Grafika Komputerowa

 Grafika komputerowa, projektowanie graficzne – dziedzina informatyki zajmująca się wykorzystaniem technik komputerowych do celów wizualizacji artystycznej oraz wizualizacji rzeczywistości. Grafika komputerowa jest obecnie narzędziem powszechnie stosowanym w nauce, technice oraz rozrywce.Chociaż grafika komputerowa koncentruje się głównie na specjalistycznych algorytmach i strukturach danych, to jednak siłą rzeczy musi czerpać wiedzę z rzeczywistości. Na przykład, aby uzyskać obrazy fotorealistyczne, należy wiedzieć jak w rzeczywistym świecie światło oddziałuje z przedmiotami. Podobnie, aby symulacja jazdy samochodem była jak najwierniejsza, należy wiedzieć, jak obiekty fizyczne ze sobą oddziałują.Od kilkunastu lat grafika komputerowa jest też kolejną dyscypliną artystyczną – dzieła powstałe przy jej zastosowaniu nazywa się grafiką cyfrową, infografiką lub digitalpaintingiem. 

  Przykładowe zastosowania

• kartografia,
• wizualizacja danych pomiarowych (np. w formie wykresów dwu- i trójwymiarowych),
• wizualizacja symulacji komputerowych,
• diagnostyka medyczna,
• kreślenie i projektowanie wspomagane komputerowo (CAD),
• przygotowanie publikacji (DTP),
• efekty specjalne w filmach,
• gry komputerowe 

 Historia  

   

  Początki grafiki komputerowej sięgają lat 50 XX wieku, jednak ze względu na duże koszty komputerów i urządzeń graficznych, aż do lat 80. grafika komputerowa była wąską specjalizacją, a na jej zastosowania praktyczne mogły pozwolić sobie ośrodki badawcze, duże firmy oraz instytucje rządowe. Dopiero gdy w latach osiemdziesiątych rozpowszechniły się komputery osobiste, grafika komputerowa stała się czymś powszechnym.

   

  Klasyfikacja

  

Grafika wektorowa - obraz jest rysowany za pomocą kresek lub łuków. Niegdyś powstawał tak obraz na ploterach kreślących, ale jeszcze do lat 80. XX wieku były wykorzystywane monitory CRT, które kreśliły obraz w analogiczny sposób jak oscyloskopy.

Grafika rastrowa - obraz jest budowany z prostokątnej siatki leżących blisko siebie punktów (tzw. pikseli). Głównym parametrem w przypadku grafiki rastrowej jest wielkość bitmapy, czyli liczba pikseli, podawana na ogół jako wymiary prostokąta.

Grafika dwuwymiarowa (grafika 2D)

wszystkie obiekty są płaskie (w szczególności każdy obraz rastrowy wpada do tej kategorii).

Grafika trójwymiarowa (grafika 3D)

obiekty są umieszczone w przestrzeni trójwymiarowej i celem programu komputerowego jest przede wszystkim przedstawienie trójwymiarowego świata na dwuwymiarowym obrazie.

Grafika ruchoma
Jej celem jest przedstawienie obrazu jako zbioru klatek, które - pokazując się na ułamek sekundy i przechodząc w następną klatkę - dają nam wrażenie ruchu obiektów przedstawionych na ekranie. Częstotliwość zmiany klatek najczęściej podaje się w liczbie klatek na sekundę - FPS (ang. Frame Per Second)
Jeszcze jednym kryterium jest cykl generacji obrazu:

Grafika nieinterakcyjna

program wczytuje uprzednio przygotowane dane i na ich podstawie tworzy wynikowy obraz. Tak działa np. POV-Ray, który wczytuje z pliku definicję sceny trójwymiarowej i na jej podstawie generuje obraz sceny.

Grafika interakcyjna

program na bieżąco uaktualnia obraz w zależności od działań użytkownika, dzięki temu użytkownik może od razu ocenić skutki. Bardzo ważne w tym przypadku jest, że czas odświeżenia obrazu nie może być zbyt długi. Dlatego w przypadku grafiki interakcyjnej akceptuje się i stosuje uproszczone metody rysowania obiektów, aby zminimalizować czas oczekiwania.

Grafika czasu rzeczywistego

program musi bardzo szybko (kilkadziesiąt razy na sekundę) regenerować obraz, aby wszelkie zmiany były natychmiast uwidocznione. Grafika czasu rzeczywistego ma szczególnie znaczenie w różnego rodzaju symulatorach, jest również powszechna w grach komputerowych.