موضوع مقاله: دیداری‌سازی (گرافیک رایانه‌ای) | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # دیداری‌سازی (گرافیک رایانه‌ای) | مقدمه: مصورسازی از طریق تصاویر دیداری از طلوع بشریت راهی مؤثر برای برقراری ارتباط ایده‌های انتزاعی و عینی بوده است. | ## بخش 1: دیداری‌سازی (گرافیک رایانه‌ای) | در تاریخ نمونه‌هایی همچون نقاشی غارها، هیروگلیف مصری، هندسه یونان و روش‌های انقلابی لئوناردو داوینچی در ترسیم فنی برای اهداف مهندسی و علمی وجود دارد. دیداری‌سازی امروزه دارای کاربردهای رو به گسترش در علوم، آموزش، مهندسی (برای نمونه، دیداری‌سازی محصول)، چند رسانه‌ای تعاملی، پزشکی و … است. اختراع گرافیک رایانه ای (و گرافیک کامپیوتری سه بعدی) ممکن است مهم‌ترین تحول در مصورسازی از زمان اختراع چشم‌انداز مرکزی در دوره رنسانس باشد. بیش از هزار سال است که در نقشه‌ها، طراحی‌های علمی و نمودار داده‌ها استفاده می‌شود. نمونه‌هایی از نقشه‌برداری شامل جغرافیای بطلمیوس (قرن ۲ میلادی)، نقشه چین (۱۱۳۷ میلادی) و نقشه مینارد (۱۸۶۱) از حمله ناپلئون به روسیه در یک و نیم قرن پیش می‌باشد. بیشتر مفاهیم آموخته شده در ابداع این تصاویر به شکلی ساده به مصورسازی رایانه منتقل می‌شوند. تأکید اخیر بر مصورسازی در سال ۱۹۸۷ با انتشار مصورسازی در محاسبات علمی، ویژه نامه گرافیک رایانه ای آغاز شد. از آن زمان، چندین کنفرانس و کارگاه برگزار شده است که با حمایت مالی انجمن رایانه ای IEEE و ACM SIGGRAPH، به موضوع کلی و زمینه‌های خاص در این زمینه اختصاص داده شده است، به عنوان مثال مصورسازی حجمی. اکثر مردم با انیمیشن‌های دیجیتالی تولید شده برای ارائه داده‌های هواشناسی در طول گزارش‌های هواشناسی در تلویزیون آشنا هستند، گرچه تعداد کمی از آنها می‌توانند بین مدل‌های واقعیت و عکس‌های ماهواره ای که در چنین برنامه‌هایی نشان داده می‌شوند، تفاوت قائل شوند. تلویزیون همچنین هنگامی که بازسازی‌های انیمیشنی از تصادفات جاده ای یا هواپیمایی را با رایانه نشان می‌دهد، از مصورسازی علمی استفاده می‌کند. برخی از مشهورترین نمونه‌های مصورسازی علمی، تصاویر تولید شده توسط رایانه است که فضاپیماهای واقعی را در عمل، در فضای خالی بسیار فراتر از زمین یا در سیارات دیگر نشان می دهد . انواع مصورسازی پویا، مثل انیمیشن آموزشی یا جدول زمانی، توانایی بیشتری برای یادگیری در مورد سیستم‌هایی دارند که با گذشت زمان تغییر می‌کنند. جدا از تمایز بین مصورسازی‌های تعاملی و انیمیشن، مفیدترین طبقه‌بندی احتمالاً بین مصورسازی‌های علمی انتزاعی و مبتنی بر مدل است. | ## بخش 2: دیداری‌سازی (گرافیک رایانه‌ای) | مصورسازی‌های انتزاعی، ساختارهای کاملاً مفهومی را به صورت دو بعدی یا سه بعدی نشان می‌دهد. مصورسازی‌های مبتنی بر مدل یا همپوشانی داده‌ها را بر روی تصاویر واقعی یا دیجیتالی ساخته شده از واقعیت قرار می‌دهند یا مستقیماً از داده‌های علمی ساخت دیجیتالی یک شی واقعی را ایجاد می‌کنند. مصورسازی علمی معمولاً با نرم‌افزارهای تخصصی انجام می‌شود، اگرچه چند مورد استثنا وجود دارد که در زیر ذکر شده است. برخی از این برنامه‌های تخصصی به عنوان یک نرم‌افزار منبع آزاد منتشر شده‌اند، که اغلب ریشه در دانشگاه‌ها دارد، در یک محیط دانشگاهی که اشتراک ابزارهای نرم‌افزاری و دسترسی به کد منبع معمول است. Project moved to مصورسازی علمی یک تحول است ، انتخاب یا نمایش داده‌ها از شبیه‌سازی‌ها یا آزمایش‌هایی، با یک ساختار هندسی ضمنی یا صریح، برای امکان کاوش، تجزیه و تحلیل و درک داده‌ها. حیطه‌های قدیمی مصورسازی علمی عبارتند از: مصورسازی جریان، مصورسازی پزشکی، مصورسازی نجومی و مصورسازی شیمیایی. چندین تکنیک مختلف برای مصورسازی داده‌های علمی وجود دارد که بازسازی ایزوسر سطح و ارائه مستقیم حجم بیشتر متداول است. مصورسازی آموزشی مصورسازی آموزشی استفاده از شبیه‌سازی برای ایجاد تصویری از چیزی است تا بتوان در مورد آن آموزش داد. این امر در هنگام تدریس در مورد موضوعی بسیار دشوار است که به سختی می‌توان آن را مشاهده کرد، به عنوان مثال ساختار اتمی، زیرا اتم‌ها بسیار کوچک هستند و بدون تجهیزات علمی گران‌قیمت و دشوار، نمی‌توان آنها را به راحتی مطالعه کرد. عملی از مصورسازی اطلاعات در برنامه‌های رایانه ای شامل انتخاب، تبدیل و نمایش داده‌های انتزاعی در شکلی است که تعامل انسان را برای کاوش و درک آسان می‌کند. تکنیک‌های قوی کاربر را قادر می‌سازد مصورسازی را در زمان واقعی تغییر دهد، بنابراین درک بی نظیری از الگوها و روابط ساختاری را در داده‌های انتزاعی مورد نظر ارائه می‌دهد. مصورسازی دانش استفاده از نمایش‌های تصویری برای انتقال دانش بین حداقل دو نفر با هدف بهبود انتقال دانش با استفاده از روش‌های مصورسازی رایانه ای و غیر مبتنی بر کامپیوتر است.(Burkhard and Meier, 2004), بنابراین مصورسازی که به درستی طراحی می‌شود نه تنها بخش مهمی از تجزیه و تحلیل داده‌ها را فراهم می‌کند بلکه فرایند انتقال دانش را نیز انجام می‌دهد. انتقال دانش ممکن است با استفاده از طرح‌های ترکیبی به‌طور قابل توجهی بهبود یابد زیرا باعث افزایش تراکم اطلاعات می‌شود اما همچنین می‌تواند وضوح را کاهش دهد. | ## بخش 3: دیداری‌سازی (گرافیک رایانه‌ای) | به عنوان مثال، مصورسازی یک میدان اسکالر سه بعدی ممکن است با استفاده از سطحهای ایزو برای توزیع میدان و بافت‌ها برای شیب میدان انجام شود. نمونه‌هایی از این قالب‌های تصویری عبارتند از طرح‌ها، نمودارها، تصاویر، اشیا، تجسم‌های تعاملی، برنامه‌های تجسم اطلاعات و تجسم‌های خیالی مانند داستان‌ها. در حالی که مصورسازی اطلاعات بر استفاده از ابزارهای پشتیبانی شده رایانه ای برای به دست آوردن بینش جدید متمرکز است، مصورسازی دانش بر انتقال بینش و ایجاد دانش جدید در گروه متمرکز است. همچنین نگاه کنید به: فرهنگ لغت تصویری، فرهنگ لغت تجسمی مصورسازی محصول مصورسازی محصول شامل فناوری نرم‌افزار مصورسازی برای مشاهده و دستکاری مدلهای سه بعدی، طراحی فنی و سایر مستندات مربوط به اجزای تولید شده و مجموعه‌های بزرگ محصولات است. نرم‌افزار مصورسازی محصول معمولاً سطح بالایی از فوتورئالیسم را فراهم می‌کند تا بتوان یک محصول را قبل از تولید واقعی مشاهده کرد. در ابتدا نقشه‌های فنی با دست ساخته می‌شدند، اما با ظهور گرافیک پیشرفته رایانه ای، صفحه طراحی با کمک کامپیوتر (CAD) جایگزین شده است. نقشه‌ها و مدل‌های CAD دارای مزایای متعددی نسبت به نقشه‌های دست‌ساز مانند امکان مدل‌سازی ۳ بعدی، نمونه سازی سریع و شبیه‌سازی هستند. مصورسازی محصول سه بعدی نوید تجربیات تعاملی بیشتری را برای خریداران آنلاین می‌دهد، اما همچنین خرده فروشان را برای غلبه بر موانع تولید محتوای سه بعدی به چالش می‌کشد، زیرا تولید محتوای سه بعدی در مقیاس بزرگ می‌تواند بسیار پرهزینه و وقت گیر باشد. تحقیقات اخیر در این زمینه بر طراحی وب و قابلیت استفاده از گرافیک متمرکز شده است. تجزیه و تحلیل بصری تجزیه و تحلیل بصری بر تعامل انسان با سیستم‌های تجسم به عنوان بخشی از فرایند بزرگتر تجزیه و تحلیل داده‌ها متمرکز است. تجزیه و تحلیل بصری به عنوان «علم استدلال تحلیلی پشتیبانی شده توسط رابط بصری تعاملی» تعریف شده است.Thomas, J.J. تحقیقات تجزیه و تحلیل بصری بر پشتیبانی از عملیات ادراکی و شناختی متمرکز است که کاربران را قادر می‌سازد انتظارات را کشف کرده و موارد غیرمنتظره را در فضاهای پیچیده اطلاعاتی کشف کنند. | ## جمع‌بندی | فن آوری‌های حاصل از تجزیه و تحلیل بصری تقریباً در همه زمینه‌ها کاربرد دارند، اما توسط نیازهای حیاتی (و بودجه) در زیست‌شناسی و امنیت ملی هدایت می‌شوند.