Область типов концепций компьютерной графики

Обновлено: 02.07.2024

РАЗДЕЛ I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛАССА

Этот класс обеспечивает процессы и устройства для избирательного электрического управления двумя или более светогенерирующими или светорегулирующими элементами отображения* в соответствии с принятым или сохраненным сигналом данных изображения. Данные изображения включают в себя символы, графическую информацию или данные атрибутов отображения. Данные изображения могут включать, например, информационные данные от периферийного устройства ввода, от приема телевизионного сигнала, от распознавания данных изображения или от генерации или создания данных изображения компьютером.

Этот класс также включает системы обработки цифровых данных или методы обработки данных для визуального представления, в которых обработка данных включает создание или манипулирование графическими объектами (например, искусственными изображениями) или текстом.

ОБЛАСТЬ КЛАССА

(1) Примечание. Этот класс включает контроллер дисплея* для доступа к данным изображения. Управление отображением включает в себя, например, управление между памятью отображения и элементами отображения*. Управление отображением может выполняться процессором, при этом обеспечиваются улучшения для ранее созданного и сохраненного изображения. Примеры такого управления дисплеем включают в себя адресацию памяти дисплея, включение экрана дисплея и управление полученными данными изображения в ответ на входные сигналы, подаваемые на управление дисплеем, чтобы обеспечить улучшенное изображение для отображения. Конкретная система отображения* в сочетании с процессором данных или компьютером классифицируется здесь.

(2) Примечание. Элементы отображения* этого класса включают, например, (1) ЭЛТ-дисплей, в котором визуальные элементы* изображения или сообщения возникают на светоизлучающем экране электронно-лучевой трубки, (2) дисплей с плоской панелью (не - система ЭЛТ-дисплея*), в которой визуальные элементы* изображения или сообщения являются результатом работы производителей света или регуляторов света, организованных в осязаемую механическую группу или массив, (3) любое матричное расположение светогенерирующих или управляющих светом элементов дисплея* с выборочное управление электрическим дисплеем или (4) любое множественное расположение сегментированных светогенерирующих или управляющих светом элементов дисплея* с избирательным управлением электрическим дисплеем.

(3) Примечание. Заявляемый объект, относящийся к генератору функции отображения (формы волны), объединенному с дисплеем, классифицируется в настоящем документе, если не заявлена структура, относящаяся к способу обнаружения или измерения формы волны.

< table width="100%" border="0" summary=" "> (4) Примечание. Как правило, значительно заявленная структура, внешняя по отношению к этому классу, заявленная в сочетании с предметом в соответствии с приведенным выше определением класса, которая отображает или создает изображение или сообщение, связанное с такой внешней структурой или ее функцией, классифицируется в классе, соответствующем внешней структуре; однако значительно заявленный интерфейс оператора, заявленный в сочетании с обработкой компьютерной графики, такой как обработка атрибутов или графическая обработка, которая отображает или создает изображение или сообщение, относящееся к такому интерфейсу оператора, классифицируется в данном документе. Кроме того, номинально заявленная структура, внешняя по отношению к этому классу, заявленная в сочетании с предметом в соответствии с определением этого класса, классифицируется в этом классе, если только это не предусмотрено в соответствующем внешнем классе.

(5) Примечание. Этот класс предусматривает периферийные устройства ввода, которые включают в себя селективные средства, приводимые в действие вручную (например, клавиатуры, световые перья, джойстики, мыши, сенсорные планшеты и т. д.), для выборочного ввода информационных данных в элемент управления выборочным дисплеем, который преобразует выборочный ввод в символ сообщения или изображение (например, символ или графический объект) на дисплее для наблюдателя.

(6) Примечание. Этот класс также предусматривает устройства хранения данных дисплея, такие как память дисплея, с более чем номинальным перечислением их организации и структуры, заявленной для хранения ранее созданных или сгенерированных данных, которые будут отображаться на дисплее.

(7) Примечание. Графические объекты этого класса определяются своими координатами, формой, размером и атрибутами. Такие графические объекты определяют часть отображаемого изображения и могут представлять собой комбинацию созданных компьютером объектов и реальных изображений.

(8) Примечание. Обработка информации для создания визуального образа, которая включает в себя более чем номинальное повторение обработки информации, классифицируется здесь.

< /table>

(9) Примечание. Использование системы памяти для обработки в сочетании с системой представления данных/компьютерной графики (например, для управления адресацией или содержимым изображений или текстовых данных, хранящихся в памяти) классифицируется здесь.

(10) Примечание. Генерация шрифтов для отображения и обработка шрифтов для формирования шаблонов символов классифицируются здесь.

< td valign="top">(11) Примечание. Обработка информации о цвете, при которой вычисляется цвет изображения, классифицируется здесь (например, затенение, интерполяция значений цвета в многоугольнике).

