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벡터 그래픽스

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목차

1. 개요

벡터 그래픽스는 점, 선, 곡선과 같은 기하학적 기본 요소를 사용하여 이미지를 표현하는 컴퓨터 그래픽 방식이다. 수학적 좌표를 기반으로 하며, 파일 크기가 작고, 확대해도 품질 저하가 없는 장점이 있다. 다양한 파일 형식(SVG, WMF, EPS, PDF 등)으로 저장되며, 그래픽 디자인, GIS, CAD, 3D 그래픽스 등 다양한 분야에서 활용된다. 현대의 디스플레이와 프린터는 래스터 방식을 사용하므로, 렌더링 전에 래스터 형식으로 변환된다. 벡터 이미지를 제작하고 편집하기 위한 드로우 소프트가 있으며, 이미지 저장소에서도 벡터 이미지를 제공한다.

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벡터 그래픽스

2. 데이터 모델

벡터 그래픽스의 데이터 모델은 좌표 기하학을 기반으로 하며, 점, 선분, 다각형, 곡선 등 기본적인 기하학적 요소들로 구성된다. 예를 들어, 정사각형은 네 모서리의 위치, 또는 한 모서리의 위치, 크기, 회전 각도로 정의할 수 있다.

하나의 벡터 파일 형식으로 저장된 데이터는 다른 파일 형식으로 변환될 때 손실 없이 변환될 수 있다. 단, 변환될 파일 형식이 해당 이미지에서 사용되는 모든 기본 객체를 지원해야 한다.

2. 1. 기하학적 기본 요소

벡터 그래픽스의 논리적 데이터 모델은 좌표 기하학의 수학에 기반하며, 여기서 도형은 2차원 또는 3차원 데카르트 좌표계에서 점의 집합으로 정의된다. 즉, ''p'' = (''x'', ''y'') 또는 ''p'' = (''x'', ''y'', ''z'')로 나타낸다. 거의 모든 도형은 무한한 수의 점으로 구성되어 있기 때문에, 벡터 모델은 정점이라고 하는 중요한 점의 유한한 표본을 사용하여 지정할 수 있는 제한된 세트의 기하 기본 요소를 정의한다.

기본적인 기하 기본 요소는 다음과 같다.

  • 단일 점.
  • 두 개의 끝점으로 정의되는 선분, 중간 선의 간단한 선형 보간법을 허용한다.
  • 폴리곤 체인 또는 폴리선, 정점의 정렬된 목록으로 정의되는 연결된 선분 집합.
  • 다각형, 공간의 영역을 나타내며, 시작 정점과 끝 정점이 일치하는 폴리선인 경계로 정의된다.


다양한 더 복잡한 도형이 지원될 수 있다.

  • 매개 변수 곡선, 여기서 폴리선 또는 다각형은 정점 사이의 비선형 보간을 정의하기 위한 매개 변수로 보강되며, 여기에는 원호, 3차 에르미트 스플라인, Catmull–Rom 스플라인, 베지어 곡선 및 비지곤이 포함된다.
  • 2차원 또는 3차원의 표준 매개 변수 도형, 예를 들어 원, 타원, 정사각형, 수퍼타원, 구, 사면체, 수퍼타원체 등.
  • 불규칙한 3차원 표면 및 입체는 일반적으로 연결된 다각형 집합(예: 다각형 메쉬) 또는 매개 변수 표면(예: NURBS)으로 정의된다.
  • 프랙탈, 종종 반복 함수 시스템으로 정의된다.

2. 2. 속성

많은 벡터 데이터 세트에서 각 도형은 일련의 속성과 결합될 수 있다. 가장 일반적인 것은 색상, 선 굵기 또는 점선 패턴과 같은 시각적 특성이다. 도형이 GIS 및 BIM과 같은 실제 세계 기능을 나타내는 시스템에서는 이름, 나이, 크기 등 각 표현된 기능의 다양한 속성을 저장할 수 있다.[3]

2. 3. 위상 (GIS)

일부 벡터 데이터, 특히 GIS에서는 객체 간의 지리 공간적 위상에 대한 정보(예: 운송 네트워크에서 도로 구간 간의 연결)[4]를 데이터 모델에 표시할 수 있다.

3. 벡터 디스플레이 하드웨어

벡터 기반 장치인 벡터 CRT 및 플로터는 그리기 메커니즘을 직접 제어하여 기하학적 모양을 생성한다.[5] 벡터 디스플레이 장치는 단 두 개의 점(즉, 선의 각 끝의 좌표)만으로 선을 정의할 수 있으므로, 쌍으로 이미지를 구성하여 처리해야 하는 총 데이터 양을 줄일 수 있다.

텍트로닉스 4014와 같은 저장 스코프 디스플레이는 벡터 이미지를 표시할 수 있었지만 디스플레이를 먼저 지우지 않고는 수정할 수 없었다. 이는 텔레비전에 사용되는 래스터 기반 스캐닝 디스플레이만큼 널리 사용되지 않았으며, 특수 응용 프로그램을 제외하고는 1980년대 중반까지 대부분 사라졌다.

벡터 모니터로 플레이되는 자유 소프트웨어 ''아스테로이드''

3. 1. 역사

벡터 그래픽스는 1958년 미국 SAGE 방공 시스템에서 처음 사용되었다.[5] 1999년 미국의 항공 교통 관제에서 벡터 그래픽 시스템은 퇴역했다. 1963년 매사추세츠 공과대학교 링컨 연구소의 TX-2에서 컴퓨터 그래픽 선구자 아이반 서덜랜드가 그의 프로그램 스케치패드를 실행하기 위해 벡터 그래픽이 사용되었다.[6]

이후 IBM 2250, 임락 PDS-1, DEC GT40을 포함한 대부분의 벡터 그래픽 시스템은 동적으로 수정 가능한 저장된 드로잉 명령 목록을 통해 반복되었다. Vectrex라는 벡터 그래픽을 사용한 비디오 게임 콘솔과 ''아스테로이드'', ''스페이스 워즈'', ''템페스트''와 같은 다양한 아케이드 게임, ''립 오프'', ''테일 거너''와 같은 많은 시네마트로닉스 타이틀이 벡터 모니터를 사용했다.[7]

3. 2. 현대적 활용

현대 벡터 그래픽스 디스플레이는 레이저 라이트 쇼에서 볼 수 있는데, 빠르게 움직이는 두 개의 X-Y 거울을 사용하여 모양과 글자를 큰 화면에 빠르게 그려낸다. 기술 도면에 쓰이는 플로터는 종이에 벡터를 직접 그린다.[7]

4. 소프트웨어

벡터 그래픽스는 다양한 응용 분야에 사용되므로, 이를 위한 다양한 소프트웨어 프로그램들이 개발되었다. 이들은 모두 동일한 기본 벡터 데이터 모델을 기반으로 하지만, 매우 다른 파일 형식을 사용하여 모양을 해석하고 구조화할 수 있다.[8]

4. 1. 종류

벡터 그래픽스는 다양한 응용 분야에서 유용하기 때문에, 벡터 그래픽을 그리고, 조작하고, 시각화하기 위한 많은 소프트웨어 프로그램들이 개발되었다. 이들은 모두 동일한 기본 벡터 데이터 모델을 기반으로 하지만, 매우 다른 파일 형식을 사용하여 모양을 해석하고 구조화할 수 있다.

5. 파일 형식

벡터 그래픽스는 JPEG, PNG, APNG, GIF, WebP, BMP, MPEG4 등과 같은 일반적인 래스터 그래픽 파일 형식과는 다르다. 벡터 그래픽스는 주로 SVG, WMF, EPS, PDF, CDR, AI 등의 그래픽 파일 형식으로 표현된다.

macOS에서 사용되는 QuickDraw, DTP에서 사용되는 PostScript, CAD에서 사용되는 HP-GL 등은 "도형 처리 언어"라고 불린다. 이들은 형태 표현뿐만 아니라 프로그래밍 언어적인 기능도 갖추고 있으며, 특히 PostScript는 거의 범용 언어 수준의 능력을 지닌다. 이러한 언어 처리계는 애플리케이션뿐만 아니라 프린터 내부에도 준비되어 있어, 신속하게 래스터라이즈할 수 있는 기종이 있다.

벡터 이미지 포맷의 예시는 다음과 같다:


  • PostScript - EPS
  • PDF
  • SVG
  • WMF

5. 1. 표준

월드 와이드 웹 컨소시엄(W3C)의 벡터 그래픽 표준은 확장 가능한 벡터 그래픽스(SVG)이다. 이 표준은 복잡하며, 상업적 이해관계 등의 이유로 상대적으로 느리게 확립되었다. 현재 많은 웹 브라우저가 SVG 데이터 렌더링을 어느 정도 지원하지만, 표준의 전체 구현은 여전히 상대적으로 드물다.

최근 몇 년 동안 SVG는 렌더링 장치(일반적으로 프린터 또는 디스플레이 모니터)의 해상도와 완전히 독립적인 중요한 형식이 되었다. SVG 파일은 기본적으로 직선과 곡선 경로, 기타 속성을 설명하는 인쇄 가능한 텍스트이다. 위키백과는 사진이나 기타 연속톤 이미지와 같지 않은 간단한 지도, 선 그림, 문장, 깃발과 같은 이미지에 SVG를 선호한다. SVG를 렌더링하려면 현재 작업에 적합한 해상도로 래스터 형식으로 변환해야 한다. SVG는 또한 애니메이션 그래픽 형식이기도 하다.

모바일 폰용 SVG 버전도 있다. 특히 모바일 폰용 특정 형식은 SVGT(SVG Tiny 버전)라고 한다. 이러한 이미지는 링크를 계산하고 앤티 앨리어싱을 활용할 수 있으며, 배경 화면으로 표시할 수도 있다.

5. 2. 모바일

모바일 폰용 SVG 버전도 존재한다. 특히 모바일 폰용 특정 형식은 SVGT(SVG Tiny 버전)라고 한다. 이러한 이미지는 링크를 계산하고 앤티 앨리어싱을 활용할 수 있다. 또한 배경 화면으로 표시할 수도 있다.

5. 3. CAD, GIS 파일 형식

CAD 소프트웨어는 자체 벡터 데이터 형식을 사용하며, 일반적으로 Autodesk의 DWG 및 DXF와 같은 공개 교환 형식 등 소프트웨어 공급업체가 만든 독점 형식이다. GIS 데이터의 역사 동안 벡터 파일 형식 수백 개가 생성되었으며, 여기에는 Esri 파일 지오데이터베이스와 같은 독점 형식, Shapefile 및 원본 KML과 같은 독점적이지만 공개 형식, GeoJSON과 같은 오픈 소스 형식, 오픈 지리 공간 컨소시엄의 Simple Features 및 GML과 같은 표준 기구에서 만든 형식이 포함된다.

6. 변환

벡터 처리는 사진에서 필요 없는 세세한 부분을 지우는 데 도움을 준다. 특히 정보 그래픽스나 라인 아트에 유용하다. (이 페이지에서는 표시를 위해 JPEG로 변환되어 있다.)


대부분의 컴퓨터 디스플레이는 벡터 형태의 그림을 래스터 형식으로 변환한다. 벡터 그래픽스는 래스터 그래픽스로 쉽게 변환할 수 있지만, 그 반대, 즉 래스터에서 벡터로 변환하는 것은 훨씬 더 어렵다. 특히 벡터 그림을 나중에 편집해야 하는 경우에는 더욱 그렇다.

벡터 소스 파일에서 생성된 이미지를 비트맵/래스터 형식으로 저장하는 것이 유리할 수 있다. 왜냐하면 서로 다른 시스템은 서로 다르거나 호환되지 않는 벡터 형식을 가지고 있을 수 있고, 일부는 벡터 그래픽을 전혀 지원하지 않을 수 있기 때문이다. 그러나 파일이 벡터 형식에서 래스터 형식으로 변환되면 크기가 커지고, 해상도 손실 없이 확장할 수 있는 장점을 잃게 된다. 또한 이미지의 개별 부분을 별개의 개체로 편집할 수 없게 된다. 벡터 그래픽 이미지의 파일 크기는 포함된 그래픽 요소의 수에 따라 달라진다.[1]

6. 1. 래스터화

현대의 디스플레이와 프린터는 래스터 장치이다. 따라서 벡터 형식은 렌더링(표시 또는 인쇄)하기 전에 래스터 형식(비트맵 - 픽셀 배열)으로 변환되어야 한다. 이 변환 과정에서 생성된 비트맵/래스터 형식 파일의 크기는 필요한 해상도에 따라 달라지지만, 벡터 파일의 크기는 항상 동일하게 유지된다. 벡터 파일은 다양한 비트맵/래스터 파일 형식으로 쉽게 변환할 수 있지만, 그 반대 방향, 즉 래스터에서 벡터로 변환하는 것은 훨씬 더 어렵다. 특히 벡터 그림을 পরবর্তীতে 편집해야 하는 경우에는 더욱 그렇다.

벡터 소스 파일에서 생성된 이미지를 비트맵/래스터 형식으로 저장하는 것이 유리할 수 있다. 왜냐하면 서로 다른 시스템은 서로 다른 (그리고 호환되지 않는) 벡터 형식을 가지고 있거나, 일부 시스템은 벡터 그래픽을 전혀 지원하지 않을 수 있기 때문이다. 그러나 파일이 벡터 형식에서 래스터 형식으로 변환되면 크기가 커지고, 해상도 손실 없이 확장할 수 있는 장점을 잃게 된다. 또한 이미지의 개별 부분을 별개의 개체로 편집할 수 없게 된다. 벡터 그래픽 이미지의 파일 크기는 포함된 그래픽 요소의 수에 따라 달라진다.[1]

6. 2. 벡터화

벡터화하기 전 원본 참조 사진


벡터 아트에서 세부 사항을 추가하거나 제거할 수 있습니다.


비트맵 이미지를 벡터 이미지로 변환하는 것은 역문제이기 때문에 일반적으로 어렵다.[1] 일부 고급 소프트웨어는 벡터화 기능을 가지고 있지만, 모든 경우에 적용되지는 않는다.[1] 2016년 현재에도 새로운 기법 제안 등이 학회 등에서 연구 발표되는 분야이다.[1]

7. 장점 및 단점



벡터 그래픽스는 로고나 비현실적인 일러스트에는 적합하지만, 사진과 같은 이미지에서 선이나 면을 추출하여 수치화하는 것은 현재 기술로는 어렵기 때문에 일반 이미지에는 적합하지 않다.[13] 반면, 글꼴 디자인에서는 확대나 축소, 기타 변형이 용이하여 아웃라인 폰트라는 벡터 이미지 기법을 많이 사용한다.

7. 1. 장점

벡터 그래픽스는 좌표와 수학적 곡선으로 구성되어 있어, 표현의 크기가 객체의 차원에 영향을 받지 않는다.[11] 이는 픽셀 단위로 정의되는 래스터 이미지보다 훨씬 작은 파일 크기로 이어진다.[11] 하지만, 파일 크기가 작은 벡터 그래픽은 실제 사진에 비해 세부 묘사가 부족하다고 평가받는 경우가 많다.

확대 시, 선과 곡선이 비례적으로 더 넓어질 필요가 없으며, 종종 너비는 증가하지 않거나 비례보다 적게 증가한다. 불규칙한 곡선은 단순한 기하학적 도형으로 표현되어 확대 시에도 부드럽게 보이고 기하학적 도형처럼 보이도록 비례적으로 더 넓게 만들 수 있다.

객체의 매개변수는 저장되어 나중에 수정할 수 있다. 이는 이동, 크기 조절, 회전, 채우기 등은 그림의 품질을 저하시키지 않음을 의미한다.[12] 게다가, 장치 독립적인 단위로 치수를 지정하는 것이 일반적이며, 이는 래스터 주변 기기에서 최상의 래스터화를 가능하게 한다.

3차원 관점에서, 그림자는 벡터 그래픽을 사용하면 훨씬 더 현실적으로 렌더링되는데, 이는 그림자를 형성하는 빛의 광선으로 추상화할 수 있기 때문이다. 이를 통해 사진 현실주의 이미지와 렌더링이 가능합니다.

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벡터 이미지는 품질 저하 없이 크기 변경 가능하다.

벡터 이미지는 확대, 축소, 기타 변형을 가해도 도형 이미지가 기본적으로 열화되지 않는다는 특성을 가진다. 단순한 도형으로 구성된 경우 비트맵 이미지보다 데이터 크기가 작다.

7. 2. 단점

벡터 형식은 그래픽 작업에 항상 적합한 것은 아니며, 수많은 단점이 있다.[13] 예를 들어, 카메라 및 스캐너와 같은 장치는 본질적으로 연속적인 톤의 래스터 그래픽스를 생성하며, 이를 벡터로 변환하는 것은 실용적이지 않다. 따라서 이러한 유형의 작업에서는 이미지 편집기가 수학적 표현식으로 정의된 드로잉 객체가 아닌 픽셀에서 작동한다. 포괄적인 그래픽 도구는 벡터 및 래스터 소스의 이미지를 결합하며, 이미지의 일부는 카메라 소스에서 가져오고 다른 일부는 벡터 도구를 사용하여 그려졌을 수 있으므로 둘 다에 대한 편집 도구를 제공할 수 있다.

8. 좌표

벡터 그래픽스에서는 객체별로 좌표를 명시적으로 지정하는 경우가 많다. 이는 비트맵 이미지가 데이터 순서에 따라 좌표를 간접적으로 나타내는 것과 대조적이다.[23]

8. 1. 직교 좌표와 극좌표

벡터 이미지는 객체별로 좌표를 명시적으로 지정하는데, 수직 및 수평 위치로 표현하는 직교 좌표와 방향과 거리로 표현하는 극좌표가 사용된다.[23] 극좌표가 더 편리한 경우도 있지만, 일반적으로 직교 좌표가 다루기 쉽다. 원호 지정 등에서도 두 좌표계가 병용된다.

8. 2. 절대 좌표와 상대 좌표

벡터 그래픽스는 객체별로 좌표를 명시적으로 지정하는 경우가 많은데, 항상 전역 원점을 기준으로 하는 "절대 좌표"와 다른 객체와의 위치 관계, 최종 참조 위치에 대한 상대적인 표현을 사용하는 "상대 좌표"가 있다.[23]

터틀 그래픽스는 상대 좌표를 기본으로 한다.


예를 들어, LOGO와 같은 "터틀 그래픽스"에서는 상대 좌표가 기본인데, 이는 원래 컴퓨터로 제어되는 실체를 가진 로봇(오른쪽 사진 참조)을 제어하는 모델을 기반으로 했기 때문이다.

이 두 가지는 병용되기도 한다. 전체에 대한 (전역적인) 절대 좌표를 사용하여 특정 객체(도형 그룹)의 원점(좌표계)을 지정하고, 해당 그룹 내의 도형은 해당 (로컬) 좌표계를 사용하여 정의하는 방식이다. 이렇게 하면 로컬 좌표계에 이동이나 변환을 적용하는 것만으로 해당 그룹 자체에 간섭하지 않고 전체를 이동하거나 변형할 수 있다.

9. 객체

벡터 그래픽스에서 객체는 기본적인 도형 요소를 의미하는 프리미티브로 구성된다. 프리미티브에는 선, 다각형, 원, 타원, 베지어 곡선 등이 있다.[3]

기본적인 기하 프리미티브는 다음과 같다.


  • 점
  • 선분: 두 끝점으로 정의되며, 중간 선은 선형 보간법으로 표현된다.
  • 폴리곤 체인 또는 폴리선: 정점의 정렬된 목록으로 정의되는 연결된 선분 집합이다.
  • 다각형: 시작 정점과 끝 정점이 일치하는 폴리선인 경계로 정의되며, 공간의 영역을 나타낸다.


더 복잡한 도형도 지원될 수 있는데, 다음과 같다.

  • 매개 변수 곡선: 폴리선 또는 다각형은 정점 사이의 비선형 보간을 정의하기 위한 매개 변수로 보강된다. 여기에는 원호, 3차 에르미트 스플라인, Catmull–Rom 스플라인, 베지어 곡선, 비지곤이 포함된다.
  • 2차원 또는 3차원의 표준 매개 변수 도형: 원, 타원, 정사각형, 수퍼타원, 구, 사면체, 수퍼타원체 등.


어도비 일러스트레이터나 코렐 드로우와 같은 고급 기능을 가진 애플리케이션에서는 베지어 곡선을 자유롭게 조작할 수 있다.

벡터 그래픽스는 점으로 연결된 선으로 도형을 나타내며, 점의 좌표와 선의 속성(굵기, 색상, 파선/실선 등), 면의 속성(색상, 패턴 등)으로 표현된다. SVG에서는 이러한 프리미티브를 활용하여 임의의 외곽선을 표현한다.

글자(문자열)도 객체로 취급되며, 문자 코드, 좌표 외에 글꼴, 크기, 색상, 변형 방법 등을 지정할 수 있다. 비트맵 이미지 또한 객체로 취급될 수 있으며, 좌표, 크기, 해상도, 회전 각도, 아핀 변환 등의 정보를 포함한다.

벡터 그래픽스 편집기는 이동, 회전, 미러링, 스트레칭, 기울이기, 아핀 변환, z-order 변경(어떤 것이 앞에 있는지)을 지원한다.[18] 또한, 닫힌 도형에 대한 집합 연산(합집합, 차집합, 교집합 등)과 같은 더 정교한 변환도 가능하다.[19]

9. 1. 프리미티브와 복합

여러 도형을 그룹화하거나 스텐실로 사용하는 등, 여러 도형을 조합하는 방법과 그 기반이 되는 프리미티브가 마련되어 있는 경우가 많다.

9. 2. 프리미티브

벡터 그래픽스에서 프리미티브는 기본적인 도형 요소를 의미한다. 여기에는 선, 다각형, 원, 타원, 베지어 곡선 등이 포함된다.[3]

기본적인 기하 프리미티브는 다음과 같다:

  • 점
  • 선분: 두 끝점으로 정의되며, 중간 선은 선형 보간법을 통해 표현된다.
  • 폴리곤 체인 또는 폴리선: 정점의 정렬된 목록으로 정의되는 연결된 선분 집합이다.
  • 다각형: 공간의 영역을 나타내며, 시작 정점과 끝 정점이 일치하는 폴리선인 경계로 정의된다.


더 복잡한 도형도 지원될 수 있는데, 다음과 같다:

  • 매개 변수 곡선: 폴리선 또는 다각형은 정점 사이의 비선형 보간을 정의하기 위한 매개 변수로 보강된다. 여기에는 원호, 3차 에르미트 스플라인, Catmull–Rom 스플라인, 베지어 곡선, 비지곤이 포함된다.
  • 2차원 또는 3차원의 표준 매개 변수 도형: 원, 타원, 정사각형, 수퍼타원, 구, 사면체, 수퍼타원체 등.


프리미티브의 예로는 라인(선분)이나 폴리곤(다각형), 서클(원), 커브(원호, 원의 일부) 등이 있다. 고급 기능을 가진 애플리케이션에서는 베지어 곡선을 자유롭게 조작할 수 있다. 대표적인 제품으로는 어도비 일러스트레이터(Adobe Illustrator)와 코렐 드로우(CorelDRAW)가 있다.

  • 선(line)이나 꺾은선(polyline)
  • 다각형
  • 원이나 타원
  • 베지어 곡선
  • 베지어 곡선으로 둘러싸인 도형
  • 텍스트 (특히 아웃라인 폰트를 사용하는 경우 각 문자는 베지어 곡선으로 만들어진다.)


이 외에도 스플라인 곡선과 같은 도형을 기본 도형으로 사용할 수 있는 애플리케이션도 있다.

9. 3. 패스

점으로 연결된 선으로 도형을 나타낸다. 연결된 선의 종점이 시점과 겹쳐진 사각형, 원, 다각형 등 닫힌 도형 내부의 영역을 "면"이라고 부른다. 점의 좌표와 선의 속성(선의 굵기, 색상, 파선, 실선 등), 선으로 둘러싸인 면의 속성(색상 및 패턴 등)으로 표현된다. 점, 선, 면 각각의 다양한 성질, 예를 들어 선의 시작점과 끝점의 위치, 곡선이라면 그 굽이치는 정도, 굵기, 색상, 그리고 그 선으로 둘러싸인 면의 색상 등 변화 방식을 수치로 나타낸다. SVG에서는 임의의 외곽선을 표현하기 위해 이 프리미티브를 대량의 데이터를 동반하여 다용하는 것을 고려한 데이터 형식(path 요소의 d 속성 값)을 사용한다.

9. 4. 문자

글자(또는 문자열)도 객체로 취급되는 경우가 많다. 글자 자체의 문자 코드와 좌표 외에 글꼴 이름, 크기, 색상, 변형 방법 등을 지정할 수 있다. 크기에는 다른 객체와 마찬가지로 좌표값이나 밀리미터 단위 외에 포인트 등 글자로서 다루기 쉬운 단위도 사용할 수 있다.

9. 5. 비트맵

비트맵 이미지도 하나의 객체로 취급할 수 있는 경우가 많다. 그려지는 좌표와 가로세로의 표시상 크기(또는 가로세로의 해상도나 확대율)를 가진다. 경우에 따라서는 그리는 방향(회전 각도나 반전 축), 아핀 변환 등의 변형 정보를 가질 수도 있다. 비트맵 데이터는 내장 방식도 있고, 외부 파일 등을 참조하는 방식도 있다. 큰 이미지 데이터 등에서는 후자의 방법을 취급하는 것이 편리하지만, 파일 하나에 필요한 모든 데이터가 들어있지 않아 불편할 수도 있다.

9. 6. 변환

벡터 그래픽스 편집기는 일반적으로 이동, 회전, 미러링, 스트레칭, 기울이기, 아핀 변환, z-order 변경(어떤 것이 앞에 있는지)을 지원한다.[18] 또한, 닫힌 도형에 대한 집합 연산(합집합, 차집합, 교집합 등)과 같은 더 정교한 변환도 가능하다.[19]

많은 드로우 소프트웨어나 데이터 형식에서는 벡터 그래픽 객체에 대해 확대/축소, 회전 등을 적용할 수 있는데, 이는 일반적으로 아핀 변환으로 처리된다. 공통 부분이나 차이점을 추출하는 불린 연산도 자주 사용된다.

10. 출력

대부분의 프린터는 래스터 스캔을 수행하므로, 아웃라인 폰트 텍스트나 벡터 이미지를 인쇄할 때는 OS 또는 프린터 내부에서 고해상도로 래스터화한 후 인쇄한다.[9]

플로터는 펜 등을 이동시켜 벡터 이미지 데이터를 직접 인쇄한다. 도형 처리 언어가 좌표를 지정하여 작도하므로 X-Y 플로터라고도 불리며, 설계 도면 인쇄 등에 사용된다.[10]

10. 1. 디스플레이

대부분의 컴퓨터 디스플레이는 벡터 형태의 그림을 래스터 형식으로 변환한다. 래스터 스캔 디스플레이에서는 래스터화되어 표시된다.[1]

1950~1980년대 컴퓨터에서는 래스터 스캔 방식의 고해상도 표시 장치가 고가였기 때문에, 도형 표시 목적으로 벡터 스캔 디스플레이가 사용되었다.[2] CAD 등에서 사용되었다.[3] 벡터 스캔에서는 스캔 속도를 변경하여 밝기를 변경할 수 있었다.[4] 이와 달리 래스터 스캔에서는 브라운관의 전자총이 표시면을 균등하게 주사하므로, 밝기는 전자총에서 나오는 전자선의 세기를 변조하여 표현한다.[5]

특별한 종류의 벡터 디스플레이는 Etch A Sketch와 매우 비슷하게 동작하는 영상관을 갖춘 축적관으로 알려져 있다.[6] 축적관은 그림의 해상도가 매우 높았기 때문에, 벡터 컴퓨터는 문자열의 문단과 복잡한 그림을 수분에 걸쳐 느리게 그려냈다.[7] 반면 축적관은 이전에 그려 놓았던 부분을 연속적으로 표시하는 기능이 있었다.[8]

벡터 그래픽 디스플레이를 처음 사용한 것은 미국 SAGE 항공 방어 시스템이었다.[9] 현대의 벡터 그래픽스 디스플레이는 가끔 레이저 라이트 쇼에서 찾을 수 있다.[10] 빠르게 움직이는 두 개의 X-Y 거울을 사용하여 모양과 글자를 큰 화면에 빠르게 그려낼 수 있다.[11]

10. 2. 종이 출력

대부분의 프린터는 디스플레이와 마찬가지로 래스터 스캔을 수행한다. 따라서 아웃라인 폰트의 텍스트나 벡터 이미지를 인쇄할 때는 OS상에서 또는 프린터 내부에서 고해상도로 래스터화된 후 인쇄한다.[9]

플로터는 벡터 이미지 데이터를 직접 인쇄한다. 이는 펜 등을 이동시켜 작도하며, 도형 처리 언어가 좌표를 지정하여 작도하기 때문에 X-Y 플로터라고도 불린다. 플로터는 설계 도면 인쇄 등에 사용된다.[10]

11. 편집 소프트웨어

드로잉 소프트웨어는 벡터 그래픽스를 만들고 편집하는 데 사용된다. 그림은 객체들을 편집하여 변경할 수 있으며, 여러 도구를 사용하여 늘이거나, 비틀거나, 색을 입히는 등의 작업을 할 수 있다.[24]

11. 1. 예시

드로우 소프트는 벡터 이미지를 제작, 편집하기 위한 소프트웨어이다.[24] 어도비 일러스트레이터를 시작으로 다양한 전용 소프트웨어가 존재한다. 또한 마이크로소프트 파워포인트의 도형 기능처럼 다양한 범용 그래픽 소프트웨어에 벡터 기반 도구로서 편집 기능이 내장되어 있다.

