Векторная компьютерная графика имеет на сегодняшний день очень широкую область применения в самых различных областях человеческой деятельности, начиная от рекламы на страницах газеты и заканчивая разработкой проектов в таком виде промышленности как космическая.
Векторное изображение изначально позволяет выполнять точные геометрические построения, следовательно, чертежи и другую конструкторскую документацию. Заметим, что почти все системы автоматизированного проектирования в свою основу берут векторную компьютерную графику. Надо ли говорить, что векторная компьютерная графика наряду с растровой широко применяется художниками-дизайнерами и связанно это в первую очередь с особенностями этого вида компьютерной графики.
Векторное изображение (векторная графика) представляется в виде совокупности отрезков прямых (векторов), а не точек, которые применяются в растровых изображениях. Векторная графика описывает изображения с использованием прямых и изогнутых линий, называемых векторами, а также параметров, описывающих цвета и расположение.
Виды компьютерной графики
Например, изображение описывается точками, через которые проходит линия, создавая тем самым контур. Цвет задается цветом контура и области внутри этого контура. Остановимся на описании отличительных особенностей векторных и растровых изображений — объектов. Каждое такое изображение может состоять из одного или нескольких графических объектов соответствующего типа.
Векторный графический объект включает два элемента: контур и его внутреннюю область, которая может быть пустой или иметь заливку в виде цвета, цветового перехода (градиента), или мозаичного рисунка. Контур может быть как замкнутым, так и разомкнутым. В векторном объекте он выполняет двойную функцию. Во-первых, с помощью контура можно менять форму объекта. Во-вторых, контур векторного объекта можно оформлять (тогда он будет играть роль обводки), предварительно задав его цвет, толщину и стиль линии.
Под стилем оформления линии подразумевается набор штрихов и полосок, из которых она состоит, а также параметры этой линии в точках перегиба и на концах. Любое векторное изображение можно представить в виде набора векторных объектов, расположенных определенным образом друг относительно друга. Векторное изображение можно сравнить с аппликацией, состоящей из кусочков цветной бумаги, наклеенных (наложенных) один на другой. Однако, в отличие от аппликации, в векторном изображении легко менять форму и цвет составных частей.
Таким образом, векторная графика в основном «живет» созданием новых объектов, широко используется в дизайнерских проектах, в то время как растровая графика изначально создавалась и существует для обработки фотографий, это видно и из самих названий программ – Adobe PHOTOshop, Corel PHOTO-Paint.�
В основе векторной компьютерной графики лежит расчёт координат экранных точек, входящих в состав линии контура изображения, поэтому этот вид компьютерной графики называют вычисляемым. В основе векторной графики лежат математические представления о свойствах геометрических фигур (в основном этот процесс затрагивает расчёты, связанные с представлением линии). Векторная графика использует для построения изображений координатный способ. Основным базовым понятием в векторной компьютерной графике является — линия.
Для её математического представления используются: точка, прямая, отрезок прямой, парабола, отрезок параболы, функция y=x3, кривая второго порядка, кривая третьего порядка, кривая Безье. Соподчинёнными для понятия линия являются: точка, конец кривой линии, управляющая линия касательная к кривой, изгиб кривой, маркер управляющей линии. Также как и линия, основным базовым понятием для векторной графики является объект.
Объектом называется любой графический элемент внутри векторного изображения, состоящий из отрезка прямой или кривой линии или замкнутого контура. При редактировании элементов векторной графики изменяются параметры прямых и изогнутых линий, описывающих форму этих элементов. Можно переносить элементы, менять их размер, форму и цвет, но это не отразится на качестве их визуального представления.
Векторное представление именно и заключается в описании элементов изображения математическими кривыми с указанием их цветов. Еще один пример: красный эллипс на белом фоне будет описан всего двумя математическими формулами — прямоугольника и эллипса соответствующих цветов, размеров и местоположения.