(12) Примечание. Генерация или манипулирование трехмерной или перспективной отображаемой информацией или объектами, генерация или управление шаблоном отображения или анимация относятся к этому классу.

РАЗДЕЛ II - ССЫЛКИ НА ДРУГИЕ КЛАССЫ

ПОСМОТРЕТЬ ИЛИ ПОИСК КЛАСС:

РАЗДЕЛ III – ГЛОССАРИЙ

Следующие термины были определены для целей классификации в этом классе. В определении класса и подкласса этого класса термины, используемые в значении, определенном ниже, отмечены звездочкой (*). Если эти термины не отмечены звездочкой (*) в определениях, их значение не ограничивается приведенными ниже определениями глоссария.

АДРЕСНЫЕ ДАННЫЕ

Данные, которые представляют или идентифицируют источник или место назначения. (также см.: Данные)

БУКВЕННО-ЦИФРОВОЙ

Любой символ из набора символов ASCII.

Проводник, используемый для передачи данных, сигналов или питания.

Машина, которая вводит данные, обрабатывает данные, хранит данные и выводит данные.

Представление информации в закодированном виде, пригодном для передачи, интерпретации или обработки. См. также: Адресные данные; Данные инструкции; данные о состоянии; Данные пользователя.

Компьютерный графический дизайн создает визуальные идеи и творческий шаблон для рекламы и рекламы. Это стало феноменом в том, как ваша реклама влияет на ваш маркетинг. Графический дизайнер играет важную роль в публикации информации и создании более привлекательных изображений о продукте, что способствует развитию товарного рынка. Чтобы вызывать эмоции и отправлять сообщения зрителям, он использует технологию для манипулирования и смешивания слов, изображений, цветов и типографики. Продолжайте читать, чтобы узнать о различных аспектах дизайна компьютерной графики.

Как компьютерный графический дизайн упрощает работу?

Он включает в себя различное программное обеспечение, упрощающее проектирование и требующее меньше времени. Создание изображений с помощью этих инструментов дает вам множество легкодоступных вещей, которые вам просто нужно правильно разместить. Опять же, если мы обсуждаем раскрашивание, то область заполняется одним щелчком мыши, и редактирование становится слишком простым.

Веб-разработка, языки программирования, тестирование программного обеспечения и другое

Добавление содержимого, такого как мультимедиа и текст, с обработанными изображениями прекрасно объясняет конечному пользователю ваши чувства. Мы можем сделать GIF (графический интегрированный файл), который в настоящее время более известен. GIF длится от 0 до 5 секунд, что вкратце объясняет то, что вы хотите объяснить.

Ведущие компании

Дизайн дудло
Пентаграмма
Ландор
Метадизайн
Погоня
Дизайн Чарли Смита
Веселая шестеренка
Чермаев, Гейсмар и Хавив
Консультанты бренда Saffron

Что можно сделать с компьютерным графическим дизайном?

Мы можем использовать графический дизайн следующими способами: –

Цифровой дизайн => Это означает, что любое изображение, которое было изменено или изменено, называется цифровым дизайном. При этом мы ориентируемся на художественную ценность и эстетический вид изображения. Цифровой дизайн используется для рекламы или иногда на рекламных щитах.
Мультимедийный дизайн => Мультимедийный дизайн означает включение звука и текста и создание из них одного медиафайла. Это причудливые графические изображения, которые обычно можно увидеть на веб-сайте или в презентации.

Работает

Иногда вы пишете в рекламе текст, который может быть непонятным и не может привлечь внимание проходящих оттуда людей.Но с помощью этого программного обеспечения вы можете улучшить текст на изображении и сделать его более привлекательным с эстетической точки зрения, что привлечет внимание.

Все в одном пакете дизайна (280+ курсов, 100+ проектов) 280+ онлайн-курсов | 2000+ часов | Поддающиеся проверке сертификаты | Пожизненный доступ
4,6 (2374 оценки)

Преимущества

Изучив компьютерный графический дизайн, вы узнаете: –

Ваши маркетинговые навыки становятся более эффективными.
Изображения, которыми вы манипулируете, обеспечивают вашему продукту большой рынок сбыта, что увеличивает источники дохода.
В мультимедийном дизайне вам не нужно ничего говорить, вместо этого добавленные вами звук и текст расскажут все с помощью добавленных вами изображений.

Требуемые навыки

Чтобы изучать компьютерную графику, вы должны обладать аналитическими способностями, коммуникативными навыками и навыками тайм-менеджмента. У вас должны быть художественные способности и некоторый творческий потенциал, который показывает, насколько искусным искусством вы можете заниматься.

Почему мы должны использовать компьютерный графический дизайн?

Мы используем компьютерную графику, потому что: –

Кандидаты могут работать независимо.
Они могут работать в команде в соответствии с проектом.
Проекты могут быть завершены в течение определенного времени или раньше указанного времени, если у нас есть хорошие руки.
Можно вести несколько проектов одновременно, что позволяет нам работать больше.

Область

Каждое поле имеет разную область применения, но у графического дизайнера есть следующие преимущества: –

Если кандидат хочет стать художником исключительно для того, чтобы выражать свои творческие способности, то он на правильном пути.
Поскольку инструменты, используемые в компьютерной графике, используются различными многонациональными компаниями, у кандидата на обучение есть широкие возможности для трудоустройства.
Если вы заинтересованы в форматировании существующих изображений или информации, вы можете развивать свою карьеру в качестве настольного издателя.
У вас может быть возможность стать инструктором в институтах или преподавателем в колледжах и университетах, где преподаются эти инструменты.

Зачем нам нужен компьютерный графический дизайн?

Потребность в компьютерной графике в современном мире стала важной по следующим причинам: –

Каждый маркетолог или продавец зависит от того, насколько невероятно улучшился продукт.
Первым шагом при запуске продукта является создание мультимедийного дизайна.
Будь то фирма или крупный бренд, у каждого есть свой веб-сайт, который необходимо регулярно обновлять. Они должны воспользоваться помощью графического дизайнера, чтобы изменить свой продукт или информацию, поскольку графический дизайнер помещает информацию в более привлекательном виде.

Кто является подходящей аудиторией для изучения этой технологии?

Кандидат должен иметь степень бакалавра в любой области или, по крайней мере, окончание обязательно в любой области. Если кандидат занимается продажами или маркетингом, он может использовать свой предыдущий опыт, изучив это.

Желательно, чтобы страстные любители и люди с художественным складом ума получили знания в области компьютерного графического дизайна, так как это поможет им в карьере.

Как эта технология поможет вам в карьерном росте?

Это технология, с помощью которой вы должны создать собственное портфолио, которое поможет повысить вашу карьеру. Портфолио может быть любым проектом, который вы успешно завершили, будь то проект вашей школы или колледжа. Детали вашего проекта должны быть упомянуты должным образом в подробной форме. Вы можете указать количество всех проектов, которые вы завершили, что даст вам толчок в вашей карьере.

Заключение

Поскольку можно сделать вывод, что это основная потребность современного мира, где каждый хочет получать знания через Интернет. Делая информацию и средства массовой информации более сильными и привлекательными, конечный пользователь учится и понимает вещи ясно.

Полный текст недоступен

Чтобы прочитать полный текст этого исследования,
вы можете запросить копию непосредственно у автора.

<р>. Первая проблема — недостаточная подготовка, особенно недостаточные навыки в области математики и программирования (Cunningham, 2000; Du and Shu, 2011; Glvez et al., 2008; Han et al., 2008; He and Zhao, 2012; Hitchner and Sowizral, 2000). ;Hui et al., 2012; Papagiannakis et al., 2014; Santos, 2001; Schweitzer et al., 2011; Talton and Fitzpatrick, 2007). Согласно Элиану (2012), математические алгоритмы и процедуры важны в компьютерной графике, особенно когда они используются для расчета преобразований и проекций. .

<р>. Вторая проблема связана с трудностями в понимании геометрических концепций, таких как преобразования, проекции и трехмерное моделирование (Du and Shu, 2011; Elyan, 2012; Santos, 2001; Schweitzer et al., 2011; Seron et al., 2008; Sung and Shirley, 2004). Сунг и Ширли (2004) предполагают, что эти проблемы возникают из-за того, что у учащихся мало визуального опыта и понимания геометрического моделирования. .

<р>. Третья проблема связана с трудностями при решении логических задач и установлении связи между теорией, программированием, применением и конечными визуальными эффектами (Santos, 2001; Schweitzer et al., 2011; Talton and Fitzpatrick, 2007). Серон и др. (2008) заметили, что для таких тем, как глобальное затенение и инверсная кинематика, студенты больше всего боролись с технической сложностью реализации. .

Компьютерную графику часто считают захватывающей и приятной темой, поскольку она сочетает в себе технологии, искусство и творчество. За последние несколько лет в этой области наблюдалось быстрое развитие новых устройств потребительского уровня (например, головные дисплеи) и средств массовой информации (например, 3D-видео на YouTube), позволяющих гораздо более широкому кругу населения испытывать и создавать 3D-контент. Тем не менее, обучение компьютерной графике может быть сложным, поскольку требует широкого спектра навыков, таких как математика, физика, программирование, пространственное мышление, решение задач, искусство и дизайн. Несколько исследователей признали эту проблему и попытались сделать обучение компьютерной графике более простым и эффективным. Однако до сих пор, кажется, не существует единого мнения о ключевых проблемах, которые учителя должны преодолеть, и о том, какие концепции и методологии могут помочь в этом. В этой статье мы рассматриваем эту проблему, проводя систематический обзор литературы, определяя известные проблемы, методологии и подходы к обучению компьютерной графике. Наше исследование предлагает практикующим специалистам новый взгляд на преподавание компьютерной графики, который, как мы надеемся, будет полезен для разработки учебных программ, разработки более эффективных инструментов и поддержки учащихся, испытывающих затруднения, а также для определения направлений будущих исследований.

<р>. Хотя в большинстве статей не объяснялось, почему был выбран OpenGL, Энджел и др. [1] сообщают, что он имеет открытый исходный код, относительно прост в использовании, имеет соответствующую документацию и предлагает многоплатформенную поддержку. Хитчнер и Совизрал [14] использовали Java 3D, потому что он не зависит от платформы, в то время как другие выбрали Java 3D, потому что он использует парадигму объектно-ориентированного программирования [9, 12, 40]. Хотя Java 3D был довольно популярен в начале 2000-х годов, в более поздних отчетах предпочтение отдается использованию OpenGL, предположительно потому, что теперь его можно использовать для разработки веб-приложений через WebGL. .

<р>. Несколько авторов использовали VRML для отображения 3D-сцен [9, 13]. Хотя VRML не предлагает фотореалистичных результатов, он поддерживает просмотр веб-страниц с помощью простого подключаемого модуля. .

Обучение компьютерной графике с использованием традиционных методов, таких как учебники, интерактивные доски, слайды презентаций, веб-сайты и т. д., может быть сложной задачей. Этому есть две причины: компьютерная графика сочетает в себе различные навыки, такие как программирование, математика, искусство и пространственное мышление; а компьютерная графика включает в себя множество трехмерных концепций, таких как геометрия, преобразования, освещение и затенение, проекции и сопоставления. Следовательно, компьютерную графику часто лучше всего изучать, экспериментируя с концепциями компьютерной графики и взаимодействуя с полученными изображениями. За последние три десятилетия было предложено множество инструментов и технологий для улучшения обучения компьютерной графике. Технологические изменения за этот период повлияли на то, какой материал преподается и как он преподается, а также открыли новые возможности для поддержки преподавания компьютерной графики. В этом литературном исследовании мы определим технологии и инструменты, которые использовались в процессе преподавания и изучения компьютерной графики, мы классифицируем их и обсудим, в какой степени они помогают обучению.

<р>.Хитчнер и Совизрал [11] предложили новый метод обучения компьютерной графике с упором на принципы, алгоритмы и инструменты среднего и высокого уровня, в отличие от низкого и среднего уровней прошлого. Годом позже Сантос [12] представил общее предложение о включении образования в области компьютерной графики для получения степени инженера по информатике, одного из первых в Португалии. Бувье выдвинул предложение о вводном курсе, сочетающем в себе то, что он назвал «старой» (2D) и «новой» (3D) темами [13]. .

Компьютерная графика — очень активная область, в которой каждый день публикуются новые знания с высокой скоростью. Поэтому возникает необходимость регулярно пересматривать содержание нашего обучения и вносить соответствующие коррективы. Среди курсов стандартной учебной программы вводный курс по компьютерной графике очень часто является дверью для студентов в захватывающую область компьютерной графики. Это также возможность привлечь и задействовать лучшие таланты в этой области. В этой статье мы рассматриваем вопрос о содержании вводного курса компьютерной графики как сообщества. Нашей основной мотивацией было узнать, чему наши коллеги учат на этом первом курсе, и использовать эти знания, чтобы облегчить переработку нашего вводного курса. Мы рассмотрели 28 вводных курсов бакалавриата по компьютерной графике в высших учебных заведениях со всего мира. Мы попросили инструкторов этих курсов присылать нам данные об их курсах, такие как еженедельный список тем, и другие, такие как учебники. Мы собрали и обработали эти данные, используя восходящий подход. Окончательный список предметов высшего уровня и процентное соотношение для вводных курсов по компьютерной графике в соответствии с единицами знаний, определенными в рекомендации ACM/IEEE 2013 года, выглядит следующим образом: рендеринг (71,3%), геометрическое моделирование (17,4%), анимация (7,8). %), основы (3,0%) и визуализация (0,5%). Мы считаем, что этот опрос будет полезен для учебных заведений, рассматривающих возможность разработки нового вводного курса с нуля или переделки существующего, поскольку он предоставит информацию о текущем состоянии практики ведущих учебных заведений по компьютерной графике по всему миру.

<р>. В [4] авторы объясняют подход, используемый в Лиссабонском университете для преподавания компьютерной графики. Авторы считают, что компьютерная графика далеко не ограничивается 3D-графикой, несмотря на ее растущее значение сегодня. .

В документе обсуждается Open End Activity (OEA), начатая в лабораторном курсе компьютерной графики. Курс включает в себя задания по базовым понятиям, таким как создание 2D/3D-объектов, обрезка, трансформация и эксперименты с открытым исходом. Открытый конец означает отсутствие протоколов для выполнения задачи. Студентам предоставляется возможность выбора постановки задачи в области компьютерной графики. Различные области, в которых исследовались открытые эксперименты, — это игры, моделирование и анимация, такие как автомобильные гонки, сюжетная анимация и моделирование беспроводной сети. OEA используется для проведения открытых экспериментов. Это групповая деятельность, которую выполняют разные команды. Деятельность проводится в четыре разных этапа, таких как выявление проблемы, проектирование, реализация и загрузка видео в Интернет. Оценка на основе рубрик проводится для оценки открытой деятельности. OpenGL, библиотека с открытым исходным кодом, используется для реализации заданий/экспериментов с открытым исходным кодом. OEA побуждает учащихся развивать идентификацию проблем, навыки решения проблем, независимое и творческое мышление, готовность исследовать новые идеи, самообучение и опыт работы в команде. Наблюдения авторов показывают, что открытые эксперименты достигают программных результатов a, c, g и k (PO) ABET. Результаты показывают, что среднее достижение этих ОП составляет 7,6 балла по 10-балльной шкале.

<р>. Инженерная графика включает в себя в основном начертательную геометрию и инженерный чертеж. Учебная программа курса инженерной графики построена на основе развития инновационного мышления студентов-инженеров путем минимизации традиционных курсов начертательной геометрии и инженерного черчения с одновременным внедрением практики и автоматизированного проектирования [3] [4] [5] . Студенты, завершившие курс, должны реализовать следующие цели: .

Концепции CDIO включают четыре метафазы: Замысел-Проектирование-Внедрение-Эксплуатация. Структура образования CDIO отражает две цели: этот студент университета должен развивать более глубокие практические знания технических основ, одновременно развивая навыки лидерства в создании и эксплуатации новых продуктов и систем. Инновационное мышление является одним из важных достижений магистрантов технических специальностей, в котором дивергентное мышление и образное мышление являются основным и основным содержанием.Основным типом мышления, используемым в обучении инженерной графике, является именно дивергентное и образное мышление, поэтому образование в области инженерной графики играет незаменимую роль в воспитании инновационного мышления. В настоящее время культивирование инновационных достижений студентов инженерных специальностей стало основной задачей реформы высшего образования в Китае. Следовательно, способ обучения инженерной графике меняется не только для обучения навыкам рисования, но, что наиболее важно, для развития новаторского мышления. Курс инженерной графики в Технологическом университете Чжэцзян (ZJUT) - это качественный курс провинции Чжэцзян и очень важный базовый курс, предназначенный для первокурсников, изучающих инженерное дело. На основе исследований и практики реформирования образования в области инженерной графики， в статье предлагаются соответствующие учебные планы и представлены некоторые методологии, используемые в образовании в области инженерной графики в ZJUT, направленные на развитие инновационного мышления студентов-инженеров. После трехлетней практики реформы образования по инженерной графике инновационное мышление студентов-инженеров в ZJUT явно улучшилось.

<р>. Наш курс по графике и изображению официально назывался «Обработка и визуализация изображений». Планируя этот курс, мы заметили в литературе работу Сантоса [1] по курсу компьютерной графики для их бакалавра наук. и магистр наук. программы по информатике в Новом университете Лиссабона. .

В этой статье представлен наш недавний опыт преподавания курса обработки изображений и компьютерной графики для студентов магистратуры. программа в области информационной инженерии. Наша задача состояла в том, чтобы найти способ преподавания вводного курса с учетом некоторых ограничений и исторического контекста, которые сильно отличали его от традиционных курсов по компьютерной графике. Сообщаем о результатах реализации этого курса впервые и планах на будущее. (Аннотация) Ключевые слова: обучение компьютерной графике, обработка изображений, учебные программы.

<р>. компьютерные лаборатории [1], мультимедиа [2], симуляции [3], исследовательские среды [4] и интеллектуальные наставники [5]. Кроме того, приложения компьютерной графики использовались в курсах информатики [6]. Когда учащиеся справляются со сложным познавательным понятием, они путаются, пытаясь визуализировать его действие, а также понять взаимосвязь его понятийных единиц. .

При изучении естественных наук когнитивные концепции, отличающиеся сложностью своей структуры и действия, можно понять с помощью удачных метафор. Обычное обучение неэффективно в борьбе с неправильными представлениями. Мы предлагаем систему управления семантическими обучающими вмешательствами, использующую технологию веб-сервисов. Предлагаемая система призвана стать интегрированным образовательным решением, предлагающим совместимые, основанные на веб-сервисах, кросс-платформенные учебные услуги. Он расширяет доступную образовательную логику и контент, публикуя и используя образовательные веб-сервисы. Кроме того, сочетание веб-служб и Semantic Web предлагает расширенные возможности, включая автоматическое обнаружение, составление, вызов и мониторинг.

