1.2. Типи сканерів.

По конструктивному виконанню існуючі в даний час сканери можна віднести до одному з трьох типів:

- ручні сканери;

- сторінкові сканери;

- спеціалізовані сканери.

Останні два типи в залежності від подачі паперового носія можуть бути планшетними або роликовими (барабанними).

Ручний сканер (наприклад, широко поширений ScanMan Logitech)

використовують, повільно проводячи їм по аркушу із зображенням. Голівка сканера вираховує рівні освітленості точок і посилає їх через послідовний порт у центральний процесор, де вони зберігаються у виді цифрових даних. Точність сканера у значній мірі залежить від швидкості й повільності, з яким сканер проходить по вихідному зображенню. Забезпечення плавного руху – проблематично.

Сторінкові сканери виконанні у вигляді планшету й мають електромеханічний привід для переміщення голівки запису – сканування. Типовим представником таких устроїв є Hewlett Packard ScanJet, що випускається у декількох модифікаціях. У сторінкового сканера відсутня головна хиба ручного - необхідність плавного пересування без перекосів. Оригінал зображення на паперовому носії, розміщений на планшеті або пропущений його через роликовий устрій подачі сканується за один прохід самим апаратом. Планшетний сканер більш зручний, ніж роликовий, оскільки дозволяє сканувати зображення з альбомів проектів, книг і т.д.

Спеціалізовані сканери, як правило, - це сканери форматів від А2 до А0 і, завдяки автоматичному режиму стиску інформації, дозволяють у лічені хвилини увести досить великий обсяг (декілька десятків Мб) графічної інформації. Один із прикладів - ScanCad, вироблений Summagraphics Corporation. Спеціальною відмінністю є базовий устрій – пір'яний плоттер. ScanCad уявляє собою маленьку скануючу голівку, що вставляється у спеціальний тримач деяких моделей пір'яних плоттерів сімейства Summagraphics.

Примітка.

Умонтовані растрові команди AutoCAD.

Починаючи з 12-й версії AutoCAD вперше надана можливість працювати з растровими файлами даних. AutoCAD має три команди імпорту растрових файлів:

– ИМПОРТП

– ИМПОРТГ

– ИМПОРТТИФ

Імена цих команд указують на растрові формати файлів зображень. Кожна з них може працювати тільки з "своїм" форматом. Усі три команди визначені у програмі rasterin.exe, що виконується під керуванням MS Windows, і у програмі rasterin. exp, застосовуваної у режимі DOS. Команди ИМПОРТП, ИМПОРТГ і ИМПОРТТИФ спрощують запровадження растрових зображень у AutoCAD.

2. Перетворення графічних документів у цифрову форму

Існує три головних методи перетворення графічних документів у векторну форму:

– візуальне повторне креслення;

– «оцифровка» за допомогою графічного планшета (дигітайзера);

– використання спеціальних програм растр-векторного перетворення

(векторизації) зображення.

Візуальне повторне креслення буквально означає копіювання креслення в AutoCAD – перемалювання об`єкта за об`єктом, тут немає необхідності у скануванні або перетворенні. Оператор AutoCAD (кресляр) здійснює копіювання об'єктів креслення, використовуючи меню, команди і користувальні підпрограмами AutoCAD. Незважаючи на значну трудомісткість, цей метод має декілька переваг, як-от:

– не потрібно ні додаткового апаратного або програмного забезпечення, крім стандартної AutoCAD-станції, ні додаткового навчання кресляра для виконання перетворення;

– кресляр у будь-який час може використовувати будь-які макроси, пакетні файли або підпрограми AutoLISP, що дуже складно організувати в автоматизованій програмній системі;

– можна цілком управляти процесом переносу даних на шари AutoCAD-креслення і застосовувати повторно блоки й атрибути, створюються під час роботи;

– кресляр цілком управляє процесом переносу даних, досягається неперевершена точність. У той час як програми перетворення дублюють будь-яку неточність, що потрапила у вихідний файл зображення, і навіть нерідко уводять свої власні неточності;

– кресляр відтворює графічний документ, використовуючи розміри, нанесені на вихідному кресленні, а не розміри графічних елементів.

«Оцифровка» за допомогою графічного планшета (дигітайзера).

Для досвідчених користувачів (проектувальників) графічні планшети 300  300 мм багато років були улюбленим устроєм введення в PC графічної інформації. З їхньою поміччю можна здійснювати оцифровку креслення, прикріпивши його аркуш до робочої області графічного планшета. Для більш значних креслень існують графічні планшети великих розмірів. Окремі сеанси оцифровки креслення варто проводити використовуючи розбивку його на види і блоки. У противному випадку виникає необхідність в об'єднанні і стикування оцифрованих креслень, що істотно знижує продуктивність процесу введення інформації.

Використання спеціальних програм растр-векторного перетворення

(векторизації) зображення.

Існують програми, що можуть узяти файл з відсканованим зображенням й завантажити його у вигляді подложки в редактор креслень AutoCAD, де можливо виконати процес трасування креслення поверх підложки, або опрацювати самий файл зображення і видати готовий для САПР векторний файл у форматі *.DXF або *.DWG. Обидва типи програмного забезпечення ставляться до однієї загальної категорії програм растр-векторного перетворення, або R2V, як називають підмножину таких програм.

