कंप्यूटर ग्राफिक्स (कंप्यूटर विज्ञान): Difference between revisions

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1975 में मार्टिन नेवेल द्वारा बनाए गए 3डी कंप्यूटर ग्राफ़िक्स में एक प्रतिष्ठित मॉडल, यूटा चायदानी का एक आधुनिक प्रतिपादन।

कंप्यूटर ग्राफ़िक्स कंप्यूटर विज्ञान का एक उप-क्षेत्र है जो दृश्य सामग्री को डिजिटल रूप से संश्लेषित करने और क्रियाविधि करने के तरीकों का अध्ययन करता है। यद्यपि यह शब्द प्रायः त्रि-आयामी कंप्यूटर ग्राफ़िक्स के अध्ययन को संदर्भित करता है, इसमें द्वि-आयामी ग्राफ़िक्स और प्रतिबिंब प्रक्रमण भी सम्मिलित है।

अवलोकन

कंप्यूटर ग्राफ़िक्स कम्प्यूटेशनल तकनीकों का उपयोग करके दृश्य और ज्यामितीय जानकारी के क्रियाविधि का अध्ययन करता है। यह विशुद्ध रूप से सौंदर्य संबंधी मुद्दों के बजाय छवि निर्माण और प्रसंस्करण की गणितीय और कम्प्यूटेशनल नींव पर केंद्रित है। कंप्यूटर ग्राफ़िक्स को प्रायः विज़ुअलाइज़ेशन (ग्राफ़िक) के क्षेत्र से अलग किया जाता है, हालाँकि दोनों क्षेत्रों में कई समानताएँ हैं।

जुड़े अध्ययनों में सम्मिलित हैं:

कंप्यूटर ग्राफ़िक्स के अनुप्रयोगों में सम्मिलित हैं:

इतिहास

कई अंतरराष्ट्रीय सम्मेलन और पत्रिकाएं हैं जहां कंप्यूटर ग्राफ़िक्स में सबसे महत्वपूर्ण परिणाम प्रकाशित होते हैं। इनमें SIGGRAPH और यूरोग्राफिक्स सम्मेलन और ग्राफ़िक्स जर्नल पर संगणक तंत्र संस्था (एसीएम) लेनदेन सम्मिलित हैं। संयुक्त यूरोग्राफिक्स और एसीएम सिग्राफ संगोष्ठी श्रृंखला में अधिक विशिष्ट उप-क्षेत्रों के लिए प्रमुख स्थान हैं: ज्यामिति प्रसंस्करण पर संगोष्ठी,[1] रेंडरिंग पर संगोष्ठी, कंप्यूटर एनिमेशन पर संगोष्ठी,[2] और उच्च प्रदर्शन ग्राफिक्स।[3] कंप्यूटर विज्ञान के बाकी हिस्सों की तरह, कंप्यूटर ग्राफ़िक्स में सम्मेलन प्रकाशन सामान्यतः जर्नल प्रकाशनों की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण होते हैं (और बाद में स्वीकृति दर कम होती है)।[4][5][6][7]


उपक्षेत्र

कंप्यूटर ग्राफ़िक्स में प्रमुख उपक्षेत्रों का एक व्यापक वर्गीकरण हो सकता है:

  1. ज्यामिति: सतहों का प्रतिनिधित्व और प्रक्रिया करने के तरीके
  2. एनिमेशन: गति का प्रतिनिधित्व और क्रियाविधि करने के तरीके
  3. रेंडरिंग (कंप्यूटर ग्राफिक्स): प्रकाश परिवहन को पुन: पेश करने के लिए कलन विधि
  4. डिजिटल इमेजिंग: छवि अधिग्रहण या छवि संपादन

