Basics of
Computer Graphics
O‘zbekiston xalqaro islom akademiyasi
Fakulteti: Islom iqtisodiyoti va xalqaro
munosabatlar
Fan: Multimediya injiniringi
Mavzu: «Kompyuter grafikasi. Grafik
tasvirlami taqdim etish usullari.»
Bajardi:Komputer injiniringi 2-kurs
talabasi O‘rolov Nizomjon.
Kompyuter grafikasi animatsiya (filmlar)
Kompyuter grafikasi
• Bu kompyuter yordamida grafik tasvirlarni yaratish va
manipulyatsiya qilishdir.
• Kompyuter grafikasi kompyuter tomonidan yaratilgan
ma'lumotlarni ko'rsatishni yaxshilash usuli sifatida
boshlangan.
• Rasmlardagi raqamli ma'lumotlarni sharhlash va aks
ettirish qobiliyati kompyuterning foydalanuvchiga
ma'lumotni aniq va tushunarli shaklda taqdim etish
qobiliyatini sezilarli darajada oshirdi.
• Katta hajmdagi ma'lumotlar tezda chiziqli
diagrammalarga, doiraviy diagrammalarga va
grafiklarga aylantiriladi.
Pixel (rasm elementlari)
• piksel - bu tasvirdagi eng kichik ma'lumot.
• Piksellar odatda oddiy 2D to'rda joylashtirilgan va
ko'pincha nuqta yoki kvadratlar yordamida
ifodalanadi.
Pixel (rasm elementlari)
 Har bir piksel asl tasvirning namunasidir, bu erda
ko'proq namunalar odatda asl tasvirni aniqroq
ko'rsatishni ta'minlaydi.
 Har bir pikselning intensivligi o'zgaruvchan; rang
tizimlarida har bir piksel odatda qizil, yashil va ko'k
yoki moviy, qizil, sariq va qora kabi uch yoki to'rtta
komponentga ega.
Resolution
• resolutsiya- ekranning yuqoridan pastga
qarab ko'rinadigan qatorlar soni va o'z
navbatida har bir skanerlash chizig'ida
chapdan o'ngga ko'rinadigan piksellar yoki
piksel elementlari soni.
• Ushbu rezolyutsiya asosida ekranda faqat
rasm effekti paydo bo'ladi.
• Boshqacha qilib aytganda, o'lchamlari
qanchalik katta bo'lsa, rasmning ravshanligi
shunchalik yuqori bo'ladi. Ya'ni piksellar soni
tasvirning ravshanligiga to'g'ridan-to'g'ri
proportsionaldir.
• Haqiqiy rezolyutsiya video kontroller tomonidan
aniqlanadi.
• Ko'pgina monitorlar bir nechta turli ruxsatlarda
ishlashi mumkin.
• Ular
• 640 X 480
• 800 X 600
• 1024 X 768
• 1152 X 864
• 1280 X 1024
• Ruxsat oshgani sayin, ekrandagi tasvir kichikroq
bo'ladi.
Resolution parametrlari
Course Coordinator : Mrs Deshmukh A.P.
1) Rasm o'lchamlari: Bu piksellar oralig'ini anglatadi. In
2) Oddiy kompyuter monitorida u bir dyuym uchun 25
dan 80 pikselgacha o'zgarib turadi.
3) Ekran o'lchamlari: Bu ko'rsatilishi mumkin bo'lgan har
bir o'lchamdagi aniq piksellar soni.
4) Masalan, displey o'lchamlari 1280 x 768 bo'lgan
kompyuter displey ekranida maksimal 98 3040 piksel
ishlab chiqaradi. Har bir piksel o'ziga xos mantiqiy
manzilga, sakkiz bit yoki undan ortiq o'lchamga ega va
ko'pgina yuqori darajadagi displey qurilmalarida
millionlab turli xil ranglarni loyihalash qobiliyatiga ega.
Matn rejimi
• Matn rejimi - bu shaxsiy kompyuterning displey
sozlamalari bo'lib, matnni tasvirsiz ko'rsatish uchun
displey ekranini 25 qator va 80 ustunga ajratadi.
• Matn rejimida har bir qutida bitta belgi bo'lishi
mumkin. Matn rejimi matn qutilari o'rniga piksellar
qatoriga ega bo'lgan grafik rejimidan farq qiladi.
• Matn rejimi, shuningdek, belgilar rejimi yoki
alfanumerik rejim sifatida ham tanilgan
Grafika rejimi
• Grafika rejimi - bu piksellar yordamida
tasvirni yaratadigan kompyuterni
ko'rsatish rejimi.
• Bugungi kunda ko'pchilik foydalanuvchilar
o'z kompyuterlarini matn
rejimi yoki buyruq qatori
muhitidan farqli ravishda
grafik rejimda ishlaydi.
Bitmapli grafiklar
• Grafikning ikkita asosiy turi mavjud:
1. Bitmaplangan va
2. Vektor
• Bitmapli grafiklar ancha keng tarqalgan
• Ko'pincha ular rastrli grafikalar deb ataladi
• Bitmapli grafikni yaratganingizda, siz asosan
rangli nuqtalar to'plamini yaratasiz
Bitmapli grafiklar, davomi.
• Bitmaplangan grafik nuqtalar yoki piksellar massivi sifatida
saqlanadi
• Har bir pikselga ma'lum bir rang beriladi
 Qanchalik ko'p piksel bo'lsa, tasvir shunchalik batafsilroq
bo'lishi mumkin
• Tasavvur qiling, faqat bitta piksel bor, siz faqat nuqta olasiz
• Ba'zi umumiy bitmap grafik dasturlari:
 Fotoshop
 Paint Shop Pro
 GIMP
 Photo-Paint
 Grafik konvertor
• Bular bo'yoq dasturlari
Bitmap tasvirining bo'rttirilgan namunasi
Vektor grafika
• Kompyuter grafikasining ikkinchi asosiy turi
• Vektorli grafikalar chizmachilik dasturlari yordamida
yaratiladi va boshqariladi (bitmali grafiklar uchun bo'yoq
dasturlaridan farqli o'laroq)
• Rasmni tasvirlash uchun piksellardan foydalanish o'rniga, u
shakllar yordamida tasvirni tasvirlaydi
 Davralar
 Chiziqlar
 Chiziqlar
• Shuningdek, bu shakllarning rangini saqlash kerak
• Og'zaki misol shunday bo'lishi mumkin:
 "Bu erda markaz va x radiusi bo'lgan sariq doira, bu yerdan
bu erga binafsha chiziq"
Vektor grafika, davomi
• Vektorli grafiklar bilan foydalaniladigan dasturlar
chizmachilik dasturlari hisoblanadi
• Ushbu dasturlardan ba'zilari quyidagilarni o'z ichiga
oladi:
 Corel Draw
 Adobe Illustrator
 Akrobat
• Ushbu dasturlarning aksariyati vektor tasvirining bir
qismi sifatida bitmapli tasvirlardan foydalanishga
imkon beradi
• Bitmaplar vektor tasvirga kiritilishi mumkin bo'lgan
ob'ektning bir turi (aylana kabi).
Bitmap va vektor tasvirlari
• Bitmap va vektor tasvirlari aniq farq qiladi
• Ikkalasining ham kuchli va zaif tomonlari bor
• Ular tasvirlarni xuddi shunday manipulyatsiya
qilmaydi
• Ular tasvirlarni xuddi shunday saqlamaydilar
• Rasmlar boshqacha tahrirlangan
Kompyuter grafikasining ilovalari
• Kompyuter grafik foydalanuvchi interfeyslari
(GUI) - foydalanuvchiga kompyuter bilan
o'zaro aloqa qilish imkonini beruvchi grafik,
sichqonchaga yo'naltirilgan paradigma.
• Biznes taqdimoti grafikasi - "Rasm ming so'zga
arziydi".
• Kartografiya - xaritalar chizish.
• Ob-havo xaritalari - real vaqtda xaritalash,
ramziy tasvirlar.
• Sun'iy yo'ldosh tasvirlari - geodezik tasvirlar.
• Photo Enhancement - loyqa suratlarni
aniqlashtirish.
• Tibbiy ko'rish - MRI, CAT skanerlari va
boshqalar - Invaziv bo'lmagan ichki tekshiruv.
• Muhandislik chizmalari - mexanik, elektr,
fuqarolik va boshqalar - o'tmishdagi chizmalarni
almashtirish.
• Arxitektura - Qurilish rejalari, tashqi eskizlar o'tmishdagi chizmalar va qo'l chizmalarini
almashtirish.
• San'at - Kompyuterlar rassomlar uchun yangi
vositani taqdim etadi.
• Ko'ngilochar - Filmlar va o'yinlar.
• Simulyatsiya va modellashtirish - Jismoniy
modellashtirish va aktlarni almashtirish
Displey texnologiyalari
Display qurilmalarining turlari
• CRT turi
 Tasodifiy skanerlash displeylari
 Rastr-skanerlash-displeylar
• Yassi panelli displeylar
 Emissiyaviy displeylar
 Noma'lum displeylar
Video Display Qurilmalari
• Katod-nurli trubka (CRT)
(cathode ray)
Tasodifiy skanerlash displey
– Vektorli displey (kaligrafik displey)
– xotira maydonida chiziq chizish buyruqlari
to'plami sifatida saqlanadi (displey faylini
yangilash, ekran ro'yxati, displey dasturi)
– bir vaqtning o'zida bir qatorda rasm chizish
Ramka buferi
• Kadr buferi hajmi, x, y
va piksel chuqurligi
bilan tavsiflanadi.
• ramka buferining
o'lchamlari displeydagi
piksellar sonidir.
masalan. 1024x1024
piksel.
• Bit tekisliklari yoki bit
chuqurligi - har bir
pikselga mos keladigan
bitlar soni. Bu aniqlaydi
Bilevel yoki monoxrom displeylar
1 bit/pikselga ega
8bit / piksel -> bir vaqtning o'zida 256
rang
24bit / piksel -> bir vaqtning o'zida
16 million ranglar
Rastr-skanerlash displeylari (2/3)
• Ramka buferi
– Bufer maydonining chuqurligi, bit tekisliklari
soni
– Bitmap: har bir piksel uchun bitta bit
– Pixmap: har bir piksel uchun bir nechta bit
• Yangilanish tezligi
– Sekundiga 24 framdan ko’p
– Yanilanish tezligi birligi Hz
• M-n) sekundiga 60 ta frame(60Hz)
Rastr-skanerlash displeylari (3/3)
• Rasm ta'rifi yangilash buferi yoki ramka buferi deb
nomlangan xotira maydonida saqlanadi.
• Ushbu xotira maydoni ekranning barcha nuqtalari uchun
intensivlik qiymatlari to'plamini saqlaydi. Keyin saqlangan
intensivlik qiymatlari yangilash buferidan olinadi va quyidagi
rasmda ko'rsatilganidek, bir vaqtning o'zida ekranda bir qator
(skanerlash chizig'i) "bo'yaladi".
Rastrli displeylar (bit xaritasi)
• Har bir piksel uchun intensivlik ramka
buferining hajmiga bog'liq
• – masalan) Qora va oq tizim
• Bitmap
one bit per pixel is needed
the frame buffer is commonly called
Rastrli displeylar (Pixmap)
Piksel uchun bir nechta bit bilan biz kulrang
yoki rangli rasmlarni ko'rsatishimiz mumkin
Ramka buferi odatda pixmap deb ataladi
Masalan, N=3 bo'lganda, ramka buferining o'lchami 512 X 512
Kadr buferi hajmi = 3 X 512 X 512 = 3 X 256k = 768k
Yassi panelli displey
Yassi panelli displey nimani anglatadi?
Yassi panelli displey televizor, monitor yoki
an'anaviy katod nurlari trubkasi (CRT) dizayni
o'rniga yupqa panelli dizayndan foydalanadigan
boshqa displey moslamasi.
