МЕТОДИЧКА

«Растрове зображення». Після цього необхідно скористатися пунктом меню Формат ► Шар після чого у діалоговому вікні Вибір растрового файлу необхідно задати шлях та назву файлу, що імпортується (рисунок 8.3).

Рисунок 8.3. Діалогове вікно – Вибір растрового файлу.

Після вибору файлу з’явиться діалогове вікно параметри вставки растрового зображення (рисунок 8.4), де можна вказати координати вставки лівого нижнього куту, вказати масштаб вставки зображення, кут повороту зображення та інші параметри. Як правило, цей діалог використовують коли відомі точні дані трансформування фрагменту карти.

Рисунок 8.4. Параметри вставки растрового зображення.

21

В нашому випадку не має можливості точного визначення цих параметрів, бо параметри орієнтування аркушу паперу в сканері невідомі. Тому при імпортуванні зображення вказувати параметри вставки не є доцільним, і можна залишити стандартні налаштування.

Таким чином можна до документу імпортувати усі растрові фрагменти топографічної карти, але зручніше буде виконувати імпорт послідовно, тобто другий фрагмент карти імпортувати після трансформування першого фрагменту. Також слід звернути увагу на те, що при імпортуванні растрового зображення до документу AutoCAD воно не додається до документу, а тільки зберігає прив’язку до файлу з растровими даними. Тому якщо відкрити створений документ AutoCAD на іншому комп’ютері, де не буде в наявності відповідних растрових файлів даних, то вони не будуть відображуватись, а тільки буде показано рамку та відповідну зноску на певний файл та місце розташування. При виконанні операцій з фрагментами топографічної карти рекомендується растрові файли розміщувати у тій же папці, що і документ AutoCAD. При переносі даних з одного комп’ютера на інший необхідно виконати копіювання усієї папки.

Трансформування фрагменту растрової карти виконують з використанням інструменту align, що входить до бібліотеки 3D моделювання. Для цього в командному рядку необхідно набрати _align та натиснути клавішу ENTER.

Трансформування відбувається за трьома вказаними точками. Для цього послідовно один за одним хрестики координатної сітки суміщають з відповідними хрестиками,

побудованими заздалегідь на початковому шарі документу. Максимальна точність трансформування досягається, коли включено режим об’єктної прив’язки OSNAP.

Під час сканування, зазвичай, виникають деформації оригіналу документу. У

такому випадку замість інструменту align краще користуватись інструментом

Rubber Sheat, який виконує трансформацію растрового фрагменту як мінімум по 4

точкам, хоча можна використовувати досить велику кількість точок. Цей інструмент виконує корекцію зображення, виконуючи розтягнення або звуження певних фрагментів зображення у відповідності до заданих точок. Для того, щоб

22

скористатися цим інструментом, необхідно вибрати пункт меню Map ► Tools

►Rubber Sheat.

Після трансформування першого фрагменту виконують імпорт наступного зображення і потім аналогічно виконують трансформацію і так далі, поки всі фрагменти не будуть розташовані на своєму місці.

Після перевірки розташування всіх фрагментів топографічної карти можна їх об’єднати в єдине зображення, скориставшись командою Frame. Для того щоб виконати цю операцію необхідно скористатись головним меню AutoCAD

Modyfy ► Objekt ► Image ►Frame або Map ► Image ► Toggle Frame. Після виклику команди необхідно мишкою виділити необхідні растрові фрагменти, які необхідно поєднати. Цю операцію необхідно виконувати у самому кінці після того,

як буде перевірено трансформування усіх растрів, тому що після її виконання можливості редагування растрів не буде.

Система автоматичного проектування AutoCAD дозволяє виконати експорт отриманого зображення топографічної карти до растрового формату даних *.bmp.

Для цього необхідно скористатись командою Експорт, що розташована у меню

Файл. У відкритому діалоговому вікні необхідно вибрати необхідний формат зберігання, місце та назву файлу, що експортується.

Матеріали до здачі лабораторної роботи:

-роздрукований лист зі схемою розміщення окремих фрагментів топографічної карти.

-електронний варіант повного растрового зображення топографічного плану у форматі bmp.

23

Питання для самоперевірки

1.У якому випадку в картографічній діяльності застосовують растрові

формати?

2.Які основні особливості векторної інформації?

3.Який формат використовується при обміні даними між різними картографічними програмами та програмними засобами створення геоінформаційних систем?

4.Як створити новий шар в AutoCAD?

5.Як виконується налаштування параметрів шару?

6.Як виконати форматування точок для побудови перехресть координатної

сітки?

7.Який інструмент використовується для прискорення побудови перехресть координатної сітки?

