27 августа 2025

Что такое компьютерная графика

/ Где ее применяют и как она изменится в будущем

Любое изображение, которое создали или изменили с помощью компьютера, относится к компьютерной графике — мультфильм, сложные анимации в кино или 3D-модели при проектировании зданий. Сочетая технологии и искусство, художники, дизайнеры и инженеры могут воплощать самые разные идеи в цифровом виде. В статье рассказываем про историю появления компьютерной графики, области ее применения и перспективы развития.

Когда появилась компьютерная графика

В 1950-х годах компьютеры еще были огромными машинами и служили главным образом для решения научных и военных задач, но тогда же впервые стали экспериментировать с выводом простых графических изображений на экраны.

В 1963 году Иван Сазерленд разработал программу Sketchpad, которая позволяла рисовать простые фигуры на экране с помощью светового пера. Принцип работы был таков: чтобы нарисовать прямую линию, пользователь наводил световое перо на точку начала линии, нажимал клавишу LINE на пульте и затем проводил пером до конца линии. Программа считывала координаты этих точек и соединяла их линией на экране.

В 1970-х годах появились привычные нам растровые изображения — те, которые состоят из пикселей, то есть маленьких цветных точек. В 1973 году компания Xerox PARC создала компьютер Alto, у которого был графический интерфейс и экран с такой растровой графикой. Чем больше этих точек, то есть выше разрешение, тем более детализированное и четкое изображение.

В 1980-х годах появились компьютеры Apple Macintosh и операционная система Windows от Microsoft. Эти устройства сделали компьютерную графику понятной и доступной для обычных людей, а не только для специалистов. Созданы первые коммерческие программы, среди них AutoCAD для компьютерного проектирования, Adobe Photoshop, ставший стандартом для обработки фотографий, и Adobe Illustrator, с помощью которой можно создавать векторную графику — изображения, состоящие из геометрических объектов (точек, линий, кривых), которые позволяют масштабировать рисунок без потери качества.

С появлением первых 3D-видеокарт в 1990-х годах ключевой тенденцией стало широкое использование 3D-моделирования. На обычных персональных компьютерах можно было выполнять задачи рендеринга (процесс визуализации трехмерных сцен и моделей в двухмерное изображение), которые раньше требовали дорогих рабочих станций. Появились популярные 3D-редакторы на платформах Windows и Linux, которые стали основными для многих дизайнеров и художников.

Какие изображения можно считать компьютерной графикой

Любое изображение, которое создали или обработали с использованием компьютера, относится к компьютерной графике. Иначе его называют CG-изображением (в пер. с английского computer graphics — «компьютерная графика»). Это визуальный контент, который может быть как простым, так и невероятно сложным и реалистичным. Среди них выделяют:

2D-графику — двумерные изображения. Это могут быть нарисованные иконки, плакаты, логотипы, комиксы, а также фотографии, отредактированные в фоторедакторе. Такой тип графики «плоский», без глубины;
3D-графику — объемные изображения, которые выглядят так, будто их можно потрогать. Это модели персонажей, зданий, автомобилей. Их можно поворачивать, масштабировать, анимировать. 3D-графику используют в кино и видеоиграх;
анимацию — 2D- и 3D-объекты: их оживляют и заставляют двигаться на экране. Чтобы создать анимацию, нужно отрисовать каждый кадр отдельно. Используют в мультфильмах, приложениях, видеоиграх;
спецэффекты (VFX) — визуальные эффекты, создаваемые с помощью компьютера. К примеру, если в фильме показывают магию, динозавров или разрушения, хотя ничего этого в реальности не снимали, это и есть CG;
цифровую обработку фото и видео — когда обычные снимки редактируют: убирают лишние детали, добавляют световые эффекты или полностью меняют фон.

На самом деле видов таких изображений гораздо больше, и с каждым днем они становятся разнообразнее. Главное, их не рисуют вручную пастелью или красками и не фотографируют, а делают с помощью цифровых инструментов.

