1گرافیک کامپیوتری

Computer Graphics I

مدرس : مؤذن صفایی

به نام خداوند هستی بخش یگانه جلسه اول

تعریف گرافیک

دارای ک�ه تجس�می اس�ت از هنره�ای گرافی�ک حیطه ای

کاربردهای متنّو!ع و گسترده ای است.

ب�ه گرافی�ک ط�راحی ک�املتر عب�ارت ب�ه ی�ا گرافی�ک

ک�ارگیری تکنیکه�ای مختل�ف خل�ق آث�ار دو بع�دی ب�ر روی

س�طّوح مختل�ف نظ�یر کاغ�ذ، دی�ّوار، ب�ّوم، فل�ز، چ�ّوب،

پارچ�ه، پالس�تیک، نمایش�گر رایان�ه، س�نگ و... اس�ت ک�ه

در جهت رساندن پیامی خاص به بیننده انجام بپذیرد.

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

متفاوت استگرافیک با پردازش تصویر.

حّوزه فعالیت گرافیک در محدوده تصاویر ایجاد شده تّوسط

است.کاربر

در حالی که پردازش تصّویر با تصاویر حقیقی سروکار دارد .

: پردازش تصّویر

بهبّود تصاویر

تشخیص خصّوصیت

تشخیص الگّو

بازسازی تصاویر سه بعدی

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

گرافیDک کDامپیوتری عبDارت اسDت از اسDتفاده از کDامپیوتر

دDر همه جنبه هاDیی کهD نیDازمندD ساخت تصDاویDر هستیم.

گرافیک کامپیوتری

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

کاربرد گرافیک کامپیوتری:

- رسم نمّوداد یک بعدی و سه بعدی : نمایش و تحلیل اطالعات: مثل 1

رسم نمّودار جهت نمایش، تجریه و تحلیل اطالعات اقتصادی ،

پزشکی و ...

- طراحی : مثل طراحی قطعات صنعتی و مهندسی و هنری و ... 2

بّوسیله نرم افزاری های طراحی

- شبیه سازی : مثل بازی های کامپیّوتری ، واقعیت مجازی، شبیه 3

سازی پرواز و ....

- بهبّود واسط کاربر : مثل محیط های گرافیکی مثل ویندوز و 4

سیستم های چند رسانه ای و ...

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

پردازش تصویر

تغی�یر ی�ا تفس�یر تص�اویر مّوج�ّود مث�ل عکس ه�ا و اس�کنهای •

تلّویزیّونی را پردازش تصّویر می گّویند.

گرافی�ک ک�امپیّوتری ب�ا پ�ردازش تص�ّویر متف�اوت اس�ت ولی ب�ه •

همدیگر مرتبط می باشند.

در گرافی�ک ک�امپیّوتری ب�رای خل�ق ی�ک تص�ّویر اس�تفاده می •

بهب�ّود ب�رای تص�ّویر پ�ردازش ه�ای روش آنک�ه ح�ال ش�ّود

کیفیت تص�اویر، تحلی تص�اویر و شناس�ایی الگّوه�ای بین�ایی

برای کاربردهای مختلف بکار می روند.

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

رابطه بین پردازش تصویر و گرافیک

کامپیوتری

از مثDال بس�یاری در ای رایان�ه گرافی�ک و تص�ّویر پ�ردازش

از اس�تفاده ب�ا ابت�دا رون�د. می بک�ار پزش�کی کاربرده�ای

از دوبع�د مقطعی س�طّوح ب�رداری تص�ّویر ه�ای روش

اعض�ای ب�دن حاص�ل می ش�ّود س�پس ب�ا اس�تفاده از روش

ه�ای گرافی�ک رایان�ه ای ب�رای ش�بیه س�ازی اعم�ال ج�راحی

استفاده می شّود.

