Компьютерная графика – понятие и классификация.

Компьютерная графика – понятие и классификация.

Под компьютерной графикой будем понимать процесс создания, обработки и вывода изображений разного рода с помощью компьютера.

История компьютера с этой точки зрения началась в конце 70-х начале 80-х гг. ХХ века. Именно тогда появилось несколько очень впечатляющих для своего времени графических редакторов, в том числе и первые версии широкого известных сегодня программ Photoshop и CorelDraw.

Сегодня человек, претендующий на работу в сфере рекламы, полиграфии или web-дизайна, обязан владеть этими основными пакетами.

 

В настоящий момент выделяют следующие направления компьютерной графики.

1. изобразительная компьютерная графика,

2. обработка и анализ изображений,

3. анализ сцен (перцептивная компьютерная графика),

4. компьютерная графика для научных абстракций (когнитивная компьютерная графика - графика, способствующая познанию).

 

1. Изобразительная компьютерная графика.
Объекты: синтезированные изображения.
Задачи: построение модели объекта и генерация изображения, преобразование модели и изображения, идентификация объекта и получение требуемой информации.
2. Обработка и анализ изображений.
Объекты: дискретное, числовое представление фотографий.
Задачи: повышение качества изображения, оценка изображения – определение формы, местопо-ложения, размеров и других параметров требуемых объектов, распознавание образов – выделение и классификация свойств объектов (обработка аэрокосмических снимков, ввод чертежей, системы навигации, обнаружения и наведения).
Итак, в основе обработки и анализа изображений лежат методы представления, обработки и ана-лиза изображений плюс, естественно, изобразительная компьютерная графика хотя бы для того, чтобы представить результаты.
5. Анализ сцен.
Предмет: исследование абстрактных моделей графических объектов и взаимосвязей между ними.
Объекты могут быть как синтезированными, так и выделенными на фотоснимках. Первый шаг в анализе сцены – выделение характерных особенностей, формирующих графический объекты.
Примеры: машинное зрение (роботы), анализ рентгеновских снимков с выделением и отслежива-нием интересующего объекта, например, сердца. Итак, в основе анализа сцен (перцептивной компьютерной графики (перцепция - понимание, вос-приятие, псих. Восприятие, непосредственное отражение объективной действительности органами чувств.)) находятся изобразительная графика + анализ изображений + специализированные средства.
6. Когнитивная компьютерная графика. (КОГНИТИВНЫЙ, лат. понимать, сознавать]. психол. Связанный с сознанием, с мышление).
Только формирующееся новое направление, пока недостаточно четко очерченное. Это компьютерная графика для научных абстракций, способствующая рождению нового научного знания.
Основная проблема и задача когнитивной компьютерной графики – создание таких моделей представления знаний, в которых можно было бы однообразно представлять как объекты, характерные для логического (символического, алгебраического) мышления, так и объекты, характерные для образного мышления.
Другие важнейшие задачи:
* визуализация тех знаний, для которых не существует (пока) символических описаний,
* поиск путей перехода от образа к формулировке гипотезы о механизмах и процессах, представленных этими (динамическими) образами на экране дисплея.
Появление когнитивной компьютерной графики – сигнал о переходе от эры экстенсивного развития естественного интеллекта к эре интенсивного развития, характеризующегося глубоко проникающей компьютеризацией, рождающей человеко-машинную технологию познания, важным моментом которой является непосредственное, целенаправленное, активирующее воздействие на подсознательные интуитивные механизмы образного мышления.

 

В зависимости от принципа формирования изображений различают 3 вида компьютерной графики:

1. растровая графика;

2. векторная графика;

3. фрактальная графика.

 

Аппаратное и программное обеспечение компьютерной графики.

Мониторы

Одной из наиболее важных составных частей персонального компьютера является его видеоподсистема, состоящая из монитора и видеоадаптера (обычно размещаемого на системной плате). Монитор предназначен для отображения на экране текстовой и графической информации, визуально воспринимаемой пользователем персонального компьютера. В настоящее время существует большое разнообразие типов мониторов. Их можно охарактеризовать следующими основными признаками:

По режиму отображения мониторы делятся на:

* Растровые дисплеи;

* Векторные дисплеи.

