Раздел 11. Компьютерная графика

11.1. Понятие о компьютерной графике

При создании различных документов с помощью компьютера, кроме написания текста часто возникает необходимость включить в создаваемый документ различные графические фигуры или фотографии. Это можно делать с помощью прикладных программ компьютерной графики.

Различают в основном два вида компьютерной графики: векторную и растровую.

Основным неделимым элементом векторной графики является геометрический объект или примитив, в качестве которого принимаются такие простые фигуры, как: прямая, стрелка, прямоугольник, окружность, автофигуры, блок схемы, звезды, ленты, выноски и т.п. Каждому примитиву можно назначить определенные свойства: толщина и цвет линии, заливку. Форма и пространственное положение геометрической фигуры описывается с помощью математических формул. Это обеспечивает сравнительно небольшие объемы памяти и высокое качество изображения.

Использование вышеперечисленных возможностей векторной графики позволяет создавать различные схемы, структуры. Несколько фигур векторной графики приведено на рис. 11.1.

Формат

Рис. 11.1. Некоторые элементы векторной графики

К пакетам векторной графики можно отнести CorelDraw, FreeHand.

Компьютерное растровое изображение представляется в виде прямоугольной матрицы, каждая ячейка которой представляется цветной точкой. Сама сетка получила название растровой карты, а ее единичный элемент – пиксела. Растровая карта представляет собой набор троек чисел: две координаты пиксела на плоскости и его цвет. Растровое изображение ближе к фотографии.

11.2. Представление и обработка графической информации

Как было сказано выше, в векторной графике примитив определяется математической формулой, а объект в растровой графике в виде растровой карты с координатами пиксела и его цвета.

Цвет в компьютерной графике представляется в виде моделей. Наиболее распространенная модель цвета – это модель RGB. В основе модели лежат три основных цвета: красный, зеленый и синий. Сложение красного и зеленого дает желтый цвет. Сложение синего и красного – пурпурный цвет, Сложение синего и зеленого дает голубой цвет. При различных сочетаниях трех основных цветов можно получить много сотен оттенков цветов.

Обработка графической информации зависит от способа ее представления. Так как векторная графика задается с помощью формул, то и ее обработка связана с работой над формулами, выражающими определенный примитив. Изменение в формуле приводит к изменению в примитиве.

В растровой графике обработка связана с изменением координат пиксела и его цвета.

Ниже в таблице приведены достоинства и недостатки векторной и растровой графики.

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 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.

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 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.