Mô hình 3D với DirectX 9.0 : Ấm trà Utah

Đồ họa máy tính là một lĩnh vực của khoa học máy tính nghiên cứu về cơ sở toán học, các thuật toán cũng như các kĩ thuật để cho phép tạo, hiển thị và điều khiển hình ảnh trên màn hình máy tính. Đồ họa máy tính có liên quan ít nhiều đến một số lĩnh vực như đại số, hình học giải tích, hình học họa hình, quang học,… và kĩ thuật máy tính, đặc biệt là chế tạo phần cứng (các loại màn hình, các thiết bị xuất, nhập, các vỉ mạch đồ họa…).

Theo nghĩa rộng hơn, đồ họa máy tính là phương pháp và công nghệ dùng trong việc chuyển đổi qua lại giữa dữ liệu và hình ảnh trên màn hình bằng máy tính. Đồ họa máy tính hay kĩ thuật đồ họa máy tính còn được hiểu dưới dạng phương pháp và kĩ thuật tạo hình ảnh từ các mô hình toán học mô tả các đối tượng hay dữ liệu lấy được từ các đối tượng trong thực tế. Thuật ngữ “đồ họa máy tính” (computer graphics) được đề xuất bởi một chuyên gia người Mĩ tên là William Fetter vào năm 1960. Khi đó ông đang nghiên cứu xây dựng mô hình buồng lái máy bay cho hãng Boeing. William Fetter đã dựa trên các hình ảnh 3 chiều của mô hình người phi công trong buồng lái để xây dựng nên mô hình buồng lái tối ưu cho máy bay Boeing. Đây là phương pháp nghiên cứu rất mới vào thời kì đó. Phương pháp này cho phép các nhà thiết kế quan sát một cách trực quan vị trí của người lái trong khoang buồng lái. William Fetter đã đặt tên cho phương pháp của mình là computer graphics…

Bạn đang đọc: Đồ họa máy tính – Wikipedia tiếng Việt

Lịch sử của đồ họa máy tính vào thập niên 1960 còn được ghi lại bởi dự án Bất Động Sản SketchPad được tăng trưởng tại Học viện Công nghệ Massachusetts ( MIT ) bởi Ivan Sutherland. Các thành tựu thu được đã được báo cáo giải trình tại hội nghị Fall Joint Computer và đây cũng chính là sự kiện lần tiên phong người ta hoàn toàn có thể tạo mới, hiển thị và đổi khác được tài liệu hình ảnh trực tiếp trên màn hình hiển thị máy tính trong thời hạn thực. Hệ thống Sketchpad này được dùng để phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống mạch điện và gồm có những thành phần sau :

CRT màn hình
Bút sáng và một bàn phím bao gồm các phím chức năng
Máy tính chứa chương trình xử lý các thông tin

Với mạng lưới hệ thống này, người sử dụng hoàn toàn có thể vẽ trực tiếp những sơ đồ mạch điện lên màn hình hiển thị trải qua bút sáng, chương trình sẽ nghiên cứu và phân tích và giám sát những thông số kỹ thuật thiết yếu của mạch điện do người dùng vẽ nên .Kỹ thuật đồ họa được liên tục triển khai xong vào thập niên 1970 với sự Open của những chuẩn đồ họa làm tăng cường năng lực tiếp xúc và tái sử dụng của ứng dụng cũng như những thư viện đồ họa .Sự tăng trưởng vượt bậc của công nghệ tiên tiến vi điện tử và phần cứng máy tính vào thập niên 1980 làm Open hàng loạt những vỉ mạch tương hỗ cho việc truy xuất đồ họa đi cùng với sự giảm giá đáng kể của máy tính cá thể làm đồ họa ngày càng đi sâu vào đời sống thực tiễn .

Mục lục nội dung

Phần cứng và đồ họa[sửa|sửa mã nguồn]

Các hệ màu thông dụng[sửa|sửa mã nguồn]

Hệ màu RGB diễn đạt sắc tố bằng ba thành phần Red, Green, Blue trong một quy mô gọi là ” khoảng trống màu “. Không gian này được minh họa bằng một khối lập phương với những trục chính R, G, B .Mỗi màu trong khoảng trống RGB đều được màn biểu diễn như thể một vector trải qua ba vector cơ sở là Red, Green, Blue. Do đó, ứng với những tổng hợp khác nhau của ba màu này sẽ cho ta một màu mới .Trong hình lập phương mỗi màu gốc ( Red, Green, Blue ) được đặt vào góc đối lập với những màu bù nó ( Hai màu bù nhau là hai màu mà khi phối hợp tạo thành màu trắng hay xám ( grey ). Như vậy Red đối lập với Cyan, Green đối lập với Magenta, Blue đối lập với Yellow. Giá trị xám nằm trên đường chéo nối những đỉnh ( 0,0,0 ) và ( 1,1,1 ) của hình lập phương. Thường thường những trục R, G, B được chuẩn hóa. Khi tích hợp hai màu lại với nhau thì màu sinh ra có vector bằng tổng những vector thành phần .

Thuận lợi

– Không gian RGB là chuẩn công nghiệp cho những thao tác đồ họa máy tính. Các thao tác sắc tố hoàn toàn có thể được thống kê giám sát trên những khoảng trống màu khác nhưng sau cuối cần phải chuyển về khoảng trống RGB để hoàn toàn có thể hiển thị trên màn hình hiển thị ( do phong cách thiết kế của phần cứng dựa trên quy mô RGB ) .- Có thể quy đổi qua lại giữa khoảng trống RGB với những khoảng trống màu khác như CIE, CMY, HSL, HSV, …

– Các thao tác tính toán trên không gian RGB thường đơn giản hơn.

Xem thêm: Quy trình đăng ký ứng dụng cung cấp dịch vụ thương mại điện tử

Bất lợi

– Các giá trị R, G, B của một màu là khác nhau so với những màn hình hiển thị khác nhau : Nghĩa là những giá trị R, G, B của một màu trên màn hình hiển thị màu này sẽ không sinh ra đúng màu đó trên một màn hình hiển thị khác .- Sự miêu tả những màu trong quốc tế thực so với khoảng trống RGB còn nhiều hạn chế chính do khoảng trống RGB không trọn vẹn tương thích với sự cảm nhận sắc tố của con người. Hai điểm phân biệt trong khoảng trống RGB, với mắt người hoàn toàn có thể hoặc không hề là bộc lộ của hai màu khác nhau .
Hệ màu CMYK tái tạo màu bằng mực, dùng trong in ấn, in offset, in phun màu. Gồm 3 màu mực cơ bản :

Cyan (C)
Magenta (M)
Yellow (y)

Ba màu này tổng hợp lại ra màu đen ( Black ). Nhưng màu đen này in ra không đen trọn vẹn nên thường người ta bổ trợ thêm hộp mực màu đen trong máy in. Đây là mực màu, không phải là mực in trắng đen .
Hệ HSB gồm 3 thành phần cơ bản của sắc tố :

Hue (H): sắc màu (0-360)
Saturation (S): độ no màu (0-100%)
Brightness (B): độ sáng tối (0-100%)

Hệ màu Lab ( hệ tổng hợp )[sửa|sửa mã nguồn]

Hệ màu Lab tái tạo màu trong công nghệ tiên tiến thăng hoa màu của ảnh kỹ thuật số. Công nghệ này thường không có mực in mà giấy đóng vai trò quang phổ tạo sắc lên có ngưỡng rất cao và dải màu đa dạng và phong phú .Hệ Lab gồm 3 thành phần :

L (light): ánh sáng (trắng – đen, 0-100%)
a: từ xanh lá đến đỏ (-127 đến 128)
b: từ xanh dương đến vàng (-127 đến 128)

Giải thuật thiết kế xây dựng những thực thể cơ sở[sửa|sửa mã nguồn]

Giải thuật DDA ( Digital Differential Analyzer )[sửa|sửa mã nguồn]

Xét đoạn thẳng có hệ số góc 00. Giả sử ta đã xác định được điểm thứ i có tọa độ (xi, yi) cần được bật sáng.

Các phép đổi khác Affine cơ sở trên mặt phẳng[sửa|sửa mã nguồn]

Các ứng dụng của đồ họa máy tính[sửa|sửa mã nguồn]

Đồ họa máy tính có rất nhiều ứng dụng trong máy tính vì ước tính đến 80% thông tin xử lý là hình ảnh. Một số ứng dụng tiêu biểu của đồ họa máy tính như là:

Xem thêm: Ứng dụng của tích phân tính diện tích, thể tích, quãng đường, vận tốc cực hay – Toán lớp 12