<<
>>

Растровая, векторная и фрактальная графика

Как известно, графическое изображение на экране монитора представляет собой набор распределенных по строкам и столбцам точек (пикселов), формирующих определенное изображение. Поэтому любое визуализируемое изображение в конечном счете должно быть приведено к прямоугольной матрице, содержащей информацию о свойствах пикселов.

По способу представления информации о пикселах различают графику растровую, векторную и фрактальную.

Растровые графические изображения формируются в процессе преобразования графической информации из аналоговой

формы в цифровую. Например, в процессе сканирования рисунков, чертежей, схем, фотографий, при использовании цифровых фото- и видеокамер и т.д. Можно создать растровое графическое изображение и непосредственно на компьютере с использованием графического редактора. В растровой графике информация о каждом пикселе хранится как отдельная последовательность битов. В каждой последовательности битов содержится информация о том. как должен выглядеть пиксел при печати или на экране монитора (цвет, яркость, контрастность, другие визуальные характеристики). Формат записи информации в файлы растровой графики наиболее близок к той форме, в которой формируется изображение на экране монитора. Поэтому при воспроизведении изображения выполняется минимум операций и если информация хранится не в сжатом виде, то после считывания она передается непосредственно драйверу монитора.

В отличие от растровой графики в файлах векторной графики содержится математическое описание построения изображения. В соответствии с приведенными алгоритмами графическое изображение воспроизводится на экране монитора. Таким образом, векторная иллюстрация - это набор геометрических примитивов (простейших объектов, таких, как линии, окружности, многогранники и тому подобное), использующихся для создания более сложных изображений. Построение ведется по координатам: отрезок строится по двум точкам, которые соединяются по кратчайшему пути, для дуги задаются координаты центра окружности и радиус и т.д.

Каждому примитиву можно назначить определенные атрибуты (свойства) - толщину и цвет линии, разнообразные цветовые заливки. Векторные графические изображения могут быть увеличены или уменьшены без потери качества. Это возможно, так как масштабирование изображений производится путем умножения параметров графических примитивов на коэффициент масштабирования. Помимо высокого качества трансформации объектов к ее преимуществам следует отнести сравнительно небольшие размеры файлов и независимость от разрешения печатающего устройства или монитора.

Однако создание на основе векторной графики фотореалистичных изображений является очень трудоемким процессом и требует особых навыков и техники. Многие устройства вывода,

включая мониторы и большинство типов принтеров, являются растровыми устройствами. Это означает, что все объекты должны быть преобразованы перед выводом в растровую форму.

Часто векторные форматы могут также содержать внедренные в файл растровые объекты или ссылку на растровый файл (технология OPI). Сложность при передаче данных из одного векторного формата в другой заключается в использовании программами различных алгоритмов, разной математики при построении векторных и описании растровых объектов. Существует и так называемый формат метафайла, в котором сделана попытка объединить свойства как векторного, так и растрового форматов файла. В операционной системе Windows такой формат поддерживается практически всеми программами, так или иначе связанными с векторной графикой, он служит для передачи графической информации через буфер обмена. Однако, несмотря на кажущуюся привлекательность для использования, формат метафайлов искажает цвет, не позволяет сохранять ряд параметров, которые могут быть присвоены объектам в различных векторных редакторах.

Менее распространенной, но весьма перспективной является фрактальная графика. Фрактал - это объект, отдельные элементы которого наследуют свойства родительских структур. Самыми известными фрактальными объектами являются структурированные деревья: от каждой ветки ответвляются меньшие, похожие на нее, от тех - еще меньшие и т.д.

По отдельной ветке математическими методами можно проследить свойства всего дерева. Фрактальными свойствами обладают многие природные объекты, например, по фрактальным алгоритмам формируется кристаллическая решетка металлов и сплавов. Элементы фрактальной графики находят применение в различного рода расчетных программах, использующих алгоритмы конечно-элементно- го анализа, когда визуальное представление сложной пространственной модели выполняется однотипными геометрическими примитивами, при аппроксимации криволинейных поверхностей, например окружности л-мерным многоугольником, и т.п.

Во фрактальной графике появление новых элементов меньшего или большего масштаба происходит по простому алгоритму, который описывается ограниченным количеством математических уравнений. Вся информация, необходимая для воспроизведения фрактала, занимает всего лишь несколько десят-

кон байтов. Отсюда несомненным преимуществом фрактальной графики является то, что графические файлы имеют значительно меньший размер, даже по сравнению с векторной графикой. 

<< | >>
Источник: Алексеев А.Н.. Дистанционное              обучение              инженерным              специальностям:              Мо нография. 2005

Еще по теме Растровая, векторная и фрактальная графика:

  1. Технологические графики
  2. Форматы пиксельной графики
  3. ГРАФИКА
  4. список ГРАФИКОВ
  5. СПИСОК ГРАФИКОВ
  6. Определение кривой уравнением и функции графиком
  7. Алпатов М.В., Ростовцев Н.Н.. Искусство: Живопись, скульптура, архитектура, графика, 1987
  8. Компьютерная графика и анимация Е.Э. ХРАМЦОВА, О.А. СУСЛОВА, Н.Э. БАСИНА
  9. CAD-технологии при обучении работе с графикой
  10. Исследования крупным планом. Влияние гибкого графика работы на уровни абсентеизма и текучести кадров
  11. «Виртуальная реальность», или Педагогические возможности игровой эстетической компьютерной среды в курсе «Компьютерная графика и анимация» Елена ХРАМЦОВА
  12. Модели пространственных данных
  13. Геоинформатика: наука, технология, индустрия