17. FEJEZET - A GRAFIKUS MEGJELENÍTÉS TERVEZÉSE (GIS,térinformatika,térkép,geodézia)


   
 
 

17. FEJEZET - A GRAFIKUS MEGJELENÍTÉS TERVEZÉSE

 
Tartalom
<<< Előző fejezet               Következő fejezet >>>
 

17. Fejezet - A grafikus megjelenítés tervezése

Magyar változat: Kovács Attila, ITS, Szentendre

a. bevezetés

b. cimke elhelyezés

Imhof alapszabályai

Átfedés

Poligon címkézés

Néhány egyszerű eljárás

c. a grafikai megjelenítés alapjai

A jó grafikai megjelenítés

d. a grafikai megjelenítés tervezése

Méretarány

Alaptérkép

Általános grafikai tervezés

Képernyőn való megjelenítés

Színhely generálása

irodalom

ellenőrző kérdések

 

Megjegyzés

Ez a fejezet bemutatja a grafikus megjelenítés tervezésének az alapvető koncepcióját. Ha többet kíván tudni erről, ennek a fejezetnek az anyagát egészítse ki a 49. Fejezet anyagával.

 

17. Fejezet - A grafikus megjelenítés tervezésE

Magyar változat: Kovács Attila, ITS, Szentendre

 

A. Bevezetés

- A megelőző fejezet tartalmazza a GIS megjelenítések technikai aspektusait.

- A legtöbb GIS eredményt térképek hardcopy formájában való megjelenítése, vagy a grafikus képernyőn történő megjelenítés adja.

- A grafikus megjelenítés tervezése kritikus folyamat, mivel itt dől el, hogy az információ hatásos legyen a felhasználó számára.

- A GIS-ből származó grafikus megjelenítés gyakran igen szegényesen tervezett.

- Például a színeket véletlenszerűen használják megfelelő skála nélkül

- A színek hagyományos skálája arra szolgál, hogy kifejezze pl. a szintbeli különbségeket a térképatlaszokon. Ezt már évszázadokkal ezelőtt használták a térképészeti gyakorlatban.

- A tervezés hasznot húzhat a térképészeti tervezés fejlődéséből, és annak szabályaiból.

- A képernyőn való megjelenítés tapasztalatai az eredményeknek új tárházát jelentik, ahol a nagyobb lehetőségeket összehasonlíthatjuk a papírtérkép lehetőségeivel.

- A 49. leckében láthatók a térbeli adatok megjelenítésének általános kezelési utasításai.

Ez a fejezet a következőkkel foglakozik:

(1) - A cimke elhelyezés problémáival

(2) - A jó grafika általános szabályaival

(3) - A térképtervezés alapjainak bemutatásával

B. Cimke elhelyezés

- A térképen mutatott jellemzőket különböző módokon lehet elkülöníteni és meghatározni.

1. Szimbólumok például templom, híd

2. Színek,

3. Méretek

4. Cimkék segítségével

- A cimkék biztosítják a legnagyobb rugalmasságot. Ezek segítségével leírásokat kapcsolhatunk a pontokhoz, vonalakhoz, és területi jellemzőkhöz.

- Az adminisztratív határok-, tavak-, folyók-, neve stb...

- A határok kiemelése vonalvastagság segítségével

- Országutok számozása

- A térképészetben a cimkék pozicionálása komplex és bonyolult folyamat.

- Néhány próbálkozás történt már arra, hogy leírják ezeket a szabályokat, ilyen pl. IMHOF 1975-ben készített munkája.

- Azonban nagyon nehéz alkalmazni ezeket a szabályokat az automatizált térképkészítésben vagy a GIS-ben.

- A cimkék elhelyezése a képernyőn különösen nehéz az alacsony felbontási képesség, pl. 640 x 480 ( és a sebesség) miatt.

- Összehasonlításképpen egy plotterrel készített térkép effektív felpontási képesége 300 pont/inch és egy órás várakozási idő a nyomtatásnál elfogadható.

IMHOF alapszabályai

- A térképen lévő neveket:

1. olvashatóan,

2. a jellemzőkhöz könnyen kapcsolhatóan, más térképtartalmakat szabadon hagyva (nem fedve) úgy kell elhelyezni, hogy mutassa a tulajdonság kiterjedését; az elhelyezés

3. vegye figyelembe a jellemzők hierarchiáját, azáltal, hogy különböző fontméreteket használunk, a nevek ne legyenek csoportba gyűjtve, de elszórtan se jelenjenek meg.

- Ezeket a szabályokat tökéletesen nem lehet alkalmazni, mindenki elégedettségére.

- A legjobb megoldás az, amelyik egyensúlyt teremt a konfliktusban lévő objektumok között. Például a tulajdonságokhoz kapcsoló cimkék megjelenítésének az igénye ellentétben áll azzal, hogy elkerüljük a cimkék fedéseit.

