| Компьютерная графика |
| 1 | Компьютерная графика— область деятельности, в которой компьютеры используются в качестве инструмента как для создания изображений, так и для обработки визуальной информации, полученной из реального мира. Двухмерная компьютерная графика классифицируется по типу представления графической информации, и следующими из него алгоритмами обработки изображений. Бывает: векторной и растровой. Векторная графика представляет изображение как набор геометрических примитивов. Точки, прямые, окружности, прямоугольники, кривые некоторого порядка. Объектам присваиваются некоторые атрибуты, например, толщина линий, цвет заполнения. Рисунок хранится как набор координат, векторов и других чисел, характеризующих набор примитивов. При воспроизведении перекрывающихся объектов имеет значение их порядок. Изображение может без потерь масштабироваться, поворачиваться, деформироваться, также имитация трёхмерности в векторной графике проще, чем в растровой. Растровая графика всегда оперирует двумерным массивом пикселей. Каждому пикселю сопоставляется значение яркости, цвета, прозрачности — или комбинация этих значений. Без особых потерь растровые изображения можно только лишь уменьшать, хотя некоторые детали изображения тогда исчезнут навсегда. При увеличении появляются большие квадраты. В растровом виде представимо любое изображение, однако этот способ хранения имеет свои недостатки: больший объём памяти, необходимый для работы с изображениями, потери при редактировании. Трёхмерная графика оперирует с объектами в трёхмерном пространстве. Обычно результаты представляют собой плоскую картинку, проекцию. Трёхмерная компьютерная графика широко используется в кино, компьютерных играх. Бывает полигональной и воксельной. Воксельная графика, аналогична растровой. Объект состоит из набора трехмерных фигур, чаще всего кубов. А в полигональной компьютерной графике все объекты обычно представляются как набор поверхностей, минимальную поверхность называют полигоном. В качестве полигона обычно выбирают треугольники. Преобразованиями в полигональной 3D-графике управляют матрицы: матрица масштабирования, матрица сдвига, матрица повороты Любой полигон можно представить в виде набора из координат его вершин. Так, у треугольника будет 3 вершины. Координаты каждой вершины представляют собой вектор (x, y, z). Умножив вектор на соответствующую матрицу, мы получим новый вектор. Сделав так со всеми вершинами всех полигонов мы получим новое изображение. Системы координат: мировая, объектная, наблюдателя и экранная Мировая система координат описывает расположение всех объектов в пространстве, в том числе и точку расположения, и ориентацию системы координат наблюдателя. По умолчанию начала этих систем координат совпадают. Совпадают также их оси x и y. Однако оси z этих систем координат не совпадают по направлению. Мировая система координат традиционно является правосторонней, а видовая система координат левосторонней. Однородные координаты – это математический механизм, связанный с определением положения точек в пространстве. Привычный аппарат декартовых координат не подходит для решения некоторых задач, т.к.: Невозможно описать бесконечно удаленную точку. С точки зрения алгебраических операций, декартовы координаты не позволяют различить точки и вектора в пространстве. Невозможно использовать унифицированный механизм работы с матрицами для выражения преобразований точек. Не позволяют использовать матричную запись для задания перспективного преобразования точек. Поэтому используют однородные координаты. Однородные координаты точки, прямой и т. д., — координаты, обладающие тем свойством, что определяемый ими объект не меняется, когда все координаты умножаются на одно и то же число. |
Комментарии