Доклад «Принципы векторной графики»

Знание основ работы с векторной графикой необходимо будущим специалистам различных направлений среднего профессионального образования. В данной работе рассматриваются базовые принципы векторной графики, такие как принцип свободной форма, принцип аппликации, принцип разрушения, принцип геометрических преобразований, принцип контейнера и пути, а также и другие принципы. Организация обучения, построенная на этих принципах, позволяет обучающимся быстро освоить программы векторной графики.

Принципы векторной графики

Векторная графика является объектно-ориентированной графикой, то есть представляет собой набор объектов – линий или примитивных геометрических фигур (точка, линия, окружность и т.п.). Для нетехнических специальностей в качестве программ векторной графики используют CorelDraw , Adobe Illustrator, Inkscape. Последняя программа относится к свободному программному обеспечению. Большой класс задач можно реализовать в подобных программах: от создания полиграфической продукции до веб-дизайна. Выделим базовые принципы векторной графики, знание которых облегчают процесс обучения и работы в программах векторной графики.

Принцип свободного объекта

Объекты в компьютерной графике могут быть представлены в виде кривой или замкнутого контура (рис.1). Для программы формально принципиальной разницы между ними нет, кривая – это контур, который не имеет заливки.

Рисунок 1

Согласно принципу свободного объекта для созданного графического объекта доступны:

А) перемещение и трансформирование объекта (поворот, изменение масштаба)

В) изменение формы за счет узлов (рис.2)

Рис. 2

С) управление контуром и заливкой (цвет, тип, толщина, прозрачность) (рис.3)

Рис.3

D) преобразование любого объекта в свободный объект. Например, букву, введенную с клавиатуры, можно превратить в свободный графический объект и работать с ее формой через узловые точки (рис.4).

Рис.4

 

 

 

Принцип аппликации

Этот принцип напоминает обычную аппликацию, только мы можем манипулировать фигурами, т.е. менять их форму и размер, перемещать по листу бумаги. Если в обычной аппликации используется клей и она статична, то в векторной графике аппликация носит динамический характер, фигуры не приклеиваются к листу бумаги, они могут группироваться в одно единое целое. Принцип аппликации сводится к следующим действиям:

А) фигуру можно собрать из элементарных фигур, которые называются примитивами (рис.5)

Рис.5

В) можно группировать фигуры и одновременно управлять всеми фигурами сразу, изменяя размеры и перемещая по листу

С) можно управлять взаимным расположением фигур (на передний план, на задний план) и их выравниванием (рис.6)

Рис.6

D) для фигур, как для множеств, доступны операции объединении, пересечение, разность, разделение (рис.7)

Рис. 7

Принцип разрушения

Графический объект можно разбить на составляющие элементарные элементы, например на обводку и заливку. Написанное слово можно превратить в свободный объект, разбить его на отдельные буквы, буквы разбить на контур и заливку.

Пространственную фигуру, построенную в результате выдавливания, можно разбить на отдельные грани (рис.8).

Рис.8

Принцип геометрических преобразований и эффектов

В основе этого принципа лежать не только классические геометрические преобразования (центральная и осевая симметрия, поворот, подобие, параллельный перенос), но и преобразования, которые без компьютерной графики выполнить невозможно (наклон, вращение, выдавливание, искажение, перетекания одной фигуры в другую и т.д.) (рис.9).

Рис.9

Принцип контейнера и пути

В качестве контейнера может выступать любая фигура, которая содержит в себе другие объекты. Можно привести пример текста, который вписан в фигуру (рис.10)

Рис.10

Путь используется при размещении надписи вдоль кривой, при перетекании одной фигуры в другую по траектории (рис.11).

Рис.11

Принцип копирования фигур, свойств, действий

Наряду с классическим подходом к копированию в векторной графике есть такое понятие, как клонирование. При клонировании есть родительский объект, от которого образуются дочерние объекты. При изменении свойств родительского объекта, свойства дочерних объектов сразу меняются. Кроме того, можно копировать не только фигуру, как одно целое, но отдельно свойства фигуры и цепочку действий с ней. Выполнив цепочку действий с одной фигурой, можно эту цепочку скопировать и повторить для другого объекта.

Принцип преобразования векторного объекта в растровое и наоборот

Векторный объект состоит из геометрических примитивов, а растровое изображение состоит из пикселей. Перевести растровое изображение в векторное можно за счет трассировки. Программа трассировки растровых изображений отыскивает группы пикселей с одинаковым цветом, а затем создает соответствующие им векторные объекты. Для преобразования векторного объекта в растровый используется операция экспорта в тот или иной графический формат.

Таким образом, перечисленные принципы максимально охватывают возможности программ векторной графики. При организации обучения векторной графики можно выделить два подхода. Первый подход – инструментальный, т.е. изучение программы через освоение конкретного инструмента. Стоит заметить, что инструментарий программ векторной графики очень богатый и времени на его освоение требуется много. К тому же одну и ту же задачу можно выполнить различными способами. Для того чтобы не потеряться в многообразии инструментов и возможностях программ векторной графики следует опираться на другой подход – системный, т.е. через базовые принципы векторной графики. Обдумывая ход выполнения задания, надо понимать, какие принципы будут использованы, а уж затем, какие инструменты потребуются. Такой осознанный подход дает наилучший результат при освоении программ векторной графики.

Список литературы

1. Боресков, А. В.  Компьютерная графика : учебник и практикум для среднего профессионального образования / А. В. Боресков, Е. В. Шикин. — Москва : Издательство Юрайт, 2020. — 219 с. — (Профессиональное образование). 

2. Тозик В.Т. Компьютерная графика и дизайн : учебник для нач. проф. образования / В.Т.Тозик, Л.М.Корпан. — 3-е изд., стер. — М. : Издательский центр «Академия», 2013. — 208 с.