الرسوميات الحاسوبية (بالإنگليزية: Computer graphics) رسوميات الحاسوب قسم فرعي من فهم الحاسوب، والذي يفهم طرق هجريب ومعالجة المحتوى المرئي. بالرغم من حتى 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++.

تاريخها

عُرف مصطلح رسوميات حاسوبية في عام 1960 بواسطة William Fetter, وهومصمم 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 قابله 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 القابلات 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 وقابلات الحاسب الرسومية. كما طورت شركة جنرال موتورز اول نظام تصميم بمساعدة الحاسوب CAD وهوDAC-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 وهواول 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 حتى 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 القابلة الرسومية لتمثيل البيانات والمعلومات بالرموز والايقونات والصور بدلا من النصوص. الرسوميات هي واحدة من خمس عناصر لتقنيات الوسائط المتعددة (النص، الصوت، الرسومات، الصوت والصورة, 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

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.وهذه الرسوميات ثنائية الأبعاد تُستخدم بشكل أساسي في برامج صُممت في الأصل لتقنيات الطباعة والرسم مثل فهم الطباعة وفهم الخرائط والرسم الصناعي والإعلان وغيرها. وفي هذه البرامج لا تعتبر هذه الرسوميات تمثيلا للعالم الحقيقي فحسب, بل تعتبر منتج مستقل ذوقيمة إضافية, فإن هذه الرسومات هي المفضلة في التقنيات السابقة لأنها تعطي تحكما مباشرا للصورة أكثر من الرسومات ثلاثية الأبعاد.

رسوميات ثلاثية البعد

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 فهوموجود بالمتحف الوطني لتاريخ الحاسوب بالولايات المتحدة الأمريكية، كاليفورنيا.

فن البكسل

فن البكسل (pixel art) هوأحد أقسام الفن الرقمي الرسومي الحديث, أُسس خلال استخدام برمجيات رسوميات الرستر حيث يتم تعديل أورسم الصورة في مستوى دقيق جداً وهومستوى البكسل (مستوى تكوين وحدة الصورة).

وهي الرسوم التي تستخدم عادةً في الالعاب القديمه ,(مثل أجهزة المنصاب القديمة كسيجا,ومثل لعبة جهاز نينتندوإنترتينمنت سيستم ماريو) أوألعاب كثير من أجهزة الموبايل القديمة أوالحالية هي رسوم فن البكسل.

رسوميات متجهية

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

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 حتى التطبيقات ثنائية الأبعاد ما زالت تعطي نتائج أسرع وإظهار جذاب حتي بالحواسب ذات القوى المتوسطة. قد يستخدم المنتج النهائي للرسوميات الحاسوبية لوسائط مثل الأفلام أوللحاسوب نفسه. التقنية تعهد إيضا باسم «توليد الصور الاِصتناعية بواسطة الحاسوب» (Computer Generated Imagery (= CGI)).

لخلق خداع بصري، جميع صورة أوكادر يظهر علي شاشة الحاسوب، يتم استبدالها بسرعة بصورة أخرى تشابة الصورة السابقة تماما ويوجد بها تعديل سهل بإتجاه الحركة، مثل تحريك الشكل الموجود بالصورة قليلا، جميع صورة يزيد بها معدل الحركة عن الصورة التي تسبقها بمعدل سهل 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 -أوالأشكال- تم بنائها أوتشكيلها يتم كسوتها بهيكل إفتراضي، أما في حالة الرسوميات ثنائية الأبعاد، فالرسومات تكون غالبا منفصلة في وجود طبقات شفافة غير مرئية بينها، ولا يشترط حتى يجمعهم هيكل إفتراضي. يتم بعدها ترجمة الحركة، الموجود في أجزاء الجسم أوالشكل -أوالتكوين- المتنوعة بواسطة محرك لمفتاح الكادر. الفارق بين المظهر النهائي للكادرات يتم حسابة بشكل آلي ثم في النهاية يتم إظهار الحركة بشكل نهائي.

معالجة الصور

أعلام الباحثين في الرسوميات الحاسوبية

انظر أيضاً

المراجع

وصلات خارجية

• A Critical History of Computer Graphics and Animation
• 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