Vektorgrafika

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A vektorgrafika a számítógépes grafikában az az eljárás, melynek során geometriai primitíveket (rajzelemeket), mint például pontokat, egyeneseket, görbéket és sokszögeket használunk képek leírására. Ennek az ellentéte a rasztergrafika, ahol képek leírására szabályos elrendezésű pontokat használunk.

a. eredeti kép,
b. vektorgrafikus kép kinagyítva,
c. rasztergrafikus kép kinagyítva

Áttekintés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Gyakorlatilag minden korszerű számítógép képernyőre a vektorgrafikus képet raszter formátumba fordítja le a szoftver. A raszter kép minden egyes pontjához egy érték van rendelve, mely a pont színéről vagy szürkeárnyalatáról ad felvilágosítást, ez az adatmennyiség a memóriában helyezkedik el és az egész képet a szoftver ennek megfelelően másodpercenként 30-szor felépíti és kivetíti a képernyőn.

A számítástechnika őskorában az 1945-1980-ig terjedő időben egy másik rendszert, a vektorgrafikus képernyőt használták. Ebben a rendszerben a katódsugárcső elektronsugarát közvetlenül úgy vezérelték, hogy a képernyőn lekövesse a felrajzolni kívánt görbe alakját vonalszakaszról vonalszakaszra, a képernyő többi részét pedig sötéten hagyta. Ezt a folyamatot másodpercenként többször ismételték, hogy villogásmentes vagy közel villogásmentes képet lehessen kapni. Ezzel a módszerrel igen nagy felbontású és mozgó grafikát lehetett megvalósítani anélkül, hogy nagy memóriát használtak volna fel a képfelépítéshez, ami az akkori technológiai szinthez képest megvalósíthatatlan lett volna.

A vektorgrafikus képernyő egyik első felhasználása az amerikai SAGE légvédelmi rendszerben volt. A repülésirányítási rendszerekben a vektorgrafikus képernyő 1999-ig használatban volt és úgy tűnik, hogy katonai felhasználása még nem szűnt meg teljesen. Vektrografikus képernyővel rendelkezett Ivan Sutherland a Sketchpad nevű, forradalmian új programjához használt TX-2 rendszer, melyet a Lincoln MIT Laboratory-ban állítottak fel 1963-ban.

Több számítógépes játékhoz készített speciális számítógép is vektorgrafikus képernyőt használt és használ.

A vektorgrafika fogalmát a korszerű számítástechnikában a kétdimenziós számítógépes grafikával kapcsolatban használják. Ez az egyik lehetősége annak, hogy a programozó képet állítson elő a rasztergrafikus képernyőn. A többi: szöveg, multimédia és térbeli renderelés. Gyakorlatilag minden korszerű térbeli renderelő eljárás a síkbeli vektorgrafika valamilyen kiterjesztésén alapul.

Az elavulóban lévő tollas plotterek és a vágó plotterek ugyancsak vektorgrafikát használnak.

Előnyök[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Vegyünk például egy r sugarú kört. Ennek felrajzolásához az alábbi adatokra van a programnak szüksége:

  1. a sugár (r)
  2. a középpont helye
  3. a vonal stílusa (például folytonos, szaggatott stb.) és színe (esetleg áttetsző)
  4. zárt alakzatnál a körbezárt terület kitöltési stílusa és színe (esetleg áttetsző)

Ebben az esetben a vektorgrafika előnyei a rasztergrafikával szemben az alábbiak:

  • Minimális memóriaigény a nagy raszterképekhez képest (a memóriaigény nem függ az objektum méreteitől)
  • Tetszőlegesen nagy kinagyítás sem torzítja el a kört, míg raszterkép esetén nagyításkor eltűnik az alakzat görbe volta.
  • A vonalvastagságnak nem kell a nagyítással arányosan nőni, szemben a raszterképekkel.
  • Az alakzatok méretei (paraméterek) tárolhatók és így később megváltoztathatók. Ez azt is jelenti, hogy az objektumok mozgatása, nagyítása-kicsinyítése, forgatása, kitöltése stb. nem megy a pontosság rovására. Ezen túlmenőleg lehetséges az adatok tárolása eszközfüggetlen egységekben, ez lehetővé teszi az optimális raszterizálást.

Tipikus primitív alakzatok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Műveletek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A vektorgrafikus szerkesztő programok általában lehetővé teszik az objektumok forgatását, mozgatását, tükrözését, nyújtását, általában affin transzformációit, a megrajzolás sorrendjét, és azt, hogy az egyszerű objektumokból sokkal bonyolultabbakat lehessen szerkeszteni.

Bonyolultabb feladat halmazműveletek elvégzése zárt objektumokon (unió, metszet, különbségképzés stb.)

A vektorgrafika ideális egyszerű vagy kompozit rajzok készítésére, ami eszközfüggetlen és nem igényel fotorealisztikus megjelenítést. Például a PostScript és PDF lapleíró nyelv vektorgrafikus.

Térbeli modellezés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A 3D számítógépes grafikában a vektorizált felület leírás szokásos. Alacsony felbontású képhez egyszerű sokszögekre bontott felületeket használnak olyan esetekben, amikor a gyors képfelépítés és az egyszerűség fontos. Pontosabb grafikánál, ahol a kép minősége ill. pontossága elsőrendű szempont és nem probléma az esetleg hosszabb feldolgozási idő, sima felület leíró modelleket használnak, mint például a Bezier foltok, NURBS felületek, vagy a felületek felosztása. Vannak azonban olyan render eljárások, melyek sokszög modellről is sima felületű képet készítenek (például Phong).

Lásd még[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]