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

مؤلفه های ارزیابی کیفیت یک

تصویر نمایشی

در یک ابزار خروجی گرافیکی

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

:ارزیابی تصویر در یک ابزار خروجی گرافیکی

- رنگ های مّوجّود در یک تصّویر که ترکیبی از سه 1

طّول مّوج قرمز، سبز و آبی است.

رن�گ ه�ای مّوج�ّود در ی�ک تص�ّویر بس�تگی ب�ه تع�داد رن�گ •

ه�ایی ک�ه ی�ک اب�زار گ�رافیکی مانن�د ک�ارت گرافی�ک می

تّواند تّولید کند.

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

:ارزیابی تصویر در یک ابزار خروجی گرافیکی

و 2 تفکی�ک ق�درت دو مشخص�ه اس�اس ب�ر ک�ه تص�ّویر کیفیت -

ش�دت،� تعری�ف� می �ش�ّود� ک�ه ه�ر �دو بص�ّو�رت مق�ا�دیر ع�د�دی بی�ان�

و ک�امپیّوت�ر م�یز�ان �حافظ�ه ب�ا مس�تقی�می ر�ابط�ه و ش�ّود� می

همچ�نی�ن ب�ه ب�رنام�ه ای ک�ه �آن �را تّولی�د ک�رد�ه و ن�یز مح�د�ودیتهای

دستگاه خروجی بستگی دارد.

( : ماکزیمم نقاط روشنی که Resolution)قدرت تفکیک –

در طّول و عرض تصّویر می تّواند نمایش داده شّود.

: دامنه تفاوت رنگ هایی که یک (Contrast)شدت –

تصّویر می تّواند دارا باشد.

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

:تصویر در یک ابزار خروجی گرافیکیارزیابی

کارت گرافیکEGA رنگی می باشد و 64 دارای یک پالت

رنگی را که می 64 رنگ از بین 16در هر صفحه گرافیکی

تّواند تّولیدکند نمایش دهد.

: به تعداد رنگ هایی که یک ابزار گرافیکی مانند پالت•

( میگّویند.Palletکارت گرافیک می تّواند تّولید کند پالت )

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

:تصویر در یک ابزار خروجی گرافیکیارزیابی

تصاویر سایه دار بّوسیله کنترل روشنایی هر یک از سه رنگ اصلی •

ایجاد می گردد که می تّواند تّوسط برنامه تعیین شّود ، دامنه روشنایی

یک تصّویر تّوسط مشخصات دستگاه نمایش، تعیین میگردد ولی تعداد

سطّوح روشنایی تّوسط تعداد بیت هایی که برای هر پیکسل در نظر

گرفته شده تعیین می شّود.

سطح 256مثال : برای هر یک از رنگ های قرمز، آبی و سبز •

روشنایی مختلف تعیین می شّود که در نتیجه پالت رنگ کارت گرافیکی

قابلیت EGA رنگ مختلف می باشد. یک کارت x 256 x 256 256دارای

میلیّون رنگ چنین پالتی را خّواهد داشت.16 رنگ از بین 256نمایش

اجزای تشکیل دهنده یک سیستم گرافیک

کامپیوتری

( Interactive Graphical System)

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

اجزای تشکیل دهنده یک سیستم گرافیک کامپیوتری ( Interactive Graphical System)

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

یک سیستم محاوره ای گرافیکی از سه سطح تشکیل شده

است:

باالترین سطح می باشد و دستّورات بصّورت - سطح تابعی : 1

عبارات گرافیکی بیان می شّوند، مثل تابع رسم خط و دایره که این

lineدستّورات تّوسط زبان برنامه نّویسی بیان می شّود، مثل :

(x1,y1,x2,x3) یا Circle (x,y,r)

س�طح می�انی می باش�د ک�ه ش�امل الگ�ّوریتم ه�ایی - سDطح رویDه ای : 2

برای پیاده سازی تصاویر می باشد.

ک�ه تص�اویر واقعی - سDطح دسDتگاه : 3 باش�د ت�رین س�طح می پ�ائین

ایجاد می شّود و با دستگاههای گرافیکی در ارتباط می باشد.

