رسوميات حاسوبية

الرسوميات الحاسوبية (إنگليزية: Computer graphics) رسوميات الحاسوب قسم فرعي من علم الحاسوب، والذي يدرس طرق تركيب ومعالجة المحتوى المرئي. بالرغم من أن المصطلح غالبا ما يشير إلى الرسوميات ثلاثية البعد، فإنها تضم أيضا الرسوميات ثنائية البعد ومعالجة الصور.

ورسومات الحاسوب تتم غالباً عبر برمجيات جاهزة ومتخصصة..بالتأكيد فهذه البرامج تمت كتابتها بأحدى لغات البرمجة عالية المستوي مثل سي++.

Blender 2.5 واجهة برنامج بلندر2.5

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 تاريخها

SAGE Project مكونات حاسوب Whirlwind

عُرف مصطلح رسوميات حاسوبية في عام 1960 بواسطة William Fetter, وهو مصمم رسوميات لشركة Boeing. ظهر مصطلح رسوميات الحاسوب مع ظهور عتاد الرسوميات. وقدمت مشاريع مبكرة مثل Whirlwind وSAGE Projects شاشة صمام الشعاع الكاثودي كشاشة قابلة للتطبيق وقد قدمت أيضا واجهه تفاعلية والقلم الضوئي كجهاز ادخال.

كما ادي التقدم في الحوسبة ومكونات العتاد الي الوصول الي رسوميات حاسوب تفاعلية. ففي عام 1959, طُوًر حاسوب TX-2 في معمل لينكولن في ام اي تي والذي تكامل مع عدد من الواجهات الجديدة. كما امكن استخدام القلم الضوئي في رسم اسكتشات علي الحاسوب باستخدام برنامج Ivan Sutherland الثوري. كما ادي تطوير هذا البرنامج الي جعل Ivan Sutherland الاب الروحي لرسوميات الحاسوب التفاعلية وواجهات الحاسب الرسومية. كما طورت شركة جنرال موتورز اول نظام تصميم بمساعدة الحاسوب CAD وهو DAC-1.

كما ادت الابحاث في معهد ام اي تي الي تشكيل صناعة الحاسوب الأولي. فاهتمت شركات كثيرة بهذه الصناعة مثل شركة اي بي ام التي استجابت لهذه الصناعة وتاثرت بها سريعا باصدار IBM 2250 وهو اول جهاز حاسوب تجاري مخصص للرسوميات. واُسست بعد ذلك شركات كثيرة في منتصف الستينيات منها TRW وLockhead وGeneral Electric وSperry Rand.

وفي عام 1969 قامت رابطة ACM بتأسيس جمعية SIGGRAPH المتخصصة في مجال الرسوميات والتي تنظم مؤتمرات وتضع معاير الرسوميات وتصدر وتشرف علي المنشورات في مجال الرسوميات. وفي عام 1973 اقيم اول مؤتمر سنوي للجمعية والذي أصبح واحد من توجهاتها. كما زادت أهميتها وزاد توسعها في مجال الرسوميات مع الوقت. كما أن معظم التطورات والطفرات الهامة في مجال الرسوميات حدثت في جامعة Utah في السبعينات.

وفي الثمانينيات بدأ فنانون ومصمموا الرسوميات في امتلاك أجهزة الحاسب الشخصية وعلي وجه الخصوص جهازي Commodore Amiga وMacintosh كأداة تصميم جادة تستطيع توفير الوقت والرسم بدقة أكبر من الطرق الاخري. حيث توفرت أجهزة ادخال جديدة مثل الفأرة ولوح الرسوميات والطابعات الملونة وفي اواخر الثمانينيات استخدمت أجهزة SGI لاتشاء اول الافلام الحاسوبية القصيرة في الاستوديوهات والشركات. وأجهزة الحاسوب الحالية التي يعود تاريخها الي الثمانينيات تستخدم الواجهة الرسومية لتمثيل البيانات والمعلومات بالرموز والايقونات والصور بدلا من النصوص. الرسوميات هي واحدة من خمس عناصر لتقنيات الوسائط المتعددة (النص، الصوت، الرسومات، الفيديو, التطبيقات التقاعلية).

أصبحت الرسوميات ثلاثية الابعاد اكثر شهرة في التسعينيات في الالعاب والوسائط المتعددة وفي عام 1995 كان فيلم حكاية لعبة اول فيلم ثلاثي الابعاد بالكامل منتج بواسطة الحاسوب وعرض في السينمات العالمية. وفي عام 1996 كانت لعبة Quake من اول الالعاب ثلاثية الابعاد بالكامل. ومن حينها ورسوميات الحاسب في ازدهار وتطور وازدياد في الواقعية نظرا لتطور العتاد وبرامج الرسوميات.

 أنواع الرسوميات

 الرسوميات ثنائية البعد

•  مقالة مفصلة: رسوميات ثنائية الأبعاد

الرسوميات ثنائية الأبعاد (two-dimensional graphics (= 2D graphics)) هي صورة رقمية مولدة عن طريق الحاسوب, وغالبا ما تكون مولدة من نماذج ثنائية الأبعاد بتقنيات تحددها هذه النماذج.و هذه الرسوميات ثنائية الأبعاد تُستخدم بشكل أساسي في برامج صُممت في الأصل لتقنيات الطباعة والرسم مثل علم الطباعة وعلم الخرائط والرسم الصناعي والإعلان وغيرها. وفي هذه البرامج لا تعتبر هذه الرسوميات تمثيلا للعالم الحقيقي فحسب, بل تعتبر منتج مستقل ذو قيمة إضافية, فإن هذه الرسومات هي المفضلة في التقنيات السابقة لأنها تعطي تحكما مباشرا للصورة أكثر من الرسومات ثلاثية الأبعاد.

 رسوميات ثلاثية البعد

•  مقالة مفصلة: رسوميات ثلاثية الأبعاد

إبريق شاي يوتاه، نموذج تم صنعه من قبل مارتن نيويل (1975)

الرسوميات ثلاثية الأبعاد (three-dimensional graphics (= 3D graphics)) (على خلاف الرسوميات ثنائية الأبعاد) هي نوع من الرسوميات الحاسوبية التي تستخدم التمثيل ثلاثي الأبعاد للبيانات الهندسية التي يتم تخزينها في الحاسوب لأغراض أداء الحسابات وتصيير الصور ثنائية الأبعاد. وفي الصورة علي اليسار يظهر اول نموذج مجسم ثلاثي الابعاد تم صنعه بواسطة مارتن نيويل عام 1975 في جامعة Utah, ,يوجد هذا الشكل مضمنا داخل معظم البرامج ثلاثية الأبعاد, أما الابريق الحقيقي فهو موجود بالمتحف الوطني لتاريخ الحاسوب بالولايات المتحدة الأمريكية، كاليفورنيا.

 فن البكسل

•  مقالة مفصلة: فن البكسل

فن البكسل (pixel art) هو أحد أقسام الفن الرقمي الرسومي الحديث, أُسس خلال استخدام برمجيات رسوميات الرستر حيث يتم تعديل أو رسم الصورة في مستوى دقيق جداً وهو مستوى البكسل (مستوى تكوين وحدة الصورة).

وهي الرسوم التي تستخدم عادةً في الالعاب القديمه ,(مثل أجهزة المنصاب القديمة كسيجا,و مثل لعبة جهاز نينتندو إنترتينمنت سيستم ماريو) أو ألعاب كثير من أجهزة الموبايل القديمة أو الحالية هي رسوم فن البكسل.

 رسوميات متجهية

•  مقالة مفصلة: رسوميات متجهية

صورة توضح الفرق في التقريب بين الرسوميات المتجهية ورسوميات الرستر حيث في الأعلى الصورة مقرية 7 مرات بالرسوميات المتجهية وفي الأسفل مقربة باستخدام رسوميات الرستر

الرسوميات المتجهية (Vector graphics) هي رسومات حاسوبية. الرسوميات التي تستعمل الأشكال الهندسية مثل النقط والخطوط والمنحنيات التي تعتمد على المعادلات الرياضية في تمثيل الصور.

 رسوميات حاسوبية متحركة

•  مقالة مفصلة: رسوميات حاسوبية متحركة

مثال لصورة متحركة تم إلتقاتها بواسطة تقنية تثبيت الحركة (Motion capture)

الرسوميات الحاسوبية المتحركة (Computer animation) هي فن تكوين الصور المجسمة باستخدام الحاسوب وهي فرع من فروع الرسوميات والرسوم المتحركة الحاسوبية وعادة ما يتم تصميميها بواسطة رسوميات ثلاثية الأبعاد، وبالرغم من زيادة العمل بها، إلا أن التطبيقات ثنائية الأبعاد ما زالت تعطي نتائج أسرع وإظهار جذاب حتي بالحواسب ذات القوى المتوسطة. قد يستخدم المنتج النهائي للرسوميات الحاسوبية لوسائط مثل الأفلام أو للحاسوب نفسه. التقنية تعرف إيضا باسم «توليد الصور الاِصتناعية بواسطة الحاسوب» (Computer Generated Imagery (= CGI)).

لخلق خداع بصري، كل صورة أو كادر يظهر علي شاشة الحاسوب، يتم استبدالها بسرعة بصورة أخرى تشابة الصورة السابقة تماما ويوجد بها تعديل بسيط بإتجاه الحركة، مثل تحريك الشكل الموجود بالصورة قليلا، كل صورة يزيد بها معدل الحركة عن الصورة التي تسبقها بمعدل بسيط جدا ولكنة يُحدث تأثير مع زيادة عدد الكادرات وتعاقبها في سرعة حتي يتم خداع العين ويترجم العقل الصور المتعاقبة إلى حركة. رسومات الحاسوب هي تقنية لا غنى عنها في الرسوميات ثلاثية الأبعاد وكذلك الحركة التي تعتمد علي الكادرات المتعاقبة للرسوميات ثنائية الأبعاد. بالنسبة للرسوميات ثلاثية الأبعاد، الأجسام -أو الأشكال- تم بنائها أو تشكيلها يتم كسوتها بهيكل إفتراضي، أما في حالة الرسوميات ثنائية الأبعاد، فالرسومات تكون غالبا منفصلة في وجود طبقات شفافة غير مرئية بينها، ولا يشترط أن يجمعهم هيكل إفتراضي. يتم بعدها ترجمة الحركة، الموجود في أجزاء الجسم أو الشكل -أو التكوين- المختلفة بواسطة محرك لمفتاح الكادر. الفارق بين المظهر النهائي للكادرات يتم حسابة بشكل آلي ثم في النهاية يتم إظهار الحركة بشكل نهائي.

