Компьютерная графика — итоги
Кратко соберём то, что разложено по отдельным статьям. Если что-то забылось — вернитесь к основам или к нужной ветке из таблицы ниже.
FAQ — Часто задаваемые вопросы
Типичные проблемы при работе с изображением, цветом и 3D. Здесь — что пошло не так и где разобрать теорию; вопросы для зачёта — в чек-листе. Далее — "Частые запросы в поиске".
Вопрос. Увеличил логотип PNG — края "лесенкой".
Ответ. Растр при масштабировании интерполирует пиксели; для печати и крупных размеров нужен вектор или очень большое исходное разрешение. Подробнее здесь — вектор, растр.
Вопрос. На мониторе цвет яркий, в типографии — тусклый.
Ответ. Экран в RGB, печать в CMYK и с профилем бумаги; без soft proof и ICC результат расходится. Подробнее здесь — основы.
Вопрос. Сохранил JPEG слайда с текстом — буквы "поплыли".
Ответ. JPEG — с потерями; для текста и UI — PNG или вектор. Подробнее здесь — Растровая графика.
Вопрос. Прозрачный фон в PNG на сайте стал серым.
Ответ. Проверьте альфа-канал и экспорт; иногда фон "прилип" при конвертации в JPEG. Подробнее здесь — Растровая графика.
Вопрос. SVG в браузере выглядит иначе, чем в Illustrator.
Ответ. Браузер поддерживает подмножество эффектов; шрифты и фильтры могут отличаться. Подробнее здесь — Векторная графика, растеризация.
Вопрос. 3D-модель в игре "проваливается" сквозь пол.
Ответ. Часто виноваты коллайдер, масштаб и порядок физики, а не "дыра" в меше. Подробнее здесь — 3D.
Вопрос. Текстура на модели растянута "полосами".
Ответ. Ошибка UV-развёртки или не тот aspect ratio изображения. Подробнее здесь — 3D-графика и анимация, Blender.
Вопрос. Сцена в Blender тёмная, хотя лампы включены.
Ответ. Проверьте экспозицию, цветовое пространство (linear vs sRGB) и силу света в единицах рендера. Подробнее здесь — Основы компьютерной графики, Blender.
Вопрос. Металл в PBR выглядит как пластик.
Ответ. Неверные roughness/metallic или освещение без HDRI. Подробнее здесь — 3D-графика и анимация.
Вопрос. Ray tracing в реальном времени — FPS падает до слайд-шоу.
Ответ. RT дорогой; нужны denoise, лимит отскоков и аппаратные RT-ядра. Подробнее здесь — 3D-графика и анимация, Растровая графика.
Вопрос. Z-fighting — мерцающие полигоны на плоскости.
Ответ. Две поверхности в одной глубине для z-buffer; раздвиньте геометрию или настройте bias. Подробнее здесь — Видимость и буфер глубины.
Вопрос. OpenGL-программа чёрный экран без ошибок.
Ответ. Типично — не привязан VAO/VBO, неверный шейдер или камера смотрит мимо. Подробнее здесь — OpenGL и шейдеры.
Вопрос. Нормали "внутрь" — модель освещается странно.
Ответ. Переверните нормали или включите double-sided только там, где нужно. Подробнее здесь — 3D-графика и анимация, Видимость и буфер глубины.
Вопрос. Экспорт glTF — анимация пропала.
Ответ. Проверьте скелет, bake анимации и ограничения формата при экспорте. Подробнее здесь — 3D-графика и анимация.
Вопрос. DPI 72 на экране и 300 для печати — что ставить в Photoshop?
Ответ. Для печати важны пиксели на физический размер (например, 3000 px при 10 см), а не только число DPI в метаданных. Подробнее здесь — Растровая графика.
Вопрос. WebP "не открывается" в старом просмотрщике Windows.
Ответ. Нужен кодек или конвертация в PNG/JPEG для legacy-среды. Подробнее здесь — Растровая графика.
Вопрос. GIF для презентации — файл огромный и мутный.
Ответ. GIF ограничен палитрой; для видео — MP4/WebM, для короткой анимации UI — Lottie или CSS. Подробнее здесь — Растровая графика.
Вопрос. Антиалиасинг в игре "мылит" картинку.
Ответ. MSAA/TAA — компромисс; настройте пресет и резкость под вкус и производительность. Подробнее здесь — Алгоритмы растеризации.
Вопрос. GPU на 100%, а FPS низкий — видеокарта "сломалась"?
Ответ. Часто узкое место — CPU, драйвер, перегрев или vsync; смотрите профайлер. Подробнее здесь — 3D-графика и анимация, OpenGL и шейдеры.
