ความรู้ทั่วไป สารนิเทศ การศึกษา คอมพิวเตอร์ >>
คอมพิวเตอร์กราฟิก
(Computer Graphic)
ประเภทของภาพกราฟิก
ประเภทของระบบกราฟิก
ซอฟต์แวร์ที่ใช้ในระบบกราฟิก
องค์ประกอบระบบกราฟิก
ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์กราฟิก
คอมพิวเตอร์กราฟิกกับการประยุกต์ใช้งาน
ภาพยนตร์กับคอมพิวเตอร์กราฟิก
คอมพิวเตอร์กราฟิกกับเทคนิคพิเศษในภาพยนตร์
อนาคตของคอมพิวเตอร์กราฟิก
ระบบความเป็นจริงเสมือน
ประเภทของภาพกราฟิก
การสร้างภาพกราฟิกด้วยคอมพิวเตอร์ มีวิธีการสร้าง 2 แบบ คือ แบบบิตแมพ (Bit
Mapped) และแบบเวกเตอร์ (Vector) หรือสโตรก (Stroked)
แต่ละแบบวิธีการรสร้างภาพดังต่อไปนี้
1. กราฟิกแบบบิตแมป
กราฟิกแบบบิตแมปความหมายที่ค่อนข้างจะตรงไปตรงมา คือ มีลักษณะเป็นช่องๆ
เหมือนตาราง แต่ละบิตก็คือส่วนหนึ่งของข้อมูลคอมพิวเตอร์
(ซึ่งก็คือสวิตซ์ปิดเปิดในหน่วยความจำ "1" หมายถึงเปิด และ "0" หมายถึงปิด)
และสวิตซ์ปิดเปิดนี้ก็ยังหมายถึงสีดำและสีขาวอีกด้วย ดังนั้น
ถ้าเราเอาบิตที่แตกต่างกันในแต่ละตารางมารวมกันเข้า
เราจะสามารถสร้างภาพจากจุดดำและขาวเหล่านี้ได้
กราฟิกแบบบิตแมปทุกชนิดมีลักษณะที่เหมือนกันอยู่บางประการ ถ้าทำความเข้าใจส่วนต่างๆ
เหล่านี้ เราสามารถที่จะหลีกเลี่ยงหรือป้องกันปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้
พิกเซล (Pixel)
พิกเซล (เป็นคำที่ใช้แทนองค์ประกอบของภาพ)
เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของภาพบิตแมป ซึ่งองค์ประกอบย่อยๆ
เหล่านี้ถูกรวมกันเข้าทำให้เกิดภาพ เราคงคุ้นเคยกับการที่ส่วนประกอบย่อยๆ
มารวมกันเพื่อประกอบเป็นรายการสิ่งของต่างๆ เป็นต้นว่า
เอาแต่ละชิ้นของบล็อกกระจกมาประกอบกันเป็นหน้าต่าง
แต่ละเข็มของการเย็บปักถักร้อยประกอบกันกลายเป็นผลงานทางด้านเย็บปักถักร้อย 1 ชิ้น
หรือแต่ละจุดของโลหะเงินประกอบกันเป็นรูปภาพ 1 รูป
นั้นคือองค์ประกอบอาจจะเป็นแก้วชิ้นใหญ่บนหน้าต่าง หรือจุดโลหะเงินเล็กๆ
บนแผ่นฟิล์มก็ได้ โดยแต่ละชิ้นเป็นองค์ประกอบที่แยกจากกัน
เปรียบเทียบได้กับพิกเซลซึ่งถือเป็นหน่วยย่อยที่เล็กที่สุดของรูปภาพ
พิกเซลมีความสำคัญต่อการสร้างกราฟิกของคอมพิวเตอร์มาก เพราะทุกๆ ส่วนของกราฟิก เช่น
จุด เส้น แบบลายและสีของภาพ ล้วนเริ่มจากพิกเซลทั้งสิ้น พิกเซลหนึ่งๆ
อาจจะมีขนาดความเข้มและสีแตกต่างกันได้
ในโลกแห่งดิจิตอลของรูปภาพคอมพิวเตอร์ พิกเซล ได้ถูกใช้สำหรับสิ่งต่างๆ
เป็นต้นว่าจุดแต่ละจุดบนหน้าจอคอมพิวเตอร์
จุดแสดงความละเอียดของเครื่องพิมพ์แบบเลเซอร์ หรืออุปกรณ์แสดงผลประเภทกราฟิกอื่นๆ
ของระบบคอมพิวเตอร์ ซึ่งบางครั้งอาจทำให้เราสับสนได้เพื่อให้เกิดความชัดเจน
ขอให้คำจำกัดความดังต่อไปนี้ พิกเซล หมายถึง องค์ประกอบย่อยในไฟล์กราฟิกแบบบิตแมป
วิดีโอพิกเซล หมายถึง องค์ประกอบย่อยของภาพในหน้าจอคอมพิวเตอร์ จุดหรือดอต หมายถึง
ความละเอียดของภาพที่พิมพ์โดยเครื่องพิมพ์แบบเลเซอร์
เอสเป็กเรโซของภาพ (Image Aspect Ratio)
แอสเป็กเรโชของภาพ คือ อัตราส่วนระหว่างจำนวนพิกเซลทางแนวขวาง
และจำนวนพิกเซลทางแนวดิ่งที่ใช้ในการสร้างภาพ
หากจะยกตัวอย่างเปรียบเทียบกับกระดาษกราฟ จะเห็นได้ว่าภาพบิตแมปใดๆ
ก็ตามจะมีจำนวนพิกเซลคงที่ในมิติแนวขวางและแนวดิ่ง
ซึ่งอัตราส่วนมีไว้อ้างถึงขนาดของภาพและมักจะเขียนในรูปของ 800 x 600
(ซี่งหมายถึงรูปภาพที่มี 800 พิกเซลในแนวขวาง และ 600 บรรทัดของพิกเซลในแนวดิ่ง)
เราสามารถคำนวณหาจำนวนพิกเซลทั้งหมดในรูปภาพได้โดยการคูณตัวเลขทั้งสองนี้เข้าด้วยกัน
นั่นคือรูปภาพที่มีแอสเป็กเรโช 800 x 600 จะมีทั้งหมด 480,000 พิกเซล
ซึ่งจำนวนดังกล่าวไม่ได้หมายถึงขนาดของไฟล์ของภาพนั้นๆ
รีโซลูชัน (Resolution)
รีโซลูชัน (Resolution) หมายถึง
รายละเอียดที่อุปกรณ์แสดงกราฟิกชนิดหนึ่งมีอยู่
ค่ารีโซลูชันมักระบุเป็นจำนวนพิกเซลในแนวนอนคือแนวแกน X
และจำนวนพิกเซลในแนวตั้งคือแนวแกน Y ดังนั้นรีโซลูชัน 720 x 348 จึงหมายความว่า
อุปกรณ์แสดงกราฟิกชนิดนี้สามารถแสดงพิเซลในแนวนอนได้ไม่เกิน 720 พิกเซล
และแสดงพิกเซลในแนวตั้งได้ไม่เกิน 348 พิกเซล
ผู้ผลิตอุปกรณ์แสดงกราฟิกบางรายจะระบุค่ารีโซลูชันเป็นระดับสูง (High Resolution)
ปานกลาง (Medium Resolution) และระดับต่ำ (Low Resolution)
โดยพิจารณาจากจำนวนพิกเซลในแนวนอนเพียงอย่างเดียว ซึ่งมีหลักว่า ถ้าค่าน้อยกว่า 128
เป็นระดับต่ำ ค่าระหว่าง 128 ถึง 512 เป็นระดับกลาง ค่าสูงกว่า 512 เป็นระดับสูง
สำหรับจอภาพขนาดปกติ ถ้ามีค่ารีโซลูชันมากกว่า 1500
ตาจะมองไม่เห็นแต่ละพิกเซลคือจะมองเห็นเป็นภาพที่มีความละเอียดคมชัดสูงมาก
คอมพิวเตอร์กราฟิกที่ใช้กับฟิล์มถ่ายรูปในระดับมืออาชีพจะต้องใช้ค่ารีโซลูชันสูงถึง
3000
2. กราฟิกแบบเวกเตอร์
กราฟิกแบบเวกเตอร์ต่างจากบิตแมปตรงที่บิตแมปนั้นประกอบไปด้วย จุดต่างๆ
มากมาย แต่กราฟิกแบบเวกเตอร์ใช้สมการทางคณิตศาสตร์เป็นตัวสร้างภาพ เช่น วงกลม
