Векторная графика что это такое


Что такое векторная графика: особенности и отличия от растровой

Доброго времени суток.

Из этой статьи вы узнаете, что такое векторная графика, где ее используют, чем она отличается от растровой и какими плюсами и минусами обладает.

Векторная графика — это…

Толкование понятия «векторная графика» таково: это способ реализации объектов и рисунков на компьютере, базируемый на математических элементарных фигурах — примитивах.

К ним относятся точки, линии и параболы, их отрезки, кривые 2-го, 3-го порядка и Безье, сплайны, многоугольники, круги и окружности. Ключевую роль все-таки играют линии, так как они лежат в основе большинства изображений. Поэтому графика и называется векторной.

Для построения рисунков в ней используются вычисления и координаты. Например, чтобы нарисовать прямую, следует указать ее начало, конец и цвет.

Нужен треугольник?

Задаем координаты вершин, цвет заполнения и, по необходимости, обводки. Любую векторную картинку можно представить в виде совокупности геометрических фигур.

По типу аппликаций в начальной школе; помните, как они выглядели: грибочки, паровозики и пр.? Только данный вид творчества имеет более сложную структуру, а также позволяет менять цвет, положение и форму составных частей.

Где и как работают с векторной графикой?

Векторная графика используется на предприятиях, работа которых связана с автоматизированным проектированием. К примеру, в мастерских по изготовлению тех или иных изделий, ведь чтобы их сделать, сначала нужно на компьютере начертить макет.

Также этот вид графики востребован среди рекламщиков, в основном, потому что позволяет делать баннеры любых размеров в одинаково хорошем качестве. Векторами пользуются в своей работе архитекторы, художники, конструкторы, дизайнеры и пр.

Т.е. можно увеличивать векторную картинку или уменьшать и качество всегда будет хорошее. Как бы вы её не изменяли в размерах.

Для создания таких рисунков применяются такие программы как Adobe Illustrator, Corel DRAW, Macromedia Freehand, AutoCAD и ArhiCAD. Ранее из графических редакторов вы работали лишь с Фотошопом? В данном случае он не совсем то, что нужно, потому что поддерживает больше растровую графику, а не векторную.

Чем отличается одна графика от другой?

Хотите знать, почему векторы не применимы в программах, связанных с фотографиями (Adobe Photoshop, Corel Photo-Paint)? Разберем основные отличия векторной от растровой графики.

Последняя состоит не из линий, а из точек. Чем они меньше по размеру и в большем количестве, тем четче получается картинка. Именно из таких мельчайших разноцветных точек состоит цифровая фотография.

Попробуйте ее максимально увеличить — вы увидите множество квадратиков. Такого не произойдет с векторным изображением. Вы можете выполнять масштабирование до любых размеров, и рисунок останется в прежнем виде.

Таким образом, с помощью растровой графики создаются реалистичные изображения, а посредством векторной — геометрические.

Достоинства и недостатки

Начнем с хорошего:

  • Графический файл будет весить мало, если изображение не содержит множество деталей. В противном случае это преимущество легко перерастет в недостаток. Малый объем векторных картинок обусловлен тем, что содержит в себе не целое изображение, а лишь координаты, по которым при каждом открытии программа воссоздает его.
  • Вы можете перемещать и трансформировать объекты векторного изображения, как угодно, и этим нисколько не снизите его качество.
  • Не важно, каков формат монитора для просмотра векторной картинки — она всегда будет выглядеть одинаково.

Теперь о минусах:

  • Не каждый рисунок можно отобразить векторами, в особенности, реалистичный.
  • Перевести векторное изображение в растровое — легко, а наоборот — придется сильно постараться.
  • Невозможность автоматизации ввода графической информации, как это, например, делает сканер относительно растровых изображений.
  • Могут возникать проблемы в совместимости программ для создания и просмотра векторных картинок. Имеется в виду, что вы создали, к примеру, файл на одной проге, хотите открыть его на чужом компьютере в другой — это не всегда возможно.

Основные векторные форматы

Что касается последнего пункта среди недостатков векторов: зачастую такие ситуации возникают из-за того, что программа для просмотра рисунка не поддерживает тот формат, в котором он создавался. Если вы собираетесь работать с векторами, вам стоит знать наиболее распространенные форматы:

  • AI (Adobe Illustrator Document). Открывается практически любым графическими редакторами. Так что если вы разработаете файл, чтобы потом отправить его кому-то, выбирайте этот вариант. Он совместим с языком PostScript, с которым работают все приложения для издательства и полиграфии.

Из недостатков: в одном документе может содержаться только одна страница, имеет небольшую рабочую зону.

  • EPS (Encapsulated PostScript). Тоже базируется на языке PostScript и открывается Иллюстратором.
  • CDR. В этом виде создает документы одна из наиболее популярных прог для векторных рисунков — CorelDRAW. Отсюда и аббревиатура в названии. Особенности формата: разная компрессия для растров и векторов, возможность добавления шрифтов, очень большое поле для работы (45×45 м), файл может состоять из нескольких страниц.
  • PDF (Portable Document Format). Думаю, вы уже знакомы с ним. Данный стандарт является платформонезавизимым. В нем можно применять различные шрифты, гиперссылки, векторные и растровые рисунки. И что примечательно, в любой программе файл откроется в предусмотренном автором виде.
  • WMF (Windows Metafile). Поддерживается различными программами для операционной системы Windows, так или иначе связанными с векторами. Хоть он и универсален, редко используются профессионалами.

Этот формат не способен воспроизводить некоторые параметры, присвоенные изображению в тех или иных программах, и порой искажает цветопередачу.

  • SVG (Scalable Vector Graphics). В его основе лежит язык XML, поэтому предназначен для размещения векторных изображений в интернете. «Понимает» анимацию. Файлы этого формата, по сути, являются текстовыми, поэтому могут корректироваться в соответствующих редакторах. Но для этого нужно иметь специальные знания.

На этом рассказ о том, что такое векторная графика считаю оконченным.

Заходите чаще на мой сайт.

До скорого.

profi-user.ru

Растровая и векторная графика

Давайте попробуем разобраться, в чём отличие растровой графики от векторной?

Растровая графика

Растровое изображение, как мозаика, складывается из множества маленьких ячеек — пикселей, где каждый пиксель содержит информацию о цвете. Определить растровое изображение можно увеличив его масштаб: на определённом этапе станет заметно множество маленьких квадратов — это и есть пиксели.

Наиболее распространённые растровые форматы: JPEG, PNG.

Растровое изображение и его увеличенный фрагмент

Применение

Растровая графика удобна для создания качественных фотореалистичных изображений, цифровых рисунков и фотографий. Самый популярный редактор растровой графики — Adobe Photoshop.

Пример использования растровой графики: цифровой рисунок (автор изображения: Катя Климович)Пример использования растровой графики: фотография

Преимущества

  • Возможность создать изображение любой сложности — с огромным количеством деталей и широкой цветовой гаммой.
  • Растровые изображения наиболее распространённые.
  • Работать с растровой графикой проще, так как механизмы её создания и редактирования более привычны и распространены.

Недостатки

  • Большой занимаемый объём памяти: чем больше «размер» изображения, тем больше в нём пикселей и, соответственно, тем больше места нужно для хранения/передачи такого изображения.
  • Невозможность масштабирования: растровое изображение невозможно масштабировать без потерь. При изменении размера оригинального изображения неизбежно (в результате процесса интерполяции) произойдёт потеря качества.

Векторная графика

В отличие от растровых, векторные изображения состоят уже не из пикселей, а из множества опорных точек и соединяющих их кривых. Векторное изображение описывается математическими формулами и, соответственно, не требует наличия информации о каждом пикселе. Сколько ни увеличивай масштаб векторного изображения, вы никогда не увидите пикселей.

Самые популярные векторные форматы: SVG, AI.

Векторное изображение и его увеличенный фрагмент

Применение

Векторная графика используется для иллюстраций, иконок, логотипов и технических чертежей, но сложна для воспроизведения фотореалистичных изображений. Самый популярный редактор векторной графики — Adobe Illustrator.

Пример использования векторной графики: социальные иконки (источник изображения: MacKenzie www.freevector.com/social-websites-icons)Пример использования векторной графики: иллюстрация (автор изображения: Катя Климович)

Преимущества

  • Малый объём занимаемой памяти — векторные изображения имеют меньший размер, так как содержат в себе малое количество информации.
  • Векторные изображения отлично масштабируются — можно бесконечно изменять размер изображения без потерь качества.

Недостатки

  • Чтобы отобразить векторное изображение требуется произвести ряд вычислений, соответственно, сложные изображения могут требовать повышенных вычислительных мощностей.
  • Не каждая графическая сцена может быть представлена в векторном виде: для сложного изображения с широкой цветовой гаммой может потребоваться огромное количество точек и кривых, что сведёт «на нет» все преимущества векторной графики.
  • Процесс создания и редактирования векторной графики отличается от привычной многим модели — для работы с вектором потребуются дополнительные знания.

Итог

Мы приходим к выводу, что не существует «серебряной пули»: и растровая, и векторная графика имеют свои достоинства и недостатки, соответственно, стоит выбирать формат, который подходит для решения поставленных перед вами задач.

Подробнее про форматы можно посмотреть в статье «Форматы изображений».

htmlacademy.ru

Два типа 2D графики: векторные и растровые изображения

Для того, чтобы вести дискуссию о программах по работе с графикой сначала нужно разобраться в понятиях и различиях между двумя основными типами 2D графики: растровые и векторные изображения. Это очень важный урок, тем более, если вы намереваетесь работать с графикой.

Содержание

Для начала давайте начнем с разговора о более распространенном типе – о растровых изображениях.

Понятие растрового изображения

Растровые изображения это изображения, которые состоят из крошечных прямоугольных точек индивидуального цвета — пикселей, объединенных воедино. Каждый пиксель имеет свое особое расположение на картинке и свое индивидуальное значение цвета.

Каждое изображение имеет фиксированное количество пикселов. Их вы можете видеть на экране монитора, большинство из которых отображают примерно от 70 до 100 пикселей на 1 дюйм (фактическое количество зависит от вашего монитора и настройки самого экрана).

Чтобы проиллюстрировать это, давайте взглянем на типичный значок на рабочем столе — Мой компьютер, который, как правило, состоит из 32 пикселей по ширине и 32 пикселей по высоте. Другими словами, существует 32 точки цвета в каждом направлении, которые в сочетании формируют изображение такого значка.

Когда вы увеличите этот рисунок, как в примере, вы сможете четко видеть каждый отдельный квадрат определенного цвета. Обратите внимание на то, что белые участки на фоне тоже являются отдельными пикселями, хотя они и отображают один сплошной цвет.

Размер изображения и его разрешение

Растровые изображения зависят от разрешения. Разрешение изображения это число пикселей в изображении на единицу длины. Оно является мерой четкости деталей растрового изображения и обычно обозначается как dpi (точек на дюйм) или ppi (пикселей на дюйм). Эти термины в некотором смысле синонимы, только ppi относится к изображениям, а dpi — к устройствам вывода. Именно поэтому dpi вы можете встретить в описании мониторов, цифровых фотоаппаратов и т. д.

Чем больше разрешение, тем меньше размер пиксела и тем больше их приходится на 1 дюйм, и соответственно тем лучше качество картинки.

Разрешение подбирается для каждого изображения индивидуально и зависит от того, где Вы планируете его использовать:

  • если вы планируете использовать его для размещения в Интернете, то разрешение выбирается 72 ppi, поскольку основным критерием для Интернета является скорость загрузки изображений, а не их изумительное качество, именно поэтому выбираются соответствующие форматы сохранения файлов, где качество стоит далеко не на первом месте.
  • если вы захотите напечатать изображение, то разрешение должно быть гораздо больше чем 72 ppi. Так, для того чтобы распечатать изображение в хорошем качестве разрешение его должно быть в диапазоне 150-300 ppi. Это основное требование для фототипографий, печатающих журналы, каталоги и малоформатную продукцию (буклеты, флаеры, рекламные листовки).

Как говорилось выше, растровые изображения очень зависят от их разрешения. Именно поэтому при масштабировании, в силу своей пиксельной природы, такие изображения всегда теряют в качестве. Однако, если Вы все таки решились на увеличение размера изображения то лучше всего использовать метод интерполяции, с помощью которого можно добиться весьма неплохих результатов. О данном методе мы поговорим в следующем уроке.

Размер изображения в растровой графике — это физический размер файла, в котором хранится это изображение. Он пропорционален размеру изображения в пикселах.

Программа Photoshop показывает соотношение между размером изображения и его разрешением. Это можно просмотреть, открыв диалоговое окно «Размер изображения», находящееся в меню «Изображение». При внесении изменений в одну из данных величин все остальные автоматически будут приведены в соответствии с измененной.

Подводя итоги можно сказать, что основными характеристиками растровых изображений выступают:

  • размер изображения в пикселях
  • битовая глубина
  • цветовое пространство
  • разрешение изображения

Примером растрового изображения может служить любая фотография или картинка, созданная путем сканирования, фотографирования или рисования в растровом редакторе, а также созданная путем преобразования векторного изображения в растровое.

Форматы растровых изображений

К самым распространенным форматам растровых изображений относятся:

  • BMP
  • GIF
  • JPEG, JPG
  • PNG
  • PCX
  • TIFF
  • RAW

Преобразование между форматами растровых изображений происходит очень легко, при этом используется команда «Сохранить как …», в меню которой после имени файла выбирается формат, в котором Вы хотите сохранить изображение.

Некоторые форматы, а именно GIF и PNG поддерживают прозрачность фона. При этом не стоит забывать о том, что прозрачный фон не будет таковым, если изображение формата GIF или PNG пересохранить в любой другой формат или же скопировать его и вставить в другое изображение.

Программы для работы с растровой графикой

Самые популярные программы для работы с растровой графикой:

  • Adobe Photoshop
  • Adobe Fireworks
  • Corel Photo-Paint
  • Corel Paint Shop Pro
  • Corel Painter
  • GIMP
  • Paint

Как по мне, то редактор Adobe Photoshop – является самой лучшей из программ.

По сравнению от этого типа графики, векторная графика также имеет немало достоинств. Давайте их рассмотрим.

 Что такое векторные изображения

Векторные это изображения, состоящие из множества отдельных, масштабируемых объектов (линий и кривых), которые определены с помощью математических уравнений.

Объекты могут состоять из линий, кривых и фигур. При этом изменение атрибутов векторного объекта не влияет на сам объект, т.е. Вы можете свободно менять любое количество атрибутов объекта, не разрушая при этом основной объект.

В векторной графике качество изображения не зависит от разрешения. Это все объясняется тем, что векторные объекты описываются математическими уравнениями, поэтому при масштабировании они пересчитываются и соответственно не теряют в качестве. Исходя из этого, Вы можете увеличивать или уменьшать размер до любой степени, и ваше изображение останется таким же четким и резким, это будет видно как на экране монитора, так и при печати. Таким образом, вектор – это лучший выбор для иллюстраций, выводимых на различные носители и размер которых приходится часто изменять, например логотипы.

Еще одно преимущество изображений является то, что они не ограничены прямоугольной формой, как растровые. Такие объекты могут быть размещены на других объектах (размещение на переднем или заднем плане выбирается лично Вами).

Для наглядности мной предоставлен рисунок, на котором нарисован круг в векторном и круг в растровом формате. Оба размещены на белых фонах. Но, когда вы размещаете растровый круг поверх другого такого же круга, то увидите, что этот круг имеет прямоугольную рамку, чего, как Вы видите на рисунке, нету в векторе.

На сегодняшний день векторные изображения становятся все более фотореалистичными, это происходит за счет постоянной разработки и внедрения в программы различных инструментов, например, таких как градиентная сетка.

Векторные изображения, как правило, создаются с помощью специальных программ. Вы не можете отсканировать изображение и сохранить его в виде векторного файла без использования преобразования путем трассировки изображения в программе Adobe Illustrator.

С другой стороны, векторное изображение может быть довольно легко преобразовано в растровое. Этот процесс называется растрированием. Также, при преобразовании Вы можете указать любое разрешение будущего растрового изображения.

Очень важно, перед растрированием, сохранить оригинал изображения в векторном формате, поскольку после преобразования его в растр оно потеряет все замечательные свойства, которыми обладает вектор.

Векторные форматы

К самым распространенным форматам вектора относятся:

  • AI (Adobe Illustrator);
  • CDR (CorelDRAW);
  • CMX (Corel валютный);
  • SVG (масштабируемая векторная графика);
  • CGM Computer Graphics Metafile;
  • DXF AutoCAD.

Самые популярные программы для работы с векторами: Adobe Illustrator, CorelDRAW и Inkscape.

Так чем же отличаются векторные и растровые изображения?

Подводя итоги статьи о растровых и векторных изображениях, можно с уверенностью сказать, что векторные изображения имеют очень много преимуществ над растровыми, а именно:

  • масштабируемые;
  • не зависят от разрешения;
  • не имеют фона;
  • легко преобразуются в растр.

pvstoker.com

Растровая и векторная графика. В чем разница?

​Периодически мы слышим о том, что графика бывает векторной и растровой. Но не каждый сможет объяснить разницу между этими двумя понятиями. Возможно для человека, который работает с текстовыми редакторами и электронными таблицами, она и не важна, но если мы говорим о дизайне и графике, понимание различных способов построения изображений необходимо.

Создайте логотип за 5 минут

Нажмите кнопку «Создать» и мы бесплатно создадим варианты логотипа, на основе которых можно разработать фирменный стиль.

Растровая графика

Чтоб понять принцип построения растрового изображения, представьте себе лист масштабно-координатной бумаги (миллиметровки), каждая клеточка которого закрашена каким-то цветом. Такую клеточку называют пикселем.

Качество изображения называют разрешением. Его определяют количеством пикселей, которые как раз и формирует рисунок. Чем больше пикселей размещено на единице площади, тем выше разрешение, а следовательно выше и качество изображения. Например рисунок с разрешением 1280×1024 состоит из 1280 px по вертикали и 1024 px по горизонтали. Следует отметить, что в данном случае речь идёт о физическом размере изображения, а не о единице площади (дюйме, сантиметре и т.п.).

Основным недостатком растровых изображений является заметное ухудшение качества при масштабировании (имеется ввиду увеличение размера изображения). Дело в том, что увеличивая (уменьшая) размер изображения, Вы увеличиваете (уменьшаете) размер каждого пикселя, что, при значительном масштабировании, позволяет их визуально определить.

Кроме того, наиболее часто к недостаткам растра относят: отсутствие возможности поворота рисунка на угол, отличный от 90* без заметного искажения самого рисунка, а также размер файла, который напрямую связан с качеством изображения.

Достоинства растровых картинок также бесспорны. В первую очередь это фотографическое качество получаемого изображения, способное передать всю гамму цветов и их оттенков.

Наиболее распространеным программным обеспечением для работы с растровыми изображениями является Adobe Photoshop.

Векторная графика

Построение векторного изображения основано на так называемых опорных точках, которые соединены между собой кривыми, определяемыми соответствующими математическими алгоритмами. Работая с векторным изображением, пользователь задаёт его опорные точки и характер векторных кривых между ними.

К преимуществам векторных изображений чаще всего относят простоту редактирования как рисунка в целом, так и его отдельных элементов, возможность как корректировки, так и значительного изменения размера изображения без потери качества (включая поворот на заданный пользователем угол) и изменения размера файла, а также небольшой размер файла.

Векторные изображения могут быть легко преобразованы в растровый формат любого разрешения.

Создание полноцветных векторных рисунков фотографического качества достаточно трудоемко и технически сложно, что существенно ограничивает возможности работы с целым рядом категорий изображений и является её основным недостатком.

Наиболее популярным программным обеспечением для работы с векторной графикой являются CorelDraw и Adobe Illustrator.

Плюсы и минусы

Растровые изображения

Плюсы: четко и максимально правдоподобно отображает оттенки цветов, их перетекание из одного в другой, а также тени. Минусы: При увеличении заметно теряет в четкости и выглядит не качественно. Применение: Применяются, как правило, при работе с фотографиями и другими изображениями с насыщенной цветовой гаммой и плавными переходами цвета. Активно применялась при дизайне сайтов, иконок приложений. Правда сейчас, когда flat и material дизайн стали так популярны, дизайнеры все чаще использую векторные программы для своих творений.

Векторные изображения

Плюсы: масштабирование без потери четкости изображения. Малый размер изображений. Минусы: очень сложно передать плавные переходы цвета и добиться фотографического качества Применение: Применяется при создании логотипов компаний, визиток, буклетов и иной печатной продукции. Также редакторы векторной графики незаменимы при создании новых, оригинальных шрифтов. Но и это еще не все. В редакторах векторной графики можно создавать прекрасные иллюстрации.

Чаще всего, дизайнеры совмещают эти типы графики, чтобы добиться максимального эффекта. Иногда лучше использовать растр, иногда — вектор. Надеемся, эта статья помогла вам немного лучше понять в чем разница между этими двумя типами изображений. Спасибо за внимание.

Твитнуть

Поделиться

Поделиться

Отправить

Класс!

Отправить

turbologo.ru

Векторная графика - это... Что такое Векторная графика?

Пример, показывающий разницу между векторной, фрактальной и растровой графикой при увеличении. 'a: исходное векторное изображение; b: иллюстрация, увеличенная в 8 раз как векторное изображение; c: иллюстрация, увеличенная в 8 раз как растровое изображение.

Растровые изображения плохо масштабируются, тогда как векторные изображения могут быть неограниченно увеличены без потери качества (изображения были сконвертированы в SVG для показа на этой странице).

Ве́кторная гра́фика — способ представления объектов и изображений в компьютерной графике, основанный на использовании элементарных геометрических объектов, таких как точки, линии, сплайны и многоугольники. Объекты векторной графики являются графическими изображениями математических функций. Термин используется в противоположность к растровой графике, которая представляет изображение как матрицу фиксированного размера, состоящую из точек (пикселей) со своими геометрическими параметрами.

Для создания изображения векторного формата, отображаемого на растровом устройстве, используются преобразователи, программные или аппаратные (встроенные в видеокарту).

Подавляющее большинство современных компьютерных видеодисплеев, в силу принципов используемых для построения изображения, предназначены для отображения информации в растровом формате.

Кроме этого, существует узкий класс устройств, ориентированных исключительно на отображение векторных данных. К ним относятся мониторы с векторной развёрткой, графопостроители, а также некоторые типы лазерных проекторов.

Термин «векторная графика» используется в основном в контексте двухмерной компьютерной графики.

Способ хранения изображения

Рассмотрим, к примеру, такой графический примитив, как окружность радиуса r. Для её построения необходимо и достаточно следующих исходных данных:

  1. координаты центра окружности;
  2. значение радиуса r;
  3. цвет заполнения (если окружность не прозрачная);
  4. цвет и толщина контура (в случае наличия контура).

Преимущества векторного способа описания графики над растровой графикой

  • Размер, занимаемый описательной частью, не зависит от реальной величины объекта, что позволяет, используя минимальное количество информации, описать сколько угодно большой объект файлом минимального размера.
  • В связи с тем, что информация об объекте хранится в описательной форме, можно бесконечно увеличить графический примитив, например, дугу окружности, и она останется гладкой. С другой стороны, если кривая представлена в виде ломаной линии, увеличение покажет, что она на самом деле не кривая.
  • Параметры объектов хранятся и могут быть легко изменены. Также это означает что перемещение, масштабирование, вращение, заполнение и т. д. не ухудшает качества рисунка. Более того, обычно указывают размеры в аппаратно-независимых единицах (англ. device-independent unit), которые ведут к наилучшей возможной растеризации на растровых устройствах.
  • При увеличении или уменьшении объектов толщина линий может быть задана постоянной величиной, независимо от реального контура.

Фундаментальные недостатки векторной графики

  • Не каждый объект может быть легко изображен в векторном виде — для подобного оригинальному изображению может потребоваться очень большое количество объектов с высокой сложностью, что негативно влияет на количество памяти, занимаемой изображением, и на время для его отображения (отрисовки).
  • Перевод векторной графики в растр достаточно прост. Но обратного пути, как правило, нет — трассировка растра, при том что требует значительных вычислительных мощностей и времени, не всегда обеспечивает высокое качество векторного рисунка.
  • Преимущество векторной картинки — масштабируемость — пропадает, когда начинаем иметь дело с особо малыми разрешениями графики (например, иконки 32×32 или 16×16). Чтобы не было «грязи», картинку под такие разрешения приходится подгонять вручную.

Типичные примитивные объекты

Этот список неполон. Есть разные типы кривых (Catmull-Rom сплайны, NURBS и т. д.), которые используются в различных приложениях.

Также возможно рассматривать растровое изображение как примитивный объект, ведущий себя как прямоугольник.

Векторные операции

Векторные графические редакторы, типично, позволяют вращать, перемещать, отражать, растягивать, скашивать, выполнять основные аффинные преобразования над объектами, изменять z-order и комбинировать примитивы в более сложные объекты.

Более изощрённые преобразования включают булевы операции на замкнутых фигурах: объединение, дополнение, пересечение и т. д.

Векторная графика идеальна для простых или составных рисунков, которые должны быть аппаратно-независимыми или не нуждаются в фотореализме. К примеру, PostScript и PDF используют модель векторной графики.

См. также

Ссылки

dic.academic.ru

Векторная графика

Векторная графика — это метод графического представления объекта в виде геометрических примитивов, таких как точки, линии, сплайны и многоугольники, в компьютерной графике.

Векторное представление (vector picture) — описание графического изображения с помощью геометрических объектов (графических примитивов).

Графический примитив (graphics primitive) — простой геометрический объект векторного изображения.

Типичные примитивные объекты:

- многоугольники;

- окружности и эллипсы;

- линии и ломаные линии;

- кривые Безье (сплайны);

- безигоны;

- текст (в компьютерных шрифтах, таких, как TrueType, каждая буква создается из кривых Безье).

Этот список неполон. Есть разные типы кривых (Catmull-Rom сплайны, NURBS и т. д.), которые используются в различных приложениях. Также возможно рассматривать растровое изображение как примитивный объект, ведущий себя как прямоугольник.

Узел (node, junction) — начальная или конечная точка дуги в векторно-топологическом представлении (линейно-узловой модели) пространственных объектов типа линии или полигона.

В векторной графике базовым элементом изображения является линия (вектор), которая описывается математически как единый объект, и потому объем данных для отображения объекта средствами векторной графики существенно меньше, чем в растровой графике. Линия обладает свойствами: формой (прямая, кривая), толщиной, цветом, начертанием (сплошная, пунктирная). В растровой графике тоже существуют линий, но там они рассматриваются как комбинации точек. Для каждой точки линии в растровой графике отводится одна или несколько ячеек памяти (чем больше цветов могут иметь точки, тем больше ячеек им выделяется). Соответственно, чем длиннее растровая линия, тем больше памяти она занимает. В векторной графике объем памяти, занимаемый линией, не зависит от размеров линии, поскольку линия представляется в виде формулы, а точнее говоря, в виде нескольких параметров.

Так, например, чтобы описать один и тот же отрезок прямой:

- в векторном формате — достаточно лишь задать координаты начала и конца, цвет и толщину;

- в растровом формате — необходимо задать координаты каждой точки, входящей в этот отрезок, и ее цвет.

Замкнутые линии приобретают свойство заполнения. Охватываемое ими пространство может быть заполнено другими объектами (текстуры) или выбранным цветом (рис. 3.13). Например, изображение древесного листа описывается точками, через которые проходит линия, создавая тем самым контур листа. Цвет листа задается цветом контура и области внутри этого контура. Важным объектом векторной графики также является сплайн — кривая, посредством которой описывается та или иная геометрическая фигура. На сплайнах построены современные компьютерные шрифты TrueType и PostScript.

Рисунок 3.13. Векторный рисунок

В векторной графике изображения создаются путем комбинации различных объектов (рис. 3.14).

Рисунок 3.14. Векторная графика:

А — графические примитивы; В — векторное изображение

Форма, цвет и пространственное положение объектов, составляющих векторную графику, всегда описываются с помощью комбинации компьютерных команд и математических формул. Это позволяет компьютерным устройствам вычислять и помещать в нужном месте реальные точки при рисовании этих объектов. Векторную графику часто называют объектно-ориентированной.

Объекты векторной графики хранятся в памяти компьютера в виде набора параметров, а на экране монитора изображение выглядит как набор точек. Перед выводом на экран каждого объекта программа производит вычисления координат экранных точек в изображении объекта, поэтому векторную графику еще называют вычисляемой графикой.

Программы САПР работают с векторной графикой. На первый взгляд это может показаться сложнее, чем использование растровых массивов, но для некоторых видов изображений использование математических описаний является более простым способом. В векторной графике объекты создаются путем комбинации различных объектов. Для создания объектов примитивов используются простые описания. Прямая линия, дуги, окружности, эллипсы и области однотонного или изменяющегося света — это двухмерные рисунки, используемые для создания детализированных изображений. В трехмерной компьютерной графике для создания сложных рисунков могут использоваться такие элементы как сферы, кубы.

Преимущества векторного способа описания графики

- Векторное изображение, не содержащее растровых объектов, занимает относительно небольшое место в памяти компьютера. Это связано с тем, что сохраняется не само изображение, а только некоторые основные данные, используя которые, программа всякий раз воссоздает изображение заново. Кроме того, описание цветовых характеристик почти не увеличивает размер файла. При изменении размеров изображения не изменяется размер файла. Так как формулы, описывающие изображение, остаются те же, меняется только коэффициент пропорциональности. С другой стороны, такой способ хранения информации имеет и свои недостатки. Например, если делать очень сложную геометрическую фигуру (особенно если их много), то размер «векторного» файла может быть гораздо больше, чем его «растровый» аналог из-за сложности формул, описывающих такое изображение.

- Одна из самых сильных сторон векторной графики в том, что параметры объектов хранятся и могут быть изменены. Это означает, что перемещение, масштабирование, вращение, заполнение и т. д. не ухудшат качества рисунка. При редактировании элементов векторной графики изменяют параметры прямых и изогнутых линий, описывающих форму этих элементов. Так, увеличение или уменьшение объектов производится увеличением или уменьшением соответствующих коэффициентов в математических формулах практически без изменения размеров исходного файла. Масштабирование, поворот, искривление могут быть сведены к паре-тройке элементарных преобразований над векторами. Большим плюсом является огромная точность изображения независимо от масштаба. Можно переносить элементы, менять их размер, форму и цвет, но это не отразится на качестве их визуального представления.

- Огромная точность векторного изображения (до сотой доли микрона).

- Векторная графика дает прекрасное качество печати. Она не зависит от разрешения, т. е. может быть показана в разнообразных выходных устройствах с различным разрешением без потери качества. Это позволяет изменять размеры векторного рисунка без потери его качества. Векторные команды просто сообщают устройству вывода, что необходимо нарисовать объект заданного размера, используя столько точек сколько возможно. Другими словами, чем больше точек сможет использовать устройство вывода для создания объекта, тем лучше он будет выглядеть. Контуры векторных объектов, созданные непосредственно при помощи точек, печатаемых принтером, расположены относительно друг друга таким образом, чтобы создать по возможности полную иллюзию плавности границ, чего нет у растровых объектов.

- Отсутствие проблем с экспортом векторного изображения в растровое. Обычно указывают размеры в аппаратно-независимых единицах (англ. device-independent unit), которые ведут к наилучшей возможной растеризации на растровых устройствах.

- Развитые средства интеграции изображений и текста, единый подход к ним. Поэтому программы векторной графики незаменимы в области дизайна, технического рисования, для чертежно-графических и оформительских работ.

- Объекты на векторном изображении располагаются в виде слоев и могут перекрываться без всякого воздействия друг на друга. Таким образом, можно редактировать любой из объектов рисунка, не оказывая влияния на остальные.

Недостатки векторной графики

- Природа избегает прямых линий, а они являются основными компонентами векторных рисунков. До недавнего времени это означало, что уделом векторной графики были изображения, которые никогда не старались выглядеть естественно, например, двухмерные чертежи и круговые диаграммы, созданные специальными программами САПР, двух- и трехмерные технические иллюстрации, стилизованные рисунки и значки, состоящие из прямых линий и областей, закрашенных однотонным цветом.

- Не каждый объект может быть легко изображен в векторном виде. Кроме того, количество памяти и времени на отображение зависит от числа объектов и их сложности.

- Перевод векторной графики в растр достаточно прост. Но практически невозможно экспортировать из растрового формата в векторный (можно трассировать изображение, хотя получить хорошую векторную картинку нелегко, когда графика черно-белая, и почти невозможно, если изображение цветное), таким образом, трассировка растра обычно не обеспечивает высокого качества векторного рисунка.

- Невозможно применение обширной библиотеки эффектов, используемых при работе с растровыми изображениями.

- Векторные рисунки состоят из различных команд, посылаемых от компьютера к устройствам вывода (принтеру). Принтеры содержат свои собственные микропроцессоры, которые интерпретируют эти команды и пытаются их перевести в точки на листе бумаги. Иногда из-за проблем связи между двумя процессорами принтер не может распечатать отдельные детали рисунков.

- Векторная графика становится невыгодной при передаче фотореалистичных изображений с большим количеством оттенков или мелких деталей (например, фотографий, аэрофото- и космических снимков). Ведь любой мельчайший блик в этом случае будет представляться не совокупностью одноцветных точек, а сложнейшей математической формулой или совокупностью графических примитивов, каждый из которых является формулой. Это приведет к сильному увеличению размера файла.

- Для векторной графики свойственна программная зависимость: каждая программа сохраняет данные в своем собственном формате, поэтому изображение, созданное в одной векторной программе, как правило, не конвертируется в формат другой программы без погрешностей. Кроме того, векторный принцип описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации, как это делает сканер для растровой графики.

- Существует очень узкий класс устройств, ориентированных исключительно на отображение векторных данных. К ним относятся мониторы с векторной разверткой, графопостроители, а также некоторые типы лазерных проекторов. Современные компьютерные видеодисплеи отображают информацию в растровом формате. Для отображения векторного формата на растровом используются преобразователи, программные или аппаратные, встроенные в видеокарту. Для удобства обработки объекты векторной графики не преобразовываются в растровую форму вплоть до последнего момента — пока не будут определены все размеры и разрешение принтера. Так, например, PostScript принтеры имеют аппаратный растеризатор (RIP — Raster Image Proceccor), который преобразует векторные данные на языке PostScript в растровую форму.

Программные средства для работы с векторной графикой предназначены для создания иллюстраций и в меньшей степени для их обработки. Оформительские работы, основанные на применении шрифтов и простейших геометрических элементов, решаются средствами векторной графики намного проще (рис. 3.15).

Рисунок 3.15. Векторные иллюстрации

В большинство форматов векторной графики возможно внедрить текст (с поддержкой Юникод), который затем тоже может являться элементом векторной графики в изображении, однако часто может быть оттуда вновь импортирован. Также в векторную графику можно вставить и растровые изображения — при масштабировании их размер будет изменяться пропорционально остальным элементам (аналогично прямоугольнику), но со всеми вытекающими для этого типа последствиями.

Векторные изображения широко используют в рекламных агентствах, проектных и дизайнерских бюро. Традиционно векторной графикой пользуются для создания шрифтов, логотипов, а также при верстке полиграфической продукции (визиток, буклетов, журналов и т. д.). Она также удобна для использования в офисных приложениях — в построении диаграмм, схем, чертежей и простых рисунков.

Все большее распространение получают программы 3-мерного моделирования, также имеющие векторную природу. Обладая определенными методами отрисовки (метод трассировки лучей, метод излучательности), эти программы позволяют создавать фотореалистичные растровые изображения с произвольным разрешением из векторных объектов при умеренных затратах сил и времени. Существуют примеры высокохудожественных произведений, созданных средствами векторной графики, но они скорее исключение, чем правило, поскольку художественная подготовка иллюстраций средствами векторной графики чрезвычайно сложна.

Векторные графические изображения являются оптимальным средством для хранения высокоточных графических объектов (чертежей, схем и т. д.), для которых имеет значение сохранение четких и ясных контуров (рис. 3.16). Векторная графика широко используется при работе с системами компьютерного черчения и автоматизированного проектирования (САПР), программами обработки трехмерной графики.

Рисунок 3.16. Отображение отрезков прямой (AD, AC, AB) в векторной и растровой графике

Для просмотра или редактирования векторных изображений требуются специальные программы. Наиболее популярными редакторами на данный момент являются Adobe Illustrator и CorelDRAW, FreeHand и др.

Существует тенденция к сближению векторной и растровой графики. Так, большинство современных векторных редакторов способны использовать растровые картинки в качестве фона, а также переводить в векторный формат части изображения встроенными средствами. Причем обычно имеются средства редактирования загруженного фонового изображения хотя бы на уровне различных встроенных или устанавливаемых фильтров.

Работа с графикой предполагает использование как векторной, и растровой ее форм. Для качественного выполнения необходимых графических задач необходимо знать сильные и слабые стороны обеих ее форм. Сравнительная характеристика растровой и векторных форм представлена в табл. 1.

Таблица 1 - Сравнение растровой и векторной графики

Растровая графика Векторная графика
Базовым элементом изображения является пиксель Базовым элементом изображения является линия
Изображение хранится в виде простой таблицы пикселей, каждый из которых имеет свой цвет Изображение хранится в виде набора линий, каждая из которых имеет координаты начала и конца, форму и цвет
Качество изображения определяется разрешением оригинала и глубиной цвета Качество изображения определяется четкостью контуров объектов  
Растровая графика Векторная графика
Масштабирование изображения может привести к ухудшению качества, так как при увеличении наблюдается пикселизация     Масштабирование изображения происходит без потери качества и практически без увеличения размеров исходного графического файла
Изображение плохо поддается трансформации (поворот, искривление и т. п.). Процедуры, которые применяются для трансформации рисунка, проходят с искажениями.     Объекты векторной графики легко трансформируются, что не оказывает практически никакого влияния на качество изображения
Изображение выглядит вполне реально, так как каждый пиксель передает цвет. Можно получать живописные эффекты, скажем, туман или дымку, добиваться тончайшей настройки цвета, создавать глубину, размытость, акварельность и т. п.     Векторное изображение выглядит не совсем естественно. Это хорошо подходит для искусственных объектов инженерной графики и не годится для фотореалистичных изображений с большим количеством оттенков или мелких деталей
Хранение изображения требует больших ресурсов памяти компьютера, так как размер растрового файла — это произведение площади изображения на разрешение и на глубину цвета (если они приведены к единой размерности)     Для хранения изображения требуется небольшой объем памяти. Размер файла не зависит от размера изображения, так как сохраняется не само изображение, а только некоторые основные данные (координаты узлов, форма, цвет и т. п.)
Простота и техническая реализуемость автоматизации ввода (цифрования) графической информации. Существует развитая система устройств для ввода изображений — сканеров, видеокамер, цифровых фотоаппаратов     Растровая графика Сложность векторного принципа описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации и сконструировать устройство, подобное сканеру для растровой графики   Векторная графика
Устройства вывода, такие как мониторы, принтеры, плоттеры и прочие, для создания изображений используют наборы точек, т. е. также имеют растровый формат. Поэтому растровые изображения легко и быстро выводятся на такие устройства, так как компьютерам легко управлять устройством вывода для представления отдельных пикселов с помощью точек Векторные изображения долго выводятся на экран и на принтер. Устройства вывода выводят изображение по точкам, поэтому программе вывода необходимо проделать специальные процедуры расчета по переводу векторного формата в растровый (растеризация изображения)
Качество изображения при выводе на монитор, принтер и прочие устройства зависит от соотношения разрешения оригинала изображения и разрешения печатающего устройства. Если разрешающая способность устройства вывода гораздо ниже или ниже, чем разрешение оригинала, то может наблюдаться пикселизация изображения. Дает прекрасное качество печати. Она максимально использует возможности разрешения печатающего устройства: изображение всегда будет настолько качественным, насколько способно данное устройство.

Форматы векторной графики

В отличие от растровых форматов, в сфере векторной графики практически отсутствуют стандартные форматы, которые могли бы использоваться различными программами и на разных платформах. Почти все векторные графические программы имеют свои собственные форматы, что связано, скорее всего, со спецификой алгоритмов формирования векторного изображения (рис. 3.17). Файлы векторных форматов содержат описания изображения в виде набора команд для построения графических примитивов, а также некоторую дополнительную информацию.

Различные векторные форматы отличаются набором команд и способом их кодирования. Но так как в векторной графике иногда существует необходимость переноса файлов между различными приложениями, то своего рода стандартом стали файловые форматы WMF, CDR, AI и др. Также получили популярность некоторые универсальные форматы, поддерживающие как векторные, так и растровые изображения: EPS, PDF.

Рисунок 3.17. Форматы векторной графики

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 2

WMF (Windows MetaFile) — универсальный формат векторных графических файлов для Windows-приложений. Используется для хранения коллекции графических изображений Microsoft Clip Gallery. В него конвертируются все векторные изображения при переносе из программы в программу через буфер обмена. Поэтому этот формат понимается практически всеми программами Windows, так или иначе связанными с векторной графикой. Он отличается наибольшей совместимостью для платформы IBM PC, его понимают и некоторые программы для Apple Macintosh.

Следует заметить, что WMF не может сохранять некоторые параметры, которые могут быть присвоены объектам в различных векторных редакторах, и способен исказить цветовую схему изображения. Отсутствие средств для работы со стандартизированными цветовыми палитрами, принятыми в полиграфии, и другие недостатки ограничивают его применение.

Формат .emf

EMF (Enhanced Metafile, расширенный метафайл Windows) может сохранять и векторную, и растровую информацию в одном файле, а также имеет ряд преимуществ перед более старым WMF (например, лучше поддерживает кривые, используемые в рисунках Flash, отлично воспринимает «связанные» из нескольких программ векторные изображения, к примеру, из MS PowerPoint и ChemWin), однако многие приложения все еще не поддерживают этот более современный формат.

Формат .cdr

CDR (CorelDRAW Document) является основным рабочим форматом популярного графического пакета CorelDRAW (Corel Corp.). Он позволяет записывать векторную, растровую графику и текст. В файлах этого формата применяется раздельная компрессия для векторных и растровых изображений, могут внедряться шрифты, поддерживается многостраничность. Файлы CDR имеют огромное рабочее поле 45 метров, что немаловажно при создании очень больших изображений (например, для наружной рекламы). Из недостатков формата CDR можно отметить сравнительно большой объем требуемой памяти и проблемы с совместимостью файлов разных версий формата. Формат известен в прошлом низкой устойчивостью и плохой совместимостью файлов, тем не менее пользоваться CorelDRAW чрезвычайно удобно, он имеет неоспоримое лидерство на платформе РС.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 3

EPS (Encapsulated PostScript) — формат описания как векторных, так и растровых изображений на языке PostScript фирмы Adobe, фактическом стандарте в области допечатных процессов и полиграфии (расширение имени файла .EPS). Так как язык PostScript является универсальным, в файле могут одновременно храниться векторная и растровая графика, шрифты, контуры обтравки (маски), параметры калибровки оборудования, цветовые профили. Кроме этого, формат EPS позволяет записать векторный контур, ограничивающий растровое изображение. Так, например, можно получить фотографию не прямоугольную, а круглую, овальную или любой другой формы. Для отображения на экране векторного содержимого используется формат WMF, а растрового — TIFF. Но экранная копия лишь в общих чертах отображает реальное изображение, что является существенным недостатком EPS.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 4

PDF (Portable Document Format) предложен фирмой Adobe как независимый от платформы формат, в котором могут быть сохранены и графические изображения (векторные и растровые), и текст с множеством шрифтов и гипертекстовых ссылок. Данный формат отличается компактным хранением информации. Для достижения минимального размера файла при высоком качестве иллюстраций в PDF используется мощный алгоритм сжатия, причем каждый вид объектов в документе сжимается по наиболее выгодному для него алгоритму (например, растровые изображения записываются в формате JPEG). Просматривать документы в формате PDF и распечатывать их на принтере можно с помощью программы Adobe Acrobat Reader. Однако эта программа не дает возможности создавать или изменять PDF-файлы. Многие графические пакеты (Adobe PageMaker, CorelDRAW, FreeHand) имеют функции экспорта документов в PDF. Исходя из практического отсутствия программного обеспечения для редактирования PDF-файлов, обычно в этом формате хранят документы, предназначенные только для чтения, но не для редактирования.

Хотя этот формат в основном предназначен для хранения документа целиком, его возможности позволяют обеспечить эффективное представление изображений. Формат является аппаратно-независимым, поэтому вывод изображений допустим на любых устройствах — от экрана монитора до фотоэкспонирующего устройства.

Формат .ai

AI (Adobe Illustrator Document) — это основной формат графического пакета Adobe Illustrator (Adobe Systems Inc.). Его поддерживают многие векторные графические программы. Этот формат является наилучшим посредником при передаче изображений из одной программы в другую, а также с платформы IBM РС на Apple Macintosh и наоборот. AI несколько уступает CDR по иллюстративным возможностям: в одном файле может содержаться только одна страница, маленькое рабочее поле. Тем не менее он отличается наибольшей стабильностью и совместимостью с языком PostScript фирмы Adobe, на который ориентируются практически все издательско-полиграфические приложения.

Формат .svg

SVG (Scalable Vector Graphics — «масштабируемая векторная графика») — это основанный на XML формат разметки, предназначенный для описания двухмерной векторной графики, как неподвижной, так и анимированной. Особенности SVG: возможность читать и редактировать при помощи обычных текстовых редакторов, возможность выделять и копировать текст из SVG, возможность сжатия в SVGZ (через алгоритм GZip).

Цвет в векторной графике

Различные векторные форматы обладают различными цветовыми возможностями. Простейшие форматы, которые могут не содержать вообще никакой информации о цвете, используют цвет по умолчанию тех устройств, на которые они выводятся, другие форматы способны сохранять данные о полном 32-битном цвете. Какую бы цветовую модель ни применял бы векторный формат, на размер файла он не влияет, кроме тех случаев, когда файл содержит растровые образы. В обычных векторных объектах значение цвета относится ко всему объекту в целом. Цвет объекта хранится в виде части его векторного описания. Некоторые векторные файлы могут создать растровый эскиз изображений, хранящихся в них. Эти растровые картинки, иногда называемые краткими описаниями изображений, обычно представляют собой эскизы векторных рисунков в целом. Краткое описание изображения особенно полезно в ситуациях, когда вы не хотите открывать весь файл, чтобы посмотреть, что в нем хранится, или когда вы не можете видеть векторный рисунок во время его использования. Первая ситуация возникает, когда вам необходимо найти файл с помощью одной из многих специально разработанных для этого программ. Для облегчения поиска нужного векторного файла такие программы могут считывать растровый эскиз изображения и другие характеристики, например, векторный формат, время создания, битовую глубину изображения и т. д. Вторая ситуация возникает, когда в каком-либо издательском пакете помещается на страницу векторный рисунок. Изображение, которое вы увидите, будет растровым эскизом настоящего векторного рисунка, у которого нельзя изменить размер, обрезать или как-то иначе обработать изображение. За эскизы изображения приходится расплачиваться памятью, так как эскизы — это растровая версия рисунков, а растровые данные используют много памяти компьютера.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 5

Понятия «фрактал», «фрактальная геометрия» и «фрактальная графика», появившиеся в конце 70-х, сегодня прочно вошли в обиход математиков и компьютерных художников. Слово «фрактал» образовано от латинского fractus и в переводе означает «состоящий из фрагментов». Оно было предложено математиком Бенуа Мандельбротом в 1975 году.

Фрактал — это бесконечно самоподобная геометрическая фигура, каждый фрагмент которой повторяется при уменьшении масштаба [51]. Масштабная инвариантность, наблюдаемая во фракталах, может быть либо точной, либо приближенной. Таким образом, одним из основных свойств фракталов является самоподобие (увеличенные части объекта походят на сам объект и друг на друга). То есть в простейшем случае отдельная часть фрактала содержит информацию обо всем фрактале, а также наследуют свойства родительских структур.

В центре фрактальной фигуры находится ее простейший элемент — равносторонний треугольник, который получил название «фрактальный». Затем на среднем отрезке сторон строятся равносторонние треугольники со стороной, равной 1/3 от стороны исходного фрактального треугольника. В свою очередь, на средних отрезках сторон полученных треугольников, являющихся объектами-наследниками первого поколения, выстраиваются треугольники-наследники второго поколения со стороной 1/9 от стороны исходного треугольника. Таким образом, мелкие элементы фрактального объекта повторяют свойства всего объекта. Полученный объект носит название «фрактальной фигуры». Процесс наследования можно продолжать до бесконечности. Таким образом можно описать и такой графический элемент, как прямая.

Рисунок 3.18. Фрактальные фигуры: А — простейший фрактальный треугольник; В — мелкие элементы фрактального объекта повторяют свойства всего объекта

Фрактальная графика, так же, как векторная и трехмерная, является вычисляемой, но отличается от них тем, что никакие объекты в памяти компьютера не хранятся [17]. Ее главное отличие в том, что изображение строится по уравнению или системе уравнений. Поэтому в памяти компьютера хранятся лишь формулы для выполнения всех вычислений. Только изменив коэффициенты уравнения, можно получить совершенно другое изображение. Таким способом строят как простейшие регулярные структуры, так и сложные иллюстрации, имитирующие природные ландшафты и трехмерные объекты. Вся фрактальная графика основывается на фрактальной геометрии. Базовым понятием для фрактальной компьютерной графики является «Фрактальный треугольник». Затем идет «Фрактальная фигура», «Фрактальный объект», «Фрактальная прямая», «Фрактальная композиция», «Объект-родитель» и «Объект-наследник». Фрактальными свойствами обладают многие природные объекты: снежинка при увеличении оказывается фракталом; по фрактальным алгоритмам растут кристаллы и растения. Фактически благодаря фрактальной графике найден способ эффективной реализации сложных неевклидовых объектов, образы которых весьма похожи на природные. С точки зрения машинной графики фрактальная геометрия незаменима при генерации искусственных облаков, гор, поверхности моря. Самыми известными фрактальными объектами являются деревья: от каждой ветки ответвляются меньшие, похожие на нее, от тех — еще меньшие и т. д. По отдельной ветке математическими методами можно проследить свойства всего дерева (рис. 3.19).

Рисунок 3.19. Фрактальные деревья

Фрактальная компьютерная графика позволяет создавать абстрактные композиции, где можно реализовать такие композиционные приемы, как горизонтали и вертикали, диагональные направления, симметрию и асимметрию и др. Создатель фракталов — это художник, скульптор, фотограф, изобретатель и ученый в одном лице. Вы сами задаете форму рисунка математической формулой, исследуете сходимость процесса, варьируя его параметры, выбираете вид изображения и палитру цветов, т. е. творите рисунок «с нуля». В этом одно из отличий фрактальных графических редакторов от прочих графических программ.

Другой особенностью фрактального графического редактора является то, что реальный художник, работающий без компьютера, никогда не достигнет с помощью кисти, карандаша и пера тех возможностей, которые заложены в этих программах (рис. 3.20).

Рисунок 3.20. Фрактальные композиции

Фракталы нашли применение во многих областях науки и техники — физике, экономике, биологии, информационных и телекоммуникационных технологиях. Этот вид компьютерной графики может помочь в создании очень интересных композиций с элементами фотографий. Фрактальная графика может быть применена при их преобразовании и создании коллажей. С использованием фракталов могут строиться не только ирреальные изображения, но и вполне реалистичные (например, фракталы нередко используются при создании облаков, снега, береговых линий, деревьев и кустов и др.). Поэтому применять фрактальные изображения можно в самых разных сферах, начиная от создания обычных текстур и фоновых изображений и кончая фантастическими ландшафтами для компьютерных игр или книжных иллюстраций. Фрактальную графику редко применяют для создания печатных или электронных документов.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 6

PSD (Adobe Photoshop Document) — родной формат популярного растрового редактора Photoshop. Один из наиболее мощных форматов по возможностям хранения растровой графической информации. Он позволяет запоминать параметры слоев, каналов, степени прозрачности, множества масок. Поддерживаются 48разрядное кодирование цвета, цветоделение и различные цветовые модели.

Основной недостаток выражен в том, что отсутствие эффективного алгоритма сжатия информации приводит к большому объему файлов, хотя начиная с версии 3.0 используется RLE-компрессия, в 4-й версии файлы становятся еще меньше. PCX появился как формат хранения растровых данных программы.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 7

RAW (от англ. «сырой») —растровый формат с избыточными данными, аналог пленочного негатива, созданный специально для обработки изображения в графических программах. Как правило, аналого-цифровой преобразователь камеры обеспечивает глубину цвета 12 бит, но есть и более совершенные. Перед каждой ячейкой матрицы камеры стоит фильтр одного из трех цветов — зеленого, красного и голубого, которые в сумме дают нужный оттенок, на каждую ячейку с красным и голубым фильтрами приходится две с зеленым, поскольку этот цвет содержит основную информацию о яркости. После преобразования в цифровую форму картинка состоит из пикселей красного, зеленого и синего цветов; чтобы каждый пиксель на выходе имел естественный оттенок, процессор камеры или RAW-конвертер суммирует цвет соседних пикселей, для чего используется сложный алгоритм цветовой интерполяции. Дальнейшая редакция на компьютере предлагает широкие вариации экспокоррекции, без сдвигов тона и других побочных эффектов (которые обязательно проявляются при редактировании JPEG изображений). Особенности: возможность получения фотографий с расширенным динамическим диапазоном — High Dynamic Range (HDR).

Область применения данного формата: в профессиональных цифровых камерах. Хранит информацию, непосредственно получаемую с матрицы цифрового фотоаппарата или аналогичного устройства без применения к ней каких-либо преобразований, а также хранит настройки фотокамеры. Позволяет избежать потери информации при применении к изображению различных преобразований (потеря информации происходит в результате округления и выхода цвета пикселя за пределы допустимых значений). Используется при съемке в сложных условиях (недостаточная освещенность, невозможность выставить баланс белого и т. п.) для последующей обработки на компьютере (обычно в ручном режиме). Практически все полупрофессиональные и профессиональные цифровые фотоаппараты позволяют сохранять RAW изображения.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 8

TGA «Targa» — это имя графического адаптера фирмы Truevision, который впервые использовал TGA-формат. Первая редакция TGA-формата имеет название «Original TGA format» (оригинальный TGA-формат), а вторая — «New TGA Format» (новый TGA-формат). Формат может хранить изображения с глубиной цвета до 32 бит. Наряду со стандартными тремя RGB-каналами TGA-файл имеет дополнительный альфа-канал для представления информации о прозрачности изображения. Информация может быть сжата. Формат используется программными продуктами многих известных в мире компьютерной графики фирм.

Формат .tif

TIFF (Tag Image File Format) — аппаратно независимый формат, т. е. его поддерживают практически все графические программы на IBM РС и Apple Macintosh, обеспечен поддержкой со стороны большинства графических, верстальных и дизайнерских программ. Ему доступен весь диапазон цветовых моделей от монохромной до RGB и CMYK. Начиная с версии 6.0 в формате TIFF можно хранить сведения о масках (контурах обтравки) изображений.

Этот формат имеет множество атрибутов, позволяющих точно передать сложное изображение. Он обеспечивает не только правильную цветопередачу, но и (более чем в 10 раз) сжатие файла. TIFF поддерживает несколько алгоритмов сжатия, в том числе сжатие без потерь (LZW, LZ77, ZIP), поддерживает многостраничность.

Достоинством данного формата является сохранение первоначального размера изображения, что особенно важно при использовании его в качестве подложки в программах векторной графики. Он является основным при хранении растровых изображений высокого качества, сканированных планировок, для которых важно сохранение масштаба изображения.

TIFF является лучшим выбором при импорте файлов растровой графики в векторные программы. Благодаря хорошей цветопередаче и наличию эффективного механизма сжатия формат TIFF идеально подходит для хранения сканированных аэрофото- и космических снимков (с глубиной цвета до 48 бит), а также топокарт (с индексированными цветами 4 или 8 бит на пиксель).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 9

JPEG (Joint Photographic Expert Group — Объединенная экспертная группа по фотографии) был разработан в рамках ISO (Международная организация по стандартизации) специально для сжатия 24-битных изображений. Данный формат представляет эффективный метод хранения изображений с большой глубиной цвета. Главное отличие формата JPEG от других форматов состоит в том, что в JPEG используется алгоритм сжатия с потерями, который необратимо искажает изображение. Это не очень заметно при простом просмотре, но становится явным при детальной работе с изображением. Сжатие основано на усреднении цвета соседних пикселей (информация о яркости при этом не усредняется) и отбрасывании высокочастотных составляющих в пространственном спектре фрагмента изображения. Как правило, при сохранении графического изображения в формате JPEG в специальном диалоговом окне можно задать степень сжатия. При этом чем выше уровень сжатия, тем ниже качество. Но зато, используя JPEG, можно получить файлы, иногда в несколько сотен раз меньшие по объему, чем в формате BMP. Формат JPEG аппаратно независим, поддерживается на IBM РС и Apple Macintosh. Существуют также различные версии JPEG: Baseline Optimized, Progressive. Особенностью JPEG Progressive является поддержка чересстрочного вывода.

При использовании этого формата отсутствует возможность применить анимацию и прозрачность при редактировании изображения. Так как формат использует до 16 млн цветов, он обычно применяется для хранения высококачественных изображений. Поддерживается приложениями в различных операционных системах.

Формат JPEG идеально подходит для обычного пользователя, так как в данном формате можно хранить полноцветные 24-битные изображения при малом объеме без больших потерь качества. Подобный формат очень хорошо подходит для рисунков и фотографий с плавными переходами цвета и значений яркости. Это самый распространенный формат растровых изображений большого размера, используется в любительской цифровой фотографии, изображениях в Интернете, в качестве «пользовательского» формата. Следует отметить, что JPEG не подходит для хранения «контурных» рисунков, изображений с мелкими деталями и содержащих прозрачные участки, текста (например, карт), так как из-за особенностей алгоритма сжатия контуры и текст становятся размытыми.

В этом формате следует сохранять только конечный вариант работы, потому что каждое повторное сохранение приводит к новым потерям (отбрасыванию) данных и в целом к потере исходного изображения.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 10

GIF (Graphic Interchange Format) — независящий от аппаратного обеспечения формат, был разработан в 1987 году (GIF 87a) фирмой CompuServe специально для передачи растровых изображений по сетям. Этот формат отличается очень эффективным механизмом сжатия и некоторыми функциями, ускоряющими загрузку изображения с web-страниц. GIF использует LZW- компрессию, что позволяет хорошо сжимать файлы, в которых много однородных заливок (логотипы, надписи, схемы). Метод сжатия LZW (Lempel-Ziv-Welch) действует гораздо лучше, чем RLE при сжатии произвольных графических данных, но процесс кодирования и распаковки происходит медленнее.

GIF позволяет записывать изображение «через строчку» (Interlaced), которые хранятся в gif-файле особым образом. В начале файла записываются строки с номером, кратным восьми, затем четырем и т. д. Таким образом, строчки, составляющие изображение, перемежаются, и при загрузке браузер вначале показывает каждую 8-ю строчку, потом каждую 4-ю, каждую 2-ю, и, наконец, загружается полное изображение. Таким образом, подобное изображение, например, при отображении файла в Интернет, можно увидеть целиком, но с меньшим разрешением, задолго до окончания полной загрузки файла. Для пользователей на обычном модеме это актуально.

В 1989 году формат был модифицирован (GIF89a) за счет добавления поддержки прозрачности и анимации. Прозрачность обеспечивается за счет дополнительного альфа-канала, сохраняемого вместе с файлом. GIF позволяет назначить одному любому цвету в палитре атрибут прозрачности. Когда браузер рисует на экране такой GIF, то, встречая «прозрачный» пиксель, он просто игнорирует его и не печатает на экране. В результате в GIF можно установить один или более цветов прозрачными, эти цвета станут невидимыми в программах просмотра Интернет и некоторых других.

Файл GIF может содержать не одну, а несколько растровых картинок, которые браузеры могут подгружать одну за другой с указанной в файле частотой. Так достигается иллюзия движения (GIF-анимация). Основное ограничение формата GIF состоит в том, что цветное изображение может быть записано только в режиме 256 цветов. Это ограничение обусловливает применение данного формата в основном при создании электронных публикаций для сети Интернет. Но для полиграфии этого явно недостаточно.

Так как формат GIF применяет сжатие изображений без потери качества, он удобен для хранения рисунков и иллюстраций с четкими краями (например, логотипов), анимированных рисунков, изображений с прозрачными участками, баннеров, схем, копий экрана, сканированных файлов.

Основные достоинства GIF заключаются в широком распространении этого формата и его компактности. Но его повсеместному использованию препятствует два ограничения: цветовое (не более 256 цветов) и то, что разработчики программ, использующие в них форматы GIF, должны иметь лицензионное соглашение с CompuServe и вносить плату за каждый экземпляр программы. Это существенно тормозит внедрение программистами в свои графические программы средств для работы с файлами GIF.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 11

PNG (Portable Network Graphic — переносимый сетевой формат) — появился на свет 4 января 1995 года, когда Т. Боутелл в рамках Usenet конференции предложил создание свободного, альтернативного GIF формата. 1 октября 1995 года вышла первая версия 1.0 PNG, который стал полноправным сетевым форматом. PNG унаследовал многие возможности GIF и, кроме того, он позволяет хранить изображения с истинными цветами.

Формат PNG имеет три цветовых схемы («truecolor», «grayscale» и индексированная палитра), при этом глубина цвета может быть любой, вплоть до 48 бит (RGB, для сравнения, 24).

PNG использует сжатие без потерь (Deflation), причем не только строк, но и столбцов, что делает этот формат отличным для хранения промежуточных стадий редактирования. Например, при каждом открытии с последующим сохранением изображение в JPEG-формате необратимо теряет информацию о пикселях, в отличие от PNG. Поэтому PNG идеально подходит для сохранения фотографий, на которых недопустимы никакие потери, идеально применим на изображениях со сплошными областями.

У этого формата оригинальная схема двумерного чередования данных и возможность использования гамма-коррекции (межплатформенного управления яркостью изображения). Гамма представляет собой некое число, характеризующее зависимость яркости свечения экрана вашего монитора от напряжения на электродах кинескопа. Это число, считанное из файла, позволяет ввести поправку яркости при отображении. Эта особенность помогает реализации основной идеи WWW — одинакового отображения информации независимо от аппаратуры пользователя.

PNG намного удобнее при создании изображений, так как имеет усовершенствованный альфа-канал, в отличие от GIF, число его уровней доведено до 254, что дает более широкие возможности для создания многослойных изображений. Имеется возможность сохранения компрессированных или некомпрессированных текстовых вставок для хранения информации о копирайте или других целей.

Ограничение использования формата связано с тем, что PNG не поддерживает множественные изображения, анимацию, так как изначально был предназначен лишь для одного изображения. Для передачи множественных изображений используется расширенный формат MNG.

Основные области применения: PNG-8 — логотипы, изображения с градиентной прозрачностью, веб-дизайн, иллюстрации, текст; PNG-24 — фотографии, рисунки с прозрачными областями, большим количеством цветов и четкими деталями.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 12

BMP (Windows Device Independent Bitmap) — универсальный формат растровых графических файлов, используется в операционной системе Windows для внутреннего хранения растров. Этот формат поддерживается многими графическими редакторами, и в том числе редактором Paint, и может использовать как индексированный (до 256 цветов), так и RGB-цвет (16 млн оттенков). Этот формат рекомендуется использовать для хранения небольших по размеру изображений и обмена данными с другими приложениями.

К плюсам данного формата можно отнести поддержку любыми Windows-совместимыми программами. В качестве недостатка формата ВМР можно указать слабые возможности сжатия. В данном формате используется метод сжатия RLE, который применим только к 4- и 8 битовым изображениям. В общем, файлы ВМР, как правило, занимают больше места на диске, чем файлы других форматов. К тому же применение файлов ВМР ограничено платформами Windows и OS/2 и невозможно на других.

Формат .pcx

PCX (PC Paintbrush File Format) был разработан фирмой Z- Soft для программы PC PaintBrush. Он стал первым стандартным форматом графических файлов для хранения файлов растровой графики в компьютерах IBM PC. На этот формат в начале 80-х гг. фирмой Microsoft была приобретена лицензия, и затем он распространялся вместе с изделиями Microsoft. В дальнейшем формат был преобразован в Windows Paintbrush и начал распространяться с Windows.

Открывать или импортировать файлы PCX могут почти все графические приложения для персональных компьютеров. Применяется сжатие RLE. Однако PCX не поддерживает модель CMYK или другие модели, отличные от RGB. Этот формат использует простейший способ сжатия файла и позволяет выполнить быструю перезапись изображения из файла в видеопамять и обратно. Неудобная схема сжатия может увеличивать размеры некоторых файлов. PCX используется для промежуточного хранения растровых файлов и передаче из одной программы в другую.

Отсутствие возможности хранить цветоделенные изображения, недостаточность цветовых моделей и другие ограничения привели к утрате популярности формата. В настоящее время формат считается устаревшим.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 13

Задание параметров форматирования ячеек – увлекательное, но длительное занятие. Для сокращения времени разработки Excel позволяет вам пользоваться уже готовым богатым набором разнообразных шаблонов форматирования. Этот набор доступен по команде Формат – Автоформат.

Вы можете выбрать в списке один из 17 предлагаемых шаблонов (Простой, Классический и т.д.). Щелчок по кнопке Параметрывыводит внизу дополнительную панель, в которой можно выбрать, какие именно параметры форматирования будут применены из выбранного шаблона. Флажки должны сниматься у тех параметров, в которых у пользователя нет потребности. Например, если для оформления списка вы хотите применить формат Финансовый2 , то достаточно снять флажок формат чисел. В результате список будет выглядеть как шаблон Финансовый2, но при этом все ячейки будут иметь общий, а не числовой денежный формат.

Автоматическое форматирование может быть удалено путем выбора варианта Нет в окне списка шаблонов.

Шаблоны применяются только к выделенному диапазону ячеек. Для одной ячейки окно Автоформатне откроется.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 14

Условное форматирование – мощный инструмент, при помощи которого вы можете изменять внешний вид отдельных ячеек и диапазонов ячеек в зависимости от того, выполняется или нет заданное вами условие. Сфера применения очень широка – от индикации достижения определенных показателей до напоминания о наступлении даты вашего рождения.

Условное форматирование применяется к одной ячейке или к выделенному диапазону и настраивается при помощи меню Формат – Условное форматирование. При этом открывается диалоговое окно, в котором вы можете задать условие и формат, который должен быть применен в случае выполнения данного условия.

Первый раскрывающийся список позволяет выбрать форматирование на основе соответствия определенному значению или на основе результата выполнения определенной формулы .

В случае выбора условия по значениюстановится доступным раскрывающийся список задания критерия, состоящий из следующих вариантов: между, вне, равно, не равно, больше, меньше, больше или равно, меньше или равно. В зависимости от того, какое условие выбрано в качестве критерия, будут доступны одно или два значения. Для критериев между и вне, относящихся к диапазону значений, будут доступны два значения, а для остальных критериев, предусматривающих равенство или неравенство – одно значение.

В случае выбора условия по формулев окне отобразится только строка, куда вводят формулу или адрес ячейки, содержащей проверяемую формулу. Формула должна в этом случае генерировать значение типа истина/ложь. Форматирование будет применено в случае, когда вычисленное формулой значение окажется истинным.

Кнопка Форматпозволяет задать параметры форматирования, которые будут применены в случае выполнения условия. В эти параметры входят настройки шрифта, обрамление ячейки и цвета заливки. Т.е. список параметров ограничен, нельзя менять ширину столбца или высоту ячейки, формат числа.

Кнопка А также позволяет добавить следующее условие. Для одной ячейки или для одного диапазона ячеек может быть задано не более трех условий, и, соответственно, трех условных параметров форматирования.

Кнопка Удалитьпозволяет удалить одно из заданных условий вместе с соответствующими параметрами форматирования.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 15

Подобного рода функциями служат такие, которые возвращают результат после проверки данных, который всегда представляет «ИСТИНА» либо «ЛОЖЬ», что означает – результат удовлетворяет заданному условию либо не удовлетворяет, соответственно.

Прежде чем перейти к рассмотрению описанных функций, ознакомьтесь со статьей нашего сайтаУсловия сравнения чисел и строк в Excel.

В описаниях синтаксиса функций их аргументы, которые заключены в квадратные скобки «[]», являются необязательными.

Будут рассмотрены следующие функции:

ИСТИНА;

ЛОЖЬ;

И;

ИЛИ;

НЕ;

ЕСЛИ;

ЕСЛИОШИБКА.

Функция ИСТИНА

Не принимает никаких аргументов и просто возвращает логическое значение «ИСТИНА».

Синтаксис: =ИСТИНА()

Функция ЛОЖЬ

Аналогична функции ИСТИНА, за исключением то, что возвращает противоположный результат ЛОЖЬ.

Синтаксис: =ЛОЖЬ()

Функция И

Возвращает логическое значение ИСТИНА, если все аргументы функции вернули истинное значение. Если хотя бы один аргумент возвращает значение ЛОЖЬ, то вся функция вернет данное значение.

В виде аргументов должны приниматься условия либо ссылки на ячейки, возвращающие логические значения. Количество аргументов не может превышать 255. Первый аргумент является обязательным.

Рассмотрим таблицу истинности данной функции:

Пример использования:

В первом примере видно, что все аргументы возвращают истинное значение, следовательно, и сама функция вернет истинный результат.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Page 16

Как построить график в Excel - задача несложная, но новичков порой сбивает с толку, какой тип диаграммы выбрать или как правильно построить таблицу данных.

Итак, Excel предлагает два типа диаграмм для построения графика -

точечную диаграмму - используется, когда есть хотя бы два ряда, данные одного из них используются для определения второго. Пример - типичная функция y=x^2.

график - в случае, когда нужно просто посмотреть как изменяется ряд данных.

Решение функции.

Смешанная адресация.

Скопированная формула с абсолютной ссылкой Смешанные ссылки. Смешанная ссылка содержит либо абсолютный столбец и относительную строку, либо абсолютную строку и относительный столбец. Абсолютная ссылка столбцов приобретает вид $A1, $B1 и т. д. Абсолютная ссылка строки приобретает вид A$1, B$1 и т. д. При изменении позиции ячейки, содержащей формулу, относительная ссылка изменяется, а абсолютная ссылка не изменяется. При копировании формулы вдоль строк и вдоль столбцов относительная ссылка автоматически корректируется, а абсолютная ссылка не корректируется. Например, при копировании смешанной ссылки из ячейки A2 в ячейку B3, она изменяется с =A$1 на =B$1.

Прогноз.Учёт.Анализ.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

studopedia.ru


Смотрите также

Календарь

ПНВТСРЧТПТСБВС
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31      

Мы в Соцсетях

 

vklog square facebook 512 twitter icon Livejournal icon
square linkedin 512 20150213095025Одноклассники Blogger.svg rfgoogle