Векторы, графическое изображение векторов, величина вектора, направление вектора

Векторы могут быть графически представлены направленными отрезками. Длина выбирается по определенной шкале, чтобы обозначить величину вектора, а направление отрезка представляетнаправление вектора. Например, если мы примем, что 1 см представляет 5 км/час, тогда северо-восточный ветер со скоростью 15 км/час будет представлен направленным отрезком длиной 3 cм, как показано на рисунке.

Вектор на плоскости это направленный отрезок. Два вектора равны если они имеют одинаковуювеличину и направление.

Рассмотрим вектор, нарисованный из точки A к точке B. Точка называется начальной точкой вектора, а точка B называется конечной точкой. Символическим обозначением для этого вектора есть (читается как “вектора AB”). Векторы также обозначается жирными буквами, такими как U, V и W. Четыре вектора на рисунке слева имеют одинаковую длину и направление. Поэтому они представляют равные веторы; то есть,

        
В контексте векторов мы применяем = чтобы обозначить их равность.

Длина, или величина выражается как ||. Для того, чтобы определить, равны ли векторы, мы находим их величины и направления.

Пример 1 Векторы u, , w показаны на рисунке внизу. Докажите, что u = = w.

Решение Сначала мы находим длину каждого вектора с использованием формулы расстояния:
|u| = √[2 — (-1)]² + (4 — 3)² = √9 + 1 = √10,
|| = √[0 — (-3)]² + [0 — (-1)]² = √9 + 1 = √10,
|w| = √(4 — 1)² + [-1 — (-2)]² = √9 + 1 = √10.
Отсюда
|u| = | = |w|.
Векторы u, , и w, как видно из рисунка, вроде бы имеют одно и то же направление, но мы проверим их наклон. Если прямые, на которых они находятся, имеют одинаковые наклоны, то векторы имеют одно и то же направление. Рассчитываем наклоны:

Так как u, , и w имеют равные величины и одно и то же напраывление,
u = = w.

Имейте в виду, что равность векторов требует только одинаковой величины и одинакового направления, а не расположения в одном месте. На самом верхнем рисунке — пример равности векторов.

Предположим, что человек делает 4 шага на восток, а затем 3 шага на север. Тогда человек будет в 5 шагах от начальной точки в направлении, показанном слева. Вектор в 4 единицы длиной и с направление направо представляет 4 шага на восток и вектор 3 единицы длиной направление вверх представляет 3 шага на север.

Сумма двух этих векторов есть вектор 5-ти шагов величины и в показанном направлении. Сумма также называется результирующим двух векторов.

В общем, два ненулевых вектора u и v могут быть сложены геометрически расположением начальной точки вектора v в конечную точку вектора u, и затем нахождением ветора, который имеет ту же самую начальную точку, что и вектор u и ту же самую конечную точку что и вектор v, как показано на рисунке внизу.

Суммой есть вектор, представленный направленным отрезком из точки A вектора u в конечную точку C вектора v. Таким образом, если u = и v = , тогда

u + v = + =

Мы также можем описать сложение векторов как совместное размещение начальных точек векторов, построением параллелограмма и нахождением диагонали параллелограмма. (на рисунке внизу.) Это сложение иногда называется как правило параллелограмма сложения векторов. Векторное сложение коммутативно. Как показано на рисунке, оба вектора u + v и v + u представлены одним и тем же направленным отрезком.

Если две силы F₁ и F₂ действуют на один объект, результирующая сила есть сумма F₁ + F₂ этих двух отдельных сил.

Пример Две силы в 15 ньютонов и 25 ньютонов действуют на один объект перпендикулярно друг другу. Найдите их сумму, или результирующую силу и угол, которая она образовывает с большей силой.

Решение Нарисуем условие задачи, в этом случае — прямоугольник, используя v или для представления результирующей. Чтобы найти ее величину, используем теорему Пифагора:
|v|² = 15² + 25²          Здесь |v| обозначает длину или величину v.
|v| = √15² + 25²
|v| ≈ 29,2.
Чтобы найти направление, отметим, что так как OAB есть прямым углом,
tanθ = 15/25 = 0,6.
Используя калькулятор, мы находим θ, угол, который большая сила образует с результирующей силой:
θ = tan^{— 1}(0,6) ≈ 31°
Результирующая имеет величину 29,2 и угол 31° с большей силой.

Пилоты могут корректировать направление их полёта, если есть боковой ветер. Ветер и скорость самолёта могут быть изображены как веторы.

Пример 3. Скорость самолёта и направление. Самолёт движется по азимуту 100° со скоростью 190 км/час, в то время как скорость ветра 48 км/ч, а его азимут — 220°. Найдите абсолютную скорость самолета и направление его движения с учетом ветра.

Решение Сначала сделаем рисунок. Ветер представлен и вектор скорости самолета есть . Результирующий вектор скорости есть v, сумма двух векторов. Угол θ между v и называется угол сноса.

Обратите внимание, что величина COA = 100° — 40° = 60°. Тогда величина CBA также равна 60° (противоположные углы параллклограмма равны). Так как сумма всех углов параллелограмма равна 360° и COB и OAB имеют одну и ту же величину, каждый должен быть 120°. По

правилу косинусов в OAB, мы имеем
|v|² = 48² + 190² — 2.48.190.cos120°
|v|² = 47,524
|v| = 218
Тогда, |v| равно 218 км/ч. Согласно правилу синусов, в том же самом треуголнике,
48/sinθ = 218/sin120°,
или
sinθ = 48.sin120°/218 ≈ 0,1907
θ ≈ 11°
Тогда, θ = 11°, к ближайшему целому углу. Абсолютная скорость равна 218 км/ч, и направление его движения с учетом ветра: 100° — 11°, или 89°.

Если нам задан вектор w, мы можем найти два других вектора u и v, сумма которых есть w. Векторы u и v называются

компонентами w и процесс их нахождения называется разложением, или представлением вектора его векторными компонентами.

Когда мы раскладываем вектор, обычно мы ищем перпендикулярные компоненты. Очень часто, однако, одна компонента будет параллельной оси x, и другая будет параллельна оси y. Поэтому, они часто называются горизонтальными и вертикальными компонентами вектора. На рисунке внизу вектор w = разложен как сумма u = и v = .

Горизонтальная компонента w есть u и вертикальная компонента — v.

Пример 4 Вектор w имеет величину 130 и наклон 40° относительно горизонтали. Разложите вектор на горизонтальные и вертикальные компоненты.

Решение Сначала мы нарисуем рисунок с горизонтальными и вертикальными векторами u и v, чья сумма есть w.

Из ABC, мы находим |u| и |v|, используя определения косинуса и синуса:
cos40° = |u|/130,      или      |u| = 130.cos40° ≈ 100,
sin40° = |v|/130,      или      |v| = 130.sin40° ≈ 84.
Тогда, горизонтальная компонента w есть 100 направо и вертикальная компонента w есть 84 вверх.

Бесплатный онлайн конвертер векторной графики

Локальный файл Онлайн файл

#	Результат	Исходный файл

---

Чтобы выполнить конвертацию векторного формата, выполните несколько шагов:

• С помощью кнопок «Локальный файл» или «Онлайн файл» укажите каким образом загрузить изображение на сервер. Используете «локальный файл» если вам нужно сконвертировать файл с вашего компьютера, для того чтобы указать файл, находящийся в интернете выберите «Онлайн файл» и в появившемся поле вставьте ссылку на файл. Мы не устанавливаем никаких ограничений на размер изображения, но чем больше файл, тем больше времени будет занимать конвертация. Просто наберитесь терпения и все получится. Вы можете конвертировать файлы из форматов AI, CDR, CDT, CCX, CMX, SVG, FIG, CGM, AFF, WMF, SK, SK1, PLT, DXF, DST, PES, EXP, PCS.

  С помощью данной страницы вы можете преобразовать ваше растровое изображение в черно-белое векторное изображение. Для этих целей используется утилита potrace.

• Выберите формат векторного изображения, в который вы хотите преобразовать ваш документ. Формат полученного изображения может быть AI, SVG, CGM, WMF, SK, SK1, PDF, PS, PLT.
• Для начала конвертации нажмите кнопку «Конвертировать» чтобы начать преобразование. В случае успешной конвертации файл будет доступен в разделе «Результаты конвертации». Если вам нужно просто скачать файл, то кликните на имя файла. Если вы хотите получить другие способы сохранения, то нажмите на значок чтобы сформировать QR-код для загрузки результата на ваш мобильный телефон или планшет, а также если вы хотите сохранить файл в одном из онлайн-сервисов хранения данных, таких как Google Drive или Dropbox.

Пожалуйста, будьте терпеливы в процессе преобразования. Векторное изображение описывается с помощью векторов, вектор является математической моделью и поддается масштабированию. Т.е. сколько бы вы не увеличивали бы такое изображение — края всегда будут гладкими и четкими. Это и есть основное преимущество вектора. Кроме этого размер файла с векторным изображением обычно является достаточно малым, но это только в случае если он создан в ручную. При переводе из растрового формата в векторный размер может быть больше, т.к. содержит очень много кривых.

Как извлечь только 3 собственных вектора изображения nxn в opencv? Ru Python

Когда Сео и Ким спрашивают lambda_i, v_i <- PCA(Iycc) , для i = 1, 2, 3 они хотят:

 from numpy.linalg import eig lambdas, vs = eig(np.dot(Izycc, Izycc.T)) 

для массива 3 × N Izycc . То есть им нужны три собственных значения и собственные векторы 3 × 3 ковариационной матрицы Izycc , массива 3 × N (для вас, N = 500 * 500).

Однако вы почти никогда не хотите вычислять ковариационную матрицу, а затем находить ее собственную функцию из-за численной неустойчивости. Существует гораздо лучший способ получить те же lambdas, vs , используя сингулярную декомпозицию (SVD) Izycc напрямую (см. Этот ответ ). В приведенном ниже коде показано, как это сделать.

Сначала загрузите http://cadik.posvete.cz/color_to_gray_evaluation/img/155_5572_jpg/155_5572_jpg.jpg и сохраните его как peppers.jpg .

Затем выполните следующие действия:

 import numpy as np import cv2 from numpy.linalg import svd, norm # Read input image Ibgr = cv2.imread('peppers.jpg') # Convert to YCrCb Iycc = cv2.cvtColor(Ibgr, cv2.COLOR_BGR2YCR_CB) # Reshape the H by W by 3 array to a 3 by N array (N = W * H) Izycc = Iycc.reshape([-1, 3]).T # Remove mean along Y, Cr, and Cb *separately*! Izycc = Izycc - Izycc.mean(1)[:, np.newaxis] # Make sure we're dealing with zero-mean data here: the mean for Y, Cr, and Cb # should separately be zero. Recall: Izycc is 3 by N array. assert(np.allclose(np.mean(Izycc, 1), 0.0)) # Compute data array's SVD. Ignore the 3rd return value: unimportant. (U, S) = svd(Izycc, full_matrices=False)[:2] # Square the data's singular vectors to get the eigenvalues. Then, normalize # the three eigenvalues to unit norm and finally, make a diagonal matrix out of # them. NB: the scaling factor of `norm(S**2)` is, I believe, arbitrary: the # rest of the algorithm doesn't really care if/how the eigenvalues are scaled, # since we will rescale the grayscale values to [0, 255] anyway. eigvals = np.diag(S**2 / norm(S**2)) # Eigenvectors are just the left-singular vectors. eigvecs = U; # Project the YCrCb data onto the principal components and reshape to W by H # array. Igray = np.dot(eigvecs.T, np.dot(eigvals, Izycc)).sum(0).reshape(Iycc.shape[:2]) # Rescale Igray to [0, 255]. This is a fancy way to do this. from scipy.interpolate import interp1d Igray = np.floor((interp1d([Igray.min(), Igray.max()], [0.0, 256.0 - 1e-4]))(Igray)) # Make sure we don't accidentally produce a photographic negative (flip image # intensities). NB: `norm` is often expensive; in real life, try to see if # there's a more efficient way to do this. if norm(Iycc[:,:,0] - Igray) > norm(Iycc[:,:,0] - (255.0 - Igray)): Igray = 255 - Igray # Display result if True: import pylab pylab.ion() pylab.imshow(Igray, cmap='gray') # Save result cv2.imwrite('peppers-gray.png', Igray.astype(np.uint8)) 

Это создает следующее изображение в градациях серого, которое, по-видимому, соответствует результату на рисунке 4 документа (хотя см. Оговорку внизу этого ответа!):

Izycc = Iycc - Iycc.mean() НЕПРАВИЛЬНО. Iycc.mean() выравнивает изображение и вычисляет среднее значение. Вы хотите, чтобы Izycc такой, что канал Y, канал Cr и канал Cb имеют нулевое значение. Вы могли бы сделать это в режиме for dim in range(3) -loop, но я сделал это выше с широковещательным массивом. У меня также есть утверждение, чтобы убедиться, что это условие выполнено. Трюк, в котором вы получаете исходную матрицу ковариации из SVD массива данных, требует нулевых средних каналов Y / Cr / Cb.

np.linalg.eig(Izycc[:,:,i]) НЕПРАВИЛЬНО. Вклад этой статьи заключается в использовании основных компонентов для преобразования цвета в оттенки серого. Это означает, что вы должны комбинировать цвета. Обработка, которую вы делали выше, была по канальной основе – никакой комбинации цветов. Более того, было совершенно неправильно разлагать массив 500 × 500: ширина / высота массива не имеет значения, только пиксели. По этой причине я изменяю три канала ввода на 3 × независимо и работаю над этой матрицей. Убедитесь, что вы понимаете, что происходит после преобразования BGR-to-YCrCb и перед SVD.

Не столько ошибка, сколько предостережение: при вызове numpy.linalg.svd full_matrices=False ключевое слово full_matrices=False : это делает SVD «эконом-размер», вычисляя только три левых / правых особых вектора и только три сингулярных значения. Полноразмерное SVD будет пытаться создать N × N массив правых сингулярных векторов: с N = 114270 пикселей (293 на 390 изображений), массив N × N float64 будет N ** 2 * 8 / 1024 ** 3 или 97 гигабайт.

Магия этого алгоритма действительно находится в одной строке из моего кода:

 Igray = np.dot(eigvecs.T, np.dot(eigvals, Izycc)).sum(0) # .reshape... 

Здесь Math является самым толстым, так что давайте сломаем его.

• Izycc – это массив 3 × N, строки которого равны нулю;
• eigvals – это диагональная матрица 3 × 3, содержащая собственные значения ковариационной матрицы dot(Izycc, Izycc.T) (как упоминалось выше, вычисляемая с помощью ярлыка с использованием SVD Izycc ),
• eigvecs является 3 × 3 ортонормированной матрицей, столбцы которой являются собственными векторами, соответствующими тем собственным значениям этой ковариации.

Поскольку это array Numpy s, а не matrix es, мы должны использовать dot(x,y) для матрично-матричного умножения, а затем мы используем sum , и обе эти неясные линейные алгебры. Вы можете проверить сами, но приведенный выше расчет (до .reshape() ) эквивалентен

 np.ones([1, 3]) · eigvecs.T · eigvals · Izycc = dot([[-0.79463857, -0.18382267, 0.11589724]], Izycc) 

где · – истинное матрично-матричное умножение, а sum заменяется на предварительное умножение на вектор-строку из них. Эти три цифры,

1. -0.79463857 умножение Y-канала каждого пикселя (яркость)
2. -0.18382267 умножение Cr (красная разность) и
3. 0.11589724 умножение Cb (синяя разница),

укажите «идеальный» средневзвешенный показатель для этого конкретного изображения: каждый пиксель Y / Cr / Cb каналов выравнивается с ковариационной матрицей изображения и суммируется. Численно говоря, значение Y каждого пикселя слегка ослаблено, его значение Cr значительно ослаблено, а его значение Cb еще более ослаблено, но имеет противоположный знак – это имеет смысл, мы ожидаем, что яркость будет наиболее информативной для оттенков серого поэтому его вклад является самым высоким.

Я не совсем уверен, откуда происходит преобразование RGB в OpenCV в YCrCb. Документация для cvtColor , в частности, раздел RGB ↔︎ YCrCb JPEG, похоже, не соответствует ни одному из преобразований, указанных в Википедии . Когда я использую, скажем, пакет Matlab для преобразования цветов, чтобы просто преобразовать RGB в YCrCb (который ссылается на запись в Википедии), я получаю более красивое изображение в оттенках серого, которое, похоже, больше похоже на рисунок 4:

Я полностью не в своей глубине, когда речь заходит об этих преобразованиях цветов – если кто-то может объяснить, как получить эквиваленты преобразования Colourpace в Wikipedia или Matlab в Python / OpenCV, это было бы очень мило. Тем не менее, это предостережение заключается в подготовке данных. После того, как вы сделаете Izycc , 3 × N нулевым средним массивом данных, вышеуказанный код полностью определяет оставшуюся обработку.

Скаляры и векторы. Изображение векторов. Примеры скалярных и векторных величин

В теории электромагнитного поля применяется некоторый традиционный математический аппарат, без которого невозможно построить ясное и обозримое изложение. К числу математических средств, которые нам потребуются, относятся разделы векторной алгебры и векторного анализа. Эти разделы в общем знакомы из курса высшей математики, однако в нашем курсе они тоже будут кратко описаны.

Первым необходимым понятием являются скалярные и векторные величины.

В математике и технике приходится иметь дело с величинами двух родов: одни из величин связаны с понятием о направлении в пространстве, другие имеют чисто числовой характер и не связаны с направлением. Рассмотрим например, температуру, массу, плотность, энергию, перемещение точки, скорость, ускорение, силу. Четыре последние величины резко отличаются от первых тем, что с ними обязательно должно быть связано понятие о направлении: например, точка может перемещаться вверх или вниз, вперед или назад.

Наоборот, температура, например, не имеет направления. и чтобы охарактеризовать ее, мы должны измерить ее например, в градусах Цельсия, полученное число и даст величину температуры. Точно так же можно измерить в соответствующих единицах массу, плотность и т.п. Эти величины принадлежат к классу величин, называемых скалярами.

Скаляром называется величина, характеризующаяся при выбранной единице меры одним числом.

Рассмотрим теперь один из векторов – скорость точки. Указания величины скорости, измеренной, например в м\с недостаточно для характеристики скорости. Нужно еще знать направление движения точки. Точно так же имеют определенное направление и ускорение точки, и сила, действующая на точку. Дадим поэтому следующее определение:

Вектором называется величина, характеризующаяся, помимо измеряющего ее числа, еще своим направлением в пространстве.

Простейшим вектором является прямолинейный отрезок , имеющий определенну величину – длинуАВи определенное направление – от начальной точкиАк конечной точкеВ.

На чертежах векторы изображаются стрелками (рисунок Error: Reference source not found). Направление стрелки указывает на направление вектора, длина стрелки дает длину вектора. Обычно векторы обозначаются жирными латинскими буквами: , но при письме от руки это неудобно, поэтому мы будем пользоваться буквами со стрелкой: .

1. − Вектор AB

Иногда приходится рассматривать величины тоже направленного характера, но более сложного, чем векторы, строения. Эти величины называются тензорами. Мы рассмотрим их позднее.

8. Операции над векторами. Скалярное, векторное, смешанное произведение

Векторное исчисление должно ввести ряд операций с векторами и тензорами, как например сложение, умножение, дифференцирование, и изучить эти операции. Эти операции определяются таким образом, чтобы при их помощи легко было интерпретировать те комбинации векторов, которые приходится изучать. В результате как основные элементы векторного исчисления – вектор и тензор, так и операции над ними оказываются хорошо приспособленными для изучения тех физических явлений, в которых большую роль играет направление величин. С одной стороны, это упрощает исследование, с другой, ведет его более естественным и наглядным образом, не требуя введения посторонних элементов.

Рассмотрим, как определяется величина и направление вектора.

Векторы , можно представить как, и, где,− единичные векторы, называемые также ортами, а числаа,b− абсолютные значения векторов, .

Орты, соответствующие направлениям осей x,y,zдекартовой координат, будут обозначаться,,(рисунок Рисунок 2 ). Любой вектортогда можно представить в виде разложения, где,,являются его проекциями на оси декартовой системы координат. Они также называются компонентами (составляющими) вектора.

Положение какой-либо точки пространства P может быть определено вектором , начальной точкой которого служит некоторая, определенным образом выбранная точкаO, а концом – точкаP. Вектор мы будем называть радиусом-вектором точкиP относительно точкиОи будем обозначать обычно как. Про точкуP, заданную радиусом-вектором, мы будем говорить, для краткости, что дана точка.

2. −Орты декартовой системы координат и радиус-вектор

Сложение векторов векторов сводится к сложению их компонент:

,

эта операция обозначается с помощью обыкновенного знака алгебраического сложения: . Сложение обладает свойством коммутативности: сумма не меняется от перестановки слагаемых:.

Геометрически это выглядит, как показано на рисунке Рисунок 3 .

3. — Сложение векторов

Скалярное произведение необходимо, например, в механике при вычислении работы, производимой постоянной силой при прямолинейном перемещении и при условии, что сила действует под углом α к перемещению. Работа в этом случае вычисляется как скалярное произведение вектора силы и вектора перемещения. Скалярное произведение двух произвольных векторов определяется как , то есть произведение их длин, умноженное на угол между ними (рисунок Рисунок 4 ). Результатом скалярного произведения является скаляр.

4. — Скалярное произведение

Векторное произведение. К необходимости рассматривать такую операцию приводят требования геометрического и физического характера.

Векторным произведением векторов иназывается вектор, по величине равный площади параллелограмма, построенного на векторахи, перпендикулярный плоскости этих векторов и направленный в такую сторону, чтобы вращение откна кратчайшем пути вокруг полученного вектора происходило в ту же сторону, как вращение осиxк осиyвокруг осиz(рисунок Рисунок 5 ).

5. −Векторное произведение

Векторное произведение вычисляется как

,

тогда компоненты векторного произведения получаются из раскрытия определителя:

Изменение порядка сомножителей приводит к изменению знака векторного произведения: .

Размерность векторного произведения – единицы измерения площади, т.е. квадратные метры.

Кроме описанных операций сложения, скалярного и векторного произведений, мы будем использовать векторные дифференциальные операторы. Их определение дается позже, непосредственно перед использованием.

Растровая и векторная графика — Блог HTML Academy

Давайте попробуем разобраться, в чём отличие растровой графики от векторной?

Растровая графика

Растровое изображение, как мозаика, складывается из множества маленьких ячеек — пикселей, где каждый пиксель содержит информацию о цвете. Определить растровое изображение можно увеличив его масштаб: на определённом этапе станет заметно множество маленьких квадратов — это и есть пиксели.

Наиболее распространённые растровые форматы: JPEG, PNG.

Растровое изображение и его увеличенный фрагмент

Применение

Растровая графика удобна для создания качественных фотореалистичных изображений, цифровых рисунков и фотографий. Самый популярный редактор растровой графики — Adobe Photoshop.

Пример использования растровой графики: цифровой рисунок (автор изображения: Катя Климович)Пример использования растровой графики: фотография

Преимущества

• Возможность создать изображение любой сложности — с огромным количеством деталей и широкой цветовой гаммой.
• Растровые изображения наиболее распространённые.
• Работать с растровой графикой проще, так как механизмы её создания и редактирования более привычны и распространены.

Недостатки

• Большой занимаемый объём памяти: чем больше «размер» изображения, тем больше в нём пикселей и, соответственно, тем больше места нужно для хранения/передачи такого изображения.
• Невозможность масштабирования: растровое изображение невозможно масштабировать без потерь. При изменении размера оригинального изображения неизбежно (в результате процесса интерполяции) произойдёт потеря качества.

Векторная графика

В отличие от растровых, векторные изображения состоят уже не из пикселей, а из множества опорных точек и соединяющих их кривых. Векторное изображение описывается математическими формулами и, соответственно, не требует наличия информации о каждом пикселе. Сколько ни увеличивай масштаб векторного изображения, вы никогда не увидите пикселей.

Самые популярные векторные форматы: SVG, AI.

Векторное изображение и его увеличенный фрагмент

Применение

Векторная графика используется для иллюстраций, иконок, логотипов и технических чертежей, но сложна для воспроизведения фотореалистичных изображений. Самый популярный редактор векторной графики — Adobe Illustrator.

Пример использования векторной графики: социальные иконки (источник изображения: MacKenzie www.freevector.com/social-websites-icons)Пример использования векторной графики: иллюстрация (автор изображения: Катя Климович)

Преимущества

• Малый объём занимаемой памяти — векторные изображения имеют меньший размер, так как содержат в себе малое количество информации.
• Векторные изображения отлично масштабируются — можно бесконечно изменять размер изображения без потерь качества.

Недостатки

• Чтобы отобразить векторное изображение требуется произвести ряд вычислений, соответственно, сложные изображения могут требовать повышенных вычислительных мощностей.
• Не каждая графическая сцена может быть представлена в векторном виде: для сложного изображения с широкой цветовой гаммой может потребоваться огромное количество точек и кривых, что сведёт «на нет» все преимущества векторной графики.
• Процесс создания и редактирования векторной графики отличается от привычной многим модели — для работы с вектором потребуются дополнительные знания.

Итог

Мы приходим к выводу, что не существует «серебряной пули»: и растровая, и векторная графика имеют свои достоинства и недостатки, соответственно, стоит выбирать формат, который подходит для решения поставленных перед вами задач.

Подробнее про форматы можно посмотреть в статье «Форматы изображений».

Целая глава о графике

Прямо внутри интерактивных курсов HTML Academy. 11 глав бесплатно, -30% на подписку в первую неделю.

Регистрация

Нажатие на кнопку — согласие на обработку персональных данных

Представление синусоидальных величин с помощью векторов и комплексных чисел (Лекция N 3)

Переменный ток долгое время не находил практического применения. Это было связано с тем, что первые генераторы электрической энергии вырабатывали постоянный ток, который вполне удовлетворял технологическим процессам электрохимии, а двигатели постоянного тока обладают хорошими регулировочными характеристиками. Однако по мере развития производства постоянный ток все менее стал удовлетворять возрастающим требованиям экономичного электроснабжения. Переменный ток дал возможность эффективного дробления электрической энергии и изменения величины напряжения с помощью трансформаторов. Появилась возможность производства электроэнергии на крупных электростанциях с последующим экономичным ее распределением потребителям, увеличился радиус электроснабжения.

В настоящее время центральное производство и распределение электрической энергии осуществляется в основном на переменном токе. Цепи с изменяющимися – переменными – токами по сравнению с цепями постоянного тока имеют ряд особенностей. Переменные токи и напряжения вызывают переменные электрические и магнитные поля. В результате изменения этих полей в цепях возникают явления самоиндукции и взаимной индукции, которые оказывают самое существенное влияние на процессы, протекающие в цепях, усложняя их анализ.

Переменным током (напряжением, ЭДС и т.д.) называется ток (напряжение, ЭДС и т.д.), изменяющийся во времени. Токи, значения которых повторяются через равные промежутки времени в одной и той же последовательности, называются периодическими, а наименьший промежуток времени, через который эти повторения наблюдаются, — периодом Т. Для периодического тока имеем

,

(1)

Величина, обратная периоду, есть частота, измеряемая в герцах (Гц):

,

(2)

Диапазон частот, применяемых в технике: от сверхнизких частот (0.01¸10 Гц – в системах автоматического регулирования, в аналоговой вычислительной технике) – до сверхвысоких (3000 ¸ 300000 МГц – миллиметровые волны: радиолокация, радиоастрономия). В РФ промышленная частота f = 50Гц.

Мгновенное значение переменной величины есть функция времени. Ее принято обозначать строчной буквой:

i — мгновенное значение тока ;

u – мгновенное значение напряжения ;

е — мгновенное значение ЭДС ;

р— мгновенное значение мощности .

Наибольшее мгновенное значение переменной величины за период называется амплитудой (ее принято обозначать заглавной буквой с индексом m).

— амплитуда тока;

— амплитуда напряжения;

— амплитуда ЭДС.

Действующее значение переменного тока

Значение периодического тока, равное такому значению постоянного тока, который за время одного периода произведет тот же самый тепловой или электродинамический эффект, что и периодический ток, называют действующим значением периодического тока:

,

(3)

Аналогично определяются действующие значения ЭДС и напряжения.

Синусоидально изменяющийся ток

Из всех возможных форм периодических токов наибольшее распространение получил синусоидальный ток. По сравнению с другими видами тока синусоидальный ток имеет то преимущество, что позволяет в общем случае наиболее экономично осуществлять производство, передачу, распределение и использование электрической энергии. Только при использовании синусоидального тока удается сохранить неизменными формы кривых напряжений и токов на всех участках сложной линейной цепи. Теория синусоидального тока является ключом к пониманию теории других цепей.

Изображение синусоидальных ЭДС, напряжений
и токов на плоскости декартовых координат

Синусоидальные токи и напряжения можно изобразить графически, записать при помощи уравнений с тригонометрическими функциями, представить в виде векторов на декартовой плоскости или комплексными числами.

Приведенным на рис. 1, 2 графикам двух синусоидальных ЭДС е₁ и е_{2соответствуют уравнения:}

.

Значения аргументов синусоидальных функций и называются фазами синусоид, а значение фазы в начальный момент времени (t=0): и — начальной фазой ().

Величину , характеризующую скорость изменения фазового угла, называют угловой частотой. Так как фазовый угол синусоиды за время одного периода Т изменяется на рад., то угловая частота есть , где f– частота.

При совместном рассмотрении двух синусоидальных величин одной частоты разность их фазовых углов, равную разности начальных фаз, называют углом сдвига фаз.

Для синусоидальных ЭДС е₁ и е₂угол сдвига фаз:

.

Векторное изображение синусоидально
изменяющихся величин

На декартовой плоскости из начала координат проводят векторы, равные по модулю амплитудным значениям синусоидальных величин, и вращают эти векторы против часовой стрелки (в ТОЭ данное направление принято за положительное) с угловой частотой, равной w. Фазовый угол при вращении отсчитывается от положительной полуоси абсцисс. Проекции вращающихся векторов на ось ординат равны мгновенным значениям ЭДС е₁ и е_{2(рис. 3). Совокупность векторов, изображающих синусоидально изменяющиеся ЭДС, напряжения и токи, называют векторными диаграммами. При построении векторных диаграмм векторы удобно располагать для начального момента времени (t=0), что вытекает из равенства угловых частот синусоидальных величин и эквивалентно тому, что система декартовых координат сама вращается против часовой стрелки со скоростью w. Таким образом, в этой системе координат векторы неподвижны (рис. 4). Векторные диаграммы нашли широкое применение при анализе цепей синусоидального тока. Их применение делает расчет цепи более наглядным и простым. Это упрощение заключается в том, что сложение и вычитание мгновенных значений величин можно заменить сложением и вычитанием соответствующих векторов.}

Пусть, например, в точке разветвления цепи (рис. 5) общий ток равен сумме токов и двух ветвей:

.

Каждый из этих токов синусоидален и может быть представлен уравнением

и .

Результирующий ток также будет синусоидален:

.

Определение амплитуды и начальной фазы этого тока путем соответствующих тригонометрических преобразований получается довольно громоздким и мало наглядным, особенно, если суммируется большое число синусоидальных величин. Значительно проще это осуществляется с помощью векторной диаграммы.

На рис. 6 изображены начальные положения векторов токов, проекции которых на ось ординат дают мгновенные значения токов для t=0. При вращении этих векторов с одинаковой угловой скоростью w их взаимное расположение не меняется, и угол сдвига фаз между ними остается равным .

Так как алгебраическая сумма проекций векторов на ось ординат равна мгновенному значению общего тока, вектор общего тока равен геометрической сумме векторов токов:

.

Построение векторной диаграммы в масштабе позволяет определить значения и из диаграммы, после чего может быть записано решение для мгновенного значения путем формального учета угловой частоты: .

Представление синусоидальных ЭДС, напряжений
и токов комплексными числами

Геометрические операции с векторами можно заменить алгебраическими операциями с комплексными числами, что существенно повышает точность получаемых результатов.

Каждому вектору на комплексной плоскости соответствует определенное комплексное число, которое может быть записано в :

показательной

тригонометрической или

алгебраической — формах.

Например, ЭДС , изображенной на рис. 7 вращающимся вектором, соответствует комплексное число

.

Фазовый угол определяется по проекциям вектора на оси “+1” и “+j” системы координат, как

.

В соответствии с тригонометрической формой записи мнимая составляющая комплексного числа определяет мгновенное значение синусоидально изменяющейся ЭДС:

,

(4)

 

Комплексное число удобно представить в виде произведения двух комплексных чисел:

,

(5)

 

Параметр , соответствующий положению вектора для t=0 (или на вращающейся со скоростью w комплексной плоскости), называют комплексной амплитудой: , а параметр — комплексом мгновенного значения.

Параметр является оператором поворота вектора на угол wt относительно начального положения вектора.

Вообще говоря, умножение вектора на оператор поворота есть его поворот относительно первоначального положения на угол ±a.

Следовательно, мгновенное значение синусоидальной величины равно мнимой части без знака “j” произведения комплекса амплитуды и оператора поворота :

.

Переход от одной формы записи синусоидальной величины к другой осуществляется с помощью формулы Эйлера:

,

(6)

Если, например, комплексная амплитуда напряжения задана в виде комплексного числа в алгебраической форме:

,

— то для записи ее в показательной форме, необходимо найти начальную фазу , т.е. угол, который образует вектор с положительной полуосью +1:

.

Тогда мгновенное значение напряжения:

,

где .

При записи выражения для определенности было принято, что , т.е. что изображающий вектор находится в первом или четвертом квадрантах. Если , то при (второй квадрант)

,

(7)

а при (третий квадрант)

(8)

или

(9)

Если задано мгновенное значение тока в виде , то комплексную амплитуду записывают сначала в показательной форме, а затем (при необходимости) по формуле Эйлера переходят к алгебраической форме:

.

Следует указать, что при сложении и вычитании комплексов следует пользоваться алгебраической формой их записи, а при умножении и делении удобна показательная форма.

Итак, применение комплексных чисел позволяет перейти от геометрических операций над векторами к алгебраическим над комплексами. Так при определении комплексной амплитуды результирующего тока по рис. 5 получим:

_где ;

.

 

Действующее значение синусоидальных ЭДС, напряжений и токов

В соответствии с выражением (3) для действующего значения синусоидального тока запишем:

.

Аналогичный результат можно получить для синусоидальных ЭДС и напряжений. Таким образом, действующие значения синусоидальных тока, ЭДС и напряжения меньше своих амплитудных значений в раз:

.

(10)

Поскольку, как будет показано далее, энергетический расчет цепей переменного тока обычно проводится с использованием действующих значений величин, по аналогии с предыдущим введем понятие комплекса действующего значения

.

 

Литература

1.                 Основы теории цепей: Учеб. для вузов /Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, А.В. Нетушил, С.В. Страхов. –5-е изд., перераб. –М.: Энергоатомиздат, 1989. -528с.

2.                 Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Учеб. для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов. –7-е изд., перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1978. –528с.

Контрольные вопросы и задачи

1.     Какой практический смысл имеет изображение синусоидальных величин с помощью векторов?

2.     Какой практический смысл имеет представление синусоидальных величин с использованием комплексных чисел?

3.     В чем заключаются преимущества изображения синусоидальных величин с помощью комплексов по сравнению с их векторным представлением?

4.     Для заданных синусоидальных функций ЭДС и тока записать соответствующие им комплексы амплитуд и действующих значений, а также комплексы мгновенных значений.

5.     На рис. 5 , а . Определить .

Ответ: .

Построение векторов текста и изображения с использованием t-SNE

Дата публикации Mar 11, 2019

Сила в глаза — счастливая визуализация

Джон Миктернан справедливо отметил, что «в презентации кроется истинное развлечение», и если вы сможете представить свои данные так, как того желал другой парень, он был бы в состоянии блаженства. Представьте себе мир, в котором можно было бы визуализировать передачу всех данных, и мой мозг, и мой начальник поблагодарили бы меня за этот жест.Викрам ВаршнейАюш Гупта, Учитывая комфорт человеческого мозга, когда дело доходит до графического контента и учитывая тот факт, что 90% информации, передаваемой через мозг человека, является визуальной, мы попытались нанести векторы предложений и изображений в двухмерном пространстве, где каждое пространственное пятно представляет предложение и аналогичные векторы предложений будут размещены в пространственной близости.

Постановка проблемы:

Для построения векторов предложений и изображений, для которых получены векторы предложений, с использованием Infersent или универсального кодировщика предложений Google, а векторы изображений — это функции, выделенные в модели Resnet 50.

Наши предложения — это не что иное, как сочетание названия продукта, описания и его спецификаций, тогда как изображение — это, в основном, изображение продукта. Чтобы понять, что означает продукт в контексте Indiamart, пожалуйста,читай здесь.

Текстовые векторы (либо векторы слов, либо векторы предложений) создаются путем преобразования текстовых данных в числовую форму с использованием таких методов встраивания, как word2vec, fasttext, Infersent, универсальный кодировщик предложений Google и т. Д. Размер вашего вектора может зависеть от вашей техники его подготовки. Например, Infesent создает вектор из 4096 измерений для каждого предложения, тогда как GUSE (Google Universal Sentence Encoder) создает вектор из 512 измерений для каждого предложения.

Векторы изображения — это вектор признаков изображения, созданного с использованием некоторых методов выделения признаков изображения. В нашем случае у нас есть векторы изображения Resnet, имеющие 512 измерений для каждого изображения.

Примечание: в этом посте мы не будем вдаваться в подробности предложения или встраивания слова (они будут рассмотрены отдельно в другом блоге), а сосредоточены на том, как мы их изобразили на точечной диаграмме.

Сложность визуализации распределенного представления векторов признаков текста и изображения состоит в том, что они многомерны (например, некоторые векторы имеют 512 измерений, а некоторые имеют 4096 измерений), что значительно выше обычных 2-х или 3-х мерных векторных графиков, которые может сделать человек. увидеть и интерпретировать.

Поскольку нет прямых способов спроецировать эти точки данных на график, который легко понять людям, нам нужен какой-то мощный метод для отображения этих многомерных данных в 2 или 3-мерное пространство. Здесь t-SNE сыграло свою роль для нас.

На рисунках ниже показано, как каждый вектор был преобразован в 2-мерный массив для простоты построения.

Многомерные векторы преобразуются в двумерный вектор с использованием t-SNE.

т-СНЭобозначает t-распределенное стохастическое вложение соседей. Это метод уменьшения размерности, который лучше всего подходит для визуализации многомерного набора данных. t-SNE — это рандомизированный алгоритм, т. е. каждый раз, когда мы запускаем алгоритм, он возвращает слегка разные результаты для одного и того же набора данных. Чтобы контролировать это, мы устанавливаем случайное состояние с некоторым произвольным значением. Случайное состояние используется здесь, чтобы заполнить функцию стоимости алгоритма.

---

Следующие шаги помогут вам изобразить ваши векторы на точечной диаграмме.

Шаг 1:Импортируйте необходимые библиотеки:

Шаг 2: Загрузка векторов, созданных с использованием различных методов встраивания:На этом шаге мы загрузили вектор большой размерности, созданный с помощью GUSE, Infersent или Resnet (в случае векторов изображения) и поместив его в 2-мерное пространство с использованием алгоритма t-SNE.

Шаг 3: Создайте пользовательскую функцию для построения вышеуказанного вектора в двухмерном пространстве:Мы использовали комбинацию t-SNE, matplotlib и seaborn для создания графика рассеяния.

Шаг 4: Визуализация и сохранение графика

Визуализация на основе кластера K-средних средних векторов предложений

Мы использовалиK-среднихкластеризация для группировки похожих векторов предложений. Было сформировано 18 таких кластеров. На приведенной ниже диаграмме разброса показано распределение продуктов в каждом кластере.

Визуализация на основе существующего кластера векторов предложений.

Здесь векторы предложений были построены на основе существующего кластера. Каждый продукт (вектор предложения) принадлежит к некоторому кластеру или категории, и каждая категория имеет уникальный цвет.

Мы можем видеть, как продукты (предложения) из Earthmoving Bucket распределены по всему участку, что указывает на их близость к другим связанным кластерам.

Добавление оси к вашему 2-му пространству:Мы можем сделать то же самое, просто установив x-limit (в нашем случае от -60 до + 60) и y-limit (от -60 до +60) на оси

Расшифровка сюжета

Каждая точка на диаграмме рассеяния представляет текст внутри одного продукта. Продукты с семантически похожим текстом размещены близко друг к другу. Цвет каждой точки представляет кластер, к которому она принадлежит, т.е. все предложения в кластере 0 представлены красным, в кластере 1 представлены оранжевым и т. Д.

Визуализация векторов изображений

Каждое пятно на графике представляет особенности одного изображения. Подобные изображения попадают в тесно связанное пространство. Каждое изображение преобразуется в векторные векторы с помощью Resnet.

Векторы изображения, нанесенные в 2-мерном пространстве. При внимательном наблюдении видно, что похожие изображения занимают близкие пространства, в то время как на графике разбросаны разные векторы.

Диаграмма разброса имеет несколько приложений для нас — она ​​говорит нам, насколько похожи наши существующие изображения или предложения и подходит ли текущая категоризация для продуктов, отображаемых в нем. Это также помогло нам классифицировать новый набор продуктов или изображений.

Проверьтеполный код Python на моем Githubрепозиторий.

Оригинальная статья

Полное руководство по векторным изображениям

В мире графического дизайна вы часто слышите о векторных изображениях. Но что такое векторное изображение?

---

Что такое векторное изображение?

Векторное изображение — это цифровой файл, не основанный на пикселях. Это означает, что вы можете увеличивать и увеличивать изображение в огромных количествах без потери деталей. Напротив, пиксельное изображение, растровое или растровое изображение потеряет качество и станет размытым, что означает, что оно ограничено размером самого изображения.

---

Необходимо загрузить CorelDRAW?

Загрузите бесплатную 15-дневную пробную версию прямо сейчас!

---

Файлы векторных изображений

Векторные изображения основаны на математических формулах, определяющих геометрию, такую ​​как линии, кривые, круги, прямоугольники и другие четкие жирные формы. Изображения, как правило, плоские, с использованием штриховых рисунков и однородных цветов и обычно встречаются при работе с логотипами, фирменными бланками и шрифтами.

Примеры векторных файлов: файлы SVG, EPS, AI и PDF.Примерами файлов растровых изображений являются JPEG, PNG и GIF.

Основным преимуществом векторного изображения является то, что его можно мгновенно масштабировать с сохранением высокого разрешения. Независимо от размера изображения, оно не станет размытым или пиксельным, как растровое изображение. Их можно легко редактировать и использовать для изменения цвета, формы и текста, что делает их незаменимым инструментом для графического дизайна. Векторные изображения идеально подходят для логотипов, которые можно использовать для печати, например, на одежде, автомобильной упаковке, рекламных щитах, журналах, рекламе на автобусных остановках — всего, что требует значительного масштабирования изображения.Если вы попробуете это с растровым изображением, вы получите очень размытый результат.

Программное обеспечение Vector

Так как же создать векторное изображение? Что ж, существует множество различных типов векторных программ, которые можно использовать. Примеры включают GIMP и CorelDRAW, используемые энтузиастами графического дизайна и профессионалами.

Как сделать векторное изображение

Есть два способа создать векторное изображение. Первый — это создать его с нуля в программе, что-то спроектировав.Второй — векторизация растрового изображения.

Как векторизовать изображение

Предположим, вы работаете с файлом логотипа в формате JPEG, но человек, который отправил его вам, не имеет доступа к исходному векторному файлу. Вы создаете большую рекламу, которая будет напечатана и повешена как баннер, но если вы увеличите размер файла с логотипом, он потеряет разрешение. Вы можете перейти в CorelDRAW и векторизовать нужный файл, чтобы превратить его в вектор.

---

Необходимо загрузить CorelDRAW?

Загрузите бесплатную 15-дневную пробную версию прямо сейчас!

---

Трассировка векторов

Процесс векторизации изображения включает обводку контура.Обычно в программное обеспечение для проектирования входят инструменты, которые помогают вам в этом. Например, CorelDRAW включает инструмент под названием PowerTRACE, который интеллектуально определяет контуры и направляет процесс трассировки. Отслеживая и воссоздавая файл логотипа, вы можете затем экспортировать его из программного обеспечения как свежий векторный файл и использовать его вместо этого в своем проекте.

Процесс, противоположный этому процессу, называется растеризацией и происходит, когда вы хотите преобразовать векторное изображение в растровое или растровое изображение. Возможно, вы работаете с веб-сайтом, который принимает только файлы PNG или JPEG, и знаете, что не увеличиваете масштаб изображения.В этом случае файл растрового изображения работает абсолютно нормально. Только не забудьте использовать векторный файл, если вы решили распечатать изображение.

Некоторые художники и дизайнеры также работают с векторными изображениями как с формой искусства или иллюстрации. Представьте себе стилизованное изображение, в котором используются яркие цвета и линии, а не детальная штриховка.

Как дизайнер, вы можете изучить различные веб-сайты стоковых изображений, чтобы найти векторные изображения для своих проектов. Контуры и силуэты объектов отлично подходят в качестве векторов для использования в ваших проектах.Вы можете загрузить эти готовые дизайны и использовать их самостоятельно или создать их непосредственно в таких программах, как Adobe Illustrator и CorelDRAW.

Еще одна цель векторизации изображений — создание из них искусства. Представьте, что у вас есть фотография, животное или пейзаж. Вы можете векторизовать его так же, как вы работаете с логотипом — отслеживая контур и ключевые функции в вашем программном обеспечении для дизайна — и создавая стилизованное впечатление от этой фотографии. Вы можете раскрасить его в цифровом виде, используя жирные плоские цвета, и распечатать как большое произведение искусства.

---

Необходимо загрузить CorelDRAW?

Загрузите бесплатную 15-дневную пробную версию прямо сейчас!

---

Растр и вектор

Конечным результатом векторного файла обычно является файл SVG или EPS. При работе с векторными файлами обязательно сохраните эти окончательные файлы на случай, если вам понадобится их отредактировать. Вы можете легко перейти в программное обеспечение для работы с векторной графикой и внести изменения в цвета, текст, линии и другие слои. Это огромное преимущество векторных файлов. Однако, если бы вы работали с растровыми файлами, все было бы сведено в один слой, а пиксели не были бы разделены, поэтому было бы чрезвычайно сложно вносить какие-либо быстрые изменения.

Векторы — это мощные и полезные файлы изображений, без которых графические дизайнеры не могут обойтись. Если вы хотите повысить качество своих дизайнов и ускорить рабочий процесс, найдите время, чтобы освоить использование векторных файлов, особенно если вы увеличиваете изображения для печати.

Полное руководство о том, что такое векторное изображение

---

Что такое векторное изображение?

Векторное изображение — это двумерное цифровое изображение, которое часто используется в графическом дизайне и обычно включает яркие яркие цвета, такие как логотипы и печатная графика.Векторное изображение может быть одним из нескольких различных типов файлов, чаще всего EPS, SVG, AI или PDF.

---

Необходимо загрузить CorelDRAW?

Загрузите бесплатную 15-дневную пробную версию прямо сейчас!

---

Векторное изображение контрастирует с растровым или растровым изображением, которое является пиксельным изображением. Возможно, вы знакомы с такими типами файлов, как JPEG, PNG и GIF. Сложные фотографии обычно представляют собой растровые изображения.

Как работают векторные изображения?

Основное различие между векторным изображением и растровым изображением заключается в способе его построения.Векторное изображение состоит из двухмерных точек, соединенных прямыми линиями или кривыми, поэтому результирующее изображение обычно имеет строгую геометрическую форму, такую ​​как квадрат, прямоугольник, пятиугольник, овал или треугольник, или их сочетание.

Изображения состоят из линий, основанных на математических формулах, в отличие от квадратного пикселя монитора. Компьютер интерпретирует это с помощью точек. Изображение состоит из точек, соединенных линиями — прямыми или изогнутыми — и не зависит от количества точек.

Векторное изображение работает независимо от разрешения устройства, которое его воспроизводит, например принтера или монитора. Это означает, что независимо от разрешения дисплея изображение всегда будет выглядеть так, как задумано.

Зачем нужны векторные изображения?

Основным преимуществом векторных изображений в графическом дизайне является их качество. Поскольку векторное изображение не зависит от пикселей дисплея, его можно масштабировать до любого размера без потери качества.Это контрастирует с растровым изображением, которое основано на количестве пикселей, поэтому, если вы увеличиваете масштаб файла PNG или JPEG, пиксели быстро станут видимыми, а изображение будет размытым.

---

Необходимо загрузить CorelDRAW?

Загрузите бесплатную 15-дневную пробную версию прямо сейчас!

---

Из-за этого векторные изображения идеально подходят для печати. Файлы можно масштабировать, чтобы они соответствовали огромным баннерам, автомобилям, одежде и большим экранам, таким как электронные рекламные щиты, без ухудшения качества.Они могут это сделать из-за того, насколько просты цвета и формы. Таким образом, логотипы, дизайн флагов, шрифты и стилистические изображения хорошо подходят для векторного формата, в то время как фотографии и подробные изображения больше подходят для растровых файлов.

Если дизайнер создает рекламу с использованием векторных файлов, и в результате получается векторное изображение, файл можно разместить на рекламном щите с чистыми, четкими линиями и текстом, который выглядит великолепно. Если сделать то же самое с использованием растровых файлов, это будет выглядеть нечетко и нечетко.Не идеален для мира дизайна. Вот почему дизайнеры предпочитают работать с исходными файлами — исходными векторными файлами — при работе с логотипами и шрифтами. Их можно редактировать, адаптировать и масштабировать, не беспокоясь о качестве конечного продукта.

Что такое векторная графика? Объяснение векторной графики

Что такое векторная графика?

Векторная графика — это компьютерные изображения, созданные с помощью последовательности команд или математических операторов, которые размещают линии и формы в двухмерном или трехмерном пространстве.

В векторной графике работа или файл художника-графика создается и сохраняется как последовательность векторных операторов. Файл векторной графики описывает серию соединяемых точек.

Эти файлы иногда называют геометрическими файлами . Изображения, созданные с помощью таких инструментов, как Adobe Illustrator и CorelDRAW от Corel, обычно являются файлами векторных изображений.

Упрощенная векторная графика похожа на рисунки, соединяющие точки.

Для чего используется векторная графика?

Графики, иллюстраторы и дизайнеры используют векторную графику по разным причинам, в том числе по следующим:

• Масштабируемость. Векторные форматы хороши для проектов, требующих масштабируемой графики, включая масштабируемый тип и текст. Например, логотипы компании и бренда отображаются в разных размерах; они появляются в углу мобильного приложения или на придорожном рекламном щите. Логотип, созданный с помощью векторной графики, можно увеличивать или уменьшать без потери качества или создания большого файла.

  Именно масштабируемость векторной графики привела к ее возвращению после того, как в 1980-х годах растровая графика потеряла популярность.Векторная графика изначально использовалась в компьютерных дисплеях в 1960-х и 1970-х годах. Консорциум World Wide Web работал над языком векторной разметки, который превратился в язык с открытым исходным кодом для масштабируемой векторной графики, содержащий векторные и растровые элементы.

• Приложение и веб-разработка . Векторная графика полезна при разработке приложений и веб-разработке, поскольку веб-приложения и содержащаяся в них графика должны работать с экранами различных размеров и типов устройств.Например, Amazon WorkLink — это мобильное приложение, которое обеспечивает полностью интерактивное представление корпоративных данных на мобильном устройстве сотрудника.
• Анимация. Анимированные изображения также обычно создаются в виде векторных файлов, которые обеспечивают более чистые и плавные изображения.
• Система автоматизированного проектирования (САПР). Программы CAD часто используют векторные файлы для производства, проектирования и проектирования из-за их масштабируемости и простоты, когда дело доходит до редактирования математических формул.

Вектор и растр

Растровое графическое изображение отображает биты непосредственно в пространство отображения, также называемое растровым изображением . Растровая графика состоит из фиксированного количества пикселей, что делает ее менее масштабируемой, чем векторная графика. В определенный момент, когда растровое изображение достаточно увеличено, края становятся рваными, и оно кажется пиксельным, то есть когда пиксели становятся видимыми. Растровая графика не может быть увеличена без ущерба для качества изображения.

Векторные и растровые изображения могут выглядеть по-разному.Это связано с тем, что векторная графика должна иметь отдельную форму для каждого цветового оттенка, в то время как в растровых изображениях каждый пиксель может быть разного цвета, что позволяет более четко отображать тонкие градации цвета и глубину. При больших размерах края растровых изображений становятся неровными, а изображения становятся пиксельными. Векторные изображения более масштабируемы.

Существует также взаимно однозначное отношение между каждым пикселем и растровой памятью, занимаемой компьютером. Компьютеры должны хранить информацию для каждого пикселя растрового изображения, тогда как векторные изображения хранят только серию точек, которые необходимо соединить линиями, кривыми и т. Д.Следовательно, векторные файлы обычно меньше растровых. По этой причине файлы векторных изображений легче изменять, чем файлы растровых изображений.

Векторные и растровые изображения можно конвертировать друг в друга с помощью соответствующего программного обеспечения. Adobe Illustrator и Adobe Photoshop — это примеры программного обеспечения, которое позволяет пользователям конвертировать один формат изображения в другой.

Растровые файлы особенно хороши для отображения глубины цвета, поскольку каждый пиксель может быть разного цвета. И есть больше пикселей, которые могут быть уникальными цветами, чем векторов, которые могут быть уникальными цветами.Это делает форматы растровых файлов удобными для редактирования цифровых фотографий.

Некоторые типы файлов могут включать векторные и растровые элементы — два примера — файлы PDF и SVG.

Преимущества и недостатки векторной графики

Важно учитывать как преимущества, так и недостатки использования векторных файлов.

Преимущества

• Масштабируемость. Как упоминалось ранее, это главное преимущество векторной графики. Поскольку векторная графика является производной от математических векторных отношений или отношений между точками, образующими линии и кривые, они выглядят чистыми и точными при любом размере.
• Маленький размер файла. Векторная графика обычно имеет небольшой размер файла, потому что в ней хранится только небольшое количество точек и математические отношения между ними. Эти отношения выражаются в коде, который требует меньше памяти по сравнению с хранением пикселей.
• Легко редактировать. Векторные файлы легко редактировать, потому что пользователи могут быстро изменять отношения векторов, например, менять цвета или форму линий. Это полезно в итеративном процессе, например в графическом дизайне, который требует большого объема редактирования.
• Легко загружается. Поскольку размеры файлов меньше, векторные файлы легко переносить и загружать на различные устройства и программы.
• Легко дублировать. Также легко создать клоны векторного изображения и скопировать определенные элементы одной графики в другую.
• Precision. Возможность масштабировать векторную графику вверх или вниз означает, что они имеют точный внешний вид.

Недостатки

• Меньше деталей. Векторные файлы не могут работать со сложными изображениями. Например, фотографии требуют цветового затенения и смешивания, которые векторные файлы не могут предоставить так же, как растровые файлы.
• Требования к навыкам и времени. Для создания векторных файлов может потребоваться больше навыков и времени.
• Ограниченная поддержка браузера. Векторная графика в веб-браузерах меньше поддерживается, чем растровая.
• Несоответствие. Векторные изображения могут отличаться от одного приложения к другому, в зависимости от того, насколько совместимы приложения для рендеринга и создания, среди других факторов.

Узнайте, как векторные и растровые изображения сравниваются с точки зрения того, из чего они состоят, конвертируемости, масштабируемости и форматов файлов.

Типы векторных файлов

Существует несколько часто используемых типов векторных файлов. К ним относятся следующие:

• .ai — Файл Adobe Illustrator
• .cdr — файл изображения CorelDRAW
• .dxf — файл в формате обмена чертежами
• .eps — инкапсулированный файл PostScript
• .svg — Файл масштабируемой векторной графики
• .wmf — метафайл Windows

Для разных задач используются файлы разных типов. Например, файлы AI обычно используются в печатных СМИ и цифровой графике. Файлы EPS могут быть как растровыми, так и векторными. Обычно они содержат меньший элемент дизайна, который может быть встроен в более крупный дизайн. Это делает их подходящими для отправки логотипов, которые часто включаются в более крупные проекты.

Raster (Bitmap) против Vector

Существует два основных типа файлов изображений: растровые и векторные.Растровые изображения создаются с помощью программного обеспечения на основе пикселей или захватываются камерой или сканером. Они более распространены, например, jpg, gif, png, и широко используются в Интернете. Векторная графика — это математически определенные фигуры, созданные с помощью векторных программ, и они не так распространены; используется в САПР / проектировании, 3D-анимации и графическом дизайне для процессов воспроизведения изображения на объекте, таких как гравировка, травление, вырезание трафаретов.

При использовании растровой программы вы рисуете изображение, и это похоже на погружение кисти в краску и рисование.Вы можете смешивать цвета, чтобы смягчить переход от одного цвета к другому. РИС.1

При использовании векторной программы вы рисуете контур фигур : и это похоже на создание изображения с плитками всех форм и размеров. например форма глаз, форма носа, форма губ. Каждая из этих фигур, называемых объектами, отображается по одному цвету. РИС.2

Многие изображения могут быть созданы с помощью растровой или векторной программы и выглядят одинаково в обеих программах.Изображения с тонкими переходами одного цвета в другой — это изображения, которые будут выглядеть по-разному, поскольку векторные программы должны создавать отдельную форму для каждого оттенка цвета. РИС.3

В некоторых векторных программах есть возможность создавать цветовые градиенты внутри одной формы, но на самом деле это растровые эффекты. Векторная графика с градиентами содержит как векторные, так и растровые элементы и не подходит для процессов, требующих 100% истинного векторного искусства, таких как резка или гравировка.

Фотографии являются растровыми изображениями и, вероятно, являются лучшим примером изображений, полностью состоящих из смешения цветов — или смешения оттенков в случае черно-белых фотографий — и эти изображения выглядят очень по-разному, когда они нарисованы в векторном формате. Щелкните здесь, чтобы увидеть примеры.

Растровые изображения состоят из пикселей. Пиксель — это одна точка или наименьший элемент в устройстве отображения. Если вы увеличите масштаб до растрового изображения, вы можете увидеть множество маленьких квадратов.

Векторные изображения — это математические вычисления от одной точки до другой, образующие линии и формы. Если вы увеличиваете векторную графику, она всегда будет выглядеть одинаково.

Растровое изображение имеет определенное количество пикселей. Если вы увеличиваете файл изображения без изменения количества пикселей, изображение будет выглядеть размытым. Когда вы увеличиваете файл, добавляя больше пикселей, пиксели добавляются случайным образом по всему изображению, что редко дает хорошие результаты.

Когда вы увеличиваете векторную графику, математические формулы остаются неизменными, визуализируя одну и ту же визуальную графику независимо от размера. Векторная графика может быть масштабирована до любого размера без потери качества.

Векторная графика масштабируется

Поскольку векторная графика не состоит из пикселей, она не зависит от разрешения. Векторы можно масштабировать до любого размера без потери качества. Векторы могут быть напечатаны любого размера и с самым высоким разрешением, которое позволяет принтер или устройство вывода.

Простое редактирование цвета

Многоцветное векторное изображение можно легко заменить на ограниченную цветную графику. Ограниченные цвета часто требуются для некоторых процессов, таких как вышивка, виниловые вывески по трафарету и специальные рекламные предметы (например, логотипы, напечатанные на чашках, ручках, бутылках и т. Д.)

Векторный контур / каркас

Векторные программы отображают изображение в том виде, в каком мы его обычно видим, и они также позволяют нам просматривать векторный контур или каркас каждого объекта.Этот векторный контур / каркас важен для некоторых компаний, потому что он определяет оборудование, которое они используют для создания своей продукции, например, для гравировки и резки знаков. Для некоторых из этих процессов также важно, чтобы векторные контуры не были слишком сложными.

Для целей категоризации я назвал вышеупомянутое: фотореалистичный вектор, векторная иллюстрация и векторный штриховой рисунок.

1. Фотореалистичный вектор: Фотография векторизована с использованием автоматизированного инструмента и множества цветов, чтобы изображение было более похожим на оригинал.Мы редко отслеживаем фотографии автоматически и не рекомендуем это делать. Это пример того, что не работает. обычно не работает, поскольку он слишком сложен для процессов, управляемых векторным контуром, таких как гравировка и специальные знаки. Это векторное изображение можно использовать в CMYK или цифровой печати, но фотографии лучше всего печатать как есть: растровые изображения. Учить больше.

2. Векторная иллюстрация + растровые эффекты. Это упрощенный рисунок, нарисованный от руки. Цветовые переходы могут быть созданы в векторных программах, но на самом деле они являются растровыми эффектами , так что это изображение НЕ является 100% векторным.Растровые эффекты будут отображаться в виде прямоугольных или квадратных «квадратов» при импорте графики в специальное программное обеспечение. Это изображение также не подходит для процессов, которые руководствуются векторным контуром. Образцы.

3. Векторная «штриховая графика». Это 100% вектор; ОТСУТСТВИЕ ЦВЕТНЫХ СМЕСЕЙ. Схема / каркас приемлемы для всех процессов. Образцы

Подробнее о векторном преобразовании фотографий

Распространенное использование векторной графики

Векторная графика обычно используется для логотипов, иллюстраций, технических чертежей, трехмерной графики и анимации.

Предоставляем векторные рисунки для следующих услуг:

• Специальная печать: например, кофейные кружки, фрисби, кузи
• Знаки и знамена: вырезанные, пескоструйные, резные
• Гравировка
• Офорт
• Штамповка металла
• Лазерная гравировка или лазерная резка
• Декали, этикетки, наклейки
• Широкоформатная печать

Пиксельные изображения представляют и редактируют фотографии и похожие на фотографии изображения лучше, чем векторные программы, потому что они могут использовать большое количество пикселей разных цветов.Располагая пиксели и медленно увеличивая или изменяя цвет или оттенок соседних с ними пикселей, он создает тонкую градацию от одного цвета к другому: приятные и плавные переходы цветов.

Размеры растровых изображений измеряются в пикселях. Поскольку растровые изображения не могут быть увеличены без потери качества, принтеры требуют, чтобы вы предоставляли им файлы правильного размера: 1. размер, с которым вы хотите напечатать изображение, и 2. разрешение в пикселях для этого конкретного проекта.Разрешение в пикселях — это количество пикселей в каждом дюйме, которое называется ppi (пикселей на дюйм).

Насколько большое растровое изображение можно распечатать и сохранить качество, зависит от двух факторов:

1. пиксель размер изображения (например, 6824 пикселя в ширину на 2345 пикселей в высоту)
2. пиксель разрешение : пикселей на дюйм (ppi), сколько пикселей на дюйм требуется конкретному принтеру

Разные типы печати требуют разного разрешения.В среднем:

Для печати на бумаге требуется минимум 300 ppi
Для рубашечных принтеров требуется минимум 240 пикселей на дюйм
Широкоформатные принтеры (баннеры, рекламные щиты) сильно различаются, потому что это также зависит от расстояния, с которого будет просматриваться вывеска — может быть от 20 до 200

Как определить, какого размера должно быть растровое изображение для печати:

Умножьте разрешение, необходимое для области печати.Пример:

Если для принтера требуется минимум 300 пикселей на дюйм и вы хотите напечатать изображение в области шириной 5 дюймов, умножьте 300 пикселей на 5 дюймов = 1500. Ваше изображение должно быть не менее 1500 пикселей в ширину.

Можно ли увеличить размер и разрешение растрового изображения в пикселях?

Растровые изображения содержат определенное количество пикселей в пределах каждого дюйма. Изображение 72 ppi имеет 72 пикселя на каждый дюйм. Изображение 300 ppi имеет 300 пикселей на дюйм.Когда от вас требуется предоставить файл изображения «большого или высокого разрешения» (определенного размера), изображение должно быть создано или отсканировано с таким или большим размером (как для размера , так и для требуемого разрешения. ) E.G. Если вам нужно напечатать изображение шириной 2 дюйма и требуется 300 пикселей на дюйм, ваше изображение должно быть создано, сфотографировано или отсканировано с разрешением не менее 600 пикселей (2 x 300 пикселей на дюйм).

После того, как изображение будет создано в определенном размере, вы не сможете использовать это изображение в большем размере без потери качества.Когда вы вручную увеличиваете разрешение с помощью такой программы, как Photoshop, Photoshop случайным образом добавляет пиксели, и результатом, скорее всего, будет изображение с высоким разрешением и плохим качеством.

Пример растрового изображения ниже:

Как определить размер изображения, которое можно напечатать с хорошим качеством:

Разделите размер изображения в пикселях на разрешение, требуемое вашим принтером.Пример:

Если изображение имеет ширину 1024 пикселя и для принтера требуется 300 пикселей на дюйм (1024 ÷ 300) = изображение может быть напечатано с шириной 3,413 дюйма.

Если я создаю новый дизайн, какое программное обеспечение мне следует использовать; Растр или вектор?

Это зависит от самой конструкции. Если на нем будут фотографические элементы с непрерывными тонами и смешанными цветами, вам, вероятно, лучше использовать программу рисования. Если вы хотите, чтобы ваш дизайн выглядел как рисунок или иллюстрация с четким контрастом между элементами дизайна, используйте векторную программу.

В идеале компания, у которой есть дизайн логотипа с фотографическими элементами, также имеет вторичную упрощенную версию своего логотипа в векторном формате, которая может использоваться для тех специальных предметов, которые требуют векторной графики, таких как плоттеры, граверы, виниловые вывески, рекламные специальности предметы (чашки, ручки, бутылки с логотипом компании) Образец ниже:

Сводка растров и векторов

Растр (Bitmap)

• На основе пикселей

• Растровые программы, лучше всего подходят для редактирования фотографий и создания изображений с непрерывным тоном и мягкими переходами цветов

• Не оптимальное масштабирование — изображение должно быть создано / отсканировано с желаемым размером использования или больше

• Большие размеры и детализация изображения равны файлам большого размера

• Сложнее распечатать растровые изображения, используя ограниченное количество плашечных цветов

• Некоторые процессы не могут использовать растровые форматы

• В зависимости от сложности изображения преобразование в вектор может занять много времени

• Растровые изображения являются наиболее распространенным форматом изображений, включая: jpg, gif, png, tif, bmp, psd, eps и pdf, полученные из растровых программ

• Распространенные растровые программы: программы для редактирования / рисования фотографий, такие как Photoshop и Paint Shop, GIMP (бесплатно)

Вектор

• Фигуры на основе математических расчетов

• Векторные программы лучше всего подходят для создания логотипов, рисунков и иллюстраций, технических чертежей.Для изображений, которые будут применяться к физическим товарам.

• Возможность масштабирования до любого размера без потери качества

• Независимо от разрешения: печать любого размера / разрешения

• Большая векторная графика поддерживает небольшой размер файла

• Количество цветов можно легко увеличить или уменьшить в соответствии с бюджетом печати

• Векторная графика может использоваться для многих процессов и легко растеризована для использования во всех процессах

• Легко конвертируется в растр

• Это не лучший формат для изображений с непрерывным тоном со смешанными цветами или для редактирования фотографий

• Общий формат файлов векторной графики: ai, cdr, svg, eps и pdf, созданный из векторных программ

• Распространенные векторные программы: программы для рисования, такие как Illustrator, CorelDraw, Inkscape (бесплатно)

DPI по сравнению с PPI

DPI — точек на дюйм
Это количество чернильных точек, которое принтер нанесет на каждый пиксель вашего изображения.DPI устанавливается фактическим принтером, и графический дизайнер не может манипулировать им.

PPI — пикселей на дюйм
Цифровые растровые изображения измеряются в пикселях или элементах изображения. Сколько пикселей на дюйм определяется устройством, с помощью которого вы создаете цифровое изображение: камерой, сканером или графическим программным обеспечением, и может быть изменено с помощью программного обеспечения для редактирования фотографий / красок.

Все изображения на этом веб-сайте были растеризованы для отображения в Интернете.

EPS вектор?
Векторизация изображений с помощью цветовых переходов
Векторизация фотографий
Оттенки серого по сравнению с линейным рисунком

Что такое векторный файл, как использовать векторный файл, векторные файлы

Что такое векторный файл?

Возможно, вы слышали о форматах EPS, SVG, AI… Но для большинства пользователей эти форматы не имеют большого значения.Если вы понятия не имеете, что это за форматы, значит, вы не единственный. Векторные файлы очень важны. Получая файлы от графического дизайнера, вы всегда должны запрашивать векторный файл. Понимание разницы между векторным файлом и растровым файлом очень важно. Печатникам, разработчикам и графическим дизайнерам они понадобятся в целях брендинга.

Прежде всего, давайте посмотрим на разницу между векторными и растровыми файлами

РАСТР

В растровых файлах для построения изображения используются тысячи пикселей.Каждый пиксель имеет цвет. Эти пиксели собраны вместе, как головоломка, чтобы создать ваше изображение / логотип. Распространенными файлами, в которых используются растровые изображения, являются файлы JPG, GIF и PNG.

После создания растрового изображения его размер изменить нельзя. Когда вы изменяете размер растрового изображения, каждый пиксель изменяется одинаково и становится более нечетким по мере увеличения размера. Таким образом создается размытый и нечеткий эффект вокруг изображения, который вы, вероятно, испытывали раньше. Каждый пиксель теряет форму и делает изображение нечетким.Вот почему вы должны убедиться, что у вас есть высшие качества для начала, чтобы у вас не было никаких проблем. Уменьшение масштаба изображения не повлияет на качество растрового файла, увеличение его по сравнению с исходным размером будет.

ВЕКТОР

Векторные файлы намного более гибкие и основаны на математических уравнениях, которые генерируют файлы при масштабировании, чтобы обеспечить безупречное качество изображения. Векторные файлы чаще всего используются графическими дизайнерами. Чаще всего с помощью программного обеспечения от Adobe Illustrator, которое специализируется на векторной работе.Ваш логотип и все остальные элементы брендинга должны быть выполнены в векторных форматах. Учитывая, что векторный файл очень гибок в изменении размера, элементы брендинга, такие как ваш логотип, можно масштабировать, чтобы они соответствовали опорам любого размера без потери качества изображения. Еще одним преимуществом векторных файлов является то, что их можно очень легко преобразовать в форматы JPG и PNG для использования в Интернете, так что вы получите лучшее из обоих миров. Для тех из вас, кому нужно внести изменения в свой логотип.

В чем разница между высоким и низким разрешением

Изображения с высоким разрешением обычно используются в печатных стационарных продуктах, таких как фирменные бланки, визитные карточки, вывески и т. Д.. Файлы с низким разрешением используются в Интернете для таких вещей, как веб-сайты, баннеры, изображения профиля в социальных сетях и т. Д. Чтобы определить разрешение вашего изображения / файла, вы должны проверить плотность пикселей. Обычно называемые DPI (точек на дюйм) или PPI (пикселей на дюйм), эти меры определяют плотность изображения. Обычно это можно проверить, щелкнув изображение правой кнопкой мыши и войдя в «Информация» или открыв файл в Adobe Photoshop. Требуемая плотность пикселей для качественного изображения в Интернете составляет 72 точки на дюйм и 300 точек на дюйм для печати.Изменение размера веб-файла с разрешением 72 точки на дюйм для печати будет катастрофическим. Как упоминалось выше, чем больше вы растягиваете и изменяете размер пикселей, тем более размытым становится ваше изображение. Вот почему настоятельно рекомендуется начать с файла с высоким разрешением 300 точек на дюйм и постепенно перейти к веб-формату 72 точек на дюйм. Убедитесь, что вы сохранили два разных файла: один для печати, а другой для Интернета.

Какие существуют форматы файлов

Растровые форматы

Jpg

Jpg — самый распространенный файл для фотографий.Файлы Jpg можно оптимизировать для уменьшения веса файла (КБ). Некоторым веб-сайтам для более быстрой работы требуются высоко оптимизированные изображения. Оптимизацию можно произвести через фотошоп. Чем больше вы оптимизируете свой файл JPG, тем больше снижается качество. Это часто может привести к зернистости изображений.

PNG

Файлы PNG похожи на файлы JPG, хотя их нельзя оптимизировать, как файл JPG, что делает их намного больше по размеру. Особенность файлов PNG в том, что они могут иметь прозрачный фон.Файлы PNG очень полезны, если вы хотите разместить изображение на текстурированном или цветном фоне.

GIF

Файлы GIF — это самая простая версия растрового файла, которую вы можете найти. В наши дни они особенно используются в зацикленных анимациях, которые можно создать с помощью фотошопа. GIF-файлы — отличные форматы файлов для значков и очень простых графических элементов, но их нельзя использовать для изображений.

Векторные форматы

EPS

Файл EPS чаще всего используется для векторных элементов, таких как значки.Преимущество файла EPS в том, что он обычно совместим с последними и старыми версиями Illustrator. Это очень совместимый формат.

Ai

Файлы Ai — это файлы, предназначенные для использования в Adobe Illustrator (программное обеспечение). Эти файлы обычно используются графическими дизайнерами, дизайнерами логотипов, иллюстраторами, принтерами … Файлы AI работают только с иллюстратором, поэтому они могут не понадобиться, если вы не используете эту программу.

SVG

Файлы SVG — это векторные форматы файлов для Интернета.Если вы хотите создать анимацию на своем сайте, где, например, ваш логотип будет увеличен, вы должны использовать этот формат, чтобы он оставался качественным и четким. Файлы SVG отлично подходят для логотипов, значков, кнопок…

В заключение, независимо от того, разрабатываете ли вы свой логотип с помощью создателя логотипа, дизайнерского агентства или посредством конкурса на дизайн логотипа, убедитесь, что у вас есть нужные файлы и нужное разрешение. Без векторных файлов не обойтись, и графические дизайнеры, печатники и т. Д. Их просят у вас. Файлы с высоким разрешением для печати важны так же, как файлы с низким разрешением для Интернета.Logogenie предоставляет премиум-пакет с логотипом «все в одном» со всеми упомянутыми выше файлами, вам не придется бегать или платить дополнительно, чтобы получить эти файлы.

Vector vs. Raster: в чем разница?

Вектор против растра? Какой лучше? Это во многом связано с тем, как будет использоваться изображение. Создавая графику с высоким разрешением, вам нужны лучшие файлы для вашего проекта. Используйте это простое руководство, которое поможет вам выбрать правильные файлы для отправки.Есть вопрос? Задайте нам вопрос.

В чем разница между растром и вектором?

Растровая графика, состоящая из цветных пикселей, скомпонованных для отображения изображения, векторная графика состоит из контуров, каждый из которых имеет математическую формулу (вектор), определяющую форму контура.

Для чего используется векторная графика?

Векторная графика позволяет творческим работникам создавать высококачественные произведения искусства с чистыми линиями и формами, которые можно масштабировать до любого размера.Векторная графика отлично подходит для упрощенных или геометрических изображений, таких как логотипы, значки, иллюстрации, графики и типографика. Они невероятно хорошо масштабируются и имеют очень маленький размер файла.

Что означает растровое изображение?

Растровая графика, также называемая растровой графикой, тип цифрового изображения, в котором используются крошечные прямоугольные пиксели или элементы изображения, расположенные в виде сетки для представления изображения.

Для чего используются растровые изображения?

Растр хорош для фотографий.

В чем преимущества растровой графики?

Растровая графика отлично подходит для создания насыщенных и детализированных изображений. Каждый пиксель растрового изображения может быть разного цвета, создавая сложное изображение со всеми видами цвета и вариациями.

Можно ли преобразовать растровые изображения в векторные?

Растровая графика, состоящая из определенного количества пикселей, не может быть преобразована в векторную графику, изображение, состоящее из контуров

Растр

.jpg Объединенная группа экспертов по фотографии (JPEG)

.png Переносимая сетевая графика (PNG)

.gif Формат обмена графикой (GIF)

.tiff Формат файлов изображений с тегами (TIFF)

.psd Файл Adobe Photoshop

.pdf Формат переносимого документа (PDF) *

Вектор

.eps. Инкапсулированный файл PostScript (EPS)

.svg Масштабируемая векторная графика (SVG)

.ai Файл Adobe Illustrator

.pdf Формат переносимого документа (PDF) *

Загрузите наше бесплатное руководство по векторным и растровым изображениям здесь.

* Любой из вышеперечисленных типов файлов можно экспортировать в формат pdf, поэтому эти файлы могут быть векторными, растровыми или их комбинацией.

Общие сведения о формате векторных изображений Android: VectorDrawable | Ник Батчер | Разработчики Android

Устройства Android бывают всех размеров, форм и экранов с плотностью экрана .Вот почему я большой поклонник использования векторных ресурсов, не зависящих от разрешения. Но что они собой представляют? В чем их преимущества? Каковы затраты? Когда мне их использовать? Как вы их создаете и используете? В этой серии публикаций я хотел бы изучить эти вопросы и объяснить, почему я считаю, что подавляющее большинство ресурсов в ваших приложениях должно быть векторным, и как получить от них максимальную отдачу.

Большинство форматов изображений (png, jpeg, bmp, gif, webp и т. Д.) Являются растровыми, что означает, что они описывают изображение как фиксированную сетку пикселей.Таким образом, они определены в определенном разрешении и ничего не понимают в своем содержании, кроме цвета каждого пикселя. Однако векторная графика описывает изображение как серию фигур, определенных на абстрактном холсте.

Векторные ресурсы имеют 3 основных преимущества:

Sharp

Векторные изображения плавно изменяют размер; поскольку они описывают изображение поверх абстрактного холста, вы можете масштабировать этот холст вверх или вниз, а затем перерисовывать изображение в этом размере.Однако растровые ресурсы могут ухудшиться при изменении их размера. Уменьшение масштабирования растровых ресурсов обычно приемлемо (поскольку вы отбрасываете информацию), но их увеличение приводит к появлению артефактов, таких как нечеткость или полосатость, поскольку они должны интерполировать недостающие пиксели.

Артефакты от (крайнего) увеличения растрового изображения (слева) по сравнению с векторным изображением (справа)

Вот почему на Android нам нужно предоставить несколько версий каждого растрового ресурса для экранов с разной плотностью:

• res / drawable-mdpi / foo.png
• res / drawable-hdpi / foo.png
• res / drawable-xhdpi / foo.png
• …

Android выбирает ближайшую большую плотность и уменьшает ее (при необходимости). В связи с тенденцией к устройствам с экранами все большей плотности производители приложений должны продолжать создавать, в том числе и поставлять все более крупные версии одних и тех же ресурсов. Обратите внимание, что многие современные устройства не размещаются в сегментах точной плотности (например, Pixel 3 XL составляет 552 точек на дюйм, что-то между xxhdpi и xxxhdpi), поэтому ресурсы часто будут масштабироваться.

Поскольку векторные ресурсы плавно изменяют размер, вы можете включить один ресурс, зная, что он будет работать с любой плотностью экрана.

Small

Векторные ресурсы обычно * более компактны, чем растровые, и потому, что вам нужно включить только одну версию, и потому, что они хорошо сжимаются.

Например, это изменение из приложения Google I / O, в котором мы переключили ряд значков с растровых PNG на векторные и сохранили 482 КБ.Хотя это могло показаться не таким уж большим, это было просто для небольшой иконографии; большие изображения (например, иллюстрации) позволят сэкономить больше.

Эта иллюстрация, например, из процесса адаптации приложения ввода-вывода предыдущего года, например:

Иллюстрации могут быть хорошими кандидатами на векторы

Мы не могли заменить это VectorDrawable , поскольку градиенты не поддерживались широко при этом время (спойлер: они сейчас!), поэтому нам пришлось выпустить растровую версию 😔. Если бы мы могли использовать вектор, это было бы 30% размера для лучшего результата :

• Растр: Размер загрузки = 53.9 КБ (размер необработанного файла = 54,8 КБ)
• Вектор: размер загрузки = 3,7 КБ (размер исходного файла = 15,8 КБ)

Обратите внимание, что, хотя конфигурация плотности Android App Bundle разделяется, дает аналогичные преимущества, доставляя ресурсы только с требуемой плотностью. устройство VectorDrawable , как правило, по-прежнему будет меньше, а также избавит от необходимости создавать все более крупные растровые ресурсы.

Dynamic

Поскольку векторные изображения описывают свое содержимое, а не «сглаживают» его до пикселей, они открывают двери для интересных новых возможностей, таких как анимация, интерактивность или динамическое создание тем.Подробнее об этом в будущих публикациях.

Векторы поддерживают структуру изображения, поэтому отдельные элементы могут быть тематическими или анимированными.

Векторы действительно имеют некоторые недостатки, которые необходимо учитывать:

Декодирование

Как указывалось ранее, векторные ресурсы описывают свое содержимое, поэтому их необходимо увеличивать и увеличивать. нарисован перед использованием.

Этапы декодирования вектора перед визуализацией

Для этого есть два этапа:

1. Инфляция . Ваш векторный файл должен быть прочитан и преобразован в VectorDrawable , моделирующий пути, группы и т. Д., Которые вы объявляете.
2. Чертеж . Затем эти объекты модели необходимо нарисовать, выполнив команды рисования Canvas .

Оба этих шага пропорциональны сложности вектора и типу выполняемых вами операций. Если вы используете очень сложные формы, потребуется больше времени, чтобы преобразовать это в Path . Точно так же для выполнения большего количества операций рисования потребуется больше времени (а некоторые из них более дороги, например, операции обрезки). Мы вернемся к этому вопросу в одной из следующих статей этой серии, посвященной профилированию этих затрат.

Для статических векторов этап рисования необходимо выполнить только один раз, а затем его можно кэшировать в растровое изображение . Анимированные векторы не могут выполнять эту оптимизацию, поскольку их свойства обязательно изменяются, что требует повторного рисования.

Сравните это с растровыми ресурсами, такими как PNG, которые должны только декодировать содержимое файла, что было значительно оптимизировано с течением времени.

Это существенный компромисс между растром и вектором. Векторы обеспечивают вышеупомянутые преимущества, но их рендеринг обходится дороже.В первые дни Android устройства были менее мощными, и плотность экрана мало отличалась. Сегодня устройства Android являются более мощными и имеют огромное количество экранов различной плотности. Вот почему я считаю, что всем приложениям пора перейти на векторные ресурсы.

Пригодность

Из-за природы формата векторы хороши при описании некоторых ресурсов, таких как простые значки и т. Д. Они ужасны при кодировании изображений фотографического типа, где труднее описать их содержимое как серию форм, и, вероятно, было бы намного эффективнее использовать растровый формат (например, webp).Это, конечно, спектр, зависящий от сложности вашего актива.

Преобразование

Никакие инструменты проектирования (насколько мне известно) не создают VectorDrawable напрямую, что означает, что существует этап преобразования из других форматов. Это может усложнить рабочий процесс между дизайнерами и разработчиками. Мы подробно рассмотрим эту тему в одной из следующих публикаций.

Если вы когда-либо работали с форматами векторных изображений, вы наверняка сталкивались с форматом SVG (масштабируемая векторная графика), отраслевым стандартом в Интернете.Он способный и зрелый с установленным инструментарием, но он также соответствует обширному стандарту . Он включает в себя множество сложных возможностей, таких как выполнение произвольного javascript, эффекты размытия и фильтрации или встраивание других изображений, даже анимированных GIF-файлов. Android работает на мобильных устройствах с ограниченными возможностями, поэтому поддержка всей спецификации SVG была нереальной целью.

SVG, однако, включает в себя спецификацию пути, которая определяет, как описывать и рисовать формы. С помощью этого API вы можете выразить большинство векторных фигур. По сути, это то, что поддерживает Android: спецификация пути SVG (плюс несколько дополнений).

Кроме того, за счет определения собственного формата VectorDrawable может интегрироваться с функциями платформы Android. Например, работа с системой ресурсов Android для ссылки @colors , @dimens или @strings , работа с атрибутами темы или AnimatedVectorDrawable с использованием стандартного Animator s.

Как уже говорилось, VectorDrawable поддерживает спецификацию пути SVG, что позволяет указать одну или несколько фигур для рисования.Он создан в виде XML-документа, который выглядит следующим образом:

Обратите внимание, что вам нужно указать внутренний размер актива, который будет размером, если вы установите его в wrap_content ImageView . Размеры второго окна просмотра определяют виртуальный холст или координатное пространство, в котором определены все последующие команды рисования. Внутренние размеры и размеры окна просмотра могут отличаться (но должны быть в одном соотношении) — вы можете определить свои векторы на холсте 1 * 1 если очень хочешь.

Элемент содержит один или несколько элементов . Им можно дать имя (для дальнейшего использования, например, анимация), но, что очень важно, необходимо указать элемент pathData , который описывает форму. Эту загадочно выглядящую строку можно представить как серию команд, управляющих пером на виртуальном холсте:

Операции визуализации контура

Вышеупомянутые команды перемещают виртуальное перо, затем проводят линию в другую точку, поднимают и перемещают перо, затем нарисуйте другая линия.С помощью всего 4 наиболее распространенных команд мы можем описать практически любую форму (больше команд см. В спецификации):

• M перейти к строке
• L до
• C (кубическая кривая Безье), чтобы
• Z close (линия до первой точки)

(команды в верхнем регистре используют абсолютные координаты, а в нижнем регистре — относительные)

Вы можете задаться вопросом, нужно ли вам заботиться об этом уровне детализации — не так ли? получить их из файлов SVG? Хотя вам не нужно уметь читать путь и понимать, что он будет рисовать, общее представление о том, что делает VectorDrawable , чрезвычайно полезно и необходимо для понимания некоторых расширенных функций, к которым мы вернемся позже. .

Сами по себе контуры ничего не рисуют, их нужно обводить и / или заливать.

Во второй части этой серии статей более подробно рассматриваются различные способы заливки / обводки контуров.

Вы также можете определять группы путей. Это позволяет вам определять преобразования, которые будут применяться ко всем путям в группе.

Обратите внимание, что вы не можете вращать / масштабировать / переводить отдельные пути. Если вы хотите такого поведения, вам нужно будет объединить их в группу. Это преобразование не имеет смысла для статических изображений, которые могут «запечь» их прямо на своем пути, но они чрезвычайно полезны для анимации.

Вы также можете определить clip-path s, то есть замаскировать область, которую могут рисовать другие пути в той же группе . Они определены точно так же, как путь s.

Следует отметить одно ограничение: пути клипа не сглаживаются.

Демонстрация пути клипа без сглаживания

В этом примере (который мне пришлось значительно увеличить, чтобы показать эффект) показаны два подхода к рисованию значка затвора камеры. Первый рисует пути, второй рисует сплошной квадрат, замаскированный под форму ставня.Маскирование может помочь создать интересные эффекты (особенно при анимации), но это относительно дорого, поэтому, если вы можете избежать этого, нарисовав фигуру другим способом, сделайте это.

Пути можно обрезать; то есть рисовать только часть всего пути. Вы можете обрезать контуры с заливкой, но результаты могут быть удивительными! Чаще всего обрезают контуры с обводкой.

Траектории обрезки

Вы можете обрезать либо от начала, либо от конца пути или применить смещение к любым обрезкам. Они определяются как часть пути [0,1].Посмотрите, как установка различных значений обрезки изменяет часть нарисованной линии. Также обратите внимание, что смещения могут привести к «зацикливанию» значений обрезки. Опять же, это свойство не имеет особого смысла для статических изображений, но удобно для анимации.

Корневой элемент вектора поддерживает свойство alpha [0, 1]. Группы не имеют свойства alpha, но отдельные пути поддерживают fillAlpha / strokeAlpha .

Надеюсь, этот пост даст вам представление о векторных активах, их преимуществах и недостатках.Векторный формат Android может иметь широкую поддержку.

No related posts.