หรือเส้นตรง เป็นต้น
ถึงแม้ว่าอาจจะฟังดูซับซ้อนสักเล็กน้อยแต่ภาพบางชนิดก็ถูกสร้างได้ง่าย
หลักที่จะนำไปสู่กราฟิกแบบเวกเตอร์ก็คือ
การรวมเอาคำสั่งทางคอมพิวเตอร์และสูตรทางคณิตศาสตร์เพื่ออธิบายเกี่ยวกับออบเจ็กต์
ซึ่งจะปล่อยให้อุปกรณ์คอมพิวเตอร์เช่น จอภาพ
หรือเครื่องพิมพ์เป็นตัวกำหนดเองว่าจะวางจุดจริงๆ ไว้ที่ตำแหน่งใดในการสร้างภาพ
คุณลักษณะเด่นเหล่านี้ทำให้กราฟิกแบบเวกเตอร์มีข้อได้เปรียบ
และข้อเสียเปรียบมากมายกับกราฟิกแบบบิตแมป
ออบเจ็กต์ (Object)
ออบเจ็กต์ง่ายๆ (เช่น วงกลม เส้นตรง ทรงกลม ลูกบาศก์ และอื่นๆ
เรียกว่ารูปทรงพื้นฐาน) สามารถใช้ในการสร้างออบเจ็กต์ที่ซับซ้อนขึ้น
กราฟิกแบบเวกเตอร์สามารถสร้างรูปภาพโดยการรวมเอาออบเจ็กต์หลายๆ
ชนิดมาผสมกันเราสามารถผสมออบเจ็กต์ต่างชนิดกัน (เช่น วงกลมและเส้นตรง)
เพื่อสร้างภาพที่แตกต่างกัน กราฟิกแบบเวกเตอร์ใช้คำสั่งง่ายๆ
เพื่อสร้างออบเจ็กต์พื้นฐาน ถ้าเขียนเป็นภาษาคำพูดแบบธรรมดา คำสั่งอาจจะอ่านได้ว่า
"ลากเส้นตรงจากจุด A ไปยังจุด B" หรือ "ลากวงกลมรัศมี R
โดยมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่จุด P"
เปรียบเทียบคุณสมบัติของกราฟิกแบบบิตแมปและภาพแบบเวกเตอร์
ในด้านความเร็วของการแสดงภาพที่จอภาพและความสามารถในการเปลี่ยนขนาดภาพจะได้ผลดังนี้
- กราฟิกแบบบิตแมปสามารถแสดงให้เห็นที่จอภาพได้เร็วกว่าภาพแบบเวกเตอร์ เช่น
การแสดงภาพแบบบิตแมปขนาด 1000 ไบต์ จะทำโดยการใช้คำสั่งย้ายข้อมูลขนาด 1000
ไบต์ จากหน่วยความจำที่เก็บภาพไปยังหน่วยความจำของจอภาพ (คือ Video Display
Buffer) ภาพนั้นก็จะปรากฎบนจอภาพทันที
การแสดงภาพแบบเวกเตอร์คอมพิวเตอร์จะใช้เวลามากกว่า
เนื่องจากคอมพิวเตอร์ต้องทำตามคำสั่งที่มีจำนวนมากกว่า
- การเปลี่ยนแปลงขนาดภาพให้โตขึ้นหรือเล็กลงกว่าภาพเดิม กรณีภาพแบบบิตแมปจะทำได้ไม่มาก นอกจากนั้นยังอาจจะทำให้ลักษณะของภาพผิดเพี้ยนไปจากเดิมด้วย เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงขนาดภาพทำโดยวิธีการเพิ่มหรือลดพิกเซลจากที่มีอยู่เดิม ภาพที่ขยายโตขึ้นจะมองเห็นเป็นตารางสี่เหลี่ยมเรียงต่อกัน ทำให้ขาดความสวยงาม แต่ภาพแบบเวกเตอร์จะสามารถย่อและขยายขนาดได้มากกว่า โดยสัดส่วนและลักษณะของภาพยังคล้ายเดิม ยิ่งกว่านั้นเราสามารถขยายเฉพาะความกว้างหรือความสูง เพื่อให้มองเห็นเป็นภาพผอมหรืออ้วนกว่าภาพเดิมได้ด้วย