelet transform — метод преобразования, который можно использовать для эффективного сжатия изображений. Внедряется AT&T.

Windows — операционная система для компьютеров. Использует графиче­ский интерфейс пользователя. Часто применяется в персональных компь­ютерах типа IBM PC. Разработана Microsoft.

WMF (Windows MetaFile) — векторный графический формат для программ в среде Windows.

XYZ — название цветовой модели, принятой Международной Комиссией по Освещению.

Z-буфер— массив, в котором сохраняются значения расстояния до точки наблюдения (глубина) для каждого пиксела растрового изображения. Ис­пользуется в алгоритмах создания изображений трехмерных объектов с удалением невидимых точек.

Список литературы

Книги, монографии

1. Ашкенази Г. И. Цвет в природе и технике.— М.: Энергоатомиздат, 1985. —96 с.

2. Борн Г. Форматы данных. — СПб.: BHV, 1995. — 472 с.

3. Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике. — М, Л.: ОГИЗ, 1948. —556 с.

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

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

Обработка изображений (IMAGE PROCESSING) рассматривает задачи в которых и входные и выходные данные являются изображениями. Например, передача изображения с устранением шумов и сжатием данных, переход от одного вида изображения к другому (от цветного к черно–белому) и т.д. Таким образом, под обработкой изображений понимают деятельность над изображениями (преобразование изображений). Задачей обработки изображений может быть как улучшение в зависимости от определенного критерия (реставрация, восстановление), так и специальное преобразование, кардинально изменяющее изображения.

При обработке изображений существуют следующие группы задач:


Ограничимся работой только с цифровым изображением. Цифровые преобразования по цели преобразования можно разделить на два типа:

  • реставрация изображения - компенсирование имеющегося искажения (например, плохие условия фотосъемки);
  • улучшение изображения - это искажение изображения с целью улучшения визуального восприятия или для преобразования в форму, удобную для дальнейшей обработки.

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

Компьютерная графика в настоящее время сформировалась как наука об аппаратном и программном обеспечении для разнообразных изображений от простых чертежей до реалистичных образов естественных объектов. Компьютерная графика используется почти во всех научных и инженерных дисциплинах для наглядности и восприятия, передачи информации. Применяется в медицине, рекламном бизнесе, индустрии развлечений и т. д. Без компьютерной графики не обходится ни одна современная программа. Работа над графикой занимает до 90% рабочего времени программистских коллективов, выпускающих программы массового применения.

Конечным продуктом компьютерной графики является изображение. Это изображение может использоваться в различных сферах, например, оно может быть техническим чертежом, иллюстрацией с изображением детали в руководстве по эксплуатации, простой диаграммой, архитектурным видом предполагаемой конструкции или проектным заданием, рекламной иллюстрацией или кадром из мультфильма.

Компьютерная графика – это наука, предметом изучения которой является создание, хранение и обработка моделей и их изображений с помощью ЭВМ, т.е. это раздел науки, который занимается проблемами получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) на компьютере.

В компьютерной графике рассматриваются следующие задачи:

  • представление изображения в компьютерной графике;
  • подготовка изображения к визуализации;
  • создание изображения;
  • осуществление действий с изображением.

Под компьютерной графикой обычно понимают автоматизацию процессов подготовки, преобразования, хранения и воспроизведения графической информации с помощью компьютера. Под графической информацией понимаются модели объектов и их изображения.

В случае, если пользователь может управлять характеристиками объектов, то говорят об интерактивной компьютерной графике, т.е. способность компь­ютерной системы создавать графику и вести диалог с человеком. В настоящее время почти любую программу можно считать системой интер­активной компьютерной графики.

Интерактивная компьютерная графика – это так же использование компьютеров для подготовки и воспроизведения изображений, но при этом пользователь имеет возможность оперативно вносить изменения в изображение непосредственно в процессе его воспроизведения, т.е. предполагается возможность работы с графикой в режиме диалога в реальном масштабе времени.

Интерактивная графика представляет собой важный раздел компьютерной графики, когда пользователь имеет возможность динамически управлять содержимым изображения, его формой, размером и цветом на поверхности дисплея с помощью интерактивных устройств управления.

Исторически первыми интерактивными системами считаются системы автоматизированного проектирования (САПР), которые появились в 60-х годах. Они представляют собой значительный этап в эволюции компьютеров и программного обеспечения. В системе интерактивной компьютерной графики пользователь воспринимает на дисплее изображение, представляющее некоторый сложный объект, и может вносить изменения в описание (модель) объекта. Такими изменениями могут быть как ввод и редактирование отдельных элементов, так и задание числовых значений для любых параметров, а также иные операции по вводу информации на основе восприятия изо­бражений.

Системы типа САПР активно используются во многих областях, например в машиностроении и электронике. Одними из первых были созданы САПР для проектирования самолетов, автомобилей, системы для разработки микроэлектронных интегральных схем, архитектурные системы. Такие системы на первых порах функционировали на достаточно больших компьютерах. Потом распространилось использование быстродействующих компьютеров средне­го класса с развитыми графическими возможностями – графических рабо­чих станций. С ростом мощностей персональных компьютеров все чаще САПР использовали на дешевых массовых компьютерах, которые сейчас имеют достаточные быстродействие и объемы памяти для решения многих задач. Это привело к широкому распространению систем САПР.

Сейчас становятся все более популярными геоинформационные системы (ГИС). Это относительно новая для массовых пользователей разновидность систем интерактивной компьютерной графики. Они аккумулируют в себе методы и алгоритмы многих наук и информационных технологий. Такие сис­темы используют последние достижения технологий баз данных, в них зало­жены многие методы и алгоритмы математики, физики, геодезии, топологии, картографии, навигации и, конечно же, компьютерной графики. Системы ти­па ГИС зачастую требуют значительных мощностей компьютера как в плане работы с базами данных, так и для визуализации объектов, которые находят­ся на поверхности Земли. Причем, визуализацию необходимо делать с раз­личной степенью детализации – как для Земли в целом, так и в границах отдельных участков. В настоящее время заметно стремление разра­ботчиков ГИС повысить реалистичность изображений пространственных объектов и территорий.

Работа с компьютерной графикой – одно из самых популярных направлений использования персонального компьютера, причем занимаются этой работой не только профессиональные художники и дизайнеры. На любом предприятии время от времени возникает необходимость в подаче рекламных объявлений в газеты и журналы, в выпуске рекламной листовки или буклета. Иногда предприятия заказывают такую работу специальным дизайнерским бюро или рекламным агентствам, но часто обходятся собственными силами и доступными программными средствами.

Типичными для любой ГИС являются такие операции – ввод и редактирование объектов с учетом их расположения на поверхности Земли, формирование разнообразных цифровых моделей, запись в базы данных, выполнение разнообразных запросов к базам данных. Важной операцией является анализ с учетом пространственных, топологических отношений множества объектов, расположенных на некоторой территории.

Области применения компьютерной графики.

Область применения компьютерной графики не ограничивается одними художественными эффектами. Во всех отраслях науки, техники, медицины, в коммерческой и управленческой деятельности используются построенные с помощью компьютера схемы, графики, диаграммы, предназначенные для наглядного отображения разнообразной информации. Конструкторы, разрабатывая новые модели автомобилей и самолетов, используют трехмерные графические объекты, чтобы представить окончательный вид изделия. Архитекторы создают на экране монитора объемное изображение здания, и это позволяет им увидеть, как оно впишется в ландшафт.

Можно рассмотреть следующие области применения компьютерной графики.

Научная графика

Первые компьютеры использовались лишь для решения научных и производственных задач. Чтобы лучше понять полученные результаты, производили их графическую обработку, строили графики, диаграммы, чертежи рассчитанных конструкций. Первые графики на машине получали в режиме символьной печати. Затем появились специальные устройства – графопостроители (плоттеры) для вычерчивания чертежей и графиков чернильным пером на бумаге. Современная научная компьютерная графика дает возможность проводить вычислительные эксперименты с наглядным представлением их результатов.

Деловая графика

Деловая графика – область компьютерной графики, предназначенная для наглядного представления различных показателей работы учреждений. Плановые показатели, отчетная документация, статистические сводки – вот объекты, для которых с помощью деловой графики создаются иллюстративные материалы. Программные средства деловой графики включаются в состав электронных таблиц.

Конструкторская графика

Конструкторская графика используется в работе инженеров–конструкторов, архитекторов, изобретателей новой техники. Этот вид компьютерной графики является обязательным элементом САПР (систем автоматизации проектирования). Средствами конструкторской графики можно получать как плоские изображения (проекции, сечения), так и пространственные трехмерные изображения.

Иллюстративная графика

Иллюстративная графика – это произвольное рисование и черчение на экране компьютера. Пакеты иллюстративной графики относятся к прикладному программному обеспечению общего назначения. Простейшие программные средства иллюстративной графики называются графическими редакторами.

Художественная и рекламная графика

Художественная и рекламная графика – ставшая популярной во многом благодаря телевидению. С помощью компьютера создаются рекламные ролики, мультфильмы, компьютерные игры, видеоуроки, видеопрезентации. Графические пакеты для этих целей требуют больших ресурсов компьютера по быстродействию и памяти. Отличительной особенностью этих графических пакетов является возможность создания реалистических изображений и "движущихся картинок". Получение рисунков трехмерных объектов, их повороты, приближения, удаления, деформации связано с большим объемом вычислений. Передача освещенности объекта в зависимости от положения источника света, от расположения теней, от фактуры поверхности, требует расчетов, учитывающих законы оптики.

Одним из первых известных фильмов был фильм «Звездные войны». Он был создан с помощью суперкомпьютера Сгау. Этапы дальнейшего развития компьютерного кинематографа можно проследить по таким фильмам, как «Терминатор-2», «Вавилон 5», и др. До недавнего времени технологии компьютерной графики использовались для спецэффектов, создания изображений экзотических чудовищ, имитации стихийных бедствий и других элементов, которые являлись лишь фоном для игры живых актеров. В 2001 году вышел на экраны полнометражный кинофильм «Финальная фантазия», в котором все, включая изображения людей, синтезировано компьютером – живые актеры только озвучили роли за кадром.

Компьютерная анимация

Компьютерная анимация – это получение движущихся изображений на экране дисплее. Художник создает на экране рисунке начального и конечного положения движущихся объектов, все промежуточные состояния рассчитывает и изображает компьютер, выполняя расчеты, опирающиеся на математическое описание данного вида движения. Полученные рисунки, выводимые последовательно на экран с определенной частотой, создают иллюзию движения. Мультимедиа – это объединение высококачественного изображения на экране компьютера со звуковым сопровождением. Наибольшее распространение системы мультимедиа получили в области обучения, рекламы, развлечений.

Графика для Интернета

Появление глобальной сети Интернет привело к тому, что компьютерная графика стала занимать важное место в ней. Все больше совершенствуются способы передачи визуальной информации, разрабатываются более совершенные графические форматы, ощутимо желание использовать трехмерную графику, анимацию, весь спектр мультимедиа.

Теперь перейдем к рассмотрению понятия интерактивной компьютерной графики. Как уже было сказано в самом начале этого интерактивного учебного пособия, под компьютерной графикой понимают автоматизацию процессов подготовки, преобразования, хранения и воспроизведения графической информации с помощью компьютера. Под графической информацией понимаются модели объектов и их изображения.

Интерактивная компьютерная графика - это так же использование компьютеров для подготовки и воспроизведения изображений, но при этом пользователь имеет возможность оперативно вносить изменения в изображение непосредственно в процессе его воспроизведения, т.е. предполагается возможность работы с графикой в режиме диалога в реальном масштабе времени.

Интерактивная графика представляет собой важный раздел компьютерной графики, когда пользователь может динамически управлять содержимым изображения, его формой, размером и цветом на поверхности дисплея с помощью интерактивных устройств управления.

Программы моделирования позволяют довольно естественно представить некую реальность с помощью движущегося изображения и звука в сочетании с интерактивной способностью такой системы. Такие системы в начале своего существования были весьма сложны и дороги, поэтому использовались лишь для военных нужд.

С помощью такой системы танковые сражения, воздушные битвы проводились «всухую». Такое применение выгодно и в финансовом плане, если подумать об огромных затратах на один час реального (на природе) учения (материалы, персонал, боеприпасы, горючее и - не надо забывать о возмещении ущерба).

Область, в которой возникает взаимодействие человека и компьютера и которая проявляется в создании виртуальной (кажущейся) реальности - называемая также CYBErSPACE (кибернетическое пространство) - расширяет и обогащает это новое направление применения мультимедиа. Этот виртуальный трехмерный изображаемый мир динамично реагирует на интерактивное общение с пользователем.

Такие виртуальные миры создаются, как правило, на базе компьютера и программ CAD (Computer Aided Design - проектирование с помощью компьютера). Используя специальные сооружения и соответствующее оборудование, зритель может передвигаться в таком пространстве.

Но эта идея совсем не нова. Уже в конце шестидесятых - начале семидесятых годов в Америке была создана интерактивная система, которая, например, регистрировала присутствие человека в помещении с помощью видеокамеры и датчиков перемещения, затем передавала данные в компьютер, который производил соответствующие эффекты.

После серьезных успехов в деле миниатюризации приборостроения были созданы комфортабельные условия для дальнейшего творчества. Специальный шлем, по размерам несколько больший, чем обычный шлем мотоциклиста, был оборудован двумя маленькими мониторами, расположенными прямо против глаз. Эти мониторы служат для пользователя «глазами в мир», предоставляя полный электронный обзор. Если пользователь поворачивает голову, изображение на мониторах также отслеживает смену направления взгляда без заметной задержки.

Перчатки с датчиком дополняют «вооружение» пользователя. Эти перчатки при помощи датчиков преобразуют движение руки или даже отдельных пальцев в электрические импульсы. Датчики регистрируют положение рук и направление их движения. Кабель из стекловолокна, проложенный между двух слоев ткани внутри перчаток, реагирует, даже если пошевелить пальцем. Комплексное движение передается некой виртуальной руке в компьютере, и там решается вопрос об ответных действиях и реакции. Дальнейшее развитие идея перчаток нашла в разработке полностью укомплектованного датчиками костюма.

В его конструкцию заложен тот же принцип преобразования движений тела в электрические сигналы. Главным образом поддержку этим разработкам оказывало американское космическое ведомство NASA, которое хотело с помощью этих конструкций управлять, например, роботами.

Таким образом, можно отметить, что в машинной графике существует два направления: режим пакетной обработки графики и интерактивная машинная графика.

При пакетной обработке графической информации система машинной графики обеспечивает выдачу графической информации на экран дисплея без участия пользователя. Эту выдачу обеспечивают графопостроитель, устройство микрофильмирования и другие устройства, которые позволяют получать графические документы.

Интерактивная машинная графика позволяет использовать средства вычислительной техники для организации оперативного, в основном диалогового взаимодействия пользователя с компьютером. В этой системе применяются графические дисплеи, оснащенные «мышью», световым пером, функциональной клавиатурой, кодирующим планшетом и другими устройствами обратной связи разработчика с компьютером, позволяющими ему в диалоге изменять графическое изображение, выводимое на экран дисплея.

Графическая система — это система программных и технических средств, автоматизирующая решение графических и геометрических задач. Графические системы делятся на системы общего назначения и специализированные графические системы.

В графических системах общего назначения реализуются процедуры обработки графической информации различного типа: для машиностроения, архитектуры, разработки РЭС. Пользователь этих систем — прикладной программист. К таким системам относятся ГРАФОР (графическое расширение Фортрана), базовые графические системы (например, GKS).

Специализированные графические системы предназначены для реализации процессов обработки графической информации о некоторой специальной области. Существуют отличия систем в зависимости от области применения программ: в САПР РЭС — графические зависимости, характеристики, схемы, конструкции; в САПР СБИС — плоские изображения; в САПР авиа- и судостроения — объемные аналитические поверхности. Пользователь специализированных графических систем — непосредственный разработчик устройств, изделий, аппаратуры.

За последние несколько десятилетий компьютерная графика прошла путь от вычерчивания простых линий и отрезков до построения виртуальной реальности и создания полнометражных кинофильмов. Само слово «графика» в его привычном понимании уже не соответствует той области интересов, которую охватывает компьютерная графика [9]. На сегодняшний день компьютерная графика —это область информатики, в сферу интересов которой входят все аспекты формирования изображений с помощью компьютеров. Уточняя, можно сказать, что предметом ее изучения является создание, хранение и обработка моделей и их изображений с помощью ЭВМ.



Специальную область информатики, занимающуюся методами и средствами создания изображений с помощью программноаппаратных вычислительных комплексов, называют компьютерной (машинной) графикой.

Интерактивная компьютерная (машинная) графика — понятие, которое используется для того, чтобы подчеркнуть наличие аппаратных и программных способов диалога с человеком в графической компьютерной системе [13].

Существует более строгое определение понятия «машинная графика», даваемое Международной организацией по стандартизации ISO (International Standard Organization): Машинная графика — это совокупность методов и средств для преобразования данных в графическую форму представления и из графической формы представления с помощью электронно-вычислительной машины [8].


Задачи КГ — воспроизведение (синтез) изображений в тех случаях, когда исходная информация имеет нсизобразитсльную природу.

Изображение

Рис. 1.1 - Основные направления работы с изображением

При обработке информации, связанной с изображением на мониторе, принято выделять три основных направления (рис. 1.1):

  • • распознавание образов;
  • • обработку изображений;
  • • компьютерную графику.

Основная задача распознавания образов состоит в преобразовании уже имеющегося изображения на формально понятный язык символов.



Распознавание образов, или система технического зрения, (computer vision) — совокупность методов, позволяющих получить описание изображения, поданного на вход, либо отнести заданное изображение к некоторому классу (так поступают, например, при сортировке почты).

Обработка изображений (image processing) рассматривает задачи, в которых и входные, и выходные данные являются изображениями.

Например, передача изображения с устранением шумов и сжатием данных, переход от одного вида изображения к другому (от цветного к черно-белому) и т. д.

Компьютерная графика (computer graphics) воспроизводит изоб- ражение в случае, когда исходной является информация неизобра-

зителъной природы.

Например, визуализация экспериментальных данных в виде графиков, гистограмм или диаграмм, создание изображений в компьютерных играх, синтез сцен на тренажерах.

Читайте также: