Vektororientierte Grafikbearbeitung

Präsentation zum Thema: "Vektororientierte Grafikbearbeitung"—  Präsentation transkript:

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

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

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

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

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

6 Vektororientierte Grafikbearbeitung
Vektorisierung Vektororientierte Grafikbearbeitung Pixelgrafik Vektorgrafik

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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Pseudo-Code Vektororientierte Grafikbearbeitung

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

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Das Format: ps Vektororientierte Grafikbearbeitung PS = PostScript = Seitenbeschreibungssprache Level-1-Postscript (80er Jahre) Level-2-Postscript (heute) 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)

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Das Format: eps Vektororientierte Grafikbearbeitung 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 gelesen werden, die kein Postscript beherschen! Vorteil:

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

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

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Praxis Vektororientierte Grafikbearbeitung Praxis Pseudo-Code + FreeHand