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Eine '''Vektorgrafik''' ist eine [[Computergrafik]], die aus [[Grafisches Primitiv|grafischen Primitiven]] wie Linien, [[Kreis]]en, [[Polygon]]en oder allgemeinen Kurven ([[Spline]]s) zusammengesetzt ist. Meist sind mit Vektorgrafiken Darstellungen gemeint, deren Primitive sich [[zweidimensional]] in der [[Ebene (Mathematik)|Ebene]] beschreiben lassen, ähnlich wie bei einem [[Vektor]] in der [[Analytische Geometrie|analytischen Geometrie]]. Eine Bildbeschreibung, die sich auf [[dreidimensional]]e Primitive stützt, wird eher [[3D-Modell]] oder [[Szenengraph|Szene]] genannt, und die Erzeugung zweidimensionaler Linien- und Flächengrafiken sowie fotorealistischer Bilder aus solchen 3D-Modellen wird ''[[Bildsynthese]]'' oder ''[[Rendern (Bildsynthese)|Rendern]]'' genannt.

Um beispielsweise das Bild eines Kreises zu speichern, benötigt eine Vektorgrafik mindestens zwei Werte: die Lage des Kreismittelpunktes und den Kreisdurchmesser. Neben der Form und Position der grafischen Primitive werden eventuell auch die [[Farbe]], [[Strichstärke]], diverse Füllmuster und weitere, das Aussehen bestimmende, Daten angegeben.<ref>Shirtigo GmbH: ''[https://helpcenter.shirtigo.de/wiki/druckmotiv/vektorgrafik/ Vektorgrafik.]''</ref>

== Eigenschaften ==
{{Manueller Rahmen
| content = <nowiki/>
{{{!}} text-align:center;"
{{!}} [[Datei:Zeichen 224 - Haltestelle, StVO 2017.svg| 20px|Vektorgrafik]] {{!}}{{!}} [[Datei:Zeichen 224 20px.png| 20px|Rastergrafik]]
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{{!}} [[Datei:Zeichen 224 - Haltestelle, StVO 2017.svg| 60px|Vektorgrafik]] {{!}}{{!}} [[Datei:Zeichen 224 20px.png| 60px|Rastergrafik]]
{{!}}-
{{!}} [[Datei:Zeichen 224 - Haltestelle, StVO 2017.svg|120px|Vektorgrafik]] {{!}}{{!}} [[Datei:Zeichen 224 20px.png|120px|Rastergrafik]]
{{!}}-
{{!}} Vektorgrafik {{!}}{{!}} [[Rastergrafik]]
{{!}}}
| width = 250
| caption = Vektorgrafiken lassen sich ohne Qualitätsverlust beliebig skalieren.
}}

Vektorgrafiken basieren, anders als [[Rastergrafik]]en, nicht auf einem [[Rasterung|Raster]], in dem jedem Bildpunkt (Bildelement, englisch ''{{lang|en|picture element}},'' [[Pixel]]) ein [[Farbwert]] und eine [[Koordinate]] zugeordnet ist, sondern auf einer Bildbeschreibung, die die Objekte, aus denen das Bild aufgebaut ist, definiert. So kann beispielsweise ein [[Kreis]] in einer Vektorgrafik über die Lage des [[Mittelpunkt]]es, den [[Radius]], die Linienstärke und die [[Farbe]] vollständig beschrieben werden. Nur diese [[Parameter (Informatik)|Parameter]] werden gespeichert.

Die Erzeugung von Vektorgrafiken ist Gegenstand der [[Geometrische Modellierung|geometrischen Modellierung]] und geschieht meist mittels eines [[Grafiksoftware#Vektorgrafikprogramme|Vektorgrafikprogramms]] oder direkt mit einer [[Auszeichnungssprache]]. Rastergrafiken können durch die sogenannte [[Vektorisierung (Grafik)|Vektorisierung]] mit gewissen Einschränkungen in Vektorgrafiken umgewandelt werden. Manche [[Texterkennung]]sprogramme basieren auf einem Vektorisierungsalgorithmus. Mittlerweile bieten gängige Vektorgrafikprogramme Funktionen an, die es erlauben, Vektorgrafiken mit [[Gradient (Grafik)|Farbverläufen]] und [[Transluzenz|Transparenzstufen]] zu speichern und damit eine größere Zahl von Bildern zufriedenstellend zu beschreiben. Auch solche Vektorgrafiken lassen sich, im Gegensatz zu Rastergrafiken, bequem und verlustfrei verändern und [[Affine Abbildung|transformieren]].

