Annotatsiya o„quv qo„llanma «Yer tuzishda loyihalashning avtomatlashgan tizimlari»

Teksturani siqish. Obyekt tasvirining aniqligini boshqacha yuqoriroq zichlikka ega teksturadan foydalanib ham, oshirish mumkin. Teksturani siqish uchun S3TC texnologiyasidan foydalaniladi. Uning yordamida 32-bitli 1024x1024 nuqtali o’lchamdagi (3 Mb xotiraga joylashadigan) tekstura bor yo’g’i 524 Kb xotiraga joylashadi
O’zgartirishlar va yoritishlarni hisoblash. Ishlab chiqarishga keyingi yillarda NVIDIA firmasi tomonidan ishlangan Ge Force grafikaviy ishlov berish moduli tavsiya etildi. Rendering katta hisoblash resurslarini talab etadi, foydala- nuvchilar esa o’xshatishlarni emas, balki, hayotiy aniq tasvirlarni ko’rishni istaydi.
3D-grafika doirasida bu masalani yechishning bittagina yo’li bor, ya’ni, tas- virni tashkil etuvchi ko’pburchaklar sonini ko’paytirish. Biroq, ko’pburchaklar sonini ko’paytirib tasvirni ko’rsatish uchun markaziy protsessorni uch o’lchamli grafikaviy ma’lumotlarga ishlov berishdan qutqarish kerak. Bu masalani akselerator bajarishi mumkin, masalan, NVIDIA va S3 firmalarining yangi mikro- sxemasi, T&L hisoblashlariga ishlov berishni Pentium IV protsessoriga nisbatan bir necha barobar tez bajarish imkonini beradi. Agar MP da grafikaga ishlov be­rish bilan bir qatorda doimo boshqa ishlar borligini hisobga olsak, uni ozod etish, sahnadagi ko’pburchaklar sonini taxminan 10 barobarga oshirish imkonini beradi.

3. 
   Grafikaviy ishchi stantsiyalar
   

YTLAT operatorining ishchi o’mini jihozlashda, avvalo, grafikaviy stantsiyaning apparatlari resurslari to’g’risida savol tug’iladi. Zamonaviy dasturiy ta’minot ularga yetarli darajada qattiq talablar qo’yadi. Maksimal unumdorlikka erishish uchun nafaqat bugungi kunda eng quvvatli protsessor, balki, yana qator pastki tizimlarning yuqori tavsiflari zarur bo’ladi. Ko’plab YTLATlar bilan ishlashda grafikaviy stantsiya uchta asosiy ishlarni bajaradi. Ularni bajarish tartibi bo’yicha ko’rib chiqamiz.

1. 
   Tizim va markaz modullariga ish yuklash. Barcha mavjud YTLATlar o’zida modullar tarkibini ifodalaydi, ularning turli biri u yoki bu vazifalarni bajara- di. Foydalanuvchi modullardan qancha ko’p foydalansa, qattiq disk, tezkor xotira va protsessorlar orasida shuncha tez ma’lumotlar almashish sodir bo’ladi. Shuning uchun ham stantsiyaning ishlash tezligi to’g’ridan-to’g’ri tizim shinasining o’tkazish qobiliyatiga bog’liq bo’ladi.
   
2. 
   Modelning geometrik o’zgarishini ko’p martalab qayta hisoblash; bu ishlar uchun talab etiladigan vaqt model o’lchamiga bog’liq bo’lib, disk yuzasida o’nlab, hattoki yuzlab megabaytni egallashi mumkin. Qayta hisoblashda model tezkor xotirada «o’tkaziladi» va asta sekin protsessorda qayta hisoblanadi; bu yerda grafikaviy stantsiyaning ish unumdorligi, asosan, protsessor quvvatiga bog’liq bo’ladi.
   
3. 
   Modelga ko’rinish berish. Bugungi kunning talabi - modelni uch o’lchamda rangli ko’rsatish va uni real vaqtda manipulyatsiya qilish imkoniyatiga ega bo’lishdir. Bu ishlarning tezligi, asosan, grafikaviy tezlatgichning quvvatiga va uni tezkor xotira bilan bog’lovchi shinaning o’tkazish qobiliyatiga bog’liq bo’ladi.
   

Ko’rsatilgan talablarni umumlashtiradigan bo’lsak, aytishimiz mumkinki, turli qanday grafikaviy stantsiya uchun eng avvalo protsessorni, grafikaviy va diskli pastki tizimlarni, grafikaviy va tizimli shinalarni tanlash katta ahamiyatga ega.
Ishchi stantsiyalarni ishlab chiqaruvchilar orasida an’anaviy liderlar (oldingilar) SUN, SGI va DEClar hisoblanadi. Xozirgi vaqtda esa ular jumlasiga Intel Pentium IV, MIPS RISC protsessorlari bazasidagi UNIX, Microsoft Windows NT/2000 (hamda keyingilari), Red Nalt Linux ishchi tizimlaridan foydalanuvchi mashinalar kiradi. Ularning imkoniyatlari berilgan platformalar uchun ishlangan dasturiy ta’minotlar bilan aniqlanadi. Bunday grafikaviy stantsiyalarning baholari doim yuqori bo’lib kelmoqda.
Alternativ variant sifatida quvvatli grafikaviy pastki tizimga va bitta yoki bir necha Pentium IV protsessorga ega, oddiy xususiy (personal) kompyuterlardan foydalanish mumkin. Bunday stantsiyalar hisoblash quvvati pastroq bo’lganligi uchun hamma vaqt ham o’ta murakkab grafikaviy masalalarni yechish uchun zarur ish unumdorligini ta’minlay olmaydi, biroq ular foydalanilishi mumkin bo’lgan ilovalar soni bo’yicha katta ustunlikka ega (sababi, «ommaviy» Windows 9x, Windows NT/ 2000 ishchi tizimlaridan foydalaniladi). Undan tashqari ular nafaqat arzon baholari, balki, bahoning ish unumdorligiga nisbatining yaxshiligi bilan ham ajralib turishadi.
Ko’plab grafikaviy pastki tizimlar orasidan uch o’lchamli modellashtirish va ekranda ko’rsatish tizimlari uchun mo’ljallangan ELSA, shu jumladan ELSA Gloria - Synergy, Gloria - L, Gloria - L/MX, Gloria - XL, Gloria - XXL professional grafikaviy tezlatgichlarni ajratib ko’rsatish mumkin.
ELSA platalarida turuvchi grafikaviy protsessorlar ko’plab sinovlar natijasi bo’yicha eng tez va ishonchli deb topildi. Buning sababi, ham sifatli tayyorlanishida (Yevropa zavodlarida ishlab chiqariladi va himoyalangan sifatga ega), ham o’zining sxema texnik yechimlarida, keng turlardagi drayverlar va boshqa asbob vositalaridadir. O’z platalarida firma 3D Ladsda ishlab chiqarilgan Glint seriyasidagi maxsus grafikaviy protsessorlardan foydalanadi. Uch o’lchamli modelni ekranga chiqarishda rastrlash amalga oshiriladi, ya’ni model to’g’risida ma’lumotlarga asosan rastrli tasvir yaratiladi. Aynan mana shu jarayon, eng ko’p apparatli qo’llab-quvvatlashga muxtoj bo’ladi. Bundan tashqari grafikaviy platada uch o’lchamli obyektlar bilan manipulyatsiya qiluvchi geometrik protsessor bo’lishi kerak. Z - buferi tasvirining turli bir nuqtasi va teksturalar to’g’risidagi ma’lumotlar uchun uchinchi koordinata to’g’risidagi ma’lumotlarni saqlash uchun ko’rsatish xotirasini ikkilangan buferlashni ta’minlash kerak. Tekstura to’g’risidagi ma’lumotlarning ko’payishi ko’rsatish xotirasining kamayishiga olib keladi, bu esa rang tiniqligini va aniqligini pasaytiradi, shuning uchun ELSA Gloria -L, Gloria - L/MX, Gloria - XL/XXL modellarida ajratilgan ko’rsatish (video) va 3D xotira bor. Sifatli ko’rinishning zarur sturliti - yuqori aniqlik va TrueColor/HighColor tartiblarini (rejimlarini) qo’llab-quvvatlashdir. ELSA firmasi ishlab chiqaruvchilari tomonidan yechilgan yana bir masala - Gloria nazarotchilarini keng qamrovli ilovalar uchun yaroqli etishdir. Buning uchun nazoratchilar AutoCAD, Autodesk inventor, Autodesk Mechanical Desktop, 3D Studio MAX/VIZ va ko’plab boshqa 3D tizimlar bilan samarali ishlash imkonini beradigan OpenGL interfeysini qo’llab-quvvatlaydilar; 3D Studio MAX/VIZ va AutoCAD 2000 dasturlari bilan ishlash uchun maxsus HEIDI - drayveri bor.
Grafikaviy stantsiya umumiy ish unumdorligining sezilarli qismini diskali pastki tizim (qattiq disk nazoratchisi, interfeys va diskning o’zidan tashkil topgan majmua) ish unumdorligi tashkil etadi. Bugungi kunda asosan ikki turdagi interfeys: SCSI va UltraATA ishlatiladi. SCSIning ustunligi - uning moslashuv- chanligi, universalligi, kaskadlashtirilishi, sakkiztagacha qurilmalarni ulash imkoniyati (qo’shimcha, vinchesterlar, CD-ROM, skanerlar va sh.o’.), ta’sirlarga turg’unligi va ma’lumotlarni uzatishda eng yuqori tezligi (1600 Mb/s gacha) hisoblanadi. Biroq interfeysning va mos qurilmalarning qimmatligi sababli, undan faqat haqiqatan ham juda zarur vaziyatlarda foydalanish kerak. Standart UltraATA ma’lumotlarni uzatishning kichikroq tezligini (66 Mb/c gacha ) va 4 ta qurilmagacha yuklamani ta’minlaydi, biroq u ancha arzon. Qattiq disk hajmiga qaraganda baholash mezoni bitta - qancha ko’p bo’lsa, shuncha yaxshi. Disk
yuzasida katta hajm talab qiladigan grafikaviy modullardan tashqari uch o’lchamli modellar loyihalarining o’zi ham vinchesterda yuzlab megabayt hajmni egallaydi. Tezkor (operativ) xotiraning hajmi ham katta ahamiyatga ega. ZD - grafika bilan ishlashda u tizimning umumiy unumdorligini pasaytirib yubormasligi uchun yetarlik darajada katta bo’lishi kerak (128 dan 512 Mb gacha).

4. 
   Grafikaviy ma’lumotlarni kiritish
   

Yangi loyihalarni tuzatishda tez-tez yig’ilgan arxiv hujjatlaridan foydalanish muammosi kelib chiqadi. Bugungi kunda grafikaviy ma’lumotlarni kompyuter- larga kiritishning ikkita asosiy usulidan keng foydalaniladi. Ular: qo’lda va avtomatlashtirilgan kiritish usullari.
Qo’lda kiritish digitayzer (21-rasm) yordamida amalga oshiriladi. U «Elektron doska» bo’lib, standart formatga (A4 dan A0 gacha) va ko’rsatish qurilmasiga (kursorga) ega. Kursor bosqich tugmachalari va digitayzer sathi bilan elektromagnit aloqali vizirdan iborat kichik paneldir. Bunday qurilma yordamida eski chizmalarni «aylantirish» yoki yangilarini yaratish mumkin. Digitayzerlarning turli xil turlari mavjud: ishchi yuzani yorituvchi, standart yuzali, ko’rinib turadigan (shaffof) yuzali. Kursorlar ham turli xil shakllarga ega va 4, 16 va undan ham ko’proq bosish tugmalari bilan chiqarilmoqda.
Digitayzerlarning aniqligi millimetrning o’ndan bir bo’lagidan yuzdan bir bo’lagigacha o’zgarib turadi. Aniq nuqtalarni kursor bilan «teshish», ya’ni tasvirni aniqroq tushirish yer tuzish xaritashunosligida qo’llaniladi. Asosiy xato operator tasvirni qo’lda raqamli ko’rinishda kiritishida kelib chiqadi (taxminan 0,5 mm). Bu xatoni maxsus vositalardan foydalanib, pasaytirishga xarakat qilinadi (kursor viziridagi linzani kattalashtirish, ishchi yuzani maxsus fluorestsent chiroqchalari o’rnatilgan quticha yordamida yoritish, viziri yoritiladigan maxsus
22-rasm. Digitayzer (planshet) kursorlardan foydalanish). Oddiy qalamga
o’xshagan, bosimga sezgir, peroli digitayzerlar ham bor. Ularni asosan, eskizlarni chizishda rassom-dizaynerlar ishlatishadi.

