Giới thiệu đồ về Ðồ họa máy tính
1.1. Giới thiệu về Ðồ họa máy tính
Sự phát triển của khoa học, kĩ thuật, nghệ thuật, kinh doanh, và công nghệ luôn luôn phụ thuộc
vào khả năng truyền đạt thông tin của chúng ta, hoặc thông qua các bit dữ liệu lưu trữ trong
microchip hoặc thông qua giao tiếp bằng tiếng nói. Câu châm ngôn từ xa xưa “một hình ảnh có
giá trị hơn cả vạn lời" hay "trăm nghe không bằng một thấy" cho thấy ý nghĩa rất lớn của hình
ảnh trong việc chuyển tải thông tin. Hình ảnh bao giờ cũng được cảm nhận nhanh và dễ dàng
hơn, đặc biệt là trong trường hợp bất đồng về ngôn ngữ. Do đó không có gì ngạc nhiên khi mà
ngay từ khi xuất hiện máy tính, các nhà nghiên cứu đã cố gắng sử dụng nó để phát sinh các ảnh
trên màn hình. Trong suốt gần 50 năm phát triển của máy tính, khả năng phát sinh hình ảnh
bằng máy tính của chúng ta đã đạt tới mức mà bây giờ hầu như tất cả các máy tính đều có khả
năng đồ họa.
Đồ họa máy tính là một trong những lĩnh vực lí thú nhất và phát triển nhanh nhất của tin học.
Ngay từ khi xuất hiện, đồ họa máy tính đã có sức lôi cuốn mãnh liệt, cuốn hút rất nhiều người
ở nhiều lĩnh vực khác nhau như khoa học, nghệ thuật, kinh doanh, quản lí, ... Tính hấp dẫn và
đa dạng của đồ họa máy tính có thể được minh họa rất trực quan thông qua việc khảo sát các
ứng dụng của nó.
1. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA ĐỒ HỌA MÁY TÍNH
Ngày nay, đồ họa máy tính được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau như công nghiệp,
thương mại, quản lí, giáo dục, giải trí, … Số lượng các chương trình đồ họa ứng dụng thật
khổng lồ và phát triển liên tục, sau đây là một số ứng dụng tiêu biểu :
1.1. Hỗ trợ thiết kế
Một trong những ứng dụng lớn nhất của đồ họa máy tính là hỗ trợ thiết kế (CAD – computer-
aided design). Ngày nay CAD đã được sử dụng hầu hết trong việc thiết kế các cao ốc, ô tô,
máy bay, tàu thủy, tàu vũ trụ, máy tính, trang trí mẫu vải, và rất nhiều sản phẩm khác.
Sử dụng các chương trình này, đầu tiên các đối tượng được hiển thị dưới dạng các phác thảo
của phần khung (wireframe outline), mà từ đó có thể thấy được toàn bộ hình dạng và các thành
phần bên trong của các đối tượng. Sử dụng kĩ thuật này, người thiết kế sẽ dễ dàng nhận thấy
ngay các thay đổi của đối tượng khi tiến hành hiệu chỉnh các chi tiết hay thay đổi góc nhìn, ….
Một khi đã thiết kế xong phần khung của đối tượng, các mô hình chiếu sáng, tô màu và tạo
bóng bề mặt sẽ được kết hợp để tạo ra kết quả cuối cùng rất gần với thế giới thực .

mềm, chức năng in ấn được hiểu thông qua biểu tượng máy in, … Để chọn các chức năng,
người dùng sử dụng chuột trỏ đến và nhấn vào các biểu tượng tương ứng. Điểm thuận lợi
chính khi dùng biểu tượng là kích thước không gian mà nó chiếm ít hơn nhiều so với dùng văn
bản để mô tả cho cùng một chức năng, ngoài ra việc nắm bắt các chức năng qua các biểu tượng
sẽ dễ dàng hơn rất nhiều khi người dùng gặp trở ngại về mặt ngôn ngữ.
