Typ grafiki rastrowej i wektorowej

Obrazy wyświetlane na monitorze, przy wykorzystywaniu technik komputerowym możemy nazwać szatą graficzną. Są różne typy grafiki, z jaką mamy do czynienia. Tą najpopularniejszą jest grafika rastrowa. Umożliwia ona nam wyświetlanie na ekranie monitora różnego typu obrazów, w tak popularnych formatach, jak JPG, BMP, czy PNG. Najczęściej zatem są to zdjęcia, jakie wrzucamy na dysk komputera. Przy pomocy grafiki rastrowej możemy edytować nasze zdjęcia. Użyć możemy kilku różnych programów, by wspomnieć choćby o dwóch najbardziej popularnych, czyli aplikacji Photoshop i Picasa. Również proste rysunki i ilustracje są efektem korzystania ze wspomnianego typu grafiki. Wszystko ma swoje wady i zalety. I tak grafika rastrowa umożliwia nam dość prostą obsługę wyświetlanych obrazów, ale ich jakość może wiele stracić, kiedy zaczniemy powiększać dane zdjęcie. Im bardziej zwiększymy jego skalę, tym obraz będzie bardziej rozmyty, aż do momentu, w którym pojawi się zbitka pikseli, które stworzą niewyraźną mozaikę. Innym typem grafiki jest grafika wektorowa. Wykorzystywana jest przy tworzeniu skomplikowanych figur geometrycznych, a także obrazów składających się z odcinków prostych i łuków, czy też krzywych. Obsługa nastręcza nam tu wielu trudności, ale korzyścią w tego typu grafice jest fakt, że powiększane obrazy nie tracą na jakości.

Urządzenie zwane kartą graficzną

Za grafikę w komputerze odpowiedzialny jest jakiś konkretny program informatyczny. Programów takich jest wiele, ale aby któryś z nich rozpoczął pracę niezbędne jest urządzenie, które pozwoli nam między innymi na generowanie obrazów. Tym urządzenie jest karta graficzna, czyli jeden z niezbędnych podzespołów każdym komputerze, czy laptopie. Jest to płytka naszpikowana mnóstwem układów scalonych. Rozróżniamy dwa typy tego urządzenia. Jednym z takich rozszerzeń, jak się mówi o kartach graficznych jest karta dedykowana. Jest to rodzaj procesora który współpracuje z komputerem, jako urządzenie oddzielne. Każda płyta główna w sprzęcie komputerowym posiada odpowiednie porty, do których taką kartę łatwo jest wpiąć i podłączyć do naszego urządzenia. Najpopularniejsze z serii kart dedykowanych są procesor Radeon Graphics firmy AMD i GeForce, za której produkcję odpowiedzialna jest nVidia. Inne procesory kart graficznych to Matrox i XGI Technology. Drugim typem są karty na stałe montowane w komputerach i często też w laptopach, czyli karty graficzne zintegrowane. Urządzenia te mogą łączyć się z mostkiem północnym, lub bezpośrednio z procesorem głównym. Przykładem takich kart są układy takich firm, jak Intel GMA, SiS, VIA Technologies, a także urządzenia wspomnianej marki AMD. Wraz z pojawieniem się grafiki trójwymiarowej zaczęto też tworzyć akceleratory graficzne, które integrują się z samymi kartami.

