Компьютерная графика и ее виды

Компьютерная графика (от англ. «computer graphic», сокращенно «CG») – это область деятельности в информатике, в которой с помощью компьютера и специальных программ, установленных на него, создаются и редактируются изображения.

На сегодняшний день существует два вида компьютерной графики: 2D- и 3D-графика. 2D-графика представляет собой плоское изображение на экране. Аббревиатура 2D произошла от английского «2-dimensional», что означает «что-то, имеющее два измерения». В 2D-графике существует только два измерения: ширина и высота. В 3D-графике (от англ. «3-dimensional» – «что-то, имеющее три измерения») образуется третье измерение – глубина. Такое изображение является объемным, поскольку объект находится в пространстве, а не на плоскости. 2D-графику называют двухмерной, а 3D-графику – трёхмерной.

1. Двухмерная графика – 2D-графику можно разделить на два подвида: растровую и векторную графику.

Растровая графика представляет из себя изображение, состоящее из пикселей, расположенных на «сетке», причем каждый из пикселей содержит в себе информацию о том, в каком месте на данной «сетке» он располагается и какой цвет и оттенок он носит. Количество пикселей в таком изображении зависит от разрешения. Это значит, что качество изображения определяется количеством пикселей на один дюйм. Чем меньше пикселей, тем ниже качество изображения. Такая графика используется, например, для создания комиксов, рекламных макетов, книжных иллюстраций. Любую цифровую фотографию также относят к растровой графике.

Векторная графика – это вид компьютерной графики, в которой простые фигуры, такие как точки, линии, кривые и т. п. создаются путем задания математических формул. Каждый объект, созданный подобным способом, будет являться визуализацией математической функции. Главное преимущество данного вида графики заключается в том, что при изменении масштаба качество изображения не изменяется. В отличие от растровой графики, в векторной отсутствуют пиксели, изображение состоит из геометрических фигур, которые обладают каждая своими координатами, цветом, прозрачностью и радиусом. Данный вид графики используется при создании логотипов, чертежей и схем, типографике.

2. Трёхмерная графика – 3D изображения являются более сложными для создания в сравнении с двухмерными видами. 3D-графика делится на полигональную и воксельную.

Полигональная графика. В пространстве каждая точка имеет координаты x, y и z. При их объединении получается треугольник, который называют полигоном. Суть разработки модели данным способом заключается в том, чтобы редактировать сетку из таких полигонов и создавать объекты, например, игровых персонажей или архитектурные макеты.

Воксельная графика представляет собой создание цифровых моделей и объектов в объемном виде с помощью вокселей – трёхмерных пикселей. В компьютерной графике воксели являются альтернативой полигонам. Воксельную графику используют в моделировании компьютерных игр, а также в медицине для визуализации МРТ, УЗИ и томографии.

Таким образом, от плоских рисунков до сложных трёхмерных сцен, компьютерная графика продолжает расширять границы творчества, проектирования и визуальной коммуникации, оставаясь одной из ключевых технологий цифровой эпохи. Её развитие и сближение с такими направлениями, как виртуальная реальность и искусственный интеллект, предопределяет её центральную роль в технологическом и культурном ландшафте будущего.