ความหมายของคอมพิวเตอร์กราฟิก

     กราฟิก หมายถึง ศิลปะแขนงหนึ่งซื่งใช้การสื่อความหมายด้วยเส้น สัญลักษณ์ รูปวาด ภาพถ่าย กราฟ แผนภูมิ การ์ตูน ฯลฯ เพื่อให้สามารถสื่อความหมายของข้อมูลได้ถูกต้องตรงตามที่ผู้รับสารต้องการ
            คอมพิวเตอร์กราฟิก หมายถึง การสร้าง การตกแต่งแก้ไข หรือการจัดการเกี่ยวกับรูปภาพ โดยใช ้เครื่องคอมพิวเตอร์ในการจัดการ เช่น การทำตกแต่งภาพที่เรียกว่า Image Retouching ภาพคนแก่
      ให้มีวัยที่เด็กขึ้น การใช้ภาพกราฟิกในการนำเสนอข้อมูลต่าง ๆ

ความเป็นมาของคอมพิวเตอร์กราฟิก

 ในปี ค.ศ. 1940 คอมพิวเตอร์จะแสดงภาพกราฟิกโดยใช้เครื่องพิมพ์ โดยรูปภาพที่ได้จะเป็นภาพที่เกิดจากการใช้ตัวอักษรมาประกอบกัน ในปี ค.ศ. 1950 สถาบันเทคโนโลยีแห่งแมสซาซูเซสต์
     ( Massachusetts Institue Technology : MIT] ได้พัฒนาคอมพิวเตอร์ ซึ่งมีหลอดภาพ CRT(CathodeRayTube)เป็นส่วนแสดงผลแทนเครื่องพิมพ์เนื่องจากมีความต้องการที่จะให้การติดต่อระหว่างผู้ใช้
     กับเครื่องคอมพิวเตอร์มีความเร็วยิ่งขึ้น ในปี ค.ศ. 1950 ระบบ SAGE (Semi - Automatic Ground Environment) ของกองทัพอากาศสหรัฐอเมริกาสามารถแปลงสัญญาณจากเรดาร์ ให้เป็นภาพบนจอ
     คอมพิวเตอร์ได้ ระบบนี้เป็นระบบกราฟิก เครื่องแรกที่ใช้ปากกาแสง ( Light Pen : เป็นอุปกรณ์สำหรับรับข้อมูลชนิดหนึ่ง) สำหรับการเลือกสัญลักษณ์ บนจอภาพได้ ในปี ค.ศ. 1950 - 1960
     มีการทำวิจัยเรื่องเกี่ยวกับระบบคอมพิวเตอร์เป็นจำนวนมาก

            ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นต้นแบบของระบบคอมพิวเตอร์กราฟิกสมัยใหม่ ตัวอย่างเช่น ในปี ค.ศ. 1963 วิทยานิพนธ์ปริญญาเอกของ อีวาน ซูเธอร์แลนด์ ( Ivan Sutherland) เป็นการพัฒนาระบบการวาดเส้น      ซึ่งผู้ใช้สามารถกำหนดจุดบนจอภาพได้โดยตรงโดยการใช้ปากกาแสง จากนั้นระบบกราฟิกจะสามารถลากเส้นเชื่อมจุดต่างๆ เหล่านี้เข้าด้วยกัน กลายเป็นภาพโครงสร้างรูปหลายเหลี่ยม
     ระบบนี้ได้กลายเป็นหลักการพื้นฐานของโปรแกรมช่วยในการออกแบบระบบงานต่างๆ เช่น การออกแบบระบบไฟฟ้า และการออกแบบเครื่องจักร เป็นต้น ในระบบหลอดภาพ CRT สมัยแรกนั้น
     เราสามารถวาดเส้นตรงระหว่างจุดสองจุดบนจอภาพได้ แต่ภาพเส้นที่วาดจะจางหายไปจากจอภาพอย่างรวดเร็ว จึงต้องมีการวาดซ้ำลงที่เดิมหลายๆ ครั้งในหนึ่งวินาที เพื่อให้เราสามารถมองเห็นว่า
     เส้นไม่จางหายไป ซึ่งระบบแบบนี้มีราคาแพงมากในช่วงต้นปี ค.ศ. 1960

             แต่ต่อมาในปี ค.ศ. 1965 จึงมีราคาถูกลงเนื่องจากบริษัท ไอบีเอ็ม ( IBM) ได้ผลิตออกมาขายเป็นจำนวนมากในราคาเครื่องละ 100,000 ดอลลาร์ จากการที่ราคาของจอภาพถูกลงมากนี่เอง
      ทำให้สาขาคอมพิวเตอร์กราฟิกเริ่มเป็นที่สนใจของคนทั่วไป นปี ค.ศ. 1968 บริษัท เทคโทรนิกส์ ( Tektronix) ได้ผลิตจอภาพแบบเก็บภาพไว้ได้จนกว่าต้องการจะลบ ( Storage - Tube CRT)
     ซึ่งระบบนี้ไม่ต้องการหน่วยความจำและระบบการวาดซ้ำ จึงทำให้ราคาถูกลงมาก บริษัทตั้งราคาขายไว้เพียง 15,000 ดอลลาร์เท่านั้น จอภาพแบบนี้จึงเป็นที่นิยมกันมากในช่วงเวลา 5 ปี ต่อมา กลางปี
     ค.ศ. 1970 เป็นช่วงเวลาที่อุปกรณ์ทางคอมพิวเตอร์เริ่มมีราคาลดลงมาก ทำให้ฮาร์ดแวร์ของระบบคอมพิวเตอร์กราฟิกมีราคาถูกลงตามไปด้วย ผู้ใช้ทั่วไปจึงสามารถนำมาใช้ในงานของตนได้
     ทำให้การใช้คอมพิวเตอร์กราฟิกเริ่มแพร่หลายไปในงานด้านต่างๆ มากขึ้น

             สำหรับซอฟต์แวร์ทางด้านกราฟิกก็ได้มีการพัฒนาควบคู่มากับฮาร์ดแวร์เช่นกัน ซึ่งมีการเริ่มต้นจาก อีวาน ซูเธอร์แลนด์ ผู้ซึ่งได้ออกแบบวิธีการหลักๆ รวมทั้งโครงสร้างข้อมูลของระบบคอมพิวเตอร
์     กราฟิก ต่อมาก็มี สตีเฟน คูน ( Steven Coons, 1966) และ ปิแอร์ เบเซอร์ ( Pierre Bazier , 1972) ซึ่งศึกษาเกี่ยวกับการสร้างเส้นโค้งและภาพพื้นผิว ทำให้ปัจจุบันเราสามารถสร้างภาพ 3 มิติ ได้สมจริงสมจัง
     มากขึ้น ในช่วง 10 ปีต่อมาได้มีการพัฒนาวิธีการสร้างภาพมากมายสำหรับใช้ในระบบคอมพิวเตอร์กราฟิก และปัจจุบันเราก็ได้เห็นผลงานที่สวยงามและแปลกตา ซึ่งเป็นผลจากการศึกษาวิจัยต่างๆ
     ในอดีตนั่นเอง

ภาพกราฟิกแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ ภาพกราฟิกแบบ 2 มิติ และแบบ 3 มิติ

ภาพกราฟิกแบบ 2 มิติ เป็นภาพที่พบเห็นโดยทั่วไป เช่น ภาพถ่าย รูปวาด สัญลักษณ์ การ์ตูนต่าง ๆ ในโทรทัศน์ เช่น ชินจัง โดเรม่อน

                                                          

  ภาพกราฟิกแบบ 3 มิติ เป็นภาพกราฟิกที่ใช้โปรแกรมสร้างภาพ 3 มิติ เช่น 3D max, Maya ทำให้ได้ภาพที่มีสีและแสงเงาเหมือนจริง เหมาะสำหรับการออกแบบและสถาปัตยกรรม เช่น การผลิตรถยนต์
        และภาพยนตร์การ์ตูน 3 มิติ

                                                                      

... ความรู้เรื่องความละเอียด ...

