§ 22. Паняцце вектарнай графікі

Адзін з напрамкаў выкарыстання камп’ютара — стварэнне і апрацоўка графічных відарысаў. Напрыклад, схем, чарцяжоў, рысункаў, фатаграфій.

Камп’ютарная графіка — галіна інфарматыкі, якая вывучае метады і сродкі стварэння і апрацоўкі відарысаў з дапамогай апаратнага і праграмнага забеспячэння камп’ютара.

У залежнасці ад спосабу ўяўлення ў памяці камп’ютарныя відарысы можна падзяліць на два віды: растравую і вектарную графіку.

Растравая графіка — відарысы, што ўяўляюць сабой сукупнасць пікселяў, афарбаваных у розныя колеры.

Вектарная графіка — відарысы ў выглядзе геаметрычных фігур (графічных прымітываў), апісаных матэматычнымі формуламі. (прыклад 22.1).

Графічныя прымітывы — простыя геаметрычныя фігуры: прамавугольнік, акружнасць, эліпс, лінія і г. д. (прыклад 22.2). З дапамогай матэматычных формул апісваюцца форма, колер і прасторавае становішча графічных прымітываў, што складаюць відарыс.

Графічны прымітыў — незалежны аб’ект, які можна рэдагаваць.

Становішча і форма графічных прымітываў задаюцца ў сістэме графічных каардынат, якая звязана з экранам. Пачатак каардынат размешчаны ў верхнім левым вугле экрана. Вось OX накіравана злева направа, вось OY — зверху ўніз. Каардынатная сетка супадае з сеткай пікселяў.

Добрыя якасці вектарных відарысаў:

невялікі памер графічнага файла;
пераўтварэнні без скажэнняў;
рысаванне ажыццяўляецца хутка і проста;
незалежнае рэдагаванне частак відарыса;
высокая дакладнасць прарысоўкі.

(Прачытайце прыклад 22.3.)

Аднак у вектарнай графіцы практычна немагчыма дасягнуць фотарэалістычнасці.

Для апісання колеру відарысаў выкарыстоўваюцца розныя колеравыя мадэлі.

Пад колеравай мадэллю разумеюць спосаб апісання колеру.

Колеравыя мадэлі апісваюць колеравыя адценні з дапамогай змешвання некалькіх асноўных колераў. Кожны колер можна раскласці на адценні і супаставіць яму набор лікаў — колеравых каардынат.

Асноўныя колеры разбіваюцца на адценні па яркасці — ад цёмнага да светлага. Кожнаму адценню прысвойваецца лікавае значэнне (напрыклад, самаму цёмнаму — 0, самаму светламу — 255).

Адна з найбольш распаўсюджаных колеравых мадэлей называецца RGB (прыклад 22.4). Кожны колер у гэтай мадэлі ўяўляе сабой складанне трох асноўных колераў: чырвонага (Red), зялёнага (Green) і сіняга (Blue). Менавіта на такой мадэлі пабудавана ўзнаўленне колеру сучаснымі маніторамі і тэлевізарамі.

У паліграфіі выкарыстоўваецца колеравая мадэль, якая атрымала назву CMYK (прыклад 22.5). Асноўныя колеры ў ёй — блакітны, пурпурны, жоўты. Дадзеную колеравую мадэль часта ўжываюць для прынтараў.

Ужо вядомы вам графічны рэдактар Paint прызначаны для работы з растравай графікай. Растравыя графічныя рэдактары выкарыстоўваюць не столькі для стварэння відарысаў, колькі для іх апрацоўкі. Вектарныя рэдактары арыентаваны на стварэнне відарысаў. Вектарная графіка можа ўключаць у сябе і відарысы растравай графікі.

Вектарныя графічныя рэдактары дазваляюць захоўваць відарысы ў розных вектарных фарматах, сярод якіх можна вылучыць універсальныя графічныя фарматы і фарматы асобных вектарных рэдактараў.

Адным з недахопаў вектарнай графікі з’яўляецца праграмная залежнасць. Відарыс, створаны ў адным вектарным рэдактары, як правіла, не пераўтвараецца ў фармат іншай праграмы без хібнасцей.

Праграмы вектарнай графікі знайшлі ўжыванне ў галіне тэхнічнага рысавання, чарцёжна-графічных і афарміцельскіх работ, графічнага і паліграфічнага дызайну (приыклад 22.6).

Вядомыя вектарныя рэдактары: CorelDraw, Adobe Illustrator, Inkscape (прыклад 22.7). ВВектарныя графічныя рэдактары дазваляюць выконваць разнастайныя аперацыі над графічнымі аб’ектамі.

Нягледзячы на разнастайнасць вектарных графічных рэдактараў, асноўныя прыёмы работы з вектарнымі відарысамі застаюцца нязменнымі.

Асноўныя галіны выкарыстання камп’ютарнай графікі: навуковая, дзелавая, канструктарская, ілюстрацыйная сферы.

Адрозненні ва ўяўленні графічнай інфармацыі ў растравым і вектарным выглядзе існуюць для графічных файлаў і спосабаў іх апрацоўкі. На экран манітора графічную інфармацыю можна вывесці толькі ў растравым выглядзе.

Прыклад 22.1.

Вектарны відарыс

Вектарны відарыс можна параўнаць з аплікацыяй, якая складаецца з кавалачкаў каляровай паперы, наклееных (накладзеных) адзін на адзін. Аднак, у адрозненне ад аплікацыі, у вектарным відарысе лёгка мяняць форму і колер складовых частак.

Прыклад 22.2.

Графічныя прымітывы
Лінія
Прамавугольнік
Эліпс
Трохвугольнік, многавугольнік
Зорка

Прыклад 22.3. Цікавай асаблівасцю вектарных рэдактараў з’яўляецца магчымасць змянення формы нарысаваных ад рукі крывых. Таксама ў вектарных рэдактараў ёсць сродкі размяшчэння аб’ектаў адносна адзін аднаго і каманды спецэфектаў.

Змяненне формы крывых

Узаемнае размяшчэнне аб’ектаў

Выкарыстанне спецэфектаў
Цень
Аб’ём

У мінулым інжынеры, ствараючы рысункі вялікіх дэталяў у натуральную велічыню, выкарыстоўвалі тонкія планкі, каб правесці крывыя па зададзеных пунктах. Гэтыя планкі называліся сплайнамі (гнуткімі лякаламі).

Зараз у вектарных рэдактарах таксама выкарыстоўваюцца сплайнавыя крывыя — крывыя Безье. Сваю назву яны атрымалі ў гонар французскага матэматыка П’ера Безье (1910—1999).

Вучоны прапанаваў апісваць крывую, абапіраючыся на вяршыні многавугольніка, які змяшчае яе ў сабе:

Прыклад 22.4. Колеравая мадэль RGB.

Прыклад 22.5. Колеравая мадэль CMYK.

Прыклад 22.6.

Галіны выкарыстання вектарнай графікі:
прамысловае праектаванне;
візуалізацыя трохвымерных аб’ектаў;
архітэктура і будаўніцтва;
ландшафтны дызайн;
пабудова графікаў паверхняў;
паліграфія, рэклама.