Imagesforyou.ru

IMG FOR YOU — ИНТЕРЬЕРНАЯ ФОТОСТУДИЯ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Векторная графика. Растровые и векторные графические редакторы

Векторная графика. Растровые и векторные графические редакторы

В современном мире компьютерные изображения занимают особое место. Компьютерная графика является разделом такой науки, как информатика. Векторная графика, в свою очередь, является одним из разделов компьютерной графики. Так называется изображение, которое создано с помощью математических формул.

Растровая графика – это набор пикселей. А векторная графика является набором объектов, которые описываются формулами.

векторная графика это

С помощью подобного способа представления графической информации векторная иллюстрация получает ряд преимуществ.

Растровая и векторная графика

Все компьютерное искусство является цифровым, но есть два разных способа рисования цифровых изображений на экране компьютера, известный как растровая и векторная графика. Простые компьютерные графические программы, такие как Microsoft Paint и PaintShop Pro, основаны на растровой графике, а более сложные программы, такие как CorelDRAW, AutoCAD и Adobe Illustrator, используют векторную графику. Так в чем же разница?

Хотите научиться рисовать? Онлайн школы рисования.

Растровая графика

Вы замечаете, что картинки и слова на экране вашего компьютера состоят из крошечных цветных точек или квадратов, называемых пикселями. Большинство простых компьютерных графических изображений, с которыми мы сталкиваемся, пикселируются таким образом, как стены из кирпича.

Первые экраны компьютеров, разработанные в середине 20-го века, работали так же, как телевизоры, которые использовали для создания своих движущихся изображений «сканирование» лучей электронов (крошечных заряженных частиц внутри атомов, также называемых катодными лучами) назад и вперед сверху вниз и слева направо. Это своего рода мгновенная электронная кисть.

Этот способ создания изображения называется растровым сканированием, поэтому создание изображения на экране компьютера из пикселей называется растровой графикой.

Растровая графика

Фото: Растровая графика. При увеличении вы можете четко видеть отдельные цветные пиксели (квадраты), из которых построено изображение, как кирпичи в стене.

Bitmaps

Предположим, что вы компьютер, и вы хотите запомнить изображение, которое кто-то рисует на вашем экране. Если он в черно-белом режиме, вы можете использовать ноль для хранения белой области изображения и одну для хранения черной области (или наоборот, если хотите). Копированием каждого пикселя по очереди, вы можете преобразовать изображение, заполняющее весь экран, скажем, 800 пикселей на 600 пикселей вниз, в список из 480 000 (800 x 600) двоичных нулей и единиц.

Этот способ превращения изображения в компьютерный файл, состоящий из двухзначных цифр (которые называются битами для краткости), называется растровым изображением, потому что существует прямое соответствие — взаимно однозначное «отображение» между каждым пикселем в изображении и каждым битом в файле.

На практике большинство растровых изображений имеют цветные изображения. Если мы используем один бит для представления каждого пикселя, мы можем только указать, включен или выключен пиксель (белый или черный); если мы используем (скажем) восемь бит для представления каждого пикселя, мы могли бы помнить восемь разных цветов, но нам понадобилось бы в восемь раз больше памяти (место для хранения внутри компьютера), чтобы сохранить изображение того же размера. Чем больше цветов мы хотим представить, тем больше бит нам нужно.

Читайте так же:
За что отвечает микропроцессор

Растровая графика проста в использовании, и легко понять, как программы, которые используют их, делают свои вещи. Если вы нарисуете изображение на экране вашего компьютера и нажмете кнопку в графическом пакете, чтобы «зеркально отобразить» изображение (перевернуть его слева направо или вверх вниз), все что делает компьютер, это изменяет порядок пикселей, обращая последовательность нулей и единиц, которые их представляют.

Если вы масштабируете изображение так, чтобы оно было в два раза больше, компьютер копирует каждый пиксель дважды (так что номера 10110 становятся 1100111100), но изображение становится заметно зернистым и пикселированным в процессе. Это один из главных недостатков использования растровой графики: они не очень хорошо масштабируются до разных размеров.

Другим недостатком является объем требуемой памяти. Для подробной фотографии может потребоваться 16 миллионов цветов, что предполагает сохранение 24 бит на пиксель и в 24 раза больше памяти, чем базовое черно-белое изображение. Сделайте расчеты, и вы обнаружите, что изображение, полностью заполняющее монитор 1024 x 768 и использующее 24 бита на пиксель, требует примерно 2,5 мегабайта памяти.

растровая графическая программа отражает изображение

Фото: как растровая графическая программа отражает изображение. Верх: пиксели исходного изображения представлены нулями и единицами, причем черные пиксели представлены здесь 1 и белые, представленные нулем. Это означает, что верхнее изображение может быть сохранено в памяти компьютера как двоичное число 100111. Это пример очень маленького растрового изображения. Внизу: теперь, если вы попросите компьютер зеркально отобразить изображение, он просто меняет порядок бит в растровом изображении слева направо, указывая двоичный номер 111001, который автоматически меняет исходный образец пикселей. Другие преобразования изображения, такие как вращение и масштабирование, включают в себя замену битов более сложными способами.

Разрешение

Максимальное количество пикселей в изображении (или на экране компьютера) известно как его разрешение. Первый компьютер Commodore PET, имел дисплей с ультранизким разрешением с 80 символами в ширину и на 25 строк вниз (так что на экране может отображаться максимум 2000 букв, цифр или знаков препинания); поскольку каждый символ был построен из 8 × 8 квадратных пикселей, что означает, что экран имел разрешение 640 × 200 = 128 000 пикселей (или 0,128 мегапикселей, где мегапиксел составляет миллион пикселей). На ноутбуках, которые используются сейчас, установлено разрешение 1280 × 800 = 1,024 мегапикселя, что примерно в 7-8 раз больше. Цифровая камера с разрешением 7 мегапикселей будет примерно в семь раз более подробной, чем разрешение экрана ноутбука, или примерно в 50 раз более подробным, чем оригинальный экран Commodore PET.

Читайте так же:
Видеокарта нвидиа geforce gtx 750

Сглаживание

Отображение плавно нарисованных кривых на пиксельном дисплее может создавать ужасно зубчатые края. Одним из решений этого является размытие пикселей на кривой, чтобы создать более гладкую линию. Этот метод, известный как сглаживание, широко используется для сглаживания шрифтов на пиксельных экранах компьютеров.

сглаживание: пиксельные изображения

Фото: Как работает сглаживание: пиксельные изображения, например, слово «pixelated», показанное здесь, состоит из отдельных квадратов или точек.

Векторная графика

Существует альтернативный метод компьютерной графики, который затрагивает проблемы растровой графики. Вместо того, чтобы создавать изображение из пикселей, вы рисуете, используя простые прямые и изогнутые линии, называемые векторами или основными фигурами (круги, кривые, треугольники и т. д.), известные как примитивы. С растровой графикой вы делаете рисунок дома, создавая его из сотен, тысяч или миллионов отдельных пикселей. С векторной графикой вы можете нарисовать прямоугольник для основного дома, меньшие прямоугольники для окон и дверей, цилиндр для дымовой трубы и многоугольник для крыши. Рисование прямыми линиями и кривыми вместо отдельных точек означает, что вы можете создать изображение быстрее и сохранить его с меньшей информацией. Также гораздо проще масштабировать векторное изображение вверх и вниз, применяя математические формулы, называемые алгоритмами, которые преобразуют векторы из которых вы рисуете в изображение.

Векторная графика: Рисование кривыми Безье

Фото: Векторная графика: Рисование кривыми Безье («пути») в GIMP. Вы просто рисуете две точки, а затем сгибаете линию, проходящую между ними, и вы можете создать любую кривую, которая вам нравится.

Большинство современных пакетов компьютерной графики позволяют рисовать изображение с использованием растровой или векторной графики, как вы хотите, потому что иногда один подход работает лучше, чем другой, и иногда вам нужно смешивать оба типа графики в одном изображении. С графическим пакетом, таким как GIMP (программа манипулирования изображениями GNU), вы можете рисовать кривые (известные как кривые Безье) на экране, а затем преобразовывать их в пиксели («растрировать).

Какие существуют виды компьютерной графики?

Еще раз: что такое компьютерная графика? Это раздел информатики, изучающий способы и средства обработки и создания графических изображений с помощью техники. Существует четыре вида компьютерной графики, несмотря на то, что для обработки изображений с помощью компьютера существует много различных программ. Это растровая, векторная, фрактальная и 3D графика.

Читайте так же:
Включаю компьютер он отключается

Каковы их отличительные особенности? Во-первых, виды компьютерной графики отличаются принципами изображения при отображении на бумаге или экране монитора.

Фрактальная графика

С латинского языка слово «фрактал» можно перевести как «состоящий из частей, фрагментов». Для создания фрактального изображения используется объект, бесконечно умноженный и повторяющийся, части которого снова и снова делятся, а их части. в общем, вы поняли. Это напоминает снежинку или дерево, как если бы каждая его ветка делилась на две, а те, в свою очередь, еще на две и так далее.

Характер такого деления и умножения определяется заданной математической формулой. Модификаций себе подобных объектов великое множество, но все они закладывается в одно-единственное математическое исчисление, изменяя которое можно получать все новые вариации фрактального изображения. Apophysis — это одна и программ, генерирующих фрактальные изображения.

tipy-grafiki-3

Фрактальная графика

Факты о векторной графике

Векторная графика — это цифровые изображения, которые выстраиваются не из пикселей, а из готовых геометрических форм, способных достигать, как правило, любой величины и окрашиваться в любой цвет (но, как правило, общее количество одновременно используемых оттенков в таких картинках обычно небольшое).

Безусловно, есть очень сложные по структуре векторные картинки. Например, представляющие собой чертеж автомобиля или какого-либо другого вида сложной техники. Но они полностью будут сохранять свойства, отмеченные выше, — а именно приспособленность к увеличению либо уменьшению в любой пропорции.

Если растровую картинку можно создать методом рисования или фотографирования, то формирование векторных изображений требует использования исключительно специализированных программ. Таких как, например, Adobe Illustrator. Определенным функционалом в части работы с векторной графикой обладают также программы, которые входят в пакет Microsoft Office. Например, большинство картинок, что прорисовываются с помощью специальных инструментов в Word или Excel, — векторные. Правда, сохранить их в виде отдельного файла сложно — только в составе документа Word или Excel, которые, в свою очередь, проблематично обрабатывать в специализированных векторных редакторах.

Таким образом, векторная графика имеет весьма значимое преимущество перед растровой в части масштабирования. Однако, как правило, сильно уступает ей с точки зрения возможностей наполнения картинки сложными элементами. Очень проблематично выстроить, к примеру, красочный плакат с использованием одних лишь векторных фигур, поскольку среди них может попросту не оказаться тех, что способны удачно вписываться в концепцию проекта.

«Графический редактор»

Графический редактор — это программа, предназначенная для создания и изменения графического изображения на экране компьютера, а также его сохранения в виде графического файла.

Читайте так же:
Внешняя память компьютера это

Графический редактор, обладающий дополнительными интеллектуальными средствами, называют графическим процессором. Такие программы позволяют обрабатывать изображения с помощью разнообразных графических эффектов, преобразовывать формат, палитру, масштаб, работать с многослойными изображениями, получать изображения со сканера и другой цифровой техники и т. д. Любой графический редактор включает в себя текстовый редактор и позволяет набирать тексты.

Графические редакторы с большим диапазоном функций называют графическими пакетами. В зависимости от методов построения и области применения различают группы таким программ:

  • пакеты иллюстративной графики предназначены в основном для создания и редактирования рисунков. К ним, например, относят Adobe Photoshop и CorelDRAW — пакеты для создания двумерных изображений, 3ds Max — для создания трехмерных изображений, Adobe Flash для создания анимационных фильмов;
  • средства научной графики используются для решения научных и производственных задач. Современная научная компьютерная графика дает возможность проводить вычислительные эксперименты с наглядным представлением их результатов;
  • средства деловой графики предназначены для наглядного представления деловой активности. Обычно такие программные средства включаются в состав электронных таблиц и мощных офисных пакетов;
  • пакеты инженерной и конструкторской графики используются в основном для создания различных графиков, диаграмм, чертежей, например, AutoCAD, ArchiCAD, Grapher, GraphPlus ;
  • программы компьютерной анимации создают движущиеся изображения на экране монитора. Эти программы выполняют расчеты движений, опирающиеся на их математическое описание, и изображают все промежуточные состояния между начальным и конечным положением движущихся объектов.

