miniatura|Captura de pantalla de Blender La computació gràfica, també anomenada gràfics per ordinador, consisteix a crear imatges i pel·lícules mitjançant els ordinadors. En general, el terme es refereix a les dades d'imatges generades per ordinador creades amb l'ajuda de hardware i software especialitzats. És una enorme i recent àrea de les ciències de la computació. La frase va ser encunyada el 1960, pels investigadors de computació gràfica Verne Hudson i William Fetter de Boeing. Sovint s'abreuja com CG, encara que a vegades es fa referència
erròniament a les imatges generades per ordinador, més conegudes com a CGI.
Els temes relacionats amb la computació gràfica inclouen el disseny d'interfície d'usuari, gràfics de sprites, gràfics vectorials, modelatge en 3D, shaders o ombrejadors, disseny de GPU, entre d'altres. La metodologia general depèn en gran manera de les ciències subjacents de la geometria, l'òptica i la física.
La computació gràfica s'utilitza per al processament de dades d'imatge rebudes del món físic i real [fer referència al blog]. El desenvolupament dels gràfics per ordinador ha tingut un impacte significatiu en molts tipus de mitjans de comunicació i ha revolucionat l'animació, les pel·lícules, la publicitat, els videojocs, i el disseny gràfic en general.
Evolució del terme El terme computació gràfica s'ha utilitzat en un sentit ampli per descriure "gairebé tot el relacionat amb els ordinadors que no estigui relacionat amb el text o el so". En general, el terme computació gràfica es refereix a diverses coses molt diferents, aquestes són: La representació i manipulació de les dades d'imatges d'un ordinador. Les diferents tecnologies utilitzades per crear i manipular imatges. El subcamp de les ciències de la computació que estudia mètodes per sintetitzar digitalment i manipular el contingut visual. Avui dia, la computació gràfica està molt estesa. Aquest tipus d'imatges es troben en la televisió, els diaris, la previsió del temps, i en una varietat d'investigacions mèdiques i procediments quirúrgics. Un gràfic ben construït pot presentar estadístiques complexes en una forma que és més fàcil d'entendre i interpretar. En els mitjans de comunicació "tals gràfics s'utilitzen per il·lustrar els papers, informes, tesis", i altres materials de presentació.
S'han desenvolupat moltes eines per visualitzar les dades. Les imatges generades per ordinador es poden classificar en diversos tipus diferents: en dues dimensions (2D), en tres dimensions (3D), i gràfics animats. A mesura que la tecnologia ha millorat, els gràfics 3D per ordinador s'han tornat més comuns, però encara són utilitzats els gràfics 2D per ordinador. La computació gràfica s'ha convertit en un subcamp de les ciències de la computació que estudia mètodes per sintetitzar digitalment i manipular el contingut visual. Durant l'última dècada, altres camps especialitzats s'han desenvolupat, alguns exemples serien: la visualització de la informació, i la visualització científica més centrada en "la visualització de fenòmens tridimensionals (l'arquitectura, la meteorologia, la medicina, la biologia, etc.), on l'èmfasi està en les representacions realistes dels volums, superfícies, fonts d'il·luminació, i així successivament, potser amb un component dinàmic (temps) ".Friendly, Michael. (angles) Milestones in the history of thematic cartography, statistical graphics, and data visualization . 2009 [Consulta 27 abril 2017]
Història Vegeu també: Història de l'animació
Introducció Les ciències precursores del desenvolupament de la computació gràfica van ser els avenços en l'enginyeria elèctrica, l'electrònica i la televisió que va tenir lloc durant la primera meitat del . Les pantalles poden mostrar l'art des que els germans Lumière van utilitzar la tècnica del matte per crear efectes especials, les primeres pel·lícules daten de 1895, però les pantalles eren limitades i no interactives. El primer tub de raigs catòdics o CRT, va ser inventat en 1897 per Karl Ferdinand Braun- que va donar pas a l'oscil·loscopi i el panell de control militar - els precursors més directes del camp, ja que van proporcionar les primeres pantalles electròniques bidimensionals que van respondre a l'entrada de l'usuari. No obstant això, aquesta disciplina es va mantenir relativament desconeguda fins a la dècada de 1950 i després de la Segona Guerra Mundial - temps durant el qual, la disciplina va sorgir gràcies a la investigació en les universitats i la investigació acadèmica sobre ordinadors més avançats i el desenvolupament en tecnologies, realitzat per les Forces Armades dels Estats Units d'Amèrica, com el radar, l'aviació avançada, i els coets desenvolupats durant la guerra. Calen nous tipus de pantalles per a processar la gran quantitat d'informació que resulta d'aquest tipus de projectes, el que porta al desenvolupament de la computació gràfica com una disciplina.
