Компьютерная графика - специальная область информатики, изучающая методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов

По способу формирования изображений компьютерную графику подразделяют на векторную, растровую и фрактальную. Отдельный предмет - трехмерная (3D) графика, изучающая приемы и методы построения объемных моделей объектов в виртуальном 3-мерном пространстве. Компьютерная графика служит, с одной стороны, инструментом визуализации информации, а с другой стороны, во многих случаях является движущей силой развития компьютерной индустрии.

Объектами векторной графики являются прямые, окружности, прямоугольники и т.п., т.е. реальные геометрические фигуры. С помощью таких фигур можно создавать цельные изображения и при редактировании вы также будете применять те или иные действия к прямым, окружностям и т.п. Векторные графические изображения не зависят от разрешения, описываются набором параметрических уравнений прямых, дуг окружностей и кривых Безье.

Во всех векторных форматах объекты могут варьировать толщину и цвет контура, а замкнутые объекты ещё и цвет заливки. Объекты могут накладываться, частично или полностью заслоняя друг друга. Векторные изображения хранятся в памяти компьютера в виде графических примитивов и описывающих их математических формул. Например, точка задается своими координатами (X,Y), линия - координатами начала (Х1, Y1) и конца (Х 2, Y 2 ), окружность - координатами центра (X,Y) и радиусом (R), прямоугольник - координатами левого верхнего угла (X 1, Yi) и правого нижнего угла (Х 2, Y 2 ) и так далее. Для каждого примитива задается также цвет.

Подобрать аналог векторному изображению в реальном мире не так-то просто. Впрочем, на эту роль вполне может претендовать тот человечек, которого в детстве рисовали, наверное, все, приговаривая: «Точка, точка, запятая, минус,, рожица кривая, палка, палка, огуречик...». Последняя фраза, по сути дела, представляет собой перечисление объектов векторного изображения. Пример векторного графического редактора - редактор рисунков MS Office (в Word и т.д.). С векторной графикой работают в таких программах, как Corel Draw, Adobe Illustrator и Macromedia Flash, Однако и в Adobe Photoshop есть возможность использовать векторную графику для построения растровой.

Растровые графические изображения Растровая графика устроена несколько сложнее, с такой графикой связано множество терминов. Растр - это решетка, сетка. Сетка может быть частой, редкой, какой угодно. Ячейка сетки называется пикселем. Это в своем роде кирпичики, из которых строится изображение. Любое конкретное растровое изображение содержит фиксированное количество пикселей. Каждый пиксель имеет определенное положение и цвет. Представление точечного изображения в памяти компьютера - это набор сведений о цвете всех пикселей, упорядоченных тем или иным способом. Наиболее ярким аналогом растрового изображения в реальном мире является мозаика. Точно так же, как точечное изображение, она состоит из отдельных кусочков

С растровой графикой работают графические редакторы Paint, Adobe Photoshop. Растровые графические изображения

У векторной графики много преимуществ по сравнению с точечной графикой: -Она экономна в плане объемов дискового пространства, необходимого для хранения изображений: 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 не сильно увеличивает размер файла. - Объекты векторной графики легко трансформируются, ими просто манипулировать, что не оказывает практически никакого влиянияна качество изображения. - Объекты векторной графики легко трансформируются, ими просто манипулировать, что не оказывает практически никакого влияния на качество изображения.

У векторной графики много преимуществ по сравнению с точечной графикой: -Векторная графика максимально использует возможности разрешающей способности любого выводного устройства: изображение всегда будет выглядеть настолько качественно, насколько способно данное устройство. Векторная графика может включать в себя и изображения точечной графики, которые становятся таким же объектом, как и все остальные (правда, с особым статусом и со значительными ограничениями в обработке).

Рассмотрим недостатки. - Изображения векторной графики могут показаться чрезмерно жестковатыми, «фанерными». Векторная графика действительно ограничена в чисто живописных средствах и не предназначена для создания фотореалистических изображений. - Сложность векторного принципа описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации и сконструировать устройство, подобное сканеру для точечной графики. - Значительным недостатком векторной графики является программная зависимость: каждая программа сохраняет данные в своем собственном формате, поэтому изображение, созданное в одном векторном редакторе, как правило, не конвертируется в формат другой программы без погрешностей.

Достоинств у растровой графики, как ни странно, не слишком много. - Основным является простота и, как следствие, техническая реализуемость автоматизации ввода (оцифровки) изобразительной информации. Существует развитая система внешних устройств для ввода фотографий, слайдов, рисунков, акварелей и прочих изобразительных оригиналов. К ним относятся сканеры, видеокамеры, цифровые фотокамеры, графические планшеты. - Не менее важным достоинством точечной графики для художников и фотографов является фотореалистичность. - Форматы файлов, предназначенные для сохранения точечных изображений, являются стандартными, поэтому не имеет решающего значения, в каком графическом редакторе создано то или иное изображение. Файл, сохраняющий точечное изображение, легко открывается и импортируется в редакторах точечной и векторной графики, а также в программах верстки и браузерах.

Однако растровой графике присущи и существенные недостатки. -Недостаток, который обнаруживается при первой же попытке что-нибудь нарисовать в программе точечной графики, заключается в том, что до начала рисования она потребует введения конкретных значений разрешения (количества пикселей на единицу длины) и глубины цвета (количества цветовых бит на пиксель), а также геометрического размера (длины и ширины изображения, т. е. площади). -Второй недостаток не замедлит проявиться при попытке отсканировать не очень большую фотографию с максимальным разрешением и глубиной цвета. Объем файла в точечной графике однозначно определяется произведением площади изображения на квадрат разрешения и на глубину цвета (если они приведены к единой размерности, например, к дюймам и байтам). Поэтому программное обеспечение любого сканера в состоянии сосчитать эту величину и «предсказать» объем, необходимый для сохранения изображения

- Третий недостаток всплывет при попытке слегка повернуть на небольшой угол изображение, например, с четкими тонкими вертикальными линиями. Сразу обнаруживается, что четкие линии превращаются в четкие «ступеньки». Это означает, что при любых трансформациях (поворотах, масштабировании, наклонах и т. д.) в точечной графике невозможно обойтись без искажений.

Области использования векторной и растровой графики

В силу своих особенностей (масштабирование без потери качества изображения, маленький размер и др.) ВЕКТОРНАЯ графика используется в полиграфии (шрифты, логотипы) и в Интернете (анимации, интерфейс, баннеры). В то же время РАСТРОВАЯ графика обладает качествами, которых нет в векторной (возможно независимое редактирование каждой детали изображения, вплоть до пикселя). Растровая графика незаменима в изображениях, которые очень сложны, и которые невозможно описать математическими формулами (яркий тому пример - фотографии), к тому же она появилась раньше векторной и лучше освоена. Именно поэтому растровая графика применяется практически во всех областях, связанных с компьютерной графикой.

Спасибо за внимание!