พิกเซล ( Pixel)
           จุดภาพ หรือ พิกเซล ( pixel) เป็นหน่วยพื้นฐานของภาพ คือจุดภาพบนจอแสดงผล หรือ จุดภาพในรูปภาพที่รวมกันเป็นภาพขึ้น โดยภาพหนึ่งๆ จะประกอบไปด้วยจุดภาพหรือพิกเซลมากมาย
     และแต่ละภาพที่สร้างขึ้นจะมีความหนาแน่นของจุดภาพ หรือบางครั้งแทนว่าความละเอียด (ความคมชัด)ที่แตกต่างกันไป จึงใช้ในการบอกคุณสมบัติของภาพ จอภาพ หรือ อุปกรณ์แสดงผลภาพได้
            จอภาพที่มีจำนวนพิกเซลมาก จะมีความละเอียดของภาพมาก โดยมากจะระบุจำนวนพิกเซลแนวนอน x แนวตั้ง เช่น 1366 x 768 พิกเซล
            คำว่า "พิกเซล" ( pixel) มาจากคำว่า "พิกเจอร์" ( picture) ที่แปลว่า รูปภาพ และ "เอเลเมนต์" ( element) ที่แปลว่า องค์ประกอบ

... รูปแบบของภาพ ...

ภาพที่เกิดบนจอคอมพิวเตอร์ เกิดจากการทำงานของโหมดสี RGB ซึ่งประกอบด้วย สีแดง (Red) สีเขียว (Green) และสีน้ำเงิน (Blue) โดยใช้หลักการยิงประจุไฟฟ้าให้เกิด
การเปล่งแสงของสีทั้ง 3 สี มาผสมกันทำให้เกิดเป็นจุดสีเล็ก ๆ ที่เรียกว่า พิกเซล (Pixel) โดยพิกเซลจะมีหลากหลายสี เมื่อนำมาวางต่อกันจะเกิดเป็นรูปภาพ ซึ่งภาพที่ใช้กับ
เครื่องคอมพิวเตอร์ มี 2 ประเภท คือ 

2.1 ภาพกราฟิกแบบ Raster
           ภาพกราฟิกแบบ Raster หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า แบบ Bitmap เป็นภาพกราฟิกที่เกิดจากการเรียงตัวของจุดสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ หลากหลายสี ที่เรียกว่า พิกเซล ในการสร้างภาพ
     กราฟิกแบบ Raster จะต้องกำหนดจำนวนพิกเซลให้กับภาพที่ต้องการสร้าง ถ้ากำหนดจำนวนพิกเซลน้อย เมื่อขยายภาพให้มีขนาดใหญ่ขึ้น จะทำให้มองเห็นภาพเป็นจุดสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ
     หรือถ้ากำหนดจำนวนพิกเซลมากก็จะทำให้แฟ้มภาพมีขนาดใหญ่
            ดังนั้น การกำหนดจำนวนพิกเซลจึงควรกำหนดให้เหมาะสมกับงานที่จะสร้าง เช่น งานที่มีความละเอียดน้อย หรือภาพสำหรับเว็บไซต์ ควรกำหนดจำนวนพิกเซล ประมาณ 72 ppi
     (pixel / inch คือ จำนวนพิกเซลใน 1 ตารางนิ้ว) แต่ถ้าเป็นงานแบบพิมพ์ เช่น นิตยสาร ปกหนังสือ โปสเตอร์ขนาดใหญ่ จะกำหนดประมาณ 300 - 350 ppi เป็นต้น
            ข้อดีของภาพกราฟิกแบบ Raster คือ สามารถปรับแต่งสี ตกแต่งภาพได้ง่ายและสวยงาม ซึ่งโปรแกรมที่นิยมใช้สร้างภาพกราฟิกแบบ Raster คือ Photoshop, Paint เป็นต้น

2.2 ภาพกราฟิกแบบ Vector
             เป็นภาพกราฟิกที่เกิดจากการอ้างอิงความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ หรือการคำนวณ ซึ่งภาพจะมีความเป็นอิสระต่อกัน โดยแยกชิ้นส่วนของภาพทั้งหมดออกเป็นเส้นตรง เส้นโค้ง
     รูปทรง เมื่อมีการขยายภาพความละเอียดของภาพจะไม่ลดลง แฟ้มมีขนาดเล็กกว่าแบบ Raster
           ภาพกราฟิกแบบ Vector นิยมใช้เพื่องานสถาปัตยกรรมตกแต่งภายใน และการออกแบบต่าง ๆ เช่น การออกแบบรถยนต์ การออกแบบอาคาร การสร้างการ์ตูน เป็นต้น
    ซึ่งโปรแกรมที่นิยมใช้สร้างภาพแบบ Vector คือ โปรแกรม Illustrator, CorrelDraw, 3Ds Max แต่อุปกรณ์ที่ใช้แสดงผลภาพ เช่น จอคอมพิวเตอร์ หรือเครื่องพิมพ์
    จะเป็นการแสดงผลภาพแบบ Raster

