Вступ

                                                                             

Комп'ютерна або машинна графіка - це цілком самостійна область людської діяльності, зі своїми проблемами і специфікою.

   Комп'ютерна графіка - це нові ефективні технічні засоби щодо проектування, конструювання і дослідження. Це програмні системи, машинні мови, нові наукові, навчальні дисципліни, що народилися на базі синтезу таких наук як аналітична, прикладна і нарисна геометрії, програмування для ПК, методи обчислювальної математики і т. ін. Машина наочно зображує такі складні геометричні об'єкти, які раніше математики навіть не намагалися зобразити .

Комп'ютерна графіка та анімація

   Саме поняття "комп'ютерна графіка" вже достатньо відоме - це створення малюнків і креслень за допомогою комп'ютера. А ось комп'ютерна анімація - це декілька ширше явище, що поєднує комп'ютерний малюнок (або моделювання) з рухом. Взагалі ж "анімацією" освічений світ називає той чарівний вид мистецтва, який називають мультиплікацією. "Animate " – з англійської і французької означає "оживляти", "надихати".                           Комп'ютерна анімація — мистецтво створення рухомих зображень, за допомогою комп'ютерів. Є підрозділом комп'ютерної графіки та анімації.
Першим кроком у технології візуальних ефектів була придумана в 1961 році Айвеном Сазерлендом система Sketchpad, яка започаткувала еру комп’ютерної графіки. В цій системі за допомогою світлового пера користувачі могли створювати малюнки безпосередньо на екрані монітора. В 1967 році Сазерленд разом з Девідом Евансом розпочали роботу по створенню навчального курсу комп’ютерної графіки.

     В університеті штату Юта (США), де були започатковані такі дослідження, в цей час працювали: Джим Кларк – засновник компанії Silicon Graphics Inc., Ед Кетмелл – один з піонерів у галузі створення фільмів за допомогою комп’ютера, Джон Варнок – засновник компанії Adobe Systems і розробник таких відомих продуктів,як Photoshop і PostScript. Спочатку об’ємне зображення об’єктів формували на основі набору геометричних фігур (найчастіше трикутників). При цьому геометричні фігури мали однотонну заливку, а об'єкти переднього плану закривали ті, що розміщені на задньому плані.      В 1971 році Генрі Гуро запропонував зафарбовувати трикутники з лінійною зміною інтенсивностей між їх вершинами. Це дозволило отримати більш плавну зміну інтенсивностей вздовж поверхні об'єктів. В 1974 році Едвін Кетмелл запропонував концепцію Z-буфера, що прискорило процес вилучення схованих граней. Іншим винаходом Кетмула є накладання текстури на поверхню тривимірних об'єктів, що забезпечує реалістичність цих об’єктів. Ву Тонг Фонг запропонував інтерполювати відтінки всієї поверхні полігону, що забезпечує кращу згладжуваність, хоча і вимагає значно більших обчислень.
     Джеймс Блінн в 1976 році скомбінував розфарбовування за Фонгом і накладання текстури на поверхню об’єктів. В 1980 році Тернер Уіттед запропонував нову техніку візуалізації (трасування), яка полягає в відслідковуванні шляхів проходження світлових променів від джерела світла до об’єктива камери з врахуванням їх відбиття від об’єктів сцени. В 1986 році фірма AT&T випустила перший пакет для роботи з анімацією на персональних комп’ютерах (TOPAS), який коштував 10000 доларів і працював на комп’ютерах з процесором Intel286 і операційною системою DOS. В 1990 році фірма AutoDesk розпочала продаж продукту 3D Studio. В 1997 році компанія Macromedia придбала у компанії FutureWare невелику графічну програму для Web, з якої була започаткована свого часу широко відома програма комп’ютерної анімації Macromedia Flash. В 1998 році розпочався випуск програми Maya, що коштувала від 15000 до 30000 доларів.
     Сьогодні окрім Flash-технології анімації засобами ImageReady, анімації засобами CorelDraw існує широкий спектр інших засобів, який постійно розширюється. Цей спектр включає як відносно прості засоби, які можна віднести до класу GIF-аніматорів, та засоби, вмонтовані в інструментальні засоби Web-дизайну, так і потужні засоби для 3D-анімації та анімації персонажів. Коротку характеристика деяких з них. Maya від компанії Alias|Wavefront, що належить Silicon Graphics Inc., є одним з найпоширеніших пакетів серед програмного забезпечення для 3D анімації, і за останні роки стала лідером для анімації персонажів у художніх фільмах. Maya має значну і різнобічну систему моделювання, могутню анімацію персонажів і великі здатності по створенню візуальних ефектів. У той час як Maya є великим, складним для вивчення пакетом, він має удосконалений інтерфейс, представлений пензлеподібними інструментами, які дозволяють формувати і редагувати об’єкти в ході інтерактивного процесу, що нагадує малювання, і інструменти, які дозволяють намалювати траву, дерева й інші елементи в 3D-просторі у вигляді “мазків пензля”, що візуалізуються. Динамічна імітація твердих тіл, тіл змінної форми, одягу, волосся, у сполученні з могутньою мовою сценаріїв, зробили Maya великим інструментом візуальних ефектів. Maya широко використовується для створення мультфільмів і кінофільмів, комп’ютерних ігор, рекламних роликів, для моделювання промислових розробок, архітектурних ансамблів, розробки бізнес-презентацій. Вартість базового пакету Maya на 2003 рік становить 7500 доларів. До випуску Poser 3D-художники при потребі в реалістичних персонажах повинні були створювати їх моделі в програмі для тривимірної анімації.