История компьютерной графики

Лекция 1 Понятие, предмет, задачи и история компьютерной графики

Компьютерная графика (также машинная графика) – область деятельности, в которой компьютеры используются как для синтеза изображений, так и для обработки визуальной информации, полученной из реального мира. Также компьютерной графикой называют и результат этой деятельности.

Таким образом, компьютерная графика (КГ) представляет собой современную технологию обработки графической информации с помощью аппаратных и программных средств компьютера.

Задачами компьютерной графики является создание, распознавание и преобразование изображений на основе специальных методов и средств преобразования данных в графическую форму представления и из графической формы представления в символьную с помощью компьютера.

Первые вычислительные машины не имели отдельных средств для работы с графикой, однако уже использовались для получения и обработки изображений. Программируя память первых электронных машин, построенную на основе матрицы ламп, можно было получать узоры.

Проект WHIRLWIND («вихрь») в начале 50-х годов ХХ века Массачусетского технологического института (МТИ) можно считать началом эры КГ. Компьютер содержал около 1 кв.км. электроники, но его система управления уже имела дисплей. WHIRLWIND был использован для создания системы воздушной защиты как средство преобразования данных, полученных от радара, в наглядную форму.

В 1961 году программист С. Рассел возглавил проект по созданию первой компьютерной игры с графикой. Создание игры «Spacewar» («Космические войны») заняло около 200 человеко-часов. Игра была создана на машине PDP-1.

В 1963 году американский учёный Айвен Сазерленд создал программно-аппаратный комплекс Sketchpad, который позволял рисовать точки, линии и окружности на трубке цифровым пером. Поддерживались базовые действия с примитивами: перемещение, копирование и др. По сути, это был первый векторный редактор, реализованный на компьютере. Также программу можно назвать первым графическим интерфейсом, причём она являлась таковой ещё до появления самого термина.

В середине 1960-х гг. появились разработки в промышленных приложениях компьютерной графики. Так, под руководством Т. Мофетта и Н. Тейлора фирма Itek разработала цифровую электронную чертёжную машину. В 1964 году General Motors представила систему автоматизированного проектирования DAC-1, разработанную совместно с IBM.

Однако, до 1970 г устройства ввода в графических системах ограничивались клавиатурой и световыми перьями. 1970-е годы. Список устройств ввода пополнился мышью и графическими планшетами.

Развитие компьютерной графики, особенно на ее начальных этапах, в первую очередь связано с развитием технических средств и в особенности дисплеев.

Устройства вывода можно классифицировать следующим образом:

1. По принципам записи (обновления) изображения:

с произвольным сканированием луча, при котором изображение формируется при перемещении луча по экрану в соответствии с координатами строящихся элементов изображения (каллиграфические, штриховые устройства);
с растровым сканированием луча, при котором изображение представляется в виде матрицы точек. Изображение на экране формируется при перемещении луча в соответствии с разверткой слева направо по строке и сверху вниз по строкам с подсветкой требуемых точек.

2. По принципам отображения: