A számítógépes grafika fejlődése

MIT szszámítógéppel vezérelt képernyő
SAGE légvédelmi rendszer (a programok képernyőről történő vezérlése fényceruzával)

a modern interaktív grafika megjelenése
I. Sutherland: Sketchpad

• adatstruktúrák szimbólikus struktúrák tárolására
• interaktív mutatás, választás, rajzolás

CAD - autók tervezésére (General Motors)

• drága hardware
• drága számítógépes erőforrások (nagy adatbázis, interaktív manipuláció, intenzív adatfeldolgozás)
• nehéz volt nagy programokat írni
• a software nem volt hordozható

jellemző output-eszköz az un. vektor-képernyő (szakaszokat rajzol -tól -ig)
részei:

• képernyő processzor (DP) - mint I/O periféria kapcsolódik a központi egységhez
• képernyő tároló memória - megjelenítéshez szükséges program és adat tárolása
• képernyő - katód sugár cső

utasítás		koordináták		elektromos jel
	képernyő proc.		vektor- generátor

30 Hz-es frissítés (foszforeszkáló ernyő - nem villog annyira)

DVST (direct-view storage tube) - a látványt közvetlenül tároló cső olcsóbb

képernyő kisszámítógép (felszabadul a központi gép)

a hardvare képes a skálát változtatni, a képet mozgatni, vetületeket előállítani valós időben

jellemző output eszköz az un. raszter - képernyő (TV - technika), bit - térképes grafika
bit - térkép (bitmap): bináris mátrix képek reprezentálására

A raszteres képernyők a grafikus primitíveket (pixel - képpont) az un. frissítő tárolóban tartják.

mátrix -- raszter sorok -- képpontok

bit-térképek:

pl. 1024 * 1024 * 1 = 128 K - bináris kép

pixel-képek (pixmap):

pl.	1024 * 1024 * 8 = 256 szürkeségi fokozat v. szín
	1024 * 1024 * 24 = 224 szürkeségi fokozat v. szín

ma tipikus:

     1280 * 1024 * 24 3.75 MB RAM

előnyei:

• olcsó logikájú processzor (soronként olvas),
• területek színekkel kitölthetők,
• az ábra bonyolultsága nem befolyásolja a megjelenítés sebességét

hátrányai:

• a grafikus elemeket (pl. vonal, poligon) át kell konvertálni (RIP - raster image processor)
• a geometriai transzformációk számításigényesek

Ideális vonalas rajz	Vektoros kép
Raszteres kép vonallal	Raszteres kép területkitöltéssel

a számítógépes grafika szűk, speciális terület a drága hardware miatt

Újdonságok:

• személyi számítógépek (Apple Macintosh, IBM PC)
• raszteres képernyők
• ablak technika (window manager)

Eredmény:

• sok alkalmazás
• sok I/O eszköz (pl. egér, tábla, ...)
• kevesebbet használjuk a billentyűzetet (menük, ikonok, ...)

"Hordozható" szoftverek, szabványok

3D Core Graphics System

GKS (Graphical Kernel System) 2D

GKS - 3D
PHIGS (Programmer's Hierarchical Interactive Graphics System)

• logikailag kapcsolódó primitívek csoportosítása szegmensekbe,
• 3D primitívek egymásba ágyazott hierarhiája,
• geometriai transzformációk,
• képernyő automatikus frissítése, ha az adatbázis változik

Interaktív grafikai rendszerek

a felhasználó vezérli az objektumok kiválasztását, megjelenítését billentyűzetről, vagy egérrel...

• adatok, objektumok, kapcsolatok (adattömb, hálózati adatok listája, relációs adatbázis)
• primitívek (pontok, vonalak, felületek)
• attribútumok (vonal stílus, szín, textúra)

tipikus: esemény-vezérelt programhurok:

kezdeti képernyő beállítás;
repeat
      parancsok vagy objektumok választhatók;
      várakozás, amíg a felhasználó választ;
      case (választott objektum, vagy parancs)
           eljárás a modell és a képernyő felfrissítésére;
      end
until a felhasználó 'quit'-et választ

A számítógépes grafika osztályozása:

2-D
3-D

vonalas
szürke
színes (árnyékolt)

off-line rajzolás
interaktív rajzolás (változó paraméterek)
objektum előre meghatározása és körüljárása
interaktív tervezés

végtermék
közbülső termék