Векторная графика. Объекты, их атрибуты. Структура векторных файлов. Форматы векторных файлов. Достоинства и недостатки векторной графики.

Ве́кторная гра́фика — способ представления объектов и изображений в компьютерной графике, основанный на использовании элементарных геометрических объектов, таких как точки, линии, сплайны и многоугольники. Объекты векторной графики являются графическими изображениями математических функций. Термин используется в противоположность к растровой графике, которая представляет изображение как матрицу фиксированного размера, состоящую из точек (пикселей) со своими геометрическими параметрами.

Большинство программных средств компьютерной графики для работы с векторными изображениями представляют собой интегрированные объектно-ориентированные программные пакеты. Интегрированность программного пакета означает, что он включает в себя несколько программных средств с единым интерфейсом пользователя, в совокупности позволяющих решать множество задач, возникающих при работе с векторной графикой.

Объектная ориентированность программных средств состоит в том, что информационная модель векторного изображения, с которой они работают (см. разд. 1.2.1), разработана на основе последовательного применения приемов объектно-ориентированного анализа предметной области. Эта модель представляет собой сбалансированную иерархическую систему классов графических объектов и совокупность методов, с помощью которых можно создавать, удалять и модифицировать экземпляры этих объектов.

Классом графических объектов называется совокупность объектов, обладающих свойством структурной идентичности, одинаковым списком атрибутов и набором методов работы с ними, а также ее формальное описание, состоящее из описания всех атрибутов и методов класса. Так, классом объектов будут, например, прямоугольники. Их структурная идентичность очевидна – у каждого прямоугольника имеются по четыре стороны и по четыре угла. Прямоугольники могут быть разной высоты и ширины, но у каждого из них есть высота и ширина – общий для всех объектов класса список атрибутов (см. разд. 2.1.2). Методы работы также будут общими для всех прямоугольников. Прямоугольник можно создать, удалить, развернуть, растянуть, сжать, перекосить, можно закруглить ему углы. Эти операции представляют собой методы класса прямоугольников.

Атрибутом (свойством) класса графических объектов называется именованное значение, характеризующее какую-либо особенность объекта, один из его аспектов. Существенно, что атрибут класса должен отвечать трем условиям:

• вариативности – хотя бы у одного из объектов класса значение атрибута должно отличаться от значений того же атрибута у остальных объектов класса;

• единичности – атрибут должен представлять собой единственное значение одного из стандартных типов данных;

• релевантности – атрибут должен описывать графический объект в аспекте, существенном для графического моделирования.

К стандартным типам данных относятся:

• логические значения;

• целые числа;

• действительные числа;

• текстовые значения.

Форматы: CDR – Corel Draw, AI – adobeIllustrator, DWG и DFX - autoCAD, ps – PostScript, CGM – Computer Graphic Metafile, SVG – Scalable Vector Graphic, WMF – Windows Metafile.

Преимущества:

1.возможность неограниченного масштабирования изображения без потери качества и без увеличения размеров исходного файла.

2. Векторную графику значительно легче редактировать, поскольку изображение не является плоской картинкой из пикселов, а составлено из объектов, которые могут накладываться друг на друга.

3. Векторным программам свойственна высокая точность рисования (до сотой доли микронов).

4. Векторная графика экономна в плане объемов дискового пространства, необходимого для хранения изображений. Это связано с тем, что сохраняется не само изображение, а только некоторые основные данные (математическая формула объекта), используя которые программа каждый раз воссоздает объект заново.

5. Хорошее качество печати рисунков и отсутствие проблем с экспортом векторного изображения в растровое

Недостатки

1.Практически невозможно осуществить экспорт изображения из растрового формата в векторный.

2. Векторная графика ограничена в чисто живописных средствах и не позволяет получать фотореалистичные изображения с тем же качеством, что и растровая. Причина в том, что минимальной областью, закрашиваемой однородным цветом, является не один пиксел, как в растровой графике, а один объект. А размеры объекта по определению больше.

3. Векторный принцип описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации, как это делает сканер для растровой графики.

4. В векторной графике невозможно применение обширной библиотеки эффектов (фильтров), используемых при работе с растровыми изображениями.

5. Работа в векторной программе требует немалых невыков и знаний от пользователя.

Общая информация, описывающая структуру файла, помещена в заголовок. В данных изображения просто описаны векторные элементы.

Когда в файл необходимо записать дополнительную информацию, которая полностью не поместилась в заголовок, которая была добавлена позже, то в таком случае добавляется палитра и концовка.

Заголовок содержит информацию, общую для всего ВФ и должен быть прочитандо того, как будет обрабатываться вся остальная информация. Общая информация включает число, идентифицирующее файловый формат, номер версии и другую информацию, например, цветовую.

Кроме этих данных в заголовке могут быть записаны значения атрибутов по умолчанию, которые применяются к любым элементам ВД этого файла, если значения их собственных атрибутов не заданы – толщина линии, цвет по умолчанию. Выделение атрибутов по умолчанию позволяет существенно сократить размер файла. Заголовок и концовка в ВФ не всегда имеют постоянную длину. Поэтому файл должен читаться последовательно. Информация, записанная в заголовок, определяется типом данных в файле и включает сведения о высоте и ширине изображения, его позиции на устройстве вывода, а также сведения о количестве слоев изображения.

Инфа, кот. хран-ся в концовке не явл-ся обязат. для корректной интерпретации данных. Концовкой сохраняются дополнит. сведения ,н-р, о дате, веремени созд-ия файла. имени создавшей его проги, о кол-ве объектов , составл-их данное изобр-ие. Иногда в концовку помещают данные, не поместившиеся в заголовок данных