Растровая графика и векторная графика таблица: Растровая и векторная графика – таблица с недостатками и достоинствами

Форма урока: классно-урочная.

Место урока в учебном плане: первый урок по теме “Технология обработки графической информации”.

Структура урока:

1. 1. Орг. момент.
2. 2. Изучение нового материала (теоретическая часть), (слайды презентации). Презентация
3. 3. Первичное закрепление знаний.
4. 4. Д/з. Итог урока.

ХОД УРОКА

1. Проверьте, пожалуйста, готовность к уроку: учебник, тетрадь, дневник, пенал. Здравствуйте! Присаживайтесь!

2. Сегодня мы с вами приступаем к изучению следующей главы “Технология обработки графической информации”.

Одним из первых умений, которое приобретает человек в своей жизни, порой ещё даже не научившись говорить, является умение рисовать. Мы рисуем на бумаге, на асфальте, на холсте, на доске. Но в последнее время желающих рисовать всё больше привлекает компьютер.

Как вы думаете, почему?

Конечно. Мир компьютерной графики необъятен. Это и несколько миллионов цветов в палитре, это и возможность “оживить” картинку, это и различные эффекты, применить которые на обычной бумаге достаточно сложно или невозможно вообще. На компьютере можно дополнить понравившуюся картину великого художника своими персонажами, да ещё и заставить их двигаться. И всё это можно сделать, не имея специального образования!..

Мы с вами уже немного говорили о графической информации. В каких программах вы уже работали и создавали рисунки? (Paint, MS WORD)

Как вы думаете, делятся ли компьютерные изображения на различные типы или все они формируются одинаково? (Ответы детей)

Сейчас мы развеем ваши сомнения. Существует два типа графических изображений на компьютере: растровое и векторное.

Чем они отличаются, чем похожи, какое лучше: на все эти вопросы мы постараемся ответить в конце урока.

Итак, тема урока: “Растровая и векторная графика”. Откройте тетради, запишите дату и тему урока.

В течении урока мы с вами рассмотрим растровую и векторную графику и попробуем заполнить таблицу.

Рассмотрите две картинки. Можете ли вы сразу определить, где векторное, а где растровое изображение?

Трудно.

Рассмотрим сначала растровое изображение. Как вы думаете, от какого слова происходит название растровое изображение? Что такое растр, пиксель? Мы можем придавать цвет группе пикселей или отдельно каждому?

Что такое процесс масштабирования? Что происходит при масштабировании растрового изображения? (Теряется качество изображения)

Для чего нужно растровое изображение человеку, где он применяет его?

Применение для обработки изображений, требующей высокой точности передачи оттенков цветов и плавного перетекания полутонов. Например, для:

• ретуширования, реставрирования фотографий;
• создания и обработки фотомонтажа, коллажей;
• применения к изображениям различных спецэффектов;
• после сканирования изображения получаются в растровом виде.

Второй вид изображения это векторное.

В растровой графике базовым элементом изображения является точка (пиксель), а что является основой векторной графики?

Векторное изображение формируется из объектов (точка, линия окружность, прямоугольник…- графические примитивы).

Что происходит при изменении масштаба, посмотрите на изображение… (качество изображения не меняется).

Применение:

• для создания вывесок, этикеток, логотипов, эмблем и символьных изображений;
• для построения чертежей, диаграмм, графиков, схем;
• для рисованных изображений с четкими контурами, не обладающих большим спектром оттенков цветов;
• для моделирования объектов изображения;
• для создания 3-х мерных изображений;

Мы с вами рассмотрели растровую и векторную графику. Давайте вернёмся к нашей таблице и постараемся её заполнить. У вас у каждого она находиться на парте, положите её перед собой. (параллельно с обсуждением, заполняют)

	Растровая графика	Векторная графика
Как формируется изображение? (основной элемент)	Пиксель — минимальный участок изображения, цвет которого можно задать независимым образом.	Графические примитивы - точка, линия окружность, прямоугольник…
Как изменяется в процессе масштабирования?	Теряется качество изображения	Без потери качества
Область применения	Обработка изображения (фотомонтаж, коллаж),	Чертежи, схемы, логотипы….
Примеры графических редакторов

Последнюю строчку заполните дома после того как прочитаете §2.1 в ученике.

Давайте запишем домашнее задание. У: §2.1 читать, заполнить таблицу.

Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов, можно сравнить с построением изображения из мозаики.

Вся информация, которую обрабатывает компьютер, должна быть представлена двоичным кодом с помощью двух цифр: 0 и 1. Если 0 то точка не закрашена, если 1 то точка закрашена (пример чёрно-белого изображения).

Кодирование векторного изображения.

Для каждого примитива задаются координаты и цвет. Рассмотрим координаты.

Точка: (х, у)

Линия: (х1, у1)-координаты начала и (х2, у2) - координаты конца линии

Прямоугольник: задаётся координатами вершин, расположенных по диагонали (х1, у1) и

(х2, у2). Окружность: (х, у) координаты центра и R-радиус.

Рассмотрим пример кодирования векторного изображения.

По имеющимся описаниям восстановите рисунки.

1. Прямоугольник (10, 50), (60, 20)
Прямоугольник (20, 70), (30, 50)
Прямоугольник (60, 80), (90, 20)
Прямоугольник (70, 70), (80, 50)
Окружность (30, 20), 10
Окружность (70, 20), 10

2. Установить 10, 20

Линия к 30, 50
Линия к 20, 50
Линия к 40, 80
Линия к 60, 50
Линия к 50, 50
Линия к 70, 20
Линия к 50, 20
Линия к 50, 10
Линия к 30, 10
Линия к 30, 20
Линия к 10, 20

Подведение итогов. Сегодня на уроке мы с вами познакомились с растровой и векторной графикой. Рассмотрели чем они отличаются. Можете ли вы определить какая графика лучше? Конечно, нет, т. к. область применения совершенно разные. Для работы с фотографиями лучше растровая, а для построения схем используют векторную.

Д/з.

Сравнение векторной и растровой графики

Векторная графика

Векторная графика представляет изображение как набор геометрических примитивов. Обычно в качестве них выбираются точки, прямые, окружности, прямоугольники, а также как общий случай, сплайны некоторого порядка. Объектам присваиваются некоторые атрибуты, например, толщина линий, цвет заполнения. Рисунок хранится как набор координат, векторов и других чисел, характеризующих набор примитивов. При воспроизведении перекрывающихся объектов имеет значение их порядок.

Растровая графика

Растровая графика всегда оперирует двумерным массивом (матрицей) пикселей. Каждому пикселю сопоставляется значение — яркости, цвета, прозрачности — или комбинация этих значений. Растровый образ имеет некоторое число строк и столбцов.

Без особых потерь растровые изображения можно только лишь уменьшать, хотя некоторые детали изображения тогда исчезнут навсегда, что иначе в векторном представлении. Увеличение же растровых изображений оборачивается «красивым» видом на увеличенные квадраты того или иного цвета, которые раньше были пикселями.

Суть принципа точечной графики: если надо закодировать какой-то объект, то на него «накладываем» сетку и создаем матрицу (таблицу) той же размерности, заполняя единицами ячейки, наложенные на объект, и нулями вне объекта. Если границы оригинального объекта параллельны границам ячеек сетки, получается идеальная матрица (bitmap) из нулевых и единичных битов, которая представляет закодированное изображение объекта. Если эту матрицу вывести на экран или принтер или на диск для хранения, то получим оттиск объекта. Таким образом, с помощью отдельных блоков можно закодировать изображение любого объекта — известный древний способ рисования по клеточкам!

Сравнение изображений векторной и растровой графики

Достоинства растровой графики:

1. Каждый пиксел независим друг от друга.
2. Техническая реализуемость автоматизации ввода (оцифровки) изобразительной информации. Существует развитая система внешних устройств для ввода изображений (к ним относятся сканеры, видеокамеры, цифровые фотокамеры, графические планшеты).
3. Фотореалистичность (можно получать живописные эффекты, например, туман или дымку, добиваться тончайшей нюансировки цвета, создавать перспективную глубину и нерезкость, размытость и т.д.)
4. Форматы файлов, предназначенные для сохранения точечных изображений, являются стандартными, поэтому не имеет решающего значения, в каком графическом редакторе создано то или иное изображение.

Недостатки растровой графики:

1. Объём файла точечной графики однозначно определяется произведением площади изображения на разрешение и на глубину цвета (если они приведены к единой размерности). При этом совершенно неважно, что отображено на фотографии: белый снежный пейзаж с одиноким столбом вдалеке, или сцена рок-концерта с обилием цвета и форм. Если три параметра одинаковы, размер файла будет практически одинаковым.
2. Сильные искажения при малейшей трансформации.
3. Невозможность увеличения изображений.

Достоинства векторной графики:

1. Векторная графика — очень экономичный способ кодирования. Она экономна в плане объемов дискового пространства, необходимого для хранения изображений: это связано с тем, что сохраняется не само изображение, а только некоторые основные данные, используя которые программа всякий раз воссоздает изображение заново. Кроме того, описание цветовых характеристик ненамного увеличивает размер файла.
2. Свобода трансформации. Векторное изображение можно вращать, масштабировать без потери качества изображения. Объекты векторной графики просто трансформируются и ими легко манипулировать, что не оказывает практически никакого влияния на качество изображения.
3. Аппаратная независимость. Векторная графика «работает» с идеальными объектами, которые сами приноравливаются к изменениям: можно не знать, для каких устройств делается тот или иной документ. Векторная графика максимально использует возможности разрешающей способности любого выводного устройства: изображение всегда будет настолько качественным, насколько способно данное устройство.

Недостатки векторной графики:

1. Программная зависимость. Каждая программа строит кривые Безье по своим алгоритмам. (Например, формат .cdr программы Corel Draw не описан и является нестандартным). Часто необходимо конвертирование. Каждая программа сохраняет данные в своем собственном формате, поэтому изображение, созданное в одном векторном редакторе, как правило, не конвертируется в формат другой программы без погрешностей. Некоторые эффекты, примененные в одном редакторе, не будут поддерживаться другими.
2. Сложность векторного принципа описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации, хотя эта проблема активно и весьма успешно разрабатывается.
3. Векторная графика действительно ограничена в чисто живописных средствах и не предназначена для создания фотореалистичных изображений.

Вывод:   Векторная графика и Растровая графика используются  при разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий В Интернете.Большинство графических редакторов, предназначенных для работы с растровыми иллюстрациями, ориентированы не столько на создание изображений, сколько на их обработку. В рекламных агентствах В дизайнерских бюро В редакциях и издательствах. Большинство векторных редакторов предназначены, в первую очередь, для создания иллюстраций и в меньшей степени для их обработки. В оформительских работах, основанных на применении шрифтов и простейших геометрических элементов. Каждый сам для себя решает какое из направлений графики ему ближе, с чем будет удобнее работать для достижения определенных целей.

Используемые источники:

Преобразование растрового графика в таблицу данных / Хабр

Такие задачи иногда возникают. Например, совсем недавно мне в руки попали данные натурного эксперимента, проводившегося 10 лет назад. Те графики, которые мне необходимы, оказались оформлены в виде… обычных растровых *.bmp-файлов. Таблиц со значениями среди материала по эксперименту не оказалось. А таблицы значений очень бы пригодились, ведь эти данные надо сравнить с моими результатами моделирования, а потом оформить всё это дело на должном уровне.

Эта проблема возникала ещё пару раз в прошлом. Например, когда я помогал моей любимой женщине делать курсовой по электрическим машинам — расчеты вели в Maple, а большинство расчетных данных имелись в учебнике Копылова в виде графиков. И это тоже растр. И много было попорчено крови, прежде чем нужные таблицы было вбиты нами в программу.

В общем, если у человека нет проблем, он их придумывает, чтобы успешно и героически их решать. Почесав затылок и вооружившись гуглом я стал искать не слишком болезненное решение задачи.

Понятно, что первый этап — растровые графики надо превратить в векторные. А из векторного формата, особенно если он открытый, числовые даные можно вытащить, маштабировать и превратить в таблицу.

Первым делом я опробовал Inkscape. Редактор этот я использую очень часто — несмотря на то что начало работы с ним давалось тяжело, на сегодня он — главный инструмент для рисования различных картин для статей, докладов и прочей научной документации.

Однако автоматические средства векторизации с задачей не справились, вернее справились, но не так как хотелось бы. Вполне возможно, что я не до конца разобрался с ними. В любом случае, попытки использовать Inkscape были оставлены на неопределенный срок и взор снова обратился к гуглу.

Ответ был найден… на ЛОРе! Ответом стал — Easy Trace Pro. По словам авторов эта программа — интелектуальный трассировщик картографических данных, и предназначена для векторизации карт.

Данная программа — проприетарное ПО для OS Windows, однако, вместе с платной версией 9 авторами предалагается полнофункциональная предыдущая версия — 7.99 для бесплатного скачивания и неограниченного использования. Кроме того, на сайте есть инструкция по запуску Easy Trace с помощью wine. Последнее я не пробовал — запустил виртуальную машину с виндой и установил бесплатную версию.

Результат превзошел мои ожидания. Возможно, использованная техника это очередной «велосипед», но она дала свои плоды, и если Вам это тоже интересно — прошу под кат.

Итак, у нас есть растровый график. По хорошему для данного примера надо бы взять тот график по эксперименту, что вызвал весь сыр-бор. Но (не надо кидать в меня тапком) я не буду его публиковать. Данные переданы мне для личного использования, а разрешения на публикацию никто не давал, а я не спрашивал. Так что для иллюстрации решения задачи возьмем мой график, предварительно превратив его в растровый, например в тот же PNG. PNG взят, чтобы пощадить время и нервы моих читателей, для ускорения загрузки картинки.

Устанавливаем Easy Trace Pro и создаем там новый проект на основе растрового файла

Задаем единицы измерения и положение начала координат — я взял миллиметры и левый нижний угол

В итоге наш проект готов

Векторизация растра это процесс не исключающий ручной труд. Тем более здесь несколько графиков, мои данные эксперимента тоже были такого плана. Поэтому, первое что мы делаем — выбираем цвет, по которому будет производится трассировка

Инструменты -> Трассировка -> Набор цветов

Мышинным курсором наводимся на нужный график и после появления в окошке у курсора нужного цвета кликаем.

На этом скрине курсор мыши не получился — видимо стесняется, но выбранный график видно на следующем скрине — он подсвечен розовым

Теперь будем трассировать. Руководство к программе я не читал, так что действовал на обум, и надо сказать, программа достаточно дружественна для нового пользователя

Инструменты -> Трассировка -> Криволинейная

После этого щелкаем курсором в начало графика

И программа чертит вдоль кривой графика довольно длинную линию, выбирая её из всего содержимого по заданному нами цвету. И останавливается только там, где её непонятно, куда идти дальше. На скриншоте видно — наткнулась на высокочастотную «мазню». Этот участок придется аккуратно пройти вручную

После того как мы минуем его, трассировка уверенно рванет дальше, точно идя по кривой графика

и опять остановится. До конца идти придется вручную, но очевидно, что для достаточно гладких кривых, процесс будет проходить автоматически без помех.

После того как мы прошли весь график, у нас имеется векторная кривая, которую надо конвертировать в таблицу точек.

Файл -> Экспорт

В появившемся окне выбираем формат.

Надо сказать, выбор не велик, и единтвенная позиция, которая нас заинтересует это CSV, который можно будет открыть в Excel или LibreOffice Calc. Далее настраиваем параметры экспорта, в частности выбираем векторный слой, в котором расположен наш график

задаем имя файла

и обращаем внимание на тип разделителя колонок данных — запятая, что стоит по умолчанию, нас устроит

Всё, в файле graph.csv имеются данные, снятые с растрового графика.

Естественно, нас интересуют X, Y не в миллиметрах от левого нижнего угла, а единицы измерения, отложенные по осям. Кроме того, необходимо скорректировать положение начала координат. Этим мы займемся в LibreOffice Calc, хотя можно использовать и любое другое ПО, подходящее для обработки массивов данных.

Открываем таблицу данных в LibreOffice Calc.

Здесь обращаем внимание на кодировку, язык выбираем «вражеский» — дабы разделителем целой и дробной части была точка. Импортируем таблицу начиная с 4-й строки, игнорируя два последних столбца с нулями. Жмем ОК и получаем таблицу данных.

Теперь скорректируем ноль. Для этого измерим, на каком расстоянии находится ноль от нижнего и левого края картинки. От левого очевидно на 15,325 мм, так как это первая точка графика. Вычитаем это значение из всех значений первого столбца.

Ордината первой точки тоже равна нулю, значит из второго столбца надо вычесть 69,342. Но это в данном случае. В противном случае, в Easy Trace есть линеечка, которой можно определить смещение нуля.

Готово, нуль находится там где надо. Теперь вычислим масштаб по осям. Обмерим линейкой ось времени и ось ординат. Выходит такой расклад: 20 секундам соответствует 184,4 мм оси абсцисс, а 600 килоньтонам — 80,4 мм оси ординат. По пропорции корректируем значения с столбца C и D нашей таблицы.

В общем, ура — у нас есть таблица данных, выдранная из растрового графика. Осталось проверить насколько это всё соответствует истине.

Для исходного графика из примера у меня имеются данные (сам же их и получил), поэтому я просто построю оба графика и мы сравним их

Совпадение хромает лишь в местах, где линия графика была смазана на растре, но при должной сноровке можно было подогнать её и получше.

Тем не менее, у нас есть таблица данных, которые можно строить в вектор, интерполировать, и обрабатывать так, как нам требуется.

Изложенный подход довольно бесхитростный и доступен каждому. Сам делаю это впервые, по первой сработавшей подсказке, поэтому могу не ориентироваться в технике подобных работ. Если читатель может предложить что-то более рациональное, то автор открыт для конструктивной критики.

Благодарю за внимание!

P.S.: Easy Trace Pro прекрасно запускается и работает под wine, так что необходимости в виртуальной Windows нет

Конспект урока «Сравнение растровых и векторных изображени»

(Г) Учащиеся в группах изучают свою тему, создают постер и защищают его.

(ФО) Взаимооценивание по методу «Две звезды, 1 пожелание)».

Рефлексия метод «Вопрос ответ»

—        что такое компьютерная графика?

—        какие типы графики существует?

—        где применяется компьютерная графика?

—        как характеризовать и сравнивать растровые и векторные изображения?

В течении урока мы с вами рассмотрим растровую и векторную графику и попробуем заполнить таблицу.

             Растровая графика. 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.

Качество растрового изображения зависит от размера изображения – пространственного разрешения (количества пикселей по горизонтали и вертикали) и количества цветов, которые можно задать для каждого пикселя.

Растровые изображения очень чувствительны к масштабированию (увеличению или уменьшению). При уменьшении растрового изображения несколько соседних точек преобразуются в одну, поэтому теряется различимость мелких деталей изображения. При увеличении изображения увеличивается размер каждой точки и появляется ступенчатый эффект, который можно увидеть невооруженным глазом.

Векторная графика. Если в растровой графике базовым элементом изображения является точка, то в векторной графике – линия. Линия описывается математически как единый объект, и потому объем данных для отображения объекта средствами векторной графики существенно меньше, чем в растровой графике. Линия – элементарный объект векторной графики.

Компьютер хранит элементы изображения (линии, кривые, фигуры) в виде математических формул. При открытии файла программа прорисовывает элементы изображения по их математическим формулам (уравнениям).

Векторное изображение масштабируется без потери качества: масштабирование изображения происходит при помощи математических операций: параметры примитивов просто умножаются на коэффициент масштабирования.

Изображение может быть преобразовано в любой размер 
(от логотипа на визитной карточке до стенда на улице) и при этом его качество не изменится.

Векторные файлы имеют сравнительно небольшой размер, т.к. компьютер запоминает только начальные и конечные координаты элементов изображения -этого достаточно для описания элементов в виде математических формул. Размер файла как правило не зависит от размера изображаемых объектов, но зависит от сложности изображения: количества объектов на одном рисунке  Понятие «разрешение» не применимо к векторным изображениям.

    Векторные файлы имеют сравнительно небольшой размер, чем растровые изображения, «не фотографичны». 

Для обработки изображений на компьютере используются специальные программы — графические редакторы.

Графический редактор — это программа создания, редактирования и просмотра графических изображений.

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. Сюда также можно добавить Macromedia Flash MX.

Программы для работы с векторной графикой:

Corel Draw

Adobe Illustrator

Fractal Design Expression

Macromedia Freehand

Применение:

Ø  для создания вывесок, этикеток, логотипов, эмблем и пр. символьных изображений;

Ø  для построения чертежей, диаграмм, графиков, схем;

Ø  для рисованных изображений с четкими контурами, не обладающих большим спектром оттенков цветов;

Ø  для моделирования объектов изображения;

Ø  для создания 3-х мерных изображений;

Форматы графических файлов
Форматы графических файлов определяют способ хранения информации в файле (растровый или векторный).

Bit MaP image (BMP) — универсальный формат растровых графических файлов, поддерживается многими графическими редакторами.

Graphics Interchange Format (GIF) — формат растровых графических файлов. Рекомендуется для хранения изображений, создаваемых программным путем (диаграмм, графиков и так далее). Используется для размещения графических изображений на Web-страницах в Интернете.

Joint Photographic Expert Group (JPEG) — формат растровых графических файлов для отсканированных фотографий и иллюстраций.

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

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

Что такое растровые данные?—Справка | ArcGIS for Desktop

В простейшем варианте растровые данные состоят из матрицы ячеек (или пикселов), которая организована в строки и столбцы (сетку), где каждая ячейка содержит значение, несущее некую информацию, например температуру. Растры – это цифровые аэрофотоснимки, спутниковые снимки, цифровые фотографии и даже сканированные бумажные карты.

Данные хранятся в растровом формате, отображающем явление реального мира:

• Тематические данные (также именуемые дискретными) могут отображать, например типы землепользования или почвенные данные.
• Непрерывные данные содержат информацию о таких показателях, как температура, высота над уровнем моря, либо спектральную информацию – в случае с аэрофото- и космическими снимками.
• Изображения могут представлять собой, в том числе сканированные карты и фотографии зданий.

Тематические и непрерывные растры могут быть отображены как слои данных наряду с другой географической информацией на вашей карте, но обычно они используются в качестве исходных данных для осуществления пространственного анализа с помощью дополнительного модуля ArcGIS Spatial Analyst. Растровые изображения часто используются в качестве атрибутов в таблицах – они могут быть показаны вместе с вашими географическими данными и использоваться для передачи дополнительной информации о картографических объектах.

Подробнее о тематических и непрерывных данных

Если структура растра является простой, он может применяться для решения большого количества задач. В ГИС направления использования растровых данных можно разделить на четыре основные категории:

• Растры как базовые карты

  Типичным использованием растровых данных в ГИС является их применение в качестве фонового для показа векторных слоев изображения. Например, ортофотоснимки, показываемые под другими слоями, будут свидетельствовать о том, что слои карты пространственно упорядочены и отображают реальные объекты, а также будут являться источником дополнительной информации. Существуют три основных типа растровых базовых карт – это ортотрансформированные аэрофотоснимки, спутниковые снимки и сканированные карты. Растр, показанный ниже, используется в качестве базовой карты для карты дорог.

• Растры как карты поверхности

  Растры отлично подходят для показа данных, непрерывно изменяющихся в пространстве (поверхностей). Они являются отличным способом хранения непрерывного поля значений в виде поверхности. А кроме того, обеспечивают отображение поверхностей с использованием регулярно расположенных значений. Значения высоты, измеренные с поверхности земли, являются наиболее типичным источником материала для карт поверхностей. Однако для осуществления пространственного анализа могут использоваться и поверхности, отображающие значения количества выпавших осадков, температуры, концентрации, плотности населения и т.д. Расположенный ниже растр отображает рельеф: зеленым цветом показываются низкие участки, а красным, розовым и белым – ячейки, имеющие большие значения высоты.

• Растры как тематические карты

  Растры отображают тематические данные, которые могут быть получены путем анализа других данных. Типичным применением анализа является классификация спутникового изображения по типам землепользования. Как правило, во время этой процедуры значения яркости пикселов в различных каналах многозональных данных делятся на классы (например, по типам растительности) и классам присваиваются значения категорий. тематические карты могут также быть результатом операций геообработки, комбинирующих данные из различных источников: векторных, растровых и данных terrain. К примеру, можно обработать информацию с помощью модели геообработки с целью создания набора растровых данных, подходящего вам для решения конкретных задач. Ниже приведен пример классифицированного набора растровых данных по типам землепользования.

• Растры как атрибуты объектов

  Растры, использующиеся в качестве атрибутов объектов, – это цифровые снимки, сканированные документы и рисунки, имеющие отношение к какому-то географическому объекту или местоположению. Слой участков может сопровождаться сканированными юридическими документами, описывающими последние сделки, совершенные с участками, а слой со входами в пещеру – соответствующими изображениями, связанными с точечными объектами. Ниже представлено цифровое изображение большого старого дерева, использующееся в качестве атрибута слоя городского ландшафта.

С какой целью данные хранятся в растровом виде?

Иногда у вас не будет другого варианта, кроме как хранить ваши данные в растровом виде: например снимки доступны лишь в растровом представлении. Однако есть масса других объектов (например, точечных) и измерений (например, количества выпавших осадков), которые можно хранить не только в растровом, но и в векторном виде.

Преимущества хранения данных в растровой форме:

• Простая структура данных – матрица ячеек со значениями координат и иногда связанных с атрибутивной таблицей
• Предназначенность для расширенного пространственного и статистического анализа данных
• Возможность отображения непрерывных поверхностей и осуществления их анализа
• Возможность хранения точек, линий, полигонов и поверхностей
• Возможность осуществления простых оверлеев с использованием сложных наборов данных

Есть, однако и иные соображения относительно хранения данных в растровом виде, которые, возможно, убедят вас хранить их в векторном виде. Например:

Подробнее об отображении объектов в наборе растровых данных

Основные характеристики растровых данных

В наборах растровых данных каждая ячейка, называемая пикселом, содержит значение. Значения ячеек могут отображать: категории классификации, значения показателей, высоту или спектральную яркость. Категориями классификации могут быть, например, типы землепользования (газоны, леса, дороги и др.) Значение какого-либо показателя несет информацию о земной гравитации, шумовом загрязнении или количестве выпавших осадков. Высота (расстояние) отображает высоту земной поверхности над уровнем моря, которая может использоваться для вычисления крутизны и направления склонов, свойств речных бассейнов и др. Спектральные значения мы видим в спутниковых и аэрофотоснимках – они соответствуют отражательной способности и цвету подстилающей поверхности.

Значения ячеек растра могут быть положительные или отрицательные, целочисленные или с плавающей точкой. Целые значения обычно используются для показа категорий (дискретных данных), а значения с плавающей точкой – для отображения непрерывных полей. Для получения дополнительной информации о дискретных и непрерывных данных см. раздел Дискретные и непрерывные данные. Ячейки также могут иметь значение NoData, означающее отсутствие данных. Для получения информации о NoData обратитесь к разделу NoData в наборах растровых данных.

Растры хранятся в виде упорядоченного списка значений ячеек, например: 80, 74, 62, 45, 45, 34 и т.д.

Территория (или поверхность), отображаемая ячейкой, имеет такую же ширину и высоту, поскольку представляет собой тот же самый участок поверхности, который показан на растре. К примеру, растр высот земной поверхности (т. е. ЦМР) может покрывать территорию в 100 кв. км. Если такой растр состоит из 100 ячеек, каждая ячейка будет отображать 1 кв. км (т.е. участок поверхности размером 1 км х 1 км).

Размеры ячеек могут быть большими или маленькими – в зависимости от того, насколько точно нужно передать поверхность и объекты на ней: это может быть кв. км, кв. футы и даже кв. см. Размер ячейки определяет, насколько качественно или, наоборот, грубо будут отображены объекты на растровом изображении. Чем меньше размер, тем более сглаженным и детализированным будет ваш растр. Однако с увеличением числа ячеек будет увеличиваться и длительность процесса, а также занимаемый растром объем дискового пространства. Если размер ячейки будет слишком большим, может потеряться часть информации и мелкие объекты могут пропасть с изображения. Например, если размер ячейки будет больше, чем ширина дороги, дорога на таком растре может не читаться. На расположенном ниже рисунке вы увидите, как простой полигональный объект будет отображаться в наборах растровых данных с различными размерами пикселов.

Местоположение каждой ячейки определяется строкой и столбцом матрицы, в которых расположена данная ячейка. По существу матрица представляет собой Декартову систему координат, в которой строки матрицы параллельны оси x, а столбцы – оси y. Номера строк и столбцов начинаются с 0. На показанном ниже примере, если растр находится в системе координат проекции Universal Transverse Mercator (UTM) и имеет размер ячейки, равный 100, то ячейка, находящаяся в пятой строке и первом столбце, будет иметь координаты x=300500, y=5900600.

Подробнее о преобразовании набора растровых данных

Часто вам необходимо будет задавать экстент растра. Экстент определяется верхней, нижней, левой и правой координатами прямоугольника, покрытого растром, как показано ниже.

Связанные темы

Raster vs Vector — Indy Imaging Inc.

Существует два типа файлов цифровой графики — растровые и векторные. Растровые изображения состоят из пикселей. Векторные изображения состоят из сотен тысяч крошечных линий и кривых (или путей) для создания изображения.

Обзор растра

Растровые изображения часто называют растровыми изображениями, потому что они состоят из миллионов крошечных квадратов, называемых пикселями. Вы можете определить растровое или растровое изображение, внимательно посмотрев на него.Если вы увеличите масштаб, вы сможете увидеть квадратные очертания каждого пикселя (особенно по краям, где есть резкие цветовые контрасты).

Растровые изображения обычно имеют больший размер файлов, чем их векторные изображения. Более высокие настройки PPI (пикселей на дюйм) также способствуют увеличению размера файлов, поскольку программное обеспечение должно отслеживать и иметь возможность отображать каждый пиксель. Размер файла может стать проблемой, если хранилище или пространство на сервере ограничены, или если файлы должны быть переданы в электронном виде.

Векторная графика

Векторные изображения, состоящие из тонких линий и кривых, известных как пути, основаны на математической теории. Векторная графика должна создаваться в компьютерном программном обеспечении, которое предназначено для создания этого замысловатого каркасного изображения, и каждая линия включает определенные положения узлов, положения узлов, длины линий и кривые.

Любой из линий и кривых на изображении можно присвоить значение цвета. Благодаря такому определенному шаблонному подходу к рисованию каждое изображение можно изменять и масштабировать многократно и без ограничений, не теряя разрешения или не становясь мутным или пиксельным.

Вы можете идентифицировать векторное изображение по его краям — векторное изображение всегда будет гладким, независимо от того, насколько оно велико или насколько близко вы увеличиваете масштаб. Текст — один из наиболее распространенных типов векторных изображений. Например, независимо от того, насколько вы увеличиваете размер шрифта, его внешний вид никогда не меняется.

Еще одно преимущество использования векторных изображений — это экономия размера файла. Поскольку файлы идентифицируются только математическими описаниями, а не отдельными пикселями, файлы часто намного меньше, чем файлы растровых копий.Поэтому векторные изображения часто легко передать с одного компьютера на другой и через Интернет.

Растр и вектор могут находиться в одном файле!

Хотя Adobe Illustrator в первую очередь является векторной программой, в ней доступны некоторые растровые элементы, такие как тени или внешнее свечение. Аналогичным образом, Adobe Photoshop теперь позволяет работать с векторными объектами (называемыми смарт-объектами) в рамках традиционно основанной на растре программы. Не путайте … эта дополнительная гибкость в программах проектирования по-прежнему не отменяет традиционную мудрость:

Растр = фотографии = невозможно увеличить без размытия.

Вектор = шрифты / созданные в программе иллюстраций (AI) = возможность увеличения без потери качества

В статье объясняется, что такое векторная графика

Для чего используется векторная графика?

Векторная и растровая графика используются во многих областях, но есть тонкие нюансы и различия.

Веб-графика

Векторная графика.Поскольку векторная графика позволяет создавать четкие изображения, масштабируемые до любого размера, они идеально подходят для рисования любых веб-иллюстраций, включая значки, диаграммы, схемы и т. Д. Если вам нужны идеальные контуры без размытия, векторная графика — это то, что вам нужно. Проблема в том, что чем сложнее становится векторное изображение, тем оно тяжелее. Таким образом, использовать его на веб-сайте сложно с точки зрения скорости, несмотря на то, что качество векторной графики может быть гораздо более высоким.

Растровая графика также используется на веб-сайтах, но обычно требует большего внимания.Чаще всего растровое изображение используется в качестве фона или в виде картинок или фотографий в разделах страниц сайта. Для этого необходимо убедиться, что графика достаточно хорошего качества для отображения на устройствах с более высоким разрешением экрана. Растровая графика также требует оптимизации, чтобы размер изображений не был слишком большим и не перегружал страницу.

Графика в печати

Векторная графика — отличное решение для печати, опять же из-за ее масштабируемости без потери качества.Его главное преимущество в том, что созданное изображение можно разместить на печатных объектах любого размера, от визиток до рекламных щитов, и оно будет одинаково хорошо смотреться на любой поверхности. У каждой типографии чаще всего свои требования к графике для печати, а преимущество векторного формата в том, что вы можете менять настройки в зависимости от ситуации.

Растр в печати чаще всего используется в виде фотографий или картинок, но здесь также необходимо следить за тем, чтобы размер растрового изображения соответствовал размеру печати, поскольку, если изображение физически меньше требуемого формата печати, результат вас разочарует.

Графика на иллюстрации

Разница между векторной и растровой иллюстрацией в основном заключается в стиле создания изображения. Поскольку подробные и сложные иллюстрации чаще всего сохраняются в растровом формате, разница наблюдается еще на этапе создания внешнего вида рисунка. Растр позволяет добиться реалистичных цветовых переходов, подобных рисованию на бумаге или фотографиях, а вектор часто используется для более стилизованной графики с четкими линиями и формами.Однако современные программы для рисования помогают изменять векторную графику и добавлять к ней тени, эффекты и текстуры, что также позволяет добиться очень интересных результатов. Современная тенденция современных иллюстраторов — комбинировать в своих иллюстрациях векторную и растровую графику.

