Обновлено: 02.07.2024

Особенности представления данных на мониторе компьютера в графическом виде. Преимущества и недостатки векторной графики как средства сохранения изображений объектов, для которых имеет значение четкость контуров. Виды объектов векторной иллюстрации.

Рубрика	Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	10.11.2015
Размер файла	448,4 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Введение

В середине 50-х годов впервые было реализовано представление данных на мониторе компьютера в графическом виде для больших ЭВМ, применявшихся в научных и военных исследованиях. С тех пор графический способ отображения данных стал неотъемлемой принадлежностью подавляющего числа компьютерных систем, в особенности персональных. Графический интерфейс пользователя сегодня является стандартом "де-факто" для программного обеспечения разных классов, начиная с операционных систем.

Существует специальная область информатики, изучающая методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов, - компьютерная графика. Она охватывает все виды и формы представления изображений, доступных для восприятия человеком либо на экране монитора, либо в виде копии на внешнем носителе (бумага, кинопленка, ткань и прочее). Без компьютерной графики невозможно представить себе не только компьютерный, но и обычный, вполне материальный мир. Визуализация данных находит применение в самых разных сферах человеческой деятельности. Для примера назовем медицину (компьютерная томография), научные исследования (визуализация строения вещества, векторных полей и других данных), моделирование тканей и одежды, опытно-конструкторские разработки.

В зависимости от способа формирования изображений компьютерную графику принято подразделять на растровую, векторную и фрактальную.

1. Векторная графика

Векторная графика является оптимальным средством для хранения высокоточных графических объектов (рис. 4) (чертежи, схемы и т.д.), для которых имеет значение сохранение четких и ясных контуров. Изображения формируются из объектов (точка, линия, окружность, прямоугольник и т.д.).

Векторная графика - это вид компьютерной графики, задающийся и хранящийся в виде математических формул. При просмотре по этим формулам выстраивается изображение (рис. 5, 6) с помощью специальных программ.

Рис. 5. Изображение детали, выполненное в программе Компас 3D LT.

Рис. 6. Изображение, выполненное в программ 3D STUDIO MAX

Если в растровой графике базовым элементом изображения является точка, то в векторной графике базовым элементом изображения является линия. Линия описывается математически как единый объект, и потому объем данных для отображения объекта средствами векторной графики существенно меньше, чем в растровой графике.

2. Объекты векторной графики

Объекты векторной графики описываются математическими формулами:

Точка задается своими координатами (x, y) так же, как, например, в игре Морской бой или в шахматной игре;

Линия - координатами начала (х1, у1) и конца (х2, у2);

Окружность - координатами центра (х, у) и радиусом R;

Прямоугольник - величиной сторон и координатами левого верхнего угла (х1, у1) и правого нижнего угла (х2, у2) и т.д.

Для каждого объекта задается свой цвет.

Линия - элементарный объект векторной графики. Как и любой объект, линия обладает свойствами: формой (прямая, кривая), толщиной, цветом, начертанием (сплошная, пунктирная). Замкнутые линии приобретают свойство заполнения. Охватываемое ими пространство может быть заполнено другими объектами (текстуры, карты) или выбранным цветом. Простейшая незамкнутая линия ограничена двумя точками, именуемыми узлами. Узлы также имеют свойства, параметры которых влияют на форму конца линии и характер сопряжения с другими объектами. Все прочие объекты векторной графики составляются из линий. Например, куб можно составить из шести связанных прямоугольников, каждый из которых, в свою очередь, образован четырьмя связанными линиями. Возможно, представить куб и как двенадцать связанных линий, образующих ребра.

Например, для описания (рис. 7) отрезка требуются координаты начала и конца отрезка, для описания круга требуется координаты точки центра и радиус.

Векторные изображения имеют небольшой размер файла (кроме случаев когда в векторной программе описывается фотография). Кривые позволяют делать четкий край у объектов (плакатная графика, логотипы, шрифты, чертежи и т.п.). Объекты можно свободно масштабировать не боясь потери качества изображения. Можно создавать и реалистичные изображения, но это требует некоторых навыков работы с программой и навыков рисования на бумаге (композиция, свет, тень, форма, работа с цветом и т. п.). Объем файла зависит от количества точек использованных в изображении и в меньшей степени от типа заливки (много памяти компьютера занимает заливка PostScript в CorelDAW).

3. Векторная иллюстрация

Векторная иллюстрация может состоять из нескольких видов объектов.

1. Графические примитивы (рис. 8)

2. Автофигуры (есть в CorelDAW) (рис. 9)

3. Кривые Безье (в некоторых программах называются пути) (рис. 10)

4. Текстовые объекты

5. Растровые объекты

6. Символьные объекты (символы)

7. Групповые объекты (группы)

8. Комбинированные объекты

9. Трассированные объекты

10. Вспомогательные объекты (маски, направляющие, сетка)

Рис. 8. Геометрические примитивы

Рис. 9. Автофигуры

В зависимости от того о какой программе идет речь - эти объекты будут иметь разные свойства. Например в CorelDAW графические примитивы и автофигуры имеют ограниченное редактирование (то есть не все команды к ним применяются), до тех пор пока их не конвертируют (преобразуют) в кривые. В Adobe Illustrator эти объекты сразу можно редактировать в полной мере. Любой объект состоит из точек (узлов) и сегментов их соединяющих.

Объекты могут иметь свойства:

2. Обводка (контур)

Графический примитив - это простейший геометрический объект, например, эллипс, прямоугольник, многоугольник и т.п.

Автофигуры - объекты, форма которых задана заранее и отличается от геометрических примитивов, например, спираль, блок схема (CorelDAW), звезда, стрелка (CorelDAW), капля (CorelDAW), смайлик (CorelDAW) и т. п.

Кривая Безье - это линия, которая строится с помощью математических формул, разработанная математиком Пьером Безье (Bйzier) 1962 году из компании "Рено" и Полем де Кастелье (de Casteljau) в 1959 году из компании "Ситроен", где кривые применялись для проектирования автомобилей.

Кривые Безье состоят из точек (узлов) и сегментов (линий соединяющие точки). Узлы (точки) имеют направляющие линии, с помощью которых можно редактировать кривые. Точка или узел имеют две координаты x и y, определяющими положение точки в изображении.

Рис. 10. Кривая Безье

Любая кривая имеет начальную точку и конечную точку - это может быть актуально, например, при рисовании стрелок.

Точки могут быть угловые и сглаженные (в CorelDAW три вида точек, узлов: угловые и сглаженные, симметричные). Угловые точки находятся в углах кривой (например, ломаная линия), сглаженные точки находятся в местах плавных перегибов. Угловые точки не имеют направляющих, но если преобразовать их в сглаженные точки, то направляющие появится.

Направляющие линии всегда находятся по касательной к сегменту (то есть, ВСЕГДА прилегают к сегменту и если начать двигать направляющую, то сегмент будет передвигаться за ней)- это нужно учитывать при редактировании кривой Безье. Направляющих может быть 2 или 1. Одна направляющая есть только у начальной и конечной точки (узла) кривой.

Кривые можно редактировать за:

Свойства контура (обводки):

3. Тип линии (сплошная, двойная, пунктирная)

4. Тип начала и конца линии (свойства закругления концов линий)

Контур может быть замкнутый и не замкнутый. В CorelDAW не замкнутый контур не заливается, то есть он имеет свойство заливки, но мы ее не видим. В Adobe Illustrator все зависит от настроек в программе (по умолчанию заливается).

Типы заливок (рис. 11):

2. Градиентная (в CorelDAW Фонтанная)

3. Узорная, шаблонная

4. Текстурная (CorelDAW)

5. PostScript (ПостСкрипт) заливка, основана на языке программирования Пост Скрипт (CorelDAW)

6. Меш заливка (заливка по сетке)

Рис. 11. Типы заливок

Операции с объектами:

3. Производить с ними логические операции (например, соединить 2 объекта в один или из одного объекта "вычесть" другой)

При группировке объекты можно вместе перемещать, трансформировать, масштабировать, задавать всем одинаковый цвет. Но свойства каждого объекта тем не менее остаются индивидуальны. И при разгруппировке объекты снова становятся сами по себе. Группировка, например, применяется если нарисован дом, с окнами, дверями и остальными объектами и вам нужно дом передвинуть или уменьшить, но что бы у каждого объекта (окно, стена) осталась своя заливка и обводка.

При комбинации объектов получается один объект с общими свойствами. графика изображение иллюстрация векторный

При работе с логическими операциями то же получается один объект формы отличной от начальной (например, вырезали дырку в круге).

4. Программы векторной графики

В настоящее время создано множество пакетов иллюстративной графики, которые содержат простые в применении, развитые и мощные инструментальные средства векторной графики, предназначенной как для подготовки материалов к печати, так и для создания страниц в интернете.

Для создания графического объекта потребуется программа иллюстративной векторной графики. Качество и полезность средств векторной графики определяются главным образом возможностями масштабирования.

Пакеты векторной или иллюстративной графики всегда основывались на объектно-ориентированном подходе, позволяющем рисовать контуры объектов, а затем закрашивать их или заполнять узорами. Вы можете очень точно воспроизводить эти контуры, задавая любой размер, поскольку они формируются при помощи математической модели из точек и кривых, а не как растровые изображения - в виде сетки, заполненной прямоугольными пикселями.

К числу новых возможностей, обнаруженных в этой категории изделий, относится многоцветная градиентная закраска. Такие примитивы, как многоугольники, звезды и спирали, стали обычными атрибутами подобных пакетов. Связанные цвета позволяют заменить красный цвет розы желтым, изменив только базовый цвет; все связанные оттенки изменятся автоматически. Многослойные интерактивные цветные "диапозитивы" обеспечивают ранее недостижимую глубину, и вы можете преобразовывать векторные изображения в растровые в рамках векторного графического файла. Если вчерашние пакеты векторной графики позволяли только помещать растровое изображение в ваш файл, то с помощью современных программ можно встраивать представленные в растровой форме изображения, изменять их размеры и даже накладывать специальные эффекты и маски. Это облегчает процесс получения окончательного изображения средствами многослойной графики - объединением векторных и растровых файлов необходимым, для создания логотипов, печатных рекламных объявлений и картинок для Web.

Принципы, лежащие в основе последних пакетов, полностью меняют представления о векторной графике. CorelXara 1.5 реализует качественно новый подход к визуализации, располагает потрясающими средствами создания выходных файлов.GIF и JPEG и феноменально быстрым внешним модулем браузера для работы с векторной графикой. Пакет Expression 1.0 фирмы Fractal Design позволяет строить контуры из других сложных векторных графических изображений, предоставляя в распоряжение пользователя бесконечное разнообразие визуальных возможностей, недостижимое с помощью других программ.

В отличие от предназначенного для начинающих пользователей программного обеспечения настольных издательских систем или программ редактирования фотоизображений, где, как правило, содержатся наиболее часто используемые средства редактирования, графические пакеты для новичков обычно ориентированы на решение конкретных задач, например построение диаграмм или техническое черчение. Приобрести навыки свободного рисования кривых Безье трудно даже для профессионала; не менее сложно освоить и основные принципы машинного черчения, например изображение разрезов и сечений. Кроме того, многие начинающие пользователи не ощущают различий между растровой и векторной графикой и могут не знать, в каких случаях какими пакетами пользоваться. По этим причинам начинающие должны соизмерять свои задачи с возможностями программы и переходить к полнофункциональному пакету рисования, только когда будут готовы к этому.

В большинстве случаев для создания простых иллюстраций начинающим достаточно уметь работать с теми программными средствами, которые, возможно, у них уже имеются. Комплекты программ Microsoft, Corel и Lotus содержат инструменты рисования в своих модулях текстового процессора и презентационной графики, а также библиотеки клипартов. Кроме того, с помощью функций AutoShape можно создавать большое число стандартную форм и даже символов для построения диаграмм (которые могут отбрасывать тени или даже получаться с помощью "экструзии" и благодаря этому приобретать объемность), а галерея WordArt предоставляет интересные и цветные стили текста, которыми можно пользоваться для заголовков или ярлыков.

Для задач технического характера обратим внимание на такие программы построения диаграмм, как FlowCharter 7 фирмы Micrografx или Visio Professional 4.5 фирмы Visio Corp. Если же начать работать в области САПР, то существует несколько вполне доступных по ценам и возможностям пакетов, в том числе AutoCAD LT фирмы Autodesk или Design CAD фирмы ViaGrafx.

Чтобы подготовить чертежи для небольших строительных проектов, например реконструкции этапа дома или модернизации кухни, можно воспользоваться пакетами Planix и Draftix фирмы SoftDesk, Visual Home фирмы Books That Work или 3D Home Architect, Edition 2 фирмы Broderbund Software.

Чтобы понять векторную графику, нужно разобрать два наиболее распространенных графических файла изображения графического дизайна: растровые и векторные.

Графика растрового формата (также известная как растровые изображения) построена с использованием пикселей. Термин bitmap был получен из того факта, что изображения в этом формате являются буквальными картами битов (или пикселей), которые расположены в определенном макете.

Определенное количество пикселей создает растровое изображение. Векторные образы, наоборот, строятся с математическими уравнениями, а не пикселями.

Векторная графика представляет собой изображение, построенное с использованием математических уравнений или основных геометрических элементов, таких как точки, линии и фигуры. В компьютерной графике эти фигуры называются примитивами, потому что они являются самыми основными фигурами, к которым может быть разбита форма. Их можно комбинировать для создания более сложных фигур с использованием графического программного обеспечения.

Картинка в векторном формате в основном используется в качестве исходных файлов для графики, логотипов и иллюстраций. Этот формат обычно используется для создания более простых изображений, которые будут масштабироваться вверх или вниз, в зависимости от варианта использования. Векторные файлы должны быть преобразованы в растровые для использования в Интернете или для печати, как правило, в формате .JPG или .PNG.

Решение между векторной графикой и растровой графикой действительно зависит от варианта использования. Основное эмпирическое правило состоит в том, что векторная графика лучше подходит для более простых масштабируемых изображений, в то время как растровое лучше подходит для редактирования фотографий и цифровых картин.

Ключевым преимуществом создания векторной графики является возможность изменять размеры изображений без потери качества. Векторные изображения - это просто математические формулы, поэтому не имеет значения, если изображение увеличино в 100 раз, качество остается неизменным. Частое изменение размеров изображений легко сделать с векторными изображениями, потому что они масштабируются вверх или вниз с небольшими усилиями.

Растровая графика, с другой стороны, удалит данные (в виде пикселей), если они уменьшены, что значительно увеличивает размытость изображения, если оно масштабируется.

Доклад №2

Различают растровую и векторную графики. В растровой графике изображения построены с использованием фиксированного количества цветных пикселей, поэтому они не могут быть сильно изменены без ущерба для их качества. При увеличении изображения, оно становится ступенчатым, а при уменьшении – пиксели сливаются и отдельные части изображения просто исчезают. Растровая графика используется тогда, когда требуется высокое качество изображения, например, в фотографии.

В векторной графике построение изображения осуществляется с помощью графических элементов, которые задаются математическими выражениями, и состоят из основных геометрических фигур, таких как линии, многоугольники и кривые. Ключевым преимуществом использования векторной графики в отличие от растровых изображений является их способность масштабироваться без ущерба для качества изображения. Это свойство векторной графики используется в типографиях, где очень часто требуется изменять размеры картинок и других графических конструкций.

Размер файлов, хранящих векторные изображения, намного меньше по сравнению с растровыми файлами, поэтому векторная графика широко используется в Интернете. Существуют разные форматы файлов, которые используют для создания векторной графики.

EPS-файл представляет собой векторный файл графического изображения, текста или иллюстрации. Поскольку это вектор, он может быть легко изменен до любого размера. Используется для создания логотипов, графики и печати.

AI-файл - это собственный тип векторного файла, создаваемый с помощью Adobe Illustrator, поэтому его можно всегда открыть и отредактировать.

PDF-файл позволяет пользователям фиксировать внешний вид документа. Это полезно, потому что позволяет просматривать и печатать документ одинаково на любом устройстве. Файлы PDF часто используются в юридических документах, таких как налоговые документы, банковские выписки и другие формы, требующие от пользователя заполнения данных.

7, 8, 9 класс по информатике, кратко

Векторная графика

Город на Волге Ульяновск основан в 1648 г. в качестве крепости и носил название Симбирск. В 1924 году получил свое название в часть В.И.Ленина (Ульянова). Именно в этом месте он родился и провел некоторые годы своего детства.

Нил это одна из величайших рек земного шара. Она является самой знаменитой рекой Африки. Она играет важную роль не только в транспорте, но и выполняет много функций эко системы Африки. Вокруг этой реки все не утихают споры,

Река Лена одна из самых известных рек России. Длина Реки составляет около 4 тысяч километров. Расположение реки примыкает к Байкальскому хребту. Река Лена находится на территории Иркутской области. А ее притоки несут воды в Красноярский,

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. 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.

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.

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:

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.

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.

Домашние и дикие растения, их описание и выращивание; болезни и вредители. Интересные сведения из ботаники и других областей науки. Доклады для школьников. Природа Приморского края (растения и животные). История, культура, достопримечательности Владивостока и России в целом.

Вечерний Владивосток / улица Адмирала Фокина

• Главная страница
• Всё о бегониях
• Всё о бегониях - 2
• Список бегоний - 1
• Список бегоний - 2
• Список бегоний - 3
• Список бегоний - 4
• Список бегоний - 5
• Список бегоний - 6
• Список бегоний - 7
• Список бегоний - 8
• Список бегоний - 9
• Мои растения
• Доклады
• В помощь цветоводам, садоводам и огородникам
• Опознавалка бегоний и других растений
• Дизайн в саду и дома
• Комнатные растения
• Садовые растения
• Растения по алфавиту
• Растения по алфавиту (2)
• Приморский край
• Приморский край - 2
• Латынь в ботанике
• Биология
• Ботаники
• История и культура
• Интересное
• Вопрос-ответ

воскресенье, 27 августа 2017 г.

Векторная графика (информатика)

Векторная графика - это изображения, созданные (а точнее описанные) при помощи математических формул.

Растровая графика описывает изображения с использованием цветных точек, называемых пикселями, расположенных на сетке.

В отличие от растровой графики, векторная графика описывает изображения с помощью графических примитивов. Графический примитив - простой геометрический объект векторного изображения. Базовым элементом изображения является линия . Типичные примитивные объекты : прямые и изогнутые линии, многоугольники, окружности, эллипсы, текст, ломаные линии и так далее. Например, для того, чтобы построить прямую на экране, нужно всего лишь знать координаты точек начала и конца прямой и цвет, которым её нужно нарисовать, а для построения многоугольника - координаты вершин, цвет заливки и, если необходимо, цвет обводки. Итак, в векторной графике изображение хранится в виде набора линий, каждая из которых имеет координаты начала и конца, форму и цвет . Качество изображения определяется чёткостью контуров объектов.

Элементы векторной графики можно редактировать , то есть менять параметры прямых и изогнутых линий, описывающих форму этих элементов. Можно переносить элементы, менять их размер, форму и цвет, это не отразится на качестве их визуального представления. Векторная графика не зависит от разрешения , то есть может быть показана в разнообразных выходных устройствах с различным разрешением без потери качества.

Читайте также:

  
• Сообщение о морисе равеле
  
• Расшифруй какое сообщение она хочет передать нолику
  
• Водное сообщение черного и каспийского моря
  
• Сравнительная характеристика устной и письменной речи сообщение
  
• Сообщение о константине хабенском