|
16. Fejezet - MEGJELENÍTÉS
Szerkesztette: Jeffrey L. Star, Kalifornia Egyetem, Santa Barbara
Magyar változat: Sárközy Ferenc, Budapesti Műszaki Egyetem
A. BEVEZETÉS
A megjelenítés típusai
B. SZÖVEGES MEGJELENÍTÉS
Táblázatok
C. GRAFIKUS MEGJELENÍTÉS
Grafikus perifériák
Raster és vektor készülékek
D. PAPíRKÉPEK
Sornyomtatók
Mátrix nyomtatók/rajzolók
Rajzgép
Képírók
E. KÉPERNYŐK
Tárolócső tehnológia
Képfelfrissítő tehnológia
Szín
Bit-síkok és paletták
3-D-s megjelenítés
Tározó és feldolgozó komponensek
F. GRAFIKUS SZABVáNYOK
IRODALOM
ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK
MEGJEGYZÉSEK
Ez is egy olyan fejezet, mely számtalan különböző helyet foglalhat el egy bevezető tanfolyamban. Mi azért választottuk ezt a helyet, mert így a GIS felhasználás témakörébe esik. Természetesen Önök számos egyéb helyet is találhatnak. Ezt a fejezetet számos papirképpel (hardcopy) és képernyőképpel (softcopy) kell illusztrálni. Különösen olyan térképek lennének hasznosak, melyek különböző típusú rajzgépeken és nyomtatókon készültek. A diakészlet tartalmaz néhány példát az ismertetett hardver egységekről.
16. Fejezet - MEGJELENÍTÉS
Szerkesztette: Jeffrey L. Star, Kalifornia Egyetem, Santa Barbara
Magyar változat: Sárközy Ferenc, Budapesti Műszaki Egyetem
A. BEVEZETÉS
- a GIS eredménye nem feltétlenül egy térkép
- valójában, sok GIS szegényes térképező képességekkel rendelkezik
A megjelenítés típusai
- szöveg - táblázatok, listák, számok vagy szöveg válaszul a lekérdezésre
- grafika - térképek, képernyő megjelenítés, ábrák, perspektív rajzok
- digitális adatok - lemezen, szalagon vagy hálózaton továbbítva
- más, egyelőre nem általános
- számítógép által létrehozott hang
- 3D-s képek
B. SZÖVEGES MEGJELENÍTÉS
- Talán fontosabb az elemzés eredményeinek közzétételére mint a térképek
- az eredmények közlési formája válogatott objektumok és attribútumaik listája vagy táblázata lehet
- a lekérdezések számszerű válaszokat eredményezhetnek pl. összegek, távolságok, területek, számlálások
- a szöveges megjelenítést a hanggenerátor is szolgáltathatja pl. olyan navigációs utasítások mint "fordulj balra a következő közlekedési lámpánál"
Táblázatok
- pl. az összes kivágható fával borított terület listája, megadva a területet, fafajt, kort, várható termelési eredményt
- a listának nincs különösen nagy értéke, ha nincs mellékelve hozzá egy térkép, amelyen azonosítani lehet a lista objektumait
- specializált lista példák:
- személyhez szóló levél, melyet postázni kell minden olyan háztartásnak, mely a tervezett autópálya 500 m-es körzetén belül van
- egy tűztől 100 m-es körzeten belül található minden veszélyes anyag listája, melyet faxon a tűzoltóautóba továbbítanak
- haladási irányok egy szemétgyűjtő útvonalon
- a közművállalat minden szervízkocsija számára munkarend egy kísérő térképpel, útvonal tervvel, az anyagok tartalmazzák az aznapi munkák helyét, jellegét
- egy város összes szavazókörzeteinek listája s ezek térképmellékletei, a pártra az előző választásokon esett szavazatok alapján rangsorolva
C. GRAFIKUS MEGJELENÍTÉS
Grafikus perifériák
- biztosítják a térképek, rajzok és térképvázlatok grafikus be- és kivitelét
- az interaktív grafikus eszközök lehetővé teszik, hogy a felhasználók az objektumra történő rámutatással elvégezzék az azonosítást, a térbeli kapcsolatrendszerében
- a grafikus terminálok a 60-as évek elején terjedtek el, és ma a legáltalánosabb módját jelentik a felhasználó és számítógép interakciójának
- a következőekben megvizsgáljuk a grafikus kimenet eszközeit és azt, hogy hogyan hatott fejlődésük a GIS -re
- az árak csak megközelítőek, nagyságrendileg helyesek
Raszter és vektor készülékek
- a grafikus kimeneti eszközök raszteres és vektoros csoportokra oszthatók
- a raszter készülékek egyforma, rendszerint sorokba rendezett képelemekkel kitöltve, építik fel a képet
- pl. sornyomtatók, mátrixnyomtatók, szkennerek, a katódsugárcsöves terminálok többsége
- a képelemeket pixeleknek nevezik
- a felbontóképességet néha megapel-ekben fejezik ki (megközelítőleg 106 pixellel egyenlő) a 640x480-as felbontás 0.3 megapellel, az 1280x1024-as felbontás pedig 1.3 megapellel egyenlő
- a vektor készülékek vonalak rajzolásával, területek vonalkázásával stb. építik fel a képet
- pl. rajzgépek, tároló katódsugárcsöves technológia
- a raszter készüléket vezérelhetik vektor utasítások, a készülék ugyanis konvertálja azokat a megjelenítő számára, de a tétel fordítva is igaz
- a bemenet és kimenet között tehát sokszor előfordulhat a GIS-ben a raszteres és vektoros képek közötti konverzió
D. PAPíRKÉPEK
Sornyomtatók
- a számítógépes megjelenítés első általános eszköze, ára akkor 30,000$ volt
- percenként 200-1000 sor szöveget képes nyomtatni
- minden sort 132 darab fixen pozicionált karakter alkot
- az egész sor egyszerre nyomtatódik ki, annak a hatására, hogy a kalapácsok ráütnek a festékszalagra
- korlátozott karakterkészlet nyomtatható
- a kép soronként, fentről lefelé készül
- a grafikus megjelenítést hátrányosan befolyásolja, hogy
- a sejtek derékszögűek
- a felbontás rögzített pl. 1/6 inch x 1/10 inch (4.2 mm. x 2.5mm.)
- a sejtek helye kötött
- csak korlátozott készletű karakterek nyomtathatók
- nehéz folyamatos vonalakat rajzolni
- a szürke árnyalatokat átnyomtatással kell generálni
- pl. fekete = A + 0 + B + V + X
- az eredmények távolról nézve jobbnak tűnnek
- a legkorábbi térképező programcsomag az 1967-ben kibocsájtott SYMAP kiviteli egységeként használták
- leghasznosabb alkalmazása az azonos térképalapra történő ismételt statisztikai térképezésben van, pl. népszámlálási atlasz, bűnügyi statisztika heti közzététele
Mátrix nyomtatók/rajzolók
- a képet pontokból álló sorok alkotják, melyeket gyakran tömbökben nyomtatnak pl. 9 vagy 25 sort egyidőben
- a szürkeségi árnyalatokat azzal lehet szabályozni, hogy egy elemi területre hány pontleütés jut
- a pontoknak véletlen jelleggel kell kiválasztódniuk, hogy a nemkívánatos alakzatok létrejötte elkerülhető legyen
- a korábbi verziók minden pontot a festékszalagra ütő tűvel állítottak elő - ára 500 $
- a korszerűbb változatok lézereket és xerox technológiát alkalmaznak, felbontásuk 300pont/inch értékig terjed - áruk 2,000 $
- léteznek színes változatok is, melyek három vagy négy alapszínnek megfelelő tintasugarat fecskendeznek - áruk 10,000 $
- az elektrosztatikus plotterek pontsorokat használnak és térkép méretű képeket állítanak elő - áruk 40,000 $
Rajzgép
- a rajzgép (plotter) a számítógép vezérlőutasításai szerint mozgatja a tollat
- többségük inkrementális, ami azt jelenti, hogy a vonalat nagy számú rögzített mértékű és irányú mozgás eredményeképpen rajzolja
- sok közülük két motorral rendelkezik, egyik az x-, másik az y-irányú mozgatást végzi
- a csak nyolc irányú átlós mozgást az egyik vagy mindkét motor mozgatási kombinációival érik el
- mivel a lépésköz nagyon kicsi, úgy tűnik, mintha tetszőleges irányban egyformán finoman rajzolna
- a GIS szempontjánól fontos előnye, hogy képes előnyomtatott térképalapra rajzolni
- ez lehetővé teszi, hogy nem kell az egész alaptérkép tartalmat digitális formában tárolni
Rajzgép típusok
- a legolcsóbbak - 2,000 $-ért kaphatók - asztali méretűek, szabványos A4-es vagy hasonló méretű papírt használnak
- a rajzfelület sík
- a tollak automatikusan cserélhetők a különböző színű rajzolás érdekében
- közép kategória - 25,000 $ - A0 méretű
- a papírt egy hengerre fektetjük
- a toll mozgása párhuzamos a henger tengelyével
- a másik mozgási irányt a henger forgása idézi elő
- problémát jelenthet a papír gépi rendszerhez rögzített helyzetének megtartása mivel az megcsúszhat vagy meghúzódhat a térkép készítése során
- problémát jelent ugyancsak a tollak nedvesen tartása a hosszú rajzolási feladatok során
- a nagyobb rajzolási feladatok órákig tarthatnak
