AutoCAD Raster Design 2008 a čištění skenovaných výkresů – 1. díl

Efektivní využívání takových informací se zákonitě odráží ve finančních úsporách. Díky aplikacím jako Autodesk® Raster Design mohou pracovníci CAD a GIS oddělení vplout do záplavy informací obsažených v existujících rastrových datech a z nich pak získat co největší přínos pro nové vizualizace, prezentace a mapové kompozice.

Aplikace Raster Design doplňuje CAD a GIS řešení postavená na celosvětově známém produktu AutoCAD® o velmi výkonné nátroje a funkce pro přípravu, zpracování, editaci, převody a analýzy rastrových dat.

Tento třídílný seriál vysvětluje a představuje doporučené postupy při pořizování a následném používání skenované dokumentace. Zaměřuje se na jednotlivé přístupy ke zpracování rastrových dat, popisuje základní terminologii a ujasňuje pojmy. Představuje také výkonné nástroje produktu AutoCAD Raster Design 2008, které pomáhají nejen při opravách a čištění rastrových dat, ale také při jejich konverzi.

V dnešní části se budeme věnovat výhodám skenované dokumentace, výběru vhodných parametrů rastrů a strategii při skenování.

Dilema zvané „papír je papír“

Existující papírové výkresy stále uchovává spousta odborníků z oblasti projektování, návrhů a inženýringu. Často obsahují jediný dostupný záznam historických či současných podmínek. Rychlý a snadný přístup k těmto výkresům může být vyžadován k zajištění shody s certifikáty ISO 9000 nebo OSHA. Proto i společnosti, které zpracovávají rozsáhlé CAD projekty často spoléhají na papírové výkresy, jen aby vyhověly potřebným požadavkům.

Nicméně správa papírových výkresů nashromážděných za několik let nebo několik desítek představuje čím dál větší nepříjemnosti. Papírový přístup přináší i mnoho dalších problémů…

•papírové výkresy je velmi jednoduché ztratit nebo špatně založit

•papírové výkresy se velmi těžko udržují aktuální a zastaralé výkresy mohou být nesprávně použity

•údržba a aktualizace papírové kresby je finančně velmi náročná

•stav papírových výkresů se s časem stále zhoršuje

•distribuce papírových výkresů je velmi nákladná

Výhody skenování

Naskenování archivu papírových výkresů výrazně sníží čas potřebný k jejich lokalizaci. Rychlé elektronické vyhledávání nahradí zdlouhavé hledání manuální. Skenované výkresy pak mohou být bezpečně uloženy v elektronickém archivu. Když už nebude nutné stále dohledávat a kopírovat „originály“, stane se ztráta dat minulostí.

Zlepšená katalogizace výkresů a jejich elektronický archiv významně redukují šance na nevhodné použití již zastaralých tisků. A co je nejvíce důležité – skenování předchází postupné degeneraci papírových výkresů. Každá kopie a tiskový výstup výkresu z digitálního archivu jsou tak totožné jako ten úplně první.

Rozvaha před skenováním

Předtím, než začneme vytvářet digitální archiv výkresů, je nutné zamyslet se nad několika otázkami ohledně typu výkresů v naší kolekci a úrovni detailu vyžadované ve skenovaném výstupu.

• Jaký typ dat vlastně máme? Existují tři základní typy dat, které jsou zobrazeny níže – bitonální (pouze dvě barvy), ve stupních šedi a barevné. Každý typ dat má vlastní nároky na rozlišení při skenování a také formát pro jeho uložení.

Snímek ve stupních šedi

Bitonální snímek

Barevný obrázek

• V jakém rozlišení výkresy skenovat? Bitonální výkresy jsou obvykle skenovány v rozlišení 200 až 4000 bodů na palec (dots per inch – DPI). Ideální rozlišení se většinou dovíjí od úrovně detailu, kterou vyžadujeme a také od velikosti výsledných souborů. Nejtenčí linie ve výkresu by měly být reprezentovány rastrovými elementy širokými několik pixlů. Pro zajištění konzistence dat je vhodné zavést stejné parametry DPI pro všechny bitonální výkresy. Rozlišení pro obrázky barevné a ve stupních šedi by mělo být dostačující pro pořízení požadovaných objektů na snímcích nebo pro optimalizaci DPI pro výstupy. Obrázky ve stupních šedi a barevné obrázky jsou typicky pořizovány v rozlišení mezi 75 a 600 DPI.

• Jaký formát je vhodné použít? Pro bitonální obrázky jsou oblíbené a vhodné široce podporované formáty jako TIFF nebo CALS/MIL. Tyto snímky dobře odolávají kompresi, proto jsou komprimované formáty doporučeny. Dobrými alternativami jsou kompresní algoritmy RLC a CCITT Group 4. S druhým z nich lze dosáhnout nejvyšší úrovně komprese. Obrázky ve stupních šedi jsou nejčastěji ukládány do 8 bitového formátu TIFF. Barevné snímky mohou být skenovány do formátů TIFF nebo JPEG v závislosti na jejich dalším použití. JPEG je vysoce komprimovaný formát, který při komprimaci pozmění obsah dat. Proto je vhodný pro kvalitní barevné obrázky (24 bitů), u nichž lze drobné odchylky od původních dat tolerovat.

