Recomendados
Más contenido relacionado
La actualidad más candente
La actualidad más candente (11)
Similar a บทที่1
Más de jibbie23
Más de jibbie23 (15)
บทที่1
- 1. บทที่ 1 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์กราฟิก (INTRODUCTION TO COMPUTER GRAPHICS)
- 2. หัว ข้อ บรรยายสรุป 1. พืน ฐานคอมพิว เตอร์ก ราฟิก ้ 2. ความหมายคอมพิว เตอร์ก ราฟิก 3. ประเภทภาพกราฟิก 4. ซอฟต์แ วร์ท างกราฟิก 5. ประโยชน์ข องคอมพิว เตอร์ก ราฟิก 6. การประยุก ต์ใ ช้ค อมพิว เตอร์ก ราฟิก 7. อนาคตคอมพิว เตอร์ก ราฟิก
- 3. พืน ฐานคอมพิว เตอร์ก ราฟิก ้ คอมพิวเตอร์กราฟิก (Computer Graphics) ได้ขยายขอบเขต มาสู่การสร้างสรรค์งานด้านศิลปะ และการออกแบบมากขึ้น ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์กราฟิกได้รวมความพร้อมของอุปกรณ์ กราฟิก หลาย ด้านเข้าไว้อย่างครบครันด้วยการจัดวางอย่าง เป็นระบบ ความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของคอมพิวเตอร์กราฟิกก็มิได้เกิด จาก ความสำาเร็จของการพัฒนาโปรเซสเซอร์ (processor) มีการพัฒนาอุปกรณ์ต่อพ่วง (Peripheral) ที่เอื้อต่อการทำางาน และสนองการรับรู้ของมนุษย์มากยิงขึ้น ่ มีการนำาคอมพิวเตอร์มาใช้เป็นเครื่องมือสำาคัญในการ สร้างสรรค์งานของนักออกแบบ และศิลปิน
- 4. ความหมายคอมพิว เตอร์ก ราฟิก เรขภาพคอมพิว เตอร์ หรือ คอมพิว เตอร์ก ราฟิก (Computer Graphics) หรือ ซีจ ี (CG) คือ การประมวลผลข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์ โดยข้อมูลเข้าเป็นข้อมูลตัวเลข ตัวอักษร หรือสัญญาณต่าง ๆ แล้ว แสดงผลลัพธ์ทางจอภาพเป็นข้อมูลเชิงเรขาคณิต รวมถึงข้อมูลอื่น ๆ ของภาพ เช่น ข้อมูลการเคลือนไหว การเปลียนแปลง ลักษณะการ ่ ่ เชื่อมต่อ และความสัมพันธ์ระหว่างออปเจ็กต์ในภาพ รวมถึงการศึกษา ระบบการแสดงภาพ ทั้งสถาปัตยกรรมของเครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ ต่อพ่วง หรืออุปกรณ์ในการนำาเข้า และแสดงผล ปัจจุบันมีการ ประยุกต์คอมพิวเตอร์กราฟิกใช้งานร่วมกับเทคโนโลยีอื่น ๆ เช่น การ สร้างภาพเคลื่อนไหวในงานภาพยนตร์ เกม สื่อประสมภาพและเสียง หรือระบบสร้างภาพความจริงเสมือน (Virtual Reality) เป็นต้น
- 5. ความหมายคอมพิว เตอร์ก ราฟิก ปี ค.ศ. 1940 คอมพิวเตอร์แสดงภาพกราฟิกโดยใช้เครื่องพิมพ์ โดยรูปภาพที่ได้จะเป็นภาพที่เกิดจากการใช้ตัวอักษรมา ประกอบกัน ปี ค.ศ. 1950 สถาบันเทคโนโลยีแห่งแมสซาซูเซสต์ (MIT) ได้ พัฒนาคอมพิวเตอร์ Whirlwind ซึ่งมีหลอดภาพ CRT (Cathode Ray Tube) เป็นส่วนแสดงผลแทนเครื่องพิมพ์ ระบบ SAGE (Semi - Automatic Ground Environment) ของกองทัพอากาศสหรัฐอเมริกาสามารถแปลงสัญญาณจาก เรดาร์ให้เป็นภาพบน จอคอมพิวเตอร์ได้ ระบบ SAGE เป็นระบบกราฟิกเครื่องแรกที่ใช้ปากกาแสง (Light Pen) สำาหรับการเลือกสัญลักษณ์บนจอภาพได้
- 6. ความหมายคอมพิว เตอร์ก ราฟิก คอมพิว เตอร์ Whirlwind ของ MIT
- 7. ประวัต ิค อมพิว เตอร์ก ราฟิก ปี ค.ศ. 1950 - 1960 มีการทำาวิจัยเรื่องเกี่ยวกับระบบ คอมพิวเตอร์เป็นจำานวนมาก ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นต้นแบบของ ระบบคอมพิวเตอร์กราฟิกสมัยใหม่ ปี ค.ศ. 1963 วิทยานิพนธ์ปริญญาเอกของ อีวาน ซูเธอร์แลนด์ (Ivan Sutherland) เป็นการพัฒนาระบบการวาดเส้น ซึ่งผู้ใช้ สามารถกำาหนดจุดบนจอภาพได้โดยตรงโดยการใช้ปากกาแสง ระบบกราฟิกจะสามารถลากเส้นเชื่อมจุดต่าง ๆ เหล่านี้เข้าด้วย กัน กลายเป็นภาพโครงสร้างรูปหลายเหลี่ยม ระบบนี้ได้กลาย เป็นหลักการพืนฐานของโปรแกรมช่วยในการออกแบบระบบ ้ งานต่าง ๆ เช่น การออกแบบระบบไฟฟ้า และการออกแบบ เครื่องจักร
- 8. ประวัต ิค อมพิว เตอร์ก ราฟิก ระบบหลอดภาพ CRT ในสมัยแรกสามารถวาดเส้นตรง ระหว่างจุดสองจุดบนจอภาพได้ แต่ภาพเส้นที่วาดจะ จางหายไปจากจอภาพอย่างรวดเร็ว ต้องมีการวาดซำ้าลงที่เดิมหลาย ๆ ครั้งในหนึ่งวินาที เพื่อให้เราสามารถ มองเห็นว่าเส้นไม่จางหายไป ซึ่ง ระบบแบบนี้มราคาแพงมาก ี ในช่วงต้นปี ค.ศ. 1960 ในปี 1963 อีวาน ซูเธอร์แลนด์ ได้ออกแบบ Sketchpad ซึ่งเป็นระบบอินเทอร์แอ็กทีฟก ราฟิกเพื่อสร้างภาพทางกราฟิกได้ Sketchpad นีใช้จอ้ CRT, ปากกาแสง และแผ่นฟังก์ชันคียในการสร้างงาน ์ กราฟิก สามารถซูมได้ เก็บออปเจ็กต์ลงในหน่วยความ จำาได้
- 9. ประวัต ิค อมพิว เตอร์ก ราฟิก Sketchpad ของอีว าน ซูเ ธอร์แ ลนด์
- 10. ประวัต ิค อมพิว เตอร์ก ราฟิก ปี ค.ศ. 1965 ระบบที่วาดเส้นซำ้าลงที่เดิมหลาย ๆ ครังนี้มีราคาถูก ้ ลงเนื่องจากบริษัท ไอบีเอ็ม (IBM) ได้ผลิตออกมาขายเป็น จำานวนมากในราคาเครื่องละ 100,000 เหรียญสหรัฐฯ ปี ค.ศ. 1968 บริษัท เทคโทรนิกส์ (Tektronix) ได้ผลิตจอภาพ แบบเก็บภาพไว้ได้จนกว่าต้องการจะลบ (Storage - Tube CRT) ซึ่งระบบนี้ไม่ต้องการหน่วยความจำาและระบบการวาดซำ้า ทำาให้ราคาถูกลงมาก (เพียง 15,000 เหรียญสหรัฐฯ) ทำาให้เป็น ทีนิยมกันมากใน 5 ปีต่อมา ่ กลางปี ค.ศ. 1970 เป็นช่วงเวลาที่อุปกรณ์ทางคอมพิวเตอร์เริ่มมี ราคาลดลงมาก ทำาให้ฮาร์ดแวร์ของระบบคอมพิวเตอร์กราฟิกมี ราคาถูกลง ทำาให้มีการใช้คอมพิวเตอร์กราฟิกเริ่มในงานด้าน ต่าง ๆ มากขึ้น
- 11. ประวัต ค อมพิว เตอร์ก ราฟิก ิ ซอฟต์แวร์ทางด้านกราฟิกมีการพัฒนาควบคู่มากับ ฮาร์ดแวร์ อีวาน ซูเธอร์แลนด์ ผู้ซึ่งได้ออกแบบวิธีการหลัก ๆ รวม ทังโครงสร้างข้อมูลของระบบคอมพิวเตอร์กราฟิก ้ สตีเฟน คูน (Steven Coons, 1966) และปิแอร์ เบ เซอร์ (Pierre Bazier, 1972) ซึ่งศึกษาเกียวกับการ ่ สร้างเส้นโค้งและภาพพื้นผิว ทำาให้ปัจจุบันเราสามารถ สร้างภาพ 3 มิติ ได้สมจริงสมจังมากขึ้น 10 ปีต่อมาได้มการพัฒนาวิธีการสร้างภาพมากมาย ี สำาหรับใช้ในระบบคอมพิวเตอร์กราฟิก และปัจจุบันเรา ก็ได้เห็นผลงานทีสวยงามและแปลกตา ซึ่งเป็นผลจาก ่ การศึกษาวิจัยต่าง ๆ ในอดีตนันเอง ่
- 12. ประวัต ิค อมพิว เตอร์ก ราฟิก คอมพิวเตอร์กราฟิกได้ถูกพัฒนามาอย่างต่อเนื่อง สามารถแยก ประวัติความเป็นมาได้ดังนี้ การปฎิวติคอมพิวเตอร์กราฟิก เป็นการเปลี่ยนแปลงทาง ั เทคโนโลยีซึ่งเปลี่ยนแปลงความเป็นอยู่ของมนุษย์โดยสิ้น เชิง มีการพัฒนา ENIAC เป็นเครื่องจักรคำานวณหาความแม่นยำา ในการหาเป้าหมายหัวกระสุนปืนใหญ่ พัฒนาเป็น EDVAC และเป็น UNIVAC การวิจัยพัฒนาคอมพิวเตอร์กราฟิก เริ่มมีการพัฒนาระบบ ต่างๆ ของคอมพิวเตอร์ช่วยในการตรวจจับและเตือนภัยทาง อากาศ ที่เด่นคือ ระบบ SAGE กลายเป็น GUI ทำาให้นิยมใช้ คอมพิวเตอร์ช่วยการออกแบบ (CAD) มีการพัฒนาส่วนต่อประสานกราฟิกกับผู้ใช้ เกิดสิ่งที่เรียกว่า WYSIWYG นำาไปสู่การใช้ เมาส์ ปากกาแสง เป็นต้น
- 13. ประวัต ิค อมพิว เตอร์ก ราฟิก คอมพิว เตอร์อ ิเ ล็ก ทรอนิก ส์เ ครื่อ งแรกมีช ื่อ ENIAC
- 14. ประเภทภาพกราฟิก กราฟิก แบบบิต แมพ (Bit mapped) มีลักษณะเป็นช่อง ๆ เหมือนตาราง แต่ละบิตก็คือส่วนหนึ่งของข้อมูลคอมพิวเตอร์ (1 คือเปิด และ 0 คือปิด) หรือหมายถึงสีดำาและสีขาว ดังนั้น ถ้าเรา เอาบิตที่แตกต่างกันในแต่ละตารางมารวมกันเข้า จะสามารถ สร้างภาพจากจุดดำาและขาวเหล่านี้ได้ พิก เซล มาจากคำาว่า Picture Element (Pixel) เป็นองค์ ประกอบพื้นฐานของภาพบิตแมพ ซึ่งองค์ประกอบย่อย ๆ เหล่านี้ถกรวมกันเข้าทำาให้เกิดภาพ ที่มีส่วนประกอบย่อย ๆ ู มารวมกันเพือประกอบเป็นรายการสิ่งของต่าง ๆ ่ อัต ราส่ว นแอสเป็ก ของภาพ (Image Aspect Ratio) คือ อัตราส่วนระหว่างจำานวนพิกเซลทางแนวนอน และจำานวน พิกเซลทางแนวตั้ง
- 15. ประเภทภาพกราฟิก ความละเอีย ด (Resolution) หมายถึง รายละเอียดที่อุปกรณ์แสดง กราฟิกชนิดหนึ่งมีอยู่ ค่าความละเอียดมักระบุเป็นจำานวนพิกเซลในแนว นอนคือแนวแกน X และจำานวนพิกเซลในแนวตั้งคือแนวแกน Y (ก) กราฟิก ของฟอนต์แ บบบิต แมพ (ข) กราฟิก แบบเวกเตอ
- 16. ประเภทภาพกราฟิก กราฟิก แบบเวกเตอร์ (Vector) ใช้สมการทางคณิตศาสตร์ เป็นตัวสร้างภาพ เช่น วงกลม หรือเส้นตรง เป็นต้น หลักที่จะนำาไปสู่กราฟิกแบบเวกเตอร์กคือ การรวมเอาคำาสั่งทาง ็ คอมพิวเตอร์และสูตรทางคณิตศาสตร์เพื่ออธิบายเกียวกับ ่ ออปเจ็กต์ ปล่อยให้อปกรณ์คอมพิวเตอร์ เช่น จอภาพ หรือเครื่องพิมพ์เป็น ุ ตัวกำาหนดเองว่าจะวางจุดจริง ๆ ไว้ที่ตำาแหน่งใดในการสร้าง ภาพ คุณลักษณะเด่นเหล่านี้ทำาให้กราฟิกแบบเวกเตอร์มีข้อได้เปรียบ และข้อเสียเปรียบมากมายเมื่อเทียบกับกราฟิกแบบบิตแมพ ออปเจ็ก ต์ (Object) พื้นฐานสามารถนำามาสร้างออปเจ็กต์ที่ซับ ซ้อนขึ้น โดยการรวมเอาออปเจ็กต์หลาย ๆ ชนิดมาผสมกัน
- 17. เปรีย บเทีย บกราฟิก แบบบิต แมพและ เวกเตอร์ การแสดงภาพกราฟิกบนจอภาพ กราฟิกแบบบิตแมพสามารถ แสดงให้เห็นที่จอภาพได้เร็วกว่าแบบเวกเตอร์ การเปลียนแปลงขนาดภาพให้ใหญ่ขึ้นหรือเล็กลงกว่าภาพเดิม ่ กรณีภาพแบบบิตแมพจะทำาได้ไม่มาก แต่ภาพแบบเวกเตอร์จะ สามารถย่อและขยายขนาดได้มากกว่า โดยสัดส่วนและลักษณะ ของภาพยังคล้ายเดิม
- 18. ซอฟต์แ วร์ท างกราฟิก มาตรฐานซอฟต์แ วร์ท างกราฟิก ปี ค.ศ. 1979 คณะกรรมการวางแผนมาตรฐานซอฟต์แวร์ ทางกราฟิก (GSPC : Graphic Standard Planning Committee) ได้พยายามบริหารจัดการให้เกิดมาตรฐานของ ซอฟต์แวร์ทางกราฟิกขึ้นในสหรัฐอเมริกา ใช้ระบบ CORE (Core Graphic System) ซึ่งเป็นมาตรฐานสำาหรับระบบการ แสดงภาพ 3 มิติ ในเวลาใกล้เคียงกันนั้นเอง สถาบันกำาหนดมาตรฐานของ ประเทศเยอรมัน (DIN : West German National Standard) ก็ได้พัฒนามาตรฐานกราฟิกของตัวเองขึ้นมา โดยมีชื่อเรียกว่า GKS (Graphic Kernel System)
- 19. ซอฟต์แ วร์ท างกราฟิก GKS เป็นมาตรฐานสำาหรับระบบการแสดงภาพ 2 มิติ ที่ สนับสนุนฮาร์ดแวร์ที่หลากหลาย และมีภาษาคอมพิวเตอร์ หลายภาษาที่สามารถเรียกใช้ GKS ได้ เช่น ภาษาปาสคาล ภาษาฟอร์แทรน และภาษาซี เป็นต้น แต่ GKS ยังขาดส่วนที่ เป็น 3 มิติ ปี ค.ศ. 1982 ระบบ GKS ซึ่งถูกใช้เป็นมาตรฐานนานาชาติ ของระบบกราฟิก ทำาให้สมาคมกราฟิกนานาชาติ (International Graphics Community) พยายามรวบรวม มาตรฐาน CORE กับ GKS เข้าเป็นมาตรฐานเดียวกัน แต่ไม่ สำาเร็จเนื่องจากมีการเมืองเข้ามาเกี่ยวข้อง มีการพัฒนาต่อยอด GKS ให้มีคุณสมบัติทางด้าน 3 มิติ ซึ่ง เรียกว่า GKS-3D โดยเพิมเติมความสามารถด้านคอมพิวเตอร์ ่ กราฟิก 3 มิติ
- 20. ซอฟต์แ วร์ท างกราฟิก มีการพัฒนามาตรฐานใหม่ให้เลือกใช้งานอีกด้วย มาตรฐาน PHIGS (Programmer's Hierarchical Interface Graphics Standard) เป็นระบบ ที่พฒนาโดยยึดพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ ั กราฟิก 3 มิติ ซอฟต์แวร์ที่ใช้มาตรฐานนี้สนับสนุนการพัฒนาสภาพแวดล้อม ทางกราฟิกแบบมีปฏิสัมพันธ์ หรือมีการโต้ตอบกับผู้ใช้ (Interactive Graphics Environment) เช่น CAD/CAM การ สร้างโมเดลของแข็ง (Solid Model) หรือการสร้างภาพจำาลอง (Simulation) เป็นต้น มาตรฐาน PHIGS ยังมีการพัฒนาโดยเพิ่มเติมความสามารถ ด้านต่าง ๆ เช่น เส้นโค้ง การให้แสง (Lighting) การให้เงา (Shading) หรือการสร้างพื้นผิว (Surface)
- 21. ซอฟต์แ วร์ท างกราฟิก มาตรฐาน PHIGS ยังได้มีการแตกแขนงมาอีกมาตรฐานหนึ่งที่ ชื่อว่า PHIGS+ ซึ่งความสามารถยังคงแตกต่างจากมาตรฐาน GKS และ GKS-3D อยู่พอสมควร ส่วนพัฒนากราฟิกของบริษัท Silicon Graphics เริ่มมีชื่อเสียง ส่วนการพัฒนานี้ได้ออกแบบและนำาเสนอชุดของรูทีนที่ชื่อว่า GL (Graphics Library) ต่อมาไม่นาน GL กลายเป็นที่นิยมอย่างแพร่หลายในสังคมของ กราฟิก ทำาให้กลายเป็นมาตรฐานทางกราฟิก รูทีนของ GL ถูกออกแบบมาให้ทำางานเร็ว มีการทำางานเป็น แบบเรียลไทม์
- 22. ซอฟต์แ วร์ท างกราฟิก ต่อมาได้มีการขยายการใช้งานออกไปยังระบบฮาร์ดแวร์อน มี ื่ ผลทำาให้ GL มีสภาพเป็น OpenGL (Open Graphics Library) เนื่องจากมีการพัฒนาให้เป็นอิสระในการทำางานร่วม กับฮาร์ดแวร์ (hardware-independent) ปัจจุบันกราฟิกแพ็กเกจนี้อยู่ในความดูแลและอัปเดทของ OpenGL Architecture Review Board ซึ่งเป็นของกลุ่ม บริษัทและองค์กรที่มีชื่อเสียงทางด้านกราฟิกหลายบริษัท ไลบรารีของ OpenGL ถูกออกแบบพิเศษสำาหรับแอปพลิเคชัน เพื่อทำางานด้านกราฟิก 3 มิติอย่างมีประสิทธิภาพ แต่ก็สามารถ ใช้กบงาน 2 มิติซึ่งเป็นกรณีพิเศษของ 3 มิติที่ค่าโคออร์ดิเนต ั z เป็น 0
- 23. ซอฟต์แ วร์ท างกราฟิก ประเภทของซอฟต์แ วร์ท างกราฟิก โปรแกรมสำา เร็จ รูป (Package) สร้างขึ้นโดยผู้เชี่ยวชาญ ทางด้านคอมพิวเตอร์กราฟิก เพื่อให้ผู้ใช้โปรแกรมสามารถ ใช้คอมพิวเตอร์ดำาเนินการเกี่ยวกับภาพได้อย่างสะดวก รวดเร็ว โปรแกรมที่ผ ู้ใ ช้เ ขีย นขึ้น เอง เป็นโปรแกรมที่เขียนขึ้น ด้วยภาษาคอมพิวเตอร์ เช่น เบสิก ฟอร์แทรน ปาสคาล และ อืน ๆ โดยเขียนด้วยคำาและหลักการของภาษานั้น เพือให้ ่ ่ คอมพิวเตอร์ดำาเนินการเกี่ยวกับกราฟิกตามทีเราต้องการ ่
- 24. โปรแกรมสำาเร็จรูปทางกราฟิก Photoshop CS และ DesignCAD 3D MAX
- 25. ซอฟต์แ วร์ท างกราฟิก ข้อ พิจ ารณาการเลือ กซอฟต์แ วร์ท างกราฟิก โปรแกรมสำาเร็จรูปสามารถใช้งานได้ทันที เสียเวลาศึกษาวิธี การใช้โปรแกรมเพียงเล็กน้อยเท่านั้น จึงเหมาะกับงานเร่ง ด่วน และใช้ในการศึกษาของผู้เริ่มต้น โปรแกรมสำาเร็จรูปแต่ละโปรแกรม มีจุดมุ่งหมายของการใช้ งานแตกต่างกัน โปรแกรมสำาเร็จรูปเพียงโปรแกรมเดียว ไม่สามารถทำางาน ให้ตรงกับความต้องการของเราได้ครบถ้วน ในระยะยาว การใช้โปรแกรมสำาเร็จรูปทำาให้สิ้นเปลือง มากกว่า เนื่องจากจะต้องหาซื้อโปรแกรมรุ่นใหม่มาใช้แทน โปรแกรมรุ่นเก่าอยู่เสมอ การเขียนโปรแกรมขึ้นใช้เอง ทำาให้เราเกิดความเข้าใจเกี่ยว กับฮาร์ดแวร์ และซอฟต์แวร์ของคอมพิวเตอร์ ที่ใช้งานด้าน กราฟิกได้ดีขึ้น
- 26. ประโยชน์ข องคอมพิว เตอร์ก ราฟิก แสดงผลงานด้วยภาพแทนการแสดงด้วยข้อความ แสดงแผนที่ แผนผัง และภาพของสิ่งต่าง ๆ ซึ่งภาพเหล่านี้ไม่ สามารถแสดงในลักษณะอืนได้ ่ ใช้ในการออกแบทางด้านต่าง ๆ เช่น ออกแบบบ้าน รถยนต์ เครื่องจักร เครื่องแต่งกาย การแต่งหน้า และเครื่องมือเครื่องใช้ อืน ๆ ่ ช่วยงานด้านเรียนการสอน โดยเฉพาะในวิชาที่ต้องใช้ภาพ แผนผัง หรือแผนที่ประกอบ ใช้ในการจำาลองสถานการณ์ (Simulation) เพื่อหาคำาตอบว่า ถ้า สถานการณ์เป็นอย่างนี้แล้วจะเกิดอะไรขึ้น นำามาสร้างภาพนิ่ง ภาพสไลด์ ภาพยนตร์ และรายการวิดีโอ ใช้คอมพิวเตอร์กราฟิกส์สร้างเกมส์คอมพิวเตอร์
- 27. การประยุก ต์ใ ช้ค อมพิว เตอร์ก ราฟิก การออกแบบ (CAD : Computer - Aided Design )
- 28. การประยุก ต์ใ ช้ค อมพิว เตอร์ก ราฟิก กราฟและแผนภาพ (Graph)
- 29. การประยุก ต์ใ ช้ค อมพิว เตอร์ก ราฟิก ภาพศิลป์ (Art)
- 30. การประยุก ต์ใ ช้ค อมพิว เตอร์ก ราฟิก สื่อการเรียนการสอน (CAI : Computer Assisted Instruction)
- 31. การประยุก ต์ใ ช้ค อมพิว เตอร์ก ราฟิก ภาพเคลื่อนไหว (Animation)
- 32. การประยุก ต์ใ ช้ค อมพิว เตอร์ก ราฟิก อิเมจโปรเซสซิงก์ (Image Processing) เป็นการแสดงภาพที่ เกิดจากการถ่ายรูปหรือจากการสแกนภาพให้ปรากฏบน จอภาพคอมพิวเตอร์
- 33. การประยุก ต์ใ ช้ค อมพิว เตอร์ก ราฟิก การจำาลองสถานการณ์ (Simulation)
- 34. การประยุก ต์ใ ช้ค อมพิว เตอร์ก ราฟิก เกมส์คอมพิวเตอร์ (Games)
- 35. การประยุก ต์ใ ช้ค อมพิว เตอร์ก ราฟิก ภาพยนตร์ (Movie)
- 36. อนาคตคอมพิว เตอร์ก ราฟิก ระบบสื่อประสม (Multimedia)
- 37. อนาคตคอมพิว เตอร์ก ราฟิก ระบบเสมือนจริง (VR : Virtual Reality)
- 38. บทที่ 2 อุปกรณ์ในระบบกราฟิก (DEVICES IN GRAPHICS SYSTEM)
- 39. หัว ข้อ บรรยายสรุป 1. อุป กรณ์ใ นระบบกราฟิก 2. การแสดงผลกราฟิก 3. สถาปัต ยกรรมของแรสเตอร์ส แกน 4. อุป กรณ์แ สดงภาพ 3 มิต ิ 5. จอภาพ 6. กล้อ งมองภาพสามมิต ิแ ละระบบเสมือ น จริง
- 40. อุป กรณ์ใ นระบบกราฟิก อุป กรณ์ร ับ ข้อ มูล (Input devices) เป็นอุปกรณ์ทนำา ี่ ข้อมูลเข้าระบบคอมพิวเตอร์เพือนำาข้อมูลไปให้ ่ โปรเซสเซอร์ประมวลผล แต่เดิมมีเพียงคีย์บอร์ด เท่านั้น แต่ในปัจจุบันมีทั้งเมาส์, แทร็กบอลลฒ ปากกา, จอสัมผัส หรือจอยสติ๊ก เป็นต้น อุป กรณ์แ สดงผล (Output devices) เป็นอุปกรณ์ที่ นำาภาพกราฟิกแสดงให้เห็น ปัจจุบันมีทงจอภาพ (ทัง ั้ ้ จอ CRT และจอแบน), อุปกรณ์แสดงผล 3 มิติ และ เครื่องพิมพ์ประเภทต่าง ๆ
- 41. อุป กรณ์ใ นระบบกราฟิก : คีย บ อร์ด ์ คีย ์บ อร์ด (Keyboard) : อุปกรณ์อินพุตพืนฐานที่ต้องมีใน ้ คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะรับข้อมูลจากการกดคีย์ แล้วทำาการ เปลี่ยนเป็นรหัสเพื่อส่งต่อไปให้กับคอมพิวเตอร์ เลย์เอาต์ของคียบอร์ดตามมาตรฐาน ECMA-23 ์
- 42. อุป กรณ์ใ นระบบกราฟิก : คีย บ อร์ด ์ คีย์บอร์ด Dvorak คีย์บอร์ด Elite ของไมโค ซอฟต์
- 43. อุป กรณ์ใ นระบบกราฟิก : เมาส์แ ละแทร็ก บอลล์ เมาส์แ ละแทร็ก บอลล์ (Mouse & Trackball) : อุปกรณ์อินพุตเลือกรายการหรือคำาสั่งด้วยภาพ หรือ ไอคอน (icon) แบ่งได้เป็นสองแบบคือ แบบทางกล (Mechanical) แบบใช้แสง (Optical)
- 44. อุป กรณ์ใ นระบบกราฟิก : LightPens & Touchscreens ปากกาและจอสัม ผัส (LightPens & Touchscreens) อุปกรณ์อินพุตทีมีแสงอิเล็กตรอนจะกระตุ้นสารเรืองแสง ่ (phosphor) ที่เคลือบอยู่ด้านหลังผิวจอภาพ สารเรืองแสงนี้จะ สว่างและดับกลับไปสภาวะปกติ
- 45. อุป กรณ์ใ นระบบกราฟิก : LightPens & Touchscreens จอสัมผัสมี 2 รูปแบบคือ แสง (Photonic) และไฟฟ้า (Electrical) จอสัมผัสแบบแสง
- 46. อุป กรณ์ใ นระบบกราฟิก : Bit Pad / Digitizing Tablet Bit Pad หรือ Digitizing Tablet : เป็นอินพุตดีไวซ์ที่ ประกอบด้วยพื้นผิวเรียบ และ stylus หรือ puck แผ่นเรียบจะมี สายที่เป็นตาข่าย 2 มิติที่สามารถตรวจจับสัญญาณที่สร้างจาก puck ที่เคลือนที่บนแผ่นเรียบนั้น แผ่นเรียบจะส่งตำาแหน่ง X-Y ่ และสถานะของปุ่มบน puck
- 47. อุป กรณ์ใ นระบบกราฟิก : จอยสติ๊ก (Joystick) จอยสติ๊ก (Joystick) : บอกตำาแหน่งแนวตั้งและแนวนอนด้วย ระยะก้านที่ยื่นออกมาจากฐานของจอยสติ๊ก ส่วนมากนิยมนำา มาใช้งานกับวิดีโอเกมส์ และเพื่อกำาหนดตำาแหน่งในระบบ กราฟิก
- 48. อุป กรณ์ใ นระบบกราฟิก : แสกนเนอร์ (Scanner) สแกนเนอร์ (Scanner) : อุปกรณ์ซึ่งจับภาพและ เปลี่ยนแปลงภาพจากรูปแบบของแอนาลอกเป็น ดิจิตอล สแกนเนอร์แบบเลื่อนกระดาษ, แบบแท่นนอน และแบบมือถือ
- 49. กำรแสดงผลกรำฟิก API (Application Programming Interface) ทำำ หน้ำทีเชื่อมต่อระหว่ำงแอปพลิเคชันกับฮำร์ดแวร์ โดย ่ โปรแกรมเมอร์ไม่จำำเป็นต้องทรำบกำรทำำงำนของ ฮำร์ดแวร์และไม่จำำเป็นต้องส่งคำำสั่งไปให้ฮำร์ดแวร์ ทำำงำนโดยตรง เช่นเดียวกับโปรแกรมกรำฟิก ทีสำมำรถติดต่อและส่ง ่ คำำสั่งให้ฮำร์ดแวร์นนทำำงำนได้ทันทีและมี ั้ ประสิทธิภำพ โดยปกติแล้วระบบปฏิบัติกำร (Operating Systems) จะจัด API ทีเหมำะสมให้สำำหรับกำรทำำงำนทีเป็นพื้น ่ ่ ฐำนอยูแล้ว่
- 50. กำรแสดงผลกรำฟิก
