6.1 Типология компьютерной графики

В середине 70-х годов XX века большинство людей использо­вало персональные электронно-вычислительные машины для набо­ра текста, как калькулятор или записную книжку. В середине 80-х годов фирмой Apple совместно с компаниями Intel и IBM, был пред­ложен пользователям первый простой графический интерфейс, ставший точкой отсчета в развитии графических технологий. Воз­можности персональных компьютеров того времени были скромны, однако давали большие преимущества по сравнению с печатными машинками - это возможность редактирования текста и легкий об­мен информацией. С развитием компьютерной индустрии, функци­ональные возможности компьютеров постоянно расширялись - по­явились и стали активно развиваться программы растровой, век­торной и трехмерной графики. Из подобия пишущей машинки ПЭВМ начала превращаться в мультимедийный комплекс.

В 1983 году был представлен пользователям Macintosh XL, пер­вый, сравнительно недорогой офисный компьютер, не требовавший дополнительного программирования. В составе с лазерным принте­ром Agfa P-400, фотонаборной системой MCS компании Computergraphics этот комплекс позволял автоматизировать произ­водство высококачественных документов. Данная система давала возможность просматривать файлы в том виде, в котором они будут напечатаны, при этом обладая понятным для «неискушенных» пользо­вателей интерфейсом. В это же время появляется термин «настольное издательское дело», приписываемый Полу Брейнерду - основателю и президенту бывшей компании Aldus Corp., разработавшей программу Page Maker, объединившую компьютер Apple Macintosh и принтер Apple LaserWriter. Программа Aldus Page Maker позволяла объединять текст и графику, выводя полученный результат на принтер. В качест­ве иллюстраций использовались преимущественно векторные изоб­ражения, так как в то время внедрение фотографий в макеты прохо­дило недостаточно корректно. Это объяснялось слабой оцифровкой растровых изображений и нехваткой компьютерных ресурсов. С по­явлением в 1990 году программы Adobe Photoshop и доступных на­стольных планшетных сканеров эта операция намного упростилась.

Компьютерная графика является крупной отраслью информа­ционных наук, занимающаяся визуальным представлением и обра­боткой информации. Изначально она зарождалась как прикладная

часть программ, информация которых нуждалась в визуализации. Это, например, вывод математических или физических зависимостей в виде графиков и схем. Таким образом создавались первые прото­типы программ машинной графики, современными примерами кото­рых могут служить AutoCAD, proEngeneer, Math LAB, ArchiCAD, Solid Works. Параллельно зарождалась аналитическая компьютерная гра­фика, где математические формулы и уравнения при их визуализации представлялись в виде интересных графических объектов. Аналити­ческая графика нуждалась в предварительном программировании, задавая объекты в виде формул. Например шар с радиусом г и коор­динатами в точке хО, уО, z0 имел аналитическое представление: (х-х0)^г + (у-уО)^г + (z-zO)² = ?. Развиваясь, аналитическая графика транс­формировалась во фрактальную. Фрактальная графика являлась ге­нерацией самоподобных объектов или множеств с использованием случайных функций. Она применялась в программе Corel Bryce для создания облачного покрова или неровной местности. Позже ее ста­ли использовать в фильтрах КРТ для программы Photoshop.

4

С увеличением вычислительных мощностей у компьютеров появилась возможность работы с крупными объемами данных. Это позволило развиваться объектно-ориентированным программам со­здания и обработки графики и выделило компьютерную графику в отдельную отрасль информационной науки. При переходе на объ­ектно-ориентированные программы отпала необходимость про­граммировать графику в виде кодов, появилась возможность рабо­ты с графическими объектами (примитивами) и их атрибутами. Иными словами, инструменты, объекты и команды, используемые в программах, стали математическими описаниями, но перед пользо­вателями они представали уже в виде готовых объектов, которыми просто манипулировать. Например, при рисовании круга отпала необходимость написания его уравнения с нужными переменны­ми - путем активации объекта «круг», его параметры редактируют­ся до нужного результата. Круг предстает перед нами как визуаль­ный объект с набором определенных атрибутов, которые легко из­меняются. При этом пользователь в интерактивном режиме видит результат той сложной математической деятельности, которую проводит компьютер. Одной из первых программ для создания простейшей компьютерной графики была Art Studio, доступная на компьютерах ZX-Spectrum уже в конце 80-х годов XX века.

Всю компьютерную графику можно разделить иа три основ­ных вида - растровая, векторная и трехмерная. Кроме того, ее мож­но разделить на статичную (иллюстративную) и анимационную. Статичная растровая графика позволяет создавать и редактировать фотографические и отсканированные изображения. Анимационная растровая графика работает с движущимися изображениями - ви­деофильмами, то есть с набором пиксельных картинок, воспроизво­димых друг за другом с определенной скоростью.

Статичную векторную графику в свою очередь можно разде­лить на иллюстративную и CAD. Программы иллюстративной век­торной графики позволяют создавать элементы графического ди­зайна - знаки, шрифты, векторные иллюстрации. CAD - программы предназначены для создания чертежей и схем. Программы анима­ционной векторной графики используются для производства мультфильмов, интерактивных веб-сайтов и презентаций.

Программы трехмерной также подразделяются на две боль­ших категории - программы производства спецэффектов, анима­ции, Зй-графики и CAD программы инженерной направленности для проектирования и расчета устройств, зданий, мебели и так да­лее. Такие программы называют САПР - системы автоматического проектирования.

Отдельно в компьютерной графике можно выделить про­граммы верстки, не создающие и не редактирующие изображения. Они предназначены для компоновки графических и текстовых мо­дулей с последующей подготовкой их к печати. Программы верстки совмещают в себе возможности текстовых редакторов и программ векторной графики, а также имеют множество функций допечатной подготовки.