Bu ekranlar ancha engilroq va yupqaroq bo'lib,
an'anaviyga qaraganda ancha ko'chma bo'lishi
mumkin
televizorlar va monitorlar. Ular, shuningdek,
eski modellarga qaraganda yuqori aniqlikka ega.
LED displey
Yorug'lik chiqaradigan diod (LED)
• LED displey tekis panelli displey
bo'lib, u video displey uchun piksel
sifatida yorug'lik chiqaradigan diodlar
qatoridan foydalanadi.
• So'nggi yillarda ular jamoat transporti vositalaridagi
manzil belgilarida, shuningdek, avtomobil yo'llarida
o'zgaruvchan xabar belgilarida keng qo'llanila
boshlandi.
• LED displeylar vizual displeyga qo'shimcha ravishda
umumiy yoritishni ta'minlashga qodir.
• Birinchi haqiqiy to'liq LED tekis panelli televizor
ekrani 1977 yilda Jeyms P. Mitchell tomonidan
ishlab chiqilgan, namoyish etilgan va
hujjatlashtirilgan bo'lishi mumkin.
• LED yorug'lik chiqaradigan PN-o'tish diodidir
• elektr toki u orqali oldinga yo'nalishda o'tadi. LEDda zaryad
tashuvchining rekombinatsiyasi sodir bo'ladi.
• N tomonidagi elektron va P tomonidagi teshik birlashtirilib,
issiqlik va yorug'lik shaklida energiya beradi. LED rangsiz
yarimo'tkazgich materialdan tayyorlangan va yorug'lik
diodning birlashmasi orqali tarqaladi.
• LEDlar segmentar va nuqta matritsalarida keng qo'llaniladi
• raqamli va harf-raqamli belgilarni ko'rsatadi.
• Bitta chiziqli segmentni yaratish uchun bir nechta LEDlar
ishlatiladi, o'nlik nuqta qilish uchun esa bitta LED ishlatiladi.
LEDning ishlashi
• LEDning ishlashi kvant nazariyasiga bog'liq.
• Kvant nazariyasi shuni ko'rsatadiki, elektronlar energiyasi
yuqori darajadan past darajaga tushganda, u fotonlar shaklida
energiya chiqaradi.
• Fotonlarning energiyasi yuqori va pastki darajalar orasidagi
bo'shliqqa teng.
Led ning ishlashi
• LED to'g'ridan-to'g'ri yo'nalishda ulanadi, bu
oqimning oldinga yo'nalishda o'tishiga imkon
beradi.
• Oqim oqimi elektronlarning teskari yo'nalishda
harakatlanishi bilan bog'liq.
• Rekombinatsiya shuni ko'rsatadiki, elektronlar
o'tkazuvchanlik zonasidan valentlik zonasiga
o'tadi va ular fotonlar shaklida elektromagnit
energiya chiqaradi.
• Fotonlarning energiyasi valentlik va
o'tkazuvchanlik zonasi orasidagi bo'shliqqa
teng.
Yorug'lik chiqaradigan diodlarning qo'llanilishi
• LED uylarda va sanoatda lampochka sifatida ishlatiladi
• Yorug'lik chiqaradigan diodlar mototsikl va avtomobillarda
qo'llaniladi
• Bu xabarlarni ko'rsatish uchun mobil telefonlarda ishlatiladi
• Svetoforning signallarida svetodiodlar ishlatiladi.
Advantages of LED’s
• LEDlarning narxi kamroq va ular kichik.
• LEDlar yordamida elektr toki boshqariladi.
• Mikrokontroller yordamida LEDning intensivligi farqlanadi.
• Qizil, sariq, yashil va amber kabi turli xil ranglarda yorug'lik
chiqaradigan LED mavjud.
Disadvantages of LED
• LED LCD bilan solishtirganda ko'proq quvvat sarflaydi va ularning
narxi yuqori. Bundan tashqari, u katta displey yaratish uchun
ishlatilmaydi.
Suyuq kristalli
displey (LCD)
• Bu moddaning ikki holatining, qattiq va
suyuqlikning kombinatsiyasi.
