Векторная графика. 
Обзор и сравнительный анализ графических редакторов. 
Современные средства компьютерной графики

Векторная компьютерная графика имеет на сегодняшний день очень широкую область применения в самых различных областях человеческой деятельности, начиная от рекламы на страницах газеты и заканчивая разработкой проектов в таком виде промышленности как космическая.

В векторной графике изображении строятся из простых объектов — прямых линий, дуг, окружностей, эллипсов, прямоугольников, областей однотонного или изменяющегося цвета (заполнителей) и тому подобное, называемых примитивами. Из простых векторных объектов создаются различные рисунки. Линия — это элементарный объект векторной графики.

Векторное изображение можно сравнить с аппликацией, состоящей из кусочков цветной бумаги, наклеенных (наложенных) один на другой. Однако, в отличие от аппликации, в векторном изображении легко менять форму и цвет составных частей. Векторный графический объект включает два элемента: контур и его внутреннюю область, которая может быть пустой или иметь заливку в виде цвета, цветового перехода (градиента), или мозаичного рисунка. Контур может быть как замкнутым, так и разомкнутым. В векторном объекте он выполняет двойную функцию. Во-первых, с помощью контура можно менять форму объекта. Во-вторых, контур векторного объекта можно оформлять (тогда он будет играть роль обводки), предварительно задав его цвет, толщину и стиль линии.

При редактировании элементов векторной графики изменяются параметры прямых и изогнутых линий, описывающих форму этих элементов. Можно переносить элементы, менять их размер, форму и цвет, но это не отразится на качестве их визуального представления. Векторная графика не зависит от разрешения, т. е. может быть показана в разнообразных выходных устройствах с различным разрешением без потери качества.

В основе векторной компьютерной графики лежит расчёт координат экранных точек, входящих в состав линии контура изображения, поэтому этот вид компьютерной графики называют вычисляемым. В основе векторной графики лежат математические представления о свойствах геометрических фигур (в основном этот процесс затрагивает расчёты, связанные с представлением линии). Векторная графика использует для построения изображений координатный способ.

Для её математического представления используются: точка, прямая, отрезок прямой, парабола, отрезок параболы, функция y=xі, кривая второго порядка, кривая третьего порядка, кривая Безье. Соподчинёнными для понятия линия являются: точка, конец кривой линии, управляющая линия касательная к кривой, изгиб кривой, маркер управляющей линии. Также как и линия, основным базовым понятием для векторной графики является объект.

Объектом называется любой графический элемент внутри векторного изображения, состоящий из отрезка прямой или кривой линии или замкнутого контура. При редактировании элементов векторной графики изменяются параметры прямых и изогнутых линий, описывающих форму этих элементов. Можно переносить элементы, менять их размер, форму и цвет, но это не отразится на качестве их визуального представления.

Векторное представление именно и заключается в описании элементов изображения математическими кривыми с указанием их цветов. Одним из примеров: красный эллипс на белом фоне будет описан всего двумя математическими формулами — прямоугольника и эллипса соответствующих цветов, размеров и местоположения. Еще одно преимущество векторной графики — качественное масштабирование в любую сторону. Увеличение или уменьшение объектов производится увеличением или уменьшением соответствующих коэффициентов в математических формулах.

Но, к сожалению, векторный формат становится невыгодным при передаче изображений с большим количеством оттенков или мелких деталей (например, фотографий). Ведь каждый мельчайший блик в этом случае будет представляться не совокупностью одноцветных точек, а сложнейшей математической формулой или совокупностью графических примитивов, каждый из которых, является формулой. Это приводит к утяжелению файла.

Векторные графические изображения являются оптимальным средством хранения высокоточных графических объектов (чертежи, схемы и прочие), для которых имеет значение сохранение четких и ясных контуров.

Векторные графические изображения хранятся в памяти компьютера в виде графических примитивов и описывающих их математических формул.

Например, графический примитив точка задается своими координатами (Х, Y), линия — координатами начала (X1, Y1) и конца (X2, Y2), окружность — координатами центра (X, Y) и радиусом ®, прямоугольник — координатами левого верхнего угла (X1, Y1) и правого нижнего угла (X2, Y2) и так далее. Для каждого примитива задается также цвет.

Таким образом, векторная графика в основном «живет» созданием новых объектов, широко используется в дизайнерских проектах, в то время как растровая графика изначально создавалась и существует для обработки фотографий.

Распространенные форматы векторной графики: .ai., .cdr., .cmx., .eps.

Достоинства векторной графики:

• 1. Небольшой размер файла при относительно несложной детализации изображения.
• 2. Возможность неограниченного масштабирования без потери качества.
• 3. Возможность перемещения, вращения, растягивания, группировки и т. д. так же без потери качества.
• 4. Возможность позиционирования объектов по оси, перпендикулярной плоскости экрана (по оси z — «выше», «ниже», «выше всех», «ниже всех»).
• 5. Возможность выполнения булевых преобразований над объектами — сложение, вычитание, пересечение, дополнение.
• 6. Управление толщиной линий при любом масштабе изображения.

Недостатки векторной графики.

• 1. Большой размер файла при сложной детализации изображения. (Бывают случаи, что из_за множества мелких сложных деталей размер векторного изображения гораздо превышает размер его растровой копии).
• 2. Трудность передачи фотореалистичного изображения (следует из 1_го недостатка).
• 3. Проблемы совместимости программ, работающих с векторной графикой, при этом не все программы открывают (или корректно отображают) даже «общепринятые» форматы (такие как eps), созданные в других редакторах.