Растровая и векторная графика. В чем разница?
Периодически мы слышим о том, что графика бывает векторной и растровой. Но не каждый сможет объяснить разницу между этими двумя понятиями. Возможно для человека, который работает с текстовыми редакторами и электронными таблицами, она и не важна, но если мы говорим о дизайне и графике, понимание различных способов построения изображений необходимо.
Создайте свой логотип онлайн. Более 50 тысяч брендов по всему миру уже используют логотипы от Турболого.
Растровая графика
Чтобы понять принцип построения растрового изображения, представьте себе лист масштабно-координатной бумаги (миллиметровки), каждая клеточка которого закрашена каким-то цветом. Такую клеточку называют пикселем.
Качество изображения называют разрешением. Его определяют количеством пикселей, которые как раз и формирует рисунок. Чем больше пикселей размещено на единице площади, тем выше разрешение, а следовательно выше и качество изображения. Например, рисунок с разрешением 1280×1024 состоит из 1280 px по вертикали и 1024 px по горизонтали. Следует отметить, что в данном случае речь идёт о физическом размере изображения, а не о единице площади (дюйме, сантиметре и т.п.).
Основным недостатком растровых изображений является заметное ухудшение качества при масштабировании (имеется ввиду увеличение размера изображения). Дело в том, что увеличивая (уменьшая) размер изображения, вы увеличиваете (уменьшаете) размер каждого пикселя, что, при значительном масштабировании, позволяет их визуально определить.
Кроме того, часто к недостаткам растра относят: отсутствие возможности поворота рисунка на угол, отличный от 90* без заметного искажения самого рисунка, а также размер файла, который напрямую связан с качеством изображения.
Достоинства растровых картинок также бесспорны. В первую очередь, это фотографическое качество получаемого изображения, способное передать всю гамму цветов и их оттенков.
Наиболее распространённым программным обеспечением для работы с растровыми изображениями является Adobe Photoshop.
Векторная графика
Построение векторного изображения основано на так называемых опорных точках, которые соединены между собой кривыми, определяемыми соответствующими математическими алгоритмами. Работая с векторным изображением, пользователь задаёт его опорные точки и характер векторных кривых между ними.
К преимуществам векторных изображений чаще всего относят простоту редактирования как рисунка в целом, так и его отдельных элементов, возможность как корректировки, так и значительного изменения размера изображения без потери качества (включая поворот на заданный пользователем угол) и изменения размера файла, а также небольшой размер файла.
Векторные изображения могут быть легко преобразованы в растровый формат любого разрешения.
Создание полноцветных векторных рисунков фотографического качества достаточно трудоемко и технически сложно, что существенно ограничивает возможности работы с целым рядом категорий изображений и является её основным недостатком.
Наиболее популярным программным обеспечением для работы с векторной графикой являются CorelDraw и Adobe Illustrator.
Плюсы и минусы
Растровые изображения
Плюсы: четко и максимально правдоподобно отображает оттенки цветов, их перетекание из одного в другой, а также тени.
Минусы: При увеличении заметно теряет в четкости и выглядит некачественно.
Применение: Применяются, как правило, при работе с фотографиями и другими изображениями с насыщенной цветовой гаммой и плавными переходами цвета. Активно применялась при дизайне сайтов, иконок приложений. Правда сейчас, когда flat и material дизайн стали так популярны, дизайнеры все чаще использую векторные программы для своих творений.
Векторные изображения
Плюсы: масштабирование без потери четкости изображения. Малый размер изображений.
Минусы: очень сложно передать плавные переходы цвета и добиться фотографического качества
Применение: Применяется при создании логотипов компаний, визиток, буклетов и иной печатной продукции. Также редакторы векторной графики незаменимы при создании новых, оригинальных шрифтов. Но и это еще не все. В редакторах векторной графики можно создавать прекрасные иллюстрации.
Чаще всего, дизайнеры совмещают эти типы графики, чтобы добиться максимального эффекта. Иногда лучше использовать растр, иногда — вектор. Надеемся, эта статья помогла вам немного лучше понять в чем разница между этими двумя типами изображений. Спасибо за внимание.
Продуктовый и графический дизайнер с опытом работы более 10 лет. Пишу о брендинге, дизайне логотипов и бизнесе.
Компьютерная графика: основные виды и их особенности
Что такое компьютерная графика, области ее применения
Компьютерная графика – это сфера деятельности, которая характеризуется совокупностью компьютеров и специального программного обеспечения для работы с изображениями, их создания и редактирования. Это также способ преобразования визуальной информации из реальности в оцифрованный вид и ее обработка и хранение.
Области применения:
Изначально компьютерная графика применялась как инструмент визуализации результатов задач науки и производства. Для лучшего понимания решений с помощью графической обработки они создавались в виде чертежей или диаграмм. Использовался режим символьной печати. Позже посредством графопостроителей вычерчивались на поверхности бумаги чернильным пером. В настоящее время программное обеспечение позволяет представлять результаты вычислений максимально наглядно.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
Ее назначение – наглядно выводить показатели эффективности работы различных предприятий и находиться в составе электронных таблиц. Показатели выполнения планов, отчеты, статистика трансформируются в иллюстрации.
Входит в элементы систем автоматизации проектирования (САПР) для работы инженеров, строителей, архитекторов. Пример использования: позволяет создавать изображения на плоскости, такие как сечения или проекции, а также изображения в трехмерном пространстве.
Прикладное программное обеспечение, технология создания произвольных рисунков и чертежей на экране компьютера. Самые простые из них – графические редакторы.
- художественная/рекламная графика;
Развитию направления создания рекламы, компьютерных игр, мультиков, презентаций поспособствовало телевидение. Для получения правдоподобных и движущихся картинок, постановки освещения в соответствии с законами оптики уже требуется компьютер высокой мощности, так как это сопровождается огромным количеством электронных вычислений.
Вариант цифрового искусства, в котором используется растровая графика и пиксельное редактирование изображения.
Пиксель – точка растрового изображения.
Пиксели бывают в виде точек или квадратов. Ранние компьютерные игры или игры на телефоне были сделаны с помощью пиксельной графики.
Это метод создания движущего изображения после объединения его нескольких промежуточных состояний и сложных математических расчетов типов движения. Существует множество видов анимации: мультипликация по ключевым кадрам, программируемая анимация, анимация вручную и т.д.
Направление сочетает в себе вывод на экран изображения высокого качества и его звуковое сопровождение.
Понятия компьютерной графики
Цветовая модель RGB
Наиболее популярная цветовая модель, которая воспроизводит цвет на экране, складывая красный, зеленый и синий. Устанавливается зависимость между специальными параметрами для трех цветов, такие как яркость и интенсивность и выражаются в цифровых значениях от 0 – самого темного до 255 – самого светлого. При сложении в конечном цвете учитываются именно эти параметры. В данной модели цвет является вектором в трехмерной системе координат, образуя куб, внутри которого «расположены» все возможные цвета. Модель RGB применяется для телевизоров, мониторов, разных экранных панелей.
Цветовая модель CMY (K)
В модели CMY используют цвета RGB, отраженные от белой бумаги – голубой, малиновый и желтый и противоположны красному, зеленому и синему соответственно. Цвет формируется на белом фоне и в равных числовых значениях трех цветов получается черный.
Модель CMY используется в полиграфии и цветных принтерах. Но из-за больших затрат краски и получения при печати вместо черного грязного коричневого, в модель ввели ключевой цвет (K) – черный – в этом и различие моделей. Появилась четырехцветная модель CMYK.
Цветовая модель НSB
Предыдущие модели были ориентированы на цветопередающую аппаратуру, но из-за иного цветовосприятия человеком в реальной жизни создали модель НSB. Ее особенность – создание визуально интуитивных оттенков насыщенности и яркости. Система представлена в виде координат цилиндрической формы. Добавление белого уменьшает насыщенность, а добавление черного уменьшает яркость.
Основные виды компьютерной графики, краткая характеристика, достоинства и недостатки
Двухмерная (2D)
Двухмерная графика представляет собой плоскую картинку и имеет два измерения – ширину и высоту. Объема добиваются художественной игрой теней и света. Часто используется для производства макетов, логотипов, баннеров, интерфейсов. Двухмерная графика представлена растровой, векторной и фрактальной графикой.
Растровая графика
Самый распространенный вид, что связано со специфичностью восприятия картинки человеком. Свет отражается от поверхности объекта и, попадая на сетчатку, анализируется многомиллионными клетками глаза, чувствительными к свету. Световой сигнал кодируется и разбивается на части, которые мозг собирает и воспринимает в виде объемного предмета. Растровая графика построена на том же принципе, но есть отличие – она работает в обратную сторону и похожа на листок в клетку, где каждая клетка имеет свой цвет.
Растр – совокупность пикселей, образующих сетку/матрицу.
Характеристиками растрового изображения являются размер пикселей и их расположение.
Достоинствами такого вида графики являются автоматизированный ввод информации, реалистичность, высокая скорость обработки, адаптация под все программы. Недостатки: занимают много памяти, портится качество при масштабировании.
