Особенности растровой и векторной графики

План: 1.Введение. Два принципа представления изображений.Введение. Два принципа представления изображений. 2. Векторная графика, ее преимущества и основной недостаток.Векторная графика, ее преимущества и основной недостаток 3. Программы векторной графики.Программы векторной графики. 4. Растровая графика, ее преимущества и недостатки. Программа растровой графики.Растровая графика, ее преимущества и недостатки. Программа растровой графики. 5. Форматы файлов компьютерной графики.Форматы файлов компьютерной графики 6. Применение векторной графики.Применение векторной графики. 7. Векторная графика в Интернете.Векторная графика в Интернете

Введение В настоящее время в компьютерной графике существует 2 различных подхода к представлению графической информации: Растровый Векторный

Введение Поначалу была лишь векторная графика, но с развитием компьютерной техники и технологий появилось множество других способов постройки графических объектов. Определимся с термином «графический объект». Это либо само графическое изображение или его часть.

Введение Для дальнейшего рассмотрения проблемы постройки объектов с помощью векторной графики, необходимо уяснить разницу между двумя основными видами компьютерной графики - растровой и векторной.

Векторная графика Построение изображения с помощью так называемых «векторов» - функций, которые позволяют вычислить положение точки на экране или бумаге. Например, функция, графиком которой является круг, прямая линия или другие более сложные кривые.

Векторная графика Таким образом, векторное представление заключается в описании элементов изображения математическими кривыми с указанием их цветов и заполняемости. Например, красный эллипс на белом фоне будет описан всего двумя математическими формулами - прямоугольника и эллипса соответствующих цветов, размеров и местоположения.

Векторная графика Пример. Изображение древесного листа описывается точками, через которые проходит линия, создавая тем самым контур листа. Цвет листа задается цветом контура и области внутри этого контура.

Достоинства векторной графики Графические файлы векторного типа имеют относительно небольшие размеры.

Достоинства векторной графики Векторные изображения могут легко масштабированы без потери качества.

Векторная графика Векторные объекты задаются с помощью описаний, поэтому, для того чтобы изменить размер векторного рисунка, нужно изменить его описание.

Векторная графика При редактировании элементов векторной графики меняются параметры прямых и изогнутых линий, описывающих форму этих элементов. Увеличение или уменьшение объектов производится увеличением или уменьшением соответствующих коэффициентов в математических формулах.

Векторная графика Можно переносить элементы, менять их размер, форму и цвет, но это не отразится на качестве их визуального представления. Векторная графика не зависит от разрешения, т.е. может быть показана в разнообразных выходных устройствах с различным разрешением без потери качества. Линии рисунка в любом масштабе остаются гладкими.

Основной недостаток векторной графики Основным недостатком векторной графики является то, что она становится невыгодной при передаче изображений с большим количеством оттенков или мелких деталей (например, фотографий).

Основной недостаток векторной графики Ведь каждый 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 приводит к утяжелению файла.

Примеры векторных изображений

Вывод Таким образом, векторная иллюстрация - это набор геометрических примитивов. Сложность при передаче данных из одного векторного формата в другой заключается в использовании программами различных алгоритмовпри построении одних и тех же объектов.

Программы векторной графики CorelDraw CorelXara Adobe Illustrator Micrografx Designer (технические иллюстрации) Macromedia FreeHand Visio

Растровая графика Растровая графика описывает изображения с использованием цветных точек, называемых пикселями, расположенных на сетке. Информация о текущем состоянии экрана хранится в памяти видео-карты.

Растровая графика Пример. Изображение древесного листа описывается конкретным расположением и цветом каждой точки сетки, что создает изображение примерно также, как в мозаике.

Растровая графика Изображение разбивается на ограниченное количество маленьких квадратиков – пикселей, каждый из которых может принимать ограниченное количество оттенков.

Растровая графика Основой растрового представления графики является пиксель (точка) с указанием ее цвета. При описании, например, красного эллипса на белом фоне приходится указывать цвет каждой точки как эллипса, так и фона.

Растровый файл Растровый файл представляет собой прямоугольную матрицу (bitmap), разделенную на маленькие квадратики - пиксели (pixel - picture element). Чем больше пикселей в каждом квадратном дюйме на матрице, тем выше разрешение файла. Данная структура характерна для всех растровых форматов.

Растровая графика Изображение представляется в виде большого количества точек – чем их больше, тем визуально качественнее изображение и больше размер файла. Одна и даже картинка может быть представлена с лучшим или худшим качеством в соответствии с количеством точек на единицу длины – разрешением (обычно, точек на дюйм – dpi или пикселей на дюйм – ppi).

Пример

Растровая графика Кроме того, качество характеризуется еще и количеством цветов и оттенков, которые может принимать каждая точка изображения. Чем большим количеством оттенков характеризуется изображения, тем большее количество разрядов требуется для их описания. Красный может быть цветом номер 001, а может и –

Основной недостаток растровой графики Таким образом, чем качественнее изображение, тем больше размер файла. Большой размер графических файлов и является основным недостатком растровой графики.

Растровая графика При редактировании растровой графики Вы редактируете пиксели, а не линии. Растровая графика зависит от разрешения, поскольку информация, описывающая изображение, прикреплена к сетке определенного размера. При редактировании растровой графики, качество ее представления может измениться.

Растровая графика Вывод растровой графики на устройства с более низким разрешением, чем разрешение самого изображения, понизит его качество.

Растровая графика При уменьшении количества точек теряются мелкие детали и деформируются надписи (правда, это может быть не так заметно при уменьшении визуальных размеров самой картинки – т.е. сохранении разрешения). Добавление пикселей приводит к ухудшению резкости и яркости изображения, т.к. новым точкам приходится давать оттенки, средние между двумя и более граничащими цветами.

Недостаток растровой графики Таким образом, еще один недостаток растровой графики – искажение, возникающее при изменении размеров, вращении и других преобразованиях.

Достоинство растровой графики При высокой разрешающей способности монитора растровое изображение может иметь фотографическое качество.

Программа растровой графики Paint Adobe Fhotoshop

На чем остановиться? Таким образом, выбор растрового или векторного формата зависит от целей и задач работы с изображением. фотографическая точность цветопередачи растр логотипы, схемы, элементы оформления векторный формат

Достоинство растровой графики В Интернете графика представляется в одном из растровых форматов, понимаемых браузерами без установки дополнительных модулей – GIF, JPG, PNG.

На чем остановиться? На первый взгляд, использование векторных редакторов становится неактуальным. Однако большинство таких редакторов обеспечивают экспорт в.gif или.jpg с выбираемым Вами разрешением. А рисовать начинающим художникам проще именно в векторных средах – если рука дрогнула и линия пошла не туда, получившийся элемент легко редактируется.

На чем остановиться? Существует тенденция к сближению. Большинство современных векторных редакторов способны использовать растровые картинки в качестве фона. Некоторые растровые редакторы способны грузить один из векторных форматов (обычно.wmf) в качестве фона или сразу переводить их в растр с возможностью непосредственного редактирования.

Форматы файлов компьютерной графики.BMP.WMF.TIFF.TIFF.PSD.PSD.AI.AI.JPG.JPG.GIF.GIF

.BMP (Windows Device Independent Bitmap) Формат.ВМР является родным форматом Windows, он поддерживается всеми графическими редакторами, работающими под ее управлением. Других достоинств у этого формата нет. Размер файла получается очень большим. Способен хранить как индексированный (до 256 цветов), так и RGB-цвет ( оттенков). Применяется для хранения растровых изображений.

.WMF (Windows Metafile) Еще один родной формат Windows. Служит для передачи векторов через буфер обмена (Clipboard). Понимается практически всеми программами Windows, так или иначе связанными с векторной графикой.

.TIFF (Tagged Image File Format) Аппаратно независимый формат.TIFF. Один из самых распространенных и надежных, его поддерживают практически все программы так или иначе связанные с графикой..TIFF является лучшим выбором при импорте растровой графики в векторные программы и издательские системы. Ему доступен весь диапазон цветовых моделей. Формат, используемый в полиграфии. Он совмещает в себе высокое качество хранимого изображения и встроенные алгоритмы сжатия (обычно раза в два-три по сравнению с форматом bmp) без потери качества.

.AI (Adobe Illustrator Document).AI поддерживают почти все программы так или иначе связанные с векторной графикой. Формат Illustrator-ра является наилучшим посредником при передаче векторов из одной программы в другую.

.PSD (Adobe Photoshop Document) Родной формат популярного растрового редактора Photoshop. Он позволяет записывать изображение со многими слоями, их масками, дополнительными каналами, контурами и другой информацией - все, что может сделать Photoshop.

.JPG Очень популярный формат в цифровых фотоаппаратах, сети Интернет, в данном формате часто распространяются фотографии на компакт дисках. Причина этого очень эффективные алгоритмы сжатия (в десять и более раз по сравнению с форматом bmp). Нужно помнить, что сжатие происходит с потерей качества и чем сильнее сжатие тем эта потеря заметнее. Поэтому сохранять в этом формате можно только в финале проекта, когда вы выполнили все преобразования.

.GIF Данный формат вы можете увидеть у изображений скачанных из сети Интернет. Их отличительная особенность низкое качество при передаче полноцветных изображений, и маленький размер, именно поэтому их используют в Интернете. Поддерживает только 256- битовый цвет.

Применение векторной графики В различных областях инженерной конструкторской 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.

Применение векторной графики Архитектура является другой важной областью применения. Прогулки вокруг проектируемого объекта с целью его изучения и оценки. Использование машинной графики для архитектурного дизайна, размещения посадочных мест, планирования помещений и проектирования кухонного оборудования, стадионов и дизайна спортивного инвентаря.

Применение векторной графики Медицина стала весьма привлекательной сферой применения компьютерной графики, например, автоматизированное проектирование инплантантов, особенно для костей и суставов, позволяет минимизировать необходимость внесения изменений в течение операции. Анатомические векторные модели также используются в медицинских исследованиях и в хирургической практике.

Применение векторной графики В киноиндустрии.

Векторная графика в Интернете Сегодня, чтобы не затеряться на просторах Internet и привлечь к себе внимание пользователей, никак нельзя обойтись без графического оформления Web-страниц.

Векторная графика в Интернете Несомненным является преимущество векторной графики. Так, фирма Macromedia использует в своем инструментальном пакете векторной графики и анимации Flash собственный формат векторной графики под названием SWF.

Информационные ресурсы 1. Графика для WEB-а Растровая и векторная графика. – 3. Векторная графика Системы для векторизации и обработки изображений Петров М., Молочков В. Компьютерная графика. - М.: Питер, 2002.