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Die 2D-Computergrafik ist das Teilgebiet der Computergrafik, das sich mit Grafiken in der Ebene beschäftigt. Man kann es in zwei weitere Bereiche aufteilen, die sich jeweils mit Vektor- und mit Rastergrafiken beschäftigen.
Vektor- und Rastergrafiken
Hauptartikel: Vektorgrafik und Rastergrafik
Um ein Bild im Form von Daten zu beschreiben, gibt es zwei Möglichkeiten. Bei Vektorgrafiken basiert die Beschreibung auf geometrischen Formen (Primitiven) wie etwa Linien, Kreisen oder Polygonen. Rastergrafiken hingegen bestehen ausschließlich aus regelmäßig und diskret angeordneten Punkten einer bestimmten Farbe, genannt Pixel.
Da die den Vektorgrafiken zugrundeliegenden Primitiven geometrisch exakt definiert sind, lassen sich Vektorgrafiken ohne Qualitätsverlust geometrisch verzerren, außerdem belegen sie oft weniger Speicherplatz als Rastergrafiken. Ein Nachteil ist, dass sie nur für einfache Bilder geeignet sind; Fotos etwa lassen sich nur mit Rastergrafiken zufriedenstellend beschreiben. Vektorgrafiken lassen sich beispielsweise mit vektorbasierter Grafikbearbeitungssoftware, Rastergrafiken mittels Digitalisierung oder Bildbearbeitungssoftware erstellen.
Früher waren Vektorbildschirme weit verbreitet, heutige Bildschirme jedoch verwenden ausschließlich Rasteransteuerung. Um Vektorgrafiken auf Rasterbildschirmen darzustellen, müssen sie erst gerastert werden. Ein auch heute noch übliches Gerät mit Vektoransteuerung ist der Plotter.
Algorithmen
Im Folgenden werden einige zentrale Aufgaben der 2D-Computergrafik aufgelistet, die sich mittels spezieller Algorithmen lösen lassen:
- Rasterung: oder Rendern nennt man die Umwandlung einer Vektor- in eine Rastergrafik. Für die Rasterung bestimmter Primitiven gibt es spezielle Algorithmen, etwa den Bresenham-Algorithmus für Linien und Kreise oder den De Casteljau-Algorithmus für Bézierkurven. Bei der Rasterung kann auch Kantenglättung angewendet werden.
- Clipping: nennt man das Zurechtschneiden von Primitiven an gegebenen Grenzen. Ein Algorithmus für das Clipping von Linien an einem Rechteck ist der Cohen-Sutherland-Algorithmus.
- Halbtonverfahren: wandeln Graustufen- in rein schwarz/weiße Binärbilder um. Im Allgemeinen kann bei der Verringerung der Farbtiefe Dithering angewandt werden.
Literatur
- James D. Foley u. A.: Computer Graphics: Principles and Practice, 2. Auflage, Addison-Wesley 1995, ISBN 02-018-4840-6
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"2D-Computergrafik"
