14:07, 10 февраля 2011

Презентация
Компью́терная
гра́фика (также маши́нная
гра́фика) —
область
деятельности,
в
которой компьютеры используются как инструмент для синтеза (создания) изображений, так и для обработки
визуальной информации, полученной из реального мира. Также компьютерной графикой называют результат такой
деятельности.
Ве́кторная гра́фика — способ представления объектов и изображений в компьютерной графике, основанный
на использовании геометрических примитивов, таких как точки, линии, сплайны и многоугольники. Термин
используется в противоположность к растровой графике, которая представляет изображение как матрицу
фиксированного размера, состоящую из точек (пикселей) со своими параметрами.
Изображение в векторном формате даёт простор для редактирования. Изображение может без потерь
масштабироваться, поворачиваться, деформироваться, также имитация трёхмерности в векторной графике проще, чем в
растровой. Дело в том, что каждое такое преобразование фактически выполняется так: старое изображение (или
фрагмент) стирается, и вместо него строится новое. Математическое описание векторного рисунка остаётся прежним,
изменяются только значения некоторых переменных, например, коэффициентов. При преобразовании растровой
картинки исходными данными является только описание набора пикселей, поэтому возникает проблема замены
меньшего числа пикселей на большее (при увеличении), или большего на меньшее (при уменьшении). Простейшим
способом является замена одного пикселя несколькими того же цвета (метод копирования ближайшего пикселя:
Nearest Neighbour). Более совершенные методы используют алгоритмы интерполяции, при которых новые пиксели
получают некоторый цвет, код которого вычисляется на основе кодов цветов соседних пикселей. Подобным образом
выполняется масштабирование в программе Adobe Photoshop (билинейная ибикубическая интерполяция).
Вместе с тем, не всякое изображение можно представить как набор из примитивов. Такой способ представления
хорош для схем, используется для масштабируемых шрифтов, деловой графики, очень широко используется для
создания мультфильмов и просто роликов разного содержания.
Преимущества векторного способа описания графики над растровой графикой

Размер, занимаемой описательной частью, не зависит от реальной величины объекта, что позволяет,
используя минимальное количество информации, описать сколько угодно раз большой объект файлом минимального
размера.

В связи с тем, что информация об объекте хранится в описательной форме, можно бесконечно увеличить
графический примитив, например, дугу окружности, и она останется гладкой. С другой стороны,
если кривая представлена в виде ломаной линии, увеличение покажет, что она на самом деле не кривая.

Параметры объектов хранятся и могут быть легко изменены. Также это означает
что перемещение, масштабирование, вращение, заполнение и т. д. не ухудшат качества рисунка. Более того, обычно
указывают размеры в аппаратно-независимых единицах (англ. device-independent unit), которые ведут к наилучшей
возможной растеризации на растровых устройствах.

При увеличении или уменьшении объектов толщина линий может быть задана постоянной величиной,
независимо от реального контура.
Фундаментальные недостатки векторной графики.

Не каждый объект может быть легко изображен в векторном виде — для подобного оригинальному
изображению может потребоваться очень большое количество объектов и их сложности, что негативно влияет на
количество памяти, занимаемой изображением, и на время для его отображения (отрисовки).

Перевод векторной графики в растр достаточно прост. Но обратного пути, как правило, нет —
трассировка растра, при том что требует значительных вычислительных мощностей и времени, не всегда обеспечивает
высокое качества векторного рисунка.
Векторная графика
Формирование графического изобраИз объектов (точка, линия, окружность
жения
и т.д.), которые хранятся в памяти компьютера
в
виде
графических
примитивов
и
описывающих их математических формул.
Основной элемент
Линия.
Простейшие
объекты
объединяются в более сложные.
Использование
Применяется в рекламных агентствах,
дизайнерских бюро, редакциях и издательствах.
Программные средства для работы с векторной
графикой предназначены в первую очередь для
создания иллюстраций и в меньшей степени для
их обработки.
Представление на мониторе
В виде растровой матрицы
Программные средства для работы с
Adobe
Illustrator,
CorelDraw,
графикой
Macromedia FreeHand и т.д.
Для обработки изображений на компьютере используются специальные программы – графические редакторы.
На основе данных определений можно охарактеризовать понятие графический редактор таким образом: это
прикладная программа, предназначенная для автоматизации процессов создания на экране графических документов, а
также для их просмотра и редактирования.
Большинство редакторов позволяет обрабатывать изображения, полученные с помощью сканеров, а также
выводить рисунки в таком виде, чтобы они могли быть включены в документ, подготовленный с помощью текстового
редактора. Некоторые редакторы позволяют получать изображения трехмерных объектов, их сечений, разворотов,
каркасных моделей и т.п.
К векторным графическим редакторам относится графический редактор, встроенный в текстовый редактор
Word. Среди профессиональных векторных графических систем наиболее распространены CorelDraw, Adobe Illustrator
и Macromedia Freehand.
Графические редакторы предоставляют возможность выбора инструментов для создания и редактирования
графических изображений, объединяя их в панели инструментов. Панели инструментов, как растровых графических
редакторов, так и векторных, имеют много одинаковых инструментов. Например, набор инструментов для рисования
простейших графических объектов: прямой линии, кривой, прямоугольника, эллипса, многоугольника и так далее.
Однако принципы работы с ними несколько различаются.
Редактор векторной графики
Взаимосвязь
Нарисованный
объект
продолжает
сохранять
свою
объектов
индивидуальность, и его можно масштабировать, перемещать по
рисунку и так далее. В Существует группа инструментов группировки и
разгруппировки объектов. Операция группировки объединяет несколько
отдельных объектов в один, что позволяет производить в дальнейшем
над ними общие операции. Можно и наоборот, разбивать объект, состоящий из нескольких объектов, на самостоятельные объекты (разгруппировка).
Выделение
объектов
Осуществляется с помощью инструмента выделение объекта. Для
выделения объекта достаточно выбрать инструмент выделения и щелкнуть по любому объекту на рисунке.
Редактирование
Редактирование изображения возможно только путем удаления
объектов (удаление)
объектов, входящих в него целиком. Для этого необходимо сначала выделить объект, а затем выполнить операцию Вырезать
Работа
с
Кроме обычного ввода и форматирования текста можно испольтекстом
зовать выноски различных форм
Масштабирова
Можно легко изменять реальные размеры объекта с помощью
ние
мыши.
Векторная графика.
Как уже было сказано выше, основным элементом изображения в векторной графике является линия. Объекты
векторной графики хранятся в памяти в виде набора параметров. Перед выводом на экран каждого объекта программа
производит вычисления координат экранных точек в изображении объекта, поэтому векторную графику иногда
называют вычисляемой графикой.
Как и все объекты, линии имеют свойства. К этим свойствам относятся: форма линии, ее толщина, цвет,
характер линии (сплошная, пунктирная и т.п.). Замкнутые линии имеют свойство заполнения. Внутренняя область
замкнутого контура может быть заполнена цветом, текстурой, картой. Простейшая линия, если она не замкнута, имеет
две вершины, которые называются узлами. Узлы тоже имеют свойства, от которых зависит, как выглядит вершина
линии и как две линии сопрягаются между собой.
В основе векторной графики лежат математические представления о свойствах геометрических фигур.
Рассмотрим несколько видов линий:

Точка. На плоскости задается двумя числами (х, у), определяющими ее положение относительно начала
координат.

Прямая линия. Обычно график прямой линии описывается уравнением y=kx+b. Зная параметры k и b,
всегда можно нарисовать бесконечную прямую линию в известной системе координат.

Кривая второго порядка. К кривым второго порядка относятся параболы, гиперболы, эллипсы,
окружности и другие линии, уравнения которых не содержат степеней выше второй. Прямые линии – это частный
случай кривых второго порядка. Отличаются кривые второго порядка тем, что не имеют точек перегиба. Самая общая
формула кривой второго порядка может выглядеть, например, так: x2+ay2+a2xy+a3x+a4y+a5=0.

Кривая третьего порядка. Эти кривые могут иметь точку перегиба. Кривые третьего порядка хорошо
соответствуют тем линиям, которые можно наблюдать в живой природе, поэтому в качестве основных объектов
векторной графики используют именно такие линии. Все прямые и кривые второго порядка являются частными
случаями кривых третьего порядка. В общем случае уравнение кривой третьего порядка можно записать так:
x3+ay3+a2x2y+a3x y2+ a4x2+ a5y++a6xy+a7x+a8y + a9=0.

Кривые Безье. Это частный случай отрезков кривых третьего порядка. Для их описания необходимо
меньше параметров, и потому работать с ними удобнее. Метод построения кривой Безье основан на использовании
пары касательных, проведенных к линии в точках ее концов. На практике эти касательные выполняют роль рычагов, с
помощью которых линию изгибают так, как это необходимо. На форму линии влияет не только угол наклона
касательной, но и длина ее отрезка.
Большинство векторных редакторов для изображения и хранения кривых линий используют именно кривые
Безье.
Самым популярным на настоящий момент является редактор векторной графики CorelDraw. CorelDRAW —
векторный графический редактор, разработанный канадской корпорацией Corel.
CorelDraw предназначен для работы с векторной графикой и является несомненным лидером среди подобных
программ. Популярность CorelDraw объясняется большим набором средств создания и редактирования графических
образов, удобным интерфейсом и высоким качеством получаемых изображений. С его помощью можно создавать как
простые контурные рисунки, так и эффективные иллюстрации с поражающим воображение переливом красок и
ошеломляющими эффектами. CorelDraw уникален, т.к. он обладает и интуитивностью, понятностью,
универсальностью, и ни с чем не сравнимой привлекательностью, делающей его доступным и востребованным для
пользователей-непрофессионалов всех возрастов и профессий. С другой стороны, этот редактор очень мощный, в него
включен весь набор профессиональных функций, реализованных на высоком программном уровне, что делает его
основной программой, использующейся профессионалами в большинстве издательств, типографий и фирм,
занимающихся допечатной подготовкой. Эта программа доступна для всех пользователей, по ней существует много
русскоязычной и переводной литературы.
Редактор CorelDraw позволяет вставлять растровые рисунки в документ. При этом каждый растровый рисунок
является отдельным объектом и его можно редактировать независимо от других объектов. Хотя CorelDraw
предназначен для обработки векторной графики, он располагает мощными средствами для работы с растровыми
рисунками, причем они не хуже, чем у многих редакторов растровой графики.
Данная программа также имеет средства для работы с текстом. Благодаря множеству видов форматирования
фигурного и простого текста как объекта, прямо в редакторе можно создавать рисунки с текстовым сопровождением.
При этом фигурный текст позволяет выполнять над ним операции, присущие векторным объектам.
CorelDraw имеет стандартный интерфейс1, характерный для всех программ, работающих под управлением MS
Windows. В то же время на экране присутствует ряд элементов, характерных только для графических программ.
На экране при запуске программы отображаются два окна: окно самой программы и окно документа. При
работе с программой можно одновременно работать с несколькими окнами документов. В верхней части окна
программы находится основное меню программы. Работают с ним так же, как и в других программах. Для
альтернативного выполнения команды можно использовать комбинацию клавиш. В CorelDraw существует удобная
возможность наряду со стандартными назначать собственные комбинации клавиш различным командам. Работать
можно также с контекстным меню, вызываемым правой кнопкой мыши.
Под строкой меню находятся две основные панели:
1. Стандартная панель. Одна из 12 командных панелей. Такие панели характерны для многих программ,
работающих под управлением MS Windows. Размещенные на ней значки обеспечивают быстрый доступ к стандартным
командам.
2. Панель свойств. Является контекстно-зависимой панелью. Это значит, что ее значки и списки динамически
изменяются в зависимости от режима работы, активного инструмента и типа выделенного объекта. Таким образом
обеспечивается доступ к наиболее важным командам, связанным с выбранным объектом или инструментом.
Далее, в окаймлении линеек, которые нужны для ориентации в пространстве, и полос прокрутки, необходимых
для прокрутки документа, идет рабочее пространство программы. Оно состоит из печатной страницы и монтажного
стола. Монтажный стол служит для создания и размещения элементов.
В левой части нижней полосы прокрутки находятся элементы управления страницами: кнопки добавления
страниц, прокрутки страниц, счетчик страниц и ярлычки страниц. Все это называется Навигатор документа.
В самом низу окна программы находится строка состояния, или статус-строка. В полях строки состояния
выводится различная справочная информация: положение указателя мыши, список клавиатурных сокращений,
сведения о текущем объекте. В правой части строки состояния отображается информация о текущей заливке и текущем
контуре.
В левой части экрана находится элемент, который можно назвать основным элементом интерфейса, без
которого работа в программе вряд ли возможна – это панель инструментов. Она содержит 60 инструментов для
создания, форматирования, редактирования объектов и управления рабочей средой.
В правой части экрана находится цветовая панель, которая применяется для заливки объектов цветом и
изменения цветовых составляющих обводки.
В любой программе существуют вспомогательные элементы интерфейса. Для программ векторной графики
характерно наличие трех видов вспомогательных элементов:
1. Линейки. По ним происходит ориентация в пространстве.
2. Направляющие. Это вспомогательные линии, которые можно размещать на экране для удобства
выравнивания и размещения основных элементов изображения.
3. Сетка. Представляет собой пересекающиеся горизонтальные и вертикальные вспомогательные линии,
размещенные с фиксированным шагом. Сетку удобно использовать тогда, когда объектом работы является какая-либо
схема, таблица, карта или чертеж.
Под интерфейсом (от англ. Inter – между, face – лицо) в компьютерной практике обычно понимаются методы и средства общения
пользователя с программой.
1