GRAFIKA WEKTOROWA I RASTROWA

Grafika wektorowa (obiektowa) – jeden z dwóch podstawowych rodzajów grafiki komputerowej, w której
obraz opisany jest za pomocą figur geometrycznych.
Obiekty
Druga nazwa grafiki wektorowej – grafika obiektowa – związana jest z faktem, iż obraz opisany jest za
pomocą tzw. obiektów, które zbudowane z podstawowych elementów nazywanych prymitywami, czyli
prostych figur geometrycznych takich jak:

odcinki,

krzywe,

okręgi,

wielokąty.

Każdy z prymitywów opisywany jest za pomocą parametrów np. w przypadku odcinka - współrzędnych jego
końców, a w przypadku okręgu - współrzędnych środka i długości promienia. Obiekty takie mają także
określone atrybuty mówiące np. o grubości i kolorze linii, kolorze wypełnienia figury lub wypełnieniu
niejednolitym jak wypełnienie gradientem albo wzorem, stopniu przezroczystości. Atrybuty zależą głównie od
stosowanego standardu opisu grafiki wektorowej.

Przekształcenia
Podczas powiększania obrazu rastrowego będzie w końcu widać poszczególne piksele, natomiast podczas
powiększania obrazu wektorowego będzie widać ostre kształty figur geometrycznych, z których obraz jest
zbudowany.
Oba obrazy zostały przekonwertowane na jeden obraz w formacie PNG w celu wygodnego wyświetlenia w
tym dokumencie.
PNG (Portable Network Graphics) to format plików graficznych oraz system bezstratnej kompresji danych
graficznych. PNG został opracowany jako następca GIF w 1995 roku po ogłoszeniu przez Unisys oraz
CompuServe roszczeń patentowych dotyczących kompresji LZW używanej w formatach GIF oraz TIFF.
Pomijając (już nieistniejące) kwestie patentowe przestarzałego formatu GIF, główna przewaga PNG polega na
obsłudze stopniowanej przezroczystości (tzw. kanału alfa) i na akceptowaniu większej, niż 8-bitowa, głębi
koloru (>256 kolorów). Dzięki temu można zapisać bezstratnie dowolne grafiki RGB.

Operacje
W przeciwieństwie do grafiki rastrowej grafika wektorowa jest grafiką w pełni skalowalną, co oznacza, iż
obrazy wektorowe można nieograniczenie powiększać oraz zmieniać ich proporcje bez uszczerbku na jakości.
Ma to swoje uzasadnienie w matematycznym opisie elementów (prymitywów), dlatego też obraz może być
wyświetlony w maksymalnie dostępnej dla ekranu czy wydruku rozdzielczości.
Sama jakość obrazu uzależniona jest wyłącznie od dokładności opisu obrazu przez prymitywy. Przykładowo
czarne włosy przedstawianej postaci można określić jako zamkniętą krzywą wypełnioną na czarno, choć
można też opisać każdy włos krzywą o względnie niewielkiej grubości i czarnym kolorze.
W przypadku grafiki rastrowej obrót obrazu może zniekształcić go powodując utratę jakości (w szczególności,
jeśli nie jest to obrót o wielokrotność kąta prostego).
Typowe edytory grafiki wektorowej pozwalają oprócz zmiany parametrów i atrybutów prymitywów także na
przekształcenia na obiektach, np.:

Jest to więc kolejny stopień opisu ideowego obrazu, nie zaś literalnego.
W niektórych programach do grafiki rastrowej wspomniany efekt niwelowany jest przez zastosowanie metod
wektorowych: poprzez zapamiętanie obrazu pierwotnego i operacje na nim.

Konwersja
Obrazy wektorowe można łatwo przetwarzać w ich odpowiedniki bitmapowe podając jedynie docelową
rozdzielczość obrazu rastrowego.
W rzeczywistości operacja ta jest wykonywana przed jakimkolwiek obrazowaniem grafiki wektorowej na
monitorze, czy drukarce.
Istnieją jednakże urządzenia takie jak plotery, np. ploter tnący, dla których opis wektorowy jest naturalnym
sposobem działania.
Operacja konwersji w przeciwną stronę, tzw. wektoryzacja lub trasowanie, jest trudna i niejednokrotnie nie
daje spodziewanych wyników. Głównym problemem jest tzw. wyszukiwanie krawędzi, które często nie jest
oczywiste. Podczas rozwiązywania tego zagadnienia stosuje się często techniki z dziedziny sztucznej
inteligencji, najczęściej bada się zmiany parametrów takich jak:

Wektoryzacja pozwala pominąć nieistotne, zbędne elementy z obrazu, co jest przydatne np. w grafikach
technicznych.
Oba obrazy zostały przekonwertowane na jeden obraz w formacie JPEG w celu wygodnego zamieszczenia.

Zastosowanie
Do zalet należą przede wszystkim:

skalowalność i prostota opisu

modyfikacji poprzez zmianę parametrów obrazu,

mniejszy rozmiar w przypadku zastosowań niefotorealistycznych:

-schematy techniczne, logo, flagi, godła i herby, wykresy, schematy naukowe i techniczne, mapy i plany,
różnego typu znaki, np. drogowe, część graficznej twórczości artystycznej (np. komiksy)

opis przestrzeni trójwymiarowych,

ploterów zgodnie z metodą ich pracy,

możliwości konwersji do grafiki rastrowej.

Wśród głównych wad wymieniane są:

ogromna złożoność pamięciowa dla obrazów fotorealistycznych,

przy skomplikowanych obrazach rastrowych nieopłacalność obliczeniowa konwersji (poprzez wektoryzację)

do formy wektorowej.

Grafika wektorowa sprawdza się najlepiej, gdy zachodzi potrzeba stworzenia grafiki, czyli mającego
stosunkowo małą ilość szczegółów, nie zaś zachowaniu fotorealizmu obecnego w obrazach.

Podczas korzystania z komputera można spotykać się z grafiką wektorową częściej, niż się powszechnie
uważa. Stosowane są one m.in. w fontach, komputerowych opisach czcionek oraz w grach komputerowych i
wideo, a dokładniej do opisu grafiki trójwymiarowej.

Geometria i jej przekształcenia stanowiące opis przestrzeni trójwymiarowej opisywane są metodami grafiki
wektorowej.
Wygląd obiektów określany jest rastrowo za pomocą tzw. tekstur.