移动图形新标准——Mobile SVG

2019-11-03 09:17:12

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供稿：网友

祝伟宏中兴通讯移动事业部

　　SVG(Scapable Vector Graphics，可缩放矢量图像)是互联网联盟(W3C)的正式推荐标准，它是一种使用xml来描述二维图像的语言。SVG允许3种形式的图像对象存在，分别是矢量图形（如由直线、曲线等组成的路径）、点阵图像和文本。各种图像对象能够组合、变换，并且能修改其样式，也能够定义成预处理对象以便再用。SVG还支持各种特效，包括嵌套变换、路径剪裁、透明度处理、滤镜效果以及模板对象等。同时，SVG可以是互动和动态的，动画可以直接加入SVG文本，也可以通过脚本加入。在新的SVG版本中，还可以表现视频、音频等其它信息。SVG通过使用脚本语言来完成比较复杂的应用，脚本语言调用SVG对象模型(SVG Document Object Model)来访问或控制所有的元素、属性和属性值。任何一种SVG图像元素都能使用脚本来处理类似鼠标单击、双击以及键盘输入等事件。由于SVG文本是XML名字空间中的有效字符，这些字符能作为SVG图像的关键字而通过搜索引擎进行查询。

　　与现有的图像格式（如JPEG、GIF和PNG等）和矢量图形格式（如VML、PDF、SWF等）相比，SVG具有如下优势：

1) 基于XML标准

　　XML是W3C的推荐标准，用于结构化的信息交换，已经得到广泛的普及和应用。SVG是建立在此基础上的，有很明显的优势，如：广泛的国际化基础、强大的结构化能力、以及对象模型等。

2) 高质量的图像

　　由于基于矢量，使得SVG图像的质量得到大大的提高。放大、缩小以及各种特效都比位图的表现要好，在打印的时候，完全可以印刷质量输出图片。SVG图像在客户端动态绘制，用户可以随意调整图像的一些参数而不会导致图像模糊。SVG图像的大小只与图形的复杂程度有关，而与图形的具体尺寸无关。

3) 更精确的颜色

　　SVG可靠的颜色特性将给下一代在线电子商务带来许多新的面貌——系统可以根据浏览器窗口的配色方案下载与之相匹配的配色方案。SVG支持ICC色彩概貌的行业标准，如sRGB。

4) 灵活易用的文件格式

　　SVG主要由３个部分组成：矢量图形、位图和文字。由于SVG文件是以文本的形式（XML）存放的，更改起来是非常方便的。也就是说，不用任何图像处理工具，仅仅用记事本就可以生成一个SVG图像。

5) 支持互动和动画

　　SVG支持SMIL（synchronized multimedia integration language），允许用户自由地同SVG中的元素完成一些互动，从而完成既定的目标，这一点在目前单独依靠图片是完成不了的，需要由网页中的Script语句来实现。

6) 支持字符查找

　　由于SVG是文本格式，查找图像中的字符在SVG中成为可能（在其它格式的图像文件中是不可思议的）。

7) 支持Xlink 和Xpointer

　　可以在SVG文档中加入超链接，这样我们可以制作一个完全由SVG构成的WEB站点，这个站点可以包含图片、动画、文本等多媒体信息，并拥有与用户进行互动的能力。

8) SVG是一种真正开放式的、不依赖供应商的2D矢量图形格式

　　SVG由W3C开发和维护，W3C曾定义了HTML和XML这样的开放标准。而且，SVG不属于任何人，也没有专利权。这意味着，不存在许可费用，供应商可以无缝地创作和分享内容。不同于Mac OS的PICT或Windows的WMF等其它矢量格式，SVG具有平台独立性。

9) SVG从开始设计，就注定是一种强大的通用标准

　　制订SVG的W3C工作组成员包括Macromedia、Adobe和AutoDesk，它们都有强烈的意愿，尽量把支持其格式的更多功能包括在SVG里面。这使得SVG适用于范围很广的各种应用，包括CAD、GIS和娱乐。

Mobile SVG及其特点

　　由于SVG的大部分特性也非常适合于无线领域的图形应用，无线领域要求开发更适合于移动设备上应用的SVG形式，为了满足业界的需求，互联网联盟(W3C)的SVG工作小组制订了适合于移动应用领域的专用标准Mobile SVG。由于移动设备在CPU速度、内存大小、支持的显示颜色等各个参数上有很大的不同，单一的专业标准很难满足所有移动设备的要求。所以，为了覆盖不同移动设备家族的需求，SVG工作小组最终制订了两个级别的Mobile SVG专业标准。第一级别的专业标准是SVG Tiny (SVGT)，适用于资源高度受限的移动设备，如手机；第二级别的专业标准是SVG Basic (SVGB)，适用于高端的移动设备，如PDA等。由于移动设备的CPU速度、内存容量、显示屏都比较小，相对于SVG，Mobile SVG在支持的内容、属性、功能等方面作了限制。为了保持内容和处理软件的兼容性，在制订标准时，把SVGT列入SVGB的子集，把SVGB列入SVG的子集。按SVG格式制作的图像在保持图像线条等不变的同时，通过降低精度、省略线条的粗细和浓淡等信息标记可以将其转换成SVG Basic和SVG Tiny格式。

　　Mobile SVG与位图相比，在对动画、地图和互动图形进行编码和显示方面的优势是明显的。位图是静态的，而矢量图形是动态的、可以缩放的，可以描述非常高级的图形特点，如动画、分层图形、半透明对象、画中画、复杂形状和字体效果。另外，Mobile SVG所制作的矢量图形可以执行交互式操作，如可以缩放、平移、附加链接。

　　利用Mobile SVG的缩放性，图形就可以调整大小，以适应任何显示器或打印机，或者分辨率，而不会导致品质损失。这在无线世界是一个优势，因移动设备的形状和尺寸很多。用户还可以在不影响图形质量的情况下对图形进行放大，特别是用手机的小屏幕看图时比较有用。

　　Mobile SVG文件通常小于位图文件，从而可以缩短无线下载时间，这点对于非常计较带宽的移动应用来说，尤其重要。另一个例子，如将当前屏幕上的图形放大时，若是位图，则会出现使图像模糊的马赛克效应，此时若要获得高质量的放大图像，则需重新从服务器获取放大后的图像，增加了网络的流量；而SVG图形是矢量数据，只需利用原来的数据，在客户端进行放大就可以得到没有质量损失的放大图形。

　　Mobile SVG的另一个强大功能是可以存储图形中各元素的相关信息。例如，SVG可以识别出图形中某个带有一个三角形的正方形是一所房子，并且可以知道房子的楼层数等信息。SVG还支持事件，从而可以产生超链接或者嵌入文字的弹出窗口，以向用户提供更多的信息或者可点击的选项。另外，由于SVG是文本格式，可以利用基本的搜索引擎对SVG图形中的文字进行搜索，这样可以查询SVG图形中具有某种属性的图形元素，如上面所说的房子。

Mobile SVG将增强MMS

　　Mobile SVG最近已被3GPP组织所采纳，用于多媒体短信服务(MMS)。采用Mobile SVG,将使许多2.5G和3G MMS服务成为现实。

　　基于Mobile SVG的MMS与无线系统目前提供的简单文本和基于位图的图形相比，可以使用户获得互动性更强和更引人入胜的体验。另一方面，节省带宽可能是Mobile SVG最吸引运营商的特点。Mobile SVG不同于流式音频和视频，它可以顺利工作于2.5G，甚至2G网络。内容丰富、互动的Mobile SVG动画可以在小于12kb的带宽上传输。

　　Mobile SVG增强了MMS短信，这对于手机制造商具有明显的吸引力。而且与运营商一样，OEM厂商也可以在不对设计作重大变动或不显著增加成本的情况下，增加Mobile SVG功能。由于Mobile SVG是内容如此丰富和通用的平台，最适合于帮助设备制造商提供差别化服务。

　　现在已出现相应的工具，可以把现有的内容转换成Mobile SVG，并根据手机和网络条件进行优化，因此，内容供应商将能够降低开发难度和成本。借助于合适的系统内容，开发商应该能够创作或一次性地转换自己的内容，使几乎所有的设备都能显示这些内容，只要这些设备具备相应的功能和SVG播放器。这种情况类似于现在用HTML制作网页。

　　对于下一代无线系统（3G）来说，是否能够成功取决于用户。而对于无线用户来说，如果存在充分的理由让他们更换现有的手机，他们就会更换。经由像Mobile SVG这样以用户为中心的技术增强的MMS，将会产生更多促使手机升级的充分的理由。所以，对于业界来说，其面对的挑战是实现和应用Mobile SVG。

Mobile SVG适合的其它应用类型和内容

　　虽然Mobile SVG已开始在MMS上显露身手，而实际上除了MMS，Mobile SVG还有丰富的应用，包括：娱乐：互动卡通、贺卡和动画等。

　　基于位置的服务：在地图上显示运动物体及相关链接，同时允许用户缩放地图、切换不同图层的可见性、选择特定的区域等；具体应用如汽车导航、汽车调度、电子导游、移动广告等。

　　现场服务：包括技术制图，借助于Mobile SVG，就可以绘制出前后一致的、高品质的图像，可以看全景，也可以看局部细节。

　　Email附件：借助Mobile SVG，可以在支持MMS的移动设备上显示常见的办公文档，如MS Word、MS Powerpoint、Adobe PDF等文档格式，并且保持文档内容的格式、图形、字体信息的完整性。

　　其它任何JPG、GIF或其它位图格式不能满足要求的无线应用场合，如要求提供内容丰富、可伸缩、互动的图形或动画的地方。

对于实现Mobile SVG的考虑

　　Mobile SVG主要用于各种资源非常有限的移动设备，所以在实现Mobile SVG时，性能指标成为最主要的指标。手机的内存很小，CPU的速度也很慢，PDA的内存会稍微大一点，CPU的处理能力会好一点，但两者的显示屏分辨率都很小。尽管Mobile SVG针对移动设备进行了特别的设计，使得在移动设备上实现SVG更容易，但要实现一个用户代理还是要实现XML解析、脚本、DOM、图像库、渲染等功能。

　　一般来说，XML解析比较快，而DOM则会消耗很大的内存。图像的渲染则更是消耗大量的CPU时间和内存。在这些方面花些功夫，很有可能获得性能的较大提高。另外，移动设备的浮动运算一般都很慢，所以优化算法，尽量减少浮动运算，也是提高性能的一个方面。

　　另一方面，要显示的SVG内容决定了渲染的性能。在生成SVG素材的时候应注意哪些方面呢？首先，很显然，要显示的图像元素越多，要渲染的时间越长。当然，对图形的特效处理，如滤镜、渐变填充、平滑处理等，都会增加渲染的时间，所以在确实必要的时候才使用这些功能。

　　总的来说，在实现Mobile SVG的过程中，需要运营商、终端制造商、内容提供商共同努力，才能使Mobile SVG的无限魅力在资源受限的移动设备上大放光彩。

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