Векторное кодирование

Векторное изображение образуется из графических примитивов: прямых линий, дуг, окружностей, прямоугольников, многоугольников, кривых и залитых областей. В файле сохраняются не все точки будущего рисунка, а инструкции для программы: где разместить опорные точки, как соединить их линиями или кривыми, какие назначить цвет, толщину контура и заливку.

Например, для окружности достаточно записать координаты её центра, радиус и параметры контура либо заливки. При отображении векторный редактор или иная программа вычисляет положение линий и преобразует описание в растровое изображение, состоящее из пикселей экрана либо печатных точек.

К основным элементам векторного рисунка относятся следующие объекты:

• точка — положение, определяемое координатами;
• отрезок и ломаная — объекты, задаваемые опорными точками;
• окружность, эллипс, прямоугольник и многоугольник — геометрические фигуры с числовыми параметрами;
• кривая Безье и другие кривые — линии, форма которых определяется опорными и управляющими точками;
• текстовый объект — последовательность символов с параметрами шрифта и размещения.

С объектом связывают атрибуты: координаты, размеры, цвет, толщину и тип линии, параметры заливки, прозрачность, порядок расположения относительно других объектов и преобразования — перемещение, поворот, отражение и масштабирование. Поэтому части рисунка могут редактироваться независимо друг от друга.

Векторное описание не имеет собственного фиксированного разрешения: изменение масштаба изменяет координаты и размеры геометрических объектов, а изображение затем строится заново. Поэтому простые векторные контуры обычно сохраняют чёткость при увеличении и уменьшении; это отличает их от растрового изображения, в котором число пикселей заранее ограничено.

На экране, в том числе при просмотре векторного файла, результат всё равно выводится через пиксели устройства. Такое преобразование математического описания в пиксельное представление называется растеризацией.

К достоинствам векторного кодирования относят возможность изменять размеры и форму объектов без повторного рисования, независимое редактирование частей изображения и точное построение контуров. Для несложной схемы файл может быть компактнее растрового аналога, поскольку хранит параметры объектов, а не данные о каждом пикселе.

Ограничение метода связано с описанием сложных сцен. Фотографии и реалистичные изображения с большим количеством мелких деталей чаще представляют в растровой форме; автоматическое преобразование растра в вектор требует анализа изображения и не всегда даёт тождественный исходнику результат.

Одним из открытых форматов векторной графики является SVG (Scalable Vector Graphics). Спецификация W3C определяет SVG как основанный на XML язык для описания двухмерной векторной и смешанной векторно-растровой графики; содержимое SVG можно масштабировать для разных разрешений и помещать в HTML-документы.

В SVG базовые фигуры описываются специальными элементами, в том числе кругами, прямоугольниками и кривыми; элементы допускают группировку, преобразования, заливку и другие свойства оформления. С векторными данными также связаны форматы AI, EPS, PDF и SVG; конкретная возможность редактирования зависит от программы и содержания файла.

Векторное кодирование используется при подготовке чертежей, карт, технических схем, инфографики, пиктограмм, диаграмм и эмблем, когда важны точность контуров и возможность вывести один и тот же рисунок в различных размерах.

Процессы передачи информации в звеньях концептуальной рефлекторной дуги в сферической модели различения сигналов нервной системой осуществляются по принципу векторного кодирования^[3][4][5].