رسومات حاسوبية

الرسومات الحاسوبية (بالإنجليزية: Computer graphics) رسومات الحاسوب قسم فرعي من علم الحاسوب، والذي يدرس طرق تركيب ومعالجة المحتوى المرئي. بالرغم من أن المصطلح غالبا ما يشير إلى الرسومات ثلاثية البعد، فإنها تضم أيضا الرسومات ثنائية البعد ومعالجة الصور.
ورسومات الحاسوب تتم غالباً عبر برمجيات جاهزة ومتخصصة..بالتأكيد فهذه البرامج تمت كتابتها بأحدى لغات البرمجة عالية المستوي مثل سي++.
محتويات [أخف]
1 تاريخها
2 أنواع الرسومات
2.1 الرسومات ثنائية البعد
2.2 رسومات ثلاثية البعد
2.3 فن البكسل
2.4 رسومات متجهية
2.5 رسومات حاسوبية متحركة
3 أقسامها
3.1 المراجع
تاريخها[عدل]


SAGE Project مكونات حاسوب Whirlwind
عُرف مصطلح رسومات حاسوبية في عام 1960 بواسطة William Fetter, وهو مصمم رسومات لشركة Boeing. [1] ظهر مصطلح رسومات الحاسوب مع ظهور عتاد الرسومات. 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 رسومات 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 لرسومات الحاسوب التفاعلية وواجهات الحاسب الرسومية. كما طورت شركة جنرال موتورز أول نظام تصميم بمساعدة الحاسوب CAD وهو DAC-1.
كما ادت الأبحاث 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 أول جهاز حاسوب تجاري مخصص للرسومات. 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 الرسومات والتي تنظم مؤتمرات وتضع معاير الرسومات وتصدر وتشرف علي المنشورات في مجال الرسومات. وفي عام 1973 اقيم أول مؤتمر سنوي للجمعية والذي أصبح واحد من توجهاتها. كما زادت أهميتها وزاد توسعها في مجال الرسومات مع الوقت. كما أن معظم التطورات والطفرات الهامة في مجال الرسومات حدثت في جامعة Utah في السبعينات.
وفي الثمانينيات بدأ فنانون ومصمموا الرسومات 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 الرسومات والطابعات الملونة وفي اواخر الثمانينيات استخدمت أجهزة SGI لاتشاء أول الأفلام 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. الرسومات هي واحدة من خمس عناصر لتقنيات الوسائط المتعددة (النص، الصوت، الرسومات، الفيديو, التطبيقات التقاعلية).
أصبحت الرسومات ثلاثية الابعاد أكثر شهرة في التسعينيات في الألعاب والوسائط المتعددة وفي عام 1995 كان فيلم حكاية لعبة أول فيلم ثلاثي الابعاد بالكامل منتج بواسطة الحاسوب وعرض في السينمات العالمية. وفي عام 1996 كانت لعبة Quake من أول الألعاب ثلاثية الابعاد بالكامل. ومن حينها ورسومات الحاسب في ازدهار وتطور وازدياد في الواقعية نظرا لتطور العتاد وبرامج الرسومات.
أنواع الرسومات[عدل]
الرسومات ثنائية البعد[عدل]
الرسومات ثنائية الأبعاد هي صورة رقمية مولدة عن طريق الحاسوب, وغالبا ما تكون مولدة من نماذج ثنائية الأبعاد بتقنيات تحددها هذه النماذج.و هذه الرسومات 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 الرسومات 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.
رسومات ثلاثية البعد[عدل]


إبريق شاي يوتاه، نموذج تم صنعه من قبل مارتن نيويل (1975)
الرسومات ثلاثية الأبعاد (على خلاف الرسومات ثنائية الأبعاد) هي نوع من الرسومات 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 أول 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[عدل]
فن البكسل هو أحد أقسام الفن الرقمي الرسومي الحديث, أُسس خلال استخدام برمجيات رسومات الرستر حيث يتم تعديل أو رسم الصورة في مستوى دقيق جداً وهو مستوى البكسل (مستوى تكوين وحدة الصورة).
وهي الرسوم التي تستخدم عادةً في الألعاب 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. وانا بصفتي المهندس احمد رضا الجيار ومتخصص في فن البكسل وكانت شهادة الدكتوراه في هذا المجال فان فن البكسل فن رقمي بحت أحيانا نطلق علية الفن الرسومي الحديث
رسومات متجهية[عدل]


صورة توضح الفرق في التقريب بين الرسومات المتجهية ورسومات الرستر حيث في الأعلى الصورة مقرية 7 مرات بالرسومات المتجهية وفي الأسفل مقربة باستخدام رسومات الرستر
الرسومات المتجهية (بالإنجليزية: Vector graphics) هي رسومات حاسوبية. الرسومات التي تستعمل الأشكال الهندسية مثل النقط والخطوط والمنحنيات التي تعتمد على المعادلات الرياضية في تمثيل الصور.
رسومات حاسوبية متحركة[عدل]


مثال لصورة متحركة تم التقاتها بواسطة تقنية تثبيت الحركة (Motion capture)
الرسومات الحاسوبية المتحركة (بالإنجليزية: Computer animation) هي فن تكوين الصور المجسمة باستخدام الحاسوب وهي فرع من فروع الرسومات والرسوم المتحركة الحاسوبية وعادة ما يتم تصميميها بواسطة رسومات 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 للرسومات الحاسوبية لوسائط مثل الأفلام أو للحاسوب نفسه. التقنية تعرف إيضا باسم الرسومات المنتجة 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 الرسومات ثلاثية الأبعاد وكذلك الحركة التي تعتمد علي الكادرات المتعاقبة للرسومات ثنائية الأبعاد. بالنسبة للرسومات ثلاثية الأبعاد، الأجسام -أو الأشكال- تم بنائها أو تشكيلها يتم كسوتها بهيكل افتراضي، أما في حالة الرسومات ثنائية الأبعاد، فالرسومات تكون غالبا منفصلة في وجود طبقات شفافة غير مرئية بينها، ولا يشترط أن يجمعهم هيكل افتراضي. 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.