Растровая и векторная графика. Основные объекты. Сравнительный анализ

Министерство образования и  науки Российской Федерации 

Калужский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования  «Московский государственный технический  университет имени Н.Э. Баумана» (КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана)

 

 

Факультет "Электроника, информатика и управление"

Кафедра "Системы автоматизированного проектирования"

 

 

Реферат по информатике

«Растровая  и векторная графика. Основные объекты. Сравнительный анализ»

 

 

 

Выполнил:	Столяров Денис
Группа:	САПР.Б-11
Проверил:	Манухина Д.В.

 

 

 

 

 

 

 

Калуга, 2012.

Оглавление

Введение 3

Растровая графика 4

1. Важные характеристики растрового изображения: 5
2. Плюсы растровой графики: 5
3. Минусы растровой графики: 6

Векторная графика 7

4. Плюсы векторных изображений: 8
5. Минусы векторных изображений: 8

Сравнение растровой и векторной графики 9

Заключение 11

Список литературы 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Человек воспринимает 80% данных через картинку, и лишь 20% - через  ум, чувства и т.д. Поэтому графика является важной и неотъемлемой частью любого компьютера, телевизора, мобильного телефона и других подобных устройств.

Графика появилась почти  с момента создания электронных  вычислительных машин. 1971-1985гг. – появились персональные компьютеры, т.е. появился доступ пользователя к дисплеям. С того времени Роль графики резко возросла.

В современном мире графика  приобрела огромное значение. Всё, что  мы видим на экранах, мониторах, напечатанных плакатах, даже печатный текст - всё  это графика.

Все компьютерные изображения, все форматы для их хранения и  все программы для их обработки  делятся на два больших класса – векторные и растровые.

Цель данной работы состоит  в изучении векторной и растровой  графики, объектов, а так же в их сравнительном анализе.

В задачи данного реферата входит раскрытие понятия растровой и векторной графики,  выявление их положительных и отрицательных сторон, а так же сравнение.

 

 

 

 

 

 

 

 

Растровая графика

Растровое изображение  представляет собой сетку пикселей или цветных точек (обычно прямоугольную) на компьютерном мониторе, бумаге и  других отображающих устройствах и материалах.

Пиксел — это самая  маленькая единица цифрового  изображения. Каждый пиксель растрового изображения — объект, характеризуемый определённым цветом, яркостью и, возможно, прозрачностью.

Качество растрового изображения  напрямую зависит от количества пикселов, из которых оно состоит — чем  больше пикселов, тем больше деталей  можно отобразить.

Увеличить растровое изображение  путем увеличения масштаба не получится  — число пикселов увеличить невозможно, в этом можно убедиться, разглядывая  мелкие детали на маленькой цифровой фотографии, приближая ее  на экране; в результате этого действия разглядеть что‑то кроме увеличивающихся квадратиков (это как раз они — пикселы) не удастся.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Важные  характеристики растрового изображения:

• Размер — общее количество пикселов в изображении, обычно измеряется в Мп (мегапикселях), это всего лишь результат умножения количества пикселов по высоте на количество пикселов по ширине изображения. То есть, если величина фотографии 2000х1500, то ее размером будет 2000*1500=3 000 000 пикселов или 3Мп. Для отправки на фотобанки размер изображения не должен быть меньше 4Мп, а в случае иллюстрации — не более 25Мп.
• Цветовая модель — характеристика изображения, описывающая его представление на основе цветовых каналов. RGB (красный, зеленый и синий каналы), CMYK (голубой, пурпурный, желтый и черный), LAB («светлота», красно-зеленый и сине-желтый) и Grayscale(оттенки серого). Все микростоки принимают растровую графику в цветовой модели RGB.
• Количество используемых цветов или глубина цвета (эти характеристики имеют следующую зависимость: N=2^k , где N  — количество цветов, а k  — глубина цвета).
• Разрешение — это количество пикселей на дюйм (ppi — pixel per inch) для описания отображения на экране или количество точек на дюйм (dpi — dot per inch) для печати изображений. Существует несколько устоявшихся правил: для публикации изображения в сети Интернет используют разрешение 72ppi, а для печати — 300dpi(ppi). Требования микростоков к изображениям — 300dpi, так как многие работы покупаются именно для печати.

Плюсы растровой графики:

• Растровая графика позволяет создать (воспроизвести) практически любой рисунок, вне  зависимости от сложности.
• Высокая реалистичность изображения
• Высокая скорость обработки сложных изображений, если не нужно масштабирование.
• Растровое представление изображения естественно для большинства устройств ввода-вывода графической информации, таких как мониторы (за исключением векторных), матричные и струйные принтеры, цифровые фотоаппараты, сканеры, а также сотовые телефоны.

Минусы  растровой графики:

• Большой размер файла. Фактически для каждого  пиксела приходится хранить информацию о его координатах и цвете.
• Невозможность масштабирования изображения без потери качества.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Векторная графика

Векторная графика —  способ представления объектов и  изображений в компьютерной графике, основанный на использовании элементарных геометрических объектов.

Типичные примитивные  объекты:

1. Линии и ломаные линии.
2. Многоугольники.
3. Окружности и эллипсы.
4. Кривые Безье.
5. Текст.

Сплайн - Отдельный элемент. Кривая, которую можно создавать, двигать, изгибать. Начальное количество точек - 2, но можно добавлять бесконечно много, разных типов и строить  нужный изгиб.

Объекты векторной графики  являются графическими изображениями  математических функций.

Любой векторный объект, вне зависимости от его внешнего вида, имеет ряд общих характеристик:

1. Узлы и соединяющие их сегменты. Местоположение узлов определяет внешний вид объекта.
2. Общий контур объекта, образованный сегментами, который создается с помощью инструментов программы и может быть открытым или закрытым (замкнутым).
3. Обводка контура, параметры которой устанавливаются в процессе создания объекта. Обводка может быть как сплошной (выполненной линией определенной толщины и цвета), так и более сложных типов, к которым относятся стилевые, художественные, узорные и другие виды обводок. Для задания обводкам определенных свойств (толщины, цвета, стиля линии и т.д.) программа предоставляет специальные инструменты.
4. Область внутри контура объекта или заливка, которая может быть сплошной, градиентной или узорной.

Векторные графические  редакторы, типично, позволяют вращать, перемещать, отражать, растягивать, скашивать, выполнять основные аффинные преобразования над объектами и комбинировать  примитивы в более сложные  объекты.

Более изощрённые преобразования включают булевы операции на замкнутых фигурах: объединение, дополнение, пересечение и т. Д.

Плюсы векторных изображений:

• Гибкая  масштабируемость, можно изменять размеры  изображений без потери его визуальных качеств;
• Максимальная точность построенного изображения (координаты точек, между которыми могут быть проведены кривые, могут иметь точность до сотых доль микрона);
• Файл с векторным изображением имеет гораздо меньший размер по сравнению с растровым изображением;
• Рисунок имеет высокое качество при печати, особенно это хорошо заметно на хороших принтерах при качественной печати;
• Возможность редактирования всех частей векторного изображения;
• Простой экспорт векторного рисунка в растровый.

Минусы  векторных изображений:

• Отсутствие  реалистичности у векторных рисунков. Реалистичность достигается путем  применения различных сложных цветовых схем;
• Невозможность использования эффектов, которые можно применять в растровой графике;
• Практически полная невозможность экспорта растрового рисунка в векторный.
• Преимущество векторной картинки — масштабируемость — пропадает, когда начинаем иметь дело с особо малыми разрешениями графики (например, иконки 32×32 или 16×16). Чтобы не было «грязи», картинку под такие разрешения приходится подгонять вручную.

Сравнение растровой и  векторной графики

 

Таблица1. Сравнение растровой и векторной графики

Признак для сравнения	Векторная графика	Растровая графика
Область использования	Создание шрифтов, логотипов (полиграфия), оформление Web-страниц, создание иллюстраций (книгоиздательство)	Ретуширование, тоновая и цветовая коррекция изображений, создание коллажей
Примеры программ	Adobe Illustrator, Corel  DRAW	Adobe Photoshop, Corel Photo-Paint, Paint
Элементы изображения	Линии, точки, сплайны и многоугольники	Пиксел
Трансформация изображения	Без потерь  качества изображения	Ухудшение качества изображения
Информационный объем изображения	Малый	Большой
Качество отображения объектов реального мира	Невысокая реалистичность	Высокая реалистичность
Универсальные приемы работы и инструменты	Команды упорядочивания, взаимного выравнивания, пересечения объектов, исключения одних  объектов из других; разнообразные  инструменты рисования и виды заливок	Команды изменения яркости, цветовых оттенков отдельных пикселей; разнообразные  инструменты выделения
Возможность конвертации  в другие программы	Погрешности при конвертации или  ее невозможность	Легкая конвертация
Способы сохранения (форматы)	WMF, EPS, CDR, DXF, CGM	BMP, PSD, GIF, PNG, TIFF, JPEG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Компьютерная графика  на сегодняшний день уже вполне сформировалась как наука. Существует аппаратное и  программное обеспечение для  получения разнообразных изображений. Компьютерная графика используется практически во всех научных и  инженерных дисциплинах для наглядности  восприятия и передачи информации. Без неё давно не обходятся  бизнес, медицина, реклама, индустрия  развлечений и многие другие области.

Трудно сказать, какие  изображения наиболее востребованы на сегодняшний день, так как растровые  и векторные изображения используются в разных сферах. Растровые форматы хорошо подходят для изображений со сложными гаммами цветов, оттенков и форм. Это такие изображения, как фотографии, рисунки, отсканированные данные. Векторные форматы хорошо применимы для чертежей и изображений с простыми формами, тенями и окраской.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Интернет-ресурс http://ru.wikipedia.org
1. Векторная графика: http://ru.wikipedia.org/wiki/Векторная_графика
2. Растровая графика: http://ru.wikipedia.org/wiki/Растровая_графика
2. Интернет-ресурс http://edu2.tsu.ru
1. Принципы формирования и основные параметры цифровых изображений: http://edu2.tsu.ru/res/1927/text/7/7_1/text/gl1_3.htm
3. Залогова Л.А. Компьютерная графика: Практикум. – М.: ЛБЗ, 2005.
4. Рэйнбоу В. Компьютерная графика: Энциклопедия. – СПб.: Питер, 2004.