por Fernando Picero

WebCGM

Este es un formato de imágen de tipo vectorial, es decir, que almacena un conjunto de líneas y figuras. Esto es óptimo para diagramas complejos en que se requiere hacer zoom o visualizar por capas.
1. Introducción

WEBCGM (Computer Graphic Metafile), es un formato vectorial standard de imágenes desarrollado para WEB, que puede soportar elementos bitmap. En un principio el formato era CGM, el cual fue creado por el ANSI (American National Standards Institute) y poseía una gran desventaja: cada programa brindaba su organización propia de la estructura de los CGMs. Esto provocaba que no todos los archivos CGM fueran iguales y podían darse casos de incompatibilidad entre archivos de éste mismo formato. Pero CGM es un formato vectorial realmente bueno, y por eso se decidió adoptar un formato standard (WEBCGM) que evitara este tipo de problemas. Para poder entender WEBCGM se procederá a explicar que son las imágenes vectoriales y las imágenes bitmap o raster, sus diferencias, ventajas y desventajas. Finalmente se entregarán las conclusiones acerca del tema.

2. Desarrollo

Las imágenes digitales en dos dimensiones se dividen en dos tipos: Imágenes vectoriales y de mapa de bits. Esta no es una división tajante, ya que las imágenes vectoriales suelen admitir la incrustación de imágenes de mapa de bits en su interior y los programas especializados en dibujo vectorial (Illustrator, Freehand y CorelDraw!) cada vez tienen más cualidades de los programas de tratamiento de imágenes de mapa de bits (Photoshop, o Corel Photopaint). Lo contrario también es cierto.

3. Los mapas de bits

Los mapas de bits permiten mayor realismo en una imagen, por lo que son usados en la fotografía, pero al ser ampliadas, pierden calidad y se "pixelan", o sea dejan ver que están formadas por puntos. Un píxel, pese a ser una unidad de medida, es un concepto inmaterial que no tiene una dimensión concreta. No podemos decir que píxel mide 1 cm. o 1 km. En principio, es solamente una medida de división en celdillas. Cuando se le asigna a esa imagen una resolución, entonces sí sabremos qué tamaño tiene esa imagen. Por ejemplo, si decimos que tiene 100 píxeles por pulgada (dpi), querrá decir que cada 2,54 cm. (pues eso es lo que mide una pulgada), habrá 100 celdillas, con lo que cada píxel equivaldrá a 2,54 mm.

4. Las imágenes vectoriales

Las imágenes vectoriales, en general, tienen menos peso. Aunque también menor realismo. Al estar formadas por información de ángulos, líneas, superficies y colores, prácticamente no pierden calidad al ser ampliadas. Es el sistema preferido por los ilustradores.Así podemos dibujar círculos, cuadrados, triángulos y miles de formas. Los trazados (líneas curvas o rectas propias de un dibujo vectorial) se pueden modificar fácilmente, se almacenan en muy poco espacio y además son independientes de la resolución, ya que no dependen de una retícula dada y basándose en que cualquier operación geométrica es multiplicable o divisible en su conjunto sin que eso afecte al aspecto del resultado, sino sólo a su tamaño final.

5. Diferencias entre imagen vectorial y mapa de bit

Mapa de Bits
Mapa de Bits
Note que al hacer zoom la imágen se pixeliza.

Imágen Vectorial
Imágen Vectorial
Al hacer ZOOM no se pierde detalle

Aquí se ve claramente que el mapa de bit pierde resolución al ser ampliado. En cambio la imagen vectorial no.

6. WebCGM

Durante años grupos de industrias y organizaciones gubernamentales han usado Computer Graphics Metafiles (CGMs) para guardar e intercambiar gráficos en 2D. CGM es un standard internacional definido por la ISO/IEC 8632:1992 para describir imágenes vectoriales digitales, raster, o híbridas (raster y vector) en forma compacta. Ha demostrado ser un formato muy bueno para las ilustraciones técnicas para documentación electrónica, visualización de datos geofísicos y aplicaciones en 2D. Algunas de las ventajas de usar CGM son:

  • Imágenes vectoriales pueden agrandarse y achicarse sin perder calidad, al contrario de las imágenes raster.
  • En la mayoría de los casos, las imágenes vectoriales requieren menos ancho de banda y pueden ser accesados y vistos más rápidamente que los mapas de bit.
  • Es fácil de combinar imágenes vectoriales con metadata (datos no-gráficos) por que se definen cómo pedazos de un cuadro, que reaccionan y se comportan de acuerdo a las interacciones del usuario.
  • Imágenes vectoriales pueden manipularse más fácilmente que los mapas de bit.
  • Metadata y texto en imágenes vectoriales puede buscarse fácilmente, como texto en HTML

Los WebCGM son "gráficos inteligentes" que usan un perfil más CGM standard, esto significa que en adición al contenido gráfico basado en CGM Versiones 1-3, el perfil define la semántica del contenido no-gráfico (metadata) basado en CGM Versión 4. El contenido no-gráfico permite la definición de jerarquías de objetos de la aplicación, así como la asociación de la metadata.

WebCGM son archivos binarios que siguen los requisitos definidos por W3C para un formato de gráficos escalable. El criterio de diseño para WebCGM equilibra el poder expresivo gráfico con la simplicidad y facilidad de implementación de la aplicación. El perfil de la ATA se tomó como punto de partida para el contenido gráfico y sólo sé modificó lo que no reunió los requisitos articulados en la W3C. El contenido gráfico de WebCGM es muy simple, pero es un subconjunto poderoso del perfil de la ATA.

Un pequeño pero poderoso conjunto de elementos de metadata se standariza en WebCGM:

  • Hyperlinking y navegación del documento
  • Picture estructura y layering
  • Búsqueda y consultas en la parte de imágenes WebCGM.

Un WebCGM, como se muestra en la figura siguiente, consiste en uno o más cuadros. Cada cuadro contiene elementos gráficos CGM, así como (opcionalmente) las estructuras de la aplicación. Las Estructuras de la aplicación definen objetos dentro de cada cuadro que a su vez está compuesto por un grupo de primitivas gráficas. Estos objetos pueden contener atributos o propiedades. WebCGM define cuatro tipos de grupos "el objeto gráfico," "layer," "paragraph" y "sub-paragraph", así como algunas propiedades que puede tener cada grupo.


Partes de un CGM
Partes de un CGM
1. Cuadros Como Imágenes de Standalone

El cuadro es una componente básica de un archivo WebCGM. En el standard de CGM, los cuadros son representaciones gráficas independientes. En particular, como se definió en la norma ISO, cada cuadro tiene un fondo opaco implícito o explícito.

Pueden guardarse muchos cuadros en un solo metafile. Propiedades que se aplican a todos los cuadros se definen en el descriptor. Éste incluye información descriptiva sobre el metafile, las precisiones de números, identificadores para los fonts y bibliotecas de símbolos.

Propiedades que se aplican a un solo cuadro se almacenan en picture descriptor. Éstas incluyen información del tamaño del cuadro y escalamiento, especificación del ancho de la línea y color del fondo.

CGM soporta mapas de bit e imágenes vectoriales en el mismo cuadro.

Los elementos gráficos se dibujan dentro de los cuadros en el orden que ellos aparecen en el metafile. Elementos dibujados primero pueden quedar total o parcialmente escondidos por elementos dibujados después. En el standard CGM, el modo de escritura de primitivas es "reemplazar", o sea el objeto se dibuja opacamente encima del objeto anterior.

2. Cuadros Como Overlays

Los cuadros pueden sobreponerse a un objeto anterior especificando que el fondo es transparente, o translúcido. Esto puede manejarse de dos maneras con WebCGM. Primero, puede usarse el parámetro "TRANSPARENTE" del OBJETO . Segundo, el elemento de Alfa-transparencia ESCAPE puede ser incluido en el Cuadro Descriptor y puede aplicarse al color del fondo del cuadro.

3. Cuadros Como Símbolos

WebCGM también permite los cuadros en otro metafiles o el mismo metafile como símbolos.

Dentro de un cuadro de WebCGM, se pueden definirse grupos de primitivas que forman la estructura gráfica de la imagen para reunir los requisitos de integración con los documentos web.

Se definen cuatro tipos de grupo específicos en WebCGM: "grobject", "layer", "para", y ' subpara'.

Grobject (graphical object): La agrupación básica APS (Application Structures ) para la identificación de objetos, principalmente identifica los inicios y destinos de los hyperlinks.

Layer: Un tipo de APS que permite la división de cuadros en un juego de laminas gráficas para que los usuarios seleccionen efectos de"2-1/2 D".

Para (paragraph): Un tipo de APS para facilitar búsqueda de texto dentro de los gráficos, en casos como multi-elemento, texto multi-línea, y otros casos (ej., texto polygonized) donde la búsqueda del texto podría ser difícil (o imposible).

Subpara: Puede usarse para identificar fragmentos más pequeños de texto dentro de un APS de tipo "para", habilitando, por ejemplo, el marcado de bloques de texto grandes (el "paragraph") para propósitos de búsqueda y etiquetamiento de fragmentos más pequeños como hotspots.

Grupos de tipos "para", "subpara" y"grobject" pueden usarse para escoger el funcionamiento de la navegación en documentos Web. Estos tres tipos de APS se llaman "objetos" en WebCGM.

Grupos de Propiedads o atributos de WebCGM se ponen en elementos APS. Cada Atributo de APS tiene un "tipo" parámetro que identifica la propiedad o atributo. WebCGM define el siguiente grupo de atributos APS.

  • Región: Define una región espacial, para ser (opcionalmente) asociada con un APS para propósitos de navegación.
  • ViewContext: Define un rectángulo, que se asocia con un APS para establecer la vista inicial en la ejecución de un link a ese APS.
  • LinkURI: Define un link cuyo target es especificado por un URI, para hyperlinking al texto, cuadros u otros objetos dentro del mismo u otro cuadro. La sintaxis " #" se usa para permitir dirigirse a cuadros y objetos en metafiles del multi-cuadro especificando la conducta del usuario del link transversal.
  • LayerName: Es el nombre (o número) asignado dentro de un APS de tipo "layer".
  • LaterDiscription: Describe texto asociado con una layer.
  • ScreenTip: Es un string que se asocia a un objeto, para ser mostrado en el browser Web cuando el mouse pasa sobre el objeto.
  • Name: Un "nombre común" asociado con un grobject que da ayuda a la búsqueda.
  • Content: Un atributo optativo del "para" y "subpara" APS que entrega algo razonable para en el caso de texto mal estructurado dentroWebCGM.
7. Ejemplo de WebCGM

Si usted no puede ver el siguiente ejemplo, deberá instalar el plugin que permite visualizar CGMs en su browser, puede bajarlo ahora: ActiveCGM (2.5 M); ésta imágen se puede ampliar presionando el segundo botón del mouese sobre la imagen eleigiendo la opción zoom in. De la misma forma se puede accesar a las otras opciones para modificar a imágen. Se puede apreciar que no se pierde calidad al agrandar la imágen.

También puede ver la imágen con el programa MetaWeb


Ejemplo WebCGM
Ejemplo WebCGM
Esta es una imágen CGM. Si usted no puede ver la imágen, su browser requiere un plug-in para desplegar CGM.

Ejemplo WebCGM
Ejemplo WebCGM
Así debería verse el ejemplo.
8. Conclusiones

Las imágenes que antes tan sólo se utilizaban como objetos de trabajo en programas de diseño, ahora se utilizan en cualquier tipo de aplicación. Se han obtenido muchos beneficios con la manipulación tan fácil de imágenes, pero a veces sigue existiendo confusión a la hora de seleccionar el formato más adecuado para grabar una imagen, y es que no son pocos: TIFF, BMP, WMF, GIF, PCX, JPEG, CGM, etc. La lista de formatos estándares es enorme y aún así podríamos duplicarla o triplicarla si se incluyen los formatos propietarios que utilizan muchas empresas en sus productos.

Después de apreciar las diferencias básicas entre los tipos de codificación, cual sería la más conveniente, ¿Mapa o Vector? No hay una codificación de imagen mejor que otra. Cada una esta diseñada para adaptarse a un tipo diferente de imagen. Los mapas de bits ofrecen sus mejores prestaciones con imágenes fotográficas y los gráficos vectoriales con imágenes de gestión (presentaciones, estadísticas, etc.). Las imágenes fotográficas normalmente tienen multitud de colores y cambios de tono irregulares. Utilizando mapas de bits, estas características no tienen ningún problema, pero si para los gráficos vectoriales debido a la enorme dificultad de identificar y delimitar los objetos que forman una imagen. En la mayoría de los casos es casi imposible conseguir un resultado con la calidad de un mapa de bits.

Las imágenes de gestión normalmente son más simples que las fotografías y pueden ser representadas fácilmente por gráficos vectoriales o mapas de bits. La elección de una codificación u otra depende de la capacidad de manipulación que se necesite. Los gráficos vectoriales son los que permiten mayor libertad de manipulación. Su diseño basado en objetos permite cambiar fácilmente el tamaño, color, posición, etc. de cualquiera de ellos. Los mapas de bits son más limitados en este ámbito y cualquier cambio puede ser una tarea más pesada. Otro aspecto importante en la elección es la dimensión de la imagen. Una imagen muy pequeña (tipo ícono) es recomendable que sea un mapa de bits, ya que los gráficos vectoriales pierden bastante precisión cuando se les hace tan pequeños.

Así que cada codificación tiene sus ventajas y desventajas y es el usuario quien debe decidir cual se adapta mejor a su caso particular.

9. Referencias
ChaTo = Carlos Castillo, Ph.D. ::: Acerca de este Sitio ChaTo = Carlos Castillo, Ph.D. ::: Acerca de este Sitio