گرافیک کامپیوتری 1

جلسه اول به نام خداوند هستی بخش یگانه گرافیک کامپیوتری 1 Computer Graphics I مدرس : مؤذن صفایی

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I تعریف گرافیک گرافیک حیطه‌ای از هنرهای تجسمی است که دارای کاربردهای متنوّع و گسترده‌ای است. گرافیک یا به عبارت کاملتر طراحی گرافیک به کارگیری تکنیکهای مختلف خلق آثار دو بعدی بر روی سطوح مختلف نظیر کاغذ، دیوار، بوم، فلز، چوب، پارچه، پلاستیک، نمایشگر رایانه، سنگ و... است که در جهت رساندن پیامی خاص به بیننده انجام بپذیرد.

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I • گرافیک با پردازش تصویر متفاوت است. • حوزه فعالیت گرافیک در محدوده تصاویر ایجاد شده توسط کاربر است. • در حالی که پردازش تصویر با تصاویر حقیقی سروکار دارد. • پردازش تصویر : • بهبود تصاویر • تشخیص خصوصیت • تشخیص الگو • بازسازی تصاویر سه بعدی

جلسه اول گرافیک کامپیوتری گرافیک کامپیوتری I گرافیک کامپیوتری عبارت است از استفاده از کامپیوتر در همه جنبه هایی که نیازمند ساخت تصاویر هستیم.

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I کاربرد گرافیک کامپیوتری: 1- رسم نموداد یک بعدی و سه بعدی : نمایش و تحلیل اطلاعات: مثل رسم نمودار جهت نمایش، تجریه و تحلیل اطلاعات اقتصادی ، پزشکی و ... 2- طراحی : مثل طراحی قطعات صنعتی و مهندسی و هنری و ... بوسیله نرم افزاری های طراحی 3- شبیه سازی : مثل بازی های کامپیوتری ، واقعیت مجازی، شبیه سازی پرواز و .... 4- بهبود واسط کاربر : مثل محیط های گرافیکی مثل ویندوز و سیستم های چند رسانه ای و ...

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I پردازش تصویر • تغییر یا تفسیر تصاویر موجود مثل عکس ها و اسکنهای تلویزیونی را پردازش تصویر می گویند. • گرافیک کامپیوتری با پردازش تصویر متفاوت است ولی به همدیگر مرتبط می باشند. • در گرافیک کامپیوتری برای خلق یک تصویر استفاده می شود حال آنکه روش های پردازش تصویر برای بهبود کیفیت تصاویر، تحلی تصاویر و شناسایی الگوهای بینایی برای کاربردهای مختلف بکار می روند.

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I رابطه بین پردازش تصویر و گرافیک کامپیوتری مثال پردازش تصویر و گرافیک رایانه ای در بسیاری از کاربردهای پزشکی بکار می روند. ابتدا با استفاده از روش های تصویر برداری سطوح مقطعی دوبعد از اعضای بدن حاصل می شود سپس با استفاده از روش های گرافیک رایانه ای برای شبیه سازی اعمال جراحی استفاده می شود.

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I مؤلفه های ارزیابی کیفیت یک تصویر نمایشی در یک ابزار خروجی گرافیکی

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I ارزیابی تصویر در یک ابزار خروجی گرافیکی : 1- رنگ های موجود در یک تصویر که ترکیبی از سه طول موج قرمز، سبز و آبی است. • رنگ های موجود در یک تصویر بستگی به تعداد رنگ هایی که یک ابزار گرافیکی مانند کارت گرافیک می تواند تولید کند.

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I ارزیابی تصویر در یک ابزار خروجی گرافیکی : 2- کیفیت تصویر که بر اساس دو مشخصه قدرت تفکیک و شدت، تعریف می شود که هر دو بصورت مقادیر عددی بیان می شود و رابطه مستقیمی با میزان حافظه کامپیوتر و همچنین به برنامه ای که آن را تولید کرده و نیز محدودیتهای دستگاه خروجی بستگی دارد. • قدرت تفکیک (Resolution) : ماکزیمم نقاط روشنی که در طول و عرض تصویر می تواند نمایش داده شود. • شدت (Contrast): دامنه تفاوت رنگ هایی که یک تصویر می تواند دارا باشد.

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I ارزیابی تصویر در یک ابزار خروجی گرافیکی : • کارت گرافیک EGA دارای یک پالت 64 رنگی می باشد و در هر صفحه گرافیکی 16 رنگ از بین 64 رنگی را که می تواند تولیدکند نمایش دهد. • پالت : به تعداد رنگ هایی که یک ابزار گرافیکی مانند کارت گرافیک می تواند تولید کند پالت (Pallet) میگویند.

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I ارزیابی تصویر در یک ابزار خروجی گرافیکی : • تصاویر سایه دار بوسیله کنترل روشنایی هر یک از سه رنگ اصلی ایجاد می گردد که می تواند توسط برنامه تعیین شود ، دامنه روشنایی یک تصویر توسط مشخصات دستگاه نمایش، تعیین میگردد ولی تعداد سطوح روشنایی توسط تعداد بیت هایی که برای هر پیکسل در نظر گرفته شده تعیین می شود. • مثال : برای هر یک از رنگ های قرمز، آبی و سبز 256 سطح روشنایی مختلف تعیین می شود که در نتیجه پالت رنگ کارت گرافیکی دارای 256 x 256 x 256 رنگ مختلف می باشد. یک کارت EGA قابلیت نمایش 256رنگ از بین 16 میلیون رنگ چنین پالتی را خواهد داشت.

جلسه اول اجزای تشکیل دهنده یک سیستم گرافیک کامپیوتری (Interactive Graphical System) گرافیک کامپیوتری I

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I یک سیستم محاوره ای گرافیکی از سه سطح تشکیل شده است: 1- سطح تابعی : بالاترین سطح می باشد و دستورات بصورت عبارات گرافیکی بیان می شوند، مثل تابع رسم خط و دایره که این دستورات توسط زبان برنامه نویسی بیان می شود، مثل : line (x1,y1,x2,x3) یا Circle (x,y,r) 2- سطح رویه ای : سطح میانی می باشد که شامل الگوریتم هایی برای پیاده سازی تصاویر می باشد. 3- سطح دستگاه : پائین ترین سطح می باشد که تصاویر واقعی ایجاد می شود و با دستگاههای گرافیکی در ارتباط می باشد.

جلسه اول اجزای تشکیل دهنده سطح دستگاه در یک سیستم محاوره ای گرافیکی گرافیک کامپیوتری I • موس • دوربین • مانیتور • چابگر

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I دستگاههای خروجی گرافیکی • مانيتورهاي CRT • مانیتور های رنگی • مانیتورهای LCD • مانیتورهای پلاسما

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I مانيتورهاي CRT

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I فناوری مانیتور های CRT • در مانیتورهای CRTتفنگ الکترونی یک اشعه باریکی از از الکترون ها به سوی یک صفحه با لایه فسفری شلیک می کند. • در بین مسیر الکترون ها توسط بخش منحرف کننده به سمت قسمت مورد نظر از صفحه حرکت می کنند و در نهایت متمرکز کننده اشعه را متمرکز می کند تا فقط یک پیکسل از تصویر روشن شود.

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I فناوری مانیتور های CRT • متمرکز کننده • متمرکز کننده اشعه الکترونی را متمرکز می کند و باعث می شود که به هنگام برخورد به صفحه فسفری فقط یک نقطه از صفحه تحریک شود • Control Grid (کنترل شبکه) • این بخش مشخص می کند که چه تعداد الکترون در داخل اشعه قرار گیرد، هر چقدر ولتاژ این بخش منفی تر باشد تعداد الکترون هایی که از آن عبور می کند کمتر خواهد بود. این اتفاق اجازه می دهد تا بتوان شدت نقاط را کنترل کرد زیرا هر چقدر تعداد الکترون ها در اشعه کاهش یابد مقدار نور خروجی نیز کمتر خواهد شد و شدت تصویر پایین می آید. • بخش منحرف کننده • مشخص می کند که چه نقطه ای از صفحه باید هدف گرفته شود. در واقع کدام پیکسل از صفحه نمایش باید روشن شود.

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I فناوری مانیتور های CRT • قدرت تفکیک یا وضوح تصویر (Resolution) • حداکثر تعداد نقاط روشن قابل نمایش در هر راستا از صفحه نمایش CRT را قدرت تفکیک گویند. • قدرت تفکیک یک CRT به نوع فسفر، شدت تابش و سیستم متمرکز کننده و منحرف کننده بستگی خواهد داشت. • پیکسل : کوچکترین واحد تصویر که می تواند روشن یا خاموش باشد را پیکسل گویند.

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I فناوری مانیتور های CRT • انواع صفحه نمایش CRT از لحاظ پیمایش صفحه • صفحه نمایش رستری(Raster Scan Display) • این مانیتورها مانند تلویزیون عمل می کنند و طول صفحه نمایش از بالا به پائین توسط تفنگ الکترونیک جاروب می شود ( یعنی یک بار کل صفحه پیمایش می شود).

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I فناوری مانیتور های CRT • Refresh rate ( نرخ بازسازی) • به تعداد دفعات نمایش و بازسازی یک فریم یا صفحه مانیتور در ثانیه را نرخ بازسازی گویند و با هرتز بر ثانیه بیان می شود و معمولا بین 60 تا 80 می باشد. • بعنوان مثال مانیتوری که دارای نرخ بازسازی 75 HZ می باشد یعنی در هر ثانیه 75 باز اطلاعات صفحه را بازسازی می کند.

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I فناوری مانیتور های CRT • Refresh rate ( نرخ بازسازی) • بعبارتی دیگر نرخ بازسازی به تعداد دفعاتی در ثانیه گفته می شود که تصویر اسکن می شود . هنگامی که آن کاهش می یابد لرزش به وجود می آید زیرا چشم دیگر نمی تواند نورهاي ساطع شده از یک پیکسل را با یکدیگر ترکیب کند.

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I فناوری مانیتور های CRT • Overscan( اوراسکن ) • هر باز که پرتو الکترونی باید به ابتدای خط بعدی حرکت کند مدت زمان کوتاهی نیاز دارد تا اطلاعات سطر جدید را از حافظ رم ویدیویی بخواند به همین دلیل وقفه بسیار کوتاهی بوجود می آید و چون تابش پرتو الکترونی نمی تواند متوقف شود به همین دلیل حاشیه هایی در سمت چپ و راست و بالا و پائین مانیتور ایجاد می شود که نمی توان در آن اطلاعاتی را نمایش داد این ناحیه را ناحیه اوراسکن می نامند.

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I فناوری مانیتور های CRT • انواع صفحه نمایش CRT از لحاظ پیمایش صفحه • صفحه نمایش برداری (Vector Scan Display) • در صفحه نمایش برداری پرتو الکترونی را تنها به نقاطی می تاباند که در آن قرار است تصویری ترسیم شود. در این نوع صفحه نمایش فقط خطوط ترسیم می شود.

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I فناوری مانیتور های CRT • معایب و مزایای صفحات نمایش برداری • 1- بیشتر برای تجهیزات آزمایشگاهی مثل اسیلوسکوپ بکار می رود. • 2- نسبت به صفحه نمایش رستری از وضوع تصویر بالاتری برخوردارند. • 3- نمی توانندتصاویر سایه دار را به خوبی نمایش دهند. • نکته : عملکرد صفحه نمایش وکتوری شبیه به عملکرد پلاتر می باشد د رحالیکه عملکرد صفحه نمایش رستری همانند عملکرد چاپگر ها می باشد.

جلسه اول گرافیک کامپیوتری I • محافظ صفحه نمایش (Screensaver) • در صورتیکه اشعه تفنگ الکترونی بصورت ثابت برای یک مدت زمان طولانی به صفحه فسفری نمایش برخورد نماید باعث از بین رفتن غشاء فسفری می شود. برای جلوگیری از این امر از محافظ صفحه نمایش بنام Screensaver استفاده می شود.

گرافیک کامپیوتری I Any Question ????

گرافیک کامپیوتری 1

گرافیک کامپیوتری 1

Presentation Transcript