computergrafikk

Computergrafikk, eller datorgrafik, är området som behandlar skapande, bearbetning och visning av grafiska bilder med hjälp av datorer. Det omfattar både tvådimensionell bildproduktion och tredimensionell scen- och objektvisualisering. Målen är att bilda illusionära eller realistiska bilder, visualisera data samt stödja interaktiv grafik i olika tillämpningar såsom spel, simulering och design.

Historiskt har computergrafikk utvecklats från enkla vektor- och rastergrafiksystem till dagens kraftfulla GPU-baserade rendering. Viktiga milstolpar inkluderar tidig vektor- och bitmapgrafik, programmerbara skuggningstekniker, och senare realtidsrendering med grafikprocessorer (GPU:er). Under de senaste åren har realtidsstrålräknning (ray tracing) blivit vanligare både i spelindustrin och i filmproduktion, ofta i kombination med rasterisering, samt ökade krav på fysikbaserad rendering och global illumination.

En grundläggande arbetsgång inom computergrafikk kallas grafikpipeline: modellering av geometrier (mesh, NURBS), transformering och vyhantering, belysning och materialegenskaper, texturering och skuggning, rasterisering eller strålräkning, samt bildutmatning till skärm. Real-tidsgrafik används ofta pipeline-optimeringar i GPU:er och API:er som OpenGL, DirectX och Vulkan, medan offline-rendering prioriterar fotorealistiska bilder med längre renderingstider.

Vanliga representationer för scenarier är polygonmodeller, NURBS och punktmoln. Material och texturer används för att definiera ytegenskaper. Inom industrin används programvara som Blender, Autodesk Maya och 3ds Max för modellering, animation och rendering. Filformat som OBJ, FBX och glTF används för att utbyta modeller och scener.

Användningsområden inkluderar datorspel, film och TV-producenter, arkitektonisk visualisering, vetenskaplig visualisering och användargränssnittsproduktion. Forskning inom computergrafikk fokuserar på förbättrad realtidsprestanda, bättre fysikbaserad materialmodellering, artificiell intelligens-assisterad innehållsgenerering samt uppskalning och denoising tekniker.