Как следствие, еще одно преимущество — качественное масштабирование в любую сторону. Увеличение или уменьшение объектов производится увеличением или уменьшением соответствующих коэффициентов в математических формулах. Еще один плюс — векторная графика не зависит от разрешения, т.е. может быть показана в разнообразных выходных устройствах с различным разрешением без потери качества.
Но, к сожалению, векторный формат становится невыгодным при передаче изображений с большим количеством оттенков или мелких деталей (например, фотографий). Ведь каждый мельчайший блик в этом случае будет представляться не совокупностью одноцветных точек, а сложнейшей математической формулой или совокупностью графических примитивов, каждый из которых, является формулой. Это приводит к утяжелению файла.
Теперь поговорим о проблеме размеров файлов. Файлы векторных изображений имеют гораздо меньший размер, чем растровых, так как в памяти компьютера каждый из объектов этой графики сохраняется в виде математических уравнений, в то время как параметры каждой точки (координаты, интенсивность, цвет) описываются в файле растровой графики индивидуально, отсюда – такие огромные размеры файлов. Наиболее популярными графическими программами, предназначенными для обработки векторных изображении, являются Adobe Illustrator и Corel DRAW.
Чем же интересно векторное изображение, используемое в компьютерной графике?
Во-первых, с помощью векторной графики можно решить много художественно-графических задач. Во-вторых, возможность масштабирования векторного изображения без потери качества может быть ценна, например, при создании большой по размеру рекламы. Увеличение или уменьшение объекта производится увеличением или уменьшением соответствующих коэффициентов в математических формулах, так как любое векторное изображение можно представить в виде набора векторных объектов, расположенных определенным образом друг относительно друга.
Возможность масштабирования векторного изображения без потери его качества может быть очень ценна, например, для создания учебных плакатов. Векторная компьютерная графика является объектно-ориентированной, т.е. каждый элемент изображения является отдельным объектом, которому можно изменить контур, заливку, пропорции. Это ее свойство может быть использовано, например, при изучении законов композиции: ритма, поиска сюжетно-композиционного центра, симметрии и асимметрии, параллельности в композиции, и пр.
Возможность простого редактирования контура может быть применима для работы над линейным рисунком, дизайном изделий из стекла, керамики и других пластичных материалов. Для декоративно-прикладного искусства векторная компьютерная графика позволяет работать над орнаментальной композицией в круге, квадрате или полосе. Разработав рапорт или элемент орнамента, векторная графика позволяет размножить его без дополнительной прорисовки, что особенно ценно в процессе творческого поиска.
Изначально этот вид компьютерной графики позволяет проводить любые геометрические построения. Это свойство необходимо для таких специальных дисциплин, как техническая графика. С помощью инструментария векторной компьютерной графики можно изучать все разделы черчения и начертательной геометрии.
Используя системы автоматизированного проектирования, в основу которых положена векторная компьютерная графика, можно выполнять конструкторскую документацию любого уровня сложности. Типичным примером такой системы является пакет программ AutoCAD. К средствам работы с векторной графикой, которые могут быть использованы для поддержки графических дисциплин, относят такие графические редакторы как Corel Draw, Macromedia Freehand, Adobe illustrator, AutoCAD, ArhiCAD.
Источник: esate.ru
Векторная графика: что это такое?
Векторная графика – это метод создания компьютерного изображения, которое строится посредством обработки математического описания в специальном программном обеспечении. В отличие от растрового рисунка, который представляет набор пикселей разных цветов, векторное изображение – это набор примитивов (линий, кривых, квадратов, кругов), описанных математическими формулами. Рисунок формируется в виде файла, который содержит данные о координатах точек и о линии, пересекающей опорные точки. Кроме этого, файл включает информацию о примененных эффектах.
Такой принцип построения цифрового изображения обеспечивает возможность его масштабирования, изменения размера без снижения качества, изменения формы и перегруппировки примитивов для создания новых рисунков на базе исходных объектов. Векторизация схем и чертежей — вот где пригодятся свойства такой графики. Кроме этого, такой файл занимает намного меньше места по сравнению с растровым, в котором содержится значительный объем сведений, включая данные о каждом пикселе, его координатах, цвете и других параметрах.
