МЕТОДИЧКА

При сканування топографічної карти доцільно зазначити: режим сканування – кольоровий, розподільна здатність сканування 400 dpi. Якщо документ має менші розміри чим розмір планшету, або у разі необхідності підвищення чіткості зображення (старі, деформовані документи) необхідно у режимі огляд зазначити область сканування (область сканування задається шляхом виділення курсором миші), налаштувати яскравість та контрастність сканування (вибираються у розгортаємих списках відповідних пунктів діалогового вікна).

Як правило, топографічна карта перевищує область, яку можна сканувати планшетним сканером, тому сканування топографічної карти виконується послідовно окремими фрагментами. При цьому необхідною вимогою є наявність накладень одного фрагменту карти на інший.

Після сканування отримаємо растрове зображення фрагменту карти. Растрове зображення - це електронне зображення графічного матеріалу у вигляді набору крапок (рядків і стовпців), які називаються пікселями. Піксель - це мінімальна одиниця подання растрового зображення. Кожний піксель має однакову ширину й висоту, своє місце розташування у зображенні. Крім того, у кожного пікселя може бути свій колір і яскравість.

Основними характеристиками растрового зображення є:

-розрізняльна здатність;

-глибина кольору зображення;

-розмір;

-формат файлу.

Розподільна здатність растрового зображення - це кількість пікселей на одиницю довжини зображення. Характеризується одиницею виміру dpі (dot per іnch)

- кількість пікселей на дюйм (1 дюйм = 2,54 див). Це дуже важлива характеристика,

тому що від її залежить якість отриманого зображення. Але необхідно пам'ятати, що зі збільшенням розподільної здатності зростає кількість пікселей і тому зображення займає більше комп'ютерної пам'яті. В подальшому при виконанні лабораторних робіт рекомендується застосувати розподільну здатність 400 dpi.

11

Залежно від різної глибини кольору виділяють наступні типи растрових зображень:

-чорно-білі (монохромні);

-напівтонові (у відтінках сірого);

-кольорові.

Найбільший розмір файлу мають кольорові 32-бітні й 48-бітні зображення, а

самий маленький - чорно-білі. Якщо змінити глибину кольору растрового зображення з 32 до 8 біт, то розмір файлу зображення зменшиться в 4 рази.

Растровий файл може бути записаний у різних форматах. Найпоширеніші такі растрові формати, як BMP, TІFF, PCX, GІF, JPEG. Графічний формат, у першу чергу, впливає на обсяг займаної пам'яті. Одні формати файлів забезпечують гарну якість картинки, але мають великий розмір - BMP, інші, навпаки, мають менший розмір, але за рахунок втрати якості зображення, за рахунок стиску інформації -

JPEG. Існують формати зі стиском і без втрати якості - TІFF. Будь-який формат має свої особливості, переваги й недоліки.

Зберігання зображення в растровому форматі має ряд недоліків: зберігання зображення може займати великий обсяг пам'яті, масштабування зображення приводить до погіршення якості, тому що при збільшенні зображення розпадається на пікселі, зображення погано піддається трансформації (поворот, скривлення тощо), бо вертикальні й горизонтальні лінії при повороті здобувають вид "сходів".

Крім того, незручно зв'язувати зображення з описами об'єктів.

При виконанні лабораторної роботи в якості формату зберігання даних рекомендується формат TІFF.

Частина 4. Знайомство з основними типами принтерів. Друк документів.

Персональний комп'ютер являє собою цілком самостійний пристрій, у якому є все необхідне для автономного життя. Хоча розмови про "безпаперові" технології ведуться вже досить давно, нормальну роботу з комп'ютером поки що важко уявити без використання друкуючого пристрою. Найчастіше потрібна копія на папері того

12

або іншого документа, малюнка і т. п., що є в комп'ютері у файлі. Розрізняються принтери перш за все за способом друку. Широко поширені кілька видів принтерів:

матричні, струменеві, лазерні, світлодіодні.

Ідея матричних друкуючих пристроїв полягає в тому, що потрібне зображення відтворюється з набору окремих точок, що наносяться на папір. У цьому типі принтерів використовується для друку голівка (ПГ), яка містить один чи два ряди тонких голок. Голівка встановлюється на ракетці і рухається уздовж рядка. При цьому голки в потрібний момент вдаряють через фарбувальну стрічку по паперу. Це забезпечує формування на папері символів зображень. У дешевих моделях принтерів використовуються ПГ із 9 голками. Якість друку в цих принтерах поліпшується при друку інформації не в один, а в два чи чотири проходи ПГ уздовж рядка. Більш якісний і швидкий друк забезпечується 24-голковими принтерами.

Однак ці принтери більш дорогі в порівнянні з 9-голковими, менш надійні.

Принцип дії струменевих принтерів схожий на матричні принтери тим, що зображення на носієві формується з крапок. Але замість головок з голками в струменевих принтерах використовується матриця що друкує рідкими барвниками.

Картриджі з барвниками бувають з вбудованою друкуючою головкою — в

основному такий підхід використовується компаніями Hewlett-Packard, Lexmark.

Фірми Epson, Canon проводять струменеві принтери, в яких друкуюча матриця є деталлю принтера, а змінні картриджі містять тільки барвник.

Якість струменевого друку залежить від трьох основних факторів: якості друкувального вузла (роздільна здатність), якості чорнила (передача напівтонів і кольору), типу використовуваного носія (він безпосередньо пов'язаний з попереднім фактором — наскільки добре це чорнило поєднується з певним типом паперу або плівки).

Сьогодні в усьому світі струменеві друкувальні пристрої вийшли на перше місце за обсягами продажу. Принтери практично безшумні, із легкістю здійснюють кольоровий друк. Отримані за допомогою струменевих принтерів друковані копії мають високу роздільну здатність фотографічної якості.

13

Незважаючи на сильну конкуренцію з боку струменевих принтерів, сучасні лазерні принтери дозволяють досягти вищої якості друку.

В основі роботи лазерного принтера лежить процес сухої ксерографії (лат. xeros — сухий і graphos — писати), який базується на електростатичній фотографії.

Принцип технології полягав в наступному. На поверхні фотобарабана коротроном

(скоротроном) заряду, або валом заряду рівномірно розподіляється статичний заряд,

після цього світлодіодним лазером (або світлодіодною лінійкою) на фотобарабані знімається заряд— тим самим на поверхню барабана поміщається приховане зображення. Далі на фотобарабан наноситься тонер, після цього барабан прокочується папером, і тонер переноситься на папір коротроном перенесення, або валом перенесення. Тонер, залежно від знаку його заряду, може притягуватися до поверхні, що зберегла приховане зображення або фону. Після цього папір проходить через блок термозакріплення для фіксації тонера, а фотобарабан очищується від залишків тонера і розряджається у вузлі очищення.

Першим лазерним принтером, став EARS, винайдений в 1971 році корпорацією Xerox. Принтер Xerox 9700 можна було придбати у той час за 350

тисяч доларів, зате друкував він зі швидкістю 120 стор./хв.

На жаль, кольорові лазерні принтери досить дорогі. Однак втішає те, що якість одержуваного з їхньою допомогою зображення наближається до фотографічної, а

ціни мають тенденцію до зниження. Уже зараз можна придбати кольоровий лазерний принтер за кілька тисяч доларів.

Для одержання високоякісного чорно-білого друку слід віддавати перевагу лазерному принтеру. Якщо ви бажаєте одержати кольорове зображення, то вам знадобиться кольоровий струминний принтер.

Матеріали до здачі лабораторної роботи:

-бланк з роздрукованим фрагментом тексту та топографічної карти,

-електронний варіант фрагменту тексту та фрагменту карти на дискеті.

14

Питання для самоперевірки

1.Для чого використовуються сканери?

2.За якими основними характеристиками класифікують сканери?

3.Які типи сканерів використовуються в картографічній діяльності?

4.У чому полягає принцип дії планшетного сканеру?

5.Який промисловий стандарт використовується при розробці драйверів

сканерів?

6.Що таке розподільна здатність зображення?

7.Що називають глибиною кольору?

8.Як виконати сканування текстового документу?

9.Який тип програмного забезпечення використовується для розпізнавання текстової інформації.

10.Як виконуються налаштування глибини кольору та роздільної здатності сканування?

11.Як задати область сканування?

12.Що називають растровим зображенням?

13.Які особливості сканування картографічної інформації?

14.У яких форматах зберігаються растрові дані?

15.Які недоліки растрових зображень?

16.Які існують типи принтерів для друку документів?

17.Які особливості струменевого друку?

18.Які особливості матричного друку?

19.Які особливості лазерного друку?

20.Як виконати друк документу?

15

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №8

РОБОТА З РАСТРОВИМИ ЗОБРАЖЕННЯМИ ВЕЛИКИХ ФОРМАТІВ

Мета роботи: освоїти навички роботи з растрами великих форматів з використанням інструментів системи автоматичного проектування AutoCAD.

Завдання:

1.У створеному документі AutoCAD виконати побудову сітки квадратів для заданого масштабу плану.

2.Виконати імпорт сканованих фрагментів топографічного плану до

AutoCAD.

3.Виконати трансформування фрагментів карти у відповідності до сітки квадратів.

4.Поєднати окремі растрові фрагменти у єдине зображення топографічного

плану.

5.Експорт готового топографічного плану у растровий формат.

ЗМІСТ РОБОТИ

Частина 1. Загальні питання організації роботи з растровими даними великих форматів.

Розвиток автоматизації у картографії сприяв переходу на новий якісний рівень. У зв'язку з розвитком комп'ютеризації повністю змінилися багато процесів створення карт. З’явилися нові методи, технології й напрямки картографування, що у свою чергу спричинило появу нових картографічних творів: цифрові, (електронні й віртуальні) карти, анімації, тривимірні картографічні моделі, цифрові моделі місцевості. Але цифрові карти невіддільні від традиційних карт. Теоретичні основи картографії, накопичені століттями, залишилися колишніми, змінилися тільки технічні засоби створення карт.

16

У картографії растрові дані найчастіше використовуються при створенні цифрових карт шляхом векторизації існуючих картографічних матеріалів на паперових носіях. Поверх растрового зображення створюється аналогічне йому векторне. У векторному форматі просторові об'єкти представлені крапками, лініями й полігонами. У векторних зображеннях кожний об'єкт задається набором координат, які описують його місцерозташування й просторову прив'язку. Це дозволяє комп'ютерним програмам обчислювати й поміщати об'єкти в потрібному місці (координувати).

Враховуючи, що картографічна продукція як правило має великий формат (А2

та більше), та на даний час відсутня доступна спеціальна техніка, для сканування існуючих паперових документів, то виникає задача поетапного сканування окремих фрагментів картографічного твору, та подальше поєднання фрагментів у єдиний растровий документ, що буде основою при створенні векторних цифрових карт та планів.

Система автоматичного проектування AutoCAD містить деякі інструменти,

що дозволяють імпортувати відскановані зображення до документу,

трансформувати зображення, привівши у відповідність до заданої системи координат та масштабу документу, та після поєднання окремих фрагментів експортувати отримане зображення у растровий файл *.bmp.

САПР AutoCAD також містить всі необхідні інструменти для векторизації растрових зображень, та експорту електронних документів у формат *.dxf, що використовується у якості обмінного формату між різним картографічним програмним забезпеченням, та програмними продуктами по створенню геоінформаційних систем.

Засвоєння основних підходів та принципів, що використовуються при роботі з системою автоматичного проектування AutoCAD дозволить вміло користуватися подібними інструментами при користуванні спеціалізованим картографічним програмним забезпеченням.

17

Частина 2. Інструменти AutoCAD для роботи із растровими

зображеннями топографічних планів.

Як зазначалося раніше, растрові зображення мають піксельну структуру, і

тому не можуть характеризувати лінійну розмірність. Перед початком роботи з растровим зображенням його необхідно трансформувати тобто привести у відповідність до заданого масштабу та заданої системи координат. Трансформацію растрових зображень, як правило, виконують по двом або більше точкам на фрагменті топографічної карти, які відповідають певним точкам, координати яких в заданій системі координат відомі. Зазвичай, на топографічних планах розміщуються спеціальні умовні знаки – перехрестя координатної сітки, що розташовуються через

10 см, координати яких досить легко визначити. Тому і при трансформуванні сканів карт зручно користуватись саме ними.

Перед початком трансформування зручно у новому документі побудувати у заданій системі координат точки, на які і буде виконуватись накладення трансформованого зображення. Тоді можна просто виконати суміщення точок, хоча координати точок, по яким буде виконуватися трансформація можна вводити і вручну.

Для зручності необхідно у новому документі AutoCAD створити новий шар, з

назвою «Сітка координат». Для цього вибирають пункт меню Формат ► Шар

після чого з’явиться діалогове вікно Менеджер властивостей шару (рисунок 8.1).

Для створення нового шару необхідно натиснути на кнопку Новий шар та у таблиці властивостей у полі Ім’я вказати назву шару («Сітка координат»), у полі Колір

зазначити, що у якості робочого кольору шару буде використовуватися червоний колір.

Скориставшись пунктом меню Формат ► Точка необхідно вибрати вид точок у вигляді хрестика. Далі використовуючи команду Малювання ► Точка

розміщують першу точку на початку координат, тобто у точці, з координатами Х=0,

та Y=0.

18

Рисунок 8.1. Діалогове вікно – Менеджер шарів Якщо користуватись командним рядком то дії матимуть наступну

послідовність

_pdmode Далі натискаємо клавішу Enter;

Enter new value for PDMODE <0>: 2 клавіша Enter;

_point клавіша Enter; Specify 0 point: 0,0 Enter;

На екрані повинен з'явитися хрестик. Цей хрестик буде основою для створення сітки, аналогічний координатній сітці на топографічних планах.

Далі, вказуючи наступні координати, можна нанести інші точки. Але значно зменшить витрати часу використання кнопки Масив, що знаходиться на панелі інструментів Модифікування, або ввести у командному рядку _array, та вказати кількість рядків 5 та стовпчиків 5 та інтервал 100 ( уразі коли документ створюється у іншому масштабі, чим зображення, то необхідно вказати інтервал, що відповідає

19

відстані між хрестиками у заданому масштабі) вздовж обох напрямків побудови масиву. Послідовність побудови масиву у командному рядку наступна:

набираємо команду _array та натискаємо клавішу Enter;

і далі послідовно записуємо: R – Enter

m – Enter (m=5 – кількість рядків сітки);

n – Enter (n=5 – кількість стовпчиків сітки);

d – Enter (d=100 – відстань між хрестиками відповідно до масштабу); d – Enter.

У результаті пророблених операцій на екрані повинна з'явитися сітка хрестів,

аналогічна сітці хрестів на топографічному плані (Рисунок 8.2), за допомогою якої буде здійснюватися коригування зображення до потрібного масштабу топографічного плану.

Рисунок 8.2. Створення сітки координат.

На наступному етапі необхідно виконати імпорт растрового зображення фрагменту топографічної карти. Для цього необхідно створити новий шар з назвою

20