คอมพิวเตอร์กราฟิกส์

คอมพิวเตอร์กราฟิกส์ (อังกฤษ: computer graphics) หรือในศัพท์บัญญัติว่า วิชาเรขภาพคอมพิวเตอร์ คือหนึ่งในศาสตร์ องค์ความรู้ ของระเบียบวิธีการแก้ปัญหาเชิงคอมพิวเตอร์ (computing methodology) ที่แก้ปัญหาเกี่ยวกับเรื่องของภาพหรือการแสดงภาพ โดยเน้นการประมวลผลข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์ ให้ข้อมูลนำเข้าเป็นข้อมูลตัวเลข ตัวอักษร หรือสัญญาณต่าง ๆ แทน ตำแหน่งพิกัด สี รูปทรง ความสว่าง

ขั้นตอนแรกเริ่มต้นด้วยการสร้างแบบจำลอง (modeling) เพื่อแทนความสัมพันธ์ของข้อมูลต่าง ๆ เหล่านั้นให้สามารถประมวลผลได้ด้วยคอมพิวเตอร์ ตามด้วย การแปรเป็นภาพสุดท้าย หรือ เรียกอีกอย่างหนึ่งว่าเร็นเดอร์ หรือการเร็นเดอร์ (rendering) เป็นการแปรหรือแสดงผลลัพธ์ทางอุปกรณ์แสดงผลลัพธ์ เช่น จอภาพ หรือ อุปกรณ์อื่น ๆ ออกมาเป็นภาพเชิงเรขาคณิตมองเห็น รูปทรง สีสัน ลวดลาย ลายผิว หรือ ลักษณะแสงเงา รวมถึง ข้อมูลอื่น ๆ ของภาพ เช่น ข้อมูลการเคลื่อนไหว การเปลี่ยนแปลง ลักษณะการเชื่อมต่อ และ ความสัมพันธ์ระหว่างวัตถุหรือสิ่งของในภาพ

วิชานี้ยังครอบคลุมถึงการศึกษาด้านระบบในการแสดงภาพ ทั้งฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ สถาปัตยกรรมของเครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์เชื่อมต่อ หรือ อุปกรณ์ในการนำเข้า และ แสดงผล ปัจจุบันมีการประยุกต์ วิชาเรขภาพคอมพิวเตอร์ใช้งานร่วมกับเทคโนโลยีอื่น เช่น การสร้างภาพเคลื่อนไหวหรือ แอนิเมชัน งานภาพยนตร์ เกม สื่อประสมภาพและเสียง ศึกษาบันเทิง หรือ ระบบสร้างภาพความจริงเสมือน เป็นต้น

ระเบียบวิธีที่นิยมแบ่งเป็นสองวิธีหลัก คือ การใช้หลักการฉายและการใช้หลักการตามรอยละแสง สำหรับวิธีการสร้างภาพโดยใช้หลักการฉาย (projective method) ซึ่งใช้หลักการแปลงพิกัดข้อมูลตำแหน่งต่าง ๆ ในสามมิติ ให้เป็นข้อมูลที่มีพิกัดสองมิติแล้วแสดงผลบนอุปกรณ์แสดงผลเช่นจอภาพ เป็นต้น โดยระหว่างการแปลงพิกัดจะมีการคำนวณย่อย เช่น การขริบ (clipping) การขจัดเส้นแฝงผิวแฝง (hidden line/surface removal) และ การทำให้เป็นจุดภาพ (rasterization) เป็นต้น

อีกวิธีที่นิยมใช้คือ การตามรอยลำแสง (ray tracing) ซึ่งเป็นการคำนวณโดยอาศัยหลักไล่ตามรอยทางเดินของแสงที่มาจากแหล่งกำเนิดแสงมาตกกระทบที่วัตถุแล้วสะท้อนเข้าตาหรือกล้อง โดยไล่ตรวจสอบย้อนรอยแสง ไปดูค่าความสว่างของวัตถุที่จะแสดงในแต่ละจุดภาพบนอุปกรณ์แสดงผล

ดูเพิ่ม

• เกมคอมพิวเตอร์ (computer game)
• ศึกษาบันเทิง (edutainment)
• พีชคณิตเชิงเส้น
• สื่อประสม (multimedia)
• ความจริงเสมือน (virtual reality)
• การประมวลผลภาพ (image processing)
• คอมพิวเตอร์วิทัศน์ (computer vision)
• การรู้จำภาพ (image recognition)
• การประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (digital signal processing)
• ไลบรารี (library) หรือ คลังสำหรับการแสดงผลภาพ GDI OpenGL DirectX
• เนื้อหาดิจิทัล (digital content)
• ซิกกราฟ (siggraph)