12. 벡터 이미지 저장소

그래픽 디자이너들 사이에서 벡터 이미지의 인기가 높아짐에 따라, 많은 스톡 사진 웹사이트들이 벡터화된 버전의 이미지를 제공하고 있다. 특히 일부 저장소들은 벡터 이미지를 전문적으로 취급한다.[21]

12. 1. 예시

벡터 이미지의 인기가 그래픽 디자이너 사이에서 높아짐에 따라 많은 스톡 사진 웹사이트에서 호스팅된 이미지의 벡터화된 버전을 제공하며, 특정 저장소는 벡터 이미지를 전문으로 취급한다.[21]

다음은 벡터 이미지 저장소 목록이다.[22]

저장소/회사라이선스
Vexels독점
VectorStock독점
Vecteezy프리미엄
Freepik독점
Evanto Elements독점
Depositphotos독점


참조

[1] 서적 Digital Multimedia https://archive.org/[...] Wiley
[2] 서적 Rendering, Visualization and Rasterization Hardware https://books.google[...] Springer Science & Business Media
[3] 웹사이트 Vector Data Models https://saylordotorg[...] Saylor Academy 2022-04-11
[4] 서적 GIS Fundamentals: A First Text on Geographic Information Systems Eider Press 2008
[5] 학위논문 Vector Synthesis: a Media-Archaeological Investigation into Sound-Modulated Light https://aaltodoc.aal[...] Aalto University 2019-04
[6] 학위논문 The Sketchpad Window http://hdl.handle.ne[...] Virginia Polytechnic Institute and State University 2014-10-15
[7] 서적 The Video Game Explosion: A History from PONG to Playstation and Beyond https://books.google[...] ABC-CLIO 2008
[8] 간행물 A Conceptual Framework and Comparison of Spatial Data Models https://www.research[...] 1984
[9] 웹사이트 Vector & Raster Graphics in Offset Printing http://www.olypress.[...] Olympus Press 2013-12-06
[10] 웹사이트 Printing and Exporting (Graphics) http://unix.eng.ua.e[...] COE Unix Network 2002-06-18
[11] 웹사이트 PNG vs. SVG: What are the differences? https://www.adobe.co[...] 2023-12-12
[12] 웹사이트 ASCIIsvg: Easy mathematical vector graphics http://www1.chapman.[...] Peter Jipsen, Chapman University
[13] 웹사이트 Vector Graphics http://wally.cs.iupu[...]
[14] 기타 CS 354 Vector Graphics & Path Rendering http://www.slideshar[...] University of Texas at Austin 2020-04-18
[15] 서적 AdvancED Game Design with Flash https://books.google[...] Apress
[16] 서적 Sad Macs, Bombs and Other Disasters https://archive.org/[...] Peachpit Press
[17] 서적 Graphic Design Basics https://books.google[...] Cengage Learning
[18] 서적 Digital Multimedia https://archive.org/[...] Wiley
[19] 웹사이트 SVG Compositing Specification https://www.w3.org/T[...] 2011-03-15
[20] 학위논문 Vector Graphics for Real-time 3D Rendering https://uwspace.uwat[...] University of Waterloo 2009-01-27
[21] 웹사이트 Stock Photos Websites Market Report ! Global Forecast From 2023 To 2032 https://datasetsearc[...] 2023-04
[22] 웹사이트 7 of the Best Vector Sites for Graphic Designers https://blog.spoongr[...] 2022-03-21
[23] 문서 ビットマップ画像でも、部分的な差分などのために座標が付いているデータも少なくない。
[24] 논문 グラフィックソフトを用いたデジタル記載図の作成技法 https://www.jstage.j[...] 2010
[25] 서적 Processing: Creative Coding and Computational Art http://books.google.[...] Apress


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