Vektoros grafika, általános információk - előadás, 1. oldal
Vektoros grafika. Tárgyak és azok tulajdonságai. Vektoros illusztráció. A vektoros grafika előnyei és hátrányai. Pixel. Bitmélység, a rendelkezésre álló színek számának meghatározása számítógépes grafikában. Vektoros grafika elemei (objektumok). A vektoros képek létrehozásának eszközei.
Vektoros grafika, általános információk
A vektoros grafikák egyenes és ívelt vonalakkal, azaz vektorokkal írják le a képeket. és a színeket és a helyszínt leíró paraméterek. Például a fa levél képét (lásd az 1. ábrát) azon pontok írják le, amelyeken keresztül a vonal áthalad, és ezáltal egy lapos kontúrt hoz létre. A lap színeit a vázlat színe és a körvonalon belüli terület határozza meg.
Ábra. 1. Példa a vektor grafikákra
A vektoros grafika raszteres grafikájától eltérően a kép objektumok, körök és vonalak matematikai leírásával készül. Bár első pillantásra ez bonyolultabbnak tűnhet, mint a raszteres tömbök használata, de bizonyos típusú képek esetében a matematikai leírások egyszerűbbek.
A vektorgrafika legfontosabb pontja, hogy a számítógépes parancsok és matematikai képletek kombinációját használja az objektum számára. Ez lehetővé teszi a számítógépes eszközök számára, hogy az objektumok rajzolásakor a helyes helyre számítsanak és helyezzük el a valós pontokat. A vektoros grafika ezen tulajdonsága számos előnnyel jár a raszteres grafikákon, de ugyanakkor hiányosságainak oka is.
A vektoros grafika gyakran objektumorientált grafika vagy rajzrajz. Az egyszerű tárgyakat, például a köröket, vonalakat, gömböket, kockákat és hasonlókat primitíveknek nevezik. és összetettebb objektumok létrehozásakor használják. Vektoros grafika esetén az objektumok különböző objektumok kombinálásával jönnek létre.
Vektoros rajzok készítéséhez használd a sok szemléltető csomag egyikét. A vektor grafika előnye, hogy a leírás egyszerű, és kevés számítógép memóriát foglal el. Az a hátrány azonban, hogy a részletes vektorobjektum túl bonyolult lehet, nem nyomtatható ki olyan formában, amelyben a felhasználó elvárja, vagy nem nyomtat egyáltalán, ha a nyomtató tévesen értelmezi vagy nem érti a vektorparancsokat.
A vektoros grafika elemeinek szerkesztésekor az egyenes és ívelt vonalak paraméterei, amelyek leírják az elemek alakját, megváltoznak. Átmásolhatja az elemeket, megváltoztathatja méretét, alakját és színét, de ez nem befolyásolja vizuális prezentációinak minőségét. A vektoros grafika nem függ a felbontástól, azaz különböző kimeneti eszközökben jeleníthetők meg különböző felbontással minőségromlás nélkül.
A vektor reprezentáció a képelemek matematikai görbékkel történő leírását tartalmazza, jelezve azok színeit és rugalmasságát.
Másik előnye a minőségi skálázás bármilyen irányban. A tárgyak növelése vagy csökkentése a matematikai képletekben a megfelelő koefficiensek növelésével vagy csökkentésével történik. Sajnos a vektorformátum akkor válik veszteségessé, ha sok képet vagy kis részleteket (például fotókat) továbbít. Végül is, a legkisebb káprázást ebben az esetben nem ábrázolják a monokróm pontok gyűjteménye, hanem egy összetett matematikai képlet vagy egy grafikus primitívek gyűjteménye, amelyek mindegyike egy képlet. Ez nehezebb fájlhoz vezet. Ezen túlmenően, egy kép átalakítása bitképből vektor formátumba (például az Adobe Strime Line vagy a Corel OCR-TRACE) eredményezi az utóbbi örököse a helyes méretezésnek a nagyobb oldalra való nem megfelelőségét. A lineáris dimenziók növekedéséből az egységnyi területrészek vagy árnyalatok száma már nem válik. Ezt a korlátozást a bemeneti eszközök (szkennerek, digitális fényképezőgépek stb.) Felbontása okozza.
Vektoros grafika elemei (objektumok). Tárgyak és azok tulajdonságai
A vektorgrafika fő logikai eleme geometriai objektum. Az objektum egyszerű geometriai formák (úgynevezett primitívek - téglalap, kör, ellipszis, vonal), összetett ábrák vagy számok, amelyek a primitívektől, a színtömítésekből, beleértve a gradienseket is.
A vektor grafikák objektumai könnyen átalakíthatók és módosíthatók, ami szinte nincs hatással a kép minőségére. A skálázás, az esztergálás, a hajlítás három alapváltozatra korlátozható a vektorok fölött.
Ha a rasztergrafika esetében a kép alapeleme egy pont, akkor a vektoros ábrán egy vonal van. A vonal matematikailag egyetlen objektumként van leírva, ezért az adatmennyiség, amely az objektumot vektoros grafika alkalmazásával jeleníti meg, lényegesen kisebb, mint a raszteres grafika.
A vonal a vektoros grafika elemi objektuma. Mint minden objektumhoz, a vonal tulajdonságai: alak (egyenes, görbe), vastagság, szín, felirat (szilárd, pontozott). A lezárt vonalak megszerzik a töltési tulajdonságot. Az általuk lefedett terület más objektumokkal (textúrák, térképek) vagy a kiválasztott színnel tölthető. A legegyszerűbb, nem zárt vonalat két pont határolja, úgynevezett csomópontok. A csomópontok olyan tulajdonságokkal is rendelkeznek, amelyek paraméterei befolyásolják a vonal végének alakját és a felület más objektumokkal való jellegét. A vektoros grafika többi objektuma sorokból áll. Például egy kocka hat összekapcsolt téglalapból állhat, amelyek mindegyikét négy összekapcsolt vonal képezi.
Színes vektoros grafika
A különböző vektorformátumok különböző színképekkel rendelkeznek. A legegyszerűbb formátumok, amelyek egyáltalán nem tartalmaznak színezőkről szóló információkat, használják azokat az eszközök alapértelmezett színét, amelyekre kiadják őket, más formátumok képesek a teljes harminchatszínű színű adatok tárolására. Bármiiyen színmodell nem alkalmazza a vektorformátumot, ez nem érinti a fájlméretet, kivéve ha a fájl raszterképeket tartalmaz. A normál vektoros objektumoknál a színérték az egész objektumra utal. Az objektum színét a vektorleírás részeként tárolja. Egyes vektoros fájlok raszteres vázlatot hozhatnak létre a rájuk tárolt képeken. Ezek a raszterképek, amelyeket néha rövid leírásoknak neveznek, általában általában vektoros rajzok vázlatai. A kép rövid leírása különösen hasznos olyan helyzetekben, amikor nem kívánja megnyitni a teljes fájlt, hogy megnézze, mi van benne, vagy amikor a vektor rajzot nem látja, amíg használják.
Az első helyzet akkor fordul elő, ha egy fájlt kell keresnie a sok erre a célra tervezett program egyikével. A kívánt vektorfájl kereséséhez megkönnyítheti a raszterkép vázlatát és más jellemzőket, például a vektorformátumot, a létrehozási időt, a kép bélyegmélységét és így tovább.
A második helyzet akkor fordul elő, ha egy vektorgrafikus képet helyeznek el egy kiadási csomagban. A megjelenített kép egy valódi vektorkép bittérképének vázlata lesz, amelyet nem lehet átméretezni, levágni vagy más módon feldolgozni. A miniatűr képekhez fizetni kell a memóriát, tk. A vázlatok a rajzok bitképes változatai, és a raszteradatok sok számítógépes memóriát használnak.
Vektoros illusztráció.
A vektoros illusztráció struktúráját hierarchikus fa formájában ábrázolhatjuk. Ebben a hierarchiában az illusztráció magában foglalja a felső szintet, és annak alkotóelemei a hierarchia alacsonyabb szintjei.
A legmagasabb hierarchikus szintet a kép magában foglalja, amely egyesíti az objektumokat + csomópontokat + vonalakat + töltéseket.
A hierarchia következő szintje olyan objektumok, amelyek különböző vektorformákat reprezentálnak.
Az illusztráció tárgyai egy vagy több kontúrból állnak: zárt és nyitott. A kontúr bármely geometriai alak, amelyet egy vektorprogram rajzeszközei segítségével hoznak létre, és ábrázolja egy grafikus objektum körvonalait (kör, téglalap, stb.). A zárt kontra egy zárt görbe, amelyben a kezdeti és a végpontok egybeesnek (kör). A nyitott kontúrnak egyértelműen megjelölt végpontjai (szinuszos vonal).
A hierarchia következő szintje olyan szegmensekből áll, amelyek végrehajtják a kontúrok kialakításához használt téglák funkcióit. Minden kontúr egy vagy több szegmensből állhat. Az egyes szegmensek kezdetét és végét csomópontoknak vagy referenciapontoknak nevezzük, mert rögzítik a szegmens pozícióját, "összekapcsolják" a hurok adott pozíciójával. A csomóponti pontok mozgása a kontúr szegmensek módosításához és alakváltozásához vezet. A lezárt kontúrok (űrlapok) tulajdonsága a színes, texturált vagy raszteres kép (térkép) kitöltése. A kitöltés a zárt területen megjelenített szín, mintázat, amelyet egy görbe határol.
A hierarchia legalacsonyabb szintjén vannak szomszédos csomópontokat összekötő csomópontok és vonalszakaszok. A csomópontokkal ellátott vonalak végrehajtják a vektoros kép alapelemeinek funkcióit.
A vektor grafika előnyei
A vektor grafika legerősebb oldala, hogy kihasználja a kimeneti eszköz felbontási képességeit. Ez lehetővé teszi, hogy átméretezze a vektor rajzot anélkül, hogy elveszítené a minőségét. A vektoros parancsok egyszerűen megmondják a kimeneti eszköznek, hogy egy adott méretű objektumot a lehető legtöbb pontot kell rajzolni. Más szóval, minél több pontot használhat a kimeneti eszközön objektum létrehozására, annál jobb lesz kinézni. A raszterfájlformátum pontosan meghatározza, hogy hány képpontot kell létrehozni, és ez a szám a kimeneti eszköz felbontásával együtt változik. Ehelyett a kettő közül az egyik bekövetkezik, vagy amikor a felbontás nő, a raszterkör mérete csökken, mivel a pixelösszetevő mérete csökken; vagy a kör mérete változatlan marad, de a nagy felbontású nyomtatók több pontot használnak bármelyik képpont számára. A vektoros grafika további fontos előnyt jelent, itt a rajz egyéni részeit szerkesztheti anélkül, hogy a többieket befolyásolná. Például ha egy adott képen csak egy objektumot szeretne többet vagy kevesebbet végrehajtani, akkor csak ki kell választania és végrehajtania. Az ábrán szereplő tárgyak átfedhetnek anélkül, hogy befolyásolnák egymást. Az olyan vektoros kép, amely nem tartalmaz raszteres objektumokat, viszonylag kis helyet foglal el a számítógép memóriájában. Még a nagyon részletes vektor rajzok, amelyek 1000 tárgyból állnak, ritkán haladják meg a több száz kilobájtot.
A vektoros grafika hátrányai
A természet elkerüli az egyenes vonalakat. Sajnos ezek a vektoros rajzok fő elemei. Egészen a közelmúltig, ez azt jelentette, hogy a sok vektorgrafikus olyan képek, amelyek még soha nem próbált meg természetes, például kétdimenziós rajzok és tortadiagramok létrehozott CAD speciális programok, két- és háromdimenziós műszaki illusztrációk, stilizált figurák és ikonok, amelyek közé egyenes vonalak és színes, monokromatikus színű területek. A vektoros rajzok a számítógépről a kimeneti eszközökre (nyomtatóra) küldött különböző parancsokból állnak. Nyomtatók tartalmazzák a saját mikroprocesszorok értelmezni ezeket a parancsokat, és próbálják alakítani a pontokat a papírra. Néha köszönhetően kommunikációs problémák a két processzor között, a nyomtató nem tud nyomtatni különálló részből rajzokat. Attól függően, hogy milyen típusú nyomtató problémák merülnek fel, és ha lehet egy üres papírlapot, részben a nyomott minta vagy egy hibaüzenet.