컴퓨터 그래픽스 (컴퓨터 사이언스)

Computer graphics (computer science)
1975년 마틴 뉴웰이 만든 3D 컴퓨터 그래픽의 상징 모델인 유타 찻주전자를 현대적으로 렌더링한 것입니다.

컴퓨터 그래픽스는 시각 콘텐츠를 디지털로 합성하고 조작하는 방법을 연구하는 컴퓨터 과학의 하위 분야입니다.이 용어는 종종 3차원 컴퓨터 그래픽에 대한 연구를 가리키지만, 2차원 그래픽과 이미지 처리도 포함합니다.컴퓨터 그래픽의 전문 디자이너로 일하는 사람들은 "그래픽 프로그래머"로 알려져 있습니다.이들은 종종 컴퓨터 그래픽 디자인 기술을 가진 컴퓨터 프로그래머입니다.[1]

개요

컴퓨터 그래픽스는 컴퓨터 기술을 사용하여 시각 및 기하학적 정보의 마취 조작을 연구합니다.순수하게 심미적인 문제보다는 이미지 생성 및 처리의 수학적 및 계산적 기반에 초점을 맞추고 있습니다.컴퓨터 그래픽스는 종종 시각화 분야와 구별되지만 두 분야에는 많은 유사점이 있습니다.

관련 스터디는 다음과 같습니다.

컴퓨터 그래픽스에는 다음이 포함됩니다.

역사

다음 항목도 참조하십시오.컴퓨터 애니메이션과 컴퓨터 그래픽스의 역사 » 역사

컴퓨터 그래픽스에서 가장 중요한 결과가 발표되는 몇 개의 국제 회의와 저널이 있습니다.그 중에는 SIGGRAPH 및 Eurographics 회의와 Association for Computing Machine(ACM) Transactions on Graphics 저널도 있습니다.Eurographics와 ACM SIGGRAPH의 공동 심포지엄 시리즈는 보다 전문화된 서브필드를 위한 주요 장소를 제공합니다.지오메트리 처리 [2]심포지엄, 렌더링 심포지엄, 컴퓨터 애니메이션 [3]심포지엄, 고성능 [4]그래픽 심포지엄.

컴퓨터 사이언스의 다른 분야와 마찬가지로 컴퓨터 그래픽스의 컨퍼런스 출판물은 일반적으로 저널 출판물보다 더 중요합니다(따라서 수용률이 [5][6][7][8]낮습니다).

서브필드

컴퓨터 그래픽스의 주요 서브필드의 광범위한 분류는 다음과 같습니다.

  1. 지오메트리: 표면을 표현하고 처리하는 방법
  2. 애니메이션: 움직임을 표현하고 조작하는 방법
  3. 렌더링: 광전송 재생 알고리즘
  4. 이미징: 이미지 취득 또는 이미지 편집

기하학.

4차 오차 메트릭을 사용하여 계산한 표면의 연속 근사치

기하학의 하위 필드는 이산 디지털 설정에서 3차원 객체의 표현을 연구합니다.객체의 외관은 주로 객체의 외관에 따라 달라지기 때문에 경계 표현이 가장 일반적으로 사용됩니다.2차원 표면은 대부분의 객체를 잘 나타내지만 매니폴드하지 않을 수도 있습니다.표면이 유한하지 않기 때문에 이산 디지털 근사치가 사용됩니다.폴리곤 메쉬(및 하위 분할 표면)가 가장 일반적인 표현이지만, 최근에는 점 기반 표현이 더욱 보편화되었습니다(예를 들어 점 기반 [9]그래픽에 관한 심포지엄 참조).이러한 표현은 라그랑지안이며, 이는 표본의 공간적 위치가 독립적이라는 것을 의미한다.최근 수준 집합과 같은 오일러 표면 기술(즉, 공간 샘플이 고정된 곳)은 많은 위상 변화를 겪는 변형 표면에 대한 유용한 표현으로 개발되었다(유체가 가장 주목할 만한 [10]예이다).

지오메트리 서브필드는 다음과 같습니다.

  • 암묵적 표면 모델링 – 표면 표현을 위한 대수적 표면, 구성적 입체 기하학 등의 사용을 검토하는 오래된 하위 필드입니다.
  • 디지털 지오메트리 처리 – 표면 재구성, 단순화, 페어링, 메쉬 수리, 파라미터화, 재메쉬, 메쉬 생성, 표면 압축 및 표면 편집이 모두 이 항목에 [11][12][13]포함됩니다.
  • 이산 미분 기하학– 컴퓨터 [14]그래픽스에서 사용되는 이산 표면의 기하학적 양을 정의하는 초기 필드입니다.
  • 포인트 베이스 그래픽스– 표면의 기본 표현으로서 포인트를 중시하는 최근 필드입니다.
  • 소분할 표면
  • 코어 외 메쉬 처리 – 메인 메모리에 맞지 않는 메쉬 데이터 세트에 초점을 맞춘 또 다른 최신 분야입니다.

