информатика_1 / лекции / 9
.pdfВекторные примитивы задаются с помощью описаний.
Например:
рисовать линию от точки А до точки В; рисовать эллипс, ограниченный заданным
прямоугольником.
Для компьютера подобные описания представляются в
виде команд, каждая из которых определяет некоторую
функцию и соответствующие ей параметры. Например, в
векторном формате WMF (Windows Metafile)
приведенные описания задаются следующими
командами:
MOVETO X1, Y1 — установить текущую позицию
(X1,Y1);
LINETO X2, Y2 — рисовать линию от текущей позиции
до точки (X2,Y2);
ELLIPSE X3, Y3, X4, Y4 — рисовать эллипс,
ограниченный прямоугольником, где (X3,Y3) —
координаты левого верхнего, а (X4,Y4) - правого нижнего угла этого прямоугольника.
Для получения векторных изображений, как правило, используются программы иллюстративной графики (Adobe Illustrator, Macromedia Freehand, CorelDraw), которые широко применяются в области дизайнa, технического рисования, а также для оформительских работ. Эти векторные программы предоставляют в распоряжение пользователя набор инструментов и команд, с помощью которых создаются рисунки. Одновременно с процессом рисования специальное программное обеспечение формирует векторные команды, соответствующие объектам, из которых строится рисунок.
Файлы векторной графики могут содержать растровые изображения в качестве одного из типов объектов.
Большинство векторных программ позволяют только
разместить растровый рисунок в векторной иллюстрации, изменить его размер, выполнить
перемещение и поворот, обрезку, однако изменить в
нём отдельные пиксели невозможно. Дело в том, что векторные изображения состоят из отдельных
объектов, с которыми можно работать порознь. С растровыми же изображениями так поступать нельзя,
так как пиксели нельзя классифицировать подобным
образом (объектом здесь является весь растровый фрагмент в целом). Пиксел обладает одним свойством
— цветом. Поэтому в некоторых векторных редакторах к растровым объектам допускается применять специальные эффекты размытия и резкости, в основе
которых лежит изменение цветов соседних пикселов.
Каждому векторному примитиву можно назначить
определенные атрибуты (свойства) — форму, толщину, цвет линии, характер линии (сплошная, пунктирная и т.
п.). Замкнутые линии имеют свойство заполнения. Внутренняя область замкнутого векторного контура
может быть заполнена цветом, текстурой, картой.
Картой называется заготовленное растровое
изображение. Простейшая линия, если она не замкнута,
имеет две вершины, которые называются узлами. Узлы
тоже имеют свойства, от которых зависит, как выглядит вершина линии и как две линии сопрягаются между собой.
Векторная графика — это способ объяснить компьютеру, каким образом следует нарисовать изображение, в то время как растровая только включает и выключает определенные точки.
Преимущество векторной графики заключается в том,
что форма, пространственное положение и цвет объектов описывается с помощью математических
формул. Поэтому для сохранения векторных контуров требуется небольшое количество ячеек памяти, в
которых хранятся значения параметров формул. Какие
бы преобразования не выполнялись над векторными контурами, как бы мы не меняли форму, толщину и др.
свойства линии, это не приводит к изменению
количества ячеек памяти, требуемых на её сохранение,
так как меняются только параметры линии, т.е. значения, хранящиеся в этих ячейках. Это обеспечивает сравнительно небольшие размеры файлов изображений. Векторные рисунки, состоящие из
тысяч примитивов, занимают память, объём которой не
превышает нескольких сотен килобайт. Аналогичный
растровый рисунок требует памяти в 10-1000 раз больше.
Эти линии созданы в векторном редакторе. По внешнему виду они совершенно непохожи, но это одинаковые векторные объекты, различающиеся лишь свойствами (параметрами). Для хранения этих параметров в векторном изображении достаточно всего нескольких байт памяти.
Важно также, что векторные графические изображения
могут быть увеличены или уменьшены без потери качества. Это возможно, т.к. масштабирование
изображений производится с помощью простых
математических операций (умножения параметров графических примитивов на коэффициент
масштабирования). Толщина линии при отображении в
любом масштабе не меняется, так как это одно из
свойств объекта, жёстко за ним закреплённое. Пусть, например, для некоторой линии (скажем, контура некоторого примитива) задана толщина 0.15 мм. Распечатав изображение на большом или маленьком листе бумаге, увеличив или уменьшив фрагмент изображения на экране, мы всегда видим его одинаково
четким с одной и той же толщиной линии.
Ведь в каждой такой новой ситуации изображение заново раскладывается в растр и при этом последовательность пикселов подбирается таким
образом, чтобы обеспечить свойства линии,
сохраненные в виде параметров формул, в том числе толщину линии. Такая особенность векторной графики
обеспечила её успешное применение, в частности, в
картографии.
Возможности легкого масштабирования важны также для работы с текстом. С помощью векторной графики построены шрифты Trye Type и PostScript.
Программные средства векторной графики
предоставляют широкие возможности по работе с
текстом. В частности, текст можно располагать по
произвольной траектории.
Такие средства широко используют в рекламных
агентствах, дизайнерских бюро, редакциях и издательствах. Оформительские работы, основанные на применении шрифтов и простейших геометрических
элементов, решаются средствами векторной графики намного проще.