Что такое компьютерная графика
Компьютерная графика занимается тем, как с помощью компьютеров порождают изображения и искусство. Это основная технология цифровой фотографии, кино, видеоигр, цифрового искусства и дисплеев телефонов и компьютеров, вместе с длинным рядом специальных применений. Очень много аппаратуры и программ существует не для чего иного. Дисплеем большинства устройств управляет графическая аппаратура, думает так владелец или нет. Область велика и сложилась недавно. Место её внутри компьютерных наук. Нехудожественная часть работы, та, что об алгоритмах и машинах, а не об изображениях, на которые кто-то хочет смотреть, сама по себе составляет предмет исследования.
Словосочетание пустил в оборот около 1960 года Уильям Феттер, графический дизайнер в Boeing, и он называл автором коллегу Верна Хадсона. Часть свидетельств датирует формулировку 1961 годом. Так или иначе, это выражение Boeing того момента, а не позднейший маркетинговый неологизм. Его часто сокращают до CG. В кино обычное сокращение другое: CGI, computer-generated imagery, изображение, порождённое компьютером. Два сокращения не вполне синонимы. CG обозначает область. CGI в титрах означает, что изображение построено, а не снято, хотя современный кадр часто бывает и тем и другим.
Три вещи, на которые указывает словосочетание
Словами «компьютерная графика» называют почти всё на компьютере, что не текст и не звук. Широкий смысл этот реален, и он слишком широк, чтобы с ним работать. На практике термин указывает на три родственные вещи:
- представление и обработку данных изображения компьютером
- технологии, которыми изображения создают и обрабатывают
- методы цифрового синтеза зрительного содержания и обработки его
Третье из этого и есть сам предмет изучения. Первое составляет то, что лежит в файле. Второе составляет оснащение, от графического чипа до программы, которая наносит текстуру на многоугольник. Разговор, который скользит между этими тремя и не говорит об этом, быстро запутывается. Графический чип не изображение. Изображение не метод. Метод превращает одно в другое.
Где находятся изображения
Сегодня такие изображения обычны. Они есть на телевидении, в газетах, в сводке погоды, в медицинских исследованиях и в хирургических процедурах. Хорошо построенный график умеет подать сложную статистическую величину в форме, которую легче истолковать, чем таблицу, откуда она взялась. В печати графиками такого рода иллюстрируют статьи, отчёты и диссертации. Компьютер теперь обычный способ его начертить.
Инструментов для визуализации данных много. Изображения, построенные компьютером, обычно делят на двумерную, трёхмерную и анимированную графику. По мере того как машины становились лучше, 3D встречалась чаще. 2D не исчезла, и для большой части работы она по-прежнему верный инструмент, потому что плоский дизайн требует прямого контроля над следами. Объёмная модель это другая работа.
За последние десятилетия отделились соседние области. Одна из них визуализация информации. Другая научная визуализация. Она сильнее занята трёхмерными явлениями, архитектурными, метеорологическими, медицинскими, биологическими и им подобными, и упор там на убедительном рендеринге объёмов, поверхностей и источников света, иногда ещё и со временем внутри изображения. Семейное сходство очевидно. Повседневная работа не та же. Диаграмма продаж и рендеринг бури оба числятся «графикой» лишь на той высоте, где слово перестаёт помогать.
Что предмет на самом деле изучает
Как академический предмет компьютерная графика изучает обработку зрительной и геометрической информации вычислительными приёмами. Внимание её обращено на математические и вычислительные основания порождения и обработки изображений, а не на вкус. Её часто отделяют от визуализации, хотя общего у них много. Студент этого предмета скорее встретит уравнение рендеринга, чем разговор о гарнитуре. К концу дня то и другое может оказаться на одном экране.
Список применений достаточно длинен, чтобы наскучить, если это только список, и полезен, если заметить, как далеко он расходится: дополненная и расширенная реальность, вычислительная фотография, автоматизированное проектирование, цифровое искусство, образование, инфографика, моушн-графика, моделирование, спецэффекты, видеоигры и изображения, которые отдают на веб-странице. Дизайн в старом смысле в этом списке есть, и список его не поглощает. Плакат, сделанный рукой, и плакат, свёрстанный на машине, всё ещё плакаты. Машина изменила скорость и род ошибки, но не тот факт, что кому-то приходится решать, для чего плакат.