Курсовая теория на тему История развития компьютерной графики.

Содержание:

Введение 3
1. Сферы применения и типология компьютерной графики 4
2. Становление и развитие компьютерной графики 11
2.1. Основные этапы развития компьютерной графики 11
2.2. Современные тенденции развития компьютерной графики 20
Заключение 23
Список использованной литературы 25

Введение:

Актуальность выбранной темы обусловлена тем, что рассмотрение компьютерной графики в историческом аспекте, выделение периодов ее развития, рассмотрение характеристических особенностей каждого из них, позволит понять ее роль в развитии информационных технологий, визуальных технологий, виртуального восприятия мира и сориентировала в будущем на перспективы использования компьютерной графики в образовании науки и технике.
Компьютерная графика представляет собой машинную графику, систему методов, алгоритмов, программных и аппаратных средств для ввода, обработки и отображения графической информации, а также для преобразования данных в графическую форму.
Компьютерная графика позволяет создавать, изменять, анализировать, стирать изображения, а также работать с цветом и яркостью всего изображения и отдельных его фрагментов, реализовать на экране дисплея движущееся цветное изображение. Конечным продуктом К. г. является изображение (напр., математический график, технический чертёж, книжная иллюстрация, трёхмерное изображение архитектурного вида предполагаемой конструкции, кадр фильма), которое может сохраняться (напр., в памяти компьютера), выводиться на экран дисплея, на бумажные листы (посредством принтера) и др.
Конечным продуктом компьютерной графики является изображение, понятное человеку. Это изображение может использоваться в различных сферах, например, оно может быть чертежом детали, иллюстрацией в руководстве по эксплуатации устройства, диаграммой, поясняющей динамику изменения значений, архитектурным проектом будущего здания, рекламным проспектом или видеороликом и т.д.
Целью данной работы является изучение истории развития компьютерной графики.

Заключение:

Исходя из рассмотренного в работе материала, можно говорить о том, что компьютерная графика – это комплекс программных и аппаратных средств, который позволяет воспроизводить изображение, понятное человеку, в том случае, когда исходной является информация неизобразительной природы.
Компьютерная графика занимается процессами создания, хранения и обработки графических моделей с помощью ЭВМ, т.е. компьютерная графика изучает проблемы получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) с помощью компьютера. В компьютерной графике рассматриваются следующие задачи:
• представление изображения в компьютерной графике;
• подготовка изображения к визуализации;
• создание изображения;
• осуществление действий с изображением.
Основные области применения компьютерной графики: конструирование и дизайн различных объектов и систем, интернет-дизайн, обработка и монтаж цифровых изображений, подготовка полиграфической и картографической продукции, компьютерная анимация, создание спецэффектов для кино и телевидения, также виртуальных объектов и пространств (компьютерные игры, тренажёры).
Рассмотрев компьютерную графику в историческом аспекте, позволило нам проследить периоды ее развития. История компьютерной графики начинается с XX века и продолжается по сегодняшний день.
Прообразом компьютерной графики можно считать использовавшиеся с 1950-х годов системы математического моделирования форм и пространственных сред, находившие применение в Системе автоматизированного проектирования (САПР) и Автоматизированной системе управления (АСУ). В следующем десятилетии дальнейшее развитие компьютерной графики обеспечили успехи американских учёных (А. Сазерленд и др.) в сфере программного и аппаратного обеспечения интерфейса и российских исследователей (группа Н.Н. Константинова) — в методах моделирования сложной динамики объекта, позволивших создавать компьютерные анимационные фильмы.
Примером компьютерной графики является, визуализация экспериментальных данных в виде гистограмм или диаграмм, вывод информации на экран при игре в компьютерные игры, обеспечение графического интерфейса при работе с операционными системами и т.д.
С другой стороны, можно считать, что в настоящее время компьютерная графика сформировалась как наука об аппаратном и программном обеспечении, которое используется для построения изображений. Сейчас компьютерная графика используется почти во всех научных и инженерных дисциплинах для обеспечения наглядности и хорошего восприятия изучаемой информации. В целом можно отметить, что компьютерная графика применяется в медицине, рекламном бизнесе, индустрии развлечений и т. д.

Фрагмент текста работы:

1. Сферы применения и типология компьютерной графики
Исходя из сферы применения компьютерная графика бывает следующих видов:
• Научная графика
• Деловая графика
• Конструкторская графика
• Компьютерная живопись и иллюстративная графика
• Компьютерная анимация
• Процедурная анимация
• Программируемая анимация.
В начале компьютерной эры вычислительная техника использовалась исключительно для решения научных и промышленных задач. Графика использовалась для интерпретации результатов. Например, при решении проектных задач, чертежи выводились на бумагу при помощи специального устройства графопостроителя, который выполнял чертеж, управляя движением пера по бумаге. Современная научная графика позволяет получать графическую интерпретацию научных расчетов на мониторе и выводить на печатные устройства. Для выполнения работ связанных с научной графикой используются специализированные прикладные пакеты программ, такие как Matlab, MathCad.
Деловая графика – это область компьютерной графики, которая занимается визуальным оформлением различных показателей работы организации. Чаще всего для этого используются различные виды диаграмм. На диаграммах можно наглядно представить сравнение плановых и фактических показателей, кривые спроса на продукцию, визуализировать показатели отчетной документации и т.д. В большинстве случаев применяются те средства деловой графики, которые включены в состав табличных процессоров (MS Excel, Calc).
Конструкторская графика используется в работе инженеров. Графическими средствами инженеры создают чертежи приборов, изобретений, сооружений, котельных и т.д. Здесь применяются как изображения отдельных проекций, так и объемные чертежи. Для работы с конструкторской графикой используются специальные системы автоматизированного проектирования (САПР). Самые популярные из них AutoCAD, DraftSight, Компас.
Компьютерная живопись и иллюстративная графика — это сфера деятельности профессиональных художников. Средства для работы с иллюстративной графикой называются графическими редакторами. К самым популярным относится Adobe Photoshop, CorelDraw. Художники-иллюстраторы часто пользуются дополнительными приложениями: Corel Painter IX, Pixarra TwistedBrush, Alias SketchBook Pro. Здесь есть возможность использовать различные кисти и фильтры, прорисовывать в специальных техниках текстуры тканей или шерсть животных, имитировать такие техники рисования как карандаш, акварель масло.
Компьютерная анимация позволяет получить движущиеся изображения на мониторе. Существует несколько видов анимации:
• Анимация по ключевым кадрам. Этот вид анимации близок к традиционной мультипликации. Сначала создаются ключевые кадры. Потом аниматор расставляет их в нужной последовательности. Далее специальная программа связывает последовательные кадры в движущееся изображение.
• Создание анимированных изображений в формате *.gif является вполне посильной задачей для непрофессионала.
• Запись движения. С реальных движущихся объектов снимаются датчиками данные о движении. Например, если нужно воссоздать движения человека, то нужно считывать данные о движении конечностей, отдельных суставов. Потом создается компьютерная модель движущегося объекта, и считанные данные переносятся на нее.
Движения различных механических систем легко описываются математическими уравнениями в частных производных. Для многих тел и механизмов эти уравнения давно известны, поэтому положение объекта или части системы в любой момент времени можно рассчитать на основе этих уравнений. Процедурная анимация широко применяется в компьютерных играх для создания простых движений.
Программируемая анимация представляет собой нечто среднее между анимацией по ключевым кадрам и процедурной анимацией. Бесконечным циклом организуется непрерывная смена кадров. Но вместо ключевых кадров задается формула, по которой последующее положение объекта вычисляется через предыдущее. Например, чтобы анимировать равномерное горизонтальное движение объекта, достаточно написать немного странную с точки зрения математики формулу: x=x+1. Эту формулу следует читать так: новое значение координаты x равно предыдущему значению, увеличенному на 1. Если шаг изменения координаты достаточно мал, то получится плавное движение объекта по горизонтали. Если прибавлять не 1, а, 10, то получится эффект движения рывками .