ใบความรู้

(สัปดาห์ที่ 1)

เรื่อง ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์กราฟิก

สรุปความหมายของ “กราฟิก“

กราฟิก หมายถึง การสื่อความหมายด้วยการใช้ศิลปะและศาสตร์ทางการใช้เส้น ภาพวาด ภาพเขียน แผนภาพ ตลอดจนสัญลักษณ์ ทั้งสีและขาว-ดำ ซึ่งมีลักษณะเห็นได้ชัดเจน เข้าใจ ความหมายได้ทันที ตรงตามที่ผู้สื่อสารต้องการ

ความหมายของ “คอมพิวเตอร์กราฟิก“

คอมพิวเตอร์กราฟิก หมายถึง การสร้างและการจัดการกับภาพกราฟิกโดยใช้คอมพิวเตอร์ ซึ่งการพัฒนาคอมพิวเตอร์กราฟิกเริ่มต้นมาจากการเป็น เทคนิคอย่างหนึ่งในการแสดงข้อมูลตัวเลข จำนวนมาก ๆ ให้อยู่ในรูปที่ชัดเจนกว่าเดิมและทำความเข้าใจได้ง่ายกว่าเดิม เช่น ข้อมูลอาจแสดงได้ ในรูปของเส้นกราฟ แผนภาพ แผนภูมิ แทนที่จะเป็นตารางของตัวเลข จากนั้น การใช้ภาพกราฟิก แสดงผลแทนข้อมูลหรือข่าวสารที่ยุ่งยากก็มีการพัฒนามากขึ้นเรื่อย ๆ ปัจจุบันมีการใช้ภาพกราฟิก ในงานทุก ๆ ด้าน ไม่ว่า ด้านธุรกิจ โรงงานอุตสาหกรรม งานศิลปะ การบันเทิง งานโฆษณา การศึกษา การวิจัย การฝึกอบรม และงานทางการแพทย์ จนเห็นได้ชัดเจนว่า คอมพิวเตอร์กราฟิก นั้นเริ่มมีความ สำคัญ เนื่องจากเป็นเครื่องมือที่สามารถช่วยงานในการออกแบบทางด้านกราฟิกให้เป็นไปอย่างรวดเร็ว สะดวก ไม่ต้องอาศัยเครื่องมือจำนวนมาก อีกทั้งผู้ออกแบบเองก็สามารถดูผลงานการออกแบบของ ตนเองได้ทันที

กราฟิกกับสังคมปัจจุบัน

ปัจจุบันเทคโนโลยีได้วิวัฒนาการไปค่อนข้างรวดเร็ว การใช้ระบบการติดต่อสื่อสารที่มี ประสิทธิภาพมากขึ้น มีการกระจายของข้อมูลไปอย่างรวดเร็ว โดยอาจเป็นการกระจายข้อมูล จาก ที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง และการที่จะให้คนอีกซีกโลกหนึ่งเข้าใจความหมายของคนอีกซีกโลกหนึ่งนั้นเป็นเรื่องที่ไม่สามารถทำได้ง่ายนักเนื่องมาจากความแตกต่างกันทั้งทางด้านขนบธรรมเนียม ประเพณีวัฒนธรรม สภาพภูมิประเทศ สภาพดินฟ้าอากาศความเชื่อของแต่ละท้องถิ่น ดังนั้นการใช้งานกราฟิกที่ดีที่สามารถสื่อความหมายได้ชัดเจนถูกต้อง จะช่วยให้มนุษย์สามารถสื่อสารกันได้ เข้าใจกันได้ เกินจินตนาการร่วมกัน อีกทั้งยังเกิดทัศนคติที่ดีต่อกันด้วย หรือถึงขั้นคล้อยตามให้ปฏิบัติตามได้

การเกิดภาพบนเครื่องคอมพิวเตอร์

ลักษณะและความหมายของพิกเซล (Pixel)