Современное преподавание инженерной графики претерпевает серьезную реформу, и процедуры обучения меняются, в результате чего студент рассматривается как центр, а способность студента к трудоустройству запрашивается в качестве руководства, реконструируется и организуется содержание обучения, включая разработку структуры учебного плана, выбор проекта. и проектирование, осуществление учебной деятельности и выбор средств обучения. Инновационное мышление является одним из важных достижений, в котором дивергентное мышление и образное мышление являются основным и основным содержанием. Существенным режимом мышления, используемым в обучении инженерной графике, является именно дивергентное и образное мышление. Поэтому инженерно-графическое образование играет незаменимую роль в воспитании инновационного мышления. В настоящее время культивирование инновационных достижений студентов инженерных специальностей стало основной задачей реформы высшего образования в Китае. Следовательно, способ обучения инженерной графике меняется не только для обучения навыкам рисования, но, что наиболее важно, для развития инновационного мышления.

Компьютерная графика в настоящее время охватывает большое количество самых разных предметов и методов. Кроме того, эти методы применяются в самых разных областях применения. Неудивительно, что многие из этих предметов также занимают видное место в курсах, преподаваемых другими дисциплинами. Это привело нас, с точки зрения информатики, к специализации на трех подтемах: рендеринг (трехмерная компьютерная графика), научная визуализация и геометрическое моделирование.Эти темы изучаются в трех продвинутых курсах, где мы пытаемся сохранить хороший баланс внимания к основным физическим явлениям (отражение света, цифровая выборка), их встраиванию в эффективные геометрические алгоритмы и структуры данных, а также их реализацию в графических программах и программах. системы.

Ready-to-Run Java 3D, написанный для Java-программистов среднего уровня и дизайнеров веб-сайтов, содержит образцы Java-приложений и код с использованием нового Java 3D API от Sun. Эта книга представляет собой достойную отправную точку для Java 3D, выходящую далеко за рамки документации, предоставленной Sun. Покрытие включает в себя загрузку подключаемого модуля Java 2 (необходимого для Java 3D) и основных классов Java 3D для хранения форм, матриц и сцен. Список всех классов Java 3D демонстрирует его значительное богатство. Как правило, в этой книге делается попытка охватить основные концепции 3D и то, как они реализованы в Java 3D. (Это предполагает определенные знания математики, особенно с матрицами, которые являются одним из основных продуктов 3D-графики). Хорошо прокомментированный исходный код напечатан повсюду (хотя дополнительных комментариев немного). Апплет для вращения планет обеспечивает занимательную демонстрацию преобразования объектов на экране. Вы научитесь добавлять обработку для эффектов тумана и наложения текстур, а также получите материалы по 3D-звуковым эффектам и несколько общедоступных инструментов для работы с 3D-графикой (включая преобразование файлов VRML [Virtual Reality Markup Language] для использования с Java 3D). В целом, эта книга в значительной степени доступна для HTML-дизайнеров и полезна для Java-программистов. С Java 3D Sun делает ставку на то, что трехмерная графика не требует наличия степени в области компьютерных наук. Эта книга отражает эту философию, хотя продвинутые Java-разработчики, возможно, захотят получить более подробную информацию об этом новом замечательном графическом пакете. -- Ричард Драган Темы: Отдельные апплеты для морфинга, перевода, поворота и масштабирования; поддержка света и прозрачности; добавление движения и взаимодействия к 3D-объектам (с классами Java 3D для поведения и интерполяторов); и классы Java 3D, используемые для обработки событий.

Нейдер Дж., Дэвис Т., Ву М. (OpenGL ARB) Руководство по программированию OpenGL, версия 1.1, 2-е изд. Рединг, Массачусетс: Addison-Wesley, 1997.

OpenGL: агент перемен или знамение времени? Компьютерная графика Справочник по VRML 2.0. 2-е издание

Э.Л. Уэсли
Д. Р. Эймс
Дж. Л. Надо
Морленд

Уэсли (1997). [6] Р. Вульф. OpenGL: агент перемен или знамение времени? Компьютерная графика. 29-31 (ноябрь 1998 г.). [7] А.Л. Эймс, Д.Р. Надо, Дж. Л. Морленд, Справочник по VRML 2.0. 2-е издание. John Willey & Sons Inc. (1997 г.).

Обучение компьютерной графике HyperGraph: проект образовательного комитета ACM SIGGRAPH, лаборатории гипермедиа и визуализации, государственного университета Джорджии и национального научного фонда

Компьютерная графика — это визуальные объекты, созданные компьютерами и предназначенные для отображения на экране телевизора, киноэкрана или компьютера. Эти изображения создаются с помощью ряда специализированных программ.

Эта история была создана Vida Systems для проекта Google Expeditions и теперь доступна в Google Arts & Culture.

Невероятный Халк (2008 г.), MarvelItalian American Museum of Los Angeles

Талантливые художники могут использовать компьютеры для создания фантастических миров, которые выглядят так же реально, как и мир за окном. Эти сцены формируются с помощью воображения, внимательного отношения к деталям и методичного пошагового процесса.

История компьютерной графики

Технологии компьютерной графики развивались очень быстро. Реалистичные трехмерные модели стали возможны только через 30 лет после появления первого графического дисплея. Это связано с быстрым развитием технологии компьютерной памяти, скорости процессора и программного обеспечения для графического дизайна.

С самого начала компьютерная графика основывалась на математических моделях.

Одна из первых компьютерных игр с графикой была выпущена в 1962 году. Она называлась Spacewar! и позволяла двум игрокам управлять ракетными кораблями. Цель состояла в том, чтобы попытаться сбить другого игрока с неба.

В таких играх, как Space Invaders, вышедшей в 1978 году, использовалась растровая графика. Эта графика использует пиксели или крошечные цветные квадраты для создания изображения. Другое название этого типа графики — растровая графика.

В кинотеатрах 1982 года "Трон" стал первым фильмом, в котором широко использовалась компьютерная графика. В нем использовалась векторная графика. В векторных изображениях для создания конечного изображения используются тонкие линии и кривые, а не пиксели.

В фильме "Парк Юрского периода", вышедшем в 1993 году, 3D-изображения выдвинулись на передний план, когда эта технология использовалась для воссоздания вымершего мира. Для этого трехмерные объекты сканировались и превращались в компьютерные данные с помощью линейных алгебраических формул.

Поскольку 3D-изображения становятся более реалистичными при отображении на 2D-экране, художники теперь пытаются создавать привлекательные 3D-изображения в 3D-среде.Затем эти изображения используются в системах виртуальной реальности, используемых в играх, медицине и вооруженных силах.

Создание трехмерного мира

3D-изображения можно использовать, чтобы рассказать историю, представить новые миры или даже отправиться в прошлое. С помощью исторических данных художники могут воссоздать событие, которое произошло до изобретения фотоаппаратов, чтобы дать учащимся представление о том, какой была жизнь.

Используя картины, документы и другие свидетельства, художники могут создать, например, бой гладиаторов посреди Колизея.

Первым шагом в создании любого трехмерного изображения является концепция. Это размышления о том, каким вы хотели бы видеть финальное изображение. Не существует установленного способа сделать это; некоторые художники делают наброски фигурками, а другие составляют подробный план.

После того, как первоначальная идея составлена, проводится множество исследований, чтобы определить все необходимые детали. Первичные источники используются, когда это возможно, для разработки таких элементов, как стиль одежды, строительные материалы и даже прически.

Каждая часть сцены тщательно спланирована заранее. Художник решает, какие персонажи будут показаны, позы персонажей, визуальную композицию всей сцены, цветовую палитру и освещение.

Помимо того, что сцена выглядит реалистично и визуально интересно, художник должен убедиться, что сцена рассказывает историю. Показывая гладиаторов в разгар битвы, зритель может начать представлять, насколько это было бы страшно и хаотично.

После создания концепции или планирования того, как будет выглядеть трехмерное изображение, следующим шагом в создании трехмерной сцены является начало моделирования. Специализированное программное обеспечение использует математическое моделирование для создания трехмерных объектов. Каждый объект или актив в сцене необходимо моделировать отдельно.

Подобно рисованию трехмерного объекта вручную, компьютеры используют различные геометрические точки, называемые вершинами, точки, в которых встречаются две или более линий. Соединяя многоугольники в этих вершинах, компьютерная программа создает трехмерный объект.

Каждый объект в трехмерной сцене состоит из многоугольников, которые представляют собой двухмерные фигуры, образованные линиями, например треугольники и шестиугольники. Художник сначала создаст свое трехмерное изображение, используя эту сетку, чтобы обеспечить реалистичную трехмерную форму.

В полигональных сетках используются разные формы для достижения разных результатов. Сетка может включать в себя треугольники, многоугольники и типы четырехугольников. Использование сочетания форм может создать более реалистичное трехмерное представление и дать художнику больше возможностей.

Текстурирование и заливка

После включения трехмерной сцены в полигональную сетку следующим шагом является текстурирование и затенение каждого объекта. Это придаст объектам цвет и позволит зрителю увидеть, из какого материала состоит каждый объект.

Каждый объект в сцене должен быть текстурирован и затенен отдельно.

Текстурирование похоже на рисование объекта вручную. Художник максимально реалистично раскрасит объект. Это может быть очень кропотливая работа, однако есть некоторые программы, которые могут помочь ускорить процесс.

Затенение — это указание программному обеспечению компьютерной графики, из какого материала сделан объект. Красный камень сильно отличается от красной ткани, поэтому важно, чтобы программа могла по-разному оттенять эти цвета.

При затенении объекта также учитывается, как выглядит свет, падающий на объекты, состоящие из разных материалов. Например, свет будет отражаться от воды или металла иначе, чем от куска дерева.

