Визуелно сметање

Визуелното сметање — општ поим за сите компјутерски науки дисциплини кои раководат со слики и 3Д модели, т.е. компјутерска графика, обработка на слика, визуелизација, компјутерска визија, виртуелна и проширена реалност, обработка на видео, но исто така вклучува и аспекти на препознавање на обрасци, интеракција на човечки компјутер, машинско учење и дигитални библиотеки. Основните предизвици се стекнување, обработка, анализа и рендерирање на визуелни информации (главно слики и видео). Областите за апликација вклучуваат индустриска контрола на квалитет, медицинска обработка и визуелизација на слики, геодетски истражувања, роботика, мултимедијални системи, виртуелно наследство, специјални ефекти во филмови и телевизија и компјутерски игри.

Историја и преглед

Визуелното сметање е релативно ново смислен поим, кој своето сегашно значење го добил околу 2005 година, кога воспоставената компјутерска наука дисциплинира компјутерска графика, обработка на слика, компјутерска визија и други забележаа дека нивните методи и апликации сè повеќе се преклопуваат, така што Потребен беше нов генерички поим. Многу од употребените математички и алгоритамски методи се исти во сите области што се занимаваат со слики: формати на слики, методи за филтрирање, модели на бои, метрики на слики и други. И, исто така, методите на програмирање на графички хардвер, триковите за манипулација за ракување со огромни податоци, учебници и конференции, научните заедници на овие дисциплини и работните групи во компаниите се мешаат сè повеќе.

Понатаму, на апликациите сè повеќе им биле потребни техники од повеќе од едно од овие области истовремено. За да генерирате многу детални модели на комплексни објекти, ви треба препознавање на слика, 3Д сензори и алгоритми за реконструкција, а за да ги прикажете овие модели веројатно, ви требаат реални техники на рендерирање со сложена симулација на осветлување. Графиката во реално време е основа за употреблив софтвер за виртуелна и проширена реалност. Добрата сегментација на органите е основа за интерактивна манипулација со 3Д визуелизации на медицински скенирања. Контролата на роботот има потреба од препознавање на објектите само како модел на нејзиното опкружување. И, на сите уреди (компјутери) им се потребни ергономски графички кориснички интерфејси.

Иако многу проблеми се сметаат решени во рамките на научните заедници на поддисциплините кои го сочинуваат визуелниот компјутер (претежно под идеалистички претпоставки), еден голем предизвик на визуелниот компјутер како целина е интеграцијата на овие парцијални решенија во применливите производи. Ова вклучува справување со многу практични проблеми како адресирање на мноштво хардвер, употреба на вистински податоци (кои честопати се погрешни и / или гигантски по големина) и работење од необучени корисници. Во овој поглед, Визуелното сметање е повеќе од само збир на неговите поддисциплини, тој е следниот чекор кон системите погодни за вистинска употреба во сите области со користење на слики или 3Д објекти на компјутерот.

Визуелни сметачки дисциплини

Најмалку следните дисциплини се под-полиња на визуелното сметање. Попоединити описи на секое од овие полиња може да се најде на поврзаните засебни страници.

• Сметачка графика и сметачка анимација

Сметачката графика е општ поим за сите техники што произведуваат слики како резултат со помош на сметач. Да се преобрази описот на објектите во убави слики се нарекува нанесување што секогаш претставува компромис помеѓу квалитетот на сликата и времето на траење.

• Анализа на слика и сметачки вид

Техниките што можат да извлекуваат информации за содржини од слики се нарекуваат техники на анализа на слика. Сметачки вид е способноста на сметачите (или на роботите) да ја препознаваат својата околина и правилно да ја толкуваат.

• Визуелизација и визуелна анализа

Визуелизација се користи за производство на слики што треба да комуницираат пораки. Податоците може да бидат апстрактни или конкретни, честопати без приори геометриски компоненти. Визуелната анализа ја опишува дисциплината интерактивна визуелна анализа на податоците, исто така опишана како „наука за аналитичко расудување поддржана од интерактивниот визуелен интерфејс“.

• Геометриско моделирање и 3Д-печатење

За да се претстават објекти за рендерирање, потребни се посебни методи и структури на податоци, кои се содржани со терминот геометриско моделирање. Покрај опишувањето и интерактивните геометриски техники, податоците за сензорите сè повеќе се користат за реконструкција на геометриски модели. Алгоритмите за ефикасна контрола на 3Д печатачи исто така припаѓаат на полето на визуелно сметање.

• Обработка на слика и уредување на слика

За разлика од анализата на сликата, обработката на слика манипулира со слики за да се создадат подобри слики. „Подобро“ може да има многу различни значења што подлежат на соодветната апликација. Исто така, тој мора да биде дискриминиран од уредување на слики што опишува интерактивна манипулација со слики засновани врз човечка валидација.

• Виртуелна и додадена реалност

Техниките што произведуваат чувство на потопување во фиктивен свет се нарекуваат виртуелна реалност (ВР). Барањата за VR вклучуваат прикази поставени на главата, следење во реално време и висококвалитетно прикажување во реално време. Зголемената реалност му овозможува на корисникот да ја види и реалната средина покрај виртуелните објекти, кои ја зголемуваат оваа реалност. Барањата за точност на брзината на рендерирање и прецизноста на следење се значително повисоки овде.

• Интеракција човек-сметач

Планирањето, дизајнот и употребата на интерфејси помеѓу луѓе и компјутери не е само дел од секој систем што вклучува слики. Поради високиот ширина на опсегот на визуелниот канал на човекот (око), сликите се исто така претпочитан дел од ергономските кориснички интерфејси во кој било систем, така што интеракцијата меѓу човек и компјутер е исто така составен дел од визуелното сметање.

Надворешни врски

• Визуелно компјутерско истражување на групацијата Мајкрософт
• Визуелен компјутер во NVidia
• Визуелна компјутерска група на Универзитетот Харвард
• Визуелен компјутерски центар на КАУСТ
• Применето истражување во визуелен компјутер (Fraunhofer IGD)
• Институт за визуелно сметање Архивирано на 16 април 2021 г. (Хохшуле Бон-Рајн-Зиг, Санкт Августин)
• Истражувачки центар VRVis за виртуелна реалност и визуелизација (Виена, Австрија)
• Визуелна компјутерска група @ HTW Берлин (Германија)