הנושאים החמים
במאמר זה נלמד על נקודות וקטוריות, שהן אבני הבניין של צורות בגרפיקה ממוחשבת. דמיינו לעצמכם ציורים על מסך מחשב או מדפיסים אותם על נייר. הקווים, הקימורים והצורות שאתה רואה מורכבים מנקודות זעירות הנקראות נקודות וקטוריות. בואו לצלול פנימה ולגלות עליהם עוד!
א.
סוגי קבצי וקטור מזוהים:
כשמדובר בשמירה או שיתוף של ציורים או עיצובים, ישנם סוגים שונים של קבצים המשמשים לוקטורים. אלה כוללים SVG, AI, EPS ו-PDF. לכל אחד מסוגי הקבצים הללו יש תכונות ושימושים מיוחדים משלו.
SVG (Scalable Vector Graphics = גרפיקה וקטורית ניתנת להרחבה):
קבצי SVG הם כמו ניירות קסם למחשבים. הם מכילים הוראות כיצד לצייר צורות באמצעות נקודות וקטוריות. הדבר הגדול בקובצי SVG הוא שאתה יכול להגדיל או להקטין מבלי לאבד פרטים. זה בדיוק כמו שיש תמונה שיכולה להימתח או להתכווץ כמה שאתה רוצה!
AI (Adobe Illustrator = אדובי אילוסטרייטור):
קבצי AI דומים לקובצי SVG, אך הם נוצרו במיוחד עבור תוכנית בשם Adobe Illustrator. תוכנית זו היא כמו כלי סופר ציור בו משתמשים אמנים כדי ליצור עיצובים מדהימים. קובצי AI שומרים את כל המידע על הצורות והצבעים המשמשים בגרפיקה.
EPS (Encapsulated PostScript = מובלע מ-PostScript):
קבצי EPS הם כמו מיכלים מיוחדים לוקטורים. הם משמשים כאשר אתה רוצה לשתף את יצירות האמנות שלך עם אנשים אחרים שאולי אין להם את אותה תוכנית ציור כמוך. ניתן לפתוח קבצי EPS בתוכניות רבות ושונות, מה שמקל על שיתוף היצירות המגניבות שלך.
PDF (Portable Document Format = פורמט מסמך נייד):
קבצי PDF הם קצת כמו שפה אוניברסלית למסמכים. הם יכולים להכיל כל מיני דברים, כולל ציורים וקטוריים. כאשר אתה שומר ציור כ-PDF, קל לשתף אותו עם אחרים, והם יכולים לצפות בו במחשבים, בטאבלטים שלהם, או אפילו להדפיס אותו.
ב.
ההבדל בין סוגי קבצים וקטוריים:
ההבדל העיקרי בין סוגי הקבצים הללו הוא האופן שבו הם מאחסנים ומטפלים במידע על הוקטורים. חלקם טובים יותר למטרות ספציפיות, כמו שיתוף קבצים, בעוד שאחרים מתאימים יותר ליצירות אמנות מקצועיות. כעת, הבה נעבור להבנת שני סוגי הבסיסים לוקטורים: Bezier ו-Spline.
1. בזייר:
בזייר נקרא על שמו של מתמטיקאי חכם בשם פייר בזייר. הוא המציא דרך מיוחדת ליצור עקומות חלקות באמצעות מתמטיקה. עקומות בזייר יכולות להיות משני סוגים:
1.1. בזייר מרובע:
דמיינו לעצמכם ציור ריבוע על פיסת נייר. כדי שזה ייראה מעוקל, אנחנו צריכים ארבע נקודות וקטוריות. נקודות אלו שולטות בצורת העקומה. על ידי הזזתם, נוכל ליצור סוגים שונים של קווים מעוקלים, כמו עיגולים, אליפסות או קווים גליים, גופנים בפורמט TrueType משתמשים בשיטה זו כדי ליצור גליפים וקטוריים, כמו כן, תוכנות אדובי השונות משתמשות בפורמט זה כדי ליצור איורים וקטוריים.
1.2. בזייר מעוקב:
בזייר מעוקב הוא כמו גרסה מהודרת יותר של בזייר המרובע. במקום ארבע נקודות, אנו משתמשים בשתיים נוספות כדי להפוך אותו לגמיש במיוחד. עם שש הנקודות הללו, נוכל ליצור עקומות מורכבות עוד יותר, כמו לולאות, פיתולים או אפילו צורות הדומות לבעלי חיים או חפצים, גופנים בפורמט PostScript משתמשים בשיטה זו כדי ליצור גליפים וקטוריים.
גופנים בפורמט OpenType יכולים להשתמש בשני סוגי הבזייר, אם כי נפוץ יותר להשתמש בבזייר מעוקב, הואיל וגופני TrueType השתכללו עם השנים, ומכילים כבר את כל הרחבות פורמט OpenType, ואדובי שתומכת בשיטת PostScript יותר מתחברת לגופני OpenType. תוכלו להמשיך לקרוא כאן הרחבה על שני פורמטי הגופנים.
2. ספליין:
ספליין נקרא על שם מתמטיקאי חכם אחר, אייזק שנברג. עקומות ספליין משמשות גם ליצירת צורות חלקות, אבל הן פועלות קצת אחרת מאשר עקומות בזייר.
עקומות ספליין יכולות להיות משלשה סוגים:
2.1. Spline רגיל:
ספליין רגיל הוא כמו שרשרת העשויה מנקודות וקטוריות. כל נקודה מתחברת בצורה חלקה לשנייה, ויוצרת עקומה. כאשר אתה מזיז נקודה אחת, כל העקומה מתכווננת בהתאם. קווים רגילים מעולים ליצירת צורות עם קימורים ארוכים וזורמים, כמו גלים או גבעות.
2.2. Spline B:
Spline B הוא כמו שילוב של splines רגיל וקווים ישרים. זה מאפשר לך ליצור צורות בעלות פינות חלקות וחדות כאחד. עם Spline B, יש לך יותר שליטה על צורת העקומה, ואתה יכול לעשות עיצובים מעניינים וייחודיים באמת.
2.3. O-spline:
O-spline, הידוע גם בשם Overhauser spline, הוא סוג של עקומת ספליין המשמשת בגרפיקה ממוחשבת ועיצוב בעזרת מחשב (CAD). הוא נקרא על שם יוצרו, טום נ.טי אוברהאוזר, O-splines הם וריאציה של עקומות ספליין המציעות שליטה נוספת על צורת העקומה.
ולסיום נכתוב קצת על נתונים וקטוריים, כמה מושגי יסוד בכל הנושא:
א. נקודות:
נקודות הן סוג הנתונים הווקטור הפשוט ביותר ומייצגות קואורדינטה בודדת במרחב דו מימדי. הם משמשים לעתים קרובות כאבני בניין לצורות מורכבות יותר, חיבור של שתי נקודות יצור קווים.
ב. - ג. קווים ישרים ועקומות:
קווים נוצרים על ידי חיבור שתי נקודות. יש להם נקודת התחלה ונקודת סיום ויכולים להיות ישרים (קווים ישרים) או מעוקלים (עקומות), חיבור של שני קווים יצור את אחד משלושת הסוגים להלן.
ד. קווי פולי:
קווי פולי (Polylines) הם סדרה של מקטעי קו מחוברים. הם מורכבים ממספר נקודות המחוברות בסדר מסוים ליצירת נתיב מתמשך. קווי פולי יכולים להיות פתוחים (עם נקודות קצה) או סגורים (יוצרים צורה), קווי פולי חייבים להיות ישרים ללא שימוש בעקומות, אין שם מיוחד לקו שהוא רק עם עקומות (ההפך מקו פולי).
ה. מצולעים:
מצולעים הם צורות סגורות שנוצרות על ידי חיבור מקטעי קו מרובים, מצולעים הינם קווי פולי שנסגרים. הם מורכבים משלוש נקודות או יותר המחוברות בסדר מסוים. מצולעים יכולים להיות סדירים (כל הצלעות והזוויות שוות) או לא סדירים (צלעות וזוויות משתנות).
ו. נתיבים:
נתיבים הם רצף של עקומות וקווים מחוברים. הם יכולים להיות מורכבים מסוגי נתונים וקטוריים שונים, כולל קווים, עקומות וקשתות. נתיבים משמשים להגדרת צורות מורכבות והם משמשים בדרך כלל ביצירות אמנות דיגיטליות ועיצוב גרפי, נתיבים יכולים להישאר פתוחים ויכולים להיסגר.
ז. עקומות בזייר:
עקומות בזייר הן ייצוג מתמטי של עקומות. הם מוגדרים על ידי נקודות בקרה הקובעות את הצורה והכיוון של העקומה. ניתן להשתמש בעיקולי Bezier ליצירת קווים וצורות חלקים ומעוקלים, ויש שני סוגי בזייר כמו שנכתב למעלה.
ח. עקומות ספליין:
עקומות ספליין (Splines) הם עקומות חלקות שעוברות דרך קבוצה של נקודות בקרה. הם מספקים גמישות ושליטה רבה יותר על הצורה בהשוואה לעקומות בזייר. Splines משמשים בדרך כלל ליצירת צורות אורגניות וזורמות.
לסיכום:
א.
סוגי קבצי וקטור מזוהים:
כשמדובר בשמירה או שיתוף של ציורים או עיצובים, ישנם סוגים שונים של קבצים המשמשים לוקטורים. אלה כוללים SVG, AI, EPS ו-PDF. לכל אחד מסוגי הקבצים הללו יש תכונות ושימושים מיוחדים משלו.
SVG (Scalable Vector Graphics = גרפיקה וקטורית ניתנת להרחבה):
קבצי SVG הם כמו ניירות קסם למחשבים. הם מכילים הוראות כיצד לצייר צורות באמצעות נקודות וקטוריות. הדבר הגדול בקובצי SVG הוא שאתה יכול להגדיל או להקטין מבלי לאבד פרטים. זה בדיוק כמו שיש תמונה שיכולה להימתח או להתכווץ כמה שאתה רוצה!
AI (Adobe Illustrator = אדובי אילוסטרייטור):
קבצי AI דומים לקובצי SVG, אך הם נוצרו במיוחד עבור תוכנית בשם Adobe Illustrator. תוכנית זו היא כמו כלי סופר ציור בו משתמשים אמנים כדי ליצור עיצובים מדהימים. קובצי AI שומרים את כל המידע על הצורות והצבעים המשמשים בגרפיקה.
EPS (Encapsulated PostScript = מובלע מ-PostScript):
קבצי EPS הם כמו מיכלים מיוחדים לוקטורים. הם משמשים כאשר אתה רוצה לשתף את יצירות האמנות שלך עם אנשים אחרים שאולי אין להם את אותה תוכנית ציור כמוך. ניתן לפתוח קבצי EPS בתוכניות רבות ושונות, מה שמקל על שיתוף היצירות המגניבות שלך.
PDF (Portable Document Format = פורמט מסמך נייד):
קבצי PDF הם קצת כמו שפה אוניברסלית למסמכים. הם יכולים להכיל כל מיני דברים, כולל ציורים וקטוריים. כאשר אתה שומר ציור כ-PDF, קל לשתף אותו עם אחרים, והם יכולים לצפות בו במחשבים, בטאבלטים שלהם, או אפילו להדפיס אותו.
ב.
ההבדל בין סוגי קבצים וקטוריים:
ההבדל העיקרי בין סוגי הקבצים הללו הוא האופן שבו הם מאחסנים ומטפלים במידע על הוקטורים. חלקם טובים יותר למטרות ספציפיות, כמו שיתוף קבצים, בעוד שאחרים מתאימים יותר ליצירות אמנות מקצועיות. כעת, הבה נעבור להבנת שני סוגי הבסיסים לוקטורים: Bezier ו-Spline.
1. בזייר:
בזייר נקרא על שמו של מתמטיקאי חכם בשם פייר בזייר. הוא המציא דרך מיוחדת ליצור עקומות חלקות באמצעות מתמטיקה. עקומות בזייר יכולות להיות משני סוגים:
1.1. בזייר מרובע:
דמיינו לעצמכם ציור ריבוע על פיסת נייר. כדי שזה ייראה מעוקל, אנחנו צריכים ארבע נקודות וקטוריות. נקודות אלו שולטות בצורת העקומה. על ידי הזזתם, נוכל ליצור סוגים שונים של קווים מעוקלים, כמו עיגולים, אליפסות או קווים גליים, גופנים בפורמט TrueType משתמשים בשיטה זו כדי ליצור גליפים וקטוריים, כמו כן, תוכנות אדובי השונות משתמשות בפורמט זה כדי ליצור איורים וקטוריים.
1.2. בזייר מעוקב:
בזייר מעוקב הוא כמו גרסה מהודרת יותר של בזייר המרובע. במקום ארבע נקודות, אנו משתמשים בשתיים נוספות כדי להפוך אותו לגמיש במיוחד. עם שש הנקודות הללו, נוכל ליצור עקומות מורכבות עוד יותר, כמו לולאות, פיתולים או אפילו צורות הדומות לבעלי חיים או חפצים, גופנים בפורמט PostScript משתמשים בשיטה זו כדי ליצור גליפים וקטוריים.
גופנים בפורמט OpenType יכולים להשתמש בשני סוגי הבזייר, אם כי נפוץ יותר להשתמש בבזייר מעוקב, הואיל וגופני TrueType השתכללו עם השנים, ומכילים כבר את כל הרחבות פורמט OpenType, ואדובי שתומכת בשיטת PostScript יותר מתחברת לגופני OpenType. תוכלו להמשיך לקרוא כאן הרחבה על שני פורמטי הגופנים.
2. ספליין:
ספליין נקרא על שם מתמטיקאי חכם אחר, אייזק שנברג. עקומות ספליין משמשות גם ליצירת צורות חלקות, אבל הן פועלות קצת אחרת מאשר עקומות בזייר.
עקומות ספליין יכולות להיות משלשה סוגים:
2.1. Spline רגיל:
ספליין רגיל הוא כמו שרשרת העשויה מנקודות וקטוריות. כל נקודה מתחברת בצורה חלקה לשנייה, ויוצרת עקומה. כאשר אתה מזיז נקודה אחת, כל העקומה מתכווננת בהתאם. קווים רגילים מעולים ליצירת צורות עם קימורים ארוכים וזורמים, כמו גלים או גבעות.
2.2. Spline B:
Spline B הוא כמו שילוב של splines רגיל וקווים ישרים. זה מאפשר לך ליצור צורות בעלות פינות חלקות וחדות כאחד. עם Spline B, יש לך יותר שליטה על צורת העקומה, ואתה יכול לעשות עיצובים מעניינים וייחודיים באמת.
2.3. O-spline:
O-spline, הידוע גם בשם Overhauser spline, הוא סוג של עקומת ספליין המשמשת בגרפיקה ממוחשבת ועיצוב בעזרת מחשב (CAD). הוא נקרא על שם יוצרו, טום נ.טי אוברהאוזר, O-splines הם וריאציה של עקומות ספליין המציעות שליטה נוספת על צורת העקומה.
הנה כמה נקודות מפתח לגבי O-splines:
1. הגדרה:
O-spline הוא עקומה חלקה המוגדרת על ידי סדרה של נקודות בקרה.
העקומה עוברת דרך נקודות הבקרה הראשונה והאחרונה, ומבטיחה שהיא מתחילה ומסתיימת בדיוק במקום שצוין.
העקומה מושפעת מנקודות בקרה שכנות, שקובעות את צורתה הכוללת.
2. בקרת צורה:
O-splines מאפשרים בקרת צורה גדולה יותר בהשוואה לסוגי spline אחרים.
על ידי התאמת המיקומים והמשקלים של נקודות הבקרה, תוכל לתפעל את העקמומיות של מקטעי העקומה.
נקודות בקרה הקרובות יותר למקטע מסוים משפיעות יותר על אותו מקטע, ומאפשרות שינויי צורה מקומיים.
3. המשכיות:
O-splines יכולים לספק רמות שונות של המשכיות בין מקטעי עקומה סמוכים.
המשכיות C0 מבטיחה שהעקומה נראית חלקה, אך השיפוע עשוי להשתנות בפתאומיות בצומת.
המשכיות C1 מבטיחה מעבר חלק עם שיפוע מתמשך בין מקטעי עקומה סמוכים.
המשכיות C2 מספקת מעבר חלק עם שיפוע מתמשך ועקמומיות בין מקטעים.
4. יישומים:
O-splines מוצאים יישומים בתחומים שונים, כולל עיצוב תעשייתי, גרפיקה ממוחשבת ו-CAD.
הם שימושיים לעיצוב צורות עם שליטה מדויקת, כגון עקומות על מרכבי מכוניות או מבנים אדריכליים מורכבים.
O-splines משמשים לעתים קרובות בתוכנת אנימציה כדי להגדיר נתיבי תנועה חלקים עבור דמויות או אובייקטים.
5. יתרונות:
O-splines מציעים גמישות רבה יותר מאשר סוגי spline אחרים על ידי מתן שליטה מקומית על צורת העקומה.
הם מאפשרים למעצבים ליצור עקומות התואמות היטב את החזון הרצוי שלהם ולבצע התאמות עדינות לפי הצורך.
O-splines יכול לספק עקומות אסתטיות ומושכות חזותית עם מעברים חלקים.
1. הגדרה:
O-spline הוא עקומה חלקה המוגדרת על ידי סדרה של נקודות בקרה.
העקומה עוברת דרך נקודות הבקרה הראשונה והאחרונה, ומבטיחה שהיא מתחילה ומסתיימת בדיוק במקום שצוין.
העקומה מושפעת מנקודות בקרה שכנות, שקובעות את צורתה הכוללת.
2. בקרת צורה:
O-splines מאפשרים בקרת צורה גדולה יותר בהשוואה לסוגי spline אחרים.
על ידי התאמת המיקומים והמשקלים של נקודות הבקרה, תוכל לתפעל את העקמומיות של מקטעי העקומה.
נקודות בקרה הקרובות יותר למקטע מסוים משפיעות יותר על אותו מקטע, ומאפשרות שינויי צורה מקומיים.
3. המשכיות:
O-splines יכולים לספק רמות שונות של המשכיות בין מקטעי עקומה סמוכים.
המשכיות C0 מבטיחה שהעקומה נראית חלקה, אך השיפוע עשוי להשתנות בפתאומיות בצומת.
המשכיות C1 מבטיחה מעבר חלק עם שיפוע מתמשך בין מקטעי עקומה סמוכים.
המשכיות C2 מספקת מעבר חלק עם שיפוע מתמשך ועקמומיות בין מקטעים.
4. יישומים:
O-splines מוצאים יישומים בתחומים שונים, כולל עיצוב תעשייתי, גרפיקה ממוחשבת ו-CAD.
הם שימושיים לעיצוב צורות עם שליטה מדויקת, כגון עקומות על מרכבי מכוניות או מבנים אדריכליים מורכבים.
O-splines משמשים לעתים קרובות בתוכנת אנימציה כדי להגדיר נתיבי תנועה חלקים עבור דמויות או אובייקטים.
5. יתרונות:
O-splines מציעים גמישות רבה יותר מאשר סוגי spline אחרים על ידי מתן שליטה מקומית על צורת העקומה.
הם מאפשרים למעצבים ליצור עקומות התואמות היטב את החזון הרצוי שלהם ולבצע התאמות עדינות לפי הצורך.
O-splines יכול לספק עקומות אסתטיות ומושכות חזותית עם מעברים חלקים.
ולסיום נכתוב קצת על נתונים וקטוריים, כמה מושגי יסוד בכל הנושא:
א. נקודות:
נקודות הן סוג הנתונים הווקטור הפשוט ביותר ומייצגות קואורדינטה בודדת במרחב דו מימדי. הם משמשים לעתים קרובות כאבני בניין לצורות מורכבות יותר, חיבור של שתי נקודות יצור קווים.
ב. - ג. קווים ישרים ועקומות:
קווים נוצרים על ידי חיבור שתי נקודות. יש להם נקודת התחלה ונקודת סיום ויכולים להיות ישרים (קווים ישרים) או מעוקלים (עקומות), חיבור של שני קווים יצור את אחד משלושת הסוגים להלן.
ד. קווי פולי:
קווי פולי (Polylines) הם סדרה של מקטעי קו מחוברים. הם מורכבים ממספר נקודות המחוברות בסדר מסוים ליצירת נתיב מתמשך. קווי פולי יכולים להיות פתוחים (עם נקודות קצה) או סגורים (יוצרים צורה), קווי פולי חייבים להיות ישרים ללא שימוש בעקומות, אין שם מיוחד לקו שהוא רק עם עקומות (ההפך מקו פולי).
ה. מצולעים:
מצולעים הם צורות סגורות שנוצרות על ידי חיבור מקטעי קו מרובים, מצולעים הינם קווי פולי שנסגרים. הם מורכבים משלוש נקודות או יותר המחוברות בסדר מסוים. מצולעים יכולים להיות סדירים (כל הצלעות והזוויות שוות) או לא סדירים (צלעות וזוויות משתנות).
ו. נתיבים:
נתיבים הם רצף של עקומות וקווים מחוברים. הם יכולים להיות מורכבים מסוגי נתונים וקטוריים שונים, כולל קווים, עקומות וקשתות. נתיבים משמשים להגדרת צורות מורכבות והם משמשים בדרך כלל ביצירות אמנות דיגיטליות ועיצוב גרפי, נתיבים יכולים להישאר פתוחים ויכולים להיסגר.
ז. עקומות בזייר:
עקומות בזייר הן ייצוג מתמטי של עקומות. הם מוגדרים על ידי נקודות בקרה הקובעות את הצורה והכיוון של העקומה. ניתן להשתמש בעיקולי Bezier ליצירת קווים וצורות חלקים ומעוקלים, ויש שני סוגי בזייר כמו שנכתב למעלה.
ח. עקומות ספליין:
עקומות ספליין (Splines) הם עקומות חלקות שעוברות דרך קבוצה של נקודות בקרה. הם מספקים גמישות ושליטה רבה יותר על הצורה בהשוואה לעקומות בזייר. Splines משמשים בדרך כלל ליצירת צורות אורגניות וזורמות.
לסיכום:
