Переваги векторної графіки:

• невеликі за розміром файли, оскільки зберігається не зображення, а лише його основні дані, використовуючи які, програма відновлює зображення;

• розмір об'єктів та опис колірних характеристик майже не збільшує розміри файлу;

• об'єкти легко трансформуються, ними легко маніпулювати. Редагуючи векторний об'єкт, можна змінити властивості ліній, з яких складається зображення. Можна пересувати об'єкт, змінювати його розміри, форму та колір, не впливаючи на якість зображення;

• векторна графіка не залежить від роздільності, тобто векторні об'єкти відтворюють на пристроях з різною роздільністю без втрати якості зображення.

• векторна графіка може містити в собі фрагменти растрової графіки, які перетворюються в об'єкти, але мають обмеження у їх обробці;

• у програмах векторної графіки є розвинуті засоби інтеграції зображення та тексту. Єдиний підхід до них обумовлює створення кінцевого продукту.

Векторні програми незамінні там, де принципове значення має збереження чітких контурів, а саме:

повноколірні ілюстрації;

складні креслення;

логотипи та емблеми;

графічні зображення для Web;

мультиплікація;

рисунки на основі оригіналів.

В арсеналі векторних програм є безліч інструментів для виконання різноманітних задач, як у традиційних операційних середовищах, так і в Інтернеті.

Користувачами векторних редакторів можуть бути:

технічні редактори;

вільні художники й дизайнери-початківці;

розробники web-сторінок;

оператори настільних видавничих систем;

художники по рекламі;

справжні художники-ілюстратори;

користувачі початківці та потенційні користувачі.

Найпопулярнішими прикладними програмами є продукти фірм:

Corel - CorelDraw,

Adobe - Illustrator,

Macromedia - FreeHand,

стандартний додаток у MS Office - Word Editor.

Тривимірна графіка. Останнім часом все більшої популярності набуває тривимірна графіка (ЗD-графіка), що вивчає прийоми й методи створення об'ємних моделей об'єктів, які максимально наближені до реальних. Основним завданням цього виду графіки є створення не плоского зображення об'єкта, а його об'ємної моделі, яку можна обертати й розглядати з усіх боків.

Для створення об'ємних зображень використовують різні графічні примітиви (паралелепіпед, куб, кулю, конус та інші) і гладкі (сплайнові) поверхні. За їх допомогою спочатку створюють каркас об'єкта, потім його поверхню покривають матеріалами, візуально схожими на реальні. Далі задають освітлення, гравітацію, властивості атмосфери та інші параметри простору, в якому він знаходиться. Для об'єктів, що рухаються, вказують траєкторію його руху, швидкість тощо.

Тривимірна графіка широко використовується в інженерному проектуванні, комп'ютерному моделюванні фізичних об'єктів і процесів, в мультиплікації, кінематографії та комп'ютерних іграх.

Області застосування тривимірної графіки:

Комп'ютерне проектування:

• швидке вирішення задач проектування інтер'єрів;

• вбудовування вигаданої сцени у зображення реального світу. Тривимірна графіка звільнює від необхідності створення макета і забезпечує гнучкі можливості синтезу зображення сцени для любої погоди і під любим кутом зору;

• вбудовування зображення реального об'єкта у тривимірну сцену як складової (віртуальна галерея);

Автоматизоване проектування:

• синтез зовнішнього вигляду складних деталей, що виготовляються методами штампування токарних та фрезерних операцій, візуальний вигляд автомобілів, літаків, пароплавів.

• cтворення тривимірних образів деталей та конструкцій, хоча й є складною задачею, але простішою, ніж створення масштабних або повнорозмірних макетів.

Комп'ютерні ігри:

• найпопулярніша ділянка використання тривимірної графіки. По мірі удосконалення програмних засобів моделювання, зросту продуктивності та збільшення ресурсів пам'яті комп'ютерів віртуальні світи стають більш складними й подібними до реальності.

Комбіновані зйомки:

• тривимірну графіку застосовують там, де зробити реальні фотографії просто неможливо, або потребує великих витрат (внутрішність працюючого двигуна, науково-фантастичні сюжети, нереальні світи, відеомонтаж, реклама тощо). Практично застосовується у книжковій та журнальній графіці і є популяризацією науки, реклами, художньої творчості.

Комп'ютерна мультиплікація:

• спрощує роботу розробників у сотні та тисячі разів.

Недоліки тривимірної графіки:

• підвищені вимоги до апаратної частини комп'ютера (об'єм оперативної пам'яті, наявність вільного місця на твердому диску, швидкодія комп'ютера);

• велика підготовча робота по створенню моделей всіх об'єктів сцени та призначенню їм матеріалів;

• обмежена свобода у формуванні зображення (потрібно враховувати об'єм об'єктів);

• жорсткий контроль за взаємним розташуванням відносно базису (об'єкт може втілюватись у інший об'єкт); необхідність додаткових зусиль для надання синтезованому зображенню реалістичності.

• часто результати візуалізації виглядають дуже правильно, чітко, що позбавляє сцену життєвості. У складі програм тривимірної графіки міститься набір фільтрів, що дозволяють імітувати глибину різкості зображень, зернистість віртуальної фотоплівки, змазування контуру при русі у момент зйомки.

Фрактальна графіка. Фрактал (лат. fractus – складений із фрагментів) – це зображення, яке складається з подібних між собою елементів.

Побудова фрактального малюнка може відбуватися за деяким алгоритмом або шляхом автоматичної генерації зображень за допомогою обчислень за певними формулами. Зміна в алгоритмах або значень коефіцієнтів у формулах призводить до модифікації зображення.

Фрактальну графіку часто використовують для графічного представлення даних під час моделювання деяких процесів, для автоматичної генерації абстрактних зображень, у розважальних програмах.

Аудіо, відео та графічна інформація потребують великих обсягів пам'яті для її збереження, що пов'­язано зі значними економічними затратами. У той же час для цих видів інформації характерна її збит­ковість. Ступінь збитковості залежить як від типу інформації, так і від прийнятої системи кодування. На практиці в процесі збереження й передавання за­значених видів інформації, а також текстової інфор­мації здійснюється її стиснення.

Є велика кількість алгоритмів стиснення даних, які ґрунтуються на трьох способах зменшення збит­ковості: зміна вмісту даних, зміна структури даних, зміна одночасно вмісту і структури даних. Зазначи­мо, що у випадку, коли методи стиснення застосову­ються для готових документів, то замість терміна стиснення даних, зазвичай, використовується тер­мін архівація файлів.

Розмір графічного файла залежить від формату, обраного для збереження зображення. Існує декілька категорій форматів графічних файлів.

Растрові формати. Це формати, які використовуються для збереження растрових зображень. Вони найбільш придатні для запису графічних даних, які отримані від пристроїв введення. Найпоширеніші растрові формати: ВМР, РСХ, ТІFF, GIF, JPEG.

Формат BMP. Це формат растрових графічних зображень в ОС Windows. Підтримується всіма до­датками, які працюють у цьому середовищі. В імені файла вказується розширення bmp, а інколи — гіе. Розширення гіе вказує на те, що виконано стиснен­ня растрової інформації методом RLE, що викорис­товується для обробки файла формату bmp. У фай­лах формату bmp використовується глибина кольо­ру в 1, 4, 8,16 або 24 біти.

Формат GIF (Graphics Interchange Format) роз­роблено в 1987 році для екранних зображень. Кож­ний піксель може мати не більше 256 кольорів, тому

файли цього формату досить компактні. Цей формат досить зручний для малюнків та схем, особливо мо­нохромних(однокольорових). Файли формату мають розширення gif. Для стиснення даних використовується алгоритм LZW, сутність якого полягає в тому, що в зображенні виділяються рядки, що повторюються, які замінюю­ться одним таким, за яким потім можна точно відно­вити початкову інформацію. Цей алгоритм особливо ефективний для стиснення зображень, які складаю­ться з великих областей однакового кольору. Незва­жаючи на те, що алгоритм LZW не припускає втрат, реальні багатокольорові об'єкти можуть бути спотвореними за рахунок зменшення кольоровості до 256. Тому для фотографій цей формат краще не викорис­товувати. Отримав популярність в Інтернеті завдяки великому коефіцієнту стиснення та малому обсягу файлів. Розробники програм, використовуючи фор­мат gif, повинні мати ліцензійну угоду і вносити пев­ну плату за кожний екземпляр програми.

Формат TIFF (Tagget Image File Format). Фор­мат призначений для збереження растрових зобра­жень високої якості. Це один з основних стандартів професійної й комерційної обробки зображень. Імена файлів цього формату мають розширення tiff або tif. Формат файлів зображення визначається певною су­купністю дескрипторів, які описують тип даних, що містяться у файлі, тому вони є складними для деко­дування. Це також призводить до того, що tiff-фай­ли, створені однією програмою, не завжди можуть читатися іншою програмою або можуть не читатися окремі символи. Файли формату tiff можуть бути стиснені методами RLE, LZW та деякими іншими ме­тодами. Тому для розпакування цих архівів потрібні певні програми. Незважаючи на свою складність, фо­рмат tiff дозволяє кодувати будь-яке зображення без втрати якості й залишається одним із кращих. Доз­воляє кодувати в одному файлі декілька зображень, для кожного з яких використовується свій набір дес­крипторів. Максимальна глибина кольору файлів зо­браження дорівнює 48 біт.

Формат JPEG (Joint Photographic Experts Group). Використовує растровий метод і призначе­ний для збереження фотозображень, зокрема, відс­ канованих фотографій. Імена файлів мають розши­рення jpg. Глибина кольору 24 біти. Використовува­ний метод стиснення JPEG для цього формату має великий коефіцієнт стиснення, але це досягається за рахунок втрати частини інформації. Стистений файл може досягати 10% від початкового. Після ро­ зпакування файл може відрізнятися від орігіналу, але ці відмінності не значні. У процесі форматуван­ня зображення у форматі JPEG користувач встанов­лює показник стиснення або показник якості зобра­ження. Якість відтвореного зображення визначає­ться коефіцієнтом стиснення: чим більше стиснен­ня, тим більші втрати і тим нижча якість фотографій. Високий коефіцієнт стиснення викори­стовується для зображень на веб-сторінках, тому що вони повинні бути невеликих розмірів, щоб не спо­вільнювати передачу через Інтернет. Оптимальні показники якості, які забезпечують кращий баланс між коефіцієнтом стиснення та якістю зображення, різні для різних зображень і, звичайно, можуть бу­ти знайдені тільки методом проб і помилок. Зазна­чимо, що стиснення більш ніж на 90% призводить до помітних артдефектів. Тому стискати більше цього значення неприпустимо. Формат найчастіше використовується для розміщення в Інтернеті повнокольорових зображень. Відзначимо, що GIF, PNG і JPEG є основними графічними растровими форма­тами Інтернету.

Формат PCX. Це був перший формат файлів растрової графіки в комп'ютерах IBM PC. В імені файла вказується розширення рсх. Інформація у файлах цього формату може стискуватися за мето­дом RLE. Кодування кольору пікселів виконується з глибиною в 1, 4, 8 або 24 біти. Області використан­ня популярного в минулому формату нині поступо­во зменшуються.

Векторні формати. Ці формати корисні для збереження лінійних елементів (прямих, кривих, багатокутників), різних геометричних фігур, тексту. За математичними описами графічних об'єктів відбувається візуалізація зображень. Прикладами найбільш поширених векторних форматів є CDR (формат файлів векторного редактора СогеlDRAW), DХF (файли пакета інженерної графіки AutoCAD).

Метафайлові формати. Відмінність цього формату від попередніх полягає у тому, що він може зберігати як растрові, так і векторні дані. Метафайли звичайно використовуються для перенесення зображень між різними до­датками і комп'ютерними платформами (ІВМ РС і Масіntosh). Популярними метафайловими форматами є WPG, СGM.

2. Програмні засоби для роботи з графічними зображеннями. Office Picture Manager у складі пакета Microsoft Office. Ця програма забезпечує засоби для керування, редагування й спільного використання малюнків. Користувачі можуть переглядати всі малюнки форматів JPG, GIF, PNG, BMP, TIFF. Засіб пошуку малюнків дозволяє знайти малюнки, використовуючи автоматичний пошук. Програма дозволяє змінювати вигляд малюнків, коректуючи яскравість, контрастність, колір, проводити обрізку, повертати та відображати малюнок, виправляти ефект «красних глаз». Змінений малюнок можна зберегти під іншим іменем та в іншому місці. Програма Office Picture Manager надає потужні засоби для спільного використання графічних зображень, дозволяє відправляти малюнки електронною поштою, а також створювати вузли Microsoft SharePoint Picture Library в локальних мережах.

3. Графічний редактор - це прикладна програма, призначена для ство­рення й обробки графічних зображень на комп'ютері.

Програма графічного редактора дозволяє створені нею зображення запи­сувати у файл, а також посилати зображення на пристрій виведення. Для роботи з растровими (точковими) зображеннями існують растрові редактори, а для ро­боти з векторними зображеннями - векторні редактори. До найбільш відомих програм растрової графіки належать Adobe Photoshop, Corel, Рaint.Net, Inkscape. Ці додатки дозволяють виконувати складну обробку зображень на професійному рівні. Існують також і простіші редактори, один із них - Microsoft Paint.

Векторні зображення створюються за допомогою програм векторних редак­торів. Найбільш популярні такі пакети векторної графіки, як CorelDRAW, Adobe Illustrator, Xara, Inkscape. Вбудовані векторні редактори є також у деяких додат­ках - текстових процесорах, видавничих системах.

Paint - це растровий редактор, що створює зображення у вигляді набору пікселів. Малюнки, створені редактором Paint, називають растровими, або точковими. Редактор Paint дозволяє виконувати за допомогою миші чорно-білі і кольорові малюнки. Інструментами редактора можна створювати контури і виконувати заливання кольором, малювати прямі і криві лінії, імітувати малю­вання олівцем і пензлем, вирізати, копіювати і вставляти різні фрагменти зображення тощо.

Запуск програми Paint здійснюється натисканням на кнопку Пуск на панелі задач і вибором команди Программы - Стандартные - Paint. Після запуску відкривається вікно, зображене на мал. 3.

Вікно редактора Paint містить елементи, звичайні для вікон Windows-додат­ків: заголовок, кнопки керування вікном, рядок меню, робочу ділянку, смуги прокручування, рядок статусу й обрамлення. Крім цього, у вікні Paint розміщені елементи, властиві саме графічним редакторам, - панель інструментів і палітра.

Панель інструментів у лівій частині вікна містить 16 кнопок-піктограм (мал. 4). Призначення кожної кнопки ви можете прочитати на спливаючій підказці, що з'являється при наведенні на неї покажчика миші. Серед інструментів панелі є Карандаш, Кисть, Ластик, Заливка, Выбор цветов тощо.

Інший характерний елемент вікна Paint - палітра (мал. 5) - розміщений у нижній частині екрана. Зліва на панелі палітри є два квадрати, що перекри­ваються, з яких верхній пофарбований в основний колір, а нижній - у фоновий колір. Основний колір використовується для зафарбовування ліній, меж об'єктів і тексту. Фоновий колір застосовується при заливанні об'єктів із замкнутими межами і фону напису.

Основний колір обирається клацанням лівої кнопки миші по одному з квад­ратів колірної палітри, а колір фону - клацанням правої кнопки.