Kolik datového prostoru obrázky potřebují?

Množství prostoru vyžadovaného pro bitonální obrázky přímo závisí na jejich originálních rozměrech a typu použité komprese. Surová bitmapa (RAW) je zcela bez komprese, zatímco RLC představuje kompresi linie po linii a Group 4 komprimuje 2D objekty a areály. Následující tabulka ukazuje typické velikosti souborů pro rozlišení 300 DPI skenovaných v různých kombinacích velikosti výkresů a komprimačních technik.

Bitonální snímky a výsledky komprese

Velikost papírového výkresu

Bez komprimace

RLC

CCITT G4

A (A4)

1 MB

200 KB

40 KB

B (A3)

2 MB

400 KB

75 KB

C (A2)

4 MB

820 KB

150 K

D (A3)

8 MB

1.6 MB

300 K

E (A0)

16 MB

3.2 MB

580 K

Jak již bylo zmíněno, bitonální obrázky jsou vhodné pro kompresi. Všimněte si obrovských rozdílů mezi výsledky skenování pomocí komprese RLC a Group 4. Tyto algoritmy jsou velmi efektivní právě u bitonálních obrázků, protože typická liniová kresba obsahuje rozsáhlé prázdné plochy. Efektivita při skenování do kompimovaných formátů se pak promítne do nižší ceny médií určených pro ukládání dat při vytváření digitálního archivu. Následující tabulka zobrazuje přibližný počet výkresů s rozlišením 300 DPI a kompresí Group 4, který lze uložit na jedno CD (650 MB) podle jejich původní papírové velikosti.

Přibližný počet snímků uložených na jedno CD

Původní velikost

A4

A3

A2

A3

A0

Počet na 1 CD

16000

8000

4000

2000

1000

Náklady na skenování

Celkové náklady na skenování papírové dokumentace ale může mimo samotné skenování ovlivnit velká spousta faktorů…

Jak náročné zpracování nebo čistění bude při skenování výkresů nutné? Jsou snímky během skenování indexovány? Je již během skenování vytvářena jejich přehledná databáze? Jaké jsou náklady na dopravu archivních výkresů? Jaké finanční kompenzace budou požadovat partneři, kteří výkresy často používají a během skenování pro ně budou nedostupné? Při vhodném naplánování skenování však tyto dodatečné poplatky tvoří jen malou část celkových nákladů.

Poplatky za skenování ve skenovacích kancelářích jsou poměrně odlišné. Většinou se odvíjejí od velikosti společnosti, její lokalizace a kvality velkoformátových skenerů. Vyžadované parametry také hrají roli – vyšší DPI nebo barevné skenování může cenu výrazně navýšit.

Jak skenovat?

Na úplném začátku je vhodné stanovit, kolik výkresů vlastně v archivu máme. Archiv s několika stovkami výkresů samozřejmě vyžaduje jiný přístup než archiv se stovkami tisíc papírových dokumentů. Velikost a obsáhlost archivu tak většinou určuje, zda je skenování provedeno přímo v sídle společnosti nebo ve skenovací kanceláři. Potřeba digitalizování rozsáhlého archivu může náklady srovnat s cenou velkoformátového skeneru a může vyústit v jeho pořízení. Ještě několik dalších úvah může hrát v tomto případě roli:

• Jsou některé výkresy natolik důležité a cenné, že není možné je odvézt ze sídla firmy?

• Jsou výkresy natolik intenzivně využívány, že k nim bude nutný přístup i během doby jejich konverze?

Tyto úvahy mohou skončit nákupem vlastního skeneru i případě, že bude tato varianta nákladnější.

Bez ohledu na místo skenování by však celý proces měl začít pilotním projektem.

• V první fázi pilotní projektu je vhodné pořídit vzorové skeny pěti až deseti výkresů. Ideální je výběr z různých velikostí a kvality. Tato fáze je velmi potřebná pro experimentování s vhodnými formáty souborů, rozlišením obrázků a jejich kompresí. Umí všechny aplikace, které používáte pracovat s vybranými formáty souborů a zvolenou kompresí? Jsou výkresy ve vybraném rozlišení dobře čitelné? Umí Váš archivační systém zacházet se soubory takové velikosti? Právě teď je ideální čas vše vyzkoušet a na tyto otázky odpovědět!

• V druhé fázi provedeme naskenování asi 5 procent z celkového počtu výkresů v archivu. To vše z důvodu, aby bylo možné vyřešit logistické zajištění přepravy výkresů, vyčlenit čas zaměstnanců, vypočítat časové nároky na skenování, katalogizaci a naplnění archivu. Mimo jiné zjistíte některé odchylky, kterým se pravděpodobně nevyhnete – určité procento nepovedených skenů, chybějící skeny a výkresy ve špatném stavu, který skenování neumožňuje. Vyzbrojeni znalostmi získanými během pilotního projektu tak můžete začít se skenováním celého archivu. Chcete přece vše zvládnout naráz, ne? Kvalita je vždy na prvním místě!