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ベクタ形式(Vector けいしき)は、2次元コンピュータグラフィックスをコンピュータ内部で表現するデータ形式のひとつ。「Vector(ベクトル)」は方向と大きさを持つ物理量だが、図形処理においては「方向と距離」を意味する。ベクタ形式による図形を「ベクターグラフィックス」あるいは「ベクターイメージ」と呼ぶ。vector imageを「ベクトル画像」あるいは「ベクター画像」と訳することがあるが、日本語としては図形という概念に近いので、あまり適切でない。

◆ 図形と座標

ベクタ形式においては座標という概念が必要となる。方向と距離で示す処理方法は「円座標方式」あるいは「相対座標方式」と呼ばれ、グラフィックデバイス上に直交座標を設定し、その座標を直接参照する処理方法は「絶対座標方式」と呼ばれる。

LOGO言語で使われるタートルグラフィックスでは、タートルと呼ばれるオブジェクトに方向と距離を与える「円座標方式」によって図形を描く。そのため常にオブジェクトの独立性が保たれるという特徴がある。

「絶対座標方式」においてはオブジェクトごとに座標系を設定することが普通に行われる。この座標系を「ローカル座標」と呼ぶ。ローカル座標は円座標でもよく、直交座標であってもグローバル座標と同じスケールでなくてもよい。そのことによってオブジェクトの独立性が保持される。

基本的な幾何学図形はプリミティブと呼ばれる。ライン(線分)やポリゴン(多角形)、サークル(円)、カーブ(円弧、円の一部)などがある。プリミティブ図形の大きさは、所属する親オブジェクトの座標スケールに依存するのが普通である。またデフォルトの座標は図形が描かれる最初の位置に設定されることが多い。高機能なアプリケーションにおいてはベジェ曲線を自由に操作できる。その代表的な製品にAdobe IllustratorとCorelDRAWがある。

◆ 文字

ベクタ形式においては文字もひとつのオブジェクトとして扱われる。文字オブジェクトのプロパティには、描かれる座標に加えてフォント名、文字コード、文字サイズ、文字カラー、変形方法などがある。文字サイズは親オブジェクトの座標スケールに依存するが、ポイントなど扱いやすい単位で設定できることが多い。

◆ 画像

ベクタ形式においては多くの場合、ビットマップ画像データもひとつのオブジェクトとして扱うことができる。画像オブジェクトには、ビットマップ画像データに加えて、描かれる座標と縦横の表示上のサイズ(または縦横の解像度や拡大率)を持つ。場合によっては、描画方向(回転角度や反転軸)、アフィン変換などの変形の情報を持つこともある。しばしば、大きな画像データは外部ファイルにリンクするという方法がとられる。

◆ 実装

ベクタ形式によるグラフィックスをシステムに実装する方法として、Macintoshで使われるQuickDraw、DTPで使われるPostScript、CADで使われるHP-GLなどがある。PostScrptとHP-GLは図形処理言語と呼ばれ、その内部表現をテキストファイルとして出力することができる。アプリケーションだけでなく、プリンタ内部にもそれらのインタプリタが用意され、スピーディにラスタライズできる機種がある。

◆ ラスタ形式への変換

ベクタ形式のイメージデータは容易にラスタ形式に変換できる。多くの場合、OSにその機能(API)が用意されているので、アプリケーション・プログラマーはその機能を呼び出すコードを記述するだけでよい。ディスプレイの何倍もの画素数であっても、内部に仮想フレームバッファを設定すれば可能となる。そのためにメモリは多ければ多いほどよいということになる。

◆ ラスタ形式からの変換

ラスタ形式からベクタ形式に変換出来る機能はOSには搭載されておらず、それが出来るソフトはかなり限られてくる。代表的なソフトとしてCorelDRAW に付属している Corel PowerTrace があげられる。ベクタ形式に変換すると描画密度が若干アバウトになるため、クリップアートの感覚で使用することが出来る。

◆ 関連項目

・ ベクターイメージ

・ ドローソフト

・ Illustrator

・ CorelDRAW

・ Inkscape

◆ 参考資料

・「入門CGデザイン」(CG-ARTS協会)

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