Vektorska i rasterska grafika
1. OPENITO O RAUNALNOJ GRAFICIRelativno dugi vremenski period
raunala su bila u stanju prikazivati informacije iskljuivo u
tekstualnoj formi. Pojavom prvih ureaja koji su omoguili crtanje
pomou raunala poinje se sa grafikom primjenom raunala. U poetku se,
naravno, radilo o jednostavnim slikovnim prikazima rezultata
matematikih i statistikih analiza i prorauna i to u vidu krivulja,
koje su vie bile popratni efekti prorauna nego crtei sami za
sebe.
Ubrzanim razvojem raunalnog hardvera, u prvom redu grafikih
adaptera koji su u stanju generirati sliku visoke kvalitete, istu
prikazati na takoer kvalitetnim ekranskim jedinicama te je otisnuti
na vrhunskim pisaima (koji su gotovo u potpunosti istisnuli
plotere), raunalna grafika doivljava nevjerojatan razvoj i procvat.
Raunalna grafika je danas jedna od najuzbudljivijih oblasti moderne
tehnologije, koja se vrlo brzo razvija i napreduje. Postala je
(nezaobilazan) sastavni dio aplikacijske programske podrke, a i
raunalnih sustava openito. Dizajniranje i projektiranje proizvoda,
edukacija, marketing, televizija, film, medicina, poslovno
izvjetavanje samo su neke oblasti gdje se raunalna grafika rutinski
primjenjuje.2.1. DEFINICIJA RAUNALNE GRAFIKE
Prije definiranja pojma raunalna grafike, potrebno je rei to je
grafika. Pod grafikom se openito podrazumijeva prezentiranje
informacija pomou slika u kojima su temeljni nosioci informacija
oblici i boje.
Uzevi u obzir prethodnu definiciju moe se rei da je raunalna ili
kompjutorska grafika (engl. computer graphics) vid grafike u kojoj
se za generiranje, memoriranje, obradu i prezentiranje slikovnih
sadraja koristi raunalo.
Ovdje je bitno istai temeljnu razliku izmeu tzv. neraunalne i
raunalne grafike. Naime, raunalna grafika je, u sutini, diskretna
grafika, za razliku od neraunalne koja je kontinuirana. Sve realne
slike, primjerice umjetnika djela ili analogne fotografije, su po
svojoj prirodi informacije analognog tipa, to znai da ne postoje
strogo definirani elementi slike kao i strogo definirane granice
izmeu njih, ve su ti prijelazi s jednog na drugi element slike
realizirani postupno i kontinuirano. S druge strane, obzirom na
digitalnu prirodu raunala, on sliku promatra iskljuivo kao konaan
broj jasno definiranih elemenata izmeu kojih postoje jasne granice.
Takva grafika se naziva diskretna grafika. Ukoliko su elementi
slike dovoljno mali i gusto postavljeni, ljudsko oko ih (zbog svoje
nesavrenosti) nee vidjeti kao zasebne elemente ve ih vee u
kontinuiranu sliku. Ta osobina ljudskog oka se naziva prostorna
integracija (engl. spatial integration) i ima veliki znaaj za
grafiku openito.
Termin raunalna grafika ima nekoliko znaenja. Pored onog koje je
navedeno na poetku ovog potpoglavlja, raunalna grafika se moe
odrediti i kao:
skup tehnologija koja se koristi u stvaranju i manipuliranju
slikovnim sadrajima; slike prezentirane uz pomo raunala;
podruje raunalne znanosti koje se bavi prouavanjem metoda za
digitalno generiranje i manipuliranje vizualnim sadrajima.Raunalna
grafika (RG) je izrazito multidisciplinarna oblast, ije temeljito
izuavanje trai, pored informatike odnosno raunalne znanosti,
poznavanje i matematike (u prvom redu geometrije i algebre), fizike
(optika daje modele ponaanja svjetlosti), psihologije (modeli
vizualizacije i percepcije boja i oblika) te likovne
umjetnosti.
Bitno je istai i injenicu da je ovjeku, kao vizualnom biu,
komuniciranje s raunalom najprirodnije upravo kroz grafiki
generirane i prezentirane informacije. Danas je gotovo nezamisliva
primjena raunala bez grafikog korisnikog suelja (GUI). Znaaj
raunalne grafike, kao i grafike openito, najbolje ilustrira drevna
(i opepoznata) kineska izreka: Jedna slika vrijedi koliko tisuu
rijei.2.2. POVIJESNI RAZVOJ RAUNALNE GRAFIKE
Razvoj, odnosno nastanak, RG e je direktno vezan za razvoj
odgovarajueg hardvera. Prvi projekti, poput Whirlwind a i SAGE a,
postavili su temelje za razvoj RG e kao zasebne discipline.Sam
termin raunalna grafika (engl. computer graphics) skovao je 1960.
godine William Fetter, kako bi opisao svoj rad u Boeing-u.
Jedan od najznaajnijih momenata u razvoju RG e u tim pionirskim
danima je pojava programa Sketchpad, kojeg je 1963. godine na
sveuilitu MIT razvio Ivan Sutherland, jedna od ikona raunalne
grafike i pionir Interneta. Sketchpad je omoguavao crtanje
jednostavnih oblika na ekranu raunala uz pomo svjetlosne olovke i
tipkovnice, kao osnovnih ulaznih jedinica sustava.
Slika 1: Rad u programu Sketchpad
Iste godine nastaje i prvi raunalno generirani film, iji je
autor E. E. Zajac, u kojem je prikazano kako se poloaj satelita moe
mijenjati dok krui oko Zemlje. Nakon ove simulacije, koja se
pokazala vrlo uspjenom, uslijedio je val raunalno generiranih
filmova kojima su znanstvenici javnosti prezentirali rezultate
svojih istraivanja. Dvije godine ranije, 1961. godine, Steve
Russell, takoer sa MIT a, kreira prvu video igru Spacewar!, koja je
trenutno doivjela ogroman uspjeh.
Slika 2: Raunalna igra Spacewar!
1966. godine I. Sutherland razvija zaslon koji se postavlja na
glavu korisnika (engl. head-mounted display, HMD). Ovaj zaslon,
kojeg je Sutherland nazvao The Sword of Damocles, je prikazivao
dvije odvojene slike, po jednu za svako oko, kako bi se doarala
dubina.
Slika 3: Shuterland ov HMD
1969. godine ACM je inicirao nastanak SIGGRAPH -a (engl. A
Special Interest Group in Graphics), profesionalnog udruenja koje
je imalo za cilj promicanje i unaprjeivanje raunalne grafike kroz
organiziranje konferencija, izdavanje publikacija, postavljanje
standarda
Sedamdesetih godina prolog stoljea raunala postaju sve monije
grafike alatke sposobne crtati ne samo jednostavne grafike
sadraje.
Prvi raunalno generirani objekti izgledali su vrlo nerealistino,
sa otrim rubovima, meutim 1971. godine Henri Gourand predstavlja
svoju metodu sjenenja koja je interpolirala boje po povrini
poligona.
Ta 1971. godina je znaajna za svijet raunalne grafike i zbog
osnivanja korporacije Atari, koja je jedan od najveih proizvoaa i
distributera raunalnih igara.
1975. godine Martin Newell razvija poznati model Utah, model
ajnika koji i danas predstavlja metaforu 3D raunalne grafike.
Slika 4: Newell ov ajnik (Utah Teapot)
Kada je 1974. godine E. Catmull doktorirao, njegov rad na temu
teksturno mapiranje uzdigao je svijet raunalne grafike na jo viu
razinu u kontekstu realizma raunalno generiranih objekata. Iste
godine programer Phong Bui-Toung upotpunjuje Gourandovo sjenenje
novom tehnikom (Phong tehnika), ijom primjenom objekti postaju jo
realistiniji zbog reflektirajuih efekata.Kako je raunalna grafika
sve bre napredovala, njezina primjena se irila na podruje
televizije i igranog filma. Jedan od najveih redatelja SF filmova,
George Lucas, je primijenio raunala u snimanju jednog od nastavaka
najpoznatije SF sage Zvjezdani ratovi Imperij uzvraa udarac.
Naravno, i svi sljedei nastavci su koristili mogunosti raunalne
grafike koja se kontinuirano razvijala.
Osamdesete godine 20. og stoljea obiljeene su ekspanzijom
osobnih raunala, koja postaju dostupna irem krugu korisnika. 1982.
godine John Walker i Dan Drake su osnovali tvrtku Autodesk Inc.,
koja je iste godine razvila prvu verziju najpopularnijeg CAD
programa - AutoCAD 1. Njihov cilj je bio pribliiti raunalnu grafiku
svijetu osobnih raunala.
Slika 5: AutoCAD v1.0 iz 1982. godine razvijen za MS-DOS
Slika 6: AutoCAD danas
Poetkom 1984. godine Apple je izdao svoje prvo Macintosh raunalo
koje je imalo grafiko korisniko suelje (engl. Graphical User
Interface, GUI), to je umnogome odredilo budunost razvoja
korisnikih suelja. Nakon samo dvije godine pojavljuje se Crystal
Graphics, 3D softver za animaciju namijenjen korisnicima osobnih
raunala.
Slika 7: Apple Mac GUI iz 1984. godine
Negdje u isto vrijeme, Odjel za raunalnu animaciju tvrtke
LucasFilms se, zbog odreenih problema, odvaja od matine tvrtke i
formira zasebnu tvrtku pod nazivom Pixar. Nakon osamostaljenja,
Pixar je nastavio je ulagati svoje resurse u razvoj sustava za
rendering, to e 1988. rezultirati stvaranjem RendeMan a, koji e
postati standard za opisivanje 3D scena. U veljai 1989. Pixar je
osvojio prvi Oskar za svoj kratki animirani film Tin Toy, koji je u
potpunosti izraen pomou RenderMan-a.Sredinom 1990. godine Microsoft
je izdao Windows 3.0 koji je imao GUI vrlo slian onom kod Apple
Macintosh raunala.
Slika 8: MS Windows 3.0 1995. godine izlazi film Toy Story
(Disney-Pixar), koji je bio prvi potpuno raunalno animirani film.
Nakon uspjeha filma Toy Story digitalni efekti su postali
nezaobilazan dio u izradi posebnih efekata te su snimljeni brojnim
drugi filmovima koji su koristili raunalnu grafiku. Iste, 1995.,
godine Sony je razvio Playstation konzolu za igranje. Idue, 1996.,
godine izdana je jedna od prvih u cijelosti 3D raunalnih igara
Quake, koja je doivjela ogroman uspjeh i postavila nove standarde u
razvoju raunalnih igara.
3D grafika je u devedesetim godinama postala popularna, a s
poetkom novog milenija u ovoj oblasti se, s razvojem raunalnog
hardvera naravno, dogaaju brojna poboljanja, tako da se u RG i
danas tei ostvarivanju potpune realistinosti raunalno generiranih
objekata i scena. Napredak raunalne grafike se najbolje moe
zapaziti u filmskoj industriji koja se danas, moe se bez imalo
pretjerivanja rei, bazira na primjeni mogunosti RG e. Neki od
najpopularnijih filmskih naslova u zadnjih nekoliko godina su
najveim dijelom realizirani na raunalima, primjerice: X-Man, Shrek,
Gospodar prstenova (sa Oskarom nagraenim likom Gollumom, koji je
raunalno generiran), Ja Robot, King Kong (iz 2005.), Avatar,
District 9, Inception, Tintinove avanture i mnogi drugi.
Slika 9: Neki od najpopularnijih filmova u zadnjih deset godina
temeljeni su na primjeni RG -e Danas je na tritu prisutan veliki
broj odlinih programa, koji iskoritavaju ogroman hardverski
potencijal suvremenih raunalnih sustava baziranih na viejezgrenim
procesorima. Meu poznatijim 3D programima su: Lightwave3D (New
Tek), Autodesk Maya, Autodesk 3ds Max, SketchUp Pro, Blender i jo
niz programa od kojih su mnogi potpuno besplatni i ak otvorenog
koda (engl. freeware, open source).2.3. PODJELA RAUNALNE
GRAFIKERaunalna grafika, pored vie znaenja ima i vie formi, odnosno
razlikujemo vie vrsta raunalne grafike.
RG se moe podijeliti na vie razliitih vrsta, uzimajui u obzir
razliite kriterije razvrstavanja, odnosno kategoriziranja. Najee se
spominju sljedee tri podjele RG na:
1. interaktivnu i neinteraktivnu,
2. vektorsku i rastersku te3. 2D i 3D grafiku.
Interaktivna grafika podrazumijeva grafiku u kojoj se koristi
dinamian prikaz slike na mediju koji to omoguava i u kojoj ovjek
(dizajner, korisnik) aktivno sudjeluje u stvaranju i/ili izmjeni
slike, pri emu su rezultati tih aktivnosti odmah vidljivi.
Neinteraktivna grafika podrazumijeva statine informacije,
prezentirane bojama i oblicima, ali bez mogunosti interakcije.
Slika 10: Primjer primjene interaktivne grafike (Interactive
Body)
Mnogo rairenija i ee upotrebljavana podjela raunalne grafike je
podjela na vektorsku i rastersku grafiku, pri emu je podjela
izvrena prema osnovnim gradivnim elementima slike. Vektorska
grafika kao osnovne gradivne elemente ima objekte poput pravih i
krivih crta, otvorenih i zatvorenih, ispunjenih i neispunjenih
geometrijskih likova (pravokutnika, elipsi i sl.) koji mogu
meusobno da se preklapaju, prekrivaju ili uklapaju i na taj nain
grade sliku. Raspored objekata se moe mijenjati isto kao i njihov
oblik i veliina, a da pri tome poloaj i karakteristike ostatka
objekata na slici ostane nepromijenjen. Rasterska grafika se
koristi za prikaz slika sa vrlo velikim brojem detalja izmeu kojih
je jako teko uspostaviti neku jasnu matematiku vezu (npr.
fotografije, umjetnika djela i sl.). Osnovni, i zapravo jedini,
gradivni element rasterske slike je pixel. Vektorska i rasterska
grafika e biti detaljnije opisane i objanjene u treem, glavnom,
poglavlju ovog rada, koje je posveeno upravo ovim dvjema vrstama
raunalne grafike.
Jo jedna podjela raunalne grafike se esto spominje. To je
podjela na dvodimenzionalnu (2D) i trodimenzionalnu (3D) grafiku.
Nije posebno potrebno objanjavati to je dvodimenzionalno a to
trodimenzionalno. Ipak, kada je RG u pitanju, uz ova dva pojma
vezane su neke odreene zablude. U 2D grafici mogue je pomou
osvjetljenja i sjena ili pomou boja i oblika doarati
trodimenzionalni svijet. Fotografije su, na primjer,
dvodimenzionalne slike, ali vrlo vjerno prikazuju trodimenzionalni
svijet. Na takvoj slici ne moemo vidjeti neki objekt iz drugog
kuta. 3D grafika je utemeljena na 2D vektorskoj grafici, s tim to
se ovdje uvaju koordinate toaka u prostoru umjesto u ravni, dakle
objekti nemaju samo irinu i visinu ve i dubinu. 3D grafika
podrazumijeva da je cjelokupna informacija o 3D objektima
spremljena u memoriji raunala tako da se objekti po potrebi mogu
promatrati iz bilo kojeg kuta promatranja. Slika koju emo vidjeti
ovisi od prostornih odnosa izmeu objekata i od kuta promatranja. U
3D grafici se zato ne govori o slikama nego o svjetovima ili
prostorima, a slika predstavlja samo jednu manifestaciju svijeta
pri tono odreenom aspektu promatranja.
Slika 11: 3D model varadinskog Starog grada (pogled iz dva
razliita kuta)
Slika 12: Fotografija vjerno doarava (3D) prostor2.4. PODRUJA
PRIMJENERaunalna grafika je postala sastavni dio ovjekove
svakodnevnice. RG svoju primjenu nalazi u mnogim podrujima ljudskog
djelovanja, a sa globalnim irenjem primjene raunala i razvojem
hardverske podrke podruja primjene raunalne grafike se ubrzano ire.
Ovdje e biti navedeni samo neki od karakteristinih primjera njezine
primjene, koji ukljuuju: Korisnika suelja (engl. user interfaces)
svi suvremeni operacijski sustavi i sve aplikacije na osobnim
raunalima i na radnim stanicama danas imaju grafiko korisniko
suelje (GUI), koje se odlikuje primjenom grafikih upravljakih
elemenata za komuniciranje korisnik-raunalo; Interaktivno crtanje u
poslovnim, znanstvenim i tehnolokim primjenama RG se koristi za
prikazivanje funkcija, dijagrama, histograma i slinih grafikih
prikaza sa ciljem jasnijeg sagledavanja sloenih pojava i potporu u
procesima poslovnog odluivanja; Uredska automatizacija i
elektroniko izdavatvo RG se iroko koristi i za izradu elektronikih
i tiskanih dokumenata; Raunalno podrano projektiranje (engl.
Computer Aided Design, CAD) nezaobilazna je primjena RG za
projektiranje sustava i komponenata u strojarstvu, elektrotehnici,
elektronici, telekomunikacijama, raunalstvu ... Simulacija i
animacija - raunalna grafika se standardno koristi za znanstvenu i
inenjersku vizualizaciju i zabavu. Podruja primjene obuhvaaju
prikaze apstraktnih matematikih modela vremenski promjenljivih
pojava, TV, filmsku tehnologiju, obrazovanje, medicinu ; Trgovina -
raunalna grafika se koristi za vizualnu animaciju i elektroniku
trgovinu; Prezentacije primjena raunalne grafike je neizbjena u
izradi prezentacija razliitih tipova (marketing, obrazovanje,
znanost, politika ...);
Umjetnost RG svoju primjenu nalazi i u likovnoj umjetnosti za
kreiranje umjetnikih slika. Upravljanje procesima - podaci iz
senzora dinamiki se prikazuju u prikladnom grafikom obliku GIS -
raunalna grafika se koristi za toan prikaz geografski
raspodijeljenih i rasprostranjenih sustava i mjernih podataka.
Primjeri primjene: geografske mape reljefa, mape nalazita za
buotine i rudnike, oceanografske i druge hidrografske karte,
meteoroloke mape, demografske mape ;
Grafiko programiranje - raunalna grafika se koristi za
automatizaciju procesa programiranja virtualnih sustava Zabava
industrija zabave (raunalne igre, crtani filmovi i dr.) je pokreta
razvoja i same raunalne grafike, nerijetko se upravo u raunalnim
igrama prvo primjenjuju odreene nove tehnologije i unaprjeenja u
oblasti raunalne grafike.2.5. VIRTUALNA STVARNOST
Virtualna ili prividna stvarnost (engl. virtual reality) je
jedno od novijih i, zasigurno, najinteresantnijih dostignua na
polju raunalne grafike, ali i raunalstva uope. Iz tog razloga e u
ovom radu ovoj oblasti biti posveeno neto vie prostora.
Pod virtualnom stvarnou se obino podrazumijeva tehnologija koja
ukljuuje raunala, programsku podrku i visoko sofisticirane ulazne i
izlazne jedinice i koja korisnicima omoguava vizualizaciju,
manipuliranje i interakciju sa raunalom na nain koji treba da
oponaa stvarnost, odnosno odreeno okruenje. To oponaanje treba biti
to vjernije te, stoga, ukljuuje i ulne doivljaje korisnika (u
posljednje vrijeme ne samo vid i sluh, ve i njuh i opip). Takoer se
podrazumijeva i mogunost djelovanja korisnika na to prividno
(virtualno) okruenje. Sustavi virtualne stvarnosti, dakle, moraju
podravati interaktivnost, to znai da ne samo da korisniku treba
biti omogueno da prima informacije iz virtualnog okruenja, ve i sam
korisnik mora imati utjecaj na simulirane aktivnosti u okruenju
virtualne stvarnosti.Kako bi VR sustavi bili to realniji, razvijene
su posebne U/I jedinice ija je funkcija osigurati to bolje
(intenzivnije) ulne doivljaje. Primjerice, u VR sustavima se
koriste posebna odijela, opremljena mnotvom senzora koji
detektiraju pokrete gotovo svih dijelova ovjekovog tijela, a
sposobna su doarati i doivljaj ula opipa. Kao izlazne jedinice se
koriste ureaji koji su sposobni doarati stvarnu prostornost
(trodimenzionalnost). Jedan od takvih ureaja je specijalizirana
kaciga, koja prikazuje slike neposredno ispred lijevog i desnog oka
korisnika, pri emu se te dvije odvojene slike u mozgu ovjeka
stapaju u jednu 3D sliku, odnosno prikladnije bi bilo rei scenu.
Takve kacige detektiraju poloaj glave korisnika, omoguavajui na taj
nain da se slika koji korisnik vidi mijenja s pomjeranjem ili
okretanjem glave. Suvremeni VR sustavi imaju i odgovarajue jedinice
za doaravanje ula mirisa, iji se rad bazira na kemijskoj sintezi
odgovarajuih mirisnih materija.
Podruja primjene virtualne stvarnosti su raznolika. U medicini
se, primjerice, VR koristi za lijeenje fobija, PTSP a, obuku
kirurga, planiranje kirurkih zahvata, telemedicinu VR je idealna
tehnologija za primjenu u razliitim vidovima edukacije i obuke
(piloti, vozai, obuka i uvjebavanje vojske, vatrogasaca,
anti-teroristikih jedinica ). Industrija zabave je takoer oblast u
kojoj VR nalazi svoju primjenu (zabavni parkovi, saloni igara,
osobne raunalne konzole za igranje).
Slika 13: Znaajna podruja primjene virtualne stvarnosti su
vojska i industrija zabave
Vrlo popularni su virtualni muzeji, koji nam pruaju mogunost
doivljaja stvarnog posjeta muzeju i uivanja u umjetnikoj i
povijesnoj batini, a da ne maknemo iz svoje kue. Sustavi prividne
stvarnosti svoje mjesto imaju i u sferi dizajna, konstruiranja i
proizvodnje (virtualni prototipovi, prezentacije u graevinarstvu,
arhitekturi i sl.).
Da bi se uvela jednoobraznost u modele virtualne stvarnosti i
omoguio njihov standardiziran (i jednostavniji) razvoj, 1994.
godine je nastao VRML (Virtual Reality Modeling Language),
specijalizirani jezik za opis interaktivnih 3D objekata i svjetova.
VRML definira format koji ujedinjuje 3D grafiku i multimediju.
Konceptualno, svaka VRML datoteka je 3D vremenski temeljeni prostor
koji sadri grafike objekte koji se mogu dinamiki mijenjati pomou
razliitih mehanizama. VRML je kreiran za koritenje na Internetu,
intranetu i lokalnim posluiteljskim sustavima.
2. VEKTORSKA I RASTERSKA GRAFIKATemeljna podjela raunalne
grafike je ona koja za kriterij podjele uzima osnovne gradivne
elemente slike. Prema toj podjeli raunalna grafika se dijeli na
rastersku (bitmapiranu) i vektorsku grafiku. Vektorska i rasterska
grafika predstavljaju osnovne naine generiranja i prezentiranja
objekata realnog svijeta. Iako se znaajno razlikuju u mnogim
aspektima, ne moe se rei koji je od ova dva tipa raunalne grafike
bolji, odnosno loiji. U mnogim sluajevima se dopunjuju i moe se rei
da su to dva komplementarna tipa grafike, pri emu svaki od njih ima
prednosti u svom podruju primjene.3.1. VEKTORSKA GRAFIKA
Vektor u grafici oznaava odsjeak koji je odreen duinom i
smjerom. Vektore je, dakle, mogue prikazati u koordinatnom sustavu
jer, u osnovi, imaju samo te dvije znaajne vrijednosti, koje, pri
tome, nisu fiksno zadane, ve se mogu mijenjati.Vektorska grafika
oznaava takav vid grafike u kojem su osnovni elementi slike
vektorske crte i vektorski objekti (otvoreni i zatvoreni, ispunjeni
i neispunjeni geometrijski likovi), koji mogu meusobno da se
preklapaju, prekrivaju ili uklapaju i na taj nain formiraju
vektorsku sliku. U ovoj vrsti grafike raspored svakog od objekata,
kao i njihov oblik i veliina, mogu se neovisno mijenjati, a da pri
tome poloaj i karakteristike ostalih objekata na slici ostanu
neizmijenjeni. Za generiranje vektorskih slika raunala koriste
matematike formule vektorske algebre, koje opisuju nain i
redoslijed iscrtavanja objekata. Raunalo, dakle, vektorsku sliku
memorira kao niz objekata, pri emu se za svaki objekt pamte njegove
osnovne karakteristike. Primjerice, prava crta (du) je, u principu,
potpuno odreena koordinatama poetne i krajnje toke, krug je
definiran koordinatom centra i duinom polumjera (radijusa), dok je
poligon odreen koordinatama njegovih tjemena. Pored ovih osnovnih
svojstava mogue je pamtiti i dodatna svojstva, poput debljine crte,
boje crte ili boje ispune kod poligona. Temeljni koncept u
vektorskoj grafici je tzv. Bzierova krivulja. Bzierova krivulja je
parametrina krivulja vana u podruju matematike numerike analize, a
u vektorskoj grafici je najvaniji alat, kojim se slui veina
raunalnih programa za oblikovanje jasnih glatkih krivulja. Bzierove
krivulje se mogu beskonano skalirati da bi opisale eljeni oblik a
sastoje se od vorita (poetnih i krajnjih toaka) i linija koje
putuju tim tokama. Krivulja moe biti otvorena i zatvorena, gdje se
kod zatvorene krivulje poetna i zadnja toka susreu na istom mjestu
i tako tvore odreeni oblik (krug, pravokutnik, elipsa, ...).
Naroito znaajna primjena Bzierovih krivulja je u konstrukciji
TrueType fontova.
Slika 14: Bzierove krivulje su osnovni alat za konstruiranje TT
fontovaVektorski nain crtanja do nedavno je bio rezerviran za
izradu jednostavnijih crtea, logotipa, za konstruiranje fontova i
sl., meutim suvremeni grafiki vektorski sustavi pruaju mogunost
postizanja izvanrednih efekata koji vektorski crte jako pribliavaju
kvaliteti rasterske slike. Uzimajui u obzir injenicu da vektorska
slika zauzima znaajno manji memorijski prostor od rasterske slike i
da se podruje njezine primjene ubrzano iri, moe se konstatirati da
je vektorska grafika ne samo sadanjost ve i budunost raunalne
grafike.
Slika 15: Primjeri vektorske grafike3.1.1. Formati vektorske
slike
Format za smjetaj vektorske slike u prvom redu ovisi o programu
u kojem je sadraj datoteke generiran. Vektorskim formatima se mogu
smatrati svi oni koji su namijenjeni smjetaju 3D grafike, razliitih
nacrta, shema, logotipa itd.. Iako postoji relativno veliki broj
razliitih vektorskih formata, ovdje e biti navedeni samo oni
najvaniji:
.WMF (Windows MetaFile) vektorski format datoteke pogodan za
prijenos vektorske grafike jer je kompatibilan sa veinom programa
koji imaju mogunost izrade ili obrade raunalne grafike, a nisu nuno
primarno namijenjeni za crtanje vektorima (poput programa Word,
Excel, PowerPoint). Velika je pak mana tog formata to podrava samo
najosnovnije boje bez prijelaza. Namijenjen je primarno za unos
logotipa u tekstualne dokumente, te neke sline namjene. To je, u
prvom redu, format za spremanje i razmjenu slika za Windows
aplikacije; .EMF (Enhanced MetaFile) poboljani .WMF format, doputa
primjenu nekih jednostavnijih prijelaza boja, ali jo uvijek nema
veih prednosti pred svojim prethodnikom;
.EPS (Encapsulated PostScript) - format koji se esto
upotrebljava u pripremi za tisak. On koristi PostScript jezik za
opisivanje izgleda strane, a kompatibilan je i sa Windowsom i sa
Mac raunalima; .PDF (Portable Document Format) - format zapisa
dokumenata kojeg je kreiralo poduzee Adobe Systems 1993. godine.
Koristi se za zapis dvodimenzionalnih dokumenata neovisno o ureaju
i rezoluciji ispisa. Svaka PDF datoteka sadri kompletan opis
dokumenta, ukljuujui slike, tekst, vektorsku grafiku, rasterske
slike, te moe sadravati i fontove potrebne za prikaz teksta. PDF je
takoer zasnovan na PostScript u;
.DWG (DraWinG) grafiki format popularnog programa AutoCAD tvrtke
Autodesk. Ovo je osnovna (nativna) datoteka ovog izvanrednog
programskog paketa, ali i njegovih klonova poput u zadnje vrijeme
popularnog progeCAD a;
.DXF (Drawing eXchange Format) - format datoteke za informacije,
koji je razvijen od strane Autodeska kao rjeenje za razmjenu
podataka bez gubitaka izmeu AutoCAD -a i drugih programa; .3DS
jedan od formata programa za 3D modeliranje, animaciju i
renderiranje 3D Studio MAX. To je bio izvorni format starog
Autodeskovog programa 3D Studio DOS, koji je bio popularan do
pojave svog nasljednika (3D Studio MAX 1.0) koji ga je zamijenio
1996. godine. Za ovaj format se moe rei da predstavlja industrijski
standard za transfer modela izmeu 3D programa;
.CGM (Computer Graphics Metafile) vektorski grafiki format koji
je razvijen suradnjom razliitih organizacija za standardizaciju.
Podran je od mnogih softverskih produkata;
.PICT (PICTure Format) - format za Macintosh grafike datoteke
razvijen od strane Apple -a. On je podran od svih grafikih programa
koji rade na Mac raunalima; .AI, .CDR, .FH, .XAR - matini formati
programa za izradu i obradu vektorskih slika. To su redom: Adobe
Illustrator, Corel Draw, Macromedia Freehand, te Xara-X. Odlikuju
ih relativno velike mogunosti i velika svestranost jer je njima
mogue napraviti gotovo sve to ulazi u podruje rada sa vektorskom
grafikom (izuzev 3D projektiranja). Izuzev vektorskih crtea ti
formati mogu biti nosioci tekstova, prijeloma stranica za knjige,
asopise i sl, a omoguuju i separaciju boja, te sve ono to je
potrebno za kvalitetnu digitalnu pripremu za tisak.3.1.2. Prednosti
i nedostaci vektorske grafike
Vektorska grafika ima znatno vie prednosti nego nedostataka.
Osnovna prednost vektorske grafike je u injenici da se sa
vektorskom grafikom jednostavno mogu izvoditi razliite
transformacije i to na razini pojedinanih objekata slike, a da pri
tome ne dolazi do naruavanja kvalitete slike. Vektorska slika ne
zahtijeva znaajne memorijske resurse, to je ini pogodnom za
primjenu i u izradi web stranica. Vektorske slike su visoke
rezolucije (razluivosti) i odlikuje ih finoa crtea.U nedostatke
vektorske grafike mogu se, eventualno, uvrstiti sljedee
injenice:
vektorska grafika ne moe osigurati takav stupanj prirodnosti
kakav to moe rasterska grafika,
nije pogodna za prikaz slika koje se sastoje iz jako puno
detalja izmeu kojih nije mogue uspostaviti neku jasnu matematiku
vezu i vektorski formati su manje univerzalni od rasterskih.
3.2. RASTERSKA GRAFIKARasterska grafika je vid raunalne grafike
koja kao osnovni, i jedini, gradivni element slike koristi tzv.
piksel. Piksel (engl. pixel) je kovanica od engleskih rijei picture
i element. Rije piksel se vrlo esto prevodi kao toka, mada je
zapravo rije o kvadratinom, odnosno pravokutnom elementu. Rasterska
slika, dakle, predstavlja gustu pravokutnu mreu piksela, pri emu
svaki piksel moe imati svoju boju. Raunalo u memoriju sprema
podatak o boji svakog piksela pojedinano, ali ne i o njegovoj
poziciji u rasteru (mrei piksela), jer se podaci o pikselima
pohranjuju prema unaprijed utvrenom redoslijedu, obino red po red,
s lijeva na desno i odozgo na dolje. Naravno, pri tome je neophodno
imati definiran broj piksela u jednom redu i broj takvih redova.
Ovi podaci napisani u formi produkta, primjerice 1024x768 px,
definiraju rezoluciju ili razluivost slike, pri emu je 1024 broj
piksela (px) u jednom redu (po horizontali), a 768 je broj redova u
rasteru, odnosno broj piksela po vertikali. Ova rezolucija je
apsolutna rezolucija slike kojom se definira broj piksela od kojih
je sainjena slika, meutim taj podatak nita ne govori o finoi
rasterske slike. Finoa slike se izraava brojem piksela po jedinici
duine, obino po inu (engl. inch, 1 in=2,54 cm). Ovaj broj se naziva
relativna rezolucija slike, a jedinica kojom se izraava je dpi (od
engl. dots per inch).Osim po rezoluciji, rasterske slike se
razlikuju i po broju bitova koji se koriste za memoriranje
informacija o svakom pikselu. Ovaj broj direktno odreuje koliko e
razliitih boja moi biti prikazano na slici, a naziva se dubina
boje. Vei broj bitova naravno omoguava prikaz vie boja, ali se
poveavaju i memorijski zahtjevi za spremanje slike.Tabela 1:
Standardi za pamenje informacija o boji piksela (dubini boje)
Broj bitova za prikaz boje (nijanse) pikselaBroj boja (nijansi)
koje je mogue prikazati
12
416
8256
1665536
2416777216
324294967296
Moda se nekome skromnije upuenom razlikovanje preko 16 milijuna
boja moe uiniti pretjeranim, ali treba znati da je ljudsko oko u
stanju razlikovati gotovo 10 milijuna boja, odnosno nijansi. Tako
je na slikama sa 8 -bitnom dubinom boje, dakle sa mogunou
prikazivanja maksimalno 256 boja, primjetna odreena grubost koja se
javlja kao posljedica nemogunosti prikaza finih prijelaza izmeu
dvije razliite boje.
Slika 16: Isti raster sa razliitom dubinom boje
3.2.1. Kompresija rasterske slike
Oigledno je da rasterske slike zauzimaju znatno vie memorije od
vektorskih slika. Za rastersku sliku rezolucije 1024 x 768 px, pri
emu se koriste 24 b po pikselu, potrebno je 1024 x 768 x 24 =
18874368 b, odnosno oko 2,25 MB i to bez obzira da li se radi o
kompleksnoj slici sa mnotvom detalja ili o praznom platnu. Kako bi
se ovo na neki nain prevladalo i djelomino smanjio potreban
memorijski prostor za pohranu rasterskih slika razvijene su
razliite metode za smanjenje veliine rasterskih slika. Prilikom
kompresije ne mijenja se broj piksela koji ine sliku, ve se mijenja
nain na koji se slika priprema za pohranu, pri emu kvaliteta slike
direktno ovisi o stupnju i nainu kompresije. Kompresija
(komprimiranje) i dekomprimiranje slike su operacije koje traju,
tako da i o tome treba voditi rauna prilikom odabira tipa
komprimiranja, odnosno algoritma na kojem se on bazira.Svi poznati
algoritmi za komprimiranje se dijele u dvije kategorije:
1. algoritmi za komprimiranje bez gubitaka (engl. lossless
compression) poslije kompresije daju sliku koja je identina
originalu i
2. algoritmi za komprimiranje sa gubicima (engl. lossy
compression) slika poslije kompresije nije identina originalu.
Algoritmi za komprimiranje sa gubicima su daleko efikasniji, jer
tako komprimirane grafike datoteke zauzimaju i do nekoliko puta
manji memorijski prostor od originala. To se postie zanemarivanjem
nekih podataka unutar originalne datoteke, ali nastale razlike
(obino) nisu vidljive za (nesavreno) ljudsko oko.RLE (Run-Lenght
Encoding) je jedna od metoda komprimiranja, odnosno kodiranja, koja
koristi relativno jednostavan algoritam, ali osigurava znaajan
stupanj kompresije (u pojedinim sluajevima i vrlo visok). Ideja
ovog naina komprimiranja je u tome da se u sluaju postojanja grupe
susjednih piksela iste boje ne pamte podaci za svaki piksel
pojedinano, ve samo jedan podatak o boji i podatak o broju
susjednih piksela te boje. Na primjer, ako se vrijednost 101
ponavlja deset puta uzastopno u okviru jednog reda (du linije
skeniranje), to znai da e se u komprimiranoj datoteci spremiti samo
vrijednosti {101, 10}, umjesto sljedee sekvence: {101, 101, 101,
101, 101, 101, 101, 101, 101, 101}, to je uteda od 8 B. Oigledno je
da je ovaj nain komprimiranja efikasan u sluajevima kada se radi o
slikama s malim brojem boja i gdje je jedna boja dominantna, meutim
u sluajevima kada slika ima jako puno detalja i gdje su susjedni
pikseli raznobojni ova metoda je krajnje neefikasna i moe
rezultirati generiranjem datoteke ija je veliina znaajno vea od
originala.Druga standardna metoda komprimiranja bez gubitaka je
LZW, koja se temelji na principu ponavljanja nizova podataka
prilikom njihove kompresije u kodirani niz. Na primjer, sljedea
sekvenca od 12 vrijednosti {128, 95, 200, 30, 10, 128, 95, 50, 240,
200, 30, 10 } sadri dva uzorka (engl. patterns) koji se ponavljaju
{128,95} i {200,30,10}. Ako se ovim uzorcima dodijele jedinstveni
identifikatori, primjerice a={128,95} i b={200,30,10} i ako
preostalom nizu dodijelimo trei identifikator c={50,240}, onda e
rezultujui komprimirani niz izgledati ovako {a, b, a, c, b}, to je
ostvarenje utede od 7 B, od poetnih 12 B u originalnoj datoteci na
5 B u kodiranoj.
Prethodna dva naina, odnosno algoritma, kompresije su bez
gubitaka i u praksi ne daju uvijek zadovoljavajue rezultate. Mnogo
efikasniji algoritmi su primijenjeni u specijaliziranim formatima
zapisa rasterskih slika, primjerice u popularnom JPEG formatu. Za
razliku od mnogih drugih naina, ova metoda kompresije radi tako to
ne pamti nikakve informacije o boji izvjesnih piksela na slici, ve
pokuava da pretpostavi njihovu boju na osnovu susjednih piksela, to
osigurava znaajne memorijske utede. Pored toga, umjesto podataka o
samim bojama, uvaju se informacije o svjetlini i kontrastu
pojedinih piksela. Ova kompresija je idealna za fotografije kod
kojih gotovo nikada ne postoje nagli prijelazi, koji bi inae doveli
do znaajne degradacije kvalitete slike. JPEG metoda kompresije je
izuzetno fleksibilan i omoguava definiranje odnosa izmeu eljenog
stupnja kompresije i stupnja degradacije slike. Ovisno o sadraju
slike i definiranim parametrima kompresije, ovom metodom je mogue
ostvariti znaajne izvrsne uinke.
Slika 17: JPEG kompresija sa razliitim vrijednostima kompresije
(vk) 3.2.2. Boje i spremanje informacija o boji pikselaU ovom
dijelu rada e biti posveeno vie panje nainima spremanja podataka o
boji pojedinih piksela. Meutim, prvo je potrebno rei neto i o samim
bojama. Opepoznata je injenica da se gotovo svaka nijansa bilo koje
boje moe dobiti mijeanjem tri izabrane osnovne boje, pri emu izbor
osnovnih boja nije jednoznaan. Skup boja i nijansi koje se mogu
dobiti mijeanjem izabranih boja naziva se gamut boja. Zanimljivo je
da niti jedan gamut boja ne pokriva sve boje i nijanse koje vidi
ljudsko oko, ali mnogi gamuti pokrivaju preko 90% vidljivih boja i
nijansi.
Dva su naina mijeanja boja:
1. aditivno mijeanje i
2. substraktivno mijeanje boja.
