Растровая и векторная графика

Любое изображение в газете, на фотографиях или на холсте художника можно представить себе как совокупность точек, каждая из которых окрашена в тот или иной цвет.

Любое изображение на экране монитора также является совокупностью точек (пикселей), каждая из которых окрашена в тот или иной цвет. Все компьютерные изображения являются цифровыми, т.е. каждый пиксель описывается неким целым числом, представляющим цвет точки. Количество цветов, которые может воспроизводить видеоадаптер, определяется количеством бит, отводимых в видеопамяти ПК для описания одной точки.

Все компьютерные изображения можно разделить на две группы: растровые и векторные.

Растровая графика. Все точки растрового изображения запоминаются в специальном файле в виде набора чисел-цветов и воспроизводятся на экране фактически без изменений. Поэтому растр, полученный на мощной технике, будет наверняка искажен при воспроизведении на более слабой технике. Кроме того, растровую картинку трудно масштабировать (увеличивать или уменьшать). При увеличении очертания изображения становятся грубыми, а при уменьшении – резко снижается качество деталей. Еще один недостаток растровой графики – огромные размеры файлов.

Тем не менее, при соответствующей технике растр позволяет получить изображение высочайшего качества. Поэтому растровые картинки широко применяются в художественной графике и в тех задачах, где не предъявляется особых требований к качеству масштабирования изображения.

Растровые изображения создаются средствами специальных программ, с помощью неких «инструментов», имеющих аналоги в ручной живописи. Растровые изображения создает и сканер, «фотографирующий» картинку и представляющий ее набором «оцифрованных» точек.

Простейший пример приложения для обработки растровых картинок – графический редактор Paint.

В профессиональной графике используются мощные приложения, например: CorelPhoto, PhotoFinish, Adobe Photoshop.

Векторная графика. Векторные изображения, в отличие от растровых, существуют в виде набора математических формул, которые описывают отдельные элементы картинки – лини, дуги, окружности и т.д. Эти элементы являются дискретными, они не связаны между собой, и размеры их легко изменить без потери качества картинки. Для воспроизведения векторного изображения надо задать параметры картинки на экране, после чего положение каждой точки картинки просто рассчитывается – по формулам, записанным в векторном графическом файле.

Если растровое изображение можно сравнивать с фотографией (по мягкости и насыщенности оттенками), то векторное изображение, пожалуй, ближе к гравюре: оно резче и строже в переходах.

Векторные изображения создаются и редактируются средствами профессиональных приложений: CorelDRAW, Adobe Illustrator, FreeHand и др.

Сфера применения векторной графики очень широка: как и растры, они занимают свою «нишу», в которой не знает себе равных.

Во первых, она играет огромную роль в компьютерной полиграфии. Векторными методами формируются не только шрифты TrueType, но и сотни разнообразных картинок, которые легко масштабировать и использовать в печатных изданиях и видеоматериалах.

Во вторых, векторные методы неизменны в конструкторской и научной деятельности – в системах компьютерного черчения, автоматизированного проектирования, в трехмерной графике и т.д.

Оптическое распознавание символов (оцифровка). Основное назначение пакетов ОРС – автоматизировать процесс ввода в машину типографских, машинописных и даже рукописных текстов. Смысл и принцип работы системы ОРС заключается в следующем. Предположим, на бумаге напечатано слово МИР. Необходимо «снять» это слово сканером и представить на диске в виде текстового файла. Сканер компьютера может создать оцифрованное графическое изображение слова МИР, а система ОРС должна поставить в соответствие этому изображению буквы «М», «И» и «Р». Для этого она исследует графический образ каждой буквы, созданный сканером, с помощью набора масок или специальных контуров, а затем заносит текстовую «литеру» опознанной буквы в текстовый файл. Многие специалисты считают, что лучшие в мире ОРС созданы российскими программистами, например, FineReader фирмы ABBYY (бывшая БИТ) и ConeiForm фирмы «Cognitive Technologies».

Машинный перевод и словари. Системы машинного перевода с одного языка на другой содержат колоссальные массивы слов, выражений, словосочетаний и работают по сложнейшим алгоритмам, которые учитывают грамматику языка и семантику предложений. Сложность алгоритмов и качество перевода зависят от уровня «структурированности» естественного языка. Например, английский перевод с его строгим порядком слов и почти полным отсутствием падежей более «структурирован», чем русский. В России большой популярностью пользуется электронный переводчик STYLUS петербургской фирмы ПРОМТ, который представляет собой целое семейство программ и словарей по различной тематике (деловая корреспонденция, аэрокосмическая, программное обеспечение).