.
 CG001  ประวัติความเป็นมาของ
            
Computer Graphics
 CG002 ประเภทของภาพกราฟฟิกส์
 CG003 ประเภทของระบบกราฟฟิกส์
 CG004 ซอฟต์แวร์ที่ใช้ในระบบ
             กราฟฟิกส์

 CG005 องค์ประกอบระบบกราฟฟิกส์
 CG006 ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์
             กราฟฟิกส์

 CG007 การประยุกต์ใช้งาน
 CG008 ภาพยนต์กับคอมพิวเตอร์
             กราฟฟิกส์

 CG009 เทคนิคพิเศษในภาพยนต์

           Test          

        
Home
 
 
 

 คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์

ประวัติความเป็นมาของ Computer Graphics

                    ในปี ค.ศ. 1940 คอมพิวเตอร์จะแสดงภาพกราฟฟิกส์โดยใช้เครื่องพิมพ์ โดยรูปภาพที่ได้จะเป็นภาพที่เกิด
จากการใช้ตัวอักษรประกอบกันในปี ค.ศ.1950 สถาบันเทคโนโลยีแห่ง แมสซาซูเซสต์
(Massachusetts Institue Technology : MIT) ได้พัฒนาคอมพิวเตอร์ ซึ่งมีหลอดภาพ CRT (Cathode Ray Tube) เป็นส่วนแสดงผลแทนเครื่องพิมพ์ เนื่องจากมีความต้องการที่จะให้การติดต่อระหว่างผู้ใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์มีความเร็วยิ่งขึ้นในปี ค.ศ. 1950 ระบบ  SAGE (Semi – Automatic Ground Environment) ของกองทัพอากาศสหรัฐอเมริกาสามารถแปลงสัญญาณจากเรดาร์ให้เป็นภาพบนจอ
คอมพิวเตอร์ได้ ระบบนี้เป็นระบบกราฟฟิกส์เครื่องแรกที่ใช้ปากกาแสง   (Light Pen : เป็นอุปกรณ์สำหรับรับข้อมูล ชนิดหนึ่ง)    สำหรับการเลือกสัญญาณบนจอภาพได้ในปี ค.ศ.1950มีการทำวิจัยเรื่องเกี่ยวกับระบบคอมพิวเตอร์เป็นจำนวนมากซึ่งต่อมาได้กลายเป็นต้นแบบของระบบคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์สมัยใหม่ ตัวอย่างเช่น ในปี ค.ศ.1963
วิทยานิพนธ์ ปริญญาเอกของ อีวาน ซูเธอร์แลนด
(Ivan Sutherland) เป็นการพัฒนาระบบการวาดเส้น  ซึ่งผู้ใช้สามารถกำหนดจุดบนจอภาพได้โดยตรง โดยการใช้ปากกาแสงจากนั้นระบบ กราฟฟิกส์จะสามารถลากเส้นเชื่อมจุดต่าง ๆ เหล่านี้เข้าด้วยกันกลายเป็นภาพโครงสร้างรูปหลายเหลี่ยม ระบบนี้ได้กลายเป็นหลักการพื้นฐานของโปรแกรมช่วยในการออกแบบระบบงานต่าง ๆ เช่น การออกแบบระบบไฟฟ้า และการออกแบบเครื่องจักร  เป็นต้น     ในระบบหลอดภาพ       CRT
สมัยแรกนั้น เราสามารถวาดเส้นตรงระหว่างจุดสองจุดบนจอภาพได้ แต่ภาพเส้นที่วาดจะจางหายไปจากจอภาพอย่างรวดเร็ว จึงต้องมีการวาดซ้ำลงที่เดิมหลาย ๆ ครั้ง ในหนึ่งวินาที เพื่อให้เราสามารถมองเห็นว่าเส้นไม่จางหายไป ซึ่งระบบแบบนี้มีราคาแพงมากในช่วงต้นปี ค.ศ. 1960
                  แต่ต่อมาในปี ค.ศ. 1965 จึงมีราคาถูกลงเนื่องจากบริษัท ไอบีเอ็ม 
(IBM)  ได้ผลิตออกมาขายเป็นจำนวนมากในราคาเครื่องละ 100,000 ดอลลาร์ จากการที่ราคาของจอภาพถูกลงมากนี่เองทำให้สาขาคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์เริ่มเป็นที่สนใจของคนทั่วไปในปี ค.ศ.1968บริษัทแทคโทรนิกส์ (Tektronix) ได้ผลิตจอภาพแบบเก็บภาพไว้ได้จนกว่าต้องการจะลบ
 ( Storage–Tube CRT ) ซึ่งระบบนี้ไม่ต้องการหน่วยความจำและระบบการวาดซ้ำ จึงทำให้ราคาถูกลงมาก บริษัทตั้งราคาขายไว้เพียง 15,000 ดอลลาร์ เท่านั้น จอภาพแบบนี้จึงเป็นที่นิยมกันมากในช่วงเวลา 5 ปี ต่อมากลางปี ค.ศ. 1970 เป็นช่วงเวลาที่อุปกรณ์ทางคอมพิวเตอร์เริ่มมีราคาลดลงมาก ทำให้ฮาร์ดแวร์ของระบบคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์มีราคาถูกลงตามไปด้วยผู้ใช้ทั่วไปจึงสามารถนำมาใช้ในงานของตนได้ทำให้การใช้คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์เริ่มแพร่หลายไปในงานด้านต่างๆ มากขึ้นสำหรับซอฟต์แวร์ทางด้านกราฟฟิกส์ก็ได้มีการพัฒนาควบคู่กับฮาร์ดแวร์เช่นกัน    ซึ่งมีการเริ่มต้นจาก อีวาน             ซูเธอร์แลนด์  ผู้ซึ่งได้ออกแบบวิธีการหลัก ๆ รวมทั้งโครงสร้างข้อมูลของระบบคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์ ต่อมาก็มี    สตีเฟน คูน (Steven Coons, 1966) และ ปิแอร์  เบเซอร์ (Pierre Bazier, 1972) ซึ่งศึกษาเกี่ยวกับการสร้างเส้นโค้งและภาพพื้นผิว ทำให้ปัจจุบันเราสามารถสร้างภาพ 3 มิติได้
 สมจริงสมจังมากขึ้น ในช่วง 10  ปีต่อมาได้มีการพัฒนาวิธีการสร้างภาพมากมาย สำหรับใช้ในระบบคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์ และปัจจุบันเราก็ได้เห็นผลงานที่สวยงามและแปลกตา ซึ่งเป็นผลมาจากการศึกษาวิจัยต่าง ๆ ในอดีตนั่นเอง

                                                                                                                          

ประเภทของภาพกราฟฟิกส์

การสร้างภาพกราฟฟิกส์ด้วยคอมพิวเตอร์ มีวิธีการสร้าง 2 แบบ คือ แบบบิตแมป(Bit Mapped) และแบบเวกเตอร์ (Vector) หรือ สโตก (Stroked) แต่ละแบบวิธีการสร้างภาพดังต่อไปนี้

กราฟฟิกส์แบบบิตแมป

กราฟฟิกส์แบบบิตแมปความหมายที่ค่อนข้างจะตรงไปตรงมา คือมีลักษณะเป็นช่อง ๆ เหมือนตารางแต่ละบิตก็คือส่วนหนึ่งของข้อมูลคอมพิวเตอร์(ซึ่งก็คือสวิตซ์ปิดเปิดในหน่วยความจำ “I” หมายถึง เปิด และ “O” หมายถึงปิด) และสวิตซ์ปิดเปิดนี้ก็ยังหมายถึงสีดำและขาวเหล่านี้ได้ กราฟฟิกส์แบบบิตแมปทุกชนิดมีลักษณะที่เหมือนกันอยู่บางประการ ถ้าทำความเข้าใจส่วนต่าง ๆ เหล่านี้เราสามารถที่จะหลีกเลี่ยงหรือป้องกันปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้

               พิกเซล (Pixel)

             พิกเซล (เป็นคำที่ใช้แทนองค์ประกอบของภาษา เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของภาพบิตแมป ซึ่งองค์ประกอบย่อย เหล่านี้ถูกรวมกันเข้าทำให้เกิดภาพ เราคงคุ้นเคยกับการที่ส่วนประกอบย่อย ๆ มารวมกันเพื่อประกอบเป็นรายการสิ่งของต่าง ๆ เป็นต้น ว่าเอาแต่ละชิ้นของบล็อกกระจกมาประกอบกันเป็นหน้าต่าง แต่ละเข็มของการเย็บปักถักร้อยประกอบกันเป็นผลงานทางด้านเย็บปักถักร้อย1 ชิ้นหรือแต่ละจุดของโลหะเงินประกอบกันเป็นรูปภาพ 1 รูป นั้นคือองค์ประกอบอาจจะเป็นแก้วชิ้นใหญ่บนหน้าต่าง หรือจุดโลหะเงินเล็ก ๆ บนแผ่นฟิล์มก็ได้ โดยแต่ละชิ้นเป็นองค์ประกอบที่แยกจากกันเปรียบเทียบได้กับพิกเซลซึ่งถือเป็นหน่วยย่อยที่เล็กที่สุดของรูปภาพ พิกเซลมีความสำคัญต่อการสร้างกราฟฟิกส์ของคอมพิวเตอร์มาก เพราะทุก ๆ ส่วนของกราฟฟิกส์ เช่น จุดเส้นแบบลายและสีของภาพ ล้วนเริ่มจากพิกเซลทั้งสิ้นพิกเซลหนึ่ง ๆ   อาจจะมีขนาดความเข้มและสีแตกต่างกันได้ ในโลกแห่งดิจิตอลของรูปภาพคอมพิวเตอร์
            พิกเซลได้ถูกใช้สำหรับสิ่งต่าง ๆ เป็นต้นว่าจุดแต่ละจุดบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ จุดแสดงความละเอียดของเครื่องพิมพ์แบบเลเซอร์ หรืออุปกรณ์แสดงผลประเภทกราฟฟิกส์อื่น ๆ ของระบบคอมพิวเตอร์ ซึ่งบางครั้งอาจทำให้เราสับสนได้เพื่อให้เกิดความชัดเจน ขอให้คำจำกัดความดังต่อไปนี้ พิกเซลหมายถึง องค์ประกอบย่อยในไฟล์กราฟฟิกส์แบบบิตแมป   วิดีโอพิกเซล   หมายถึง องค์ประกอบย่อยของภาพในหน้าจอคอมพิวเตอร์ จุดหรือดอต หมายถึง ความละเอียดของภาพที่พิมพ์โดยเครื่องพิมพ์แบบเลเซอร์

