17.Компьютерная графика. Растровая и векторная графика.

При выборе конкретного графического редактора следует прежде всего иметь в виду, что в современных компьютерах существует два принципиально различных способа хранения изображений: растровый и векторный . При растровом методе сохраняется информация о цвете каждой точки рисунка или фотографии; он очень точно передает сложные изображения, но зато требует много памяти и плохо масштабируется (при попытке изменить размеры рисунка его контуры и цветопередача заметно искажаются). Векторная графика, строящая изображения из простых базовых элементов типа прямых, эллипсов и т.д., напротив, создает хотя и не очень сложные, но компактные рисунки, прекрасно поддающиеся изменению размера. Не случайно библиотека картинок для оформления текстов (так называемый clipart), входящая в состав редактора MS Word, хранится именно в векторном формате. В соответствии с описанным разделением имеется два типа редакторов. Для векторной графики наиболее известны Corel Draw! и Adobe Illustrator, а ассортимент более простых в обращении редакторов растровых изображений значительно шире — от простейшего, входящего в состав Windows, редактора Paint до профессионального Adobe PhotoShop.

Растровая графика

Термин растр возник довольно давно (в конце XIX века) и означает разложение изображения на отдельные точки с помощью специальной сетки. Метод создания изображения из отдельных точек появился задолго да изобретения компьютеров. Вспомним, например, мозаику или вышивание; формирование растра на экране лежит также в основе работы используемою вами каждодневно телевизора. Рисунок с точки зрения рассматриваемого редактора состоит из отдельных точек (элементов) — пикселей.

Сразу подчеркнем, что пиксель — это логическое понятие, оно не совпадает с физической точкой монитора. Для тех, кому данный факт кажется неочевидным, напомним, что на одном и том же мониторе можно установить несколько различных размеров экрана, например, 640 х 480 или 1024 х 768 пикселей. Следовательно, чаще всего пиксель есть объединение нескольких физических точек экрана, и только в частном случае каждый элемент изображения совпадает с единственной точкой на мониторе. Все пиксели характеризуются своим положением в изображении (иными словами, двумя координатами) и цветом. Поскольку растровая сетка однозначно определяет последовательность обхода точек рисунка, специально сохранять координаты нет необходимости, достаточно запомнить последовательность цветов всех точек.

Информация об изображении, выводимом на экран, хранится в видеопамяти компьютера. Эта информация состоит из двоичных кодов каждого видеопикселя. Код пикселя — информация о цвете пикселя.

В мониторах изображение формируется по так называемому "RGB-методу" (Red — красный. Green — зеленый. Blue — голубой). Все остальные цвета формируются путем смешения трех перечисленных базовых, например, смешение красного и зеленого дает желтый, а все три в одинаковой пропорции порождают белый.

Важной характеристикой растрового изображения является количество цветов. Чем больше количество цветов, тем лучше цветопередача, но тем больше занимает места полученный рисунок. Примечание. Для преодоления этого противоречия в современной машинной графике часто используют палитру — специальную таблицу, в каждой строке которой записывается содержание трех базовых компонентов для данного цвета. При сохранении информации о пикселе берется не сам цвет, а его номер в палитре, что при небольшом числе цветов заметно короче и позволяет сократить объем графической информации в несколько раз. Вы спросите: а зачем мне знать все эти "внутренние" детали, если я их все равно никогда не увижу? Не торопитесь с выводами, лучше попробуйте совместить два рисунка из разных библиотек (не две фотографии, а именно два рисунка с небольшим числом цветов!) в один и сразу увидите: палитры их скорее всего не совпадут, и цвета исказятся.

Растровая графика: Изображение хранится в виде таблицы. Растровое изображение состоит из отдельных точек-пикселей, каждый из которых имеет свой цвет Качество растрового изображения определяется его разрешением и используемой палитрой цветов. При использовании растровой графики необходим большой объем памяти для хранения рисунка, т. к. размер памяти зависит от размера изображения. При увеличении картинки вдвое, размер необходимой памяти возрастает в Векторная графика:

Изображение хранится в виде набора кривых. Для каждой кривой хранятся координаты начала и конца, угол наклона, кривизна соединяющей их кривой линии и цвет. При использовании векторной графики практически невозможно хранить полутоновые изображения, фотографии. Изображение должно состоять из объектов с чёткими контурами. Рисунки, выполненные векторной графикой, долго выводятся на экран и на принтер. Принтер печатает изображение

четыре раза. Изображение плохо поддается трансформации. Процедуры, которые применяются для трансформации рисунка, проходят с искажениями, которые происходят из - за "точечности" рисунка. Рисунки быстро выводятся на экран и на принтер. Используя растровую графику, мы можем хранить полутоновые изображения Графические редакторы, в которых используется растровая графика: Paint, PhotoShop.

по точкам, поэтому программе вывода необходимо проделать специальные процедуры расчета. Для сохранения рисунка требуется небольшой объём памяти. Он не зависит от размера рисунка, т. к. размер влияет только на координаты узловых точек и длины прямых. Рисунок также легко поддается трансформации: увеличение, уменьшение. Изображение состоит из четких фигур: прямоугольников, эллипсов, текста, линий. Графические редакторы, в которых используется векторная графика: Corel Draw, Adobe Illustrator.