संगणक व्युत्पन्न प्रतिमा (Computer-Generated Images) 

(सीजीआय) ही कला, मुद्रित माध्यम, व्हिडिओ गेम्स, सिम्युलेटर, संगणक अ‍ॅनिमेशन आणि चित्रपट, टेलिव्हिजन प्रोग्राम, शॉर्ट्स, जाहिराती आणि व्हिडिओंमधील व्हीएफएक्समध्ये प्रतिमा तयार करण्यासाठी किंवा योगदान देण्यासाठी कॉम्प्यूटर ग्राफिक्सचा उपयोग करतात. प्रतिमा डायनॅमिक किंवा स्थिर असू शकतात आणि ती द्विमितीय (2 डी) असू शकतात, जरी सीजीआय हा शब्द चित्रपट आणि टेलिव्हिजनमधील वर्ण, देखावे आणि विशेष प्रभाव तयार करण्यासाठी वापरल्या जाणा-या थ्रीडी संगणक ग्राफिकचा संदर्भ घेण्यासाठी वापरला जातो. जे 'सीजीआय अ‍ॅनिमेशन' म्हणून वर्णन केले आहे. १९८६ च्या ‘फ्लाइट ऑफ द नेव्हिगेटर’ या चित्रपटात सर्वप्रथम त्याचा वापर करण्यात आला.

सीजीआयच्या उत्क्रांतीमुळे १९९० च्या दशकात व्हर्च्युअल सिनेमॅटोग्राफीचा उदय झाला, जिथे सिमुलेटेड कॅमेराची दृष्टी भौतिकशास्त्राच्या नियमांनी प्रतिबंधित नाही. सीजीआय सॉफ्टवेअरची उपलब्धता आणि संगणकीय गती वाढीमुळे वैयक्तिक कलाकार आणि छोट्या कंपन्यांना त्यांच्या घरातील संगणकांकडून व्यावसायिक-दर्जाचे चित्रपट, खेळ आणि उत्कृष्ट कला तयार करण्याची परवानगी मिळाली आहे.

लँडस्केप्स प्रतिमा (Landscape Images)

अ‍ॅनिमेटेड प्रतिमा केवळ संगणक-व्युत्पन्न प्रतिमांचा भाग बनवतात; नॅचरल लुकिंग लँडस्केप्स (जसे फ्रॅक्टल लँडस्केप्स) देखील संगणक अल्गोरिदम द्वारे तयार केले जातात. फ्रॅक्टल पृष्ठभाग तयार करण्याचा एक सोपा मार्ग म्हणजे त्रिकोणी जाळी पध्दतीचा विस्तार वापरणे.

स्थापत्य देखावे (Architectural Scenes)

आधुनिक आर्किटेक्ट ग्राहक आणि बिल्डर या दोघांसाठी 3-आयामी मॉडेल तयार करण्यासाठी संगणक ग्राफिक फर्मकडून सेवा वापरतात. हे संगणक व्युत्पन्न मॉडेल पारंपारिक रेखाचित्रांपेक्षा अधिक अचूक असू शकतात. आर्किटेक्चरल अ‍ॅनिमेशन आणि इमारतीचा पर्यावरण आणि आसपासच्या इमारतींशी संबंधित भाग असू शकतो. कागदाचा आणि पेन्सिल साधनांचा वापर न करता आर्किटेक्चरल स्पेसचे भाषांतर आता संगणकाच्या सहाय्याने अनेक आर्किटेक्चरल डिझाइन सिस्टमसह व्यापकपणे स्वीकारली जाणारी पद्धत आहे.

आर्किटेक्चरल मॉडेलिंग साधने आर्किटेक्टला जागेची कल्पना करण्यास आणि परस्पर संवादात्मक पद्धतीने वॉक-थ्रॉस करण्याची परवानगी देतात. आर्किटेक्चरमधील विशिष्ट अनुप्रयोगांमध्ये केवळ इमारतींच्या रचनांचे तपशील यांचा समावेश नसतो तर दिवसा आणि वेगवेगळ्या वेळी सूर्यप्रकाशाने एखाद्या विशिष्ट डिझाइनवर कसा परिणाम होईल याचा परिणाम होतो.

आर्किटेक्चरल मॉडेलिंग साधने आता इंटरनेटवर आधारित बनू लागली आहेत. तथापि, इंटरनेट-आधारित सिस्टमची गुणवत्ता अद्याप अत्याधुनिक इन-हाउस मॉडेलिंग सिस्टमपेक्षा मागे आहे. काही अनुप्रयोगांमध्ये, संगणक-व्युत्पन्न प्रतिमा "रिव्हर्स इंजिनियर" ऐतिहासिक इमारतींसाठी वापरल्या जातात.

शारीरिक मॉडेल (Anatomical Models)

कंकाल अ‍ॅनिमेशनमध्ये वापरलेले संगणक व्युत्पन्न मॉडेल नेहमीच शारीरिकरित्या योग्य नसतात. तथापि, सायंटिफिक कम्प्यूटिंग आणि इमेजिंग इन्स्टिट्यूटसारख्या संस्थांनी शरीररित्या संगणकावर आधारित मॉडेल विकसित केले आहेत. संगणकाद्वारे व्युत्पन्न शरीरविषयक मॉडेल्सचा उपयोग शिकवण्या व कार्य करण्याच्या उद्देशाने केला जाऊ शकतो. आजपर्यंत, कलाकारांनी बनवलेल्या वैद्यकीय प्रतिमांचा वैद्यकीय विद्यार्थ्यांद्वारे वापर केला जात आहे, जसे की फ्रँक एच. नेटरच्या प्रतिमा, उदा. हृदय प्रतिमा. तथापि, बरीच ऑनलाईन शारीरिक मॉडेल उपलब्ध होत आहेत.

एकट्या रुग्णाचा क्ष-किरण ही संगणकीकृत प्रतिमा नाही, जरी ती डिजीटल झाली असेल. तथापि, ज्या अनुप्रयोगांमध्ये सीटी स्कॅन आहे त्यामध्ये त्रिमितीय मॉडेल स्वयंचलितपणे ब-याच सिंगल-स्लाइस एक्स-रेमधून तयार होते, ज्यामुळे "संगणक व्युत्पन्न प्रतिमा" तयार होते.

आधुनिक वैद्यकीय अनुप्रयोगांमध्ये, रुग्ण-विशिष्ट मॉडेल्स 'संगणक सहाय्य  शस्त्रक्रिया' मध्ये तयार केली जातात. उदाहरणार्थ, एकूण गुडघा बदलण्यामध्ये, शस्त्रक्रियेची काळजीपूर्वक योजना आखण्यासाठी करता येते. हे त्रिमितीय मॉडेल सहसा रुग्णाच्या स्वतःच्या शरीररचनाच्या योग्य भागाच्या एकाधिक सीटी स्कॅनमधून काढले जातात. हृदयरोगाचा उपचार करण्यासाठी सामान्य पद्धतींपैकी एक, और्टिक वाल्व्ह इम्प्लांटेशनच्या नियोजनासाठी अशा मॉडेल्सचा वापर केला जाऊ शकतो. कोरोनरी ओपनिंग्जचे आकार, व्यास आणि स्थिती रुग्णांपर्यंत मोठ्या प्रमाणात बदलू शकते हे लक्षात घेता, एखाद्या मॉडेलचे एक्सट्रॅक्शन (सीटी स्कॅनमधून) जे रुग्णांच्या वाल्व शरीर रचनाशी जवळचे साधनाचे असते त्या प्रक्रियेचे नियोजन करण्यासाठी अत्यंत फायदेशीर ठरु शकते.

कापड आणि त्वचेच्या प्रतिमा (Cloth and Skin Images)

आजपर्यंत, डिजिटल पात्राचे कपडे आपोआप नैसर्गिक मार्गाने दुमडणे बरेच अ‍ॅनिमेटरसाठी एक आव्हान आहे. चित्रपट, जाहिराती आणि सार्वजनिक प्रदर्शनाच्या इतर पद्धतींमध्ये त्यांचा उपयोग करण्याव्यतिरिक्त, कपड्यांच्या संगणक व्युत्पन्न प्रतिमा आता नियमितपणे शीर्ष फॅशन डिझाइन फर्म वापरतात.

मानवी त्वचेच्या प्रतिमेचे प्रतिपादन करण्याच्या आव्हानामध्ये वास्तववादाचे तीन स्तर आहेत:

  1. स्थिर स्तरावर वास्तविक त्वचेच्या सदृशतेमध्ये फोटो वास्तववाद.
  2. त्याच्या हालचालींसारखे दिसणारे भौतिक वास्तव.
  3. क्रियांना प्रतिसाद म्हणून सदृश कार्य वास्तववाद.

परस्परसंवादी अनुकरण आणि व्हिज्युअलायझेशन (Interactive Simulation and Visualization)

संवादात्मक व्हिज्युअलायझेशन डेटाचे प्रस्तुतीकरण आहे जे गतीशीलपणे भिन्न असू शकते आणि वापरकर्त्यास एकाधिक दृष्टीकोनातून डेटा पाहण्याची परवानगी देतो. फ्लूईड डायनेमिक्समधील प्रवाहाच्या नमुन्यांच्या व्हिज्युअलायझेशनपासून ते विशिष्ट कॉम्प्यूटर एडेड डिझाइन ॲप्लिकेशन्स पर्यंतचे अनुप्रयोग क्षेत्र लक्षणीय बदलू शकतात. प्रस्तुत डेटा विशिष्ट दृश्यास्पद दृश्यांशी संबंधित असू शकतो जो वापरकर्ता सिस्टमशी संवाद साधत बदलला - उदा. फ्लाइट सिम्युलेटर सारख्या सिम्युलेटर जगाचे प्रतिनिधित्व करण्यासाठी सीजीआय तंत्राचा व्यापक वापर करतात.

संगणक अ‍ॅनिमेशन (Computer Animation)

लँडस्केपच्या संगणकावर तयार कंलंल्या प्रतिमा स्थिर असू शकतात, परंतु कॉम्प्यूटर अ‍ॅनिमेशन फक्त मूव्हीसारख्या डायनॅमिक प्रतिमांवर लागू होते. तथापि, सर्वसाधारणपणे, संगणक अ‍ॅनिमेशन हा शब्द गतीशील प्रतिमांना संदर्भित करतो जे वापरकर्त्याच्या परस्परसंवादास अनुमती देत ​​नाही आणि वर्च्युअल वर्ल्ड हा शब्द परस्पर एनिमेटेड वातावरणासाठी वापरला जातो.

संगणक अ‍ॅनिमेशन मूलत: 3 डी मॉडेल्सचे स्टॉप मोशन अ‍ॅनिमेशन आणि 2 डी इलस्ट्रेशन्सचे फ्रेम-बाय-फ्रेम अ‍ॅनिमेशन कलेचे डिजिटल उत्तराधिकारी आहे. संगणकावर तयार केलेले अ‍ॅनिमेशन इतर शारीरिकदृष्ट्या आधारित प्रक्रियांपेक्षा अधिक नियंत्रणीय असतात. हे एका ग्राफिक कलाकाराला प्रॉप्सचा वापर न करता अशी सामग्री तयार करण्यास अनुमती देखील देऊ शकते.

हालचालींचा भ्रम निर्माण करण्यासाठी, संगणकाच्या स्क्रीनवर एक प्रतिमा प्रदर्शित केली जाते आणि आधीच्या प्रतिमेसारखीच नवीन प्रतिमेची पुनर्स्थित केली जाते, परंतु वेळ डोमेनमध्ये थोडीशी प्रगत तंत्रज्ञान टेलिव्हिजन आणि हालचालींच्या चित्रांद्वारे हालचालींचा भ्रम कसा प्राप्त होतो यासारखेच आहे.

आभासी जग (Virtual Worlds)

आभासी जग हे एक नक्कल वातावरण आहे, जे वापरकर्त्यास अ‍ॅनिमेटेड वर्णांसह संवाद साधण्याची परवानगी देते किंवा अ‍ॅनिमेटेड वर्णांच्या वापराद्वारे इतर वापरकर्त्यांशी संवाद साधू देते. व्हर्च्युअल वर्ल्ड वापरकर्त्यांनी परस्परसंवाद करण्यासाठी आहे.

कोर्टरुममध्ये (In Courtrooms)

संगणक-व्युत्पन्न प्रतिमा प्रामुख्याने २००० च्या दशकापासून कोर्टरुममध्ये वापरल्या जात आहेत. तथापि, काही तज्ञांनी असा युक्तिवाद केला की तो पूर्वग्रहदूषित आहे. ते न्यायाधीशांच्या मदतीसाठी किंवा निर्णायक मंडळाचा उपयोग घटनेचा पुरावा, किंवा गृहीतकांना चांगल्या प्रकारे दृश्यास्पद करण्यासाठी मदत करण्यासाठी करतात. तथापि, १९९७ च्या अभ्यासानुसार असे दिसून आले आहे की लोक अंतर्ज्ञानी भौतिकशास्त्रज्ञ आहेत आणि संगणकाद्वारे तयार केलेल्या प्रतिमांवर सहज परिणाम करतात. म्हणूनच हे महत्त्वाचे आहे की न्यायालयीन अधिकारी आणि इतर कायदेशीर निर्णय घेणा-यांना याची जाणीव करुन दिली पाहिजे की असे प्रदर्शन केवळ कार्यक्रमांच्या एका संभाव्य क्रमाचे प्रतिनिधित्व करतात.

हालचाल कॅप्चर (Motion Capture)

संगणकीय व्युत्पन्न प्रतिमा सीजीआय आणि अ‍ॅनिमेशनसह येणा-या दोषांचे अधिक चांगल्या प्रकारे कव्हर करण्यासाठी मोशन कॅप्चरच्या संयोगाने वापरली जातात. संगणकाद्वारे व्युत्पन्न प्रतिमा प्रत्यक्षात दिसू शकत नाहीत अशा व्यावहारिक अनुप्रयोगात मर्यादित आहेत. हा प्रभाव मनुष्यासारख्या उत्कटतेने दिसणा-या गोष्टी ओळखण्याची मानवी क्षमता संदर्भित करतो. एखादी कृती करत असलेल्या माणसाचे फुटेज मिळविण्यासाठी कलाकार मोशन कॅप्चर रिगचा वापर करु शकतात आणि नंतर संगणक-व्युत्पन्न प्रतिमांसह अचूकपणे त्याची प्रतिकृती बनवू शकतात.

शारीरिकरित्या अचूक डिजिटल मॉडेल्सची कमतरता मोशन कॅप्चरच्या आवश्यकतेमध्ये योगदान देते कारण ती संगणक-व्युत्पन्न प्रतिमांसह वापरली जाते. संगणक-व्युत्पन्न प्रतिमा केवळ प्रस्तुत केलेल्या ऑब्जेक्टच्या केवळ बाहेरील किंवा त्वचेचे प्रतिबिंब दर्शविते म्हणून, बोलण्यासारख्या बारीक मोटार कंट्रोलमध्ये वापरल्या जाणा-या इंटरलॉकिंग स्नायू गटांमधील असीमित लहान संवाद हस्तगत करण्यात अपयशी ठरते. चेह-याची गती आकाराच्या ओठांद्वारे आणि जीभांच्या हालचालींसह आवाज निर्माण करते तसेच बोलण्यासमवेत चेह-यावरील भाव हातांनी प्रतिकृती बनविणे अवघड आहे. मोशन कॅप्चर चेहर्यावरील स्नायूंच्या अंतर्गत हालचाली पकडू शकतो.