               เอสเป็กเรโซของภาพ (Image Aspect Ratio)

               แอสเป็กเรโซของภาพ  คือ  อัตราส่วนระหว่างจำนวนพิกเซลทางแนวขวาง และจำนวนพิกเซลทางแนวดิ่งที่ใช้ในการสร้างภาพ หากจะยกตัวอย่างเปรียบเทียบกับกระดาษกราฟ จะเห็นได้ว่าภาพบิตแมปใด ๆ ก็ตามจะมีจำนวนพิกเซลคงที่ในมิติแนวขวางและแนวดิ่ง ซึ่งอัตราส่วนมีไว้อ้างถึงขนาดของภาพและมักจะเขียนในรูปของ 800x600 (ซึ่งหมายถึงรูปภาพที่มี 800   พิกเซล ในแนวขวาง และ 600 บรรทัดของพิกเซลในแนวดิ่ง) เราสามารถคำนวณหาจำนวนพิกเซลทั้งหมดในรูปภาพได้โดยการคูณตัวเลขทั้งสองนี้เข้าด้วยกัน นั่นคือรูปภาพที่มีแอสเป็กเรโซ 800x600 จะมีทั้งหมด 480,000 พิกเซล ซึ่งจำนวนดังกล่าวไม่ได้หมายถึงขนาดของไฟล์ของภาพนั้น ๆ

                  รีโซลูชัน (Resolution)

                 รีโซลูชัน (Resolution) หมายถึง รายละเอียดที่อุปกรณ์แสดงกราฟฟิกส์ชนิดหนึ่งมีอยู่ ค่ารีโซลูชันมักระบุเป็นจำนวนพิกเซลแนวนอนคือแนวแกน  x  และจำนวนพิกเซลในแนวตั้งคือแกน Y ดังนั้น รีโซลูชั่น 720 x 348 จึงหมายความว่อุปกรณ์แสดงกราฟฟิกส์ชนิดนี้สามารถแสดงพิกเซลในแนวนอนได้ไม่เกิน  720  พิกเซล และแสดงพิกเซลในแนวตั้งได้ไม่เกิน 348  พิกเซล  ผู้ผลิตอุปกรณ์แสดงกราฟฟิกส์บางรายจะระบุค่ารีโซลูชันเป็นระดับสูง (High Resolution) ปานกลาง (Medium Resolution)  และระดับต่ำ(Low Resolution) โดยพิจารณาจากจำนวนพิกเซลในแนวนอนเพียงอย่างเดียว ซึ่งมีหลักว่า ถ้าค่าน้อยกว่า 128 เป็นระดับต่ำ  ค่าระหว่าง 128 ถึง 512 เป็นระดับกลาง ค่าสูงกว่า 512 เป็นระดับสูง สำหรับจอภาพขนาดปกติ ถ้ามีค่ารีโซลูชันมากกว่า 1500 ตาจะมองไม่เห็นแต่ละพิกเซลคือ   จะมองเห็นเป็นภาพที่มีความ ละเอียดคมชัดสูงมาก    คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์ที่ใช้กับฟิล์มถ่ายรูปในระดับมืออาชีพจะต้องใช้ค่ารีโซลูชันสูงถึง 3000

กราฟฟิกส์แบบเวกเตอร์

กราฟฟิกส์แบบเวกเตอร์ต่างจากบิตแมปตรงที่บิตแมปนั้นประกอบไปด้วย จุดต่าง ๆ มากมาย แต่กราฟฟิกส์แบบเวกเตอร์ใช้สมการทางคณิตศาสตร์เป็นตัวสร้างภาพ เช่น วงกลม หรือเส้นตรง เป็นต้น ถึงแม้ว่าอาจจะฟังดูซับซ้อนสักเล็กน้อยแต่ภาพบางชนิดก็ถูกสร้างได้ง่าย หลักที่จะนำไปสู่กราฟฟิกส์แบบเวกเตอร์ก็คือ การรวมเอาคำสั่งทางคอมพิวเตอร์และสูตรทางคณิตศาสตร์เพื่ออธิบายเกี่ยวกับออบเจ็กต์ ซึ่งจะปล่อยให้อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ เช่น จอภาพ หรือเครื่องพิมพ์เป็นตัวกำหนดเองว่าจะวางจุดจริง ๆ ไว้ที่ตำแหน่งใดในการสร้างภาพ คุณลักษณะเด่นเหล่านี้ทำให้กราฟฟิกส์แบบเวกเตอร์มีข้อได้เปรียบและข้อเสียเปรียบมากมายกับกราฟฟิกส์แบบบิตแมป

           ออบเจ็กต์ (Object)

            ออบเจ็กต์ง่าย ๆ (เช่น วงกลม ทรงกลม และอื่น ๆ เรียกว่า รูปทรงพื้นฐาน) สามารถใช้ในการสร้างออบเจ็กต์ที่ซับซ้อนขึ้น กราฟฟิกส์แบบเวกเตอร์สามารถสร้างรูปภาพโดยการรวมเอาออบเจ็กต์หลาย ๆ ชนิดมาผสมกันเราสามารถผสมออบเจ็กต์ต่างชนิดกัน(เช่น วงกลมและเส้นตรง) เพื่อสร้างภาพที่แตกต่างกัน กราฟิกแบบเวกเตอร์ใช้คำสั่งง่าย ๆ เพื่อสร้างออบเจ็กต์พื้นฐาน ถ้าเขียนเป็นภาษาคำพูดแบบธรรมดา คำสั่งอาจจะอ่านได้ว่า “ลากเส้นตรงจากจุด A ไปยังจุด B หรือ ลากวงกลมรัศมี R โดยมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่จุด เปรียบเทียบคุณสมบัติของกราฟฟิกส์แบบบิตแมปและภาพแบบเวกเตอร์ ในด้านความเร็วของการแสดงภาพที่จอภาพและความสามารถในการเปลี่ยนขนาดภาพจะได้ผลดังนี้

- กราฟฟิกส์แบบบิตแมปสามารถแสดงให้เห็นที่จอภาพได้เร็วกว่าภาพ แบบเวกเตอร์ เช่น การแสดงภาพแบบบิตแมป  ขนาด 1000 ไบต์ จะทำโดยการใช้คำสั่งย้ายข้อมูลขนาด 1000 ไบต์ จากหน่วยความจำที่เก็บภาพไปยังหน่วยความจำของจอภาพ ( คือ  Video Display Buffer) ภาพนั้นก็จะปรากฏบนจอภาพทันที การแสดงภาพแบบเวกเตอร์คอมพิวเตอร์จะใช้เวลามากกว่าเนื่องจากคอมพิวเตอร์ต้องทำตามคำสั่งที่มีจำนวนมากกว่า

- การเปลี่ยนแปลงขนาดภาพให้โตขึ้นหรือเล็กลงกว่าภาพเดิม กรณีภาพแบบบิตแมปจะทำได้ไม่มาก นอกจากนี้ยังอาจจะทำให้ลักษณะของภาพผิดเพี้ยนไปจากเดิมด้วย เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงขนาดภาพทำโดยวิธีการเพิ่มหรือลดพิกเซลจากที่มีอยู่เดิม ภาพที่ขยายโตขึ้นจะมองเห็นเป็นตารางสี่เหลี่ยมเรียงต่อกัน ทำให้ขาดความสวยงาม แต่ภาพแบบเวกเตอร์จะสามารถย่อและขยายขนาดได้มากกว่า โดยสัดส่วนและลักษณะของภาพยังคล้ายเดิม ยิ่งกว่านั้นเราสามารถขยายเฉพาะความกว้างหรือความสูง เพื่อให้มองเห็นเป็นภาพผอมหรืออ้วนกว่าภาพเดิมได้ด้วย
                                                                                                                         

ประเภทของระบบกราฟฟิกส์

คอมพิวเตอร์ในกลุ่ม IBM PC XT AT หรือเครื่องที่ทำงานเหมือนกันจะแบ่งการแสดงผลที่จอภาพเป็น 2 แบบหรือ 2 โหมด (Mode) คือ เท็กซ์โหมด (Text Mode) และกราฟฟิกส์โหมด(Graphic Mode) แต่ละโหมดมีรายละเอียดดังนี้

เท็กซ์โหมด (Text Mode)

คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะแสดงผลในโหมดนี้ได้ โดยการนำตัวอักษร ตัวเลข และเครื่องหมายต่าง ๆ ที่มีอยู่ในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์มาแสดงที่จอภาพตามคำสั่ง แต่เนื่องจากตัวอักษร ตัวเลข และเครื่องหมายที่มีอยู่ ถูกกำหนดรูปร่างไว้แน่นอนแล้ว และมีจำนวนจำกัด จึงไม่สามารถนำมาประกอบกันให้เกิดเป็นภาพต่าง ๆ ที่ถูกต้องสวยงามได้เท่าที่ควร โดยผลลัพธ์ที่แสดงออกมาทางจอภาพนั้น จะมีลักษณะเป็นแถวของตัวอักษร จำนวน 25 แถว แต่ละแถวมีข้อความไม่เกิน 80 ตัวอักษร

กราฟฟิกส์โหมด (Graphic Mode)

เพื่อให้คอมพิวเตอร์สามารถแสดงผลเป็นพิกเซลได้จำนวนมาก จึงได้มีการสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อใช้สำหรับควบคุมการแสดงผลที่จอภาพ ซึ่งนิยมเรียกกันว่า ระบบกราฟิกระบบกราฟฟิกส์มีหลายชนิด เช่น ซีจีเอ (CGA) อีจีเอ (EGA) วีจีเอ (VGA) เฮอร์คิวลิส (Hercules)ซึ่งแต่ละชนิดจะมีคุณสมบัติในการแสดงพิกเซลได้แตกต่างกันคือตั้งแต่ขนาด 320x200 พิกเซลถึง 1024x786 พิกเซล ระบบกราฟิกสามารถแสดงสีได้ตั้งแต่ 2 สี จนถึง 256 สี สำหรับจอภาพที่แสดงได้ 2 สี จะประกอบด้วยสีพื้นซึ่งเป็นสีมืดและสีสว่าง ซึ่งเป็นสีเขียว สีขาว หรือสีเหลืองอำพันดังนั้นสีที่เรามองเห็นจากจอภาพชนิดนี้จึงมีเพียงสีเดียวเท่านั้น จึงนิยมเรียกชื่อจอภาพและระบบกราฟิกชนิดนี้ว่า จอภาพโมโนโครม (Monochrome) ส่วนจอภาพที่สามารถแสดงได้หลายสีเราเรียกว่า จอภาพสี (Color) ไม่ว่าคอมพิวเตอร์จะมีระบบกราฟิกเป็นชนิดใดก็ตาม ถ้าเปิดเครื่องด้วย DOS คอมพิวเตอร์จะเริ่มแสดงผลด้วยเท็กซ์โหมดเสมอ การเปลี่ยนโหมดให้เป็นกราฟฟิกส์จะทำได้ก็โดยการใช้คำสั่งเฉพาะสำหรับระบบกราฟฟิกส์ชนิดนั้น
                                                                                                                              
