Основные виды компьютерной графики и области ее применения

Июнь 2025

5 минуты

Дизайн

Программирование

Главная
Блог
Статьи по программированию
Разработчикам на заметку: какие языки программирования популярны в 2024-2025 году

Подробнее

Сегодня сложно представить дизайн, рекламу, игры или науку без компьютерной графики (computer graphics, CG). Этот мощный инструмент позволяет визуализировать идеи и создавать целые миры. Рассмотрим подробно понятие компьютерной графики,
объекты, примеры и основные сферы применения.

Содержание

Что такое компьютерная графика
Какие виды компьютерной графики существуют
Объекты компьютерной графики
Применение и функции компьютерной графики
Перспективы развития компьютерной графики

Что такое компьютерная графика

Компьютерная графика — это раздел информатики, посвященный созданию, обработке и хранению изображений с помощью цифровых технологий. По сути, это любые картинки, которые вы видите на экране компьютера, смартфона, в играх, фильмах, на сайтах — если они были созданы или изменены с использованием программ. Представьте цифровой холст и инструменты — кисти, карандаши, ластик — только в виде программного обеспечения.

Компьютерная графика применяется, чтобы создавать изображения с нуля — это рисунки, логотипы, 3D-модели. А также редактировать существующие: улучшать фотографии, менять цвета, добавлять эффекты.

Она помогает визуализировать данные — строить графики, диаграммы, научные модели — и создавать анимации, превращая статичные картинки в движущиеся.

Какие виды компьютерной графики существуют

Хотя результат — изображение на экране — может выглядеть одинаково, способы его создания и хранения различаются. Какие-то из форматов предполагают, что каждому пикселю соответствует определенный цвет и расположение, а некоторые содержат только формулы, по которым компьютер рассчитывает изображение. Основных видов компьютерной графики три. Иногда выделяют и больше, но мы рассмотрим ключевые.

Растровая графика

Растровое изображение состоит из сетки маленьких цветных точек — пикселей (от picture elements). Каждый пиксель имеет свое точное положение и цвет. Чем выше плотность пикселей — выше разрешение, тем детальнее изображение.

Такая графика подходит для сложных изображений с множеством оттенков и деталей. Например, фотографии или цифровые картины.

Главный недостаток — потеря качества при масштабировании. При увеличении растрового изображения, пиксели становятся заметными, края объектов — «зубчатыми». Файлы с высоким разрешением могут занимать много места.

Векторная графика

В отличие от растра векторное изображение создается с помощью математических формул. Оно состоит не из пикселей, а геометрических объектов: точек, линий, кривых, многоугольников. Компьютер запоминает не цвет каждой точки, а параметры фигур — координаты точек, толщину линий, цвет заливки.

Главное достоинство — масштабируемость без потери качества. Векторное изображение можно увеличивать или уменьшать до любых размеров, и оно всегда останется четким.

Минус ― сложно передать фотореалистичные изображения с плавными цветовыми переходами и текстурами.

Трехмерная графика

Этот вид графики работает с объектами в трехмерной среде. У них есть ширина, высота и глубина — оси X, Y, Z. Она позволяет создавать реалистичные изображения и анимацию, имитировать физические свойства объектов, рассматривать объекты под разными углами.

Недостаток ― высокая нагрузка на вычислительные ресурсы и сложный, трудоемкий процесс создания.

Объекты компьютерной графики

Это базовые элементы, из которых строятся изображения в разных видах графики. Если в растровой графике это пиксели, в векторной — геометрические примитивы. А в трехмерной используются вершины, полигоны, текстуры и другие. Разберемся, из чего конкретно состоят изображения в каждом случае.

В растровой графике

Пиксель ― самый маленький элемент изображения, имеющий свой цвет и координаты. Совокупность пикселей формирует картинку.

Разрешение ― это количество пикселей по ширине и высоте изображения. Определяет детализацию.

Глубина цвета ― количество бит, используемых для кодирования цвета одного пикселя. Определяет, сколько разных цветов может быть в изображении.

В векторной графике

Точка (узел) определяет положение на плоскости. Ключевой элемент для построения линий и кривых.

Линия (сегмент) ― прямая или кривая, соединяющая две точки. Имеет параметры толщины (обводка), цвета, стиля (сплошная, пунктирная).

Кривая Безье ― особый тип кривой, управляемый опорными точками и направляющими «рычагами», позволяет создавать плавные изгибы. Основа большинства векторных редакторов.

Контур (shape) ― замкнутая последовательность линий и кривых, образующая фигуру: круг, квадрат, произвольная форма.

Заливка (fill) ― цвет, градиент или узор, заполняющий внутреннюю область контура.

Обводка (stroke) ― линия, идущая вдоль контура фигуры, имеющая свою толщину, цвет и стиль.

В трехмерной графике

Вершина (vertex) ― точка в 3D-пространстве, имеющая координаты X, Y, Z.

Ребро (edge) ― линия, соединяющая две вершины.

Полигон (face) ― плоская поверхность, ограниченная ребрами. Совокупность полигонов формирует поверхность 3D-модели.

Сетка (mesh) ― совокупность вершин, ребер и полигонов, образующая форму трехмерного объекта.

Текстура ― растровое изображение, которое «натягивается» на поверхность 3D-модели для придания ей цвета, узора и деталей.

Материал ― набор свойств, определяющих, как поверхность объекта взаимодействует со светом.

Источник света ― виртуальный объект, излучающий свет в сцене.

Камера ― виртуальная точка обзора, определяющая, как сцена будет показана в финальном изображении.

Процесс создания графических изображений

Применение и функции компьютерной графики

Компьютерная графика окружает нас повсюду, даже там, где мы ее не замечаем. С ее помощью можно визуализировать сложные идеи, моделировать объекты, передавать информацию в удобной и понятной форме. Это не только спецэффекты в кино, дизайн упаковок продуктов или персонажи видеоигр. Графика используется в многочисленных сферах:

Развлечения (кино, анимация, игры). Она позволяет создавать фантастические миры, невероятных существ, зрелищные визуальные эффекты, а также целые мультфильмы и игровые вселенные.
Графический дизайн. Логотипы, рекламные плакаты, обложки книг, оформление сайтов и приложений — все это создается с помощью инструментов компьютерной графики.
Промышленный дизайн. Прежде чем выпустить автомобиль, телефон или даже мебель, дизайнеры создают их точные 3D-модели. Это помогает оценить внешний вид, эргономику и внести изменения еще до начала производства.
Дизайн интерьера и архитектура. Компьютерная графика используется для создания фотореалистичных изображений будущих зданий и интерьеров.
Наука и медицина. Сложные научные данные, например, структура молекулы, карта погоды, результаты медицинского сканирования, преобразуются в наглядные графики, диаграммы или трехмерные модели.
Образование. Интерактивные учебные пособия, обучающие симуляторы, наглядные презентации делают процесс обучения более понятным и увлекательным благодаря графике.
Реклама и маркетинг. Графика позволяет создавать привлекательные изображения товаров, рекламные ролики, баннеры. Она привлекает внимание к продукту и подчеркивает его преимущества.
Инженерия и производство. В системах автоматизированного проектирования компьютерная графика используется для создания точных чертежей, моделей деталей, механизмов и конструкций.

Перспективы развития компьютерной графики

Компьютерная графика — одна из самых динамично развивающихся областей информационных технологий. Еще недавно реалистичное освещение, объемные тени или интерактивные 3D-сцены казались фантастикой. Сегодня все это — стандарт. Графика стремительно приближается к фотореализму, а технологии становятся доступнее и применяются за пределами индустрии развлечений.

Одна из ключевых технологий — трассировка лучей. Она имитирует поведение света в реальном мире и позволяет добиваться потрясающей реалистичности в изображениях. Раньше ее применяли лишь в кино, теперь — и в играх.

Искусственный интеллект уже помогает художникам и дизайнерам. Он может автоматизировать рутинные задачи: генерировать текстуры, модели и даже целые сцены по текстовому описанию или наброску.

Виртуальная и дополненная реальность становятся более убедительными и интерактивными. VR погружает пользователя в цифровой мир, а AR добавляет виртуальные объекты в реальное окружение.

Мощные графические вычисления требуют больших ресурсов. Облачные сервисы позволяют обрабатывать и рендерить графику на удаленных серверах. Они делают высокое качество доступным даже на не особо мощных устройствах через стриминг.

Программы для создания графики становятся мощнее и удобнее. Появляются инструменты, ориентированные как на профессионалов, так и на любителей.

В ближайшем будущем мы увидим более тесную интеграцию компьютерной графики с другими технологиями: от ИИ до метавселенных. Она будет становиться реалистичнее, интерактивнее и доступнее, открывая новые возможности для творчества, работы, обучения и развлечений.

Сегодня графика напрямую влияет на то, как мы воспринимаем интерфейсы, взаимодействуем с устройствами и получаем информацию. Именно поэтому растет спрос на специалистов, которые умеют не только создавать красивую картинку, но и проектировать удобные, интуитивно понятные цифровые продукты. Здесь на сцену выходит UX/UI-дизайн — область, в которой знания о графике сочетаются с пониманием поведения пользователя.

Если вы хотите освоить это направление и начать карьеру в дизайне интерфейсов, присмотритесь к онлайн-курсу по UX/UI-дизайну от ProductStar. Он поможет вам разобраться в основах, собрать портфолио и сделать уверенный шаг в востребованную профессию.

Перейти к профессии

Интенсив РБК на выбор

3 мини-курса в подарок

Подписка РБК на 6 месяцев

Профессия UX/UI-дизайнер со скидкой до 57% и подарками на 135 000 ₽

Проконсультируйтесь
с карьерным специалистом

Проанализируем ваши навыки, сферу интересов и дадим рекомендации по дальнейшему профессиональному развитию

Вам может понравиться

Смотреть все статьи —>

28/03/2025

Нейросети для генерации изображений: топ-10 онлайн-сервисов

22/11/2024

Веб-дизайнер и UX/UI-дизайнер: в чем отличия - чем занимаются в веб-, UX- и UI-дизайне

18/11/2024

Тренды UX/UI-дизайна 2024 и 2025 года: актуальные направления - Productstar

3

дн.

час.

мин.

сек.

:

00

:

00

:

00

скидка до 57% и подарки на 135 000 ₽

Сохранить подарки

Что такое компьютерная графика Компьютерная графика — это раздел информатики, посвященный созданию, обработке и хранению изображений с помощью цифровых технологий. По сути, это любые картинки, которые вы видите на экране компьютера, смартфона, в играх, фильмах, на сайтах — если они были созданы или изменены с использованием программ. Представьте цифровой холст и инструменты — кисти, карандаши, ластик — только в виде программного обеспечения. Компьютерная графика применяется, чтобы создавать изображения с нуля — это рисунки, логотипы, 3D-модели. А также редактировать существующие: улучшать фотографии, менять цвета, добавлять эффекты. Она помогает визуализировать данные — строить графики, диаграммы, научные модели — и создавать анимации, превращая статичные картинки в движущиеся. Какие виды компьютерной графики существуют Хотя результат — изображение на экране — может выглядеть одинаково, способы его создания и хранения различаются. Какие-то из форматов предполагают, что каждому пикселю соответствует определенный цвет и расположение, а некоторые содержат только формулы, по которым компьютер рассчитывает изображение. Основных видов компьютерной графики три. Иногда выделяют и больше, но мы рассмотрим ключевые. 1. Растровая графика Растровое изображение состоит из сетки маленьких цветных точек — пикселей (от picture elements). Каждый пиксель имеет свое точное положение и цвет. Чем выше плотность пикселей — выше разрешение, тем детальнее изображение. Такая графика подходит для сложных изображений с множеством оттенков и деталей. Например, фотографии или цифровые картины. Главный недостаток — потеря качества при масштабировании. При увеличении растрового изображения, пиксели становятся заметными, края объектов — «зубчатыми». Файлы с высоким разрешением могут занимать много места. 2. Векторная графика В отличие от растра векторное изображение создается с помощью математических формул. Оно состоит не из пикселей, а геометрических объектов: точек, линий, кривых, многоугольников. Компьютер запоминает не цвет каждой точки, а параметры фигур — координаты точек, толщину линий, цвет заливки. Главное достоинство — масштабируемость без потери качества. Векторное изображение можно увеличивать или уменьшать до любых размеров, и оно всегда останется четким. Минус ― сложно передать фотореалистичные изображения с плавными цветовыми переходами и текстурами. 3. Трехмерная графика Этот вид графики работает с объектами в трехмерной среде. У них есть ширина, высота и глубина — оси X, Y, Z. Она позволяет создавать реалистичные изображения и анимацию, имитировать физические свойства объектов, рассматривать объекты под разными углами. Недостаток ― высокая нагрузка на вычислительные ресурсы и сложный, трудоемкий процесс создания. Объекты компьютерной графики Это базовые элементы, из которых строятся изображения в разных видах графики. Если в растровой графике это пиксели, в векторной — геометрические примитивы. А в трехмерной используются вершины, полигоны, текстуры и другие. Разберемся, из чего конкретно состоят изображения в каждом случае. В растровой графике Пиксель ― самый маленький элемент изображения, имеющий свой цвет и координаты. Совокупность пикселей формирует картинку. Разрешение ― это количество пикселей по ширине и высоте изображения. Определяет детализацию. Глубина цвета ― количество бит, используемых для кодирования цвета одного пикселя. Определяет, сколько разных цветов может быть в изображении. В векторной графике Точка (узел) определяет положение на плоскости. Ключевой элемент для построения линий и кривых. Линия (сегмент) ― прямая или кривая, соединяющая две точки. Имеет параметры толщины (обводка), цвета, стиля (сплошная, пунктирная). Кривая Безье ― особый тип кривой, управляемый опорными точками и направляющими «рычагами», позволяет создавать плавные изгибы. Основа большинства векторных редакторов. Контур (shape) ― замкнутая последовательность линий и кривых, образующая фигуру: круг, квадрат, произвольная форма. Заливка (fill) ― цвет, градиент или узор, заполняющий внутреннюю область контура. Обводка (stroke) ― линия, идущая вдоль