|
|
|
|
رشته علوم کامپیوتر
شاخههای دانشگاهی علوم کامپیوتر عبارتاند از:
[ویرایش] ریاضیات[ویرایش] نظریه محاسبات[ویرایش] الگوریتم[ویرایش] زبانهای برنامهنویسی و کامپایلرهازبانهای برنامهنویسی [ویرایش] هوش مصنوعی[ویرایش] گرافیک کامپیوتریچکیده: اگرچه هزاران فرمت فایل گرافیک موجود است، اما مرورگرهای وب تنها تعداد کمی از آنها را پشتیبانی میکنند. این مقاله فرمتهای مختلف فایل گرافیک قابل دسترس و زمان کاربردشان را شرح میدهد. کلید واژه: فرمت گرافیکی، گرافیک، وب، وبسایت، فشردگی، شفافیت، تنیدگی، بارگذاری تدریجی Photographic Expert Group, Graphic Interchange Format, Portable Network Graphic, transparency, compression, Interlacing, progressive loading, PNG, GIF فرمتهای فایل گرافیک پشتیبانی شده توسط اکثر مرورگرهای وب شامل GIF (Graphic Interchange Format)، JPEG (Photographic Expert Group)، [۱]PNG (Portable Network Graphic) و گرافیکهای برداری(Vector) هستند. بعضی از مشخصههای فایل گرافیک عبارتاند از: • شفافیت (transparency): این مشخصه به تصویر اجازه میدهد تا در درجات مختلف تیرگی از کدر گرفته تا شفافیت کامل قرار گیرد. • فشردگی (compression): این مشخصه به تصویر اجازه میدهد که با استفاده از الگوریتمی ریاضی، با گروهی از پیکسلها به عنوان یک واحد مجزا برخورد کرده و در نتیجه در فایلهای کوچکتری ذخیره شود. • تنیدگی (Interlacing) : این ویژگی به تصویر اجازه میدهد که ابتدا با رسم سطرهای فرد و سپس بازگشت و رسم ردیفهای زوج، نمایش داده شود و در نتیجه کاربر تصویر را سریعتر میبیند. • تصویر متحرک (animation): تصویر متحرک با استفاده از تصاویر ثابت متوالی، تاثیر حرکت را بوجود میآورد. تصاویر متحرک از نوع gif احتیاج به نصب برنامهای خاص بر روی مرورگر یا تغییر آن ندارند و تقریبا روی تمام دستگاهها عمل میکنند. • بارگذاری تدریجی (progressive loading) : بارگذاری تدریجی شبیه به تنیدگی است. چون در ابتدا فقط بخشی از تصویر را بارگذاری میکند، اما مبتنی بر ردیفهای زوج و فرد نیست. این روش نیز به کاربر امکان میدهد که تصویر را سریعتر ببیند. [۲] فرمت GIF فرمت GIF در سال ۱۹۸۰ ایجاد و در اوایل ۱۹۹۰ از سوی طراحان وب به عنوان فرمت گرافیک برتر برای صفحات وب پذیرفته شد. فایلهای GIF از الگوریتم فشردهسازی استفاده میکنند(به منظور بارگذاری سریع، اندازه فایلهای تصویری را کوچک میکند). فایلهای GIF به ۲۵۶ رنگ (۸ بیت) محدود شدهاند و از ویژگیهای تنیدگی و شفافیت پشتیبانی میکنند. همچنین ممکن است بتوان با استفاده از فرمت GIF گرافیکهای انیمیشنی نیز ایجاد کرد. تمام مرورگرها میتوانند فایلهای GIF را نشان دهند. مزایای GIF عبارتاند از: • بیشترین فرمت استفاده شده • جلوه بهتر نمودارها • پشتیبانی از شفافیت فرمت JPEG فایلهای JPEG فشرده شده هستند، اما از رنگهای واقعی (۲۴ بیتی(پشتیبانی میکنند و برای عکسهایی که کیفیت تصاویر در آنها مساله مهمی تلقی میشود به فرمتهای دیگر ترجیح داده میشوند. فرمت JPEG از یک بارگذاری تدریجی پشتیبانی میکند، که یک عکس تقریبا فوری ایجاد و به مرور بقیه تصویر را بارگذاری میکند و به تدریج کیفیت آن را بالاتر میبرد. برخلاف GIF، فشردگی فایلهای JPEG میتواند توسط طراح وب کنترل شود که شامل سطوح مختلف کیفیت تصویر و اندازه فایل است. تمام مرورگرها میتوانند فایلهای JPEG را نمایش دهند. مزایای JPEG را میتوان به در فهرست زیر خلاصه نمود: • نسبت فشردهسازی بالا، که به معنای افزایش سرعت بارگذاری میباشد. • ارایه کیفیت عالی برای عکسها و تصاویر پیچیده • پشتیبانی رنگ ۲۴ بیتی ________________________________________ ۲ ویراستار: در واقع فرمت PNG تنها برای وب ساخته شدهاست. اصلیترین دلیل عدم گسترش آن در سطح وسیع پشتیبانی نشدن آن توسط مرورگرهاست. اما به عنوان دلیلی دیگر، به جدید بودن آن نسبت به دیگر فرمتهای موجود نیز میتوان اشاره کرد. ۱ ویراستار: در حالت کلی، در هر دو ویژگی «تنیدگی» و «بارگذاری تدریجی»، تصویر به شکل قطعات کوچک و به تدریج در سایت نمایش داده میشود و این کار تا انتها که تمام تصویر بدرستی نمایش پیدا کند، ادامه مییابد. حالت دیگر این است که در ابتدا تصویر با کیفیت نامطلوب نمایش داده شود سپس به مرور کیفیت آن تا رسیدن به سطح واقعی افزایش پیدا کند. این قابلیت به علت نیاز به نگهداری و ارسال اطلاعات اضافی به همراه تصویر باعث افزایش حجم تصویر و زمان انتقال آن میشود، اما به مرورگرها امکان تثبیت موقعیت تصاویر را میدهد که باعث بهبود مشاهده میگردد. به علاوه، کاربران میتوانند با مشاهده بخشی از یک تصویر در مورد Load شدن باقی آن تصمیم بگیرند. فرمت PNG فرمت PNG نسبتاً جدید و به عنوان یک جایگزین برای فایل GIF معرفی شدهاست. یک فایل PNG رنگهای ۲۴ بیتی، شفافیت و تنیدگی را پشتیبانی میکند و میتواند متن کوتاهی را به عنوان شرح محتویات عکس، برای استفاده از موتورهای جستجو در خود جای دهد. متاسفانه، اکثر مرورگرها از PNG پشتیبانی نمیکنند و فقط یکی از آنها این کار را انجام میدهد و البته هنوز تمام مشخصههای آن را پشتیبانی نمیکند. اما این موضوع در آینده تغییر خواهد کرد. مزایای PNG به قرار زیر است: • بر محدودیت رنگ ۸ بیتی فایق آمدهاست. • امکان استفاده از شرح متن تصویر را برای موتور جستجوگر فراهم میکند. • از شفافیت پشتیبانی میکند. • نمودارها را بهتر از JPEG نشان میدهد. گرافیکهای برداری (Vector) اکثر گرافیکهای وب، تصاویر نقشهبیتی (bitmap) هستند و شامل شبکهای از پیکسلهای رنگی. تصاویر و توضیحات باید به عنوان گرافیکهای برداری ایجاد شوند که شامل شرح ریاضی هر عنصر است که شکل خطوط و رنگ تصویر را ایجاد میکند. گرافیکهای برداری با برنامهای نظیر Adobe Illustrator و Macromedia Freehand ایجاد میشوند و منتخب هنرمندان گرافیک برای خلق تصاویر هستند. گرافیکهای برداری باید به فرمت PNG، JPEG یا GIF مبدل شوند تا روی صفحه وب بکار برده شوند. کدام فرمت را باید بکار برد؟ طراحان وب بیشتر اوقات فرمتهای GIF و JPEG را بکار میبرند. اما چون معمولاً اندازه یک فایل GIF کوچکتر از اندازه یک فایل JPEG است، اکثر طراحان وب در پسزمینهها، کادرها، قابها (frame) و دیگر اجزای گرافیکی، که استفاده از رنگ ۸ بیتی در آنها مناسب به نظر برسد، فرمت GIF را بکار میبرند. بیشتر طراحان برای عکسها و توصیفات، فرمت JPEG را بر میگزینند؛ چراکه فشردگی فایل کیفیت تصویری عکس را خدشه دار نمیکند. همانطور که PNG توسط اکثر مرورگرهای وب پشتیبانی کامل میشود، احتمالاً برای عناصر غیرتصویری هم به عنوان جایگزینی برای GIF، از طرف طراحان وب انتخاب خواهد شد. با این وجود، GIF همچنان برای انیمیشن بکار برده خواهد شد. نتیجهگیری فرمتهای GIF و JPEG به طور جهانی پشتیبانی میشوند و طراح وب بسته، به کیفیت تصویر و محل اسفاده آن نوع فرمت مورد نظر را انتخاب میکند و هنوز زمان مناسب برای انتخاب فرمت PNG نرسیدهاست. [ویرایش] سیستمهای پردازش موازیشبکه گرافیک سه بعدی در برنامههای کامپیوتری جدید کاربرد بسیاری دارد. استفاده که برنامهها از گرافیک سه بعدی میکنند از بازیهای اینتراکتیو سه بعدی تا شبیه سازی و پزشکی و مصارف شغلی متفاوت است. محصولات پر کیفیت سه بعدی راه خودشان را به سمت فیلمها و صنعت و آموزش به خوبی پیدا کردهاند. Real-time ۳D : همانگونه که قبلا تعریف شد گرافیکهای سه بعدی بلادرنگ متحرک هستند و با کاربر فعل و انفعال دارند. یکی از اولین استفادهها از گرافیک بلادرنگ سه بعدی شبیه سازی پرواز در امور نظامی بود. هر چند امروزه شبیه سازهای پرواز به سرگرمی مشهوری برای مشتاقان خانگی تبدیل شدهاند. تصویر ۱۵-۱ یک اسکرین شات از یک شبیه ساز پرواز معروف را نشان میدهد که از OpenGL برای رندر سه بعدی استفاده کردهاست. برنامهها برای گرافیک سه بعدی بر روی کامپیوترها تقریبا بیشمار هستند. شاید عمومی ترین استفاده از گرافیک کامپیوتری سه بعدی بازیهای رایانهای باشند. امروزه به سختی میتوان کامپیوتری را یافت که نیاز به یک کارت گرافیک سه بعدی نداشته باشد. سه بعدی همیشه برای تجسمات علمی و برنامههای مهندسی معروف بودهاست. رابطهای گرافیکی نرم افزاری هم از سخت افزار سه بعدی استفاده فراوان میبرند. برای مثال ورژن جدید سیستم عامل Macintosh os x برای رندر کردن تمام پنجرهها و کنترلها و جلوههای تصویری از OpenGL استفاده میکند. ۱گرافیک سه بعدی غیر همزمان Non-Real-Time : برای برنامههایی که از گرافیک سه بعدی بلادرنگ استفاده میکنند قانونی و.جود دارد. با دادن فرصت بیشتری برای پردازش تصاویر شما میتوانید گرافیکهای سه بعدی با کیفیت بالاتری ایجاد نمایید. به طور مثال بعضی از نرم افزارهای مدل سازی از گرافیک سه بعدی بلادرنگ برای تقابل با هنرمند برای خلق محتوای مورد نظرش استفاده میکنند. سپس تصاویر به برنامه دیگری فرستاده میشوند (ray tracer) که تصاویر را رندر میکنند. رندر کردن یک فریم تنها برای انیمیشنی مانند داستان اسباب بازی به ساعتها زمان بر روی یک کامپیوتر سریع نیاز دارد. این پروسه رندر و ذخیره سازی صدها فریم یک انیمیشن را میسازد که بطور رشته متوالی قابل پخش مجدد میباشد. اگرچه پخش تصاویر انیمیشن ممکن است یک عمل بلادرنگ به نظر برسد اما اینطور نیست. چون آن اینتراکتیو نیست در نتیجه آن بلادرنگ نیست بلکه بیشتر یک سری تصاویر از پیش رندر شده میباشد. منبع : کتاب OpenGL SuperBible ۳rd Edition |