ज्यामिति

क्वाड्रिक एरर मेट्रिक्स का उपयोग करके गणना की गई सतह का लगातार अनुमान

ज्यामिति का उपक्षेत्र असतत डिजिटल सेटिंग में त्रि-आयामी वस्तुओं के प्रतिनिधित्व का अध्ययन करता है। क्योंकि किसी वस्तु की उपस्थिति काफी हद तक उसके बाहरी हिस्से पर निर्भर करती है, इसलिए सीमा निरूपण का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। दो आयामी सतह (टोपोलॉजी) अधिकांश वस्तुओं के लिए एक अच्छा प्रतिनिधित्व है, हालांकि वे गैर-कई गुना हो सकते हैं। चूंकि सतहें परिमित नहीं हैं, असतत डिजिटल अनुमानों का उपयोग किया जाता है। बहुभुज जाल (और कुछ हद तक उपखंड सतहें) अब तक का सबसे आम प्रतिनिधित्व हैं, हालांकि बिंदु-आधारित प्रतिनिधित्व हाल ही में अधिक लोकप्रिय हो गए हैं (उदाहरण के लिए बिंदु-आधारित ग्राफ़िक्स पर संगोष्ठी देखें)।[8] ये निरूपण लागरंगिआन हैं, जिसका अर्थ है कि नमूनों के स्थानिक स्थान स्वतंत्र हैं। हाल ही में, यूलेरियन सतह विवरण (अर्थात, जहां स्थानिक नमूने तय किए गए हैं) जैसे कि स्तर सेट विकृत सतहों के लिए एक उपयोगी प्रतिनिधित्व के रूप में विकसित किए गए हैं जो कई स्थलीय परिवर्तनों से गुजरते हैं (तरल पदार्थ सबसे उल्लेखनीय उदाहरण हैं)।[9]

ज्यामिति उपक्षेत्रों में सम्मिलित हैं:

  • अंतर्निहित सतह मॉडलिंग - एक पुराना उपक्षेत्र जो सतह के प्रतिनिधित्व के लिए बीजगणितीय सतहों, रचनात्मक ठोस ज्यामिति आदि के उपयोग की जांच करता है।
  • डिजिटल ज्योमेट्री प्रोसेसिंग - 3डी स्कैनिंग, सरलीकरण, फेयरिंग, मेश रिपेयर, जाल मानकीकरण, रीमेशिंग, जाल पीढ़ी, सरफेस कम्प्रेशन, और सरफेस एडिटिंग सभी इस शीर्षक के अंतर्गत आते हैं।[10][11][12]
  • असतत अंतर ज्यामिति - एक नवजात क्षेत्र जो कंप्यूटर ग्राफ़िक्स में उपयोग की जाने वाली असतत सतहों के लिए ज्यामितीय मात्रा को परिभाषित करता है।[13]
  • बिंदु-आधारित ग्राफ़िक्स - एक हालिया क्षेत्र जो सतहों के मौलिक प्रतिनिधित्व के रूप में बिंदुओं पर केंद्रित है।
  • उपखंड सतहों
  • आउट-ऑफ़-कोर मेश प्रोसेसिंग - एक और क्षेत्र जो मेश डेटासेट पर केंद्रित है जो मुख्य मेमोरी में फिट नहीं होता है।

एनिमेशन

एनिमेशन का उपक्षेत्र सतहों (और अन्य घटनाओं) के विवरणों का अध्ययन करता है जो समय के साथ चलते या विकृत होते हैं। ऐतिहासिक रूप से, इस क्षेत्र में अधिकांश काम पैरामीट्रिक और डेटा-संचालित मॉडल पर केंद्रित है, लेकिन हाल ही में भौतिक सिमुलेशन अधिक लोकप्रिय हो गया है क्योंकि कंप्यूटर कम्प्यूटेशनल रूप से अधिक शक्तिशाली हो गए हैं।

एनिमेशन उपक्षेत्रों में सम्मिलित हैं:

प्रतिपादन

File:Cornellbox pathtracing irradiancecaching.png
पाथ ट्रेसिंग और irradiance कैशिंग का उपयोग करके अप्रत्यक्ष फैलाना स्कैटरिंग सिम्युलेटेड.

प्रतिपादन उपक्षेत्रों में सम्मिलित हैं:

