Векторна графіка, загальні відомості
Векторна графіка описує зображення з використанням прямих і вигнутих ліній, які називаються векторами. а також параметрів, що описують кольору та розташування. Наприклад, зображення деревного листа (див. Рис. 1.) описується точками, через які проходить лінія, створюючи тим самим контур листа. Колір листа задається кольором контура та області всередині цього контуру.
Мал. 1. Приклад векторної графіки
На відміну від растрової графіки в векторній графіці зображення будується за допомогою математичних описів об'єктів, кіл і ліній. Хоча на перший погляд це може здатися складніше, ніж використання растрових масивів, але для деяких видів зображень використання математичних описів є більш простим способом.
Ключовим моментом векторної графіки є те, що вона використовує комбінацію комп'ютерних команд і математичних формул для об'єкта. Це дозволяє комп'ютерним пристроям обчислювати і поміщати в потрібному місці реальні точки при малюванні цих об'єктів. Така особливість векторної графіки дає їй ряд переваг перед растровою графікою, але в той же час є причиною її недоліків.
Векторну графіку часто називають об'єктно-орієнтованої графікою або креслярської графікою. Прості об'єкти, такі як кола, лінії, сфери, куби тощо називається примітивами. і використовуються при створенні більш складних об'єктів. У векторній графіці об'єкти створюються шляхом комбінації різних об'єктів.
Для створення векторних малюнків необхідно використовувати один з численних ілюстраційні пакетів. Гідність векторної графіки в тому, що опис є простим і займає мало пам'яті комп'ютера. Однак недоліком є те, що детальний векторний об'єкт може виявитися занадто складним, він може друкуватися не в тому вигляді, в якому очікує користувач або не надрукували взагалі, якщо принтер неправильно інтерпретує або не розуміє векторні команди.
При редагуванні елементів векторної графіки змінюються параметри прямих і вигнутих ліній, що описують форму цих елементів. Можна переносити елементи, міняти їх розмір, форму і колір, але це не відіб'ється на якості їх візуального представлення. Векторна графіка не залежить від дозволу, тобто може бути показана в різноманітних вихідних пристроях з різним дозволом без втрати якості.
Векторне подання полягає в описі елементів зображення математичними кривими із їхніх кольорів і заповнюваності.
Ще одна перевага - якісне масштабування в будь-яку сторону. Збільшення або зменшення об'єктів виробляється збільшенням або зменшенням відповідних коефіцієнтів в математичних формулах. На жаль, векторний формат стає невигідним при передачі зображень з великою кількістю відтінків або дрібних деталей (наприклад, фотографій). Адже кожен дрібний відблиск в цьому випадку буде представлятися не сукупністю одноколірних точок, а найскладнішої математичною формулою або сукупністю графічних примітивів, кожен з яких, є формулою. Це призводить до обваження файлу. Крім того, переклад зображення з растрового в векторний формат (наприклад, програмою Adobe Strime Line або Corel OCR-TRACE) призводить до спадкоємства останнім неможливості коректного масштабування в більшу сторону. Від збільшення лінійних розмірів кількість деталей або відтінків на одиницю площі більше не стає. Це обмеження накладається дозволом вступних пристроїв (сканерів, цифрових фотокамер і ін.).
Елементи (об'єкти) векторної графіки. Об'єкти і їх атрибути
Основним логічним елементом векторної графіки є геометричний об'єкт. Як об'єкт приймаються прості геометричні фігури (так звані примітиви - прямокутник, окружність, еліпс, лінія), складені фігури або фігури, побудовані з примітивів, колірні заливання, в тому числі градієнти.
Об'єкти векторної графіки легко трансформуються і модифікуються, що не має практично ніякого впливу на якість зображення. Масштабування, поворот, викривлення можуть бути зведені до парі-трійці елементарних перетворень над векторами.
Якщо в растровій графіці базовим елементом зображення є точка, то у векторній графіці - лінія. Лінія описується математично як єдиний об'єкт, і тому об'єм даних для відображення об'єкта засобами векторної графіки істотно менше, ніж в растровій графіці.
Лінія - елементарний об'єкт векторної графіки. Як і будь-який об'єкт, лінія володіє властивостями: формою (пряма, крива), товщиною, кольором, шрифтом (суцільна, пунктирна). Замкнені лінії набувають властивість заповнення. Охоплюється ними простір може бути заповнений іншими об'єктами (текстури, карти) або вибраним кольором. Найпростіша незамкнута лінія обмежена двома точками, які називали вузлами. Вузли також мають властивості, параметри яких впливають на форму кінця лінії і характер сполучення з іншими об'єктами. Всі інші об'єкти векторної графіки складаються з ліній. Наприклад, куб можна скласти з шести пов'язаних прямокутників, кожен з яких, в свою чергу, утворений чотирма зв'язаними лініями.
Колір в векторній графіці
Різні векторні формати мають різними колірними можливостями. Найпростіші формати, які можуть не містити взагалі ніякої інформації про колір, використовують колір за замовчуванням тих пристроїв, на які вони виводяться, інші формати здатні зберігати дані про повну тридцяти двох бітному кольорі. Яку б кольорову модель не застосовував би векторний формат, на розмір файлу він не впливає, крім тих випадків, коли файл містить растрові образи. У звичайних векторних об'єктах значення кольору відноситься до всього об'єкту в цілому. Колір об'єкту зберігається у вигляді частини його векторного опису. Деякі векторні файли можуть створити растровий ескіз зображень зберігаються в них. Ці растрові картинки, іноді звані короткими описами зображень, зазвичай представляють собою ескізи векторних малюнків в цілому. Короткий опис зображення, особливо корисно в ситуаціях, коли ви не хочете відкривати весь файл, щоб подивитися, що в ньому зберігається або коли ви не можете бачити векторний малюнок під час його використання.
Перша ситуація виникає, коли вам необхідно знайти файл за допомогою однієї з багатьох спеціально розроблених для цього програм. Для полегшення пошуку потрібного векторного файлу такі програми можуть зчитувати растровий ескіз зображення та інші характеристики, наприклад, векторний формат, час створення, бітову глибину зображення і так далі.
Друга ситуація виникає, коли в будь-якому видавничому пакеті міститься на сторінку векторний малюнок. Зображення, яке ви побачите, буде растрових ескізом справжнього векторного малюнка, у якого не можна змінити розмір, обрізати або якось інакше обробити зображення. За ескізи зображення доводиться розплачуватися пам'яттю, тому що ескізи - це растрова версія малюнків, а растрові дані використовують багато пам'яті комп'ютера.