Графика.

Компьютерная графика специальная область информатики,
изучающая методы и средства создания
и обработки изображений с помощью
программно-аппаратных
вычислительных комплексов
По способу формирования изображений
компьютерную графику подразделяют на
векторную, растровую и фрактальную.
Отдельный предмет - трехмерная (3D)
графика, изучающая приемы и методы
построения объемных моделей объектов в
виртуальном 3-мерном пространстве.
Компьютерная графика служит, с одной
стороны, инструментом визуализации
информации, а с другой стороны, во многих
случаях является движущей силой развития
компьютерной индустрии.
Объектами векторной графики являются
прямые, окружности, прямоугольники и т.п.,
т.е. реальные геометрические фигуры. С
помощью таких фигур можно создавать
цельные изображения и при редактировании
вы также будете применять те или иные
действия к прямым, окружностям и т.п.
Векторные графические изображения не
зависят от разрешения, описываются
набором
параметрических уравнений
прямых, дуг окружностей и кривых Безье.
Во всех векторных форматах объекты могут
варьировать толщину и цвет контура, а замкнутые
объекты ещё и цвет заливки. Объекты могут
накладываться, частично или полностью заслоняя
друг друга. Векторные изображения хранятся в
памяти компьютера в виде графических
примитивов и описывающих их математических
формул. Например, точка задается своими
координатами (X,Y), линия - координатами начала
(Х1, Y1) и конца (Х2, Y2), окружность координатами центра (X,Y) и радиусом (R),
прямоугольник - координатами левого верхнего угла
(X1, Yi) и правого нижнего угла (Х2, Y2) и так далее.
Для каждого примитива задается также цвет.
Подобрать аналог векторному изображению в
реальном мире не так-то просто. Впрочем, на
эту роль вполне может претендовать тот
человечек, которого в детстве рисовали, наверное,
все, приговаривая: «Точка, точка, запятая, минус,,
рожица кривая, палка, палка, огуречик...».
Последняя фраза, по сути дела, представляет
собой перечисление объектов векторного
изображения. Пример векторного графического
редактора - редактор рисунков MS Office (в Word и
т.д.). С векторной графикой работают в таких
программах, как Corel Draw, Adobe Illustrator и
Macromedia Flash, Однако и в Adobe Photoshop есть
возможность использовать векторную графику для
построения растровой.
Растровые графические изображения
Растровая графика устроена несколько сложнее,
с такой графикой связано множество терминов.
Растр - это решетка, сетка. Сетка может быть частой,
редкой, какой угодно. Ячейка сетки называется
пикселем. Это в своем роде кирпичики, из которых
строится изображение. Любое конкретное
растровое изображение содержит фиксированное
количество пикселей. Каждый пиксель имеет
определенное положение и цвет. Представление
точечного изображения в памяти компьютера - это
набор сведений о цвете всех пикселей,
упорядоченных тем или иным способом. Наиболее
ярким аналогом растрового изображения в
реальном мире является мозаика. Точно так же, как
точечное изображение, она состоит из отдельных
кусочков
Растровые графические изображения
С растровой графикой работают
графические редакторы Paint, Adobe
Photoshop.
У векторной графики много преимуществ по
сравнению с точечной графикой:
-Она экономна в плане объемов дискового
пространства, необходимого для хранения
изображений: это связано с тем, что сохраняется не
само изображение, а только некоторые основные
данные, используя которые программа всякий раз
воссоздает изображение заново. Кроме того,
описание цветовых характеристик не сильно
увеличивает размер файла.
- Объекты векторной графики легко
трансформируются, ими просто манипулировать,
что не оказывает практически никакого
влияния на качество изображения.
У векторной графики много преимуществ по
сравнению с точечной графикой:
-Векторная графика максимально использует
возможности разрешающей способности любого
выводного устройства: изображение всегда будет
выглядеть настолько качественно, насколько
способно данное устройство. Векторная графика
может включать в себя и изображения точечной
графики, которые становятся таким же объектом,
как и все остальные (правда, с особым статусом и со
значительными ограничениями в обработке).
Рассмотрим недостатки.
- Изображения векторной графики могут показаться
чрезмерно жестковатыми, «фанерными». Векторная графика
действительно ограничена в чисто живописных средствах и не
предназначена для создания фотореалистических
изображений.
- Сложность векторного принципа описания изображения не
позволяет автоматизировать ввод графической информации и
сконструировать устройство, подобное сканеру для точечной
графики.
- Значительным недостатком векторной графики является
программная зависимость: каждая программа сохраняет
данные в своем собственном формате, поэтому изображение,
созданное в одном векторном редакторе, как правило, не
конвертируется в формат другой программы без
погрешностей.
Достоинств у растровой графики, как ни странно, не слишком
много.
- Основным является простота и, как следствие, техническая
реализуемость автоматизации ввода (оцифровки)
изобразительной информации. Существует развитая система
внешних устройств для ввода фотографий, слайдов, рисунков,
акварелей и прочих изобразительных оригиналов. К ним
относятся сканеры, видеокамеры, цифровые фотокамеры,
графические планшеты.
- Не менее важным достоинством точечной графики для
художников и фотографов является фотореалистичность.
- Форматы файлов, предназначенные для сохранения
точечных изображений, являются стандартными, поэтому не
имеет решающего значения, в каком графическом редакторе
создано то или иное изображение. Файл, сохраняющий
точечное изображение, легко открывается и импортируется в
редакторах точечной и векторной графики, а также в
программах верстки и браузерах.
Однако растровой графике присущи и существенные
недостатки.
-Недостаток, который обнаруживается при первой же попытке
что-нибудь нарисовать в программе точечной графики,
заключается в том, что до начала рисования она потребует
введения конкретных значений разрешения (количества
пикселей на единицу длины) и глубины цвета (количества
цветовых бит на пиксель), а также геометрического размера
(длины и ширины изображения, т. е. площади).
-Второй недостаток не замедлит проявиться при попытке
отсканировать не очень большую фотографию с
максимальным разрешением и глубиной цвета. Объем файла в
точечной графике однозначно определяется произведением
площади изображения на квадрат разрешения и на глубину
цвета (если они приведены к единой размерности, например,
к дюймам и байтам). Поэтому программное обеспечение
любого сканера в состоянии сосчитать эту величину и
«предсказать» объем, необходимый для сохранения
изображения
- Третий недостаток всплывет при попытке слегка повернуть
на небольшой угол изображение, например, с четкими
тонкими вертикальными линиями. Сразу обнаруживается, что
четкие линии превращаются в четкие «ступеньки». Это
означает, что при любых трансформациях (поворотах,
масштабировании, наклонах и т. д.) в точечной графике
невозможно обойтись без искажений.
Области использования векторной
и растровой графики
В силу своих особенностей (масштабирование без потери
качества изображения, маленький размер и др.) ВЕКТОРНАЯ
графика используется в полиграфии (шрифты, логотипы) и в
Интернете (анимации, интерфейс, баннеры). В то же время
РАСТРОВАЯ графика обладает качествами, которых нет в
векторной (возможно независимое редактирование каждой
детали изображения, вплоть до пикселя). Растровая графика
незаменима в изображениях, которые очень сложны, и
которые невозможно описать математическими формулами
(яркий тому пример - фотографии), к тому же она появилась
раньше векторной и лучше освоена. Именно поэтому
растровая графика применяется практически во всех областях,
связанных с компьютерной графикой.
Спасибо за внимание!