9 - Da grafica vettoriale a Grafica Raster


I primi dispositivi di output grafico entrati in commercio negli anni sessanta, e rimasti in uso fino alla metà degli anni ottanta, erano basati sul concetto di grafica vettoriale (dove il termine vettoriale è da intendersi come sinonimo di lineare). La caratteristica principale di questi dispositivi è che il fascio di elettroni, che va a colpire il rivestimento fosforescente del CRT, può muoversi direttamente da una posizione all'altra, secondo l'ordine arbitrario dei comandi di display. Chiaramente, annullando l'intensità del fascio, questo può essere spostato in una nuova posizione, senza modificare l'immagine visibile. Questa tecnica, chiamata random scan (scansione casuale), è rimasta in uso fino agli anni settanta, quando hanno cominciato a diffondersi i sistemi di grafica raster, basati sulla tecnologia televisiva.

Nella grafica raster, ogni immagine è rappresentata tramite una matrice, chiamata appunto raster, di elementi, o pixel, ciascuno dei quali corrisponde ad una piccola area dell'immagine. Anziché trattare con linee e punti, posizionati casualmente sulla superficie di visualizzazione del CRT, l'elaborazione delle immagini è dunque basata su matrici di pixel che rappresentano l'intera area dello schermo. Un CRT a scansione raster percorre, con il suo fascio di elettroni, la matrice di pixel; la scansione dell'immagine viene fatta sequenzialmente, e l'intensità del fascio di elettroni viene regolata in modo da riflettere l'intensità di ciascun pixel.

La tecnologia raster ha consentito l'introduzione del colore, realizzato controllando tre fasci di elettroni, relativi ai tre colori primari rosso, verde e blu, così come specificato in corrispondenza di ciascun pixel.

E' evidente che la tecnologia raster richiede la disponibilità di memorie di capacità elevata: intere griglie, diciamo di 1024 linee di 1024 pixel ciascuna, devono infatti essere memorizzate esplicitamente. Nella grafica vettoriale vi è invece una minore necessità di memoria: per visualizzare una linea è sufficiente memorizzarne gli estremi.

Negli anni ottanta lo spettacolare progresso della tecnologia a semiconduttori, che ha reso disponibili multiprocessori e memorie a basso costo, ha consentito la creazione e la diffusione di interfacce grafiche per personal computer basate sulla tecnologia raster. La progressiva diminuzione dei costi, ha dunque contribuito fortemente alla diffusione dei sistemi raster, al punto che oggi essi rappresentano la tecnologia hardware dominante. Più in generale, il progresso tecnologico degli ultimi vent'anni, ha contribuito moltissimo anche alla crescita e allo sviluppo della computer graphics, che da disciplina altamente specializzata e costosa, è diventata un mezzo standard di interazione con il calcolatore, accessibile a milioni di utenti. Oggi sono in circolazione sottosistemi di pochi chip in grado di visualizzare in tempo reale animazioni tridimensionali, con immagini a colori di oggetti complessi, tipicamente descritti da migliaia di poligoni. Questi sottosistemi possono essere aggiunti non solo alle workstation, ma anche ai personal computer. Inoltre, anche applicazioni quali il photorealistic rendering di oggetti su display raster, considerate fino a poco tempo fa irrealizzabili, fanno oggi parte dello stato dell'arte di questa disciplina.