Контрольная работа по "Информатике"

Рис.  1.3. Векторное изображение и узлы его примитивов

    Проще говоря, чтобы компьютер нарисовал  прямую, нужны координаты двух точек, которые связываются по кратчайшей прямой. Для  дуги задается радиус и т. д. Таким образом, векторная иллюстрация – это набор  геометрических примитивов.

    Важной  деталью является то, что объекты  задаются независимо друг от друга  и, следовательно, могут перекрываться  между собой.

    При использовании векторного представления  изображение хранится в памяти как  база данных описаний примитивов. Основные графические примитивы, используемые в векторных графических редакторах: точка, прямая, кривая Безье, эллипс (окружность), полигон (прямоугольник). Примитив строится вокруг его узлов (nodes). Координаты узлов  задаются относительно координатной системы  макета.

 А изображение будет  представлять из себя массив описаний – нечто типа:

    отрезок (20,20-100,80);

    окружность(50,40-30);

    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, так как 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, так как 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, так как 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 10´15 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.

    Литература:

1. Глава 2. Учебник по системе Linux В.И. Прозорова
2. Учебник по информатике материалы 9 – 11 класса М. Е. Константинов.