Графика в мобильных приложениях и программах

Для рисования интерфейсов и иконок в приложении чаще всего используется векторная графика. Это позволяет облегчить вес самого приложения, а также оптимизировать работу интерфейса для дизайнеров и разработчиков.Растровая графика используется в интерфейсах в виде картинок, иллюстраций или фотографий. Вы можете использовать растровые значки и элементы интерфейса, но это добавляет в работу нюансы, такие как сохранение элементов нескольких размеров для отображения на устройствах с разным разрешением экрана.

Иллюстрации к статье созданы Максом Лазором и Евгением Бузуком.

Пересмотрено в марте 2021 г.

Добавление векторной графики в Интернет — Изучите веб-разработку

Векторная графика очень полезна во многих случаях — они имеют небольшие размеры файлов и хорошо масштабируемы, поэтому они не пикселизируются при увеличении или увеличении до большого размера. В этой статье мы покажем вам, как добавить его на вашу веб-страницу.

Примечание: Эта статья не предназначена для обучения вас SVG; что это такое и как добавить его на веб-страницы.

В сети вы будете работать с двумя типами изображений — растровых изображений и векторных изображений :

• Растровые изображения определяются с использованием сетки пикселей — файл растрового изображения содержит информацию, показывающую, где именно должен быть размещен каждый пиксель и какого именно цвета он должен быть.Популярные растровые веб-форматы включают Bitmap ( .bmp ), PNG ( .png ), JPEG ( .jpg ) и GIF ( .gif .)
.
• Векторные изображения определяются с использованием алгоритмов — файл векторного изображения содержит определения формы и пути, которые компьютер может использовать для определения того, как изображение должно выглядеть при визуализации на экране. Формат SVG позволяет нам создавать мощную векторную графику для использования в Интернете.

Чтобы дать вам представление о разнице между ними, давайте рассмотрим пример.Вы можете найти этот пример в прямом эфире в нашем репозитории Github как vector-versus-raster.html — он показывает два, казалось бы, идентичных изображения рядом, красной звезды с черной тенью. Разница в том, что левый — это PNG, а правый — изображение SVG.

Разница становится очевидной при увеличении масштаба страницы — изображение PNG становится пиксельным при увеличении, поскольку оно содержит информацию о том, где должен быть каждый пиксель (и какого цвета). При увеличении размер каждого пикселя увеличивается, чтобы заполнить несколько пикселей на экране, поэтому изображение начинает выглядеть блочно.Однако векторное изображение по-прежнему выглядит красивым и четким, потому что независимо от того, какого оно размера, алгоритмы используются для обработки форм на изображении, а значения масштабируются по мере увеличения.

Примечание: На самом деле все изображения выше — это PNG-изображения, где левая звезда в каждом случае представляет растровое изображение, а правая звезда — векторное изображение. Опять же, перейдите к демонстрации vector-versus-raster.html для реального примера!

Более того, файлы векторных изображений намного легче, чем их растровые эквиваленты, потому что они должны содержать только несколько алгоритмов, а не информацию о каждом пикселе изображения по отдельности.

SVG — это язык на основе XML для описания векторных изображений. Это в основном разметка, как и HTML, за исключением того, что у вас есть много разных элементов для определения фигур, которые вы хотите отобразить в своем изображении, и эффектов, которые вы хотите применить к этим фигурам. SVG предназначен для разметки графики, а не содержимого. В самом простом случае у вас есть элементы для создания простых форм, например и . Более продвинутые функции SVG включают (преобразование цветов с помощью матрицы преобразования), (анимация частей векторной графики) и (применение маски поверх изображения.)

В качестве простого примера следующий код создает круг и прямоугольник:

Это создает следующий результат:

Из приведенного выше примера может показаться, что SVG легко кодировать вручную. Да, вы можете вручную кодировать простой SVG в текстовом редакторе, но для сложного изображения это быстро становится очень трудным.Для создания изображений SVG большинство людей используют редактор векторной графики, такой как Inkscape или Illustrator. Эти пакеты позволяют создавать различные иллюстрации с помощью различных графических инструментов и создавать приближенные изображения фотографий (например, функция Trace Bitmap в Inkscape).

SVG имеет некоторые дополнительные преимущества помимо описанных выше:

• Текст в векторных изображениях остается доступным (что также приносит пользу вашему SEO).
SVG
• хорошо поддаются стилизации / написанию сценариев, потому что каждый компонент изображения представляет собой элемент, который можно стилизовать с помощью CSS или создать сценарий с помощью JavaScript.

Так зачем кому-то использовать растровую графику вместо SVG? Что ж, у SVG есть некоторые недостатки:

• SVG может очень быстро усложняться, а это означает, что размеры файлов могут увеличиваться; сложные SVG-файлы также могут занимать значительное время обработки в браузере.
SVG
• может быть сложнее создать, чем растровые изображения, в зависимости от того, какое изображение вы пытаетесь создать.
• SVG не поддерживается в старых браузерах, поэтому может не подходить, если вам нужно поддерживать старые версии Internet Explorer на вашем веб-сайте (поддержка SVG началась с IE9. )

Растровая графика, возможно, лучше подходит для изображений сложной точности, таких как фотографии, по причинам, описанным выше.

В этом разделе мы рассмотрим различные способы добавления векторной графики SVG на свои веб-страницы.

Быстрый способ:

Чтобы встроить SVG через элемент , вам просто нужно указать его в атрибуте src, как и следовало ожидать. Вам понадобится атрибут height или width (или оба, если ваш SVG не имеет собственного соотношения сторон).Если вы еще этого не сделали, прочтите Изображения в HTML.

Плюсы

• Быстрый знакомый синтаксис изображений со встроенным текстовым эквивалентом, доступный в атрибуте alt .
• Вы можете легко превратить изображение в гиперссылку, вложив в элемент .
• Файл SVG может быть кэширован браузером, что ускоряет загрузку любой страницы, использующей изображение, загруженное в будущем.

Минусы

• Вы не можете управлять изображением с помощью JavaScript.
• Если вы хотите управлять содержимым SVG с помощью CSS, вы должны включить встроенные стили CSS в свой код SVG. (Внешние таблицы стилей, вызванные из файла SVG, не действуют.)
• Вы не можете изменить стиль изображения с помощью псевдоклассов CSS (например, : focus ).

Устранение неполадок и кросс-браузерная поддержка

Для браузеров, не поддерживающих SVG (IE 8 и ниже, Android 2.3 и ниже), вы можете ссылаться на PNG или JPG из своего атрибута src и использовать атрибут srcset (который распознают только недавние браузеры) для ссылки на SVG. В этом случае только поддерживающие браузеры будут загружать SVG — старые браузеры вместо этого будут загружать PNG:

Вы также можете использовать SVG в качестве фоновых изображений CSS, как показано ниже. В приведенном ниже коде старые браузеры будут придерживаться понятного им PNG, в то время как новые браузеры будут загружать SVG:

  фон: url ("fallback.png ") центр без повтора;
фоновое изображение: url ("image.svg");
размер фона: содержать;
  

• Включение SVG в строку сохраняет HTTP-запрос и, следовательно, может немного сократить время загрузки.
• Вы можете назначить class es и id s элементам SVG и стилизовать их с помощью CSS, либо внутри SVG, либо где бы вы ни поместили правила стиля CSS для своего HTML-документа.Фактически, вы можете использовать любой атрибут представления SVG в качестве свойства CSS.
• Встраивание SVG — единственный подход, который позволяет вам использовать взаимодействия CSS (например, : focus ) и анимацию CSS на вашем изображении SVG (даже в вашей обычной таблице стилей).
• Вы можете превратить разметку SVG в гиперссылку, заключив ее в элемент .

Минусы

• Этот метод подходит только в том случае, если вы используете SVG только в одном месте. Дублирование делает обслуживание ресурсоемким.
• Дополнительный код SVG увеличивает размер вашего HTML-файла.
• Браузер не может кэшировать встроенный SVG, поскольку он кэширует обычные ресурсы изображения, поэтому страницы, содержащие изображение, не будут загружаться быстрее после загрузки первой страницы, содержащей изображение.
• Вы можете включить резервную копию в элемент , но браузеры, поддерживающие SVG, по-прежнему загружают резервные изображения. Вам нужно взвесить, действительно ли оправданы дополнительные накладные расходы, просто для поддержки устаревших браузеров.

Как встраивать SVG в iframe

   
 Прямой вывод 
 




 
 Редактируемый код 
 
 Нажмите клавишу Esc, чтобы переместить фокус из области кода (Tab вставляет символ табуляции). 

  <svg>
    <rect fill = "red" />
    <circle cx = "100%" cy = "100%" r = "150" fill = "blue" stroke = "black" />
    <polygon points = "120,0 240,225 0,225" fill = "green" />
    <text x = "50" y = "100" font-family = "Verdana" font-size = "55"
          fill = "white" stroke = "black" stroke-width = "2">
            Привет!
    </text>
  </svg>



  
  

  

  html {
  семейство шрифтов: без засечек;
}

h3 {
  размер шрифта: 16 пикселей;
}

.a11y-label {
  маржа: 0;
  выравнивание текста: вправо;
  размер шрифта: 0,7 бэр;
  ширина: 98%;
}

тело {
  маржа: 10 пикселей;
  фон: # f5f9fa;
}
  

  const textarea = document.getElementById ('код');
const reset = document.getElementById ('сбросить');
const решение = document.getElementById ('решение');
константный вывод = document.querySelector ('. output');
пусть code = textarea.value;
пусть userEntry = textarea.value;

function updateCode () {
  output.innerHTML = textarea.value;
}

reset.addEventListener ('щелчок', function () {
  textarea.значение = код;
  userEntry = textarea.value;
  solutionEntry = htmlSolution;
  solution.value = 'Показать решение';
  updateCode ();
});

solution.addEventListener ('щелчок', function () {
  if (solution.value === 'Показать решение') {
    textarea.value = solutionEntry;
    solution.value = 'Скрыть решение';
  } еще {
    textarea.value = userEntry;
    solution.value = 'Показать решение';
  }
  updateCode ();
});

const htmlSolution = '';
let solutionEntry = htmlSolution;

textarea.addEventListener ('ввод', updateCode);
окно.addEventListener ('загрузка', updateCode);




textarea.onkeydown = function (e) {
  if (e.keyCode === 9) {
    e.preventDefault ();
    insertAtCaret ('\ t');
  }

  if (e.keyCode === 27) {
    textarea.blur ();
  }
};

function insertAtCaret (text) {
  const scrollPos = textarea.scrollTop;
  let caretPos = textarea.selectionStart;
  const front = (textarea.value) .substring (0, caretPos);
  const back = (textarea.value) .substring (textarea.selectionEnd, textarea.value.length);

  textarea.value = лицевая сторона + текст + обратная сторона;
  caretPos = caretPos + текст.длина;
  textarea.selectionStart = caretPos;
  textarea.selectionEnd = caretPos;
  textarea.focus ();
  textarea.scrollTop = scrollPos;
}



textarea.onkeyup = function () {
  
  
  if (solution.value === 'Показать решение') {
    userEntry = textarea.value;
  } еще {
    solutionEntry = textarea.value;
  }

  updateCode ();
};