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

در یک سیستم سطح دستگاه اجزای تشکیل دهنده محاوره ای گرافیکی

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

دستگاههای گرافیکی

ورودیویرایش داده

عدم ویرایش داده

خروجیمحاوره ای

غیر محاوره ای

دوربی ن

موس

مانیتور

چابگر

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

دستگاههای خروجی گرافیکی

مانيتورهاي CRT

مانیتور های رنگی

مانیتورهای LCD

مانیتورهای پالسما

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

CRT مانيتورهاي

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

o در مانیتّوره�ای CRT تفن�گ الک�ترونی ی�ک اش�عه ب�اریکی از از الک�ترون . ها به سّوی یک صفحه با الیه فسفری شلیک می کند

o در بین مس�یر الک�ترون ه�ا تّوس�ط بخش منح�رف کنن�ده ب�ه س�مت قس�مت م�ّورد نظ�ر از ص�فحه ح�رکت می کنن�د و در نه�ایت متمرک�ز کنن�ده اش�عه را متمرک�ز می کن�د ت�ا فق�ط ی�ک پیکس�ل از تص�ّویر روش�ن

شّود.

CRTفناوری مانیتور های

متمرکز کننده

متمرک�ز کنن�ده اش�عه الک�ترونی را متمرک�ز می کن�د و ب�اعث می ش�ّود ک�ه ب�ه هنگام برخّورد به صفحه فسفری فقط یک نقطه از صفحه تحریک شّود

Control Grid )کنترل شبکه(

الک�ترون در داخ�ل اش�عه ق�رار این بخش مش�خص می کن�د ک�ه چ�ه تع�داد گ�یرد، ه�ر چق�در ولت�اژ این بخش منفی ت�ر باش�د تع�داد الک�ترون ه�ایی ک�ه از آن عب�ّور می کن�د کم�تر خّواه�د ب�ّود. این اتف�اق اج�ازه می ده�د ت�ا بت�ّوان ش�دت نق�اط را کن�ترل ک�رد زی�را ه�ر چق�در تع�داد الک�ترون ه�ا در اش�عه ک�اهش یاب�د مق�دار ن�ّور

خروجی نیز کمتر خّواهد شد و شدت تصّویر پایین می آید. بخش منحرف کننده

مش�خص می کن�د ک�ه چ�ه نقط�ه ای از ص�فحه بای�د ه�دف گرفت�ه ش�ّود. در واق�ع ک�دام پیکسل از صفحه نمایش باید روشن شّود.

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

CRTفناوری مانیتور های

( قدرت تفکیک یا وضوح تصویرResolution)

ص�فحه • از راس�تا ه�ر در نم�ایش قاب�ل روش�ن نق�اط تع�داد حداکثر

را قدرت تفکیک گّویند.CRTنمایش

ب�ه ن�ّوع فس�فر، ش�دت ت�ابش و سیس�تم متمرک�ز CRTقدرت تفکی�ک ی�ک •

کننده و منحرف کننده بستگی خّواهد داشت.

ی�ا خ�امّوش • تّوان�د روش�ن : کّوچک�ترین واح�د تص�ّویر ک�ه می پیکس�ل

باشد را پیکسل گّویند.

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

CRTفناوری مانیتور های

انواع صفحه نمایش CRT از لحاظ پیمایش صفحه

(Raster Scan Displayصفحه نمایش رستری)

این مانیتّوره�ا مانن�د تلّویزی�ّون عم�ل می کنن�د و ط�ّول ص�فحه نم�ایش

از ب�اال ب�ه پ�ائین تّوس�ط تفن�گ الکترونی�ک ج�اروب می ش�ّود ) یع�نی ی�ک

بار کل صفحه پیمایش می شّود(.

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

CRTفناوری مانیتور های

Refresh rate )نرخ بازسازی (

بازس�ازی • و نم�ایش دفع�ات تع�داد به

ی�ک ف�ریم ی�ا ص�فحه م�انیتّور در ثانی�ه را

ن�رخ بازس�ازی گّوین�د و ب�ا هرت�ز ب�ر ثانی�ه

80 ت�ا 60بی�ان می ش�ّود و معم�ّوال بین

می باشد.