Вопрос. Шейдер скомпилировался, но объект розовый (magenta).
Ответ. В Unity/Unreal это missing shader/texture; проверьте пути и платформенный вариант. Подробнее здесь — OpenGL и шейдеры.
Вопрос. Линия обрезается не там, где край окна.
Ответ. Нужен алгоритм отсечения (Лянга–Барского и др.). Подробнее здесь — 2D-геометрия и отсечение.
Вопрос. Трассировка лучей рендерит часами — это нормально?
Ответ. Path tracing семплирует свет; для кино используют фермы и denoise. Подробнее здесь — 3D-графика и анимация.
Вопрос. Цвета в HDR-фото на телефоне "выгорают" на обычном мониторе.
Ответ. Нужен tone mapping в sRGB для просмотра. Подробнее здесь — Основы компьютерной графики, Растровая графика.
Вопрос. Canvas в браузере размытый на Retina.
Ответ. Умножьте размер буфера на devicePixelRatio. Подробнее здесь — Алгоритмы растеризации, OpenGL и шейдеры.
Вопрос. Импорт CAD в игровой движок — миллионы полигонов, всё падает.
Ответ. Нужен LOD, упрощение mesh и разделение на коллайдер/визуал. Подробнее здесь — Пространственные структуры и ускорение, 3D-графика и анимация.
Вопрос. "Нейросеть увеличила" фото — детали выдуманы.
Ответ. AI-upscale додумывает текстуры; для доказательных снимков используйте исходник. Подробнее здесь — Растровая графика §16.
Вопрос. Печать 3D-модели "рассыпается" по слоям.
Ответ. Проверьте ориентацию, температуру, сопло и толщину стенок в слайсере — это уже сфера 3D-печати, смежная с mesh. Подробнее здесь — Blender.
Частые запросы в поиске
Вопрос. Растровая и векторная графика — в чём разница?
Ответ. Растр — пиксели; вектор — команды геометрии, масштабируется без "лесенки". Подробнее здесь — Растровая графика, Векторная графика.
Вопрос. PNG или JPEG — что выбрать?
Ответ. JPEG — фото со сжатием с потерями; PNG — без потерь, прозрачность, UI. Подробнее здесь — Растровая графика.
Вопрос. DPI и PPI — что это?
Ответ. Плотность точек на дюйм при печати/экране; для качества важны пиксели на физический размер. Подробнее здесь — Растровая графика.
Вопрос. Что такое рендеринг в 3D?
Ответ. Построение итогового изображения из сцены, света и материалов (растр или RT). Подробнее здесь — 3D-графика и анимация.
Вопрос. Ray tracing — что это?
Ответ. Трассировка лучей света для отражений и теней; дороже растрa, реалистичнее. Подробнее здесь — 3D-графика и анимация, Основы компьютерной графики.
Вопрос. Шейдер — простыми словами?
Ответ. Программа на GPU, считающая цвет вершины или пикселя. Подробнее здесь — OpenGL и шейдеры, 3D-графика и анимация.
Вопрос. OpenGL и Vulkan — для чего?
Ответ. API доступа к GPU для игр и приложений; Vulkan даёт больше контроля, выше порог входа. Подробнее здесь — OpenGL и шейдеры.
Вопрос. Blender с нуля — с чего начать?
Ответ. Моделирование mesh, UV, материалы, рендер — по 3D-статье и практике в Blender.
Вопрос. PBR материал — что значит?
Ответ. Физически правдоподобный shading (albedo, roughness, metallic). Подробнее здесь — 3D-графика и анимация.
Вопрос. RGB и CMYK — зачем два цветовых пространства?
Ответ. RGB — экран (свет); CMYK — печать (краска). Подробнее здесь — Основы компьютерной графики.
Вопрос. Растеризация — что это?
Ответ. Перевод вектора или 3D-сцены в сетку пикселей. Подробнее здесь — Алгоритмы растеризации.
Вопрос. SVG формат — для чего?
Ответ. Вектор в XML для веба, иконок, логотипов. Подробнее здесь — Векторная графика.
Вопрос. Z-buffer как работает?
Ответ. Буфер глубины хранит ближайший пиксель по камере — решает видимость. Подробнее здесь — Видимость и буфер глубины.
Вопрос. Зачем нужна видеокарта в играх?
Ответ. GPU параллелит миллионы пикселей и вершин в конвейере рендера. Подробнее здесь — 3D-графика и анимация.
Вопрос. 3D-моделирование — что входит в процесс?
Ответ. Mesh, материалы, свет, анимация, экспорт — см. 3D-графика и анимация.
Вопрос. UV-развёртка текстуры — что это?
Ответ. Отображение 2D-картинки на поверхность 3D-модели. Подробнее здесь — 3D-графика и анимация, Blender.
Вопрос. Антиалиасинг (сглаживание) — зачем?
Ответ. Убирает "лесенку" на краях за счёт смешивания соседних пикселей. Подробнее здесь — Алгоритмы растеризации.
Вопрос. WebGL — что это?
Ответ. API 3D/2D в браузере через GPU; преемник — WebGPU. Подробнее здесь — OpenGL и шейдеры.
Вопрос. WebP и AVIF — чем лучше JPEG?
Ответ. Часто меньший размер при том же качестве; поддержка браузеров разная. Подробнее здесь — Растровая графика.
Вопрос. glTF формат 3D — зачем?
Ответ. Компактный обмен моделью, текстурами, анимацией для веба и движков. Подробнее здесь — 3D-графика и анимация.
Вопрос. sRGB и linear color — в чём суть?
Ответ. Освещение считают в linear, на экран отдают с гаммой sRGB. Подробнее здесь — Основы компьютерной графики.
Вопрос. Phong и Cook-Torrance — разница моделей?
Ответ. Phong — эмпирика; Cook-Torrance — микрофасетки в PBR. Подробнее здесь — 3D-графика и анимация.
Вопрос. Как уменьшить размер JPEG?
Ответ. Снизить качество и разрешение; помните о потерях при повторном сохранении. Подробнее здесь — Растровая графика.
Два способа хранить картинку
| Растр | Вектор | |
|---|---|---|
| Суть | Сетка пикселей с цветом | Команды "нарисуй линию, дугу, заливку" |
| Сильные стороны | Фото, текстуры, сложные градиенты | Логотипы, UI, чертежи, шрифты |
| Слабое место | Масштаб без потерь | Нужна растеризация перед экраном/печатью |
| Глубже | Растровая графика | Векторная, растеризация, 2D-геометрия |
★ Растеризация — перевод векторного (или 3D-) описания в пиксели. Это делает и браузер для SVG, и GPU для треугольников сцены.
Цвет и "почему на мониторе одно, в печати другое"
- RGB — аддитивная модель экрана (свет складывается).
- CMYK — субтрактивная модель печати (краска поглощает свет).
- Модель (RGB, HSL…) ≠ пространство (sRGB, Adobe RGB…): числа в файле нужно интерпретировать с учётом профиля ICC.
- CIE XYZ → sRGB, Lab (ΔE), YCbCr (видео) — см. основы.
- Гамма и линейное пространство — почему освещение в 3D считают в linear, а на экран отдают в sRGB.
Подробно — в основах.
3D — от модели до кадра
- Геометрия — чаще всего mesh (вершины, рёбра, треугольники); в CAD — NURBS.
- Трансформации — матрицы, однородные координаты, цепочка: модель → мир → камера → экран.
- Материалы и свет — от эмпирического Phong до PBR (albedo, roughness, metallic).
- Рендер — растеризация (игры, UI, real-time) или трассировка лучей / path tracing (кино, архвиз).
- Шейдеры — программы на GPU на этапах vertex / fragment (и compute вне классического конвейера).
- Видимость — z-buffer, culling, иногда порталы/PVS в уровнях — Видимость и буфер глубины.
- Программирование — OpenGL/Vulkan, GLSL — OpenGL и шейдеры.
Разбор с анимацией и демо — 3D-графика и анимация. Практика в Blender — отдельная статья.
Форматы и объём данных (растр)
- Без потерь: PNG, TIFF (LZW), иногда WebP lossless — когда важна точность.
- С потерями: JPEG, WebP, AVIF — фото и веб, где допустимы артефакты.
- Вектор в файле: SVG, PDF; 3D обмен: glTF, USD, Alembic.
Таблица выбора формата и разбор JPEG/PNG/GIS — в растровой статье.
Что запомнить про GPU
GPU хорошо делает одинаковые операции над миллионами пикселей/вершин. Отсюда — игры на растеризации, ускорение ML, фильтры в обработке изображений. Низкоуровневый доступ — Vulkan, DirectX 12, Metal, в вебе — WebGL / WebGPU.
Куда идти после раздела
| Интерес | Куда |
|---|---|
| Игры и движки | Разработка игр, OpenGL |
| Веб и Canvas | JavaScript |
| Python и CV | Python, разделы про данные |
| Дизайн интерфейсов | основы + вектор, Figma/SVG в смежных материалах |
Проверьте себя по чек-листу — у каждого блока вопросов указана "домашняя" статья.