§3.3. Векторный подход

При использовании векторной графики в памяти ЭВМ сохраняется математическое описание каждого графического примитива – геометрического объекта (например, отрезка, окружности, прямоугольника и т.п.), из которых формируется изображение. В частности, для рисования окружности достаточно запомнить положение ее центра, радиус, толщину и цвет линии. По этим данным соответствующие программы построят нужную фигуру на экране дисплея. Понятно, что такое описание изображения требует намного меньше памяти (в 10 – 1000 раз) чем в растровой графике, поскольку обходится без запоминания цвета каждой точки рисунка. Основным недостатком векторной графики является невозможность работы с высококачественными художественными изображениями, фотографиями и фильмами. Природа избегает прямых линий, правильных окружностей и дуг. К сожалению, именно с их помощью (поскольку эти фигуры можно описать средствами математики, точнее – аналитической геометрии) и формируется изображение при использовании векторной графики. Попробуйте описать с помощью математических формул, картины И.Е.Репина или Рафаэля! (Но не "Черный квадрат" К.Малевича!) Поэтому основной сферой применения векторной графики является изображение чертежей, схем, диаграмм и т.п.

К достоинствам векторной графики можно отнести следующие ее свойства.

Во-первых, графические файлы векторного типа имеют относительно небольшие размеры. Рисунки, состоящие из тысяч примитивов, занимают дисковую память, объем которой не превышает нескольких килобайтов. Аналогичный растровый рисунок требует в 10 – 1000 раз большую память.

Во-вторых, векторные изображения легко масштабируются без потери качества. Например, для увеличения или уменьшения эллипса достаточно изменить координаты левого верхнего и правого нижнего углов прямоугольника, ограничивающего этот эллипс.

Дополнительно (школьная информация):

Информация, в основном, взята из школьного учебника «Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. 10 – 11.». Также использована информация из других школьных учебников.

Формирование векторного изображения.

Векторное изображение состоит из графических примитивов – кругов, отрезков, прямоугольников.

Положение и форма графических примитивов задаются в системе графических координат.

В такой системе координат:

• Точка задается в виде двух координат (х,у).

• Линия (для компьютерного рисунка линия является отрезком) – координатами концов.

• Окружность – координаты центра (х,у) и радиус.

• Многоугольник – координаты вершин.

• Закрашенная область – граничная линия и цвет закраски.

• И так далее

При кодировании цветного изображения добавляется код цвета.

Например:

Закодируем изображение векторным подходом. Для этого сначала пронумеруем пиксели (чтобы знать координаты каждого пикселя).

В данном случае изображение можно разбить на три линии. На рисунке они изображены тремя цветами.

Закодируем каждую линию.

В общем виде кодирование линии: ЛИНИЯ (х1, у1, х2, у2), где (х1,у1) – координаты одного конца, (х2,у2) – координаты другого конца.

Тогда кодирование нашего рисунка будет следующим:

ЛИНИЯ (2, 2, 2, 8);

ЛИНИЯ (3, 5, 6, 2);

ЛИНИЯ (4, 6, 6, 8);