• Ko'rinadigan tasvirni yaratish uchun LCD suyuq
kristalldan foydalanadi.
• Suyuq kristall displeylar odatda noutbuklar,
televizorlar, mobil telefonlar va portativ video
o'yinlarda ishlatiladigan o'ta nozik texnologiyali
displey ekranidir.
• LCD texnologiyalari katod nurli trubka (CRT)
texnologiyasiga nisbatan displeylarni ancha
yupqaroq qilish imkonini beradi.
LCD ishlab chiqarishda e'tiborga olinishi kerak bo'lgan oddiy faktlar:
•
LCD ning asosiy tuzilishi qo'llaniladigan oqimni o'zgartirish orqali
boshqarilishi kerak.
•
Biz qutblangan yorug'likdan foydalanishimiz kerak.
•
Suyuq kristall uzatish uchun ikkala operatsiyani ham boshqarishi
yoki qutblangan yorug'likni o'zgartirishi mumkin.
LCD displeyning afzalliklari:
• LCD displeylar CRT va LED bilan solishtirganda kamroq quvvat sarflaydi
• LCD displeylarning narxi past
• Ajoyib kontrastni ta'minlaydi
• LCD displeylar katod nurlari trubkasi va LED bilan solishtirganda
ingichka va engilroq
LCD displeyning kamchiliklari:
• Qo'shimcha yorug'lik manbalarini talab qiling
• Ishlash uchun harorat oralig'i cheklangan
• Kam ishonchlilik
• Tezlik juda past
Suyuq kristall displeyning qo'llanilishi
• Suyuq kristall termometr, optik ko'rish, tibbiy dasturlarda qo'llaniladi
Plazma displey paneli (PDP)
• Plazma displey paneli (PDP) 30 dyuym (76 sm) yoki
undan kattaroq katta televizor displeylari uchun keng
tarqalgan tekis panelli displey turidir.
• Ular "plazma" displeylar deb ataladi, chunki ular plazma
bo'lgan elektr zaryadlangan ionlangan gazlarni o'z ichiga
olgan kichik hujayralardan foydalanadilar.
• Plazma displeylar katod nurlari trubkasi (CRT)
displeylaridan yupqaroq va suyuq kristall displeylardan
(LCD) yorqinroq.
Sensorli ekran
• Sensorli ekran - bu kompyuterning displey
ekrani bo'lib, u ham kiritish qurilmasi
hisoblanadi. Ekranlar bosimga sezgir;
foydalanuvchi ekrandagi rasmlar yoki
so'zlarga tegish orqali kompyuter bilan o'zaro
aloqa qiladi.
• Sensorli ekran texnologiyasining uch turi
mavjud:
 Rezistiv
 Yuzaki to'lqin
 Kapasitiv
Chiqish primitivlari
• Primitivlar - bu foydalanuvchi tomonidan
talab qilinadigan turli xil kompyuter
grafikalarini yaratish uchun ishlatiladigan
oddiy geometrik funktsiyalar. Ba'zi eng asosiy
chiqish primitivlari nuqta-pozitsiya (piksel) va
to'g'ri chiziqdir.
• Chiziq, ko'pburchak, marker, matn
LINE ATTRIBUTLARI
• To'g'ri chiziqli segment uchta asosiy atribut
bilan ko'rsatilishi mumkin: rang, kenglik va
uslub.
• Chiziq rangi odatda barcha grafik primitivlar
uchun bir xil funktsiya bilan o'rnatiladi, chiziq
kengligi va chiziq uslubi alohida chiziq
funktsiyalari bilan tanlanadi.
• Bundan tashqari, chiziqlar boshqa effektlar
bilan yaratilishi mumkin, masalan, qalam va
cho'tka zarbalari.
Virtual reallik
• Virtual haqiqat (VR) aslida mavjud bo'lmagan
narsalarni kompyuterlarimiz orqali boshdan
kechirishni anglatadi.
• Ishonchli, interaktiv 3D kompyuterda yaratilgan
dunyo, uni o'rganishingiz mumkin, shunda o'zingizni
aqliy va jismonan u yerda ekanligingizni his qilasiz.
Boshqacha qilib aytganda, virtual haqiqat aslida:
• Ishonchli: Siz haqiqatan ham o'zingizni virtual
dunyoda ekanligingizni his qilishingiz va bunga
ishonishda davom etishingiz kerak, yoki
vCiorurtseuCoaordlinartoer illyuziyasi:
MarslDietshymukwh A.iP.ll yo'qoladi.
• Interaktiv: Siz aylanib yurganingizda, VR dunyosi siz
bilan birga harakatlanishi kerak. Siz 3D filmni
tomosha qilishingiz va Oyga yoki dengiz tubiga olib
borishingiz mumkin, ammo bu hech qanday
ma'noda interaktiv emas.
• Kompyuter tomonidan yaratilgan: Haqiqiy 3D
kompyuter grafikasiga ega kuchli mashinalargina
ular atrofida harakatlanayotganimizda real vaqtda
oʻzgarib turadigan ishonchli, interaktiv, muqobil
dunyolarni yaratish uchun yetarli tezlikka ega.
• Tadqiq qilish mumkin: VR dunyosi siz kashf
qilishingiz uchun etarlicha katta va batafsil bo'lishi
kerak.
VR texnologiyalari
 Boshga o'rnatilgan displey (HMD)
 Vizual va eshitish qobiliyatini ta'minlaydigan dubulg'a yoki yuz niqobi.
 Stereo tasvirlarni ko'rsatish uchun LCD yoki CRT dan foydalaning.
 O'rnatilgan head-treker va stereo minigarnituralarni o'z ichiga olishi
mumkin
VR texnologiyalari
 Binokulyar Omni-Orientatsiya Monitori
(BOOM)
 Bosh bilan bog'langan stereoskopik displey qurilmasi.
 Yuqori aniqlikdagi displeyni ta'minlash uchun CRT-dan
foydalanadi.
 Foydalanish uchun qulay.
 Tez va aniq o'rnatilgan kuzatuv.
VR texnologiyalari
 G'orning avtomatik virtual muhiti (CAVE)
 Xona o'lchamidagi kubning devorlari va zaminida stereo
tasvirlarni proyeksiyalash orqali suvga cho'mish illyuziyasini
ta'minlaydi.
 Boshni kuzatish tizimi doimiy ravishda stereo proyeksiyani
etakchi tomoshabinning hozirgi holatiga moslashtiradi.
VR texnologiyalari
 Data qo'lqop
 Barmoqlardagi sensorlar, shuningdek, kombinezon bilan jihozlangan
 joylashuv/orientatsiyani kuzatish uskunasi.
 Qoʻl imo-ishoralarini aniqlash orqali virtual obyektlar bilan tabiiy oʻzaro
taʼsir oʻtkazish imkonini beradi.
Ilovalar
 O'yin-kulgi
 Yana jonli
 Qiziqarli harakat
qiling
 Yana jozibali
Ilovalar
 Tibbiyot
 Jarrohlik amaliyotini o'tkazing.
 Masofadagi bemorda operatsiya qiling.
 Xavfsiz, boshqariladigan muhitda yangi ko'nikmalarni o'rgating.
Ilovalar
 Ishlab
chiqarish
 O'zgartirish oson
 Arzon
 Yuqori samarali
Ilovalar
 Ta'lim va ta'lim
 Haydash simulyatorlari.
 Parvoz simulyatorlari.
 Kema simulyatorlari.
 Tank simulyatorlari.
Kelajak
•
•
•
•
Oʻyin:
ARQuake — mashhur Quake
oʻyinining AR versiyasi.
1-shaxs shooter, bu foydalanuvchiga
kompyuterda yaratilgan dunyoda
o'yin o'ynab, haqiqiy dunyoda
yugurish imkonini beradi.
GPS, gibrid magnit va ichki
orientatsiya sensori, qurol
boshqaruvchisi va xaltada olib
yuriladigan standart noutbukdan
foydalanadi.