Розрізняють три методи і відповідно три типи програмного забезпечення (ПЗ), що можна використовувати для перетворення сканованих растрових зображень у векторний формат:

- інтерактивний;

- трасуючий, або напівавтоматичний;

- автоматичний метод.

Кожний із цих методів мають свої переваги і хиби.

Інтерактивні програми потребують керування шарами, створення власних блоків і атрибутів, але при цьому не створюються зайві графічні об'єкти в наслідок похибок розпізнавання. Автоматичні програми більш продуктивні, але викликають необхідність у редагуванні й очищенні креслення після перетворення.

ПЗ інтерактивного перетворення.

При використанні інтерактивного програмного забезпечення скановане зображення завантажується у вигляді підложки в редактор креслень AutoCAD. Потім використовуються команди AutoCAD для трасування, щоб перетвори зображення, яке складається з графічних примітивів таких як, як лінії, дуги і т.п. У категорії інтерактивних програм є тільки один продукт: CAD Overlay ESP фірми Softdesk Imaging Group (адреса Internet - http://www.softdesk.corn).

ПЗ для трасуючого перетворення

Трасуванням називається інтерактивна процедура, що створює векторні відрізки, дуги, кола, полілінії й штрихування шляхом апроксимації растрових об'єктів.

Як і при роботі з інтерактивними програмами, растровий файл завантажується в AutoCAD, але перетворення відбувається автоматично. Оператор вибирає растрові дані для перетворення, а програма створює свої власні об'єкти (звичайно полілінії) поверх растрового зображення. Трасуючі програми в певній мірі компенсують недоліки стандартних інтерактивних перетворень, але, як і інтерактивні програми, вони усе ще потребують у копії AutoCAD, що працює у фоновому режимі. В даний час відома програма CAD Overlay LFX, також створена фірмою Softdesk, і програма Hitachi Tracer and Recognizer, розроблена фірмою Hitachi Sooftware.

Трасування растра провадиться шляхом указівки точок на растрових лініях. Програма аналізує растрові дані за обраними точками і перетворює їх у векторні об'єкти. Перетинання або частини інших растрових об'єктів під трасованими даними залишаються без змін.

У залежності від обраного режиму трасування растровий оригінал може бути залишений на зображенні або стертий. Іншими словами, можна або створити векторні копії растрових об'єктів, або перекласти растрові об'єкти у векторні. Крім того, можна настроїти процедуру трасування таким чином, щоб вона не створювала векторних об'єктів.

Використання цієї можливості дозволяє стирати растрові об'єкти (без створення векторних) або робити згладжування растрових об'єктів – автоматично заміняти стерті растрові об'єкти на ідеальні (растеризовані векторні).

Існує чотири режими трасування:

1. Створити вектор – режим, в якому провадиться апроксимація растрового об'єкта вектором, при цьому растровий оригінал залишається на зображенні.

2. Створити вектор і стерти растр. У цьому режимі провадиться апроксимація растрового об'єкта вектором, при цьому растровий оригінал віддалиться із зображення.

3. Стерти растр – режим, коли растрові об'єкти стираються без створення векторних. При цьому розірвань растрових об'єктів (видалення частини растрових об'єктів у місцях перетинання з трасованими) не відбувається.

4. Згладити растр. У цьому режимі провадиться апроксимація растрового об'єкта вектором і растровий об'єктом стирається, після чого відбувається автоматична растеризація (див. вище) отриманого векторного об'єкта.

ПЗ автоматичного перетворення.

На противагу іншим типам програм перетворення автоматичні програми є окремим продуктом, незалежним від AutoCAD чи іншого векторного редактора. Після завантаження растрового зображення й установки параметрів векторизації запускается програма автоматичного трасування – перерахунку кодів пікселей у координати графічних примітивів.

Апроксимація растрового об`єкта – це параметр, що визначає точність відповідності вихідного растрового об'єкта векторним об'єктам. Якщо вихідне зображення має хиби, наприклад, коло має форму еліпса, то значення параметра «Апроксимація» варто зменшити. Проте, можуть виникнути неточності розпізнавання, наприклад, програма може прийняти коротку дугу за відрізок. Перед трасуванням якість растрового зображення можна поліпшити шляхом застосування фільтра , що згладжує. При високій якості растрового зображення значення параметра «Апроксимація» можна збільшити.

Растеризація векторів – це процес перетворення обраних векторних об'єктів у растрові лінії з наступним доданням їх до активного растрового зображення. Растеризовані вектори, що мають певну товщину, породжують растрові об'єкти відповідної форми й товщини. Якщо растеризовані відрізки, дуги й інші векторні об'єкти мають нульову товщину, можна задати параметри товщин для їхній растрових еквівалентів у діалоговому вікні Параметри растеризації.

Примітка. З метою зменшення об`єму файла краще опрацьовувати його матеріал із нульовою товщиною ліній, і лише друком документа налагодити драйвер плоттера на певні товщини ліній.

Серед програм автоматичного розпізнавання графічних об`єктів можна відзначити такі: програма RxVectory, розроблена фірмою Expert Graphics/Rasterex, програма Ivector фірми Ideal Scanners and Systems (адреса Internet - http://www.ideal.com) або GTXRaster CAD Plus фірми Expert Graphics, а також програми TranScribe Plus і Draftsman Plus, обидва розроблені фірмою Arbor Image Corp. Однієї з найбільше поширених є програма SpotLight Pro Consistent Software.