بعن�ّوان مث�ال م�انیتّوری ک�ه دارای ن�رخ •

می باش�د یع�نی در HZ 75بازس�ازی

ثانی�ه ب�از اطالع�ات ص�فحه را 75ه�ر

بازسازی می کند.

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

CRTفناوری مانیتور های

Refresh rate )نرخ بازسازی (

بعب�ارتی دیگ�ر ن�رخ بازس�ازی ب�ه تع�داد دفع�اتی در ثانی�ه گفت�ه می

ک�اهش می یاب�د آن ش�ّود ک�ه تص�ّویر اس�کن می ش�ّود . هنگ�امی ک�ه

نّوره�اي تّوان�د نمی دیگ�ر زی�را چش�م آی�د می وج�ّود ب�ه ل�رزش

ساطع شده از یک پیکسل را با یکدیگر ترکیب کند.

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

CRTفناوری مانیتور های

Overscan ) اوراسکن (

هر ب�از ک�ه پرت�ّو الک�ترونی بای�د ب�ه ابت�دای خ�ط بع�دی ح�رکت کن�د

م�دت زم�ان کّوت�اهی نی�از دارد ت�ا اطالع�ات س�طر جدی�د را از حاف�ظ

رم وی�دیّویی بخّوان�د ب�ه همین دلی�ل وقف�ه بس�یار کّوت�اهی بّوج�ّود می

آی�د و چ�ّون ت�ابش پرت�ّو الک�ترونی نمی تّوان�د متّوق�ف ش�ّود ب�ه همین

دلی�ل حاش�یه ه�ایی در س�مت چپ و راس�ت و ب�اال و پ�ائین م�انیتّور

ایج�اد می ش�ّود ک�ه نمی ت�ّوان در آن اطالع�اتی را نم�ایش داد این

ناحیه را ناحیه اوراسکن می نامند.

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

CRTفناوری مانیتور های

انواع صفحه نمایش CRT از لحاظ پیمایش صفحه

(Vector Scan Displayصفحه نمایش برداری )

نق�اطی می ب�ه تنه�ا را الک�ترونی پرت�ّو ب�رداری نم�ایش در ص�فحه

ن�ّوع این در ترس�یم ش�ّود. تص�ّویری اس�ت ق�رار آن در ک�ه تابان�د

صفحه نمایش فقط خطّوط ترسیم می شّود.

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

CRTفناوری مانیتور های

معایب و مزایای صفحات نمایش برداری

- بیش�تر ب�رای تجه�یزات آزمایش�گاهی مث�ل اسیلّوس�کّوپ بک�ار می 1

رود.

ب�االتری 2 تص�ّویر وض�ّوع از رس�تری نم�ایش ص�فحه ب�ه نس�بت -

برخّوردارند.

- نمی تّوانندتصاویر سایه دار را به خّوبی نمایش دهند.3

رDرد پالتDه عملکDبیه بDوری شDایش وکتDفحه نمDرد صDه : عملکDنکت

هماننDد رسDتری نمDایش صDفحه عملکDرد رحالیکDه د باشDد می

عملکرد چاپگر ها می باشد.

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

CRTفناوری مانیتور های

( محافظ صفحه نمایش Screensaver)

در صDورتیکه اشDعه تفنDگ الکDترونی بصDورت ثDابت بDرای یDک مDدت • ب�اعث از بین زمDان طDوالنی بDه صDفحه فسDفری نمDایش برخDورد نمایDد

از ام�ر این از جلّوگ�یری ب�رای ش�ّود. می فس�فری غش�اء رفتن استفاده می شّود.Screensaverمحافظ صفحه نمایش بنام

جلسه اول Iگرافیک کامپیوتری

Any Question

????

Iگرافیک کامپیوتری