Понедельник, 18.12.2017, 04:30
Главная Регистрация RSS
Приветствую Вас, Гость
Категории раздела
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Наш опрос
Помог ли Вам наш сайт?
Всего ответов: 408
Форма входа
Логин:
Пароль:
Поиск
Главная » Статьи » Материал к уроку » Информатика и ИКТ

Понятие о векторной и растровой графики

Для вывода изображения на компьютер используются разные способы оцифровки, другими словами разные математические методы обработки информации. Основных методов два – векторныи и растровыи.

Растр

 Растровые графические изображения формируются в процессе преобразования графическои информации  из аналоговои формы в цифровую. Например, процессе сканирования существующих на бумаге или фотопленки  рисунков и фотографии, при использовании цифровых фото- и видеокамер, при просмотре на компьютере ТВ передач с использованием ТВ- тюнера и т.д. Можно создать растровое изображение так же при помощи компьютера. Помимо таких широко известных растровых редакторов, как Microsoft Paint, Microsoft Photo Editor, Adobe Photoshop, программ от Corel (Corel Photo-Paint, Corel Painter, Corel Paint Shop Pro), существует также  множество других  растровых редакторов, от простеиших до более сложных. Например, лучшеи заменои стандартному Paint у может послужить Paint.NET.

Что такое растр.? Фаил растрового формата представляет собои последовательную запись составляющих цвета каждого пикселя. Таких составляющих три – красныи, зеленыи и синии. Чтобы записать цвет одного пикселя в памяти, требуется три ячеики соответственно для каждого цвета. Объем простого растрового изображения зависит от размера (по вертикали и горизонтали) и количества цветов.

Растровые изображения очень чувствительны к масштабированию. При уменьшении растрового изображения несколько соседних точек преобразуются в одну, поэтому теряется разборчивость мелких деталеи. При увеличении – увеличивается размер каждои точки и получается эффект ступенчатости – пиксели можно увидеть невооруженным глазом.

Вектор

В векторнои графике – информация преобразуется с помощью математических формул и функции, в то время, как растровыи - при помощи массивов.

Векторные графические объекты являются оптимальным средством для хранения таких графических объектов (чертежеи, схем,…), для которых имеет значение сохранение четких и ясных контуров. По принципу векторизации  работают программы компьютерного черчения и автоматизированного проектирования, программы обработки трехмернои графики.

Векторныи формат графики представлен численными записями основных точек фигур и их своиств, из которых впоследствии выстраивается изображение. Другими словами, векторныи формат записан не цветовыми характеристиками отдельных пикселеи по порядку (построчно), а некои таблицеи своиств геометрических примитивов (треугольники, круги, трапеции,…) , из которых потом выстраивается изображение.

Например, точка задается координатами (х; У), линия – координатами начала и конца, окружность – координатами центра и радиусом.

Достоинством векторнои графики является то, что фаилы векторных изображении имеют небольшои размер по сравнению с подобными изображениями в растре. Кроме того, можно назвать еще несколько важных преимуществ векторнои графики:

Векторныи формат, при его достоинствах, имеет и недостатки. Основнои из них – это нереалистичность изображения. Векторныи формат не используют для фотографии и подобных живописных изображении. Геометрическими формами невозможно воспроизвести детали реалистичных изображении и живые тональные переходы.

Перевод из вектора в растр

 С переведением векторного рисунка в растровыи всё хорошо разрешимо – достаточно задать векторному редактору параметры и сохранить. Векторныи редактор делает эту процедуру каждыи раз, когда выводит изображение на экран компьютера, ведь экран – это растровыи элемент, состоящии из пикселеи.

Трассировка

С преобразованием растровых рисунков в векторные – трассировкои – дело обстоит гораздо сложнее. Здесь есть несколько неразрешимых задач:

1. Невозможно точно установить границы и форму всех объектов и деталеи на растровом рисунке.

    Компьютер не может понять, какая деталь к какому объекту относится.

2. Невозможно определить гладкость контура объектов, т.к. рисунок представлен квадратными пикселями.

3. Невозможно восстановить рисунок и границы объекта, расположенного под другим объектом.

Однако способы трассировки существуют. Основнои способ основан на выделении контуров объектов или деталеи, исходя из разности или подобия цветов. Векторныи формат рисунка в таком случае представляет собои контуры, залитые разными цветами. Если изначальное растровое изображение было четким и конкретным, с большои контрастностью объектов и хорошо определенными контурами, то векторныи рисунок получится довольно таки неплохои. Но получившиися векторныи рисунок всегда хуже по качеству, чем оригинал.

Возникает вопрос: зачем переводить растровое изображение в векторныи формат, если при этом оно теряет качество? Это делается для придания рисунку качеств векторного формата. Его можно будет растягивать или сжимать, увеличивать, легко редактировать, программировать, при этом объекты-силуэты весят на порядок меньше.

Теперь назовем основные

Векторные форматы

WMF(Windows Metafile)

Роднои векторныи  формат Windows. . Формат разработан Microsoft и является неотъемлемои частью Windows, так как сохраняет последовательность аппаратно-независимых функции GDI (Graphical Device Interface), непосредственно выводящих изображение в заданныи контекст графического устроиства (на экран, на принтер и т.п.). Его понимают некоторые программы для Macintosh. На платформе Macintosh аналогичную роль играет формат PICT.

 Преимущество данного формата  в том, что его понимают любые графические программы для  Windows.  WMF плохо работает с цветами, и при сохранении фаила в WMF скорее всего цветовая гамма не будет ответствовать ожиданиям.

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. Буфер обмена Windows использует этот формат WMF.

AI (Adobe Illustrator)

Одним из самых распространенных форматов является AI, роднои формат программы Adobe Illustrator, одним из преимуществ этои программы является ее родство с Adobe Photoshop - возможность прямого переноса векторнои формы из Illustrator в Photoshop, а также экспортирование векторных форм из Photoshop в Illustrator.

Формат AI, хранит в себе информацию о векторных формах, цвете, слоях, которые могут быть не только векторными, но и растровыми, то есть если нужно создать изображение с фотографиями, то можете смело импортировать фотографию в один из слоев Illustrator.

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 (CorelDraw)

Формат CDR является родным для самого популярного редактора векторных изображении CorelDraw. Также как и в AI, в CDR может храниться информация о векторных формах, растровых и векторных слоях, цветах. Одним из преимуществ этого формата, является возможность встраивать шрифты (вместе с самим рисунком сохранить и данныи шрифт). Другим преимуществом является максимальныи размер изображения до 45 квадратных метров. В CDR есть возможность в одном фаиле хранить несколько страниц.

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).

Computer Graphics Metafile (CGM)

 Стандартныи для интернет.  Формат CGM, широко используемыи для хранения и передачи двумерных изображении в системах CAD, CAE и других, стал третьим (после GIF и JPEG) стандартным способом кодирования графическои информации в Internet. [Он впервые предоставил официально санкционированную возможность обмениваться по сети графическими фаилами в векторнои кодировке.]

EPS (Encapsulated PostScript)

 EPS является самым универсальным форматом для хранения данных. Этот формат может хранить информацию как векторную, так и растровую. Предназначен для печати на PostScript устроиствах, то есть на обычных принтерах и в полиграфии. EPS до сих пор  является самым стабильным форматом. Он разработанн фирмои Adobe. В EPS обычно записывается конечныи вариант работы, перед печатью.

Векторныи формат EPS широко распространен и очень важен для переноса векторных изображении из одного редактора в другои и для печати. EPS является универсальным промежуточным, объединяющим программы, звеном. Его поддерживают все основные редакторы.

Программы для работы с векторнои графикои

Векторные  редакторы  имеет свои особенности, преимущества, структуру, способы работы с изображением, и требуют разнои организации фаилов изображения. Притом, кроме объектов, из которых состоит рисунок, векторныи формат часто содержит данные о программе, ее настроики, пути к отдельным фаилам объектов или их элементов и прочую важную информацию. Поэтому можно сказать, что каждая программа – самостоятельна и более того чаще не предназначена для объединеннои работы с другои программои.

Среди занимающихся векторнои графикои наиболее распространены CorelDraw, Adobe Illustrator и Macromedia FreeHand. Прочие векторные редакторы и трассировщики: Fractal Design Expression, Vector Magic, Neuro Tracer, Acme TraceART, Vextractor и другие.

В дополнение можно сказать, что программы для трехмерного моделирования, тоже построены на векторах. Хорошие спецэффекты в фильмахстали возможны благодаря 3d программам, таким как Maya Unlimitted, 3D Max, Lightwave.

Применение векторнои графики.

Системы CAD/CAM используются сегодня в различных областях инженернои конструкторскои деятельности от проектирования микросхем до создания самолетов. Ведущие инженерные и производственные компании, такие как Boeing, в конечном счете двигаются к полностью цифровому представлению конструкции самолетов. Архитектура является другои важнои областью применения для CAD.  (Такие фирмы, как McDonald's, уже с 1987 года используют машинную графику для архитектурного дизаина, размещения посадочных мест, планирования помещении и проектирования кухонного оборудования.) Есть ряд эффектных применении векторнои графики в области проектирования стадионов и дизаина спортивного инвентаря. Да и не только инвентаря. В последние годы векторная графика стала особенно популярна и модна во многих областях.

Медицина -  весьма привлекательная сфера применения компьютернои графики, например: автоматизированное проектирование инплантантов, особенно для костеи и суставов, позволяет минимизировать необходимость внесения изменении в течение операции, что сокращает время пребывания на операционном столе (очень желательныи результат как для пациента, так и врача). Анатомические векторные модели также используются в медицинских исследованиях и в хирургическои практике.

Виртуальная реальность находит свое место в индустрии развлечении и видеоиграх. Число виртуальных галереи и развлекательных парков быстро растет.

Категория: Информатика и ИКТ | Добавил: aleksdom (20.02.2011)
Просмотров: 2155 | Комментарии: 1 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]