Векторная графика
Векторное изображение состоит из стандартных геометрических элементов, таких как точки, прямые, окружности и т.д. Для каждого элемента задаются параметры толщины, заливки цветом. Иллюстрации создаются с использованием формул и координат. Так, для изображения треугольника требуется указать координаты его вершин. Достоинства: занимает мало памяти, не портиться качество при масштабировании, одинаковы на всех устройствах. Недостатки: слишком примитивно для некоторых изображений, нет автоматизированного ввода.
Фрактальная графика
Картинка строиться по принципу передачи «наследственных» характеристик одного геометрического объекта другому.
Фрактал – фигура, состоящая из частей, дублирующих целую фигуру.
Фракталы нашли применение в других видах компьютерной графики, которые уже были рассмотрены, а также в 3D графике. Достоинства: автоматическое отображение компьютером, поэтому не требует хранение объектов в памяти компьютера. Недостатки: высокая вычислительная нагрузка, не развиты инструменты для обработки изображения.
Трехмерная графика
С помощью нее создаются изображения в трехмерном пространстве, имеющие ширину, высоту и глубину, которые могут быть рассмотрены со всех сторон и под разными углами. Трехмерные объекты классифицируются на:
- полигональные – форму модели определяют вершины, ребра и грани, обволакивающие незаполненное трехмерное пространство;
Полигоны – прямоугольные фигуры, из которых строятся модели.
- воксельные – объединение элементов изображения в объеме, которые содержат растровые значения объемных объектов, наделенных внутренностями.
Воксел – элемент трехмерного объекта, имеющий растр в 3D пространстве.
Трехмерная графика используется во всех сферах: в машиностроении, дизайне, играх, кино, рекламе. Достоинства: реалистичность, свобода в трансформации моделей. Недостатки: занимает много памяти, требует мощное программное обеспечение, платные 3D-редакторы.
Растровая и векторная графика
Давайте попробуем разобраться, в чём отличие растровой графики от векторной?
Растровая графика
Растровое изображение, как мозаика, складывается из множества маленьких ячеек — пикселей, где каждый пиксель содержит информацию о цвете. Определить растровое изображение можно увеличив его масштаб: на определённом этапе станет заметно множество маленьких квадратов — это и есть пиксели.
Наиболее распространённые растровые форматы: JPEG, PNG.
Растровое изображение и его увеличенный фрагмент
Применение
Растровая графика удобна для создания качественных фотореалистичных изображений, цифровых рисунков и фотографий. Самый популярный редактор растровой графики — Adobe Photoshop.
Пример использования растровой графики: цифровой рисунок (автор изображения: Катя Климович) Пример использования растровой графики: фотография
Преимущества
- Возможность создать изображение любой сложности — с огромным количеством деталей и широкой цветовой гаммой.
- Растровые изображения наиболее распространённые.
- Работать с растровой графикой проще, так как механизмы её создания и редактирования более привычны и распространены.
Недостатки
- Большой занимаемый объём памяти: чем больше «размер» изображения, тем больше в нём пикселей и, соответственно, тем больше места нужно для хранения/передачи такого изображения.
- Невозможность масштабирования: растровое изображение невозможно масштабировать без потерь. При изменении размера оригинального изображения неизбежно (в результате процесса интерполяции) произойдёт потеря качества.
Векторная графика
В отличие от растровых, векторные изображения состоят уже не из пикселей, а из множества опорных точек и соединяющих их кривых. Векторное изображение описывается математическими формулами и, соответственно, не требует наличия информации о каждом пикселе. Сколько ни увеличивай масштаб векторного изображения, вы никогда не увидите пикселей.
Самые популярные векторные форматы: SVG, AI.
Векторное изображение и его увеличенный фрагмент
Применение
Векторная графика используется для иллюстраций, иконок, логотипов и технических чертежей, но сложна для воспроизведения фотореалистичных изображений. Самый популярный редактор векторной графики — Adobe Illustrator.
Пример использования векторной графики: социальные иконки (источник изображения: MacKenzie www.freevector.com/social-websites-icons) Пример использования векторной графики: иллюстрация (автор изображения: Катя Климович)
Преимущества
- Малый объём занимаемой памяти — векторные изображения имеют меньший размер, так как содержат в себе малое количество информации.
- Векторные изображения отлично масштабируются — можно бесконечно изменять размер изображения без потерь качества.
Недостатки
- Чтобы отобразить векторное изображение требуется произвести ряд вычислений, соответственно, сложные изображения могут требовать повышенных вычислительных мощностей.
- Не каждая графическая сцена может быть представлена в векторном виде: для сложного изображения с широкой цветовой гаммой может потребоваться огромное количество точек и кривых, что сведёт «на нет» все преимущества векторной графики.
- Процесс создания и редактирования векторной графики отличается от привычной многим модели — для работы с вектором потребуются дополнительные знания.
Мы приходим к выводу, что не существует «серебряной пули»: и растровая, и векторная графика имеют свои достоинства и недостатки, соответственно, стоит выбирать формат, который подходит для решения поставленных перед вами задач.
Подробнее про форматы можно посмотреть в статье «Форматы изображений».
Целая глава о графике
Прямо внутри интерактивных курсов HTML Academy. 11 глав бесплатно, -30% на подписку в первую неделю.
Чем отличается векторная и растровая графика, плюсы и минусы, что выбрать
Создание и разработка логотипа в студии Махагон-Дизайн
10 500 руб.
при безналичной оплате
16 400 руб.
при безналичной оплате
21 000 руб.
при безналичной оплате
С помощью компьютера можно создавать любые графические изображения. Они делятся на два вида, векторные и растровые, служат разным целям, но дополняют друг друга. Однако между ними есть разница. Её и будем разбирать ниже. Мы проведем сравнение растровой и векторной графики, разберем их достоинства с недостатками и посмотрим, что выбрать.
Однако чтобы понять, какие у векторной и растровой графики различия, нужно изучить принцип создания изображения в каждом формате.
Что такое растровая графика
Изображение состоит из пикселей (точек). Каждому присвоен конкретный цвет. Растровая графика имеет цветовые модели, размер, разрешение. К последнему параметру требования могут быть разными. Все зависит от сферы применения. К примеру, для интернета требуется разрешение 72 точки/дюйм, а стандарт для печати – 300.
Под размером подразумевается величина, которая описывает число пикселей в изображении. Единицей измерения является Мп (Мегапиксель). Для получения размера рисунка надо перемножить ширину и высоту. Если величина фото составляет 2000х1000, его размер будет 2 млн. пикселей или 2 Мп.
Цветовая модель описывает представление изображения на базе цветовых каналов. Самая популярная модель — RGB. Она используется для просмотра картинок на экране ПК/планшета, ноутбука/нетбука и прочих устройств. Из других популярных цветовых моделей отметим:
Существующие форматы растровой графики
Форматов изображений много, поэтому мы разберем самые распространенные.
Для публикаций в сети используется GIF. Он характеризуется поддержкой покадровой анимации и малым объемом. Однако у него ограниченная цветовая палитра и его нельзя было использовать в коммерческих целях.
Поэтому ему на смену пришел формат PNG. Основная сфера использования — интернет графика. Он позволяет создавать растровое изображение с альфа каналом (прозрачный фон) и сжимать картинку без потери её качества. Можно сохранять полноцветные картинки, но сделать анимацию (отличие от GIF) не получится.
В печатной сфере (типография) применяется формат TIFF/TIF. Допускается сохранение файлов с/без сжатия, но качество не теряется. От популярного JPEG формата TIF отличается возможностью сохранения несколько слоев картинки без смешения в один слой.
Что такое векторная графика
Здесь картинки создаются с помощью математических расчетов. Чтобы нарисовать прямую, указываем координаты двух точек, начальной и конечной. Для получения фигуры вводим несколько параметров. Для окрашивания линии назначаем цвет.
Существующие форматы векторной графики
Для векторных изображений часто используется CDR, формат известной программы Corel Draw. Однако он же по несовместимости с другими векторными редакторами идет на 1-ом месте! Скорее всего, сказывается популярность программы.
Но лучшим выбором будет SVG, родителем которого является язык разметки XML. Имея небольшой опыт, можно менять изображение в текстовом редакторе. Формат поддерживает анимацию, поэтому часто применяется для публикации в сети, и в частности, для Википедии.
Но для анимации советуем использовать SWF. Для просмотра роликов в таком формате потребуется Adobe Flash Player. Однако заготовку делаем в флеш-формате FLA. А потом ролик в FLA сохраняем в формате SWF.
Сравнение векторной и растровой графики
Теперь разберем достоинства и недостатки растровой и векторной графики.
Достоинства растровой графики
Плюсы растровой графики:
- Универсальность;
- Точность в цветовых переходах;
- Способность воспроизводить сложные картинки;
- Широкое программное обеспечение.
Достоинства векторной графики
Плюсы векторной графики:
- Файлы векторной графики имеют минимальный объем;
- Картинку можно изменять до неузнаваемости;
- Масштаб меняется без потери качества, что в растровой графике невозможно.
Недостатки растровой и векторной графики
Посмотрим на недостатки векторной и растровой графики.
У растровой это громоздкость файла и потеря качества при масштабировании (теряется четкость), у векторной — конфликты форматов. Конвертирование картинки из одного формата в другой без дефектов не всегда возможно.
Есть еще один нюанс. Можно легко перевести векторное изображение в растровое, а вот обратно – сложно.
Что лучше? векторная или растровая графика
Мы узнали, чем отличается растровая графика от векторной. Что же выбрать?
Все зависит от сферы применения.
Растровую графику применяем в следующих областях:
- Создание графических объектов, имеющих большую цветовую гамму;
- Создание макетов сайтов;
- Обработка фотографий.
Сфера применения векторной графики – это полиграфия и дизайн визиток, буклетов, листовок и пр.
Однако не забываем, что их можно применять и совместно, при разработке дизайна наружной рекламы или полиграфической продукции. Их элементы будут дополнять друг друга.
Итак, вы узнали, что такое векторная и растровая графика, их отличия. Как и где их применять, решать вам.
Вектор или растр? Победителем становится…
Миллионы картинок, фото окружают нас повсюду. Ни один сайт, журнал, рекламный блок не обходится без графических элементов. С помощью визуального контента легче выразить свои идеи, передать информацию пользователю. В зависимости от сферы и цели использования изображения, выбирают растровые либо векторные изображения. В каких случаях применяют данные типы графики и в чем их отличие?
Плюсы и минусы растровой графики
Основное отличие между растровой и векторной графикой заключается в том, что растровая графика представляет изображения в виде пикселов, а векторная графика – с помощью геометрических фигур. Любое растровое изображение, фото, текст состоит из миллионов точек, квадратов (пикселов) определенного цвета, прозрачности, яркости. При формировании картинки цветные точки объединяются. Если взять любую фотографию и увеличить, то можно увидеть эти пикселы. Растровая картинка размером 1200 х 800 px означает, что по горизонтали она составляет 1200 точек, а по вертикали – 800 точек. Все изображение займет 960 000 точек или 1 мегапиксель.
Когда делается снимок с помощью телефона или камеры, изображение записывается в виде пиксельных данных. В результате загружаемые в интернет изображения имеют растровый формат. Для редактирования этих изображений используют программы растровой графики, такие как, Adobe Photoshop, Photo Editor, Paint.Net и другие редакторы.
Растровая графика имеет высокое качество, передает мельчайшие детали. За счет точечной структуры создается плавный переход цветов из одного оттенка в другой. Большим минусом точечного изображения является то, что при масштабировании эти свойства теряются. Когда мы меняем размер растрового изображения, мы сжимаем или растягиваем сами пиксели, что может привести к значительной потере четкости и получению очень размытых изображений. Между пикселами имеется расстояние. При увеличении масштаба, расстояние между ними заполняется выбранным машиной цветом. Отсюда возникает зернистость картинки. Предположим, что рядом находятся синий и красный пиксели. Если удвоить разрешение, то будет добавляться два пиксела между ними. Какого цвета будут эти пикселы? Компьютер добавит то, что посчитает правильным (процесс интерполяции). При сжатии растровой картинки она станет расплывчатой и нечеткой. При изменении размера края станут неровными.
Разрешение снимка (количество точек на единицу площади) будет влиять на качество, четкость передачи картинки. Оно измеряется в Dpi (точки на дюйм), ppi (пиксели на дюйм) или lpi (количество линий на дюйм). Например, фото в 300 dpi обозначает количество в 300 цветных точек в одном дюйме квадратном (2,54 см).
Как это можно использовать при выборе необходимого размера картинки, чтобы не терялось качество?
Допустим, картинка имеет разрешение 300 dpi. Необходимо разместить ее на бумаге размером 20 x 20 см. При переводе в дюймы получим 7,8 x 7,8. Для вычисления нужного размера 7,8 умножаем на 300, получаем 2362 x 2362 пикселей. Это и будет изображение с размерами, при которых качество не потеряется.
Если необходимо опубликовать изображения в интернете, то применяют разрешение 72 dpi, для размещения на микростоках, для печати — 300 dpi. Большинство принтеров для наилучшего качества изображения требуют минимум 300 dpi.
Изображения с высоким разрешением имеют большой вес и занимают много места на носителе. Растровый файл хранит информацию о каждом пикселе. При размещении растровых картинок на сайт, придется долго ждать по ка они загрузятся. Для облегчения процесса используют сжатие картинок, но из-за этого может теряться качество.
Известные растровые форматы: GIF, BMP, WBMP, PCX, PCD, PSD, FLM, IFF, PXR, PNG, SCT/PICT, PCT, RAW, TIF/TIFF, BMP, JPEG, TGA, FPX, GIF, PhotoCD, MNG, ICO, FLA/SWF.
Растровые изображения применяют для построения макета сайта, создания фотореалистичной графики с насыщенной цветовой гаммой и множеством деталей, обработки фотографий, создание коллажей.
Преимущества и недостатки векторной графики
Векторная графика сильно отличается от растровой. Она не состоит из пикселов. Для создания картинки используются вычисления, координаты. При помощи опорных точек и кривых Бизье создаются геометрические фигуры. Векторное изображение, это, по сути, набор геометрических фигур, соединенных между собой.
При увеличении картинки компьютер знает каким цветом заполнить расстояние между точками, в отличие от растрового изображения.
Минусом векторной графики является отсутствие возможности применения сложных цветовых схем, теней, градиентов, не получится создать фотореалистичные изображения. Возникают трудности с редактированием и просмотром векторных изображений в «не родных» программах и приложениях.
Плюсом векторной графики называют то, что вес векторных изображений в разы меньше, а масштабировать их можно до бесконечности, не теряя качества. К тому же векторные файлы легче редактировать, чем растровые.
Важно! Векторные изображения с легкостью можно конвертировать в растровые, но не наоборот.
Этот вид графики используется для создания логотипов, визиток, иконок, шрифтов, рекламных баннеров, билбордов, технических чертежей, вышивок, карт.
Распространенными программами для работы с векторной графикой являются Adobe Illustrator, Corel Draw. Форматы векторных изображений: PDF, AI, SVG, EPS, CDR. Формат SVG стал широко использоваться в веб дизайне, его стали поддерживать многие современные браузеры.
Дизайнеры в работе часто смешивают векторную и растровую графику. Такой гибридный вариант помогает найти оптимальное решение при создании изображений.
В ажно! Большинство устройств вывода, включая точечные матричные принтеры, лазерные принтеры и мониторы отображения, являются растровыми устройствами (исключение составляют широкоформатные принтеры). Это означает, что все объекты, даже векторная графика, должны быть переведены в битовые карты (или растеризованы) до вывода.
В итоговой таблице сравнения представлены все плюсы и минусы растровой и векторной графики.
Виды компьютерной графики
Компьютерная графика, это такое научно-технологическое направление, которая занимается задачами по созданию, обработке и хранению изображений с помощью компьютера и его аппаратных и программных возможностей. Изображения на ПК хранятся в виде двоичного кода – координат, колера цвета, обозначенного в какой-либо цветовой модели. Сегодня мы поговорим о том, какие виды компьютерной графики существуют.
5 видов компьютерной графики
Способы отображения иллюстраций на экране выделяются по следующим типам:
- Двухмерная (2D);
- Векторная;
- Растровая;
- Фрактальная;
- Трехмерная (3D).
Что такое двухмерная графика
Двухмерная графика – это, простая картинка, которая выглядит плоской, вследствие того, что в нем применяются только два измерения – ширина и высота. Несмотря на подобный вид у иллюстрации можно добиться объема с помощью света и теней, но не реалистичности, за исключением фотографий. 2D рисунки обычно используют для создания логотипов, макетов веб-сайтов, рекламных баннеров, интерфейсов, мультипликации и кинематографа.
Векторная графика
Векторный рисунок можно представить в облике элементарных геометрических объектов: точки, прямые, кривые, окружности, многоугольники, и т.д. Фигурам присваиваются какие-либо качества, например, толщина линий, цвет заливки. Для создания иллюстраций используются формулы и координаты. К примеру, чтобы нарисовать треугольник нужно указать его вершины, цвет заполнения и обводку. Для сложных рисунков используют набор геометрических фигур, которые собираются вместе как аппликация из бумаги на уроке труда в начальной школе, но при этом сохраняется возможность в дальнейшем редактировать получившеюся картинку.
Преимуществами векторной графики считаются:
- Малый объем занимаемой памяти на ПК;
- Трансформация и масштабирование без потери качества;
- Выглядит всегда одинаково, независимо от характеристик устройства отображения.
Отрицательными сторонами векторов являются:
- Невозможность представления всех изображений с помощью примитивов;
- Трудоемкий процесс перевода растровых изображений в векторные;
- Отсутствие автоматического ввода;
- Проблемы с совместимостью программ просмотра и создания.
Векторные картинки широко востребованы на предприятиях, занимающихся проектированием, конструкторских бюро, в рекламных агентствах, типографиях, и т. д. Графические редакторы, работающие с данным иллюстрациями, являются: Adobe Illustrator, Corel Draw, AutoCad, ArhiCad.
Растровая графика
Растровые изображения представляет из себя, нечто, похожее на клетчатый лист бумаги, где одна клетка, это одна точка–пиксель, а образуемые ими строки и столбцы собираются в матрицу (растр). У каждого пикселя свой цвет и место, где он расположен. В комплексе, все пикселе образуют изображение.
Растровые изображения обладают следующими характеристиками:
- Разрешение – количество пикселей, приходящихся на единицу площади;
- Размер – ширина и высота в пикселях;
- Цветовое пространство – метод отображения цветов в координатах какой-либо цветовой системы;
- Глубина цвета – наибольшее количество оттенков цветов, которое может содержать изображение.
К плюсам растра относится:
- Реалистичность;
- Возможность автоматизированного ввода информации;
- Быстрая обработка трудных иллюстраций;
- Адаптивность под всевозможные устройства и программы просмотра.
К минусам растровых изображений можно отнести следующее:
- Большой размер занимаемой памяти;
- Невозможность деформации и масштабирования без потери качества.
Фрактальная графика
Во фрактальной графике реализован принцип наследования геометрических качеств, передающихся от одного элемента к другому. Основана данная модель на математических вычислениях (формулах) и так как детализированного описания мелких составляющих не требуется, то обрисовать такой объект можно несколькими уравнениями, результаты которых в дальнейшем машина отображает автоматически, и не требует хранения в памяти компьютера каких-либо объектов. Фрактальный принцип отображения графики нашел широкое применение во многих областях компьютерной графики, науки и искусства. Фракталы широко применяются в растровой, векторной и 3D графике. Можно отметить несколько программ для генерирования фракталов: Fractal Explorer, Apophysis, Mandelbulb3D.
Трехмерная графика
Трехмерная графика работает с объектами в трёхмерном пространстве – ширина, высота и глубина. Предметы моделируются и перемещаются в виртуальном пространстве и могут быть рассмотренными под различным углом.
Трехмерные модели могут быть двух типов:
- Полигональная – совокупность вершин, ребер и граней, которые определяют форму многогранного объекта, обволакивая пустое 3D пространство;
- Воксельная – совокупность элементов объемного изображения, содержащая значение растра, которые выкладываются в объёмные модели объектов, имеющие внутренности.
Трехмерная графика встречается повсеместно и используется в создании изображений во всевозможных областях деятельности человека: машиностроение, архитектура, дизайн интерьера, реклама, игровая и кино индустрия, интерактивные обучающие проекты. Можно выделить следующие редакторы: 3ds Max, Autodesk Maya, Cinema 4D, Blender.
Но так или иначе есть только один способ визуализации – это растр, т. к. любой монитор выводит изображение только в таком виде. А визуализация графики бывает только 2 типов – растровая и векторная, ибо 3D существует только в нашем воображении.
Векторные и растровые изображения: достоинства и недостатки, сравнение
Любой, кто работает с графическими файлами, сталкивается с двумя их вариантами: векторными и растровыми изображениями. У каждого из этих форматов есть плюсы и минусы. Заказчики-неспециалисты часто не понимают принципов обоих видов и разницы между ними: когда нужен векторный файл, а когда только растровый. В статье расскажем, что это за форматы графических данных и чем они различаются.
Растровые изображения
Растр – это любые файлы, изображающие окружающий мир с натуры: отсканированные рисунки, фотографии, картинки, сделанные в компьютерных программах – хотя бы в том же Paint. Элементарная единица таких файлов – пиксель: очень маленький квадрат, залитый определенным цветом. Количество пикселей на единицу длины (чаще всего – дюймы, inches по-английски) определяет разрешение растрового изображения – dpi.
Растровые изображения имеют следующие свойства и характеристики:
- Для сайтов минимальное разрешение составляет 75 точек на дюйм: меньше – качество окажется слишком низким, больше – страница будет долго загружаться.
- Для печати требуется разрешение от 150 до 300 dpi – при меньшем количестве пикселей на дюйм изображение получится нечетким, размытым, зернистым.
- Масштабирование растра крайне нежелательно: при увеличении картинки становятся видны пиксели, изображение разбивается на цветные квадраты.
- Уменьшение растра менее проблематично, но если из большого файла сделать совсем маленький, контуры и мелкие детали будут сильно деформированы.
Растр применяют в дизайне, оформлении, иллюстрациях и других подобных сферах в том случае, если нужно максимально реалистично и полноценно передать сложный естественный объект, например, портрет или пейзаж с обилием мелких деталей. Для растровой графики практически не существует ограничений по типам изображений.
Существует много редакторов растровой графики, от совсем простых вроде Paint до профессиональных: Adobe Photoshop или программ семейства Corel: Photo-Paint, Paint Pro, Painter. Самый популярный формат (расширение) – JPEG (.jpg, .jpeg, .jpe, .jfif). Также часто используют BMP (.bmp, .dib, .rle), TIFF (.tiff), GIF (.gif), PNG (.png) и ряд других.
Векторные изображения
Векторы – это файлы, созданные в специальных программах посредством сложного набора инструментов. Они состоят из объектов и контуров, взаиморасположение которых описывается математическими формулами. В редакторах векторной графики возможно формирование сложных многоцветных многокомпонентных изображений. Графический планшет существенно повышает сложность и реалистичность векторов.
Векторные изображения имеют следующие свойства и характеристики:
- их можно свободно масштабировать в любую сторону: что при увеличении, что при уменьшении четкость линий не снизится, и не появится зернистости;
- масштабируя векторные рисунки, важно переводить контуры (абрисы) в объекты или же активировать функцию масштабирования с объектом (ставить галочку);
- векторы можно экспортировать в растровые форматы, задавая необходимый размер в разных единицах измерения: пикселях, сантиметрах, дюймах и т. п.;
- векторное изображение, в отличие от растрового, можно существенно изменить в любой момент: удалить или добавить детали, перекрасить, поменять пропорции.
Вектор применяют в тех же сферах, что и растр, но в том случае, когда возможность свободного качественного и количественного изменения куда важнее реалистичности передачи окружающего мира. В векторе формируют простые элементы, эмблемы и гербы, рекламную продукцию, рукотворные объекты, интерьеры, географические карты.
Редакторов векторной графики меньше, чем растровой, потому что они сложнее и сфера их применения более ограничена. Самые известные программы – Adobe Illustrator (более профессиональный) и Corel DRAW (подходит для любителей и начинающих). Основные форматы и расширения – AI (.ai) у Adobe, CDR (.cdr) у Corel DRAW, SVG (.svg).
Сравнение вектора и растра
К достоинствам растровых изображений можно отнести высокую реалистичность и фотографическое качество картинки, относительную легкость получения (камера на смартфоне, самый простой фотоаппарат и т. п.), естественные цвета и переходы тонов.
К недостаткам растровых изображений относят большой объем файла с разрешением высокой четкости, ограниченность изменений (только минимальное редактирование), нежелательность масштабирования, потеря качества при увеличении или уменьшении.
Растровые файлы используют для хранения любительской и профессиональной фотографии, оцифровки произведений живописи, создания книжных иллюстраций. Большинство изображений вокруг – именно растр. Они могут дополняться векторными элементами.
Очевидные преимущества векторной графики – возможность существенных изменений рисунка, неограниченное масштабирование без потери качества, небольшой объем файла даже при крупном и сложном изображении, простота экспортирования в растровые форматы.
Основные недостатки векторного изображения – это его схематичность упрощенные цвета, не подходящие для цветной передачи реальных объектов окружающего мира, относительная сложность создания (нужна программа и умение в ней работать).
Впрочем, эти недостатки частично компенсируются созданием вектора с графического планшета. Рисование в редакторе от руки, а не с помощью мышки, упрощает работу, но все же построить реальный детализированный объект сложно, и файл выйдет большим.
Конвертация между форматами
Конвертация векторного файла в растр выполняется путем экспорта изображения в любой растровый формат. Это функция встроена и в Adobe Illustrator, и в Corel DRAW. А вот конвертация растрового изображения в вектор куда сложнее. Есть такие варианты:
- импорт растра в редактор векторной графики с последующей трассировкой (есть разные виды, дающие разный уровень качества итоговой векторной картинки);
- автоматическая трассировка в онлайн-редакторах (нужно загрузить на такой сайт растровую картинку, выбрать вид машинной отрисовки и скачать готовый вектор).
Однако оба варианта ограничены в применении и подходят фактически только для простых изображений с максимально четкими и ровными контурами, чистыми цветами без сложного перехода оттенков. Использование трассировки оправдано для растра, экспортированного из вектора, если у вас нет самого файла-исходника.
Во всех остальных случаях единственный вариант – ручная отрисовка по растровому изображению. Онлайн-конверторы дают возможность редактирования, но для сложных картинок этого недостаточно. Кроме того, далеко не любое изображение можно перевести из растра в вектор: любой фотопейзаж для этого слишком детален.
Коротко подведем итоги этого материала в сравнительной таблице:
