Графіка комп’ютерна

Визначення і загальна характеристика

ГРА́ФІКА КОМПʼЮ́ТЕРНА — галузь інженерної графіки та інформатики, присвячена створен­ню та обробці зображень за допомогою про­грамно-апаратних обчислювальних комплексів. Графічні дані на моніторі були за­пропоновані в серед. 50-х рр. 20 ст., коли зʼявилися перші електрон­ні обчислювальні машини. У 1960-х роках зʼявилися перші про­грамні засоби для створе­н­ня графіки, такі як Sketchpad. Основними напрямами сучасних досліджень з Г. к. є штучний інтелект, віртуальна та доповнена реальність, а також квантові обчисле­н­ня. Термін «компʼютерна графіка» по­значає не лише напрям науково-практичної діяльності, а й охоплює її предмет — зображе­н­ня, а також методи й технології для їх створе­н­ня та обробки.

За способами формува­н­ня зображень Г. к. буває двовимірна (2D) і тривимірна (3D). За по­да­н­ням кольорів її поділяють на чорно-білу та кольорову; у свою чергу, двовимірну — на растрову, векторну та фрактальну. Растрова графіка для пред­ставле­н­ня зображе­н­ня використовує пікселі (точки), які мають свій колір та яскравість і роз­ташовані в координатній сітці. Вона ефективна для зображень, що містять багато напів­тонів та складних кольорових пере­ходів, таких як фото­графії чи художні ілюстрації. Сучасні про­грамне забезпече­н­ня, що працює з растровою графікою, використовує алгоритми на основі штучного інтелекту для покраще­н­ня якості зображень, зокрема автоматичного від­новле­н­ня деталей, рекон­струкції зображень з низькою роз­дільною здатністю та поліпше­н­ня кольорових пере­ходів.

У векторній графіці базовим елементом є лінія, створена за математичною формулою. Її за­стосува­н­ня компактніше (зберігається не зображе­н­ня, а лише його основні дані, використовуючи які про­грама від­новлює зображе­н­ня), однак побудова обʼєктів су­проводжується без­перервним пере­рахунком параметрів кривої у координати екран­ного або друкованого зображе­н­ня. Векторну графіку використовують для створе­н­ня зображень чітких контурів — повноколірних ілюстрацій, складних креслень, логотипів та емблем, графічних зображень для Web, мультиплікацій, рисунків на основі оригіналів.

Основою для за­стосува­н­ня фрактальної графіки є математична формула, лише за якою можливо створити графічне зображе­н­ня (не враховуючи обʼєктів у памʼяті компʼютера). Її використовують для побудови як най­простіших структур, так і складних ілюстрацій, що імітують природні процеси та тривимірні обʼєкти. При­значе­н­ня тривимірної графіки — імітація фото­графува­н­ня або ві­део­з­йомки тривимірних образів обʼєктів, які можуть бути попередньо під­готовлені в памʼяті компʼютерів. Її за­стосовують у компʼютерних та автоматизованих проектува­н­нях, компʼютерних іграх та мультиплікаціях, під час комбінованих зйомок.

Нині графічний спосіб від­ображе­н­ня даних є необхідним елементом для про­грамного забезпече­н­ня різного рівня, починаючи від операційних систем. Г. к. впроваджено у різних галузях досліджень, зокрема, у медицині (компʼютерна томо­графія), хімії (при ви­значен­ні складу речовини), а також в архітектурі, дизайні, полі­графії, моделюван­ні, мистецтві, кіно- та ігровій індустрії тощо. Майбутнє Г. к. повʼязане з роз­витком штучного інтелекту, віртуальної та доповненої реальності, а також квантових обчислень, що від­криють нові горизонти для створе­н­ня високо­якісних, інтер­активних і реалістичних графічних зображень у різноманітних сферах життя.

Літ.: Микрюнов В. Ю. Компьютерная графика. Ростов-на-Дону, 2006; Кравченя Э. М., Абрагимович Т. И. Компьютерная графика. Минск, 2006; Романюк О., Романюк О., Чехместрук Р. Компʼютерна графіка. Він­ниця, 2023

І. Б. Даценко, В. І. Кальсін

Завантажити статтю