컴퓨터 그래픽스

 

 
1.컴퓨터 그래픽스의 개념
   정의 : 입력장치를 통하여 입력된 정보를 모니터를 통하여 만들어 내느 이미지 컴퓨터 아트
             우리 눈으로 인식할 수 있는 모든 영상, 컴퓨터를 이용하는 모든 행위로 컴퓨터 이미지를 말함.
    장점 : 사상의 세계를 자유롭게 표현, 세밀한 부분 표현가능, 실물재현, 매핑기법 및 가시영역을 벗어난 색채표현, 연구보존, 수정, 출력가능
    단점 : 모니터의 색과 인쇄출력물의 색이 다름. 모니터의 크기 제한으로 큰 작업물은 한눈에 볼 수 없다.
 
2. 컴퓨터 그래픽스의 역사
      제1세대 : 진공관 릴레이식, 방공 시스템, 일기예보, 최초의 컴퓨터 에니악을 발명, CRT에 의한 영상시대의 개막, 프린터 플로터의 개발
      제2세대 : 트렌지스터, 반도체 소자 사용, CAD 시스템, MIT 스케치 패트 시스템, 컴퓨터 아티스트의 출현
      제3세대 : 그래픽스의 실용화, IC 사용, 백터 스켄형, CRT보급, CAD/CAM, 다중처리, 운영체계, 컴퓨터 애니메이션, 뉴 미디어
      제4세대 : 자동화, 개인화, 네트워크 관리, 인공지능 로봇, LSI회로, 3차원의 색표현
      제5세대 : SVLSI, ULSI, 바이오소자, 광소자, 대규모 종합 정보 네트워크, 인터넷 대중화, 홈페이지,
 
3. 컴퓨터 그래픽스의 원리
     5대 기능 : 입력장치 - 기억장치 - 제어장치 - 연산장치 - 출력장치
      소프트웨어 시스템 : 응용프로그램, 데이터베이스, 그래픽 페키지
      CPU : 입력된 모든 자료와 정보를 분석, 교환, 처리하여 기억장치 또는 화면 CRT에 재생시키는 시스템 제어장치
      입력장치 : 키보드, 마우스, 라이트펜, 디지타이징 태블릿, 스케너
      기억장치
           단위 : 연산의 기본 단위 : Bit - Byte - KB - MB- GB - TB
           종류 : 주기억장치( 램, 롬),  캐쉬메모리, 보조기억장치(하드 디스크, 플로피 디스크)
      제어장치 : 기억장치의 내용을 해독하고 각 장치에 명령을 내리거나 통제하는 기능
      연산장치 : 계산담당. 중앙처리장치 안에 있는 고속의 소용량 기억 장치인 소용량 기억 장치인 레지스터들로 구성
      출력장치 : 모니터, 프린터, 플로터, 레코더
 
4. 디자인 도구로서의 컴퓨터 그래픽스
     응용 소프트웨어
         2D 그래픽스 소프트웨어 : 벡터 방식, 비트맵 방식, 애니메이션
         3D 그래픽스 소프트웨어 : 렌더링, 3차원 애니메이션
     이미지 표현 원리
         백터 이미지 : 곡선으로 연결되는 방식. 원래의 이미지를 손상하지 않음. 비트맵보다 저용량, 객체 지향성 이미지
         비트맵 이미지 : 도형이나 그림을 픽셀이나 비트맵의 조합으로 표현. 픽셀당 흑백의 1Bit 정보를 가짐.
     이미지 표현 요소
         해상도 : 가로, 세로 공간 안의 픽셀 수를 말함. 비트맵 이미지와 관련 있음.
         DPI(Dot Per Inch) : 스캐너 등에서 해상도를 표시하는 단위
         앨리어싱 : 픽셀의 데이터가 0과 1의 흰색과 검정색으로 표현될 때 중간 회색의 데이터를 잃어버리는 현상
         안티 앨리어싱 : 픽셀의 그리드에 단계별 회색을 넣어서 계단 현상을 완화시켜 주는 것
     색채 표현
         비트맵 모드 : 하나의 화상을 표현하는 방식
         그레이 모드 : 검은색과 흰색, 회색의 음영으로 구성된 모드
         컬러 팔레트 : 8비트는 256컬러, 24비트는 약 16만 컬러
         인덱스 컬러 : 인터넷, 멀티미디어 등으로 빠른 시간 안에 제한된 팔레트를 보내야 한다거나 색상표를 편집할 때 사용되는 단일 채널 이미지
         RGB 모드 : 빛의 3원색인 RGB를 혼합하여 모든 색을 표현. 가산혼합으로 혼합될수록 밝아짐.
         CMYK 모드 : 안료의 원색. 감산혼합으로 혼합될수록 어두워짐.
    디자인 작업 순서
         아이디어 스케치 - 드로잉 작업 - 페인팅 작업 - 최종 이미지 표현
 
5. 컴퓨터 응용 평면 디자인
     드로잉 프로그램
           어도비 일러스트레이터 : 가시영역을 넘은 색과 사용하기 쉬운 드로잉 툴과 텍스트 기능. 비교적 쉽고 작업 속도가 빠름. 벡터 방식
           프리핸드 : 일러스트레이션 전문 프로그램.
           오토캐드 : 좌표점, 각도를 이용한 방식
           코렐드로우 : 벡터 방식의 그래픽 처리 소프트웨어. OLE를 통하여 상호 호환성이 가능
      페인팅 프로그램
           어도비 포토샵 : 이미지 보정 및 합성
         페인터 : 화가나 일러스트레이터 등의 아티스트의 전통적인 재료들과 텍스처를 표현해 주는 프로그램
 
6.  3차원 형상 모델링
      모델링
          와이어 프레임 모델 : 선으로 물체를 표현
          표면 모델 : 와이어 프레임에 껍질을 씌어 놓은 형태
          솔리드 모델 : 물체의 내부까지 꽉 차있는 단순한 입체형
          파라메트릭 모델 : 수학적 방식으로 정의되는 모델 표현 방식
          프랙탈 모델 : 단순한 모양에서 점차적으로 복잡한 형상을 구축해 가는 기법
 
7.  컴퓨터 그래픽스 및 렌더링
       렌더링 : 3차원의 물체에 명암과 색상을 입혀 사실적으로 표현되는 작업
      재질
            텍스처 매핑 : 3차원 물체에 2차원의 비트맵 이미지를 입히는 것
            범프 매핑 : 표면의 단위면 법선을 변경하여 요철 효과를 내는 것
            불투명 매핑 : 표면상의 불투명한 영역과 투명한 영역을 지정
            반사 매핑 : 물체가 거울에 반사된 이미지의 효과
       음영
            플랫 셰이딩 : 면과 면 사이의경계에서 급격한 명암차가 생김.
            그라운드 셰이딩 : 색퍼짐 효과를 사용, 사실적인 이미지
            퐁 셰이딩 : 가장 사실적인 이미지. 부드러운 곡선 표면에 적합
             
8.  컴퓨터 애니메이션 (홈페이지에서 애니메이션 부분을 참고하세요. 아주 자세히 나와 있습니다.^^)
      애니메이션 방식 : 프레임, 키프레임
      애니메이션 제작과정 : 스토리보드 - 기획 - 제작 - 음향합성 - 레코딩
      애니메이션 종류
             2차원 애니메이션 : 셀, 컷아웃, 플립북, 투광, 로토스코핑, 인형
             3차원 애니메이션 : 디지털 비디오, 컴퓨터 애니메이션