Bài giảng về Đồ họa máy tính

Một trong những ứng dụng lớn nhất của đồ họa máy tính là hỗ trợ thiết kế (CAD – Computer-aided design). Ngày nay CAD đã được sử dụng hầu hết trong việc thiết kế các cao ốc, ô tô, máy bay, tàu thủy, tàu vũ trụ, máy tính, trang trí mẫu vải, và rất nhiều sản phẩm khác.Sử dụng các chương trình này, đầu tiên các đối tượng được hiển thị dưới dạng các phác thảo của phần khung (Wireframe outline), mà từ đó có thể thấy được toàn bộ hình dạng và các thành phần bên trong của các...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng về Đồ họa máy tính Chương1 TỔNGQUANVỀHỆTHỐNGĐỒHỌAMÁYTÍNH1.1 CÁC ỨNG DỤNG CỦA ĐỒ HỌA Ngày nay, đồ họa máy tính được sử dụng trong rất nhi ều lĩnh v ực khác nhau nh ư công nghi ệp,thương mại, quản lí, giáo dục, giải trí,…Số lượng các chương trình đồ họa ứng dụng thật kh ổng lồvà phát triển liên tục, sau đây là một số ứng dụng tiêu biểu: + Thiết kế trợ giúp máy tính: AutoCAD or CAD (Computer Aided Design), ... + Đồ thị, mô hình + Vẽ nghệ thuật + Phim ảnh + Giao diện đồ họa cho phần mềm (Computer Graphic Interface) + Xử lý ảnh, thị giác máy tính: nhận dạng, xử lý ảnh vệ tinh ... + GIS (Geographic Information System) + Đa phương tiện (Multimedia)1.1.1 Thiết kế với sự hỗ trợ của máy tính Một trong những ứng dụng lớn nhất của đồ họa máy tính là h ỗ tr ợ thi ết kế (CAD – Computer-aided design). Ngày nay CAD đã được sử dụng hầu hết trong việc thiết kế các cao ốc, ô tô, máy bay,tàu thủy, tàu vũ trụ, máy tính, trang trí mẫu vải, và rất nhiều sản phẩm khác. Sử dụng các chương trình này, đầu tiên các đối tượng được hiển th ị dưới dạng các phác th ảocủa phần khung (Wireframe outline), mà từ đó có thể thấy được toàn bộ hình dạng và các thànhphần bên trong của các đối tượng. Sử dụng kĩ thuật này, người thi ết k ế sẽ d ễ dàng nh ận th ấy ngaycác thay đổi của đối tượng khi tiến hành hiệu chỉnh các chi tiết hay thay đổi góc nhìn, …. Một khi đã thiết kế xong phần khung của đối tượng, các mô hình chiếu sáng, tô màu và tạo bóngbề mặt sẽ được kết hợp để tạo ra kết quả cuối cùng rất gần với thế giới thực .1.1.2. Biểu diễn thông tin Đây là các ứng dụng sử dụng đồ họa máy tính để phát sinh các bi ểu đ ồ, đ ồ th ị, … dùng minhhọa mối quan hệ giữa nhiều đối tượng với nhau. Các ứng dụng này thường được dùng để tóm lượccác dữ liệu về tài chính, thống kê, kinh tế, khoa học, toán h ọc,…giúp cho vi ệc nghiên c ứu, qu ản lí,…một cách có hiệu quả.1.1.3. Lĩnh vực giải trí, nghệ thuật Trong lĩnh vực nghệ thuật, các chương trình máy tính như Paint Shop Pro, Adobe Photoshop, 3DStudio, … hỗ trợ rất đắc lực cho các họa sĩ, các nhà tạo mẫu trong việc thi ết kế các hình ảnh s ốngđộng, và rất thực. Với các chương trình này, người họa sĩ được máy tính tạo cho c ảm giác y nh ưđang làm việc ngoài đời thực bằng cách cung cấp các công c ụ như khung v ẽ, giá v ẽ, b ảng pha màu,các hiệu ứng ba chiều, … làm cho họ cảm thấy rất thoải mái và tiện lợi. Trang 1 Ngoài ra đồ họa máy tính còn giúp tạo ra các chương trình trò chơi, gi ải trí; h ỗ tr ợ cho các kĩ x ảođiện ảnh, cho các nhà làm phim. Có nhiều bộ phim rất nổi tiếng nhờ vào kĩ xảo điện ảnh như: Côngviên Khủng long kỉ Jura (Jurassic Park), Titanic, Thế giới nước (Water World), Avatar…1.1.4. Giáo dục và đào tạo Hiện nay các chương trình mô phỏng cấu trúc của các vật thể, ti ến trình c ủa các ph ản ứng hóahọc, hoạt động của các gói tin trên m ạng máy tính,…đ ược dùng r ất nhi ều trong vi ệc h ỗ tr ợ gi ảngdạy. Trong đào tạo, các ứng dụng mô phỏng được dùng để ki ểm tra trình đ ộ ng ười lái, hu ấn luy ệnphi công, điều khiển giao thông, … Hình 1.1 – Chương trình học về máy tính1.1.5. Giao tiếp giữa máy tính và người dùng Mọi ứng dụng đều phải có giao diện giao tiếp với người dùng. Giao di ện đ ồ h ọa th ực s ự là m ộtcuộc cách mạng mang lại sự thuận tiện và thoải mái cho người dùng ứng d ụng. Các ứng d ụng d ựatrên hệ điều hành MS Windows là một minh họa rất trực quan c ủa giao di ện đ ồ h ọa. Các ch ức năngcủa các ứng dụng này được thiết kế cho người dùng làm vi ệc thông qua các bi ểu t ượng mô t ả ch ứcnăng đó. Ví dụ, chức năng lưu tập tin được hi ểu thông qua bi ểu t ượng đĩa m ềm, ch ức năng in ấnđược hiểu thông qua biểu tượng máy in,… Để chọn các chức năng, người dùng s ử d ụng chu ột tr ỏđến và nhấn vào các biểu tượng tương ứng. Điểm thuận lợi chính khi dùng bi ểu tượng là kíchthước không gian mà nó chiếm ít hơn nhiều so với dùng văn bản đ ể mô tả cho cùng m ột ch ức năng,ngoài ra việc nắm bắt các chức năng qua các biểu tượng sẽ dễ dàng h ơn r ất nhi ều khi ng ười dùnggặp trở ngại về mặt ngôn ngữ. Các ứng dụng có giao diện đồ họa còn cho phép người dùng khả năng làm vi ệc d ễ dàng v ớinhiều cửa sổ với nhiều dạng tài liệu khác nhau cùng một lúc.1.1.6. Khoa học nhận dạng (Pattern Recognition) Nhận dạng là một lĩnh vực trong kỹ thuật xử lý ảnh. Từ những mẫu ảnh có sẵn, ta phân lo ạitheo cấu trúc hoặc theo các phương pháp xác định nào đó và b ằng các thu ật toán ch ọn l ọc đ ể có th ểphân tích hay tổng hợp ảnh đã cho thành một tập hợp các ảnh g ốc, các ảnh g ốc này đ ược l ưu trongmột thư viện và căn cứ vào thư viện này để nhận dạng các ảnh khác. ...