- •Компьютерная графика
- •Направления компьютерной графики
- •Приложения компьютерной графики
- •2. Геометрическое моделирование и решаемые ими задачи
- •Элементы моделей
- •Методы построения моделей
- •Типы моделей
- •Полигональные сетки
- •3. Графические объекты, примитивы и их атрибуты
- •4. Представление видеоинформации и ее машинная генерация.
- •Обработка видеоинформации
- •5. Графические языки, метафайлы.
- •Архитектура графических терминалов и графических рабочих станций.
- •7. Реализация аппаратных модулей графической системы. Разрешающая способность устройств
- •Графические адаптеры и акселераторы История
- •Устройство современной графической платы
- •Устройства визуального отображения
- •Основные технические характеристики мониторов
- •Стандарты на мониторы
- •Некоторые разработки ведущих фирм
- •Печатающие устройства Технология печати
- •Технические характеристики
- •Типы принтеров
- •Сканеры Аппаратное обеспечение
- •Программное обеспечение
- •8. Базовые растровые алгоритмы компьютерной графики
- •Генерация векторов
- •Цифровой дифференциальный анализатор
- •Алгоритм Брезенхема
- •Улучшение качества аппроксимации векторов
- •Модифицированный алгоритм Брезенхема
- •Улучшение качества изображения фильтрацией
- •Генерация окружности
- •Алгоритм Брезенхема
- •9. Методы и алгоритмы пространственной графики
- •Современные стандарты компьютерной графики.
- •11. Графические диалоговые системы. (Классификация графических систем 2d и 3d. Компас, AutoCad, SolidWorks, bCad и др.)
- •1.2. Краткий обзор зарубежных cad-систем
- •Технологические модули в pt/Products. Интеграция процессов проектирования и изготовления.
- •Работа со стандартными библиотеками посредством pt/LibraryAccess и pt/Library
- •12. Применение интерактивных графических систем
- •394026 Воронеж, Московский проспект, 14
Направления компьютерной графики
В нынешнем, устоявшемся состоянии принято разделять компьютерную графику на следующие направления:
изобразительная компьютерная графика,
обработка и анализ изображений,
анализ сцен (перцептивная компьютерная графика),
компьютерная графика для научных абстракций (когнитивная компьютерная графика - графика, способствующая познанию).
Изобразительная компьютерная графика
Объекты: синтезированные изображения. Задачи:
построение модели объекта и генерация изображения,
преобразование модели и изображения,
идентификация объекта и получение требуемой информации.
Обработка и анализ изображений
Объекты: дискретное, числовое представление фотографий. Задачи:
повышение качества изображения,
оценка изображения - определение формы, местоположения, 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 анализа изображений плюс, естественно, изобразительная компьютерная графика хотя бы для того, чтобы представить результаты.
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 объект(ы).
Примеры: машинное зрение (роботы), анализ рентгеновских снимков с выделением и отслеживанием интересующего объекта, например, сердца.
Итак, в основе анализа сцен (перцептивной компьютерной графики) находятся изобразительная графика + анализ изображений + специализированные средства.
Когнитивная компьютерная графика
Это компьютерная графика для научных абстракций, способствующая рождению нового научного знания. База - мощные. Общая последовательность познания заключается в, возможно циклическом, продвижении от гипотезы к модели (объекта, явления) и решению, результатом которого является знание (рис. 1).
Рисунок 1 - Последовательность процесса познания
Человеческое познание использует два основных механизма мышления, за каждым из которых закреплена половина мозга:
осознанное, логико-вербальное, манипулирует абстрактными последовательностями символов (объектов) + семантика символов + прагматические представления, связанные с символами. Возраст этого механизма, связанного с наличием речи, - до 100 тыс. лет:
неосознанное, интуитивное, образное, работает с чувственными образами и представлениями о них. Возраст этого механизма - время существования на Земле животного мира.
Первоначально ЭВМ имели малую производительность процессоров и средств компьютерной графики, т.е. по сути дела имели возможность работы только с символами (некоторый упрощенный аналог логического мышления).
С появлением супер-ЭВМ, производительностью в миллиард и более операций в секунду и графических супер-станций, производительностью до сотен миллионов операций в секунду, появилась возможность достаточно эффективного манипулирования образами (картинами).
Важно отметить, что мозг не только умеет работать с двумя способами представления информации, причем с образами он работает иначе и эффективнее чем ЭВМ, но и умеет соотносить эти два способа и совершать (каким-то образом) переходы от одного представления к другому.
В этом контексте 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 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.