de Florin Florea
În continuare, câteva considerente generale legate de activitatea de scanare si vectorizare. Povestea este lungă si destul de complexă. Ce si cum scanăm, ce si cum vectorizăm, cum arhivăm ca să regăsim usor, sunt întrebări la care, în parte, veti obtine răspuns în articolul ce urmează.Acest articol se adresează acelor firme care au desene si documente tehnice pe hârtie sau microfilme si doresc integrarea lor într-un sistem de proiectare asistată de calculator. Există mai multe căi pentru a realiza integrarea “hârtiilor” într-un sistem modern de proiectare asistată; din acest motiv este dificil să alegi o anumită cale, care să se potrivească cel mai bine organizatiei proprii. Prin acest articol urmărim să oferim un ghid practic pentru integrarea rapidă si eficientă a documentelor aflate pe “hârtie” într-un sistem CAD.
Desi calculatorul a pătruns puternic în toate domeniile proiectării, realizarea desenelor si documentatiei tehnice pe hârtie reprezintă încă cea mai mare parte din informatia genera tă în majoritatea companiilor.
Una din resursele importante ale unei companii o reprezintă informatia. Dacă această informatie este administrată corespunzător, ea va duce la cresterea calitătii productiei si reducerea timpului consumat pentru conceptia, realizarea si comercializarea noilor produse sau servicii. Companiile care lucrează în domeniul proiectării mecanice, arhitectură, constructii, GIS, refacerii infrastructurii (sosele, căi de comunicatie etc.) deja au obtinut importante cresteri ale productivitătii prin administrarea si utilizarea efectivă a informatiei.
Fiecare etapă din procesul realizării unui produs nou (conceptie si productie) foloseste o cantitate mare de informatie din proiectele anterioare, astfel că un acces eficient la informatii duce la scurtarea ciclului de proiectare.
Toate situatiile ce vor fi prezentate în continuare pot fi generatoare de hârtii în compania dumneavoastră.
Tipic pentru orice companie este că o mare parte din documente trebuie păstrate pe toată durata ciclului de viată al unui produs sau serviciu oferit. Arhivarea mai poate fi necesară ca material de referintă sau legislativ.
Desenele din cadrul unui proiect suferă o serie de modificări în timp. Aceste modificări duc la crearea de noi versiuni ale documentului. Orice modificare intervenită trebuie anuntată. Proiectele create cu calculatorul pot fi usor revizuite, dar cele realizate pe hârtie trebuie redesenate complet.
O altă problemă actuală pentru multe companii este că trebuie să colaboreze cu firme care au implementate sisteme moderne de proiectare si cer de la partenerii lor documentatia în format digital.
Metodele manuale de mânuire, stocare si mentinere a desenelor de pe “hârtie” (calc, ozalit, hârtie etc.) sunt dificile, consumatoare de timp si scumpe. Hârtia reprezintă suportul pentru majoritatea desenelor aflate în cele mai multe companii. Acestea trebuie să fie accesibile proiectantilor. Folosirea hârtiei ca suport pentru desene atrage cu ea o serie de probleme.
Desenele realizate pe calc, ozalit, hârtie sau alt suport se degradează în timp. Suporturile rezistente în timp sunt foarte scumpe în raport cu cele obisnuite. Metoda de arhivare manuală a documentatiei tehnice poate duce la pierderea de informatii. Implementată, o astfel de arhivă tehnică este greu de administrat, timpul de regăsire al unui desen este mare, iar refacerea unui document pierdut este de durată. Costurile pentru realizarea, stocarea, mentinerea si administrarea unei arhive tehnice pe “hârtie” sunt substantiale. Multe companii pot justifica implementarea unui sistem de management al documentelor tehnice (TDM - Technical Document Management) bazându-se pe o reducere semnificativă a costurilor prezentate mai sus. Cresterea productivitătii si costurile scăzute înseamnă profituri mai mari.
Avantajele unui sistem de proiectare asistată de calculator (CAD): CAD-ul se dovedeste prin el însusi ca un instrument de proiectare si mentinere a produselor si serviciilor. Odată create, desenele CAD pot fi rapid revizuite, modificate, tipărite sau copiate într-o fractiune din timpul luat la modificarea desenelor pe hârtie. Prin integrarea hârtiilor într-un sistem CAD, procesul de proiectare devine mai scurt, generând o reducere substantială a costurilor, cresterea calitătii produselor si pene trarea mai rapidă pe piată.
Avantajele unui sistem de management a documentelor: Odată ce desenele sunt în format digital, managementul documentelor poate fi folosit mai departe la cresterea productivitătii. Acesta poate începe de la un simplu sistem de arhivare ce are un sistem rudimentar de control al reviziilor, spre un sistem ce controlează în conditii de sigurantă vizualizarea, editarea si distributia tuturor documentelor. Un sistem complet de management al documentelor poate nota modificările, traficul si gradul de utilizare a fisierelor si curgerea optimă a documentelor prin companie. Managementul documentelor nu reprezintă doar procedurile de distributie si circulatie a documentelor prin firmă, el ajută si la îndeplinirea conditiilor de bază impuse de ISO 9000. Pentru a iesi pe piata mondială se cere tot mai mult certificarea ISO 9000 care impune existenta unui sistem de control electronic al documentelor. Managementul documentelor reprezintă un element cheie pentru rezolvarea problemei hârtiilor, care nu trebuie ignorat.
Avantajele circulatiei controlate a docu mentelor (workflow): Instrumentele prin care se asigură circulatia (curgerea) controlată a documentelor prin companie sunt tot o ce rintă a ISO 9000. Când combinăm un sistem pentru circulatia controlată a documentelor (workflow) cu cel de management a documentelor, beneficiile companiei cresc. Iar când este combinat si cu productivitatea unui sistem CAD, obtinem un sistem de proiectare cu adevărat eficient.
Desenele existente pe suport clasic (hârtie, ozalit, calc) pot fi transferate în format digital pe trei căi:
Multe companii păstrează atât sistemul CAD cât si cel manual de proiectare. La un moment dat un desen de pe hârtie trebuie revizuit, acest lucru făcându-se fie practicând modificări pe desenul existent, fie redesenându-l complet pe hârtie. Această “solutie” permite companiei să păstreze proiectele existente, în acelasi timp folosind sistemul CAD pentru crearea proiectelor noi. Revizuirea manuală este cea mai mare consumatoare de timp si de departe mult mai scumpă decât revizuirea asistată de calculator. Întârzierile si costurile ridicate se răsfrâng asupra competitivitătii pe piată. O altă consecintă este că se continuă generarea de hârtii în organizatie.
Redesenare manuală înseamnă exact aceasta - asezati desenul pe birou, iar cu aplicatia CAD redesenati schita pe calculator. Redesenarea completă a desenului original este si va fi întotdeauna cea mai exactă metodă de conversie. Cere putine resurse financiare prin faptul că sunt investite deja în sistemul CAD. Această metodă poate fi folosită la conversia unui număr mic de desene simple. Viteza la redesenarea manuală se poate îmbunătăti dacă se utilizează un digitizor. Cu toate acestea metoda este consumatoare de timp, utilizează foarte putin resursele CAD si foloseste la crearea de desene care există deja.
Tabletele de digitizare sunt cele mai comune periferice CAD. La digitizare, desenul se asează pe tabletă, apoi se calibrează tableta cu aplicatia CAD si în final se urmăresc liniile din desen cu pointer-ul tabletei. Această metodă este mai rapidă decât redesenarea, dar este in exactă si lentă. Pentru a obtine desene exacte trebuie tablete de mari dimensiuni cu rezolutie foarte bună si care sunt scumpe.
O altă metodă este de a angaja o firmă de servicii pentru a face conversia desenelor, iar dumneavoastră nu trebuie să alocati resurse pentru a rezolva problema aceasta. Cu cheltuieli mini me (plata serviciului de conversie prestat) si fără a investi în echipamente puteti obtine o conversie de calitate; singura conditie este să aveti o persoană familiarizată cu specificul proiectării, care să coopereze cu firma de servicii. Această metodă se foloseste mai ales la convertirea unui număr mare de desene, când nu aveti resurse suficiente, si pentru firme cu un volum mic de desene sau când firma este la început. Când utilizati o firmă de servicii nu trebuie să uitati faptul că persoanele redesenează plansele si poate nu sunt familiarizate cu tipul lor, acest lucru afectând calitatea rezultatului final. Dacă desenele sunt secrete nu trebuie neglijat locul unde firma de servicii le stochează si dacă locul vă îndeplineste standardele de sigurantă. Nu trebuie uitat faptul că pretul conversiei este în relatie directă cu calitatea rezultatului final.
Multe companii, mari sau mici, folosesc cu succes această metodă pentru rezolvarea problemei integrării hârtiilor. În functie de numărul de desene pe care îl aveti, ati putea cumpăra un scaner sau să apelati la o firmă de servicii care să vă scaneze desenele.
Desenarea sau editarea raster este cea mai simplă si ieftină modalitate de a modifica un desen scanat. Odată scanat, un desen poate fi vizuali zat, editat si completat cu diferite note electronice (redlines). Produsele software folosite la editarea raster se diferentiază în functie de facilitătile pe care acestea le oferă. Cele mai avansate produse software sunt capabile să determine puncte particulare de pe entităti raster (punctul de sfârsit, mijloc, intersectie, perpendicularitate etc. ca în majoritatea programelor CAD - facilitatea numită “osnap”), să facă operatii cu entitătile raster selectate cum ar fi: copiere, deplasare, oglindire, scalare etc. Diferenta fundamentală, dintre editarea raster si alte metode de conversie raster - vector mentionate aici, este că desenele vor fi întotdeauna în format raster.
Această metodă se aseamănă cu digitizarea deoarece conversia se face tot prin urmărirea liniilor pe desen, dar nu are nevoie de tabletă digitizoare. În acest caz, imaginea scanată este încărcată în programul CAD pe fundal si pe această imagine se desenează cu entităti CAD urmărind “urmele” raster. Desenul rezultat este în întregime vector. Metoda “overlay tracing” este mai rapidă decât redesenarea completă, dar este mai laborioasă si de lungă durată. Este o alegere bună pentru desenele care sunt degradate si nu pot fi convertite prin alte metode care au la bază scanarea. Facilitătile de tip “osnap”, pe care le au pachetele software, pentru acest tip de editare, determină cresterea exactitătii desenelor convertite prin această metodă în comparatie cu digitizarea sau oricare altă metodă descrisă până acum.
Procesul de conversie automată (nesuprave gheată) a imaginilor scanate în desene CAD se numeste conversie de la raster la vector sau pe scurt vectorizare. Software-ul modern dedi cat pentru conversie este rapid si produce entităti CAD (linii, arce, text, cercuri ,linii de contur etc.) în formate vectoriale. Conversia de la raster la vector nu poate da întotdeauna rezultate 100% exacte în mod automat. Exactitatea vectorului obtinut depinde de calitatea desenului original. De aceea, după scanare imaginile raster trebuie curătate de “zgomotul” de fundal, aplicate corectii de pozitie si uniformizate liniile ca grosime. După pregătirea imaginii raster, se poate trece la conversia automată nesupravegheată (batch), sau interactivă, cu posibilitatea de a selecta metodele de conversie.
Conversia de tip "teanc" (batch) a desenelor raster: Programele de conversie de tip “batch” lucrează cu o serie de scheme optimizate de recunoastere a diferitelor aspecte ale desenului. Unele setări afectează tipurile de forme geometrice recunoscute, aplicarea corectiei la ortogonalitate, recunoasterea grosimilor liniilor si amplasarea entitătilor în layer-e separate.
Conversia automată se foloseste numai a tunci când desenele originale sunt calitativ bune, atât dimensional cât si ca imagine. Pentru a îndeplini aceste conditii este necesară o “curătare” a imaginii înainte de conversie. Un desen în format vector nu poate fi utilizat într-un program CAD, decât după vectorizare. Deci trebuie alocat timp pentru vectorizarea desenelor înainte de a fi folosite. Avantajul conversiei de tip “batch” este că vectorizarea se poate face peste noapte, calculatorul procesând fisierele fără să fie supravegheat.
Conversia selectivă; Acest tip de conversie reprezintă o idee relativ nouă si a plecat de la necesitatea de a putea selecta pentru conversie numai anumite portiuni din imaginea raster. Aceste programe au facilităti speciale de selectie cum ar fii: window, crossing, line, circle, segment (line following), text etc. Fată de conversia de tip “batch” această metodă permite utilizatorului să curete imaginea raster, să optimizeze parametrii de conversie, să convertească automat sau manual anumite părti din desen, toate în acelasi timp. Combinând abilitatea ope ratorului cu eficienta si precizia software-lui, rezultatul este un desen exact.
Termenul de hibrid înseamnă, în cazul nostru, că în desenul CAD coexistă atât părti din rasterul original, cât si vectorul creat prin conversie. Din faptul că în desen există simultan si raster si vector derivă si marile avantaje ale acestei metode. Desenele deteriorate pot fi scanate, curătate si stocate în format raster. Modificările pot fi făcute raster sau vector. În cazul în care nu tot desenul trebuie modificat, se converteste în vector rasterul ce trebuie modificat si apoi se fac modificările cerute. Această combinatie de raster si vector poate fi tipărită si stocată. Lucrând în format hibrid raster si vector avem avantajul că putem folosi desenele scanate imediat în proiectare. Investitia în timp si bani, necesară conversiei desenelor existente, poate fi făcută pentru a asigura doar nevoile de bază, păstrând sub control cheltuielile.
Înaintea oricărei conversii a desenelor, acestea trebuie grupate după calitate si gradul de utilizare. Calitatea desenului va determina metodologia de conversie si timpul ce trebuie cheltuit cu “curătarea” fiecărui desen. Gradul de utilizare va dicta cum si dacă desenul trebuie să fie convertit.
Majoritatea desenelor de pe hârtie trebuie să fie curate pentru a fi arhivate si se pot păstra în format raster. Nu este nevoie să fie vectorizat un desen atâta timp cât poate fi vizualizat si tipărit în “n” exemplare, dacă numai de acest lucru am nevoie. Desenele, care fac parte din procesul de proiectare sau de revizuire, prezintă un alt scenariu. Acestea uzual sunt putine ca număr în ciclul de revizuire, asa că numărul lor des creste, dar valorile (costurile) lor cresc dramatic. Nevoile de desene în procesul de revizuire, pot fi acoperite efectiv prin editarea hibridă. O mică proportie din desenele unei companii necesită o conversie toată la vector. În această categorie intră desenele folosite mai departe la modelarea CAD 3D, analiza cu element finit sau prelucrări pe masini cu comandă numerică (CAM), extragerea unui liste de materiale, modelare parametrizată.
Sase metode de integrare au fost discutate: mentinerea proiectării manuale, redesenarea manuală în sisteme CAD, digitizarea, desenarea raster, editarea hibridă raster/CAD si vectori zarea. În această analiză ne vom concentra pe patru dintre ele: revizia manuală, redesenarea în CAD, editarea hibridă raster/vector si vectorizarea. Fiecare dintre aceste metode are asociat un cost de utilizare initială a desenului si un cost pentru fiecare revizie făcută. În cazul solutilor bazate pe scanare si redesenare în CAD, timpul initial pentru realizarea reviziei este timpul de captură a desenului în formă digitală. Prin considerarea ambilor parametri, unul scurt - gradul de utilizare a desenului si unul lung - procesul de revizuire, putem determina adevăratele costuri ale fiecărei din aceste patru metode. Cheia determinării costurilor si beneficiilor este fixarea cu exactitate a economiei realizate prin fiecare metodă. Economia realizată pentru oricare desen depinde de calitatea desenului, numărul de revizii si metoda de revizuire folosită. Tinând cont de acesti parametri, s-au făcut comparatii ale costurilor legate de recrearea si revizuirea desenelor complexe, folosind fiecare din cele patru metode în discutie. Această comparatie tine cont de ambele costuri: de costurile de captură si costurile necesare pentru a realiza prima revizie. Rezultatele obtinute se pot vedea în figura 2.
Din aceste rezultate, se poate vedea clar că metodele care au la bază scanarea sunt cele mai avantajoase. Editarea hibridă raster-vector oferă imediat cele mai mari beneficii, urmată de vectorizare. Aceasta din cauză că editarea hi bridă elimină necesitatea de a separa operatia de curătire de cea de redesenare si verificare. Un desen este frecvent revizuit în timpul de viată al produsului. Întrebarea care apare, legat de această problemă, este: care sunt costurile după prima revizie?
În figura 3 este prezentat un grafic al costurilor fiecărei metode, în functie de numărul de revizii. La revizuirea manuală si redesenarea într-un sistem CAD, costurile cresc proportional cu numărul de revizii, iar la metoda editării hibride si vectorizare cresc si ele cu numărul de revizii, dar mai putin. Se poate vedea că există patru puncte importante în această diagramă. Primul punct reprezintă costul fiecărei metode pentru o revizie. Există un punct “a” unde edi tarea hibridă are costuri comparative cu cele ale revizuirii manuale. Din acest punct mai departe este clar mai avantajoasă editarea hibri dă decât revizuirea manuală. Reducerea costurilor la editarea hibridă ne arată că prin scanare costurile de captură sunt mici si desenul poate fi imediat utilizat. În punctul “b” vectorizarea devine mai avantajoasă decât revizuirea manu ală. Acest punct este dependent de calitatea imaginii raster, pregătirea ope ratorului si de performantele programelor si perifericelor folosite. Punctul “c” marchează numărul de revizii de la care vectorizarea costă mai putin decât editarea manuală. Aceste rezultate nu trebuie să vă confuzioneze deoarece editarea hibridă dă costuri scăzute initial, dar pe termen lung vectorizarea este mai avantajoasă. Combinarea metodelor oferă avantajele care derivă din fiecare. Editarea hibridă este folosită la desenele care au modificări minore, ele putând fi folosite imediat în proiectare. Pe termen lung vectorizarea aduce beneficii deoarece este rapidă si oferă flexibilitate prin posibilitatea de a vectoriza selectiv acele părti din desen, de care ai nevoie.
Multe din beneficiile integrării hârtiilor deja au fost enumerate, dar mai sunt câteva în strânsă legătură cu scanarea documentelor:
Asa cum am arătat scanarea este calea cea mai avantajoasă de integrare a hârtiilor într-un sistem CAD. Următorul pas este să stabilim care sunt criteriile de alegere a software-ului de editare raster-vector, de desenare CAD si de management a docu mentelor pentru ca procesul de integrare a hârtiilor să se facă cu succes. Criteriile care stau la baza deciziei sunt:
Când cumpărati un program sau un echipament periferic intrati în relatie directă cu diversi reseller-i. Plecând din acest punct trebuie să tineti cont de câteva lucruri când vă alegeti un partener:
Pentru a avea o imagine clară asupra componentelor unui sistem care realizează integrarea hârtiilor în proiectarea CAD, voi prezenta solutia integrată oferită de A&C International S.A. numită SAVE - Scanarea, Arhivarea, Vectorizarea si Editarea desenelor si documentelor tehnice. Această solutie este rezultatul a sase ani de experientă în domeniul implementării de sisteme integrate CAD/CAM/CAE si multimedia. Solutia se bazează pe produsele firmelor pe care A&C International SA le distribuie si anume: AUTODESK, CalComp, GTX, CYCO Software, GENIUS, Softdesk, OpenMind, ANSYS, Micrografx. Aceste firme sunt cunoscute prin calitatea produselor pe care le produc si prin experienta acumulată în timp. Solutia SAVE - Scanarea, Arhivarea, Vectorizarea si Edi tarea desenelor si documentelor tehnice, realizează integrarea hârtiilor din arhivele tehnice si din birouri, într-un sistem eficient de proiectare asistată de calculator.
Schema de principiu a unui astfel de sistem integrat este prezentată în figura 4..
Solutia SAVE cuprinde o parte software si o parte hardware.
Ca hardware avem digitizoarele si scanerele pentru introducerea desenelor de pe hârtie, iar pentru tipărire ploterele si imprimantele. Atât echipamentele de intrare cât si cele de iesire sunt produse de firma CalComp. Software-ul poate fi împărtit în functie de ceea ce face, în software de editare raster, de conversie de la raster la vector (automată sau manuală), de curătare, de editare vector, de desenare 2D sau 3D, de management a desenelor si documentelor tehnice.
Pentru scanere vă propunem seria ScanPlus III produse de CalComp. Aceste scanere pot fi comandate la diverse rezolutii de la 400dpi până la 1800dpi. Dintre caracteristicile tehnice putem aminti viteza mare de scanare, un format A0 în 15sec, 256 nivele de gri, acuratete de ±15% precum si peste 40 de formate de fisiere raster. Software-ul de scanare are facilităti de vizualizare, control al parametrilor de scanare, tipărire, conversie în diferite formate si corectia imaginilor scanate. Pentru domeniul mecanic si arhitectură recomandăm scanere cu rezolutii de până la 800dpi, iar pentru cartografie si GIS scanerele cu rezolutii între 800 si 1800dpi. CalComp produce si scanere color cu o rezolutie de 800dpi recomandate pentru cartografie.
Pentru tipărirea desenelor (raster, hibride si vector) CalComp oferă plotere de o calitate deosebită, fiabile cu o mare productivitate. Pentru până la 15 desene pe zi recomandăm ploterele cu jet de cerneală din seria TechJet™ cu o rezolutie de 720x720dpi si care pot tipări un format A0 în mai putin de 5min. Pentru peste 15 desene pe zi recomandăm ploterele termice din seria DrawingMaster 600/800 sau LED-Laser din seria SOLUS 4. Aceste echipamente sunt de mare productivitate si au o viteză de tipărire între 30-50 mm/s, la rezolutii de 300, 400dpi. De asemenea au facilităti de nesting (detectare automată a formatului de fisier), tipărire concurentă, tăiere automată si suport pentru retea. Pentru detalii suplimentare puteti consulta articolul “Tehnologii de plotare pu bli cat în ultimele trei numerele ale revistei CAD Report.
Un alt element al solutiei SAVE îl constituie stocarea si arhivarea documentelor rezultate din scanare, din sistemul CAD sau cel de redactare a documentatiei tehnice. Stocarea tuturor documentelor se face pe “files server”. La “file server” este conectat un tonomat de discuri optice sau de CD-ROM-uri pe care se stochează desene scanate sau vector, care rămân ca referintă. Desenele la care se lucreză se stocheză pe harddisk-ul “file server"-ului.
Produsele GTX acoperă toată partea de integrare a hârtiilor într-un sistem CAD: GTXClean Scan® - pentru curătarea imaginilor scanate, Corex – pentru corectarea hărtilor scanate, GTXImage Edit™ - pentru modificarea raster a imaginilor scanate cu viteza si usurinta unui program CAD, GTXRaster CAD® si GTXImage CAD™- pentru editarea hibridă a desenelor, GTXRaster CAD® PLUS si GTXImage CAD™ PLUS – pentru conversia automată si rectificarea geometriei raster (inclusiv conversia de tip “batch”), GTX® ICR PLUS™ – modul de recunoastere inteligentă a caracterelor (inclusiv scris de mână). Seria GTXRaster CAD® are nevoie ca suport AutoCAD-ul, iar seria GTXImage CAD™ este un program independent, care are nucleul AutoCAD OEM încorporat.
Pentru mai multe detalii despre aceste produse puteti citi în acest număr al revistei o sectiune dedicată produselor GTX.
Ar mai fi încă foarte multe lucruri de spus des pre sistemul integrat SAVE, dar spatiul din acest articol nu ne permite.
Implementarea solutiei SAVE se particula rizează la conditiile concrete ale fiecărei companii. Această solutie integrată nu este doar un e xercitiu teoretic ea poate fi văzută functionând la beneficiari ca: IPROCHIM, Centrala Nucleară de la Cernavodă, Petrotub, R.A.T.B., I.N.M.A., I.S.P.H., FIMARO Cluj, Petrodesign, Societatea de Servicii Informatice Suceava.