พิกเซล (Pixel) มาจากคำว่า Picture กับคำว่า Element เป็นหน่วยพื้นฐานของภาพ คือ จุดสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ ที่รวมกันทำให้เกิดเป็นภาพขึ้น ภาพหนึ่ง ๆ จะประกอบด้วยพิกเซลหรือจุดมากมาย ซึ่งแต่ละภาพที่สร้างขึ้นจะมีความหนาแน่นของจุดหรือพิกเซลเหล่านี้แตกต่างกันออกไป ความละเอียด (Resolution) เป็นตัวบอกถึงความละเอียดของภาพ โดยมีหน่วยเป็นพีพีไอ ppi ย่อมาจาก (Pixels Per Inch) คือจำนวนจุดต่อนิ้ว (dpi: คือ dot per inch) ภาพที่มีความละเอียดสูงหรือ คุณภาพดี ควรจะมีค่าความละเอียด 300 X 300 ppi ขึ้นไป ค่า ppi สูงภาพจะมีความละเอียดคมชัดขึ้น

การแสดงผลของอุปกรณ์แสดงผล (Output Devices) ตัวอย่างเช่น เครื่องพิมพ์ ( Printer )แบบดอตแมทริกช์ (Dot-matrix) หรือเลเซอร์ (Laser) รวมทั้งจอภาพ จะเป็นการแสดงผลแบบ Raster Devices คือ อาศัยการรวมกันของพิกเซลออกมาเป็นรูป

3. การประมวลผลภาพคอมพิวเตอร์กราฟิก

วิธีการประมวลผลภาพคอมพิวเตอร์กราฟิกมี 2 แบบ คือ

1. การประมวลผลแบบ Raster หรือ Bitmap

2. การประมวลผลแบบ Vector

1. การประมวลผลแบบ Raster

การประมวลผลแบบ Raster หรือ แบบบิตแมป (Bitmap) หรือเรียกว่าเป็นภาพแบบ Resolution Dependent ลักษณะสำคัญของภาพประเภทนี้ ประกอบขึ้นด้วยจุดสีต่าง ๆ ที่มีจำนวนคงที่ตายตัว ตามการสร้างภาพที่มีความละเอียดต่างกันไป ภาพแบบบิตแมปนี้ มีข้อดี คือ เหมาะสำหรับภาพที่ต้องการระบายสี สร้างสี หรือกำหนดสีที่ต้องละเอียดและสวยงามได้ง่าย ข้อจำกัดคือ เมื่อมีพิกเซลจำนวนคงที่ นำภาพมาขยายให้ใหญ่ขึ้น ความละเอียดจะลดลง มองเห็นภาพเป็นแบบจุด และถ้าเพิ่มความละเอียดให้แก่ภาพ จะทำให้ไฟล์มีขนาดใหญ่ และเปลืองเนื้อที่หน่วยความจำมาก

ในระบบวินโดวส์ (Windows) ไฟล์ของรูปภาพประเภทนี้ คือ พวกที่มีส่วนขยายหรือ นามสกุล (Extension) เป็น .BMP , .PCX, .TIF , .GIF , .JPG, .MSP , .PCD, .PCT โปรแกรมที่ใช้สร้างคือ โปรแกรมประเภทระบายภาพ (Painting Program) เช่น Paintbrush , Photoshop , Photostyler เป็นต้น

2. การประมวลผลแบบ Vector

การประมวลผลแบบ Vector เป็นภาพแบบเวกเตอร์ หรือ Object-Oriented Graphics หรือเรียกว่า เป็นรูปภาพ Resolution-Independent เป็นภาพที่มีลักษณะของการสร้างจากคอมพิวเตอร์ที่มีการสร้างให้แต่ละส่วนของภาพเป็นอิสระต่อกัน โดยแยกชิ้นส่วนของภาพทั้งหมดออกเป็น เส้นตรง รูปทรงหรือส่วนโค้ง โดยอ้างอิงตามความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ หรือการคำนวณซึ่งมีทิศทาง การลากเส้นไปในแนวต่าง ๆ จึงเรียกประเภท Vector Graphic หรือ Object Oriented ภาพเวกเตอร์นี้ มีข้อดีคือ สามารถเปลี่ยนแปลงขนาด โดยมีความละเอียดของภาพไม่ลดลง ภาพสามารถ เปลี่ยนแปลงหรือย้ายได้และมีขนาดของไฟล์ที่เล็กกว่าพวกบิตแมป

ในระบบวินโดวส์ ไฟล์รูปภาพประเภทนี้ คือ พวกที่มีนามสกุลเป็น .EPS , .WMF, .CDR, .AI , .CGM, .DRW, .PLT เป็นต้น และโปรแกรมที่ใช้สร้างก็คือ โปรแกรมประเภทวาดรูป (Drawing Program) เช่น CorelDraw หรือ AutoCAD ส่วนบนเมคอินทอช (Macintosh) ก็ได้แก่ โปรแกรม IIIustrator และ Macromedia Freehand หรือ ภาพ .wmf ซึ่งเป็น clipart ของ Microsoft Office

ภาพที่เป็นคอมพิวเตอร์กราฟิก มีลักษณะที่มีจุดเด่นจุดด้อยเปรียบเทียบกันระหว่างบิตแมป กับพวกเวกเตอร์ ซึ่งต้องพิจารณาเลือกใช้ให้เหมาะสมกับงาน โดยเฉพาะในเรื่องเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงขนาดของรูป พวกบิตแมปเป็นภาพที่มีจำนวนพิกเซลคงที่ หากนำมาขยายมาก ๆ ภาพจะลดความละเอียดลง ส่วนภาพเวกเตอร์สามารถขยายขนาดได้โดยที่ความละเอียดของภาพไม่เปลี่ยนแปลงแต่เรื่องของความสวยงาม พวกบิตแมปสามารถตกแต่งความละเอียดสวยงามได้ดีกว่า ซึ่งขึ้นอยู่กับจุดประสงค์ในการใช้งานหรือลักษณะของงานที่ต้องการ อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์แสดงผลไม่ว่าจะเป็นเครื่องพิมพ์ดอตแมทริกซ์หรือเลเซอร์ รวมทั้งจอภาพ จะเป็นการแสดงผลแบบ Raster Devices หรือแสดงในรูปของบิตแมป คือ อาศัยการรวมกันของพิกเซลออกมาเป็นรูป แม้ว่าจะเป็นกราฟิกที่สร้างเป็นแบบเวกเตอร์แต่จะมีการเปลี่ยนเป็นการแสดงผลแบบบิตแมปหรือเป็นพิกเซลเมื่อจะพิมพ์หรือแสดงภาพบนหน้าจอ

รูปที่ 1.3 แสดงมุมมอง

ภาพแบบ Vector

ขยายที่ 3 เท่า และ 24 เท่า

อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับงานกราฟิก

เครื่อง PC

1. เครื่องคอมพิวเตอร์ที่มี CPU รุ่น Pentium หรือรุ่นที่สูงกว่า

2. ใช้ระบบปฏิบัติการ Windows98 /Windows ME/Windows2000/ WindowsXP

หรือ Windows NT4.0 ที่ติดตั้ง Service Pack 4 ,5 หรือ 6a เป็นอย่างน้อย

3. RAM อย่างน้อย 128 MB ขึ้นไป

4. Hard Disk เนื้อที่ว่างอย่างน้อย 125 MB

5. การ์ดจอแสดงผลสีหน้าจอ 256 สี (8 บิต) หรือ 24 บิต ขึ้นไปสำหรับงานกราฟฟิก

6. แสดงผลความละเอียดของจอภาพ 800 X 600 พิกเซล

เครื่อง Macintosh

1. เครื่องแบบ PowerPC ควรเป็น Pentium ขึ้นไป

2. ใช้ Mac OS 7.5 หรือสูงกว่า ได้แก่ 8.0, 8.5, 8.6 หรือเครื่องที่เร็วกว่า

3. RAM อย่างน้อย 128 MB หรือมากกว่า

4. Hard Disk เนื้อที่ว่างอย่างน้อย 125 MB

5. แสดงผลความละเอียดของจอภาพ 800 X 600 พิกเซล

เครื่องสแกนเนอร์

เครื่องสแกนเนอร์ เป็นอุปกรณ์ต่อเชื่อมคอมพิวเตอร์แบบกราฟิก มีหน้าที่แปลงภาพถ่าย

ตัวอักษร ภาพวาด ให้เป็นข้อมูลในคอมพิวเตอร์ มี 3 ชนิด คือ

1. แบบใส่กระดาษ

2. แบบวางกระดาษ

3. แบบมือถือ

กล้องถ่ายภาพระบบดิจิตอล

กล้องถ่ายภาพระบบดิจิตอล สามารถถ่ายและให้ภาพเป็น Digital Image ได้ โดยไม่ต้องผ่านกระบวนการแปลงภาพ ทำให้สามารถประหยัดเวลาได้อย่างมากมาย อีกทั้งภาพที่ได้จากกล้องดิจิตอลเป็นภาพที่มีความละเอียด

เครื่องพิมพ์

เครื่องพิมพ์ (Printer) เป็นอุปกรณ์สำคัญ ซึ่งพิมพ์งานกราฟิกออกมาบนกระดาษ มี 3 ชนิด

1. เครื่องพิมพ์แบบด็อตแมทริกซ์ (Dot Matrix Printer) ใช้หัวเข็มในการพิมพ์ตัวอักษร ใช้ในงานกราฟิกคุณภาพในการพิมพ์งานกราฟิกต่ำ ใช้พิมพ์เอกสารที่มีลักษณะเป็นข้อความมากกว่าข้อดีทนทาน ผ้าหมึกถูก พิมพ์สำเนาได้ ข้อเสีย พิมพ์เสียงดัง พิมพ์ช้า งานค่อนข้างหยาบ

รูปที่ 1.4 แสดงเครื่องพิมพ์แบบด็อตแมทริกซ์ (Dot Matrix Priter)

2. เครื่องพิมพ์แบบพ่นหมึก (Ink-Jet Printer) หรือ Desk Jet เป็นเครื่องพิมพ์ที่มีราคาถูกและ ความเอียดสูง โดยอาศัยการพ่นหมึกจากตลับขาว-ดำ และสีบนกระดาษด้วยความเร็วสูง นิยมใช้กัน มากในงานกราฟิก ข้อดีคือพิมพ์ได้ละเอียด คมชัด เสียงเงียบ ข้อเสีย หมึกราคาแพงและแห้งช้า

3. เครื่องพิมพ์เลเซอร์ (Laser Printer) เครื่องพิมพ์ที่มีคุณภาพสูง พิมพ์ภาพได้ความละเอียด300-1200 จุดต่อนิ้ว ข้อดีพิมพ์ตัวอักษรคมชัดกว่าแบบอื่น พิมพ์ได้รวดเร็ว ข้อเสีย พิมพ์สำเนาไม่ได้

รูปที่ 1.6 แสดงรูปภาพเครื่องพิมพ์แบบเลเซอร์

กระดานกราฟิก

กระดานกราฟิก (Graphic Tablet) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ทำงานร่วมกับซอฟต์แวร์กราฟิกโดยช่วยให้สามารถวาดภาพกราฟิกในคอมพิวเตอร์ได้ เช่นเดียวกับการวาดภาพบนกระดาษ อุปกรณ์นี้จะมีส่วนที่เป็นเมนูคำสั่งบนอุปกรณ์และส่วนวาดภาพ เมื่อลากเส้นบนส่วนวาดภาพโดยใช้ปากกาที่ให้มาจะปรากฏเส้นบนจอคอมพิวเตอร์ในลักษณะเดียวกัน นอกจากนั้นยังสามารถเปลี่ยนสีปากกา และระบายสีได้ อุปกรณ์นี้เหมาะกับงานกราฟิกทางด้านศิลปะหรือการตกแต่งภาพที่ได้ จากอุปกรณ์ นำเข้าภาพ

ปากกาแสง

ปากกาแสง (Light pen) เป็นปากกาพิเศษที่มีสายต่อไปยังระบบคอมพิวเตอร์ ใช้สำหรับการบอกตำแหน่ง ข้อดีของปากกาแสงคือ สามารถชี้บนจอภาพโดยตรง เพื่อบอกตำแหน่งของวัตถุ ซึ่งมองเห็นบนจอภาพได้ทันที

จอสัมผัส

จอสัมผัส (Touch screen ) จะทำงานคล้ายกับปากกาแสงแต่จอภาพจะเคลือบสารพิเศษ ทำให้สามารถรับตำแหน่งของการสัมผัสด้วยมือได้ทันที

รูปที่ 1.9 แสดงรูปภาพจอสัมผัส

เครื่องอ่านพิกัด

เครื่องอ่านพิกัด (Digitizer) เป็นอุปกรณ์นำเข้าข้อมูลภาพ มีลักษณะเป็นกระดานและมีส่วนหัวนำเข้าข้อมูล ซึ่งมีปุ่มกดอยู่ เมื่อผู้ใช้วางหัวนำเข้าบนกระดานและกดปุ่มอุปกรณ์จะรายงาน ตำแหน่งของหัวนำเข้าบนกระดานไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์นี้มัก จะใช้งานในการลอกแบบ หรือนำเข้าแบบก่อสร้าง แบบอุปกรณ์เครื่องมือและแผนที่ ซึ่งการประยุกต์ใช้จะเป็นงานด้านการผลิตใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (Computer Aided Manufacturing: CAM) หรืองานสารสนเทศเชิงภูมิศาสตร์

รูปที่ 1.10 แสดงรูป เครื่องอ่านพิกัดแบบต่าง ๆ

พล็อตเตอร์

พล็อตเตอร์ (Plotter) เป็นอุปกรณ์แสดงผลกราฟิกที่มีปากกาเคลื่อนที่บนแกน สามารถเขียนรูปร่างต่าง ๆ การพิมพ์ของเครื่องพล็อตเตอร์ มักจะนิยมใช้ในการพิมพ์งานที่เป็นเวกเตอร์ เช่นแบบแปลนบ้าน แบบแปลนอาคาร หรือแบบแปลนทางวิศวกรรม

เครื่องพล็อตเตอร์จะมีที่ใส่กระดาษพิมพ์ขนาดใหญ่ มีปากกาในการพิมพ์หลายสี ลักษณะการทำงานเหมือนกับการเขียนของคนเรา โดยใช้ปากกาเป็นตัวเขียนดึงกลับไปมา ส่วนกระดาษจะเป็นส่วนที่เคลื่อนที่

รูปที่ 1.11 แสดงรูปพล็อตเตอร์แบบต่าง ๆ

5 หลักการใช้สีและแสงในเครื่องคอมพิวเตอร์

สีมีความสำคัญอย่างมากต่องานกราฟิก สีทำให้ภาพหรือสิ่งต่าง ๆ มีความสดใส สวยงามน่าสนใจ ในการใช้สีเพื่อสื่อความหมายในงานกราฟิก ควรจะได้ศึกษาให้มีความรู้ความเข้าใจเพื่อที่ จะได้นำสีไปใช้ประกอบในงานกราฟิก ให้งานนั้นสามารถตอบสนองได้ตรงตามจุดประสงค์มาก ที่สุด

ระบบสีของคอมพิวเตอร์

ระบบสีของคอมพิวเตอร์เกี่ยวข้องกับการแสดงผลของแสงบนจอคอมพิวเตอร์ โดยมีลักษณะการแสดงผล คือ ถ้าไม่มีการแสดงผลสีใด บนจอภาพจะแสดงเป็น “สีดำ” หากสีทุกสีแสดงพร้อมกันจะเห็นสีบนจอภาพเป็น “สีขาว” ส่วนสีอื่น ๆ เกิดจากการแสดงสีหลาย ๆ สี แต่มีค่าแตกต่างกัน การแสดงผลลักษณะนี้ เรียกว่า “ การแสดงสีระบบ Additive”

การแสดงสีระบบ Additive

สีในระบบ Additive ประกอบด้วยสีหลัก 3 สี คือ แดง (Red) เขียว (Green) น้ำเงิน (Blue)เรียกรวมกันว่า RGB หรือ แม่สี

ระบบสีที่ใช้กับงานสิ่งพิมพ์

ระบบสีที่ใช้กับงานสิ่งพิมพ์ ประกอบด้วย สีฟ้า (Cyan) สีม่วงแดง (Magenta) และสีเหลือง(Yellow) คือ ระบบ CMYK

รูปที่ 1.13 แสดงสีที่ใช้กับงานสิ่งพิมพ์

แสงสีขาวจากธรรมชาติหรือแสงจากดวงอาทิตย์เกิดจากการผสมของแม่สีสามสี คือ แดง เขียวและน้ำเงิน ซึ่งเหมือนกับสีที่ปรากฏบนจอคอมพิวเตอร์ หากนำภาพดิจิตอลที่ทำจาก คอมพิวเตอร์ไปแสดงผลทางเครื่องพิมพ์ ภาพสีหรือเป็นฟิล์มสไลด์ จะได้สีที่ใกล้เคียงกับจอมอนิเตอร์ถ้านำไปใช้ทางการพิมพ์ เช่น หนังสือ หรือสิ่งพิมพ์ต่าง ๆ สีสันจะผิดเพี้ยนไป เพราะทางการพิมพ์ใช้แม่สี ไซแอน มาเจนต้า และเหลือง (CMYK) ซึ่งผสมกันแล้วจะได้สีดำ นอกจากนี้ขอบเขตของสีก็ปรากฏแตกต่างกัน จอมอนิเตอร์สามารถแสดงสีได้สูงสุด 16.7 ล้านสี น้อยกว่าที่ตาคนเราสามารถมองเห็น ส่วนการพิมพ์อยู่ในระดับหมื่นสีเท่านั้น

คอมพิวเตอร์กราฟิกกับการประยุกต์ใช้ในงานด้านต่าง ๆ

คอมพิวเตอร์กราฟิกกับการออกแบบ

คอมพิวเตอร์กราฟิกได้ถูกนำมาใช้ในงานออกแบบมาเป็นเวลานาน คำว่า CAD (ComputerAided Design) ซึ่งเป็นโปรแกรมสำหรับช่วยในการออกแบบทางวิศวกรรมเริ่มเป็นที่รู้จัก โปรแกรมเหล่านี้จะช่วยให้ผู้ออกแบบหรือวิศวกรออกแบบงานต่าง ๆ ได้สะดวกขึ้น กล่าวคือ ผู้ออกแบบสามารถเขียนเป็นแบบลายเส้น แล้วลงสี แสง เงา เพื่อให้ดูคล้ายกับของจริงได้ นอกจากนี้แล้ว เมื่อผู้ออกแบบกำหนดขนาดของวัตถุลงในระบบ CAD แล้ว ผู้ออกแบบยังสามารถย่อหรือขยายภาพนั้น หรือต้องการหมุนภาพไปในมุมต่าง ๆ ได้ด้วย การแก้ไขแบบนี้ก็ทำได้ง่ายและสะดวกกว่า การ ออกแบบบนกระดาษ ทางด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์กราฟิกถูกนำมาใช้ในการออกแบบวงจรต่าง ๆ ผู้ออกแบบสามารถวาดวงจรบนจอภาพโดยใช้สัญลักษณ์ต่าง ๆ ที่ระบบจัดเตรียมไว้ให้ แล้วประกอบกันเป็นวงจรที่ต้องการ ผู้ออกแบบสามารถแก้ไข ตัดต่อ เพิ่มเติมวงจรได้โดยสะดวก นอกจากนี้ยังมีโปรแกรมสำหรับออกแบบ PCB (Printed Circuit Board) ซึ่งมีความสามารถจัดการให้แผ่นวงจรมีขนาดที่จะวางอุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ได้เหมาะสมที่สุด

การออกแบบพาหนะต่าง ๆ เช่น รถยนต์ เครื่องบิน หรือเครื่องจักรต่าง ๆ ในปัจจุบันก็ใช้ระบบ CAD นักออกแบบสามารถจะออกแบบส่วนย่อย ๆ แต่ละส่วนก่อน แล้วนำมาประกอบกันเป็นส่วนใหญ่ขึ้น จนเป็นเครื่องจักรเครื่องยนต์ที่ต้องการได้ นอกจากนี้ในบางระบบยังสามารถที่จะทดสอบแบบจำลองที่ออกแบบไว้ได้ด้วย เช่น ออกแบบรถยนต์ แล้วนำโครงสร้างของรถที่ออกแบบนั้นมาจำลองการวิ่ง โดยให้วิ่งที่ความเร็วต่าง ๆ กันแล้วตรวจดูผลที่ได้ ซึ่งการทดลองแบบนี้สามารถทำได้ในระบบคอมพิวเตอร์และประหยัดกว่าการสร้างรถจริง ๆ แล้วนำออกมาศึกษาทดสอบการวิ่งการออกแบบโครงสร้าง เช่น ตึก บ้าน สะพาน หรือโครงสร้างใด ๆ ทางวิศวกรรมโยธา และสถาปัตยกรรม ก็สามารถทำได้โดยใช้ CAD ช่วยในการออกแบบ หลังจากสถาปนิกออกแบบโครงสร้างในแบบ 2 มิติเสร็จแล้ว ระบบ CAD สามารถจัดการให้เป็นภาพ 3 มิติ และยังสามารถแสดงภาพที่มุมมองต่าง ๆ กันได้ตามที่ผู้ออกแบบต้องการ นอกจากนี้ในบางระบบสามารถแสดงภาพให้ปรากฏต่อผู้ออกแบบ

กราฟและแผนงาน

คอมพิวเตอร์กราฟิกถูกนำมาใช้ในการแสดงภาพกราฟ และแผนภาพของข้อมูลได้เป็นอย่างดี โปรแกรมทางกราฟิกทั่วไปในท้องตลาด จะเป็นโปรแกรมที่ใช้ในการสร้างภาพกราฟ และแผนภาพ โปรแกรมเหล่านี้สามารถสร้างกราฟได้หลายแบบ เช่น กราฟเส้น กราฟแท่ง และกราฟวงกลมนอกจากนี้ยังสามารถแสดงภาพกราฟได้ทั้งในรูปแบบ 2 มิติ และ 3 มิติ ทำให้ภาพกราฟที่ได้ดูดีและน่าสนใจ กราฟและแผนภาพทางธุรกิจ เช่น กราฟ หรือแผนภาพแสดงการเงิน สถิติ และข้อมูลทางเศรษฐกิจ จะเป็นประโยชน์ต่อผู้บริหารหรือผู้จัดการกิจการมาก เนื่องจากสามารถทำความเข้าใจกับข้อมูลได้ง่ายและรวดเร็วกว่าเดิม ในงานวิจัยต่าง ๆ เช่น การศึกษาทางฟิสิกส์ กราฟ และแผนภาพ มีส่วนช่วยให้นักวิจัยทำความเข้าใจกับข้อมูลได้ง่ายขึ้น เมื่อข้อมูลที่ต้องการวิเคราะห์มีจำนวนมาก

ระบบข้อมูลทางภูมิศาสตร์ หรือ GIS (Geographical Information System) ก็เป็นรูปแบบหนึ่งของการแสดงข้อมูลในทำนองเดียวกับกราฟและแผนงาน ข้อมูลทางภูมิศาสตร์จะถูกเก็บลงในระบบคอมพิวเตอร์ แล้วให้ระบบคอมพิวเตอร์กราฟิกจัดการแสดงข้อมูลเหล่านั้น ออกมาทางจอภาพในรูปของแผนที่ทางภูมิศาสตร์

ภาพศิลป์โดยคอมพิวเตอร์กราฟิก

การวาดภาพในปัจจุบันนี้ใคร ๆ ก็สามารถวาดได้แล้ว โดยไม่ต้องใช้พู่กันกับจานสี แต่จะใช้คอมพิวเตอร์กราฟิกแทน ภาพที่วาดในระบบคอมพิวเตอร์กราฟิก สามารถกำหนดสี แสง เงา รูปแบบลายเส้นที่ต้องการได้โดยง่าย ภาพโฆษณาทางโทรทัศน์ หลายชิ้นก็เป็นงานจากการใช้คอมพิวเตอร์กราฟิก ข้อดีของการใช้คอมพิวเตอร์วาดภาพก็คือ สามารถแก้ไขเพิ่มเติมส่วนที่ต้องการได้ง่าย และสามารถนำภาพต่าง ๆ เก็บในระบบคอมพิวเตอร์ได้โดยใช้เครื่องสแกนเนอร์(Scanner) แล้วนำภาพเหล่านั้นมาแก้ไข