- 51. กำรแสดงผลกรำฟิก ควำมสัมพันธ์ระหว่ำงแอปพลิเคชันกับอุปกรณ์ต่ำง ๆ มี 2 รูปแบบ ขึน อยูก บ อุป กรณ์ (Device Dependent) เป็นแอปพลิเคชันที่มี ้ ่ ั คำำสั่งเฉพำะในกำรเข้ำถึงอุปกรณ์แสดงผลโดยตรง ไม่ข น กับ อุป กรณ์ (Device Independent) หรืออำจกล่ำวได้ว่ำ ึ้ เป็นอิสระต่ออุปกรณ์แอปพลิเคชัน พวกนี้จะเลือกเฉพำะคำำสั่งที่ จำำเป็นเพื่อติดต่ออุปกรณ์แสดงผลให้น้อยที่สุด และกำำหนดคำำสั่งอื่น ๆ อ้ำงถึงคำำสั่งนี้
- 52. จอภำพ จอภำพเป็นอุปกรณ์หลักที่ใช้ในกำรแสดงผล (Output Device) ซึ่งจอภำพที่ใช้กันส่วนมำกจะเป็นจอภำพชนิด เดียวกันกับจอภำพของโทรทัศน์ซึ่งเรียกกันว่ำ CRT (Cathod e Ray Tube)
- 53. สถำปัต ยกรรมของแรสเตอร์ส แกน สถำปัตยกรรมของแรสเตอร์สแกน (Raster-Scan Architecture) มีโปรเชสเซอร์ที่มีควำมพิเศษในกำรแสดงผลที่เรียกว่ำ “วิดีโอ คอนโทรลเลอร์” (Video Controller) เป็นตัวควบคุมในกำรแสดงผล (Display Controller) เฟรมบัพเฟอร์จะอยูส่วนใดก็ได้ในหน่วยควำมจำำ และวิดีโอ ่ คอนโทรลเลอร์จะใช้เฟรมบัพเฟอร์ในกำรรีเฟรชจอภำพ
- 54. วีด ีโ อคอนโทรลเลอร์ (Video Controller) มีกำรสงวนพื้นทีหน่วยควำมจำำไว้ส่วนหนึงสำำหรับใช้ ่ ่ เป็นเฟรมบัพเฟอร์เพื่อให้วิดโอคอนโทรลเลอร์ ี สำมำรถเรียกใช้หน่วยควำมจำำทีเป็นเฟรมบัพเฟอร์ได้ ่ โดยตรง
- 55. วีด ีโ อคอนโทรลเลอร์ (Video Controller) ตำำแหน่งของเฟรมบัพเฟอร์และตำำแหน่งของจอภำพที่สัมพันธ์กนจะอ้ำงอิงั ไปยังคำร์ทีเซียนโคออร์ดิเนตในแอปพลิเคชันทั่วไป บ่อยครั้งที่จุดกำำเนิดโคออร์ดิเนตถูกอ้ำงอิงอยู่ที่มุมล่ำงซ้ำยของจอภำพโดย ใช้คำำสั่งของซอฟต์แวร์ (เช่นเดียวกับ OpenGL) ค่ำ x เพิ่มขึ้นจำกซ้ำยไปขวำของจอภำพ ค่ำ y เพิ่มขึ้นจำกล่ำงขึ้นบนของจอภำพ ตำำแหน่งพิกเซลเป็นเลขจำำนวนเต็มระหว่ำง 0 ถึง xmax ตำมแนวขวำงจำกซ้ำยไปขวำ และจำก 0 ถึง ymax จำกล่ำงขึ้นบน
- 56. วีด ีโ อคอนโทรลเลอร์ (Video Controller) กำรทำำงำนพื้นฐำนในกำรรีเฟรชของวิดีโอคอนโทรลเลอร์ซึ่งจะ ใช้รีจิสเตอร์ 2 ตัวในกำรเก็บค่ำโคออร์ดิเนตพิกเซลของจอภำพ เมื่อเริ่มทำำงำนรีจิสเตอร์ x จะกำำหนดเป็น 0 ส่วนรีจิสเตอร์ y จะ กำำหนดเป็นค่ำสูงสุดของเส้นสแกน ข้อมูลของเฟรมบัพเฟอร์ของตำำแหน่งพิกเซลนี้ถูกดึงออกไปใช้ ในกำรกำำหนดควำมเข้มของลำำแสง CRT หลังจำกนั้นจะมีกำร เพิ่มค่ำอีก 1 ให้รีจิสเตอร์ x กระทำำเช่นนี้เรื่อยไปกับแต่ละ พิกเซลบนเส้นสูงสุด หลังจำกกระทำำกับพิกเซลสุดท้ำยของเส้นสูงสุดเรียบร้อยแล้ว รี จิสเตอร์ x จะกำำหนดเป็น 0 ส่วนค่ำรีจิสเตอร์ y จะกำำหนดเป็น ค่ำเส้นสแกนลดลงมำจำกบนสุดของจอภำพ พิกเซลบนเส้น สแกนนีจะถูกดำำเนินกำรเรื่อยไป และทำำเช่นนี้เรื่อยไปทุกเส้น ้ สแกนจนถึงเส้นล่ำงสุด
- 57. วีด ีโ อคอนโทรลเลอร์ (Video Controller) กำรทำำงำนพื้นฐำนในกำรรีเฟรชของวิดีโอคอนโทรลเลอร์
- 58. โปรเซสเซอร์แ สดงผลของแรสเตอร์ส แกน องค์ประกอบของระบบแรสเตอร์ทประกอบด้วย ี่ โปรเซสเซอร์ในกำรแสดงผล (Display Processor) แยกต่ำงหำก โปรเซสเซอร์ในกำรแสดงผลบำงครั้งหมำยถึงกรำฟิก คอนโทรลเลอร์ (Graphic Controller) หรือโค โปรเซสเซอร์ในกำรแสดงผล (Display Coprocessor) เป้ำหมำยของโปรเซสเซอร์ในกำรแสดงผลก็คือให้ ซีพยเป็นอิสระจำกงำนกรำฟิก ี ู ในหน่วยควำมจำำก็ยังมีพนทีสำำหรับโปรเซสเซอร์ใน ื้ ่ กำรแสดงผลอยูแล้ว ่
- 59. โปรเซสเซอร์แ สดงผลของแรสเตอร์ส แกน สถำปัตยกรรมระบบแรสเตอร์ที่มีโปรเซสเซอร์ในกำรแสดงผล
- 60. โปรเซสเซอร์แ สดงผลของแรสเตอร์ส แกน งำนหลักของโปรเซสเซอร์ในกำรแสดงผลก็คือกำรแปลงรูปภำพ ในแอปพลิเคชันให้เป็นชุดของค่ำพิกเซล เพือกำรจัดเก็บลงใน ่ เฟรมบัพเฟอร์ ขันตอนกำรแปลงนี้เรียกว่ำ scan conversion ้ คำำสั่งกรำฟิกจะแปลงเส้นตรง และรูปทรงทำงเรขำคณิตอื่น ๆ ให้ เป็นชุดของจุดต่ำง ๆ อ้ำงอิงกับตำำแหน่งพิกเซลบนจอภำพ สำำหรับตัวอักษรสำมำรถกำำหนดได้ด้วยตำรำงกริดของพิกเซลรูป สี่เหลี่ยมผืนผ้ำหรือกำำหนดเป็นรูปทรงแบบเอำต์ไลน์ สำมำรถสร้ำงสไตล์ของเส้น เช่น เส้นประ เส้นขีด หรือเส้นทึบ มีกำรแสดงพื้นที่ของสี และกำรแปลงทำงเรขำคณิตของ ออปเจ็กต์บนจอภำพ กำรแสดงผลแบบอินเทอร์เฟซกับอุปกรณ์อินเทอร์แอ็กทีฟเช่น เมำส์ ได้ด้วย
- 61. โปรเซสเซอร์แ สดงผลของแรสเตอร์ส แกน ตัวอักษรที่ออกแบบด้วยตำรำงกริดของพิกเซลรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้ำ และตัวอักษรที่ออกแบบเป็นรูปทรงเอำต์ไลน์
- 62. กำรแสดงผลของแรสเตอร์ส แกน (Raster Scan) จอภำพแบบ CRT ที่นิยมใช้กันมำกก็คือจอภำพที่แสดงผลแบบ แรสเตอร์สแกนซึ่งใช้เทคโนโลยีพื้นฐำนเช่นเดียวกับโทรทัศน์ ลำำแสงอิเล็กตรอนจะกวำดไปบนจอภำพที่เคลือบด้วยสำรฟอส เฟอร์ครั้งละ 1 แถวจำกบนลงล่ำง แต่ละแถวจะเรียกว่ำ “เส้นสแกน” (scan line) ในขณะทีลำำแสงอิเล็กตรอนกวำดไปตำมเส้นสแกนนั้นจะมีกำร ่ ปิด-เปิดควำมเข้มของแสง เพื่อสร้ำงแพทเทิร์นควำมเข้มของจุด ค่ำที่กำำหนดเป็นรูปภำพจะเก็บไว้ในพื้นที่ของหน่วยควำมจำำส่วน ทีเรียกว่ำ “รีเฟรชบัพเฟอร์” (refresh buffer) หรือ “เฟรมบัพ ่ เฟอร์” (frame buffer)
- 63. กำรแสดงผลของแรสเตอร์ส แกน (Raster Scan) ค่ำที่เก็บไว้นี้จะถูกนำำออกจำกรีเฟรชบัพเฟอร์เพื่อใช้ในกำร ควบคุมควำมเข้มของลำำแสงอิเล็กตรอนเมื่อเคลื่อนจำกจุดหนึ่งไป จุดหนึ่งบนจอภำพ ทำำให้มีเกิดสีบนจอภำพครั้งละหนึ่งเส้นสแกน ด้วยเหตุที่รีเฟรชบัพเฟอร์ใช้ในกำรเก็บค่ำของชุดสี บำงครั้งจึง เรียกว่ำ “คัลเลอร์บัพเฟอร์” (color buffer) นอกจำกข้อมูลของพิกเซลที่เก็บค่ำสีแล้วยังเก็บตำำแหน่งของบัพ เฟอร์ ทำำให้ทุกพื้นที่ของบัพเฟอร์ที่ต่ำงกันนีอ้ำงอิงถึงเฟรมบัพ ้ เฟอร์ด้วย กำรเก็บข้อมูลของสีในแต่ละจุดบนจอภำพของระบบแรสเตอร์ สแกนนี้เอง ทำำให้เหมำะสำำหรับกำรแสดงควำมจริงของภำพที่ ประกอบด้วยเงำและ แพทเทิร์นของสี
- 64. กำรแสดงผลของแรสเตอร์ส แกน (Raster Scan) กำรทำำงำนของจอภำพระบบแรสเตอร์สแกน
- 65. กำรแสดงผลแบบแรนดอมสแกน (Random Scan) กำรแสดงผลแบบแรนดอมสแกน (Random Scan) หรือแบบสุ่ม จอภำพ CRT จะยิงลำำแสงอิเล็กตรอนตรงไปยังจุดบน จอภำพเพื่อแสดงรูปภำพทีต้องกำร ่ รูปภำพถูกสร้ำงเป็นเส้นด้วยลำำแสงอิเล็กตรอนทีละเส้น จอภำพที่เป็นแบบแรนดอมสแกนอำจจะหมำยถึง จอภำพแบบเวกเตอร์ (vector) หรือ stroke-writing หรือ calligraphic เส้นทีประกอบเป็นรูปภำพถูกวำดและรีเฟรชด้วยระบบ ่ แรนดอมสแกน
- 66. กำรแสดงผลของแรนดอมสแกน (Random Scan) กำรทำำงำนของจอภำพระบบแรนดอมสแกน
- 67. จอภำพสี CRT ใช้ส่วนผสมของสำรฟอสเฟอร์ที่เปล่งแสงสีทต่ำงกัน ี่ แสงที่เปล่งออกมำจำกฟอสเฟอร์ที่ต่ำงกันจะรวมกันเป็นชุดของสี ทีขึ้นอยู่กับชุดของฟอสเฟอร์เฉพำะที่ถูกกระตุ้น ่ กำรแสดงภำพสีเกิดจำกสำรเคลือบจอภำพที่มีเลย์เอำต์ของฟอส เฟอร์สีที่แตกต่ำงกัน กำรเปล่งของสีขึ้นอยู่กับระยะยิงของลำำแสงอิเล็กตรอนกับชั้น เลเยอร์ของฟอสเฟอร์ เรำเรียกวิธีนี้ว่ำ “กำรทะลุของลำำแสง” (beam-penetration) โดยปกติจะใช้เลเยอร์ของฟอสเฟอร์เพียง 2 ชั้นคือสีแดง (R : Red) และสีเขียว (G : Green)
- 68. จอภำพสี CRT ลำำแสงที่มีควำมเร็วของอิเล็กตรอนตำ่ำจะกระตุ้นเฉพำะขอบเขต ของ เลเยอร์สีแดง ส่วนลำำแสงที่มีควำมเร็วของอิเล็กตรอนสูงจะยิงตรงไปยังเลเยอร์ สีแดงและกระตุ้นด้ำนในของเลเยอร์สเขียว ี ในขณะทีลำำแสงที่มีควำมเร็วปำนกลำงจะกระตุ้นให้สีแดงและสี ่ เขียวเปล่งแสงรวมกันออกมำเป็นสีผสมที่เป็นสีส้มและสีเหลือง ควำมเร็วของอิเล็กตรอนและสีของจอภำพที่ตำำแหน่งต่ำง ๆ ถูก ควบคุมโดยค่ำควำมต่ำงศักย์ของอัตรำแร่งลำำแสง (beam acceleration voltage) กำรทะลุของลำำแสงเป็นวิธสร้ำงสีที่ค่ำใช้จ่ำยไม่แพง แต่จะถูก ี จำำกัดด้วยจำำนวนสีและคุณภำพของรูปภำพก็ด้อยกว่ำกำรใช้วิธี อืน ่
- 69. จอภำพสี CRT วิธี Shadow-mask เป็นวิธที่ใช้ทั่วไปในระบบแรสเตอร์สแกน ี วิธี Shadow-mask นีจะสร้ำงสีได้ขอบเขตที่กว้ำงกว่ำแบบกำร ้ ทะลุของลำำแสง วิธีนี้อยู่บนพื้นฐำนของสีที่เห็นเกิดจำกกำรผสม ของสีทั้งสำมคือสีแดง (R ) สีเขียว (G) และสีนำ้ำเงิน (B) ซึ่งเรำ เรียกโมเดลสีนี้ว่ำ “RGB” ใช้จุดของฟอสเฟอร์สำมสีในแต่ละตำำแหน่งของพิกเซล โดยจุด ของฟอสเฟอร์หนึ่งเปล่งสีแดง อีกจุดเปล่งสีเขียว และอีกจุดเปล่ง สีนำ้ำเงิน จอภำพแบบนี้จะใช้ปืนยิงอิเล็กตรอน 3 กระบอก แต่ละกระบอก แทนแต่ละจุดสี และมีกริดของ Shadow-mask วำงอยู่ด้ำนหลัง ของจอภำพที่เคลือบสำรฟอสเฟอร์ แสงที่เปล่งออกมำจำกฟอส เฟอร์ทั้งสำมสีทำำให้เกิดสีเป็นจุดเล็ก ๆ ในแต่ละตำำแหน่งของ พิกเซล
- 70. จอภำพสี CRT Shadow-mask แบบเดลต้ำ-เดลต้ำนิยมใช้ทั่วไปในจอภำพสี CRT Shadow-mask ประกอบด้วยชุดของรูที่วำงตำมแพทเทิร์นของ จุดฟอสเฟอร์ เมื่อลำำแสงทังสำมทะลุผ่ำนรูใน Shadow-mask นี้จะกระตุ้นจุด ้ เป็นสำมเหลี่ยมที่ปรำกฏเป็นจุดเล็ก ๆ บนจอภำพ จุดฟอสเฟอร์ในสำมเหลี่ยมนี้จะจัดเรียงเพือให้แต่ละลำำแสง ่ อิเล็กตรอนกระตุ้นเฉพำะจุดสีที่สัมพันธ์กันเมื่ผ่ำน Shadow- mask นี้ไป รูปแบบหนึ่งของกำรเรียงปืนยิงอิเล็กตรอนทังสำมคือกำรเรียง ้ เป็นเส้นตรง (in-line) ตำมควำมสัมพันธ์จุดสี แดง-เขียว-นำ้ำเงิน บนจอภำพ ซึ่งเป็นกำรเรียงตำมเส้นสแกนแทนที่จะเรียงรูป สำมเหลียม กำรเรียงแบบเส้นตรงนี้ทำำให้ง่ำยในกำรวำงแนวให้ ่ ตรงและใช้ทั่วไปในจอภำพสี CRT ที่มีควำมละเอียดสูง
- 71. จอภำพสี CRT กำรทำำงำนของ Shadow-mask แบบเดลต้ำ-เดลต้ำในจอภำพสี CRT
