История развитии компьютерной графики

В 1981 году была выпущена видеокарта CGA, поддерживающая цветное изображение и первый стандарт цветных мониторов IBM PC.
1986-го по 1990-е годы область применения графики расширялась и продолжала рас¬ширяться, это было обусловлено ростом вычислительных мощностей и скоро¬стью обработки информации. Также этот период характеризуется появлением графического интерфейса пользователя. Данное время характеризуется огромным ростом различных гаджетов: HMD, стереодисплеев, а также ростом производительности вычислительной техники. В том же 1991 году был выпущен полнометражный мультфильм «История игрушек», это был полностью смоделированный и визуализированный фильм с использованием компьютерной графики (рисунок 3).



Рис. 3 - Мультфильм «История игрушек» созданный компанией Disney и Pixar


Современная компьютерная графика в настоящий момент является самой продвинутой и наиболее соответствующей современному информационному обществу. Аппроксимация алгоритмов обработки графики, совершенствование стандартов графических библиотек и их унифицирование позволяют нам ви¬деть фотореалистичную и интерактивную компьютерную графику.
При соз¬дании фотореалистичной картинки в компьютерной графике в основном ис¬пользуется метод трассировки лучей (англ. ray tracing). В его основе лежит ма¬тематическое воспроизведение хода лучей в реально существующих аппаратах для формирования изображений. На данном этапе такой метод не является «адекватным» при построении интерактивной модели в реальном времени, по¬скольку данному способу отрисовки требуется достаточно много вычислитель¬ных ресурсов, которые пока не доступны обычным пользователям, для отобра¬жения какой-либо комплексной сцены.
Существует возможность сократить время просчета в данном методе, но не без потерь в генерируемом изображении или уменьшения сложности сцены. Метод трассирования лучей, как правило, используются в финальных инструментах рендера, таких как Vray, MentalRay,
CycleRenderer, при создании изображения или серии изображений в движении. Такой подход визуализации нашел себя в архитектурной визуализации, кине¬матографии и прочих областях, где требуется максимально правдоподобно ото¬бразить компьютерную модель зрителю.
Если же рассматривать современную машинную графику как искусство, то она занимает одно из направлений искусства постмодернизма. На рисунке 4 показана работа, опубликованная на сайте render.ru от 2015-05-27 автором Godzilko с использованием пакета моделирования blender.



Рис. 5 - Ремейк картины «Утро в сосновом лесу» в стиле low poly с использованием компьютерной графики. Автор: Godzilko
 

Глава 2. Компьютерная графика в образовании и науке
2.1 Функции компьютерной графики

Компьютерная графика заняла свое место в образовании и науке, бизнесе и сфере развлечений. Она находится в равенстве с другими областями научной деятельности, по ней проводят конференции и пишут большое количество ста¬тей. А также она играет огромную роль в области научной графики (наглядное представление научных вычислительных экспериментов), деловой графики (при отображении отчетов предприятий или иных иллюстративных результатов компании), конструкторской графики (инженерами-конструкторами или архи¬текторами, пользующимися системами автоматизированного проектирования), художественной графики и анимации (при создании фильмов, игр и видеоуро¬ков).
В настоящее время компьютерная графика - это одно из наиболее бурно развивающихся направлений информационных технологий. С помощью компьютерной графики можно сделать зримыми или визуализировать такие явления и процессы, которые не могут быть увидены в действительности, можно создать наглядный образ того, что на самом деле никакой наглядности не имеет (например, эффекты теории относительности, закономерности числовых рядов и т.п.).
Различают две функции компьютерной графики: иллюстративную и когнитивную. Иллюстративная функция позволяет воплотить в визуальном оформлении лишь то, что уже известно и существует либо в окружающем мире, либо как идея исследователя. Когнитивная же функция состоит в том, чтобы с помощью некоторого изображения получить новое знание, раскрыть сущность явления или по крайней мере способствовать интеллектуальному процессу получения представления об этом явлении.
Иллюстративные функции компьютерной графики реализуются в учебных системах при передаче учащимся артикулируемой части знания,