Растрова і векторна комп’ютерна графіка

Растрова графіка

Комп’ютерна індустрія породила сотні нових і незвичайних термінів, намагаючись пояснити, що таке комп’ютер і як він працює.

Термін растрова графіка досить очевидний, якщо засвоїти поняття, які відносяться до растрових зображень.

Растрові зображення складаються з пікселів. Існує коефіцієнт прямокутності зображення, який використовується для відображення кількості пікселів матриці рисунка по горизонталі й по вертикалі, тобто растрове зображення має певну кількість пікселів у горизонтальних і вертикальних рядах. Існують наступні коефіцієнти прямокутності для екранів: 320х200, 320х240, 600х400, 640х480, 800х600, 1024х768, 1152х864, 1280х720, 1280х768, 1280х960, 1280х1024, 1360х768, 1440х900, 1680х1050 та ін. Цей коефіцієнт часто називають розміром зображення. Добуток цих двох чисел дає загальну кількість пікселів зображення. Існує також таке поняття як коефіцієнт прямокутності пікселів. На відміну від коефіцієнта прямокутності зображення він відноситься до реальних розмірів відео пікселя і є відношенням реальної ширини до реальної висоти. Даний коефіцієнт залежить від розміру дисплея і поточної роздільної здатності, і тому на різних комп’ютерних системах приймає різні значення.

Колір будь-якого пікселя растрового зображення запам’ятовується в комп’ютері за допомогою комбінації бітів. Чим більше бітів для цього використовується, тим більше відтінків кольорів можна одержати. Число бітів, які використовуються для будь-якого пікселя, називається бітовою глибиною пікселя. Найбільш просте растрове зображення складається з пікселів, які мають тільки два можливих кольори чорний і білий. Кольори, які описуються за допомогою 24 бітів, забезпечують більше16 мільйонів доступних кольорів.

Пікселі не мають своїх власних розмірів, вони здобувають їх тільки при виводі на деякі види пристроїв, такі як монітор або принтер. Для того щоб розрахувати розміри растрового рисунка використовують поняття роздільна здатність растра– це число елементів заданої області, де мінімальним елементом є піксель, а заданою областю дюйм. Тому роздільну здатність файлів растрової графіки прийнято задавати в пікселях на дюйм.

Обсяг файлу растрової графіки залежить від таких умов:

 розмір зображення;

 бітова глибина кольору;

 формат файлу, який використовується для зберігання зображення.

Перша умова обумовлюється кількістю пікселів. Чим більше в зображенні пікселів, тим більше розмір файлу. Друга умова обумовлюється кількістю бітів, які використовуються для визначення кольору пікселя. Третя умова обумовлюється вибором алгоритму стиску інформації, що знаходиться в файлі растрового зображення.

Переваги растрової графіки. Растрова графіка ефективно представляє реальні образи. Реальний світ складається з мільярдів дрібних об’єктів і людське око саме пристосоване для сприйняття величезного набору дискретних елементів, які утворюють предмети. К достоїнствам растрової графіки слід віднести порівняно легкий спосіб її відображення за допомогою растрових апаратних засобів, таких як растрові дисплеї та принтери(голчасті, струменеві, лазерні), тому що окремі пікселі легко подаються у вигляді крапок.

Недоліки растрової графіки. Растрові зображення займають велику кількість пам’яті, в порівнянні з векторними. Використання деяких алгоритмів стиску растрових зображень(різні формати файлів растрової графіки) призводить до втрати якості зображення в цілому. Зменшення та збільшення растрових зображень призводить до погіршення їх якості та ін.

Векторна графіка

Векторне подання зображення кардинально відрізняється від растрового. Його принцип полягає в тому, що описуються тільки основні крапки зображення, а всі проміжні добудовуються між ними по певних математичних законах. Наприклад, якщо необхідно намалювати відрізок прямої, можна вказати тільки координати кінців відрізка, а також зробити позначку про те, що з’єднуюча їх лінія– пряма. Для опису окружності досить задати її центр, вказати радіус і зробити позначку"окружність". Аналогічним образом кодуються колір об’єкта, товщина ліній та ін. У такому виді інформація зберігається в файлі, а коли необхідно відобразити графічний елемент(на моніторі, папері або іншому носії) пристрій виведення автоматично побудує елементи зображення відповідно до інструкцій.

Для опису векторного графічного об’єкта існує безліч способів. Самий зручний і розповсюджений з них це так звані"криві Безьє", розроблені в1968 році французьким інженером-математиком Пьєром Безьє для рішення вузькоспеціалізованого завдання– простого опису криволінійних фігур для машин по обробці листового металу. Спосіб виявився настільки вдалим, що незабаром завоював популярність далеко за межами інженерної графіки. Його суть зводиться до наступного. Будь-яка геометрична фігура розбивається на кілька відносно простих ділянок, які називаються сегментами. Кожний сегмент починається і закінчується особливою якірною крапкою. У файлі явно описуються координати якірних крапок, а також перша й друга похідна вихідного з них сегмента.

Колір у векторній графіці. Різні векторні формати мають різні колірні можливості. Найпростіші формати, які можуть не містити взагалі ніякої інформації про колір, використовують за замовчуванням колір тих пристроїв, на які вони виводяться, інші формати здатні зберігати дані про повний опис кольорів. У векторних об’єктах значення кольору відноситься до всього об’єкта в цілому, колір об’єкта зберігається у вигляді частини його векторногоопису.

Переваги векторної графіки. Зміна розміру векторного зображення відбувається без втрати його якості. Виведення векторного зображення дозволяє використовувати максимальні можливості растрових пристроїв, векторні команди повідомляють пристрою виведення, що необхідно вивести об’єкт заданого розміру, використовуючи стільки крапок скільки можливо. Використовуючи векторну графіку можна редагувати окремі частини зображення не здійснюючи негативного впливу на інші. Об’єкти векторної графіки можуть перекриватися без всякого впливу один на одного. Векторне зображення, що не містить растрових об’єктів, займає відносно не велике місце в пам’яті комп’ютера, і рідко перевищують кілька сотень кілобайт.

Недоліки векторної графіки. В силу того, що елементарними компонентами векторної графіки є графічні примітиви, галузь її використання має певні обмеження, якщо в векторних зображеннях не використовувати растрові об’єкти. Векторна графіка використовується у відображенні, наприклад, двомірних креслень, кругових діаграм, двох і трьох мірних технічних ілюстрацій, стилізованих малюнків і значків, які складаються із прямих ліній і областей, зафарбованих однотонним кольором та ін.

Поиск по сайту: