Что такое векторная графика

Векторная графика – это способ представления разных объектов, а так же изображений в компьютерной графике, которая основана на использовании обычных геометрических объектов, таких как: точки, линии, сплайны и многоугольники. Все объекты векторной графики являются графическими изображениями математических функций. Этот термин – полная противоположность растровой графики, которая представляет нам изображение как матрицу уже фиксированного размера, состоящую из пикселей со своими геометрическими параметрами.

Для создания изображения векторного формата, которое будет отображаться на растровом устройстве, применяют преобразователи, которые делятся на:

-программные

-аппаратные (встроенные в видеокарту)

Как мы уже говорили выше, векторная графика описывает изображение при помощи прямых и изогнутых линий, которые называются «вектора». Так же, не менее важную роль играют параметры, описывающие цвета и расположение. Например, изображение листа (с дерева), описывается точками, через которые проходит замкнутая линия, создавая контур этого самого листа. Его цвет задается цветом контура и области внутри контура.

Рис.1 Растровое и векторное представление листа с дерева.

Итак, векторное представление заключается только в описании элементов изображения алгебраическими кривыми, которые указывают их цвет и заполняемость (следует вспомнить и круг, и окружность, ибо это разные фигуры). Например, красный эллипс (Эллипс – линия пересечения круглого конуса с плоскостью, встречающей одну его полость) на белом фоне будет описан, естественно, всего двумя формулами – эллипса и прямоугольника соответствующих цветов, а так же размеров и место расположения. Из этого следует вывод, что такое описание займет намного меньше места, чем в самом первом случает. Существует еще одно преимущество – это по-настоящему качественное масштабирование в любую сторону, в которую вам надо. Кстати, как уменьшение, так и увеличение всех объектов производится, соответственно, увеличением или уменьшением коэффициентов в математических формулах.

Есть недостаток – увы, векторный формат имеет свойство быть невыгодным при передаче различных изображений, где огромное количество оттенков, и мельчайших деталей (к примеру, фотографий). В этом случае, мельчайший блик, мельчайшая деталь будет представляться нам не как совокупность одноцветных точек, а самой сложной алгебраической формулой или совокупностью графических примитивов, каждый из которых, является отдельной формулой. А вот это уже ведет к утяжелению файла. Так же, если Вы захотите перевести изображение из растрового в векторный формат, то это приведет к такой проблеме, как некорректное масштабирования в большую сторону в последнем вышеупомянутом формате. Хочу заметить, что от увеличения линейных размеров количество различных деталей (или оттенков) на единицу площади больше никак не становятся. Именно это ограничение накладывается разрешением большим количеством вводных устройств:

- сканеры

-цифровые фотокамеры и многие другие.

Из этого сделаем вывод о преимуществах векторной графики:

Первое преимущество:

Размер, который занимает описательную часть, никак не зависит от настоящей величины объекта, что, кстати, позволяет описать большой объект файлом почти самого минимального размера при этом, используя маленькое количество информации.

Второе преимущество:

Из–за того, что информация о самом объекте хранится в описательной форме, можно увеличить графический примитив во столько раз, во сколько нам надо. Например, возьмем ту же самую дугу окружности r, и она останется гладкой.
Хотя, если кривая представлена в виде ломанной, как нам кажется, линии, увеличение покажет, что никакая она на самом деле не кривая

Третье преимущество:

Так как параметры объектов хранятся, значит, они могут быть легко изменены. В то же время, это означает, что перемещение, и масштабирование, и вращение, и заполнение, и много другое никак не делают качество рисунка хуже. Более того, обычно указываются размеры в аппаратно-независимых единицах, которые ведут к самой лучшей возможной растеризации на любых растровых устройствах.

Четвертое преимущество:

И при увеличении, и при уменьшении объектов толщина линий может быть задана постоянной величиной, совершенно не отталкиваясь от реального контура этого объекта.

Помимо преимуществ есть еще и недостатки:

Первый недостаток:

К сожалению, не каждый объект может быть легко изображен в векторном виде – для нарисованного «клона» оригинального изображения может потребоваться огромное количество объектов с высокой сложностью, что, на самом деле, ужасно негативно влияет на количество памяти, которое занимает изображение.

Так же, требуется время для его отображения или, по-другому, отрисовки.

Второй недостаток:

Слишком прост перевод векторной графики в растр.

Казалось бы: « О, так это же хорошо!», но не тут –то было. Обратного пути почти не существует – трассировка растра не всегда обеспечивает высокое качество векторного рисунка. Ибо для перевода из растровой графики в векторную требуется довольно большое количество вычислительных мощностей и немалое количество времени.

Третий недостаток:

Спецификации векторных форматов (так же как и рендереры векторной графики) намного сложнее таковых для растровой графики.

Четвертый недостаток:

Масштабируемость – это преимущество векторной графики, к сожалению, пропадает, когда мы имеем дело с очень малыми разрешениями графики (к примеру, иконки размером 32х32 или 16х16). Картинку приходится подгонять вручную, чтобы не было «грязи». Кстати, в векторных шрифтах TrueType если очень сложные коды хинтинга, которые позволяют избавиться от пропущенных, или наоборот, излишне толстых линий.

Существуют типичные примитивные объекты, такие как:

- Линии и ломаные линии

- Многоугольники

- Окружности и эллипсы

- Кривые Безье

- Текст (в компьютерных шрифтах как TrueType, каждая буква создается из кривых Безье)

Данный список неполон. Более того, есть различные типы кривых – Catmull-Rom сплайны, NURBS и многие другие - которые используются в разных приложениях.

Также можно рассматривать растровое изображение как примитивный объект, который ведет себя как прямоугольник.

Дата добавления: 2014-11-06; просмотров: 399; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!