В зависимости от методов обработки и сохранения изображений различают растровые и векторные графические редакторы. Многие графические программы могут обрабатывать только векторные или только растровые изображения, но существуют программы, в которых можно обрабатывать оба типа файлов.

растровая и векторная графика 1

Растровый графический редактор

Растровое графическое изображение представляет собой совокупность данных о цвете отдельных элементов изображения — пикселей, образующих строки и столбцы (матрицу точек). Такие изображения имеют высокое качество, но требуют больших объемов памяти из-за необходимости сохранять информацию о каждой точке изображения. Кроме того, растровые изображения плохо поддаются масштабированию (уменьшению и увеличению размера) и другим преобразованиям.

Растровые графические редакторы, работающие с растровыми изображениями, широко применяются в работе художников-иллюстраторов, при подготовке изображений к печати типографским способом или на фотобумаге, публикации в Интернете. Многие современные растровые редакторы содержат и векторные инструменты редактирования в качестве вспомогательных. К растровым редакторам относятся Adobe Photoshop, Corel Paint Shop Pro, Microsoft Paint, Microsoft Office Picture Manager, Paint.NET и др.

растровая и векторная графика 2

Векторный графический редаткор

Векторные изображения состоят из геометрических примитивов, таких как точки, линии (прямые, кривые, дуги окружностей) и многоугольники. Эти изображения сохраняются в памяти компьютера в виде набора параметров математических формул, описывающих примитивы, толщину и цвет линий, цвет заливки сплошных областей и др. Такие изображения легко масштабируются, при этом характеристики изображения пересчитываются по формулам для нового размера. Векторные изображения занимают небольшой объем памяти, однако имеют не такую богатую палитру, как растровые.

Читайте так же:
Второе поколение процессоров intel

Векторные графические редакторы, позволяющие создавать и редактировать векторные изображения, широко используются для разработки и создания печатной продукции: научных иллюстраций, брошюр, буклетов, визиток, этикеток. Наиболее популярны такие векторные редакторы, как CorelDRAW, Adobe Illustrator, Adobe Flash, Macromedia FreeHand, OpenOffice.org Draw .

3D-редакторы

Программы для работы с трехмерной графикой (3D-редакторы) и анимацией могут использовать как векторные, так и растровые изображения. Они оперируют объектами в трехмерном пространстве (которые представляют собой набор поверхностей или частиц), но результаты обычно имеют вид плоской картинки, проекции. Трехмерная компьютерная графика широко используется в кино, компьютерных играх, в архитектурной визуализации, в печатной продукции, а также в науке и промышленности. Стандартом 3D-графики в кино и на телевидении стал графический редактор Maya, в других областях широко используется графический программный пакет 3ds Max.

Таблица. Графический редактор.

графический редактор

Конспект урока по информатике «Графический редактор».

Основные приемы работы в векторном графическом редакторе

Все графические редакторы имеют похожие приемы работы:

  • Настройка контура примитива – заключается в задании толщины, цвета и типа линии.
  • Заливка фигуры – все замкнуты фигуры можно закрашивать цветом или особой градиентной заливкой, а можно оставлять прозрачными.
  • Выделение объектов – для выделения объектов используется специальный инструмент, он, как правило, представлен на панели инструментов в виде стрелки.
  • Перемещение, вращение, изменение размеров объектов – выполняется с помощью нажатия левой кнопки мыши по специальным пометкам, обозначающим границы нарисованного примитива.
  • Многослойность – для сложных иллюстраций, состоящих из нескольких примитивов, каждый графический объект размещают на отдельном уровне, называемом слоем. Графические элементы можно помещать на передний или на задний план, или на один слой вперед или назад.
  • Группировка – рисунки, состоящие из нескольких примитивов, группируют для того, чтобы рассматривать их как единые объекты и применять средства форматирования ко всем элементам одновременно.

Особенность векторных редакторов состоит в том, что они пригодны, преимущественно, для создания иллюстраций, а не для редактирования фотореалистичных изображений. Эти программные продукты используются для создания логотипов, технических иллюстраций, объектов типографики, контурных рисунков.

Рис. 3. Многослойный векторный рисунок.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector