Информационные технологии обработки графических данных

По типу формирования изображений различаются два наиболее употребительных вида компьютерной графики: растровая и векторная.

Растровые изображения формируются из точек, каждая из которых запоминается в памяти компьютера по своим координатам. Программы растровой графики позволяют редактировать эти графические объекты. Наиболее известным растровым графическим процессором является Adobe Photoshop.

Растровая графика применяется при разработке мультимедийных и полиграфических печатных изданий. Компьютер в этих технологиях используют больше для обработки текстов, чем для создания растровых изображений. Для ввода растровых изображений в компьютер используют цифровые фото- и видеокамеры. С помощью сканеров можно ввести в компьютер или «оцифровать», как говорят специалисты, любую фотографию или рисунок, выполненные на бумажном носителе. Растровая графика используется и в сети Интернет.

В большинстве технологий подготовки публикаций на бумаге или в электронном виде с помощью растровых изображений они формируются в графических процессорах, а потом в готовом виде вставляются в тексты.

Растровая графика применяется и для отображения информации на экраны мониторов компьютеров. Основной элемент такого растрового изображения – это точка, которая для экранного изображения называется пикселом. Операционные системы персональных компьютеров имеют разные настройки графических параметров экранов мониторов, включая и их разрешение. Самые распространенные настройки экранов мониторов: 1024х768 и несколько устаревшая 800х600 пикселов. В зависимости от разрешения на экране монитора компьютера могут размещаться изображения разных размеров.

У растровой графики есть два существенных недостатка:

1. В связи с необходимостью кодирования каждого пикселя изображения, растровые изображения хранятся в файлах больших размеров. А для обработки больших растровых изображений нужны существенные компьютерные ресурсы, например, для работы с иллюстрациями в размер обычной журнальной полосы – более 128 Мбайт оперативной памяти.

2. Увеличение растровых изображений не позволяет рассмотреть их подробнее, а меняет их вид. Поскольку растровое изображение состоит из точек, его увеличение приводит только к увеличению размеров точек, что искажает изображение и делает его грубым. Этот эффект называется пикселизацией.

В векторных изображениях эти два недостатка устранены, но создание векторных изображений стало намного труднее, чем создание растровых. Но этот недостаток векторной графики перекрывается для пользователей компьютеров существенным сокращением размеров файлов, необходимых для хранения векторных изображений. Для хранения одного такого объекта чаще всего достаточно всего 20-30 байтов памяти, поэтому достаточно сложные композиции векторных изображений, насчитывающие тысячи объектов, могут храниться в файлах с размерами всего лишь в десятки или в сотни Кбайт. Такой результат объясняется методом создания векторных изображений.

Векторные изображения состоят из отдельных линий, дуг, ломаных, скруглений, многоугольников и т.п. Эти элементы векторных изображений, называемые примитивами, задаются математическими формулами. С помощью необходимых расчётов и формирования на их основе примитивов в векторных графических процессорах можно рисовать изображения и редактировать их.

В векторной графике легко решаются вопросы масштабирования. При любом увеличении изображения толщина любой линии остаётся неизменной. Поэтому векторную графику успешно используют в картографии: она позволяет увеличивать географическую карту, хранящуюся в компьютере, и рассматривать всё более мелкие её детали. Если представить весь земной шар в виде векторного изображения, то при его увеличении можно было бы рассмотреть всё новые детали вплоть до мелких камней на его поверхности. Но такое векторное изображение пока технически получить почти невозможно.

Вследствие хорошего решения вопросов масштабирования векторная графика составляет основу современных полиграфических шрифтов: все они разработаны в этой технологии для совместимости их использования в компьютерах и на бумаге. Векторные шрифты не меняют очертания при их увеличении или уменьшении, что позволяет на экранах мониторов компьютеров видеть довольно точное отображение того, как редактируемые тексты будут выглядеть на печати.

Векторная графика используется также для создания иллюстраций в печатных изданиях. Программное обеспечение для работы с векторной графикой используется для оформления печатных текстов в редакциях, издательствах и рекламных агентствах, для выполнения чертежных и проектно-конструкторских работ в инженерных и дизайнерских бюро, для других оформительских работ. С помощью векторной графики могут создаваться высокохудожественные произведения, но такая технология весьма сложна, поскольку необходимо подбирать много разнообразных математических формул, описывающих даже не очень сложный графический объект.

Так же, как и для растровой графики, в большинстве технологий подготовки публикаций на бумаге или в электронном виде с помощью векторные изображения формируются в графических процессорах, а потом в готовом виде вставляются в тексты. Наиболее известными векторными графическими процессорами являются CorelDraw и Adobe Illustrator.