                         ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์กราฟิก

ได้มีการนำคอมพิวเตอร์กราฟิกมาใช้ในงานต่างๆ อย่างกว้างขวาง เช่น

• ใช้แสดงผลงานด้วยภาพแทนการแสดงด้วยข้อความ ซึ่งช่วยให้เข้าใจได้ง่าย และน่าสนใจมากกว่า หลายหน่วยงานเลือกใช้วิธีนี้สำหรับแนะนำหน่วยงาน เสนอโครงการและแสดงผลงาน
   
• ใช้แสดงแผนที่ แผนผัง และภาพของสิ่งต่างๆ ซึ่งภาพเหล่านี้ไม่สามารถแสดงในลักษณะอื่นได้ นอกจากการแสดงด้วยภาพเท่านั้น
   
• ใช้ในการออกแบทางด้านต่างๆ เช่น ออกแบบบ้าน รถยนต์ เครื่องจักร เครื่องแต่งกาย การแต่งหน้า และเครื่องมือเครื่องใช้อื่นๆ ซึ่งสามารถทำได้รวดเร็วสวยงามและประหยัดค่าใช้จ่าย โดยเฉพาะงานออกแบบที่มีการเปลี่ยนแปลงรายละเอียดเพื่อเปรียบเทียบหาแบบที่เหมาะสมที่สุด การใช้คอมพิวเตอร์กราฟิกจะช่วยให้เกิดความสะดวก และทำได้รวดเร็วมาก
   
• ได้มีการนำคอมพิวเตอร์กราฟิกมาช่วยทางการด้านเรียนการสอน โดยเฉพาะในวิชาที่ต้องใช้ภาพ แผนผัง หรือแผนที่ประกอบ บทเรียนคอมพิวเตอร์สามารถแสดงภาพส่วนประกอบและการทำงานของเครื่องยนต์ หรือเครื่องมือที่มีความสลับซับซ้อนให้เห็นได้ง่ายขึ้น
   
• คอมพิวเตอร์กราฟิกถูกนำมาใช้ในการจำลองสถานการณ์เพื่อหาคำตอบว่า ถ้าสถานการณ์เป็นอย่างนี้แล้วจะเกิดอะไรขึ้น เช่น ผู้ผลิตรถยนต์ใช้ทดสอบว่าถ้ารถยนต์รุ่นนี้พุ่ง เข้าชนกำแพงด้วยความเร็ว 40 กิโลเมตรต่อชั่วโมง จะเกิดความเสียหายที่บริเวณไหน ผู้โดยสารจะเป็นอย่างไร การจำลองสถานการณ์ด้วยคอมพิวเตอร์กราฟิกช่วยให้ทราบผลได้รวดเร็ว ประหยัดค่าใช้จ่ายและไม่ทำให้เกิดอันตราย
   
• คอมพิวเตอร์กราฟิกสามารถนำมาสร้างภาพนิ่ง ภาพสไลด์ ภาพยนต์ และรายการวิดีโอ ได้มีภาพยนต์แนววิทยาศาสตร์หลายเรื่องใช้คอมพิวเตอร์กราฟิกสร้างฉากและตัวละคร ซึ่งทำให้ดูสมจริงได้ดีกว่าการสร้างด้วยวิธีอื่น
   
• คอมพิวเตอร์กราฟิกที่มีผู้รู้จัก และนิยมใช้กันมากคงจะได้แก่ เกมส์คอมพิวเตอร์ ในปัจจุบันนี้คงมีคนจำนวนน้อยเท่านั้นที่ไม่เคยเห็นหรือรู้จักเกมส์คอมพิวเตอร์ ส่วนประกอบหนึ่งที่ทำให้เกมส์สนุกและน่าสนใจก็คือ ภาพของฉากและตัวละครในแกมซึ่งสร้างโดยคอมพิวเตอร์กราฟิก

น.ส.พลอยน้ำผึ้ง  สาทรัพย์ ส1/1

•