- A cimke elhelyezés komplex probléma mert ki kell keresnünk azt az egymást zavaró cimkéket és a lefedett objektumokat.

- Két probléma különösen jellemző az automatizált térképkészítésben és a GIS-ben:

Átfedés

- Amikor a tulajdonságok sűrűn helyezkednek el a térképen vagy a képernyőn nehéz a cimkéket egymástól elválasztva tartani.

- Így a cimkék átfedik egymást.

- A cimkéket úgy kell pozicionálni, hogy elkerüljük az átfedést, anélkül, hogy rontanánk a szem felismerő képességét, melynek segítségével a cimkéket a megfelelő tulajdonságokhoz kapcsolja.

- Például pont jellemzők

1. A cimke optimális elhelyezkedése: fent és jobbra.

2. Alatta és jobbra kevésbé elfogadható, legkevésbé elfogadható pozicionálás a bal oldalon történő.

3. A cimkéket el lehet fordítani, ha szükséges, de csak egy kis mértékben.

4. Az átfedés azért is probléma, mert a számítógépnek keresnie kell a kielégítő megoldást, a lehetséges pozicióknak a száma viszont nagy, ami a keresési időt nagyon megnöveli.

5. A gyakorlatban valahogy minimalizálni kell a pozíciók számát.

6. A felbontás mértéke meghatározza a lehetséges abszolút pozíciók számát, ez egy raszterként fogható fel.

7. A felbontás mértéke meghatározza a pozíciók fix számát, ami az ábrázolható jellemzők számát is megadja.

 

 

 

 

 

 

 

Poligon címkézés

- A poligonok cimkézése már közismert a térképek automatizálásán belül. Mégis minden esetben önálló, új probléma és kihívás a programozó számára.

- A cimkét az objektum közepére kell elhelyezni, lehet ívelni, vagy széthúzni, a megfelelő kitöltés érdekében.

 

 

 

 

 

 

 

- Sok esetben a cimkét kapcsolni lehet a jellemzőkhöz egy nyíllal.

 

 

 

 

 

 

Néhány egyszerű eljárás

1. A cimkéket a poligonok központjába kell elhelyezni (centroid).

- Problémák

- A centrális cimke a poligonon kívül helyezkedik el

- Egy hosszú cimke, vagy amelyik többsoros és így kitölti a sokszögnek, poligonnak a belsejét.

- A felbontás esetleges hibáját az IMHOF kritériumok megszüntetik. Például a tulajdonság kiterjedésének a bemutatásával

2. Különböző derékszögű négyszögeket pozicionálnak a poligonon belül.

- Olyan lehetséges pozíciókat keresnek a derékszögű négyszög számára, amikor az teljes egészében a poligonon belül esik.

- A szélesség arányának a magassághoz, olyan nagynak kell lennie, amennyire az lehetséges.

- Az eredmény nem lesz ívelt, hogy így illeszkedjék a jellemzőhöz.

- A legmegfelelőbb négyszög a poligon alkalmatlan részére esik.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vázszerkesztés

1. A poligont zsugorítsuk össze úgy, hogy az oldaléleket befelé mozgatjuk egy egységes mértékben.

2. Így egy vázhálózat keletkezik (lásd az ábrát). A további részleteket a 33. Fejezet tartalmazza.

 

 

 

 

 

 

 

 

3. A cimke pozicionálása a váz központi részére történik.

4. Az olyan poligonok számára a legjobb, mint pl. Florida, amely ívelt felírást igényel.

- A praktikus cimkézési metodika kombinálja a különböző alakok, méretek, szabályait a poligonoknál.

- Sok fejlesztő használja a szakértői rendszer kifejezést a cimkéket elhelyező szoftver leírásánál.

1. A szakértői rendszer a szabályok komplex rendszerével dolgozik, amelyeket szabálybázisba foglalnak.

2. A szakértői rendszer célja, hogy emulálja a térképész komplex döntési folyamatát.

C. A grafikai megjelenítés alapjai

- Néhány világos szabályt kell általánoságban alkalmazni a grafikai megjelenítés tervezésnél (beleértve a szimbólumokat, grafikákat és egyéb karaktereket).

- A következő anyagrész Tufte (1983) anyagára hivatkozik számos alkalommal.

A jó grafikai megjelenítés:

- A néző számára a legnagyobb mértékű információt adja a legrövidebb idő alatt, a legkevesebb jellel, a legkisebb helyen.

- Maximalizálja az adat-jel arányt.

- Kitörli a nem adat jeleket.

- Kitörli a redundáns jeleket.

- Ellenőrzi, és szerkeszti a grafikát.

- Nagyon nehéz előszörre jó grafikát kapni.

