Gráfico vectorial

Una imagen vectorial es una imagen digital formada por objetos geométricos independientesatributos matemáticos de forma, de posición, de color, etc. Por ejemplo un círculo de color rojo quedaría definido por la posición de su centro, su radio, el grosor de línea y su color. (segmentos, polígonos, arcos, etc.), cada uno de ellos definido por distintos

Este formato de imagen es completamente distinto al formato de los gráficos rasterizados, también llamados imágenes matriciales, que están formados por pixeles. El interés principal de los gráficos vectoriales es poder ampliar el tamaño de una imagen a voluntad sin sufrir el efecto de escalado que sufren los gráficos rasterizados. Asimismo, permiten mover, estirar y retorcer imágenes de manera relativamente sencilla. Su uso también está muy extendido en la generación de imágenes en tres dimensiones tanto dinámicas como estáticas.

Todos los ordenadores actuales traducen los gráficos vectoriales a gráficos rasterizados para poder representarlos en pantalla al estar ésta constituida físicamente por píxeles.

Historia

Desde los inicios del computador en 1950 hasta la década de los ochenta se usaba un sistema vectorial de generación de gráficos diferente al actual. En este sistema “caligráfico” el rayo eléctrico del tubo de rayo catódico de la pantalla era guiado directamente para dibujar las formas necesarias, segmento de línea por segmento de línea, quedando en negro el resto de la pantalla. Este proceso se repetía a gran velocidad para alcanzar una imagen libre de intermitencias o muy cercana a estar libre de ellas. Este sistema permitía visualizar imágenes estáticas y en movimiento de buena resolución (para esas fechas) sin usar la inimaginable cantidad de memoria que se hubiera necesitado para conseguir la resolución equivalente en un sistema de rasterización, permitiendo que la secuencia de imágenes diese la sensación de movimiento e incluso consiguiendo que titilaran modificando sólo algunas de las palabras del código de la gráfica en su respectivo “display file”. Estos monitores basados en vectores también eran conocidos como monitores X-Y (X-Y displays).

Uno de los primeros usos de los vectores en el proceso de visualización fue el realizado por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. El sistema de generación de gráficos mediante vectores se utilizó hasta 1999 en el control aéreo y probablemente aún se siga usando en diversos sistemas militares. Ivan Sutherland empleó este mismo sistema en la TX-2 para ejecutar su programa Sketchpad en el MIT Lincoln Laboratory en 1963.

Los subsiguientes sistemas de representación gráfica vectorial incluían la GT40 de Digital; existió una consola llamada Vectrex que usaba gráficos vectoriales para mostrar videojuegos como Asteroids y Space Wars; y equipos como el Tektronix 4014, podían generar imágenes vectoriales dinámicas.

El término vector es usado comúnmente en el contexto de gráficos de dos dimensiones producidos por computador. Es uno de los muchos modos con los que un artista cuenta para crear una imagen con una previsualización rasterizada. Otras formas de uso pueden ser en textos, en multimedia y en la creación de escenarios 3D. Prácticamente todos los programas de modelado en 3D usan técnicas que generan gráficos vectoriales en 2D. Los plotters usados en dibujo técnico siguen dibujando los vectores directamente sobre el papel.

Figuras geométricas básicas

La lista anterior no incluye otros tipos de curvas (spline de Catmull-Rom, [[NURBS],…), que son útiles para otro tipo de aplicaciones.

Frecuentemente a las imágenes bitmap ( o rasterizadas) se las considera formatos algo primitivos, desde un punto de vista conceptual, ya que su forma de almacenar la información en pixels no permite la misma flexibilidad que se obtiene con una imagen vectorial. Sin embargo las imágenes bitmap presentan ventajas en otras áreas como la fotografía.

Operaciones vectoriales

  • Muchos generadores de gráficos vectoriales permiten rotar, mover, reflejar, estirar, inclinar y realizar finas transformaciones de los objetos, como combinar objetos primarios para formar objetos más complejos
  • Hay otro tipo de operaciones de un nivel más sofisticado que incluye acciones sobre objetos cerrados tales como: unir o soldar, combinar, intersectar y diferenciar.

Los gráficos vectoriales son ideales para generar gráficos que necesiten contener formas independientes, bien sea para ampliar la imagen posteriormente, o por otras razones.

Principales aplicaciones

Generación de gráficos

Se utilizan para crear logos ampliables a voluntad así como en el diseño técnico con programas de tipo CAD (Computer Aided Design). Muy populares para generar escenas 3D.

Lenguajes de descripción de documentos

Los gráficos vectoriales permiten describir el aspecto de un documento independientemente de la resolución del dispositivo de salida. Los formatos más conocidos son PostScript y PDF. A diferencia de los gráficos rasterizados, se puede visualizar e imprimir estos documentos sin pérdida en cualquier resolución.

Tipografías

La mayoría de aplicaciones actuales utilizan texto formado por imágenes vectoriales. Los ejemplos más comunes son TrueType, OpenType y PostScript.

Juegos de ordenador

En los juegos de ordenador 3D es habitual la utilización de gráficos virtuales.

Internet

Los gráficos vectoriales que se encuentran en el World Wide Web suelen ser o bien de formato abierto (SVG) o bien SWF en formato propietario. Estos últimos se pueden visualizar con Adobe Flash Player.

Formatos vectoriales

Impresión

Un punto clave de las imágenes vectoriales es su practica puesta a punto en el momento de la impresión ya que es posible escalarlas y aumentar su definición de forma ilimitada. Por ejemplo: se puede tomar el mismo logo vectorizado imprimirlo en una tarjeta personal, y después, agrandarlo e imprimirlo en una valla manteniendo en ambas imágenes el mismo nivel de calidad. Los ejemplos más populares de formato de documentos que se deban imprimir son PDF y PostScript.

Otra aplicación donde los gráficos vectoriales son importantes es el plotter de corte, ya que éste, como su nombre indica, corta áreas de color diseñadas por el usuario a partir de un archivo digital. Estas figuras están construidas a partir de vectores que son interpretados por el plotter como las líneas límite por donde debe pasar la cuchilla que corta el material. (este punto necesita referencias)

Ventajas y desventajas

Ventajas

  • Dependiendo de cada caso particular, las imágenes vectoriales pueden requerir menor espacio en disco que un bitmap. Las imágenes formadas por colores planos o degradados sencillos son más factibles de ser vectorizadas. A menor información para crear la imagen, menor será el tamaño del archivo. Dos imágenes con dimensiones de presentación distintas pero con la misma información vectorial, ocuparán el mismo espacio en disco.
  • No pierden calidad al ser escaladas. En principio, se puede escalar una imagen vectorial de forma ilimitada. En el caso de las imágenes rasterizadas, se alcanza un punto en el que es evidente que la imagen está compuesta por píxeles.
  • Los objetos definidos por vectores pueden ser guardados y modificados en el futuro.
  • Algunos formatos permiten animación. Esta se realiza de forma sencilla mediante operaciones básicas como traslación o rotación y no requiere un gran acopio de datos, ya que lo que se hace es reubicar las coordenadas de los vectores en nuevos puntos dentro de los ejes x, y y z en el caso de las imágenes 3D.

Desventajas

  • Los gráficos vectoriales en general no son aptos para codificar fotografías o vídeos tomados en el “mundo real” (fotografías de la Naturaleza, por ejemplo), aunque algunos formatos admiten una composición mixta (vector + imagen bitmap). Prácticamente todas las cámaras digitales almacenan las imágenes en formato rasterizado.
  • Los datos que describen el gráfico vectorial deben ser procesados, es decir, el computador debe ser suficientemente potente para realizar los cálculos necesarios para formar la imagen final. Si el volumen de datos es elevado se puede ralentizar la representación de la imagen en pantalla, incluso trabajando con imágenes pequeñas.
  • Por más que se construya una imagen con gráficos vectoriales su visualización tanto en pantalla, como en la mayoría de sistemas de impresión, en última instancia tiene que ser traducida a píxeles.
Fuente: http://www.wikipedia.org
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