Кривая_Безье (20,20-50,30-100,50)

Каждому узлу приписывается группа параметров, в зависимости от типа примитива, ко­торые задают его гео­метрию относительно узла. Например, окружность задается одним узлом и одним параметром – радиусом. Такой набор параметров, которые играют роль коэффициентов и других величин в уравнениях и аналитических соот­ношениях объекта данного типа, называют аналитической моделью примитива. Отрисовать примитив – значит построить его геометрическую форму по его параметрам согласно его аналитической модели.

Векторное изображение может быть легко масштабировано без потери деталей, т.к. это требует пересчета срав­нительно небольшого числа координат узлов. Другой термин object-oriented graphics.

Самой простой аналогией векторного изображения может служить аппликация. Все изображение состоит из от­дельных кусочков различной формы и цвета (даже части рас­тра), «склеенных» между собой. Понятно, что таким образом трудно получить фотореалистичное изображение, т.к. на нем сложно выделить конечное число примити­вов, однако существенными достоинствами векторного способа представления изображения, по сравнению с рас­тровым, являются:

· векторное изображение может быть легко масштабировано без потери каче­ства, т.к. это требует пересчета срав­нительно небольшого числа координат узлов;

· графические файлы, в которых хранятся векторные изображения, имеют суще­ственно меньший, по сравне­нию с растровыми, объем (порядка нескольких кило­байт).

Сферы применения векторной графики очень широки. В полиграфике - от создания красочных иллюстраций до работы со шрифтами. Все, что мы называем машинной гра­фикой, 3D-графикой, графическими средствами ком­пьютерного моделирования и САПР – все это сферы приоритета векторной графики, ибо эти ветви дерева ком­пьютерных наук рассматривают изображение исключительно с позиции его математического пред­ставления. Как видно, векторным можно назвать только способ описания изображения, а само изо­бражение для нашего глаза всегда растровое. Таким образом, задачами векторного гра­фического редактора являются растровая прорисовка графических примитивов и предос­тавление пользователю сервиса по изменению параметров этих примитивов. Все изобра­жение представляет собой базу данных примитивов и параметров макета (размеры хол­ста, единицы измерения и т.д.). Отрисовать изображение – значит выполнить последовательно процедуры прорисовки всех его деталей.

Для уяснения разницы между растровой и векторной графикой приведем простой при­мер. Вы решили отскани­ровать Вашу фотографию размером 10х15 см чтобы затем обра­ботать и распечатать на цветном принтере. Для получения приемлемого качества печати необходимо разрешение не менее 300 dpi. Считаем:

10 см = 3,9 дюйма 15 см = 5,9 дюймов

По вертикали: 3,9 * 300 = 1170 точек.

По горизонтали: 5,9 * 300 = 1770 точек.

Итак, число пикселей растровой матрицы 1170 * 1770 = 2.070.900.

Теперь решим – сколько цветов мы хотим использовать. Для черно-белого изображения используют обычно 256 градаций серого цвета для каждого пикселя или 1 байт. Полу­чаем, что для хранения нашего изображения надо 2.070.900 байт или 1,97 Мб.

Для получения качественного цветного изображения надо не менее 256 оттенков для каждого базового цвета. В модели RGB соответственно их 3: красный, зеленый и синий. Получаем общее количество байт – 3 на каждый пиксел. Соответственно размер храни­мого изображения возрастает в три раза и составляет 5,92 Мб.

Для создания макета для полиграфии фотографии сканируют с разрешением 600 dpi, следовательно, размер файла вырастает еще вчетверо. С другой стороны, если изображение состоит из простых объектов, то для его хранения в векторном виде необходимо не более нескольких килобайт. Управлять редактированием растровых изображений высокой точности под силу только мощным ЭВМ с большим размером ОП. Поэтому персональные компьютеры стали ис­пользоваться для этих целей сравнительно недавно. Причем, зачастую это требует до­полни­тельного оснащения ПК мощными видеокартами, графическими акселераторами и профессиональными монито­рами.

Третьим способом описания и получения изображений на компьютере является использование фрактальной графикой. Базовым элементом фрактальной графики явля­ется сама математическая формула, то есть никаких объектов в памяти компьютера не хранится и изображение строится исключительно по уравнениям. Таким спо­собом стро­ятся как простейшие регулярные структуры, так и сложные иллюстрации, имитирующие природные ландшафты и трехмерные объекты.

Об аппаратном обеспечении средств компьютерной графики речь пойдет далее, а мы остановимся на программных продуктах для редактирования изображений при помощи ЭВМ.