- Minden grafikai elemet, talán túl sokszor is mozgatni kell, hogy a kívánt adattartalmat bemutassa.

- Maximalizálja az adatsűrűséget, és az adatjel számot, minden esetben.

- Ha a jelkulcsi elem alakját az adat meghatározza, akkor azt alkalmazzuk, (egyébként a vízszintes rész legyen 50 %-kal szélesebbmint a függőleges).

D. A grafikai megjelenítés tervezése

- A GIS számára a grafikai megjelenítésnek meg kell mutatni :

- a tulajdonságokat pontosan szimbolizálva, vagy cimkézve,

- a GIS-szel levezetett objektumokat (például pufferzónák),

- a kapcsolatrendszert.

- A GIS néhány elemzésének eredményét nagyon nehéz megjeleníteni, a kétdimenziós megjelenítés kényszere miatt nehéz:

- a háromdimenziós adatok ábrázolása,

- az adatáramlás kezelése,

- a globális adatok bemutatása.

Méretarány

- A megjelenítési méretaránynak közelítően azonosnak kell lennie a bemeneti méretaránnyal.

- Például alkalmatlan a digitalizálásra az 1:1.000.000 méretarányú térkép az 1:24.000 méretarányú térkép előállítására, mivel az adatok nem lesznek elég pontosak.

- Nem megfelelő a digitalizálásra az 1:24.000 méretarányú térkép, az 1:1.000.000 méretarányú térkép előállítására, csak megfelelő átalakító algoritmusok alkalmazása után,

- mivel az adatok túl sűrűek, túl részletezettek lesznek.

- A számítógép képernyőjén lévő méretarány megjelenítése, ismerete, vagy gyors megismerhetősége szükséges és ugyanolyan fontos, mint a nyomtatott térképek esetében.

- Elvekben a térbeli adatbázis "méretarányfüggetlen", de a gyakorlatban a méretarány mégis hozzávetőleges jellemzője az adatok pontosságának.

- A GIS-nek fel kell jegyeznie és nyomon követnie az adatbázisban a méretarányt, bár ezt nem teszi minden esetben.

Alaptérkép

- A térképen fel kell tüntetni az elhelyezkedésre vonatkozó információkat is.

- A levezetett információk önmagukban ritkán hasznosak.

- Ezért szükség van a kiegészótő alaptérképi jellemzőkre.

- Például: a vágható erdőterületek elhelyezkedése.

- az utak, patakok, tavak bemutatása, a vágandó terület mellett. Így a felhasználó meg tudja határozni a telephelyeket, a döntéseket korrekt térbeli környezetben tudja létrehozni.

- Különösen fontos ez raster típusú rendszereknél.

- Egy egyszerű layer kevéssé hasznos, az alaptérkép valamelyik formája nélkül.

- Az alaptérkép információit általában egy vektor, vagy egy magasabb felbontású raszter adatszint szolgáltatja.

- Ez nehézséget okozhat abban az esetben, ha a raszter rendszernek nincs vektoros megjelenítési képessége.

- Az alaptérkép információinak a bevitele nagyon költséges.

- Nehéz igazolni az alaptérképen az adatok digitalizálási költségét, ami csak azért történik, hogy támogassa a grafikai megjelenítés értelmezését. Mégis elengedhetetlen, mivel alaptérkép nékül nincs teljes értékű GIS megjelenítésa GIS-sel számították.

- Kirajzolni lehet a kimenő információt egy előre nyomtatott alaptérkép felszínére is.

- Így elkerülhető az alaptérkép információk digitalizálása

- Az alaptérképek teljessége és pontossága a legnagyobb.

- Néhány GIS rendszer támogatja ezt a megoldást.

Åltalános grafikai tervezés

- Gyakran vágy, hogy létrehozzanak egy jól kinéző végterméket,

- például amely egy professzionális jelentésnek egy része.

- Nem kívánt az, hogy egy térkép úgy nézzen ki, mint egy számítógép által létrehozott, túlzottan absztrakt, vagy sematikus rajz.

- Magas költséget jelent ennek a kozmetikai funkciónak a biztosítása a GIS-ben.

- Például a térképi keretek, szimbólumok, észak-jel alkalmazása, megjegyzések használata.

- Ezeknek a jellemzőknek a programozása sokkal nagyobb feladat sok esetben mint az elemző funkcióknak a bevitele.

- Ezeknek a jellemzőknek a kinyomtatása nagy időt vesz igénybe, különösen toll plotterek esetében.

- Sok GIS térkép szinte alig megkülönböztethető minőségű a kézzel rajzolt térképektől.

- A megjelenítés valóban olyan fontos a döntéshozatal támogatásánál ?

- A GIS kimeneti adatokat, és térképeket közvetlenül használják, nem falra függesztik, vagy térképtárakba helyezik őket.

- A GIS termékeknek egyszerűeknek, sémákban gondolkozóknak kell lenniük, elkerülve a kézzel rajzolt térkép minőségének a magas költségét ?

- Az üzleti piac azonban úgy tűnik, egyre inkább azt mondja, hogy "nem ".

Képernyőn való megjelenítés

- Az eredmények megjelenése különböző az előbbiektől, mert :

- A képernyő kisebb felbontású, mint a nyomtatott, vagy a plotterrel készített térkép

- Sokkal nagyobb és rugalmasabb a nagyítás, vagy kicsinyítés lehetősége

- párbeszéd a felhasználóval,

- animáció,

- a színek használata

- A képernyőn való tervezésnek az alapszabályai még gyengén fejlettek. Nincs eldöntve még többek között:

- Fekete, vagy fehér háttér alkalmazása a megfelelőbb?

- Színek észlelésének a hatása.

- A hagyományok (PC és nagy számítógép terminálok) fekete háttérrel működnek . A Mac és sok más munkaállomás fehéret használ.

- A papírtérképeknek annyi információt kell kijelezniük, amennyit bírnak, hogy kielégítsék a felhasználók igényeit.

- Mivel a rendszer párbeszédes, a képernyőn meghatározott információ mennyiséget kell megjeleníteni, de gondoskodni kell a további információk hozzáférhetőségéről.

- Például a felhasználó rákkatint egy objektumra az egérrel, így a hozzá tartozó hosszú szöveg megjelenik.

- Az objektum jellemzőinek a hozzáférhetősége nincs korlátozva a statikus képernyő kényszere miatt.

Látványgenerálás

- A térképek tartalmaznak földrajzi tényeket, szimbólumokat, objektumokat, és más absztrakciókat.

- A GIS rendszereknek ezt nem így kell tenniük. - Pl.: Miért nem mutatnak egy képet a valóságnak megfelelően ? - A művészi benyomás érdekében?

- A látványgenerálás egy technika, hogy szimulálják a valós fizikai megjelenítést.

- Például egy GIS rendszert használhatunk egy sípálya megtervezésére, egy hegységben, ami jelenleg erdős terület.

- A tervezőmunka eredményeként megszülető tervet be lehet mutatni, mint egy térképet kontúrokkal, zöld színt használva a megmaradó erdőterületre, vonalobjektumokat használva a sí-liftek számára.

- A látványgenerátor be tudja mutatni a majd megjelenő látványt egy ferde perspektívából. A dombokat, hegyeket különböző magasságú fák takarják például.

- A jelenlegi technológia megengedi, a fák különböző fajtáinak bemutatását is.

- Napjainkban a hardver már elég gyors, hogy mindezt azonnal (real time ) elvégezze.

Irodalom

Freeman, H. and J. Ahn, 1984. "AUTONAP - an expert system for automatic map name placement," Proceedings, GISst International Symposium on Spatial Data Handling, Zurich.

Imhof, E., 1975. "Positioning names on maps," The American Cartographer 2(2):128-44.

Robinson, A.H., R.D. Sale, J.L. Morrison and P.C. Muehrcke, 1984. Elements of Cartography, 5th edition, Wiley, New York. Excellent source of map design principles.

Tufte, E.R., 1983. The Visual Display of Quantitative Information, Graphics Press, Cheshire, CT. Contains numerous examples of graphical excellence (and its opposite) in map design.

Zoraster, S., 1986. "Integer programming applied to the map label placement problem," Cartographica 23(3):16-27

A session on automatic names placement at AutoCarto 9, Baltimore, April, 1989 provides several reviews of the use of expert systems for map design:

Doerschler, J.S., and H. Freeman, "An expert system for densemap name placement," pp. 215-224.

Ebinger, L.R., and A.M. Goulette, "Automated names placement in a non-interactive environment," pp. 205-214.

Johnson, D.S., and U. Basoglu, "The use of artificial intelligence in the automated placement of cartographic names," pp. 225-230.

Jones, C.B., and A.C. Cook, "Ruled-based cartographic name placement with Prolog," pp. 231-240.

Ellenőrző kérdések

1. "A térképi megjelenítés lényeges a GIS-ben, bár a GIS tervezők még nem ültették át a rendszerekbe a térképtervezés jól ismert szabályait." Vitassuk meg ezt az állítást!.

2. Beszéljük meg a különbségeket, amelyek a grafikai tervezés alapszabályai és a kézzel rajzolt térkép készítésénél alkalmazott szabályok között, valamint a GIS rendszer hardcopy megjelenítés és a képernyős megjelenítés között vannak.

 
Tartalom
<<< Előző fejezet               Következő fejezet >>>
 



 
 


©GIS Figyelő