STRONA TYTUŁOWA PRACY KONTROLNEJ

Centrum Nauki i Biznesu „Żak” sp. z o.o.

UWAGA: POLE SZARE WYPEŁNIA SŁUCHACZ SKŁADAJĄCY PRACĘ KONTROLNĄ

Imię i nazwisko Rafał Szczęsny	Data wpływu ……20.01.2012……..
Kierunek Technik informatyk
Semestr / Grupa III /A
Przedmiot/ Temat pracy Multimedia i grafika komputerowa/Grafika rastrowa i wektorowa
Nauczyciel Krzysztof Domingo
Podpis Słuchacza
Ocena z pracy
Podpis nauczyciela
Data sprawdzenia

Grafika komputerowa jest to dział informatyki zajmujący się tworzeniem obrazów, obiektów rzeczywistych i wymyślonych za pomocą komputera. Narodziła się pod koniec lat pięćdziesiątych. Jej pionierzy zaczynali realizować swoje projekty na bardzo kosztownych i trudnych w obsłudze maszynach. Jednak ogromne sukcesy, jakie odnosili realizatorzy tego kierunku, spowodowały, że grono zainteresowanych tą dziedziną wciąż powiększało się. Do pracy nad nowymi możliwościami i wykorzystaniem grafiki komputerowej w różnych dziedzinach zawodowych, mobilizowały nie tylko fundusze wpływające na ten cel, ale również szerokie zainteresowanie przeróżnych instytucji. Dzięki dynamicznemu rozwojowi elektroniki, w latach 80-tych, grafika była już dostępna dla większej rzeszy użytkowników komputerów domowych. Dziś wiele dziedzin życia nie mogłoby sprawnie funkcjonować bez programów wykorzystujących grafikę komputerową. Możemy ją spotkać w architekturze, prasie codziennej, laboratoriach chemicznych, przemyśle twórczym, wojsku a nawet w szpitalu i rozrywce. Zwykli użytkownicy komputerów również nie stronią od tej formy przekazu. Grafika (niekoniecznie użytkowa) występuje również w wielu dyscyplinach informatycznych. Twórcy oprogramowania tworzą atrakcyjny wizualnie interfejs, autorzy witryn internetowych dbają o wygląd swoich stron WWW, a producenci aplikacji graficznych opracowują coraz doskonalsze narzędzia do tworzenia grafiki. Obrazy mogą być tworzone od podstaw, mogą tez być wynikiem obróbki zeskanowanych zdjęć i rysunków.

Grafika wektorowa jest to obraz rysowany za pomocą kresek lub łuków, sposób opisu obrazu oparty jest na formułach matematycznych. Niegdyś powstawał tak obraz na ploterach kreślących, ale jeszcze do lat 80. XX wieku były wykorzystywane monitory CRT, które kreśliły obraz w analogiczny sposób jak oscyloskopy. W grafice wektorowej obrazy mogą składać się nie tylko z wektorów (odcinków), ale również z innych figur geometrycznych. Cechą grafiki wektorowej jest to, że zapamiętywane są charakterystyczne dla danych figur dane (parametry), np. dla okręgu będzie to środek i promień, dla odcinka współrzędne punktów końcowych, a dla krzywych parametrycznych współrzędne punktów kontrolnych. Program, jeśli musi narysować obraz na urządzeniu (bądź to rastrowym, bądź wektorowym), na podstawie posiadanych danych wygeneruje obraz tych figur. Bardzo ważną zaletą tej reprezentacji to możliwość dowolnego powiększania obrazów, bez jakiejkolwiek straty jakości. Podczas wyświetlania na ekranie monitora rysunku wektorowego widzimy jego postać cyfrową (zbudowaną z pikseli) powstałą tylko na czas tego zobrazowania, podczas drukowania rysunku wektorowego drukuje się jego postać cyfrowa, tworzona tylko na czas tego drukowania. Aplikacje wektorowe potrafią stworzyć na żądanie obraz cyfrowy z rysunku lub jego części, która jako obiekt będzie wchodziła w skład tego rysunku. Przed opublikowaniem w Sieci grafiki wektorowe przekształca się w ich odpowiedniki bitmapowe. Jest to podyktowane koniecznością zachowania możliwości wyświetlenia obiektów graficznych w różnych systemach. Wyjątkiem są tutaj prezentacje Flash i Shockwave, które dzięki istnieniu wtyczek do przeglądarek są "rozumiane" przez większość komputerów. Zalety grafiki wektorowej: stała jakość obrazu niezależnie od tego, w jakiej skali zostanie on wyświetlony, mniejsza w porównaniu ze standardowymi formatami (JPEG, GIF, BMP) wielkość plików- zarówno w przypadku statycznych obrazów jak animacji (np. prezentacji Flash), większa kontrola nad wyglądem i położeniem obiektów rysunku. Podczas edycji obrazka zapisanego w formacie wektorowym poszczególne obiekty można modyfikować niezależnie od pozostałych.

Grafika rastrowa– obraz jest budowany z prostokątnej siatki leżących blisko siebie punktów (tzw. pikseli). Głównym parametrem w przypadku grafiki rastrowej jest wielkość bitmapy, czyli liczba pikseli, podawana na ogół, jako wymiary prostokąta. Każdemu pikselowi przyporządkowane jest jego położenie w obrazie oraz kolor. Do zapamiętania obrazu rastrowego potrzebna jest dwuwymiarowa tablica pikseli nazywana powszechnie bitmapą. Nazwa wzięła się stąd, że początkowo były rozpowszechnione systemy wyświetlające obrazy czarno-białe, więc w takim przypadku pojedynczy piksel mógł być opisany przez jeden bit. Jednak, gdy powszechniejsza stała się grafika kolorowa, piksele zaczęły być opisywane więcej niż jednym bitem. Piksel– najmniejszy, niepodzielny element obrazu o stałej barwie. Rozważamy tutaj obraz statyczny (nieruchomy), ponieważ animacja składa się właśnie z szybko po sobie wyświetlanych obrazów statycznych. Oko ludzkie nie jest doskonałe i bardzo szybko wyświetlane obrazy statyczne (klatki filmu) odczytuje, jako płynny ruch. Ze względu na duże ilości danych do zapamiętania, większość formatów graficznych opierających się na rastrze (np. GIF, JPEG) wykorzystuje algorytmy pozwalające przechowywać informację w postaci skompresowanej. Zamiast zapisywać stan każdego piksela, formaty te analizują zmiany koloru ciągłych zbiorów punktów (jeżeli dane o obrazie pobierane są kolejnymi rzędami). Dzięki temu rysunki zawierające duże obszary wypełnione tą samą barwą (np. błękitne niebo na zdjęciach krajobrazu) zajmują znacznie mniej miejsca w pliku niż obrazy o skomplikowanej i różnorodnej treści. W przeciwieństwie do grafiki wektorowej, grafika rastrowa jest zależna od rozdzielczości. Obrazy mają ustaloną długość i szerokość w pikselach, co sprawia, Że rysunek oglądany w rozdzielczości ekranu 800x600 będzie wizualnie mniejszy od swojej kopii wyświetlanej na ekranie o rozdzielczości 640x400. Edycja bitmapy polega na modyfikacji poszczególnych pikseli. Niektóre operacje (np. skalowanie) poza tym, że przebiegają znacznie wolniej niż w przypadku grafiki wektorowej, mogą także przyczynić się do utraty jakości obrazka (podczas powiększania obrazu rastrowego uwidaczniają się wyraźne pojedyncze piksele tworząc wrażenie "schodkowatości" rysunku).

Różnice między rysunkiem rastrowym a wektorowym są olbrzymie. Szczególnie widoczne są podczas skalowania (czyli zmiany rozmiaru) rysunku lub obiektu. W rysunku rastrowym wszystko jest zapamiętywane z punktów. Przeanalizujmy to na przykładzie odcinka: tak więc "mały" odcinek jest zapamiętany z określonej liczby punktów, po powiększeniu go, te małe punkty stają się duże, a na dodatek jest ich tyle samo. Różnica między "małym" odcinkiem a "dużym", polega więc na powiększeniu stałej liczby punktów. W rysunku wektorowym odcinek jest zapamiętywany, jako zbiór dwóch punktów (początkowy i końcowy) o określonych współrzędnych. Następnie program oblicza pośrednie punkty ze wzoru matematycznego i następnie wyświetla je na ekranie. Powiększenie odcinka w tym przypadku polega na obliczeniu nowych współrzędnych dla obu punków i następnie na nowo, na obliczeniu punktów pośrednich. Grubość odcinka się nie zmieni, gdy zmienialiśmy tylko jego rozmiar. Ale jak będą wyglądały obiekty po ich pomniejszeniu? W przypadku rysunku rastrowego są brane pod uwagę punkty leżące obok siebie i na podstawie ilości czarnych i białych punktów jest obliczany punkt wynikowy. Tak więc podczas pomniejszania do rozmiaru 1/10 oryginalnej wielkości branych jest pod uwagę 100 punktów (matryca 10 punktów w pionie i 10 punktów w poziomie, czyli 10x10=100). Jeżeli np. 49 punktów jest czarnych, a 51 punktów jest białych, to zostanie dobrany punkt biały. Stracimy więc bardzo dużo szczegółów oryginalnego rysunku. W przypadku grafiki wektorowej są tylko na nowo obliczane współrzędne obiektów, a dopiero potem jest rysowany obiekt o identycznej grubości co poprzedni. W technice wektorowej wszystko musi być narysowane przy użyciu takich obiektów jak okrąg, odcinek, kwadrat, wielobok itp. Choć i w tej technice można stworzyć prawdziwe arcydzieła, do złudzenia przypominające rzeczywistość.