Kartografia komputerowa. Atlasy i Druk

Transkrypt

1 Kartografia komputerowa Atlasy i Druk

2 Wizualizacja naukowa W międzynarodowej społeczności kartografów zaakceptowano już pogląd, że wizualizacja nie ogranicza się do kartografii i jest nie zależną dziedziną, której rozwój będzie miał znaczny wpływ na kartografię (Taylor, 1994). Zdaniem D.R.F. Taylora obie dziedziny mają wspólne zagadnienia: poznanie (analiza i zastosowanie), komunikacja (nowe techniki prezentacji) i formalizm (nowe technologie komputerowe), ściśle ze sobą powiązane, głównie przez interaktywną wizualizację.

3 Wizualizacja naukowa

4 Wizualizacja naukowa Naukowa wizualizacja jest traktowana jako trójstopniowy proces, obejmują cy wybór i uwypuklanie danych, określanie ich struktury przestrzennej i wywoływanie obrazu. W pierwszej fazie naukowej wizualizacji, w wyniku filtrowania i porządkowania danych, powstaje model, który można porównad z cyfrowym modelem krajobrazu. Efektem wizualizacji w procesie kartograficznym będzie cyfrowy model kartograficzny, a proces wywoływania obrazu doprowadzi do powstania mapy. Oprócz podobieostw, jest też jednak kilka wyraźnych różnic. Rola technik poznawczej analizy danych jest szczególnie istotna w środowisku GIS, zwłaszcza jeśli zawiera ona dużą liczbę danych. Ich przydatnośd w kartografii wynika z faktu, że na użytek analizy kartograficznej nie opracowano jeszcze zakresu pojęd podobnych do gramatyki kartograficznej, która funkcjonuje w przekazie kartograficznym.

5 Atlasy Elektroniczne Atlas elektro niczny jest komputerowym GIS, odnoszącym się do pewnego obszaru lub tematu, służącym do określonego celu, z dodatkową częścią narracyjną, w której mapy odgrywają główną rolę".

6 Atlasy Elektroniczne Dostęp do atlasów elektronicznych jest ograniczony, ponieważ można z nich korzystad wyłącznie na komputerach odpowiedniej klasy, mimo to mają one w stosunku do atlasów wiele zalet, umożliwiają opracowanie map dostosowanych do potrzeb użytkownika przykładem takich możliwości jest Atlas InfoNation (Electromap, Stany Zjednoczone). Użytkownik ma w nim do dyspozycji specjalne okno z legendą do wskazania obiektów, które zamierza przedstawid na mapie, a efekt tej decyzji ukazuje się natychmiast na ekranie. Do każdej kategorii obiektów można dodawad nazwy; pozwalają na wyświetlenie na ekranie informacji geometrycznej, m.in. o odległości między punktami, długości dróg, powierzchni obszarów, a także współrzędnych geograficznych położenia kursora; w przeciwieostwie do tradycyjnych atlasów, które pokazują tylko poszczególne obszary w wybranych skalach i przedstawiają określone dane z określonego okresu, atlasy elektroniczne pokonują te ograniczenia dzięki możliwości stosowania powiększeo lub animacji przedstawiających rozwój zjawisk; wskazanie nazwy w indeksie powoduje wyświetlenie na ekranie mapy wskazanego obszaru, w największej dostępnej skali, a wskazanie obiektu na mapie powoduje wyświetlenie jego nazwy. Pierwszym atlasem zawierającym tę funkcję był Bartholomew Times World Map and Database. Znaczenie tej funkcji polega na tym, że pozwala ona uniknąd natłoku nazw na mapie; ostatnie wersje atlasów elektronicz nych (np. Software Toolwork's World Atlas) można łączyd ze środowiskiem multimedialnym za pomocą ikon wskazujących obiekty, do których zo stały dołączone zdjęcia, ścieżki dźwiękowe lub wideoklipy; w Atlasie Narodowym Francji można agregowad dane tematyczne dla większych obszarów. Dzięki takiej funkcji rozszerzają się możliwości użytkowania mapy, ponieważ wraz ze zmianą jednostek odniesienia zmie nia się na mapie rozkład przestrzenny zjawiska. Najnowsze rozwiązania po zwalają na interaktywną zmianę skali przez przesuwanie suwaka kursorem.

7 Co nie jest atlasem jeszcze?

8 Mapy + multimedia = Mapa multimedialna Istnieje kilka definicji przekazu multimedialnego: Lauriniego i Thompsona (1992): różnorodne analogowe i cyfrowe formy danych, które łączą się za pomocą kanału komunikacyjnego Billa (1994): kom puterowy system zintegrowanego prze twarzania, gromadzenia, prezentacji, komunikacji, tworzenia i operowania niezależną informacją przez zależne od czasu i niezależne od czasu media" 1

9

10 Hipermapy Pojęcie hipermapy jest analogiczne do pojęcia hipertekstu, metody prezentacji informacji w taki sposób, że można ją przeglądad w kolejności niesekwencyjnej, niezależnie od tego, w jakiej kolejności tematy były początkowo ułożone. Zob. P. Dyson, Leksykon komputerowy. Warszawa, 1997, Exit

11 Poligrafia

12 Poligrafia

13 Poligrafia 1. Elektrofotografia A) Przygotowanie płyty i naładowanie B) Wywoływanie obrazu kserograficznego 2. Technika druku wypukłego 3. Technika druku wklęsłego 4. Technika druku płaskiego A) Litografia B) Druk offsetowy

14 Elektrofotografia 1 1 ładowanie kseropłyty, 2 naświetlanie, 3 napylanie pigmentu, 4 przenoszenie pigmentu na papier, 5 odłączanie papieru od kseropłyty, 6 utrwalanie kopii w parach ksylenu

15 Elektrofotografia Przygotowanie płyty i naładowanie. Płytę metalową, mosiężną lub stalową, powleczoną cieniutką warstewką żywicy pcddaje się w ciemności naładowaniu w polu elektrycznym. Tworzą je dwa bieguny pod napięciem około 6000 V. Jednym biegunem jest kseropłyta, a drugim rozciągnięty nad nią stalowy drut. Wyładowanie na płycie tworzy potencjał powierzchniowy rzędu około 600 V. Dzięki wysokiemu oporowi wewnętrznemu warstwy w ciemności, ładunek ten nie odpływa do ziemi. W następnym etapie naświetla się płytę w kopioramie. Na skutek naświetlenia, naładowana poprzednio warstwa żywiczna obniży swój opór wewnętrzny w miejscach naświetlonych przez przezroczyste części diapozytywu. Ładunek w miejscach zakrytych liniami diapozytywu zostanie zachowany. Powstaje więc ukryty dla oka obraz w wyniku podziału powierzchni płyty na pola rozładowane i posiadające ładunek. Wywoływanie obrazu kserograficznego polega na napyleniu na płytę pyłu pigmentu, naładowanego odmiennym ładunkiem niż ładunek rysunkowych części płyty. Pył zostanie przyciągnięty w miejscach rysunku i osadzi się, tworząc obraz. Dalszy etap to przeniesienie napylonego obrazu na powierzchnię papieru mapowego lub rysunkowego. Odbywa się to przez zetknięcie papieru z obrazem pyłowym na płycie kserograficznej. Płytę złączoną z papierem poddaje się wyładowaniu w polu o przeciwnym znaku niż znak ładunku pyłu. Siły elektrostatyczne powodują przeniesienie się obrazu pyłowego z płyty na papier.

16 Druk wypukły Technika druku wypukłego jest najstarszą techniką stosowaną w kartografii. Jej kolejne rozwojowe postacie to: drzeworyt zwykły, drzeworyt światłocieniowy, drzeworyt nowoczesny, druk rysunków z klisz metalowych, druk czcionkowy używany do opisów map. Drzeworyt zwykły służył dawniej do druku map. Do tego druku używano deski wygładzonej, na której wycinano dłutami miejsca między rysunkowe. Miejsca rysunku pozostawały nietknięte na poziomie pierwotnym wygładzonym. Farbę nadawano walcem skórzanym. Druk odciskano na papier czerpany w prasach konstrukcji drewnianej. Wyrzeźbiony w desce rysunek mapy ulegał w czasie prasowania szybkiemu niszczeniu. Ilośd druków z jednej deski osiągała liczbę sztuk.

17 Druk wypukły Drzeworyt światłocieniowy rzadko stosowany w kartografii, a raczej w reprodukcji grafiki artystycznej, służył do druku rysunków w trzech kolorach. Rzeźbiono rysunek na dwóch deskach. Na jednej wycinano dłutami w głąb miejsca świateł. Na drugiej wycinano miejsca świateł i półtonów razem. Drukowano na papierze barwionym: z pierwszej deski półtony w barwach szarych, seledynowych lub brązowych, z drugiej deski farbą czarną drukowano miejsca czarne. Otrzymany rysunek zawierał światła w barwie papieru, półtony w kolorze i cienie czarne. Technika odciskania była taka sama jak przy drzeworycie zwykłym. Drzeworyt nowoczesny różnił się tym od zwykłego, że dla wykonania rzeźby rysunku używano twardych desek z buka, ciętych w poprzek pnia. Rysunek powstawał nie przez wycinanie masy drzewnej dłutem, ale przez pionowe kłucie igłą. Jasne miejsca oryginału były kłute bardzo gęsto, aby był znaczny ubytek powierzchni masy drzewnej. Miejsca półtonowe kłuto rzadziej, a pola czarne pozostawały nienaruszone. Farba nadawana walcem na taki drzeworyt odciśnięty na papier wywoływała wrażenie obrazu tonowego bardzo subtelnego.

18 Druk wypukły Druk z wytrawionych wypukłych klisz cynkowych stosuje się dziś dośd powszechnie dla rysunków wchodzących w skład stronic książek. W kartografii ma on zastosowanie do druku szczególnie precyzyjnych oryginałów, jak np. do druku siatek kwadratów na planszach kartograficznych oraz do druku niektórych map miejskich wielko - i średnioskalowych. Wykonanie klisz wypukłych na 2 mm blachach cynkowych wymaga wypolerowania powierzchni blachy. Rysunek kopiuje się na blachę z negatywu prawoczytelnego z zastosowaniem białkowej warstwy kopiowej lub warstwy poliwinylowej. Po wywołaniu wodą, pozostałą tylko na liniach rysunku warstwę kopiową hartuje się lub pokrywa ochronną warstwą asfaltu, a następnie rozpoczyna się trawienie blachy na głębokośd około 0,5-1 mm w miejscach między rysunkowych. Na pierwotnie wypolerowanej powierzchni pozostają tylko wystające z zatrawienia elementy rysunkowe. W zależności od sposobu, trawienie może byd jedno lub wielostopniowe dla osiągnięcia dużej różnicy wysokości między poziomem elementów rysunkowych a polami wytrawionymi.

19 Druk wklęsły Technika druku wklęsłego w dawnej swej postaci miedziorytów odegrała bardzo poważną rolę w kartografii. Najdoskonalsze pod względem wartości graficznej reprodukcje map polskich królestwa, tak zwane mapy kwatermistrzostwa, były wykonane techniką miedziorytu. Formy drukowe w tej technice wykonywane są na blachach miedzianych, w których rysunek jest wyryty w głąb przy użyciu rylców stalowych o różnych profilach koocówek. Im głębszy i szerszy jest wyryty rowek w blasze, tym linia drukowana jest grubsza i czarniejsza. Nadawanie farby odbywa się przez jej wprowadzenie w wyryte zagłębienia, z pozostałej powierzchni ściąga się farbę listwami. Nowszą odmianą miedziorytu była technika akwaforty. Miedzianą blachę o grubości około 2 mm powlekano werniksem woskowym i w warstewce tej wycinano rysunek igłami. Następnie wycięte miejsca zatrawiano w głąb kwasem azotowym zwanym dawniej akvaforte.

20 Druk wklęsły Nowoczesną formą druku wklęsłego jest rotograwiura. Jest to wysoce sprawna technika drukarska szczególnie przystosowana do druku szybkiego wysokich nakładów wielobarwnych druków. Najszersze zastosowania technika ta znalazła w druku ilustrowanych czasopism wielkonakładowych. Kartografia swe zainteresowania drukiem rotograwiurowym wiąże z możliwościami osiągnięcia za pomocą tej techniki nowych efektów graficznych i nowych bardziej niż dotychczas ekspresyjnych form wyrazu. Z zastosowaniem techniki rotograwiury wiąże się konieczność zmiany procesów przygotowania oryginałów wydawniczych w innej niż dotychczasowe postaciach. Mianowicie mapa przeznaczona do druku tą techniką musi być wykonana w postaci wykończonego graficznie dzieła jak oryginał malarski. Reprodukcja takiego oryginału polega na sporządzeniu filtrowanych wyciągów barwnych stanowiących składowe części barwne oryginału. Całość procesu związanego z wyciągami barwnymi, a następnie z przygotowaniem form drukowych ma charakter wysoce zautomatyzowanych czynności.

21 Druk płaski Druk płaski jest obecnie najpowszechniej w kartografii stosowaną techniką druku. Rozwijał się on stopniowo od litografii poprzez fotolitografie, cynkodruk aż do nowoczesnej techniki druku offsetowego. W technice druku płaskiego formą drukową był początkowo kamieo. Posługiwano się płaskimi kamieniami wapiennymi, gładko szlifowanymi. Obraz wykreślano na powierzchni kamienia przy użyciu tłuszczowych kredek. Pozostałą powierzchnię kamienia chroniono przed zatłuszczeniem przez zaklejenie rozpuszczalnym w wodzie klejem. Druk z kamienia nazwano litografią od greckiego słowa litos kamieo.

22 Druk płaski W litografii rysunek wykonywano odręcznie wprost na wy gładzonej powierzchni kamienia. W,,fotolito" rysunek kopiuje się na kamieo z negatywu bądź z pozytywu przy użyciu światłoczułych warstw kopiowych. Kamienie graficzne na skutek ich ciężaru dochodzącego przy dużych formatach map do 250 kg, a także na skutek ich pękania w czasie tło czenia druków w prasie okazywały się czasem niepraktyczne. Utrudniały one również szybki druk na maszynach.

23 Druk płaski Cynkodruk jest kontynuacją litografii i fotolitografii. Różnica pomiędzy litografią. Cynkodruk polega zamianie podłoża formy drukowej z kamienia na blachę cynkową lub aluminiową. Nowoczesną odmianą druku płaskiego jest druk offsetowy. W druku offsetowym, lub inaczej mówiąc w druku pośrednim, formą drukową jest ta sama blacha cynkowa lub aluminiowa o grubości 0,7 mm. Na blasze tej kopiuje się obraz z negatywu lub diapozytywu prawoczytelnie. Inny natomiast jest mechanizm druku. Prasa offsetowa przenosi najpierw rysunek na cylinder offsetowy obciągnięty płatem gumowym, a następnie tłoczy go na papier z cylindra przetacznego po papierze. W tym sposobie tłoczenia obraz odbija się na cylindrze jako lewoczytelny, a wytłoczony na papierze jest prawoczytelnym drukiem.

24 Dziękuje za uwagę