9 - 2005

Старые чертежи и новые технологии

Валентина Хлебникова

Гибридное редактирование

Гибридные редакторы серии Raster Arts

Появление графических редакторов значительно упростило работу проектировщиков, а возможности автоматизированного проектирования позволили им легко и быстро создавать новые документы. Однако если при проектировании в графическом редакторе необходимо использовать документы, существующие на бумаге, то возникают проблемы, которые пользователи пробуют решить либо при помощи того же кульмана, активно используя технологию «ножниц и клея», либо с нуля перечерчивают бумажный чертеж в графическом редакторе, либо пытаются найти «идеальный» векторизатор, одним нажатием кнопки превращающий сканированную картинку в полноценный векторный документ.

Как же быть с накопленным годами архивом предприятия и как при проектировании в CAD использовать документы, существующие только на бумаге?

Первый шаг — это преобразование бумажного документа в растровый файл при помощи сканирования. Этот шаг понятен всем, достойных альтернативных вариантов не имеет и сегодня уже не подлежит обсуждению. Но как работать со сканированным (растровым) документом? Здесь мнения и желания пользователей расходятся.

Многие считают векторизацию единственным способом работы со сканированным чертежом. К сожалению, этот путь имеет свои недостатки, которые часто перекрывают все ожидаемые плюсы. Результаты полной векторизации обычно требуют значительной доработки для приведения в полное соответствие с исходным документом и значительных незапланированных затрат времени. К примеру, если линии на сканированном чертеже не очень хорошего качества, то программа может распознавать один объект как несколько, заменять один тип объектов объектами другого типа. А многообразие начертаний букв, цифр и других символов не позволяет создать для них однозначного векторного аналога.

Некоторые пользователи для редактирования растрового изображения пробуют применять такие общеизвестные редакторы, как Photoshop, Paint, Imaging… Однако имеющиеся в них инструменты непривычны, а возможности недостаточны для проектировщика, привыкшего работать в векторном редакторе.

Многие пользователи пробуют использовать два редактора — векторный и растровый. С помощью растрового редактора или в процессе сканирования выполняется незначительная обработка чертежа: его поворачивают, обрезают пустые поля, удаляют ненужные линии. Затем обработанное растровое изображение вставляют в любой графический редактор (например, в AutoCAD) и выполняют в нем дополнительные построения, заливая штриховками Solid фрагменты, подлежащие удалению.

Все эти способы трудоемки, занимают много времени, не всегда приводят к нужным результатам. Часто подобной рутинной работой вынуждены заниматься высококвалифицированные специалисты.

Все ли варианты рассмотрены? И есть ли другие, более эффективные способы работы со сканированными изображениями?

Гибридное редактирование

Современные гибридные редакторы предлагают оптимальную технологию работы со сканированными изображениями, объединяя средства растрового и векторного редактирования. Более того, технология редактирования растровой графики в гибридных редакторах максимально приближена к технологии редактирования векторов, то есть пользователь может выполнить все необходимые действия с растровым изображением при помощи знакомых векторных инструментов, одновременно сохраняя возможность работы с векторами.

В начало В начало

Гибридные редакторы серии Raster Arts

Чаще всего, обращаясь к нам впервые, пользователи просят показать, объяснить, ответить на вопросы по «векторизаторам». Мы же пытаемся убедить их, что программные продукты серии Raster Arts1   (www.rasterarts.ru) — это процентов на девяносто гибридные редакторы и лишь не более чем на оставшиеся десять — векторизаторы. Стараемся донести до сознания информацию о существовании гибридных редакторов, гибридных способов работы, рассказать о преимуществах, выгоде, экономии времени, удобстве и т.д.

И в этой статье, построенной в форме беседы с пользователем, мы решили еще раз ответить на вопросы, которые нам очень часто задают. Ответить всем, перед кем стоят задачи активного использования бумажных (сканированных) графических документов при проектировании в CAD, кого интересуют современные технологии работы со сканированными изображениями.

Вопрос: Специфика работы предприятия такова, что в техническом архиве содержатся большей частью калечные копии чертежей, выполненные много лет назад на соответствующей тем временам копировальной технике. Нужно перевести эти кальки в электронный вид, чтобы в дальнейшем применять их в новых проектах с использованием традиционного графического редактора. Можно ли решить эту задачу при помощи программного обеспечения Raster Arts?

Ответ: Да. Программы Spotlight и RasterDesk предназначены именно для этих целей.

До устранения перекоса

До устранения перекоса

После устранения перекоса

После устранения перекоса

Вопрос: При сканировании чертеж часто вставляют в сканер произвольно (либо узкой стороной, либо выбирая более ровную кромку). В результате не только ориентация сканированного изображения получается неправильной, но и происходит перекос чертежа. Можно ли устранить эти проблемы с помощью программы Spotlight либо RasterDesk или же следует обязательно следить за правильностью вставки чертежа в сканер?

Ответ: В этих программах предусмотрены режимы поворота всего изображения на 90°, 180° или на любой угол.

Устранение перекоса может быть произведено либо в автоматическом режиме (программа сама выбирает объект, по которому вычисляется угол перекоса), либо заданием объекта вручную путем указания двух точек.

До коррекции по четырем точкам

До коррекции по четырем точкам

После коррекции по четырем точкам

После коррекции по четырем точкам

Вопрос: После устранения перекоса всего чертежа искажения все равно остались. Рамка чертежа имеет явно не прямоугольную форму. Да и размеры отдельных видов чертежа не соответствуют указанному масштабу.

Ответ: Деформация чертежа может возникнуть в процессе копирования оригинала для архива ввиду износа бумажного носителя при хранении в архиве, из-за механизма протяжки в процессе сканирования...

Если на чертеже имеется рамка или прямоугольная деталь конструкции с известными размерами, то все изображение можно откорректировать по четырем угловым точкам этих элементов (например, рамки).

В результате мы получим прямоугольную рамку с указанными размерами, при этом корректируется и весь чертеж.

Задание размеров ячеек сетки

Задание размеров ячеек сетки

Задание калибровочных пар

Задание калибровочных пар

Результат выполнения калибровки

Результат выполнения калибровки

Вопрос: Чертеж, безусловно, стал ровнее, но, хотя углы рамки прямые, сама рамка не имеет форму прямоугольника из-за искривлений линий в ее середине.

Ответ: Это произошло потому, что искажения чертежа более сложные, и для их устранения корректировки по четырем точкам недостаточно. В этом случае необходимо применить режим калибровки изображения.

Если на чертеже имеется сетка, воспользуемся ее узлами как контрольными. Размеры ячейки сетки должны быть известны или их можно измерить.

Зададим сетку с требуемыми размерами ячейки — 100x100, поскольку измерения показали, что размеры ячейки сетки на чертеже близки к этим значениям. Для каждого узла на сетке укажем соответствующую ему точку на чертеже. Совмещая точки на чертеже с узлами сетки, программа откалибрует весь чертеж.

Таблица до калибровки

Таблица до калибровки

Таблица после калибровки

Таблица после калибровки

Вопрос: Иногда даже после калибровки остаются искажения отдельных элементов чертежа (например, штампов, таблиц). Нельзя ли их откорректировать отдельно, не затрагивая весь чертеж?

Ответ: Можно. Для этого выберем любым способом необходимые объекты и создадим из них отдельные растры. Каждый растр откорректируем по четырем точкам или откалибруем по характерным точкам, задавая нерегулярную сетку, проходящую через эти точки.

После устранения искажений объединим эти растры с основным чертежом.

До удаления мусора фильтром

До удаления мусора фильтром

После удаления мусора фильтром

После удаления мусора фильтром

Вопрос: При сканировании чертежей в монохромном режиме из-за плохого качества бумаги (особенно синек) образуется очень много так называемого мусора. Изменение параметров при сканировании с целью его устранения приведет к потере информации. Как быть в этом случае?

Ответ: Параметры при сканировании лучше подобрать таким образом, чтобы получить максимум информации с чертежа, то есть линии должны быть четкими и не сливаться с мусором.

Программы обладают обширным инструментарием для устранения мусора.

Очистка чертежа от мусора, размер которого меньше объектов, несущих полезную информацию, выполняется с помощью специального фильтра. Размер частиц мусора вычисляется автоматически или задается вручную.

Исходный вариант

Исходный вариант

Тот же чертеж после сглаживания

Тот же чертеж после сглаживания

Вопрос: В некоторых случаях (особенно если сканируется чертеж, выполненный карандашом на ватмане) линии на чертеже получаются не сплошные, а в виде мелких точек, которые при очистке чертежа с помощью фильтра удаляются вместе с мусором. Как поступить в этом случае?

Ответ: Для объединения точек в сплошные линии перед удалением мусора нужно применить режим сглаживания, который задается из меню Фильтры . Параметры сглаживания подбираются перемещением бегунков, а результат отображается в окне предварительного просмотра.

После этого можно приступать к удалению мусора с помощью фильтра.

Разделение объектов по размеру

Разделение объектов по размеру

Результат удаления мусора

Результат удаления мусора

Вопрос: А что делать, если размер мусора превышает некоторые объекты чертежа?

Ответ: В этом случае для очистки чертежа от мусора используются всевозможные режимы выбора.

Например, мусор на чертеже можно выбрать по размеру. Зададим интервал для размеров частиц, которые в результате выполнения команды будут размещены на вновь созданном слое.

Объекты, ошибочно попавшие на этот слой, вернем на основной чертеж. После проверки слой с мусором удаляется.

Оставшийся мусор можно выбрать напрямую и удалить.

Выбор растровых линий

Выбор растровых линий как объектов

Растровые линии после сглаживания

Растровые линии после сглаживания

Вопрос: Если после повышения качества чертежа некоторые линии все равно остаются неровными и не удовлетворяют нашим требованиям, нужно ли преобразовать их в векторные?

Ответ: Нет. Существуют способы редактирования и растровых линий. Выделим линии как объекты (например, секущей полилинией) и зададим их толщину — линии сглаживаются. Отдельные линии можно сгладить трассировкой.

Растровое изображение

Растровое изображение

Векторное изображение

Векторное изображение

Вопрос: Все-таки хотелось бы получить векторный чертеж, и желательно как можно быстрее. Предусмотрен ли в программах серии Raster Arts режим векторизации?

Ответ: Программы Spotlight и RasterDesk позволяют выполнять автоматическую и полуавтоматическую векторизацию растровых изображений.

С помощью полуавтоматической векторизации (трассировки) можно получить векторные аналоги таких объектов чертежа, как отрезки, дуги, окружности, штриховки, контуры, определенные символы. Однако это процесс длительный, требующий указания каждого трассируемого объекта.

Выполнять автоматическую векторизацию можно и на всем чертеже, и на отдельных его видах, однако этот режим требует очень тщательной настройки.

Но даже если векторное изображение на первый взгляд кажется приемлемым, все равно оно несет информации не больше, чем растровое, поскольку выполнено не в масштабе 1:1, а в том, которое изображено на бумаге, со всеми искажениями, обусловленными качеством бумаги, сканирования и т.д.

Поэтому стоит ли тратить время на преобразование сканированного чертежа в векторный, если в него будут вноситься лишь незначительные изменения? Не проще ли отредактировать его в растровом виде, а векторные объекты просто добавить?

Узел, подлежащий замене

Узел, подлежащий замене

Растровое изображение нового узла

Растровое изображение нового узла

Результат объединения изображений

Результат объединения изображений

Вопрос: А что подразумевается под редактированием растрового чертежа — удаление растровых объектов и замена их на векторные?

Ответ: Не совсем. Замена растрового изображения на векторное используется, если достаточно большой узел конструкции заменяется на принципиально новый. В этом случае с помощью стандартного графического редактора вычерчивается новый узел, который с помощью объектных привязок стыкуется в определенных точках с основной конструкцией. Старое растровое изображение узла удаляется. Таким же образом можно заменить растровое изображение растровым, сканированным с другого чертежа.

Растровое изображение можно дополнять новыми векторными элементами. Такое изображение называется гибридным.

Однако способ внесения небольших изменений на растровом изображении будет иным.

Растровое изображение

Растровое изображение

Гибридное изображение

Гибридное изображение

Выберем растровую окружность как объект — на ней появились «ручки». Теперь эту растровую окружность можно редактировать с помощью таких же инструментов, как и векторную, — преобразовывать с помощью «ручек»; изменять радиус, толщину и тип линии и другие свойства в окне свойств; копировать, перемещать, масштабировать и т.д. посредством соответствующих команд. В этом и заключается гибридное редактирование.

Поэтому, чтобы использовать сканированный чертеж в новых проектах, совсем не обязательно переводить его в векторный вид. Достаточно профессионально можно работать и с растровым изображением: редактировать его в растровом виде и дополнять векторными элементами конструкции.

Выбор объектов

Выбор объектов

После редактирования

После редактирования

Хранить изображение в архиве можно и как гибридное в специальном формате, и в двух файлах — векторном и растровом.

Не следует забывать, что чертеж в векторном формате представляет собой интеллектуальную собственность разработчика, поэтому передавать такие чертежи другим организациям можно только при определенных условиях, оговоренных в контракте.

Предоставлять чертеж заказчику рекомендуется в трудноредактируемом формате (например, PDF) или в растровом виде, который считается копией чертежа. Перевод векторной части изображения в растровое и ее объединение с другими растровыми изображениями документа быстро и качественно выполняются с помощью программ Spotlight и RasterDesk. Такие чертежи можно открыть с помощью и растровых, и векторных редакторов.

1Разработка компании Consistent Software (www.consistent.ru).

В начало В начало

САПР и графика 9`2005

Популярные статьи

BIMbox — комплексное внедрение BIM на платформе Autodesk Revit

Автор рассказывает о новом продукте, предоставляемом компанией CSD на рынке САПР в области внедрения технологий информационного моделирования, — BIMbox

Репортаж с конференции «Год в Инфраструктуре 2017»

В октябре состоялась ежегодная конференция, организованная компанией Bentley Systems, — «Год в Инфраструктуре 2017». В этот раз организаторы впервые провели конференцию в Азии, а именно в Сингапуре. Местом проведения был выбран конференц­центр Sands Expo и выставочный центр первоклассного отеля Marina Bay Sands

В новейшей версии системы NX от Siemens представлены средства междисциплинарной разработки изделий, реализованные на единой платформе

В новой версии системы NX реализовано новое поколение решений для конструкторско-технологической подготовки производства и численного моделирования, достигнуто полное объединение процессов проектирования электрических и механических узлов, а также систем управления на основе тесной интеграции с системами Mentor Graphics, Capital Harness и Xpedition