En este artículo el lector conocerá sobre gráfico vectorial,  elementos que son recursos indispensables que se utilizan para realizar diseños por el uso de líneas y figuras geométricas. No dejes de leer le será de gran utilidad.

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Gráfico vectorial

El vocablo vectorial se emplea por lo general en actividades de diseño para concretar un tipo de gráficos que cuenta con dos dimensiones que se producen a través de una PC y un software específico para ello, en una manera de producir gráficos que resulten con calidad.

Una imagen vectorial es una figura digital que se forma a partir de objetos geométricos dependientes, tales como: segmentos, polígonos, arcos, muros y otros, y cada uno es delimitado por atributos matemáticos de forma, de posición, como es el caso de un círculo de color, que estaría determinado por la posición de su centro, su radio, el grosor de líneas y su tono.

El término vector cuenta con varias connotaciones, todo depende del tema a que se aplique, por ejemplo: geometría, física, matemáticas, al referirse a diseño e ilustración por un computador precisa la forma de cómo un gráfico o dibujo se puede llegar a producir, entonces un gráfico vectorial representa una imagen digital plasmada por distintos elementos geométricos independientes.

Se tiene que cada uno de los elementos definidos por parámetros matemáticos tales como la forma, la posición, el color, el tipo y el grosor del contorno, entre muchos otros aspectos forman parte de los elementos propios de los gráficos vectoriales.

El gráfico vectorial, se trata de formatos absolutamente diferentes a los gráficos de mapas de bits, igualmente conocidos matriciales que están elaborados por pixeles.

Los vectores cuentan con una ventaja sobre los pixeles de ser escalables, lo que significa que éstos pueden incrementar su tamaño, y mantener siempre su calidad original, es un aspecto que no sucede con los gráficos a b.

También poseen otras distinción considerable, es que estos dos tipos de imágenes digitales contiene aspectos propios  del peso, lo que nos da a entender que los vectoriales son únicamente parámetros matemáticos, que por lo general son menos pesados que una imagen rasterizada o conocida de píxeles.

Le invitamos a conocer el siguiente artículo Qué son los pixeles, tema relacionado a el presente artículo.

Igualmente es importante señalar que los gráficos vectoriales se pueden convertir mediante el proceso de rotar, estirar, distorsionar o mover, se realiza de una forma fácil, y no requiere de mucha memoria el equipo.

Pero, todos los gráficos vectoriales o vectorizados tienen que ser convertidos a pixeles una vez que se muestran en una pantalla, o se imprimen los píxeles que muestran degradación de la calidad al incrementar el tamaño.

Los gráficos vectoriales son imágenes que se realizan con segmentos de línea, que se conectan por nodos y como resultado de un promedio sobre las dos tangentes creadas por los nodos o los llamados puntos de control.

Los vectores pueden presentarse en formas curvas o rectas, de acuerdo a como lo indiquen los manejadores que se inician de los nodos, los manejadores son elementos que funcionan para controlar la intensidad de las curvas y la dirección hacia donde se dirigen los segmentos.

En la actualidad los PC traducen los gráficos vectoriales a mapas de bits, con el fin de mostrarlos en la pantalla una vez que se encuentran elaborados por píxeles.

Historia

A partir de la aparición del computador en los años 1950 hasta los años 1980, se empleaban un sistema vectorial que producen gráficos que es muy distinto a los que se tienen en épocas actuales.

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En el sistema denominado caligráfico, el rayo electrónico del tubo compuesto por rayos catódicos de la pantalla, eran dirigidos únicamente para diseñar las figuras que se requerían, segmento de línea por segmento de línea, por lo que la pantalla quedaba en tono negro.

Era un proceso que ocurría repetidamente a gran rapidez con el fin de alcanzar una imagen que estuviera libre de interrupciones, se trataba de un sistema que acedia ver imágenes estáticas y en movimiento con buena resolución, sin necesidad de utilizar una gran porción de memoria de rasterización.

Lo que permitía que la secuencia de imágenes arrojará como que si estaban en movimiento, de hecho lograron que se agitaran cambiando únicamente ciertos vocablos del gráfico en su correspondiente display file, esos monitores establecidos en vectores igualmente eran conocidos como monitores X-Y, (X-Y displays).

Cuenta la historia que los primeros vectores se emplearon en el proceso de visualizar imágenes, fue llevada a cabo por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos.

Aparecen registros que indican que el sistema de generación de gráficos a través de la utilización de vectores se usó hasta el año 1999 en el control aéreo, y existe la posibilidad que se continúe empleado en diferentes sistemas militares.

El científico en computación y pionero de Internet, Ivan Edward Sutherland, utilizó en el año 1963, este sistema en la TX-2 para desarrollar su programa Sketchpad en el MIT Lincoln Laboratory.

Los sucesivos sistemas de representación gráfica vectorial, contenían la GT40 de Digital; para ese entonces hubo una consola conocida como Vectrex, la que utilizaba gráficos vectoriales para representar videojuegos tales como: Asteroids y Space Wars, además de los equipos conocidos como Tektronix 4014, los que tenían la capacidad de producir imágenes vectoriales veloces.

A través del curso de la historia, el vocablo vector se ha empleado regularmente en el ámbito de gráficos de dos dimensiones generados por un ordenador, es una de la formas que un especialista en diseñar tiene para crear imágenes con previa visualización rasterizada.

Igualmente se pueden utilizar en textos, en multimedia y la creación de escenas 3D, actualmente todos los programas están diseñados con modelado en 3D para utilizar técnicas modernas que ejecuten gráficos vectoriales en 2D, en el caso de los plotter utilizados en dibujo técnico, continúan diseñando o dibujando vectores directo al papel.

Figuras geométricas básicas

Entre las figuras geométricas elementales con que cuentan se encuentran:

  • Líneas y polilíneas.
  • Círculos y elipses.
  • Bezigonos.
  • Polígonos.
  • Curvas de Bézier.
  • Texto, por lo general True Type, o tipografía que use curvas de Bézier.

Estas figuras ante señaladas no contienen otros tipos de curvas como las conocidas: spline de Catmull-Rom, NURBS, que funcionan para otro tipo de aplicaciones.

Por lo general a las imágenes de mapa de bits, se les denomina formatos primitivos, visto desde un aspecto conceptual, debido a que su forma de guardar la data en píxeles no admite la flexibilidad que se tiene con una imagen vectorial.

Aplicaciones

En este segmento se mencionan las principales aplicaciones que brindan los gráficos vectoriales, iniciamos con:

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Generación de gráficos

En este aspecto los gráficos vectoriales son empleados para crear logos de acuerdo a la preferencia del cliente, los más populares son los elaborados para producir escenas en 3D.

Diseño animación e ilustración

En estos tiempos modernos se puede conocer que gran parte de ambientes que lucen en tercera dimensión, son formados por gráficos vectoriales mostrando diferentes tipos de aplicaciones, igualmente se utilizan para realizar animaciones 2D en diseño web, debido a su sencillez para emplear y además de su escaso peso.

Documentos digitales

Este tipo de documento acepta la descripción gráfica de un documento digital, sin representar pérdida en la calidad de la imagen por realizar aplicaciones o modificaciones de su forma.

Lenguajes de descripción de documentos

Los gráficos vectoriales tienen la capacidad de detallar el entorno de un documento independiente de la resolución que ofrezca el dispositivo de salida, entre los formatos más populares se encuentran PostScript y PDF, lo que suele ser distinto de las imágenes matriciales, que se pueden observar e imprimir sin la pérdida de resolución.

Videojuegos

Las aplicaciones por lo general se usan para producir ambientes virtuales compuestos de tres dimensiones.

Tipografía

Los archivos tipográficos en su gran mayoría emplean imágenes vectoriales, siendo los formatos más conocidos como: TrueType, PostScript y OpenType.

Internet

Los gráficos vectoriales, que aparecen en el World Wide Web, por lo general son formatos abiertos conocidos como VML y SVG, o también que es formato propietario, éstos se pueden ver con la herramienta Adobe Flash Player.

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Formatos gráficos vectoriales

En este párrafo les mostraremos los principales formatos de gráficos vectoriales, a saber se mencionan los siguientes:

  • SWF Adobe flash, empleado para gráficos y animaciones 2D para Internet.
  • AI Adobe Ilustrator, utilizado para gráficos e ilustraciones dirigidas para web e impresión.
  • CDR Corel Draw,  se usa por lo general para diseñar y autoeditar impresos.
  • PDF Adobe Acrobat, se emplea para intercambio de documentos y flujo de actividades, es un formato gráfico formado por vectorial y  mapa de bits, este formato de documento portátil creado por Adobe System, ofrece una gran ventaja, la capacidad de absorber fuentes, teniendo la posibilidad de compartir archivos con una apariencia en PC y,  sistemas operativos opuestos entre sí.
  • Post Script, normalmente usado para impresión de intercambio de archivos.
  • SVG, es un formato creado especialmente por Adobe para diseñar gráficos bidimensionales estáticos o animados, siendo uno de los formatos vectoriales que generalmente se transforman en estándar, porque no requieren de plugins para poder reproducirse en gran parte de los navegadores web, salvo en Internet Explorer.
  • EPS, acrónimo de PostScript encapsulado, parecido al formato WMF y EMF, se refiere a un formato de gráfico vectorial, que acepta incluir mapas de bits y metadatos lo que hace amigable su utilización.
  • VMF, Acrónimo de Windows MetaFile o metarchivo de Windows, es un formato de gráfico vectorial que permite añadir mapas de bits con 16 bits, de la misma manera como lo ofrece el formato PostScript.
  • EMF, Acrónimo de Enhanced Metafile, es la evolución del formato WMF que utilizaba hasta 32 bits.
  • AI, se refiere a la extensión de los archivos vectoriales creados a partir de Adobe Ilustrator.
  • CDR, se trata de la extensión de los archivos vectoriales creado con Corel Draw.
  • SWF, se refiere a la extensión de los archivos compilados con Adobe Flash.

Cabe mencionar como un aspecto relevante, que las fotografías no se pueden vectorizar sin que tengan una pérdida significativa en la calidad de la imagen, motivo por lo que se sugiere utilizar formatos de píxeles: jpeg, png, tiff, entre otros.

Impresión

Un aspecto importante que tienen las imágenes vectoriales, es que al momento de la impresión, debido a que tienen posibilidades de escalarlas e incrementar su ilustración de una manera ilimitada, se plasma bajo un sistema de buena calidad, capaz de ser modificado sin presentar cambios relevantes.

Siendo un ejemplo en particular, que se puede tomar el mismo logo que ha sido vectorizado, para ser impreso en una tarjeta personal, y además ampliar y volver a imprimir para ser colocado en una valla, conservando en las dos imágenes el nivel de calidad, los casos más famosos de formato de documentos que imprimen son los de PDF y PostScript.

También se pueden observar la aplicación de los gráficos vectoriales cuando se imprimen en plotter de corte, o impresoras especiales de corte de vinilo, diseñadas con tonos de color en algunas de sus partes y en un archivo digital.

Son imágenes que se elaboran desde la práctica de vectores, interpretados por el plotter como líneas delimitadas justo por donde pasará la cuchilla encargada de cortar el material, lo que es ampliamente utilizado por profesionales de la rotulación y decoración en áreas planas o carrocerías de automóviles.

Ventajas y desventajas

Los gráficos vectoriales, igualmente ofrecen ventajas y desventajas, todo va a depender de cada caso específico, comenzamos con las ventajas:

Hablando de situaciones particulares, se puede mencionar que las imágenes vectoriales necesitan menos espacio para su almacenamiento en comparación con un mapa bits, las imágenes ejecutadas por colores planos o con degradados simples tienden a ser más posibles para ser vectorizadas.

En cuanto a las ventajas que ofrece se tiene que en cuanto menos poca cantidad de información para crear la imagen, el tamaño del archivo también será menor; entonces dos imágenes que tengan tamaños de presentación diferentes, pero, con la información vectorial idéntica, ocupan la misma cantidad de almacenamiento.

Otras de las ventajas es que estas imágenes no pierden la calidad una vez que son redimensionadas, en sus inicios se puede escalar una imagen vectorial de manera ilimitada; cuando se trata de imágenes matriciales, se llega a un nivel en el que se nota claramente que la imagen está formada por píxeles, por lo que se debe tener cuidado con eso.

Igualmente ofrece que los objetivos definidos por vectores se pueden almacenar y modificar en cualquier momento.

Muchos formatos de gráficos vectoriales aceptar animación, la que se ejecuta de una manera fácil a través de procesos elementales como es la traslación o rotación, y además no necesitan un cúmulo de información, debido a que el trabajo es reubicar las coordenadas de los vectores en nuevos puntos en los ejes x, y z, especialmente en las imágenes de 3D, ejecuta una función constante.

Ahora hablando de desventajas, los gráficos vectoriales, por lo general no son adecuados para codificar fotografías o vídeos realizados en ambientes reales como por ejemplo fotografías de la naturaleza, sin embargo, ciertos formatos aceptan una composición mixta es decir vector y mapa bits, se debe tener en cuenta que absolutamente todas las cámaras fotográficas digitales guardan las imágenes en mapa de bits.

Entre otras desventajas se tiene que la información que describen el gráfico vectorial, deben ser procesados, lo que significa que el computador debe tener suficiente potencia para poder ejecutar cálculos importantes para crear una imagen finalmente.

En el caso que el volumen de la información es abundante, se puede  convertir en lenta por la muestra de la imagen en la pantalla, inclusive si se está trabajando con imágenes de menor tamaño.

Igualmente aunque se hagan esfuerzos en construir una imagen con gráficos vectoriales, su visualización en la pantalla, así como en la gran mayoría de diferentes sistemas de impresión, tiene que llevar a píxeles.

Diferencia entre imágenes gráficos vectorial y mapa de bits

Los gráficos vectoriales son elementos indispensables para diseñar, por lo que es importante conocer las diferencias existentes entre gráficos vectoriales y mapa de bits.

  • El gráfico  vectorial, se refieren a gráficos con niveles de iconos bajos, abstractos: con esquemas, flujogramas, diagramas, entre otros, emplean elementos visuales como líneas, flechas y recuadros que fácilmente pueden combinarse con texto.
  • El gráfico  vectorial pueden integrar textos sintéticos y configurar gráficos bimedia.
  • Contienen fórmulas matemáticas que producen un conjunto de vectores, su diseño está basado en líneas y figuras geométricas.
  • Por lo general, emplean una paleta de diferentes tonos reducida de colores que se diferencian claramente entre ellos.
  • Los gráficos vectorial son imágenes que se crean especialmente con un objetivo didáctico.

Mientras que las imágenes de mapas de bits, son imágenes con gran nivel de iconos, lucen realistas, y precisas, tales como: fotografías, bocetos, figurativas, ilustraciones, artes plásticas entre otros.

  • Las imágenes de mapas de bits, no utilizan texto, a no ser que esté contenido dentro del dibujo o fotografía, además tienen una matriz de píxeles.
  • Por lo general, emplean paletas cromáticas complejas con millones de tonos de colores.
  • Las imágenes de mapas de bits, tiene como función didáctica elementos  accidentales, lo que quiere decir que se basa en ilustrativa, el usuario las relaciona caprichosamente con cierto concepto.

Importancia de gráficos vectorial

La elaboración de imágenes creadas con gráficos vectoriales, representan importancia tales como:

  • Las imágenes obtenidas a partir de la aplicación de gráficos vectorial, muestran imágenes vectoriales que no pierden la calidad cuando se emplean escalas.
  • Las imágenes de gráfico vectorial, generalmente no necesitan de mucho espacio en el disco para ser almacenadas.
  • Se pueden guardar y modificar de forma sencilla.
  • El proceso para crear imágenes en gráficos vectoriales es simple y práctico, los vectores se ejecutan mediante formas geométricas.