По способу цифрового представления все изображения делятся на две группы: векторные и растровые.
а) | б) |
Рис. 1.2 - Типичное векторное (а) и растровое (б) изображения[1].
Векторные изображения состоят из базовых геометрических элементов двух видов: отрезков и дуг (Рис. 1.3). При этом отрезок задается четырьмя числами (координатами начала x1,y1 и конца x2,y2), а дуга – шестью: координатами центра x1,y1, начальным a и конечным b углами и начальным R1 и конечным R2 радиусами. Если R1= R2, то дуга является сегментом окружности. При R1¹ R2 дуга является сплайном – особой кривой, свойства которой будут рассмотрены позднее.
Рис. 1.3- Базовые элементы векторных изображений.
Растровые изображения состоят из большого количества одинаковых квадратиков, называемых пикселами(от англ. picture element – элемент изображения). Для каждого пиксела запоминаются его цвет или яркость.
Оба вида изображений широко применяются в компьютерной графике. В Табл. 1.1 приведены основные отличительные черты растрового и векторного представления изображений.
Табл. 1.1
Преимущества | Недостатки |
Векторные изображения | |
Малый размер файла | Невозможность передачи полутонов |
Масштабируемость без потери качества | Необходимость создания изображения только на компьютере |
Легкость редактирования | |
Растровые изображения | |
Фотореалистичная передача полутонов | Потеря качества при масштабировании |
Легкость получения сканированием | Трудность редактирования |
Большой размер файла |
Объем информации, содержащейся в векторном представлении, не зависит от физических размеров изображения. Например, на одной картинке представлен отрезок от точки (0,0) до точки (10,10), а на другой – от точки (1000,1000) до точки (10000,10000). Обе картинки займут одинаковое место в памяти, поскольку для хранения одной координаты зарезервирован один и тот же объем памяти - скажем, 6 байт. Тогда описание отрезка любой длины всегда будет занимать ровно 6´4=24 байта. Это важное свойство векторных изображений, позволяющее в масштабе 1:1 работать с чертежами целых зданий, мостов, самолетов и других крупных объектов.