Computergrafiek

Computergrafiek is een vakgebied binnen de informatica dat zich bezighoudt met het genereren, manipuleren en weergeven van beelden met computers. Het omvat zowel 2D- als 3D-graphics, modellering, animatie en visualisatie, en vertaalt wiskundige beschrijvingen van scènes naar beeld.

Een typische workflow in computergrafiek bestaat uit modellering, materiaal- en belichtingsbeschrijving, het instellen van camera’s en scènes, en uiteindelijk het renderen. Grafische beelden kunnen realtime worden gegenereerd voor interactieve toepassingen of offline voor hoge kwaliteit beeldvorming.

Belangrijke rendertechnieken zijn rasterisatie en ray tracing. Rasterisatie berekent pixels snel op basis van voor- en achtergrondcoördinaten, terwijl ray tracing lichtstralen simuleert voor realistischere belichting. Tekstuur- en materialemapping, anti-aliasing en globale verlichting spelen een grote rol, en fysiek gebaseerde rendering (PBR) is een huidige standaard.

Harde- en softwarematige elementen omvatten grafische kaarten met een rendering-pipeline, APIs zoals OpenGL, Direct3D, Vulkan en Metal, en shadingtalen als GLSL, HLSL en Metal Shading Language. Veelgebruikte bestandstypen zijn OBJ, STL, FBX en GLTF.

Toepassingen van computergrafiek zijn onder meer films en visuele effecten, videogames, computer-aided design (CAD), medische beeldvorming, wetenschappelijke visualisatie en virtuele of augmented reality. Het vakgebied blijft evolueren door verbeteringen in real-time rendering, algoritmen voor belichting en perceptie.