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Vektorgrafik
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Vektorgrafik
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Rastergrafik
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Vektorgrafiken lassen sich
ohne Qualitätsverlust beliebig skalieren.
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Eine Vektorgrafik ist eine
Computergrafik, die aus grafischen Primitiven wie Linien, Kreisen,
Polygonen oder allgemeinen Kurven (Splines) zusammengesetzt ist. Meist
sind mit Vektorgrafiken Darstellungen gemeint, deren Primitiven sich
zweidimensional in der Ebene beschreiben lassen. Eine Bildbeschreibung,
die sich auf dreidimensionalen Primitiven stützt, wird eher
3D-Modell oder Szene genannt.
Um beispielsweise das Bild eines Kreises zu speichern,
benötigt eine Vektorgrafik mindestens zwei Werte: die Lage des
Kreismittelpunkts und den Kreisdurchmesser. Neben der Form und Position
der Primitiven werden eventuell auch die Farbe, Strichstärke,
diverse Füllmuster und weitere das Aussehen bestimmende Daten
angegeben.
Eigenschaften
Vektorgrafiken basieren anders als Rastergrafiken nicht
auf einem Pixelraster, in dem jedem Bildpunkt ein Farbwert zugeordnet
ist, sondern auf einer Bildbeschreibung, die die Objekte, aus denen das
Bild aufgebaut ist, exakt definiert. So kann beispielsweise ein Kreis
in einer Vektorgrafik über Lage des Mittelpunktes, Radius,
Linienstärke und Farbe vollständig beschrieben
werden; nur diese Parameter werden gespeichert. Im Vergleich zu
Rastergrafiken lassen sich Vektorgrafiken daher oft mit deutlich
geringerem Platzbedarf speichern.
Die Erzeugung von Vektorgrafiken ist Gegenstand der geometrischen
Modellierung und geschieht meist mittels eines Vektorgrafikprogramms
oder direkt mit einer Auszeichnungssprache. Rastergrafiken
können mit gewissen Einschränkungen in Vektorgrafiken
umgewandelt werden (Vektorisierung); manche Texterkennungsprogramme
basieren auf einem Vektorisierungsalgorithmus. Mittlerweile bieten
gängige Vektorgrafikprogramme Funktionen an, die es erlauben,
Vektorgrafiken mit Farbverläufen und Transparenzstufen zu
speichern und damit eine größere Zahl von Bildern
zufriedenstellend zu beschreiben. Auch solche Vektorgrafiken lassen
sich, im Gegensatz zu Rastergrafiken, bequem und verlustfrei
verändern und transformieren.
Vektorgrafiken konnten zur Zeit der Vektorbildschirme direkt angezeigt
werden. Da heute nur noch Rasterbildschirme verbreitet sind,
müssen Vektorgrafiken zur Darstellung gerastert werden.
Anwendungen
Die Stärke von Vektorgrafiken liegt bei
Darstellungen, die als Zusammenstellung von grafischen Primitiven
befriedigend beschrieben werden können, zum Beispiel Diagramme
oder Firmenlogos. Sie sind nicht geeignet für gescannte Bilder
und Digitalfotos, die naturgemäß als Rastergrafik
erfasst werden und nicht verlustfrei umgewandelt werden
können. Ebenfalls an die Grenzen stoßen
Vektorformate bei komplexen gerenderten Bildern, die ebenfalls direkt
als Rastergrafik berechnet werden.
Grafikanwendungen
Zur Erstellung von Illustrationen, insbesondere für die
Erstellung von Logos, können vektorbasierte Zeichenprogramme
verwendet werden. Für technische Zeichnungen finden
CAD-Programme Verwendung; Hier wird meist das Drawing Interchange
Format (DXF) zur Speicherung verwendet. Die von
3D-Modellierungswerkzeugen erzeugten 3D-Szenen können auch als
Vektorgrafiken betrachtet werden.
Seitenbeschreibungssprachen
Vektorgrafiken erlauben es, Dokumente
unabhängig von der
Auflösung des Ausgabegeräts zu beschreiben. Mit Hilfe
einer vektorgrafikfähigen Seitenbeschreibungssprache wie
PostScript oder dem daraus hervorgegangenen Portable Document Format
(PDF) können Dokumente im Gegensatz zu Rastergrafiken mit
der jeweils höchstmöglichen Auflösung auf
Bildschirmen verlustfrei dargestellt oder gedruckt werden.
Computerschriften
Auf gängigen Computersystemen finden
heute
überwiegend sogenannte Outline-Schriften Verwendung, die die
Umrisse jedes Zeichens als Vektorgrafik beschreiben. Wichtige Formate
sind TrueType, PostScript und OpenType.
Computerspiele
Frühe Arcade-Spiele liefen mit
Vektorgrafik. Das erste war
Space Wars aus dem Jahr 1977. Bekannt waren auch Lunar Lander (Atari,
1979) und Star Wars (Farb-Vektorgrafik). Es gab auch die Spielkonsole
Vectrex. Der Vorteil lag in der höheren Geschwindigkeit im
Vergleich zur Rastergrafik. Wenige Jahre später kamen fast nur
noch Spiele mit Rastergrafik auf den Markt, da diese eine bessere
Grafik ermöglichten.
Auch auf Heimcomputern wie dem Amiga und Commodore 64 gab es
vereinzelt Spiele, die auf Vektorgrafik basierten beispielsweise
Stuntcar Racer. Diese waren jedoch vergleichsweise langsam, da sie
nicht über die speziellen Chips der Arcade-Geräte
verfügten.
Internet
Im World Wide Web liegen Vektorgrafiken meist im
offenen Format SVG
oder als proprietäre SWF-Dateien (Adobe Flash) vor.
Geoinformationssysteme
Bei Geoinformationssystemen (GIS) kann die
Geometrie von
Flurstücken und Landkarten in Form von Vektordaten gespeichert
werden. Solche Vektorgrafiken lassen sich vergleichsweise einfach mit
Sachdaten verknüpfen. Ein typisches GIS-Vektorformat ist das
Shapefile.
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