Векторная графика

Ве́кторная гра́фика — способ представления графических объектов и изображений (формат описания) в компьютерной графике, основанный на математическом описании элементарных геометрических объектов, обычно называемых примитивами, таких как: точки, линии, сплайны, кривые Безье, круги, окружности, эллипсы, многоугольники. Объекты векторной графики описываются совокупностью координат, параметров и атрибутов. В векторной графике изображение создается формализировано в виде команд на построение изображения. Термин «векторная графика» используется для подчёркивания отличий от растровой графики, в которой изображение представлено неформализировано в виде массива пикселей.

Преимущества векторного способа описания графики перед растровой графикой:

• Объём данных, занимаемый описанием примитивов, не зависит от реальной линейной величины описываемого объекта, что позволяет описать сколько угодно больших объектов файлом минимального размера. Например, для описания окружности произвольного радиуса требуется указание только 3 чисел, если исключить атрибуты.
• Так как информация об объекте хранится в числовой форме, можно бесконечно увеличивать изображение при выводе на устройство отображения, например, дуга окружности останется гладкой при любом увеличении. С другой стороны, если кривая описана в виде ломаной линии, состоящей из большого количества отрезков, то при невысоком увеличении она может выглядеть гладкой, однако при большом увеличении можно увидеть, что она на самом деле является ломаной.
• Описание объектов хранится в численном виде и может быть легко изменено. Поэтому перемещение, масштабирование, вращение, заливка и т. д. не ухудшает качества изображения. В графических векторных форматах обычно указывают размеры в аппаратно-независимых единицах что позволяет улучшить качество изображения при растеризации для растровых устройств отображения.
• Преимущество векторной картинки — масштабируемость — пропадает, когда векторное изображение отображается в растре малого разрешения (например, в виде иконки 32×32 или 16×16). Чтобы не было «грязи», картинку под такие разрешения приходится редактировать вручную. В растеризаторах векторных шрифтов, например, TrueType применяются довольно сложные алгоритмы хинтинга, позволяющие при уменьшении избавиться от пропущенных (и, наоборот, излишне толстых) линий в изображениях символов.

Принципиальные недостатки векторной графики:

• Не каждое изображение может быть компактно описано в векторном виде — для высокого подобия к оригинальному изображению может потребоваться описание очень большого количества примитивов, что требовательно к объёму памяти, занимаемой изображением и на время необходимое для преобразования его в растровый формат для графического вывода на растровые устройства отображения.
• Перевод векторной графики в растровое изображение алгоритмически достаточно прост. Но обратное преобразование, как правило, сложно — это преобразование называют трассировкой растрового изображения и зачастую оно требует значительных вычислительных мощностей и процессорного времени, и не всегда обеспечивает высокое качество полученного векторного изображения.