 معالجة الصور

•  مقالة مفصلة: معالجة الصور

رجاءً وسّع هذا القسم. المزيد من المعلومات قد تكون موجودة في صفحة النقاش أو في طلبات التوسيع. رجاءً أزل هذه الرسالة عندما يتم توسيع القسم.

 أعلام الباحثين في الرسوميات الحاسوبية

• Jim Blinn
• Jack E. Bresenham
• Loren Carpenter
• Edwin Catmull
• Robert L. Cook
• Paul Debevec
• Ron Fedkiw
• James D. Foley

• David Forsyth
• Henry Fuchs
• Pat Hanrahan
• Takeo Kanade
• Jim Kajiya
• Kenneth Knowlton
• Marc Levoy
• James O'Brien
• Ken Perlin

• Przemyslaw Prusinkiewicz
• William Reeves
• James Sethian
• Ivan Sutherland
• Greg Turk
• Andries van Dam
• Henrik Wann Jensen
• Lance Williams

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 انظر أيضاً

• 3D computer graphics
• Cloth modeling
• Computer facial animation
• Digital geometry
• Digital image editing

• Geometry processing
• Graphics processing unit (GPU)

• Painter's algorithm
• SIGGRAPH
• Stanford Bunny
• Utah Teapot

 وصلات خارجية

Look up computer graphics in Wiktionary, the free dictionary.

• A Critical History of Computer Graphics and Animation
• History of Computer Graphics series of articles

 الجماعات الجامعية

• Computer Graphics Usability and Visualization Group at Simon Fraser University
• Computer Graphics Group at The University of Hong Kong
• Berkeley Computer Animation and Modeling Group
• Berkeley Computer Graphics
• Bristol University Computer Graphics Group
• C²G² at Columbia University
• Center for Visual Information Technology,IIIT Hyderabad
• Caltech Multi-Res Modeling Group
• Carnegie Mellon Graphics Lab
• Center for Graphics and Geometric Computing at Technion Israel Institute of Technology, Haifa, Israel
• Computer Graphics Department at Max-Planck-Institut fur Informatik
• Computer Graphics Department at Haute Ecole Albert Jacquard
• Computer Graphics Group at Brown
• Computer Graphics Group at RWTH Aachen University
• Computer Graphics at Harvard
• Computer Graphics and Immersive Technologies Laboratory at USC
• Graphics Lab of Institute for Creative Technologies at USC
• Computer Graphics Laboratory at Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)
• Computer Graphics Group at PUC-Rio
• Computer Graphics Group at University of Bonn
• Computer Graphics Group at University of Virginia
• Computer Graphics Laboratory at University of Tokyo
• Computer Graphics Laboratory at UT Austin
• Computer Graphics Laboratory at ETH Zurich
• Computer Graphics / Geometric Design Group at Rice
• Computer Graphics and User Interfaces Lab at Columbia University
• Computer Graphics and Visualization Lab at Purdue University
• Computer Graphics and Visualization Lab at University of Utah
• Computer Graphics and Visualization Lab at University of Wisconsin
• Cornell University Program of Computer Graphics
• Dynamic Graphics Project at University of Toronto
• Geometric Modeling and Industrial Geometry Group at Technische Universitat Wien
• The Institute of Computer Graphics and Algorithms at Technische Universitat Wien
• Graphics and Image Analysis at UNC
• Graphics and Geometric Computing Group at Tsinghua University
• Graphics@Illinois
• GRAIL at University of Washington
• GRAVIR at iMAGIS
• GVIL at University of Maryland, College Park
• GVU Center at Georgia Tech
• IDAV Visualization and Graphics Research Group at UC Davis
• IMAGINE Research Group at Universidad de los Andes, Bogotá, Colombia
• Imager Laboratory at University of British Columbia
• MIT Computer Graphics Group
• MRL at NYU
• Princeton Graphics and Geometry Group
• Stanford Computer Graphics Laboratory
• UCSD Computer Graphics Laboratory
• Vision Research Center at Vanderbilt
• INI-GraphicsNet international network

 Industry

Industrial labs doing "blue sky" graphics research include:

• Adobe Advanced Technology Labs
• MERL
• Microsoft Research - Graphics
• NVIDIA Research

Major film studios notable for graphics research include:

• ILM
• PDI/Dreamworks Animation
• Pixar