De funktionella egenskaperna hos datorgrafik kan kategoriseras i flera viktiga områden:
1. Bildgenerering: Detta är den grundläggande funktionen. Det omfattar skapandet av bilder, vare sig 2D eller 3D, från digital data. Detta inkluderar:
* geometrisk modellering: Definiera och manipulera former och objekt med hjälp av matematiska representationer (punkter, linjer, kurvor, ytor). Detta är avgörande för 3D -grafik.
* rasterisering: Konvertera vektorbaserade representationer (som linjer och kurvor) till en rasterbild (pixlar) för visning på en skärm.
* rendering: Processen att generera en realistisk bild från en 3D -modell med tanke på aspekter som belysning, skuggor, strukturer och material. Detta kan sträcka sig från enkla trådramskärmar till fotorealistiska bilder.
* Bildsyntes: Skapa bilder från början, utan att förlita sig på direkt skanning eller digitalisering av verkliga objekt. Detta är starkt involverat i CGI.
2. Bildmanipulation: Detta innebär att ändra befintliga bilder:
* Bildredigering: Ändra bilder för att korrigera brister, förbättra kvaliteten eller ändra sitt utseende (t.ex. Photoshop).
* Bildomvandling: Geometriska transformationer (skalning, rotation, översättning) och färgjusteringar.
* Bildbehandling: Tillämpa algoritmer på bilder för olika ändamål, såsom brusreducering, filtrering, kantdetektering och bildkomprimering.
3. Bildskärm och interaktion: Detta omfattar hur bilderna presenteras för användaren och hur användaren kan interagera med dem:
* Utgångsenheter: Generera bilder på skärmar, skrivare eller annan visningsteknik.
* Ingångsenheter: Acceptera användarinmatning (t.ex. mus, tangentbord, pek, pekskärm) för att manipulera bilder eller kontrollera grafiksystemet.
* Användargränssnitt: Tillhandahålla verktyg och kontroller för användare att interagera med grafiksystemet på ett användarvänligt sätt.
* Interaktion i realtid: Svara snabbt på användarinmatning för uppgifter som spel eller virtual reality -applikationer.
4. Datastrukturer och algoritmer: Under dessa funktionella egenskaper är sofistikerade datastrukturer och algoritmer:
* datastrukturer: Effektiva metoder för att lagra och hantera grafiska data (t.ex. polygonmaskar, octrees, BSP -träd).
* algoritmer: Algoritmer för rendering, bildbehandling, geometriska beräkningar och kollisionsdetektering.
5. Applikationsdomäner: De funktionella egenskaperna är skräddarsydda efter specifika tillämpningsbehov:
* datorstödd design (CAD): Skapa och manipulera 3D -modeller för teknik och design.
* datorgenererade bilder (CGI): Skapa realistiska eller stiliserade bilder för filmer, videospel och andra visuella medier.
* Visualisering: Presentera data i en visuell form (t.ex. medicinsk avbildning, vetenskapliga simuleringar).
* Virtual Reality (VR) och Augmented Reality (AR): Skapa uppslukande och interaktiva miljöer.
Dessa funktionella egenskaper är sammankopplade och överlappar ofta. Till exempel kräver en realistisk bild i ett videospel (bildgenerering) effektiva algoritmer (datastrukturer och algoritmer) och interaktion i realtid med användaren (bildvisning och interaktion).
