СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕЁ РАЗВИТИЯ

COMPUTER GRAPHICS AREAS OF APPLICATION AND PROSPECTS FOR ITS DEVELOPMENT

Anastasia Prokofieva

Student, International Faculty, Ulyanovsk State University,

Russia, Ulyanovsk

Alexander Dubin

Student, International Faculty, Ulyanovsk State University,

Russia, Ulyanovsk

Olga Vlasova

Scientific Supervisor, Ulyanovsk State University,

Russia, Ulyanovsk

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются сферы применения компьютерной графики: наука, инженерия, анимация и др., а также возможные перспективы ее развития с учетом развития современных технологий.

ABSTRACT

The article discusses the fields of application of computer graphics: science, engineering, animation, etc., as well as possible prospects for its development, taking into account the development of modern technologies.

Ключевые слова: компьютерная графика, визуализация, приложения, программное обеспечение

Keywords: computer graphics, visualization, software, applications.

Компьютерная графика – широкая и разнообразная область информатики, в которой пересекаются компьютерные науки и дизайн. Она изучает методы создания и редактирования изображения с помощью компьютеров и специального программного обеспечения [5].

Этот процесс начинается с простых методов редактирования объектов для преобразования математических представлений трехмерных объектов в двухмерное экранное изображение, вычисления проекционных преобразований вершин, а также глубины объектов. Детализация и реализм добавляются к этим изображениям за счет имитации материалов, текстур и освещения. Наиболее реалистичные методы включают в себя понимание того, как свет взаимодействует с объектами в физическом мире, и максимально точное моделирование этих взаимодействий на компьютере. Такие явления, как отражение, прозрачность или рассеянное освещение, можно моделировать с помощью множества различных алгоритмов, одни из которых разработаны с учетом физической точности, другие – с вычислительной эффективностью, в зависимости от различных потребностей.

Развитие информационных технологий повысило её востребованность, так как ею пользуются практически все люди, которые взаимодействуют с компьютерами или мобильными устройствами. Уже невозможно представить свою жизнь без компьютерной графики, она используется почти во всех сферах деятельности, в том числе и при визуализации различных видов данных. Медицина стала одной из сфер применения компьютерной графики. Например, томография позволяет получить трехмерную информацию, которая затем подвергается математической обработке и выводится на экран [4].

Другим примером может послужить то, что во многих современных фильмах и сериалах также используется компьютерная графика. Она помогает сделать фильмы более красочными, наложить спецэффекты и создать с помощью неё сказочных персонажей. Например, каждый из нас видел хоть раз какой-нибудь фильм, где были какие-то мифические персонажи или происходили явления, которых в реальности не существует, все персонажи и явления были сделаны с помощью компьютерной графики.

Таким образом, можно описать практически все сферы, где используется компьютерная графика. Она значительно упрощает создание того или иного продукта, сокращает время производства, минимизирует появление ошибок при создании конечного изделия.

Чтобы убедиться, насколько велик спрос на компьютерную графику в современном мире, стоит рассмотреть отдельные области [1] её применения:

1. Графика в научных исследованиях.

Научная графика помогает выявлять некоторые свойства абстрактных математических объектов, визуализировать их, обрабатывать результаты расчетов и проводить вычислительные эксперименты с наглядным представлением результатов. Объектами научной графики являются скалярные и векторные функции произвольной размерности, параметрически заданные кривые и поверхности.

2. Графика в корпоративной среде.

Деловая графика занимается визуальным оформлением различных показателей работы организации. Основной её целью является оперативная выдача информации в графической форме в процессе анализа данных.Плановые показатели, отчетная документация, статистические сводки, сравнение плановых и фактических показателей – всё это является объектами деловой графики.

3. Графика в инженерном проектировании.

Конструкторская графика предназначена для фиксирования множества абстрактных объектов, каждый из которых может быть визуализирован или с помощью которых можно делать различные действия. С помощью этой графики можно создать пространственные модели, плоские чертежи и изображения отдельных проекций. Для работы с конструкторской графикой используются специальные системы автоматизированного проектирования (САПР).

4. Художественная и рекламная графика.

Художественная и рекламная графика стала во многом популярна благодаря телевидению. С помощью компьютера и специальных программ создаются рекламные ролики, фильмы, мультфильмы и многое другое [2]. Характерной чертой этой графики является возможность создания реалистичных и динамических изображений.

5. Компьютерная анимация.

Компьютерная анимация – это получение движущихся изображений на экране компьютера. Художник создает на экране рисунок начального и конечного положения движущихся объектов, а все промежуточные состояния рассчитывает и изображает компьютер, выполняя расчеты, которые опираются на математическое описание данного движения [3]. Полученные рисунки, выводимые последовательно на экран с определенной частотой, создают иллюзию движения. Грубо говоря, художнику анимации сегодня достаточно указать желаемый путь статичной картинки, а компьютер уже самостоятельно сформирует последовательность движений.

Итак, если говорить о перспективах развития компьютерной графики, то можно однозначно сказать, что сейчас она занимает крайне важное место в нашей жизни. Компьютерная графика имеет огромный потенциал для облегчения процесса познания и творчества. Работа с ней является одной из самых популярных направлений использования персонального компьютера. Область применения компьютерной графики не ограничивается одними художественными эффектами. Во всех отраслях науки, техники, медицины, коммерческой и управленческой деятельности используются построенные с помощью компьютера схемы, графики и диаграммы, предназначенные для отображения различной информации. Современный уровень графического представления информации далёк от достижения своего предела, и то, что мы видим сейчас, казалось чем-то фантастическим десятки лет назад. С ростом вычислительных мощностей и усложнением архитектуры графических процессов, будут появляться более совершенные методы создания графических объектов. Сегодня, компьютерную графику по праву можно считать одной из самых важных видов искусства, оказывающее огромное влияние на общество.

Список литературы:

1. Области применения компьютерной графики [электронный ресурс] – Режим доcтупа. – URL: https://studref.com/534417/informatika/oblasti_primeneniya_kompyuternoy_grafiki (дата обращения 26.12.2022)
2. От интерфейсов до мультфильмов [электронный ресурс] – Режим доcтупа. – URL: https://skillbox.ru/media/design/ot_interfeysov_do_multfilmov/ (дата обращения 26.12.2022)
3. What Is Computer Graphics?[электронный ресурс] – Режим доcтупа. – URL: https://www.graphics.cornell.edu/about/what-computer-graphics(дата обращения 26.12.2022)
4. Компьютерная графика – огромный набор возможностей для современного художника[электронный ресурс] – Режим доcтупа. – URL: https://veryimportantlot.com/ru/news/blog/chto-takoe-kompyuternaya-grafika(дата обращения 26.12.2022)
5. Introduction To Computer Graphics [электронный ресурс] – Режим доcтупа. – URL: https://www.geeksforgeeks.org/introduction-to-computer-graphics/ (дата обращения 26.12.2022)