Đồ họa máy tính 2D

Đồ họa máy tính 2D là một phân ngành của đồ họa máy tính liên quan đến việc tạo ra, thao tác, phân tích và kết xuất hình ảnh, hoạt ảnh hai chiều bằng các phương pháp tính toán. Các hình ảnh này thường được biểu diễn dưới dạng mảng pixel trên màn hình kỹ thuật số hoặc dưới dạng mô tả toán học của các hình dạng. Lĩnh vực này tập trung vào tổng hợp nội dung trực quan từ dữ liệu hoặc mô hình, tạo ra hình ảnh tĩnh và tương tác mà không cần đến sự phức tạp của các phép tính không gian ba chiều.

Biểu diễn và Kỹ thuật Chính 
Các kỹ thuật chính trong đồ họa máy tính 2D xoay quanh hai cách biểu diễn chính:

 Đồ họa vector (Vector graphics): Định nghĩa hình ảnh bằng các phương trình toán học cho đường dẫn, đường cong và hình dạng (như đường cong Bézier), cho phép kết xuất có thể thu phóng và độc lập với độ phân giải.
 Đồ họa raster (Raster graphics): Lưu trữ hình ảnh dưới dạng lưới các pixel có giá trị màu, phù hợp cho kết cấu phức tạp và ảnh chụp nhưng dễ bị giảm chất lượng khi thu phóng.

Các thao tác cơ bản bao gồm vẽ các hình nguyên thủy (primitives) như điểm, đường thẳng (thông qua các thuật toán như thuật toán vẽ đường Bresenham), đa giác và vùng được tô, thường được thực hiện thông qua quá trình raster hóa (rasterization) để chuyển đổi dữ liệu hình học thành mảng pixel.

Các phép biến đổi (transformations) — như tịnh tiến (translation), xoay (rotation), co giãn (scaling) và làm nghiêng (shearing) — được áp dụng bằng toán học ma trận trong tọa độ đồng nhất (homogeneous coordinates) để thao tác hiệu quả các phần tử này, tạo nền tảng cho hoạt ảnh động và giao diện người dùng đồ họa.

Lịch sử 
Lịch sử của đồ họa máy tính 2D bắt nguồn từ giữa thế kỷ 20. Các cột mốc ban đầu bao gồm tác phẩm nghệ thuật dựa trên dao động ký analog của Ben Laposky vào năm 1950 và đồ họa vector cho thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) được Bill Fetter phát triển tại Boeing vào cuối những năm 1950.

Một bước tiến quan trọng xuất hiện vào năm 1963 với Sketchpad của Ivan Sutherland, hệ thống vẽ 2D tương tác đầu tiên trên máy tính MIT Lincoln TX-2, giới thiệu các khái niệm cốt lõi như giao diện người dùng đồ họa, lập trình hướng đối tượng cho hình dạng và đầu vào bằng bút quang (light-pen).

Việc công bố DAC-1 bởi General Motors và IBM vào năm 1964 đánh dấu sự ra mắt của hệ thống CAD thương mại đầu tiên cho bản vẽ kỹ thuật 2D. Sự chuyển đổi sang đồ họa raster vào những năm 1970 thông qua các bộ đệm khung hình (frame buffer) giá cả phải chăng đã cho phép hình ảnh dựa trên bitmap, mở đường cho màn hình kỹ thuật số hiện đại.

Ứng dụng 
Ứng dụng của đồ họa máy tính 2D trải rộng trên nhiều lĩnh vực:

 Giải trí: Trò chơi điện tử và hoạt ảnh 2D.
 Thiết kế và Kỹ thuật: Thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) cho bản vẽ kỹ thuật và bố cục.
 Khoa học và Giáo dục: Trực quan hóa dữ liệu (biểu đồ, bản đồ) và mô phỏng đào tạo.
 Giao tiếp và In ấn: Giao diện người dùng đồ họa (GUI), nghệ thuật chữ (typography), bản đồ học (cartography) và xuất bản trên máy tính để bàn.
 Web: Đồ họa web thông qua các tiêu chuẩn như SVG.

Những ứng dụng này làm nổi bật vai trò của đồ họa 2D trong việc kết nối sức mạnh tính toán với giao tiếp trực quan, phát triển từ phần cứng chuyên dụng thành các thư viện phần mềm phổ biến.

Xem thêm 

 Đồ họa máy tính 3D
 Xử lý ảnh
 Giao diện người dùng đồ họa
 Thuật toán Bresenham
 Đường cong Bézier

Tham khảo

Liên kết ngoài 

 Hướng dẫn cơ bản về Đồ họa 2D
 Lịch sử Đồ họa Máy tính

Đồ họa máy tính