Didger - программа оцифровки изображений

Пакеты научной и инженерной графики фирмы Golden Software", "Мир ПК", # 2-3/96). В России ее пакеты Surfer и Grapher появились в конце 80-х гг., а MapViewer - лишь чуть позже, хотя, к сожалению, до сих пор все они представлены у нас в основном нелегальными копиями.

В начале 1997 г. Golden Software официально сообщила о выпуске своего нового программного продукта Didger, предназначенного для преобразования отпечатанных на бумаге карт, графических изображений, аэрофотоснимков и другой графической информации в цифровой формат. К бета-тестированию пакета, происходившему осенью 1995 г., фирма привлекла 70 пользователей и на основании их предложений включила в его состав несколько новых функций.

Разумеется, Didger - не единственная система оцифровки данных, но она представляет особый интерес, поскольку интегрирована с другими пакетами GS и нацелена на решение задач, относящихся к вполне определенной и вместе с тем довольно широкой научно-технической области. Особенно удобно то, что Didger позволяет получать непосредственно из программы проектные данные для построения карты основы (Base Map) и карты исходных данных (Post Map) в пакете Surfer и графиков в программе Grapher. Положительным моментом являются весьма ограниченные требования к ресурсам ПК - 8 Мбайт оперативной памяти (рекомендуется 16 Мбайт), 5 Мбайт на жестком диске.

Программа Didger 1.0.5 работает под управлением Windows 95 или Windows NT. В принципе ее можно использовать и на ПК со стандартным набором периферийных устройств, выполняя оцифровку карт на экране монитора (координаты снимаются с текущей позиции курсора, а сам курсор перемещается с помощью мыши или даже клавиатуры). Разумеется, в таком случае необходимо иметь готовое электронное изображение карты, а точность ввода ограничивается разрешающей способностью экрана.

Однако в первую очередь программа рассчитана на работу с бумажным носителем и планшетом для оцифровки (digitizing tablet; эти устройства называют также дигитайзерами или координатографами). Обычно такой планшет включает внутреннюю координатную систему с высоким разрешением, поверх которой помещается карта или графическое изображение. Didger может работать со всеми моделями планшетов, подключаемыми к ПК и снабженными драйверами для Windows 95 и Windows NT (как правило, нужные драйверы есть у производителей даже для устаревших моделей устройств).

Планшеты с вполне удовлетворительной разрешающей способностью сейчас относительно недороги. (Цена зависит от разрешающей способности и размеров устройства. У российских продавцов цена дешевых моделей колеблется от 300 до 500 долл. Самые дешевые, такие как Genius Easy Painter, стоят около 80 долл., но они ориентированы на ввод небольших изображений с относительно невысокой точностью.) На Web-узле Golden Software имеется список рекомендуемых моделей планшетов и координаты производителей (к сожалению, адреса российских представительств там не приводятся).

Работа с объектами

Didger обеспечивает работу с тремя типами графических объектов: точками, линиями и площадными участками. Точки - это изолированные места на карте, отображающие скважины, наблюдательные пункты, точки опробований и т. д. Линии предназначены для изображения дорог, изолиний, водных потоков, границ районов и пр. Линии состоят из одного или нескольких прямых линейных сегментов, концы которых соединены друг с другом. Площадные участки представляют собой замкнутые фигуры - лесные массивы, населенные пункты, области, государства и т. д. Периметр подобных объектов образован серией прямых линейных сегментов, концы которых соединены друг с другом, причем начало первого сегмента соединено с концом последнего.

Объект Didger может иметь до четырех идентификаторов - Primary ID, Secondary ID, Primary Group и Secondary Group. Идентификаторы содержат текстовую, числовую или смешанную информацию, например названия участков, значения различных параметров.

Объекты Didger представляются на карте с помощью специальных атрибутов рисования. Пользователь имеет возможность настраивать эти атрибуты для каждого создаваемого им объекта. В результате каждый объект в пакете имеет уникальное представление и одновременно можно создавать классы объектов, использующие одни и те же атрибуты рисования.

Оцифровка карт

В оцифровываемых картах могут применяться различные декартовы системы координат, разнообразные единицы измерения (ангстремы, футы, мили, метры, километры и др.), комбинироваться линейные и логарифмические оси. В процессе работы производится оценка среднеквадратичной ошибки RMS (root-mean-square) для выбранного проекта (при условии, что оцифровываемая карта имеет одинаковый масштаб по осям X и Y; различный масштаб также допустим, но тогда оценка ошибки RMS будет недоступна). Didger позволяет также определить режим работы внутри заданных стандартов на основе методов статистической калибровки.

Пакет работает только с картами, использующими линейные или логарифмические координатные системы, основанные на сетках с параллельными линиями X (восток-запад) и Y (север-юг), причем ось X должна быть перпендикулярна оси Y. Примерами таких координатных систем служат Latitude/Longitude, UTM (Universal Transverse Mercator), State Plane и Easting/Northing.

Кроме того, Didger обеспечивает оцифровку топографических карт USGS. Эти карты основаны на поликонической (policonic) проекции, но позволяют создавать сетку калибровки на базе координат UTM или State Plane и, следовательно, дают точные результаты.

Не рекомендуется работать в Didger с мелкими (охватывающими огромные области) картами в конических, цилиндрических и азимутальных проекциях типа Albers, Miller Cylindrical, Mercator и т. д., поскольку пакет неточно обрабатывает спроецированные координаты.

Калибровка планшета устанавливает соответствие между его координатной системой и координатной системой карты, т. е. снабжает программу информацией о том, где находится координатная система карты по отношению к планшету. Калибровка нужна при создании нового проекта, в случае смещения карты относительно поверхности планшета, при открытии уже существующего проекта (PJT-файла), загрузке координат калибровки из другого проекта, а также при оцифровке карты, размер которой превышает размер планшета. По окончании процесса калибровки Didger сможет перевести координаты указателя планшета в координаты карты и внедрить эти числовые данные в создаваемый проект.

Для калибровки планшета используется входящий в состав пакета мастер Tablet Calibration Wizard. Сама процедура состоит в том, что пользователь выбирает и оцифровывает от трех до 100 точек на карте. Только после этого можно приступать к оцифровке различных графических объектов. Для формирования допустимых стандартов ошибки RMS необходимо выбрать не менее четырех точек.

Дополнительные функции

Помимо осуществления операций, непосредственно связанных с оцифровкой графических объектов, пакет позволяет решать ряд вспомогательных задач: вычислять длину ломаной линии, а также периметр и площадь многоугольника, изменять размеры изображения на экране. Он содержит разнообразные средства для редактирования линий и площадных фигур, просмотра и редактирования любых объектов из электронной таблицы и многое другое.

Особо следует выделить возможность создания печатных версий отчетов по объектам и проекту в целом. В отчет можно включить все объекты, входящие в проект, а можно - только некоторые из них. Отчет представляет собой таблицу, содержащую следующие данные: общее число объектов, точек, линий и площадных участков в проекте; границы проекта (X Min, X Max, Y Min и Y Max), оценку ошибки калибровки RMS; идентификаторы объектов; длину линий; периметр и площадь площадных участков и т.д.

Пакет предоставляет возможность записи информации, хранящейся в отчете, в текстовый файл с разделителями - запятыми (универсальный формат, с которым работают почти все программы).

Полученную с помощью Didger информацию можно экспортировать в другие приложения. Для этого используются два общих типа форматов, которые экспортируют либо координаты на карте (и иногда идентификаторы) объектов (текстовый - DAT, Golden Software - BLN, Atlas - BNA и AutoCAD - DXF), либо графическую информацию (Windows BMP и WMF).

Didger 1.0.5 для Windows Windows Digitizing System