контура фигуры, имеющая свою толщину, цвет и стиль. В трехмерной графике Вершина (vertex) ― точка в 3D-пространстве, имеющая координаты X, Y, Z. Ребро (edge) ― линия, соединяющая две вершины. Полигон (face) ― плоская поверхность, ограниченная ребрами. Совокупность полигонов формирует поверхность 3D-модели. Сетка (mesh) ― совокупность вершин, ребер и полигонов, образующая форму трехмерного объекта. Текстура ― растровое изображение, которое «натягивается» на поверхность 3D-модели для придания ей цвета, узора и деталей. Материал ― набор свойств, определяющих, как поверхность объекта взаимодействует со светом. Источник света ― виртуальный объект, излучающий свет в сцене. Камера ― виртуальная точка обзора, определяющая, как сцена будет показана в финальном изображении. Применение и функции компьютерной графики Компьютерная графика окружает нас повсюду, даже там, где мы ее не замечаем. С ее помощью можно визуализировать сложные идеи, моделировать объекты, передавать информацию в удобной и понятной форме. Это не только спецэффекты в кино, дизайн упаковок продуктов или персонажи видеоигр. Графика используется в многочисленных сферах: Развлечения (кино, анимация, игры). Она позволяет создавать фантастические миры, невероятных существ, зрелищные визуальные эффекты, а также целые мультфильмы и игровые вселенные. Графический дизайн. Логотипы, рекламные плакаты, обложки книг, оформление сайтов и приложений — все это создается с помощью инструментов компьютерной графики. Промышленный дизайн. Прежде чем выпустить автомобиль, телефон или даже мебель, дизайнеры создают их точные 3D-модели. Это помогает оценить внешний вид, эргономику и внести изменения еще до начала производства. Дизайн интерьера и архитектура. Компьютерная графика используется для создания фотореалистичных изображений будущих зданий и интерьеров. Наука и медицина. Сложные научные данные, например, структура молекулы, карта погоды, результаты медицинского сканирования, преобразуются в наглядные графики, диаграммы или трехмерные модели. Образование. Интерактивные учебные пособия, обучающие симуляторы, наглядные презентации делают процесс обучения более понятным и увлекательным благодаря графике. Реклама и маркетинг. Графика позволяет создавать привлекательные изображения товаров, рекламные ролики, баннеры. Она привлекает внимание к продукту и подчеркивает его преимущества. Инженерия и производство. В системах автоматизированного проектирования компьютерная графика используется для создания точных чертежей, моделей деталей, механизмов и конструкций. Перспективы развития компьютерной графики Компьютерная графика — одна из самых динамично развивающихся областей информационных технологий. Еще недавно реалистичное освещение, объемные тени или интерактивные 3D-сцены казались фантастикой. Сегодня все это — стандарт. Графика стремительно приближается к фотореализму, а технологии становятся доступнее и применяются за пределами индустрии развлечений. Одна из ключевых технологий — трассировка лучей. Она имитирует поведение света в реальном мире и позволяет добиваться потрясающей реалистичности в изображениях. Раньше ее применяли лишь в кино, теперь — и в играх. Искусственный интеллект уже помогает художникам и дизайнерам. Он может автоматизировать рутинные задачи: генерировать текстуры, модели и даже целые сцены по текстовому описанию или наброску. Виртуальная и дополненная реальность становятся более убедительными и интерактивными. VR погружает пользователя в цифровой мир, а AR добавляет виртуальные объекты в реальное окружение. Мощные графические вычисления требуют больших ресурсов. Облачные сервисы позволяют обрабатывать и рендерить графику на удаленных серверах. Они делают высокое качество доступным даже на не особо мощных устройствах через стриминг. Программы для создания графики становятся мощнее и удобнее. Появляются инструменты, ориентированные как на профессионалов, так и на любителей. В ближайшем будущем мы увидим более тесную интеграцию компьютерной графики с другими технологиями: от ИИ до метавселенных. Она будет становиться реалистичнее, интерактивнее и доступнее, открывая новые возможности для творчества, работы, обучения и развлечений. Сегодня графика напрямую влияет на то, как мы воспринимаем интерфейсы, взаимодействуем с устройствами и получаем информацию. Именно поэтому растет спрос на специалистов, которые умеют не только создавать красивую картинку, но и проектировать удобные, интуитивно понятные цифровые продукты. Здесь на сцену выходит UX/UI-дизайн — область, в которой знания о графике сочетаются с пониманием поведения пользователя. Если вы хотите освоить это направление и начать карьеру в дизайне интерфейсов, присмотритесь к онлайн-курсу по UX/UI-дизайну от ProductStar. Он поможет вам разобраться в основах, собрать портфолио и сделать уверенный шаг в востребованную профессию.