Grafika komputerowa – dziedzina informatyki zajmująca się wykorzystaniem technik komputerowych do celów wizualizacji artystycznej oraz wizualizacji rzeczywistości. Grafika komputerowa jest aktualnie narzędziem powszechnie stosowanym w nauce, technice oraz rozrywce.
Chociaż grafika komputerowa koncentruje się z reguły na specjalistycznych algorytmach oraz strukturach danych, to jednak siłą rzeczy musi czerpać wiedzę z rzeczywistości. Dla przykładu aby uzyskać obrazy fotorealistyczne, trzeba wiedzieć jak w rzeczywistym świecie światło oddziałuje z przedmiotami. Podobnie, aby symulacja jazdy samochodem była jak najwierniejsza, trzeba wiedzieć, jak obiekty fizyczne ze sobą oddziałują.
Od kilkunastu lat grafika komputerowa jest też kolejną dyscypliną artystyczną - dzieła powstałe przy jej zastosowaniu nazywa się grafiką cyfrową, infografiką albo digitalprintem.
Przykładowe zastosowania
Rys historyczny
|
|
Tę sekcję trzeba dopracować zgodnie z zaleceniami edycyjnymi:
Sekcja wymaga poszerzenia.
Dokładniejsze informacje o tym, co trzeba poprawić, być może leżą na stronie dyskusji tego artykułu.
Po wyeliminowaniu niedoskonałości prosimy usunąć szablon {{Dopracować}} z kodu tego artykułu. |
Początki grafiki komputerowej sięgają lat 50 XX wieku, jednak ze względu na duże koszty komputerów oraz urządzeń graficznych, aż do lat 80. grafika komputerowa była wąską specjalizacją, a na jej zastosowania praktyczne mogły pozwolić sobie ośrodki badawcze, duże firmy oraz instytucje rządowe. Dopiero kiedy w latach osiemdziesiątych rozpowszechniły się komputery osobiste, grafika komputerowa stała się czymś powszechnym.
Klasyfikacja
|
|
Tę sekcję trzeba dopracować zgodnie z zaleceniami edycyjnymi:
Sekcja wymaga poszerzenia.
Dokładniejsze informacje o tym, co trzeba poprawić, być może leżą na stronie dyskusji tego artykułu.
Po wyeliminowaniu niedoskonałości prosimy usunąć szablon {{Dopracować}} z kodu tego artykułu. |
 |
 |
 |
|
 |
|
| Obrazek wektorowy |
Obrazek rastrowy |
| Porównanie jakości obrazków wektorowych oraz rastrowych podczas skalowania. |
Gdyż celem grafiki jest generowanie obrazów, dlatego jednym z głównych kryteriów klasyfikacji jest technika ich tworzenia:
- Grafika wektorowa
- obraz jest rysowany za pomocą kresek albo łuków. Niegdyś powstawał tak obraz na ploterach kreślących, ale jeszcze do lat 80. XX wieku były wykorzystywane monitory CRT, które kreśliły obraz w analogiczny sposób jak oscyloskopy.
- Grafika rastrowa
- obraz jest budowany z prostokątnej siatki leżących blisko siebie punktów (tzw. pikseli). Podstawowym parametrem w przypadku grafiki rastrowej jest wielkość bitmapy, czyli liczba pikseli, podawana na ogół jako wymiary prostokąta.
Identyczny podział istnieje, jeśli weźmie się pod uwagę reprezentację danych w programach komputerowych:
- Grafika wektorowa – w tym przypadku nazwa bywa nieco myląca, albowiem obrazy potrafią składać się nie tylko z wektorów (odcinków), ale także z innych figur geometrycznych. Aspektem grafiki wektorowej jest to, że zapamiętywane są charakterystyczne dla danych figur dane (parametry), np. dla okręgu będzie to środek oraz promień, dla odcinka współrzędne punktów końcowych, a dla krzywych parametrycznych współrzędne punktów kontrolnych. Program, jeśli musi narysować obraz na urządzeniu (bądź to rastrowym, bądź wektorowym), na podstawie posiadanych danych wygeneruje obraz tych figur – bardzo ważną zaletą tej reprezentacji jest możliwość dowolnego powiększania obrazów, bez straty jakości.
- Grafika rastrowa – do zapamiętania obrazu rastrowego potrzebna jest dwuwymiarowa tablica pikseli nazywana powszechnie bitmapą. Nazwa wzięła się stąd, że początkowo były rozpowszechnione systemy wyświetlające obrazy czarno-białe, więc w takim przypadku pojedynczy piksel mógł być opisany przez jeden bit. Jednak kiedy powszechniejsza stała się grafika kolorowa, piksele zaczęły być opisywane więcej niż jednym bitem – wówczas ukazała się nazwa pixmapy, która jednak nie przyjęła się (chociaż jest stosowana np. w X Window).
Przewagą reprezentacji wektorowej nad rastrową jest to, że stale istnieje dokładna informacja o tym, z jakich obiektów składa się obraz. W przypadku obrazów bitmapowych tego rodzaju informacja jest tracona, a jedyne, czego da się bezpośrednio się dowiedzieć, to kolor piksela. Istnieją jednak metody, które pozwalają wydobyć z obrazów bitmapowych np. tekst, czy krzywe.
W chwili obecnej dominują wyświetlacze rastrowe, więc programy wykorzystujące grafikę wektorową są zmuszone przedstawiać idealne figury geometryczne w skończonej rozdzielczości.
Kolejnym kryterium, wg którego klasyfikuje się zastosowania grafiki, jest charakter danych:
- Grafika dwuwymiarowa (grafika 2D)
- wszystkie obiekty są płaskie (w szczególności każdy obraz rastrowy wpada do tej kategorii).
- Grafika trójwymiarowa (grafika 3D)
- obiekty są zawarte w przestrzeni trójwymiarowej oraz celem programu komputerowego jest przede wszystkim przedstawienie trójwymiarowego świata na dwuwymiarowym obrazie.
Jeszcze jednym kryterium jest cykl generacji obrazu:
- Grafika nieinterakcyjna
- program wczytuje uprzednio przygotowane dane oraz na ich podstawie tworzy wynikowy obraz. Tak działa np. POV-Ray, który wczytuje z pliku definicję sceny trójwymiarowej oraz na jej podstawie generuje obraz sceny.
- Grafika interakcyjna
- program na bieżąco uaktualnia obraz w zależności od działań użytkownika, dzięki temu użytkownik może od razu ocenić skutki. Bardzo istotne w tym przypadku jest, że czas odświeżenia obrazu nie bywa zbyt długi. Dlatego w przypadku grafiki interakcyjnej akceptuje się oraz stosuje uproszczone metody rysowania obiektów, aby zminimalizować czas oczekiwania.
- Grafika czasu rzeczywistego
- program musi bardzo szybko (kilkadziesiąt razy na sekundę) regenerować obraz, aby wszelkie zmiany były natychmiast uwidocznione. Grafika czasu rzeczywistego ma szczególnie znaczenie w różnego rodzaju symulatorach, jest także powszechna w grach komputerowych.
Popularne programy graficzne
-
Programy do grafiki rastrowej
Popularne programy do grafiki wektorowej
Popularne programy do grafiki 3D (pakiety)
Popularne formaty graficzne
-
Popularne formaty grafiki rastrowej
Popularne formaty grafiki wektorowej
Popularne biblioteki graficzne
-
Sprawdź też
Linki zewnętrzne
