• grafika obecně – vizuální prezentace objektů
  • počítačová grafika
    • označení pro výstup popisu objektů – grafická data = popis objektů grafického charakteru řešený tak, aby objekty bylo možno zobrazovat na výstupních zařízeních
    • procesy zpracování grafické informace pomocí počítače
    • oblast výpočetní techniky
      • která se zabývá tvorbou umělých grafických objektů a úpravou zobrazitelných informací nasnímaných (získaných) z reálného světa
      • která se zabývá tvorbou, úpravou a znázorňováním grafických dat – grafických informací
        • význam přisouzený údajům na základě jejich interpretace
        • vlastní smysl či význam, který dané údaje mají pro příjemce
      • počítačová grafika (CG) umožňuje rychlou komunikaci, zvyšuje množství předávané informace a podporuje jejich pochopení a retenci (schopnost zapamatování) na základě vizualizace objektů a dat
        • zrakovým vjemem lze absorbovat grafickou informaci rychleji a komplexněji než textem nebo pomocí tabulek
        • vizualizace dat slouží vizuální interpretaci = objevování a pochopení vzorů ve velkém souboru dat pro vědeckou analýzu komplexních procesů = data mining grafickou interpretací
        • podporuje dle DCT (Dual Code Theory) zapamatování, neb paměť pracuje s dvěma kódy pro zpracování informací – slovním (sémantickým) a vizuálním (ikonickým)
        • podporuje celostní vnímání a pravosférní funkce mozku
        • přispěla cestou vizualizace a širších a přirozenějších možností ovládání programů k masovému rozšíření počítačů

Aplikace počítačové grafiky

  • počítačová 2D-rovinná a 3D(4D)-prostorová grafika se používá v nejrůznějších odvětvích lidské činnosti (od techniky k umění), např.:
    • počítačová podpora projektování a obrábění (výroba) CAD-CAM (Computer Aided Design and Manufacturing ) např. AutoCAD, SolidWorks, KeyCreator, HSMWorks – konstrikční systémy, drátové a objemové modelování, analýzy pevnosti, analýzy proudění, návrh technologie obrábění…
    • zobrazení výsledků zpracování dat – grafy, grafické výstupy
    • oblast vizualizace objektů – architektonické návrhy, vědecké objevy…
    • oblast generativní grafiky – vizualizace výpočtů (např. hornatost území ve 3D grafice), počítačové umění
    • GIS systémy (Geographic Information Systems) = geodatabáze (prostorová databáze navržená pro ukládání, dotazování a manipulaci s geografickými informacemi a prostorovými daty), kartografie
    • oblast simulační grafiky – simulace prostředí, procesů, předpovědi
    • oblast virtuální reality
    • oblast rozšířené reality (např. 3D obrázky)
    • 3D(4D) modelování – vizualizace, animace, film, hry
    • zpracování fotografií a videa
    • reklama
    • zábava
    • grafika na internetu
    • obrazová analýza
    • systémy pro publikační činnost – DTP (Desktop Publishing – např. QuarkXpress, PageMaker, Adobe InDesign)
    • OCR (Optical Character Recognition – např. ABBYY FineReader , Recognita Omnipage, GOCR) – optické rozpoznávání znaků = metoda, která pomocí scanneru umožňuje digitalizaci tištěných textů, s nimiž pak lze pracovat jako s normálním počítačovým textem
    • digitalizace a rasterizace x vektorizace bitmap
    • komunikace s počítačem

Zpracování grafické informace

  • vyznačuje se:
    • extrémním objemem zpracovávaných dat
    • numerickou náročností jednotlivých výpočtů
    • vysokými nároky na všechny HW parametry systému
  • technické prostředky
    • vstupní zařízení = polohovací zařízení – čtecí zařízení – čidla
      • klávesnice, myš, tablet, trackball (kuličku umístěnou v podložce, jíž se dá pohybem prstů pohybovat – kulička je navrchu, nikoliv zespodu jako v případě myši), touchpad, touchscreen
      • 2D/3D skener, digitizér (odečítač souřadnic), snímací stůl, digitální fotoaparát, videokamera a další
    • zobrazovací adaptéry – grafické karty a akcelerátory
      • CPU – GPU, resp. GPU + PPU (Physics Processing Unit)
    • výstupní zařízení – zobrazovací zařízení
      • CRT a LCD monitory, tiskárny, souřadnicové zapisovače, plotry

Zdroje grafiky pro počítač

  • existuje předloha – užít příslušné obrazové čidlo
    • trojrozměrná – digitální foto
    • dvourozměrná – scanner
    • na obrazovce – capture – sejmutí, záznam, digitalizace
  • existují data
  • předloha není – vytvořit bitmapovým či vektorovým editorem
  • OCR technologie (Optical Character Recognition)

Historie grafiky na počítači

  • vývoj specializovaných grafických prostředků počítačů začal v první polovině šedesátých let v souvislosti s potřebou vizualizace zpracovávání vědeckých dat
  • cílem podpora přehlednosti a srozumitelnosti
    • vizualizace osciloskopem již od čtyřicátých let
    • 1951 MIT Whirlwind – první počítač s výstupem CRT
    • 1960 Digital Equipment Corporation první minipočítač PDP 1
    • 1960 Počátek užívání pojmu „Computer Graphics“ (Boeing)
    • 1963 Ivan Sutherland první grafický editor a CAD Sketchpad
  • osobní počítače (1975-1977-1981)
  • textový režim (typicky 80 zn * 25 ř, resp. 40 zn * 25 ř)
  • čárová grafika, semigrafika :-) _,.-=“^“=-.,_,.
  • spritová grafika (hrubý rastr nezávislý na pozadí)
  • grafický režim – monitor, tiskárna
  • textový režim = kódy znaků x grafický režim = body

Grafické uživatelské rozhraní

  • rozhraní s příkazovým řádkem (Command Line Interface – CLI)
  • textové celoobrazovkové rozhraní (Text-Mode User Interface – TUI)
  • rozhraní plně grafické (Graphical User Interface – GUI), resp. 3D GUI
  • předpoklady GUI
    • 1962 Douglas Engelbart myš
    • 1968 Douglas Engelbart GUI
    • 1973 Douglas Engelbart Xerox Alto
  • GUI na osobních počítačích – 1981 Xerox Star, 1983 Apple Lisa, 1984 MacIntosh, 1985 Windows