- szabatos rajzgépek - 100,000$
- tisztázati rajzkészítésre, térkép kiadásra használják
- a tollat karcoló szerszám is helyettesítheti
demo - mutass be egy rajzgép rajzolta térképet
Képírók
- a megjelenítés fotópapírra vagy filmre történik
- a képhordozót egy forgó hengerre szerelik
- a kép spirális alakban készül, melyet a henger forgása és fényforrás henger tengellyel párhuzamos mozgása idéz elő
- általánosan használt megjelenítési eszköz a távérzékelésben és képfeldolgozásban
- egyes eszközök közvetlenül 35 mm-es diafilmre rajzolnak
E. KÉPERNYŐK
- a legrégebbiek (kb. 1968) rögzített helyzetű karakterekből álló sorok megjelenítésére voltak alkalmasak, alig voltak használhatók térképek vagy képek bemutatására
Tárolócsöves technológia
- A Tektronix kb. 1970-ben vezette be a tárolócsöves technológián alapuló termináljait
- nagy áttörést jelentett az olcsó grafikus megjelenítők elterjedésében (5,000 $)
- a képeket a képernyőre a számítógép vezérelte elektronsugár rajzolja
- a kép állandó, felfrissítés nélküli, ezért csak egészben törölhető
Képfelfrissítő technológia
- a felfrissített képekkel dolgozó terminálok 1975 körül kezdték felváltani a tárolócsöves technológiát
- az árlényegesen alacsonyabb
- a képet a belső memóriából másodpercenként 25-50-szer újrarajzolódik
- a képeket rögzített helyzetű fénylő pontok alkotják
- a felbontást az határozza meg, hogy a pontok hány sorban és hány oszlopban helyezkednek el - néhány szokásos képernyőfelbontás:
IBM PC Color Graphics Adapter (CGA) - 320x200
Enhanced Graphics Adapter (EGA) - 640x350 Video Graphics Array (VGA) (videó grafikus mátrix) - 640x480
- az igen jó minőségű grafika szokásos felbontása 1280x1024
Szín
- a színt három a három alapszín felhasználásával állítják elő, ezek a vörös (Red), a zöld (Green) és a kék (Blue), melyeket különböző elektronágyúk szolgáltatják
- a különböző százalékú megvilágítás különböző színeket hoz létre
Bit-síkok és paletták
- ismétlés a 3. Fejezetből:
- a bit a számítógéptár alapegysége - két állapota lehet
- a nyolc bitből álló csoport neve byte (bájt)
- a K (kilo) 1024 byte-ot jelöl - 64Kbyte 65,536 byte-al egyenlő
- egy fekete-fehér kép megjelenítéséhez a képernyő vezérlőnek pixelenként egy bit memóriával kell rendelkeznie
- ez monokróm CGA képernyő esetén 320x200 azaz 64,000 bit vagy 8,000 byte
- színek megjelenítéséhez pixelenként több bitet kell használni
- 2 bitnek 4 kombinációja van (00, 01, 10, 11), tehát a pixeleken négy szín egyikét lehet megjeleníteni
- ha 16 szín valamelyikét akarjuk megjeleníteni, úgy pixelenként négy tároló bitre van szükségünk
- ha pixelenként négy tároló bit van, úgy azt mondjuk, hogy négy bit-sík van
- egy 20 bit-síkú készüléken (ilyeneket gyakran használnak a nagy felbontású grafikában) valamennyi pixel képes 220 szín bármelyikének a megjelenítésére
- utalás: ha 2 hatványait közelítőleg 10 hatványaival akarjuk kifejezni, úgy a 2 hatványkitevőjét 0.3-el szorozni kell 220 kb. 106-al egyenlő, pontosan 1,048,576
- a bit-síkok száma meghatározza, hogy hány színt lehet egyidejűleg megjeleníteni
- ez a szám különbözhet a lehetséges színek számától
- pl. a VGA -nak négy bit-síkja van, 16 szín szimultán megjelenítését teszi lehetővé, de ezek abból a 262,144 lehetséges színből választhatók, melyek a vörös, zöld, kék egyenként 64 árnyalatának (erősségének) tetszés szerinti kombinációiból adódnak
- az egy időben használt színeket palettának nevezik
- a VGA képernyő vezérlő társzükséglete (4 bit-sík esetén, 640x480-as felbontásnál) 4x640x480 = 1,228,800 bit = 153,600 byte = 150 Kbyte
- egy 20 bit-síkú, 1280x1024 felbontású monitor társzükséglete 20x1280x1024 = 26,214,400 bit = 3,276,800 byte = 3,200 Kbyte
3D megjelenítés
- néhány gyártó napjainkban 3D-s sztereó megjelenítő készülékeket ajánl
- ezek a térbeliség illúzióját keltik azáltal, hogy gyorsan kapcsolgatnak a bal és a jobb szemnek szánt két kép között.