- 72. จอแบน (Flat-Panel Display) จอแบน (Flat-panel Display) เป็นกลุมอุปกรณ์แสดงผลที่ลด ่ ปริมำตร, นำ้ำหนัก และกำรใช้พลังงำนเมื่อเปรียบเทียบกับจอ CRT ฟีเจอร์สำำคัญของจอแบนก็คือบำงกว่ำจอ CRT และเรำสำมำรถ แขวนติดกับฝำผนังหรือสวมติดข้อมือ เรำอำจจะใช้จอแบนเป็นเหมือนโทรทัศน์ขนำดเล็ก เครื่องคิด เลข, วิดีโอเกมขนำดกระเป๋ำ, คอมพิวเตอร์โน๊ตบุ๊ค, จอภำพ ยนตร์บนข้อมือ และแผ่นป้ำยโฆษณำในลิฟต์ จอแบน (Flat-Panel Display) จอแบน (Flat-Panel Display)
- 73. จอแบน (Flat-Panel Display) เราสามารถแบ่งกลุ่มจอแบนออกเป็น 2 กลุมคือจอภาพแบบ ่ emissive และจอภาพแบบ nonemissive จอภาพแบบ emissive (หรือ emitter) เป็นอุปกรณ์ที่เปลียน ่ พลังงานไฟฟ้าให้เป็นแสง ได้แก่ จอพลาสมา (plasma), จอ thin-film electroluminescent และ light-emitting diodes จอภาพแบบ nonemissive (หรือ nonemitter) จะใช้แสงที่ได้ จากการเปลี่ยนแสงอาทิตย์หรือแสงจากแหล่งอื่นให้ออกมาใน แพทเทิร์นของกราฟิก ตัวอย่างที่สำาคัญของจอภาพแบบ nonemissive คือจอ LCD (Liquid Crystal Display)
- 74. จอพลาสมา (Plasma Panel) จอพลาสมา (Plasma Panel) หรือบางครั้งเรียกจอแบบนี้ว่า จอ gas-discharge เป็นจอที่สร้างโดยการใส่ส่วนผสมของแก็สกับ นีออนเข้าไปในส่วนที่เป็นช่องว่างระหว่างแผ่นแก้ว 2 แผ่น จะมีการวางชุดของริบบอนที่เป็นตัวนำาในแนวตั้งลงบนแผ่น แก้วแผ่นหนึง และวางชุดของริบบอนที่เป็นตัวนำาแนวตั้งและ ่ แนวนอนลงบนแผ่นแก้วอีกแผ่นหนึ่ง มีการใช้ความต่างศักย์สูงในจุดที่เชื่อมต่อระหว่างแผ่นตัวนำา แนวตั้งและแนวนอนเพื่อให้แก๊สตรงจุดเชื่อมต่อระหว่างแผ่น ตัวนำาทั้งสองนั้นเกิดเป็นพลาสมาเรืองแสงทีเป็นอิเล็กตรอนและ ่ อิออน ค่าที่กำาหนดรูปภาพถูกเก็บอยู่ในรีเฟรชบัพเฟอร์ และมีการใช้ ความต่างศักย์สูงเพือรีเฟรชตำาแหน่งของพิกเซล (ที่จุดเชื่อมต่อ ่ ของแผ่นตัวนำา) 60 ครั้งต่อวินาที
- 75. จอพลาสมา (Plasma Panel) โครงสร้างของจอพลาสมา ตัวอย่างจอพลาสมาที่นำามาใช้งาน
- 76. จอแบบ Thin-film electroluminescent จอแบบ Thin-film electroluminescent จะมีรูปแบบการสร้าง เหมือนกับจอพลาสมา ต่างจากจอพลาสมาที่ช่วงระหว่างแผ่นแก้วจะเป็นฟอสเฟอร์ เช่น ส่วนผสมของซิงค์ซัลไฟด์กับแมงกานีส แทนที่จะเป็นแก๊ส ดังที่ใช้ในจอพลาสมา เมื่อให้ค่าความต่างศักย์กบคู่ของอิเล็กโทรด (electrode) ที่อยู่ ั ตรงข้ามกันอย่างเพียงพอ จะทำาให้ฟอสเฟอร์กลายเป็นตัวนำาใน รอยต่อของอิเล็กโทรด พลังงานไฟฟ้าจะถูกดูดซับโดยอะตอมของแมงกานีสจะมีการ ปลดปล่อยพลังงานออกมาเป็นจุดของแสงเหมือนกับความสว่าง ของพลาสมา จอแบบ Thin-film electroluminescent จะใช้พลังงานมากกว่า จอพลาสมา แต่จะให้คุณภาพของการแสดงผลที่ดีกว่าจอ พลาสมาอีกด้วย
- 77. จอแบบ Thin-film electroluminescent โครงสร้างการออกแบบของจอ Thin-film electroluminescent
- 78. จอ LED (Light-Emitting Diodes) จอ LED (Light-Emitting Diodes) เป็นจอแบบ emissive จอแบบนีจะใช้ไดโอดวางตามตำาแหน่งของพิกเซลใน ้ จอแสดงผล ข้อมูลรูปภาพจะเป็นอยู่ในรีเฟรชบัพเฟอร์ เช่นเดียว กับเส้นสแกนทีใช้ในการรีเฟรชในจอ CRT ่ ข้อมูลจะอ่านจากรีเฟรชบัพเฟอร์มาแปลงเป็นระดับ ของความต่างศักย์เพื่อส่งค่าเข้าไดโอดแล้วสร้างเป็น แพทเทิร์นของแสงเพือใช้ในการแสดงผล ่
- 79. จอภาพ LED (Light-Emitting Diodes) โครงสร้างการทำางานของ LED และอุปกรณ์ที่เป็น LED
- 80. จอภาพ LCD LCD (Liquid Crystal Display) เป็นจอภาพที่สร้างด้วยผลึก เหลว ซึ่งเป็นสสารที่แทบจะเรียกได้ว่าโปร่งใส มีคุณสมบัติกำ้ากึ่งระหว่างของแข็ง และของเหลว ที่อณหภูมิห้อง ุ ผลึกเหลวจะอยู่ในสถานะของเหลว แต่เมื่อมีแสงผ่านมา จะเกิด การจัดเรียงโมเลกุลใหม่ที่มีคุณสมบัติเป็นของแข็งแทน เมื่อแสง ผ่านไปเรียบร้อยแล้ว จะกลับมา มีคุณสมบัติเป็นของเหลว เหมือนเดิม ปัจจุบัน LCD ใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะที่เป็นมอนิเตอร์ ของเครื่องคอมพิวเตอร์แบบพกพาแบบต่าง ๆ และเป็นมอนิเตอร์ แบบ CRT ของเครื่องพีซีแล้ว
- 81. จอภาพ LCD ปัจจุบัน LCD แบ่งออกเป็นสองแบบใหญ่ ๆ คือ แบบ active-matrix LCD (AMLCD) หรืออาจจะเรียกว่า TFT (Thin Film Transistor) แบบ passive-matrix LCD หรือเรียกว่า STN (Super Twisted Nematic) หรือ DSTN (Dual-Scan Twisted Nematic) จอภาพทั้งสองแบบมีหลักการทำางานเหมือนกัน แต่มีโครงสร้าง ต่างกันเล็กน้อย ภาพที่ได้จาก LCD แบบ TFT ที่เรียกสั้น ๆ ว่าจอ active นั้นจะ มีสีสันสดใส มีความคมขัดและมีความเร็วในการแสดงผลสูงกว่า แต่ราคาก็สูงมากเช่นกัน
- 82. จอภาพ LCD โครงสร้างของจอ LCD และการนำาไปใช้งาน
