Редактор векторных изображений. Для чего предназначен векторный редактор

Вопрос № 29 Растровая и векторная графика. Форматы графических файлов. Графические редакторы.

Растровые и векторные графические изображения

Все компьютерные изображения разделяют на два типа: растровые и векторные.

Растровая графика. Растровые графические изображения формируются в процессе преобразования графической инфор­мации из аналоговой формы в цифровую, например, в про­цессе сканирования существующих на бумаге или фотоплен­ке рисунков и фотографий, при использовании цифровых фото- и видеокамер, при просмотре на компьютере телевизи­онных передач с использованием ТВ-тюнера и так далее.

Можно создать растровое графическое изображение и не­посредственно на компьютере с использованием графическо­го редактора, загрузить его с CD-ROM или DVD-ROM-дисков или «скачать» из Интернета.

Растровое изображение хранится с помощью точек раз­личного цвета (пикселей), которые образуют строки и столбцы. Каждый пиксель имеет определенное положение и цвет. Хранение каждого пикселя требует определенного ко­личества битов информации, которое зависит от количества цветов в изображении.

Пиксель - минимальный участок изображения, цвет которого можно задать независимым образом.

Векторная графика. Векторные графические изображе­ния являются оптимальным средством хранения высокоточ­ных графических объектов (чертежи, схемы и пр.), для ко­торых имеет значение сохранение четких и ясных контуров. С векторной графикой вы сталкиваетесь, когда работаете с системами компьютерного черчения и автоматизированного проектирования (САПР), программами обработки трехмер­ной графики и др.

Векторные изображения формируются из объектов (точ­ка, линия, окружность, прямоугольник и пр.), которые хра­нятся в памяти компьютера в виде графических примитивов и описывающих их математических формул.

Достоинством векторной графики является то, что фай­лы, хранящие векторные графические изображения, имеют сравнительно небольшой объем.

Важно также, что векторные графические изображения могут быть увеличены или уменьшены без потери качества. Это возможно, так как масштабирование изобра­жений производится с помощью простых математических операций (умножения параметров графических примитивов на коэффициент масштабирования).

Форматы графических файлов

Форматы графических файлов определяют способ хране­ния информации в файле (растровый или векторный), а так­же форму хранения информации (используемый алгоритм сжатия).

Сжатие применяется для растровых графических файлов, так как они имеют обычно достаточно большой объем. Сжа­тие графических файлов отличается от их архивации с по­мощью программ-архиваторов (rar, zip, arj и пр.) тем, что ал­горитм сжатия включается в формат графического файла.

Существуют различные алгоритмы сжатия, причем для различных типов изображения целесообразно применять подходящие типы алгоритмов сжатия.

Для сжатия рисунков типа аппликации, содержащих боль­шие области однотонной закраски, наиболее эффективно при­менение алгоритма сжатия, который заменяет последователь­ность повторяющихся величин (пикселей одинакового цвета) на две величины (пиксель и количество его повторений). Та­кой алгоритм сжатия используется в графических файлах форматов BMP и PCX.

Для рисунков типа диаграммы целесообразно примене­ние другого метода сжатия, который использует поиск по­вторяющихся в рисунке «узоров». Такой алгоритм исполь­зуется в графических файлах форматов TIFF и GIF и позволяет сжать файл в несколько раз.

Для сжатия отсканированных фотографий и иллюстра­ций используется алгоритм сжатия JPEG. Этот алгоритм ис­пользует тот факт, что человеческий глаз очень чувствите­лен к изменению яркости отдельных точек изображения, но гораздо хуже замечает изменение цвета.

Применение метода JPEG позволяет сжимать файлы в де­сятки раз, однако может приводить к необратимой потере информации (файлы не могут быть восстановлены в перво­начальном виде).

Некоторые форматы графических файлов являются уни­версальными, так как могут быть обработаны большинст­вом графических редакторов.

Рассмотрим некоторые форматы графических файлов:

Bit МаР image (BMP) - универсальный формат растро­вых графических файлов, используется в операционной сис­теме Windows.

Tagged Image File Format (TIFF) - формат растровых графических файлов, поддерживается всеми основными гра­фическими редакторами и компьютерными платформами.

Graphics Interchange Format (GIF) - формат растровых графических файлов, поддерживается приложениями для различных операционных систем. Используется для размещения графических изображений на Web-страницах в Интернете.

Portable Network Graphic (PNG) - формат растровых графических файлов, аналогичный формату GIF. Рекоменду­ется для размещения графических изображений на Web-страницах в Интернете.

Joint Photographic Expert Group (JPEG) - формат раст­ровых графических файлов, который реализует эффектив­ный алгоритм сжатия (метод JPEG) для отсканированных фотографий и иллюстраций. Ис­пользуется для размещения графических изображений на Web-страницах в Интернете.

Windows MetaFile (WMF) - универсальный формат век­торных графических файлов для Windows-приложений. Ис­пользуется для хранения коллекции графических изображе­ний Microsoft Clip Gallery.

Encapsulated PostScript (EPS) - формат векторных гра­фических файлов, поддерживается программами для раз­личных операционных систем.

CorelDRaw files (CDR) - оригинальный формат вектор­ных графических файлов, используемый в системе обработ­ки векторной графики CorelDraw.

Растровые и векторные графические редакторы

Для обработки изображений на компьютере используют­ся специальные программы - графические редакторы. Гра­фические редакторы также можно разделить на две катего­рии: растровые и векторные.

Растровые графические редакторы являются наилучшим средством обработки фотографий и рисунков, поскольку растровые изображения обеспечивают высокую точность пе­редачи градаций цветов и полутонов.

Среди растровых графических редакторов есть простые, на­пример стандартное приложение Paint, и мощные профессио­нальные графические системы, например Adobe Photoshop.

К векторным графическим редакторам относятся графи­ческий редактор, встроенный в текстовый редактор Word. Среди профессиональных векторных графических систем наиболее распространена CorelDRAW.

Графические редакторы также предоставляют воз­можность выбора инструментов для создания и редактиро­вания графических изображений, объединяя их в панели инструментов.

Графические редакто­ры имеют набор инструментов для рисования простейших графических объектов: прямой линии, кривой, прямоуголь­ника, эллипса, многоугольника и так далее. После выбора объекта на панели инструментов его можно нарисовать в любом месте окна редактора.

Такие инструменты имеются и в растровом, и в векторном графических редакторах, однако принципы работы с ними несколько различаются. В растровом графическом редакторе объект перестает существовать как самостоятельный элемент после окончания рисования и становится лишь группой пик­селей на рисунке. В векторном редакторе нарисованный объ­ект продолжает сохранять свою индивидуальность и его мож­но масштабировать, перемещать по рисунку и так далее.

И создания рисунков на компьютере используют растровые и векторные редакторы, которые отличаются способом кодирования (форматом) и представления графической информации.

Растровые графические редакторы

Редакторы, использующие точечное (пиксельное) представление картинки, по этой причине называют растровыми (битмэповыми, битовыми), а предназначены они для обработки цифровых фотографий или сканированных изображений.

Растровые изображения по существу представляют собой матрицу, или сетку, обычно прямоугольных цветных точек (пикселей) на экранах и мониторах отображающих устройств или на бумаге. Основными характеристиками таких изображений изображения являются размеры в пикселях, (битность изображения), цветовая модель/пространство (CMYK, RGB, YCbCr, XYZ и др.) и разрешение (количество точек изображения на единицу площади или длины).

Классическим примерами растрового редактора, конечно же, является непревзойденная (пока) программа Photoshop и "аксакал" от Microsoft - редактор Paint.

Векторные графические редакторы

Для создания сложных рисунков с точными, сложными и четкими границами используют главным образом векторный редактор, одним из основных инструментов которого являются кривые Безье, позволяющие рисовать кривые (ломаные, прямые и гладкие) по сегментам с точным размещением узловых (опорных) точек и контролем над формой каждого сегмента.

Кривую Безье можно представить как результат поступательной детализации формы многоугольника, выстраиваемого последовательным соединением определяющих форму контрольных точек. Кривая, направляясь от начальной точки многоугольника к ее конечной точке, притягивается, как магнитом, к промежуточным, определяющим форму опорным точкам, через которые сама не проходит.

Благодаря особым свойствам, простоте задания и возможности манипулировать, кривые Безье широко используются для моделирования гладких линий в компьютерной графике.

В арсенале инструментов, которым обладает каждый редактор векторной графики, обязательно присутствуют "Заливка", "Текст", "Карандаш" и базовый набор (т. н. примитивов), которые составляет основу большинства графических конструкций.

Заливка, как и в растровых редакторах, окрашивает ограниченные области заданным цветом (или градиентом).

Созданный соответствующим инструментом текст затем преобразуется в кривые, обеспечивающие независимость создаваемого изображения от шрифтов, которые имеются (или отсутствуют) на используемом для просмотра компьютере.

Карандаш позволяет вручную формировать линию с помощью большого числа узловых точек, которые затем убираются посредством специальной функции, упрощающей кривую.

Сильные и слабые стороны векторной графики

Изображения, которые позволяет создавать векторный редактор, обладают рядом существенных преимуществ перед растровыми картинками, главными из которых являются следующие:

• увеличение или уменьшение векторных рисунков абсолютно не влияет на четкость границ и контуров;
• файлы векторных изображений при прочих равных условиях весят меньше;
• векторные изображения, не усложненные растровыми объектами, задействуют меньший объем чем аналогичные растровые картинки;
• векторные изображения масштабируются и трансформируются без потери качества, поскольку строятся они посредством математических описаний объектов, линий и окружностей;
• любой векторный редактор позволяет корректировать отдельные компоненты рисунка, не затрагивая остальные элементы изображения, таким образом объекты рисунка могут перекрываться, не мешая друг другу;
• в некоторых случаях и при определенных условиях растровое изображение можно преобразовать в векторное.

Что касается недостатков векторного представления то главный из них связан с "прямотой" основных компонентов векторных рисунков, а природа, как известно, избегает прямых линий. Поэтому векторный редактор "отказывается принимать заказы" на создание живописных, реалистичных картин.

растровых изображений

Основными достоинствами растровых редакторов являются простота и возможность создания фотореалистичных изображений, поскольку, благодаря матричному принципу построения картинки, каждому пикселю можно придать любой из миллионов оттенков цвета.

Главными недостатками растровой графики считаются ограниченность возможностей масштабирования и трансформации без потери качества, а также относительно большой вес файлов с их чрезмерной зависимостью от качества изображения.

Обзор и сравнение векторных редакторов

Сегодня дизайнеры, художники и рядовые пользователи не могут пожаловаться на недостаток программных ресурсов, позволяющих реализовать их творческие изыски и замыслы. Это касается и векторных редакторов, главными критериями достоинств которых для одних является функциональность, а для других - доступность (платные/бесплатные).

Среди бесплатных программ самыми ходовыми представляются Dia, OpenOffice.org Draw, sK1 (форк Skencil), Inkscape, Xara Xtreme for Linux, Skencil (бывший Sketch), Sodipodi, Expression Design, Pivot Stickfigure Animator и Alchemy.

Из них только на Linux работает редактор векторных изображений sK1 (форк Skencil), на Linux и OS X функционируют программы Xara Xtreme и Skencil, для Windows рассчитаны редакторы Expression Design и Pivot Stickfigure Animator, а все остальные - кроссплатформенные.

Самые популярные и функционально "крутые" программы, конечно же, платные. В этот список входят редакторы Adobe Flash, Adobe Illustrator, Adobe FreeHand (Windows, OS X), а также CorelDRAW и Xara Designer PRO (Windows).

Кто на свете всех милее

Если бы векторные редакторы спросили у зеркальца о том, "кто на свете всех милее", не исключено, что, ответив: "вы прекрасны, спору нет", зеркало добавило бы: "но векторный редактор Coreldraw всех милее…". Во всяком случае, добрая половина пользователей, включая профессионалов, согласились бы с этим.

Редактор Coreldraw входит в графический пакет, который с 10-й версии именуется Coreldraw Graphics Suite. Помимо Coreldraw, в этот пакет включен графический редактор Corel Photo-Paint (растровый), программа преобразования растровых изображений в векторную форму Corel Trace, аниматор Corel R. A. V. E и Corel Cupture для перевода изображения с экрана компьютера прямо в файл или в Windows.

Громкой славой редактор Coreldraw обязан не только своему потрясающему функционалу, но и огромной библиотеке готовых изображений, а также встроенной в программу мощной системе обучения и подсказок. Кроме того, редактор обладает средствами, не имеющими аналогов у "коллег".

Или SVG .

• Векторные графические редакторы позволяют пользователю создавать и редактировать векторные изображения непосредственно на экране компьютера, а также сохранять их в различных векторных форматах, например, CDR , , EPS , WMF или SVG .

Кривые Безье - позволяют создавать прямые , ломаные и гладкие кривые

• Кривые Безье - позволяют создавать прямые , ломаные и гладкие кривые , проходящие через узловые точки, с определёнными касательными в этих точках;

• Заливка - позволяет закрашивать ограниченные области определённым цветом или градиентом;

• Текст создаётся с помощью соответствующего инструмента, а потом часто преобразуется в кривые, чтобы обеспечить независимость изображения от шрифтов, имеющихся (или отсутствующих) на компьютере, используемом для просмотра;

• Набор геометрических примитивов;

• Карандаш - позволяет создавать линии «от руки». При создании таких линий возникает большое количество узловых точек, от которых в дальнейшем можно избавиться с помощью «упрощения кривой».

Skencil - интерактивный векторный графический редактор с открытым исходным кодом. Программа работает на GNU/Linux и других UNIX-совместимых системах, программа гибка,позволяет создавать качественные иллюстрации, диаграммы и пр. Уникальной особенностью (для графического редактора подобного рода) является то, что Skencil реализован практически на самом высокоуровневом интерпретируемом языке Python. Python - мощный объектно-ориентированный язык, да еще и простой в использовании.

Xara Xtreme - векторный редактор, широко используемый для создания разнообразных векторных иллюстраций и web-графики профессионального качества. Он близок к Adobe Illustrator по функциональным возможностям, но, в отличие от него, отличается большей скоростью обработки данных. Пакет имеет интуитивно понятный, не загроможденный и хорошо продуманный интерфейс, благодаря чему освоить Xara Xtreme на порядок проще, чем Adobe Illustrator. Решение предлагается в двух версиях: базовой Xara Xtreme и профессиональной Xara Xtreme Pro, дополнительно позволяющей работать с многостраничными документами, создавать PDF-документы с поддержкой векторной прозрачности, экспортировать анимации в формат Flash и импортировать/экспортировать многослойные PSD-изображения.

редактор векторной графики, функционально схожий с Illustrator, Freehand, CorelDraw или Xara X ,использующий стандарт W3C под названием Scalable Vector Graphics (SVG). В графическом редакторе Inkscape поддерживаются такие возможности SVG, как фигуры, контуры, текст, маркеры, клоны, альфа-канал, трансформации, градиенты, текстуры и группировка. Inkscape поддерживает метаданные Creative Commons, правку узлов, слои, сложные операции с контурами, векторизацию растровой графики, текст по контуру, завёрстанный в фигуру текст, редактирование XML-данных напрямую и многое другое. Программа импортирует файлы в таких форматах, как JPEG, PNG, TIFF и другие, и экспортирует файлы в формате PNG, равно как и в некоторых векторных форматах.

Serif DrawPlus- редактор векторной графики. Иллюстрации можно генерировать на основе встроенных шаблонов, число которых велико и охватывает множество типовых документов (открытки, визитки, книжные и журнальные обложки, приглашения, объявления, таблички, вывески и пр.). Программа позволяет создавать иллюстрации очень быстро и просто. Графический редактор прост, имеет очень много различных инструментов.

• Glips Grafiti SVG Editor-редактор, позволяющий работать с графикой форматов SVG и Bitmap. Содержит полноценный набор соответствующих средств и представляет собой часть проекта GLIPS, призванного стать кроссплатформенным окружением разработки.

• Asymptote - мощный скриптовый язык векторной графики для создания технических рисунков, похожий на MetaPost, но с улучшенным, C++-подобным синтаксисом. Asymptote предоставляет для фигур такой же высококачественный уровень набора как LaTeX для научного текста.

• DrawBerry 0.4 -для тех, кому необходимо по-быстрому что-то набросать в векторе. Слои, основные инструменты, применение встроенной яблочной технологии CorelImage со всякими фильтрами - немного.