1950 miniatura|SAGE Els primers projectes com Whirlwind i el Semi Automatic Ground Environment (SAGE) van introduir el Tub de raig catòdics o CRT com una alternativa viable als monitors d'ordinadors i una interfície d'interacció i van introduir el llapis òptic com a perifèric d'entrada. Douglas T. Ross del sistema Whirlwind SAGE va dur a terme un experiment personal el 1954 en el qual va escriure un petit programa que va capturar el moviment del seu dit i es va mostrar el seu portador (el seu nom traçat) en un abast de visualització.
Un dels primers videojocs interactius va ser Tennis for Two que va ser creat per William Higinbotham, utilitzant un oscil·loscopi. El va crear per entretenir els visitants en 1958 al Brookhaven National Laboratory.
El 1959, Douglas T. Ross va innovar un cop més mentre treballava al MIT en la transformació de les declaracions matemàtiques en eines vectorials generades per ordinadors, i va aprofitar l'oportunitat per crear una imatge, que es podia veure en qualsevol pantalla, d'un personatge de dibuixos animats de Disney.
L'empresa pionera en electrònica Hewlett-Packard (HP) es va fer pública el 1957 després d'incorporar-se una dècada abans, i va establir forts llaços amb la Universitat Stanford a través dels seus fundadors, que eren alumnes. Així va ser com el sud de la badia de San Francisco va passar a ser el centre de tecnologia informàtica líder en el món - ara coneguda com a Silicon Valley. La computació gràfica es va desenvolupar amb l'aparició de hardware per gràfics d'ordinador.
Altres avenços en la computació van portar a majors avenços en gràfics per ordinador interactius. El 1959, l'ordinador TX-2 va ser desenvolupat al Laboratori Lincoln del MIT. El TX-2 integra una sèrie de noves interfícies d'usuaris. Un llapis òptic podria ser usat per dibuixar esbossos a l'ordinador utilitzant el programari Sketchpad d'Ivan Sutherland. L'Sketchpad va permetre dibuixar formes simples en la pantalla de l'ordinador, guardar i fins i tot recuperar-les després. El llapis òptic en si tenia una petita cèl·lula fotoelèctrica a la punta. Aquesta cèl·lula emet un pols electrònic cada vegada que es col·loca davant d'una pantalla d'ordinador i la pantalla del canó d'electrons va disparada directament. Amb només mesurar el temps del pols electrònic amb la ubicació actual del canó d'electrons, era fàcil determinar on era exactament la ploma en qualsevol moment. Ivan Sutherland semblava trobar la solució perfecta per a molts dels problemes gràfics. Fins i tot avui en dia, molts estàndards de les interfícies gràfiques d'ordinador tenen el seu inici amb el programa Sketchpad.
Un exemple d'això està en les limitacions del dibuix. Si algú vol dibuixar un quadrat, per exemple, no s'ha de preocupar de dibuixar quatre línies perfectament per formar les vores de la caixa. Simplement ha d'especificar que vol dibuixar una caixa, a continuació, especificar la ubicació i la mida de la caixa. El programari llavors construirà un quadre perfecte, amb les dimensions adequades i en el lloc correcte.
