Компјутерска графика (компјутерска наука)

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на прегледникот Прејди на пребарувањето
Модерен приказ на чајник од Јута, иконски модел во 3Д компјутерска графика создаден од Мартин Нувел во 1975 година

Компјутерската графика е под-област на компјутерски науки која ги проучува методите за дигитално синтетизирање и манипулирање со визуелните содржини. Иако терминот честопати се однесува на проучување на традименизоналната компјутерска графика, но исто така опфаќа како дводимензионална графика така и обработка на слика.

Преглед[уреди | уреди извор]

Компјутерската графика ја проучува манипулацијата со визуелни и геометриски информации со помош на компјутерски техники. Тој се фокусира на математичките и пресметковните основи на генерирање и обработка на слики наместо на чисто естетски прашања. Компјутерската графика често се разликува од полето на визуелизација, иако двете полиња имаат многу сличности.

Поврзаните студии вклучуваат:

Историја[уреди | уреди извор]

Постојат неколку меѓународни конференции и списанија на кои се објавуваат најзначајните резултати во компјутерската графика. Меѓу нив се списанието SIGGRAPH и Еврографски списанија и списанието „ Здружение за компјутерски машини''(ACM) Transactions on Graphics. Заедничката серија на симпозиуми Eurographics и ACM SIGGRAPH ги содржи главните места за поспецијализираните под-полиња: Симпозиум за обработка на геометрија,[1] Симпозиум за рендерирање, Симпозиум за компјутерска анимација, и Графика со високи перформанси.[2]

Како и во остатокот од компјутерската наука, конференциските публикации во компјутерска графика се генерално позначајни од публикациите во списанија (и последователно имаат помали стапки на прифаќање).[3][4][5]

Подполиња[уреди | уреди извор]

Широка класификација на главните под-полиња во компјутерската графика може да биде:

  1. Геометрија : начини на претставување и обработка на површините
  2. Анимација : начини на претставување и манипулирање со движењето
  3. Рендерирање: алгоритми за репродукција на транспорт на светлина
  4. Слики: стекнување на слика или уредување на слика

Геометрија[уреди | уреди извор]

Сукцесивни приближувања на површина пресметана со употреба на метрички квадрични грешки

Под-полето на геометријата ја проучува претставата на тродимензионални објекти во дискретно дигитално опкружување. Бидејќи изгледот на објектот во голема мера зависи од неговата надворешност, најчесто се користат гранични претстави. Дведимензионални површини се добра претстава за повеќето предмети, иако може да не се размножуваат. Бидејќи површините не се конечни, се користат дискретни дигитални приближувања. Полигоналните мрежи (и во помала мерка површини на поделба) се убедливо најчестата претстава, иако претставите засновани на точки станаа попопуларни неодамна (види на пример Симпозиум за графички засновани на точки).[6] Овие претстави се лагрангиски, што значи дека просторните локации на примероците се независни. Неодамна, описите на Олелеровата површина (т.е. каде што се фиксираат просторни примероци), како што се поставувања на нивоа, се развиени во корисна претстава за деформирање на површини кои претрпуваат многу тополошки промени (со најтегнатиот пример течностите ).[7]

Подполиња за геометрија
  • Имплицитно моделирање на површина - постара под-област која ја испитува употребата на алгебарски површини, конструктивна цврста геометрија, итн.
  • Дигитална обработка геометрија- реконструкација на површина, поедноставување, параметризација, површинска компресија, и површинско уредување- сите потпаѓаат под овој наслов.[8]
  • Дискретна диференцијална геометрија - поле за раѓање кое дефинира геометриски величини за дискретните површини што се користат во компјутерската графика.[9]
  • Графика заснована на точка - неодамнешно поле кое се фокусира на точките како основна репрезентација на површините.
  • Површини на поделба
  • Обработка на мрежата надвор од јадрото - уште едно неодамнешно поле кое се фокусира на мрежни групи што не се вклопуваат во главната меморија.

Анимација[уреди | уреди извор]

Подполето на анимација ги проучува описите за површини (и други појави) кои се движат или деформираат со текот на времето. Историски гледано, повеќето работи во оваа област се фокусираат на параметарски и модели водени од податоци, но неодамна физичката симулација стана попопуларна, бидејќи компјутерите станаа помоќни компјутерски.

Подполиња
  • Фаќање на перформанси
  • Анимација на ликови
  • Физичка симулација (на пр.анимација на динамика на флуиди, итн. )

Рендерирање[уреди | уреди извор]

Податотека:Cornellbox pathtracing irradiancecaching.png
Индиректно дифузно расејување, симулирано со користење на пресликување на трасата и зрачење.

Рендерството генерира слики од модел. Рендерирањето може да симулира светлосен транспорт за да создаде реални слики или може да создаде слики што имаат посебен уметнички стил во нефотореалистично прикажување. Двете основни операции во реалното рендерирање се транспорт (колку светлина поминува од едно до друго место) и расејување (како површините комуницираат со светлината).

Транспорт

Транспортот опишува како осветлувањето во една сцена патува од едно до друго место. Видливоста е главна компонента на лесниот транспорт.

Расејување

Моделите на расејување и засенчување се користат за да се опише изгледот на површината. Во графиката, овие проблеми честопати се изучуваат во контекст на рендерирање, бидејќи тие можат значително да влијаат на дизајнот на алгоритмите за рендерирање. Засенчување може да се подели на две ортогонални теми, кои честопати се изучуваат независно:

  1. расејување - како светлината комуницира со површината во дадена точка
  2. засенчување - како материјалните својства варираат низ целата површина

Поранешниот проблем се однесува на расејување, односно на врската помеѓу влезната и излезната осветлување во дадена точка. Описите на расејувањето обично се дадени во смисла на двонасочна функција на дистрибуција или BSDF. Последното прашање се однесува на тоа како се дистрибуираат различните видови расејување низ површината (т.е. која функција на расејување се применува каде). Описите од овој вид обично се изразуваат со програма наречена засенчувач . (Забележете дека има одредена конфузија бидејќи зборот „засенчувач“ понекогаш се користи за програми што ја опишуваат локалната геометриска варијација. )

Други подполиња
  • Не-фотореалистично рендерирање
  • Физички засновано рендерирање - се однесува на генерирање слики според законите на геометриската оптика
  • Рендерирање во реално време - се фокусира на рендерирање за интерактивни апликации, обично користејќи специјализиран хардвер како графички обработувачи.
  • Осветлување - неодамнешна област што се занимава со брзо рендерирање сцени

Значајни истражувачи[уреди | уреди извор]

Исто така види[уреди | уреди извор]

Користена литература[уреди | уреди извор]

  1. „geometryprocessing.org“. geometryprocessing.org. Посетено на 2014-05-01.
  2. „High Performance Graphics“. highperformancegraphics.org.
  3. „Best Practices Memo“. Cra.org. Архивирано од изворникот на 2014-05-02. Посетено на 2014-05-01.
  4. „Choosing a venue: conference or journal?“. People.csail.mit.edu. Посетено на 2014-05-01.
  5. „Graphics/vision publications acceptance rates statistics“. vrlab.epfl.ch. Посетено на 2014-05-01.
  6. „Point Based Graphics 2007 - PBG07“. Graphics.ethz.ch. Посетено на 2014-05-01.
  7. „Ron Fedkiw“. graphics.stanford.edu. Посетено на 2014-05-01.
  8. „Digital Geometry Processing“. cs.ubc.ca. Посетено на 2014-05-01.
  9. „Discrete Differential Geometry“. ddg.cs.columbia.edu. Посетено на 2014-05-01.

Понатамошно читање[уреди | уреди извор]

  • Фоли и сор . Компјутерска графика: принципи и пракса .
  • Ширли. Основи на компјутерската графика .
  • Ват 3Д компјутерска графика .

Надворешни врски[уреди | уреди извор]

Универзитетски групи[уреди | уреди извор]