                                                                                                                                

ซอฟต์แวร์ที่ใช้ในระบบกราฟฟิกส์

ซอฟต์แวร์กราฟฟิกส์เป็นส่วนสำคัญพื้นฐาน   ที่ระบบการแสดงภาพกราฟฟิกส์ทุก ๆ ระบบจะต้องมี  ในสมัยแรกเริ่มซอฟต์แวร์ทางกราฟฟิกส์จะมีราคาแพง ปัจจุบันราคาของซอฟต์แวร์กราฟฟิกส์ถูกลงมากจนใครๆ ก็หามาใช้ได้ในปี  ค.ศ. 1979    คณะกรรมการวางแผนมาตรฐานซอฟต์แวร์ทางกราฟฟิกส์  ( Graphic Standard Planing Committee : GSPC )  ได้พยายามจัดการให้เกิดมาตรฐานของซอฟต์แวร์ทางกราฟฟิกส์ขึ้นในอเมริกา ซึ่งระบบCORE (Core Graphic System)ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับระบบการแสดงภาพ 3 มิติ และในเวลาใกล้เคียงกัน สถาบันกำหนดมาตรฐานของประเทศเยอรมนี (West German National Standard : DIN) ก็ได้พัฒนามาตรฐานกราฟฟิกส์ของตัวเองขึ้นเรียกว่า GKS (Graphic Kernel System) ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับระบบการแสดงภาพ 2 มิติเท่านั้นขาดส่วนที่เป็น 3 มิติ ในปี ค.ศ. 1982 ระบบ GKS ถูกใช้เป็นมาตรฐานนานาชาติของระบบกราฟฟิกส์ สมาคมกราฟฟิกส์นานาชาติ (International Graphics Community) ก็เลยพยายามรวมมาตรฐาน CORE กับ GKS เข้าเป็นมาตรฐานเดียวกัน แต่ไม่สำเร็จเนื่องจากระบบมาตรฐานเดิมตัวอย่างเช่น GKS–3D, PHIGS (Programmer’s Hierarchical Interface Graphics System) PHIGS+ เป็นต้น

            สำหรับปัจจุบันนี้ซอฟต์แวร์หรือโปรแกรมที่ใช้ในการสั่งในคอมพิวเตอร์ดำเนินการเกี่ยวกับภาพ แบ่งได้เป็น 2 ชนิด คือ

โปรแกรมสำเร็จรูป (Package)
 
เป็นโปรแกรมที่สร้างขึ้นโดยผู้เชี่ยวชาญทางด้านคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์ เพื่อให้ผู้ใช้โปรแกรมสามารถใช้คอมพิวเตอร์ดำเนินการเกี่ยวกับภาพได้อย่างสะดวกรวดเร็ว ปัจจุบันมีผู้ผลิตโปรแกรมสำเร็จรูปทางด้านกราฟฟิกส์ออกจำหน่ายเป็นจำนวนมาก

โปรแกรมที่เราเขียนขึ้นเอง

เป็นโปรแกรมที่เขียนขึ้นด้วยภาษาคอมพิวเตอร์ เช่นเบสิก ฟอร์แทรน ปาสคาล และอื่น ๆ โดยเขียนด้วยคำและหลักการของภาษานั้น เพื่อให้คอมพิวเตอร์ดำเนินการเกี่ยวกับกราฟฟิกส์ตามที่เราต้องการเนื่องจากคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์เป็นงานที่สิ้นเปลืองเวลา ทั้งยังต้องใช้กำลังสมองและกำลังกายเป็นอย่างมาก เพราะฉะนั้นเราจึงต้องพิจารณาว่าโปรแกรม   กราฟฟิกส์ที่จะนำมาใช้งานควรจะเป็นโปรแกรมสำเร็จรูป หรือ โปรแกรมที่เขียนขึ้นเอง หรือใช้โปรแกรมทั้งสองชนิดร่วมกันแนวทางการตัดสินใจเลือกใช้โปรแกรมกราฟฟิกส์ อาจจะพิจารณาได้จากข้อมูลต่าง ๆ ดังต่อไปนี้

- โปรแกรมสำเร็จรูปสามารถใช้งานได้ทันที โดยเสียเวลาศึกษาวิธีการใช้โปรแกรมเพียงเล็กน้อยเท่านั้น โปรแกรมสำเร็จรูปจึงเหมาะกับงานเร่งด่วน และใช้ในการศึกษาของผู้เริ่มต้น


- โปรแกรมสำเร็จรูปแต่ละโปรแกรม มีจุดมุ่งหมายของการใช้งานแตกต่างกัน เช่น บางโปรแกรมเน้นทางด้านการพิมพ์ภาพ บางโปรแกรมเน้นทางด้านการพิมพ์ตัวอักษร ดังนั้น ก่อนที่จะตัดสินใจเลือกโปรแกรมมาใช้งานจึงต้องทำการศึกษาและอาจจะต้องทดลองใช้โปรแกรมนั้นดูก่อน ซึ่งเป็นขั้นตอนที่สิ้นเปลืองเวลา และถ้าเลือกโปรแกรมไม่เหมาะสมก็จะยิ่งทำให้เสียทั้งเวลาและทรัพย์สินไปโดยเปล่าประโยชน์

- มีความเป็นไปได้สูงมาก ที่โปรแกรมสำเร็จรูปเพียงโปรแกรมเดียว จะสามารถทำงานให้ตรงกับความต้องการของเราได้ครบถ้วน เช่น โปรแกรมจากต่างประเทศใช้สร้างอักษรไทยไม่ได้ สร้างเสียงที่เราต้องการไม่ได้ จึงอาจจำเป็นจะต้องใช้โปรแกรมร่วมกันครั้งละหลายโปรแกรม กรณีมีปัญหาดังกล่าวนี้ การเขียนโปรแกรมขึ้นเองจึงเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุดเพราะเราสามารถเขียนโปรแกรมให้ทำทุกอย่างได้ตามที่เราต้องการ

- ในระยะยาว การใช้โปรแกรมสำเร็จรูปทำให้สิ้นเปลืองมากกว่า เนื่องจากจะต้องหาซื้อโปรแกรมรุ่นใหม่มาใช้แทนโปรแกรมรุ่นเก่าอยู่เสมอ โปรแกรมที่เปลี่ยนรุ่นเร็วจะมีผลให้ต้องมีค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นเร็วกว่าด้วย ต่างกับโปรแกรมที่เขียนขึ้นเองซึ่งเราสามารถปรับปรุงเพิ่มเติมให้เหมาะสมกับความต้องการ และสมัยนิยมด้วยค่าใช้จ่ายต่ำกว่า

- ผู้ผลิตโปรแกรมสำเร็จรูปมีฐานะเป็นผู้ขายหรือผู้รับเงิน ส่วนผู้ใช้โปรแกรมสำเร็จรูปมีฐานะเป็นผู้ซื้อหรือผู้จ่ายเงิน ถ้าผู้ใช้โปรแกรมสำเร็จรูปไม่พยายามพัฒนาความรู้ความสามารถก็คงต้องเป็นผู้ซื้อตลอดไป วิธีการที่เหมาะสมสำหรับระยะยาวก็คือผู้ใช้โปรแกรมสำเร็จรูปวันนี้ ควรจะพยายามศึกษาและสร้างโปรแกรมขึ้นใช้เองให้ได้ เพื่อให้สามารถพึ่งตนเองได้ในวันข้างหน้า และอาจจะเปลี่ยนเป็นผู้ขายโปรแกรมสำเร็จรูปในอนาคต

- การเขียนโปรแกรมขึ้นใช้เอง ทำให้เราเกิดความเข้าใจเกี่ยวกับฮาร์ดแวร์ และซอฟต์แวร์ของคอมพิวเตอร์ ที่ใช้งานด้านกราฟิกได้ดีขึ้น ซึ่งเป็นผลให้เรามีความมั่นใจและภูมิใจในความรู้ความสามารถของตนเอง

                                                                                                                                   

องค์ประกอบระบบกราฟฟิกส์มีอะไรบ้าง

เมื่อเราพิมพ์ภาพกราฟฟิกส์ที่สร้างขึ้น มันไม่จำเป็นนักที่จะต้องให้ภาพนั้นปรากฏทันทีบนกระดาษ กราฟฟิกส์แบบนี้     เรียกว่า กราฟฟิกส์แบบสถิต (Static Graphics) แต่ถ้าเป็นการเล่นวิดีโอเกม ถ้าเวลาในการตอบสนองมากกว่า 1/10 วินาที หลังจาก  การเคลื่อนที่ของจอยสติ๊กก็อาจจะไม่เป็นที่ยอมรับได้ เนื่องจากในการเล่นนี้เราต้องการการตอบสนองแบบทันทีทันใด       ภาพกราฟฟิกส์ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาแบบนี้จะต้องเปลี่ยนแปลงได้เร็วพอที่ผู้ใช้จะสามารถควบคุมภาพระบบแบบนี้เรียกว่า ระบบกราฟฟิกส์แบบอินเตอร์แอกทีฟ (Interactive Graphics System) สำหรับระบบแบบนี้ต้องการฮาร์ดแวร์ที่พิเศษซึ่งจะจัดการเฉพาะในเรื่องที่เกี่ยวกับการแสดงภาพและการตอบสนองผู้ใช้ ยิ่งภาพที่มีความซับซ้อนเหมือนจริงมากขึ้นเท่าใด การที่จะทำให้ภาพมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วก็ทำได้ยากยิ่งขึ้นเท่านั้น ระบบกราฟฟิกส์แบบอินเตอร์แอกทีฟโดยทั่วไปจะประกอบด้วยส่วนสำคัญ 4 ส่วน คือ    คอมพิวเตอร์      จอภาพสำหรับการแสดงภาพ      อุปกรณ์รับคำสั่งและข้อมูลจากผู้ใช้ และ อุปกรณ์สำหรับการพิมพ์ภาพ ซึ่งต่อไปจะได้กล่าวถึงรายละเอียดของส่วนประกอบ  แต่ละส่วน

