vectorafbeelding
Een vectorafbeelding is een computerafbeelding die is samengesteld uit grafische primitieven zoals lijnen, cirkels , polygonen of algemene krommen ( splines ). Meestal betekenen vectorafbeeldingen representaties waarvan de primitieven tweedimensionaal in het vlak kunnen worden beschreven. Een beeldbeschrijving die is gebaseerd op driedimensionale primitieven wordt een 3D-model of -scène genoemd , en het creëren van tweedimensionale lijn- en gebiedsgrafieken en fotorealistische afbeeldingen van dergelijke 3D-modellen wordt beeldsynthese of -weergave genoemd .
Om bijvoorbeeld de afbeelding van een cirkel op te slaan, heeft een vectorafbeelding ten minste twee waarden nodig: de positie van het middelpunt van de cirkel en de diameter van de cirkel. Naast de vorm en positie van de grafische primitieven, kunnen ook de kleur , lijndikte , verschillende opvulpatronen en andere gegevens die het uiterlijk bepalen, worden gespecificeerd. [1]
eigenschappen
 |  |
 | |
 | |
| vectorafbeelding | Rasterafbeeldingen |
Illustraties zijn, in tegenstelling tot bitmaps , niet gebaseerd op een raster waarin aan elke pixel (afbeeldingselement, Engels afbeeldingselement, pixel ) een kleurwaarde wordt toegekend, maar op een afbeeldingsbeschrijving die exact de objecten definieert waaruit de afbeelding is opgebouwd. Een cirkel kan bijvoorbeeld volledig worden beschreven in een vectorafbeelding met behulp van de positie van het middelpunt , de straal , de lijnbreedte en de kleur . Alleen deze parameters worden opgeslagen. In vergelijking met rasterafbeeldingen kunnen vectorafbeeldingen daarom vaak met aanzienlijk minder ruimte worden opgeslagen. Een van de essentiële kenmerken en voordelen ten opzichte van rasterafbeeldingen is de traploze en verliesvrije schaalbaarheid .
De term vectorafbeelding houdt verband met het feit dat vectorschermen, die tot de jaren tachtig wijdverbreid waren, lijnen ( vectoren ) met een kathodestraal vertoonden . Vectorafbeeldingen in de huidige zin van het woord bestaan niet alleen uit lijnen, maar kunnen ook andere basisvormen mogelijk maken. Vectorafbeeldingen moeten worden gerasterd om te kunnen worden weergegeven op rasterschermen die tegenwoordig veel voorkomen.
Het genereren van vectorafbeeldingen is het onderwerp van geometrische modellering en wordt meestal gedaan met behulp van een vectorafbeeldingsprogramma of rechtstreeks met een opmaaktaal . Met bepaalde beperkingen kunnen rasterafbeeldingen worden omgezet in vectorafbeeldingen met behulp van de zogenaamde vectorisatie . Sommige tekstherkenningsprogramma's zijn gebaseerd op een vectoriseringsalgoritme. In de tussentijd bieden gangbare vectorafbeeldingsprogramma's functies waarmee vectorafbeeldingen met kleurovergangen en transparantieniveaus kunnen worden opgeslagen en zo een groot aantal afbeeldingen naar tevredenheid kunnen beschrijven. In tegenstelling tot rasterafbeeldingen kunnen dergelijke vectorafbeeldingen ook gemakkelijk en zonder verlies worden gewijzigd en getransformeerd .
In tegenstelling tot PNG , GIF , JPEG en BMP bestaan vectorafbeeldingen niet uit een pixelraster. In plaats daarvan bestaan vectorafbeeldingen uit paden die worden gedefinieerd door een begin- en eindpunt, evenals andere punten , krommen en hoeken . Een pad kan een lijn, een vierkant , een driehoek of een kromme zijn. Deze paden kunnen worden gebruikt om eenvoudige tekeningen of complexe diagrammen te maken . Paden worden ook gebruikt om de tekens van bepaalde lettertypen te definiëren.
Omdat op vectoren gebaseerde afbeeldingen niet uit een bepaald aantal punten bestaan , kunnen ze worden geschaald naar een groter formaat en verliezen ze geen beeldkwaliteit. Dit maakt vectorafbeeldingen ideaal voor logo's , die klein genoeg kunnen zijn om op een visitekaartje te verschijnen, maar ook kunnen worden geschaald om een billboard te vullen. Grafische software voor het tekenen van vectorafbeeldingen omvat Adobe Illustrator , FreeHand en CorelDraw Graphics Suite . Veel Flash-animaties gebruiken ook vectorafbeeldingen omdat ze beter schalen en meestal minder ruimte innemen dan rasterafbeeldingen . [2]
Renderinspanning
De kracht van vector graphics in het algemeen is de onafhankelijkheid van de resolutie, dwz ze zijn geschikt voor weergave ( scherm , print) in elke resolutie. Dit vereist echter altijd een uitgebreide weergave van de vectorafbeeldingen in een rasterafbeelding . Een nadeel van vectorafbeeldingen in vergelijking met rasterafbeeldingen is een onbekende, inhoudsafhankelijke weergave-inspanning ( rekentijd en werkgeheugen ). Rasterafbeeldingen hebben over het algemeen het voordeel dat de weergave-inspanning constant is en onafhankelijk van de inhoud. Om dit nadeel van vectorafbeeldingen te minimaliseren, biedt Wikipedia bijvoorbeeld server-side vooraf gerenderde rasterafbeeldingen voorbeeldafbeeldingen van SVG- vectorafbeeldingen in verschillende afbeeldingsresoluties .
Toepassingen
De kracht van vectorafbeeldingen ligt in representaties die bevredigend kunnen worden omschreven als een compilatie van grafische primitieven , bijvoorbeeld diagrammen of bedrijfslogo's . Ze zijn niet geschikt voor gescande afbeeldingen en digitale foto's , die van nature worden vastgelegd als rasterafbeeldingen en niet zonder verlies kunnen worden geconverteerd. Vectorformaten bereiken ook hun grenzen in complexe gerenderde afbeeldingen, die ook direct als rasterafbeeldingen worden berekend. Steeds meer bedrijven specialiseren zich echter in het vectoriseren van rasterafbeeldingen. Dit is met name interessant voor grootschalige beeldreclame, voertuigbelettering of wanneer vectorisering als grafisch effect wordt gebruikt.
Vectorafbeeldingen kunnen direct op verschillende materialen worden afgedrukt met behulp van plotters of lasermarkers zonder voorafgaande screening .
Grafische toepassingen
Op vectoren gebaseerde tekenprogramma's kunnen worden gebruikt om illustraties te maken, met name voor het maken van logo's . De 3D- scènes die door 3D-modelleringstools worden gegenereerd, kunnen ook als vectorafbeeldingen worden bekeken.
Talen paginabeschrijving
Vectorafbeeldingen maken het mogelijk om documenten te beschrijven, ongeacht de resolutie van het uitvoerapparaat. Met behulp van een voor vectorafbeeldingen geschikte paginabeschrijvingstaal zoals PostScript of het resulterende Portable Document Format , kunnen documenten, in tegenstelling tot rasterafbeeldingen , zonder verlies met de hoogst mogelijke resolutie op schermen worden weergegeven of afgedrukt.
Kantoorpakketten
Meer of minder uitgebreide tekenfuncties zijn te vinden in Office-pakketten . De op deze manier gemaakte afbeeldingen zijn vectorafbeeldingen. Diagrammen zijn ook vectorafbeeldingen. Complexere vullingen worden gerasterd voor uitvoer. Windows Metafile is een veelgebruikt vectorgrafisch bestandsformaat voor niet-fotorealistische cliparts .
Computerlettertypen
Zogenaamde contourlettertypen , die de contouren van elk teken beschrijven als vectorafbeeldingen, worden voornamelijk gebruikt op de huidige computersystemen . Belangrijke formaten zijn TrueType , PostScript en OpenType .
Computer spelletjes
Vroege arcadespellen gebruikten vectorafbeeldingen. De eerste was Ruimteoorlog! uit 1962. Ook bekend waren Lunar Lander (Atari, 1979), Battlezone (Atari, 1980) en Star Wars (vectorafbeeldingen in kleur, Atari, 1983). Er was ook de Vectrex -spelconsole.
Als bijzonder technisch kenmerk van deze systemen werd de X/Y-afbuiging van de beeldbuis die voor de weergave werd gebruikt direct gecontroleerd, in plaats van regel voor regel een grafisch geheugen uit te voeren, zoals bij dot-matrixgrafieken het geval is. Het voordeel van deze oplossing is de vloeiende, traploze weergave van lijnen. Deze methode is echter minder geschikt voor het uitvoeren van meer algemene, vooral complexe afbeeldingen en teksten .
Er waren ook geïsoleerde games op thuiscomputers zoals de Amiga en Commodore 64 die waren gebaseerd op vectorafbeeldingen, bijvoorbeeld Stunt Car Racer of de Elite Series . In tegenstelling tot de vector grafische systemen werden de vector graphics echter niet direct uitgevoerd, maar berekend en omgezet in een raster graphic. Vanwege de hoge rekenkracht die hiervoor nodig was - voor de toenmalige omstandigheden - waren deze games echter over het algemeen relatief traag en weinig gedetailleerd.
internet
Op het World Wide Web zijn vectorafbeeldingen meestal beschikbaar in de open SVG- indeling of als eigen SWF-bestanden ( Adobe Flash ). De X3D- beschrijvingstaal is de opvolger van de Virtual Reality Modeling Language voor 3D-scènes. De op OpenGL gebaseerde Web Graphics Library ( WebGL ) en de op WebGL gebaseerde JavaScript- bibliotheek Open 3D ( O3D ) van Google zijn nieuw leven ingeblazen .
Geografische Informatie Systemen
In geografische informatiesystemen kan de geometrie van percelen en kaarten worden opgeslagen in de vorm van vectorgegevens. Dergelijke vectorafbeeldingen kunnen relatief eenvoudig worden gekoppeld aan feitelijke gegevens . Een typisch vectorformaat is het shapefile .
Computerondersteund ontwerp
Voor technische tekeningen worden CAD- programma's gebruikt. Hier wordt de geometrie vooraf als vectorgegevens opgeslagen. B. maakt de berekende afmetingen en het maken van massaverklaringen en stuklijsten mogelijk. Een typisch CAD-vectorformaat is het Drawing Interchange Format .
Zie ook
literatuur
- Hans-Joachim Bungartz ea: Inleiding tot computergraphics: basisprincipes, geometrische modellering, algoritmen. Vieweg, Braunschweig 2002, ISBN 3-528-16769-6 , blz. 6-8.
- Stefan Skiba : Vector Art - Een techniek van hedendaagse kunst. In: Atelier. Het tijdschrift voor kunstenaars. nr. 186, april/mei 2013, blz. 26-29.
- Stefan Skiba: Expressieve zwart-wit vectorafbeeldingen in hedendaagse kunst. Onderzoeksrapport over kunst en ontwerptheorie. Skiba, Bremen 2016, ISBN 978-3-00-052994-8 .
web links
Individueel bewijs
- ↑ Shirtigo GmbH: vectorafbeelding.
- ↑ Sharpened Productions, TechTerms: Vector Graphic.