При затенении художники также должны учитывать, насколько шероховатой или гладкой является поверхность. Это влияет на то, как рассеивается свет. Материал равномерно рассеивает свет, рассеивая световые частицы по всему объекту. Блестящие металлические предметы отражают свет преимущественно в одном направлении.

Трассировка лучей и свет

Одной из важнейших частей создания трехмерного объекта, который будет просматриваться на двухмерном экране, является правильное освещение.

То, как свет попадает на объекты, а также отражается, преломляется или рассеивается, остается незамеченным для большинства людей, но 3D-художникам необходимо хорошо понимать, как свет распространяется и как он работает.

Художник должен решить, где должен располагаться основной источник света. В этой сцене солнце светит прямо в глаза зрителю, помогая зрителю почувствовать себя в Колизее в жаркий день, добавляя драматизма.

При съемке на открытом воздухе, подобной этой, важно помнить, что солнце не похоже на факел в темной комнате. Само небо излучает свет, а различные объекты будут отражать и добавлять свет, создавая богатую и сложную картину.

В этой сцене используется освещение с высоким динамическим диапазоном. Расширенный динамический диапазон — это метод фотографии, который сохраняет много информации об освещении, и это может помочь придать реалистичное освещение и отражения в 3D-сцене.

На этом этапе художник по свету может сделать материалы на всех поверхностях похожими на глину. Это поможет художнику увидеть, как распределяется свет, не отвлекаясь на другие детали сцены.

Последний шаг в процессе создания динамической трехмерной сцены называется рендерингом. Рендеринг вычисляет затенение сцены с помощью процесса, называемого трассировкой лучей. После рендеринга вся сцена выглядит более гладкой и реалистичной, готовой к просмотру.

Этот сложный математический процесс позволяет рассчитать, куда приземлятся миллионы световых частиц и как они будут себя вести. Как следует из названия, трассировка лучей отслеживает свет от глаза до точки его происхождения. Он добавляет к изображению последний слой освещения.

Визуализация очень похожа на фотографирование сцены. После того, как все элементы и объекты находятся на своих местах, а освещение выбрано правильно, программное обеспечение для компьютерной графики получает указание сгладить изображение.

Компьютер визуализирует такую сцену за 6–8 часов. Рендеринг вычисляет каждый путь, по которому свет достигает каждого пикселя. Изображение стандартного размера, состоящее из нескольких миллионов пикселей, может нуждаться в тысячах лучей для точного расчета, поэтому вычислять его очень сложно!

Представленная история в некоторых случаях может быть создана независимой третьей стороной и не всегда может отражать точку зрения перечисленных ниже организаций, предоставивших контент.

Международный журнал систем и приложений в компьютерной графике

Хоаким Хорхе, доктор философии

Computers & Graphics имеет дочерний журнал Graphics and Visual Computing с открытым доступом, в котором работает та же редакционная команда и проводится тщательная экспертная оценка.

Computers & Graphics посвящен распространению информации об исследованиях и применении методов компьютерной графики (CG). Журнал приветствует статьи по следующим темам:
1. Исследования и приложения интерактивной компьютерной графики. Нас особенно интересуют новые методы взаимодействия и применения компьютерной графики в проблемных областях.
2. Самые современные статьи о последних, передовых исследованиях компьютерной графики.
3. Информация об инновационном использовании графических принципов и технологий.
4. Учебные документы по принципам преподавания компьютерной графики и инновационному использованию компьютерной графики в образовании.

Компьютеры и графика предоставляет средство для передачи информации об интерактивной компьютерной графике и приложениях компьютерной графики. Журнал посвящен интерактивной компьютерной графике, визуализации и новым способам ввода, включая виртуальные среды, а также графическим моделям, структурам данных, языкам, алгоритмам обработки изображений и соответствующему программному обеспечению.

Мы предлагаем вам преобразовать ваше программное обеспечение с открытым исходным кодом со значком GRSI в дополнительную журнальную публикацию в Software Impacts, междисциплинарном журнале с открытым доступом. Software Impacts предоставляет научную ссылку на программное обеспечение, которое использовалось для решения исследовательской задачи. Журнал распространяет эффективное и многократно используемое научное программное обеспечение через оригинальные публикации программного обеспечения, в которых описывается применение программного обеспечения для исследований и опубликованные результаты.

Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами по адресу: [email protected]

Преимущества для авторов
Мы также предоставляем множество преимуществ для авторов, таких как бесплатные PDF-файлы, либеральная политика в отношении авторских прав, специальные скидки на публикации Elsevier и многое другое. Щелкните здесь для получения дополнительной информации о наших услугах для авторов .

Информацию о подаче статей см. в нашем Руководстве для авторов. Если вам нужна дополнительная информация или помощь, посетите наш Центр поддержки .

Читайте также:

(13) Примечание. К этому классу относятся системы, отображающие изменение внешности, если это изменение создается компьютером (например, создание или модификация прически или одежды для наложения видеоизображения или модели).