จอภาพสำหรับการแสดงภาพ

จอภาพส่วนมากที่ใช้กันจะเป็นจอภาพชนิดเดียวกันกับจอภาพของโทรทัศน์ซึ่งเรียกกันว่า CRT (Cathrod Ray Tube) แสดงส่วนประกอบสำคัญของ CRT ซึ่งได้แก่ ปืนอิเล็กตรอน (Electron Gun) ซึ่งเมื่อร้อนจะปล่อยประจุลบออกมา ประจุลบเหล่านี้จะวิ่งไปหาประจุบวก ซึ่งอยู่ที่จอภาพที่ฉาบด้วยสารฟอสเฟอร์ ระหว่างที่ประจุลบวิ่งไปนั้นจะต้องผ่านระบบปรับโฟกัส และระบบเบี่ยงเบนประจุซึ่งเป็นตัวบังคับให้ประจุลบวิ่งไปกระทบจอในตำแหน่งที่ต้องการได้ ระบบปรับโฟกัสจะใช้สำหรับลำประจุลบเพื่อเวลาที่ประจุลบกระทบกับจอภาพแล้วจะทำให้เกิด จุดสว่างเล็ก ๆ บนจอภาพ ส่วนระบบเบี่ยงเบนประจุจะประกอบด้วยแผ่นโลหะ 2 ชุด (สำหรับการเบี่ยงเบนในแนวนอนและการเบี่ยงเบนในแนวดิ่ง) ใช้สำหรับปรับทิศทางการวิ่งของประจุลบเพื่อให้กระทบที่ตำแหน่งต่าง ๆ ทุกตำแหน่งของจอภาพได้ เมื่อประจุลบนี้วิ่งกระทบจอภาพ สารฟอสเฟอร์ที่ฉาบอยู่บนจอภาพก็จะเปล่งแสงที่ตาคนมองเห็นได้ออกมา ความเข้มของแสงจะขึ้นอยู่กับจำนวนประจุลบที่วิ่งมาชน ส่วนที่เป็นสีดำบนจอภาพนั้นก็คือส่วนที่ไม่มีประจุลบหรือมีน้อยมากวิ่งไปชน แสงที่เกิดขึ้นบนจอภาพจะคงอยู่ได้ชั่วระยะเวลาเพียงเศษเสี้ยวของวินาทีเท่านั้นดังนั้นเพื่อให้เราสามารถเห็นภาพได้ต่อเนื่องโดยไม่เกิดการกระพริบจะต้องมีการยิงประจุลบซ้ำที่เดิมนี้หลายครั้งใน 1 วินาที เราจะเรียกจอภาพประเภทนี้ว่า รีเฟรชซีอาร์ที (Refresh CRT)

    จอภาพประเภท รีเฟรชซีอาร์ที (Refresh CRT) แบ่งออกเป็น 2 แบบ

             แบบแรสเตอร์สแกน (Raster Scan)

             แบบแรนดอมเวกเตอร์ (Random Vector)

             ถึงแม้จะมีการใช้งานจอภาพทั้งสองแบบแต่โดยทั่วไปแล้วมักจะใช้จอภาพแบบแรสเตอร์สแกนมากกว่า เนื่องจากเป็นจอภาพที่เราสามารถจัดการเกี่ยวกับการให้สีและแสงเงาได้ง่ายกว่าจอภาพแบบแรนดอมเวกเตอร์สำหรับจอภาพสีก็ใช้หลอดภาพ CRT เช่นกัน แต่มีส่วนประกอบเพิ่มเติม กล่าวคือ จะมีปืนอิเล็กตรอน 3 ชุด สำหรับแม่สีแสงคือ สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน บนจอภาพจะฉาบด้วยสารฟอสเฟอร์สามสีต่อหนึ่งจุด ซึ่งจัดวางเป็นรูปสามเหลี่ยม และจะมีระบบควบคุมอื่น ๆ เพื่อจัดการให้จอภาพสามารถแสดงสีต่าง ๆ ได้ตามต้องการจอภาพแบบแรสเตอร์สแกน จอภาพที่ใช้กับไมโครคอมพิวเตอร์โดยทั่วไปจะเป็น     จอภาพแบบแรสเตอร์สแกน ซึ่งแบ่งจอภาพออกเป็นจุดเล็ก ๆจำนวนมาก จุดเหล่านี้จะเป็นส่วนประกอบของภาพที่เล็กเรียกว่า   พิกเซล (Pixels หรือ Picture Element) จุดเหล่านี้จะจัดเรียงกันเป็นแบบตะแกรง โดยที่จุดตัดของเส้นตามแนวนอนกับเส้นตามแนวดิ่งก็คือหนึ่งจุดนั้นเอง เส้นตามแนวนอนจะเรียกว่าว่า เส้นแรสเตอร์สแกน (Raster Scan Lines) ดังนั้นจอภาพแบบนี้จึงเรียกว่าจอภาพแบบแรสเตอร์สแกนด้วยคุณภาพของจอภาพแบบแรสเตอร์สแกนอธิบายได้โดยความละเอียดของจอภาพ (Resolution) ซึ่งก็คือจำนวนพิกเซลในหนึ่งเส้นสแกน (Scan Lines) กับจำนวนเส้นสแกนที่มีบนจอภาพทั้งหมด ยิ่งความละเอียดของจอภาพมีมากเท่าใดก็ยิ่งแสดงภาพได้ละเอียดมากขึ้นเท่านั้นสำหรับจอภาพที่มีความละเอียดต่ำ (Low–Resolution) จะมีเส้นสแกนประมาณ 300 เส้น แต่ละเส้นสแกนจะมีพิกเซลประมาณ 400 พิกเซล ส่วนจอภาพที่มีความละเอียดสูง (High–Resolution) จะมีเส้นสแกนอย่างต่ำ 1,000 เส้น และแต่ละเส้นจะมีพิกเซลมากกว่า 1,000 พิกเซล การยิงประจุลบไปยังจอภาพเพื่อให้เกิดเป็นจุดสว่างนั้นจะมีรูปแบบการทำงานที่แน่นอน คือจุดสว่างจะเริ่มเกิดที่มุมบนซ้ายของจอภาพก่อนเพราะจะมีการยิงประจุลบที่ตำแหน่งนี้เป็นตำแหน่งเริ่มต้นเสมอ จากนั้นก็จะยิงประจุลบไปตามแนวของเส้นสแกนจากซ้ายไปขวาจนกระทั่งถึงจุดขวาสุด และจำทำเช่นนี้ไปจนกว่าจะถึงจุดที่อยู่ที่ตำแหน่งมุมล่างขวาของจอภาพ ซึ่งอยู่บนเส้นสแกนเส้นสุดท้ายแล้วก็จะกลับไปเริ่ม   กระบวนการยิงประจุลบใหม่ตามรูปเดิม ซึ่งจะกระทำเช่นนี้หลายครั้งใน 1 วินาทีจำนวนครั้งที่มีการยิงประจุลบได้ครบรอบดังกล่าวมาแล้วในช่วงเวลา 1 วินาที จะเรียกว่า อัตรา รีเฟรช (Refresh Rate) สำหรับส่วนกลับของอัตรารีเฟรช ซึ่งก็คือเวลาที่ใช้ในการแสดงภาพหนึ่งจอภาพจะเรียกว่า เวลาเฟรม (Frame Time)
          ถึงแม้ว่าพิกเซลที่เกิดขึ้นจะมีการจางหายไปตลอดเวลา แต่คนเราไม่สามารถมองเห็นการเปลี่ยนแปลงนี้ได้ เนื่องจาก  อัตรารีเฟรชมีค่ามากเพียงพอจึงทำให้คนเราเห็นภาพได้อย่างต่อเนื่องระบบจอภาพที่มีราคาไม่แพงนั้นมักจะมีอัตรารีเฟรชเท่ากับ 30 ครั้งต่อวินาที สำหรับรูปแบบการทำงานเพื่อสร้างเส้นสแกนนั้นจะไม่ทำตามลำดับเส้นที่ 1, เส้นที่ 2… ดังคำอธิบายข้างต้น เพราะว่าถ้าทำเช่นนั้นจะทำให้จอภาพเกิดการกระพริบเนื่องจากอัตรารีเฟรชต่ำ เส้นสแกนช่วงบนของจอภาพกำลังจะจางหายไป การมาสร้างเส้นสแกนทับเส้นเดิมก็ช้าไปเล็กน้อย ทำให้เรารู้สึกว่าภาพหายและจะทำให้เราเห็นว่าจอภาพกะพริบ การแก้ปัญหาทำได้โดย การเปลี่ยนรูปแบบการสร้างเส้นสแกนไปเล็กน้อย กล่าวคือ แทนที่จะสร้างทีละเส้นตามลำดับก็ให้แบ่งเป็น 2 ขั้นตอน ขั้นตอนแรกให้สร้างเส้นสแกนที่เป็นเลขคี่คือเส้นที่ 1, เส้นที่ 3, เส้นที่ 5... ก่อนแล้วค่อยมาสร้างเส้นสแกนที่เป็นเลขคู่ก็ยังคงอยู่ ทำให้เรารู้สึกว่าภาพยังไม่ได้จากหายไปนั่นคือไม่เกิดการกระพริบ สำหรับบนจอภาพที่มีราคาแพงขึ้น คุณภาพดีขึ้นจะไม่ใช้วิธีนี้ แต่จะมีอัตรารีเฟรชสูงขึ้น เช่น 60 ครั้ง ต่อวินาที เป็นต้นในการแสดงภาพหนึ่งภาพจะต้องมีพิกเซลบางจุดที่ต้องสว่างและบางจุดต้องมืด การที่จะจัดการให้เกิดภาพตามที่ต้องการได้นั้นมี
          ส่วนประกอบ 3 ส่วน ที่ใช้ในการจัดการนี้ คือ เฟรมบัฟเฟอร์ (Frame Buffer) ตัวควบคุมการแสดงภาพ (Display Controller) และวิธีการแปลงภาพให้เป็นตำแหน่งของพิกเซลที่เหมาะสมในเฟรมบัฟเฟอร์ (Scan Conversion Algorithms)

