История развития компьютерной графики
Компьютерная графика за относительно короткий срок прошла путь от простейших чертежей и диаграмм до photorealistic изображений. Развитие компьютерной графики неразрывно связано с развитием компьютерных технологий и программного обеспечения.
Зарождение компьютерной графики
Первые попытки создания графических изображений с помощью компьютера относятся к 1950-60м годам. В то время возможности компьютеров были ограниченными, поэтому изображения получались очень примитивными.
Одними из первых устройств для создания графики стали графопостроители. С их помощью можно было строить простые графики и диаграммы. На заре компьютерной графики для вывода изображений использовались печатающие устройства.
Развитие технологий в 1970-80х годах
Настоящий прорыв произошел в 1970-1980х годах с появлением персональных компьютеров и графических терминалов. Это позволило выводить графические изображения непосредственно на экран монитора.
Важным шагом стало появление графических библиотек, таких как CGLIB, В 1972 году увидел свет язык программирования Smalltalk с встроенными средствами работы с графикой. В 1980-х появились стандарты графических библиотек GKS и PHIGS.
Основные вехи развития компьютерной графики в 1970-80х годах:
- 1970 — Джордж Сазерленд изобрел технологию удаления невидимых линий;
- 1972 — Появление языка программирования Smalltalk с графическими средствами;
- 1974 — Библиотека графических функций CGLIB для языка FORTRAN;
- 1978 — Изобретение алгоритма закраски областей;
- 1982 — Стандарт графических библиотек GKS;
- 1983 — Создание стандарта PHIGS на основе GKS.
Благодаря этим достижениям к концу 1980-х годов уровень компьютерной графики заметно вырос.
Появление 3D графики
Еще одним важным этапом стало появление трехмерной графики. В 1970 году Эд Катмулл представил алгоритм вычисления освещенности с учетом затенения, который лег в основу современных технологий трехмерной графики.
В 1975 году Эдвин Катмулл создал первый 3D-рендерер, а в 1979 году Джим Блинн разработал модель освещения Phong Shading, позволившую добиться более реалистичного затенения объектов.
Важнейшие вехи 3D графики:
- 1970 — Алгоритм затенения Катмулла;
- 1975 — Первый 3D рендерер от Катмулла;
- 1979 — Модель освещения Phong Shading;
- 1995 — Появление технологии bump mapping для имитации неровностей поверхностей.
Благодаря этим инновациям к 1990м годам трехмерная графика достигла достаточно высокого качества.
Современный этап развития
В 1990-2000х годах произошел настоящий прорыв в области компьютерной графики. Появились мощные графические ускорители, позволившие в реальном времени производить сложные вычисления для 3D-графики и обработки видео.
Были разработаны новые алгоритмы, такие как постобработка изображений (HDR, антиалиасинг), которые позволили добиться фотореалистичного качества. Повысилась детализация 3D-моделей и улучшились технологии анимации.
Современные игровые движки используют все эти достижения для создания реалистичных трехмерных миров. Компьютерная графика активно применяется при создании спецэффектов для кино и телевидения. Она стала неотъемлемой частью современных информационных технологий.
Вопросы и ответы
Вопрос: Кто изобрел первый алгоритм затенения для 3D-графики?
Ответ: Первый алгоритм затенения в 1970 году предложил Эд Катмулл.
Вопрос: Когда появился первый 3D рендерер?
Ответ: Первый 3D рендерер был создан Эдвином Катмуллом в 1975 году.
Вопрос: Какие графические библиотеки появились в 1970-80х годах?
Ответ: В 1970-80х годах появились такие графические библиотеки как CGLIB, GKS, PHIGS.
Вопрос: Что позволило совершить прорыв в графике в 1990-2000х годах?
Ответ: Прорыв произошел благодаря появлению мощных графических ускорителей и новых алгоритмов обработки графики.