4.2 Сравнение механизмов формирования изображений в растровой и векторной графике

Проиллюстрируем разницу в механизмах работы растровых и векторных редакто­ров на примере описания одного и того же отрезка прямой:

• в векторном формате — задаются координаты начала и конца прямой, цвет и толщина линии. Для сохранения такой информации на диске потребуется все­ го несколько байтов памяти;

• в растровом формате — задаются координаты и цвет каждой точки (пиксела), входящей в этот отрезок прямой. А поскольку количество входящих в нее пикселов зависит от разрешения, то объем информации, необходимой для описа­ния отрезка прямой (а значит, требуемый для ее запоминания объем памяти), будет определяться установленным разрешением.

Из приведенного примера видно, что векторный формат, как правило, более ком­пактен (хотя сложные рисунки, содержащие сотни и тысячи объектов, могут иметь размеры, превышающие размеры растровых изображений). Вместе с тем он совер­шенно не пригоден для хранения сканированных изображений, например фото­графий. А вот рисунки и чертежи гораздо удобнее и практичнее делать именно в векторном виде.

4.3 Структура векторной иллюстрации

Структуру любой векторной иллюстрации можно представить в виде иерархиче­ского дерева. В такой схеме сама иллюстрация занимает верхний уровень, а ее со­ставные части занимают более низкие уровни иерархии. Для знакомства с основ­ными элементами векторного изображения давайте откроем в одном из векторных редакторов (например, CorelDRAW) любую векторную иллюстрацию и выделим ее составные части, последовательно спускаясь с вершины дерева на его более ниж­ние ветви. Самый верхний иерархический уровень занимает сама иллюстрация, объединяющая в своем составе объекты + узлы + линии + заливки (рис. 4.5).

1. Следующий уровень иерархии — объекты, представляющие собой разнообразные векторные формы. В большинстве редакторов для их отображения необходимо выбрать режим просмотра в виде каркаса.

2. Объекты иллюстрации состоят из одного или нескольких контуров. На рис. 4.5 приведено отображение основных семи объектов данной иллюстрации. Два из них —цветки — представляют собой объекты, состоящие из нескольких контуров: оболочка цветка (замкнутый контур) и тычинка цветка (из четырех ли­нейных отрезков, являющихся открытыми контурами). Обычно все объекты в иллюстрации сгруппированы, поэтому для получения доступа к редактированию отдельных объектов иллюстрации их нужно сначала разгруппировать. Контуром называется любая геометрическая фигура, созданная с помощью ри­сующих инструментов векторной программы и представляющая собой очерта­ния того или иного графического объекта.

Типичными примерами контуров могут служить окружность, прямоугольник или другие графические элементы сложного изображения (в том числе и сег­мент кривой линии), как, например, фрагменты ветви цветущей сакуры на рис. 4.5.

Замкнутый контур — это замкнутая кривая, у которой начальная и конечная точки совпадают. Примером замкнутого контура является окружность. В неко­торых редакторах замкнутый контур называют фигурой.

Открытый контур имеет четко обозначенные концевые точки. Синусоидаль­ная линия, например, является открытым контуром.

4. Следующий уровень иерархии составляют сегменты, которые выполняют функции кирпичиков, используемых для построения контуров (каждый контур может состоять из одного или нескольких сегментов). Начало и конец каждого сегмента называют узлами, или опорными точками, поскольку они фиксиру­ют положение сегмента, «привязывая» его к определенной позиции в контуре. Перемещение узловых точек приводит к модификации сегментов контура и к изменению его формы. Наряду с узлами в состав сегмента входят также соединяющие узлы линии (прямые или кривые).

Закрытые контуры (формы) имеют свойство заполнения цветом, текстурой или растровым изображением (картой). На рис. 4.5 приведен пример одноцвет­ной заливки измененного контура.

Рис. 4.5. Анатомия векторного рисунка; 1) исходное векторное изображение (объекты + узлы + линии + заливки); 2) рисунок как совокупность контуров (набор кривых Безье); разгруппированный рисунок в виде набора отдельных контуров (объектов); представление некоторых контуров рисунка а виде сегментов, состоящих из узлов и отрезков кривых; 5) модификация формы контура путем редактирования положения узловых точек и управляющих точек с помощью инструмента Shape (Форма); 6) одноцветная заливка измененной оболочки (контура) цветка

Заливка — это цвет или узор, выводимый в замкнутой области, ограниченной кривой.

5. На самом нижнем уровне иерархии расположены узлы и отрезки линий, соединя­ющих между собой соседние узлы. Линии наряду с узлами выполняют функции основных элементов векторного изображения. Существует несколько типов ли­ний и разновидностей узлов. Их названия и функциональное назначение будут рассмотрены ниже.

Простейшая незамкнутая линия имеет две вершины, называемые узлами (или кон­цевыми точками). В двухмерной графике узел (точка) задается двумя числами (х, у),

В широком смысле любой из перечисленных здесь элементов иллюстрации, начи­ная от самой иллюстрации и кончая узлами и линиями, можно трактовать как объект. Поэтому в дальнейшем изложении мы иногда будем использовать термин «объект» в смысле элемента векторного рисунка.