Die funktionalen Eigenschaften von Computergrafiken können in mehrere Schlüsselbereiche eingeteilt werden:
1. Bildgenerierung: Dies ist die grundlegende Funktion. Es umfasst die Erstellung von Bildern, ob 2D oder 3D, aus digitalen Daten. Dies beinhaltet:
* Geometrische Modellierung: Definieren und Manipulieren von Formen und Objekten mithilfe mathematischer Darstellungen (Punkte, Linien, Kurven, Oberflächen). Dies ist für 3D -Grafiken von entscheidender Bedeutung.
* Rasterisierung: Konvertieren vektorbasierter Darstellungen (wie Linien und Kurven) in ein Rasterbild (Pixel) für die Anzeige auf einem Bildschirm.
* Rendering: Der Prozess der Erzeugung eines realistischen Bildes aus einem 3D -Modell unter Berücksichtigung von Aspekten wie Beleuchtung, Schatten, Texturen und Materialien. Dies kann von einfachen Drahtmodellanzeigen bis hin zu fotorealistischen Bildern reichen.
* Bildsynthese: Erstellen von Bildern von Grund auf, ohne sich auf direktes Scannen oder Digitalisierung von realen Objekten zu verlassen. Dies ist stark mit CGI involviert.
2. Bildmanipulation: Dies beinhaltet die Änderung vorhandener Bilder:
* Bildbearbeitung: Ändern von Bildern, um Fehler zu korrigieren, die Qualität zu verbessern oder ihr Erscheinungsbild zu ändern (z. B. Photoshop).
* Bildtransformation: Geometrische Transformationen (Skalierung, Rotation, Übersetzung) und Farbanpassungen.
* Bildverarbeitung: Anwenden von Algorithmen auf Bilder für verschiedene Zwecke wie Rauschreduzierung, Filterung, Kantenerkennung und Bildkomprimierung.
3. Bildanzeige und Interaktion: Dies umfasst, wie die Bilder dem Benutzer präsentiert werden und wie der Benutzer mit ihnen interagieren kann:
* Ausgabegeräte: Generieren von Bildern auf Bildschirmen, Druckern oder anderen Displaytechnologien.
* Eingabegeräte: Akzeptieren der Benutzereingabe (z. B. Maus, Tastatur, Stift, Touchscreen), um Bilder zu manipulieren oder das Grafiksystem zu steuern.
* Benutzeroberfläche: Bereitstellung von Tools und Steuerelementen, die Benutzer auf benutzerfreundliche Weise mit dem Grafiksystem interagieren können.
* Echtzeit-Interaktion: Schnell auf Benutzereingaben für Aufgaben wie Spielspiel oder Virtual -Reality -Anwendungen reagieren.
4. Datenstrukturen und Algorithmen: Diese funktionalen Eigenschaften zugrunde liegen anspruchsvolle Datenstrukturen und Algorithmen:
* Datenstrukturen: Effiziente Methoden zum Speichern und Verwalten grafischer Daten (z. B. Polygon -Netze, Oktrees, BSP -Bäume).
* Algorithmen: Algorithmen zur Renderung, Bildverarbeitung, geometrischen Berechnungen und Kollisionserkennung.
5. Anwendungsdomänen: Die funktionalen Eigenschaften sind auf bestimmte Anwendungsanforderungen zugeschnitten:
* computergestütztes Design (CAD): Erstellen und Manipulieren von 3D -Modellen für Engineering und Design.
* computergenerierte Bilder (CGI): Erstellen realistischer oder stilisierter Bilder für Filme, Videospiele und andere visuelle Medien.
* Visualisierung: Präsentieren von Daten in visueller Form (z. B. medizinische Bildgebung, wissenschaftliche Simulationen).
* Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR): Erstellen von immersiven und interaktiven Umgebungen.
Diese funktionellen Eigenschaften sind miteinander verbunden und überlappen sich häufig. Beispielsweise erfordert das Erstellen eines realistischen Bildes in einem Videospiel (Bildgenerierung) effiziente Algorithmen (Datenstrukturen und Algorithmen) und Echtzeitinteraktion mit dem Benutzer (Bildanzeige und Interaktion).