a

23-rasm. Planshetli skanerlar

24-rasm. Rangli rolikli universal skaner
25-rasm. CONTEX firmasining rangli yuqori aniqlikdagi skaneri (LIAT va GAT uchun ProfScan modeli). Skanerlash yuzasi 900x 1200 mm,
aniqligi 0,1mm
Avtomatlashtirilgan kiritish skaner yordamida amalga oshiriladi (23-25- rasmlar). Skanerlarning bir necha turlari mavjud: qo’lda olib yuriladigan, planshetli, barabanli va tortuvchi. Qo’l skanerlari kam aniqligi va past unumdorligi sababli, professional ishlarga qo’llanishga yaramaydi. Kichik o’lchamdagi planshetli skanerlar kompyuterga matnli (tushuntirish xatlari va sh.o’.) va grafikaviy ma’lumotlarni - kichik chizmalarni, rasmlarni kiritish uchun qo’llaniladi. Katta o’lchamdagi skanerlar yuqori darajadagi poligrafiya ishlarida qo’llaniladi; ular juda qimmat turadi. Barabanli skanerlar ham poligrafiyada, hamda kiritishda yuqori aniqlik talab qilinadigan joylarda (masalan, xaritashunoslikda) foydalaniladi. Warning asosiy kamchiligi - skanerlash vaqtining kattaligidir. Hozirgi vaqtda chizma hujjatlarini kiritish uchun qo’proq tortuvchi skanerlardan foydalaniladi: bugungi kunda ular eng yaxshi baho (ish unumdorligi)ga ega. Bunday qurilmalarning aniqligi ko’plab ilovalar uchun to’la yetarli hisoblanadi.
Skanerlash tamoyilining o’zi odatdagi tasvirni rastr shakliga o’zgartirishga asoslangan (ya’ni uni ko’p raqamli nuqtalar ko’rinishida ko’rsatish). Skanerlashdan keyin navbatdagi ishlar uchun tez-tez rastrli ma’lumotlarni vektorli (chiziqlar yig’indisi) ko’rinishiga aylantirish zarurati tug’ilib turadi. Buning uchun maxsus dasturlardan (vektorlovchidan) foydalaniladi.
Skanerlarning asosiy tavsiflari imkoniyati (optik va dasturiy), aniqligi, adaptiv porogi borligi, chiquvchi fayllar turlari va sh.o’. hisoblanadi. Rangli skanerlar uchun ranglar chuqurligi va dinamik diapazon ham katta ahamiyatga ega.
Skaner imkoniyati bir dyumda tasvir necha nuqta yordamida yoritilishi bilan baholanadi (dot per inch, dpi). Nuqtalar soni qancha ko’p bo’lsa, tasvir aniqligi shuncha yuqori bo’ladi.
Skaner optikasi sifati bilan aniqlanadigan optik imkoniyat bilan dasturiy imkoniyatlarning farqini ajratib bilish kerak. Dasturiy imkoniyat optik imkoniyatdan 1,5-2 marta yuqori bo’lib, unga «sanalgan» nuqtalarga qo’shimcha nuqtalarni qo’shish yo’li bilan erishiladi. Bu tekislangan chiziqlarni olish va yarim tonli tasvirlarni skanerlashda sezilarsiz ranglarning bir-biriga o’tishini ta’minlaydi.
Skaner aniqligi ko’pchilik hollarda ma’lumotlarni sanash mexanizmi bilan aniqlanadi va berilgan kesma uzunligidan foiz (protsent) bilan o’lchanadi.
Adaptiv porogi borligi juda ifloslangan materiallarni skanerlash imkonini beradi. Bunday parametrga, tortuvchi keng formatli CONTEX va VIDAR kompa- niyalarining skanerlari ega. Masalan, FSC seriyasidagi skanerlar AO formatiga ega bo’lib, qog’ozning maksimal kengligi 1016 mm (40”) skanerlash yuzasi kengligi 914 mm (36”); qog’ozning uzunligi cheklanmagan. 24 bit RGB, 8/4 bit Paletted color skanerlanadi. Oddiy ranglarni tanlash ANSI IT8 standart jadvallari yordamida amalga oshiriladi, rangli politrani avtomatik tarzda va qo’l bilan yaratishga yo’l qo’yiladi, o’rnatilgan jetStream moduli (3010 modeldan boshqalari) skanerlash jarayonida rangli plotterda yuqori sifatli nusxa ko’chirishni ta’minlaydi. Nusxa ko’chiruvchi skanerlar plotterda to’g’ridan-to’g’ri nusxa ko’chirishning qo’shimcha imkoniyatlariga ega bo’lishadi (reprografiya).
Skanerlarning barcha zamonaviy modellari judayam rivojlangan dasturiy ta’minot bilan jihozlanib, yetkazib beriladi, ular turli turli rastrli formatter - TIFF, PCX, JPEG, GIF va boshq. chiqish fayllarini olishning mo’ljallangan maqsad- lariga bog’liq holda foydalaniladi. Agar rastrli tasvirlarni amalda sifatini yo’qot- masdan saqlash kerak bo’lsa, eng to’g’ri keladigan format TIFF hisoblanadi.
Rang chuqurligi, skaner berishi mumkin bo’lgan ranglarning maksimal soni bilan tavsiflanadi. Bu yerda o’lcham birligi sifatida rastrli tasvirning bir nuqtasiga to’g’ri keladigan rangli ma’lumotlarning bitlari soni xizmat qiladi; odatda bu 24, 36 yoki 48 bit (odam ko’zi atrofidagi 17 mln ranglarni ko’rishi mumkin, bu rang chuqurligining 24 bitiga mos keladi).
Skanerning dinamik diapozoni yorqin elementlarni ko’rsatish sifatini va tasvirning qorong’i tomonlaridagi detallarning ajratilishini aniqlaydi.
Ko’rsatilgan raqamli shaklga keltirish usullarini solishtirishda hisobga olish kerakki, digitayzer bilan kiritish yetarlik darajada ko’p mehnat talab qilishiga va mutaxassisning malakali, astoydil mehnatini talab qilishiga qaramasdan, hozircha u to’la avtomatlashtirilgan kiritish bilan almashtirilishi mumkin emas.
Qo’lda raqamli shaklga keltirishning asosiy ustunliklari:

• 
  CAD tizimlarida foydalanish uchun yaroqli vektor shaklidagi chiquvchi ma’lumotlarni darrov olish. Olinadigan fayllar xajmi katta emas (AO formati betida 2 Mb atrofida), bu kompyuter resurslariga qo’yiladigan talabni sezilarli pasaytiradi va umuman tizimni arzonlashtiradi;
  
• 
  raqamli shaklga keltirishning maksimal yuqori aniqligi;
  
• 
  tasvirlarni ranglar bo’yicha qatlamlashtirish imkoniyati (monoxrom skanerlar buni qilmaydi, rangli keng formatli skanerlar hozircha juda qimmat);
  
• 
  yomon saqlangan va qattiq ifloslangan hujjatlarni sifatli raqamli shaklga o’tkazish imkoniyati;
  
• 
  digitayzerlarning past bahosi (keng formatli skanerlarga nisbatan), bu ko’pchilik hollarda ulardan foydalanishni samaraliroq qiladi (agar raqamli shaklga aylantirish ishlari xajmi katta bo’lmasa).
  

Avtomatlashtirilgan raqamli shaklga keltirishning (skaner yordamida) ustunliklari:

• 
  eng murakkab grafikaviy ma’lumotlami (slaydlar, fotosuratlar va sh. o’.) kiritish imkoniyati;
  
• 
  yer tuzishda, kartografiyada, mashinasozlikda va qurilishda katta qag’ozli arxivlar bilan ishlash imkonini beruvchi ma’lumotlarni kiritishning yuqori tezligi;
  

Shuni hisobga olish kerakki, avtomatik raqamli shaklga keltirishning texnologik jarayoni va keyingi vektorlash skanerda va vektorlagichlar bilan ishlashga o’rgatilgan malakali mutaxassislarni hamda katta kompyuter resurslarini (bitta monoxrom fayli hajmi AO formatdagi hujjatni raqamli shaklga keltirishda bir necha o’nlab Mb tashkil etishi, ranglida esa - undan ham bir necha barobar yuqori bo’lishi mumkin) talab etadi. Rastrli hujjatlar arxivini tashkil etishda, saqlash va umumiy hajmi yuzlab gigabaytga yetadigan elektron kutubxonalardan tezkor foydalanish masalasi tug’iladi.

5. 
   Grafikaviy formatlar
   

Fayllarni eksport va import qilish uchun turli xil grafikaviy dasturlarda ishlatiladigan filtrlar, fayllar formatlariga o’xshab juda ko’p raqamlidir. Ular vektorli va rastrli turlarga bo’linadi. Quyidagi jadvalda keltirilgan formatlar orasida vektorlilarga DXF, WMF va EPSlar, qolganlari esa rastrlilarga kiradi (EPS formati rastrli ma’lumotlar «qo’yilmasiga» ega bo’lishi mumkin).
2-jadval