Устройства ввода информации Методы кодирования графической информации

При проектировании основным носителем информации является чертеж, выполненный по правилам технического черчения. Поэтому для успешного применения ЭВМ в проектировании требуется компактно преобразовать графическое изображение в форму, пригодную для последующей обработки.

Процесс преобразования графической информации в цифровую форму состоит из двух этапов:

• считывание;

• кодирование.

Считывание ГИ сводится к определению координат элементов (точек, линий, фрагментов) в выбранной системе координат.

Кодирование – преобразование считанной информации в цифровой код по заранее установленным правилам, с последующей обработкой на ЭВМ или программно – управляемых автоматах.

Графическое изображение на чертеже может быть представлено в двух формах – регулярной и нерегулярной. Если любая точка изображения может занимать произвольное место на плоскости черчения – нерегулярная форма. При регулярной форме все точки изображения занимают строго фиксированные места в соответствии с выбранной координатной сеткой.

Для преобразования как регулярной, так и нерегулярной ГИ в цифровую форму большое значение имеет выбор метода кодирования. В практике используются методы, различающиеся по способу представления данных, трудоемкости кодирования, избыточности описания.

В зависимости от уровня разбиения на простые элементы и способа их цифрового описания методы кодирования ГИ делятся на координатный, рецепторный, аналитический, структурно – символический.

Координатный метод – наиболее простой и детально разработанный. Один из его видов иллюстрируется рис.

Числа записываемые по А1 и А2 представляют текущие координаты растр-элементов по осям X и Y. По А3 записываются признаки.

Метод позволяет автоматизировать считывание ГИ с помощью сканирующих или развертывающих устройств.

Недостаток – информационная избыточность.

В основу рецепторного метода положено представление ГИ в дискретном поле рецепторов в двоичном коде. Поле рецепторов это прямоугольная решетка, разбитая на m х n элементов. Изображение, спроектированное на такое поле, однозначно отображается двоичным кодом, состоящим из стольких двоичных знаков, сколько элементов содержит рецепторное поле. Таким образом, область графического изображения может быть представлена матрицей размерностью

m х n

Аналитический метод кодирования ГИ – наиболее экономичный. Он основан на аналитическом описании графических изображений в виде канонических уравнений. При этом методе предполагается, что каждый чертеж можно представить множеством уравнений, соответствующих множеству поверхностей, которые пересекаются с плоскостью X0Y. Этот метод удобен для проведения вычислений и преобразований на ЭВМ, не требует большого объема оперативной памяти.

Недостатки:

• большая трудоемкость математического описания исходных данных;

• сложность автоматизации кодирования;

• высокая вероятность появления ошибок при ручном описании больших объемов информации.

Кодирование ГИ по структурно – символическому методу ведется с применением ограниченного числа типовых графических элементов (ТГЭЛ). При этом указываются только координаты базовых точек ТГЭЛ, взятых из списков библиотеки и модули их размеров.

Основным достоинством является малый объем оперативной памяти, компактность описания, возможность редактирования чертежа, предпосылки для создания и расширения библиотеки элементов.