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Vektororientierte Grafikbearbeitung Stefan K. Baur 4. Semester Medien und Design Prof. Dr. Burkhard Freitag Betreuer: Dipl.-Inf. Christian Süß

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Präsentation zum Thema: "Vektororientierte Grafikbearbeitung Stefan K. Baur 4. Semester Medien und Design Prof. Dr. Burkhard Freitag Betreuer: Dipl.-Inf. Christian Süß"—  Präsentation transkript:

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2 Vektororientierte Grafikbearbeitung Stefan K. Baur 4. Semester Medien und Design Prof. Dr. Burkhard Freitag Betreuer: Dipl.-Inf. Christian Süß

3 Vektororientierte Grafikbearbeitung Was sind Vektorgrafiken und wofür? Gliederung: Proseminar Vektorrechnung Grundlagen: Vektorrechnung Vektororientierte Grafikelemente Vektororientierte Grafikformate Pseudo-Code -> FreeHand Präsentation: Pseudo-Code -> FreeHand

4 Vektororientierte Grafikbearbeitung Was sind Vektorgrafiken? Symbol Symbol-Charakter! Pfeile und Buttons im Web... Vektorgrafiken entstehen immer aus Vorschriften Aus konkreten Befehlen und Objekten Schema Schema-Charakter! Pläne für Häuser oder Anlagen! UML-Modellierung... Vektororientierte Grafik = Objektorientierte Grafik

5 Vektororientierte Grafikbearbeitung Wofür eigentlich Vektorgrafik? Rasterformat -> Vektorformat Vektorisierung: Rasterformat -> Vektorformat automatisch leichter automatisch erstellt werden Vektor-Grafiken in Abhängigkeit der Uhrzeit oder Datum Vektor-Grafiken können leichter korrigiert werden manuell können leichter manuell bearbeitet werden Skizzen können leichter nachbearbeitet werden

6 Vektororientierte Grafikbearbeitung Komprimierungsmöglichkeit Rastergrafiken speichern für jedes ihrer Pixel einen Farbwert ab. Vektorgrafiken speichern ihre Objektinformationen ab. RastergrafikVektorgrafik Konvertierung Im Normalfall erlangt man eine kleinere Datei! Lösung: Vektorisierung

7 Vektororientierte Grafikbearbeitung Vektorisierung PixelgrafikVektorgrafik

8 Vektororientierte Grafikbearbeitung Gegenüberstellung RasterformatVektorformat Qualitätsverlust bei Skalierung (z.B. vergrößern) Photoqualität leicht realiserbar Bildgröße hat keinen Einfluß auf die Speichergröße Beliebig skalierbar ohne Verlußt der Qualität Photoqualität kaum realiserbar Dimensionsabhängiger Speicherbedarf Grundlage für Präsentationsprogramme

9 Vektororientierte Grafikbearbeitung Gliederung: Vektorrechnung Multiplikation mit einer Matrix Vektoraddition Multiplikation mit einem Skalar Betrag eines Vektors Skalarmultiplikation Vektor-Abbildung (allg.) Das Kreuzprodukt (2D, 3D)

10 Vektororientierte Grafikbearbeitung Betrag eines Vektors Abstandsberechnung zweier Bildpunkte oder Objekte Verwendungszweck: Realisierung:

11 Vektororientierte Grafikbearbeitung Vektoraddition Translation eines Bildpunktes oder Objekts Verwendungszweck: Realisierung: A B

12 Vektororientierte Grafikbearbeitung Multiplikation mit einem Skalar Vergrößern oder Verkleinern eines Grafikobjekts Verwendungszweck: Realisierung:

13 Vektororientierte Grafikbearbeitung Skalarmultiplikation Grundlage für die Multiplikation mit einer Matrix Verwendungszweck: Realisierung: Bestimmung des Winkels zwischen zwei Vektoren

14 Vektororientierte Grafikbearbeitung Multiplikation mit einer Matrix Grundlage für lineare Abbildungen in V² Verwendungszweck: Realisierung:

15 Vektororientierte Grafikbearbeitung Vektor-Abbildung (allg.) Beispiele: Translation Drehung Spiegelung Streckungsabbildung

16 Vektororientierte Grafikbearbeitung Das Kreuzprodukt Grundlage für 3D-Grafik, die Normale zu Vektoren Verwendungszweck: Realisierung: Hier Fläche eines Parallelogramms

17 Vektororientierte Grafikbearbeitung Gliederung: VO - Grafikelemente Kurven Strecken bzw. Geraden Polygon Rechtecke Ellipsen Primitive Bezier Casteljau Bernstein

18 Vektororientierte Grafikbearbeitung Strecke bzw. Gerade Beschreibungsform: Eine Strecke definiert man am Besten mit zwei Vektoren O Eine Gerade definiert man am Besten als Abbildung O

19 Vektororientierte Grafikbearbeitung Polygon Verkettung von n - Strecken Beschreibungsform: O Strecke n Strecke 1 Strecke 2... Nachteil: Speicherintensiv für große Polygone

20 Vektororientierte Grafikbearbeitung Rechteck Beschreibungsform: 1. Als Spezialform des Polygons O 2. Eine Spezialform eines Paralellogramms mit zwei Vektoren

21 Vektororientierte Grafikbearbeitung Ellipse Beschreibungsform: 2. Darstellung mit einer Funktion 1. Als Spezialform des Polygons mit sehr kleinen Strecken, aber auch sehr vielen Strecken O

22 Vektororientierte Grafikbearbeitung Bezier beliebige Formen Wie kann man nun beliebige Formen beschreiben? Mit Polygonen! Mit Funktionen! Nach Bezier funktioniert das sehr gut!

23 Vektororientierte Grafikbearbeitung Bezier Das Prinzip von Bezier: Prinzip der Polygone Verwende das Prinzip der Polygone mit Funktionen im Zusammenhang mit Funktionen, so dass die Kurve Gummiband-Charakter hat.

24 Vektororientierte Grafikbearbeitung Casteljau Realisierung von Bezier-Kurven: Rekursive Lösung hüllt Casteljau hüllt die resultierende Kurve Polygon mit einem Polygon ein.

25 Vektororientierte Grafikbearbeitung Bernstein Realisierung von Bezier-Kurven: Iterative Lösung Leitpunkte Die Punkte des Polygons sind die Leitpunkte, mit denen man die Zugkraft auf den nächsten Gewichtsfunktion Punkt der Kurve mittels Gewichtsfunktion berechnen kann.

26 Vektororientierte Grafikbearbeitung Pseudo-Code

27 Vektororientierte Grafikbearbeitung Gliederung: Grafikformate eps Das Format: eps pdf Das Format: pdf ps Das Format: ps svg Das Format: svg

28 Vektororientierte Grafikbearbeitung Das Format: ps PS PS = PostScript = Seitenbeschreibungssprache Basissatz von Primitiven Beschränkt skalierbare Fonts (10pt u. 12pt) Ermöglicht modulare Programmierung Erweiterung von Level-1-Postscript Bessere Speicherverwaltung für den Interpreter Höhere Anzahl von Primitiven Beliebig skalierbare Fonts komplettes Farbkonzept (geräte- bzw. geräteunabhängig)Level-1-Postscript (80er Jahre) Level-2-Postscript (heute)

29 Vektororientierte Grafikbearbeitung Das Format: eps EPS EPS = Encapsulated PostScript Restriktion von Postscript: Stellt nur ein Bild dar Beginnen mit einem Kommentar z.B. Autor und Version Das EPS-Bild kann von Anwendungsprogrammen Anwendungsprogrammen gelesen werden, die kein Postscript beherschen!Vorteil:

30 Vektororientierte Grafikbearbeitung Das Format: pdf PDF PDF = Portable Document File Level-2-Postscript Sehr viel von Level-2-Postscript übernommen bessere Komprimierung Zeichnet sich durch bessere Komprimierung ausVorteil:

31 Vektororientierte Grafikbearbeitung Das Format: svg SVG SVG = Scalable Vector Graphics Internet SVG-Grafiken wurden für das Internet konzepiert Besonders für XML

32 Vektororientierte Grafikbearbeitung Praxis FreeHand Pseudo-Code +


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