Proces renderowania dotyczący grafiki trójwymiarowej

Istnieje coś takiego, jak dokument elektroniczny. Zawarte w nim treści przedstawiane są w konkretnej formie, odpowiadającej danemu środowisku. Może to być tak zwana forma wizualna. Proces taki nosi nazwę renderowania i odpowiada za niego mechanizm nazywamy mechanizmem renderującym. Oczywiście nie zadziała on bez odpowiedniego programu komputerowego. Renderowanie odgrywa istotną rolę w grafice komputerowej, co najlepiej się sprawdza przy grafice trójwymiarowej. Wówczas proces ten możemy nazwać prezentacją, lub obrazowaniem. Jest to analiza konkretnej sceny, z której tworzymy na początku obraz dwuwymiarowy, będący tutaj obrazem pierwotnym. Może on przybrać formę statyczną, lub też być animacją. Następnie w obrazie tym analizuje się takie zjawiska, jak efekty wolumeryczne, odbicia, cienie, jak również wpływy atmosfery, nawet takie jak mgła. Wspomniane efekty wolumeryczne dotyczą rozpraszania i tłumienia światła. Istnieje wiele programów do renderowania. Technika generowania foto-realistycznych obrazów, oraz trójwymiarowych scen dotycząca jedynie światła, jakie trafia do obserwatora to jedna z głównych metod w renderowaniu. Proces ten pomaga w bardzo wiernym odwzorowaniu danego obrazu i dlatego też chętnie sięgają po niego filmowcy. Wiele efektów specjalnych, jakie możemy zaobserwować w niejednym filmie to właśnie efekt renderowania.

Zaawansowana grafika na przykładzie gier komputerowych

Najczęściej zaawansowane techniki graficzne możemy zaobserwować na przykładzie gier. Obecnie nie rzadko wykorzystuje się w tym celu grafiki 3D. Tworzone są coraz bardziej realistyczne gry, które niekiedy wyraźniej są zbliżone do obrazów filmowych, niż nawet dobrych animacji. Wiele gier ma dodatkowo jeszcze jedną opcję, przy której możemy docenić, jak znacznie grafika komputerowa rozwinęła się w ostatnich latach. Ta opcja to krótkie filmiki, będące albo wprowadzeniem do gry, lub też pewnym przerywnikiem w trakcie rozgrywki. Te prezentacje to tak zwane dema. Demo w grze najczęściej wyraźnie przewyższa graficznie obraz, jaki otrzymujemy w samej grze. Często są to bardzo wiernie odwzorowane obrazy, jednak musimy pamiętać, że sama gra może wyglądać zupełnie inaczej. Przykładem może tu być filmik demo poprzedzający aplikację strategiczną. Innym rodzajem grafiki komputerowej możemy określić wszelkiego rodzaju symulatory. Wyświetlane są repliki wnętrz samolotów, helikopterów, czy samochodów, którymi przychodzi nam sterować. Istotną rolę w grach odgrywa także otoczenie. Tło, które tworzą często drzewa, góry, miasta, w połączeniu z odpowiednim oświetleniem obiektów, ich ciągłym pojawianiem się możemy nazwać teksturami. Aby grafika była dobrze przetworzona niezbędny jest silnik graficzny, czyli specjalne oprogramowanie, które często jest związane z procesem renderowania.

Zastosowanie technik komputerowych w medycynie

Jak wiadomo medycyna jest jedną z bardziej zaawansowanych nauk, a jej znaczenie dla dzisiejszego świata jest niezwykle ważne. Również różne rozwiązania technologiczne, w których zauważalny jest postęp mają wiele wspólnego ze współczesną medycyną. Za przykład może nam posłużyć grafika komputerowa, bez której trudno dzisiaj wyobrazić sobie, jak mógłby funkcjonować świat medycyny. Technika ta wykorzystywana jest już przy badaniach rentgenowskich, ultrasonograficznych, scyntygraficznych, czy choćby tomograficznych. Podobnie jest w przypadku rezonansu magnetycznego. Wszystkie te badania pomagają w zdiagnozowaniu ewentualnego problemu. Rezultat tych badań widoczny jest zawsze na ekranie monitora. Może to być obraz, wykres graficzny, czy nawet ciąg wyrażeń cyfrowych. Badane miejsce możemy wówczas podejrzeć i zanalizować problem, a także przeprowadzić odpowiednie testy, w których znacznie może nam pomóc graficzna wizualizacja. Kiedyś moglibyśmy mówić o specjalistycznym sprzęcie, jednak dzisiaj jest on na tyle powszechny, że każda placówka medyczna posiada określony sprzęt wykorzystujący technikę komputerową. To jednak nie wszystko, gdyż przy pomocy grafiki komputerowej możemy prowadzić operację, mając stały podgląd na stan procesów życiowych pacjenta. Ponadto można przeprowadzać wszelkiego typu symulacje pozwalające na zgłębienie problemu, lub przedstawiające materiał poglądowy dla przyszłych lekarzy.

Grafika 3D czyli grafika trójwymiarowa

Jeszcze tak nie dawno mogliśmy powiedzieć o technice 3D, że jest bardzo zaawansowaną technologią, którą trudno będzie wdrożyć w przemysł filmowy. Obecnie wiele hitów kinowych jest tworzonych w tej formie, a i w naszych domach możemy już niektóre pozycje obejrzeć w trój-wymiarze, jeżeli oczywiście posiadamy odpowiedni telewizor i okulary. Pojęcie trzech wymiarów, tworzących pewną perspektywę wywodzi się z grafiki komputerowej. Odnosi się ona głównie do obiektów, lub bardziej konkretnie figur geometrycznych, z których taki model może powstać. W grafice 3D bardzo ważną rolę odgrywa geometria. Obiekt trójwymiarowy możemy bowiem zbudować za pomocą siatki wielokątów o wspólnych wierzchołkach, a także przy wykorzystaniu trójwymiarowych pikseli, kiedy to mówimy o technice wokseli. Jak wiadomo informatyka opiera się na wielu obliczeniach i mają one swoje zastosowanie także w technice 3D. W tym przypadku mówimy o opisie matematycznym, gdzie takie obiekty, jak kula, a także płaszczyzny, różne powierzchnie określa się przy pomocy odpowiednich równań. Bardzo ważne jest także odpowiednie oświetlenie. Załamanie i rozproszenie światła może znacznie wpłynąć na realizm obiektu. Ważne jest tutaj by przy odpowiednim świetle dany obiekt rzucał cień, innym razem posiadał zwierciadlane odbicie, czy też charakteryzował się określoną fakturą i barwą.

Pojęcie triangulacji w grafice komputerowej

W informatyce istnieje pojęcie triangulacji. Nierozerwalnie wiąże się ona z grafiką komputerową. Co konkretnie oznacza ten termin? Jest wiele skomplikowanych figur geometrycznych, które w jakiś sposób muszą być ukształtowane. Zatem potrzebna jest technika, która pomoże rozwiązać taki problem i jeżeli zajmiemy się informatyką znajdziemy pewien system odpowiadający za taki stan rzeczy. Triangulacja polega na rozbijaniu poszczególnych obiektów na trójkąty. W tym konkretnym przypadku mamy na myśli każdą figurę geometryczną, z wyjątkiem koła. Łącząc kolejne trójkąty może powstać bryła, ale należy zauważyć, że figura tak będzie miała wiele krawędzi wspólnych. Aby cała operacja bardziej sprawnie przebiegała, najlepiej dzieje się w przypadku, kiedy tychże trójkątów jest w takim obiekcie mniej. Wówczas unikamy definiowania dodatkowych danych. Triangulacja ma wiele wspólnego z techniką 3D. Obrazuje nam to wówczas siatka wielokątów, które mogą być czworokątami, ale również trójkątami. Co prawda termin ów zastosowanie ma w takich dziedzinach jak geodezja, psychologia, matematyka, sensoryka, czy socjologia, ale najczęściej kojarzony jest właśnie ze wspomnianą grafiką komputerową. Jeżeli siatka złożona zostanie z wielu trójkątów możliwe jest stworzenie bryły zbliżonej kształtem do koła, choć nie będzie to nigdy figura idealnie okrągła.

Ustawianie grafiki w grach komputerowych

Jak wiadomo z biegiem czasu technika idzie do przodu. Powstają coraz to nowsze rozwiązania, które maja zastosowanie w wielu dziedzinach i niekiedy jedna nowinka jest pochodną innej wcześniejszej metody. Postęp zauważalny jest także w przemyśle komputerowym i można go zobrazować na przykładzie gier komputerowych. Kiedy wchodzimy do zainstalowanej gry spotykamy się z opcjami, czyli ustawieniami. Może zatem wpłynąć na pewne parametry odpowiadające aplikacji. Jednym z wariantów jest tutaj ustawienie grafiki. Niegdyś w grach, które dzisiaj najzwyczajniej określamy, jako stare nie było możliwości, by zmienić jakiekolwiek parametry w grze. Dzisiaj natomiast możemy ustawić grafikę, tak by nasze urządzenie umożliwiało nam płynną pracę w trybie gry. Im ustalimy wyższą jakość grafiki, tym większe są wymagania, jakie musi spełnić procesor, karta graficzna i inne podzespoły naszego komputera. Na jakość grafiki składają się takie elementy, jak wierne odwzorowanie światów, postaci, z wszystkimi detalami, włącznie z najmniejszymi szczegółami. Dlatego też wydajność naszego sprzętu wpływa na grę i niekiedy na najwyższych ustawieniach aplikacja ta nam nie pójdzie, lub obraz będzie skakał, zawieszał się. Wówczas przy obniżeniu parametrów graficznych, jest szansa, że gra będzie działać bez zarzutu. Tu również, jeżeli nasz komputer spełnia wszystkie wymagania, tekstury będą się wcześniej odkrywać, tworząc określoną scenerię w grze.

Pojęcie piksela i jego związek z interpolacją

Istnieje pewna cząsteczka odpowiedzialna w technice cyfrowej za obraz. Ten jednolity, najmniejszy z możliwych element wyświetlany przykładowo na ekranie monitora komputerowego nazywany jest pikselem. Obecnie ów mały kwadracik, czy też prostokącik, na który składają się trzy kolory, a mianowicie czerwony, zielony i niebieski występuje także w telefonach, telewizorach, ale też w skanerach, czy aparatach cyfrowych. Pomimo, że sam w sobie nie jest terminem wywodzącym się z grafiki komputerowej, to ma z nią wiele wspólnego. Grafika bowiem to aplikacja w wyniku której powstaje obraz o rozdzielczości podawanej właśnie w pikselach. Z bliska ten element może być widoczny jako skacząca, niejednolita plamka, lub też zbiór wielu kwadracików, jednak kiedy oddalimy się od ekranu będziemy mogli dostrzec obraz. Im większa jest liczba pikseli, tym lepsza jakość wyświetlanego obrazu. Aby jednak bardziej potwierdzić ścisły związek piksela z grafiką komputerową warto posłużyć się terminem interpolacji, który to proces wiąże się bezpośrednio z tą grafiką. W wyniku interpolacji powstaje bowiem nowy, przed chwilą jeszcze nie mający miejsca piksel, który wraz z sąsiednimi będzie odpowiedzialny za przetwarzany obraz. Interpolacja wykorzystywana jest między innymi do uzupełniania, korygowania i korekty obrazów.

Dziedzina informatyki określana mianem grafiki komputerowej

Wizualizacja artystyczna, a także wizualizacja rzeczywistości to wypadkowe powstające w wyniku wykorzystywania technik komputerowych. Konkretnie mowa tutaj o dziedzinie informatyki, jaką możemy nazwać grafiką komputerową. Jej zastosowanie tak w nauce, technice jak i rozrywce to przedsięwzięcie na szeroką skalę. Aby bardziej to przybliżyć warto wspomnieć, iż grafika komputerowa ma zastosowanie w takich dziedzinach jak kreślenie i projektowanie wspomagane komputerowo, kartografia, diagnostyka medyczna, wizualizacja danych pomiarowych, wizualizacja symulacji komputerowych, gry komputerowe, przygotowywanie różnych publikacji, a także efekty specjalne wykorzystywane w przemyśle filmowym. Istnieje wiele technik generowania obrazów, dlatego też mówimy niejednokrotnie o grafice rastrowej i wektorowej. Wykorzystywane one są również w procesie reprezentacji danych w programach informatycznych. Ponadto możemy jeszcze powiedzieć o grafice dwuwymiarowej 2D i trójwymiarowej 3D. Programów graficznych dostępnych na rynku jest mnóstwo i z wielu z nich korzystamy, gdyż są one istotnym elementem oprogramowania jakim dysponujemy przy użytkowaniu komputerów osobistych i innych urządzeń multimedialnych. Ponadto w grafice komputerowej rozróżniamy jej poszczególne formaty, a także tzw. Biblioteki graficzne.