1. مقدمة في الرسم بالحاسوب
الوحدة الاولى
مقدمة في الرسم بالحاسوب
أ. أشرف طـه

2. محتويات المقرر

3. اهدف الوحدة
بعد دراسة هذه الوحدة يجب ان تكون قادر على ان
أ. أشرف طـه

4. 2 تطور الرسم بالحاسوب انتاج الصور و معالجتها عن طريق الحاسوب
الرسم بالحاسوب يدخل في العديد من المجالات
اهم تطبيقات الرسم بالحاسوب
التصميمDesign
التصميم الهندسي و المعماري
مثال : الابنية ، المدن ، الطائرات ، النسيج

5. 2 عرض المعلومات و الرسومات Presentation of Graphics and Information
العرض بالاستخدام الشرائح Slide
العرض على شفافيات Transparencies
اجهزة العرض Projectors
مثال : المحاضرات ، تقارير مالية و رسومات ، الاحصائيات

6. 3 التطبيقات الفنية Graphical Applications
برامج لعمل رسومات و تصاميم خاصة
مثال: الاعلانات التجارية ، الصور المتحركة ، و الافلام

7. 4 التعليم و التدريب Education and Training
تستخدم الصور المجسمة في التطبيقات المالية الطبية و الاقتصادية
مثال: التعرف على اجزاء جسم الانسان، التدريب بالمحاكاه للطيران

8. 5 التمثيل المرئي Visualization
تمثل البيانات بالرسم البياني

9. 6 معالجة الصور Image Processing
تعديل الصور ، تفسير الصور
مثال : اكتشاف الامرض ، الزلازل ، الفيضانات، حالة الطقس

10. 7 واجهات التخاطب الرسومية Graphical User Interfaces (GUI)
واجهات التخاطب بدلا من الاوامر القديمة DOS
مثال: Windows , Icons, Menus

11. 8 التقدم البحثي و التكنولوجي Research and Technology Progress
تحليل الكم الهائل من معلومات للحامض النووي عن طريق التمثيل بالصور
تحليل بيانات Data Mining

12. 9 ضبط جودة المنتجات Products Quality Assurance
تصميم اليات ضبط الجودة بمقارنة الصورة اشعاعية للقطع المطنوعة و مقارنتها مع المخزنة في الحاسوب ، اذا تطابقت الصورة بنسبة معينة يتم قبول القطعة

13. 10 تطبقات نظم معالجة الوقت الحقيقي Application of Real Time System
مثال : الرادار ، الاشارات الضوئية ، انظمة الامن و الحماية ، التحكم في مركبات الفضاء

14. 11 تطبيقات الوسائط المتعددة Multimedia
انتاج الصور المتحركة ، الافلام ، الانتاج التلفزيوني

15. 12 الرسم و العاب الحاسوب Computer Games
هي انتاج برامج تعدد الوسائط و حيث انها تناسب فئة عمرية محددة

16. المعدات Hardware Devices
Display Hardware
Video display devices
Hard-copy devices
Input devices
Locator Devices
Keyboard devices
Choice Devices

17. 3 اجهزة عرض و طباعة الرسومات Displaying and Printing Devices
3.1 اجهزة عرض الرسومات Video Display Device
الشاشات اهم وسائل عرض الرسومات
انوعاها
انبوبة اشعة المهبط Cathode Ray Tube CRT
انبوبة التخزين المباشر Direct View Storage Tube
شاشات العرض المسطح Flat Display Panel

18. انبوبة اشعة المهبط Cathode Ray Tube CRT
تتكون من اربعة اجزاء
ا - قاذف الالكتروان Electron Gun
يتكون من المهبط و شبكة التحكم
يتم تسخين مادة المهبط بواسطة تيار كهربي و تقوم شبكة التحكم بالتحكم بشدة الشعاع اللازم

19. يتبع
ب - نظام التجميع البؤري Focusing System يقوم هذا النظام بتجميع الشعاع القادم على شكل نقطة، تظهر على الشاشة جـ - نظام الانحراف Deflection System يقوم هذا النظام بتحويل اتجاه الشعاع (عمودي و افقي) الى المكان المطلوب في الشاشة

20. يتبع الشاشة الفسفورية Phosphor Coated Screen
هذا الجزء من انبوبة المهبط عبارة عن شاشة مطلية بالفسفور ، تمتاز بسرعة توهجها، حيث تظهر النقطة على الشاشة

21. يتبع الكثافة النقطية Resolution هو اكبر عدد من النقاط دون تقاطع
عدد النقاط لكل سنتمتر يمكن رسمها بشكل عمودي و افقي
النقاط المتجاورة يجب ان لا تتداخل
لتحقيق ذلك : يجب ان تتباعد النقطتان بمسافة اكبر من قطر كل نقطة ”توزيع قاوس“

22. يتبع
دقة كثافة الرسم تصل 1280 نقطة افقي ، 1024 نقطة عمودي

23. دقة الشاشة

24. يتبع Type Resolution VGA 640×480 640×350 320×200 720×400 SVGA 800×600HD
1366x768
WHUXGA
7680×4800

25. برمجيات الرسم و علاقتها باجهزة الادخال و الاخراج و الذاكرة
يتركز اهتمام مصمي البرامج لتوفير افضل الخصاص لرحة المستخدم و يتطلب ذلك توفر امكانات كبيرة في اجهزة المعالجة و بطاقات الشاشة و كذلك ذاكرة اساسية كما يتطلب ذلك برمجيات متقدمة object oriented و الاستفادة من مفهوم التوارث

26. طريقة عرض الرسومات Video Display Methods
الطريقة الاولى: العرض باستخدام خطوط المسح النقطي Raster Scan Display
يعتمد عمل هذه الطريقة على حركة الالكتونات التي ترتطم بالطلاء الفسفوري و ذلك من اعلى الشاشة الى اسفلها حيث يضاء هذا الطلاء عند نقطة الارتطام

27. يتبع يتم تخزين الصورة في مصفوفة من النقاط Pixels
تجمع في منطقة تسمى ذاكرة حيز الانعاش Refresh Buffer
يتم نقلها الى مسيطر الفيديو ليرشقها على الشاشة سطرا سطرا
يتم تمثيل النقطة المضائة ب 1 و 0 للغير مضائة

28. يتبع
يتم الرشق من اعلى الي اسفل و من اليسار الى اليمين بصورة دورية و سريعة
الانظمة عالية الجودة تحتاج الى 24 بت لكل نقطة لمعالجة الالوان
دورة الانعاش تصل الى اطار لكل ثانية
سرعة الانعاش تقاس ب Hertz مثال 60Hz
تعتبر اكثر شيوعا من المسح العشوائي

29. يتبع
صورتها تقارب الحقيقية

30. يتبع الطريقة الثانية: العرض العشوائي Random Scan Display
بدءا الرسم بشكل عشوائي و يكون الرسم بشكل خطوط تمثل الصورة المراد رسمها

31. يتبع
في هذه الطريقة
يسلط قاذف الاكترونات على منطقة رسم الخطوط المكونة للصورة
يترواح معدل اعادة الانعاش حسب تعقيد الصورة من 30-60

32. التعامل مع الالوان الالون الساسية : الاحمر ، الأخضر ، الأزرق النتائج
الاخضر
الاحمر
اسود
احمر 1
اخضر
ازرق
ازرق داكن
ارجواني
ابيض

33. يتبع
يمكن الاستمرار زيادة مستويات حيز الذاكرة لتمثيل عدد اكبر من الألوان
الجدول السابق يحتاج 28=256 مستوى
يمكن اعادة تجمعيها بدمج ثلاثي لنحصل على 3(8(2))= لون

34. انبوية اشعة المهبط الملونة Color CRT
تعرض انبوبة اشعة المهبط صورا ملونة باستخدام مجموعات من النقط الفسفورية، كل منها يبعث لونا مختلفا (احمر، اخضر، ازرق)
هناك طريقتان لانتاج الألوان:
طريقة الامتصاص Beam Penetration
سطحين من الفسفور (احمر، اخضر)
تعتمد على السرعة (السريعة للاحمر ، البطيئة للاخضر، المتوسط البرتقالي و الاصفر)

35. يتبع تنتج فقط اربع اللوان غالية الثمن الصور المعروضة ذات جودة رديئة
طريقة الظل Shadow Mask
ثلاث نقاط فسفورية على كل موقع pixel
Red, Green, Blue (RGB)
شبكة ظل خلف الشاشة مثقبة لنقاط الفسفور

36. يتبع تنتج الالون باظهار اللون و اخفاءه انواع شاشات اخرى
انبوبة التخزين المباشر للصورة Direct View Storage Tube
تعالج مشكلة شاشة انبوبة المهبط التي تحتاج الى الانعاش
يتم تخزين الصورة داخل انبوبة المهبط خلف الشاشة

38. شاشات اللوح المسطح Flat Panel Display
تعالج عمق الشاشة و مستوى فلطحتها
مثال:
تقنية شاشة السائل البلوري Liquid Crystal Display LCD
طبقة رقيقة من مادة سائلة قابلة للتبلور بين صفيحتين زجاجيتين مستقطبتين
عليها اسلاك رفيعة افقية على احدها و عمودي على الثانية

39. يتبع
عند مرور التيار الكهربي يتم ترتيب البلورات لتظهر نقطة مظلمة ، تحاج الى اضاءة
تكلف اربع اضاعف شاشة المهبط
سهلة النقل
قليلة استهلاك الكهرباء
سمكها 1-2 انش
سهولة القراءه بسبب عدم الاشعاع

40. يتبع صورة خالية من الرجة Flicker سعرها رخيص لا تنتج صور ملونة
لا تسمح بالتعديل على الصورة

41. يتبع مستخدمة في ساعات اليد ، الالات الحاسبة ، التفاز ، الحاسوب
شاشة الاشعاع الضوئي Light Emitting Diode LED
نقاط برتقالية و صفراء اللون
طبقة من الزنك و المنغنيز بين لوحين من الزجاج

42. يتبع عليها اسلاك رفيعة افقية على احدها و عمودي على الثانية
مستخدمة في الحواسب
غير منتشرة كما الحال في LCD

43. يتبع شاشة البلازما Plasma Display Panel PDP لوحان من الزجاج
اسلاك متعامدة بينها غاز النيون يضيئ عند نقاط التقاطع
شاشات حواسيب كبيرة و شاشات حساسة للمس

44. اجهزة الطباعة الورقية الطابعات Printers
طابعات المصفوفة النقطية Dot Matrix Printer
الرمز النقطي مجموعة من النقاط المرتبة
رأس الطباعة عبارة عن مجموعة من الدبابيس 7-9

45. يتحرك الرأس على عرض الورقة من اليسار الي اليمين ، يبرز لكل رمز دبابيس بشكل معين بفعل الكهرباء
يضرب الرأس على شريط التحبير
في النهاية يتكون الرمز
تستخدم هذه الطابعات عند الحاجة للسرعة بغض النظر عن الجودة

46. يتبع تستخدم لطباعة عدد كبير من اللغات منها اليوناية و الرسومات
ارخص انواع الطابعات

47. 2 طابعات النفذ الحبري Ink Jet Printers
تطبع الرمز بنف سيل من قطرات الحبر تندفع من فوهة الى موقعها الصحيح باستخدام صفائح تقوم بشحنها كهربائيا

48. 3 طابعات الليزر Laser Printers
الاكثر تطورا
تحتوي على معالج
اشعة ليزر من قرص يدور بسرعة كبيرة على ورق مشحون كهربائيا

49. الراسمات Plotters الراسمات النفاثة للحبر Ink Jet Plotters
توزيع نقاط حبر ملونة على ورق ملفوف على اسطوانة تدور
راسمات القلم Pen Plotters
تشبة الرسم اليدوي
راسمات السرير المسطح
توضع الورق على سطح يسمي سرير

50. يتبع تتحرك اله تحمل اقلام في الاتجاهات الاربعة للرسم
راسمات الاسطوانة Drum Plotters
تستخدم لفافا من الورق يتحرك فوق اسطونة
فوق الاسطوانة مجموعة اقلام ، تتحرك الاسطوانة و الاقلام للرسم

51. اجهزة ادخال الرسم التفاعلية
لوحة المفاتيح Keyboard
تستخدم الادخال بيانات الرسومات مثل الاحداثيات
لوحة الرسومات الرقمية Digitizer Graphics Tablet
سطح املس يرسم عيله بابرة خاصة
السطح حساس لوقع اللمس
يتم تحويل الاحداثيات للحاسوب

52. اجهزة الادخال اجهزة تحديد الموقع تحديد الموقع تحديد و اظهار كائن
Tablet, Mouse, Trackball, Joystick, Touch Panel, Light Pen
لوحة المفاتيح
ادخال رموز و احرف و ارقام
اجهزة الاختيار
اخيار حدث محدد
Function keys

53. القلم الضوئي Light Pen
قلم يحتوي على خلايا ضوئية في راسة ، يستخدم لتحديد لحداثيات اللمس
الفأرة Mouse
تستخدم لتحريك المؤشر على الشاشة
تنفيذ اوامر معينة بالزر اليسار او اليمين
كرة المسار Track Ball
نفس استخدام الفأرة لكنها اقل حيز

54. الادخال بلمس الشاشة Touch Panel Screen
يتم الادخال بلمس الشاشة بالاصبع
مستخدمة في الحاسوب و اجهزة الاتصال (جوال)
مقبط اللعب Joystick
مقبط متصل بقاعدة الكترونية يمسك باليد لتحديد مسار المؤشر

55. الربط بين الاجهزة و البرمجة و انظمة الرسم
لغات البرمجة هي الادوات المستخدمة للرسم بالحاسوب
Fortran, CAD, Basic , C
PHIIGS, GKL
GKL for 2D
PHIIGS for 3D

56. خلاصة
أ. أشرف طـه

57. لمحة عن الوحدة الدراسة القادمة
عمليات الرسم البسيط من خلال الخوازميات رسم الخطوط و الدوائر

58. Q & A