Các ứng dụng có giao diện đồ họa còn cho phép người dùng khả năng làm việc dễ dàng với
nhiều cửa sổ với nhiều dạng tài liệu khác nhau cùng một lúc.
Hình 1.5 – Giao diện của chương trình MS Word
2. KHÁI NIỆM VỀ ĐỒ HỌA MÁY TÍNH
Đồ họa máy tính là tất cả những gì liên quan đến việc sử dụng máy tính để phát sinh ra hình
ảnh. Các vấn đề liên quan tới công việc này bao gồm : tạo, lưu trữ, thao tác trên các mô hình
(các mô tả hình học của đối tượng) và các ảnh.
Theo định nghĩa này thì đồ họa máy tính bao gồm việc thiết kế phần cứng như thiết bị hiển thị,
các thuật toán cần thiết để phát sinh các đường trên các thiết bị này, các phần mềm được sử
dụng cho cả người lập trình hệ thống và người lập trình ứng dụng đồ họa, và các chương trình
ứng dụng tạo ảnh bằng máy tính.
Đồ họa máy tính cung cấp một trong những phương cách tự nhiên nhất cho việc truyền đạt
thông tin với máy tính. Ngày nay, trong nhiều quá trình thiết kế, cài đặt và xây dựng, thông tin
mà hình ảnh mang lại là hầu như không thể thiếu được. Kĩ thuật trực quan (scientific
visualization) đã trở nên là một lĩnh vực rất quan trọng từ năm 1980, khi các nhà nghiên cứu
khoa học và các kĩ sư nhận ra rằng họ không thể xử lí một lượng dữ liệu khổng lồ phát sinh từ
các siêu máy tính mà dữ liệu không được tóm lược và làm nổi bật các xu hướng và hiện tượng
qua nhiều loại biểu diễn đồ họa khác nhau.
Đồ họa máy tính tương tác là một trong những phương tiện mang lại thêm nhiều sự thuận lợi
cho người dùng trong việc phát sinh hình ảnh kể từ khi có phát minh của máy ảnh và truyền
hình. Với máy tính, chúng ta có thể tạo các hình ảnh không chỉ của các đối tượng cụ thể, thực
tế, mà còn của các đối tượng trừu tượng, nhân tạo; các biểu diễn của dữ liệu mà không có tính
kế thừa về mặt hình học, như là kết quả điều tra, khảo sát. Hơn nữa, với đồ họa máy tính chúng
ta không bị giới hạn trong các ảnh tĩnh. Các ảnh động thông thường mang lại nhiều hiệu quả
hơn so với ảnh tĩnh, đặc biệt là với các hiện tượng biến đổi theo thời gian, cả thực tế (như sự

giữa các loại phosphor là "độ bền” (persistent), đó là khoảng thời gian phát sáng sau khi tia
CRT không còn tác động. Lớp phosphor có độ bền thấp cần tốc độ làm tươi cao hơn để giữ cho
hình ảnh trên màn hình khỏi nhòe. Loại này thường rất tốt cho hoạt hình, rất cần thay đổi hình
ảnh liên tục. Lớp phosphor có độ bền cao thường được dùng cho việc hiển thị các ảnh tĩnh, độ
phức tạp cao. Mặc dù một số loại phosphor có độ bền lớn hơn 1 giây, tuy nhiên các màn hình
đồ họa thường được xây dựng với độ bền dao động từ 10 đến 60 micro giây.
Số lượng tối đa các điểm có thể hiển thị trên một CRT được gọi là độ phân giải (resolution).
Một định nghĩa chính xác hơn của độ phân giải là số lượng các điểm trên một centimet mà có
thể được vẽ theo chiều ngang và chiều dọc, mặc dù nó thường được xem như là tổng số điểm
theo mỗi hướng.
Kích thước vật lí của màn hình đồ họa được tính từ độ dài của đường chéo màn hình, thường
dao động từ 12 đến 27 inch hoặc lớn hơn. Một màn hình CRT có thể được kết hợp với nhiều