ภาพเคลื่อนไหวโดยใช้คอมพิวเตอร์

ภาพยนตร์การ์ตูน และภาพยนตร์ประเภทนิยายวิทยาศาสตร์ หรือภาพยนตร์ที่ใช้เทคนิคพิเศษต่าง ๆ ในปัจจุบันมีการนำคอมพิวเตอร์กราฟิกเข้ามาช่วยในการออกแบบและสร้างภาพเคลื่อนไหว (Computer Animation) มากขึ้น เนื่องจากเป็นวิธีที่สะดวก รวดเร็ว และง่ายกว่าวิธีอื่น ๆ ภาพที่ ่ได้ยังดูสมจริงมากขึ้น เช่น ภาพยานอวกาศที่ปรากฏอยู่ในภาพยนตร์ประเภทนิยายวิทยาศาสตร์ เป็นต้น การใช้คอมพิวเตอร์กราฟิกช่วยให้ภาพที่อยู่ในจินตนาการของมนุษย์ สามารถนำออกมาทำให้ปรากฏเป็นจริงได้

ภาพเคลื่อนไหวมีประโยชน์มาก ทั้งในระบบการศึกษา การอบรม การวิจัย และการจำลองการทำงาน เช่น จำลองการขับรถ การขับเครื่องบิน เป็นต้น เกมคอมพิวเตอร์หรือวิดีโอก็ใช้หลักการทำภาพเคลื่อนไหวในคอมพิวเตอร์กราฟิกเช่นกัน

อิเมจโปรเซสซิง (Image Processing) หมายถึง การแสดงภาพที่เกิดจากการถ่ายรูปหรือจากการสแกนภาพให้ปรากฎบนจอภาพคอมพิวเตอร์ วิธีการทางอิเมจโปรเซสซิง จะต่างกับวิธีของคอมพิวเตอร์กราฟิก กล่าวคือ ในระบบคอมพิวเตอร์กราฟิก ตัวคอมพิวเตอร์เองจะเป็นตัวที่สร้างภาพแต่เทคนิคทางอิเมจโปรเซสซิงนั้น ใช้คอมพิวเตอร์สำหรับจัดการรูปแบบของสีและแสงเงาที่มีอยู่แล้วในภาพให้เป็นข้อมูลทางดิจิตอล แล้วอาจจะมีวิธีการทำให้ภาพที่รับเข้ามานั้นมีความชัดเจนมากขึ้น ก่อนจากนั้นก็จะจัดการกับข้อมูลดิจิตอลนี้ให้เป็นภาพส่งออกไปที่จอภาพของคอมพิวเตอร์ทันที วิธีการนี้มีประโยชน์ในการแสดงภาพของวัตถุที่เราไม่สามารถจะเห็นได้โดยตรง เช่น ภาพถ่ายดาวเทียมภาพจากทีวีสแกนของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม เป็นต้น

เมื่อภาพถ่ายได้บันทึกเป็นข้อมูลดิจิตอลแล้ว ก็สามารถจะจัดการแก้ไขเปลี่ยนแปลงภาพนั้นโดยจัดการกับข้อมูลดิจิตอลของภาพนั่นเอง ซึ่งเราก็จะใช้หลักการของคอมพิวเตอร์ กราฟิกมาใช้กับ ข้อมูลเหล่านี้ได้ เช่น ในภาพสำหรับการโฆษณา สามารถทำให้ภาพที่เห็นเหมือน ภาพถ่ายนั้น แปลกออกไปจากเดิมได้ โดยการมีภาพบางอย่างเพิ่มเข้าไปหรือบางส่วนของภาพนั้น หายไป ทำให้เกิดเป็นภาพที่ไม่น่าจะเป็นจริงแต่ดูเหมือนกับเกิดขึ้นจริงได้เป็นต้นเทคนิคของอิเมจโปรเซสซิงสามารถประยุกต์ใช้กับการแพทย์ได้ เช่น เครื่องเอกซเรย์โทโมกราฟิก(X-ray Tomography) ซึ่งใช้สำหรับแสดงภาพตัดขวางของระบบร่างกายมนุษย์ เป็นต้น

จะเห็นได้ว่าคอมพิวเตอร์กราฟิกนั้นนับวันก็ยิ่งมีความสำคัญในสาขาวิชาต่าง ๆ มากขึ้น ดังนั้น จึงเป็นการดีที่เราควรจะมีความรู้ความเข้าใจในหลักการและเทคนิคเบื้องต้นต่าง ๆ ที่ใช้ในคอมพิวเตอร์กราฟิก