Что такое вектор в информатике 7 класс кратко

Обновлено: 04.07.2024

Компьютерная графика — это специальная область информатики, изучающая методы и способы создания и обработки изображений на экране компьютера с помощью специальных программ. В зависимости от способа формирования изображений компьютерную графику принято подразделять на растровую и векторную. Кроме того выделяют другие типы графики, например, трехмерную (3D), изучающую приемы и методы построения объемных объектов в пространстве. Как правило, в ней сочетаются векторный и растровый способ формирования изображения.

Растровая и векторная графика создается в специальных программах — графических редакторах и процессорах. Например, программы Paint и Gimp являются растровыми, а Inkscape — векторым.

Растровая графика

Растровое изображение представляет картину, состоящую из массива точек на экране, имеющих такие атрибуты как координаты и цвет.

Пиксель – наименьший элемент изображения на экране компьютера. Размер экранного пикселя приблизительно 0,0018 дюйма.

Растровый рисунок похож на мозаику, в которой каждый элемент (пиксель) закрашен определенным цветом. Этот цвет закрепляется за определенным местом экрана. Перемещение фрагмента изображения "снимает" краску с электронного холста и разрушает рисунок.

Информация о текущем состоянии экрана хранится в памяти видеокарты. Информация может храниться и в памяти компьютера - в графическом файле данных.

Самыми близкими аналогами растровой графики является живопись, фотография.

Кодирование графической информации

Качество изображения определяется разрешающей способностью экрана и глубиной цвета.

Число цветов (К), воспроизводимых на экране дисплея, зависти от числа бит (N), отводимых в видеопамяти под каждый пиксель:
K=2 N

Для получения богатой палитры цветов базовым цветам могут быть заданы различные интенсивности. Например, при глубине цвета в 24 бита на каждый из цветов выделяется по 8 бит (RGB), т.е. для каждого из цветов возможны K = 2 8 = 256 уровней интенсивности. Один бит видеопамяти занимает информация об одном пикселе на черно-белом экране (без полутонов).

Величину N называют битовой глубиной.

Если на экране с разрешающей способностью 800 х 600 высвечиваются только двухцветные изображения, то битовая глубина двухцветного изображения равна 1, а объем видеопамяти на одну страницу изображения равен 800 * 600 * 1 = 480000 бит = 60000 байт.

Для хранения двух страниц изображения при условии, что разрешающая способность дисплея равна 640 х 350 пикселей, а количество используемых цветов — 16 будет таким: 640 * 350 * 4 * 2 = 1792000 бит = 218,75 Кбайт
Количество используемых цветов - 16, это 2 4 , значит, битовая глубина цвета равна 4.

Векторная графика

В векторной графике изображение состоит из простых элементов, называемых примитивами: линий, окружностей, прямоугольников, закрашенных областей. Границы областей задаются кривыми.

Файл, отображающий векторное изображение, содержит начальные координаты и параметры примитивов – векторные команды.

Самым близким аналогом векторной графики является графическое представление математических функций. Например, для описания отрезка прямой достаточно указать координаты его концов, а окружность можно описать, задав координаты центра и радиус.

Информация о цвете объекта сохраняется как часть его описания, т.е. тоже в векторной команде.

Векторные команды сообщают устройству вывода о том, что необходимо нарисовать объект, используя заложенное число элементов-примитивов. Чем больше элементов используется, тем лучше этот объект выглядит.

Приложения для создания векторной графики широко используются в области дизайна, технического рисования, оформительских работ. Элементы векторной графики имеются также в текстовых процессорах. В этих программах одновременно с инструментами рисования и командами предусмотрено специальное программное обеспечение, формирующее векторные команды, соответствующие объектам, из которых состоит рисунок.

Что такое вектор в информатике? Мне нужно разобраться в программе кумир, но я не понимаю что такое вектор. Посмотрела в википедии, не поняла. Можете объяснить более простым языком ?

Вектор - это прежде всего простой направленный отрезок, то есть такой отрезок у которого обозначены начало и конец. Поэтому в геометрии вектора смотрятся чужаками, особой необходимости в них нет, свойства векторов изучает векторная алгебра, они используются в механике, физике, и некоторых других дисциплинах. Лично я вижу только одно достойное применение векторов в геометрии - определение углов между прямыми или отрезками, когда не важна длина отрезка, а имеет значение только его проекция на оси координат. А вот роль нулевого вектора в геометрии совершенно не понятная, то есть роль вектора представляющего собой математическую точку, или по попросту вектора без длины.


Рисунки и картинки в ЭВМ можно представлять в векторном формате. Для работы с векторной графикой предназначены специальные программы, позволяющие работать с графическими примитивами, из которых строиться изображение. Кратко о графическом редакторе векторной графики и технологии работы в нем можно прочитать в данной статье.

Векторный графический редактор

Векторный графический редактор представляет собой приложение, позволяющее конструировать иллюстрации из различных геометрических объектов, которые называются графическими примитивами. Каждый редактор предлагает свой набор графических примитивов. Основной состав этих объектов включает в себя:

  • линии;
  • плоские фигуры;
  • фигуры-символы;
  • текстовые поля.

Графические примитивы векторного редактора

Все элементы для рисования сгруппированы, на единой панели рисования. Как правило, панели инструментов графических редакторов могут добавляться и скрываться через меню, расположенное над рабочей область приложения.


Рис. 1. Панель инструментов для рисования векторного редактора.

Линии

Линии, как графические примитивы, могут быть разными. По своему назначению они бывают:

По внешнему виду:

Также на концах линий можно поставить стрелки, многообразие видов стрелок зависит от конкретного графического редактора.

Фигуры

Библиотека геометрических фигур достаточно разнообразна в любом векторном графическом приложении. Самые основные фигуры:

  • прямоугольники – размером и видом прямоугольника можно управлять, если сделать стороны прямоугольник одинаковыми, то можно получить квадрат;
  • эллипсы – предназначены для рисования фигур эллиптической формы, управляя объектом мыши, можно нарисовать окружность;
  • основные фигуры – разнообразные геометрические фигуры – треугольники, параллелограммы, трапеции, сектора, кольца и другие;
  • фигуры-символы – большой набор фигур с определенной смысловой нагрузкой – смайлики, сердечки, широкие стрелки, фигурные скобки, элементы блок-схем, звездочки, выноски.

Текстовые поля

Существуют специальные инструменты для создания текстовых надписей. Надписи рассматриваются как геометрические объекты, и технология работы с ними не отличается от других рисованных примитивов. Дополнительно можно настраивать для текстовых полей гарнитуру, кегель и начертание шрифта, а также использовать дополнительные настройки по выравниванию надписи, изменения величины интервала.

Кривая Безье

Некоторые векторные редакторы имеют отдельный инструмент – кривую Безье. С помощью кривых Безье рисуют фигуры сложной формы, контур которых представляет собой гладкую линию. На этих линиях расположены узлы, которыми можно управлять, перемещая их. При этом будет изменяться вид нарисованной криволинейной фигуры.

Активное использование векторных редакторов для создания дизайна интернет-ресурсов привело к популяризации плоского дизайна. Особенностью такого дизайна является использование плоских прямоугольных объектов, прямых углов. В нем не делают теней, не используют текстур и объемных изображений.

Пример сайта с плоским дизайном

Рис. 2. Пример сайта с плоским дизайном.

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.

Векторные редакторы

Рынок программных решений для создания векторной графики предлагает как бесплатные программные продукты, например, OpenPffice Draw, Inkscape, так и коммерческие (платные) программы CorelDraw, Adobe Illustrator, Xara Designer.

Для работы следует выбирать только лицензионные программные продукты или бесплатные программы.

Файлы с векторными рисунками имеют следующие расширения: CDR, AL, EPS, WMF, SVG .

Что мы узнали?

Векторные изображения состоят из отдельных графических объектов – примитивов, которые представляют собой линии, различные геометрические фигуры, фигуры-символы, фрагменты текста. Графические редакторы позволяют форматировать контур, заливку фигуры, перемещать и масштабировать объекты, группировать и размещать на разных слоях. Рынок векторных программных средств предлагает как платные, так и бесплатные редакторы. Векторные файлы имеют расширения CDR, AL, EPS, WMF, SVG.

Компьютерная графика бывает двух видов: растровая и векторная. Различаются они в способе хранения информации. Изображение в векторном формате строится с помощью математический формул (точки, линии, кривые Безье). Изображение в растровом виде представляет собой прямоугольную матрицу, состоящую из множества точек (пикселей).

Растр и вектор: сходства и различия

Каждое растровое изображение характеризуется количеством пикселей по ширине и высоте или же их произведением (измеряется в мегапикселях). По сути, такая картинка состоит из очень маленьких цветных однотонных квадратиков. Таким образом, разрешение 1280x1024 пикселей аналогично разрешению 1,3 Мп. Разрешение 22-дюймового широкоформатного монитора 1680x1050 (1,7 Мп). Некоторые современные фотоаппараты уже достигли значения 20-30 Мп.

Для изображения, хранящегося в векторном виде такого параметра как разрешение не существует, так как изображение каждый раз воссоздается с помощью набора алгебраических выражений. Поэтому при изменении масштаба картинки, качество не изменяется.

Векторные файлы понимают не каждые программы, для них нужны специальные просмотрщики. Файл, созданный программой CorelDraw, сможет открыть только CorelDraw. Также вы не сможете просмотреть превью. Поэтому для вставки в программу верстки или использовании в других целей векторный файл растрируют или конвертируют в формат .eps (но о нем чуть позже).

Растровую графику редактируют и создают с помощью растровых графических редакторов (Adobe Photoshop, Corel Painter, бесплатный Gimp и другие). Также растровая графика создается фотоаппаратами, сканерами. Векторная графика делается векторными редакторами (CorelDraw, Adobe Illustrator, Inkscape).

Преимущество растровой графики в том, что возможно создать практически любое изображение, вне зависимости от сложности. На стороне векторной графики ее масштабируемость без потери качества, что невозможно с растровыми изображениями. Однако сложное векторное изображение может сильно замедлить скорость обработки файла. Мониторы отображают информацию только в растровом виде. Для отображения векторного формата на растровом дисплее используются встроенные в видеокарту программные или аппаратные преобразователи.

Из минусов растра можно также отметить большой размер файла для простого изображения . Например, файл, описывающий окружность радиуса 1000x1000 пикселей в растре будет иметь намного больший размер, чем тот же круг в векторной форме, так как для описания векторного круга достаточно следующей информации: а) радиус; б) координаты центра окружности; в) цвет и толщина контура; г) цвет заливки круга

Читайте также: