of 59/59
1. OPĆENITO O RAČUNALNOJ GRAFICI Relativno dugi vremenski period računala su bila u stanju prikazivati informacije isključivo u tekstualnoj formi. Pojavom prvih uređaja koji su omogućili crtanje pomoću računala počinje se sa grafičkom primjenom računala. U početku se, naravno, radilo o jednostavnim slikovnim prikazima rezultata matematičkih i statističkih analiza i proračuna i to u vidu krivulja, koje su više bile popratni efekti proračuna nego crteži sami za sebe. Ubrzanim razvojem računalnog hardvera, u prvom redu grafičkih adaptera koji su u stanju generirati sliku visoke kvalitete, istu prikazati na također kvalitetnim ekranskim jedinicama te je otisnuti na vrhunskim pisačima (koji su gotovo u potpunosti istisnuli plotere), računalna grafika doživljava nevjerojatan razvoj i procvat. Računalna grafika je danas jedna od najuzbudljivijih oblasti moderne tehnologije, koja se vrlo brzo razvija i napreduje. Postala je (nezaobilazan) sastavni dio aplikacijske programske podrške, a i računalnih sustava općenito. Dizajniranje i projektiranje proizvoda, edukacija, marketing, televizija, film, medicina, poslovno izvještavanje – samo su neke oblasti gdje se računalna grafika rutinski primjenjuje. 2.1. DEFINICIJA RAČUNALNE GRAFIKE 1

Vektorska i rasterska grafika.doc

  • View
    47

  • Download
    16

Embed Size (px)

Text of Vektorska i rasterska grafika.doc

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