информатика_1 / лекции / 9
.pdfОдно из преимуществ векторной графики
— гибкость, т.е. возможность легко работать с любым элементом изображения. Это объясняется тем, что объекты, составляющие векторное изображение сохраняют свою независимость. Не составляет труда переместить, повернуть, увеличить или уменьшить как отдельный примитив, так и всё изображение целиком, причем действие не внесёт искажений и будет обратимо, чего нельзя сказать о растровом изображении.
Все устройства вывода, входящие в состав современной вычислительной системы, являются растровыми. Поэтому изображения, закодированные с помощью векторного способа, при выводе, например на экран монитора или на принтер, подвергаются разложению в растр (растрированию, растеризации), т.е. для каждого элемента изображения определяется последовательность пикселов, аппроксимирующих данный объект. Поскольку при этом приходится вычислять координаты и цвет всех требуемых пикселов, векторную графику ещё называют вычисляемой. Эта особенность векторной графики является и её достоинством и недостатком одновременно.
С одной стороны, векторное изображение является
независимым от разрешения устройства вывода, ведь каждый раз при каждом выводе происходит новое разложение в растр с учетом возможностей используемого
аппаратного средства. Векторная графика использует все преимущества разрешающей способности любого
устройства вывода, что позволяет изменять размеры
векторного рисунка без потерь его качества. Векторные
команды просто сообщают устройству вывода, что необходимо нарисовать объект заданного размера,
используя столько точек, сколько возможно. Растровый же формат, в отличие от векторного, точно определяет, сколько необходимо создать пикселов, и это количество не
изменяется вместе с изменением разрешающей
способности устройств вывода. Это приводит при увеличении разрешающей способности, например
принтера, либо к уменьшению размера изображения, либо
для каждого пиксела используется большее количество точек.
Сравнение векторного и растрового изображения окружности показано на следующем рисунке.
С другой стороны это замедляет вывод и требует сложных алгоритмов по преобразованию векторных изображений в пиксельные.
В большинстве приложений использующих трехмерную графику трехмерные объекты состоят из
множества многоугольников (полигонов), размещенных
таким образом, что создается реалистичный образ.
Чем больше полигонов содержится в оболочке объекта, тем более сглаженной выглядит геометрия
тела. Сотни или тысячи многоугольников необходимых
для единственного трехмерного объекта, образуют огромный массив данных, которые надо создать и которыми необходимо управлять.
Преимущества векторной графики: компактность, т.е. небольшой объем требуемой памяти (для относительно несложных изображений); гибкость, т.е. легкость работы с любым элементом изображения;
легкость масштабирования; независимость от разрешения выводного устройства; возможность параметризации;
возможность создания трехмерных изображений.
Природа избегает прямых линий. К сожалению, они
являются основными компонентами векторных рисунков.
До недавнего времени это означало, что уделом векторной графики были изображения, которые никогда не старались выглядеть естественно, например,
двухмерные чертежи и круговые диаграммы, созданные
специальными программами САПР, двух и трех мерные
технические иллюстрации, стилизованные рисунки и значки, состоящие из прямых линий и областей, закрашенных однотонным цветом. С развитием компьютерных технологий ситуация несколько изменилась: сегодняшние векторные изображения по
качеству приближаются к реалистическим.
Однако векторная графика не позволяет получать изображений фотографического качества. Дело в том,
что фотография — мозаика с очень сложным
распределением цветов и яркостей пикселей и представление такой мозаики в виде совокупности
векторных примитивов — достаточно сложная задача.
Если же её удаётся решить, то размер векторного
файла, описывающего фотографию, окажется больше, чем растрового.
Растровые форматы отличаются хорошей
переносимостью. Многие из них можно обрабатывать в
различных графических программах. Для векторной же графики это проблема. Векторные рисунки состоят из
различных команд. Один и тот же примитив в разных программах может иметь различное представление.
Например, в качестве параметра окружности в одной
программе может использоваться радиус, а в другой — диаметр, в одной программе окружность рассматривается как частный случай эллипса, а в другой — как самостоятельный примитив и т.д. Поэтому векторные файлы, как правило, могут использоваться
только той программой, которой они были созданы.