Universaalne keel
"Pilt on parem kui tuhat sõna" ütleb (väidetavalt Hiina) vanasõna ning tõepoolest - mäletamatutest aegadest saadik on inimkond pildivormi edastamaks ja talletamaks kontseptuaalset ja emotsionaalset informatsiooni. Evolutsioon on teinud meid eeskätt visuaalsele informatsioonile orienteerituks. Inimaju on suuteline vastu võtma ja töötlema väga suuri koguseid visuaalset infot, mõningatel andmetel tuleb 80%vastvõetavast välisest infost meieni just visuaalses vormis.
Tehnoloogia juured
Computer graphics (CG)
Tavaliselt öeldakse, et arvutigraafika sai alguse prof. Ivan E. Sutherlandi töödest 1963. Tema tollases, nüüdseks klassikaks saanud töös näitas ta, kuidas kasutada arvutit joongraafika interaktiivseks modelleerimiseks kasutades tulemuse kuvamiseks kineskoobi ehk CRT (Cathode Ray Tube) ekraanile ja reaalajas (!) sisestamiseks omaloodud sisestusseadet (Pildil Sutherland ja tema TX-2 ning tema "Sketchpad").

Juba eelnevalt (varastel viiekümnendatel) oli CRT-sid arvutite külge ühendatud ning ka neile lihtsaid kujutisi tekitatud, kuid Sutherland oli esimene, kes lõi interaktiivse inimene-masin graafilise sisestusüsteemi ning näitas ära arvutigraafika tõelise potentsiaali.
1970-datel oligi Utahi ülikool Salt Lake City's üks vähestest paikadest maailmas, kus tegeleti tõsiselt arvutigraafika arendamisega. Professorite Evansi ja Sutherlandi juhtimisel sai Utahi ülikooli arvutiteaduskonnast tänase arvutigraafika sünnikodu.
Arvutigraafika algstaadiumis kasutati lihtsaid geomeetrilisi kujundeid nii mängude graafikas kui ka esteetiliste mustrite moodustamiseks. Hilisem areng fotorealismi suunas on tingitud ennekõike kommertslikest mõjudest.

ASCII kunst
Märgikunst ehk ASCII kunst on arvutimaailmas loodud kunstistiil.
Ideeks on pilt, mida luuakse ainult märkidega. Programm, milles seda teha saab lihtsasti on Notepad. Seal kasutatakse sellist fonti nagu Lucia Console, milles iga täht võtab sama palju ruumi kui teine. Kõige lihtsam on smile :)
Miks on ASCII kunst olemas? Sest seda suudab lugeda ja kujutada iga arvutisüsteem maailmas. Ta ei vaja graafilisi kasutajaliideseid. Samuti on loodud pilt mahult väike. Teda on lihtne kopeerida ja ta on lõbus.
Mis on ASCII? American Standard Code for Information Interchange ehk 7 bitine ISO-646 standardile vastav 128 märgiga süsteem.
http://en.wikipedia.org/wiki/ASCII_art
Tänapäeval Tänapäeval leiame 2D või 3D arvutigraafikale kasulikke rakendusi peale teaduse, inseneritöö. hariduse ja meelelahutuse veel uskumatult paljudes valdkondades. Näiteks treenitakse piloote lennusimulaatoitel, arstid simuleerivad keerulisi operatsioone arvuti abiga jne.
Uut meediat on lihtsam kirjeldada selle toodete kaudu, milleks on internetilahendused,
interaktiivsed CD-ROM-id, arvutimängud ja virtuaalreaalsus. Neid iseloomustab erinevate meelte hõivatus. Lev Manovitch nimetab uue meedia omadustena numbrilist kirjeldamist, modulaarsust, automatiseeritust (inimese osaluse vähenemist), varieeritavust ja kodeerimist.