1960 miniatura|Spacewar funcionant en un PDP-1 al Computer History Museum (Califòrnia, EUA). La frase "computació gràfica" va ser encunyada el 1960 per William Fetter, un dissenyador gràfic de Boeing. El 1961, un altre estudiant al MIT, Steve Russell, va crear el segon videojoc, Spacewar!. Escrit per al DEC PDP-1, Spacewar va ser un èxit immediat i va començar a fer còpies a altres propietaris de PDP-1 i, finalment, el DEC va obtenir una còpia. Els enginyers de DEC el van utilitzar com un programa de diagnòstic en cada nou PDP-1 abans d'enviar-lo. La força de vendes recollides i la instal·lació de noves unitats, el va posicionar com el "primer videojoc del món" pels seus nous clients.
E. E. Zajac, un científic de Bell Telephone Laboratory (BTL), va crear una pel·lícula anomenada "Simulació d'un sistema de control d'actitud gravetat de dos girs" el 1963. En aquesta pel·lícula generada per ordinador, Zajac va mostrar com la posició d'un satèl·lit podria ser alterada en la seva òrbita al voltant de la Terra. Ell va crear l'animació en un ordinador central IBM 7090. També en BTL, Ken Knowlton, Frank Sinden i Michael Noll van començar a treballar en la computació gràfica. Sinden va crear una pel·lícula anomenada força, massa i moviment que il·lustra les lleis del moviment de Newton en funcionament. Gairebé al mateix temps, altres científics estaven creant gràfics per ordinador per il·lustrar la seva recerca. Al Lawrence Radiation Laboratory, Nelson Max va crear les pel·lícules de Flux d'un fluid viscós i la Propagació de les ones de xoc en una forma sòlida. Boeing Aircraft va crear una pel·lícula anomenada Vibració d'una aeronau.
També en algun moment de la dècada de 1960, els automòbils podrien donar un impuls a través dels primers treballs de Pierre Bézier a Renault, que utilitza les corbes de Paul de Casteljau - que ara es diuen corbes de Bézier després de la feina de Bézier en el camp - per desenvolupar tècniques de modelatge 3D per a carrosseries d'automòbils Renault. Aquestes corbes formen la base de molts treballs de modelatge de corba en el camp. Les corbes - a diferència dels polígons - són entitats complexes matemàticament per dibuixar i modelar. miniatura|Pong versió arcade No va passar molt temps abans que les grans empreses comencessin a interessar-se en la computació gràfica. TRW, Lockheed-Georgia, General Electric i Sperry Rand es troben entre les moltes empreses que es van iniciar en la computació gràfica a mitjans de la dècada de 1960. IBM va ser ràpid responent a aquest interès, ja que va llençar la terminal de gràfics IBM 2250, el primer ordinador de gràfics disponible al mercat. Ralph Baer, un enginyer supervisor en Sanders Associates, se li va ocórrer un videojoc domèstic el 1966 que més tard va ser llicenciat per Magnavox i el va anomenar Odyssey. Va ser un joc simplista, i que requeria components electrònics bastant barats, que permetia al jugador moure els punts de llum al voltant d'una pantalla. Va ser la primera computadora de productes gràfics feta pel consumidor. David C. Evans va ser director d'enginyeria de la divisió d'ordinadors de Bendix Corporation 1953-1962, després de la qual va treballar durant els cinc anys següents com a professor visitant a Berkeley. Allà va continuar el seu interès en els ordinadors i com s'interconnecten amb la gent. El 1966, la Universitat de Utah va reclutar Evans per formar un programa de ciències de la computació i gràfics per ordinador que ràpidament es va convertir en el seu principal interès. Aquest nou departament es convertiria en un centre de recerca primària del món de la computació gràfica.
També el 1966, Ivan Sutherland va continuar innovant en el MIT quan va inventar el dispositiu head-mounted display (HMD) que et permet reproduir imatges per ordinador. La va anomenar l'Espasa de Dàmocles a causa del maquinari necessari per al suport, que mostra dues imatges de trama separades, una per a cada ull.