Компьютерная графика и её роль в современном мире

В статье определяется общая характеристика компьютерной графики. Рассматривается важность компьютерной графики как средства оптимизации рабочего процесса. Также изучаются основные виды информационной графики и выявляется занимаемая ими позиция в мировой системе.

Ключевые слова: визуализация, компьютерная графика, цифровизация, изображение, пиксели, современные технологии, детализация, файл.

The article defines the general characteristics of computer graphics. The importance of computer graphics as a means of optimizing the workflow is considered. The main types of information graphics are also studied and their position in the global system is revealed.

Keywords: visualization, computer graphics, digitalization, image, pixels, modern technologies, detailing, file.

Введение

Цифровизация как явление появилась ещё в восьмидесятые годы прошлого века, однако активную фазу своего развития преодолела на рубеже 2000-х.

Первоочередный смысл цифровизации заключается в упрощении жизнедеятельности индивида и облегчении выполнения ряда задач. В наши дни практически не осталось отраслей, которые бы не интегрировали в свою работу IT-процессы: медицина, валютное обращение, образование, кулинария и множество других сфер столкнулись с компьютеризацией. На этом фоне появилось огромное число совершенно новых направлений, не существовавших ранее, к примеру, область графического дизайна и компьютерной графики, с внедрением которых каждый сектор становится способным повысить свою эффективность.

Сначала стоит отметить, что компьютерная графика представляет собой совокупность определённых методов и приёмов при помощи электронно-вычислительной машины данных в графическое изображение; её основной задачей является визуализация, которая осуществляется на основе описания того, что необходимо изобразить.

К основным способам визуализации можно отнести:

1. График — демонстрация двух зависимых величин, строится по осям Х и Y. Линейный, потоковый, спиральный, скрипичный — все это лишь малая часть подвидов графиков.

Рис. 1

2. Диаграмма — соотношения набора данных. Строятся вокруг осей, по секторам или по полярной системе координат. Различают дуговые, столбиковые, кольцевые, хордовые и ещё около 60 иных видов диаграмм.

Рис. 2

3. Блок-схема демонстрирует процесс, состоящий из последовательных действий, включает в себя 1 и более сценариев развития событий.

Рис. 3

4. Инфографика — объединение различных способов визуализации с большим количеством текстовых вставок.

Рис. 4. Пример инфографики

Два ключевых вида компьютерной графики — растровый и векторный. Растровый является самым широко используемым. Все цифровые фотоаппараты в мире делают растровые снимки и видеоролики, состоящие из квадратных пикселей; по своей структуре они напоминают мозаику. Суть данной графики заключается в создании общей картины из огромного числа разноцветных сегментов, а максимально правдивую передачу изображения и простоту редактирования картинок можно отнести к её главным преимуществам. Однако слишком большой размер файла вместе с жёсткими рамками его детализации (для качественной детализации необходимо большое разрешение) добавляют сложностей данному виду графики. Чаще всего в работе используются форматы JPEG, PNG, GIF и BMP, а также программы Photoshop и GIMP.

Векторная графика кардинально отличается от растровой — в своей основе она не содержит пикселей. Подобные изображения строятся в двухмерном пространстве по координатам Х и У связыванием между собой опорных точек и лучше всего подходят для создания различного рода логотипов, рекламных баннеров, инженерных чертежей — в областях, где важна детализация. Файлы векторной графики занимают мало места в памяти компьютера, их можно масштабировать без потери качества. Из недостатков выделяют сложность редактирования и длительный процесс создания. Наиболее распространённые векторные форматы — SVG, AI, COR, которые создаются авторами в Adobe Illustrator и CorelDRAW в большинстве случаев.

В дополнение к вышесказанному, важно отметить, что выделяют также символьную (изображение генерируется из букв, знаков, символов), трёхмерную (генерация происходит на трёх координатах) и фрактальную, подходящую для создания узоров, виды графики.

Следовательно, существует 5 основополагающих разновидностей компьютерной графики, каждая из которых по-своему уникальна и необходима для программистов, а их подбор происходит в зависимости от ситуации.

Бесспорно, компьютеризированная графика со всем многообразием её видов используется как профессионалами, так и обычными пользователями в различных направлениях. Сейчас рассмотрим, в каких сферах жизни её применяют чаще всего.

1. Графика презентации, представляющая собой графическое представление информации, о котором уже шла речь в начале статьи. Яркими примерами являются диаграммы и графики, показывающие взаимосвязи между несколькими параметрами.
2. Развлечения. Методы компьютерной графики используются при создании видеороликов, телевизионных шоу, игр, мультфильмов и иных продуктов. Графика при этом должна быть максимально приближенной к реальному изображению.
3. Автоматизированное проектирование широко использует графику в процессах проектирования, особенно для инженерных и архитектурных систем. Регулярно применяют при проектировании зданий, автомобилей, самолётов, компьютеров, текстиля и многих других изделий.

Компьютерная графика также занимает важное место в рисовании и искусстве, обработке изображений и, несомненно, в сфере общения двух или более лиц.

По состоянию на 2023 год трендами в этой области выступают минимализм, дающий возможность передать информацию без лишних элементов детализации, а также различного рода градиенты и абстрактные фигуры. Немаловажным является увеличение числа объектов, созданных так называемым искусственным интеллектом.

Выводы

Таким образом, компьютерная графика занимает важнейшее положение в современном мире и в сфере информационных технологий в целом. С развитием общества происходит и развитие графики. На сегодняшний день её разновидности применяют в самых разных отраслях, начиная с проектирования серьёзных чертежей и заканчивая созданием мультипликационных картин.

Литература:

1. Somnath Sinha, Aditi Paul: Computer Graphics, 2019, c. 1–1.3 [Электронный ресурс] URL: https://aditipaulsite.files.wordpress.com/2019/10/computer-graphic_final-book.pdf
2. Jeffrey J. McConnell, George Stephen («Steve») Carson:: Computer graphics, 2003, с. 370 [Электронный ресурс] URL: https://www.researchgate.net/publication/234816428_Computer_graphics
3. Порев В. Н.: Компьютерная графика, 2002, с. 17–19 [Электронный ресурс] URL: https://philipok4.narod.ru/Tuser7/Porev.pdf