По типу экрана мониторы делятся на:

− Дисплеи на основе ЭЛТ;

− Жидкокристаллические (ЖК);

− Плазменные.

Видеоадаптер

Работой монитора руководит специальная плата, которую называют видеоадаптером (видеокартой). Вместе с монитором видеокарта создает видеоподсистему персонального компьютера. В первых компьютерах видеокарты не было.

Видеоадаптер имеет вид отдельной платы расширения, которую вставляют в определенный слот материнской платы (в современных ПК это слот AGP). Видеоадаптер выполняет функции видеоконтроллера, видеопроцессора и видеопамяти.

Принтеры

Принтеры являются наиболее популярными устройствами вывода информации для персональных компьютеров.

По технологии печати принтеры можно разделить на:

− игольчатые (матричные);

− струйные;

− лазерные.

Плоттеры (графопостроители)

Плоттер (графопостроитель) – это устройство автоматического построения диаграмм или других изображений на бумаге, пластике, фоточувствительном материале или ином носителе путем черчения, гравирования, фоторегистрации или иным способом.

Различают:

− планшетные графопостроители для формата А3 – А2, с фиксацией листа электростатическим способом и пишущим узлом, перемещающимся в двух координатах (на плоскости);

− барабанные графопостроители с носителем, закрепляемым на вращающемся барабане;

− рулонные или роликовые графопостроители с чертежной головкой, перемещающейся в одном направлении при одновременном перемещении носителя в перпендикулярном ему направлении. Ширина бумаги формата А1 или А0. Такие плоттеры используют рулоны бумаги длиной до нескольких десятков метров.

Сканеры

Сканер это устройство ввода в персональный компьютер цветного и черно–белого изображения с бумаги, пленки и т.п.

Принцип действия сканера заключается в преобразовании оптического сигнала, получаемого при сканировании изображения световым лучом, в электрический, а затем в цифровой код, который передается в компьютер.

Дигитайзеры

Дигитайзер предназначен для профессиональных графических работ. С помощью специального программного обеспечения он позволяет преобразовывать движение руки оператора в формат векторной графики. Первоначально дигитайзер был разработан для приложений систем автоматизированного проектирования, так как в этом случае необходимо определять и задавать точное значение координат большого количества точек. В отличие от мыши дигитайзер способен точно определять и обрабатывать абсолютные координаты.

Дигитайзер состоит из специального планшета являющегося рабочей поверхностью и, кроме этого, выполняющего разнообразные функции управления соответствующим программным обеспечением, и светового пера или, чаще, кругового курсора, являющихся устройствами ввода информации.

Манипулятор «мышь»

Наряду с клавиатурой мышь является важнейшим средством ввода информации. В современных программных продуктах, имеющих сложную графическую оболочку, мышь является основным инструментом управления программой.

По принципу действия мыши делятся на:

− Механические;

− Оптико–механические;

− Оптические.

Джойстики

Джойстик является координатным устройством ввода информации и наиболее часто применяется в области компьютерных игр и компьютерных тренажеров.

Джойстики бывают:

− Аналоговые (обычно используются в компьютерных тренажерах);

− Цифровые (в игровых компьютерах).

Трекбол

Трекбол (Trackball) – это устройство ввода информации, которое можно представить в виде перевернутой мыши с шариком большого размера. Принцип действия и способ передачи данных трекбола такой же, как и мыши. Наиболее часто используется оптико–механический принцип регистрации положения шарика. Подключение трекбола, как правило, осуществляется через последовательный порт.

Основные отличия от мыши:

− стабильность положения за счет неподвижного корпуса;

− не нужна площадка для движения, так как позиция курсора рассчитывается по вращению шарика.

Тачпад и трекпойнт

Трекпойнт (TrackPoint) – координатное устройство, впервые появившееся в ноутбуках IBM, представляет собой миниатюрный джойстик с шершавой вершиной диаметром 5–8 мм. Трекпойнт расположен на клавиатуре между клавишами и управляется нажатием пальца.

