Easy Trace Group

Вы здесь: Технологии Векторизация Векторизация горизонталей

Векторизация горизонталей

Голосовать
(1 голос)

Построение 3D-модели местности - часто встречающаяся задача. Как правило, исходными материалами являются топологические карты в том или ином виде. И получение из этих материалов математической основы для построения 3D-модели является достаточно трудоемкой задачей. К счастью, большую часть работы можно автоматизировать с помощью Easy Trace Pro.

Прочность любой цепи равна прочности самого слабого звена. Технологическая цепочка – та же цепь, которую легко порвать в любом месте.

Из чего состоит процесс оцифровки горизонталей:

  1. Выделение черно-белого растра;
  2. Векторизация;
  3. Устранение векторного мусора;
  4. Сшивка разрывов в линиях;
  5. Коррекция топологии;
  6. Коррекция формы;
  7. Оптимизация линий;
  8. Простановка высот.
Но это грубое описание тех. процесса. В нем много дополнительных деталей. Рассмотрим стадии оцифровки подробнее.

Выделение черно-белого растра

Цель - выделить в отдельный черно-белый растр максимально связанные (протяженные) участки горизонталей, избавившись от постороннего шума, склейки соседних линий и мусора в местах изображения элементов рельефа.

Ингредиенты:

  1. Качественный растр (16M цветов, 400-600 dpi, не перетемнен и не высветлен, сохранен без потерь качества в формате TIFF сжатие LZW).
  2. Векторные объекты – элементы рельефа, оцифрованные вручную. Вокруг обрывов построены ленточные полигоны, поглощающие изображения «зубцов».
  3. По вкусу – выделенные из «черного» растра линии сетки.

Способ приготовления:

  1. Убедиться, что имеющийся цветной растр действительно качественный. У хорошего растра объем не может быть менее 100Mb. Больше - лучше. Если это не так, то ваш растр «второй свежести». Или его разрешение мало, или цветов 256 или растр безбожно пережат JPEG–ом. То есть надо применять авральные меры (как и в том случае, который показан в видеоролике – JPEG, 300dpi, 21Mb объема на диске).

    Авральные меры - это растяжение растра в 2 раза, с интерполяцией. Информации это не прибавит, зато сделает возможным применение основных растровых инструментов. Если растр имеет 256 цветов, его следует преобразовать в True Color (16M цветов). Объем растра на диске вырастет до 500-800 Мб, но оно того стоит. Естественно, после растяжения надо заново позаботиться о привязке растра (последние версии позволяют растягивать уже привязанный растр прямо в проекте).

  2. Создаем копию растра. Все выделения выполняются только из копий. Исходный привязанный растр неприкосновенен.
  3. Первая операция – разбиение экрана на четыре равные зоны (как в ролике «Сборка полигонов»). В каждую из зон помещается наиболее проблемный участок карты. Это могут быть наиболее светлые и наиболее темные участки, например, изолинии на зеленом фоне леса и места пересечений с линиями сетки. Масштаб отображения должен позволять различать отдельные пикселы растра.
  4. Вторая операция – размытие. Чем качественнее растр, тем меньше диаметр маски и фактор размытия. Цель – усреднение цвета и устранение каверн в линиях.
  5. Третья операция (необязательная) – повышение контрастности искомого цвета. В нашем случае - красного. Операция желательна, если на растре много очень светлых линий. Размер маски инструмента – ширина линии. Фактор 100-300. Если внутри толстых линий появляются проплешины, нужно увеличить диаметр маски.
  6. Первое подавление фона. Инструмент - тематическое деление. Канал «Красный». Заменять цвет фона на белый. Выключить все органы управления, кроме целевого канала. Загоняем оба движка вправо. Экран – белый. Указываем на нижний движок и вращаем колесо мыши от себя. Движки синхронно перемещаются влево.

    Цель – добиться исчезновения неестественных разрывов в линиях. То есть тех, которые не связаны с пересечениями с линиями других цветов. Появление артефактов посторонних цветов игнорируем. Затем перемещаем нижний движок вправо, вращая колесо на себя. Цель – устранить часть артефактов, сохранив связность горизонталей.

    Выключаем целевой канал. Включаем канал яркости. Ограничиваем выделяемый диапазон сверху (светлый фон) и снизу (черные линии). Следим за отсутствием каверн на темных толстых горизонталях. Обычно это бывает на зеленом фоне.

    Выключаем яркость, включаем зеленый канал. Поступаем как с яркостью. Аналогично поступаем с синим каналом. Не обращаем внимания на бледную склейку в тесных местах. Ее черед придет позже.

    Включаем все каналы сразу. Уточняем положения движков (устраняем немотивированные разрывы). Для выяснения, какой канал привел к разрыву, поочередно отключаем каналы.

    Включаем фильтрацию и подбираем ее параметры. Обычно это «Точки объектов 3/3 или 4/4». Еще раз уточняем положения движков и нажимаем Применить.

  7. Если линии от «мусора» отделились плохо (например, много «синей» или «зеленой» грязи), давим мусор. Используем тот же инструмент, но в режиме замены точек объектов. Естественно, что целевой канал - это синий или зеленый цвет.

    В этом режиме дополнительные каналы работают «на изнанку» - не удаляют, а защищают светлые или темные места и места с конкретным диапазоном цвета нецелевого канала. Возможно, что отдельно придется давить Синий, Зеленый или Серый мусор (на качественном растре этой и многой другой фигней заниматься не придется, обычно он «расчленяется» сразу).

  8. Размываем растр. Цель – растушевать мелкий мусор (особенно бахрому на концах линий) и залить случайные каверны в линиях.
  9. Разделение склеенных линий. Выполняем усиление резкости с маской равной 2/3 ширины толстых линий и фактором, достаточным для четкого осветления склеивающих линии промежутков.
  10. Повторяем выделение целевого канала.
  11. Убиваем все цвета кроме черного и белого. Выполняется Тематическим делением. Заменять точки объектов на черный, в диапазоне яркости 0-254.
  12. Изменяем цветовой режим растра на черно-белый.
  13. Инвертируем растр.
  14. Утоньшаем растр.
  15. Вырезаем из растра проблемные места, растеризуя черным цветом объекты-элементы рельефа и (по желанию) сетку.
  16. Выполняем масочную фильтрацию «Уборка крупного мусора» вплоть до объектов размера 4х4 (более крупные маски выключить). По желанию, можно попробовать стратегию «Тонкие изолинии» - все зависит от выделенного растра.

Автоматическая трассировка и подготовка к ручной правке формы

Цель - автоматически выделить протяженные горизонтали, удалить шум, склейки, шипы, коричневые надписи, сшить разрывы и согласовать горизонтали с элементами рельефа.

Ингредиенты:

  1. Тонкий черно-белый растр с удаленными следами элементов рельефа;
  2. Векторные объекты – элементы рельефа. Ленточные полигоны вокруг обрывов больше не нужны.

Способ приготовления:

  1. Выполнить автоматическую трассировку в границах проекта, явно указав толщину линий на цветном растре, из которого выделялся тонкий черно белый растр.
  2. Сшить наиболее достоверные продолжения линий. Выполнить «короткую» сшивку, указав слои с элементами рельефа как «барьерные». Дистанция сшивки - 2-3 толщины линии. Угол схождения линий 140 градусов.
  3. Выполнить векторную фильтрацию "шипов", "перемычек", "изолированных штрихов", "циклов". Порядок подбора параметров следующий:
    • выбрать тип артефакта;
    • установить параметры отбора артефакта в минимум;
    • указать образцы артефактов этого типа на экране.
    Настройку параметров отсева лучше проводить изолированно. Т. е. оставив только текущий тип артефакта и отключив другие. Выполнить фильтрацию несколько раз подряд до прекращения выявления артефактов.
  4. Выполнить «Коррекцию топологии», подтянув концы линий к элементам рельефа и рамке проекта.
  5. Выполнить «длинную» сшивку. Длина разрыва 100-150, угол до -20. Элементы мусора сошьются между собой, ошибочные сшивки станут хорошо заметны. Можно переходить к завершающей правке формы.

Заключительная правка формы, подготовка к простановке высот

Цель - поиск и устранение ошибок. Устранение грубых нарушений формы, неверных сшивок и удаление остатков мусора. Оптимизация формы линий.

Ингредиенты:

  1. Сшитые векторные горизонтали;
  2. Векторные объекты – элементы рельефа, рамка проекта;
  3. Утилита Проверка топологии – поиск нарушений структуры горизонталей;
  4. Векторная стерка – правка нарушений связности;
  5. Редактор прогиба – правка нарушений формы.

Способ приготовления:

  1. Утилитой Проверка топологии ищем и помечаем «Висящие концы» и «Узлы степени 3». Слои элементов рельефа и рамки используются как опорные. Проверка на «Висящие концы» может породить слишком большое количество пометок. Она уместна при малом числе разомкнутых дополнительных горизонталей.
  2. Просматриваем пометки ошибок и правим их векторной стеркой. Однозначно «несшивабельные» разрывы замыкаем вручную. Остальное оставляем утилите сшивки разрывов.
  3. Сшиваем разрывы, подтягиваем концы Коррекцией топологии, выполняем повторную проверку. Правим.
  4. Устранив ошибки, переходим в «Инспектор» и правим грубые нарушения формы. Правку выполняем векторной стеркой и редактором прогиба. Чтобы не править лишнего, можно выполнить оптимизацию линий с требуемыми вам параметрами и, используя команды UNDO – REDO, оценить какие именно дефекты формы нуждаются в правке.
  5. Внимание! Выполнение операции Авто-сохранение может лишить вас возможности откатить оптимизацию. Тогда ручной правки будет в разы больше! Перед таким просмотром сделайте дубликат слоя горизонталей со всеми объектами.

  6. Только по завершению правки формы выполняем оптимизацию линий.

Подробнее в этой категории: « Prev

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить