Графический редактор для векторизации растровых данных

Введение. Графическое представление информации отличает большая информационная емкость, компактность, направленность на наглядность для восприятия человеком. Специализированное программное обеспечение для перевода растрового изображения в векторную форму представляет большой интерес для широкого круга задач в самых различных областях науки и техники. Проблема оцифровки для нужд картографии привела к появлению большого числа мощных программных пакетов (например, MathCAD, Golden Software Didger, Graph Digitizing, Corel Draw, Spotlight Pro), в том числе для использования совместно с плоттерами, дигитайзерами, включая технологии трехмерного ультразвукового и магнитного сканирования. Разрабатываются специализированные продукты для частных задач, например, связанных с построением матриц высот [9]. Активное использование геоинформационных технологий в различных областях ставит задачу оцифровки при построении виртуальных музеев [6], проведении археологических исследований [3], решении различных геофизических задач, где требуется картографическая привязка [2], в архитектуре [1], при проведении проектно-конструкторских работ, работе с экспериментальными данными [4; 10], с различного рода графиками [5; 11]. Наша разработка на- правлена на решение задачи оцифровки графической информации (графиков, гистограмм) [8]. Планируется использовать программу для векторизации изображений археологических артефактов для последующей публикации в археологической геоинформационной системе AGIS.

Информационная модель и ее реализация. Процесс оцифровывания включает в себя следующие основные этапы (см. рис. 1): 1) загрузка изображения в виде растрового файла в качестве подложки; 2) установка начала системы координат и ее шкал; 3) дискретизация линий на растровом изображении в виде набора точек; 4) формирование таблиц данных с координатами линий и их атрибутами; 5) сохранение результатов.

Интерфейс системы на примере процедуры векторизации линии показан на рисунке 2: 1) после загрузки файла имеем растровое изображение в рабочем поле; 2) этап задания системы координат; 3) при задании точек формируется таблица с их координатами в выбранной системе координат. После векторизации всех выбранных линий их координаты записываем в файлы (см. рис. 3).

Используя всего два примитива (линию и многоугольник), можно строить векторные изображения достаточно сложных графичес- ких объектов. На рисунке 4 изображен результат векторизации двух археологических артефактов, подготовленных для публикации в археологической геоинформационной системе [6].

Заключение. Созданная программа для оцифровки изображений позволяет векторизовать растровые изображения в ручном режи- ме, получая наборы векторных примитивов в удобном для последующей обработки виде и сохранять полученные данные для последующего использования. Одним из направлений применения программного обеспечения может являться подготовка исходных данных для 3D-принтеров и геоинформационных систем.

Рис.1. Диаграмма вариантов использования (слева) и диаграмма деятельности (справа)

Файл Настройки Помощь

Рис. 2. Интерфейс информационной системы на различных этапах оцифровки (см. также с. 22)

Рис. 2. Окончание

Рис. 3. Сохранение векторизованных данных в файл

Рис. 4. Результат оцифровки изображения кувшина и скелета (археологические артефакты обнаружены экспедицией под руководством М.В. Кривошеева [7])

О.А. Клюева. Графический редактор для векторизации растровых данных