В ходе развития мультимедиа, такого как цифровое искусство, анимационные фильмы и видеоигры, достижения в области компьютерной графики глубоко изменили наш визуальный мир. Компьютерная графика как раздел информатики занимается не только созданием 3D-графики, но также включает в себя 2D-графику и обработку изображений. С непрерывным развитием технологий область применения компьютерной графики продолжает расширяться и стала неотъемлемой частью многих отраслей промышленности.
Изучение компьютерной графики фокусируется на использовании вычислительных технологий для манипулирования визуальной и геометрической информацией, генерации и обработки изображений на основе математики и вычислений, а не исключительно на эстетике. Он охватывает множество смежных дисциплин, включая вычислительную геометрию, вычислительную топологию, компьютерное зрение и многое другое. В повседневной жизни компьютерная графика используется повсюду: от цифрового искусства, полиграфического дизайна до визуальных эффектов.
С момента зарождения компьютерной графики результаты ее исследований часто публиковались на международных конференциях и журналах, таких как SIGGRAPH и Eurographics, а также ACM «Журнал компьютерной графики». Эти конференции стали основной коммуникационной площадкой для дальнейших подразделений, таких как обработка геометрии, рендеринг, компьютерная анимация и т. д. На этих форумах доклады конференций имеют большее влияние и обычно имеют более низкую степень принятия, что свидетельствует о высоком уровне исследований.
В широкой области компьютерной графики можно грубо выделить несколько основных подобластей:
Геометрия: представление и обработка объектов.
Анимация: представление и манипуляция движением или трансформацией.
Рендеринг: алгоритм, который генерирует изображения на основе моделей.
Обработка изображений: получение или редактирование изображений.
Подобласть геометрии фокусируется на представлении трехмерных объектов в цифровой среде. Наибольшее влияние на внешний вид объекта оказывает его представление границ, в котором для представления поверхности объекта обычно используется полигональная сетка. В последнее время все большее внимание уделяется точечному графическому представлению, которое обеспечивает новую модель представления трехмерной графики. Эти технологии эффективно сочетают геометрические характеристики объектов с вычислительными технологиями, способствуя улучшению визуальных эффектов.
Анимация, как способ выражения изменений во времени, всегда привлекала внимание. В настоящее время, помимо традиционных параметрических моделей, при создании анимации все большее значение приобретает физическое моделирование. С улучшением вычислительной мощности можно моделировать все больше и больше динамических эффектов, таких как движение ткани и жидкости, что делает анимацию более яркой.
Рендеринг – это процесс создания изображений, предназначенных для имитации переноса света с целью создания ощущения реализма или создания определенного художественного стиля. Две основные операции технологии рендеринга включают передачу света и рассеяние поверхности. Эти процессы встречаются как в приложениях реалистичного рендеринга, так и в нереалистичных приложениях рендеринга. Они обеспечивают детальный контроль над изменением цвета и текстуры ваших изображений.
Компьютерная графика имеет широкий спектр применения, охватывающий следующие области:
<ул>С развитием технологий потенциал компьютерной графики еще не раскрыт. От виртуальной реальности до дополненной реальности — эти новые технологии позволяют нам увидеть мир в новом свете и дают нам больше творческой свободы. Когда технологии и творчество идеально сочетаются, будущие работы станут невообразимыми.
Развитие компьютерной графики не только изменило наш визуальный опыт, но и по-новому определило способы творческого самовыражения. Сможем ли мы, столкнувшись с такими быстро развивающимися технологическими инновациями, уловить эту творческую волну и возглавить новую визуальную культуру?