POWRÓT

SEMESTR VI

Nowoczesna grafika komputerowa - wykład


Spis treści rozdziału - tutaj kliknij

Grafika komputerowa - zastosowanie
Wizualizacje w systemach informacji przestrzennej


 

Grafika komputerowa - przykłady zastosowań

     
   

     Obecnie grafika komputerowa jest stosowana w różnych obszarach przemysłu, biznesu, nauczaniu i rozrywce.

  • kreślenie i projektowanie wspomagane komputerowo - (CAD - projektowanie elementów i systemów mechanicznych, elektrycznych, elektronicznych. Również przedstawianie takich struktur jak budowle, modele samochodów, samolotów, sieci telefoniczne i komputerowe,
  • multimedia - grafika jako jeden z elementów multimediów. Bez multimediów trudno sobie wyobrazić dzisiaj funkcjonowanie takich dziedzin życia jak; rozrywka, sztuka, edukacja, reklama, medycyna, biznes i badania naukowe. To właśnie multimedia odgrywają w nich znaczącą rolę i pozwalają osiągnąc efekty o jakich wcześniej nie marzyliśmy. A jeżeli jest zapotrzebowanie na multimedia to musi istnieć rynek multimediów wspomaganych specjalistyczną produkcją przemysłową. Przykładem jest przemysł produkcji rozrywkowej.
    W przemyśle rozrywkowym, multimedia są używane podczas produkcji filmów w których wykorzystuje się efekty specjalne lub animacje (film Avatar). Gry multimedialne są popularną rozrywką, która dostępna jest na CD-ROM-ach bądź online. Również niektóre gry wideo wykorzystują elementy multimedialne. Reklama to również fascynujące prezentacje, najczęściej graficzne, wykonane w taki sposób aby przyciągnąć uwagę odbiorców.
  • medycyna - wspomaganie komputerowe przyrządów, a w tym przedstawianie na monitorze informacji graficznych o stanie narządów. Medycyna jest jedną z ważniejszych gałęzi wykorzystujących Nowoczesną Grafikę Komputerową. Różnorodne aplikacje mogą pomagać w nauce budowy i działania ludzkiego ciała, a także przyczynić się do lepszej i skuteczniejszej diagnostyki chorób. W dziedzinie obrazowania medycznego dostępne są aktualnie technologie:
    • techniki rentgenowskie (CT - Computed Tomography),
    • techniki oparte na rezonansie magnetycznym (NMR - Nuclear Magnetic Resonans, MRI – Magnetic Resonance Imaging),
    • tomografia emisyjna (PET - Positron Emission Tomography),
    • techniki ultrasonograficzne (USG - Ultrasonography),
    • systemy hybrydowe (np. PET-CT, PET-MRI).

    Zdjęcie rentgenowskie dłoni

  • wizualizacje, wykresy - wizualizacja danych w nauce, architekturze, technice i biznesie w postaci wykresów 2D i 3D. To metody tworzenia, analizy i przekazywania informacji, za pomocą środków wizualnych. Stosując te metody ludzie wymieniają się zarówno ideami abstrakcyjnymi, jak i komunikatami mającymi bezpośrednie oparcie w rzeczywistości. W dzisiejszych czasach wizualizacja wpływa na sposób prowadzenia badań naukowych, jest rutynowo wykorzystywana w dyscyplinach technicznych i medycynie, służy celom dydaktycznym, a także bywa pojmowana jako środek wyrazu artystycznego.

    Model cząsteczki metanu

    Wizualizacja ul. Bankowej w Jeleniej Górze

  • kartografia - jest wiele definicji kartografii, których treść wielokrotnie zmieniała się na przestrzeni ostatnich 60 lat.
    • "Kartografia to nauka, sztuka i technologia sporządzania map oraz ich badanie jako dokumentów nauki i dzieł sztuki" (Brytyjskie Towarzystwo Kartograficzne, 1964)
    • "Kartografia jest nauką o przedstawianiu i badaniu rozmieszczenia przestrzennego oraz wzajemnych powiązań zjawisk przyrodniczych i społecznych (i ich zmian w czasie) za pomocą specjalnych modeli obrazowo-znakowych - przedstawień kartograficznych" (Konstantin A. Saliszczew, 1984).
    • "Kartografia jest sztuką, nauką i techniką wykonywania map wraz z ich badaniem jako dokumentów naukowych i dzieł sztuki. W tym kontekście za mapy można uważać różnego typu mapy, plany, przekroje, blokdiagramy, modele trójwymiarowe oraz globusy przedstawiające Ziemię lub ciała niebieskie w dowolnej skali" (Artur H. Robinson, 1988).
    • "Kartografia jest nauką metodyczną o modelowaniu i obrazowaniu czasoprzestrzennych struktur informacyjnych w postaci map opisujących wielowymiarową rzeczywistość (ziemską, kosmiczną), która stanowi domenę celowych działań człowieka: przedmiot ustawicznego poznania i zaspokajania potrzeb." (Andrzej Makowski, 2005).
  • symulacja i animacja - dla wizualizacji naukowej i rozrywki, a w tym obrazy dynamiczne, obrazy i filmy animowane generowane komputerowo. Wyróżnia się dwa typy animacji komputerowej:
    • animacja komputerowa 2D (dwuwymiarowa), stosowana przy wykorzystaniu komputerów o niskiej przepustowości sprzętowej,
    • animacja komputerowa 3D (trójwymiarowa).

Amerykański film z 2009 roku z gatunku science fiction.

     

Do góry


 

Wizualizacja danych w systemach informacji przestrzennej (SIP)

     
   

     Istnieje wiele współczesnych definicji SIP. Zgodnie z jedną z definicji - systemem informacji przestrzennej (SIP) jest systemem pozyskiwania, przetwarzania i udostępniania danych zawierających informacje przestrzenne oraz towarzyszące im informacje opisowe o obiektach wyróżnionych w części przestrzeni objętej działaniem systemu. Z przedstawionej definicji wynika, że najważniejszymi częściami systemu informacji przestrzennej (SIP) są bazy danych, jako zbiory danych przestrzennych, algorytmów i procedur przetwarzania oraz udostępniania informacji, w którym mają zastosowanie różnego rodzaju technologie komputerowe. Systemy Informacji Przestrzennej, łączą w sobie wiedzę z zakresu wielu dziedzin; informatyki, geografii, kartografii, geodezji, administracji, ochrony środowiska, ekonomii, statystyki i wielu innych.

Cechy SIP

  • SIP udostępnia mechanizmy wprowadzania, gromadzenia i przechowywania danych przestrzennych oraz zarządzania nimi, zapewnia ich integralność i spójność oraz pozwala na ich wstępną weryfikację.
  • Na podstawie zgromadzonych w systemie danych możliwe jest przeprowadzenie specyficznych analiz opierających się m.in. na relacjach
  • Wyniki analiz przestrzennych i operacji charakterystycznych dla programów bazodanowych przedstawione mogą być w postaci opisowej (tabelarycznej) lub graficznej (mapa, diagramy, wykresy, rysunki), stąd cechą SIP jest wizualizacja i udostępnianie informacji przestrzennych w żądanej postaci.

     Systemy typu GIS stosuje się w najróżniejszych dziedzinach, lecz tylko w kilku powszechnie. Do dziedzin, w których korzysta się z tych systemów należą:

  • działalność gospodarcza - system umożliwia jednoczesną wizualizację zjawisk demograficznych i faktów związanych bezpośrednio z prowadzeniem działalności gospodarczej. Metody analizy, używane w systemie, są bardzo przydatne w badaniach marketingowych. Pozwalają wybrać optymalną lokalizację sklepu, określić odpowiedniejszy dla potencjalnych klientów asortyment lub też znaleźć przyszłe obszary ekspansji firmy,
  • dzialaność administracyjna - może służyć jako system „doradczy" przy podejmowaniu decyzji władz lokalnych lub państwowych.
  • zarządzanie infrastrukturą,
  • publikowanie map - użycie systemu otwiera bardzo szerokie możliwości sporządzania map tematycznych i pozwala na wytwarzanie map nie tylko dużym instytutom kartograficznym, ale także drobnym wydawcom,
  • poszukiwanie i wydobywanie ropy, gazu i minerałów - połączenie zdjęć lotniczych i mapy w procesie analizy,
  • służba zdrowia i bezpieczeństwo - zastosowanie do kontroli i analizy zagrożeń,
  • służby skarbowe - kontrola nieruchomości i podatku gruntowego,
  • ochrona środowiska - gromadzenie danych o środowisku, jak i przeprowadzanie tych analiz,
  • transport - modelowanie nasilenia ruchu, kontrola czasu przejazdu, określanie stanu nawierzchni dróg to przykłady możliwości stwarzanych przez system. Służyć on może także przy planowaniu nowych rozwiązań komunikacyjnych i analizie wypadków drogowych.
  • planowanie przestrzenne,
  • demografia i statystyka,
  • badania i edukacja.

Aby system spełniał swoją rolę, pownien zabezpieczyć użytkownikowi systemu przeprowadzenie pełnej analizy danych, opartej na relacjach przestrzennych między różnymi obiektami. Dla spełnienia tego warunku, budując SIP, powinniśmy zapewnić realizację pięciu podstawowych funkcji systemu, tj.;

  • pozyskiwanie, wprowadzanie i weryfikacji danych wejściowych,
  • transformacji i analizy danych przestrzennych i opisowych,
  • wizualizacji i wprowadzania danych,
  • przechowywania danych,
  • komunikacji z użytkownikiem.

Do góry


 

 (C) 2011 - 2017 Wydział Przyrodniczo - Techniczny KPSW. All Rights Reserved