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點陣圖(點陣圖)與向量圖的區別

計算機繪圖分為點陣圖(又稱點陣圖或柵格影象)和向量圖形兩大類,認識他們的特色和差異,有助於建立、輸入、輸出編輯和應用數字影象。點陣圖影象和向量圖形沒有好壞之分,只是用途不同而已。因此,整合點陣圖影象和向量圖形的優點,才是處理數字影象的最佳方式。

點陣圖與向量圖的兩個檔案的區別(請注意細節部分)

 一、點陣圖(Bitmap)

  (1)何謂點陣圖及點陣圖的特性? 

  與下述基於向量的繪圖程式相比,像Photoshop 這樣的編輯照片程式則用於處理點陣圖影象。當您處理點陣圖影象時,可以優化微小細節,進行顯著改動,以及增強效果。點陣圖影象,亦稱為點陣影象或繪製圖像,是由稱作畫素(圖片元素)的單個點組成的。這些點可以進行不同的排列和染色以構成圖樣。當放大點陣圖時,可以看見賴以構成整個影象的無數單個方塊。擴大點陣圖尺寸的效果是增多單個畫素,從而使線條和形狀顯得參差不齊。然而,如果從稍遠的位置觀看它,點陣圖影象的顏色和形狀又顯得是連續的。由於每一個畫素都是單獨染色的,您可以通過以每次一個畫素的頻率操作選擇區域而產生近似相片的逼真效果,諸如加深陰影和加重顏色。縮小點陣圖尺寸也會使原圖變形,因為此舉是通過減少畫素來使整個影象變小的。同樣,由於點陣圖影象是以排列的畫素集合體形式建立的,所以不能單獨操作(如移動)區域性點陣圖。

  點陣影象是與解析度有關的,即在一定面積的影象上包含有固定數量的畫素。因此,如果在螢幕上以較大的倍數放大顯示影象,或以過低的解析度列印,點陣圖影象會出現鋸齒邊緣。在圖1中,您可以清楚地看到將區域性影象放大4倍和12倍的效果對比。

  現在就以下面的照片為例,如果我們把照片掃描成為檔案並存盤,一般我們可以這樣描述這樣的照片檔案:解析度多少乘多少,是多少色等等。這樣的檔案可以用PhotoShop、CorelPaint等軟體來瀏覽和處理。通過這些軟體,我們可以把圖形的區域性一直放大,到最後一定可以看見一個一個象馬賽克一樣的色塊,這就是圖形中的最小元素----畫素點。到這裡,我們再繼續放大圖象,將看見馬賽克繼續變大,直到一個畫素佔據了整個視窗,視窗就變成單一的顏色。這說明這種圖形不能無限放大。

  (2)點陣圖的檔案格式

  點陣圖的檔案型別很多,如*.bmp、*.pcx、*.gif、*.jpg、*.tif、photoshop的*.pcd、kodak photo CD的*.psd、corel photo paint的*.cpt等。同樣的圖形,存檔成以上幾種檔案時檔案的位元組數會有一些差別,尤其是jpg格式,它的大小隻有同樣的bmp格式的1/20到1/35,這是因為它們的點矩陣經過了複雜的壓縮演算法的緣故。

  (3)點陣圖檔案的規律

  如果你把一組這樣的檔案存檔,你一定能發現有這樣的規律:
  1.圖形面積越大,檔案的位元組數越多
  2.檔案的色彩越豐富,檔案的位元組數越多

  這些特徵是所有點陣圖共有的。這種圖形表達方式很象我們在初中數學課在座標紙上逐點描繪函式圖形,雖然我們可以逐點把圖形描繪的很漂亮,但用放大鏡看這個函式圖形的區域性時,就是一個個粗糙的點。編輯這樣的圖形的軟體也叫點陣圖形編輯器。如:PhotoShop、PhotoStyle、畫筆等等。

  二、向量圖(vector)

  (1)何謂向量圖及向量圖的特性? 

  向量影象,也稱為面向物件的影象或繪圖影象,在數學上定義為一系列由線連線的點。像Adobe Illustrator、CorelDraw、CAD等軟體是以向量圖形為基礎進行創作的。向量檔案中的圖形元素稱為物件。每個物件都是一個自成一體的實體,它具有顏色、形狀、輪廓、大小和螢幕位置等屬性。既然每個物件都是一個自成一體的實體,就可以在維持它原有清晰度和彎曲度的同時,多次移動和改變它的屬性,而不會影響圖例中的其它物件。這些特徵使基於向量的程式特別適用於圖例和三維建模,因為它們通常要求能建立和操作單個物件。基於向量的繪圖同分辨率無關。這意味著它們可以按最高解析度顯示到輸出裝置上。

  向量圖形與解析度無關,可以將它縮放到任意大小和以任意解析度在輸出裝置上打印出來,都不會影響清晰度。因此,向量圖形是文字(尤其是小字)和線條圖形(比如徽標)的最佳選擇。


  有一些圖形(如工程圖、白描圖、卡通漫畫等),它們主要由線條和色塊組成,這些圖形可以分解為單個的線條、文字、圓、矩形、多邊形等單個的圖形元素。再用一個代數式來表達每個被分解出來的元素。例如:一個圓我們可以表示成圓心在(x1,y1),半徑為r的圖形;一個矩形可以通過指定左上角的座標(x1,y1)和右下角的座標(x2,y2)的四邊形來表示;線條可以用一個端點的座標(x1,y1)和另一個端點的座標(x2,y2)的連線來表示。當然我們還可以為每種元素再加上一些屬性,如邊框線的寬度、邊框線是實線還是虛線、中間填充什麼顏色等等。然後把這些元素的代數式和它們的屬性作為檔案存檔,就生成了所謂的向量圖(也叫向量圖)。

  (2)向量圖的檔案格式

  向量圖形格式也很多,如Adobe Illustrator的*.AI、*.EPS和SVG、AutoCAD的*.dwg和dxf、Corel DRAW的*.cdr、windows標準圖元檔案*.wmf和增強型圖元檔案*.emf等等。當需要開啟這種圖形檔案時,程式根據每個元素的代數式計算出這個元素的圖形,並顯示出來。就好象我們寫出一個函式式,通過計算也能得出函式圖形一樣。編輯這樣的圖形的軟體也叫向量圖形編輯器。如:AutoCAD、CorelDraw、Illustrator、Freehand等。

  (3)向量圖形檔案的規律

  這樣的圖形也有共同的規律:
  1.你可以無限放大圖形中的細節,不用擔心會造成失真和色塊。
  2.一般的線條的圖形和卡通圖形,存成向量圖檔案就比存成點陣圖檔案要小很多。
  3.存檔後文件的大小與圖形中元素的個數和每個元素的複雜程度成正比。而與圖形面積和色彩的豐富程度無關。(元素的複雜程度指的是這個元素的結構複雜度,如五角星就比矩形複雜、一個任意曲線就比一個直線段複雜)
  4.通過軟體,向量圖可以輕鬆地轉化為點陣圖,而點陣圖轉化為向量圖就需要經過複雜而龐大的資料處理,而且生成的向量圖的質量絕對不能和原來的圖形比擬。

總結:

點陣圖和向量圖是計算機圖形中的兩大概念,這兩種圖形都被廣泛應用到出版,印刷,網際網路[如flash和svg]等各個方面,他們各有優缺點,兩者各自的好處幾乎是無法相互替代的,所以,長久以來,向量跟點陣圖在應用中一直是平分秋色。

點陣圖[bitmap],也叫做點陣圖,刪格圖象,畫素圖,簡單的說,就是最小單位由象素構成的圖,縮放會失真。構成點陣圖的最小單位是象素,點陣圖就是由象素陣列的排列來實現其顯示效果的,每個象素有自己的顏色資訊,在對點陣圖影象進行編輯操作的時候,可操作的物件是每個象素,我們可以改變影象的色相、飽和度、明度,從而改變影象的顯示效果。舉個例子來說,點陣圖影象就好比在巨大的沙盤上畫好的畫,當你從遠處看的時候,畫面細膩多彩,但是當你靠的非常近的時候,你就能看到組成畫面的每粒沙子以及每個沙粒單純的不可變化顏色。

向量圖[vector],也叫做向量圖,簡單的說,就是縮放不失真的影象格式。向量圖是通過多個物件的組合生成的,對其中的每一個物件的紀錄方式,都是以數學函式來實現的,也就是說,向量圖實際上並不是象點陣圖那樣紀錄畫面上每一點的資訊,而是紀錄了元素形狀及顏色的演算法,當你開啟一付向量圖的時候,軟體對圖形象對應的函式進行運算,將運算結果[圖形的形狀和顏色]顯示給你看。無論顯示畫面是大還是小,畫面上的物件對應的演算法是不變的,所以,即使對畫面進行倍數相當大的縮放,其顯示效果仍然相同[不失真]。舉例來說,向量圖就好比畫在質量非常好的橡膠膜上的圖,不管對橡膠膜怎樣的常寬等比成倍拉伸,畫面依然清晰,不管你離得多麼近去看,也不會看到圖形的最小單位。

點陣圖的好處是,色彩變化豐富,編輯上,可以改變任何形狀的區域的色彩顯示效果,相應的,要實現的效果越複雜,需要的象素數越多,影象檔案的大小[長寬]和體積[儲存空間]越大。

向量的好處是,輪廓的形狀更容易修改和控制,但是對於單獨的物件,色彩上變化的實現不如點陣圖來的方便直接。另外,支援向量格式的應用程式也遠遠沒有支援點陣圖的多,很多向量圖形都需要專門設計的程式才能開啟瀏覽和編輯。

常用的點陣圖繪製軟體有adobe photoshop、corel painter等,對應的檔案格式為[.psd .tif][.rif]等,另外還有[.jpg][.gif][.png][.bmp]等。

常用的向量繪製軟體有adobe illustrator、coreldraw、freehand、flash等,對應的檔案格式為[.ai .eps][.cdr][.fh][.fla/.swf]等,另外還有[.dwg][.wmf][.emf]等。

向量圖可以很容易的轉化成點陣圖,但是點陣圖轉化為向量圖卻並不簡單,往往需要比較複雜的運算和手工調節。

向量和點陣圖在應用上也是可以相互結合的,比如在向量檔案中嵌入點陣圖實現特別的效果,再比如在三維影象中用向量建模和點陣圖貼圖實現逼真的視覺效果等等。

好了,點陣圖與向量圖的區別就介紹到這,如果你看完了這篇文章內容你就應該掌握了他們的區別,恭喜你!

(THE END)