گرافیک رایانه‌ای ( کامپیوتری )

دسته بندی گرافیک

همان‌طور که در مقاله " گرافیک ؛ تاریخچه ، مبانی و انواع " به آن اشاره شد، گرافیک به دودسته اصلی گرافیک سنتی و گرافیک رایانه‌ای تقسیم می‌شود. به تصاویر و فیلم‌هایی که به‌وسیله رایانه ( با نرم‌افزارها و سخت‌افزارهای ویژه ) ساخته و ویرایش می‌شوند، گرافیک کامپیوتری یا رایانه‌ای (Computer Graphics) گفته می‌شود.

 این اصطلاح اولین بار توسط دو محقق گرافیک‌های رایانه‌ای شرکت بوئینگ بهنام‌های Verne Hudson  و William Fetterبه وجود آمد.

• برای آشنایی بیشتر با گرافیک، مقاله "گرافیک، تاریخچه، مبانی و انواع" حتما مطالعه نمایید.

این شاخه از گرافیک وظیفه‌ی به نمایش گذاشتن اطلاعات تصاویر و هنرهای به وجود آمده در قالب دیجیتال را به‌صورت مؤثر و معنادار بر عهده دارد. همچنین پردازش اطلاعات تصاویر به‌دست‌آمده از دنیای واقعی نیز از دیگر وظایف آن است. گرافیک کامپیوتری تأثیری چشمگیر بر رسانه‌های مختلف گذاشته و دنیای انیمیشن، فیلم‌ها، تبلیغات، بازی‌های رایانه و طراحی گرافیک را کاملاً دگرگون کرده است.

از اصلی‌ترین موضوعات موردبحث در گرافیک رایانه‌ای می‌توان به طراحی رابط کاربری ، گرافیک‌های وکتوری ، گرافیک اسپرایت (Sprite Graphics) ، مدل‌سازی سه‌بعدی ، Shaderها ، انیمیشن‌ها ، جلوه‌های ویژه رایانه‌ای، تصاویر پیکسلی و ... اشاره کرد که در ادامه با برخی از آن‌ها آشنا خواهیم شد.

  گرافیک کامپیوتری یا رایانه‌ای 

کلیات گرافیک رایانه‌ای

پس اصطلاح گرافیک کامپیوتری به هر نوع رسانه‌ای ، به‌جز متن و صدا، که در دنیای دیجیتال استفاده، تولید و یا ویرایش می‌شوند، اشاره دارد. به‌طورکلی این اصطلاح می‌توان سه مفهوم را برساند:

• نمایش یا ویرایش اطلاعات مربوط به تصاویر توسط یک رایانه
• تکنولوژی‌های متنوع مورداستفاده برای نمایش یا ویرایش اطلاعات مربوط به تصاویر
• گرایشی از رشته علوم کامپیوتری که روش‌های نمایش یا ویرایش محتوای تصویری را بررسی می‌کند

امروزه گرافیک رایانه‌ای در محدوده وسیعی از رسانه‌ها استفاده می‌شود. کاربرد چنین محتوایی را می‌توانید در تلویزیون، روزنامه‌ها، گزارش‌های هواشناسی، تحقیقات پزشکی، پروسه‌های جراحی، تبلیغات و ... ببینید. همچنین به کمک نمودارهایی که در این حوزه تولید می‌شود، می‌توانید آمارها و داده‌های بسیار پیچیده‌ای از گزارش‌ها، کارکردها و تئوری‌های مختلف را به‌طور بسیار ساده و جذاب ارائه دهید.

اگر بخواهیم گرافیک‌های کامپیوتری را به دسته‌بندی‌های اصلی تقسیم کنیم، می‌توان به گرافیک‌های دوبعدی ، سه‌بعدی و متحرک اشاره کرد. امروزه با پیشرفت تکنولوژی، استفاده از گرافیک‌های سه‌بعدی محبوب‌تر شده‌اند ولی هنوز هم از گرافیک‌های دوبعدی در سطح وسیعی استفاده می‌شود. همچنین در دهه اخیر، بسیار از حوزه‌های تخصصی مانند معماری، پزشکی و زیست‌شناسی، از فناوری‌های مبتنی بر گرافیک‌های رایانه‌ای، به‌خصوص تصویری سازی اطلاعات استفاده کرده‌اند که به رشد و پیشرفت بیشتر دانش بشری کمک بسیاری کرده است.

---

بیشتر بخوانید: گرافیک سنتی چیست ؟

---

انواع تصاویر در گرافیک کامپیوتری

انیمیشن کامپیوتری

  انیمیشن کامپیوتری از انواع گرافیک کامپیوتری یا رایانه‌ای 

هنر ایجاد تصاویر متحرک به کمک کامپیوتر را انیمیشن کامپیوتری میگویند. این نوع انیمیشن رابطی میان دنیای انیمیشن و دنیای گرافیک است. به‌طورمعمول برای ساختن آن از ابزارهای سه‌بعدی استفاده می‌کنند ولی هنوز هم ابزارهای دوبعدی کاربردهای خود را برای انجام کارهای دم‌دستی، سریع و با حجم کم دارد.

گرافیک‌های دوبعدی

  گرافیک دو بعدی از انواع گرافیک کامپیوتری یا رایانه‌ای 

این نوع از گرافیک‌ها، نمونه مبتنی بر رایانه تصاویر دیجیتال‌اند که عمدتاً از مدل‌های دوبعدی مانند مدل‌های دوبعدی جغرافیایی، متن و تصاویر دیجیتال و ... به دست می‌آیند. به‌طورکلی این روش، از قدیمی‌ترین روش‌های استفاده از رایانه در گرافیک است و باعث به وجود آمدن تصاویر از یک نمای ثابت می‌شود.

نقاشی دیجیتال ، ویرایش تصاویر و انیمیشن‌سازی دوبعدی ازجمله حوزه‌هایی هستند که گرافیک‌های دوبعدی در آن‌ها استفاده می‌شوند.

هنرهای پیکسلی ( Pixel Art )

  هنر پیکسلی (Pixel Art) از انواع گرافیک رایانه‌ای یا کامپیوتری 

به‌نوعی از هنرهای دیجیتال گفته می‌شود که با استفاده از سخت‌افزار کامپیوتری و نرم‌افزارهای خاص (نرم‌افزارهای raster graphics ) ، به خلق و یا ویرایش تصاویر در سطح پیکسلی می‌پردازد. یعنی این گرافیک‌ها از واحدهای بسیار کوچکی به نام پیکسل تشکیل می‌شوند و تمامی ویرایش‌ها و ... بر روی این واحدهای کوچک انجام می‌شود. بسیاری از بازی‌های قدیمی، از گرافیک‌های مبتنی بر پیسکل ساخته‌شده بودند.

اسپرایت ها (Sprite Graphics)

اسپرایت ها را می‌توان نوعی از Pixel Artها در نظر گرفت که از آن‌ها در یک صحنه بزرگ‌تر استفاده می‌شود. در انیمیشن‌ها و بازی‌های قدیمی، شخصیت‌ها و دیگر موارد متحرک را (که خود به‌صورت یک تصویر پیکسلی طراحی‌شده ) جداگانه بر روی یک تصویر دیگر قرار می‌دادند تا در اطلاعات تصویر اصلی تغییراتی به وجود نیاید که به آن‌ها اسپرایت گفته می‌شد. حتماً بازی PAC-Man یا همان نقطه خور را به یاد دارید. با توجه با کاراکترها و عناصر موجود در این بازی، مفهوم اسپرایت ها را به‌وضوح می‌توان درک کرد.

گرافیک‌های وکتوری

  گرافیک وکتوری از انواع گرافیک کامپیوتری یا رایانه‌ای 

این نوع از گرافیک‌ها که مکملی برای گرافیک‌های پیکسلی‌اند، به‌جای پیکسل‌ها از اطلاعات مربوط به سایز، شکل و رنگ عناصر تشکیل‌شده‌اند که این امر باعث افزایش انعطاف‌پذیری آن‌ها در برابر تغییرات می‌شود. مثلاً می‌توان از آن‌ها خروجی‌هایی متفاوت برای اندازه‌های مختلف گرفت بدون آن‌که کاهشی در کیفیت به وجود آید. از نرم‌افزارهای اصلی برای تولید و ویرایش این نوع از گرافیک‌ها، می‌توان به Corel Draw و Adobe Illustrator اشاره کرد.

گرافیک‌های سه‌بعدی

  گرافیک سه بعدی از انواع گرافیک رایانه‌ای یا کامپیوتری 

تفاوتی که گرافیک‌های سه‌بعدی در برابر دوبعدی ها دارند، استفاده از یک بعد سوم برای نمایش و ویرایش آن‌هاست. همچنین می‌توان از این تصاویر علاوه بر نمایش در صفحه‌های دیجیتال، برای ساختن مدل‌های واقعیت افزوده نیز استفاده کرد. البته تکنولوژی‌های دوبعدی و سه‌بعدی در بسیاری موارد به هم کمک می‌کنند. مثلاً گرافیک‌های دوبعدی از تکنولوژی‌های سه‌بعدی برای نورپردازی استفاده می‌کنند و گرافیک‌های سه‌بعدی برای خروجی و رندرگیری از تکنیک‌های دوبعدی کمک می‌گیرند.

اصول و مفاهیم

پیکسل

  مفهوم پیکسل از مفاهیم مرتبط با گرافیک رایانه‌ای یا کامپیوتری 

سازنده‌های اولیه در دنیای تصاویر دیجیتال، نقاط کوچکی به نام پیکسل هستند. این نقاط کوچک معمولاً بر روی یک صفحه دوبعدی شبکه‌ای و به‌صورت خانه‌های گرد و یا مربعی نمایش داده می‌شوند. هر پیکسل به‌عنوان یک تصویر جداگانه به‌حساب می‌آید و کنار هم قرار دادن چندین نمونه از این پیکسل‌ها در کنار هم است که تصویر اصلی ما را می‌سازد. همچنین تعداد و چگالی پیکسل‌هایی که کنار هم قرار می‌گیرند، متفاوت است که به آن رزولوشن گفته‌شده و کیفیت تصویر را تعیین می‌کند.

رندرگیری (Rendering)