1. Зміст та завдання дисципліни.

Основу комп’ютерної графіки складає робота з цифровими зображеннями, більшість з яких створюється, виправляється, редагується і розмальовується з використанням комп’ютерної техніки. Цифрові зображення легше зберігати, розмножувати, покращувати і компонувати з текстом чи іншими інформаційними графічними елементами.

Сучасний світ не можливий без комп'ютерної обробки графічної інформації. Обкладинки журналів, рекламна друкована продукція, газети, книжкові ілюстрації, рекламні ролики по телебаченні, мультфільми та спец- ефекти в фільмах, комп’ютерні ігри, корпоративні презентації, мережа Інтернет - все це сфери використання комп’ютерної графіки.

!!! Без комп'ютерної графіки не обходиться жодна сучасна мультимедійна програма. Робота над графікою становить до 90% робочого часу програмістських колективів, які випускають програми масового використання.

Комп'ютерна графіка – це галузь людської діяльності, пов'язана із створенням та опрацюванням графічних зображень за допомогою комп'ютерів та пристроїв цифрового типу.

Комп'ютерна гра́фіка — це графіка, тобто зображення, які створюються, перетворюються, оцифровуються, обробляються і відображаються засобами обчислювальної техніки, включаючи апаратні і програмні засоби.

1. Зміст та завдання дисципліни.

Завданнями дисципліни  “Комп’ютерна графіка” є:

•         вивчення основ обробки графічної інформації,

•         вивчення принципів й особливостей створення графічних зображень в графічних редакторах,

•         вивчення особливостей роботи в різних графічних програмах

•         вивчення особливостей обміну графічною інформацією.

Метою комп'ютерної графіки є підвищення продуктивності інженерної праці та якість проектів, зниження вартості проектних робіт, скорочення термінів виконання їх.

Завданням комп'ютерної графіки є звільнення людини від виконання трудомістких графічних операцій, які можна формалізувати, вироблення оптимальних рішень, забезпечення природного зв'язку людини з ЕОМ на рівні графічних зображень.

2. Історія виникнення  комп’ютерної графіки.

На початку свого розвитку комп'ютерну графіку розглядали як частину системного програмування для ЕОМ або один з розділів систем автоматизованого проектування (САПР). Сучасна комп'ютерна графіка становить ряд напрямів і різноманітних застосувань. Для одних із них основою є автоматизація креслення технічної документації, для інших – проблеми оперативної взаємодії людини й комп'ютера, а також задачі числової обробки, розшифрування та передачі зображень.

Однією з основних підсистем САПР, що забезпечує комплексне виконання проектних робіт на основі ЕОМ, є комп'ютерна графіка (КГ).

Розвиток комп'ютерної графіки (КГ) почався з появою пристроїв графічного виведення. Становлення КГ та широке її використання пов'язано із створенням засобів графічного введення — виведення та дисплей — пристроїв побудови зображень на електронно-променевій трубці.

2. Історія виникнення  комп’ютерної графіки.

У 60-роках виникає ряд дослідних проектів, з'являються розробки, придатні для комерційного розповсюдження. Найбільш значними серед них були проекти фірми GЕNЕRАL МОТОRS з використанням

багатопультової графічної системи з розподілом часу для багатьох етапів проектування автомобілів, система була створена фірмою для проектування лінз і дисплейна система ІВМ 2250, заснована на прототипі фірми GЕNЕRАL МОТОRS.

В Україні перша інтерактивна графічна система автоматизованого проектування електронних схем була розроблена Київським політехнічним інститутом і Науково-дослідним інститутом автоматизованих систем управління та планування в будівництві (НДІАСБ, Київ) і демонструвалася в 1969 р.

В інтерактивному режимі роботи графічна інформація формується і виводиться в режимі оперативної графічної взаємодії користувача та комп'ютера.

3. Різновиди комп’ютерної графіки.

Мультимедіа

Мультиме́діа (лат.Multum + Medium) — комбінування різних форм представлення інформації на одному носієві, наприкладтекстової, звукової і графічної, або, останнім часом все частіше — анімації і відео. Характерна, якщо не визначальна, особливість мультимедійних веб-вузлів і компакт-дисків — гіперпосилання. Поняття, що означає сполучення звукових, текстових і цифрових

сигналів, а також нерухомих і рухомих образів. Так, мультимедійна база даних буде вміщувати текстову і образну інформацію, відеокліпи і таблиці, і все це має однаково легкий доступ. Мультимедійна телекомунікаційна послуга дозволяє користувачеві посилати і одержувати будь-яку форму інформації, взаємозамінну за бажанням.

Мультимедіа - це сфера комп’ютерної графіки, пов’язана із створенням інтерактивних енциклопедій, довідкових систем, навчальних програм та інтерфейсів до них. Дизайнер-мультимедійник співпрацює з програмістами і окрім графічних редакторів повинен знати програми створення мультимедіа.

3. Різновиди комп’ютерної графіки.

Web-дизайн

Web-дизайн - це галузь застосування комп’ютерної графіки, яка дуже швидко розвивається в даний час. Дуже багато людей зараз мають домашню Web-сторінку. При створенні зображень для Інтернету потрібно враховувати якість зображень, що передаються по мережі, та розміри графічних файлів, що визначають швидкість передавання зображень. Тому необхідно знати які формати використовувати для збереження зображень зокрема для Інтернету.

Веб-дизайн (англ. web design) — галузь веб-розробки, що охоплює цілий ряд напрямів і дисциплін із створеннята супроводу сайтів або вебзастосунків, таких як графічний вебдизайн, проектування інтерфейсів, авторинг (у тому числі стандартизований код і власницьке програмнезабезпечення), використовні сть та оптимізація для пошукових систем.

4. Методи створення графічних зображень.

Графічне зображення можна створити за допомогою цифрового фотоапарата чи сканера, а потім відредагувати в програмі для комп’ютерної обробки зображень. Отримавши зображення в електронному вигляді, дизайнер може змінювати  його колір, розміри,  повертати,  змінювати форму, згинати та виконувати інші операції з ним.

Існують також спеціальні  програми,  такі  як  Fractal Design Painter,  які  дають  можливість створювати малюнки від початку,  вибравши для цього потрібний електронний  пензлик та  фарбу. Електронне перо (чи графічна миша) малює в програмі Painter так само, як кольорові олівці на звичайному аркуші. Електронна технологія дозволяє  імітувати кольорові фарби і змішувати різні кольори.

Найрозповсюджені формати растрової графіки

•          BMP (Bitmap) застосовують для збереження растрових зображень без стиснення, з кодуванням інформації про кожен піксел.

•          GIF (CompuServe Graphics Interchange Format) призначений для стиснення растрових зображень, у яких міститься багато однорідних заливок (для логотипів, написів, схем). Кольорове зображення може бути записане тільки в режимі 256 кольорів. Підтримує просту анімацію.

•          JPEG (Joint Photographic Experts Group) краще застосовувати для зберігання растрових зображень фотографічної якості. Формат JPEG дозволяє гнучко варіювати співвідношення між рівнем стиснення та якістю зображення.

•          PNG (Portable Network Graphics) використовують для зображень, які розміщують в Інтернеті. Цей формат задовольняє основній вимозі Вебу — забезпечення однакового вигляду зображення незалежно від використаного браузера та монітора. Колір зображення в цьому форматі відтворюватиметься однаково на будь-якому комп'ютері.

•          TIFF (Tagged Image File Format) на сьогодні є одним із найпоширеніших і найнадійніших растрових форматів. Його підтримують майже всі програми, так чи інакше пов'язані з графікою. Це найкращий вибір для зберігання сканованих малюнків, а також для імпортування растрової графіки у векторні редактори.

Найрозповсюджені формати векторної графіки

•          WMF (англ. Windows Metafile) — універсальний формат векторних графічних файлів для Windows додатків. Використовується для зберігання колекції графічних зображень Microsoft Clip Gallery. Формат розроблений Microsoft і є невід'ємною частиною Windows.

•          Формат CGM (розширення імені файлу .CGM). CGM (Computer Graphics Metafile) підтримує векторну і растрову графіку з використанням повної палітри в 16 млн. кольорів та палітри зі змінною кількістю кольорів. Він орієнтований на складні та високохудожні зображення, створює компактні файли та підтримує більше одного зображення в файлі.

•          CDR - векторний формат файлів, що створюються програмою Coreldraw (унікальний).

•          CMX (Corel Presentation Exchange) - формат графічних програм корпорації Corel, призначений для передачі малюнків між різними програмами.

•          EPS - відносно універсальний векторний формат файлів, підтримуваний більшістю векторних редакторів.

•          SWF - flash-формат, який може  переглядатися за допомогою Flash Player.

Найрозповсюджені формати векторної графіки

•          Формат PDF (розширення імені файлу .PDF). PDF (Portable Docu-ment Format – формат документів, що переносяться) є апаратно незалежним і призначений для зберігання документів, однак його можливості забезпечують ефективне представлення зображень. Потужний алгоритм стискання з засобами керування підсумковою роздільною здатністю зображень забезпечує компактність файлів при високій якості ілюстрацій.

•          Формат PhotoCD (розширення імені файлу .PCD). PCD розроблений фірмою Kodak для зберігання цифрових растрових зображень високої якості.

•          Формат IFF (Interchange File Format) – растровий універсальний формат, який забезпечує об’єднання і збереження даних різного типу (нерухомих зображень, звуку, музики, відео і тексту).

•          Pcx- свою пальму першості по примітивізму колись виростив і формат pcx: він майже так само простий, як і bmp. Pcx настільки стародавній, що його можна вважати піонером в розвитку піксельної графіки, у зв'язку з чим зберігати в цьому форматі файли властиво тільки любителям старовини.

•          *.tga -також користується пошаною серед програм DOS формат targa (Truevision Targa Image File). Він підтримує глибину кольору від 8 до 32 біт на піксель і використовує алгоритм компресії без втрат RLE.

Найрозповсюджені формати векторної графіки

•          *.pct- Pict (Macintosh QuickDraw Picture Format) — це внутрішній формат операційної системи MacOS, платформи Apple Macintosh, аналог bmp.

•          *.raw Чудовий контраст з попереднім форматом складає формат raw. Він не підтримує нічого.

•          *.fpx Ще один формат, що не став популярним зважаючи на слаб- ку маркетингову підтримку — це FlashPix.

•          *.sct Формат scitex використовується виключно на етапі растріровання суміші з векторних і растрових даних в одну бітову карту, призначену для high-end фотонабірних автоматів фірми Scitex — вона те і зберігається в цьому форматі.

•          *.pxr Для рядового користувача Pixar — всього лише музейна рідкість. Його можливості невеликі: відсутність компресії, підтримка лише моделі RGB і градацій сірого (а що ще треба для результатів рендерінга тривимірних композицій?) і одного каналу альфи.

•          *.ps (Adobe PostScript) PostScript — більш не файл, а мова опису сторінок (мова управління лазерними принтерами) фірми Adobe. Був створений в 80-х роках для реалізації принципу WYSIWYG (What You See is What You Get).

Висновки

•          У комп'ютерній графіці зображення зберігають у двох формах — векторній та растровій. Векторний метод полягає в поданні зображення як набору об'єктів, що описуються математичними формулами, растровий — у поданні зображення як масиву пікселів. Файли векторних зображень мають порівняно невеликі обсяги, об'єкти, з яких вони складаються, легко модифікувати. Розміри об'єктів векторного зображення можуть бути будь-якими, і це не впливатиме на обсяг його файлу.

•          Основні параметри растрового зображення — розміри по горизонталі й вертикалі та глибина кольору. Обсяги файлів таких зображень можуть бути досить великими.

•          Растрові і векторні зображення відтворюють переважно на растрових пристроях (моніторах, лазерних та стременних принтерах). Зображення при цьому формується з фізичних пікселів або точок. Колірною моделлю називають систему кодування кольорів, яка використовується для зберігання, відображення на екрані та друку зображення. Найпоширеніші колірні моделі — RGB, CMYK і HSB.

•          Для створення, обробки та перегляду зображень застосовують графічні редактори (растрові, векторні або тривимірні), а також графічні браузери.

•          Спосіб зберігання даних малюнка (у растровому чи векторному вигляді), а також алгоритм їх стиснення визначає формат графічного файлу. Найпоширенішими форматами графічних файлів є BMP, GIF, JPEG, PNG і TIFF, WMF, CDR, CMX, EPS, SWF