             เฟรมบัฟเฟอร์

            
พิกเซลหรือจุดแต่ละจุดที่ปรากฏอยู่บนจอภาพจะสอดคล้องกับค่าบิต (Bit) ที่อยู่ในหน่วยความจำส่วนหนึ่ง ซึ่งเราเรียกหน่วยความจำส่วนนี้ว่า เฟรมบัฟเฟอร์ หรือบิตแมป (Bit Map) บิตเหล่านี้จะถูกเก็บไว้ในลักษณะตารางหน่วยความจำที่ใช้เป็นเฟรมบัฟเฟอร์ในระบบกราฟิกปัจจุบันมักจะแยกออกจากหน่วยความจำหลักของเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อที่จะทำให้สามารถแสดงภาพออกทางจอภาพได้อย่างรวดเร็วมากขึ้น จำนวนแถวของบัฟเฟอร์จะเท่ากับจำนวนเส้นแรสเตอร์ที่จอภาพแสดงได้ และจำนวนหลักของเฟรมบัฟเฟอร์จะเท่ากับจำนวนพิกเซลที่มีได้ในเส้นแรสเตอร์แต่ละเส้น การบอกขนาดของหน่วยความจำที่ใช้เป็นเฟรมบัฟเฟอร์ อาจจะบอกในรูปของจำนวนพิกเซลที่สามารถแสดงบนจอภาพ หรืออาจจะบอกใน   รูปจำนวนพิกเซลในหลักคูณจำนวนพิกเซลในแถวก็ได้ เมื่อมีการใส่บิต 1 ลงในเฟรมบัฟเฟอร์ตรงตำแหน่งใดก็ตาม    จะเกิดเป็นจุดสว่างบนจอภาพตรงตำแหน่งที่สอดคล้องกับเฟรมบัฟเฟอร์ แต่ละตำแหน่งพิกเซลบนจอภาพและตำแหน่งในหน่วยความจำที่สอดคล้องกันในเฟรมบัฟเฟอร์จะถูกอ้างถึงได้โดยใช้คู่ลำดับ  ( X  , Y ) โดยที่ X จะแทนค่าตำแหน่งของหลัก ส่วน Y จะแทนตำแหน่งของแถว จุด (0,0) ของระบบพิกัดนี้จะอยู่ที่มุมบนซ้ายของจอภาพ ข้อมูลในเฟรมบัฟเฟอร์ซึ่งใช้แทนพิกเซลแต่ละจุดนั้นจะประกอบด้วยบิตจำนวนหนึ่ง
           สำหรับจอภาพขาวดำซึ่งมีความเข้มเพียง 2 ระดับ ข้อมูลในเฟรมบัฟเฟอร์จะมีเพียง 1 บิต (1 Bit–Plane–Frame Buffer) ก็พอ ซึ่งต่างกับจอภาพแบบสีหรือภาพแบบขาวดำ   ที่มีความเข้มหลายระดับข้อมูล สำหรับ  1  พิกเซล  จะต้องมีมากกว่า 1  บิต  เช่น
ถ้าเฟรมบัฟเฟอร์ที่ใช้ 3 บิต นั้นคือ ใน 1 พิกเซลจะมีค่าใช้แทนพิกเซลนี้ได้ 8 ค่า (23) ซึ่งแต่ละค่าจะแทนความเข้ม 1 ระดับ รวมทั้งหมดก็แทนได้ 8 ระดับ
จากระดับ 0 ถึงระดับ 23–1–7 สำหรับโทรทัศน์ขาวดำ ถ้าใช้ข้อมูล 8 บิต สำหรับ 1 พิกเซลก็จะสามารถแสดงระดับความเข้มได้ถึง 28 หรือ 256 ระดับและสำหรับระบบจอภาพสีต้องการข้อมูล 24 บิต (24
–Bit–Plane Frame Buffer) โดยที่จะใช้ 8 บิตสำหรับแต่ละแม่สีคือ แดง เขียว และน้ำเงิน ซึ่งตามทฤษฎีสร้างสีได้ถึง 224 ซึ่งเท่ากับ 16,777,216 สี สำหรับจอภาพที่มีความละเอียด 512x512 พร้อมทั้งมีสีได้ครบเต็มที่ จะต้องใช้หน่วยความจำถึง 512x512x24 = 6,291,456 บิต ซึ่งหน่วยความจำของไมโครคอมพิวเตอร์ราคาต่ำๆ ไม่สามารถมีหน่วยความจำขนาดนี้ได้ ดังนั้นข้อมูลต่อ 1 พิกเซลซึ่งมีแค่เพียง 1 ถึง 4 บิตเท่านั้น

         ตัวควบคุมการแสดงภาพ

        
ส่วนที่ 2 ของหน่วยการแสดงภาพคือ ตัวควบคุมการแสดงภาพฮาร์ดแวร์ส่วนนี้จะอ่านค่าที่อยู่ในเฟรมบัฟเฟอร์ไปไว้ในวิดีโอบัฟเฟอร์ (Video Buffer) ซึ่งจะเปลี่ยนค่าบิตเหล่านี้ให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้า ซึ่งใช้สำหรับควบคุมการแสดงภาพบนจอภาพตัวอย่างเช่น ถ้าตัวควบคุมการแสดงภาพพบค่าบิต 1 ในเฟรมบัฟเฟอร์ที่มีข้อมูล 1 บิตต่อพิกเซล ก็จะเกิดการส่งสัญญาณแรงดันสูงไปให้ CRT ซึ่งจะจัดการให้เกิดจุดสว่างบนจอภาพในตำแหน่งที่สอดคล้องกับข้อมูลที่อยู่ในบัฟเฟอร์นั่นเอง

        วิธีการแปลงภาพให้เป็นตำแหน่งของพิกเซล

 
       
ที่เหมาะสมในเฟรมบัฟเฟอร์ ส่วนนี้เป็นวิธีการหรือกระบวนการที่ใช้ในการเปลี่ยนคำสั่ง หรือสมการทางกราฟฟิกส์ให้เป็นค่าที่เหมาะสมซึ่งสามารถใช้แทนภาพที่ได้จากสมการหรือคำสั่งนั้นได้แล้วเก็บลงเฟรมบัฟเฟอร์ สำหรับระบบกราฟฟิกส์แบบแรสเตอร์สแกนที่มีคุณภาพสูงจะมีการโปรเซสเซอร์จัดการการแสดงภาพโดยเฉพาะส่วนระบบกราฟฟิกส์ที่เป็นไมโครคอมพิวเตอร์ราคาไม่แพงนัก จะใช้ CPU ของเครื่องกับโปรแกรมสำหรับจัดการงานต่าง ๆ ซึ่งทำให้การทำงานทำได้ช้ากว่ามาก ยากที่จะทำให้ระบบกราฟฟิกส์เป็นแบบอินเตอร์แอกทีฟได้ เนื่องจากในการเปลี่ยนแปลงภาพไปเพียงเล็กน้อยจะต้องมีการคำนวณมากมายตามมาเสมอ

อุปกรณ์รับคำสั่งและข้อมูลจากผู้ใช้

ผู้ใช้ระบบอินเตอร์แอกทีฟกราฟิกสามารถติดต่อกับโปรแกรมกราฟฟิกส์ได้โดย อาศัยอุปกรณ์รับข้อมูล ในตอนนี้เราจะกล่าวถึงอุปกรณ์รับข้อมูลชนิดที่มีการใช้งานทั่วไปในระบบกราฟฟิกส์อุปกรณ์รับข้อมูลที่เรารู้จักกันดีและมีใช้ในระบบกราฟฟิกส์เสมอก็คือ แป้นพิมพ์ (Keyboard) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้รับทั้งโปรแกรมและข้อมูลเข้าไปในคอมพิวเตอร์ และรหัสแต่ละตัวสามารถใช้แทนการทำงานอย่างหนึ่งในโปรแกรมกราฟฟิกส์ได้ อุปกรณ์รับข้อมูลอีกชนิดหนึ่งซึ่งปัจจุบันมีการใช้กันมากพอ ๆ กับการใช้แป้นพิมพ์ก็คือ เมาส์(Mouse) เมาส์เป็นอุปกรณ์สำหรับการกำหนดตำแหน่งภาพและเลือกภาพที่ต้องการ ซึ่งปรากฏอยู่บนจอภาพของคอมพิวเตอร์ได้อย่างสะดวกและแม่นยำ การทำงานของเมาส์จะเป็นดังบนจอภาพจะมีสัญลักษณ์อย่างใดอย่างหนึ่งสำหรับเป็นตัวชี้ เช่น รูปลูกศร หรือรูปเครื่องหมายบวก ตัวชี้นี้จะเคลื่อนที่ไปบนจอภาพได้ตามการเคลื่อนที่ของเมาส์ก็คือการส่งข้อมูลเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์นั่นเองยังมีอุปกรณ์รับข้อมูลชนิดอื่น ๆ ซึ่งเราไม่ค่อยจะได้เห็นมากนักแต่ก็ยังมีการใช้งานกันในระบบกราฟฟิกส์รุ่นเก่า ๆ หรือไม่ก็ใช้ในงานเฉพาะอย่าง เช่น แพดเดิล (Paddle) จอยสติ๊ก (Joystick) ซึ่งใช้เป็นอุปกรณ์ในการเล่นเกมคอมพิวเตอร์ ปากกาแสง (Light Pen) เป็นอุปกรณ์รับข้อมูลสมัยแรก ๆ ของระบบกราฟฟิกส์ ดิจิไตเซอร์ (Digitizer) เป็นอุปกรณ์ที่มีราคาค่อนข้างแพงจึงไม่นิยมนำมาใช้ในงานทั่วไป ดิจิไตเซอร์จะประกอบด้วยแผ่นรองสำหรับการวาด และอุปกรณ์ประเภทเมาส์ ซึ่งอาจมีรูปร่างเหมือนเมาส์หรือปากกาก็ได้ แผ่นรองจะมีพิกัดคล้ายกับพิกัดบนจอภาพดังนั้น   เมื่อเราใช้ปากกาของดิจิไตเซอร์ (Stylus) วาดลงบนแผ่นรองก็จะเกิดเป็นภาพปรากฏบนจอภาพได้เหมือนกับภาพที่เราร่างบนแผ่นรองงานที่เหมาะกับการใช้ดิจิไตเซอร์ ได้แก่ งานทำแผนที่คอมพิวเตอร์ (GIS) และงานทางด้าน CAD เป็นต้น

