Растровые и векторные изображения

Лекция 4. КОМПЬЮТЕРНЫЕ ШРИФТЫ

Язык Adobe PostScript

Формирование современной технологии настольноиздательских систем часто напрямую связывают с созданием в 1985 году фирмой Adobe языка описания страниц PostScript. Этот язык стал фактическим стандартом для передачи графической информации между системами разработки страниц (таких, как программы обработки изображений, верстки, текстовые процессоры и т.д.) и системами отображения документов - принтерами высокого разрешения, фотовыводными устройствами и некоторыми другими видами оборудования.

C точки зрения функциональных особенностей, PostScript - язык, созданный специально для программирования графики.

Основой описания графики в языке является путь (англ. Path) - совокупность точек, прямых линий, дуг окружности и кривых Безье. Путь в PostScript является воображаемой линией контура (то есть невидим сам по себе); путь может быть обведен линией (stroke), залит цветом (fill), использован в качестве границы изображения (clip).

Созданное с помощью путей изображение может быть отмасштабировано, повернуто на произвольный угол или перемещено в другое место без потери точности. Помимо путей, PostScript поддерживает описание полутоновых (растровых) изображений, как элементов страницы.

C точки зрения пользователя, PostScript является входным языком большинства современных устройств вывода информации высокого разрешения.

PostScript - универсальный формат для описания документа, который может быть создан в любой программе подготовки текстов и изображений (если только она имеет команду «print»), при наличии в составе операционной системы драйвера печати PostScript.

Записанный в форме PostScript-файла документ может быть выведен на любом устройстве, поддерживающем стандарт языка PostScript

Растровые и векторные изображения

Одно и то же изображение на бумаге, экране или фотопленке можно создать разными способами. Возьмем, для примера, описание на языке Adobe PostScript:

newpath 10 20 moveto 50 80 lineto closepath stroke

newpath 120 80 314.15926 0 360 arc closepath stroke

эквивалентное на простом человеческом языке следующему:

-провести прямую из точки x = 10, y = 20 в точку x = 50, y = 80;

-построить окружность с центром в точке x = 70, y = 80 радиусом 50;

Как поступит человек, получив такую инструкцию? Возьмет карандаш, линейку, циркуль, лист бумаги и начнет проводить в выбранном масштабе требуемые линии. Такой способ создания изображения называют векторным, так как он основан на непосредственном построении геометрических примитивов - отрезков прямых (векторов), дуг окружностей, кубических парабол и других подобных элементов. Описания, основанные на геометрических примитивах, называют векторными описаниями, а соответствующие им изображения - векторными изображениями.

Векторные описания имеют три основных преимущества - компактность (малый размер описания), простоту редактирования (каждый элемент изображения может редактироваться отдельно, для значительного изменения размеров или формы объекта достаточно малой корректировки параметров его описания или нескольких простых команд) и легкость масштабирования (изменение масштаба при построении изображения по векторному описанию никак не сказывается на качестве построенного изображения).

Формирование изображений путем прорисовывания каждого вектора по отдельности используется в планшетных и рулонных графопостроителях (плоттерах) и фотоплоттерах, используемых, главным образом, для подготовки чертежей в машиностроении и архитектуре.

Альтернативным способом формирования изображения является его вывод «строка за строкой», по принципу телевизионного растра. Поэтому, собственно, способ построчного формирования изображения из отдельных микроэлементов (точек, или пикселей - от английского pixel) и называют растровым. Растровое построение изображения используется в современных дисплеях, принтерах и устройствах лазерного экспонирования фотоформ и офсетных форм.

Структурa данных, содержащая всю информацию, необходимую для вывода pастрового изображения, в виде прямоугольной таблицы, каждый элемент которой соответствует точке изображения, называется его битовой картой (bitmap). Строго говоря, bitmap действительно состоит из битов только для монохромных (черно-белых) выводных устройств.

Для цветных изображений каждому пикселю в битовой карте соответствует не один, а несколько бит - в зависимости от числа передаваемых оттенков цвета. Несмотря на это, термин bitmap часто применяется для устройств с любой глубиной цвета.

Хранение изображений в виде битовых карт требует весьма значительных объемов памяти и больших затрат времени на их обработку. Растровое описание достаточно плохо поддается масштабированию при неизменном разрешении или изменению разрешения при неизменных размерах - и то, и другое требует пересчета битовой карты на другое число элементов (ресэмплинга, от англ. sample - отсчет, замер). Ресэмплинг, особенно в сторону увеличения размеров bitmap, приводит либо к появлению грубых ступенек на краях элементов рисунка, либо к появлению нерезкости, размытости, расплывчатости изображения.

Поиск по сайту: