Transcript
Grafika komputerowa Obraz w informatyce
Grafika komputerowa – dziedzina informatyki (dyscyplina?)zajmująca się wykorzystaniem technik komputerowych do wizualizacji realnych lub wyimaginowanych procesów.
Dziedziny informatyki (grafiki komputerowej)
Grafika komputerowa Przetwarzanie obrazów Rozpoznawanie obrazów
Grafika komputerowa - generowanie obrazów metodami cyfrowymi. Dane wejściowe : opis (w postaci programu lub zbioru danych – w szczególnych przypadkach mogą to być inne obrazy np. tekstury, które będą podlegały przetwarzaniu). Dane wyjściowe : obraz Przykład: generowanie efektów specjalnych dla współczesnej kinematografii.
Przetwarzanie obrazów – reprezentacja obrazów w postaci cyfrowej, algorytmy obróbki obrazów. Dane wejściowe : obraz Dane wyjściowe : obraz (Jako dane wejściowe można również potraktować opis sposobu obróbki) Przykład: jest obróbka zdjęć cyfrowych w celu uzyskania określonego efektu
Rozpoznawanie obrazów – metody i algorytmy zamiany treści obrazów na opis innego rodzaju (przeznaczony do dalszej obróbki).
Dane wejściowe : obraz Dane wyjściowe : opis Postać uzyskanego wyjściowego opisu jest zależny od celu, w jakim dane zadanie było wykonane. Przykład: jest analiza obrazu tęczówki oka w celu przeprowadzenia identyfikacji osoby.
Zastosowania grafiki komputerowej Graficzny interfejs użytkownika (GUI) Wizualizacja informacji, wykresy, zastosowania biurowe Wspomaganie prac inżynierskich (CAD/CAM) Symulacja i wirtualna rzeczywistość Poligrafia, skład drukarski Kartografia, systemy informacji przestrzennej
Medycyna Przemysł rozrywkowy
Historia grafiki komputerowej Lata 1950 – pierwsze monitory graficzne, zastosowania militarne
1962 – pierwsza stacja graficzna (sketchpad) składająca się z monitora, pióra świetlnego i oprogramowania do interaktywnej obsługi skonstruowana przez Ivana Sutherlanda 1964 – zespół naukowy zajmujący się algorytmami w grafice komputerowej pracujący na Uniwersytecie w Utah (m.in. Ivan Sutherland, James Blinn, Edwin Catmull)
1965 – pierwsza komercyjna stacja graficzna: IBM 2250 Display Unit wraz z komputerem IBM 1130 1969 – powstanie grupy SIGGRAPH (Special Interest Group on GRAPHics) w ramach organizacji ACM (Association for Computing Machinery) skupiającej profesjonalistów związanych z informatyką 1974 – powstanie laboratorium graficznego w New York Institute of Technology
1980 – publikacja artykułu Turnera Whitted’a o realistycznym tworzeniu obrazów, powstanie metody śledzenia promieni (ray tracing)
1982 – TRON- pierwszy film, w którym zastosowano grafikę komputerową. Pierwsza scena całkowicie wygenerowana komputerowo w filmie Star Trek II: Gniew Khana (The wrath of Khan) 1983 – rozwój technik fraktalnych i ich zastosowanie w grafice komputerowej. Fraktale wykorzystano np. w filmie Star Trek II: The wrath of Khan 1984 – praca C. Gorala, K.Torrance’a, D.Greenberga i B.Battaile’a proponująca nowe podejście do wizualizacji – metodę energetyczną (radiosity) 1988 – pierwsza sekwencja filmowa z wykorzystaniem morfingu w Willow
1989 - pierwsza postać wygenerowana za pomocą grafiki 3D w wytwórni Industrial Light & Magic (ILM) 1993 – dinozaury w Parku Jurajskim - pierwsze kompletne i szczegółowe organizmy żywe wygenerowane w technice cyfrowej
1995 – film Toy Story zrealizowany w całości za pomocą grafiki komputerowej; pierwsze fotorealistyczne włosy oraz futro wygenerowane komputerowo 1999 – pierwsza postać z kompletną ludzką anatomią wygenerowana komputerowo w wytwórni ILM 2001 – mapowanie fotonowe (photon mapping) jako rozwój metody śledzenia promieni
2009 – film Avatar – rewolucja kina 3D animacja, efekty specjalne
Początki grafiki komputerowej związane były z przemysłem militarnym, ze względu na bardzo wysokie koszty sprzętu. Rozwój nowych technik graficznych wymusił głównie przemysł filmowy wymagający realistycznych efektów specjalnych. Obecnie grafika komputerowa znajduje zastosowanie w bardzo wielu dziedzinach życia.
Literatura podstawowa Foley J. D., Van Dam A., Wprowadzenie do grafiki komputerowej, Shirley P., Fundamentals of Computer Graphics, Jankowski M., Elementy grafiki komputerowej,
Sawicki D., Grafika komputerowa i wizualizacja
(http://wazniak.mimuw.edu.pl/)