=== Vorteile ===
Im Vergleich zu Rastergrafiken lassen sich Vektorgrafiken oft mit deutlich geringerem Platzbedarf speichern. Eines der wesentlichen Merkmale und Vorteile gegenüber der Rastergrafik ist die stufenlose und verlustfreie [[Skalierung (Computergrafik)|Skalierbarkeit]].

Im Gegensatz zu [[Portable Network Graphics|PNG]], [[Graphics Interchange Format|GIF]], [[JPEG]] und [[Windows Bitmap|BMP]] bestehen Vektorgrafiken nicht aus einem Pixelraster. Stattdessen bestehen Vektorgrafiken aus Pfaden, die durch einen Startpunkt und Endpunkt definiert sind, sowie aus geometrischen Elementen wie [[Kurve (Mathematik)|Kurven]], Linien und [[Quadrat]]en. Dadurch können sowohl einfache Zeichnungen als auch komplexe [[Diagramm]]e erstellt werden. Pfade werden auch verwendet, um die [[Schriftzeichen]] bestimmter [[Schriftart]]en zu definieren.

Weil vektorbasierte Bilder nicht aus einer bestimmten Anzahl von [[Punkt (Geometrie)|Punkten]] bestehen, können sie, um die gewünschte Auflösung zu erreichen, auf eine beliebige Größe skaliert werden und verlieren keine Bildqualität. Das macht Vektorgrafiken ideal für [[Logo (Zeichen)|Logos]], die klein genug sein können, um auf einer Visitenkarte zu erscheinen, aber auch skaliert werden können, um eine Werbetafel zu füllen. [[Grafiksoftware]] zum Zeichnen von Vektorgrafiken sind zum Beispiel [[Adobe Illustrator]], [[FreeHand]] und [[CorelDraw Graphics Suite]]. Viele [[Flash-Animation]]en verwenden auch Vektorgrafiken, da sie besser skaliert werden und normalerweise weniger Platz beanspruchen als [[Rastergrafik]]en.<ref>[https://www.vektordesigner.de/vektor-grundlagen.html ''Grundlagen der Vektorgrafiken: Einsteigerleitfaden für Anfänger''], vektordesigner.de, abgerufen am 24. August 2023</ref>

=== Wiedergabeaufwand ===
Die Stärke von Vektorgrafiken allgemein ist die Auflösungsunabhängigkeit, d. h., sie sind für eine Wiedergabe ([[Bildschirm]], Drucken) in beliebiger Auflösung geeignet. Dies erfordert jedoch immer ein aufwändiges [[Rendern (Bildsynthese)|Rendern]] der Vektorgrafik in eine [[Rastergrafik]]. Ein Nachteil von Vektorgrafiken gegenüber Rastergrafiken ist ein unbekannter, inhaltsabhängiger Wiedergabeaufwand ([[Rechenzeit]] und [[Arbeitsspeicher]]). Um diesen Nachteil von Vektorgrafiken zu minimieren, hält beispielsweise [[Wikipedia]] serverseitig vorgerenderte Rastergrafik-[[Vorschaubild]]er von [[Scalable Vector Graphics|SVG]]-Vektorgrafiken in mehreren [[Bildauflösung]]en vor. Rastergrafiken haben im Allgemeinen den Vorteil, dass der Wiedergabeaufwand konstant und inhaltsunabhängig ist.

== Anwendungen ==
[[Datei:Inkscapepiom1.png|mini|Bearbeitung einer Vektorgrafik mit [[Inkscape]]]]
[[Datei:Rubik's cube v3.svg|mini|[[Zauberwürfel]] mit Spiegelung und Schatten im SVG-Format]]

Die Stärke von Vektorgrafiken liegt bei Darstellungen, die als Zusammenstellung von [[Grafisches Primitiv|grafischen Primitiven]] befriedigend beschrieben werden können, zum Beispiel [[Diagramm]]e oder [[Unternehmenslogo|Firmenlogos]]. Sie sind nicht geeignet für [[Scanner (Datenerfassung)|gescannte Bilder]] und [[Digitalfotografie|Digitalfotos]], die naturgemäß als [[Rastergrafik]] erfasst werden und nicht verlustfrei umgewandelt werden können. Ebenfalls an die Grenzen stoßen Vektorformate bei komplexen [[Bildsynthese|gerenderten]] Bildern, die ebenfalls direkt als Rastergrafik berechnet werden. Allerdings spezialisieren sich immer mehr Firmen auf die Vektorisierung von Rastergrafiken. Dies ist vor allem von Interesse für großflächige Bildwerbung, Fahrzeugbeschriftung oder, wenn die Vektorisierung als grafischer Effekt genutzt wird.

Vektorgrafiken können mithilfe von [[Plotter]]n oder [[Laserbeschriftung|Laserbeschriftern]] ohne vorherige [[Rasterung]] direkt auf verschiedene Materialien ausgegeben werden.

=== Grafikanwendungen ===
Zur Erstellung von [[Illustration]]en, insbesondere für die Erstellung von [[Logo (Zeichen)|Logos]], können [[Grafiksoftware#Vektorgrafikprogramme|vektorbasierte Zeichenprogramme]] verwendet werden. Die von [[3D-Grafiksoftware|3D-Modellierungswerkzeugen]] erzeugten 3D-Szenen können auch als Vektorgrafiken betrachtet werden.

=== Seitenbeschreibungssprachen ===
Vektorgrafiken erlauben es, Dokumente unabhängig von der [[Bildauflösung|Auflösung]] des Ausgabegeräts zu beschreiben. Mit Hilfe einer vektorgrafikfähigen [[Seitenbeschreibungssprache]] wie [[PostScript]] oder dem daraus hervorgegangenen [[Portable Document Format]] können Dokumente, im Gegensatz zu [[Rastergrafik]]en, mit der jeweils höchstmöglichen Auflösung auf [[Bildschirm]]en verlustfrei dargestellt oder gedruckt werden.

=== Office-Pakete ===
In [[Office-Paket]]en finden sich mehr oder weniger umfangreiche Zeichenfunktionen. Die so erstellten [[Grafik]]en sind Vektorgrafiken. Auch [[Diagramm]]e sind Vektorgrafiken. Komplexere Füllungen werden für die Ausgabe gerastert. Für nicht fotorealistische [[Clipart]]s ist [[Windows Metafile]] unter Windows ein gebräuchliches Vektorgrafik-[[Dateiformat]].

=== Computerschriften ===
Auf gängigen [[Computersystem]]en finden heute überwiegend sogenannte [[Vektorfont|Outline-Schriften]] Verwendung, die die Umrisse jedes Zeichens als Vektorgrafik beschreiben. Wichtige Formate sind [[TrueType]], [[PostScript]] und [[OpenType]].

=== Computerspiele ===
[[Datei:Space Rocks (game).jpg|mini|Vektorgrafik des Spiels Space Rocks]]
Frühe [[Arcade-Spiel]]e liefen im Prinzip mit Vektorgrafik. Das erste war ''[[Spacewar!]]'' aus dem Jahr 1962. Bekannt waren auch ''[[Lunar Lander]]'' (Atari, 1979), ''[[Battlezone (Arcade-Spiel)|Battlezone]]'' (Atari, 1980) und ''[[Star Wars (Arcade-Spiel)|Star Wars]]'' (Farb-Vektorgrafik, Atari, 1983). Es gab auch die Spielkonsole [[Vectrex]].

Bei diesen Systemen wurde als technische Besonderheit die X/Y-Ablenkung der zur Darstellung verwendeten [[Bildröhre]] direkt angesteuert, statt zeilenweise einen [[Grafikspeicher]] auszugeben wie bei Punktrastergrafiken. Der Vorteil dieser Lösung lag in der glatten, treppchenfreien Darstellung von Linien. Zur Ausgabe allgemeiner, insbesondere Komplexgrafiken und [[Text]]en, war diese Methode jedoch weniger geeignet.

Auch auf [[Heimcomputer]]n wie dem [[Amiga]] und [[Commodore 64]] gab es vereinzelt Spiele, die auf Vektorgrafik basierten, beispielsweise ''[[Stunt Car Racer]]'' oder die [[Elite (Computerspiel)|''Elite''-Reihe]]. Hierbei wurden jedoch die Vektorgrafiken nicht direkt ausgegeben, sondern berechnet und in eine Rastergrafik gewandelt. Aufgrund der hierfür benötigten – für damalige Verhältnisse – hohen Rechenleistung waren diese Spiele jedoch im Allgemeinen vergleichsweise langsam bzw. detailarm.

=== Internet ===
[[Datei:Gear-kegelzahnrad.svg|mini|Kegel-Zahnrad. Vektor-Zeichnung, mit Adobe Illustrator erstellt, als SVG exportiert]]
Im [[World Wide Web]] liegen Vektorgrafiken meist im offenen Format [[Scalable Vector Graphics|SVG]] vor, bis 2020 oft auch als [[Proprietäre Software|proprietäre]] SWF-Dateien von [[Adobe Flash]]. Für 3D-Szenen gilt als Nachfolger der [[Virtual Reality Modeling Language]] die Beschreibungssprache [[X3D]]. Wieder auferstanden ist die auf [[OpenGL]] basierende Web Graphics Library ([[WebGL]]) sowie die auf WebGL basierende [[JavaScript]]-Bibliothek Open 3D ([[O3D]]) von [[Google Inc.|Google]].

=== Geoinformationssysteme ===
Bei [[Geoinformationssystem]]en wird die [[Geometrie]] von [[Flurstück]]en, [[Landkarte]]n usw. in Form von Vektordaten gespeichert. Dabei können auch Vektorgrafiken verwendet werden.

=== Computer Aided Design ===
Für [[technische Zeichnung]]en finden [[CAD]]-Programme Verwendung. Auch hier wird die [[Geometrie]] als Vektordaten gespeichert, was z. B. die berechnete [[Bemaßung]] und das Erstellen von Massenauszügen und Stücklisten ermöglicht. Ein typisches CAD-Vektorformat ist das [[Drawing Interchange Format]].

== Siehe auch ==
* [[Grafikformat#Liste von Dateiformaten für 2D-Vektorgrafiken|Liste von Dateiformaten für 2D-Vektorgrafiken]]

== Literatur ==
* [[Hans-Joachim Bungartz]] u. a.: ''Einführung in die Computergraphik: Grundlagen, geometrische Modellierung, Algorithmen.'' Vieweg, Braunschweig 2002, ISBN 3-528-16769-6, S. 6–8.
* [[Stefan Skiba]]: [http://archiv.ub.uni-heidelberg.de/artdok/volltexte/2013/2239 ''Vektorgrafik – Eine Technik der Gegenwartskunst.''] In: ''Atelier. Die Zeitschrift für Künstlerinnen und Künstler.'' Nr. 186, April/Mai 2013, S. 26–29.
* Stefan Skiba: ''Expressive Schwarz-Weiß-Vektorgrafik in der zeitgenössischen Kunst. Kunst- und gestaltungstheoretischer Forschungsbericht.'' Skiba, Bremen 2016, ISBN 978-3-00-052994-8.

== Weblinks ==
{{Commonscat|Vector graphics|Vektorgrafik}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4372280-5}}

[[Kategorie:Computergrafik]]

Vektorgrafik - Versionsgeschichte

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