Ukoliko se boje mijeaju kombiniranjem tri razliita izvora
obojene svjetlosti razliitih intenziteta tada govorimo o aditivnom
mijeanju boja. Ovakav model osnovnih boja naziva se RGB (Red,
Green, Blue) model. Drugi princip kreiranja boja, kod kojeg se
razne boje dobivaju tako to od bijele boje oduzmemo dio spektra
koji predstavlja neka druga boja dobiva se mijeanje boja koje se
naziva substraktivno. Za osnovne boje u substraktivnom modelu
mijeanja boja obino se koriste: zelenkasto-plava (Cyan),
purpurnocrvena (Magenta) i uta (Yellow), pa se ovaj model esto
naziva i CMY model. Substraktivno mijeanje ove tri osnovne boje u
jednakim omjerima trebalo bi dati crnu boju, ali to se u praksi
teko postie, tako da se CMY modelu najee kao etvrta komponenta
dodaje i crna ime dobivamo CMYK model boja.
Slika 18: Aditivno (RGB) i substraktivno (CMY) mijeanje boja
U oba modela svaka boja se moe opisati sa tri vrijednosti koje
predstavljaju intenzitete uea svake od osnovnih boja. Bitno je
istai i injenicu da su oba modela nepodesna za ovjeka, kojem nije
lako odrediti udio crvene, zelene ili plave svjetlosti u nekoj
boji. Ono to mi zapravo opaamo kod boje su njezina svjetlina (engl.
lumination), zasienje (engl. saturation) i ton (engl. hue), na
osnovu kojih je razvijen HSL model koji je znatno prilagoeniji
ovjeku. U ovom modelu se boje takoer opisuju sa tri vrijednosti,
ali je manipuliranje bojama jednostavnije. Primjerice, ukoliko
elimo poveati osvijetljenost slike u ovom je modelu dovoljno
promijeniti vrijednost samo jednog parametra (svjetline), dok je u
RGB i CMYK modelu potrebno mijenjati intenzitete uea svih boja.
Kod formata zapisa slika u kojima se za pamenje podataka o
jednom pikselu koristi vei broj bitova svaka grupa bitova tipino
pamti po jedan od tri parametra nekog od modela (obino RGB). Tako
se, primjerice u True Color standardu (24 bitna dubina boje)
koristi 8 b za svaku od tri komponente boje. U CMYK modelu se
koriste 32 b po pikselu, tj. po 8 b za svaku od etiri komponente. S
druge strane pak, kod formata koji koriste manji broj bitova po
pikselu (npr. 4 ili 8, koji omoguavaju prikaz maksimalno 16,
odnosno 256 boja) obino se skupa sa slikom uva i informacija o
paleti boja. Paleta boja je tabela koja sadri podatke o tonim
parametrima koritenih boja (16 ili 256), po nekom od modela (RGB,
CMYK, HSL), a podaci o pojedinim pikselima predstavljaju samo redne
brojeve (indekse) odgovarajuih podataka u paleti boja. Kod
crno-bijelih slika situacija je bitno jednostavnija. Naime, tu se
za svaki piksel pamti jedna vrijednost koja oznaava svjetlinu
odgovarajue sive nijanse, pri emu se obino koristi 8 b za piksel,
to daje 28 moguih razina sive boje. Naravno, kod slika gdje postoji
iskljuivo crna i/ili bijela boja bie dovoljan samo jedan bit po
pikselu.3.2.3. Formati rasterske slike
Kod rasterske grafike postoji mnogo formata namijenjenih
razliitoj uporabi. Ranije je ve spomenuto da je rasterska grafika
veoma osjetljiva na bilo kakve promjene zbog mogunosti vee ili
manje degradacije kvalitete. Iz tog je razloga takoer potrebno
paziti pri odabiru formata za pohranu datoteka rasterske grafike.
Neki od najpoznatijih i najuniverzalnijih rasterskih formata su:
.BMP (BitMaP) - standardni je format za rasterske slike na svim
osobnim raunalima. Nema kompresije, izvorna kvaliteta slike je
zajamena, ali je memorijski zahtjevna, to utjee i na brzinu
uitavanja slike; .TIFF - veoma prihvaen format velikih mogunosti
rairen podjednako na Windows i Mac platformama. Podrava sve dubine
boja i spremanje u slojevima. Optimiziran za tiskarske procese, od
pripreme za tisak do ispisa na razliitim pisaima jer podrava
pohranu slike u punom CMYK modelu boja. Memorijski zahtjevan.Najvee
mogunosti pruaju datoteke programa za obradu i generiranje
rasterske grafike, ali je veliki problem njihova (ne)univerzalnost,
odnosno komunikacija takvih datoteka sa drugim programima. Neke od
izvornih datoteka programa za rastersku grafiku su: .CPT Corel
Photo - Paint datoteke podravaju sve dubine boja, sve vrste slika,
saimanje bez gubitaka, spremanje slika u slojevima, ali zauzimaju
mnogo mjesta na medijima za pohranu podataka; .PSD (PhotoShop
Document) - Adobe Photoshop datoteke podravaju sve dubine boja,
spremaju slike svih drugih datoteka, takoer imaju saimanje bez
gubitaka, do 100 slojeva slika u jednoj datoteci.
Zajednika osobina gore navedenim formatima je zadravanje izvorne
kvalitete pri pohrani grafike, te veoma velik prostor koji
zauzimaju na medijima za pohranu podataka. U nekim (mnogim)
situacijama je gotovo nemogue raditi sa tako velikim datotekama, te
se koriste komprimirani formati. Oni najee koriteni su:
.JPG (Joint Photographic Experts Group) - je komprimirani
slikovni format s gubicima izveden iz bitmape. Najee koriten format
u svakodnevnom radu sa slikama. Svaka slika pohranjena u datoteku
.jpg formata gubi svoju prvobitnu kvalitetu, ali i svoju veliinu
koju zauzima pri pohrani na odreeni medij. Stupnjem kompresije
moemo upravljati tako to veom kompresijom slika postaje slabije
kvalitete, ali i manje veliine na mediju za pohranu podataka. Ovaj
format podrava prikaz svih dubina boja, ali nije prikladan za
grafike namijenjene tisku, ve prikazu na ekranu. Razlog tome je taj
to svaki ekran ima svoju rezoluciju koja prikriva relativno lou
kvalitetu slike. Iz tog razloga je relativno teko uoiti razliku
izmeu originalne slike i one sa minimalnom kompresijom; .GIF
(Graphics Interchange Format) - razvijen 1987. godine s ciljem
pohranjivanja viestrukih bitmap slika u jednu datoteku radi lakeg
razmjenjivanja preko kompjuterskih mrea. GIF je najstariji
kompjuterski format na Web-u i podravaju ga gotovo svi browseri.
Format podrava do 8 bita po pikselu, sto znai da je maksimalan broj
boja na slici 256. Algoritam za kompresiju .GIF slika je ranije
pomenuti LZW, koji koristi kompresiju bez gubitka podataka. Nije
preporuljiv za slike sa puno tonova, ve za crtee ili skice; .PNG
(Portable Network Graphics) - format je dizajniran kao svojevrsna
zamjena za .GIF format., dakle prvenstveno za koritenje na Web-u.
PNG ima tri glavne prednosti nad GIF-om: alpha kanale (promjenjiva
prozirnost), gamma korekcija, te vertikalno i horizontalno
komprimiranje. Za razliku od GIF formata PNG ne podrava viestruke
slike (animacije). Kompresija kod PNG -a izvedena je kroz algoritam
DEFLATE, koji takoer sadraj komprimira bez gubitaka i osigurava
postojanje sadraja u izvornoj kvaliteti. DEFLATE generalno postie
bolje rezultate pri komprimiranju grafikog sadraja naspram LZW-a. U
odnosu na JPEG format postie znatno veu ''teinu'' datoteke.
