Aplikacje graficzne

Rozpoczniemy od podania podstawowego podziału grafiki tworzonej przy użyciu komputera. Obejmuje on dwa rodzaje, różniące się zarówno sposobem powstawania z punktu widzenia techniki komputerowej, jak i właściwościami użytkowymi. Są nimi: grafika punktowa (bitmapowa) i grafika wektorowa. Grafika punktowa definiuje obraz poprzez rozbicie go na elementarne punkty i osobne opisanie każdego z nich. Rozbicie dokonywane jest według określonego schematu geometrycznego. Można to porównać do nałożenia na obraz siatki z oczkami o określonym rozmiarze i przypisanie każdemu oczku średniej wartości właściwości optycznych (koloru, jasności, jaskrawości, itp.). O jakości obrazu bitmapowego decyduje gęstość siatki (rastra). Niestety, im większa gęstość, tym więcej informacji do zapisania. Pliki zawierające obrazy bitmapowe są bardzo duże. Możemy dokonać prostego obliczenia wielkości pliku przy zapisie całego ekranu, o rozdzielczości, np. 800 x 600 punktów, i trybie true color (16,7 min odcieni). Pamiętajmy, że do opisania koloru każdego punktu potrzebne są 32 x 3 bity (w trybie true color do opisu każdej z trzech barw podstawowych potrzebne są 32 bity). Podstawową właściwością obrazu bitmapowego jest niemożność zmiany rozmiaru (czyli tzw. skalowania) z zachowaniem jakości. Wyjaśnijmy to na przykładzie: Litera A zapisana w postaci mapy bitów będzie zbudowana z poszczególnych kwadracików. Ich odpowiednie rozmieszczenie tworzy w pewnym przybliżeniu zarys litery. Jak widzimy, linie ukośne są „schodkowe" i nie ma możliwości ich gładkiego odtworzenia. Obraz taki zostaje opisany kwadracik po kwadraciku (w tym przypadku jako kwadrat biały lub czarny). Powiększanie takiego obrazu polega na powiększaniu elementarnego kwadratu (do innego powiększenia brakuje informacji). W rezultacie „schodkowość" linii ukośnych staje się coraz bardziej widoczna. O jakości obrazu punktowego decyduje pierwotna gęstość siatki, z jaką obraz zostaje zapisany. Na marginesie, punktowy opis obrazów jest jak najbardziej naturalny i tylko taki istnieje w przyrodzie. Tak zbudowane jest na przykład oko człowieka (składa się z matrycy bardzo drobnych pręcików odbierających bodźce świetlne). W grafice wektorowej obraz zostaje opisany równaniami matematycznymi. Nie definiuje się poszczególnych punktów obrazu, ale całe wydzielone elementy dające się jednoznacznie zapisać w postaci odpowiednich równań. Zapis taki zajmuje bez porównania mniej miejsca. Zasadniczą jego przewagą jest możliwość dowolnej zmiany rozmiarów zapisanego obrazu bez pogorszenia jego jakości. Jest to możliwe poprzez odpowiednie przeliczenie matematyczne (obraz jest przecież zapisany w postaci zestawu równań). Aby uniknąć nieporozumień, chciałbym z naciskiem podkreślić: różnice pomiędzy grafiką bitmapową a wektorową leżą tylko w sferze zapisu obrazu i związanego z tym sposobu jego przetwarzania. W sferze odtwarzania (czyli tego, co widzimy) istnieją tylko obrazy punktowe. Jak pamiętamy z rozdziału o sprzęcie, ekran monitora zbudowany jest z pojedynczych punktów (pikseli) i każdy obraz będzie na nim odtworzony jako odpowiedni układ punktów. Dokładnie to samo dotyczy drukowania, które również odbywa się punktowo. A na koniec, każdy obraz trafiający do oka - niezależnie skąd pochodzący - zostanie odebrany jako punktowy. Najważniejszą cechą każdego obrazu jest j ego rozdzielczość, czyli gęstość podstawowej siatki punktowej. To ona decyduje o jego jakości. Im siatka jest gęstsza, tym obraz „gładszy", bardziej jednolity (schodkowość linii ukośnych i w ogóle punktowość obrazu mniej widoczna).