Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Компьютерная графика и топографика. Учебно-методическое пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
1
ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ
«АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра геодезии и кадастрового учета
КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА
И ТОПОГРАФИКА
Астрахань, 2020
2
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
К. Г. Кондрашин
КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА
И ТОПОГРАФИКА
Электронное учебно-методическое пособие
для студентов специальности 21.05.01 «Прикладная геодезия»
очной и заочной форм обучения
© К. Г. Кондрашин, 2020
© ГАОУ АО ВО «Астраханский государственный архитектурно-строительный университет», 2020
ISBN 978-5-93026-117-2
Об издании: 1, 2
3
УДК 004.92 (086.76) ББК 26.12я73
К 63
Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом
Астраханского государственного
архитектурно-строительного университета
Составитель:
Кондрашин Кирилл Геннадьевич
ассистент кафедры геодезии и кадастрового учета АГАСУ
Рецензенты:
доктор биологических наук, профессор,
заведующий кафедрой ботаники,
биологии экосистем и земельных ресурсов «АГУ»
В.Н. Пилипенко;
директор «АстраГеоПроект»
Н.А. Миронов.
Кондрашин, К. Г. Компьютерная графика и топографика: [Электронный ресурс]:
учебно-методическое пособие / К. Г. Кондрашин. Электрон. текстовые дан­ные (7,3 Мб). – Астрахань : Астраханский государственный архитектурно­строительный университет, 2020. – 1 опт. диск (CD-R).
В работе представлены варианты графических редакторов для создания топогра-
фических планов, карт, схем и т. д. Подробно описан алгоритм работы с векторными графическими редакторами-AdobePhotoshop и CorelDraw. Описаны условные обозначе­ния топографических карт.
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов специальности
21.05.01 «Прикладная геодезия» очной и заочной форм обучения.
ISBN 978-5-93026-117-2
Минимальные системные требования
для воспроизведения электронного издания:
Процессор с тактовой частотой 1,5 ГГц и выше, Windows 7 SP1/8, 8.1/10, 1 ГБ ОЗУ, 380
МБ свободного пространства на жестком диске; программа для чтения
файлов формата PDF, наличие CD\DVD-привода.
© К. Г. Кондрашин © ГАОУ АО ВО «Астраханский государственный архитектурно-строительный университет»
4
Издание публикуется в авторской редакции
Техническая обработка и подготовка материалов:
А.В. Гранкиной
Подготовлено к изданию 09.10.2020.
Астраханский государственный
архитектурно-строительный университет
414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 18
Тел./факс: (8512) 49-42-15
Е-mail: iic@aucu.ru
Заказ № 4346
Тираж 200 экз. (первый завод – 10 экз.)
Оттиражировано в Астраханской цифровой типографии
(ИП Сорокин Роман Васильевич)
414040, г. Астрахань, пл. К. Маркса, 33, 5-й этаж, 1-й офис
Тел./факс: (8512) 54-00-11
Е-mail: RomanSorokin@list.ru
5
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ......................................................................................................... 7
1. ЦИФРОВЫЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ
ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ ................................................................... 8
1.1. Сферы применения компьютерной графики ........................................... 10
1.2. Способы создания цифровых графических объектов ............................ 10
1.3. Растровая и векторная графика ................................................................. 11
1.3.1. Растровая графика ................................................................................... 12
1.3.2. Векторная графика .................................................................................. 12
1.4. Форматы графических файлов .................................................................. 14
1.5. Векторные рисунки .................................................................................... 15
2. ГРАФИЧЕСКИЙ РЕДАКТОР CORELDRAW ...................................... 19
2.1. Понятие объекта в CorelDRAW ................................................................ 19
2.2. Основные принципы работы с CorelDRAW ............................................ 21
2.3. Элементы рабочего окна редактора ......................................................... 22
2.4. Создание векторных объектов .................................................................. 24
2.5. Создание простых фигур ........................................................................... 24
2.6. Рисование линий......................................................................................... 27
2.7. Основы работы с текстом .......................................................................... 29
3. ГРАФИЧЕСКИЙ РЕДАКТОР PHOTOSHOP ....................................... 32
3.1. Ввод значений на рабочих панелях, диалоговых окнах
и панели параметров ......................................................................................... 32
3.2. Работа с ползунками. Сведения о всплывающих ползунках ................. 32
3.3. Сведения о динамических регуляторах ................................................... 33
3.4. Работа со всплывающими панелями ........................................................ 33
3.5. Инструменты............................................................................................... 34
3.6. Выбор и просмотр инструментов ............................................................. 34
3.7. Переключение между скрытыми инструментами .................................. 35
3.8. Замена курсоров инструментов ................................................................ 35
3.9. Использование панели параметров .......................................................... 36
3.10. Наборы параметров для инструментов .................................................. 37
3.11. Стили ......................................................................................................... 38
3.11.1. Перенос наборов из более ранних версий Photoshop ........................ 38
3.12. Работа со средством «Управление наборами» ...................................... 38
3.13. Комбинации клавиш ................................................................................ 39
4. ТОПОГРАФИКА ......................................................................................... 40
4.1. Топографическая съемка и ее составные части ...................................... 40
4.2. Основные задачи топографии ................................................................... 41
4.3. Как создаются топографические карты ................................................... 42
6
5. ИЗУЧЕНИЕ УСЛОВНЫХ ЗНАКОВ ....................................................... 45
5.1. Типы условных знаков ............................................................................... 45
5.1.1. Площадные условные знаки .................................................................. 45
5.1.2. Внемасштабные условные знаки ........................................................... 46
5.1.3. Линейные условные знаки ..................................................................... 47
5.1.4. Пояснительные условные знаки ............................................................ 48
5.2. Чтение ситуации по карте ......................................................................... 49
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ......................................................... 50
ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ ...................................................................................... 51
ВОПРОСЫ, ВЫНОСИМЫЕ НА КОНТРОЛЬ
(САМОКОНТРОЛЬ) ....................................................................................... 52
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ ...................................................................... 53
7
ВВЕДЕНИЕ
Инженерно-геодезические работы являются чрезвычайно важной ча-
стью комплекса работ по изысканиям, проектированию, строительству и эксплуатации сооружений различного назначения. Эти работы во многом определяют, как стоимость и качество строительства, так и условия после­дующей эксплуатации инженерных объектов.
С развитием научно-технического прогресса происходят фундаменталь-
ные изменения технологий и методов проектно-изыскательских работ и стро­ительства инженерных объектов, что находит отражение в изменении состава и методов производства инженерно-геодезических работ, а также в качествен­ном изменении парка используемого геодезического оборудования. В про­ектно-изыскательских и строительных процессах широко применяются си­стемы автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированные системы управления строительством (АСУС), геоинформационные системы (ГИС) и т. д.
Инженер-строитель должен работать как с традиционными видами ин­женерно-геодезической информации – топографическими картами и пла­нами, так и с их электронными аналогами – электронными картами (ЭК), яв­ляющимися основой ГИС, цифровыми (ЦММ) и математическими (МММ) моделями местности, на базе которых осуществляется системное автомати­зированное проектирование инженерных объектов на уровне САПР.
В связи с тем, что при проектировании на уровне САПР резко увели­чивается необходимый объем геодезической информации, инженер-строи­тель на современном этапе развития научно-технического прогресса должен владеть не только традиционными методами геодезических работ, но и ме­тодами, построенными на последних достижениях науки и техники.
Для выполнения инженерно-геодезических работ в настоящее время нашли широкое применение электронные тахеометры, электронные цифро­вые нивелиры, лазерные сканирующие системы, приборы спутниковой навигации и др.
Использование такого оборудования позволяет максимально сокра­тить объемы и стоимость полевых работ за счет увеличения камеральных работ при широком применении средств автоматизации и вычислительной техники.
Электронные карты отличаются друг от друга форматом, то есть про­граммой в которой были созданы и вариантами редактирования.
Графические редакторы: Paint, AdobePhotoshop, CorelDraw; АВТО­КАД, CREDO ТОПОПЛАН, КОМПАС –3D.
8
1. ЦИФРОВЫЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ
ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ
Цифровая карта (ЦК) – цифровая модель местности, записанная на ма­шинном носителе информации в установленных структурах и кодах, сфор­мированная на базе законов картографии в принятых для карт проекции, разграфке, системе координат и высот, по точности и содержанию соответ­ствующая карте определенного масштаба.
Электронная карта (ЭК) – векторная или растровая топографо-темати­ческая карта, сформированная на машинном носителе информации в приня­той проекции, системе координат и высот, условных знаков, предназначен­ная для отображения, анализа и моделирования, а также для решения рас­четных и информационных задач по данным о местности и обстановке.
Векторное представление графической информации (векторная мо­дель данных) – цифровое представление точечных, линейных и полигональ- ных пространственных объектов в виде набора координатных пар с описа­нием только геометрии объекта.
Растровое представление графической информации (растровая мо­дель данных) – цифровое представление пространственных объектов в виде совокупности ячеек растра (пикселей). Пиксель – это неделимый двухмер­ный элемент изображения, наименьшая из его составляющих, получаемая в результате сканирования изображения или электронного фотографирования и характеризуемая прямоугольной формой и размерами, определяющими пространственное разрешение изображения.
При растровом представлении графической информации разрешение получаемого графического изображения характеризуется минимальным ли­нейным размером наименьшего участка пространства (поверхности), отоб­ражаемым одним пикселем или числом пикселей на единицу длины изобра­жения (например, dpi – число пикселей на дюйм). Существуют способы и технологии перехода от одних представлений графической информации в ГИС к другим, например, векторно-растровое или растрово-векторное.
Данные космических съемок, аэросъемок и наземных фототеодолит­ных съемок, осуществляемые с использованием специальной электронной съемочной аппаратуры в цифровом виде (электронная фотография), вводят непосредственно в память компьютера, минуя бумажную стадию при под­готовке графических данных в ГИС.
В отличие от цифровых карт точечные, линейные и площадные объ­екты которых характеризуются пространственными координатами и кодо­выми обозначениями, электронные карты, наряду с указанными парамет­рами цифровых карт, имеют систему условных знаков (со своими разме­рами, шрифтом и цветом) и пространственно-логические связи между объ­ектами и элементами изображения.
9
Представление и хранение картографической информации в виде ЭК имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с традиционным хра­нением и использованием топографических карт на бумажных носителях (твердой основе) – это возможность:
постоянного внесения изменений и корректировок (обновления карт);
объединения в единой системе картографической и некартографиче-
ской информации и различных взаимосвязей между ними;
оперативного обращения к ЭК как путем ввода запросов через кла- виатуру, так и путем непосредственного указания на экране монитора инте­ресующих пользователя картографических объектов;
за счет целостности модели проведения различных анализов и обоб- щений, отслеживания динамики изменения различных параметров с форми­рованием необходимых справок, таблиц, диаграмм и т. д.;
создания по требованию пользователя любых нужных ему карт – тре- буемой тематики, масштабов и степени детализации как в электронном виде, так и на твердых носителях;
постоянного изменения работающих с моделью программ;
трехмерной визуализации цифровых моделей, невидимых для чело-
веческого глаза, включая перемещение над поверхностью (режим «Полет») с визуальным эффектом полета в трехмерном пространстве;
возможность получения экспертных решений в режиме реального времени.
Принципиальной особенностью ЭК как картографической основы ГИС является ее многослойная организация с гибким механизмом управле­ния слоями, позволяющая не только отобразить существенно большее коли­чество разнообразной информации, чем на обычной топографической карте, но и значительно упростить ее анализ путем селекции картографических данных, необходимых для текущего рассмотрения с применением меха­низма «прозрачности» электронной карты и режима реального масштаба времени.
Электронные карты классифицируют:
по форме представления (векторные, растровые, векторно-растровые);
по назначению (ГИС, АСУ, навигация);
по тематике, видам и масштабам (тематические карты разных мас-
штабов, ЭК городов, электронные топографические карты, электронные ка­дастровые карты и т. д.);
по способам представления пространственной информации:
двухмерные модели (X, Y);
трехмерные модели (X, Y, Н);
пространственно-временные модели (X, Y, Н, t).
Пространственно-временные модели ЭК являются картографической основой современных ГИС.
10
1.1. Сферы применения компьютерной графики
Компьютерная графика занимает немалую часть нашей повседневной жизни.
Она применяется:
• для наглядного представления результатов измерений и наблюдений (например, данных о климатических изменениях за продолжительный пе­риод, о динамике популяций животного мира, об экологическом состоянии различных регионов и т. п.), результатов социологических опросов, плано­вых показателей, статистических данных, результатов ультразвуковых ис­следований в медицине и т. д.;
• при разработке дизайнов интерьеров и ландшафтов, проектировании новых сооружений, технических устройств и других изделий;
• в тренажёрах и компьютерных играх для имитации различного рода ситуаций, возникающих, например, при полете самолёта или космического аппарата, движении автомобиля и т. п.;
• при создании всевозможных спецэффектов в киноиндустрии;
• при разработке современных пользовательских интерфейсов про­граммного обеспечения и сетевых информационных ресурсов;
• для творческого самовыражения человека (цифровая фотография, цифровая живопись, компьютерная анимация и т. д.).
Примеры компьютерной графики показаны на рис. 1.
Рис 1. Примеры компьютерной графики
1.2. Способы создания цифровых графических объектов
Графические объекты, созданные или обработанные с помощью ком­пьютера, сохраняются на компьютерных носителях; при необходимости они могут быть выведены на бумагу или другой подходящий носитель (плёнку, картон, ткань и т. д.).
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]