8.Як імпортувати растрове зображення в новий документ?

9.За якою кількістю точок виконується трансформування растрового зображення в AutoCAD?

10.Які команди в AutoCAD використовується для трансформування сканів?

11.Які особливості застосування команди align?

12.Які особливості застосування команди Ruber Sheat?

13.Використання якої команди дозволить поєднати окремі фрагменти растрового зображення?

14.Як виконується експорт готового растрового зображення топографічного плану у растровий формат даних?

24

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №9

ВЕКТОРИЗАЦІЯ ОБ’ЄКТІВ КАРТОГРАФУВАННЯ ПРИ ПЕРЕХОДІ ВІД РАСТРОВИХ ДО ЦИФРОВИХ КАРТОГРАФІЧНИХ ЗОБРАЖЕНЬ

Мета роботи: познайомитися з основними принципами, які використовуються

при векторизації растрових зображень.

Завдання:

1.Ознайомитись з основними вимогами до векторизації точкових, лінійних та полігонних об’єктів.

2.Виконати векторизацію заданого фрагменту топографічної карти.

3. Роздрукувати виконане завдання.

При виконанні лабораторної роботи студенти користуються наступними

матеріалами:

-створеним у попередній лабораторній роботі документом AutoCAD з

імпортованим растровим фрагментом топографічної карти.

ЗМІСТ РОБОТИ

Частина 1. Основні вимоги до векторизації.

У картографії растрові дані найчастіше використовуються для векторизації.

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). На відміну від растрових форматів, векторні графічні програми мають свої власні формати, тому зображення, створене в одній програмі, як правило, переноситься у формат іншої програми з різними перекручуваннями.

Але для рішення різних завдань в області картографії, геодезії й землевпорядкування дуже часто потрібен перенос файлів з однієї програми в іншу.

Для цієї мети розроблені різні обмінні формати даних. Наприклад, формат DXF є

25

форматом обміну креслярськими даними в системах автоматизованого проектування. Цей формат підтримує більшість CAD-додатків, а також багато графічних програм, у тому числі CorelDraw, FreeHand; у картографічній видавницькій діяльності використовується як обмінний формат між ГІС і видавничими системами.

З векторним зображенням дуже зручно працювати. Можна здійснювати довільне масштабування зображення, не спотворюючи зовнішній вигляд і якість зображення, об'єкти векторної графіки легко трансформуються, зручно зв'язувати зображення об'єктів із записами в базах даних, легко редагувати положення об'єктів,

задаючи їхні нові значення. Крім того, векторна графіка дає прекрасну якість друку.

Перетворення растрового зображення у векторне називається векторизацією.

Векторизація здійснюється по сканованих зображеннях, як правило, у

спеціалізованих програмах - векторизаторах. Існує три способи векторизації:

ручний, напівавтоматичний і автоматичний. При ручній векторизації об'єкти відслідковуються по його зображенню на растрі мишкою комп'ютера. Для векторизації лінії в ручному режимі потрібно послідовно указувати основні положення її вершин лівою кнопкою миші. При напівавтоматичній векторизації необхідно вказати крапку в будь-якому місці лінії й програма сама відстежуватиме дану лінію. В автоматичному режимі також потрібно вказати вихідну точку на растрі для відстеження лінії. Недоліком автоматичного режиму є те, що об'єкт розпізнається з невисокою точністю й растр повинен бути дуже гарної якості.

Найкраще виконувати векторизацію в автоматичному режимі розчленованих видавничих оригіналів. Позитивною стороною автоматичної векторизації є те, що в будь-який момент можна перервати автоматичне трасування й пройти "складну"

ділянку в ручному режимі. Виконавець при цьому повинен постійно стежити за роботою програми й підправляти трасування вручну. У результаті не завжди буває зручно працювати в цьому режимі. Тому на виробництві одержали більше широке застосування програми напівавтоматичної й ручної векторизації.

Вже зазначалося, що об’єкти цифрової карти можна представити трьома основними видами графічних примітивів: точками, лініями й полігонами. Для

26

кожного з них є свої правила векторизації або оцифровки.

Точкові об'єкти є позамасштабними об'єктами, мають головну точку,

положення якої визначається парою координат X, Y. Саме ця головна точка завжди цифрується у точкових об'єктів.