Slika 19: Usporedba rasterskih formata3.2.4. Prednosti i
nedostaci rasterske grafike
Rasterska grafika je, za razliku od vektorske, stvorena za
fotografije ili foto-realistine slike, gdje su prijelazi boja i
tonova uestali i kompleksni. Osim toga rasterska grafika je iznimno
rairena i kompatibilna. Neki rasterski formati podravaju
transparenciju (GIF, PNG, ...) i animaciju (GIF).S druge strane,
rasterske slike, ukoliko nisu komprimirane, zauzimaju puno memorije
i zahtijevaju vie procesorske snage za ureivanje. Komprimirane
slike pak, rade s gubitkom podataka, to nekad rezultira okom
vidljivim gubitkom kvalitete. Rasterske slike nije poeljno
poveavati jer e izgledati pikselizirano, distorzirano, tokasto i
mutno, a ako se rasterske slike smanjuju dolazi do gubitka piksela,
a samim tim i do znaajne degradacije kvalitete slike.4. GRAFIKE
APLIKACIJE Ovo poglavlje je posveeno pregledu grafikih aplikativnih
rjeenja, koja po svojoj osnovnoj namjeni spadaju u jednu od ove
dvije kategorije:
vektorski grafikih programi (editori) i
rasterski grafiki programi
Bitno je istaknuti da znaajan broj modernih grafikih programa
nisu strogo vektorski ili rasterski, ve su sposobni manipulirati sa
oba oblika datoteka.
4.1. VEKTORSKI GRAFIKI PROGRAMIProgrami za kreiranje vektorskih
slika obino se nazivaju programi za crtanje (engl. drawing) ili
vektorski grafiki editori. Programi za crtanje mogu se dalje
podijeliti na programe za dvodimenzionalno i trodimenzionalno
crtanje, kao i na programe za crtanje ope namjene i specijalizirane
programe za crtanje. Programi za crtanje ope namjene nisu posebno
prilagoeni crtanju nekih specifinih kategorija crtea, dok s druge
strane, programi za crtanje specijalizirane namjene posjeduju
veliki broj alata specijalno dizajniranih za crtanje sasvim
specifinih crtea, primjerice, elektrinih shema, strojnih (mainskih)
elemenata i sl..Neki od danas najznaajnijih programskih proizvoda
ovog tipa e, u kratkim crtama, biti predstavljeni u tekstu koji
slijedi.4.1.1. CorelDRAWCorelDRAW je raunalni program za ureivanje
vektorske grafike kojega proizvodi Corel Corporation iz Ottawe,
Kanada. Dio je programskog paketa za rad s grafikom Corel Graphics
Suite -a. Na naim prostorima ima gotovo kultni status. Tokom mnogih
godina postojanja, CorelDRAW je bila jedna od rijetkih, ako ne i
jedina aplikacija za vektorsko crtanje s kojom su korisnici kod nas
dolazili u kontakt. Zadnja inaica ovog programa, koji sada postoji
samo za Windows platformu, je CorelDrawX6 iz oujka 2012.
Slika 20: CorelDRAW X6
4.1.2. Corel DesignerDesigner je program za vektorsku grafiku
ije su funkcije prilagoene radu na projektima tehnikog tipa:
zgrade, strojevi i sl.. Designer je glavna komponenta Corel -ovog
paketa Technical Suite, koji omoguava i izvoenje velikog broja
drugih poslova, zahvaljujui ostalim programima koji su integrirani
u ovom paketu. Takoer, distribuira se samo za Windows
platformu.
Slika 21: Aktualna inaica Corel Designer X5
4.1.3. Adobe Illustrator
Illustrator je vektorski grafiki ureiva, odnosno vektorski
baziran raunalni program za crtanje, kojega je razvila amerika
tvrtka Adobe Systems. Illustrator je prvobitno razvijen za raunala
Apple Macintosh 1986. godine, a danas je to jedan od
najpopularnijih programa ovog tipa, kako za Mac, tako i za Windows
platformu. Posljednja inaica ovog programa je Illustrator CS6 iz
svibnja 2012. godine.
Slika 22: Adobe Illustator
4.1.4. Xara Photo & Graphic Designer
Xara Photo & Graphic Designer je 2D vektorski editor, izraen
od strane britanske softverske kue Xara, koja je 2007. godine
preuzeta od strane njemake tvrtke Magix AG. Ranije verzije ovog
programa (za Windows platformu) su distribuirane pod nazivima Xara
Studio, Xara X i XaraXtreme. Postoji i open-source verzija za Linux
pod nazivom Xara Xtreme for Linux. Posljednja verzija je Xara Photo
& Graphic Designer 2013 (v.8) iz svibnja 2012. godine.
Slika 23: Xara Xtreme for Linux, open-source verzija ovog
izvanrednog programa
4.1.5. Inkscape
Inkscape je vektorski grafiki program (editor), karakteristikama
vrlo slian ve pomenutim Adobe Illustratoru ili CorelDrawu, s tim da
se radi o potpuno besplatnom, open-source proizvodu. Vrlo je
jednostavan za koritenje, a posjeduje i niz naprednih mogunosti.
Koristi SVG standard, koji prua mogunost kreiranja memorijski manje
zahtjevnih datoteka. Spada u red ponajboljih vektorskih grafikih
editora, iza kojeg stoji vrlo aktivna (i struna) zajednica
razvijatelja (engl. developers) i korisnika. Distribuira se za sve
tri platforme (Windows, Mac OS X i Linux).
Slika 24: Inkscape izvanredan open-source vektorski grafiki
editor
4.2. RASTERSKI GRAFIKI PROGRAMIIzbor rasterskih programa jo je
vei neko izbor vektorskih, posebno u zadnjih nekoliko godina kad je
digitalna fotografija jako napredovala i javlja se sve vea potreba
za njezinom obradom.U tekstu koji slijedi e ukratko biti
predstavljeno nekoliko suvremenih editora rasterske grafike.
4.2.1. Adobe Photoshop
Photoshop je najpoznatiji i zasigurno najpopularniji program za
obradu slika. To je profesionalni alat, idealan za korisnike koji
dizajniraju sadraj za razliite medije, web-dizajnere, dizajnere
interaktivnih sadraja i, naravno, fotografe. U veljai 1990. godine
izala je prva verzija ovog programa i to samo za Mac OS platformu.
Korisnici Windowsa su tek s verzijom Photoshop 2.5, koja je izala u
studenome 1992. godine, dobili pristup ovom izvanrednom
programu.
Slika 25: Photoshop CS6, trinaesta inkarnacija najpopularnijeg
programa za obradu slike
Posljednja inaica, a trinaesta po redu, je Photoshop CS6
(13.0.1) iz kolovoza 2012. godine.
4.2.2. Corel Photo-Paint
Photo-Paint je rasterski grafiki editor, dio je paketa Corel
Graphics Suite, kao i CorelDraw. To je moan program za obradu
digitalnih fotografija i izradu vrlo kvalitetnih ilustracija.
Slika 26: Corel Photo-Paint X6 je posljednja inaica ovog odlinog
programa za Windows platformu
4.2.3. PaintShop ProPaintShop Pro (PSP) je razvijen kao
rasterski grafiki editor, koji je u svojim kasnijim verzijama
proiren i mogunostima rada sa vektorskom grafikom. Izvorno ga je
razvila tvrtka JASC Software, koju je 2004. godine preuzeo Corel.
PSP funkcionalnost je mogue dodatno proiriti primjenom mnogih
Photoshop kompatibilnih plugina. Aktualna inaica je PaintShop Pro
X5 iz rujna 2012. godine.
Slika 27: PaintShop Pro X5, nekad odlian shareware softver sada
je u vlasnitvu Corela
4.2.4. Paint.NETPaint.NET je program koji se pojavio s ciljem da
bude alternativa za standardni Microsoft Paint, koji inae dolazi
integriran u Windows -e, meutim s vremenom je izrastao u vrlo moan
grafiki editor koji raspolae s nizom naprednih mogunosti. Sam
program je nastao u suradnji Washington State University -a i
Microsoft -a, a radi se o open-source programu, koji se financira
dobrovoljnim donacijama.
Slika 28: Paint.NET
4.2.5. PixiaPixia je potpuno besplatan rasterski grafiki editor
za Windows platformu, kojeg je razvio Isao Marouka 2000. godine.
Program raspolae s mnogim naprednim mogunostima koje su svojstvene
komercijalnim programima. Podrava, primjerice, rad s vie slojeva
(engl. layers), transparenciju, kao i mnoge standardne grafike
formate.
Slika 29: Pixia, mona freeware alternativa Potoshop u5.
SAETAKRaunala su ve odavno sastavni dio ovjekove svakodnevnice. Uz
njih je vezan posao, zabava, pa ak i odmor. A raunalna grafika je
danas kljuni element primjene raunala. Kada se to kae ne misli se
samo na primjenu u kontekstu komunikacije izmeu korisnika i raunala
putem suvremenih korisnikih suelja, ve se misli na puno iri
kontekst primjene.Meutim, to nije bilo uvijek tako, naprotiv.
Relativno dugi vremenski period raunala su bila u stanju
prikazivati informacije iskljuivo u tekstualnom obliku. Tek poetkom
ezdesetih godina prolog stoljea, pojavom prvih ureaja koji su
omoguili crtanje pomou raunala i napretkom raunalnog hardvera
openito, poinje se s primjenom raunalne grafike. Jedan od
znaajnijih momenata u tim prvim , pionirskim danima raunalne
grafike je pojava programa Sketchpad, koji je omoguio crtanje pomou
svjetlosne olovke. Daljnjim (ubrzanim) razvojem raunalnih
tehnologija uope, naroito poslije osamdesetih godina 20. stoljea,
kada dolazi do ekspanzije razvoja i primjene osobnih raunala, i
raunalna grafika postaje sve zanimljivije podruje raunalne
znanosti. Danas je raunalna grafika, bez sumnje, jedno od
najzanimljivijih i najuzbudljivijih podruja moderne tehnologije,
openito.Raunalna grafika, terminoloki, ima vie znaenja. RG, s jedne
strane, predstavlja tehnologiju koja se koristi u stvaranju i
manipuliranju slikovnim sadrajima. RG oznaava i sliku prezentiranu
pomou raunala, a isti termin se koristi i za podruje raunalne
znanosti koje se bavi prouavanjem metoda za digitalno generiranje i
manipuliranje vizualnim sadrajima. RG je izrazito
multidisciplinarna. Njezini temelji su ne samo u informatici, ve i
u matematici (prvenstveno), te u fizici, psihologiji i likovnoj
umjetnosti.
Pored vie znaenja, RG ima i vie formi, tako razlikujemo
interaktivnu i neinteraktivnu, vektorsku i rastersku te 2D i 3D
grafiku. Najee upotrjebljavana podjela raunalne grafike je upravo
na vektorsku i rastersku. Ta podjela je izvrena na bazi osnovnih
gradivnih elemenata slike. Kod vektorske grafike su to objekti
(prave i krive crte, otvoreni i zatvoreni, ispunjeni i neispunjeni
geometrijski oblici) koji se meusobno mogu uklapati, preklapati i
prekrivati, gradei na taj nain vektorsku sliku. Za razliku od
vektorske grafike, rasterska grafika poznaje samo jedan element
piksel, ali je ovaj tip grafike, u tehnolokom pogledu, mnogo
kompleksniji. Kod vektorske grafike nema puno komplikacija, slika
je skup objekata koji su u potpunosti opisani matematikim
formulama, dakle sama vektorska slika je matematiki definirana. To
omoguava izvoenje razliitih manipulacija nad objektima slike bez
ikakvog negativnog utjecaja na kvalitetu slike. Veliina vektorske
datoteke je, obzirom na to, relativno mala, to vektorsku grafiku
ini vrlo interesantnom za mnoga podruja primjene. S druge strane,
rasterska grafika predstavlja mapu piksela, pri emu je svaki piksel
odreen bojom, odnosno razinom osvijetljenosti, koju je potrebno
pamtiti u memoriji raunala. Rasterska grafika je namijenjena
stvaranju i obradi slika koje imaju jako puno detalja, koji ne
stoje u nekom matematiki opisivom odnosu, to za posljedicu ima
injenicu da su rasterske datoteke memorijski puno zahtjevnije. Kako
bi se to, ipak, na neki nain prevladalo, razvijeni su mnogi naini
(algoritmi) koji omoguavaju smanjivanje rasterske datoteke na
prihvatljivu vrijednost. U pravilu to za posljedicu ima i odreene
gubitke u pogledu kvalitete slike, dakle, openito uzevi, to je
stupanj kompresije vei, vei su i gubici. Karakteristika mnogih
suvremenih rasterskih formata, baziranih na efikasnim algoritmima,
je da omoguavaju korisnicima kontrolu stupnja kompresije i stupnja
degradacije slike. Iako se, dakle, u mnogim aspektima vektorska i
rasterska grafika jako razlikuju, moe se konstatirati da su one
komplementarne, da se meusobno dopunjuju. Nema loije ili bolje,
svaka ima svoje prednosti u odreenoj vrsti primjene. Vektorska
grafika je nezamjenljiva u izradi tehnikih crtea, shema i sl., dok
je rasterska grafika idealna za obradu digitalnih fotografija,
izradi razliitih ilustracija i umjetnikih djela. To su uoili i
mnogi proizvoai grafikog softvera, tako da je danas sve vie
programa koji su istovremeno i rasterski i vektorski
editori.Wikipedia: Computer Graphics
(http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_graphics#Overview)
Whirlwind Computer razvijen je na MIT u 1950. godine.
Sustav zrane obrane, razvijen sredinom 50. ih godina prolog
stoljea, prvi je sustav koji je koristio komandne i kontrolne CRT
prikazivake kontrole, a operatori su za identificiranje ciljeva
upotrebljavali svjetlosne olovke
William Fetter (1928.-2002.) ameriki strunjak za dizajn koji je
1964. godine, tokom rada na dizajniranju kokpita aviona u Boeing u,
izradio prvi raunalno generirani model ljudskog tijela, tzv. Boeing
Man
Izor: http://kisd.de/~rbaehren/sketchpad.htm
E. E. Zajac, znanstvenik u Bell Telephone Lab., ovu je
simulaciju razvio na mainframe raunalu IBM 7090, a puni naziv filma
je Simulation of two-giro gravity attitude control system
Frank Sindon: Force, Mass and Motion, Nelson Max: Flow of a
Viscous Fluid i Propagation of Shock Waves in a Solid Form,
kompanija Boeing: Vibration of an Aircraft
Izvor: http://en.wikipedia.org/wiki/Spacewar!
Izvor: Real Learning in Virtual Worlds
(http://riskwiki.bishopphillips.com/index.php?title Real_Learning _
in_Virtual_Worlds__CHAPTER_2:_Literature_Review)
Izvor:
http://www.computerhistory.org/collections/accession/102672452
Izvor: flickr.com
Izvor: http://www.cadalyst.com/cad/autocad/autocad-2013
Izvor:
http://history-computer.com/ModernComputer/Personal/Macintosh.html
Izvor: http://en.wikipedia.org/wiki/Windows_3.0
Izvor:
http://www.bbc.co.uk/science/humanbody/body/interactives/3djigsaw_02/index.shtml?organs
Izvor:
http://sketchup.google.com/3dwarehouse/details?mid=e288debe610732d6c653334865a14382
Bzierove krivulje je uinio svjetski poznatima francuski inenjer
Pierre Etienne Bzier, koji je 1962. godine za potrebe tvrtke
Renault razvio metodu opisa krivulja za raunalno oblikovanje
automobila.
Slika realizirana u programu Paint Shop Pro 9
LZW naziv potjee od poetnih slova prezimena autora ovog
algoritma: Lempel, Ziv i Welch
Koriteni primjer je djelomino preuzet iz knjige D.Cvetkovia:
Vektorska i rasterska grafika, str. 6.
Izvor:
http://www.expertreviews.co.uk/software/1292575/coreldraw-graphics-suite-x6
Izvor:
http://www.corel.com/corel/product/index.jsp?pid=prod3930079&cid=catalog20038&segid=
1247&storeKey=us&languageCode=en#tab2
Izvor:
http://www.fileplaza.com/windows/multimedia___design/illustration/adobe_illustrator/
Izvor:
http://www.opensourcealternative.org/graphic-editors/vector-editors/open-source-alternative-to-illustrator/
Izvor:
http://en.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:How_to_draw_a_diagram_with_Inkscape
Izvor:
http://www.pcpro.co.uk/reviews/software/373714/adobe-photoshop-cs6
Izvor:
http://www.zdnet.com/coreldraw-graphics-suite-x6-3040154943/
Izvor:
http://www.golem.de/news/corel-paintshop-pro-x5-setzt-auf-instagram-1209-94395.html
Izvor: http://download-paint-net.com/
40