FORMATI VEKTORSKIH SLIK

Transcription

1 Goran Slekovec FORMATI VEKTORSKIH SLIK Diplomsko delo Maribor, avgust 2014

2 FORMATI VEKTORSKIH SLIK Diplomsko delo Študent(ka): Študijski program: Smer: Mentor(ica): Goran Slekovec Visokošolski študijski program Računalništvo in informacijske tehnologije doc. dr. David Podgorelec I

3 II

4 ZAHVALA Zahvaljujem se mentorju doc. dr. Davidu Podgorelcu za pomoč in vodenje pri izdelavi tega diplomskega dela. Posebna zahvala gre še staršem, ki so mi omogočili študij in mi tekom njega stali ob strani. III

5 FORMATI VEKTORSKIH SLIK Ključne besede: vektorske slike, vektorski formati, pretvorba vektorskih slik, aplikacija c# UDK: (043.2) Povzetek Osrednja tema diplomskega dela je predstavitev glavnih vektorskih slikovnih formatov. Obravnavali bomo tudi lastnosti vektorske in rastrske grafike ter njihove prednosti in slabosti. Preučili bomo strukturo nekaterih javno dostopnih vektorskih formatov in pomembnejše programe za delo v vektorskimi slikami. Zanima pa nas predvsem, ali lahko pride pri pretvorbi med izbranimi vektorskimi formati do izgub ali sprememb podatkov. IV

6 VECTOR IMAGE FORMATS Key words: vector images, vector formats, vector graphics conversion, c# application UDK: (043.2) Abstract The central theme of the thesis is description of the main vector image formats. We will also discuss the properties of vector and raster graphics, as well as their advantages and disadvantages. We will examine the structure of some publicly accessible vector formats and major software for working with vector images. We are mainly interested in loss or modification of data between conversions of the selected vector formats. V

7 KAZALO 1 UVOD SLIKE V RAČUNALNIŠKI GRAFIKI D in 3D računalniška grafika Dvodimenzionalna (2D) računalniška grafika Trodimenzionalna (3D) računalniška grafika Rastrske slike Vektorske slike Vektorski objekti Vektorske operacije Uporaba vektorskih slik Vektorski programi Razlike med vektorskimi in rastrskimi slikami Vektorizacija in rasterizacija FORMATI VEKTORSKIH SLIK Dvodimenzionalni (2D) vektorski formati PostScript (PS) Encapsulated PostScript (EPS) Open XML Paper Specification (OpenXPS) Gerber Computer Graphics Metafile (CGM) Vector Markup Language (VML) Hewlett-Packard Graphics Language (HPGL) Windows Metafile / Enhanced Metafile (WMF / EMF) CorelDRAW (CDR) Adobe Illustrator Artwork (AI) VI

8 Small Web Format (SWF) Portable Document Format (PDF) Scalable Vector Graphics (SVG) Ostali dvodimenzionalni formati Trodimenzionalni (3D) vektorski formati Pomembnejši trodimenzionalni formati PRETVORBA MED VEKTORSKIMI FORMATI Obstoječa orodja za kodiranje in dekodiranje Inkscape Stiskanje podatkov, kodiranje in dekodiranje Izgube podatkov pri pretvorbi med formati Pretvorba CDR v SVG in AI LASTNA APLIKACIJA ZA DELO Z VEKTORSKIMI SLIKAMI Podprti vhodno izhodni formati Uporabniški vmesnik Uporabljena orodja in tehnologije Visual Studio ABCpdf Aspose.Pdf PDFsharp Primerjava podatkov o istih objektih v različnih formatih Pretvorba iz PDF v SVG Pretvorba iz SVG v PDF Pretvorba iz PDF v SWF Pretvorba iz PDF v EMF Pretvorba iz WMF v PDF VII

9 5.4.6 Pretvorba iz XPS v PDF Dvosmerna pretvoba iz PDF v XPS in nazaj v PDF SKLEP LITERATURA VIII

10 KAZALO SLIK SLIKA 1: PRIMERJAVA POVEČAVE VEKTORSKE IN RASTERSKE GRAFIKE... 9 SLIKA 2: PRIMERJAVA ORIGINALNE RASTERSKE SLIKE IN NJENE VEKTORIZIRANE RAZLIČICE [18] SLIKA 3: DOKUMENT Z VKLJUČENO SLIKO EPS [27] SLIKA 4: PRIMER PSEVDOKODE DOKUMENTA SVG SLIKA 5: KODA SVG ZA IZRIS PRAVOKOTNIKA IN NJEN UČINEK SLIKA 6: KODA SVG ZA IZRIS KROGA IN NJEN UČINEK SLIKA 7: KODA SVG ZA IZRIS ELIPSE IN NJEN UČINEK SLIKA 8: KODA SVG ZA IZRIS ČRTE IN NJEN UČINEK SLIKA 9: KODA SVG ZA IZRIS LOMLJENKE IN NJEN UČINEK SLIKA 10: KODA SVG ZA IZRIS POLIGONA IN NJEN UČINEK SLIKA 11: KODA SVG ZA IZRIS TEKSTA IN NJEN UČINEK SLIKA 12: KODA SVG ZA IZRIS POTI IN NJEN UČINEK SLIKA 13: KODA SVG IN PRIKAZ PRAKTIČNEGA PRIMERA RABE TRANSFORMACIJE SLIKA 14: UPORABNIŠKI VMESNIK ORODJA INKSCAPE SLIKA 15: INKSCAPE ORODJA SLIKA 16: RAZLIKA PRETVORBE MED CDR IN AI SLIKA 17: OPAZNE RAZLIKE PRETVORBE MED CDR IN SVG SLIKA 18: PODPRTI FORMATI ZA PRETVORBO V NAŠI APLIKACIJI SLIKA 19: ZAČETNO OKNO NAŠE APLIKACIJE SLIKA 20: PODOKNO ZA PRIMERJAVO DATOTEK PDF IN SVG SLIKA 21: OKNO INFORMACIJ SLIKA 22: PODPRTI VHODNI IN IZHODNI FORMATI V ASPOSE.PDF [85] SLIKA 23: PRIMERJAVA OBJEKTOV V DATOTEKI PDF IN V DATOTEKI SVG, DOBLJENI S PRETVORBO IZ PDF SLIKA 24: PRIMERJAVA PRETVORBE MED SVG IN PDF SLIKA 25: PRIMERJAVA PRETVORBE MED PDF IN SWF SLIKA 26: PRETVORBA MED PDF IN EMF SLIKA 27: PRETVORBA MED WMF IN PDF SLIKA 28: PRETVORBA MED XPS IN PDF SLIKA 29: PRETVORBA MED PDF IN XPS SLIKA 30: PRETVORBA XPS IN PDF IX

11 UPORABLJENE KRATICE IN SIMBOLI AI Adobe Illustrator Artwork (slov. Adobova ilustratorska umetnina) AI.SVG Adobe Illustrator SVG AMF Additive Manufacturing File Format (slov. datotečni format za proizvodnjo z dodajanjem materiala) ASCII American Standard Code for Information Interchange (slov. ameriški standardni nabor za izmenjavo informacij) BMP Bitmap image file (slov. bitna slikovna datoteka) bpp Bits per pixel (slov. število bitov na piksel) CAD Computer-aided design (slov. računalniško podprto načrtovanje) CCITT International Telegraph and Telephone Consultative Committee (slov. mednarodni posvetovalni odbor za mednarodno telegrafijo in telefonijo) CDR Corel DRAW (slov. Corelov risač) CGA Color Graphics Adapter (slov. barvni grafični adapter) CGM - Computer Graphics Metafile (slov. računalniška grafična metadatoteka) cm Centimetre (slov. centimeter) CMX Corel DRAW Presentation Exchange (slov. predstavitvena izmenjava Corel DRAW) CMYK barvni model (angl. Cyan-Magenta-Yellow-Key (Black), slov. cian, magenta, rumena, črna) COLLADA Collaborative design activity (slov. kolaborativna oblikovalska dejavnost) CSS Cascading Style Sheets (slov. kaskadne stilske podloge) CUR Cursor (slov. kurzor) DEC Digital Equipment Corporation (slov. podjetje digitalne opreme) DOM Document Object Model (slov. objektni model dokumenta) dpi Dots per inch (slov. število točk na palec) DTD Document type definition (slov. definicija tipa dokumenta) DWF Design Web Format (slov. oblikovalski spletni format) DWG DraWinG X

12 DXF Drawing Interchange Format, ali Drawing Exchange Format (slov. izmenjevalni datotečni format za risbe) ECMA European Computer Manufacturers Association (slov. evropsko združenje proizvajalcev računalnikov) EGA Enhanced Graphics Adapter (slov. okrepljen grafični adapter) EMF Enhanced Metafile (slov. okrepljena metadatoteka) EPS Encapsulated PostScript (slov. vdelan PostScript) FX dokument JavaFX FXG Flash XML Graphics (slov. grafika Flash XML) GIF Graphics Interchange Format (slov. grafični izmenjevalni format) GIMP GNU Image Manipulation Program (slov. program GNU za obdelavo slik GNU) GIS Geographic information system (slov. geografski informacijski sistem) GLE Graphics Layout Engine (slov. postavitveni grafični pogon) GNU GNU's Not Unix! (slov. GNU ni Unix!) GPL Gimp Palette (slov. paleta GIMP) gzip Gnu ZIP HVIF Haiku Vector Icon Format (slov. vektorski ikonski format Haiku) HPGL Hewlett-Packard Graphics Language (slov. Hewlett-Packardov grafični jezik) IBM International Business Machines Corporation (slov. mednarodna družba za izdelavo poslovnih strojev) IEC International Electrotechnical Commission (slov. mednarodna elektrotehniška komisija) IGES Initial Graphics Exchange Specification (slov. izmenjevalna specifikacija začetne grafike) in Inch (slov. palec) ISO International Organization for Standardization (slov. mednarodna organizacija za standardizacijo) JPEG Joint Photographic Experts Group (slov. združena skupina ekspertov fotografije) kb Kilobyte (slov. kilobajt) XI

13 MIME Multipurpose Internet Mail Extensions (slov. večnamenska razširitev internetne pošte) mm Millimetre (slov. milimeter) NAPLPS North American Presentation Level Protocol Syntax (slov. sintaksa protokola severnoameriškega predstavitvenega nivoja) NURBS Non-uniform rational B-spline Surface (slov. ploskev neuniformnih racionalnih B-zlepkov) ODG Open Document Graphics (slov. Grafika odprtega dokumenta) OPC Open Packaging Conventions (slov. odprtopaketne konvencije) OpenXPS - Open XML Paper Specification (slov. odprta specifikacija XML-člankov) pc Pica (slov. pica) PDF Portable Document Format (slov. prenosni format za dokumente) PGF/TikZ Portable Graphics Format/TikZ ist kein Zeichenprogramm (slov. prenosljiv grafični format/tikz ni risalno orodje) PGM Portable Graymap Format (slov. prenosljiv sivinski format) PGML Precision Graphics Markup Language (slov. precizni grafični označevalni jezik) PNG Portable Network Graphics (slov. prenosljiva mrežna grafika) POV Persistence of Vision Raytracer ali POV-Ray (slov. Raytracer na osnovi vztrajnosti vida) ppi Piksels per inch (slov. število pikslov na palec) PS PostScript pt Point (slov. točka) px Pixel (slov. piksel) QIF Quicken Interchange Format (slov. pospeševalni izmenjevalni format) RGB barvni model (angl. Red, Green, Blue; slov. rdeča, zelena, modra) SAGE Semi-Automatic Ground Environment (slov. polavtomatsko zemeljsko okolje) SKP SketchUp Document (slov. dokument SketchUp) SMIL Synchronized Multimedia Integration Language (slov. sinhronizirani multimedijski integracijski jezik) XII

14 STEP Standard for the Exchange of Product model data (slov. standard za izmenjavo podatkovnih modelov idelkov) STL StereoLithography (slov. stereolitografija) SVG Scalable Vector Graphics (slov. umerljiva vektorska grafika) SVGA Super video graphics array (slov. super video-grafično polje) SWF Small Web Format (slov. mali spletni format) TEX LaTeX-dokument TIF Tagged Image File Format (slov. označeni slikovni datotečni format) U3D Universal 3D (slov. univerzalni 3D) VGA Video Graphics Array (slov. video-grafično polje) VML Vector Markup Language (slov. vektorski označevalni jezik) VRML Virtual Reality Modeling Language (slov. jezik za modeliranje navidezne resničnosti) W3C World Wide Web Consortium (slov. konzorcij za svetovni splet) WMF Windows Metafile (slov. okenska metadatoteka) XAML Extensible Application Markup Language (slov. razširljivi aplikacijski označevalni jezik) XGA Extended Graphics Array (slov. razširjeno-grafično polje) XGL X Windows Graphics Library (slov. grafična knjižnica za X Windows) XML Extensible Markup Language (slov. razširljiv označevalni jezik) xvrml extensible Virtual Reality Modeling Language (slov. razširljiv jezik za modeliranje navidezne resničnosti) X3D Extensible 3D Graphics (slov. razširljiva 3D grafika) 3DM Rhino 3D Model (slov. Nosorog 3D model) 3DXML 3D Extensible Markup Language (slov. 3D razširljiv označevalni jezik) XIII

15 1 UVOD Lahko bi rekli, da velik del našega življenja sestavlja grafika. Grafika je vizualna predstavitev na raznih površinah, kot so zasloni, stene, platno in papir, uporablja pa se za zabavo, ilustracije, informiranje, blagovne znamke Tudi v računalništvu je grafika pomembno področje in je način, s katerim se predstavijo slikovni podatki v računalniku s pomočjo ustrezne strojne in programske opreme. Omogoča učinkovito in naravno slikovno komunikacijo med računalnikom in človekom [1]. V računalništvu imamo dva tipa računalniške grafike in sicer rastrsko grafiko, ki je sestavljena iz množice pikslov, in vektorsko grafiko, ki uporablja matematične formule, na podlagi katerih se izrišejo razne črte in oblike. Glavna prednost vektorskih slik je njihova fleksibilnost, saj jih lahko za razliko od rastrskih povečujemo brez da bi izgubili pri kvaliteti, zavzamejo pa tudi malo prostora v pomnilniku. Vektorska grafika se danes uporablja na mnogih področjih (sistemi za računalniško podprto načrtovanje, animacijska programska oprema ), zato obstaja tudi veliko različnih formatov vektorskih slik za različne namene. Namen našega diplomskega dela je vpogled v več znanih formatov vektorskih slik. Pri tem se bomo omejili na tiste z dvodimenzionalno predstavitvijo podatkov, glavni poudarek pa bo na tistih, ki razkrivajo svojo datotečno strukturo. Zaradi širokega področja uporabe je pretvorba med njimi marsikdaj neizogibna. Pogosto pri pretvorbi vektorskih slik govorimo o rasterizaciji, to je pretvorbi vektorske slike v rastrsko, a v okviru našega diplomskega dela se bomo osredotočili na pretvorbo med različnimi vektorskimi formati. Ustvarili bomo tudi aplikacijo, ki bo omogočala pretvorbo med izbranimi aktualnimi vektorskimi formati. S pomočjo te aplikacije želimo ugotoviti, ali lahko pride pri pretvorbi med različnimi vektorskimi formati do izgub oz. sprememb podatkov. Osrednja raziskovalna hipoteza naloge je, da je to možno. Posebnost implementacije bo možnost sočasnega prikaza vsebin dveh datotek, s čimer bo med drugim omogočena vizualna primerjava med istimi objekti, 1

16 shranjenimi v različnih formatih. Aplikacijo bomo razvili v jezuku C#, za pomoč pa bomo uporabili nekatere že obstoječe knjižnice. V diplomskem delu se bomo najprej seznanili s slikami v računalniški grafiki. Za lažje razumevanje bomo spoznali razlike med 2D in 3D računalniško grafiko, rastrske in vektorske slike s svojimi prednostmi in slabostmi ter postopka rasterizacije in vektorizacije. V tretjem poglavju se bomo seznanili z glavnimi vektorskimi formati, ki bodo razdeljeni na dvodimenzionalne in trodimenzionalne formate. Osredotočili se bomo na dvodimenzionalne, izbrali bomo tudi enega od formatov, za katerega bomo poleg osnovnega opisa vpogledali v njegovo datotečno strukturo. V naslednjem poglavju bomo pregledali obstoječa orodja za kodiranje in dekodiranje vektorskih slik, zatem pa še nekaj o samem stiskanju podatkov, kodiranju in dekodiranju. Z ustreznim programskim orodjem bomo tudi primerjali rezultate pretvorbe med vektorskimi slikami. S pridobljenim znanjem bomo lahko v petem poglavju spoznali našo aplikacijo. Vse bistvene ugotovitve bomo še enkrat kratko povzeli v sklepnem šestem poglavju. 2

17 2 SLIKE V RAČUNALNIŠKI GRAFIKI Računalniška grafika je način prikazovanja informacij v slikovni obliki. Obsega predstavitev, ustvarjanje, pomnjenje, obdelavo in upodabljanje grafičnih objektov s pomočjo računalnika. Interakcija in razumevanje računalnika sta se z računalniško grafiko močno poenostavila. Uporablja se na veliko različnih področjih (uporabniški vmesniki, računalniško podprto risanje in načrtovanje, videoigrice, animacija, umetnost, simulacija, kartografija, ekonomija, znanstvena vizualizacija, industrija, medicina, navidezna resničnost, izobraževanje...) [1]. Slike lahko v računalniški grafiki razdelimo na dvodimenzionalne in trodimenzionalne, kot tudi na vektorsko grafiko in rastrsko grafiko, zato bomo najprej pogledali nekaj o teh delitvah D in 3D računalniška grafika Dvodimenzionalna (2D) računalniška grafika S pojmom 2D računalniške grafike označujemo digitalne slike, narejene večinoma iz 2D modelov. 2D slike so tako»ravne«in uporabljajo koordinate X (horizontalne) in Y (vertikalne) koordinate, kar pomeni da ob zasuku na stran postanejo ravne črte [2]. 2D računalniška grafika vsebuje 2D geometrijske modele, kot so slikovne kompozicije, digitalne slike, pikselne slike, fotografije in tekst. Uporablja se predvsem v aplikacijah, namenjenih za risanje in tiskanje, kot so tipografija, kartografija, tehnične risbe in oglaševanje. V teh aplikacijah 2D slika ni samo predstavitev objekta resničnega sveta, ampak je tudi neodvisen artifakt z dodano semantičnimo vrednostjo. Prav v tem se skriva prednost 2D modelov pred 3D, saj omogočajo neposrednejši nadzor slike [3] [4]. 3

18 2.1.2 Trodimenzionalna (3D) računalniška grafika Za razliko od 2D grafike ima 3D grafika poleg koordinat X in Y še koordinato Z, ki omogoča zasuk in globino [2] ter posledično iz tega različne poglede (od spredaj, zadaj, zgoraj, s strani in iz notranjosti). Pogosti izraz za 3D računalniško grafiko je tudi 3D model. 3D model je shranjen v grafični datoteki, vendar dokler sam model ni vizualno prikazan oz. upodobljen (angl. rendered), tako dolgo tehnično ni grafičen. 3D modeli se lahko uporabljajo za 3D realno časovno gledanje v videih, animacijah, filmih, simulacijah, treningih, arhitekturnih vizualizacijah ali za prikazovanje 2D slik [5]. 3D računalniška grafika kljub razlikam uporablja veliko število enakih algoritmov kot 2D računalniška grafika. Za žične modele uporablja algoritme 2D računalniške vektorske grafike, za prikaz dokončne oblike pa algoritme 2D računalniške rastrske grafike. Tudi nekatere 2D aplikacije za doseganje 3D učinkov uporabljajo razne 3D tehnike [3]. 2.2 Rastrske slike Rastrske slike so način prikazovanja digitalnih slik. Velika večino slik, ki jih vidimo na naših računalnikih ali ki jih najdemo na spletu in uvozimo iz digitalnih kamer, spada med rastrsko grafiko. Rastrske slike so sestavljene v obliki 2D matrike iz množice slikovnih pik, imenovanih tudi piksli (ang. pixel, ki je kratica za picture element) [6]. Piksel predstavlja najmanjšo naslovljivo enoto slike, ki jo je možno prebrati ali narisati. Piksli so razporejeni v obliki 2D matrike z določeno gostoto. Na zaslonu so omejeni z obliko in velikostjo, predstavljajo pa mersko enoto, s katero izražamo ločljivost prikazane slike, kar nam pove kvaliteto bitne slike, ki jo označimo v enotah dpi ali ppi. Vsak piksel vsebuje informacije (barva, intenziteta) o karakteristiki slike in ima tudi svojo število bitov na piksel (bpp), kar imenujemo tudi barvna oz. bitna globina. Le-ta nam pove število različnih barv, ki jih lahko predstavi določen piksel. 4

19 Najpreprostejša slika je tako sestavljena iz 1-bitne grafike. Ker posamezen bit v pomnilniku lahko zavzame dve vrednosti (0 ali 1), to pomeni da lahko predstavi tudi dve različni barvi. V praksi pa se seveda največkrat srečujemo s slikami, sestavljenimi iz več barv in zato tudi z več biti na piksel. Najobičajnejše so tako slike z 8 biti na piksel, ki so sestavljene iz 2 8 ali 256 različnih barv, poznamo pa še tudi 2, 4, 16, 24, 32 in 48 bitne slike [7]. Zato ker so bitne slike odvisne od ločljivosti, jih je z ustreznimi programi težje povečati ali pomanjšati, brez da bi pri tem izgubili na kvaliteti slike. Pri pomanjševanju bitnih slik se nekaj pikslov izbriše, pri povečevanju pa se ustvarijo novi pike s procesom interpolacije [8]. Med pomembnejši urejevalniki rastrskih slik so MS Paint, Painter, Photoshop, Paintbrush, GIMP in mnogi ostali. Slika je v urejevalniku sestavljena iz pikslov, urejevalnik pa deluje z manipulacijo vsakega določenega piksla. Velika večina urejevalnikov uporablja barvni model RGB (rdeča, zelena in modra barva), čeprav se najdejo tudi taki, ki uporabljajo barni model CMYK (cianova, vijolična, rumena in črna barva) [9]. Ker morajo rastrske slike običajno shraniti veliko število informacij, potrebujejo tudi več prostora v pomnilniku. Da se izognemo potrošnji prostora, obstaja kar nekaj algoritmov stiskanja, ki nam zmanjšajo velikost slike z dokaj majhnimi izgubami. Med najbolj znane rastrske formate spadajo.jpeg,.bmp,.gif,.png in.tif [6]. 2.3 Vektorske slike Vektorska grafika je uporaba geometrijskih elementov, temelječih na matematičnih enačbah, s katerimi se predstavi sliko v računalniku [10]. Takšne slike so sestavljene iz poti, ki so definirane z začetno in končno točko, med potjo pa lahko tudi s točkami, črtami (nepretrgana vrsta točk), krivuljami (krivimi črtami), poligoni in ostalimi objekti, zaradi česar jim rečemo tudi objektno-orientirane slike [11]. Programi za delo z vektorskimi slikami shranjujejo v datoteko samo navodila, kako naj bo slika narisana, ne pa kako izgleda. Ker so vektorske slike matematično določene, jih lahko poljubno povečujemo ali pomanjšujemo, brez da bi izgubili na kvaliteti slike [12]. 5

20 2.3.1 Vektorski objekti Objekti so sestavljeni iz točk (angl. anchor point), ki definirajo začetek, smer črte in krivulje, ki sestavljajo ta objekt. Koordinate teh točk, debelina, polnilo in krivulje se shranjujejo v pomnilnik. Obstaja veliko število različnih vektorskih objektov, potrebno pa je razlikovati med osnovnimi gradniki in kompleksnimi objekti. Medtem ko se podpora za kompleksnejše objekte razlikuje od formata do formata, pa osnovne gradnike podpira velika večina formatov [10]: črte, lomljenke in mnogokotniki (poligoni), Bézirjeve krivulje in bezigoni, krogi in elipse, tekst ali enačbe, barvne prelive in bitne slike (iz konceptualnega pogleda se obnaša kot pravokotnik). Le nekaj vektorskih formatov pa podpira kompleksnejše objekte, kot so na primer: Catmull-Romovi zlepki, NURBS ali neuniformni racionalni B-zlepki, iterativne funkcijske sisteme superelipse in superelipsoidi in, metakrogle. Če imamo sliko, ki je shranjena v vektorskem formatu, in je pretvorjena v format, ki podpira primitivne objekte, uporabljene na tej sliki, potem je lahko pretvorba brezizgubna [10] Vektorske operacije Kompleksnejše objekte lahko dobimo tudi tako, da nad osnovnimi gradniki izvedemo razne matematične ali vektorske operacije. Tipične operacije so zasuk, premikanje, zrcaljenje, spreminjajne simetričnosti, afine transformacije, spreminjanje z-vrste in kombiniranje primitivnih objektov. Bolj zapletene transformacije pa vključujejo še razne postopke na zaprtih oblikah, kot so unija, presek, križišča, razlika [7]... 6

21 2.3.3 Uporaba vektorskih slik Prva dvodimenzionalna računalniška grafika je bila sestavljena samo iz vektorske grafike. Med popularne vektorske prikazovalnike so spadali IBM 2250, Imlac PDS-1, DEC GT40 in Tektronix Vektorska grafika se je uporabljala tudi za nekatere računalniške sisteme in razne arkadne igre (Asteroids, Space Wars). Ena izmed najzgodnejših uporab vektorske grafike je bil sistem zračne obrambe US SAGE. Do leta 1999 se je vektorska grafika uporabljala tudi v kontroli zračnega prometa [7]. Danes se vektorska grafika v glavnem uporablja v okvirju dvodimenzionalne računalniške grafike. To je eden izmed številnih načinov, s katerimi lahko umetnik ustvari sliko na rastrskem zaslonu. Ostali načini vključujejo tekst, 3D modeliranje in multimedijo [7]. Vektorske slike se pogosto uporabljajo za izdelavo logotipov, znakov, zemljevidov, načrtov in poslovnih kartic. Ker so vektorske slike neodvisne od ločljivosti, je logotip izdelan iz vektorske grafike primeren tako za uporabo na majhni kartici ali pa je povečan na velikost oglasne deske [11]. Vektorska grafika se uporablja tudi za načrtovanje obsežnejših slik, kot so zastave, signalizacija, obloge za vozila in razne druge večje ilustracije [13]. Vektorska grafika se lahko uporablja tudi pri računalniško naravnanih šivalnih strojih za ustvarjanje vezenine. Ta postopek za svoje delovanje potrebuje vektorske slike, deluje pa tako, da stroj krmili šivanje ustreznih oblik, ki se prej vnesejo v le-tega v obliki vektorskih slik [14]. V računalništvu so vektorske slike uporabljene tudi pri raznih animacijah, prezentacijah in grafičnem oblikovanju in risanju karikatur [15]. Veliko število animacij na spletu je tako narejeno na podlagi vektorskih slik v animacijah Flash [14]. Tudi v 3D računalniški grafiki predstavljajo vektorizirane površine veliko večino površin, bitne slike pa se običajno uporabijo za teksturiranje ali pa lepljenje izboklin. Pri aplikacijah, kjer je potrebna hitrost prenosa sličic ali enostavnost, se uporabljajo za prezentacijo geometrijskih objektov preproste mnogokotniške mreže. Pri aplikacijah, kjer pa hitrost prikazovanja ni tako pomembna in se potrebujejo kvalitetnejše slike in slike z gladkejšimi površinami, pa se običajno uporabijo Bézierjeve ploskve, NURBS ali porazdeljene ploskve (angl. subdivision surfaces) [10]. 7

22 2.3.4 Vektorski programi Za risanje in urejanje vektorskih slik obstaja kar nekaj programov. Po navadi jih uporabljajo risalni programi, ki omogočajo izdelavo in urejanje tehničnih diagramov, kot so razni načrti hiš in avtomobilov. Med najbolj znanimi programi so Adobe Illustrator, AutoCAD, Corel Draw, Inkscape, Flash, Eagle Razlike med vektorskimi in rastrskimi slikami Prednosti rastrske grafike Z rastrsko grafiko je mogoče slike prikazati na zelo naraven način, saj je svet, ki ga vidimo okoli nas sestavljen iz množice podrobnosti [7]. Nad rastrskimi slikami je dokaj enostavno izvesti razne fotorealistične učinke, saj ima vsaka točka svojo barvo in osvetlitev [7]. Slabosti rastrske grafike Pri povečevanju rastrske slike postanejo motne, saj bolj ko jih povečujemo, bolj postanejo opazni posamezni piksli in slika postane kockasta. Pri pomanjševanju pa slika izgubi ostrino (slika 1) [8]. Za delo z rastrskimi slikami potrebujemo večje količine delovnega pomnilnika in prostora na disku [7]. Obdelava obsežnih rastrskih slik je lahko požrešno opravilo, saj je za normalno delovanje potrebno zagotoviti primerno strojno opremo [7]. Pretvorba rastrskih slik v vektorske je zahtevno opravilo [13]. Prednosti vektorske grafike Velika prednost vektorskih slik je v tem, da se kakovost slike pri povečavi ali pomanjšavi ohranja, saj ne glede na to, kako bomo sliko povečali, bo ta še naprej ostala enako gladka in ostra (slika 1) [11]. 8

23 Enostavno lahko urejamo posamezne dele slike, brez da bi vplivali na ostale objekte v njej. Objekti se lahko med seboj tudi prekrivajo [7]. Vektorske slike zasedajo malo prostora tako na disku kot v pomnilniku, saj tudi slike s številnimi podrobnostmi lahko zavzamejo le nekaj 100 kb prostora [7]. Pretvorba vektorskih slik v rastrske je enostavno opravilo [16]. Slika 1: Primerjava povečave vektorske in rasterske grafike Slabosti vektorske grafike Vektorske slike imajo včasih nenaraven videz, saj se v naravi ne srečujemo z ravnimi črtami, ampak večinoma z bolj ukrivljenimi. To je pogosto opazno pri vektorizaciji (slika 2) [7]. Pri velikih povečavah lahko tanjše črte izginejo, pa tudi manjše nepravilnosti lahko postanejo vidne in moteče [17]. Težave lahko nastanejo tudi pri tiskanju, saj lahko vektorska slika vsebuje na tisoče ukazov, namenjenih krmiljenju tiskalnika. Zato se lahko zgodi, da tiskalnik ne more razumeti vseh ukazov ali pa mu zmanjka pomnilnika, kar lahko povzroči nepravilen odtis [7]. 9

24 Slika 2: Primerjava originalne rasterske slike in njene vektorizirane različice [18] 2.5 Vektorizacija in rasterizacija Vektorizacija je postopek spreminjanja rastrskih slik v vektorske, rasterizacija pa ravno obratno, torej postopek, ki iz vektorske slike naredi rastrsko. Medtem, ko je postopek rasterizacije razmeroma enostaven, pa je postopek vektorizacije nekoliko težji in počasnejši [19]. Pri rasterizaciji se točke, poligoni, črte in ostali vektorski objekti prekrirejo z mrežo določene gostote, ki podaja ločljivost. Nato se v vsaki celici poišče središče, imenovano centroid, in če le-ta pade v določen mnogokotnik, se celici pripiše ustrezna vrednost atributa, ki jo poda koda tega mnogokotnika [19]. Vektorizacija zahteva interaktivno delo in je procesno zahteven postopek. Vektorski podatki, pridobljeni iz vektorizacije, so pogojeni z ločljivostjo izvora, pri pretvorbi pa se določen del podatkov tudi izgubi [19]. Obstaja več različnih programov za vektorizacijo, običajno pa dajejo tudi različne rezultate. Vektorizacija večinoma deluje po dveh pomembnejših postopkih. Prvi deluje s sledenjem robovom objektov, pri čemer sledi robovom mejnih pikslov objekta. Ta postopek ponavadi da nekaj odvečnih koordinat, ki jih nato tudi odstrani. Drugi postopek pa vleče črte skozi piksle objekta in se običajno uporablja pri ekranski digitalizaciji. Pri teh postopkih je pomembno usmerjanje postopka vektorizacije v stikih in presečiščih črt [20]. Med 10

25 pomembnejše metode za detekcijo robov spadajo Roberts cross, detektor Canny edge in Sobel [21]. Vektorizacija se uporablja v računalniško podprtem načrtovanju, kjer so risbe s procesom, imenovanim»paper-to-cad conversion«skenirane, vektorizirane in zapisane kot datoteke CAD (računalniško podprto načrtovanje). Prav tako se uporablja v geografskih informacijskih sistemih (kratica GIS) za izdelavo map iz vektoriziranja satelistkih ali zračnih slik. Uporablja se tudi v grafičnem oblikovanju in fotografiji za enostavnejšo uporabo in zmanjševanje velikosti [21]. 11

26 3 FORMATI VEKTORSKIH SLIK 3.1 Dvodimenzionalni (2D) vektorski formati PostScript (PS) PostScript je programski jezik za opisovanje strani (angl. page description language). Razvili so ga pri Adobe Systems [22]. Prva izdaja iz leta 1984 je znana tudi kot PostScript Level 1 in je kmalu postala industrijski standard za tiskanje in slikanje. Od takrat sta izšli še dve izdaji, Level 2 iz leta 1991 in najnovejši PostScript 3 iz leta 1998 [23]. Njegove primarna naloga je opisovanje grafičnih oblik, izgleda teksta in vzorčenih slik na natisnjenih ali elektronsko prikazanih straneh [24]. Sliko PostScript je mogoče natisniti na tiskalniku, brez da bi jo prej odprli z aplikacijo [25]. Tak tiskalnik mora vsebovati ali pa podpirati namestitev programske opreme za PostScript, ki je na voljo za večino pomembnejših operacijskih sistemov [26]. Danes je PostScript v veliki meri nadomeščen s PDF, vendar ga še vedno podpira večina tiskalnikov in programov [25]. Datoteko PostScript je možno ustvariti v poljubnem urejevalniku teksta v obliki teksta ASCII. Datoteka je običajno sestavljena iz prologa (vsebuje definicije, ki jih aplikacija laho uporabi) in iz skripte [24]. Končnica datoteke PS je»*.ps«[26] Encapsulated PostScript (EPS) Format EPS je grafični format, temelječ na jeziku PostScript. Podobno kot PS je EPS programski jezik za opisovanje strani. Uporablja se kot standard za uvažanje in izvažanje jezikovnih datotek v PostScriptu med raznimi aplikacijami v različnih operacijskih sistemih [27]. 12

27 Datoteka EPS lahko vsebuje razno kombinacijo slik, grafike in teksta ter je običajno vključena oz. zaprta (angl. encapsulated) v drugo datoteko PostScript (slika 3) [27]. Ker podpira vgrajene poti, ki jih je mogoče uporabiti za striženje poti, se pogosto uporablja za prozorna ozadja v programih za postavitev strani [28]. Ko je datoteka EPS enkrat vključena, je več ni mogoče urejati, razen morebitne translacije, zasuka, skaliranja in striženja [27]. Za prikaz datoteke EPS na zaslonu je potreben tolmač za jezik PostScript, vendar lahko datoteka EPS tudi vsebuje majhno sliko za predogled vsebine datoteke [29]. Običajne končnice za datoteke EPS so»*.eps«,»*.epsf«in»*.epsi«[27]. Slika 3: Dokument z vključeno sliko EPS [27] Open XML Paper Specification (OpenXPS) Open XML Paper Specification, znan tudi kot OpenXPS, je Microsoftova specifikacija, ki opisuje vsebino in izgled digitalnih dokumentov, temelječih na XML in ostalih tehnologijah. Od junija, leta 2009 je postal tudi mednarodni standard, znan kot ECMA-388. Njegov cilj je zagotoviti interoperabilnost neodvisne programske in strojne opreme, ki uporablja dokumente OpenXPS [30]. 13

28 Datoteka OpenXPS je lahko predstavljena kot arhiv ZIP, ki uporablja standard OPC in vsebuje datoteke, ki predstavljajo OpenXPS. Za prikaz izgleda dokumenta in strani uporablja OpenXPS strukturirani jezik XML. Uporaba XAML pa omogoča vključitev 2D vektorske grafike in dokumentov. Kljub temu da lahko z ustrezno programsko opremo dokumente XPS enostavno ustvarimo, pa sta interakcija in manipulacija z njimi težavni, zato je datoteka XPS primerna kot končni format za objavo, arhiviranje in posredovanje. Vsebino datoteke XPS pa lahko vidimo z aplikacijo, ki odpira datoteke ZIP. Končnica datoteke XPS je»*.xps«ali pa»*.oxps«[31] Gerber Format Gerber je industrijski standard za prenos slikovnih podatkov za tiskana vezja (ang. printed circuit board). Danes se trenutni format Gerber imenuje tudi RS-274X ali tudi Extended Gerber [32]. Sam format je precej enostaven in kompakten, saj ena datoteka vsebuje natanko eno sliko, primeren pa je tudi za prenašanje in razhroščevanje. Sliko lahko opiše z natančnostjo do 1 nanometra. Podpira ga velika večina sistemov za oblikovanje tiskanih vezij in inženirskih sistemov za delo z le-temi [32]. Težave lahko nastanejo pri nekaterih aplikacijah, ki generirajo slabo konstruirane datoteke tipa Gerber, ki potrebujejo več ročnega dela in procesiranja ter imajo posledično več možnosti za napake [32]. Kočnčnica datoteke Gerber je»*gbr«[32] Computer Graphics Metafile (CGM) CGM Je brezplačen odprti mednarodni standard za shranjevanje in izmenjavo dvodimenzionalnih grafičnih podatkov. Mednarodni standard je postal že leta 1987, njegova oznaka pa je ISO/IEC Od leta 1995 je registriran tudi kot tip MIME [33]. 14

29 Metadatoteka (angl. Metafile) vsebuje informacije, s katerimi opiše druge datoteke. Te informacije so lahko zbirka raznih geometrijskih komponent slike, kot so poligoni in lomljenke (angl. polyline) [33] [34]. Sprva je bil samo vektorski format, kasneje pa je dobil tudi podporo za rastrsko grafiko. Grafični elementi so v CGM definirani v tekstovni datoteki, ki jo je mogoče prevesti v binarno datoteko. Kljub temu, da na spletnih straneh CGM ni razširjen, pa je World Wide Web Consortium razvil tudi WebCGM. To je profil CGM-ja, z dodanimi spletnimi povezavami in je optimiziran za spletne aplikacije v elektronskih dokumentih, tehničnih ilustracijah, geofizikalni podatkovni vizualizaciji in še drugih podobnih področjih [35]. Končnica datoteke CGM je»*.cgm«[33] Vector Markup Language (VML) VML je sestavljen iz niza elementov XML in ustreznih atributov za vsak element, s katerimi je opisana vektorska slika. Namenjen je za dodajanje vektorskih slik na spletne strani [36] [37]. Vsebina VML je sestavljena iz poti, opisanih s povezanimi črtami in krivuljami. Oznake (angl. markup) se uporabljajo za semantično predstavitev informacij za poti. Ker je VML napisan na podlagi sintakse XML, uporablja za postavitev vektorske grafike tudi CSS. Zaradi velikega izbora grafičnih podatkov je pri VML pomembno beleženje semantičnih informacij, povezanih z opisom VML. VML zagotavlja programerjem, da lahko ustrezno ločijo in ravnajo s podatki drugih programerjev [38]. Danes se standard VML ne razvija več, saj ga v veliki meri nadomeščajo ostali formati, kot je SVG [39], ki ga bomo podrobneje spoznali v naslednjih poglavjih. Še vedno pa se VML uporablja v razni Microsoftovi programski opremi (Microsoft Internet Explorer, Microsoft Word, Microsoft Visio, Microsoft PowerPoint, OpenOffice.org) [40]. 15

30 VML lahko urejamo z različnimi urejevalniki in nima nekega posebnega pristopa za urejanje. Končnica datoteke VML je»*.vml« Hewlett-Packard Graphics Language (HPGL) HP-GL in HP-GL/2 sta vektorska grafična jezika podjetja Hewlett-Packard. Jezik je bil najprej namenjen samo za risalnike HP, kaneje pa je postal tudi standard za skoraj vse ostale risalnike [39]. Jezik omogoča tudi uporabo funkcij risalnika v tiskalniku [41]. Poleg uporabe raznih vektorskih objektov nam jezik omogoča, da na strani, ki vsebuje objekte, definiramo logično stran, okvir slike ali okno [42]. Razlika med HP-GL in HP-GL/2 je v tem, da izvorni jezik HP-GL ni imel parametra za širino črt, saj je to bilo odvisno od pisal v risalniku. S prihodom brizgalnih (inkjet) risalnikov, pa je bilo potrebno določiti tudi širino črt in zaradi tega je bil razvit jezik HP-GL/2 [39]. Končnica datoteke HPGL je»*.hpgl«za HP-GL in»*.gl2«za HP-GL/ Windows Metafile / Enhanced Metafile (WMF / EMF) WMF je 16-bitni format, ki so ga razvili v Microsoftu leta 1988 in je namenjen shranjevanju tako vektorskih kot tudi rastrskih grafičnih podatkov [43]. Sestavljen je iz serije zapisov s spremenljivimi dolžinami, imenovanih»wmf records«, ki vsebujejo grafične ukaze, definicije objektov in razne ostale lastnosti. Datoteka formata se začne z glavo, v kateri so lahko zapisana različica metadatoteke, velikost in maksimalno število objektov [44]. Kljub temu, da je bil WMF razvit za Windows, pa ga podpira tudi veliko ostalih platform, saj je format aplikacijsko neodvisen in ga je možno odpreti z mnogimi aplikacijami [45]. EMF se je pojavil leta 1993 in je 32-bitna verzija formata WMF z nekaterimi dodatnimi ukazi. EMF je tudi odpravil pomanjkljivosti formata WMF, ki je imel težave pri tiskanju 16

31 grafike iz kompleksnejših grafičnih programov. Uporabi se lahko tudi kot grafični jezik za gonilnike tiskalnikov [46]. Končnica datoteke WMF je»*.wmf«ali»*.wmz«za ZIP-stisnjeno verzijo WMF-ja, imenovano Compressed Windows Metafile. Podobno je pri datoteki EMF, katere končnica je»*.emf«oz.»*.emz«za gzip-stisnjeno verzijo datoteke EMF [47] CorelDRAW (CDR) CDR je lastniški format, ki ga je razvilo podjetje Corel. Njegove specifikacije trenutno niso na voljo za javnost [48]. Primarno se uporablja za vektorsko grafiko, podpira pa še rastrsko grafiko in tekst. Vsebuje lahko tudi vgrajene pisave in zunanje povezane objekte [49]. Da ustvarimo, urejamo ali shranimo datoteko CDR, običajno uporabimo programsko orodje CorelDRAW (najnovejša verzija X6), podpirajo pa ga tudi drugi programi (Inkscape, Adobe Illustrator in ostale Corelove aplikacije). Končnica datoteke CDR je»*.cdr«[48]. LibreOffice je leta 2012 ustvaril odprtokodno knjižnico, imenovano libcdr. Uporablja se za branje datotek CDR in CMX, omogoča pa tudi pretvorbo v format SVG. Knjižnica ima podporo za večino objektov, lastnosti, barve in tekst, čeprav vsebuje tudi nekaj omejitev [50] Adobe Illustrator Artwork (AI) AI je lastniški vektorski format, ki ga je razvilo podjetje Adobe Systems. Je naravni format programa Adobe Illustrator in se je skozi leta močno razvijal, zato obstaja več različic [51]. Format je prilagojen za shranjevanje in izmenjavo 2D grafike v klasičnem pomenu: umetnine, risbe, napisi za okrasne namene, in za prikazovanje [52]. Format AI je omejena in poenostavljena vrsta formata EPS. Njegov notranji jezik je PostScript, zaradi česar ga lahko odprejo tudi drugi programi, ki imajo uvozni filter za 17

32 pretvorbo datotek AI v izbrani format, vendar se pri tem običajno nekaj informacij izgubi ali pa nadomesti [51]. Aplikacije, ki v celoti podpirajo specifikacije AI, lahko ustvarijo precej velike in kompleksne datoteke, kar pomeni počasnejšo upodobitev [52]. Končnica datoteke AI je»*.ai« Small Web Format (SWF) Format SWF je namenjen za dostavo vektorske grafike, teksta, videa in zvoka preko spleta [53]. Razvilo ga je podjetje FutureWave Software, vendar ga je kasneje prevzela Macromedia in na koncu še Adobe Systems. SWF je trenutno vodilni format za prikaz animirane grafike. Format ni primeren za izmenjavo podatkov med grafičnimi urejevalniki, ampak je primernejši kot format za uspešno dostavljanje preko spleta. Sam format se je razvijal skozi več verzij. Od verzije SWF 6 so bile spremembe minimalne, saj so bile nove funkcije implementirane predvsem na nivoju ActionScripta [53]. Poleg vektorske grafike ima SWF podporo tudi za rastrsko grafiko, vsebuje pa lahko tudi interaktivne akcije in funkcije, napisane v ActionScriptu. Datoteke SWF je mogoče odpreti v spletnem brskalniku, ki ima nameščen vtičnik Flash, ali pa z drugimi ustreznimi programskimi orodji [54]. Sprva je končnica SWF pomenila»shockwave Flash«, in sicer zato, ker je bil na začetku format SWF namenjen za program Shockwave Player. Ker pa se je sčasoma razširil predvsem na splet, se je spremenil tudi pomen končnice [54]. Pogost izraz za datoteko SWF je tudi animacija Flash. Končnica datoteke SWF je».*swf«. 18

33 Portable Document Format (PDF) Portable Document Format je format, namenjen za izmenjavo in prikaz elektronskih dokumentov neodvisno od platforme. Novejše različice formata imajo podporo tudi za vključitev nekaterih 3D elementov [55], vendar ker se PDF večinoma uporablja kot 2D format, ga bomo v tem diplomskem delu vključili med dvodimenzionalne vektorske formate. PDF je razvilo podjetje Adobe Systems, in sicer je bila prva specifikacija izdana leta 1993, ko je še prevladoval jezik PostScript. PDF izhaja iz PostScripta, in ga je z dodatnimi izboljšavami in različicami skozi leta uspešno nadomestil ter postal vodilni standard za elektronsko izmenjavo dokumentov. Do leta 2007 je bil PDF lastniški format, vendar pa ga je leta 2008 Mednarodna organizacija za standardizacijo potrdila kot odprti standard, znan pod imenom ISO :2008 [55]. Datoteka PDF lahko vsebuje eno ali več strani, ki jih je možno listati, poljubno povečati ali pomanjšati [56]. Lahko vsebuje tekst, pisave, vektorske slike in rastrske slike, novejše različice pa imajo podporo tudi za hipertekst in interaktivne elemente (polja za vnos, 3D elementi, video, zvok, animacije Flash) [55]. PDF je mogoče tudi zaščititi z geslom pred dostopom, kopiranjem, urejanjem ali tiskanjem [57]. Datoteke PDF je mogoče odpreti z brezplačnim programom Adobe Acrobat, prav tako je na voljo Acrobatov vtičnik za spletne brskalnike, ki omogoči pregled datoteke PDF v oknu brskalnika. Obstaja tudi plačniška verzija Adobe Acrobata, s katero je mogoče datoteke PDF urejati ali ustvarjati [56]. Ustvariti pa jih je mogoče naravno v obliki PDF ali pa jih pretvoriti iz ostalih elektronskih formatov ali pa digitalizirati s papirja [58]. V osnovi je vektorska grafika v PDF sestavljena iz poti (črte, kubične Bézierjeve krivulje...), čeprav je lahko sestavljena tudi z obrisi teksta. Poti je mogoče napolniti ali očrtati s poljubno barvo ali vzorcem, lahko pa se uporabijo tudi za izrezovanje (angl. clipping). Za kompresijo datotek PDF uporablja Zip/Flate ali stiskanje CCITT Group 4. Obe tehniki spadata v brezizgubno stiskanje [59]. Končnica datoteke PDF je»*.pdf«[55]. 19

34 Scalable Vector Graphics (SVG) SVG je označevalni jezik XML za opisovanje dvodimenzionalne grafike [60]. Je odprti standard, ki ga je leta 1999 prvič javno izdal Konzorcij za svetovni splet (W3C). Nastal je zaradi vse večjega povpraševanja po vektorski grafiki za spletno predstavitev [61]. SVG lahko vsebuje tri tipe grafičnih objektov, to so vektorska grafika, rastrska grafika in tekst. Grafični objekti se lahko grupirajo, transformirajo ali pa mešajo v že prej narejenih objektih. V komplet funkcij spadajo razni filtri, ugnezdene transformacije, izrezovanje poti, maske Alfa in predloge objektov [62]. SVG je zasnovan tako, da deluje tudi z drugimi standardi W3C, kot so CSS, DOM in SMIL [60]. SVG podpira tako interaktivne kot dinamične risbe. Animacije je mogoče ustvariti in sprožiti deklarativno (vključitev animiranega elementa SVG v vsebino) ali pa preko skript. Kompleksnejše aplikacije SVG je mogoče ustvariti z uporabo dodatnega skriptnega jezika in SVG DOM, ki omogoči dostop do vseh elementov, lastnosti in atributov. Vsakemu grafičnemu objektu SVG je mogoče dodati razne nize dogodkov oz. ti.»event handlers«[62]. Ker je grafika v SVG sestavljena iz teksta, je primerne za algoritme z brezizgubnim stiskanjem podatkov. Običajno se datoteke SVG stiskajo s standardnim algoritmom gzip in jih potem imenujemo SVGZ. Taka datoteka SVGZ je običajno 20 do 50 % manjša od originalne datoteke [63]. Danes se datoteke SVG uporabljajo kot grafika na spletu, na mobilnih napravah in v tisku. SVG podpira tudi velika večina spletnih brskalnikov (Mozilla Firefox, Google Chrome, Internet Explorer 9 in 10, Opera, Safari...) [63]. Tip MIME za SVG je»image/svg+xml«in je v procesu registracije na W3C. Končnica datoteke SVG pa je»*.svg«za nestisnjene datoteke in»*.svgz«za gzip-stisnjene datoteke SVG [62]. 20

35 Primer dokumenta SVG Dokument SVG lahko ustvarimo v poljubnem urejevalniku teksta. Na sliki 4 vidimo primer dokumenta SVG [64]. <?xml version="1.0" standalone="no"?> <!DOCTYPE svg PUBLIC "-//W3C//DTD SVG 1.1//EN" " <svg xmlns=" version="1.1"> <!-- prostor za značke --> </svg> Slika 4: Primer psevdokode dokumenta SVG Ker SVG temelji na XML, vsebuje prva vrstica primera deklaracijo XML. Atribut standalone določa, ali dokument SVG»stoji sam«ali pa vsebuje referenco na zunanjo datoteko. V našem primeru vsebuje referenco na DTD [64]. Druga in tretja vrstica se navezujeta na SVG DTD. DTD se nahaja na w3.org, potreben pa je za dostop do vseh dovoljenih elementov SVG [64]. Sama koda SVG pa se začne s korenskim elementom <svg>. Imenski prostor SVG deklarira atribut xmlns. Verzijo SVG deklarira atribut version [64]. Z značko </svg> zapremo korenski element in dokument [64]. Koordinatni sistem SVG Koordinatni sistem SVG deluje na principu dvodimenzionalne ravnine. Koordinatno izhodišče je v zgornjem levem kotu, kjer sta x = 0 in y = 0. Če se od tam pomaknemo v desno, se x poveča, če pa se pomaknemo navzdol, pa se poveča y. Enote koordinatnega sistema se običajno merijo v pikslih, lahko pa jih tudi sami določimo tako, da k vrednosti x ali y dodamo oznako ustrezne enote [65]. Te enote so lahko em (privzeta velikost pisave), 21

36 ex (višina znaka x), px (piksel), pt (točka 1/72 palca), pc (pica 1/6 palca), (palec), cm (centimeter), in mm (milimeter) [66]. Oblike SVG SVG vsebuje sledeče oblike [61]: črte, ustvarjene z elementom»line«, pravokotnike, ustvarjene z elementom»rect«, kroge, ustvarjene z elementom»circle«, elipse, ustvarjene z elementom»ellipse«, poligone, ustvarjene z elementom»polygon«, lomljnenke, ustvarjene z elementom»polyline«, tekst, ustvarjen z elementom»text«, in poti, ustvarjene z elementom»path«. Na sliki 5 je primer kode SVG, ki izriše pravokotnik. <rect x="10" y="10" width="400" height="200" fill="yellow" stroke="blue" stroke-width="6" /> Slika 5: Koda SVG za izris pravokotnika in njen učinek Atribut rect določa, da je element pravokotnik. Atributa x in y določata koordinati zgornjega levega oglišča pravokotnika. Width in height določata širino in višino pravokotnika. Z atributom fill se določi barva za notranjost pravokotnika. Stroke določa barvo roba in stroke-width debelino roba. Rect lahko vsebuje še dva atributa rx in ry, s katerima se nastavijo zaobljeni robovi [67]. Na sliki 6 je primer kode SVG, ki izriše krog. 22

37 <circle cx="100" cy="100" r="80" fill="green" stroke="gray" stroke-width="10" /> Slika 6: Koda SVG za izris kroga in njen učinek Atribut circle določa, da je element krog. Z atributoma cx in cy se določita koordinati središča kroga, atribut r pa določa radij kroga. Ostali atributi so enaki kot pri pravokotniku [67]. Na sliki 7 je primer kode SVG, ki izriše elipso. <ellipse cx="100" cy="100" rx="100" ry="30" fill="yellow" stroke="black" stroke-width="4" /> Slika 7: Koda SVG za izris elipse in njen učinek Atribut ellipse določa, da je element elipsa. Z atributoma cx in cy se določijo koordinate za središče elipse. Atributa rx in ry pa določata polosi elipse v smeri koordinate x in koordinate y [67]. Na sliki 8 je primer kode SVG, ki izriše črto. <line x1 = "10" y1 = "100" x2 = "150" y2 = "140" stroke = "black" stroke-width = "2"/> Slika 8: Koda SVG za izris črte in njen učinek Atribut line določa, da je element daljica. Atributa x1 in y1 določata koordinati začetne točke daljice, atributa x2 in y2 pa koordinati za končno točko [67]. 23

38 Na sliki 9 je primer kode SVG, ki izriše lomljenko. <polyline fill="none" stroke="blue" stroke-width="5" points="50,50 300,50 300,150 50,150 50,75 270,75 270,125 75,125 75, ,100" /> Slika 9: Koda SVG za izris lomljenke in njen učinek Element Polyline definira seznam ravnih povezanih črt, ki običajno sestavljajo odprti lik. Pomemben atribut pri lomljenki je points. Z njim določimo točke ki sestavljajo lomljenko. Točke so med seboj razčlenjene s presledki, vsaka točka pa je predstavljena z x in y koordinato, ki sta med seboj ločeni z vejico [67]. Na sliki 10 je primer kode SVG, ki izriše poligon. <polygon fill="orange" stroke="green" strokewidth="10" points="350,75 379, , , , , , , , ,161" /> Slika 10: Koda SVG za izris poligona in njen učinek Poligon je podoben kot lomljenka, le da definira zaprti lik s seznamom povezanih daljic. Pomemben atribut je points, ki je enak pot pri lomljenki, le da še samodejno poveže prvo in zadnjo točko [67]. Na sliki 11 je primer kode SVG, ki izriše tekst. <text x="0" y="50" font-family="calibri" fontsize="30" fill="red"> To je tekst v SVG </text> Slika 11: Koda SVG za izris teksta in njen učinek 24

39 Atribut text določa, da je element tekst. Atributa x in y lahko vsebujeta seznam koordinat, ki določajo pozicijo vsake črke. V našem primeru smo določili koordinate samo za prvo črko teksta, ostale pa se nato samodejno prilagodijo le-tej. Z atributom font-family določimo tip pisave. Atribut size nastavi velikost teksta, z atributom fill pa nastavimo barvo teksta [67]. Med element text lahko vstavimo tudi element tspan. Z njim lahko tekst uredimo v poljubno število podskupin. Vsak element tspan lahko vsebuje tudi svoje oblikovanje in položaj [68]. Na sliki 12 je primer kode SVG, ki izriše pot. <path d="m q L z" fill="purple" stroke="black" stroke-width="3" /> Slika 12: Koda SVG za izris poti in njen učinek Pot je definirana z elementom path. Pomemben atribut je d=» (path data)«, ki lahko vsebuje razne ukaze, kot so M (moveto; premik do), L (lineto; daljica do), H (vodoravna daljica do), V (navpična daljica do), C (curveto; krivulja do), S (gladka krivulja do), Q (kvadratna Bézierjeva krivulja), T (gladka kvadratna Bézierjeva krivulja), A (eliptični lok) in Z (sklenjena pot; closepath) [69] [70]. Vsi ti ukazi so lahko zapisani z veliko ali malo začetnico, s tem, da velika začetnica pomeni absolutno postavitev, majhna pa relativno postavitev [69]. V našem primeru pot začnemo z ukazom M na koordinatah 200, 100. Nato nadaljujemo s kvadratno Bézierjevo krivuljo z ukazom q, ki se izriše iz trenutne točke 100, 200 v 200, 0 s pomočjo kontolne točke 100, 150. Z ukazom L ustvarimo iz trenutne točke novo črto v smeri koordinat Na koncu pa še z ukazom z določimo da je naš lik zaprt [70]. 25

40 Transformacije SVG SVG vsebuje tudi razne transformacije za spreminjanje slik, ki so zajete v atributu transform. Te transformacije so translacija (premeščanje), zasuk in skaliranje. Slika 13 prikazuje primer transformacije, zasuka in skaliranja. <rect x="10" y="10" width="50" height="50" fill="none" stroke="red" stroke-width="2" /> <rect x="10" y="10" width="50" height="50" fill="none" stroke="red" stroke-width="2" transform="translate(100,50) rotate(45,60,60) scale(1.5)" /> Slika 13: Koda SVG in prikaz praktičnega primera rabe transformacije V našem primeru smo nad kvadratom najprej uporabili ukaz translate(100,50), ki nam je kvadrat premestil s pozicije 10,10 na 110,60. Nato smo ga zasukali za 45 z ukazom rotate(45, 60, 60), kjer nam zadnja dva parametra (60, 60) določata središče zasuka. Za konec smo naš kvadrat še skalirali za 1.5 krat, z ukazom scale(1.5) [61] Ostali dvodimenzionalni formati Med ostale pomembnejše formate spadajo še OpenDocument Graphics (ODG), MetaPost, DrawingML, PSTricks, PGF/TikZ (Portable Graphics Format/TikZ ist kein Zeichenprogramm), Graphics Layout Engine (GLE), Haiku Vector Icon Format (HVIF), NAPLPS (North American Presentation Level Protocol Syntax), Precision Graphics Markup Language (PGML), ReGIS (Remote Graphic Instruction Set), Xar, GEM metadatoteke, Remote imaging protocol, Flash XML Graphics (FXG), Corel DRAW Presentation Exchange (CMX), OmniGraffle Drawing in Drawn File (.drw) [71][72]. 26

41 3.2 Trodimenzionalni (3D) vektorski formati Ker smo se v diplomski nalogi omejili predvsem na dvodimenzionalne vektorske formate, bomo trodimenzionalne v glavnem samo našteli Pomembnejši trodimenzionalni formati Med pomembnejše trodimenzionalne fomate spadajo Extensible Application Markup Language (XAML), Autocad DXF, COLLADA, Autodesk 3D Studio, Design Web Format (DWF), Extensible 3D Graphics (X3D), DraWinG (DWG), Universal 3D (U3D), JT, STL (STereoLithography), STEP ali ISO 10303, Additive Manufacturing File Format (AMF),.blend, SketchUp Document (SKP), Asymptote, edrawings, VRML, xvrml, 3DXML, Initial Graphics Exchange Specification (IGES), XGL in 3DM [73]. 4 PRETVORBA MED VEKTORSKIMI FORMATI 4.1 Obstoječa orodja za kodiranje in dekodiranje Vektorske slike za razliko od rastrskih slik ne dobimo iz fotoaparata ali skenerja, ampak jih moramo ustvariti z ustreznimi programi. S programom za urejanje vetorskih slik je mogoče ustvariti ali urediti vektorske slike na računalniku, ter jih shraniti v različnih vektorskih ali ostalih formatih. Vektorski urejevalniki se razlikujejo od rastrskih. Zmogljivosti enih in drugih se med seboj dopolnjujejo. Običajno so vektorski urejevalniki boljši za tehnične ilustracije, logotipe, tipogafijo, postavitev strani, ilustracije z ostrejšimi robovi in za razne diagrame, medtem, ko pa so rastrski primernejši za retuširanje, fotorealistične učinke, obdelavo fotografij, kolaž in ročno narisane ilustracije. V zadnjih letih marsikateri vektorski urejevalniki vsebujejo razne 27

42 rastrske efekte in podobno velja za rastrske urejevalnike, ki prevzemajo nekatera vektorska orodja [26]. Obstaja več različnih vektorskih urejevalnikov, enega izmed njih, natančneje Inkscape bomo tudi opisali v naslednjem poglavju Inkscape Inkscape je odprtokodni program za risanje in urejanje vektorskih slik. Temelji na formatu SVG in tudi njegov cilj je zagotoviti popolno podporo le-tega [74]. Najnovejša različica programa je Glavne funkcije programa so risanje črt, krivulj, poti, likov, razna orodja za urejanje predmetov risbe (zasuk, skaliranje, polnilo, širina obrobe, popačenje, preliv, prosojnost, zamegljenost...) [74]. Med pomembnejše objekte spadajo pravokotniki, poti, elipse, zvezde, poligoni, spirale, tekst in rastrske slike [75]. Inkscape omogoča širok izbor uvoženih in izvoženih formatov. Med najbolj znane formate, ki jih lahko izvozimo, spadajo SVG, PDF, PNG, PS, EPS, EMF, POV, FX, ODG, TEX, DXF, GPL, HPGL, ZIP, SK1, XAML in WMF. Uvozimo pa lahko: SVG SVGZ, PDF, AI, EMF, WMF, CDR, CGM, CMX, DXF, HPGL, SK1, WMF, XAML, BMP, GIF, JPEG in TIFF. Deluje v operacijskih sistemih Microsoft Windows, Linux in OS X, na voljo pa je v 40 različnih jezikih, med njimi tudi v slovenščini. 28

43 Slika 14: Uporabniški vmesnik orodja Inkscape 29

44 Slika 15: Inkscape orodja Slika 14 prikazuje uporabniški vmesnik programa Inkscape. Orodjarna na levi strani (slika 15) vsebuje različna orodja za risanje in urejanje, na desni strani imamo stolpec s splošnimi funkcijami, zgoraj imamo menijsko vrstico z raznimi ukaznimi podmeniji, pod njo pa se nahaja orodna vrstica izbranega orodja, ki prikazuje možnosti posamičnega orodja. Na dnu imamo vrstico stanja z uporabnimi nasveti in sporočili, nad njo pa se nahaja še barvna paleta, s katero izbiramo barve [76]. Večina orodij in dejanj ima tudi svojo kombinacijo tipk na tipkonici. Za prikaz celotnega seznama kombinacij izberemo v meniju postavko Pomoč -> Seznam tipk za bljižnice tipkovnice in miške [76]. 30

45 4.2 Stiskanje podatkov, kodiranje in dekodiranje Stiskanje podatkov ali kompresija je v računalništvu postopek zmanjševanja velikosti datoteke, pri čemer se ohrani izvirno sporočilo te datoteke. Stiskanje podatkov se uporablja za različne tipe podatkov, kot so razni dokumenti, grafika, zvok, video... Poznamo brezizgubno in izgubno stiskanje, in kot nam samo ime pove, gre pri prvem za stiskanje, pri katerem se ohranijo vsi originalni podatki, pri izgubnem pa se določen del podatkov izgubi. Cilj stiskanja je čimbolj zmanjšati velikost datoteke, pri tem pa ohraniti čimvečjo (izgubno stiskanje) oz. enako (brezizgubno stiskanje) kvaliteto originala. Čeprav nam stiskanje prihrani prostor, pa lahko tudi upočasni odpiranje stisnjene datoteke, saj jo je potrebno pred dostopom dekodirati [77]. Vektorske slike običajno ne vključujejo nekega stiskanja podatkov, razlog za to je, ker so vektorske slike že po principu precej kompaktno oblikovane, tako da stiskanje nima velikega učinka. Tudi zato, ker lahko običajno vektorske slike lahko hitro preberemo, ampak počasi rekonstruiramo, bi stiskanje naredilo postopek branja še počasnejši zaradi dekodiranja [78]. Pri metadatotekah, to je datotekah, ki lahko vsebujejo vsebujejo tako rastrske kot vektorske podatke, se za stiskanje običajno uporabijo algoritmi za stiskanje rastrskih slik, odvisno od podatkov, ki jih metadatoteka vsebuje [78]. Če že stiskamo vektorske slike, je primerno uporabiti brezizgubno stiskanje z Zip ali gzip. Oba formata primarno uporabljata algoritem DEFLATE [79]. 4.3 Izgube podatkov pri pretvorbi med formati Pretvorba CDR v SVG in AI Za pretvorbo formata CDR smo uporabili programsko orodje CorelDRAW X6. Najprej smo ustvarili novo risbo, v katero smo potem dodali razne objekte (pravokotnik, zvezda, elipsa, 31

46 tekst, spirala, Bézierova krivulja...) in učinke (robovi, prelivanje, senčenje, ekstruzija, presek, razne puščice) nad njimi. To risbo smo potem skopirali tako, da smo dobili tri identične slike. Nato smo vsako risbo shranili v enem izmed sledečih formatov: CDR, SVG in AI in primerjali rezultate. Primerjava CDR in AI Prva razlika, ki smo jo opazili, ko smo primerjali CDR in AI, je bila v tem, da je CDR uporabljal za merske enote piksle (px), AI pa milimetre (mm). Medtem ko so se pri pretvorjenem AI ohranili prelivi barv, nekateri stili črt in nastavitve robov, pa so se izgubile nastavitve objektov, kot so zaobljenost robov, zasuk, sence, nastavitve transparentnosti in število krakov za zvezdo ter njihov naklon. Pravokotnik z efektom ekstruzije se je pri pretvorbi razdelil iz enega na dva dela. Tudi pri tekstu na krivulji in tekstu z efektom prosojnosti so se črke pretvorile v neodvisne like. Do sedaj naštete razlike niso bistveno spremenile samega izgleda risbe. Sedaj pridejo na vrsto razlike, ki to so, vidne na sliki 16. Prva razlika je nastala v tekstu»testno«, v katerem so se pri pretvorbi izgubile pozicije za posamezne črke, zato so postale vodoravne. Ostale lastnosti pisave, kot je velikost, naklon in tip, pa so se ohranile. Naslednja razlika je nastala pri Bézierjevi krivulji, pri kateri sta se izgubili začetna in končna ost, sama oblika pa je ostala enaka. Prav tako so se izgubile začetne in končne osti pri črtah, medtem, ko pa so se stili črt ohranili. Razlika je nastala tudi pri zaobljenem pravokotniku s transparentno sredino, saj je bil nadomeščen z bitno sliko. Pri zvezdi, ki je imela efekt sence, se je ta efekt izgubil, nadomestila pa ga je neodvisna bitna slika v obliki sence in brez transparentnosti zaradi česar so vidni posamezni piksli. Velikost datoteke CDR je kb, velikost datoteke AI pa 105 kb. 32

47 Slika 16: Razlika pretvorbe med CDR in AI Primerjava CDR in SVG Podobno kot AI je tudi SVG uporabljal za mersko enoto milimetre. Pri pretvorbi so se za določene objekte ohranile nastavitve, kot so prelivi, nastavitve elipse, stili črt, tip in naklon pisav. Izgubile pa so se nastavitve za zaobljenost robov, pri zvezdi tudi nastavitve števila krakov, njihovi nakloni in senca. Pri pravokotniku je bil efekt ekstruzije nadomeščen z dvema novima likoma. Tekst»TESTNO BESEDILO!«se je razdelil z enega na toliko delov, kot je črk, pri tekstu na krivulji in tekstu z efektom prosojnosti pa so se črke pretvorile v neodvisne like. Pri Bézierjevi krivulji in črtah se je ohranil njihov izgled, izgubile pa so se njihove nastavitve, ki so se ohranile le, če objekt ni imel osti. Vidne razlike lahko vidimo na sliki 17. Ena izmed teh razlik je bila v modrem pravokotniku s črnim robom, saj je po pretvorbi dobil v desnem spodnjem robu efekt transparentnosti. Pri zvezdi je bil efekt sence nadomeščen z bitno sliko, zaradi česar so opazni posamezni piksli, pa tudi v mapi, kjer se nahaja datoteka, se je ustvarila mapa s to bitno sliko. Do spremembe 33

48 je prišlo tudi v pravokotniku z zaobljenimi robovi in efektom transparentnosti na sredini, saj je namesto zaobljenih robov imel bele pravokotne robove. Po pretvorbi je tudi črna barva postala rahlo svetlejša. Velikost datoteke CDR je kb, velikost datoteke SVG pa 54 kb kb za transparentno sliko v mapi. Slika 17: Opazne razlike pretvorbe med CDR in SVG 34

49 5 LASTNA APLIKACIJA ZA DELO Z VEKTORSKIMI SLIKAMI S pridobljenim znanjem o vektorskih slikah smo implementirali aplikacijo, ki omogoča pretvorbo med izbranimi vektorskimi formati. Datoteke izbranih formatov je mogoče v naši aplikaciji tudi odpreti, in s tem omogočiti primerjanje rezultatov pretvorbe. 5.1 Podprti vhodno izhodni formati Naša aplikacija podpira naslednje pretvorbe med vektorskimi formati (slika 18): iz PDF v SVG, iz PDF v XPS, iz PDF v EMF, iz PDF v SWF, iz SVG v PDF, iz XPS v PDF in iz WMF v PDF. Slika 18: Podprti formati za pretvorbo v naši aplikaciji 35

50 5.2 Uporabniški vmesnik Naš uporabniški vmesnik je zgrajen za čimbolj preprosto in pregledno uporabo. Sestavljen je iz glavnega okna (slika 19), okna informacij (slika 21) in podoken (slika 20), namenjenih primerjavi vektorskih grafičnih podatkov. Za začetno glavno okno uporabniškega vmesnika (slika 19) smo se zgledovali po grafičnem vmesniku UniConvertorja (pretvornik vektorske grafike) [80]. Okno je tako sestavljeno iz gumba za izbiro vhodne datoteke, ki samodejno filtrira ustrezne vhodne formate, in gumba za lokacijo pretvorjene datoteke, ki nam ponudi ustrezno končnico formata, odvisno od izbrane vhodne datoteke. Ko imamo izbrani obe datoteki, se omogoči gumb za pretvorbo in po potrebi lahko odkljukamo»prikaži rezultate pretvorbe«, če ne želimo videti rezultatov pretvorbe v novem oknu. Spodaj desno je še gumb v obliki modrega i-ja, ki odpre okno za informacije o naši aplikaciji. Slika 19: Začetno okno naše aplikacije Podokna za primerjavo grafičnih podatkov (slika 20) pa so v sestavljena iz menija, območja za prikaz vhodne datoteke, območja za prikaz pretvorjene datoteke in gumbov za pretvorbo. 36

51 Slika 20: Podokno za primerjavo datotek PDF in SVG Slika 21: Okno informacij 5.3 Uporabljena orodja in tehnologije Visual Studio Visual studio je Microsoftovo razvojno okolje, v prvi vrsti namenjeno razvijalcem programske opreme za izgradnjo namiznih aplikacij, spletnih strani, mobilnih aplikacij in 37

52 raznih storitev. Prvič je bil predstavljen javnosti leta 1998 in se je skozi leta razvijal skozi mnogo različic [81][82]. Našo aplikacijo smo izdelali v okolju Visual Studio Ultimate Ker naša aplikacija spada v okenske aplikacije, smo uporabili Windows Forms, ki je del tehnologije.net Framework (uporabljana je bila različica.net Framework 4.5) in programski jezik C# ABCpdf ABCPdf je knjižnica ki jo je razvil WebSupergoo, namenjena pa je za delo v okolju.net Framework. V prvi vrsti je namenjena za manipulacijo in ustvarjanje dokumentov PDF, vsebuje pa še veliko drugih funkcionalnosti (razne pretvorbe med formati, podpora rastrski in vektorski grafiki, podpora HTML in raznim dokumentom Microsoft Office...) [83][84]. V naši aplikaciji je bila uporabljena najnovejša različica ABCPdf.NET 9.1. Uporabili smo jo za pretvorbo formata PDF v format SWF Aspose.Pdf Aspose.Pdf je komponenta podjetja Aspose, ki omogoča aplikacijam.net, da berejo, pišejo in urejajo dokumente PDF. Poleg širokega nabora funkcij omogoča tudi razne pretvorbe med formati (slika 22) [85]. Za našo aplikacijo smo uporabili knjižnico Aspose.Pdf Uporabili smo jo pri pretvarjanju formata PDF v formate EMF, SVG in XPS. Prav tako je bila uporabljena pri pretvorbi iz formatov SVG in WMF v PDF. 38

53 Slika 22: Podprti vhodni in izhodni formati v Aspose.Pdf [85] PDFsharp PDFsharp je odprtokodna knjižnica, s katero je mogoče ustvariti, procesirati, pregledati, urediti ali natisniti dokumente PDF. Namenjena je za delo v okolju.net in temu primernim programskim jezikom [86]. Podobno kot prej omenjeni knjižnici podpira tudi pretvorbo med formati, zato smo jo uporabili pri pretvorbi formata XPS v format PDF. 5.4 Primerjava podatkov o istih objektih v različnih formatih V tem delu diplomske naloge smo našo aplikacijo testirali na praktičnih primerih. Testirali smo vse podprte vhodne in izhodne formate naše aplikacije ter rezultate tudi primerjali. Vse izvirne slike smo ustvarili s programom Adobe Illustrator CS Pretvorba iz PDF v SVG Na sliki 23 vidimo, da so se pri pretvorbi formata PDF v format SVG izgubile vse lastnosti prosojnosti in gradienta na pravokotnikih, krogu in besedilu. Spremembe so nastale tudi pri poševnem besedilu»tekst!«, saj se je v pretvorjeni datoteki izgubil tip pisave Arial, nadomestila pa ga je pisava Times New Roman, prav tako pa se je izgubila poševnost 39

54 besedila, medtem, ko pa je ostal rob teksta enak. Velikost datoteke PDF je 683 kb, velikost pretvorjene datoteke SVG pa 288 kb. Slika 23: Primerjava objektov v datoteki PDF in v datoteki SVG, dobljeni s pretvorbo iz PDF Pretvorba iz SVG v PDF Na sliki 24 vidimo, da pretvorba formata SVG v format PDF ni bila ravno uspešna, saj sta sta se ohranili le dve črti, pa še ti sta bili brez začetnih in končnih osti Vsi ostali podatki pa so se izgubili. Velikost datoteke SVG je 133 kb, velikost pretvorjene datoteke PDF pa 48 kb. 40

55 Slika 24: Primerjava pretvorbe med SVG in PDF Pretvorba iz PDF v SWF Na sliki 25 vidimo, da se je pri pretvorbi formata PDF v format SWF izgubil stil črte v spirali, vse ostalo pa je ostalo enako. Velikost datoteke PDF je 683 kb, velikost datoteke SWF pa 214 kb. 41

56 Slika 25: Primerjava pretvorbe med PDF in SWF Pretvorba iz PDF v EMF Na sliki 26 vidimo, da so pri pretvorbi iz formata PDF v format EMF vsi objekti na sliki nadomeščeni z eno samo bitno sliko v datoteki EMF. Poleg slabše kvalitete pretvorbe je slika tudi izgubila svoje originalno razmerje, pa tudi črni kvardat s prosojnim krogom na sredini je svojo prosojnost izgubil in postal v celoti črn. Velikost originalne datoteke PDF je 683 kb, velikost pretvorjene datoteke EMF pa 736 kb. 42

57 Slika 26: Pretvorba med PDF in EMF Pretvorba iz WMF v PDF Podobno kot pri pretvorbi iz formata PDF v formata EMF, so bili tudi pri pretvorbi iz formata WMF v formata PDF objekti nadomeščeni z eno samo bitno sliko v pretvorjeni datoteki PDF, kar lahko vidimo na sliki 27. Tudi bitna slika ni bila brez napak, saj so se na marsikaterem objektu videli obrisi njegovih mejnih robov. Velikost datoteke WMF je 614 kb, velikost pretvorjene datoteke PDF pa 81 kb. 43

58 Slika 27: Pretvorba med WMF in PDF Pretvorba iz XPS v PDF Pri pretvorbi iz formata XPS v format PDF smo morali v izvirni sliki XPS odstraniti krivuljo z besedilom, saj se drugače pretvorba ni hotela izvesti in je sistem javil napako. Po končani pretvorbi večjih razlik ni bilo. Moteči sta bili le črna črta na spodnji strani zvezde in manjša zelena črta na koncu prosojne strani kroga, vidni na sliki 28. Velikost datoteke XPS je 115 kb, velikost pretvorjene datoteke PDF pa 436 kb. 44

59 Slika 28: Pretvorba med XPS in PDF Dvosmerna pretvoba iz PDF v XPS in nazaj v PDF Kot zadnji primer bomo obravnavali dvosmerno pretvobo, in sicer najprej iz formata PDF v format XPS, nato pa še iz slednjega nazaj v format PDF. Na sliki 29 vidimo, da so se pri pretvorbi formata PDF v format XPS izgubile vse lastnosti prosojnosti in gradienta na pravokotnikih, krogu in besedilu. Ostalih vidnih razlik ni bilo. Velikost datoteke PDF je 683 kb, velikost pretvorjene datoteke XPS pa 212 kb. 45

60 Slika 29: Pretvorba med PDF in XPS Pri pretvorbi že prej pretvorjenega formata XPS v format PDF je prišlo do sprememb predvsem v polnilih objektov in krivulj. Tako so vsi razen enega pravokotnika dobili črno polnilo. Črno polnilo so dobili tudi Bézierjeva krivulja, spirala, krivulja z besedilom in objekt v obliki vetrnice. Rdečo polnilo sta dobila objekt oblike sira ter začetna beseda»besedilo«na krivulji. Iz tega lahko sklepamo, da so barvo polnila narekovale barve robov objektov. Izgubili so se tudi posamezni stili robov, izjema je pravokotnik s črtastimi robovi, ki je edini ohranil svojo prvotno svetlo rjavo polnilo. Opisane razlike vidimo na sliki 30. Velikost datoteke XPS je 212 kb, velikost pretvorjene datoteke PDF pa 148 kb. 46

61 Slika 30: Pretvorba XPS in PDF 47

62 6 SKLEP V prvem sklopu diplomske naloge smo se najprej spoznali z vektorskimi slikami, njihovimi lastnostmi in razlikami od rastrskih slik. Podrobneje smo preučili tudi pomembnejše formate vektorskih slik in za enega izmed njih, natančneje SVG, smo vpogledali tudi v njegovo datotečno strukturo. Prav tako smo spoznali urejevalnike vektorskih slik in z enim tudi preizkušali pretvorbo ter primerjali razlike in izgube, ki so nastale med pretvorbo. V praktičnem delu smo implementirali lastno aplikacijo, namenjeno za pretvorbo med vektorskimi formati. Aplikacija ima preprost uporabniški vmesnik in vsebuje podporo za več izbranih vektorskih formatov. Posebnost naše aplikacije je možnost sočasnega prikaza vsebine dveh datotek, s čimer lahko primerjamo razlike, ki so nastale med pretvorbo. Aplikacijo smo testirali s slikami, ki smo jih ustvarili z ustreznim programskim orodjem. S pomočjo aplikacije smo ugotovili, da lahko pride pri pretvorbi med različnimi vektorskimi formati do izgub oz. sprememb podatkov, in s tem potrdili osrednjo raziskovalno hipotezo diplomske naloge. Našo aplikacijo bi lahko v prihodnje seveda še izboljšali, predvsem s tem, da bi ji dodali podporo za pretvorbo več vektorskih formatov. Prav tako bi lahko vključili tudi dodatne parametre za pretvorbo med formati. 48

63 LITERATURA [1] Guid, N. Računalniška grafika. Maribor: Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko, [2] What is the Difference Between 2D and 3D. Dostopno na: [ ]. [3] 2D and 3D Computer Graphics. Dostopno na: [ ]. [4] Ryan, D.L. History of Computer Graphics. Bloomington: AuthorHouse, [5] 2d and 3d Computer Graphics. Dostopno na: [ ]. [6] Raster Graphic. Dostopno na: [ ]. [7] Sitar, Š. Rastrska in Vektorska Grafika. Univerza v Ljubljani. Dostopno na: [ ]. [8] Kozmus, M. LASTNOSTI BITNIH SLIK. Dostopno na: osti-bitnih-slik/ [ ] [9] Mohammed, L.A. CAD/CAM. Dostopno na: [ ]. [10] Wikipedia. Vector graphics. Dostopno na: [ ]. [11] Vector Graphic. Dostopno na: [ ]. [12] Kozmus, M. VEKTORSKE SLIKE. Dostopno na: 49

64 orske-slike/ [ ]. [13] When to Use Vector or Raster Graphics. Dostopno na: [ ]. [14] Uses For Vector Images. Dostopno na: [ ]. [15] Acebedo, E. Advantages in Using Vector Graphics in Designing. Dostopno na: [ ]. [16] Turk, Ž. Opisna geometrija. Dostopno na: [ ]. [17] Gimp navodila. Uvod. Dostopno na: [ ]. [18] Dostopno na: [ ]. [19] Šumrada, R. Grafične baze podatkov. UL, FGG, Oddelek za geodezijo. Dostopno na: ftp://ftp.fgg.uni-lj.si/sendable/geodezija%20- %20GIS/TUN%20GIS/predstavitve/grafika/Grafika%20-%20%20pretvorbe.pdf [ ]. [20] Drobne, S., Podobnikar, T. Vektorizacija. Univerza v Ljubljani. Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Dostopno na: [ ]. [21] Wikipedia. Vectorization (image tracing). Dostopno na: [ ]. [22] PostScript. Dostopno na: [ ]. 50

65 [23] Wikipedia. PostScript. Dostopno na: [ ]. [24] Taft, E., Chernicoff, S., Rose, C. PostScript. Language reference. Third Edition. Dostopno na: [ ]. [25].PS File Extension Dostopno na: [ ]. [26] Postscript Dostopno na: [ ]. [27] Encapsulated PostScript File Format Specification. Version Dostopno na: [ ]. [28] Bear, J.H. EPS or.eps Dostopno na: [ ]. [29] The EPS file format Dostopno na: [ ]. [30] Standard ECMA 388. Open XML Paper Specification Dostopno na: [ ]. [31] What is XPS? Dostopno na: [ ]. [32] Ucamco. The Gerber File Format Specification. Dostopno na: [ ]. [33] The Computer Graphics Metafile (CGM). Dostopno na: [ ]. [34] Computer Graphics Metafile (CGM). Dostopno na: 51

66 [ ]. [35] WebCGM 2.1. W3C Recommendation Dostopno na: [ ]. [36] VML Introduction Dostopno na: [ ]. [37] Smith, A. VML - Vector Graphics on the Internet. Dostopno na: [ ]. [38] Vector Markup Language (VML). World Wide Web Consortium Dostopno na: [ ]. [39] Wikipedia. HPGL. Dostopno na: [ ]. [40].VML File Extensions Dostopno na: [ ]. [41] AN INTRODUCTION TO HP-GL/2 GRAPHICS. Dostopno na: [ ]. [42] The HP-GL/2 and HP RTL Reference Guide 2nd Edition Dostopno na: [ ]. [43] WMF File Extension Dostopno na: [ ]. [44] Windows Metafile Format. 1 Introduction. Dostopno na: [ ]. [45] Microsoft Windows Metafile File Format Summary. Dostopno na: [ ]. [46] Rouse, M. EMF (Enhanced MetaFile) Dostopno na: 52

67 [ ]. [47] Wikipedia. Windows Metafile. Dostopno na: [ ]. [48].CDR File Extension Dostopno na: [ ]. [49] File Formats. Dostopno na: s.htm [ ]. [50] Prokoudine, A. Support for Corel DRAW files in free software gets another chance Dostopno na: [ ]. [51] EPS vs AI. Dostopno na: [ ]. [52] Adobe Illustrator File Format Summary. Dostopno na: [ ]. [53] SWF FILE FORMAT SPECIFICATION VERSION Dostopno na: /swf-file-format-spec.pdf [ ]. [54].SWF File Extension Dostopno na: [ ]. [55] Wikipedia. Portable Document Format. Dostopno na: [ ]. [56] Portable Document Format (PDF) Dostopno na: [ ]. [57] About Adobe PDF. Dostopno na: [ ]. 53

68 [58] Document management Portable document format Part 1: PDF Dostopno na: s/pdf32000_2008.pdf [ ]. [59] FDA PORTABLE DOCUMENT FORMAT (PDF) SPECIFICATIONS. Version Dostopno na: nrequirements/electronicsubmissions/ucm pdf [ ]. [60] SVG. Dostopno na: [ ]. [61] An SVG Primer for Today's Browsers. W3C Working Draft Dostopno na: [ ]. [62] SVG 1.1 (Second Edition). 1 Introduction Dostopno na: [ ]. [63] SVG. Dostopno na: e/c_categories/svg/page.php [ ]. [64] SVG Example. Dostopno na: [ ]. [65] SVG 1.1 (Second Edition). 7 Coordinate Systems, Transformations and Units Dostopno na: [ ]. [66] Jenkov, J. SVG Coordinate System. Dostopno na: [ ]. [67] SVG 1.1 (Second Edition). 9 Basic Shapes Dostopno na: [ ]. [68] SVG <text>. Dostopno na: 54

69 [ ]. [69] SVG <path>. Dostopno na: [ ]. [70] SVG 1.1 (Second Edition). 8 Paths Dostopno na: [ ]. [71] List of vector graphics markup languages Other 2D vector formats. Dostopno na: [ ]. [72] Vector Image File Types. Dostopno na: [ ]. [73] List of vector graphics markup languages 3D vector formats. Dostopno na: [ ]. [74] e-rid. Inkscape navodila. Dostopno na: [ ]. [75] Features of Inkscape. Dostopno na: [ ]. [76] Perc, D. Priročnik za uporabo programa Inkscape. Dostopno na: [ ]. [77] File Formats and Compression. Dostopno na: [ ]. [78] Murray, J. D., vanryper, William. Encyclopedia of Graphics File Formats. Chapter 9. Data Compression. Dostopno na: [ ]. [79] History of Lossless Data Compression Algorithms The Rise of Deflate. Dostopno na: 55

70 orithms#the_rise_of_deflate/ [ ]. [80] sk1 Project. UniConvertor. Dostopno na: [ ]. [81] What is Visual Studio?. Dostopno na: [ ]. [82] What is Visual Studio?. Dostopno na: [ ]. [83] PDF Component Comparison Chart. Dostopno na: [ ]. [84] ABCpdf.NET. Dostopno na: [ ]. [85] Aspose.Pdf for.net. Dostopno na: [ ]. [86] Home of PDFsharp and MigraDoc Foundation. Dostopno na: [ ]. 56

71 57

72 58

73 59