Grafika dwuwymiarowa (2D)
Grafika dwuwymiarowa, czyli grafika 2D, to dziedzina informatyki zajmująca się cyfrowymi obrazami w dwóch wymiarach oraz technikami ich obróbki. Obrazy te mogą być kompozycją tekstu, grafiki i obiektów dwuwymiarowych. Grafika 2D znajduje zastosowanie w takich obszarach jak typografia, kartografia, reklama czy film animowany.
W odróżnieniu od grafiki trójwymiarowej, grafika 2D daje większą kontrolę nad obrazem, co czyni ją preferowaną w wielu zastosowaniach. Jej rozwój rozpoczął się w latach 50. XX wieku, a kluczowe technologie to język PostScript oraz system X Window.
Techniki grafiki 2D
Grafika 2D może być tworzona na różne sposoby, w tym:
- Rysowanie bezpośrednio na ekranie
- Rysowanie w pamięci, a następnie wyświetlanie obrazu
- Rysowanie w pamięci i zapisywanie do pliku
- Bezpośrednie rysowanie i zapisywanie do pliku
Elementy grafiki 2D obejmują modele geometryczne (grafika wektorowa), obrazy cyfrowe (grafika rastrowa) oraz tekst. Można je modyfikować za pomocą transformacji geometrycznych, takich jak translacja, rotacja czy skalowanie.
Rysowanie bezpośrednie
Tworzenie złożonych obrazów rozpoczyna się od kanwy, która jest mapą rastrową. Kolory pikseli są ustawiane w pamięci karty graficznej lub przy użyciu bibliotek graficznych 2D, które oferują różne operacje, takie jak:
- Wklejanie obrazu w określonym miejscu
- Wypisywanie tekstu w danym miejscu i kącie
- Rysowanie figur geometrycznych
- Rysowanie linii i krzywych
Warstwy w grafice 2D
Grafika 2D często wykorzystuje warstwy, co pozwala na układanie elementów w odpowiedniej kolejności. Warstwy umożliwiają m.in. edytowanie obrazów bez wpływu na inne elementy. Przykłady zastosowań warstw to usuwanie niepotrzebnych informacji w dokumentach czy poprawa jakości antyaliasingu.
Sprzęt i oprogramowanie grafiki 2D
Nowoczesne karty graficzne wykorzystują technologie rastrowe, które są prostsze i tańsze od wektorowych. Klasyczne procesory graficzne z lat 70. i 80. to m.in. ANTIC firmy Atari oraz układy VIC firmy Commodore.
Grafika 2D jest podstawą wielu interfejsów graficznych (GUI) w systemach operacyjnych, umożliwiając użytkownikowi interakcję z komputerem. Edytory grafiki 2D, takie jak Adobe Illustrator czy CorelDraw, pozwalają na tworzenie i edytowanie obrazów w modelu warstwowym.
Algorytmy generowania grafiki 2D
W grafice 2D wykorzystywane są różne algorytmy, takie jak:
- Rasteryzacja: algorytm Bresenhama, krzywe Béziera
- Przycinanie: algorytm Cohena-Sutherlanda, algorytm Liama-Barsky’ego
- Symulowanie kolorów: algorytm Floyda-Steinberga, dithering