อุปกรณ์สำหรับการพิมพ์ภาพ

ในระบบกราฟิกจะมีการใช้อุปกรณ์การแสดงผล 2 แบบ คือ เครื่องพิมพ์ (Printer) กับเครื่องวาด (Plotter) ซึ่งมีลักษณะการทำงานแตกต่างกันเครื่องพิมพ์ที่ใช้กันในปัจจุบันมีหลายชนิดได้แก่ เครื่องพิมพ์แบบจุด (Dot–Matrix Printer) เป็นเครื่องพิมพ์ที่มีราคาถูกมาก ภาพที่ได้จากการพิมพ์จึงมีคุณภาพต่ำจนถึงปานกลาง ความละเอียดในการพิมพ์อยู่ในช่วง 10–120 จุดต่อนิ้ว ปัจจุบันคุณภาพในการพิมพ์ของเครื่องพิมพ์ชนิดนี้ได้สูงขึ้นมากกว่าเดิมแต่ราคาก็เพิ่มสูงมากขึ้น เช่นกันเครื่องพิมพ์อีกชนิดหนึ่งซึ่งคุณภาพของภาพที่พิมพ์ได้มีคุณภาพดีคือ เครื่องพิมพ์แบบฉีดหมึก (Ink-Jet Printer) เครื่องพิมพ์แบบนี้มีความสามารถในการพิมพ์ภาพสีและภาพที่มีแสงเงาได้เป็นอย่างดี ความละเอียดจะเป็น 200 จุดต่อนิ้ว ขึ้นไปนอกจากนี้ยังมีเครื่องพิมพ์แบบเลเซอร์ (Laser Printer) ซึ่งใช้หลักการเดียวกันกับเครื่องถ่ายเอกสาร จะให้ภาพที่มีคุณภาพดีมาก ราคาของอุปกรณ์ชนิดนี้จึงจะสูงตามไปด้วย หลักการทำงานของเครื่องพิมพ์จะเหมาะกับการพิมพ์ภาพที่เป็นแบบแรสเตอร์สแกนมากกว่าแบบแรนดอมเวกเตอร์ เนื่องจากการพิมพ์จะพิมพ์ในลักษณะลอกภาพบนจอภาพลงบนกระดาษทีละเส้นสแกนส่วนภาพที่เป็นแบบแรนดอมเวกเตอร์ อุปกรณ์การแสดงผลที่เหมาะสมก็คือเครื่องวาด เครื่องวาดที่มีใช้ในระบบกราฟฟิกส์มีหลายชนิด การแบ่งชนิดจะแบ่งตามลักษณะการทำงาน เช่น เครื่องวาดแบบระนาบ (Flatbed Plotter) การบังคับปากกาของเครื่องวาดจะต้องใช้ 2 แนว คือ แกนกว้างและแกนยาว กระดาษจะวางบนแท่นแล้วลากปากกาไปบนกระดาษ อีกชนิดเรียกว่า เครื่องวาดแบบทรงกระบอก (Drum Plotter) กระดาษจะถูกม้วนอยู่ในแกนหมุนแล้วเคลื่อนที่ เพื่อให้ปากกาลากเส้นได้ถูกตำแหน่ง ส่วนปากกาก็จะเคลื่อนที่ในแกนเดียวกันเท่านั้น เครื่องวาดสามารถให้ผลภาพเส้นที่มีสีได้เป็นอย่างดีและมีคุณภาพของเส้นสูงแต่ภาพที่มีการระบายสีและแสงเงาจะทำได้ไม่ดีนัก เนื่องจากจะช้าและเปลืองหมึกพิมพ์มาก ดังนั้น อุปกรณ์แบบนี้จึงเหมาะกับการแสดงผลภาพที่เป็นแบบแรนดอมเวกเตอร์

                                                                                                                                           

ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์มีอะไรบ้าง

    ได้มีการนำคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์มาใช้ในงานต่าง ๆ อย่างกว้างขวาง เช่น

- ใช้แสดงผลงานด้วยภาพแทนการแสดงด้วยข้อความ ซึ่งช่วยให้เข้าใจได้ง่ายและน่าสนใจมากกว่าหลายหน่วยงานเลือกใช้วิธีนี้สำหรับแนะนำหน่วยงาน เสนอโครงการและแสดงผลงาน


- ใช้แสดงแผนที่ แผนผัง และภาพของสิ่งต่าง ๆ ซึ่งภาพเหล่านี้ไม่สามารถแสดงในลักษณะอื่นได้ นอกจากการแสดงด้วยภาพเท่านั้น

- ใช้ในการออกแบบทางด้านต่าง ๆ เช่น ออกแบบบ้าน รถยนต์ เครื่องจักร เครื่องแต่งกาย การแต่งหน้า และเครื่องมือเครื่องใช้อื่นๆ ซึ่งสามารถทำได้รวดเร็วสวยงามและประหยัดค่าใช้จ่าย โดยเฉพาะงานออกแบบที่มีการเปลี่ยนแปลงรายละเอียดเพื่อเปรียบเทียบหาแบบที่เหมาะสมที่สุด การใช้คอมพิวเตอร์กราฟิกจะช่วยให้เกิดความสะดวกและทำได้รวดเร็วมาก

- ได้มีการนำคอมพิวเตอร์กราฟิกมาช่วยทางด้านการเรียนการสอน โดยเฉพาะในวิชาที่ต้องใช้ภาพ แผนผัง หรือแผนที่ประกอบ บทเรียนคอมพิวเตอร์สามารถแสดงภาพส่วนประกอบและการทำงานของเครื่องยนต์ หรือเครื่องมือที่มีความสลับซับซ้อนให้เห็นได้ง่ายขึ้น

- คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์ถูกนำมาใช้ในการจำลองสถานการณ์เพื่อหาคำตอบว่า ถ้าสถานการณ์เป็นอย่างนี้แล้วจะเกิดอะไรขึ้น เช่น ผู้ผลิตรถยนต์ใช้ทดสอบว่าถ้ารถยนต์รุ่นนี้พุ่งเข้าชนกำแพงด้วยความเร็ว 40 กิโลเมตรต่อชั่วโมง จะเกิดความเสียหายที่บริเวณไหน ผู้โดยสารจะเป็นอย่างไร การจำลองสถานการณ์ด้วยคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์ช่วยให้ทราบผลได้รวดเร็ว ประหยัดค่าใช้จ่ายและไม่ทำให้เกิดอันตราย

- คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์สามารถนำมาสร้างภาพนิ่ง ภาพสไลด์ ภาพยนตร์ และรายการวิดีโอ ได้มีภาพยนตร์แนววิทยาศาสตร์หลายเรื่องใช้คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์สร้างฉากและตัวละคร ซึ่งทำให้ดูสมจริงได้ดีกว่าการสร้างด้วยวิธีอื่น

- คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์ที่มีผู้รู้จักและนิยมใช้กันมากคงจะได้แก่ เกมส์คอมพิวเตอร์ ในปัจจุบันนี้คงมีคนจำนวนน้อยเท่านั้นที่ไม่เคยเห็นหรือรู้จักเกมส์คอมพิวเตอร์ ส่วนประกอบหนึ่งที่ทำให้เกมส์สนุกและน่าสนใจก็คือ ภาพของฉากและตัวละครในเกมส์ซึ่งสร้างโดยคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์


                                                                                                                                            

คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์กับการประยุกต์ใช้ในงาน

คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์กับการออกแบบ

คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์ได้ถูกนำมาใช้ในการออกแบบมาเป็นเวลานาน เราคงจะเคยได้ยินคำว่า CAD (Computer–Aided Design) ซึ่งเป็นโปรแกรมสำหรับช่วยในการออกแบบทางวิศวกรรม โปรแกรมเหล่านี้จะช่วยให้ผู้ออกแบบหรือวิศวกรออกแบบงานต่าง ๆ ได้สะดวกขึ้น กล่าวคือ ผู้ออกแบบสามารถเขียนเป็นแบบลายเส้นลงสี แสงเงา เพื่อให้ดูคล้ายกับของจริงได้นอกจากนี้แล้วเมื่อผู้ออกแบบกำหนดขนาดของวัตถุลงในระบบ CAD แล้ว ผู้ออกแบบยังสามารถย่อหรือขยายภาพนั้น หรือ ต้องการหมุนภาพไปในมุมต่างๆได้ด้วย การแก้ไขแบบก็ทำได้ง่ายและสะดวกกว่าการออกแบบบนกระดาษทางด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์กราฟิกถูกนำมาใช้ในการออกแบบวงจรต่าง ๆ ผู้ออกแบบสามารถแก้ไข ตัดต่อ เพิ่มเติมวงจรได้โดยสะดวก นอกจากนี้ยังมีโปรแกรมสำหรับออกแบบ PCB (Printed Circuit Board) ซึ่งมีความสามารถจัดการให้แผ่นปริ้นต์มีขนาดที่จะวางอุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ได้เหมาะสมที่สุดการออกแบบพาหนะต่าง ๆ เช่น รถยนต์ เครื่องบิน หรือเครื่องจักรต่าง ๆ ในปัจจุบันก็ใช้ระบบ CAD นักออกแบบสามารถจะออกแบบส่วนย่อย ๆ แต่ละส่วนก่อน แล้วนำมาประกอบกันเป็นส่วนใหญ่ขึ้นจนเป็นเครื่องจักรเครื่องยนต์ที่ต้องการได้ นอกจากนี้ในบางระบบยังสามารถที่จะทดสอบแบบจำลองที่ออกแบบไว้ได้ด้วย เช่น อาจจะออกแบบรถยนต์แล้วนำโครงสร้างของรถที่ออกแบบนั้นมาจำลองการวิ่ง โดยให้วิ่งที่ความเร็วต่าง ๆ กันแล้วตรวจดูผลที่ได้ ซึ่งการทดลองแบบนี้สามารถทำได้ในระบบคอมพิวเตอร์และจะประหยัดกว่าการสร้างรถจริงๆ แล้วนำออกมาศึกษาทดสอบการวิ่ง การออกแบบโครงสร้าง เช่น ตึก บ้าน สะพาน หรือ โครงสร้างใด ๆ ทางวิศวกรรมโยธาและสถาปัตยกรรม ก็สามารถทำได้โดยใช้ CAD ช่วยในการออกแบบ หลังจากสถาปนิกออกแบบโครงสร้างในแบบ 2 มิติ เสร็จแล้ว ระบบ CAD สามารถจัดการให้เป็นภาพ 3 มิติ และยังสามารถแสดงภาพที่มุมมอง  ต่างๆกัน ได้ตามที่ผู้ออกแบบต้องการ นอกจากนี้ในบางระบบสามารถแสดงภาพให้ปรากฏต่อผู้ออกแบบราวกับว่าผู้ออกแบบสามารถเดินเข้าไปภายในอาคารที่ออกแบบได้ด้วย

กราฟและแผนภาพ

คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์ถูกนำมาใช้ในการแสดงภาพกราฟและแผนภาพของข้อมูลได้เป็นอย่างดี โปรแกรมทางกราฟฟิกส์ทั่วไปในท้องตลาดจะเป็นโปรแกรมที่ใช้ในการสร้างภาพกราฟและแผนภาพโปรแกรมเหล่านี้ยังสามารถสร้างกราฟได้หลายแบบ เช่น กราฟเส้น กราฟแท่ง และกราฟวงกลม นอกจากนี้ยังสามารถแสดงภาพกราฟได้ทั้งในรูปแบบ 2 มิติ และ 3 มิติทำให้ภาพกราฟที่ได้ดูดีและน่าสนใจกราฟและแผนภาพทางธุรกิจ เช่น กราฟหรือแผนภาพแสดงการเงินสถิติและข้อมูลทางเศรษฐกิจ จะเป็นประโยชน์ต่อผู้บริหารหรือผู้จัดการกิจการมาก เนื่องจากสามารถทำความเข้าใจกับข้อมูลได้ง่ายและรวดเร็วกว่าเดิม ในงานวิจัยต่าง ๆ เช่น การศึกษาทางฟิสิกส์ กราฟและแผนภาพมีส่วนช่วยให้นักวิจัยทำความเข้าใจกับข้อมูลได้ง่ายขึ้นเมื่อข้อมูลที่ต้องวิเคราะห์มีจำนวนมาก ระบบข้อมูลทางภูมิศาสตร์ หรือ GIS (Geographical Information System) ก็เป็นรูปแบบหนึ่งของการแสดงข้อมูลในทำนองเดียวกับกราฟและแผนภาพ ข้อมูลทางภูมิศาสตร์จะถูกเก็บลงในระบบคอมพิวเตอร์ แล้วให้ระบบคอมพิวเตอร์กราฟิกจัดการแสดงข้อมูลเหล่านั้นออกมาทางจอภาพในรูปของแผนที่ทางภูมิศาสตร์

ภาพศิลป์โดยคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์

การวาดภาพในปัจจุบันนี้ใครๆก็สามารถวาดได้แล้ว โดยไม่ต้องใช้พู่กันกับจานสี แต่จะใช้คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์แทน ภาพที่วาดในระบบคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์นี้เราสามารถกำหนดสี แสงเงา รูป แบบลายเส้นที่ต้องการได้โดยง่าย ภาพโฆษณาทางโทรทัศน์หลายชิ้นก็เป็นงานจากการใช้คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์ ข้อดีของการใช้คอมพิวเตอร์วาดภาพก็คือ เราสามารถแก้ไขเพิ่มเติมส่วนที่ต้องการได้ง่าย นอกจากนี้เรายังสามารถนำภาพต่าง ๆ เก็บในระบบคอมพิวเตอร์ได้โดยใช้เครื่องสแกนเนอร์ (SCANNER) แล้วนำภาพเหล่านั้นมาแก้ไข

ภาพเคลื่อนไหวโดยใช้คอมพิวเตอร์

ภาพยนตร์การ์ตูนและภาพยนตร์ประเภทนิยายวิทยาศาสตร์หรือภาพยนตร์ที่ใช้เทคนิคพิเศษต่าง ๆ ในปัจจุบันมีการนำคอมพิวเตอร์กราฟิกเข้ามาช่วยในการออกแบบและสร้างภาพเคลื่อนไหว (Computer Animation) มากขึ้น เนื่องจากเป็นวิธีที่สะดวก รวดเร็ว และง่ายกว่าวิธีอื่น ๆ นอกจากนี้ภาพที่ได้ยังดูสมจริงมากขึ้น เช่น ภาพยานอวกาศที่ปรากฏในภาพยนตร์ประเภทนิยายวิทยาศาสตร์ เป็นต้น การใช้คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์ช่วยให้ภาพที่อยู่ในจินตนาการของมนุษย์สามารถนำออกมาทำให้ปรากฏเป็นจริงได้ ภาพเคลื่อนไหวมีประโยชน์มากทั้งในระบบการศึกษา การอบรม การวิจัยและการจำลองการทำงาน เช่น จำลองการขับรถ การขับเครื่องบิน เป็นต้น เกมคอมพิวเตอร์หรือวิดีโอเกมก็ใช้หลักการทำภาพเคลื่อนไหวในคอมพิวเตอร์ กราฟฟิกส์เช่นกัน

อิมเมจโปรเซสซิงก์

คำว่าอิมเมจโปรเซสซิงก์ (Image Processing) หมายถึง การแสดงภาพที่เกิดจากการถ่ายรูปหรือจากการสแกนภาพให้ปรากฏบนจอภาพคอมพิวเตอร์ วิธีการทางอิมเมจโปรเซสซิงก์จะต่างกับวิธีการของคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์ กล่าวคือ ในระบบคอมพิวเตอร์สำหรับการจัดรูปแบบของสีและแสงเงาที่มีอยู่แล้วในภาพให้เป็นข้อมูลทางดิจิตอล แล้วอาจจะมีวิธีการทำให้ภาพที่รับเข้ามานั้นมีความชัดเจนมากขึ้นก่อน จากนั้นก็จัดการกับข้อมูลดิจิตอลนี้ให้เป็นภาพส่งออกไปที่จอภาพของคอมพิวเตอร์อีกที วิธีการนี้มีประโยชน์ในการแสดงภาพของวัตถุที่เราไม่สามารถจะเห็นได้โดยตรง เช่น ภาพถ่ายดาวเทียม ภาพจากทีวีสแกนของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเป็นต้นเมื่อภาพถ่ายถูกทำให้เป็นข้อมูลดิจิตอลแล้ว เราก็สามารถจะจัดการแก้ไขเปลี่ยนแปลงภาพนั้นโดยจัดการกับข้อมูลดิจิตอลของภาพนั่นเอง ซึ่งเราก็จะใช้หลักการของคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์มาใช้กับข้อมูลเหล่านี้ได้ เช่น ในภาพสำหรับการโฆษณา เราสามารถทำให้ภาพที่เห็นเหมือนภาพถ่ายนั้นแปลกออกไปจากเดิม ได้โดยมีภาพบางอย่างเพิ่มเข้าไปหรือบางส่วนของภาพนั้นหายไป ทำให้เกิดภาพที่ไม่น่าจะเป็นจริงแต่ดูเหมือนกับเกิดขึ้นจริงได้ เป็นต้น เทคนิคของอิมเมจโปรเซสซิงก์สามารถประยุกต์ใช้การแพทย์ได้ เช่น เครื่องเอกซเรย์ โทโมกราฟฟี (X-Ray Tomography) ซึ่งใช้สำหรับแสดงภาพตัดขวางของระบบร่างกายมนุษย์ เป็นต้น จากที่กล่าวมาแล้วเราจะเห็นได้ว่าคอมพิวเตอร์กราฟิกนั้นนับวันยิ่งมีความสำคัญในสาขาวิชาต่าง ๆ มากขึ้น ดังนั้นจึงเป็นการดีที่เราควรจะมีความรู้ความเข้าใจในหลักการและเทคนิคเบื้องต้นต่าง ๆ ที่ใช้ในคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์

                                                                                                                                  

ภาพยนตร์กับคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์

         ความสำเร็จในการพัฒนาการแสดงผลเป็นภาพสี ในช่วงปลายทศวรรษที่ 70 ทำให้คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์กลายมาเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการพัฒนาสื่อประเภทอื่น โดยเฉพาะการสร้างเป็นภาพยนตร์รวมทั้งนำมาใช้สร้างเทคนิคพิเศษ (Special Effect) ในระยะแรก ๆ ภาพเคลื่อนไหวคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์ถูกนำมาใช้กับโครงการอวกาศ ก่อน เช่น โครงการ วอยเอจเจอร์ (Voyager) ขององค์การบริหารการบินและอวกาศหรือนาซ่า สหรัฐอเมริกา ในปลายทศวรรษที่ 70 ภาพเคลื่อนไหวของโครงการนี้ได้จุดประกายความคิดในการนำคอมพิวเตอร์ กราฟฟิกส์มาใช้เป็นเครื่องมือ เพื่อแสดงให้เห็นการเดินทางของยานวอยเอจเจอร์ที่โคจรผ่านดาวเสาร์และดาวพฤหัสในระยะใกล้ด้วยความเร็วสูงโดยใช้เวลาจริง 20 ชั่วโมง แต่ภาพที่ปรากฏออกมาในเบื้องต้นไม่เหมาะสมแก่การเผยแพร่นัก เนื่องจากตำแหน่งที่วอยเอจเจอร์บันทึกภาพอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มาก และเมื่อวอยเอจเจอร์โคจรผ่านดาวเสาร์ไปทำให้ตำแหน่งของดวงอาทิตย์ไปปรากฏอยู่ด้านหลังดาวเคราะห์     ภาพดาวเสาร์จึงแสดงให้เห็นเงามืดเสียเป็นส่วนใหญ่     แต่เนื่องจากสัญญาณที่วอยเอจเจอร์ส่งกลับมายังโลกเป็นข้อมูลดิจิตอล ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถนำข้อมูลเหล่านั้นมาปรับแต่งสีให้เหมาะกับการนำเสนอทางโทรทัศน์ จึงทำให้ได้ภาพที่สวยงามและชัดเจนยิ่งขึ้น ต่อมาความสำเร็จจากภาพยนตร์เรื่องสตาร์วอร์ (Star War) ในปี ค.ศ. 1979 ซึ่งมีการนำคอมพิวเตอร์ไปใช้สร้างเทคนิคพิเศษหลายด้าน โดยเฉพาะเทคนิคควบคุมการเคลื่อนกล้องด้วยคอมพิวเตอร์ ทำให้ผู้สร้างภาพยนตร์เล็งเห็นความสำคัญของการนำคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์มาใช้ ในปี ค.ศ. 1984 บริษัท พิคซาร์ สหรัฐอเมริกา   โดย John Lasseter ผู้เป็นทั้งศิลปิน นักโปรแกรมและนักวิจัยคอมพิวเตอร์ ได้ผสมผสานศาสตร์ทางศิลปะและวิทยาศาสตร์เข้าด้วยกัน โดยสร้างภาพยนตร์เรื่องสั้นคอมพิวเตอรกราฟฟิกส์ที่นำออกฉายเรื่องแรกชื่อ Luxo Jr. โดยตัวละครเป็นโคมไฟตั้งโต๊ะในบทของแม่และลูก ต่อมาบริษัทพิคซาร์ ได้เสนอภาพยนตร์คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์อีกสองเรื่องคือ Red’s Dream และ Tim Toy ตัวเอกในเรื่องเป็นของเล่นไขลานนักดนตรี     ทำจากสังกะสี ชื่อ Tinny ภาพยนตร์เรื่องนี้ได้รับรางวัลออสการ์ในสาขาเทคนิคพิเศษการสร้างภาพเคลื่อนไหวด้วยคอมพิวเตอร์ ในปี ค.ศ. 1986 อย่างไรก็ดีภาพยนตร์คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์ที่ผ่านมายังคงถูกสร้างภาพยนตร์คอมพิวเตอร์สั้น ๆ จนกระทั่งในปี  ค.ศ. 1991 บริษัทพิคซาร์และวอลดิสนีย์ได้ร่วมกันสร้างภาพยนตร์คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์เรื่องยาวเป็นเรื่องแรก  คือ  ทอยสตอรี่   (Toy Story)    ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์มาเป็นเครื่องมือสำคัญในการใช้สร้างภาพยนตร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมาก  ซึ่งภายหลังได้มีการผลิตภาพยนตร์คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์ออกมาอีกหลายเรื่อง

                                                                                                                                              

คอมพิวเตอร์กราฟิกกับเทคนิคพิเศษในภาพยนตร์

            ถึงแม้ว่าภาพยนตร์คอมพิวเตอร์กราฟิก    จากโครงการวอยเอเจอร์จะปรากฏแก่สายตาของฝูงชนในปลายทศวรรษที่  70 ไปแล้วแต่คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์ยังไม่นิยมนำมาสร้างเทคนิคพิเศษในภาพยนตร์นัก     นอกจากการใช้เป็นเครื่องมือในการตกแต่ง ตัดต่อภาพยนตร์และควบคุมการเคลื่อนกล้อง (Motion Control) ด้วยวิธีนำคอมพิวเตอร์ไปใช้ควบคู่อุปกรณ์วัดตำแหน่งเพลาและการหมุนของมอเตอร์ที่ติดตั้งบนแท่นกล้อง   ทำให้สามารถควบคุมการเคลื่อนไหวกล้องภาพยนตร์ให้เป็นไปอย่างต่อเนื่องและแลดูเป็นธรรมชาติภาพที่บันทึกการเคลื่อนไหวที่เกิดจากหุ่นจำลองในทิศทางต่าง ๆ   จึงแลดูสมจริงกว่าภาพยนตร์ที่ผ่านมามากคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์ถูกนำมาใช้สร้างภาพเทคนิคในภาพยนตร์ครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ. 1979 เมื่อบริษัทวอลท์ดิสนีย์ ได้เสนอภาพยนตร์เรื่อง  ตรอน (Tron) ซึ่งเป็นเรื่องเป็นราวการผจญภัยของเด็กหนุ่มสาว 2 คน ที่ถูกส่งเข้าไปภายในระบบคอมพิวเตอร์ ถึงแม้ว่าภาพยนตร์เรื่องนี้จะไม่ได้ประสบความสำเร็จเท่ากับสตาร์วอร์แต่เทคนิคพิเศษ ในภาพยนตร์เรื่องตรอน ก็เป็นจุดเปลี่ยนแปลงที่สำคัญของการนำคอมพิวเตอร์กราฟิกมาใช้สร้างเทคนิคพิเศษ ที่ทดแทนวิธีการแบบเก่าในอุตสาหกรรมภาพยนตร์ในปี ค.ศ. 1982  บริษัทพาราเมาส์พิกเจอร์ร่วมกับบริษัทลูกัสฟิล์มได้นำเสนอภาพยนตร์เรื่องสตาแทรค 2  ( Star Trek II )  ในภาพยนตร์เรื่องนี้มีฉากหนึ่งที่นำคอมพิวเตอร์กราฟิกมาสร้างภาพเคลื่อนไหวยาว 20 วินาที คือภาพแสดงโครงการเจเนซิส  ที่มีวัตถุประสงค์สร้างโลกใหม่ของมนุษย์ จุดเด่นของภาพคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์คือ เทคนิคที่แสดงภาพการระเบิดเป็นอนุภาคฝุ่นและกำแพงไฟที่ผิวดาวเคราะห์และขยายตัวไปอย่างรวดเร็ว จนทั่วทั้งดวงดาว ทำให้เรียกเทคนิคพิเศษที่เป็นอนุภาค ( Particle )  ในเรื่องนี้ว่า  Genesis Demo
         พัฒนาการของเทคนิคพิเศษได้ก้าวไปอีกขึ้นหนึ่งเมื่อ บริษัทไอแอลเอ็ม
(Industrial Light & Magic : ILM) ได้สร้างความฉงนให้กับผู้ชมภาพยนตร์ในเวลานั้นด้วยภาพยนตร์เรื่อง Abyss ในปี ค.ศ. 1989 ซึ่งแสดงให้เห็นถึงเทคนิคพิเศษคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์ที่ก้าวหน้ามากที่สุด ต่อมาในปี ค.ศ. 1991 บริษัทไอแอลเอ็ม ได้สร้างเทคนิคพิเศษสำหรับภาพยนตร์เรื่อง The Terminator 2 : Judgement Day ความสำเร็จของการใช้เทคนิคพิเศษในภาพยนตร์ทำให้คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์กลายเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการสร้างสรรค์ภาพจากจินตนาการของผู้ประพันธ์บนให้ปรากฏออกมาในภาพยนตร์ที่ให้ความสมจริงได้ อาจกล่าวได้ว่าในกลางทศวรรษที่ 90 เป็นต้นมา การพัฒนาระบบฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ใช้สร้างเทคนิคพิเศษส่งผลให้เกิดทางเลือกใหม่แก่ผู้ผลิตภาพยนตร์ คือ เนื้อหาของบทภาพยนตร์ไม่ถูกจำกัด การนำคอมพิวเตอร์กราฟิกมาใช้ทำให้เนื้อหาบทภาพยนตร์ไม่ถูกจำกัดด้วยเทคนิคและกระบวนการสร้างภาพยนตร์อีกต่อไป ศิลปินมีความอิสระในการสร้างภาพยนตร์ โดยไม่จำกัดตัวเองให้อยู่ภายใต้กฎเกณฑ์ในธรรมชาติ เช่น ตำแหน่ง ความเร็ว น้ำหนัก ของวัตถุและกล้องในภาพยนตร์ เครื่องมือชิ้นใหม่สำหรับเทคนิคพิเศษ คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์กลายเป็นเครื่องมือชิ้นหนึ่งสำหรับการสร้างเทคนิคพิเศษ เช่น ภาพการระเบิดเปลวไฟ การลบบางส่วนของภาพออก รวมทั้งการนำไปใช้สร้างตัวละครประกอบในฉากจำนวนมาก ๆการให้ความสมจริง คุณภาพของภาพที่ปรากฏในฉากภาพยนตร์ ผู้ชมจะไม่สามารถแยกได้ว่าภาพที่ปรากฏเป็นเหตุการณ์จริง หรือเกิดจาเทคนิคพิเศษที่สร้างขึ้นด้วยคอมพิวเตอร์ กราฟฟิกส์ รวมทั้งการพัฒนาระบบที่เสมือนจริงซึ่งสามารถสร้างสิ่งแวดล้อมสามมิติขึ้นมารอบตัวผู้ชมได้อย่างน่าตื่นตาการลดต้นทุนการผลิต ผู้ผลิตภาพยนตร์สามารถลดขั้นตอนการถ่ายทำลงให้อยู่ภายในฉากเดียวกันได้ โดยเฉพาะในเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นพร้อมกันหลาย ๆ เหตุการณ์ เช่น ฉากการต่อสู้ของยานรบในอวกาศที่สับสนวุ่นวายหรือภาพฝูงไดโนเสาร์ จำนวนหลายสิบตัวที่กำลังวิ่งไล่ล่ากัน การปรับปรุงคุณภาพการผลิต การผลิตภาพยนตร์ในระยะหลังได้พัฒนาทั้งระบบการบันทึกภาพและเสียงที่แต่เดิมกระทำในระบบอนาล็อกได้ถูกเปลี่ยนมาใช้ระบบดิจิตอล ที่ให้ภาพและเสียงคมชัด การใช้คอมพิวเตอร์กราฟิกส์ควบคุมการเคลื่อนไหวกล้องบันทึกรวมทั้งกระบวนการหลังถ่ายทำ เช่น การตัดต่อและการบันทึกเสียง เป็นต้น
        คอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์เป็นรูปแบบของการสร้างสรรค์งานศิลปะที่ปราศจากข้อจำกัด ซึ่งสามารถขยายพรมแดนการแสดงออกของจินตนาการ ทำให้ศิลปินสามารถสร้างสรรค์ภาพที่ไม่เคยมีผู้ใดเคยเห็นมาก่อน เช่น ภาพวัสดุที่มีขนาดเล็กหรืออยู่ห่างไกลจากความเป็นจริง ด้วยระยะทางและกาลเวลาให้ปรากฏออกมาได้อย่างสมจริง เราจะพบว่าภาพเคลื่อนไหวคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์นอกจากกำลังเป็นสิ่งที่ลบเส้นกั้นระหว่างจินตนาการกับความเป็นจริงที่ผู้ชมไม่อาจแยกออกจากกันได้อีกต่อไปแล้วยังสามารถสนองความรู้สึกและให้ความตื่นตาตื่นใจแก่ผู้ชม ในขณะที่ต้นทุนการนำคอมพิวเตอร์กราฟฟิกส์มาใช้กับอุตสาหกรรมภาพยนตร์จะมีแนวโน้มที่ต่ำลง
   
  

                                                                                                                                         


                                                       Test  

All Right Reserved 2003  Support IE5.0 or Higher  Best Preview 800x600 Pixels
             แนะนำติชม: ดร.ปรัชญนันท์ นิลสุข : prachyanun@hotmail.com