Навигация по странице :
- Где используется векторная графика
- Программное обеспечение для работы с векторной графикой
- Достоинства и недостатки векторной графики
- Отличие вектора от растра
- Пример
Где используется векторная графика
Учитывая, что такое векторная графика, понятно, что область ее применения включает разные сферы, где важно получать графические изображения высокой степени точности, которые можно изменять и масштабировать с сохранением высокого качества.
К основным сферам применения вектора относятся такие отрасли:
- рекламное производство;
- полиграфическое производство;
- архитектура и проектирование;
- составление чертежей, схем, карт;
- печатные издания и т.д.
Кроме этого, возможности вектора используют и во многих других отраслях, например, когда создаются конструкторские разработки.
Программное обеспечение для работы с векторной графикой
Обработка векторных картинок и схем осуществляется специальным ПО. К наиболее распространенным программам относятся: AutoCAD, Adobe Illustrator, Adobe FreeHand, Adobe InDesign, Corel Draw, ArchiCAD.
Наиболее распространенные векторные форматы – это:
- EPS – самый распространенный формат, разработанный Adobe на языке PostScript, поддерживаемый большинством специальных программ.
- DWG – формат известный всем инженерам и проектировщикам, разработанный Autodesk, применяемый в универсальной чертёжной программе AutoCAD. Несовместимость ранних и поздних версий. Может быть открыт в Corel Draw.
- CDR – формат, разработанный для редактора Corel Draw. Не совместим с другими форматами и собственными ранними версиями.
- AI – файлы, которые создаются редактором Adobe Illustrator. Возможна несовместимость ранних и поздних версий.
- FLA – рабочий формат Adobe Flash, ориентированный на анимацию. Использование языка Action Script позволяет создавать управляемые сценарии.
- SVG – формат, основанный на языке разметки XML. По структуре это текстовый файл, что дает возможность редактировать векторные файлы в текстовом редакторе. Управление атрибутами изображения возможно при помощи таблицы стилей CSS. Имеется поддержка анимации.
- SWF – формат для программы Flash Player. Позволяет работать с анимацией.
Достоинства и недостатки векторной графики
К числу основных плюсов векторных изображений относятся такие особенности:
- Сравнительно малый размер файлов при умеренной или небольшой сложности и детализации картинок. Объем может существенно возрастать при увеличении количества и сложности деталей.
- Возможность простого редактирования и масштабирования изображений, вращения, растягивания, перемещения и других операций без ухудшения качества.
- Универсальность. Созданный один раз в векторном формате файл можно использовать для разных носителей и целей, не подвергая его существенным изменениям. Это может быть и небольшая картинка на сайте, и полноразмерный баннер наружной рекламы. Не требуется каждый раз отрисовывать изображение заново, как это приходится делать при работе с растровой графикой.
- Простой перевод векторного формата в растровый. Обратный перевод осуществляется намного сложнее.
- Возможность выполнения операций сложения, вычитания, пересечения, дополнения над объектами.
- Сравнительно простое освоение навыков работы с векторными рисунками.
Помимо преимуществ у векторной графики есть и недостатки. Основные минусы этого способа обработки изображений состоят в следующем:
- Технические ограничения использования. Векторный формат не позволяет делать изображения повышенной сложности со значительным числом деталей и с градиентами. Технически такая возможность есть, но итоговые файлы будут слишком большими, что лишает работу смысла.
- Отсутствие поддержки вектора техникой – камерами, фотоаппаратами, сканерами и т.д. Вся эта аппаратура выполняет создание графики в растровом формате.
- Проблемы с совместимостью между отдельными форматами и программным обеспечением для работы с векторной графикой. Они часто вступают в конкуренцию друг с другом. В результате при использовании «не родного» софта не удается получить качественное изображение без дефектов.
