گرافیک کامپیوتری را می توان به ساخت تصاویر و فیلم هایی که با کامپیوتر ساخته میشود نامبرد که با کمک سخت افزار و نرم افزار در کامپیوتر ایجاد می گردد.گرافیک کامپیوتری یک شاخه از علم گسترده و جدید کامپیوتر می باشد. این نام در سال 1960 توسط محققین گرافیک کامپیوتر به نامهای Verne Hudson و William Fetter از شرکت بوئینگ تعریف شد که مخفف آن CG و یا computer graphic نامیده می شود.
برخی از مباحث مهم در گرافیک کامپیوتری عبارتند از طراحی رابط کاربری UI، عناصرگرافیکی graphic elements، گرافیک برداری vector graphic ، مدلسازی سه بعدی 3d modelling ، سایه سازی shadow casting ، طراحی پیکسلی pixel graphic ، ویژوال افکت و موارد وابسته به دنیای فیلم ، تصویر برداری پزشکی ، تصویر برداری نظامی و …. و تمام اینها بر اساس علوم هندسه، نور و فیزیک می باشد.
reflect
گرافیک کامپیوتری وظیفه نمایش طرح و تصویر را به طور مؤثر و قابل فهم برای کاربر به عهده دارد. همچنین برای پردازش داده های تصویری دریافت شده از دنیای فیزیکی استفاده میشود. ابداع گرافیک کامپیوتری، تأثیر بسزایی بر انواع رسانه ها داشته و بطور کلی موجب تحول انیمیشن، فیلم، تبلیغات، بازی های ویدئویی و طراحی گرافیکی شده است.
ابزارهای متعددی برای به تصویر کشیدن داده ها ابداع شده اند. تصویر پردازی کامپیوتری میتواند به چندین نوع مختلف دسته بندی شود:
دو بعدی 2d، سه بعدی 3d ، و گرافیک های متحرک. با پیشرفت فن آوری، گرافیک کامپیوتری سه بعدی عمومیت بیشتری یافته، اما گرافیک کامپیوتری 2d همچنان به طور گسترده استفاده میشود.
در یک دهه گذشته، سایر حوزه های تخصصی، همچون مصور سازی اطلاعات و مصور سازی علمی، ارتباط بیشتری با تصویر سازی پدیده های سه بعدی (مانند معماری، هواشناسی، پزشکی، زیست شناسی و …) داشته و تأکید آنها بر روی رندرینگ واقعی حجم ها، سطوح، منابع روشنایی و حتی اجزاء متغیر با زمان بوده است.
گرافیک کامپیوتری تقریبا در هر صنعت یافت می شود. افراد در همه گروه ، جغرافیا، نژاد،گروه های سیاسی و مذهبی از آنها بهره مند می شوند.هنگام خواندن یک مجله یا روزنامه، تماشای تلویزیون، رفتن به سینما یا رانندگی در خیابان، تصاویری که توسط گرافیک کامپیوتری تولید می شوند دیده می شود.گرافیک کامپیوتری بخاطر اضافه سازی رنگ، هیجان و تحریک بصری در انواع رسانه ها مورد استفاده قرار می گیرد.آنها به نوعی دارای زیبایی آموزندگی هستند.
روزنامه، مجله، بروشور ، بیلبورد، پوستر، چاپ های هنری، کارت پستال شامل گرافیک دیجیتال است.چندین فیلم و انیمیشن، از جمله داستان اسباب بازی ها برای به رسمیت شناختن این صنعت و استفاده نوآورانه از انیمیشن و جلوه های دیجیتال مورد تشویق و لوح تقدیر دریافت نمودند.گرافیک دیجیتال پیشرفته در ساخت بازی های ویدئویی ، خلق و شبیه سازی حرکات حیوانات، رعد و برق و شکل گیری کهکشان استفاده می شود.
طراحی پوستر
همچنین گرافیک کامپیوتری یادگیری پرواز و رانندگی را با استفاده از شبیه سازی های کامپیوتری میسر می سازد.پزشکان قادر به مشاهده تصاویر دیجیتال گرافیکی از داده های اسکن توموگرافی کامپیوتری هستند که به تشخیص و درمان بیماری کمک شایانی می نماید.
معماران و طراحان صنعتی از برنامه های طراحی کامپیوتری استفاده می کنند تا بتوانند طرح های و ایده های گرافیکی خود را به تصویر بکشند.طراحان گرافیک نیر تصاویر دیجیتالی را روی کامپیوتر ایجاد می کنند و در سراسر وب و شبکه های اجتماعی به اشتراک می گذارند.
گرافیک کامپیوتری نوع از ارتباط بصری می باشد ، بنابراین پاسخ فرد به آنها بسیار متفاوت تراز پاسخ فرد به ارتباط متنی یا شنوایی است.گاهی اوقات مردم از نمادهای فرهنگی، مذهبی یا جهانی استفاده می کنند تا به آنها کمک کنند تا یک برند و شخصیتی را به نمایش بگذارند.
نمونه ای از محیط نرم افزار وکتوری
علوم پیشرو در توسعه گرافیک کامپیوتری امروزی، پیشرفت های مهندسی برق، الکترونیک و تلویزیون بودند که در نیمه اول قرن بیستم صورت گرفتند. نمایشگرها از سال 1895 که برادران لومیر از مت برای ساخت جلوه های ویژه در اولین فیلم ها استفاده کردند توانستند هنر را به تصویر کشند، اما چنین نمایشگرهایی محدود بوده و قابلیت تعامل نداشتند. با اختراع نخستین لامپ اشعه کاتدی با عنوان لامپ براون در سال 1897 نمایشگرهای اسیلوسکوپ و پنل های کنترل نظامی ساخته شدند که اولین نمایشگرهای دو بعدی الکترونیکی با قابلیت برنامه ریزی و پاسخ دهی به ورودی از سمت کاربر بودند. با این وجود تا دهه 1950 گرافیک کامپیوتری، یک رشته تقریباً ناشناخته بود و در دوران پس از جنگ جهانی دوم، این رشته با انجام تحقیقات دانشگاهی و آزمایشگاهی بر روی کامپیوتر های پیشرفته و با توسعه فن آوریهایی همچون رادار، هواپیماهای پیشرفته، و پرتاب موشک در زمان جنگ توسط ارتش ایالات متحده، به شکل یک رشته تحصیلی ظاهر شد. برای پردازش اطلاعات با ارزش چنین پروژه هایی نیاز به نمایشگر های جدید بود که این امر منجر به توسعه گرافیک کامپیوتری شد.
پروژه های ابتدایی همچون Whirlwind و SAGE Projects لامپ اشعه کاتدی را به عنوان یک نمایشگر با رابط کاربری موفق، و قلم نوری را به عنوان یک ابزار ورودی معرفی کردند. Douglas T.Ros وابسته به سیستم Whirlwind Sage یک آزمایش شخصی انجام داد که در آن، حرکت انگشتش توسط برنامه کوچکی که نوشته بود ضبط شده و به شکل بردار بر روی صفحه نمایش نشان داده میشد. در سال 1958یکی از اولین بازیهای کامپیوتری تعاملی با گرافیک تشخیصی و تعاملی برای یک اسیلوسکوپ توسط William Higinbotham برای سرگرم کردن بازدیدکنندگان از آزمایشگاه ملی Brookhaven ساخته شد که یک بازی تنیس را شبیه سازی می کرد. در سال 1959 Douglas T . Ross که در دانشگاه MIT بر روی تبدیل عبارات ریاضی به بردارهای تولید شده توسط کامپیوتر تحقیق می کرد توانست شخصیت کارتون والت دیزنی را بر روی صفحه نمایش خلق کند.
Hewlett-Packard که یک شرکت پیشگام در حوزه الکترونیک است یک دهه بعد از ثبت و ایجاد پیوند قوی با دانشگاه استنفورد توسط مؤسسانش که دانشجویان استنفورد بودند، در سال 1957 به یک شرکت سهامی عام تبدیل شد. این سرآغاز تبدیل جنوب خلیج سان فرانسیسکو به مرکز پیشتاز فن آوری کامپیوتری بود که اکنون به دره سیلیکون شهرت دارد. رشته گرافیک کامپیوتری با ظهور سخت افزارهای گرافیک کامپیوتری توسعه یافت. پیشرفتهای بیشتر در پردازش به پیشرفتهای بسیار بیشتری در گرافیک کامپیوتری تعاملی منجر شد. در سال 1959 کامپیوتر TX-2 در آزمایشگاه لینکلن دانشگاه MIT ساخته شد. TX-2 تعدادی از رابطهای جدید انسان و ماشین را یکپارچه سازی کرد. قلم نوری برای طراحی در کامپیوتر از طریق نرم افزار انقلابی Sketchpad که توسط Ivan Sutherland ابداع شد کاربرد داشت. با استفاده از قلم نوری، نرم افزار Sketchpad امکان رسم اشکال ساده بر روی نمایشگر کامپیوتر، ذخیره آنها و بازخوانی مجددشان رو فراهم میکرد. نوک قلم نوری دارای یک سلول فتوالکتریک کوچک بود. هر مرتبه که این سلول، در مقابل نمایشگر کامپیوتر قرار میگرفت یک پالس الکترونی ساطع می کرد و تفنگ اکترونی نمایشگر به صورت مستقیم به آن شلیک میکرد. با تنظیم زمان پالس الکترونی با موقعیت لحظه ای تفنگ الکترونی، تعیین مکان دقیق تفنگ الکترونی بر روی نمایشگر در هر لحظه به سادگی امکانپذیر بود. پس از مشخص شدن موقعیت، کامپیوتر میتوانست یک مکان نما در آن نقطه رسم کند. به نظر میرسید که Sutherland یک راهکار عالی برای بسیاری از مشکلات گرافیکی که با آنها روبرو بود پیدا کرده بود. حتی امروز، بسیاری از استاندارهای رابط گرافیکی کامپیوتر از برنامه ابتدایی Sketchpad بهره می برند. یک نمونه از این دست، رسم قیود است. بطور مثال اگر کسی بخواهد یک مربع رسم کند نباید در خصوص رسم بدون عیب چهار ضلع مربع، نگرانی داشته باشد. میتواند به سادگی تعیین کند که می خواهد یک مربع بکشد و سپس مکان و ابعاد مربع را مشخص کند تا نرم افزار یک مربع کامل با ابعاد و مکان مورد نظر بسازد. مثال دیگر، اشیاء مدل شده توسط نرم افزار Sutherland است، نه فقط یک تصویر از اشیاء. به بیان دیگر با داشتن یک مدل از ماشین، شخص میتواند ابعاد چرخها را بدون تأثیرگذاری بر روی سایر اجزاء ماشین تغییر دهد. همچنین میتواند طول ماشین را بدون تغییر یافتن شکل چرخ ها افزایش دهد.