Среди многообразия возможностей, предоставляемых современными вычислительными средствами, компьютерная графика, ориентированная на пространственно - образное мышление человека, занимает особое место. Методы и средства компьютерной графики представляют собой эффективный инструмент при выполнении проектно - конструкторских, научно - исследовательских, оформительских работ, а также всех случаев визуализации различных объектов.
Многие трудности в развитии графического программного обеспечения были связаны с его примитивностью. Процесс совершенствования программного обеспечения был длительным и медленным. Был пройден путь от аппаратно-зависимых пакетов низкого уровня, поставляемых изготовителями вместе с конкретными дисплеями, к аппаратно-независимым пакетам высокого уровня. Такие пакеты могут быть использованы для управления самыми разнообразными графическими устройствами. Основная цель аппаратно-независимого пакета — обеспечение мобильности прикладной программы при переходе от одного компьютера к другому.
В словаре терминов по обработке данных Международной организации по стандартизации (ISO) термин "машинная графика" определен следующим образом - это совокупность методов и средств для преобразования данных в графическую форму представления и из графической формы представления с помощью ЭВМ.
Процессы проектирования в различных областях техники связаны с созданием и модификацией моделей объектов проектирования. Значительную часть этих моделей составляют данные о геометрических или графических характеристиках объектов.
Таким образом, компьютерная графика — это область деятельности, в которой компьютеры используются для создания, хранения и обработки моделей объектов и их изображений.
Графические системы служат для создания, поиска, хранения и модификации графических данных.
Графические системы могут быть пассивными и интерактивными:
– пассивные — обеспечивают только вывод графических изображений, но человек при этом не имеет возможности прямого воздействия на графические преобразования.
– интерактивные (графические коммутации) — дают возможность пользователю динамически управлять содержимым изображения. В таких системах используются интерактивные дисплеи, позволяющие работать в диалоге с графическим изображением.
Машинная (компьютерная) графика работает с графическими объектами, преобразует их и синтезирует на экране графического дисплея. В зависимости от направления, в котором преобразуются и передаются данные (по отношению к ЭВМ), способа их визуального представления и типа объектов визуализации, различают три области применения машинной графики:
1. Синтез изображения. Основной задачей, решаемой в этой области, является генерация изображения и вывод его на конкретное устройство графического вывода (дисплей, графопостроитель, принтер).
2. Анализ изображения. В этой области решается задача исследования изображения на предмет распознавания в нем элементарных объектов по их абстрактным обобщенным описаниям, включающим характерные особенности исследуемого объекта.
3. Обработка изображений. Предназначена для изменения визуального представления картины с целью улучшения ее качества или преобразования (векторный формат - растровый или в др.). Например, при анализе фотографического изображения или исследовании кардиограмм для более четкого выделения отдельных фрагментов.
Области применения графических систем представлены в табл. 10.1.
Таблица 10.1.Области применения графических систем
Синтез изображения позволяет получать на базе описания объекта пользователем его геометрическую модель с последующим ее отображением. Анализ изображения выполняет обратную задачу — на базе уже имеющегося графического изображения, сгенерированного ранее с помощью графической системы или отсканированного, дает формальное описание. Для этого необходимы специальные алгоритмы, выполняющие или распознавание образов, или структурный анализ, или анализ сцен в трехмерной графике.