  • प्रकाश परिवहन सिद्धांत बताता है कि एक दृश्य में रोशनी एक स्थान से दूसरे स्थान तक कैसे पहुँचती है। दृश्यता (ज्यामिति) प्रकाश परिवहन का एक प्रमुख घटक है।
  • प्रकीर्णन: प्रकीर्णन के मॉडल (किसी दिए गए बिंदु पर सतह के साथ प्रकाश कैसे परस्पर क्रिया करता है) और छायांकन (सतह पर भौतिक गुण कैसे भिन्न होते हैं) का उपयोग सतह की उपस्थिति का वर्णन करने के लिए किया जाता है।यह कंप्यूटर विज्ञान के क्षेत्र में एक विशाल विषय और क्षेत्र है। कंप्यूटर ग्राफ़िक्स का उपयोग यूआई डिज़ाइन, रेंडरिंग, ज्यामितीय वस्तुओं, एनीमेशन और बहुत कुछ में किया जा सकता है। अधिकांश क्षेत्रों में, कंप्यूटर ग्राफिक्स का संक्षिप्त नाम है। कंप्यूटर ग्राफिक्स के कार्यान्वयन के लिए कई उपकरणों का उपयोग किया जाता है। ग्राफ़िक्स में इन समस्याओं का प्रायः प्रतिपादन के संदर्भ में अध्ययन किया जाता है क्योंकि वे प्रतिपादन एल्गोरिदम के डिजाइन को काफी हद तक प्रभावित कर सकते हैं। बिखरने का विवरण सामान्यतः एक द्विदिश बिखरने वाले वितरण समारोह (बीएसडीएफ) के संदर्भ में दिया जाता है। बाद वाला मुद्दा यह बताता है कि विभिन्न प्रकार के बिखरने को सतह पर कैसे वितरित किया जाता है (अर्थात, कौन सा बिखरने का कार्य लागू होता है)। इस तरह के विवरण सामान्यतः एक शेडर नामक प्रोग्राम के साथ व्यक्त किए जाते हैं। (ध्यान दें कि कुछ भ्रम है क्योंकि शेडर शब्द का प्रयोग कभी-कभी उन कार्यक्रमों के लिए किया जाता है जो स्थानीय ज्यामितीय भिन्नता का वर्णन करते हैं।)
  • गैर-फ़ोटो-यथार्थवादी प्रतिपादन
  • भौतिक रूप से आधारित प्रतिपादन - ज्यामितीय प्रकाशिकी के नियमों के अनुसार छवियों को उत्पन्न करने से संबंधित है
  • रीयल-टाइम प्रतिपादन - इंटरएक्टिव एप्लिकेशन के लिए रेंडरिंग पर ध्यान केंद्रित करता है, सामान्यतः ग्राफ़िक्स प्रोसेसिंग युनिट जैसे विशेष हार्डवेयर का उपयोग करता है
  • राहत - हाल ही में री-रेंडरिंग दृश्यों से संबंधित हालिया क्षेत्र

उल्लेखनीय शोधकर्ता

उनके उपयोग के लिए आवेदन

बिटमैप डिजाइन / छवि संपादन

वेक्टर ड्राइंग

वास्तुकला

वीडियो संपादन

मूर्तिकला, एनिमेशन और 3डी मॉडलिंग

डिजिटल रचना

प्रतिपादन

अन्य अनुप्रयोग उदाहरण

यह भी देखें

संदर्भ

  1. "जोमेत्रीप्रोसेसिंग.ऑर्ग". जोमेत्रीप्रोसेसिंग.ऑर्ग. Retrieved 2014-05-01. {{cite web}}: Check |url= value (help)
  2. [1] Archived March 14, 2007, at the Wayback Machine
  3. "उच्च प्रदर्शन ग्राफिक्स". highperformancegraphics.org.
  4. "सर्वोत्तम अभ्यास मेमो". Cra.org. Archived from the original on 2014-05-02. Retrieved 2014-05-01.
  5. "Choosing a venue: conference or journal?". People.csail.mit.edu. Retrieved 2014-05-01.
  6. "Graphics/vision publications acceptance rates statistics". vrlab.epfl.ch. Retrieved 2014-05-01.
  7. An extensive history of computer graphics can be found at this page Archived April 5, 2007, at the Wayback Machine.
  8. "Point Based Graphics 2007 - PBG07". Graphics.ethz.ch. Retrieved 2014-05-01.
  9. "रॉन फेडकीव". graphics.stanford.edu. Retrieved 2014-05-01.
  10. [2] Archived February 14, 2007, at the Wayback Machine
  11. CS 598: Digital Geometry Processing (Fall 2004) Archived 2004-10-25 at archive.today
  12. "डिजिटल ज्यामिति प्रसंस्करण". cs.ubc.ca. Retrieved 2014-05-01.
  13. "असतत विभेदक ज्यामिति". ddg.cs.columbia.edu. Retrieved 2014-05-01.


अग्रिम पठन


बाहरी संबंध



उद्योग

नीला आकाश ग्राफ़िक्स अनुसंधान करने वाली औद्योगिक प्रयोगशालाओं में सम्मिलित हैं:

ग्राफ़िक्स अनुसंधान के लिए उल्लेखनीय प्रमुख फिल्म स्टूडियो में सम्मिलित हैं: