Векторная графика. Основные элементы изображения. Сфера применения. Программные средства для работы с векторной графикой. Аппаратные средства векторной графики

Если в растровой графике основным элементом изображения является точка, то в векторной графике – линия (при этом неважно прямая это линия или кривая).

Разумеется, в растровой графике тоже существуют линии, 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 объём памяти, занимаемый линией, не зависит от размеров линии, поскольку она представляется в виде формулы, а точнее говоря, в виде нескольких параметров. Что бы мы ни делали с этой линией, изменяются только её параметры, хранящиеся в ячейках памяти. Количество же ячеек остаётся неизменным для любой линии.

Линия – это элементарный объект векторной графики. Все, что есть в векторной иллюстрации, состоит из линий. Простейшие объекты объединяются в более сложные (например, объект четырёхугольник можно рассматривать как четыре связанные линии, а объект куб ещё более сложен: его можно рассматривать либо как 12 связанных линий, либо как 6 связанных четырёхугольников). Из-за такого подхода векторную графику часто называют объектно-ориентированной графикой.

Как и все объекты, линии имеют свойства: форма линии, её толщина, цвет, характер (сплошная, пунктирная и т.п.). Замкнутые линии имеют свойство заполнения. Внутренняя область замкнутого контура может быть заполнена цветом, текстурой, картой. Простейшая линия, если она не замкнута, имеет две вершины, которые называются узлами. Узлы тоже имеют свойства, от которых зависит, как выглядит вершина линии и как две линии сопрягаются между собой.

Заметим, что объекты векторной графики хранятся в памяти в виде набора параметров, но на экран все изображения всё равно выводятся в виде точек (просто потому, что экран так устроен). Перед выводом на экран каждого объекта программа производит вычисления координат экранных точек в изображении объекта, поэтому векторную графику иногда называют вычисляемой графикой. Аналогичные вычисления производятся и при выводе объектов на принтер.

Растровая графика имеет два существенных недостатка: значительный объём массивов данных, а также невозможность масштабирования изображения без потери качества. Векторная графика лишена этих недостатков, но работа по созданию художественных иллюстраций средствами векторной графики значительно сложнее. На практике средства векторной графики используют не для создания художественных композиций, а для оформительских, чертёжных и проектно-конструкторских работ.

В векторной графике легко решаются вопросы масштабирования. Если линии задана толщина, равная 0,15 мм, то сколько бы мы ни увеличивали или не уменьшали рисунок, эта линия всё равно будет иметь только такую толщину, поскольку это одно из свойств объекта, жестко за ним закреплённое. Распечатав чертёж на малом или на большом листе бумаги, мы всегда получим линии одной и той же толщины. Это свойство векторной графики широко используется в картографии, в конструкторских САПР и в автоматизированных системах архитектурного проектирования.

В тех случаях, когда основным требованием к изображению является высокая точность формы, применяются специальные графические редакторы, предназначенные для работы с векторной графикой. Такая задача возникает при разработке логотипов компаний, при художественном оформлении текста (например, журнальных заголовков или рекламных объявлений), а также во всех случаях, когда иллюстрация является чертежом, схемой или диаграммой, а не рисунком. Наиболее распространены следующие программы: Adobe Illustrator, Macromedia Freehand, Corel Draw.

Особую группу программных средств, основанных на принципах векторной графики, составляют системы трёхмерной графики 3D Studio Max, Adobe Dimension, LightWave 3D, Maya, Corel Bryce.

При работе с трёхмерной графикой наиболее частым является именно векторный подход, для альтернативного ему растрового подхода (воксельный) объёмы данных резко возрастают. Поэтому изначально геометрия объекта описывается при помощи треугольников, а затем растрируется при переносе на плоскость экрана.

На сегодняшний день существует несколько типов устройств, работающих непосредственно с векторной графикой – это плоттер и видеоадаптер.

Плоттер использует для построения картинки специальное перо, которое может рисовать непрерывные линии в отличие от принтера, который формирует изображение из точек. Соответственно плоттер способен увеличить любое векторное изображение с сохранением гладких линий и шрифтов.

Современные графические ускорители умеют работать с геометрическими данными, такими как трёхмерные треугольники (полигоны). На вход видеокарты поступает геометрическое описание, а после ряда преобразований получается растровое изображение.

Date: 2016-05-25; view: 1071; Нарушение авторских прав