Где применяют компьютерную графику

С помощью компьютерной графики можно не только создавать развлекательный контент, но и решать серьезные задачи. И чем больше технологий вокруг, тем шире становятся ее возможности. Вот основные области применения компьютерной графики:

Кино и телевидение. 3D-художники создают фоны, фантастические миры, персонажи, которых не существует в реальном мире. Без компьютерной графики не обходятся современные экшены, фэнтези и фильмы про супергероев.
Мультфильмы. Такие студии, как Pixar или Disney, используют полностью цифровую анимацию, чтобы создать объемных героев и детально проработанные миры.
Видеоигры. 3D-художники делают с нуля каждую сцену, каждого персонажа при помощи 3D-моделирования и анимации. Геймеры практически оказываются в цифровом мире.
Образование и наука. Сложные процессы легче понять, если их показать наглядно. Например, в учебниках по анатомии можно видеть 3D-модели органов, которые можно поворачивать и изучать со всех сторон.
Архитектура и строительство. Еще до начала работ визуализаторы могут показать, как будет выглядеть здание или квартира, — такое изображение называется рендером. Покупатель может «пройтись» по будущей квартире, изменить цвет стен, форму мебели.
Медицина. Врачи используют 3D-графику для планирования операций, моделирования результатов, создания симуляций.
Реклама и маркетинг. Упаковка, баннер, видеоролик — все это делают с применением графики, чтобы рекламируемый товар выглядел ярко и привлекательно.

Какие CG-произведения оказались революционными

Некоторые проекты на основе компьютерной графики стали настоящими прорывами, показав, что с помощью технологий можно не просто нарисовать что-то красивое, но создать магию на экране. Вот несколько таких примеров:

«Трон», реж. Стивен Лисбергер (1982) — один из первых фильмов, где компьютерную графику применили в таком масштабе. Многие кадры были полностью цифровыми, и это стало настоящей инновацией для зрителей того времени.
«История игрушек», реж. Джон Лассетер (1995) — первый полнометражный мультфильм, целиком созданный с помощью 3D-анимации на компьютере. Проект студии Pixar доказал, что «компьютерный» мультфильм может быть и трогательным, и успешным.
«Аватар» (2009) — знаковое событие в мире компьютерной графики. Впервые создали настолько реалистичный и масштабный виртуальный мир с помощью сложной визуализации и технологии захвата движений, при которой движения реального человека записывают с помощью датчиков или камер и затем переносят на цифрового персонажа.
«Унесенные призраками», реж. Хаяо Миядзаки (2001) — хотя этот мультфильм создан преимущественно классической, «ручной» анимацией, именно в нем режиссер органично соединил традиционную мультипликацию с компьютерной графикой. В «Унесенных призраками» с помощью цифровых эффектов реализовали сложные сцены — например, динамичные движения камеры, прозрачные объекты и фантастические превращения, которые сложно было бы нарисовать вручную.
Видеоигры — проекты вроде The Last of Us, Cyberpunk 2077, Red Dead Redemption 2 показывают, как далеко шагнула интерактивная графика. Теперь игроков окружает почти кинематографический мир.

Что ждет CG в будущем

Современная эпоха компьютерной графики начинается с 2000-х с графических процессоров (GPU), которые ускоряют сложные 3D-вычисления и важны для игр, моделирования и анимации. С каждым годом появляются новые инструменты, техника становится все мощнее, а изображения — реалистичнее.

Некоторые из главных направлений, где будет развиваться CG:

Повышение реалистичности — свет и тень, отражения и текстуры будут выглядеть более правдоподобно. Помогает в этом технология трассировки лучей, которая рассчитывает, как свет ведет себя в реальном мире.
Нейросети и искусственный интеллект — теперь компьютеры могут рисовать, анимировать и даже придумывать изображения сами.
Виртуальная и дополненная реальность — благодаря VR и AR можно находиться внутри цифрового мира. Это открывает огромные возможности для игр, работы, учебы и путешествий.
Интерактивная графика — изображения станут подстраиваться под пользователя: в сцене будут меняться голос, жесты и эмоции.
Простота доступа — даже ребенок может создать 3D-модель или нарисовать анимацию при помощи простых приложений. Порог входа в индустрию становится все ниже.

В дальнейшем сложно будет даже отличить видео, снятое вживую, от CGI-сцены. Границы между созданным и реальным начнут исчезать. А сами технологии станут не просто инструментом, а партнером художника в творчестве.

Что можно сделать?

Начать изучать простые графические редакторы, освоить основы 3D-моделирования или анимации, узнать, как устроен виртуальный мир. Главное — не бояться экспериментировать: сегодня почти каждый может попробовать себя в цифровом искусстве.