애니매이션

애니메이션의 하위 필드는 시간에 따라 이동하거나 변형되는 표면(및 기타 현상)에 대한 설명을 연구합니다.지금까지 이 분야의 대부분의 작업은 파라메트릭 및 데이터 기반 모델에 초점을 맞췄지만 최근에는 컴퓨터가 계산적으로 더 강력해짐에 따라 물리적 시뮬레이션이 더욱 보편화되고 있습니다.

애니메이션 서브필드는 다음과 같습니다.

렌더링

경로 추적 및 조사 강도 캐싱을 사용하여 시뮬레이션된 간접 확산 산란.

렌더링은 모델에서 이미지를 생성합니다.렌더링은 광전송을 시뮬레이션하여 사실적인 이미지를 생성하거나 비사실적인 렌더링에서 특정 예술 스타일을 가진 이미지를 생성할 수 있습니다.사실적 렌더링의 두 가지 기본 연산은 전송(빛이 한 곳에서 다른 곳으로 얼마나 전달되는지)과 산란(빛과 표면이 어떻게 상호작용하는지)입니다.자세한 내용은 렌더링(컴퓨터 그래픽)을 참조하십시오.

렌더링 서브필드는 다음과 같습니다.

  • 트랜스포트란, 씬(scene)의 조명이 어떻게 한 장소에서 다른 장소로 이동하는지를 나타냅니다.가시성은 경운송의 주요 구성요소이다.
  • 산란: 표면의 외관을 묘사하기 위해 산란 모형(특정 지점에서 빛이 표면과 상호작용하는 방식)과 음영 모형(표면 전체에 걸쳐 재료 특성이 변화하는 방식)이 사용됩니다.그래픽스에서는 렌더링 알고리즘 설계에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에 렌더링의 컨텍스트 내에서 이러한 문제가 자주 연구됩니다.산란 설명은 보통 양방향 산란분포함수(BSDF)의 관점에서 주어진다.후자의 쟁점은 지표면에 분산되는 다양한 유형의 산란(즉, 어떤 산란 기능이 적용되는지)을 다룬다.이러한 종류의 설명은 일반적으로 셰이더라고 불리는 프로그램으로 표현됩니다. (때로는 "쉐이더"라는 단어가 국소 기하학적 변화를 설명하는 프로그램에 사용되기 때문에 약간의 혼란이 있습니다.)
  • 사실적이지 않은 렌더링
  • 물리 기반 렌더링– 기하학적 광학 법칙에 따른 이미지 생성에 관심이 있습니다.
  • 실시간 렌더링– 일반적으로 GPU와 같은 특수 하드웨어를 사용하는 인터랙티브 애플리케이션 렌더링에 초점을 맞춥니다.
  • 재투입 – 최근 씬의 신속한 재렌더링에 관한 영역

저명한 연구자

응용 프로그램 사용

비트맵 설계/이미지 편집

벡터 그리기

아키텍처

비디오 편집

조각, 애니메이션 및 3D 모델링

디지털 구성

렌더링

기타 응용 프로그램 예시

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Aspiring A Career In Computer Graphics Programming? Know The Basics Now". Washington Independent. Retrieved February 12, 2022.
  2. ^ "geometryprocessing.org". geometryprocessing.org. Retrieved 2014-05-01.
  3. ^ [1] 2007년 3월 14일 Wayback Machine에서 아카이브 완료
  4. ^ "High Performance Graphics". highperformancegraphics.org.
  5. ^ "Best Practices Memo". Cra.org. Archived from the original on 2014-05-02. Retrieved 2014-05-01.
  6. ^ "Choosing a venue: conference or journal?". People.csail.mit.edu. Retrieved 2014-05-01.
  7. ^ "Graphics/vision publications acceptance rates statistics". vrlab.epfl.ch. Retrieved 2014-05-01.
  8. ^ 컴퓨터 그래픽스의 상세한 이력은 2007년 4월 5일 Wayback Machine에서 아카이브된 이 페이지에서 확인할 수 있습니다.
  9. ^ "Point Based Graphics 2007 - PBG07". Graphics.ethz.ch. Retrieved 2014-05-01.
  10. ^ "Ron Fedkiw". graphics.stanford.edu. Retrieved 2014-05-01.
  11. ^ [2] 2007년 2월 14일 Wayback Machine에서 아카이브 완료
  12. ^ CS 598: 디지털 지오메트리 처리 (2004년 가을)아카이브에 2004-10-25년 아카이브 완료.
  13. ^ "Digital Geometry Processing". cs.ubc.ca. Retrieved 2014-05-01.
  14. ^ "Discrete Differential Geometry". ddg.cs.columbia.edu. Retrieved 2014-05-01.

추가 정보

  • 폴리 등컴퓨터 그래픽스: 원칙과 프랙티스.
  • 셜리.컴퓨터 그래픽스의 기초.
  • 와트 3D 컴퓨터 그래픽스

외부 링크

무료 사전인 Wiktionary에서 컴퓨터 그래픽을 찾아보세요.
Wikimedia Commons에는 컴퓨터 그래픽스 관련 미디어가 있습니다.

산업

「푸른 하늘」그래픽을 조사하는 산업용 연구소는, 다음과 같습니다.

그래픽 연구로 주목받는 주요 영화 스튜디오는 다음과 같습니다.