Компьютерная графика — это искусство рисования картин на экранах компьютеров с помощью программирования. Он включает вычисления, создание и манипулирование данными. Другими словами, мы можем сказать, что компьютерная графика — это инструмент рендеринга для генерации и манипулирования изображениями.
Электронно-лучевая трубка
Основным устройством вывода в графической системе является видеомонитор. Основным элементом видеомонитора является электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), показанная на следующем рисунке.
Операция ЭЛТ очень проста —
-
Электронная пушка испускает пучок электронов (катодные лучи).
-
Электронный пучок проходит через системы фокусировки и отклонения, которые направляют его к указанным позициям на покрытом люминофором экране.
-
Когда луч попадает на экран, люминофор излучает небольшое пятно света в каждой позиции, с которой контактирует электронный луч.
-
Он перерисовывает картинку, быстро направляя электронный луч обратно на те же точки экрана.
Электронная пушка испускает пучок электронов (катодные лучи).
Электронный пучок проходит через системы фокусировки и отклонения, которые направляют его к указанным позициям на покрытом люминофором экране.
Когда луч попадает на экран, люминофор излучает небольшое пятно света в каждой позиции, с которой контактирует электронный луч.
Он перерисовывает картинку, быстро направляя электронный луч обратно на те же точки экрана.
Есть два способа (произвольное сканирование и растровое сканирование), с помощью которых мы можем отобразить объект на экране.
Растровое сканирование
В системе растрового сканирования электронный луч проходит по экрану по одному ряду сверху вниз. Когда электронный луч движется через каждый ряд, интенсивность луча включается и выключается, чтобы создать рисунок из освещенных пятен.
Определение изображения хранится в области памяти, называемой Буфер обновления или Буфер кадра . Эта область памяти содержит набор значений интенсивности для всех точек экрана. Сохраненные значения интенсивности затем извлекаются из буфера обновления и «рисуются» на экране по одной строке (линии сканирования) за один раз, как показано на следующем рисунке.
Каждая точка экрана называется пикселем (элементом изображения) или пикселем . В конце каждой строки сканирования электронный луч возвращается в левую часть экрана, чтобы начать отображение следующей строки сканирования.
Случайное сканирование (векторное сканирование)
В этом методе электронный луч направляется только в ту часть экрана, где изображение должно быть нарисовано, а не сканируется слева направо и сверху вниз, как при растровом сканировании. Это также называется векторным отображением, отображением штрихов или каллиграфическим отображением .
Определение изображения хранится в виде набора команд рисования линий в области памяти, называемой файлом отображения обновления . Чтобы отобразить указанное изображение, система циклически просматривает набор команд в файле дисплея, рисуя каждую линию компонентов по очереди. После обработки всех команд рисования линий система возвращается к первой команде в списке.
Дисплеи с произвольным сканированием предназначены для рисования всех компонентных линий изображения от 30 до 60 раз в секунду.
Применение компьютерной графики
Компьютерная графика имеет множество приложений, некоторые из которых перечислены ниже —
Пользовательские интерфейсы компьютерной графики (GUI) — графическая, ориентированная на мышь парадигма, которая позволяет пользователю взаимодействовать с компьютером.
Деловая презентационная графика — «Картинка стоит тысячи слов».
Картография — Составление карт.
Карты погоды — отображение в реальном времени, символические представления.
Спутниковая съемка — геодезические изображения.
Улучшение фото — резкость размытых фотографий.
Медицинская визуализация — МРТ, компьютерная томография и т. Д. — Неинвазивное внутреннее обследование.
Инженерные чертежи — механические, электрические, гражданские и др. — замена чертежей прошлого.
Типография — Использование изображений персонажей в издательском деле — замена жесткого типа прошлого.
Архитектура — Планы строительства, внешние зарисовки — замена чертежей и ручных рисунков прошлого.
Искусство — компьютеры предоставляют новую среду для художников.
Обучение — летные тренажеры, компьютерное обучение и т. Д.
Развлечения — фильмы и игры.
Моделирование и моделирование. Замена физического моделирования и постановлений