- Повышенные системные требования к компьютеру при отрисовке сложных изображений. Это связано с тем, что в файле размещены только координаты. Отрисовка же выполняется после его открытия, что может требовать значительных ресурсов.
- Повышенная сложность и трудоемкость создания изображений в высоком качестве.
- Ограничения на использование эффектов. Принцип формирования векторной графики не позволяет использовать многие эффекты, градиенты, тени.
Отличие вектора от растра
Отличия заключаются в принципе формирования изображений. В растровом формате применяют цветные пиксели на графической сетке, из которых создается картинка. Это позволяет создавать графику высокого уровня качества и обеспечивать высокую точность редактирования. Однако размеры файлов с высокой детализацией могут быть просто огромными.
Еще один главный минус растра – ограничения на масштабирование. При увеличении изображения пиксели отодвигаются друг от друга, поэтому качество картинки ухудшается.
Векторная графика – это простейшие математические объекты (точки, линии, кривые и т.д.), которые располагаются по координатам и описываются формулами. В связи с этим не требуется слишком много места для хранения данных, что уменьшает размер файлов. Важнейший плюс вектора – возможность неограниченного масштабирования без потери в качестве. Также изображения можно легко редактировать.
Наглядно отличия, которые имеются между двумя видами цифровой графики, можно продемонстрировать на примере картинки, выполненной обоими методами.
На картинке ясно видны проблемы с масштабируемостью растровой картинки. При ее увеличении они «замыливается», распадается на пиксели. В определенный момент качество становится уже неприемлемо низким. Изображение, выполненное в векторе, наоборот, можно увеличивать и растягивать практически бесконечно без потерь в качестве.
Нужно учитывать, что графику, выполненную в векторном формате можно легко преобразовать в растровое изображение. Например, нарисованную в векторе схему, карту или чертеж можно масштабировать, а потом получить из него растровую картинку нужного разрешения. Обратное же преобразование сделать намного сложнее, оно всегда приводит к ухудшению качества.
Источник: www.informcad.ru
Что такое векторная графика — в чём её преимущество и где её применяют?
Доброго времени суток. Из этой статьи вы узнаете, что такое векторная графика, где ее используют, чем она отличается от растровой и какими плюсами и минусами обладает.
Векторная графика — это…
Толкование понятия «векторная графика» таково: это способ реализации объектов и рисунков на компьютере, базируемый на математических элементарных фигурах — примитивах. К ним относятся точки, линии и параболы, их отрезки, кривые 2-го, 3-го порядка и Безье, сплайны, многоугольники, круги и окружности.
Ключевую роль все-таки играют линии, так как они лежат в основе большинства изображений. Поэтому графика и называется векторной. Для построения рисунков в ней используются вычисления и координаты. Например, чтобы нарисовать прямую, следует указать ее начало, конец и цвет. Нужен треугольник?
Задаем координаты вершин, цвет заполнения и, по необходимости, обводки. Любую векторную картинку можно представить в виде совокупности геометрических фигур. По типу аппликаций в начальной школе; помните, как они выглядели: грибочки, паровозики и пр.? Только данный вид творчества имеет более сложную структуру, а также позволяет менять цвет, положение и форму составных частей.
Где и как работают с векторной графикой?
Векторная графика используется на предприятиях, работа которых связана с автоматизированным проектированием. К примеру, в мастерских по изготовлению тех или иных изделий, ведь чтобы их сделать, сначала нужно на компьютере начертить макет. Также этот вид графики востребован среди рекламщиков, в основном, потому что позволяет делать баннеры любых размеров в одинаково хорошем качестве. Векторами пользуются в своей работе архитекторы, художники, конструкторы, дизайнеры и пр.
Т.е. можно увеличивать векторную картинку или уменьшать и качество всегда будет хорошее. Как бы вы её не изменяли в размерах.
Для создания таких рисунков применяются такие программы как Adobe Illustrator , Corel DRAW , Macromedia Freehand, AutoCAD и ArhiCAD. Ранее из графических редакторов вы работали лишь с Фотошопом? В данном случае он не совсем то, что нужно, потому что поддерживает больше растровую графику, а не векторную.
Чем отличается одна графика от другой?
Хотите знать, почему векторы не применимы в программах, связанных с фотографиями (Adobe Photoshop, Corel Photo-Paint)? Разберем основные отличия векторной от растровой графики. Последняя состоит не из линий, а из точек. Чем они меньше по размеру и в большем количестве, тем четче получается картинка. Именно из таких мельчайших разноцветных точек состоит цифровая фотография.
Попробуйте ее максимально увеличить — вы увидите множество квадратиков. Такого не произойдет с векторным изображением. Вы можете выполнять масштабирование до любых размеров, и рисунок останется в прежнем виде. Таким образом, с помощью растровой графики создаются реалистичные изображения, а посредством векторной — геометрические.
Достоинства и недостатки
- Графический файл будет весить мало, если изображение не содержит множество деталей. В противном случае это преимущество легко перерастет в недостаток. Малый объем векторных картинок обусловлен тем, что содержит в себе не целое изображение, а лишь координаты, по которым при каждом открытии программа воссоздает его.
- Вы можете перемещать и трансформировать объекты векторного изображения, как угодно, и этим нисколько не снизите его качество.
- Не важно, каков формат монитора для просмотра векторной картинки — она всегда будет выглядеть одинаково.
Теперь о минусах:
- Не каждый рисунок можно отобразить векторами, в особенности, реалистичный.
- Перевести векторное изображение в растровое — легко, а наоборот — придется сильно постараться.
- Невозможность автоматизации ввода графической информации, как это, например, делает сканер относительно растровых изображений.
- Могут возникать проблемы в совместимости программ для создания и просмотра векторных картинок. Имеется в виду, что вы создали, к примеру, файл на одной проге, хотите открыть его на чужом компьютере в другой — это не всегда возможно.
Основные векторные форматы
Что касается последнего пункта среди недостатков векторов: зачастую такие ситуации возникают из-за того, что программа для просмотра рисунка не поддерживает тот формат, в котором он создавался. Если вы собираетесь работать с векторами, вам стоит знать наиболее распространенные форматы:
- AI (Adobe Illustrator Document). Открывается практически любым графическими редакторами. Так что если вы разработаете файл, чтобы потом отправить его кому-то, выбирайте этот вариант. Он совместим с языком PostScript, с которым работают все приложения для издательства и полиграфии.
Из недостатков: в одном документе может содержаться только одна страница, имеет небольшую рабочую зону.
- EPS (Encapsulated PostScript). Тоже базируется на языке PostScript и открывается Иллюстратором.
- CDR. В этом виде создает документы одна из наиболее популярных прог для векторных рисунков — CorelDRAW. Отсюда и аббревиатура в названии. Особенности формата: разная компрессия для растров и векторов, возможность добавления шрифтов, очень большое поле для работы (45×45 м), файл может состоять из нескольких страниц.
- PDF (Portable Document Format). Думаю, вы уже знакомы с ним. Данный стандарт является платформонезавизимым. В нем можно применять различные шрифты, гиперссылки, векторные и растровые рисунки. И что примечательно, в любой программе файл откроется в предусмотренном автором виде.
- WMF (Windows Metafile). Поддерживается различными программами для операционной системы Windows, так или иначе связанными с векторами. Хоть он и универсален, редко используются профессионалами.
Этот формат не способен воспроизводить некоторые параметры, присвоенные изображению в тех или иных программах, и порой искажает цветопередачу.
- SVG (Scalable Vector Graphics). В его основе лежит язык XML, поэтому предназначен для размещения векторных изображений в интернете. «Понимает» анимацию. Файлы этого формата, по сути, являются текстовыми, поэтому могут корректироваться в соответствующих редакторах. Но для этого нужно иметь специальные знания.
На этом рассказ о том, что такое векторная графика считаю оконченным.
Заходите чаще на мой сайт.
Источник: profi-user.ru