Czym jest grafika komputerowa? Definicja, rodzaje, zastosowanie

Grafika komputerowaGrafika komputerowa (cyfrowa) jest bardzo ważnym działem informatyki, który poprzez wykorzystanie nowoczesnych technik komputerowych, wizualizuje w postaci obrazów cyfrowych dane, obiekty rzeczywiste lub wyimaginowane.

Początkowo stosowana była głównie w technice. Wraz z upływem czasu stała się ona powszechnie wykorzystywana również w innych branżach m.in. naukowej, artystycznej, reklamowej, rozrywkowej. Współcześnie jest dziedziną, która cały czas się rozwija i gwarantuje szeroki zakres możliwości.

Czym jest grafika komputerowa? Definicja

Grafika komputerowa jest dziedziną informatyki, który zajmuje się zastosowaniem systemów komputerowych do generowania i przetwarzania obrazów oraz do wizualizacji różnych danych.

Podstawowe rodzaje grafiki komputerowej

Dwa podstawowe rodzaje grafiki cyfrowej to grafika rastrowa oraz wektorowa. Są one wykorzystywane na szeroką skalę w wielu dziedzinach życia. Wszechstronność omawianej technologii sprawia, że spotkamy ją nie tylko w branży przemysłowej, badawczej, budowlanej itd. Jest to nieodłączna część biznesu, reklamy, czy też rozrywki. Poniżej opisano przykładowe zastosowania.

Grafika komputerowa - zastosowania

  • Komputerowe wspomaganie projektowania (CAD) - z pewnością jest to zagadnienie znane każdemu inżynierowi. Bez grafiki komputerowej niemożliwym byłoby sprawne zaprojektowanie oraz wizualizacja poszczególnych elementów przemysłowych, produkcyjnych, budowlanych itd. Wdrożenie omawianej technologii pozwoliło nie tylko zaoszczędzić czas, ale również zminimalizować ryzyko zaistnienia błędów. Dzięki niej możliwe jest m.in. projektowanie narzędzi i części maszyn, rysowanie urządzeń oraz rozmieszczenie poszczególnych detali, dobór współpracujących ze sobą komponentów, efektywne planowanie procesów obróbki, kontrola walorów wizualnych, wykonanie planów architektonicznych, wytwarzanie materiałów promocyjnych i reklamowych.
  • Wizualizacja danych - grafika cyfrowa umożliwia czytelne przedstawienie wielu różnorodnych danych. Mowa tutaj o m.in. wynikach eksperymentów badawczych i naukowych, geograficznych bazach danych, prognozach finansowych, danych administracyjnych, danych wojskowych, prognoz pogodowych itd.
  • Wizualizacja medyczna - obrazy cyfrowe pozwalają na m.in. określenie przebiegu operacji lub zabiegu, przeprowadzenie szczegółowych badań (m.in. tomografii komputerowej, ultrasonografii, rezonansu magnetycznego), zdalną asystę podczas skomplikowanego zabiegu medycznego.
  • Wizualizacja badawcza - dotyczy to m.in. wykresów funkcji, wykresów pól wektorowych, symulacji zjawisk fizycznych. Tworzenie wizualizacji naukowej za pomocą komputerów jest nie tylko wygodniejsze, ale również szybsze.
  • Materiały edukacyjne - grafika cyfrowa jest nieodłącznym elementem m.in. podręczników szkolnych, zbiorów zadań, encyklopedii multimedialnych, symulatorów jazdy pojazdem czy też lotu.
  • Sztuka i rozrywka - obejmuje to m.in. dzieła artystyczne, sztukę użytkową, filmy animowane, gry komputerowe, a także wiele innych.
  • Systemy multimedialne - to więcej niż jedno medium komunikacyjne. Zwykle wspomniane systemy stanowią połączenie obrazu, tekstu, a także dźwięku. Dzięki grafice komputerowej można również utworzyć interfejsy użytkownika, które ułatwiają i uprzyjemniają korzystanie z oprogramowania.

Ogromna liczba dostępnych formatów stanowi tu niewątpliwą zaletę. Wybór uzależniony jest w dużej mierze od tego, do jakich celów zostanie wykorzystany obraz.

Grafika komputerowa wektorowa a rastrowa

Każda osoba myśląca o zajęciu się komputerową grafiką czy to zawodowo, czy też prywatnie powinna zacząć swoją przygodę od dogłębnego zapoznania się z ww. dwoma rodzajami grafiki:

  • grafiką wektorową,
  • grafiką rastrową.

Jaka jest pomiędzy nimi różnica? To zależy w jaki sposób na to spojrzeć. Jeśli zobaczymy dwa obrazki, które wykonane są tymi metodami, dostrzeżemy jedynie małe różnice. Niektórzy uznają zapewne, że jest to jeden i ten sam obraz. Jednak w przypadku, gdy przyjrzymy się temu bliżej (spróbujemy wyedytować dany rodzaj w programie graficznym) to podobieństwo bardzo szybko zniknie. Wszelkie operacje na obrazku oraz stopień ich skomplikowania zależą właśnie od tego, czy wykonany jest on wektorowo, czy też rastrowo.

Grafika rastrowa i wektorowa - porównanie

Porównanie grafiki rastrowej i wektorowej

Co to jest komputerowa grafika rastrowa? Zalety i wady, zastosowanie

Grafika rastrowa jest najczęściej wykorzystywanym rodzajem grafiki komputerowej. Obraz składa się z pikseli o tych samych wymiarach i powstaje na bazie rastra, czyli prostokątnej siatki pikseli. Na uwagę zasługuje fakt, że obraz zapamiętywany jest w postaci tablicy pikseli. Jasność poszczególnych pikseli jest ustalana w oparciu o wartość natężenia strumienia. System barwny składa się z trzech strumieni. Odpowiadają one najczęściej barwom podstawowym w systemie RGB - czerwonej, zielonej oraz niebieskiej.

Formaty rastrowe sprawdzają się doskonale wszędzie tam, gdzie ważna jest podwyższona jakość grafiki. Trzeba dodać, że takie obrazy można swobodnie zmniejszać, jednak powiększanie będzie skutkować pogorszeniem jakości.

Można wyróżnić następujące modele kolorów:

  • Model RGB - składa się z trzeb podstawowych kolorów (czerwony, zielony, niebieski), za pomocą których można stworzyć szeroką gamę odcieni.
  • Model CMYK - stanowi połączenie czterech barw farb drukarskich. Mowa tutaj o żółci, magencie, cyjanie, czerni.

Wśród formatów grafiki rastrowej znajdziemy m.in. GIF, TIF, TIFF, ICO, JPG, BMP, PNG, JPEG2000, JPEGXR, WEBP. Z opisywanym rodzajem grafiki komputerowej mamy do czynienia na co dzień np. podczas obróbki zdjęć.

Oczywiście jest to technologia, która posiada zarówno zalety, jak i wady.

Zalety grafiki rastrowej:

  • Uniwersalność - formaty grafiki rastrowej są powszechnie spotykane. Najpopularniejsze z nich otworzymy na niemal każdym urządzeniu m.in. laptopie, smartfonie, tablecie.
  • Szeroka paleta kolorów - barwy są nie tylko zróżnicowane, ale również głębokie i wyraziste. możemy swobodnie dopasowywać szczegółowe parametry m.in. jasność, kontrast, nasycenie.
  • Możliwość korekcji - plik w formacie rastrowym możemy bez trudu poddać korekcji. Do dyspozycji mamy szereg narzędzi (w tym darmowych programów). Obraz może zretuszować, czy też poddać rozmaitym formom fotomontażu.
  • Relatywnie niska waga pliku - jest to szczególnie ważne w przypadku wykorzystywania plików do własnych celów. Oczywiście dotyczy to wyłącznie niektórych formatów (np. JPG).

Wady grafiki rastrowej:

  • Brak możliwości swobodnego powiększania pliku - format rastrowy nie sprawdzi się w przypadku, gdy chcemy skalować obraz. Plik może zostać zmniejszony, jednak w przypadku powiększenia dojdzie do utraty jakości.
  • Ograniczone możliwości konwersji - obrazu w tej formie nie skonwertujemy do postaci wektorów. W niektórych przypadkach może być to utrudnieniem.
  • Wysoka waga niektórych formatów - mowa tutaj o m.in. plikach TIF.

Zastosowanie grafiki rastrowej

Grafika rastrowa jest wykorzystywana do m.in.:

  • fotografii,
  • wykonywania stron internetowych oraz interfejsów graficznych,
  • produkcji materiałów reklamowych np. ulotek, broszur, folderów,
  • tworzenia realistycznych obrazów,
  • kreowania grafiki ekranowej.

Formaty grafiki rastrowej

    Co to jest komputerowa grafika wektorowa? Zalety i wady, zastosowanie

    Grafika wektorowa znacząco różni się od rastrowej. Obraz stanowi tutaj połączenie figur geometrycznych (grafika dwuwymiarowa) lub brył (grafika trójwymiarowa). Wspomniane elementy są umiejscowione w układzie współrzędnych. Poszczególne obiekty tworzone są z prymitywów (m.in. odcinków, krzywych, okręgów). Oczywiście bardzo ważne jest prawidłowe ustalenie parametrów poszczególnych elementów. Twórca grafiki może zdecydować o np. stopniu przezroczystości, czy też grubości linii.

    Z uwagi na to, że figury/bryły zapisywane są w matematycznym układzie współrzędnych możemy bez ograniczeń skalować obraz. Nie dochodzi tutaj do utraty jakości zarówno w przypadku pomniejszania, jak i powiększania grafiki.

    Zalety grafiki wektorowej:

    • Możliwość skalowania obrazu - grafiki mogą być zmniejszane oraz powiększane do dowolnych rozmiarów. Nie odnotowuje się tutaj spadku jakości, co znacząco zwiększa zakres zastosowań.
    • Zapamiętywanie cech obiektów - każdy obiekt określony jest konkretnymi cechami (parametrami oraz atrybutami), które są zapamiętywane. Właśnie dlatego jakość grafiki pozostaje niezmienna podczas np. wypełniania kolorem, rotacji, czy też skalowania.
    • Niewielki rozmiar - grafika wektorowa "waży" o wiele mniej, niż pliki rastrowe.
    • Format obsługiwany przez większość urządzeń - niemal wszystkie obrazy wektorowe można przystosować do powszechnie wykorzystywanych urządzeń (w tym mobilnych).
    • Łatwa konwersja - obraz wektorowy może zostać bez trudu przekonwertowany do formatu rastrowego.

    Wady grafiki wektorowej:

    • Niska szczegółowość - obrazy wektorowe nie są tak szczegółowe, jak w przypadku grafiki rastrowej. Mowa tutaj o detalach m.in. cieniowaniu.
    • Wysoka złożoność pamięciowa - dotyczy to obrazów fotorealistycznych.. Z tego względu zapis pliku wymaga wyższej wydajności procesora.
    • Niektóre formaty wymagają specjalistycznego oprogramowania - nie każdy obraz wektorowy otworzymy za pomocą tradycyjnych narzędzi, co stanowi spore utrudnienie.

    Wśród popularnych rozszerzeń grafiki wektorowej znajdziemy m.in.: SVG, AI, EPS, CDR. Opisywany rodzaj grafiki komputerowej jest wykorzystywany na masową skalę. Sprawdza się ona w przypadku projektów o niskich złożoności, ale nie tylko.

    Zastosowanie grafiki wektorowej

    Grafika wektorowa jest wykorzystywana do m.in.:

    • wykonywania map i planów,
    • projektowania infrastruktury drogowej,
    • tworzenia infografik, typografii, ilustracji, komiksów, animacji Flash,
    • wykonywania bilbordów, wizytówek,
    • kreowania logotypów.

    Obiektywna ocena komputerowej grafiki wektorowej daje nam dość jednoznaczny werdykt, gdyż w pracy grafika obrazy tworzone wektorowo są o wiele bardziej użyteczne. Ich zastosowanie ma szereg zalet (nie tylko wygodę skalowania bez utraty jakości):

    • mniejszy rozmiar plików,
    • doskonałe działanie nawet w przestrzeni trójwymiarowej,
    • kompatybilność z ploterami,
    • dobre parametry konwersji,
    • więcej możliwości edytowania.

    Nic więc dziwnego, że grafika wektorowa staje się coraz bardziej popularna. Szczególnie osoby zajmujące się tworzeniem grafik na potrzeby naukowe, techniczne, kartograficzne oraz np. rysowaniem komiksów, projektowaniem logo itp. doceniają jej walory.

    Komentarze