Компьютерная графика

Содержание

Слайд 2

При обработке информации, связанной с изображением выделяют три основных направления: обработка

При обработке информации, связанной с изображением выделяют три основных направления:
обработка изображений

Image processing (IP);
распознавание образов (компьютерное зрение) Computer vision (CV);
компьютерная (машинная) графика Computer graphics (CG).
Слайд 3

/14 Обработка изображений Image Processing Обработка изображений Image Processing Изображение Изображение

/14

Обработка изображений Image Processing

Обработка изображений
Image Processing

Изображение

Изображение

Обработка изображений – это преобразование

изображений.
Задача обработки изображений:
улучшение изображения (реставрация, восстановление);
промежуточный этап перед распознаванием (выделение контуров, фильтрация, бинаризация).
Примерами обработки изображений могут служить:
изменение яркости, контрастности;
устранением шумов;
сжатие данных;
переход к полутоновому виду.
Слайд 4

/14 Обработка изображений Image Processing

/14

Обработка изображений Image Processing

Слайд 5

/16 Распознавание образов Компьютерное зрение Computer Vision Распознавание образов – совокупность

/16

Распознавание образов Компьютерное зрение Computer Vision

Распознавание образов – совокупность методов,

позволяющих получить описание изображения, поданного на вход, либо отнести заданное изображение к некоторому классу.
Задача обработки изображений:
получение описания изображения объектов;
выделение отдельных элементов;
классификация изображения в целом.
Задача распознавания является обратной по отношению к визуализации.
Слайд 6

Распознавание образов Компьютерное зрение Computer Vision

Распознавание образов Компьютерное зрение Computer Vision

Слайд 7

/14 Компьютерное зрение, обработка изображений. Видеонаблюдение. Захват движения ETISEO Улица ETISEO Метро

/14

Компьютерное зрение, обработка изображений. Видеонаблюдение. Захват движения

ETISEO Улица
ETISEO Метро

Слайд 8

/16 Компьютерная графика Computer Graphics Компьютерная графика – визуализация, т. Е.

/16

Компьютерная графика Computer Graphics

Компьютерная графика – визуализация, т. Е. создание

изображения .
Примеры компьютерной графики:
визуализация экспериментальных данных в виде графиков, гистограмм или диаграмм;
имитация трехмерной реальности - вывод информации на экран компьютерных играх, художественных фильма.
Слайд 9

/16 Компьютерная графика Computer Graphics Графический конвейер

/16

Компьютерная графика Computer Graphics

Графический
конвейер

Слайд 10

/16 Примеры исследований Моделирование сложных динамических 3D-сцен в реальном времени. Анимация

/16

Примеры исследований Моделирование сложных динамических 3D-сцен в реальном времени. Анимация персонажей

Моделирование

сложных динамических 3D-сцен в реальном времени
Анимация персонажей
Слайд 11

/16 Примеры исследований Автоматизация проектирования и оптимальное проектирование пространственных механизмов

/16

Примеры исследований Автоматизация проектирования и оптимальное проектирование пространственных механизмов

Слайд 12

Определение Машинная графика – это система методов, алгоритмов и программ для

Определение

Машинная графика – это система методов, алгоритмов и программ для ввода,

обработки и отображения информации на графических устройствах ЭВМ.

Компьютерная графика (computer graphics) – это раздел информатики (computer science), в котором изучают методы и средства создания изображений с помощью программно-аппаратных средств на основе некоторого описания модели.

Компьютерная графика – это наука, предметом изучения которой является создание, хранение и обработка моделей и их изображений с помощью компьютера,
т.е. раздел информатики, который занимается проблемами получения различных изображений на компьютере.

Слайд 13

/16 Компьютерная графика в широком смысле

/16

Компьютерная графика в широком смысле

Слайд 14

Обработка изображений, зрение и графика связаны по данным и алгоритмам

Обработка изображений, зрение и графика связаны по данным и алгоритмам

Слайд 15

Слайд 16

Компьютерная графика изучает модели и алгоритмы синтеза

Компьютерная графика изучает модели и алгоритмы синтеза

Слайд 17

Геометрический процесс: типовая последовательность применения алгоритмов

Геометрический процесс: типовая последовательность применения алгоритмов

Слайд 18

Три основных способа получения геометрических моделей

Три основных способа получения геометрических моделей

Слайд 19

Для модели освещения надо иметь модель материалов и модель источника света

Для модели освещения надо иметь модель материалов и модель источника света


Слайд 20

В геометрическое моделирование входят методы получения, представления и обработки моделей

В геометрическое моделирование входят методы получения, представления и обработки моделей

Слайд 21

Алгоритмы синтеза изображений решают задачу создания изображения по набору моделей

Алгоритмы синтеза изображений решают задачу создания изображения по набору моделей

Слайд 22

Задачи компьютерной графики: представление изображения; подготовка изображения к визуализации; создание изображения; осуществление действий с изображением.

Задачи компьютерной графики:

представление изображения;
подготовка изображения к визуализации;
создание изображения;
осуществление

действий с изображением.
Слайд 23

2. Сферы применения КГ Графический интерфейс пользователя; Визуализация научных, расчетных данных;

2. Сферы применения КГ

Графический интерфейс пользователя;
Визуализация научных, расчетных данных;
деловая графика;
научная графика

(MathCAd, Maple, MatLab);
Геометрическое проектирование и моделирование (решение задач начертательной геометрии –построение чертежей, эскизов с помощью CAD-систем);
инженерная, конструкторская графика;
Изобразительное искусство:
иллюстративная, художественная, рекламная графика;
Виртуальная реальность;
Анимация (цифровое видео).
Слайд 24

Научная графика Назначение - визуализация (наглядное изображение) объектов научных исследований, графическая

Научная графика

Назначение - визуализация (наглядное изображение) объектов научных исследований, графическая обработка

расчетов, проведение вычислительных экспериментов с наглядным представлением их результатов.
Слайд 25

Деловая графика Плановые показатели, отчетная документация, статистические сводки и т. п.

Деловая графика

Плановые показатели, отчетная документация, статистические сводки и т. п. –

вот объекты, для которых с помощью деловой графики создаются наглядные изображения.
Слайд 26

Конструкторская графика Графика в сочетании с расчетами позволяет проводить в наглядной

Конструкторская графика

Графика в сочетании с расчетами позволяет проводить в наглядной форме

поиск оптимальной конструкции, наиболее удачной компоновки деталей, прогнозировать последствия, к которым могут привести изменения конструкции.
Слайд 27

Иллюстративная графика Программные средства иллюстративной графики позволяют человеку использовать компьютер для произвольного рисования.

Иллюстративная графика

Программные средства иллюстративной графики позволяют человеку использовать компьютер для произвольного

рисования.
Слайд 28

Компьютерная анимация Получение движущихся изображений называется компьютерной анимацией. «Анимация» - «оживление» («animal» - животное)

Компьютерная анимация

Получение движущихся изображений называется компьютерной анимацией. «Анимация» - «оживление» («animal»

- животное)
Слайд 29

Классификация КГ

Классификация КГ

Слайд 30

Классификация КГ 1. В зависимости организации работы графической системы: 1.1 пассивная

Классификация КГ

1. В зависимости организации работы графической системы:
1.1 пассивная или

не интерактивная - это организация работы графической системы, при которой дисплей используется только для вывода изображения под управлением программы без вмешательства пользователя. Графическое представление после получения не может быть изменено.
1.2 активная или интерактивная (динамическая, диалоговая) графика – с возможностью оперативно вносить изменения в изображение непосредственно в процессе его воспроизведения.
2. В зависимости от измерения отображаемых объектов:
2.1 плоская (2D- графика);
2.2. объемная (3D- графика).
Слайд 31

Классификация КГ 3. В зависимости от способа формирования изображений: 3.1 растровая;

Классификация КГ

3. В зависимости от способа формирования изображений:
3.1 растровая;
3.2. векторная;
3.3. фрактальная.

растровая

векторная

фрактальная

Слайд 32

Растровая графика Растровая графика– это графика, в которой изображение представляется двумерным массивом точек, являющихся элементами растра.

Растровая графика

Растровая графика– это графика, в которой изображение представляется двумерным массивом

точек, являющихся элементами растра.
Слайд 33

Растровая графика Растр – это двумерный массив точек (пикселей), упорядоченных в

Растровая графика

Растр – это двумерный массив точек (пикселей), упорядоченных в строки

и столбцы, предназначенных для представления изображения путём окраски каждой точки в определённый цвет.

Растровые изображения формируются из точек различного цвета (пикселей), которые образуют строки и столбцы (растр).
Каждый пиксель имеет определенное положение и цвет.

Слайд 34

Векторная графика Векторная графика – метод построения изображений, в котором используются

Векторная графика

Векторная графика – метод построения изображений, в котором используются математические

описания для определения положения, длины и координаты выводимых линий.
Слайд 35

Сравнение

Сравнение

Слайд 36

Фрактальная графика Фрактал – геометрическое образование, представляющее собой систему себеподобных фигур,

Фрактальная графика

Фрактал – геометрическое образование, представляющее собой систему себеподобных фигур, расположенных

относительно друг друга закономерным образом.

Слово "фрактал" образовано от латинского fractus и в переводе означает "состоящий из фрагментов".
Оно было предложено польским математиком Бенуа Мандельбротом в 1975 г. для обозначения нерегулярных, но самоподобных структур, которые он изучал.

Слайд 37

Роль фракталов в машинной графике сегодня достаточно велика. Они используются, например,

Роль фракталов в машинной графике сегодня достаточно велика. Они используются, например,

когда требуется с помощью нескольких коэффициентов задать линии и поверхности очень сложной формы.
С точки зрения машинной графики, фрактальная геометрия незаменима при генерации искусственных облаков, гор, поверхности моря.
Слайд 38

Основное свойство фракталов - самоподобие Фрактальная графика напрямую связана с векторной.

Основное свойство фракталов - самоподобие

Фрактальная графика напрямую связана с векторной.

Как и векторная, фрактальная графика – вычисляется, но отличается от неё тем, что никакие объекты в памяти компьютера не хранятся.
Изображение строится по уравнению или системе уравнений, поэтому ничего, кроме формулы, хранить не надо. Изменив коэффициенты в уравнении можно получить совершенно другую картинку.
Слайд 39

Виды фракталов геометрические алгебраические стохастические Фракталы

Виды фракталов

геометрические

алгебраические

стохастические

Фракталы

Слайд 40

Построение фрактальной графики Фрактальный треугольник Сколь угодно сложный и вроде бы

Построение фрактальной графики

Фрактальный треугольник
Сколь угодно сложный и вроде бы неалгоритмизируемый процесс

может быть описан математически.
Слайд 41

История компьютерной графики История компьютерной графики

История компьютерной графики

История компьютерной графики

Слайд 42

История компьютерной графики История компьютерной графики

История компьютерной графики

История компьютерной графики

Слайд 43

Впервые вывод графической информации с помощью электронно-лучевой трубки осциллографа был осуществлён

Впервые вывод графической информации с помощью электронно-лучевой трубки осциллографа был осуществлён

в 1950 году в Кембриджском университете (Англия) на компьютере EDASC (Electronic Delay Storage Automatic Computer).

История компьютерной графики

Слайд 44

История компьютерной графики История компьютерной графики

История компьютерной графики

История компьютерной графики

Слайд 45

История компьютерной графики История компьютерной графики

История компьютерной графики

История компьютерной графики

Слайд 46

История компьютерной графики История компьютерной графики

История компьютерной графики

История компьютерной графики

Слайд 47

История компьютерной графики История компьютерной графики

История компьютерной графики

История компьютерной графики

Слайд 48

История компьютерной графики История компьютерной графики

История компьютерной графики

История компьютерной графики

Слайд 49

История компьютерной графики История компьютерной графики

История компьютерной графики

История компьютерной графики

Слайд 50

История компьютерной графики История компьютерной графики

История компьютерной графики

История компьютерной графики

Слайд 51

Кошечка, Мехмат МГУ, 1968 Группа под руководством Николая Николаевича Константинова создает

Кошечка, Мехмат МГУ, 1968

Группа под руководством Николая Николаевича Константинова создает математическую

модель движения животного (кошки). Машина БЭСМ-4, выполняя написанную программу решения обыкновенных дифференциальных уравнений, рисует мультфильм «Кошечка», содержащий даже по современным меркам удивительную анимацию движений кошки, созданную компьютером.
Слайд 52

История компьютерной графики История компьютерной графики

История компьютерной графики

История компьютерной графики

Слайд 53

История компьютерной графики История компьютерной графики

История компьютерной графики

История компьютерной графики

Слайд 54

В 1981 году компания IBM выпустила видеоадаптер MDA. Это быт первый

В 1981 году компания IBM выпустила видеоадаптер MDA. Это быт первый

в мире адаптер, поддерживающий глубину цвета в 4 бита(16 цветов).

История компьютерной графики

Слайд 55

История компьютерной графики

История компьютерной графики

Слайд 56

История компьютерной графики Первые компьютеры не имели дисплея и первоначально программисты

История компьютерной графики

Первые компьютеры не имели дисплея и первоначально программисты научились

получать в режиме символьной печати.
Слайд 57

Слайд 58