Лінійні об'єкти - лінійні замкнуті й незамкнуті об'єкти, ширина яких не виражається в масштабі карти. Лініями можуть бути представлені:

- неорієнтовані лінійні об'єкти (з довільним напрямком цифрового опису) -

напрямок цифровки цих ліній не має значення (дороги, трубопроводи, берегова лінія морів, озер, водоймищ, контури кварталів, кар'єри). Перша точка обирається довільно на одному з їхніх країв;

- орієнтовані лінійні об'єкти (з певним напрямком цифрового опису) -

особливості їхнього графічного зображення на карті пов'язані з розходженням висот місцевості по їхніх сторонах (обриви, насипи, брівки, вали, земляні виїмки, ріки,

горизонталі, скелясті береги й ін.). Горизонталі цифруються за принципом: "більша висота - ліворуч" або "праворуч - нижче".

Вимоги до векторизації лінійних об'єктів:

1.Місця перетинання ліній одного шару повинні фіксуватися вузлами.

2.Ламана лінія, що представляє собою контур лінійного об'єкта, повинна бути гладкою й точно передавати характерні зміни напрямку об'єкта. Вона не повинна мати скошених кутів за рахунок малої кількості вершин, не повинна бути зубчатою і

втой же час не повинна бути зайво деталізована.

3.Лінія контуру не повинна мати систематичних зсувів щодо растрової лінії,

тобто має розташовуватися строго по центру растрового зображення.

4.У зображенні не має бути розривів, незалежно від "змушених" розривів на зображенні растру: наприклад, при накладенні умовного знака або підпису.

5.Лінійні об'єкти, що мають однакові характеристики, не повинні мати псевдовузлів (Рисунок. 9.1).

27

Рисунок. 9.1. Правила векторизації лінійних об’єктів: утворення псевдовузла. 6. Лінійні орієнтовані об'єкти цифруються з урахуванням напрямку оцифровки

за правилом "більша висота - ліворуч", ріки цифруються від витоку до устя

(Рисунок. 9.2).

Рисунок 9.2. Правила векторизації лінійних об’єктів: напрямок цифрування

річок.

7.Полігони й лінійні об'єкти, що виходять на рамку аркуша, повинні бути замкнуті на рамку аркуша.

8.Лінійні об'єкти повинні бути безперервні (в устях рік, що впадають в основну ріку, має стояти вузол і т.д. ).

9.Не повинні утворюватися висячі дуги між об'єктами за межею об'єкта й до межі об'єкта примикання (Рисунок 9.3).

Рисунок 9.3. Правила векторизації лінійних об’єктів: а) висяча дуга за межею

об'єкта примикання; б) висяча дуга до межі об'єкта примикання.

28

10. Точки одного класу об'єктів мають збігатися з кінцевими точками ліній другого класу (приклад на рис. 9.4.).

Рисунок 9.4. Позамасштабні населені пункти співпадають з кінцевими точками доріг.

Полігони - це об'єкти, площа яких виражається в масштабі карти (населені пункти, рослинність, озера й т.д. ). Як правило, полігони задаються послідовністю координат точок за правилом: "об'єкт - ліворуч", тобто для зовнішнього контуру об'єкта - у напрямку "проти ходу годинникової стрілки", а для внутрішнього контуру - у напрямку "по ходу годинникової стрілки".

Вимоги до векторизації полігонів:

1. Як граничні точки полігонів карти при метричному описі необхідно використовувати:

-точки осьових ліній контурів об'єктів;

-граничні точки фонового фарбування об'єктів (якщо немає контуру);

-точки осьової лінії лінійного умовного знака (наприклад, автодороги), що є межею об'єктів рослинного покриву (наприклад, лісового масиву), ґрунтів та ін.;

-граничні точки крайніх елементів заповнення площі, контур якої на карті не відображається (болота, обмілини, й ін.);

-сторони рамки карти, якщо полігон виходить на рамку карти.

2.Межі полігонів не повинні мати розривів (тобто мають бути зв'язаними спільними вузлами без винятку).

3.Будь-який полігон може містити внутрішній контур, що не є об'єктом даного покриття. Цей контур цифрується з присвоєнням йому відповідного коду.

29

Частина 2. Векторизація заданого фрагменту топографічної карти у

ручному режимі засобами САПР AutoCAD.

Векторизація – це привласнення координат кожній точці вихідного зображення, опис об'єктів плану у вигляді наборів векторів фіксованої довжини. Під час векторизування фрагменту растрового топографічного плану має місце створення декількох шарів за тематикою. Наприклад їх назви можуть бути такими,

як показано на рисунку 9.5.

Розподіл за тематичним змістом об’єктів топографічного плану значно спрощує доступ до інформації та її сприйняття. Також розташування об’єктів плану на різних шарах згідно з тематикою значно спростить імпорт даних у різні програмні комплекси ГІС. Тому перед початком векторизації необхідно створити та налаштувати нові шари. Роботу з менеджером шарів було розглянуто у попередній роботі.

Рисунок 9.5. Тематичний зміст топографічної карти.

30