Тачпад (TouchPad) представляет собой чувствительную контактную площадку, движение пальца по которой вызывает перемещение курсора. В подавляющем большинстве современных ноутбуков применяется именно это указательное устройство, имеющее не самое высокое разрешение, но обладающее самой высокой надежностью из–за отсутствия движущихся частей.

Информационные системы (системы управления базами данных (СУБД))

Позволяют управлять большими информационными массивами. СУБД, как правило, содержат язык высокого уровня для разработки прикладных программ, реализуют различные режимы работы: диалоговый, в форме «меню» и т.д. Они обеспечивают ввод, поиск, сортировку записей, составление отчётов и т.д. Для ПЭВМ наибольшее распространение получили следующие СУБД dBase III, dBase IV, Clipper, Access (для Windows).

 

Аудио

Видео

Определение иклассификация.

Кросс-технологии – это такие технологии, основой построения которых являются разные дисциплины (подходы) и/или группы дисциплин (подходов). Примером кросс-технологии может являться сочетание когнитивной графики (информатика) с психологическим мониторингом (психология) и физическими упражнениями, повышающими работоспособность (физиология).

По назначению:

1 Командные системы;

2 системы диктовки текста.

По механизмам функционирования:

1) Корреляционные системы;

2) Экспертные системы;

3 Вероятностные модели принятия решений, в том числе нейронные сети.

По ориентации на пользователя:

1) дикторо — независимые;

2) диктороориентированные.

По ориентации на слитную речь:

1) Распознающая отдельные слова;

2) Распознающая слитную речь.

Простейшая программа распознавания способна распознавать только относительно небольшой набор команд и символов(цифры от 0 до 9, слова да и нет), такие программы давно употребляются в компьютерной телефонии для голосового набора номера и реализации голосового меню, а также могут применяться для управления компьютером.

Программа для диктовки текста первоначально могли распознавать только раздельную речь, в которой после каждого слова требовалось сделать паузу. Первые успехи в распознавании слитной речи были достигнуты коммерческими системами в 1997 году. Современные системы по мнению разработчиков компании Dragon Systems, IBM, Lernou & Hauspie способны распознавать до 95 процентов текста при непрерывной диктовки, тогда как для комфортной работы требуется 99 процентов.

 

В ходе сканирования печатного текста получается растровое изображение текста, а не сам текст. OCR — получение текста как последовательности символов из растрового изображения.

Первое исследование в области OCR проводились в 50 годах XX века. Принципы, заложенные в то время, используются в большинстве систем. Это сравнение изображения с имеющимися эталонами и выбор наиболее подходящего эталона.

Современная OCR — технология включает в себя два аспекта: 1) Считывание исходного документа универсальным сканером;

2) формирование растрового изображения и распознавание путем программной обработки изображения.

Основные методы OCR:

1) Сопоставление матриц или сравнение с образцом(распознавание выполняется путем сравнения изображения сканированного символа с базой данной растрового изображения символов, успешно работает только с непропорциональными шрифтами, где символы чётко отделяются друг от друга);

2) Выделение признаков.Распознавание символов основывается на идентификации их универсальных особенностей, что позволяет сделать распознавание независимым от шрифтов. Практические результаты использования этого метода весьма чувствительны к качеству печати. Идентификация?типов? изображений, относящихся к шумам, стало отдельной областью исследования, некоторые средства сначала используют сравнения с образцом или выделения признаков для распознавания максимального количества символов, а затем уточняют результат, используя грамматическую проверку получающегося текста;

3) Прогнозирующее оптическое распознавание слов POWR — Predictive Optical Word Recognotion. Анализируется все множество способов, которыми точки изображения могут быть собраны в слово. Каждой возможной интерпретации приписываются ….

 

Компьютерная графика – понятие и классификация.

Под компьютерной графикой будем понимать процесс создания, обработки и вывода изображений разного рода с помощью компьютера.

История компьютера с этой точки зрения началась в конце 70-х начале 80-х гг. ХХ века. Именно тогда появилось несколько очень впечатляющих для своего времени графических редакторов, в том числе и первые версии широкого известных сегодня программ Photoshop и CorelDraw.

Сегодня человек, претендующий на работу в сфере рекламы, полиграфии или web-дизайна, обязан владеть этими основными пакетами.