Векторная графика

Материал из ПИЭ.Wiki

Перейти к: навигация, поиск

Векторная графика (vector graphics) — вид компьютерной графики, используемой в различных приложениях для рисования.

На верхнем рисунке представлена векторная графика, состоящая из линий и заливок. На нижнем – растровое изображение, состоящее из пикселей.

Векторная графика – построение изображения с помощью “векторов” - функций, которые позволяют вычислить положение точки на экране или бумаге. Векторная графика описывает изображения с использованием прямых и изогнутых линий (векторов), а также параметров, описывающих цвета и расположение. Совокупность таких “векторов” - векторное изображение. Векторы представляют собой математическое описание объектов относительно точки начала координат. Проще говоря, чтобы компьютер нарисовал прямую, нужны координаты двух точек, которые связываются по кратчайшей, для дуги задается радиус и т.д. Таким образом, векторная иллюстрация - это набор геометрических примитивов. Сложность при передаче данных из одного векторного формата в другой заключается в использовании программами различных алгоритмов, разной математики при построении одних и тех же объектов. Векторная графика не зависит от разрешения, т.е. может быть показана в разнообразных выходных устройствах с различным разрешением без потери качества.

Векторное представление заключается в описании элементов изображения математическими кривыми с указанием их цветов и заполнения. При этом увеличение или уменьшение объектов производится увеличением или уменьшением соответствующих коэффициентов в математических формулах. При увеличении рисунок фактически заново перерисовывается, благодаря чему векторный рисунок можно «растягивать» на любой размер. Но векторный формат становится невыгодным при передаче изображений с большим количеством оттенков или мелких деталей (например, фотографий), потому что каждый мельчайший блик будет представляться не совокупностью одноцветных точек, а сложнейшей математической формулой или совокупностью графических примитивов, каждый из которых, является формулой. А это приводит к утяжелению файла.

Увеличенный фрагмент растрового (А) и векторного (Б) изображений


В отличие от растровой графики позволяет пользователю создавать и модифицировать исходные изобразительные образы при подготовке рисунков, технических чертежей и диаграмм путем их вращения, увеличения или уменьшения, растягивания и т.д. Эти возможности обеспечиваются тем, что графические образы создаются и хранятся в памяти ЭВМ в виде формул, описывающих различные геометрические фигуры,которые являются компонентами изображения. Помимо данных, описывающих изображение, векторные файлы содержат "заголовок", где отражается общая для чтения файла информация, и "палитра", в которой помещаются сведения о цвете всех (в том числе наименьших) объектов изображения.

Перевести векторный рисунок в растровый не составляет никаких проблем, обратный же процесс фактически требует ручной перерисовки контуров рисунка. Существующие автоматические программы-трассировщики (вроде Corel Trace или Adobe StreamLine) пока успешно справляются только с относительно простыми рисунками с четкими линиями-границами между оттенками. Для работы с векторными файлами требуется специальное программное обеспечение (CorelDraw, Adobe Illustrator, Macromedia FreeHand, Inkscape и др.) Обычные графические программы в лучшем случае предлагают при открытии векторного файла задать размер рисунка (как в случае с Adobe Photoshop при открытии EPS-файла) и растрируют файл, а чаще всего не поддерживают векторные форматы вообще или поддерживают только один формат - WMF. Также нет универсального векторного редактора, корректно поддерживающего большинство самых распространенных векторных форматов. Более того часто файлы, сохраненные в новой версии программы в новом формате могут не поддерживаться старой версией программы (как в случае с CorelDraw).

Для Интернета Консорциум W3C ввел открытый формат двумерной векторной графики SVG (Scable Vector Graphics), являющийся XML-подобным языком, позволяющим отображать три типа графических объектов: форм векторной графики (vector graphics shapes), изображений и текста. При этом графические объекты могут преобразовываться, группироваться и анимироваться. Спецификация SVG включает так называемую объектную модель документа - DOM (Document Object Model), облегчающую обработку графических объектов.

Содержание

Характеристика векторной графики

Основные достоинства векторной графики:

  1. Удобство ее использования для изображений, состоящих из элементов, которые могут быть разложены на простейшие геометрические объекты (линии, окружности, многоугольники, текст и т.п.).
  2. Векторные данные легко масштабируются и поддаются различного рода манипуляциям (в том числе вращению, вытягиванию, сжатию и т.п.).
  3. Векторные изображения легко адаптируются к различным устройствам вывода и принципиально могут быть преобразованы в другой векторный формат, но в этом случае могут появиться проблемы, связанные с использованием программами разных алгоритмов и математики при построении одних и тех же объектов.
  4. Векторная графика экономна в плане объемов дискового пространства, необходимого для хранения изображений: это связано с тем, что сохраняется не само изображение, а только некоторые основные данные, в частности, координаты опорных и управляющих точек, используя которые программа всякий раз заново воссоздает изображение. Кроме того, описание цветовых характеристик не сильно увеличивает размер файла, поскольку данные о цвете идентичны для всего объекта.
  5. Объекты векторной графики легко трансформируются и ими легко манипулировать, что не оказывает практически никакого влияния на качество изображения ввиду того, что растеризация изображения (пространственная или линейная дискретизация элементов — это неизбежный этап) происходит в момент вывода на внешнее устройство (экран или печатающее устройство).
  6. Векторная графика максимально использует возможности разрешающей способности любого выводного устройства (изображение всегда будет выглядеть настолько качественно, насколько позволяет данное устройство).
  7. Важным преимуществом программ векторной графики является развитая интеграция векторных изображений и текста, единый подход к ним, и как следствие, — возможность создания конечного продукта (в отличие от программ точечной графики). Поэтому редакторы векторной графики незаменимы в области дизайна, технического рисования, для чертежнографических и оформительских работ.

Основные недостатки векторной графики:

  1. Проблематичность ее использования для передачи сложных изображений (например фотографий).
  2. Визуализация векторных изображений может потребовать значительно больше времени, чем растрового файла такой же сложности, поскольку каждый элемент изображения должен быть воспроизведен отдельно и в определенной последовательности.
  3. Программная зависимость, поскольку не существует принципиальной возможности создать единый стандартный формат, который бы позволял свободно открывать любой векторный документ в любой векторной программе.
  4. Bекторный принцип описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации, как это делает сканер или цифровая фотокамера для точечной графики.

При редактировании векторной графики изменяется в первую очередь форма объекта, а цвет играет второстепенную роль. Векторные изображения используются для отображения объектов с четкой границей и ясными деталями, например, шрифтов, логотипов, графических знаков, орнаментов, декоративных композиций в рекламе и полиграфической продукции.

Векторные графические форматы файлов

  • ai

Векторный формат файлов, создаваемых программой Adobe Illustrator. У Adobe Illustrator большое число версий - Adobe Illustrator 3, Adobe Illustrator 4, Adobe Illustrator 5 и т.д. Формат ai каждой новой версии несовместим с более старыми версиями, что означает, например, файл, сохраненный в версии Adobe Illustrator 9 может быть открыт в более новой версии программы (Adobe Illustrator 10, CS, CS2 и т.д.), но не может быть открыт в более старой версии программы (Adobe Illustrator 8, 7, 6 и т.д.), хотя с версии Adobe Illustrator 10 поддерживается возможность импорта файлов более новых версий. Формат обеспечивает очень высокое качество рисунков, но по ряду параметров плохо совместим с другими программами (например, различные эффекты Adobe Illustrator и градиентная заливка могут не передаваться в другие форматы).

  • cdr

Векторный формат файлов, создаваемых программой CorelDraw. У CorelDraw большое число версий - CorelDraw 3, CorelDraw 4, CorelDraw 5 и т.д. Формат cdr каждой новой версии несовместим с более старыми версиями, что означает, например, файл, сохраненный в версии CorelDraw 9 может быть открыт в более новой версии программы (CorelDraw 10, 11, 12 и т.д.), но не может быть открыт в более старой версии программы (CorelDraw 8, 7, 6 и т.д.). Формат обеспечивает очень высокое качество рисунков, но по ряду параметров плохо совместим с другими программами (например, различные эффекты CorelDraw и градиентная заливка могут не передаваться в другие форматы).

  • cmx

Corel Presentation Exchange - формат графических программ корпорации Corel, предназначенный для передачи рисунков между разными программами. Формат поддерживается, начиная с версии CorelDraw 6.

  • eps

Относительно универсальный векторный формат файлов, поддерживаемый большинством векторных редакторов - CorelDraw, Adobe Illustrator, Macromedia FreeHand и различными узкоспециализированными программами (для плоттерной резки, гравировки, выжигания на дереве и т.д.). Формат имеет много версий и, но каждая программа поддерживает его только до опеределенной версии (например, CorelDraw поддерживает только версии до EPS 7). Формат обеспечивает очень высокое качество рисунков.

  • fla, fh

Исходные Flash-файлы, создаются в Adobe Flash .

  • svg

Сокращение от англ. Scalable Vector Graphics. Основан на XML язык разметки, предназначенный для описания двухмерной векторной графики. Формат поддерживается многими веб-браузерами и может быть использован при оформлении веб-страниц. Но, формат не обеспечивается высокого качества в отношении сложных рисунков и имеет ограничения по сфере своего использования.

  • swf

Flash-формат, который может просматриваются с помощью Flash Player, устанавливамый как plugin в браузер.

  • wmf

Windows Metafile — графический формат файла в системе Microsoft Windows. Универсальный векторный формат, поддерживаемый большинством векторных редакторов. Но, формат не обеспечивает высокое качество для сложных рисунков и имеет очень ограниченное число поддерживаемых эффектов, поэтому для профессионального использования не подходит и используется преимущественно частными пользователями. Формат поддерживается рядом веб-браузеров и может быть использован при оформлении веб-страниц.

Программное обеспечение: векторные редакторы и трассировщики

  • CorelDraw- профессиональный векторный редактор.
  • Adobe Illustrator - профессиональный векторный редактор.
  • Macromedia FreeHand - профессиональный векторный редактор.
  • Inkscape – открытый редактор векторной графики, функционально схожий с Illustrator, Freehand, CorelDraw или Xara X и использующий стандарт W3C под названием Scalable Vector Graphics (SVG).
  • RasterVect - трассировщик растровых файлов в векторные.
  • Vextractor - трассировщик растровых файлов в векторные.

Литература

  1. Воройский Ф.С. Информатика. Энциклопедический словарь-справочник: введение в современные информационные и телекоммуникационные технологии в терминах и фактах. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. - 768 с. ISBN 5-9221-0717-8.
  2. Векторная графика
  3. Учебники по программам для графики и дизайна
Просмотры
Инструменты

Besucherzahler russian mail order brides
счетчик посещений
Rambler's Top100
Лингафонные кабинеты  Интерактивные доски  Интерактивная приставка Mimio Teach