- a képernyő előtti szűrő esetleg a felhasználó szemüvege különbözőképpen polarizálja a képeket
- mivel mindkét képet másodpercenként 25-30-szor fel kell frissíteni a megjelenítőnek másodpercenként 50-100 képet kell produkálnia
Tároló és feldolgozó komponensek
1. Képmemória
- egyes megjelenítő készülékeknek opcionális képmemóriájuk van, amely a megjelenítendő kép valamennyi objektumát/vektorát tárolja, (gyakran nevezik "megjelenítő listának")
- lehetővé teszi a kép gyors, bevitel nélküli újra megjelenítését
- különösen hasznos a pásztázás, nagyítás (pan, zoom) műveleteknél vagy 3D-s objektumok forgatásánál
2. Vektor - raszter konverter (átalakító)
- mivel a megjelenítőt pixelek alkotják szükség van arra, hogy a belépő vektorképekből raszterképeket transzformáljon a rendszer
- pl. mely pontokat kell megvilágítani ahhoz, hogy ez a vonal megjelenjen
3. Képernyőmemória
- tárolja a pixeleken megjelenítendő színkódot
4. Szín nyilvántartó tábla
- azonosítja a piros, zöld, kék kombinációit az aktuális paletta valamennyi színére
- a nyilvántartó tábla megváltoztatásával igen gyors színváltozásokat lehet elérni anélkül, hogy a képmemória megváltozna
5. Digitális/analóg átalakító
- átalakítja a képernyő memória digitális jeleit a katódsugárcsőben alkalmazandó feszültségekre
F. GRAFIKUS SZABVáNYOK
- a nagyszámú grafikus beviteli és megjelenítési periféria zavaróan sok igényt támaszt az adatokkal szemben
- a lézerprinternek egy kép kinyomtatására adott parancsok egyáltalán nem hasonlítanak azokra az utasításokra, melyek hatására ugyanazt a képet egy asztali rajzgép állítja elő
- a berendezésekkel történő kommunikáció szabványosítására már számos kísérlet történt
- a korai Tektronix tárolócsöves termináloknál használt formátumot többszöri kibővítés után ma is elterjedten használják, és Tektronix vagy 4010 - formátumnak hívják
- sok készülék elismeri a Hewlett-Packard által létrehozott HPGL formátumot
- számos vállalat közös formátumot vezetett be és ún. "meghajtókat" (driver-ek) biztosítanak, melyek konvertálják a közös formátumot a specifikus berendezések számára, pl. DI -3000 és DISSPLA
- a legsikeresebb korszerű formátum a PostScript, melyet nagy számú megjelenítő felismer
IRODALOM
Maguire, D.J., 1989. Computers in Geography, Wiley, New York. - Jó általános bevezetést nyújt a számítógépek használatához és a térbeli adatokhoz: az 5. és 11. Fejezetek kiváló hardver áttekintést nyújtanak
ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK
1. A gyenge minőségű mátrixnyomtató 9 oszlopba rendezett leütő tűvel minden nyomtatott sort 6 sor/inch sűrűséggel készít, s ezzel kb 50 pont/inch vagy 2 pont/mm felbontást ér el. Hasonlítsa össze ennek a készüléknek az outputját egy szabványos topográfiai térkép tartalmával.
2. Hasonlítsa össze az asztali rajzgépet és a színes grafikus képernyőt mint megjelenítő eszközöket. Melyik volna alkalmasabb egy nagyobb üzlet elhelyezési elemzéséhez?
3. A kartográfiát korlátozza a használt rajzhordozó kétdimenziós természete. A térbeli adatok milyen új megjelenítési formáit javasolná, a 3D-s megjelenítési lehetőségek hasznosításával?
4. "A vektor és raszter nem csak a képszerkesztés különböző megközelítése, de alapvetően eltérő világszemlélet is". Vitassuk meg!
|