Fotorealism
Fotorealismi taotlus arvutigraafikas pole tekkinud kui vaatajale kõige vastuvõetavam, vaid muudel põhjustel. Arvutigraafika arengut on mõjutanud ennekõike sõjaline ja meelelahutuslik otstarve.1970. ja 1980. aastatel olid simulaatorid peamised rakendused reaalajas toimuvale 3D graafikale ning määrasid paljuski vastava tehnoloogia arengu. Kuna oluline oli simuleerida mägesid, pilvi ja udu, siis olid need peamised uurimisteemad.
Ka tänapäeval kõige tavalisem metafoor – navigeerimine, lendamine läbi andmete, on pärit 1970. aastate militaarsimulaatoritest. Külma sõja lõpp tähendas militaarsel eesmärgil toodetud simulaatorite muutumist laiatarbelisteks, sest sõjalised tellimused lõppesid.
Meelelahutustööstus, filmitootjad vajavad arvutigraafikat visuaalseteks efektideks, mis seotakse filmikaadritega. Fotorealism on seejuures vajalik lõpp-produkti silmas pidades. Selles tööstusharus tegeldakse põhjalikult arvutigraafika arenguga, lootuses alandada filmitootmise hinda.
Tarkvaratootjatele on koostöö filmiprojektiga omakorda kõige olulisemaks sissetulekuks. Vastava tarkvara arendajad tegelevad endiselt üksiknähtustega, mis peaksid suurendama 3D objektide fotorealismi (näiteks erinevate materjalide peegeldusomadused). Nii suurendatakse pidevalt omaduste nimekirja, mida ühe materjali defineerimiseks on võimalik kasutada, kuid nähtuste hulk, mida 3D graafikas on võimalik fotorealistlikult simuleerida on siiani üsna piiratud. Iga nähtuse jaoks algoritmi välja töötamine võtab aastaid.
Näiteks fraktalite süsteem, mille lõi 1975. aastal matemaatik B.B Mandelbrot võeti edukalt kasutusele lennusimulaatorites maastikuvormide tekitamiseks reaalajas.
http://sprott.physics.wisc.edu/fractals.htm
http://users3.ev1.net/~forbus/Fractal/fractal_home.html
Lahendus, kus üks tehnoloogia lihtsalt imiteerib teise tehnoloogia (filmi või fotokaamera) tulemust, kujuneb mõttetult töö- ja ressursimahukaks, ning vahe sellega, kuidas me tajume füüsilist reaalsust, säilib ikkagi.
2D gaafika
Baseerub raster- ja vektorgraafikal.
Vektorgraafika kujutis on kirjeldatud matemaatiliselt joonte ja pindade abil.
Vektorjoonis sisaldab objekte elementidena nagu jooned, ringid, alad jne, ning pilt koosneb neist elementidest.
Põhiomadused:
- sobib joongraafikaks ja tehisobjektide modelleerimiseks (CAD rakendused)
- intelligentsed objektid, paindlik töötlus
- tüüpiliselt nõuab vähem arvutiresurssi
Rastergraafika pilt koosneb maatriksi põhimõttel paiknevatest pikslitest (pixel) ehk rastripunktidest, millest igaühel on oma arvväärtus. Iga üksiku piksli arvväärtust (ehk inimsilma jaoks halltooni või värvi) hoitakse eraldi meeles. Rasterkujul on näiteks aero- ja ortofotod, skaneeritud joonised, plaanid, skaneeritud ja digitaalsed fotod.
Põhiomadused:
- lihtne luua (skaneerides) ning kasutada
- saab edukalt esitada keerukat graafikat
- muutmise suhtes oluliselt komplitseeritum kui vektorformaat
- pilditöötlus nõuab suurt arvutusvõimsust
3D graafika
Baseerub vektorgraafikal.
3D graafikaon stereopilt, kolmemõõtmeline graafika Kolmemõõtmeliste objektide loomine, kuvamine ja töötlemine arvutis. Kolmemõõtmelised CAD ja graafikaprogrammid võimaldavad luua objekte XYZ-teljestikus (pikkus, laius, kõrgus). Neid saab pöörata ja vaadelda suvalise nurga all, samuti proportsionaalselt suurendada või vähendada (skaleerida). Objekte saab ka soovitava nurga all valgustada ja tekitada neile varje.

3D graafika on arvutikeskkonnas tarkvaraprogrammide abil kolmemõõtmelisuse simuleerimine.
Näiteks arhitektid ja disainerid kasutavad 3D tarkvara realiseeritavate objektide tööjooniste
valmistamiseks.
3D graafika objektid on digitaalsed objektid, nad on olemas arvulisel kujul. Kõik, mida me monitoril näeme, on tegelikult matemaatiliste valemite visualiseering. Digitaliseerimine tähendab kõikvõimalike omaduste teisendamist numbriliseks väärtuseks. Digitaliseerumine toimub kahes astmes: info märgistatakse teatud tihedusega, regulaarsete vahedega ja seejärel antakse igale ühikule väärtus. Iga digitaalne objekt koosneb standardselt kirjeldatud ühikutest. Ühikuid saab uuendada ja nende omadusi muuta ülejäänud ühikuid mõjutamata. Digitaalses keskkonnas produtseeritavast objektist on vaja defineerida ainult olulised sõlmpunktid ning nende punktide vahele jääva info produtseerib arvuti reaalajas.
Omadused, mis füüsilises maailmas on erinevast materjalist, on digitaalses keskkonnas ühest materjalist. Erinevate tekstuuride (materjali visuaalsete imitatsioonide) kasutamine digitaalses ruumis on seega sisuliselt mõttetu. Ometi kulutatakse materiaalsuse simuleerimisele 3D graafikas tohutult vahendeid, see on keskmiselt kolm korda aeganõudvam tegevus kui modelleerimine.
Omadused, mida inimene tajub erinevatena, on digitaalses meedias kirjeldatud samal viisil – numbriliselt. See digitaalsuse põhiomadus mõjutab visuaalset realismi arvutigraafikas. Iga erinev dimensioon - detail, värv, kuju, liikumine – muudetakse arvude jadaks. Saavutatav realismi aste on kirjeldatav arvudes. Need numbrid (värvisügavus, tahkude arv, kaadreid sekundis) on argumendiks graafikakaartidele, monitoride tootjatele aga ka tarkvaralahendustele. 3D objekti realismi astet määrab näiteks tahkude (polügonide) hulk. Resolutsioon, mis näitab digitaalsuse fotorealismi astet, tähendab aga ka selle hinda. Suur hulk firmasid tegeleb mudelite tootmise ja müügiga. Ühest ja samast objektist on võimalik osta erineva detailsuse astmega mudeleid – mida põhjalikum, seda kallim. Arvutite mälumaht, protsessorite kiirus – mida realistlikum pilt, seda enam see maksab. Seetõttu lükkavad võidujooksu fotorealismi suunas tagant nii arvuti- kui tarkvaratootjad. Arvutikasutajad maksavad ühenduse kiiruse eest – võimaluse eest vaadata kiiremini ja realistlikumaid kujutisi.
CAD (Computer-Aided Design) raalprojekteerimine
Raalprojekteerimise tarkvara kasutavad arhitektid, insenerid, disainerid, kunstnikud jt. tehniliste jooniste ja illustratsioonide loomiseks. On olemas tarkvara nii 2- kui 3- mõõtmeliste mudelite loomiseks.
Kasutatud allikad
http://www.cadsys.ee/index.php?alam=10&leht=425ef5b2c6e2a07f29b8
http://www.vallaste.ee/
http://www.art.tartu.ee/~raivo/konspekt/9z12intkunst.html
http://e-media.artun.ee/inimesed/magistritood/MarisLindojaMA.pdf
http://www.cs.ioc.ee/yik/lib/20/Foley1.html
http://dam.org/noll/index.htm
http://www.hot.ee/pedas/ascii.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_graphics
|