- 83. อุป กรณ์แ สดงภาพ 3 มิต ิ มอนิเตอร์ที่ใช้ในการแสดงภาพ 3 มิติใช้เทคนิคที่เบี่ยงเบนภาพ CRT จากกระจกที่สั่นและมีความยืดหยุ่น การสั่นของกระจกจะทำาให้เกิดการเปลี่ยนแปลงระยะรวมแสง การสั่นเหล่านี้ทำาให้เกิดในจังหวะเดียวกับการแสดงออปเจ็กต์ บนจอ CRT ทำาให้แต่ละจุดบนออปเจ็กต์เกิดการเบี่ยงเบนจาก กระจกไปยังระยะของตำาแหน่งที่สัมพันธ์กับระยะทางของจุด จากตำาแหน่งที่กำาหนดการมองเห็น ทำาให้เราสามารถเดินไปรอบ ๆ ออปเจ็กต์หรือจอภาพแล้วมอง จากมุมมองที่ต่างกันได้
- 84. อุป กรณ์แ สดงภาพ 3 มิต ิ การทำางานของระบบการแสดงภาพ 3 มิติ
- 85. อุป กรณ์แ สดงภาพ 3 มิต ิ Genisco SpaceGraph ทีใช้กระจกที่สนในการแสดง ่ ั่ ออปเจ็กต์ขนาด 25x25x25 ซ.ม. ระบบนี้ยงมีความ ั สามารถในการแสดงภาคตัดขวางของภาพ 2 มิติออก เป็นชิ้นเล็ก ๆ ของออปเจ็กต์เมือเลือกทีมความลึกต่าง ่ ่ ี กัน ระบบทำานองนีใช้ในแอปพลิเคชันทางวงการแพทย์ ้ เพื่อวิเคราะห์ข้อมูลจากเครื่องอัลตราโซโนกราฟี (ultrasonography) เครื่องสแกน CRT สำาหรับในแอปพลิเคชันด้าน ธรณีวิทยาจะใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูลการเกิดแผ่นดิน ไหว
- 86. กล้อ งมองภาพ 3 มิต ิ และ ระบบเสมือ นจริง การมองออปเจ็กต์ด้วยกล้องมอง ภาพ 3 มิติ (Stereoscopic) ถึง แม้ว่าวิธีการนี้จะไม่สามารถสร้าง ภาพ 3 มิติได้จริงก็ตาม แต่การแส ดงเอ็ฟเฟ็กต์ของภาพ 3 มิติด้วย วิธีนี้ทำาให้สามารถแสดงมุมมอง วัตถุที่ต่างออกไปในลักษณะที่ เห็นความลึกของภาพนั้นได้
- 87. กล้อ งมองภาพ 3 มิต ิ และ ระบบเสมือ นจริง เราจะต้องใช้ทั้งสองมุมมองของภาพที่สร้างขึ้นด้วยการมองไป ตามทิศทางจากตำาแหน่งของแต่ละตา (ซ้ายและขวา) ไปยังภาพ เราสามารถสร้างทั้งสองมุมมองให้เป็นภาพที่สร้างจาก คอมพิวเตอร์ด้วยตำาแหน่งมุมมองที่ต่างกัน เราสามารถใช้กล้องถ่ายภาพ 3 มิติเพื่อถ่ายภาพออปเจ็กต์ หรือ รูปภาพได้ เมื่อเรามองอย่างต่อเนื่องด้วยการมองมุมซ้ายด้วยตาซ้ายและมอง มุมขวาด้วยตาขวา ทั้งสองมุมมองจะรวมกันเป็นภาพเดียวกันและ ภาพนั้นจะมีความลึกอีกด้วย
- 88. กล้อ งมองภาพ 3 มิต ิ และ ระบบเสมือ นจริง วิธการเดียวที่สร้างเอ็ฟเฟ็กต์จากกล้องมองภาพ 3 มิติในระบบ ี แรสเตอร์กคือการแสดงแต่ละมุมมองของทั้งสองมุมมองด้วยวง ็ รอบรีเพรชที่สลับกัน ภาพที่เกิดจากการมองผ่านแว่นที่แต่ละเลนส์ถูกออกแบบให้นั้น เป็นเหมือนการกดชัตเตอร์อย่างรวดเร็วที่มีการเข้าจังหวะกับมุม มองจะถูกแสดงออกทางจอภาพ
- 89. กล้อ งมองภาพ 3 มิต ิ และ ระบบเสมือ นจริง แว่นสำาหรับมองภาพ 3 มิติ และเครื่องแผ่รังสีอินฟราเรด
- 90. กล้อ งมองภาพ 3 มิต ิ และ ระบบเสมือ นจริง ในระบบเสมือนจริง ผู้ใช้สามารถก้าวเข้าสู่จอภาพและโต้ตอบ กับสภาพแวดล้อม ชุดครอบศีรษะ หรือเฮดเซ็ต (Headset) ประกอบด้วยระบบแสง (optical system) สำาหรับสร้างมุมมอง 3 มิติที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์อินพุตเพื่อกำาหนดตำาแหน่งและ จัดการออปเจ็กต์บนจอภาพ ระบบตรวจจับแสง (sensing system) ในเฮดเซ็ตจะติดตาม ตำาแหน่งออปเจ็กต์ ทั้งส่วนหน้าและหลังออปเจ็กต์สามารถมอง เหมือนกับเดินทะลุเข้าไปในออปเจ็กต์นั้น ยังมีการโต้ตอบกับ ส่วนแสดงผลด้วย วิธอื่นก็คือการใช้โปรเจ็กต์เตอร์เพื่อสร้างจอบนผนัง ซึ่งผู้ที่มอง ี เห็นสามารถโต้ตอบสิ่งที่แสดงบนจอภาพได้โดยใช้แว่นมอง ภาพ 3 มิติ และถุงมือข้อมูล (data glove)
- 91. กล้อ งมองภาพ 3 มิต ิ และ ระบบเสมือ นจริง เฮดเซ็ตในระบบเสมือนจริง
- 92. กล้อ งมองภาพ 3 มิต ิ และ ระบบเสมือ นจริง ถุงมือข้อมูล (Data grove)
- 93. กล้อ งมองภาพ 3 มิต ิ และ ระบบเสมือ นจริง ระบบที่ใช้โต้ตอบกับสภาพแวดล้อมเสมือนจริงอีกแบบหนึ่งคือ การใช้จอมอนิเตอร์กราฟิก แว่นมองภาพ 3 มิติ และอุปกรณ์จับ การเคลื่อนที่ของศีรษะ (head-tracking device) ในรูป แสดงถึงอุปกรณ์จับการเคลื่อนไหวแบบอัลตราซาวนด์ (ultrasound tracking device) ที่มีความเป็นอิสระถึง 6 ระดับ อุปกรณ์จับการเคลือนไหวนี้วางอยู่บนจอมอนิเตอร์ และใช้ ่ สำาหรับการบันทึกการเคลื่อนไหวของศีรษะ ดังนันตำาแหน่งที่ ้ มองเห็นบนจอภาพสามารถเปลี่ยนได้ตามการเคลื่อนไหวของ ศีรษะ
- 94. กล้อ งมองภาพ 3 มิต ิ และ ระบบเสมือ นจริง อุปกรณ์จับการเคลื่อนไหวแบบอัลตราซาวนด์ 3 มิติเพื่อบันทึกการเคลื่อนไหวของศีรษะ
- 95. เครื่อ งพิม พ์ (Printer) เครื่อ งพิม พ์ (Printer) : อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อเข้ากับ คอมพิวเตอร์เพื่อทำาหน้าทีในการแปลผลลัพธ์ที่ได้จากการ ่ ประมวลผลของเครื่องคอมพิวเตอร์ให้อยู่ในรูปของอักขระหรือ รูปภาพที่จะไปปรากฏอยู่บนกระดาษ เครื่องพิมพ์ดอตแมทริกซ์, เลเซอร์ และอิงค์เจ็ต
- 96. พล๊อ ตเตอร์ (Plotter) พล็อ ตเตอร์ (Plotter) : เครื่องพิมพ์ชนิดที่ใช้ปากกาในการ เขียนข้อมูลต่างๆ ลงบนกระดาษขนาดใหญ่ (A0 หรือ A1) เหมาะสำาหรับงานเกี่ยวกับการเขียนแบบทางวิศวกรรม และงาน ตกแต่งภายในของสถาปนิก